JP2012127328A - Compressor - Google Patents

Compressor Download PDF

Info

Publication number
JP2012127328A
JP2012127328A JP2010281989A JP2010281989A JP2012127328A JP 2012127328 A JP2012127328 A JP 2012127328A JP 2010281989 A JP2010281989 A JP 2010281989A JP 2010281989 A JP2010281989 A JP 2010281989A JP 2012127328 A JP2012127328 A JP 2012127328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
refrigerant
power
electric motor
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010281989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobukazu Kuribayashi
信和 栗林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010281989A priority Critical patent/JP2012127328A/en
Publication of JP2012127328A publication Critical patent/JP2012127328A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor that can improve a heating capacity of an air conditioning device, while suppressing the enlargement of the device.SOLUTION: An inlet port (3) which sucks a refrigerant into a box (2) is formed at one end of the box (2) which is possessed by the compressor, and a discharge port (5) which discharges the refrigerant sucked through the inlet port (3) to the outside of the box (2) is formed at the other end of the box (2). The compressor comprises: a compression mechanism (20) which is accommodated in the box (2), and compresses the refrigerant which is sucked into the box (2); an electric motor (10) which is arranged in the vicinity of the inlet port (3) rather than the compression mechanism (20) in the box (2), and provides the compression mechanism (20) with power; and a heating part (30) which is arranged in a space in which the refrigerant between the electric motor (10) and the compression mechanism (20) passes in the box (2), and heats the refrigerant.

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。   The present invention relates to an electric compressor.

従来より、車両用空調装置では、車室内を冷房するためにヒートポンプシステムが用いられ、一方、車室内を暖房するために、エンジンにより温められたラジエータの冷却水が循環供給されるヒータコアが利用されている。しかし、近年、電気自動車、燃料電池自動車、及びエンジンとモータの両方を動力として利用するハイブリッド型自動車といった、動力としてモータを利用する自動車が研究及び開発されている。このようなモータを利用する自動車では、エンジンの冷却水が無かったり、あるいは、例えエンジンが搭載されていても、走行中にエンジンが休止しているために冷却水が十分に温められていないことがある。そのため、空調装置は、ヒータコアを用いて車室内へ供給される空調空気を暖めることができない。そこで、冷房に利用されているヒートポンプシステムを、暖房にも利用することが検討されている。   Conventionally, in a vehicle air conditioner, a heat pump system has been used to cool the passenger compartment, and on the other hand, in order to heat the passenger compartment, a heater core that circulates and supplies cooling water of a radiator heated by the engine has been used. ing. However, in recent years, vehicles that use a motor as power, such as electric vehicles, fuel cell vehicles, and hybrid vehicles that use both an engine and a motor as power, have been researched and developed. In automobiles that use such motors, there is no cooling water for the engine, or even if an engine is installed, the cooling water is not sufficiently warmed because the engine is stopped during driving. There is. Therefore, the air conditioner cannot warm the conditioned air supplied to the vehicle interior using the heater core. Thus, it has been studied to use a heat pump system used for cooling for heating.

しかし、車両用空調装置に用いられているヒートポンプシステムの暖房能力は、極低温環境、例えば、外気温が-20℃以下となるような環境では、車室内を十分に暖房できないおそれがあった。特に、冷媒として、代替フロンであるHFC134aまたはHFO1234Yfが用いられる場合、極低温環境でヒートポンプシステムの暖房能力が不足する傾向がある。   However, the heating capacity of the heat pump system used in the vehicle air conditioner may not be able to sufficiently heat the vehicle interior in a very low temperature environment, for example, in an environment where the outside air temperature is -20 ° C. or lower. In particular, when HFC134a or HFO1234Yf, which is an alternative chlorofluorocarbon, is used as the refrigerant, the heating capacity of the heat pump system tends to be insufficient in a cryogenic environment.

そこで、車室内エバポレータの冷媒出口と圧縮機の冷媒吸入口との間に、車載用電源からの電力供給により発熱する、内蔵されたシーズヒータのその発熱を利用して車室内から流入する冷媒を加熱する車室外エバポレータを配置し、シーズヒータから発生する熱を冷媒が内部を流通する冷媒管へ伝達させるようにした電気自動車用空調装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。   Therefore, between the refrigerant outlet of the vehicle interior evaporator and the refrigerant suction port of the compressor, the refrigerant flowing from the vehicle interior is generated by using the heat generated by the built-in sheathed heater that is heated by power supply from the on-vehicle power supply. There has been proposed an air conditioner for an electric vehicle in which an evaporator outside the vehicle compartment is disposed and heat generated from a sheathed heater is transmitted to a refrigerant pipe through which the refrigerant flows (for example, see Patent Document 1).

特開平10−203148号公報JP-A-10-203148

しかしながら、上記のように、既存のヒートポンプシステムの構成部品とは別個に冷媒加熱用の部品を設けるためには、その冷媒加熱用の部品を設置するための余分なスペースを確保しなければならない。しかし、車両において、空調装置の設置に利用できるスペースは限られているので、このように空調装置が大型化することは望ましくない。また、冷媒加熱用の部品を別途設けることにより、空調装置のコストも高くなってしまう。   However, as described above, in order to provide the refrigerant heating component separately from the components of the existing heat pump system, it is necessary to secure an extra space for installing the refrigerant heating component. However, since the space available for installation of the air conditioner is limited in the vehicle, it is not desirable to increase the size of the air conditioner in this way. Moreover, the cost of an air conditioner will also become high by providing separately the components for refrigerant | coolant heating.

そこで、本発明の目的は、装置が大型化することを抑制しつつ、空調装置の暖房能力を向上できる圧縮機を提供することにある。   Then, the objective of this invention is providing the compressor which can improve the heating capability of an air conditioner, suppressing the enlargement of an apparatus.

請求項1の記載によれば、本発明の一つの形態として、圧縮機が提供される。この圧縮機が有する筺体(2)の一端には、冷媒を筺体(2)の内部へ吸入する吸入口(3)が設けられ、筺体(2)の他端には、吸入口(3)を通じて吸入された冷媒を筺体(2)の外部へ吐出する吐出部(5)が設けられる。そしてこの圧縮機は、筺体(2)内に収容され、筺体(2)内へ吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部(20)と、筺体(2)内において圧縮機構部(20)よりも吸入口(3)の近くに配置され、圧縮機構部(20)へ動力を提供する電動機部(10)と、筺体(2)内で電動機部(10)と圧縮機構部(20)との間の冷媒が通る空間に配置され、冷媒を暖める暖房部(30)とを有する。
このような構成を有することにより、この圧縮機は、装置が大型化することを抑制しつつ、空調装置の暖房能力を向上できる。
According to the first aspect of the present invention, a compressor is provided as one aspect of the present invention. A suction port (3) for sucking refrigerant into the housing (2) is provided at one end of the housing (2) of the compressor, and the other end of the housing (2) is passed through the suction port (3). A discharge part (5) for discharging the sucked refrigerant to the outside of the housing (2) is provided. The compressor is housed in the housing (2) and compresses the refrigerant sucked into the housing (2), and the compressor (20) has a compression mechanism (20) that is more compact than the compression mechanism (20). An electric motor part (10) disposed near the suction port (3) and providing power to the compression mechanism part (20), and between the electric motor part (10) and the compression mechanism part (20) in the housing (2) And a heating section (30) for heating the refrigerant.
By having such a configuration, this compressor can improve the heating capacity of the air conditioner while suppressing an increase in size of the apparatus.

また請求項2の記載によれば、この圧縮機は、暖房部(30)よりも吸入口(3)の近くに、筺体(2)の外壁に近接して配置され、暖房部(30)及び電動機部(10)を制御する制御部(40、70)をさらに有することが好ましい。
このような構成を有することにより、この圧縮機は、暖房部により加熱される前の冷媒により、制御部を冷却することができる。
According to the second aspect of the present invention, the compressor is disposed closer to the suction port (3) than the heating unit (30) and close to the outer wall of the housing (2), and the heating unit (30) and It is preferable to further have a control part (40, 70) which controls an electric motor part (10).
By having such a configuration, this compressor can cool the control unit with the refrigerant before being heated by the heating unit.

さらに請求項3の記載によれば、電動機部(10)は、供給される電力に応じた磁場を発生する固定子(11)と、固定子(11)により生じた磁場と相互作用することにより回転する回転子(13)とを有し、暖房部(30)は、供給される電力に応じて発熱することが好ましい。そして、制御部(40、70)は、直流電源(47)の正極と接続される正極側母線(54)と直流電源(47)の負極と接続される負極側母線(55)との間に接続され、直流電源(47)から供給される直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を固定子(11)へ供給することにより電動機部(10)を駆動する電動機駆動回路(41)と、正極側母線(54)を介して直流電源(47)から供給される直流電力を暖房部(30)へ供給し、またはその直流電力の供給を停止する暖房部駆動回路(42、72)と、回転子(13)が所定の目標回転数で回転する交流電力が固定子(11)に供給されるように電動機駆動回路(41)を制御し、かつ、暖房部(30)が単位時間あたりに所定の発熱量を生じるように所定の周期の第1の割合を占める期間のみ直流電力が暖房部(30)へ供給されるように暖房部駆動回路(42、72)を制御する制御回路(46)とを有する。
これにより、この圧縮機は、一つの直流電源を、電動機の駆動と暖房部への電力供給に利用でき、かつ、一つの制御回路で電動機の駆動回路と暖房部の駆動回路の両方を制御できるので、制御部の回路の部品点数を削減できる。
Further, according to the third aspect, the electric motor section (10) interacts with the stator (11) that generates a magnetic field according to the supplied power and the magnetic field generated by the stator (11). It has a rotating rotor (13), and the heating unit (30) preferably generates heat according to the supplied power. And a control part (40,70) is between the positive electrode side bus line (54) connected with the positive electrode of DC power supply (47), and the negative electrode side bus line (55) connected with the negative electrode of DC power supply (47). An electric motor drive circuit (41) that is connected and converts the DC power supplied from the DC power source (47) into AC power and supplies the AC power to the stator (11) to drive the motor unit (10); A heating unit drive circuit (42, 72) for supplying DC power supplied from the DC power source (47) to the heating unit (30) via the positive side bus (54) or stopping the supply of the DC power; The motor drive circuit (41) is controlled so that AC power for rotating the rotor (13) at a predetermined target rotational speed is supplied to the stator (11), and the heating unit (30) is controlled per unit time. In a predetermined cycle so as to generate a predetermined calorific value. DC power only during a period in a proportion having a control circuit for controlling the heating unit drive circuit (42, 72) so as to supply to the heating unit (30) (46).
As a result, this compressor can use one DC power source for driving the electric motor and supplying power to the heating unit, and can control both the driving circuit of the electric motor and the driving circuit of the heating unit with one control circuit. Therefore, the number of parts of the circuit of the control unit can be reduced.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一つの実施形態による圧縮機の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a compressor by one embodiment of the present invention. 圧縮機の制御回路の回路図である。It is a circuit diagram of the control circuit of a compressor. 他の実施形態による、圧縮機の制御回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a compressor control circuit according to another embodiment. 本発明の実施形態による圧縮機を備えた車載用空調装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle-mounted air conditioner provided with the compressor by embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係る、空調装置用圧縮機について詳細に説明する。この圧縮機は、その圧縮機内部へ冷媒を吸入する吸入口から冷媒を吐出する吐出口までの冷媒が流動する空間に配置されたヒータを有し、そのヒータによって冷媒を加熱することで、空調装置の暖房能力を向上させる。またこの圧縮機は、ヒータの駆動回路の一部を、圧縮機が有するモータの駆動回路と共通化することにより、部品点数の増加を抑制する。   Hereinafter, a compressor for an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This compressor has a heater disposed in a space in which the refrigerant flows from an inlet for sucking the refrigerant into the compressor to an outlet for discharging the refrigerant. Improve the heating capacity of the device. Further, this compressor suppresses an increase in the number of parts by sharing a part of the heater drive circuit with the motor drive circuit of the compressor.

図1に、本発明の一つの実施形態による圧縮機の概略断面図を示す。本実施形態による圧縮機1は、スクロール型圧縮機であり、ハウジング2と、ハウジング2内に設けられた電動機部10と、圧縮機構部20と、ヒータ30と、ハウジング2の外側に設けられた制御基板40とを有する。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a compressor according to one embodiment of the present invention. The compressor 1 according to the present embodiment is a scroll compressor, and is provided outside the housing 2, the electric motor unit 10 provided in the housing 2, the compression mechanism unit 20, the heater 30, and the housing 2. And a control board 40.

ハウジング2は、略円筒状の筺体であり、両端に設けられた端部壁2a、2bと略円筒状の側壁2cにより内部に流入した冷媒を封止するようになっている。端部壁2aの近傍には、ヒートポンプ回路から還流される冷媒をハウジング2内に吸引する吸入口3が設けられている。そしてこの圧縮機1は、圧縮機構部20を作動させることでハウジング2内を吸入圧力雰囲気にして、吸入口3を介してハウジング2内に冷媒を吸引する。吸入口3を介してハウジング2内に流入した冷媒は、電動機部10とハウジング2の側壁2cとの間のスペースを通って圧縮機構部20へ流れる。   The housing 2 is a substantially cylindrical casing, and seals the refrigerant flowing into the interior by end walls 2a and 2b provided at both ends and a substantially cylindrical side wall 2c. In the vicinity of the end wall 2a, a suction port 3 for sucking the refrigerant recirculated from the heat pump circuit into the housing 2 is provided. The compressor 1 operates the compression mechanism 20 to make the housing 2 have an intake pressure atmosphere, and sucks the refrigerant into the housing 2 through the suction port 3. The refrigerant flowing into the housing 2 through the suction port 3 flows to the compression mechanism unit 20 through a space between the electric motor unit 10 and the side wall 2c of the housing 2.

電動機部10は、例えば、三相交流誘導電動機または三相交流同期電動機であり、ハウジング2の内壁に配設した固定子11と、固定子11により囲まれたハウジング2内空間で側壁2cの中心軸zに沿うように配置された回転軸12と、回転軸12に固定的に取り付けられた回転子13とを有する。
回転軸12の一方の端部は、端部壁2aに設けられた主軸受14により回動可能に支持され、一方、回転軸12の他方の端部の近傍に設けられたベアリング15によって回転軸12は回動可能に支持される。ベアリング15は、回転子13と圧縮機構部20との間において、その周囲がハウジング2の側壁2cに固定されるベアリング支持部16により支持される。なお、回転軸12の中心には、冷媒とともに圧縮機構部20側へ流れたオイルを吸入口3側へ戻すためのオイル戻し用の配管12aが形成されている。
The motor unit 10 is, for example, a three-phase AC induction motor or a three-phase AC synchronous motor. The stator 11 disposed on the inner wall of the housing 2 and the center of the side wall 2c in the inner space of the housing 2 surrounded by the stator 11 The rotating shaft 12 is disposed along the axis z, and the rotor 13 is fixedly attached to the rotating shaft 12.
One end of the rotary shaft 12 is rotatably supported by a main bearing 14 provided on the end wall 2a, while the rotary shaft 12 is provided with a bearing 15 provided near the other end of the rotary shaft 12. 12 is rotatably supported. The bearing 15 is supported between the rotor 13 and the compression mechanism portion 20 by a bearing support portion 16 whose periphery is fixed to the side wall 2 c of the housing 2. An oil return pipe 12a is formed at the center of the rotary shaft 12 for returning the oil that has flowed to the compression mechanism 20 side together with the refrigerant to the suction port 3 side.

電動機部10の固定子11は、例えば、コイルを有する電磁石により形成され、後述する制御基板40からの駆動信号に応じて変動する磁場を発生させる。これにより、永久磁石を有する回転子13と固定子11との間の磁場の相互作用によって、回転軸12は、駆動信号に応じた回転速度で回転する。
なお、後述するヒータ30を配置するスペースを確保するために、中心軸z方向に沿った電動機部10の長さが短くなるように、固定子11が有するコイルは、回転軸12方向に沿ったコイルエンドの長さを短くできる集中巻きにより構成されることが好ましい。
The stator 11 of the electric motor unit 10 is formed of, for example, an electromagnet having a coil, and generates a magnetic field that varies according to a drive signal from a control board 40 described later. Thereby, the rotating shaft 12 rotates with the rotational speed according to a drive signal by the interaction of the magnetic field between the rotor 13 which has a permanent magnet, and the stator 11. FIG.
In addition, in order to ensure the space which arrange | positions the heater 30 mentioned later, the coil which the stator 11 has was along the rotating shaft 12 direction so that the length of the electric motor part 10 along the center axis z direction might become short. It is preferable that the coil end is configured by concentrated winding that can shorten the length of the coil end.

さらに、回転軸12の圧縮機構部20側の端部には、回転軸12の回転中心に対して偏心させた偏心部12bが設けられており、この偏心部12bに圧縮機構部20を構成する可動スクロール21が固定されている。そのため、回転軸12が回転することにより可動スクロール21も回転する。また、回転軸12の圧縮機構部20側の端部には、回転軸12が偏心しないように、可動スクロール21と重量的なバランスを取るためのバランサ17が取り付けられている。   Furthermore, an eccentric portion 12b that is eccentric with respect to the rotation center of the rotary shaft 12 is provided at the end of the rotary shaft 12 on the compression mechanism portion 20 side, and the compression mechanism portion 20 is configured by the eccentric portion 12b. The movable scroll 21 is fixed. Therefore, the movable scroll 21 is rotated by the rotation of the rotating shaft 12. A balancer 17 is attached to the end of the rotary shaft 12 on the compression mechanism portion 20 side so as to balance the movable scroll 21 with a weight so that the rotary shaft 12 is not eccentric.

圧縮機構部20は、上述した可動スクロール21と、可動スクロール21に対向するように配置された固定スクロール22とを有する。
可動スクロール21は、回転軸12と略直交するように配置された略円盤状の基板21aと、その基板21aの固定スクロール22側の面に設けられ、基板21aに略直交し、インボリュート曲線状に形成された可動側渦巻板21bと、基板21aの電動機10側の面に設けられたボス部21cとを有する。そしてボス部21cに、回転軸12の偏心部12bが勘合されている。
The compression mechanism unit 20 includes the above-described movable scroll 21 and the fixed scroll 22 disposed so as to face the movable scroll 21.
The movable scroll 21 is provided on a substantially disc-shaped substrate 21a disposed so as to be substantially orthogonal to the rotary shaft 12, and a surface of the substrate 21a on the fixed scroll 22 side, is substantially orthogonal to the substrate 21a, and has an involute curve shape. It has a movable spiral plate 21b formed and a boss portion 21c provided on the surface of the substrate 21a on the electric motor 10 side. And the eccentric part 12b of the rotating shaft 12 is fitted by the boss | hub part 21c.

一方、固定スクロール22は、回転軸12と略直交するように配置された略円盤状の基板22aと、基板22aの可動スクロール21側の面に設けられた渦巻状の溝によって形成された固定側渦巻溝22bを有している。そして、可動側渦巻板21bと固定側渦巻溝22bとが噛合うように、可動スクロール21と固定スクロール22とが、対向配置されることにより、複数の作動室23が形成される。   On the other hand, the fixed scroll 22 is a fixed side formed by a substantially disc-shaped substrate 22a disposed so as to be substantially orthogonal to the rotating shaft 12, and a spiral groove provided on the movable scroll 21 side surface of the substrate 22a. A spiral groove 22b is provided. The movable scroll 21 and the fixed scroll 22 are arranged to face each other so that the movable side spiral plate 21b and the fixed side spiral groove 22b are engaged with each other, thereby forming a plurality of working chambers 23.

固定スクロール22の最外周の外周縁部22cによって形成された可動スクロール21を収容する空間内において、可動スクロール21の外縁部側の固定スクロール22内側面と対向する空間には、可動スクロール21の自転を防止する自転防止手段として、オルダムリングが介在していてもよい。これにより、可動スクロール21は公転のみが許容される。   In the space for accommodating the movable scroll 21 formed by the outermost peripheral edge portion 22 c of the fixed scroll 22, the rotation of the movable scroll 21 is in the space facing the inner side surface of the fixed scroll 22 on the outer edge side of the movable scroll 21. An Oldham ring may be interposed as a means for preventing rotation. Thereby, only the revolution of the movable scroll 21 is permitted.

可動スクロール21は、上記のように、回転軸12の偏心部12bに固定されているので、回転軸12が回転することにより、可動側渦巻板21bと固定側渦巻溝22bとの噛み合いによって形成される複数の作動室23の体積が縮小する。これにより、圧縮機構部20は、固定側渦巻溝22bの最外周側に連通する吸入室(図示せず)に供給された冷媒を圧縮する。   Since the movable scroll 21 is fixed to the eccentric portion 12b of the rotating shaft 12 as described above, when the rotating shaft 12 rotates, the movable scroll 21 is formed by meshing between the movable spiral plate 21b and the fixed spiral groove 22b. The volume of the plurality of working chambers 23 is reduced. Thereby, the compression mechanism part 20 compresses the refrigerant | coolant supplied to the suction chamber (not shown) connected to the outermost periphery side of the fixed side spiral groove 22b.

さらに圧縮機構部20の固定スクロール22の基板22aの中心部には、基板22aを軸方向に貫通する吐出口22dが設けられている。
可動スクロール21と固定スクロール22とによって圧縮された冷媒は、吐出口22dから逆流防止用の吐出弁24を介して吐出室4に吐出される。そしてその冷媒は、吐出室4からハウジング2の外側に向けてハウジング2を貫通するように形成されているオイル・冷媒分離装置5へ流入する。
吐出部であるオイル・冷媒分離装置5は、冷媒とともに流入したオイルを分離し、冷媒をヒートポンプ回路へ供給し、オイルを吐出室4へ戻す。このオイルは、吐出室4内に設けられたフィルタ6を通った後、固定スクロール22の外周部に形成されたオイル戻し口22eを介して電動機部10側へ戻される。なお、フィルタ6は、オイル戻し口22eへ流入するオイルから屑または埃などの不純物を取り除く。
Further, a discharge port 22d penetrating the substrate 22a in the axial direction is provided at the center of the substrate 22a of the fixed scroll 22 of the compression mechanism unit 20.
The refrigerant compressed by the movable scroll 21 and the fixed scroll 22 is discharged from the discharge port 22d into the discharge chamber 4 through the discharge valve 24 for preventing backflow. Then, the refrigerant flows from the discharge chamber 4 toward the outside of the housing 2 into the oil / refrigerant separation device 5 formed so as to penetrate the housing 2.
The oil / refrigerant separation device 5 serving as a discharge unit separates the oil flowing in together with the refrigerant, supplies the refrigerant to the heat pump circuit, and returns the oil to the discharge chamber 4. After passing through the filter 6 provided in the discharge chamber 4, the oil is returned to the motor unit 10 side through an oil return port 22 e formed in the outer peripheral portion of the fixed scroll 22. The filter 6 removes impurities such as debris or dust from the oil flowing into the oil return port 22e.

暖房部であるヒータ30は、電動機部10の固定子11と圧縮機構部20との間、冷媒が通過する空間に設置される。例えば、ヒータ30は、ハウジング2の側壁2cの内周に沿って、円弧状に形成されたシーズヒータを有する。なお、ヒータ30は、電力によって発熱し、気体を加熱するのに適した他の発熱体を有してもよい。そしてヒータ30は、制御基板40から供給される電力に応じて発熱し、電動機部10から圧縮機構部20へ向けて流れる冷媒を加熱する。
このように、ヒータ30は、ハウジング2内の構造物が無い空間に設置されるので、圧縮機1のサイズは、ヒータを有さない従来技術による圧縮機のサイズと同程度とすることができる。
The heater 30 which is a heating unit is installed in a space through which the refrigerant passes between the stator 11 of the electric motor unit 10 and the compression mechanism unit 20. For example, the heater 30 has a sheathed heater formed in an arc shape along the inner periphery of the side wall 2 c of the housing 2. Note that the heater 30 may have another heating element that generates heat by electric power and is suitable for heating the gas. The heater 30 generates heat according to the power supplied from the control board 40 and heats the refrigerant flowing from the electric motor unit 10 toward the compression mechanism unit 20.
Thus, since the heater 30 is installed in the space without the structure in the housing 2, the size of the compressor 1 can be made comparable with the size of the compressor by the prior art which does not have a heater. .

制御基板40は、車載用空調装置の制御回路(図示せず)からの制御信号に応じて、電動機部10及びヒータ30を制御する。また本実施形態では、制御基板40は、制御基板40上の回路素子がハウジング2内に流入した冷媒によって冷却される程度に、端部壁2aの外側に近接して配置される。   The control board 40 controls the electric motor unit 10 and the heater 30 according to a control signal from a control circuit (not shown) of the in-vehicle air conditioner. In the present embodiment, the control board 40 is disposed close to the outside of the end wall 2a so that the circuit elements on the control board 40 are cooled by the refrigerant flowing into the housing 2.

図2は、制御基板40が有する駆動回路の回路図である。図2に示されるように、制御基板40は、電動機駆動回路41と、ヒータ駆動回路42と、コンデンサ43と、電流センサ44と、通信回路45と、制御回路46とを有する。   FIG. 2 is a circuit diagram of a drive circuit included in the control board 40. As shown in FIG. 2, the control board 40 includes an electric motor drive circuit 41, a heater drive circuit 42, a capacitor 43, a current sensor 44, a communication circuit 45, and a control circuit 46.

電動機駆動回路41は、インバータ回路として構成され、直流電源47から供給された直流電力を、制御回路46から入力された制御信号に従って三相交流電力に変換し、その三相交流電力を電動機部10の固定子11に設けられ、スター結線されたコイルL1〜L3に出力する。そのために、電動機駆動回路41は、インバータ回路として構成され、電動機部10のU相のコイルL1、W相のコイルL2、V相のコイルL3のそれぞれに対応する3組のアーム51、52、53を有する。これらアーム51、52、53は直流電源47に対して並列に接続される。そしてアーム51は、直列接続されたスイッチング素子SW1とSW4を有する。同様に、アーム52、53は、それぞれ、直列接続されたスイッチング素子SW2とSW5、SW3とSW6を有する。なお、ここでは、便宜上、スイッチング素子SW1〜SW3を上側スイッチング素子と呼び、スイッチング素子SW4〜SW6を下側スイッチング素子と呼ぶ。 The motor drive circuit 41 is configured as an inverter circuit, converts DC power supplied from the DC power supply 47 into three-phase AC power according to a control signal input from the control circuit 46, and converts the three-phase AC power into the motor unit 10. Are output to the star-connected coils L 1 to L 3 . Therefore, the motor drive circuit 41 is configured as an inverter circuit, and includes three sets of arms 51 corresponding to the U-phase coil L 1 , W-phase coil L 2 , and V-phase coil L 3 of the motor unit 10, respectively. 52, 53. These arms 51, 52 and 53 are connected in parallel to the DC power supply 47. The arm 51 has switching elements SW1 and SW4 connected in series. Similarly, the arms 52 and 53 have switching elements SW2 and SW5 and SW3 and SW6 connected in series, respectively. Here, for convenience, the switching elements SW1 to SW3 are referred to as upper switching elements, and the switching elements SW4 to SW6 are referred to as lower switching elements.

各スイッチング素子SW1〜SW6は、例えば、トランジスタと、トランジスタを電流が流れる方向と逆向きに電流が流れるように、トランジスタと並列に接続されたダイオードを有する(例えば、NPN型トランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子が接続され、そのトランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子が接続される)。なお、スイッチング素子が有するトランジスタとして、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor、IGBT)またはパワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を利用することができる。なお、各スイッチング素子SW1〜SW6は、電動機部10の回転子13の回転速度に応じてオン、オフを切り替えることが可能な他の構成を有していてもよい。   Each of the switching elements SW1 to SW6 includes, for example, a transistor and a diode connected in parallel with the transistor so that a current flows in a direction opposite to the direction in which the current flows through the transistor (for example, an emitter terminal and a diode of an NPN transistor) The anode terminal of the transistor is connected, and the collector terminal of the transistor and the cathode terminal of the diode are connected). As a transistor included in the switching element, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a power MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) can be used. Each of the switching elements SW1 to SW6 may have another configuration that can be switched on and off in accordance with the rotational speed of the rotor 13 of the electric motor unit 10.

また、アーム51について、スイッチング素子SW1の一端(ダイオードのカソード端子側)は、電動機駆動回路41の正極側母線54と接続される。一方、スイッチング素子SW1の他端、すなわち、スイッチング素子SW1とSW4の中間点T1は、電動機部10のU相コイルL1の一端と接続される。そしてスイッチング素子SW4の一端(ダイオードのアノード端子側)は、負極側母線55と接続される。同様に、アーム52について、スイッチング素子SW2の一端は、電動機駆動回路41の正極側母線54と接続される。一方、スイッチング素子SW2とSW5の中間点T2は、電動機部10のW相端子コイルL2の一端と接続される。そしてスイッチング素子SW5の一端は、負極側母線55と接続される。さらに、アーム53について、スイッチング素子SW3の一端は、正極側母線54と接続される。一方、スイッチング素子SW3とSW6の中間点T3は、電動機部10のV相コイルL3の一端と接続される。そしてスイッチング素子SW6の一端は、負極側母線55と接続される。 In addition, with respect to the arm 51, one end of the switching element SW <b> 1 (on the cathode terminal side of the diode) is connected to the positive side bus 54 of the electric motor drive circuit 41. The other end of the switching element SW1, i.e., the midpoint T1 of the switching elements SW1 and SW4 are connected to one end of the U-phase coil L 1 of the motor unit 10. One end of the switching element SW4 (on the anode terminal side of the diode) is connected to the negative-side bus 55. Similarly, with respect to the arm 52, one end of the switching element SW2 is connected to the positive-side bus 54 of the motor drive circuit 41. On the other hand, the midpoint T2 of the switching element SW2 and SW5 is connected to one end of the W-phase terminal coil L 2 of the motor unit 10. One end of switching element SW5 is connected to negative electrode side bus 55. Further, with respect to arm 53, one end of switching element SW3 is connected to positive-side bus 54. On the other hand, the midpoint T3 of the switching elements SW3 and SW6 is connected to one end of the V-phase coil L 3 of the motor unit 10. One end of switching element SW6 is connected to negative electrode side bus 55.

また、各スイッチング素子SW1〜SW6は、制御回路46からの制御信号によって、それぞれオンまたはオフが切り替えられる。そして例えば、何れか一つのアームの上側スイッチング素子と、他のアームの下側スイッチング素子がオンになり、その他のスイッチング素子がオフとなることで、電動機部10に電流が流れ、回転子13が回転する。そして、オンとなるスイッチング素子がアームごとに順に入れ替わることにより、回転子13は指示された速度で安定的に回転する。   Each of the switching elements SW1 to SW6 is switched on or off by a control signal from the control circuit 46. And, for example, when the upper switching element of any one arm and the lower switching element of the other arm are turned on and the other switching elements are turned off, a current flows through the motor unit 10 and the rotor 13 Rotate. Then, the switching elements that are turned on are sequentially switched for each arm, so that the rotor 13 rotates stably at the instructed speed.

ヒータ駆動回路42は、正極側母線54と負極側母線55との間に、電動機駆動回路41と並列に接続される。そしてヒータ駆動回路42は、正極側母線54とヒータ30の発熱体の一端との間に接続されるスイッチング素子SW7と、負極側母線55とヒータ30の発熱体の一端との間に接続されるスイッチング素子SW8とを有する。すなわち、スイッチング素子SW7、ヒータ30の発熱体及びスイッチング素子SW8は、正極側母線54と負極側母線55との間に直列に接続される。なお、スイッチング素子SW7、SW8は、それぞれ、スイッチング素子SW1〜SW6と同様の構成とすることができる。   The heater drive circuit 42 is connected in parallel with the motor drive circuit 41 between the positive side bus 54 and the negative side bus 55. The heater drive circuit 42 is connected between the switching element SW7 connected between the positive-side bus 54 and one end of the heater 30 and the negative-side bus 55 and one end of the heater 30. Switching element SW8. That is, the switching element SW7, the heating element of the heater 30, and the switching element SW8 are connected in series between the positive side bus 54 and the negative side bus 55. Note that the switching elements SW7 and SW8 can have the same configuration as the switching elements SW1 to SW6, respectively.

スイッチング素子SW7、SW8は、制御回路46からの制御信号によってオンまたはオフが切り替えられる。そしてスイッチング素子SW7及びSW8の両方がオンである場合に、ヒータ30に直流電源47からの直流電力が供給され、一方、スイッチング素子SW7及びSW8の何れか一方でもオフになれば、ヒータ30への直流電力の供給は停止される。   The switching elements SW7 and SW8 are turned on or off by a control signal from the control circuit 46. When both of the switching elements SW7 and SW8 are on, the DC power from the DC power supply 47 is supplied to the heater 30. On the other hand, if either one of the switching elements SW7 and SW8 is off, The supply of DC power is stopped.

コンデンサ43は、直流電源47と並列に、正極側母線54と負極側母線55との間に接続される。直流電源47の正極は正極側母線54に接続され、直流電源47の負極は負極側母線55に接続される。そして直流電源47は、正極側母線54に電源電圧を出力する。コンデンサ43は直流電源47から正極側母線54に出力される電圧を安定化させる。
なお、コンデンサ43は、例えば、電解コンデンサ、フィルムコンデンサまたはセラミックコンデンサとすることができる。
また直流電源47として、直流電力を供給する様々な電源を利用することができる。例えば、直流電源47として、鉛蓄電池、リチウム・イオン電池あるいはニッケル・水素電池若しくは燃料電池を用いることができる。
Capacitor 43 is connected between positive side bus 54 and negative side bus 55 in parallel with DC power supply 47. The positive electrode of the DC power supply 47 is connected to the positive electrode bus 54, and the negative electrode of the DC power supply 47 is connected to the negative electrode bus 55. DC power supply 47 outputs a power supply voltage to positive-side bus 54. Capacitor 43 stabilizes the voltage output from DC power supply 47 to positive side bus 54.
The capacitor 43 can be, for example, an electrolytic capacitor, a film capacitor, or a ceramic capacitor.
As the DC power supply 47, various power supplies that supply DC power can be used. For example, as the DC power supply 47, a lead storage battery, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or a fuel cell can be used.

電流センサ44は、負極側母線55に流れる電流を検出する。負極側母線55に流れる電流は、W相電流、V相電流、およびU相電流が加算されたものである。U相電流は中間点T1からステータ11のU相コイルL1に流れる電流である。W相電流は中間点T2からステータ11のW相コイルL2に流れる電流である。V相電流は中間点T3からステータ11のV相コイルL3に流れる電流である。
電流センサ44は、検出した電流の値を制御回路46へ通知する。
Current sensor 44 detects a current flowing through negative electrode side bus 55. The current flowing through the negative electrode side bus 55 is the sum of the W-phase current, the V-phase current, and the U-phase current. U-phase current is the current flowing from the midpoint T1 to the U-phase coil L 1 of the stator 11. W-phase current is the current flowing from the midpoint T2 to the W-phase coil L 2 of the stator 11. V-phase current is the current flowing from the midpoint T3 to the V-phase coil L 3 of the stator 11.
The current sensor 44 notifies the control circuit 46 of the detected current value.

通信回路45は、空調装置の電子制御装置60と信号線を介して接続され、電子制御装置60から目標回転数、ヒータ30のオン/オフなどの制御信号を受信し、その受信信号を制御回路46へ渡す。   The communication circuit 45 is connected to the electronic control device 60 of the air conditioner via a signal line, receives control signals such as the target rotational speed and heater 30 on / off from the electronic control device 60, and receives the received signals as a control circuit. Pass to 46.

制御回路46は、プロセッサ、メモリ及びその周辺回路を有し、そのメモリに記憶された電動機部10及びヒータ30を制御するためのコンピュータプログラムを実行することにより、電動機部10及びヒータ30を制御する。
例えば、制御回路46は、電流センサ44の検出値と空調装置の電子制御装置60から通信回路45を介して受信した目標回転数とに基づいて電動機駆動回路41の各スイッチング素子のオン/オフのタイミングを制御する。
The control circuit 46 includes a processor, a memory, and its peripheral circuits, and controls the motor unit 10 and the heater 30 by executing a computer program for controlling the motor unit 10 and the heater 30 stored in the memory. .
For example, the control circuit 46 turns on / off each switching element of the motor drive circuit 41 based on the detection value of the current sensor 44 and the target rotational speed received from the electronic control device 60 of the air conditioner via the communication circuit 45. Control timing.

また制御回路46は、電子制御装置60から通信回路45を介して受信したヒータ30をオンまたはオフにする制御信号及びヒータ30の単位時間当たりの目標発熱量を表す制御信号に基づいてヒータ駆動回路42の各スイッチング素子のオン/オフのタイミングを制御する。
そこで、例えば、ヒータ30が冷媒を暖める場合、制御回路46は、スイッチング素子SW7をオンにする。また制御回路46は、パルス幅変調(PWM)方式によって所定の周期中におけるスイッチング素子SW8がオンとなる期間、すなわち、所定の周期に占める、ヒータ30に電力供給される期間の割合を制御することにより、ヒータ30の単位時間当たりの発熱量を制御する。したがって、制御回路46は、ヒータ30の単位時間当たりの発熱量を高くするほど、スイッチング素子SW8をオンにする期間を長くする。なお、所定期間中におけるスイッチング素子SW8がオンとなる期間の長さと、ヒータ30の単位時間当たりの発熱量との関係を表す参照テーブルが予め制御回路46が有するメモリに記憶される。制御回路46は、電子制御装置60から目標発熱量を通知されると、その参照テーブルを参照することにより、目標発熱量に対応するスイッチング素子SW8がオンとなる期間を決定する。
The control circuit 46 also has a heater driving circuit based on a control signal for turning on or off the heater 30 received from the electronic control unit 60 via the communication circuit 45 and a control signal representing a target heat generation amount per unit time of the heater 30. The on / off timing of each switching element 42 is controlled.
Therefore, for example, when the heater 30 warms the refrigerant, the control circuit 46 turns on the switching element SW7. In addition, the control circuit 46 controls the ratio of the period during which the switching element SW8 is turned on during a predetermined period, that is, the period during which power is supplied to the heater 30 in the predetermined period by the pulse width modulation (PWM) method. Thus, the amount of heat generated by the heater 30 per unit time is controlled. Therefore, the control circuit 46 lengthens the period during which the switching element SW8 is turned on as the heat generation amount per unit time of the heater 30 is increased. Note that a reference table representing the relationship between the length of the period during which the switching element SW8 is turned on during the predetermined period and the amount of heat generated per unit time of the heater 30 is stored in advance in the memory included in the control circuit 46. When notified of the target heat generation amount from the electronic control unit 60, the control circuit 46 refers to the reference table to determine a period during which the switching element SW8 corresponding to the target heat generation amount is turned on.

また、制御回路46は、例えば、スイッチング素子SW8が故障した場合など、正極側母線54と負極側母線55が短絡するおそれがある場合には、スイッチング素子SW7をオフにすることで、正極側母線54と負極側母線55が短絡することを防止する。
また、制御回路46は、スイッチング素子SW8をオンするか否かによってヒータ30のオン/オフを切り替え、スイッチング素子SW7をPWM方式により制御することで、ヒータ30の単位時間当たりの発熱量を制御してもよい。
Further, when there is a possibility that the positive electrode bus 54 and the negative electrode bus 55 are short-circuited, for example, when the switching element SW8 fails, the control circuit 46 turns off the switching element SW7 to thereby turn off the positive electrode bus. 54 and the negative electrode side bus 55 are prevented from being short-circuited.
Further, the control circuit 46 switches on / off of the heater 30 depending on whether or not the switching element SW8 is turned on, and controls the switching element SW7 by the PWM method, thereby controlling the heat generation amount per unit time of the heater 30. May be.

このように、電動機駆動回路41とヒータ駆動回路42とで、共通の制御回路を使用し、また一つの電源から電動機駆動回路41とヒータ駆動回路42の両方に電力を供給するようにこれらの回路を構成することで、圧縮機1が有する回路の構成部品点数を少なくできる。   In this way, the motor drive circuit 41 and the heater drive circuit 42 use a common control circuit, and these circuits are configured to supply power to both the motor drive circuit 41 and the heater drive circuit 42 from one power source. By configuring this, the number of component parts of the circuit of the compressor 1 can be reduced.

図3は、変形例による制御基板70の回路図である。なお、図3において、制御基板70の各構成要素には、図2に示された制御基板40の対応する構成要素の参照番号と同一の参照番号を付した。図3に示される制御基板70は、図2に示される制御基板40と比較して、ヒータ駆動回路72の構成が異なる。   FIG. 3 is a circuit diagram of a control board 70 according to a modification. In FIG. 3, each component of the control board 70 is assigned the same reference number as that of the corresponding component of the control board 40 shown in FIG. 2. 3 is different from the control board 40 shown in FIG. 2 in the configuration of the heater drive circuit 72.

ヒータ駆動回路72は、正極側母線54とヒータ30の発熱体の一端との間に接続される一つのスイッチング素子SW9を有する。そしてヒータ30の発熱体の他端が、電動機駆動回路41のU相のアームの中間点T1と接続される。すなわち、スイッチング素子SW9及びヒータ30の発熱体は、正極側母線54と中間点T1との間に直列に接続される。なお、スイッチング素子SW9は、スイッチング素子SW1〜SW6と同様の構成とすることができる。   The heater drive circuit 72 has one switching element SW9 connected between the positive-side bus 54 and one end of the heating element of the heater 30. The other end of the heating element of the heater 30 is connected to the intermediate point T1 of the U-phase arm of the electric motor drive circuit 41. That is, the switching element SW9 and the heating element of the heater 30 are connected in series between the positive-side bus 54 and the intermediate point T1. The switching element SW9 can have the same configuration as the switching elements SW1 to SW6.

スイッチング素子SW9は、制御回路46からの制御信号によってオンまたはオフが切り替えられる。そして例えば、ヒータ30が冷媒を暖める場合、制御回路46は、PWM方式によって所定周期中にスイッチング素子SW9がオンとなる期間を制御することにより、ヒータ30の単位時間当たりの発熱量を制御する。
このようにヒータ駆動回路を構成することにより、ヒータ駆動回路に含まれるスイッチング素子の数が一つとなるので、圧縮機の制御基板の部品点数をさらに減少させることができる。
なお、ヒータ30の発熱体の他端は、何れか一つの相のアームの中間点と接続されていればよく、例えば、W相の中間点T2あるいはV相の中間点T3と接続されてもよい。
また、ヒータ30の発熱体とスイッチング素子SW9の接続順序は入れ替えられていてもよい。さらにまた、スイッチング素子SW9の一端は、正極側母線54と接続される代わりに、負極側母線55と接続されてもよい。
The switching element SW9 is turned on or off by a control signal from the control circuit 46. For example, when the heater 30 warms the refrigerant, the control circuit 46 controls the amount of heat generated per unit time of the heater 30 by controlling the period during which the switching element SW9 is turned on during a predetermined period by the PWM method.
By configuring the heater drive circuit in this way, the number of switching elements included in the heater drive circuit becomes one, so that the number of parts on the control board of the compressor can be further reduced.
The other end of the heating element of the heater 30 only needs to be connected to the intermediate point of any one phase arm, for example, the intermediate point T2 of the W phase or the intermediate point T3 of the V phase. Good.
Further, the connection order of the heating element of the heater 30 and the switching element SW9 may be switched. Furthermore, one end of the switching element SW9 may be connected to the negative electrode bus 55 instead of being connected to the positive electrode bus 54.

図4に、上記の実施形態による圧縮機を有する車載空調装置100の概略構成図を示す。車載空調装置100は、ヒートポンプ回路101と電子制御装置110とを有する。ヒートポンプ回路101は、圧縮機102、コンデンサ103、レシーバ104、膨張弁105、エバポレータ106及び四方弁107を有する。
圧縮機102は、上記の実施形態による圧縮機であり、冷媒を圧縮して高温、高圧のガスにする。冷媒は、冷房時において以下に説明するようにヒートポンプ回路101内を流れる。
ガス状になった冷媒は、四方弁107を通ってコンデンサ103に流入する。コンデンサ103は、圧縮機102より送られてきた高温、高圧の冷媒ガスを冷却し、液化させる。レシーバ104は、液化された冷媒ガスを貯蔵する。また、冷却性能の低下を防ぐため、液化された冷媒に含まれるガス状の気泡を取り除き、完全に液化された冷媒のみを膨張弁105へ送る。膨張弁105は、液化された冷媒を断熱膨張させて低温、低圧化し、エバポレータ106へ送る。エバポレータ106は、低温、低圧化された冷媒と、ブロアファン(図示せず)などによってエバポレータ106に送り込まれた空気との間で熱交換を行ってその空気を冷却する。冷却された空気は、車室内へ吹き出され、車室内を冷房する。一方エバポレータ106における熱交換により暖められた冷媒は、再度圧縮機102へ流入する。
In FIG. 4, the schematic block diagram of the vehicle-mounted air conditioner 100 which has a compressor by said embodiment is shown. The in-vehicle air conditioner 100 includes a heat pump circuit 101 and an electronic control device 110. The heat pump circuit 101 includes a compressor 102, a condenser 103, a receiver 104, an expansion valve 105, an evaporator 106, and a four-way valve 107.
The compressor 102 is a compressor according to the above-described embodiment, and compresses the refrigerant into a high-temperature and high-pressure gas. The refrigerant flows through the heat pump circuit 101 during cooling as described below.
The gaseous refrigerant flows into the condenser 103 through the four-way valve 107. The condenser 103 cools and liquefies the high-temperature and high-pressure refrigerant gas sent from the compressor 102. The receiver 104 stores the liquefied refrigerant gas. Further, in order to prevent the cooling performance from being deteriorated, gaseous bubbles contained in the liquefied refrigerant are removed, and only the completely liquefied refrigerant is sent to the expansion valve 105. The expansion valve 105 adiabatically expands the liquefied refrigerant to lower the temperature and pressure, and sends the refrigerant to the evaporator 106. The evaporator 106 performs heat exchange between the low-temperature and low-pressure refrigerant and the air sent to the evaporator 106 by a blower fan (not shown) and cools the air. The cooled air is blown out into the passenger compartment and cools the passenger compartment. On the other hand, the refrigerant warmed by the heat exchange in the evaporator 106 flows into the compressor 102 again.

なお、暖房時においては、電子制御装置110からの制御により四方弁107が切り替えられ、図4において点線で示されるルートで冷媒が流れる。すなわち、圧縮機102から吐出されたガス状冷媒は、四方弁107を介してエバポレータ106に導かれ、コンデンサ103からの冷媒は四方弁107を介して圧縮機102に導かれる。そして、高温・高圧の冷媒が、エバポレータ106において車室内へ導入される空気を暖める。   During heating, the four-way valve 107 is switched by control from the electronic control unit 110, and the refrigerant flows along a route indicated by a dotted line in FIG. That is, the gaseous refrigerant discharged from the compressor 102 is guided to the evaporator 106 via the four-way valve 107, and the refrigerant from the condenser 103 is guided to the compressor 102 via the four-way valve 107. Then, the high-temperature and high-pressure refrigerant warms the air introduced into the passenger compartment in the evaporator 106.

電子制御装置(空調ECU)110は、組み込み型のマイクロプロセッサ、メモリ、通信回路及びその周辺回路により構成される。そして電子制御装置110は、マイクロプロセッサ上で動作するプログラムにより、目標室温及び検知室温などに従って、圧縮機102を含む、空調装置の各部の動作を制御する。電子制御装置110は、冷房時においては、圧縮機102が有するヒータをオフにする制御信号を圧縮機102へ送信する。また電子制御装置110は、暖房時においては、圧縮機102が有するヒータをオンにする制御信号及び単位時間当たりの発熱量を指示する制御信号を圧縮機102へ送信する。   The electronic control unit (air conditioning ECU) 110 includes an embedded microprocessor, a memory, a communication circuit, and its peripheral circuits. The electronic control unit 110 controls the operation of each part of the air conditioner including the compressor 102 according to the target room temperature, the detected room temperature, and the like by a program that runs on the microprocessor. The electronic control unit 110 transmits a control signal for turning off the heater included in the compressor 102 to the compressor 102 during cooling. In addition, the electronic control unit 110 transmits a control signal for turning on the heater of the compressor 102 and a control signal for instructing a heat generation amount per unit time to the compressor 102 during heating.

以上説明してきたように、本発明に係る圧縮機は、ハウジング内の電動機及び圧縮機構と干渉しない位置にヒータを設置したことにより、圧縮機が大型化することを防止しつつ、暖房能力を向上できる。またこの圧縮機は、電動機を制御する回路とヒータを制御する回路の一部を共通化することにより、部品点数を削減できる。   As described above, the compressor according to the present invention improves the heating capacity while preventing the compressor from becoming large by installing the heater at a position that does not interfere with the electric motor and the compression mechanism in the housing. it can. In addition, this compressor can reduce the number of parts by sharing a part of the circuit for controlling the electric motor and the circuit for controlling the heater.

なお、上述してきた実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、制御基板が有する電動機駆動回路として、インバータ式の様々な電動機駆動回路の何れかが適用されてもよい。例えば、直流電源及びコンデンサと、正極側母線及び負極側母線との間に、直流電源から供給された電圧を昇圧または降圧する昇降圧回路と、その昇降圧回路と電動機駆動回路の間に正極側母線と負極側母線間の電圧を測定し、その電圧値を制御回路へ通知する電圧計が設けられてもよい。この場合、制御回路は、負極側母線に流れる電流、正極側母線と負極側母線間の電圧及び電動機部の目標回転数に応じて昇降圧回路及び電動機駆動回路を制御する。なお、このような昇圧回路は、例えば、特開2010−268627号公報に開示されているように周知であるので、その詳細な説明は省略する。
また、制御基板は、上記の吸入口側の端部壁に近接した位置に限られず、ヒータよりも吸入口に近く、かつハウジングの端部壁、側壁などの外壁に近接する他の位置に配置されてもよい。
The embodiments described above are for explaining the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, any of various inverter-type motor drive circuits may be applied as the motor drive circuit included in the control board. For example, a step-up / step-down circuit for stepping up or stepping down a voltage supplied from a direct-current power source between a direct-current power source and a capacitor, and a positive side bus and a negative side bus, and a positive side between the step-up / down circuit and the motor drive circuit A voltmeter may be provided that measures the voltage between the bus and the negative-side bus and notifies the control circuit of the voltage value. In this case, the control circuit controls the step-up / step-down circuit and the motor drive circuit according to the current flowing through the negative-side bus, the voltage between the positive-side bus and the negative-side bus, and the target rotational speed of the motor unit. Such a booster circuit is well known as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-268627, and a detailed description thereof will be omitted.
In addition, the control board is not limited to the position close to the end wall on the suction port side, but is positioned closer to the suction port than the heater and close to the outer wall such as the end wall or side wall of the housing. May be.

上記のように、当業者は、本発明の範囲内で様々な修正を行うことが可能である。   As described above, those skilled in the art can make various modifications within the scope of the present invention.

1 圧縮機
2 ハウジング
2a、2b 端部壁
2c 側壁
3 吸入口
4 吐出室
5 オイル・冷媒分離装置
6 フィルタ
10 電動機部
11 固定子
12 回転軸
13 回転子
14 主軸受
15 ベアリング
16 ベアリング支持部
17 バランサ
12a オイル戻し用配管
12b 偏心部
20 圧縮機構部
21 可動スクロール
21a 基板
21b 可動側渦巻板
21c ボス部
22 固定スクロール
22a 基板
22b 固定側渦巻溝
22c 外周縁部
22d 吐出口
22e オイル戻し口
23 作動室
24 吐出弁
30 ヒータ
40、70 制御基板
41 電動機駆動回路
42、72 ヒータ駆動回路
43 コンデンサ
44 電流センサ
45 通信回路
46 制御回路
47 直流電源
51〜53 アーム
54 正極側母線
55 負極側母線
SW1〜SW9 スイッチング素子
60 電子制御装置
100 車載空調装置
101 ヒートポンプ回路
102 圧縮機
103 コンデンサ
104 レシーバ
105 膨張弁
106 エバポレータ
107 四方弁
110 電子制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Housing 2a, 2b End wall 2c Side wall 3 Intake port 4 Discharge chamber 5 Oil / refrigerant separation device 6 Filter 10 Electric motor part 11 Stator 12 Rotating shaft 13 Rotor 14 Main bearing 15 Bearing 16 Bearing support part 17 Balancer 12a Oil return pipe 12b Eccentric part 20 Compression mechanism part 21 Movable scroll 21a Substrate 21b Movable side spiral plate 21c Boss part 22 Fixed scroll 22a Substrate 22b Fixed side spiral groove 22c Outer peripheral edge part 22d Discharge port 22e Oil return port 23 Working chamber 24 Discharge valve 30 Heater 40, 70 Control board 41 Motor drive circuit 42, 72 Heater drive circuit 43 Capacitor 44 Current sensor 45 Communication circuit 46 Control circuit 47 DC power supply 51-53 Arm 54 Positive electrode side bus 55 Negative electrode side bus
SW1 to SW9 Switching element 60 Electronic control unit 100 On-vehicle air conditioner 101 Heat pump circuit 102 Compressor 103 Condenser 104 Receiver 105 Expansion valve 106 Evaporator 107 Four-way valve 110 Electronic control unit

Claims (3)

筺体(2)であって、該筺体(2)の一端に設けられ、冷媒を該筺体(2)の内部へ吸入する吸入口(3)と、該筺体(2)の他端に設けられ、前記吸入口(3)を通じて吸入された冷媒を該筺体(2)の外部へ吐出する吐出部(5)とを有する筺体(2)と、
前記筺体(2)内に収容され、前記筺体(2)内へ吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構部(20)と、
前記筺体(2)内において前記圧縮機構部(20)よりも前記吸入口(3)の近くに配置され、前記圧縮機構部(20)へ動力を提供する電動機部(10)と、
前記筺体(2)内で前記電動機部(10)と前記圧縮機構部(20)との間の冷媒が通る空間に配置され、冷媒を暖める暖房部(30)と、
を有することを特徴とする圧縮機。
A housing (2) provided at one end of the housing (2), provided at an inlet (3) for sucking refrigerant into the housing (2), and at the other end of the housing (2); A housing (2) having a discharge part (5) for discharging the refrigerant sucked through the suction port (3) to the outside of the housing (2);
A compression mechanism (20) for compressing the refrigerant contained in the housing (2) and sucked into the housing (2);
An electric motor section (10) disposed closer to the suction port (3) than the compression mechanism section (20) in the housing (2) and providing power to the compression mechanism section (20);
A heating unit (30) that is arranged in a space through which the refrigerant passes between the electric motor unit (10) and the compression mechanism unit (20) in the housing (2), and warms the refrigerant;
The compressor characterized by having.
前記暖房部(30)よりも前記吸入口(3)の近くに、前記筺体(2)の外壁に近接して配置され、前記暖房部(30)及び前記電動機部(10)へ駆動信号を出力する制御部(40、70)をさらに有する、請求項1に記載の圧縮機。   It is arranged near the suction port (3) and closer to the outer wall of the housing (2) than the heating unit (30), and outputs a drive signal to the heating unit (30) and the electric motor unit (10). The compressor according to claim 1, further comprising a control unit (40, 70). 前記電動機部(10)は、供給される電力に応じた磁場を発生する固定子(11)と、該固定子(11)により生じた磁場と相互作用することにより回転する回転子(13)とを有し、
前記暖房部(30)は、供給される電力に応じて発熱し、
前記制御部(40、70)は、
直流電源(47)の正極と接続される正極側母線(54)と該直流電源(47)の負極と接続される負極側母線(55)との間に接続され、該直流電源(47)から供給される直流電力を交流電力に変換し、該交流電力を前記固定子(11)へ供給することにより、前記電動機部(10)を駆動する電動機駆動回路(41)と、
前記正極側母線(54)を介して前記直流電源(47)から供給される直流電力を前記暖房部(30)へ供給し、または該直流電力の供給を停止する暖房部駆動回路(42、72)と、
前記電動機部(10)の前記回転子(13)が所定の目標回転数で回転する交流電力が前記電動機部(10)に供給されるように前記電動機駆動回路(41)を制御し、かつ、前記暖房部(30)が単位時間あたりに所定の発熱量を生じるように所定の周期の第1の割合を占める期間のみ前記直流電力が前記暖房部(30)へ供給されるように前記暖房部駆動回路(42、72)を制御する制御回路(46)と、
を有する、請求項2に記載の圧縮機。
The electric motor section (10) includes a stator (11) that generates a magnetic field according to supplied electric power, and a rotor (13) that rotates by interacting with the magnetic field generated by the stator (11). Have
The heating unit (30) generates heat according to the supplied power,
The control unit (40, 70)
Connected between a positive side bus (54) connected to the positive electrode of the DC power source (47) and a negative side bus (55) connected to the negative electrode of the DC power source (47), from the DC power source (47) An electric motor drive circuit (41) for driving the electric motor section (10) by converting the supplied direct current power into alternating current power and supplying the alternating current power to the stator (11);
A heating unit drive circuit (42, 72) that supplies DC power supplied from the DC power source (47) to the heating unit (30) via the positive bus (54) or stops supply of the DC power. )When,
Controlling the electric motor drive circuit (41) such that AC power for rotating the rotor (13) of the electric motor unit (10) at a predetermined target rotational speed is supplied to the electric motor unit (10), and The heating unit so that the DC power is supplied to the heating unit (30) only during a period that occupies a first ratio of a predetermined cycle so that the heating unit (30) generates a predetermined calorific value per unit time. A control circuit (46) for controlling the drive circuits (42, 72);
The compressor according to claim 2.
JP2010281989A 2010-12-17 2010-12-17 Compressor Pending JP2012127328A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010281989A JP2012127328A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010281989A JP2012127328A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012127328A true JP2012127328A (en) 2012-07-05

Family

ID=46644623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010281989A Pending JP2012127328A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012127328A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014084024A (en) * 2012-10-25 2014-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electric compressor and air conditioner for vehicle having the same
JP2014088093A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Vehicle air conditioner and operating method thereof
JP2015068174A (en) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社豊田自動織機 Motor compressor
CN104854780A (en) * 2012-12-20 2015-08-19 株式会社电装 Electric compressor
JP2018053828A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 株式会社豊田自動織機 On-vehicle fluid machine
WO2023120019A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 サンデン株式会社 Combined device
WO2023120020A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 サンデン株式会社 Composite apparatus
WO2023203940A1 (en) * 2022-04-19 2023-10-26 サンデン株式会社 Composite device
WO2023248705A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 サンデン株式会社 Composite device
DE102020127303B4 (en) 2020-10-16 2024-03-28 Audi Aktiengesellschaft Refrigerant compressor, motor vehicle and method for operating a refrigerant compressor

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014084024A (en) * 2012-10-25 2014-05-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electric compressor and air conditioner for vehicle having the same
JP2014088093A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Vehicle air conditioner and operating method thereof
CN104854780A (en) * 2012-12-20 2015-08-19 株式会社电装 Electric compressor
DE112013006136B4 (en) 2012-12-20 2023-03-16 Denso Corporation Electric Compressor
US9982922B2 (en) 2012-12-20 2018-05-29 Denso Corporation Electric compressor
JP2015068174A (en) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社豊田自動織機 Motor compressor
US10527040B2 (en) 2016-09-29 2020-01-07 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fluid machine for vehicle
JP2018053828A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 株式会社豊田自動織機 On-vehicle fluid machine
DE102020127303B4 (en) 2020-10-16 2024-03-28 Audi Aktiengesellschaft Refrigerant compressor, motor vehicle and method for operating a refrigerant compressor
WO2023120019A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 サンデン株式会社 Combined device
WO2023120020A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 サンデン株式会社 Composite apparatus
WO2023203940A1 (en) * 2022-04-19 2023-10-26 サンデン株式会社 Composite device
WO2023248705A1 (en) * 2022-06-24 2023-12-28 サンデン株式会社 Composite device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012127328A (en) Compressor
CN104854780B (en) Motor compressor
JP5493568B2 (en) Electric motor drive device, electric motor drive device control method, and electric device
EP2873865B1 (en) Motor-driven compressor
US9628004B2 (en) Motor drive device
US20090096301A1 (en) Motor drive circuit mounting structure and electric compressor
JP2007198341A (en) Motor driven compressor and vehicular air conditioning system using the same
JP5962591B2 (en) Motor drive device
JP4529540B2 (en) Air conditioning apparatus and compressor preheating method
US9995302B2 (en) Motor driven compressor
JP6750549B2 (en) Electric compressor
JP6217667B2 (en) Electric compressor
JP5131032B2 (en) Electric compressor
JP2010106807A (en) Electric compressor, heat pump system, and method for controlling the heat pump system
US20200067446A1 (en) Method for operating a brushless electric motor of a motor vehicle
JP6241441B2 (en) Electric compressor
KR101859833B1 (en) Motor-driven compressor
JP2013067248A (en) Charging device for vehicle
KR101859281B1 (en) Motor-driven compressor
JP2010090855A (en) Motor-driven compressor
JP5640840B2 (en) Electric compressor
JP3829212B2 (en) Inverter device and refrigeration device
JP7380543B2 (en) In-vehicle inverter equipment and in-vehicle fluid machinery
JP2023110520A (en) Motor compressor
JP2003269334A (en) Electric compressor