KR100577580B1 - 공조장치 - Google Patents

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KR100577580B1
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고토나오미
니시노부유키
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

직류 전원과, 전동 압축기와, 상기 직류 전원으로부터의 전류를 교류전류로 변환하여 상기 전동 압축기를 구동하는 전동 압축기 구동장치를 구비한 공조장치에 있어서, 상기 직류 전원으로부터 상기 전동 압축기 구동장치로의 전류 공급에 실드선의 심선과 외주선이 이용됨으로써, 전동 압축기 구동장치에 전원 전류 평활 콘덴서를 구비하지 않고도, 서지 전압, 전자파 복사의 억제가 가능하게 되어, 소형 경량의 전동 압축기 구동장치를 가지는 공조장치를 얻을 수 있다.
공조장치, 전동 압축기, 콤프레셔, 인버터 회로, 전해 콘덴서

Description

공조장치{Air conditioner}
본 발명은 전동 압축기와 전동 압축기 구동장치를 구비한 공조장치에 관한 것이다.
종래의 자동차용 전동 압축기 구동장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 15(a)는 자동차용 압축기 구동장치의 외관을 나타내는 사시도이다. 도면에서, 케이스(24)는, 방수 구조의 금속제 케이스이고, 이 안에 장치가 설치되어 있다. 케이스(24)에 설치한 방수 구조의 접속선 취출부(取出部:47)로부터 접속선(55)이 취출되어진다. 접속선(55)은, 직류 전원인 300V 전후의 배터리에 접속되어 있는 배선 2개, 전동 압축기에 접속되어 있는 배선 3개, 12V 전원에 접속되어 있는 배선 2개, 및 공조제어부에 접속되어 있는 제어신호용 배선 3개로 이루어진다.
케이스(24)의 내부에는, 배터리로부터의 전류를 교류 전류로 변환하는 인버터 회로가 설치되어 있다. 이 인버터 회로는 직류/교류 변환 로스에 의해 발열한다. 이 열은, 케이스(24)에 장착된 수냉 파이프(56)에 흐르는 냉각수로 방열된다. 이 방열 방법은 수냉에 한정되지 않고 공냉 방식을 이용한 예도 있다.
이러한 구조이면, 차량상에서의 전동 압축기 구동장치의 배치가 비교적 자유 롭게 수행될 수 있는 장점이 있기 때문에, 전동 압축기 구동장치는, 전원인 배터리로부터 떨어진 위치에 설치할 수 있다.
다음으로, 전동 압축기 구동장치의 케이스(24)의 내부를 도 15(b)에 나타낸다. 내부에는, 전기 부품을 탑재한 회로 기판(57), 배터리로부터 인버터 회로로의 전류를 평활하는 전원 전류 평활 콘덴서로서 일반적으로 이용되는 전해 콘덴서(41)가 배치되어 있다. 또한, 외형의 윤곽을 외형 윤곽선(53)으로 나타낸다.
도 16은, 도 15(b)에 나타낸 회로 기판(57)과 관련 부품을 나타내는 사시도이다. 회로 기판(57)에는, 인버터 회로의 블록인 인버터 회로부(54)가 접속된다. 다른 부품에 비하여 크게 발열하는 인버터 회로부(54)는 도 15(a)에 나타낸 수냉 파이프(56)와 관련된 냉각 구조에 장착되어 있다.
도 17에 전동 콘덴서 구동장치의 전기 회로도를 나타낸다.
도면에 나타낸 바와 같이, 배터리(1)는 통전 장치(2)를 통하여, 전동 압축기 구동장치(5)에 전원 접속되어 있다. 전동 압축기 구동장치(5)에는 인버터 회로(9)가 있으며, 배터리(1)로부터 인버터 회로(9)로의 전류를 평활하는 전해 콘덴서(41)가 설치되어 있다.
인버터 회로(9)에는 부하(負荷)인 전동 압축기(23)가 접속되어 있다. 통전 장치(2)는, 충전 저항(10)으로 전해 콘덴서(41)를 배터리(1)의 전압까지 충전하고, 그 후 메인 릴레이(11)를 닫아 배터리(1)로부터 인버터 회로(9)로 전류가 흐르게 하고 있다. 또한, 통전 장치(2)가 전동 압축기 구동장치(5)에 내장된 것도 있다.
배터리(1)로부터 전동 압축기 구동장치(5)로 입력되는 전압은, 상측 분압 저 항(13)과 하측 분압 저항(14)으로 분압되고, 전압 검출부(16)에서 전기 절연되어, 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력된다. 인버터 회로(9)에 흐르는 전류는 전류 센서(15)로 검출되고, 전류 검출부(17)에서 전기 절연되어, 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력된다.
공조 제어부(21)는 에어콘으로서 필요한 전동 압축기(23)의 능력(회전수 등)을 연산하여, 통신 회로(20)를 경유하여 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력된다.
인버터 제어용 마이컴(19)은, 적어도 이들의 입력에 기초하여, 게이트 구동 회로(18)에 신호를 보내어 인버터 회로(9)의 스위칭 소자군을 작동시켜, 전동 압축기(23)를 구동한다.
게이트 구동 회로(18)는, 인버터 회로(9)와 인버터 제어용 마이컴(19)을 전기 절연하는 작용도 하고 있다. 인버터 제어용 마이컴(19)에는, 이 외에 전동 압축기(23)의 서미스터 온도 센서로부터의 연속 온도 데이터 등도 입력되어 있다. 스위칭 전원(12)은 게이트 구동 회로(18) 등의 전원을 만들어 내고 있다. 전류 센서(15)에는 인덕턴스 성분이 있는 전류 통전 코일이 있으며, 이 코일에 의해 생기는 자계를 홀 소자가 검출하여, 전류값을 판정하는 구조로 되어 있다.
도시하고 있지는 않지만, 주행용 모터 구동장치는, 전동 압축기 구동장치(5)와 병렬로 접속되어 있으며, 통전 장치(2)는, 주행용 모터 구동장치에 구비되어 있는 전류 평활 콘덴서나 인버터 회로에 대해서도 마찬가지로 작용한다.
12V 전원(22)은 주로 인버터 제어용 마이컴(19), 통신 회로(20)의 전원에 사용된다. 또한, 12V 전원(22)은 공조 제어부(21), 오디오, 네비게이션 시스템 등 많 은 전기 기기의 전원에 사용되고 있다. 또한, 이 12V 전원(22)은, 배터리(1)와는 전기 절연되어 있지만, 배터리(1)로부터 DC 컨버터(도시하지 않음)에 의해 전류 공급되고 있다.
도 18(a)에, 인버터 회로(9)로 유입하는 전류의 일례를 도시한다. 또한 도 18(b)에, 전동 압축기 구동장치(5)로 유입하는 전류를 도시한다.
인버터 회로(9)에 유입하는 전류파형은 구형파(矩形波)적이지만, 전동 압축기 구동장치(5)로 유입하는 전류파형은, 전해 콘덴서(41)에 의해 인버터 회로(9)로 유입하는 전류가 평활되기 때문에, 맥동은 있지만 일정 전류를 포함하는 파형으로 되어 있다. 단지, 실제의 파형은 복잡하며, 도면에서는 개요를 나타내고 있다. 또한, 인버터 회로(9)에는, 도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 배터리(1)의 직류 전압이 가해져 있다.
도 19에, 도 17에 나타낸 전동 압축기(23)의 개략을 나타낸다. 전동 압축기는, 금속제 케이스(8) 안에 압축 기구부(4), 모터(7) 등이 설치되어 있다. 냉매는, 흡입구(45)로부터 흡입되어, 압축 기구부(4)(이 예에서는 스크롤 압축기구)가 모터(7)로 구동됨으로써, 압축된다.
이 압축된 냉매는, 모터(7)를 냉각하면서 통과하여, 토출구(46)로부터 토출된다. 내부에서 모터(7)의 코일에 접속되어 있는 터미널(27)은, 도 17에 나타낸 전동 압축기 구동장치(5)에 접속된다.
그러나, 상기 전해 콘덴서(41)는, 형상이 커서 전동 압축기 구동장치를 크고 무겁게 하는 하나의 요인이 되고 있다. 또한, 전해 콘덴서(41)는, 진동, 열에 약하 여, 전동 압축기 구동장치의 내진성, 내열성에 제한을 주는 하나의 요인이 되고 있었다.
소형 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차와 같이 배치 공간이 적은 차량에는 탑재하는 부품의 소형화가 필요하게 된다. 또한, 하이브리드 전기 자동차는 엔진도 탑재하기 때문에 배치 공간이 작아진다. 이 때문에, 전해 콘덴서(41)를 설치하지 않는 것을 생각할 수 있지만, 이 경우, 다음과 같은 과제가 생긴다.
즉, 전해 콘덴서(41)를 설치하지 않으면 배터리(1)로부터 인버터 회로(9)로의 전류는 평활되지 않게 된다. 그 때문에, 전원 리드선에 흐르는 구형파 전류로부터 전자파 노이즈가 복사(輻射)되고, 전원 리드선에 생기는 서지 전압에 의해 전동 압축기 구동장치(5)의 회로가 파손되는 등의 문제점이 생긴다.
도 20에 전해 콘덴서(41)를 삭제한 회로도를 도시하고 있다(상세 설명은 생략). 케이스, 도중 중계의 커넥터 등에 의해 길어지기 때문에, 전원 리드선에는, 크고 불안정한 값의 인덕턴스 성분(58)이 생긴다.
도 17에 도시하는 전해 콘덴서(41)에 의한 전류 평활 작용이 없기 때문에, 도 21(a)에 도시하는 인버터 회로(9)로 유입하는 전류가, 도 21(b)에 도시된 바와 같이, 이 전원 리드선을 흐르게 된다. 그리고 이 전류가 인덕턴스 성분(58)을 흐르기 때문에, 도 21(c)와 같이 전류 OFF 시에 서지가 발생한다.
이 서지는 전압이 높기 때문에, 인버터 회로(9) 등을 파손할 위험성이 있다. 전해 콘덴서(41)가 있는 경우, 인버터 회로(9)로 유입하는 전류의 경로는, 전해 콘덴서(41)와 인버터 회로(9)와의 짧은 사이 뿐이기 때문에, 그 사이의 인덕턴스는 작아서 도 18(c)와 같이 서지는 발생하지 않는다.
또한, 도 21(b)에 도시하는 전류에는 고주파 성분이 포함되기 때문에, 전원 리드선을 이 전류가 흐르면 전자파 노이즈가 복사된다.
본 발명은 이러한 종래의 과제를 해결하는 것으로서, 소형 경량이며, 전자파 노이즈, 서지 전압이 없는 신뢰성 높은 전동 압축기 구동장치를 구비한 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 직류 전원과, 전동 압축기와, 직류 전원으로부터의 전류를 교류전류로 변환하여 상기 전동 압축기를 구동하는 전동 압축기 구동장치를 구비한 공조장치에 있어서, 직류 전원으로부터 전동 압축기 구동장치로의 전류 공급에 실드선의 심선과 외주선을 이용한 것이다.
이 구성에 의해, 실드선의 심선을 흐르는 전류에 의해 만들어지는 자계와, 외주선을 흐르는 전류에 의해 만들어지는 자계는, 그 중심축을 공통으로 하고 있기 때문에, 상호 소멸한다.
따라서, 인덕턴스 값은 0에 가까운 값이 되며, 전동 압축기 구동장치에 전해 콘덴서를 구비하지 않고도, 서지 전압, 전자파 복사의 억제가 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 관련된 공조장치에 있어서의 주요부 전기 회로도이다.
도 2(a)는, 동 주요부 전기 회로에 설치된 실드선의 구성도이다.
도 2(b)는, 동 주요부 전기 회로에 설치된 실드선에 있어서의 자계 방향도이다.
도 3은, 동 주요부 전기 회로의 각부 인덕턴스 값을 나타내는 그래프이다.
도 4(a)는, 동 전동 압축기 구동장치의 외관 사시도이다.
도 4(b)는, 동 전동 압축기 구동장치의 내부 사시도이다.
도 5(a)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로로의 유입 전류 파형도이다.
도 5(b)는, 동 전동 압축기 구동장치로의 유입 전류 파형도이다.
도 5(c)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로에 가해지는 전압 파형도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 2에 관련된 공조장치에 있어서의 주요부 전기 회로도이다.
도 7(a)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로로의 유입 전류 파형도이다.
도 7(b)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로에 가해지는 전압 파형도이다.
도 8은, 동 전동 압축기 구동장치의 릴레이 접점의 주요부 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 실시예 3에 관련된 공조장치에 있어서의 주요부 전기 회로도이다.
도 10은, 동 주요부 전기 회로에 설치된 평행선의 구성도이다.
도 11은, 본 발명의 실시예 4에 관련된 공조장치에 있어서의 주요부 전기 회로도이다.
도 12는, 본 발명의 실시예 5에 관련된 공조장치에 있어서의 주요부 전기 회로도이다.
도 13은, 동 주요부 전기 회로에 설치된 2중 실드선의 구성도이다.
도 14는, 동 구동장치 일체형 전동 압축기의 일부 결절 정면도이다.
도 15(a)는, 종래의 공조장치의 전동 압축기 구동장치 외관을 나타내는 사시도이다.
도 15(b)는, 동 전동 압축기 구동장치 내부를 나타내는 사시도이다.
도 16은, 동 전동 압축기 구동장치 내의 회로 기판과 관련 부품을 나타내는 분해 사시도이다.
도 17은, 동 전동 압축기 구동장치를 포함하는 주요부 전기 회로도이다.
도 18(a)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로로 유입하는 전류 파형도이다.
도 18(b)는, 동 전동 압축기 구동장치로 유입하는 전류 파형도이다.
도 18(c)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로에 가해지는 전압 파형도이다.
도 19는, 동 전동 압축기의 일부 결절 정면도이다.
도 20은, 동 전동 압축기 구동장치로부터 평활용의 전해 콘덴서를 제외한 경우의 인덕턴스 성분을 나타내는 주요부 회로도이다.
도 21(a)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로로 유입하는 전류 파형도이다.
도 21(b)는, 동 전동 압축기 구동장치로 유입하는 전류 파형도이다.
도 21(c)는, 동 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로에 가해지는 전압 파형도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1　배터리　　　　　　　　　　 3　전해 콘덴서
5　전동 압축기 구동장치　
9 전동 압축기 구동장치의 인버터 회로
22 12V 전원 23 전동 압축기
29 실드선 30 심선
31 외주선
이하, 본 발명의 실시예에 있어서의 공조장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1에 전동 압축기 구동장치 전기 회로도를 나타낸다. 종례예인 도 17과 다른 점은, 전원 리드선이 한 개의 실드선(29)으로 되어, 전해 콘덴서(41)가 삭제되어 있지만, 배터리(1) 측에 전해 콘덴서(3)가 설치되어 있다는 점이다.
배터리(1)의 전원 인피던스가 충분히 낮으면, 이 전해 콘덴서(3)는 필요하지 않다. 또한, 실드선(29)에서는 심선(30)을 플러스측, 외주선(31)을 마이너스측으로 하고 있다.
도 2(a)는 실드선(29)의 구성도이고, 심선(30)의 주위를 외주선(31)이 덮고 있다. 도 2(b)는 실드선(29)의 자계 방향도이다. 심선(30)의 전류와 외주선(31)의 전류는, 흐르는 방향이 역이기 때문에, 심선(30)의 전류가 만드는 자계(32)와 외주선(31)의 전류가 만드는 자계(33)는 역방향이 되어, 서로 소멸하게 된다. 이로 인해 전자파의 복사는 없으며, 실드선(29)의 인덕턴스는 작은 값으로 된다.
도 3에 전선·부품 등의 인덕턴스값의 그래프를 나타낸다. 선은 같은 접속 거리에서의 실측값이다. 리드선은 1m가 두 개, 실드선·평행선·트위스트 페어선은 1m이다. 단위는 μH이다. 리드선은 값이 크고, 리드선끼리의 간격에 따라 크게 변한다. 간격 200mm에서 1.8μH이지만 간격을 밀착시킨 상태(평행선과 동등)에서는 0.5μH로, 3.6배의 차가 있다. 그 때문에, 리드선의 경우, 인덕턴스값을 특정하기 어려워 신뢰성 있는 설계가 곤란해진다.
한편, 실드선은 상당히 작은 값이라는 것을 알 수 있다. 또한, 구조상 심선(30)과 외주선(31)과의 거리는 일정하기 때문에, 값이 일정하여, 인덕턴스값을 특정한, 신뢰성 있는 설계가 가능하다. 이 실드선을 n개 병렬로 이용함으로써, 토탈 인덕턴스값을 1/n으로 할 수 있다.
도 15의 종래예에서, 인버터부(54)로부터 전해 콘덴서(41)로의 접속선이, 간격 10mm(0.9μH)에서 20cm로 한 경우, 실드선(0.1μH)으로 교환하면, 같은 인덕턴스로 될 때까지는 180cm로 연장 가능하다고 상정할 수 있다.
따라서, 전해 콘덴서(41)를 구비하지 않고, 배터리(1) 측에 전해 콘덴서(3)를 설치하는 경우, 인버터부(54)로부터 전해 콘덴서(3)까지의 거리는 180cm로 하는 것이 가능하게 된다.
실드선은 한 개이기 때문에, 리드선 두개보다 작업성이 좋다. 또한, 자유자재로 구부릴 수 있기 때문에, 버스바(가늘고 긴 금속판)를 이용하는 것보다, 배선을 자유롭게 수행할 수 있다.
도 4(a)에, 전동 압축기 구동장치의 외관 사시도를 나타내고, 도 4(b)에 동 내부 사시도를 나타낸다.
전해 콘덴서(41)를 구비하고 있지 않기 때문에, 도 15(a)에 나타내는 종래의 케이스(24)에 비하여 케이스(26)는 소형으로 할 수 있다. 또한, 접속선(51)은, 배터리(1)에 접속되어 있는 실드선 1개, 전동 압축기에 접속되어 있는 배선 3개, 공조 제어부로의 제어 신호용 배선 3개가 있다. 또한, 47은 방수 구조의 접속선 취출부이고, 56은 케이스(26)에 장착된 수냉 파이프(56)이다. 또한 57은 전기 부품을 탑재한 회로 기판이다.
12V는, 전동 압축기 구동장치(5) 내부의 스위칭 전원(12)에서 만들어지기 때문에(도 6에서 후술), 접속선(51)에는 12V 전원으로의 배선 2개는 설치되어 있지 않다.
도 5(a)는, 인버터 회로(9)로의 유입 전류도를 나타내고 있으며, 이것은 종래와 마찬가지이다. 도 5(b)는 전동 압축기 구동장치로의 유입 전류도를 나타내고 있다. 이것은 종래와 달리, 전해 콘덴서(41)가 없기 때문에 전류가 평활되지 않아, 인버터 회로(9)로의 유입 전류와 동일하게 되어 있다.
도 5(c)는 인버터 회로(9)에 가해지는 전압도를 나타내고 있다. 종래예를 나타낸는 도 21(c)에 비해, 실드선(29)의 인덕턴스값이 작기 때문에, 인버터부(54)로부터 전해 콘덴서(3)까지를 같은 길이의 리드선으로 비교하면, 서지 전압은 인덕턴스값에 거의 비례하여 충분히 작아진다.
(실시예 2)
도 6에 전동 압축기 구동장치 전기 회로도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 전동 압축기 구동장치로부터 전류 센서(15), 전압 검출부(16), 전류 검출부(17)가 제외되고, 전류 검출용 저항(42), 적분용 저항(43), 적분용 콘덴서(44), 서브릴레이(48), 필름 콘덴서(28)가 추가되며, 12V 전원(22)이 접속되어 있지 않다.
12V 전원(22)을 사용하고 있던 인버터 제어용 마이컴(19) 등은, 스위칭 전원(12)으로부터 전원 공급된다. 그리고, 어스를 배터리(1)와 같게 한다. 통신 회로(20)와 공조 제어부(21)는 포토커플러를 이용하여, 전기 절연된 상태에서 통신을 수행하고 있다. 상측 분압 저항(13)과 하측 분압 저항(14)과의 분압 전압은, 직접 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력 가능하게 된다.
또한, 전류 검출값도 전류 검출용 저항(42)(션트 저항)에 발생하는 전압을 직접 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력 가능하게 된다(이 전류 검출값은 보호 정지 신호로서 사용되기 때문에, 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력하지 않고, 하드 회로에서 처리할 수도 있다).
전류 검출값의 평균값이 필요한 경우, 적분용 저항(43), 적분용 콘덴서(44)로 적분한 값을 직접 인버터 제어용 마이컴(19)에 입력하면 된다. 도 3의 전선·부품 등의 인덕턴스 값을 나타내는 데이터도에 도시한 바와 같이 전류 검출용 저항 42(션트 저항)의 인덕턴스 값은 0에 가깝다. 따라서, 전류 센서(15)를 이용한 경우에 비하여, 서지 전압을 더욱 작게 할 수 있다.
전원 라인에 설치된 서브 릴레이(48)의 릴레이 접점 구조도를 도 8에 나타낸다. 평행 평판 릴레이 접점판(49)이 서로 마주보고 있다(서브 릴레이 접점(50)이 위쪽에 있다). 이로 인해 역방향의 전류가 자계를 소멸시키기 때문에, 서브 릴레이(48)의 인덕턴스는 작게 억제된다.
다음으로 필름 콘덴서(28)의 작용에 대하여 설명한다.
도 7(a)에 인버터 회로(9)로의 유입 전류도를 도시하였지만, 이것은, 종래의 것과 같다. 도 7(b)에 인버터 회로(9)에 가해지는 전압도를 나타낸다. 이것은, 종래예의 도 21(c) 및 실시예 1의 도 5(c)에 비해, 필름 콘덴서(28)와 실드선(29)의 인덕턴스가 공진하기 때문에, 급준한 서지 전압 대신, 파고치(波高値)가 작은 공진 전압이 있다는 것을 나타내고 있다.
따라서, 서지 전압은, 더욱 작아져, 전동 압축기 구동장치(5)의 회로 파손을 방지할 수 있게 된다.
필름 콘덴서(28)를 추가할 때, 실드선은, 인덕턴스 값을 특정할 수 있기 때문에, 필름 콘덴서(28)의 정전 용량값을 정확하게 특정할 수 있다. 그 때문에, 필름 콘덴서(28)의 정전 용량값을 지나치게 큰 값으로 할 필요가 없어, 필름 콘덴서(28)의 소형 경량화를 도모할 수 있다.
전류 검출용 저항(42)은, 공진 전류가 흐르지 않도록, 필름 콘덴서(28)의 우측에 배치하고 있다. 필름 콘덴서(28)는, 유전체 주재료를 플라스틱 필름, 전극을 금속박으로 한 것으로, 용량은 전해 콘덴서에 비해 작지만, 고주파 특성이 좋아 상기 서지 흡수에 효과가 있다.
또한, 필름 콘덴서(28)를, 유전체 주재료를 자기, 전극을 도포 금속막으로 한 세라믹 콘덴서로 치환하는 것은 가능하다. 상기 양자 모두 그 구조상, 전해 콘덴서에 비해 내진성, 내열성이 우수하다.
전해 콘덴서에는, 일단 방전시켜도 전압이 회복하는 특성이 있다. 그 때문에, 전동 압축기 구동장치에 전해 콘덴서(41)가 구비되어 있는 경우, 전원 접속시 전해 콘덴서(3)와의 사이에서 방전 스파크가 발생하는 경우가 있다. 이로 인해, 작업성 및 퓨즈가 끊어지는 등의 문제가 생기지만, 전동 압축기 구동장치용 전해 콘덴서(41)를 구비하고 있지 않기 때문에, 이 문제를 고려할 필요는 없다.
또한, 상기 실시예에서 평활 콘덴서(3)는 전해 콘덴서로 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 3)
도 9에 전동 압축기 구동장치 전기 회로도를 나타낸다. 도 1에 도시한 전동 압축기 구동장치 전기 회로와 달리 전원 리드선을 하나의 평행선(34)으로 하고 있다.
도 10에 도 9의 평행선(34)의 구성을 나타낸다.
평행선(34)은, 구부림 가능한 전기 절연성을 가진 수지(35)에 의해, 2개의 도선(36)을 평행으로 유지하고 있다. 이 형태에 한정되지 않으며, 테이핑하거나, 리드선 두 개를 비닐 튜브에 통과시키는 것으로도 실현 가능하다.
도 3에 나타낸 바와 같이 평행선의 경우, 실드선 정도는 아니지만, 인덕턴스 값은 작다. 또한, 평행선의 경우, 2개의 도선(36) 사이의 거리가 일정하기 때문에 인덕턴스 값이 일정하여, 인덕턴스 값을 특정한, 신뢰성 있는 설계가 가능하다.
평행선은 한 개이기 때문에, 리드선 두 개보다 처리 작업성이 좋다. 또한, 실드선보다도 선 처리 가공을 하기 쉽다.
(실시예 4)
도 11에 전동 압축기 구동장치 전기 회로도를 나타낸다. 도 1에 나타낸 전동 압축기 구동장치 전기 회로와 달리, 전원 리드선이 트위스트 페어선(37)으로 되어 있다. 테이핑(25)에 의해, 리드선 두개의 꼬임을 고정하고 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이 트위스트 페어선의 경우, 인덕턴스 값은 평행선과 동등하다. 또한, 트위스트 페어선의 경우, 두개의 리드선을 꼬아 놓았기 때문에 리드선 간의 거리는 일정하게 되어 인덕턴스 값이 일정하므로, 인덕턴스 값을 특정한, 신뢰성 있는 설계가 가능하다. 또한, 트위스트 페어선의 경우, 단지 꼬아 놓은 것 뿐이기 때문에, 실드선이나 평행선보다도 제조가 용이하다.
(실시예 5)
도 12에, 2중 실드선(39)을 이용한 전동 압축기 구동장치 전기 회로도를 나 타낸다. 도 13에 그 2중 실드선(39)의 구조를 나타낸다.
도 1에 나타낸 전동 압축기 구동장치 전기 회로와 달리, 실드선(29) 대신 2중 실드선(39)을 이용하고 있다. 그리고, 바깥측의 외주선(38)은, 접지선(40)에 의해 차체에 어스 접지되어 있다.
이것은, 한겹의 실드선은 전류에 의한 전자계는 소거하여도, 차체 어스와 배터리(1) 전원계와의 전위차에 기인하는 전자계 복사는 억제할 수 없기 때문이다. 바깥측의 외주선(38)을 차체에 어스 접지함으로써, 이 전자파 복사를 차단할 수 있다.
또한, 도 9에 나타낸 평행선(34), 도 11에 나타낸 트위스트 페어선(37)에 있어서도, 각 선을 덮는 실드 커버를 설치하고, 그것을 어스 접지할 수도 있다.
삭제
(실시예 6)
도 14에, 전동 압축기(23)의 좌측에 전동 압축기 구동장치(5)를 밀착시켜 장착한 도를 나타낸다. 종례예를 나타낸 도 19와 비교하여 전동 압축기(23) 자체는 기본적으로 같은 구성이다.
도 4와 비교하여, 전동 압축기 구동장치(5)는 전동 압축기(23)에 장착될 수 있도록, 케이스(26)에서 케이스(6)로 형상 변경되어 있다. 발열원이 되는 인버터 회로부(54)는, 케이스(6)를 통하여 전동 압축기(23)의 금속제 케이스(8)에 열을 방 산하도록 하고 있다.
터미널(27)은, 인버터 회로부(54)의 출력부에 접속된다. 전동 압축기 구동장치(5)는, 전해 콘덴서(41)를 구비하고 있지 않기 때문에, 전해 콘덴서(41)의 형상에 제약 받는 일 없이 소형화할 수 있어, 전동 압축기(23)에 장착 가능한 형상으로 하는 것이 용이하게 된다.
또한, 진동에 약하고 열이 수명에 크게 영향을 주는 전해 콘덴서(41)를 구비하고 있지 않기 때문에, 전동 압축기(23)로부터의 진동·열에 대한 대책(내진 구조, 내열 구조)이 경감한다.
접속선(52)은, 배터리(1)로의 실드선 1개와 에어컨 컨트롤러로의 제어 신호용 배선 3개가 있다. 12V는, 전동 압축기 구동장치(5) 내부의 스위칭 전원(12)에서 만들어지기 때문에, 12V 전원선 2개는 없다.
인버터 회로부(54)의 냉각은, 금속제 케이스(8)를 통하여 전동 압축기(23) 내부의 냉매로 냉각되지만, 수냉, 공냉이 가능한 구조라도 상관없다. 또한, 전동 압축기(23)는, 냉매 회로의 배관 주위에 배치할 필요가 있기 때문에, 배터리(1)로부터는 멀어지지만, 실드선(29)의 인덕턴스가 낮기 때문에, 배치가 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 직류 전원으로부터 전동 압축기 구동장치로의 전류 공급에 실드선의 심선과 외주선을 이용함으로써, 전동 압축기 구동장치에 전원 전류 평활 콘덴서를 구비하지 않고도, 서지 전압, 전자파 복사의 억제가 가능하게 되어, 소형 경량의 전동 압축기 구동장치를 가지는 공조장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기의 구성에 덧붙여, 실드선의 외주선을 2중으로 설치하여, 바깥측의 외주선을 전자파 차폐용으로 이용하도록 하였기 때문에, 전원계의 어스 전위와 대지(차체 어스) 간의 전위차에 의한 전자파 복사의 억제도 가능하게 된다.
또한, 본 발명은, 상기 구성에 덧붙여, 전동 압축기 구동장치를 전동 압축기에 장착한 것이기 때문에, 전동 압축기 구동장치에는, 전해 콘덴서를 구비할 필요가 없으므로, 전동 압축기의 구동용 모터에 의한 진동, 냉매 압축에 의한 열에 대하여, 전해 콘덴서의 신뢰성, 수명의 문제가 발생하지 않는다. 그 때문에, 전해 콘덴서(전원 전류 평활 콘덴서)의 사이즈의 제약을 받지 않고 소형화할 수 있다.
또한, 본원 발명은, 상기 구성에 의해 회로 기판을 비교적 자유롭게 형상 변경 가능할 수 있기 때문에, 전동 압축기 구동장치를 전동 압축기에 장착 가능하게 된다. 전동 압축기 구동장치·전동 압축기 사이의 리드선도 삭제 가능하게 된다. 또한, 인버터 회로의 발열을, 냉매로 방열함으로써 냉각 구조(수냉·공냉 등)도 삭제 가능하게 된다. 따라서, 더욱 소형 경량의 전동 압축기 구동장치를 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 직류 전원과, 전동 압축기와, 상기 직류 전원으로부터의 전류를 교류전류로 변환하여 상기 전동 압축기를 구동하는 인버터 회로를 가지는 전동 압축기 구동장치를 구비한 공조장치에 있어서,
    상기 직류 전원으로부터 상기 전동 압축기 구동장치로의 전류 공급에는 실드선, 평행선, 또는 트위스트 페어선 중에서 선택된 선이 이용되고, 상기 직류전원으로부터 상기 인버터 회로에 흐르는 전류를 평활하는 전해 콘덴서를 상기 실드선의 상기 인버터 회로측에 설치하지 않고 상기 직류 전원측에 설치하여 상기 선에는 평활되지 않는 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선은 상기 실드선으로서, 상기 실드선은 심선과, 상기 심선의 주위에 설치된 제1 외주선과, 상기 제1 외주선의 주위에 설치된 전자파 차단용의 제2 외주선을 가지는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전동 압축기 구동장치는 전동 압축기에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 공조장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 선에는 서로 역방향의 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 공조 장치.
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