テクノロジー・イノベーションセンター

　エアコンメーカーとして知られるダイキン工業ですが、実は用途指向形モータ開発で業界をリードしてきたことはあまり知られていません。さまざまな形状のモータの開発を行い、業界初、世界初の量産化を行うなど、モータ専業メーカーよりも積極的にモータ開発を行っているのです。エアコンにも必要不可欠なモータですが、ダイキン工業独自の開発により、小型で高出力、静音性にも優れたエアコン用リラクタンスDCモータの量産化に成功しました。そこにはどのような技術が隠されているのでしょうか？

　ダイキンのモータ開発を長年支えてきた、テクノロジー・イノベーションセンターの山際主席技師が語ります。

　新規の形状のモータを開発するためには、都度試作機を作っていては開発のスピードも遅くなります。ダイキン工業ではモータ開発において、コンピュータ解析が一般的ではなかった1990年代から、モータの回転による磁束の流れや磁気的な損失、応力のかかり方、またモータ制御との連成といったコンピュータシミュレーションを導入しています。さまざまなパターンを検討し、最適な形状とモータ制御に関するパラメータ（磁束量や回転特性）などを割り出すのです。

　コンピュータシミュレーションの結果を基に試作機を作成しますが、新規の形状のモータのため、評価試験機材も存在しません。コンピュータ解析と並行する形で、モータの評価試験機も自社で開発し、試作したモータがちゃんと仕様を満たすモータなのかを評価してきました。新しいモータ開発においては、設計から評価まで自社製品に合わせた基準で行うことが必要です。ダイキン工業には、モータを一から十まで開発ができる「確かな開発力」があるのです。

　現在、ダイキン工業が最も高効率としているリラクタンスDCモータも、最初の量産化は1996年です。まだ、国内においてもエアコンには標準的な誘導モータが用いられていてエネルギー効率が悪く、電気代がかかるぜいたく品と言われていた頃です。その時期から、省エネ化を推進し、回転子部分にエネルギー効率を上げるために永久磁石を搭載したリラクタンスDCモータを搭載し、1996年の量産化から常に改良を行ってきました。回転子の磁石をV字配置にして、磁束の端部への偏りをなくし、損失を減らしつつトルクを向上させる形状とすることで、より小型化、高トルク出力を実現しました。

　モータの効率を最大限によくするためには、インバータとの組み合わせが重要です。実際にコンピュータによる解析の際にも、インバータによる操作因子やパラメータに起因する部分も多く存在します。モータ開発の部門から理想的なインバータの提案や、逆にインバータ開発の部門からモータへの要求などもあります。モータとインバータの開発は切っても切れない関係にあるといえるのですが、多くのエアコンメーカーでは、モータとインバータは縦割りによる開発が多いため、それぞれの分野に深く介入ができないということがあります。

　ダイキン工業TICにおけるモータ開発の最大の強みとも言えるのが、インバータ開発部門とのチームワークです。エアコンに搭載するインバータ、モータはそれぞれが抱える開発的な制約や規制・規格などの制限を、互いの状況に干渉しないようにしつつ、モータ側から見た理想のインバータ、インバータ側から見た理想のモータを用途・ニーズに応じて議論する必要があります。ここからお互いが最良だと考えたモータ、インバータを搭載することでエアコン全体のエネルギー効率を高めて、無駄を排除し、小型化や静音化を実現することができます。ダイキン工業の開発の歴史は、こうした開発部門間の連携の歴史とも言えるほどで、他のメーカーにはない強みとなっています。

　ダイキン工業では、エアコンや油圧装置、ハイブリッド建機やマイクロ水力発電などさまざまな用途向けに新たなモータの開発と量産化を行ってきました。その中の多くが業界初、世界初という誰も行ったことがないような技術の開発です。モータ専門メーカーも唸るような開発力を持っているといっても過言ではありません。

　今後も、現在のリラクタンスDCモータのネオジム磁石の重レアアースをなくす開発や、ネオジムのような価格の高いレアアースを使う磁石を用いなくても同程度の性能が出せるモータの開発など、常識では考えられないようなモータの開発を計画しています。ネオジム磁石を搭載したリラクタンスDCモータの開発は、磁石メーカーが開発途上であった磁石データを一早くもらって解析して利用できると判断し、開発から量産化にこぎ着けました。普通の人が目を向けないようなところが開発の出発点だったのです。

　このような誰も目を向けないようなところに開発のヒントを見出す奇想天外な発想が、他社にはないオリジナリティあふれる用途指向形モータ開発の歴史につながり、リラクタンスDCモータの他社が真似できないレベルの高性能化の開発までつながっているのです。