JP2009264699A - Heat pump device - Google Patents
Heat pump device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009264699A JP2009264699A JP2008117181A JP2008117181A JP2009264699A JP 2009264699 A JP2009264699 A JP 2009264699A JP 2008117181 A JP2008117181 A JP 2008117181A JP 2008117181 A JP2008117181 A JP 2008117181A JP 2009264699 A JP2009264699 A JP 2009264699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- power module
- cooling
- pipe
- heat
- 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
Links
Images
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ヒートポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump device.
従来より、ヒートポンプ装置等の冷媒回路を用いた空気調和装置では、圧縮機をインバータ制御することで空調性能の向上を図っている。ここで、圧縮機をインバータ制御するインバータ装置の回路基板には、スイッチング素子等を構成するパワーモジュールや、電解コンデンサ、リアクトル、制御回路用のＩＣ等の電装品が実装されており、このパワーモジュールは、例えばシリコン素子等で形成されるため、耐熱温度が比較的低く、熱による破損を招き易い。 Conventionally, in an air conditioner using a refrigerant circuit such as a heat pump device, the air conditioning performance is improved by inverter control of the compressor. Here, on the circuit board of the inverter device that controls the inverter with the inverter, a power module that constitutes a switching element and the like, and an electrical component such as an electrolytic capacitor, a reactor, and an IC for a control circuit are mounted. Since it is formed of, for example, a silicon element or the like, the heat-resistant temperature is relatively low, and it is easily damaged by heat.
そこで、特許文献１に記載の空気調和装置では、発熱したパワーモジュールを冷却する方法として、空気調和装置の冷媒回路上の高温部に密接させて熱交換を行うことが開示されている。具体的に、冷媒回路にバイパス路を設けてバイパス路にパワーモジュールを密接させ、このバイパス路に逆止弁を接続して暖房運転時のみにパワーモジュールと冷媒とを熱交換させることで、パワーモジュールを冷却するとともに、パワーモジュールの排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大することができるようにしている。さらに、パワーモジュールにはヒートシンクが熱結合されているため、冷房運転時及び暖房運転時には空気冷却が行われるようになっている。
Therefore, in the air conditioner described in
ここで、暖房運転時にのみパワーモジュールと冷媒とを熱交換させている理由は、暖房運転時はパワーモジュールの排熱が冷媒に吸収されて暖房能力が向上するが、冷房運転時にはパワーモジュールの排熱で冷媒が高温となって冷房能力が低下し、冷暖房トータルでの空調能力がほとんど変化しないか又は低下するからである。
しかしながら、従来の空気調和装置では、暖房運転時にパワーモジュールに対して冷媒冷却及び空気冷却の両方を行っているから、パワーモジュールの排熱の一部が空気中に放熱されて冷媒への吸熱量が少なくなり、暖房運転時の熱交換量が減少してしまう。そこで、パワーモジュールの排熱を冷媒の加熱に有効利用できる技術の開発が望まれていた。 However, in the conventional air conditioner, since both the cooling of the refrigerant and the air are performed on the power module during the heating operation, a part of the exhaust heat of the power module is radiated into the air and the heat absorption amount to the refrigerant Decreases and the amount of heat exchange during heating operation decreases. Therefore, it has been desired to develop a technology that can effectively use the exhaust heat of the power module for heating the refrigerant.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷房運転時と暖房運転時とでパワーモジュールの冷却手段を切り替え、パワーモジュールの冷却能力を十分に確保しつつ、暖房運転時の熱交換量を増大することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and its purpose is to switch the cooling means of the power module between the cooling operation and the heating operation, and to ensure sufficient cooling capacity of the power module while heating operation. It is to increase the amount of heat exchange at the time.
上述した目的を達成するため、本発明では、暖房運転時にパワーモジュールを冷媒と熱交換させて冷却するとともに、冷房運転時にパワーモジュールを液冷却又は空気冷却するようにした。 In order to achieve the above-described object, in the present invention, the power module is cooled by exchanging heat with the refrigerant during the heating operation, and the power module is liquid-cooled or air-cooled during the cooling operation.
具体的に、本発明は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うための冷媒回路（10）と、該冷媒回路（10）に接続された冷凍機器（20）を駆動制御するためのパワーモジュール（62）を有する制御装置（60）とを備え、冷媒の循環方向を変更することで冷房運転と暖房運転とを切り替え可能なヒートポンプ装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the present invention relates to a refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating a refrigerant, and a power module (for controlling driving of a refrigeration apparatus (20) connected to the refrigerant circuit (10)). 62), and a heat pump device capable of switching between a cooling operation and a heating operation by changing the circulation direction of the refrigerant, the following solution was taken.
すなわち、第１の発明は、暖房運転時に、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）に対して冷却液を供給することで該パワーモジュール（62）を液冷却する冷却手段（61）を備えたことを特徴とするものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, during the heating operation, the power module (62) is cooled with the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62). Sometimes, a cooling means (61) for cooling the power module (62) by supplying a cooling liquid to the power module (62) is provided.
第１の発明では、冷却手段（61）により、パワーモジュール（62）は、暖房運転時には冷媒回路（10）を流通する冷媒と熱交換して冷媒冷却され、冷房運転時には冷却液と熱交換して液冷却される。このため、暖房運転時には、冷媒回路（10）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。また、パワーモジュール（62）を冷媒で十分に冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 In the first invention, the cooling means (61) causes the power module (62) to exchange heat with the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) during the heating operation and to cool the refrigerant, and during the cooling operation, exchanges heat with the coolant. Liquid cooled. For this reason, during heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10), and all the exhaust heat of the power module (62) is absorbed by the refrigerant. ) Is used to heat the refrigerant to increase the amount of heat exchange during the heating operation, thereby improving the heating capacity. In addition, the power module (62) can be sufficiently cooled with a refrigerant to prevent heat damage and thermal runaway, thereby ensuring reliability.
さらに、冷房運転時には、パワーモジュール（62）に対して冷却液を供給することでパワーモジュール（62）を冷却液で十分に冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 Furthermore, during cooling operation, supplying the cooling liquid to the power module (62) sufficiently cools the power module (62) with the cooling liquid, thereby suppressing the occurrence of thermal damage and thermal runaway and reliability. Can be secured.
第２の発明は、第１の発明において、
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成し且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられた主冷媒配管（11）と、
前記伝熱部材（64）に取り付けられ、冷却液を流通させる冷却液配管（65）とを備え、
暖房運転時に、前記主冷媒配管（11）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記冷却液配管（65）に液冷媒を流通させることで前記伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を液冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a second invention, in the first invention,
The cooling means (61)
A main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and having the power module (62) attached thereto via a heat transfer member (64);
A coolant pipe (65) that is attached to the heat transfer member (64) and distributes the coolant;
During the heating operation, the power module (62) is cooled with refrigerant by exchanging heat between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62), while the cooling liquid pipe ( 65) is configured to cool the power module (62) through the heat transfer member (64) by circulating a liquid refrigerant.
第２の発明では、パワーモジュール（62）は、暖房運転時には主冷媒配管（11）を流通する冷媒と伝熱部材（64）を介して熱交換して冷媒冷却され、冷房運転時には冷却液配管（65）を流通する冷却液と伝熱部材（64）を介して熱交換して液冷却される。このため、暖房運転時には、主冷媒配管（11）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。 In the second aspect of the invention, the power module (62) is heat-exchanged via the heat transfer member (64) and the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) during heating operation, and is cooled by the refrigerant. The liquid is cooled by exchanging heat through the coolant flowing through (65) and the heat transfer member (64). For this reason, during heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11), and all the exhaust heat of the power module (62) is absorbed by the refrigerant. The refrigerant can be heated using the waste heat of 62) to increase the amount of heat exchange during heating operation, thereby improving the heating capacity.
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記冷却手段（61）は、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）を冷却液で液冷却するとともに、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と該パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a third invention, in the first or second invention,
The cooling means (61) liquid-cools the power module (62) with a cooling liquid during cooling operation, and causes the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62) to exchange heat. The power module (62) is configured to cool the refrigerant.
第３の発明では、冷却手段（61）により、パワーモジュール（62）は、冷房運転時に冷却液で液冷却されるとともに、冷媒回路（10）を流通する冷媒と熱交換することで冷媒冷却される。このため、冷房運転時には、パワーモジュール（62）に対して冷媒冷却及び液冷却の両方が行われ、より確実にパワーモジュール（62）を冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 In the third aspect of the invention, the cooling means (61) causes the power module (62) to be cooled with the coolant during the cooling operation, and is cooled with the refrigerant by exchanging heat with the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10). The For this reason, during the cooling operation, both the cooling of the refrigerant and the liquid are performed on the power module (62), and the power module (62) is more reliably cooled to prevent the occurrence of breakage due to heat or thermal runaway. Reliability.
第４の発明は、第１の発明において、
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成する主冷媒配管（11）にバイパス接続され且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられたバイパス配管（12）と、
前記バイパス配管（12）に取り付けられ、冷房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）と、
前記伝熱部材（64）に取り付けられ、冷却液を流通させる冷却液配管（65）とを備え、
暖房運転時に、前記バイパス制御弁（14）により前記バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可して前記パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該バイパス制御弁（14）により該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断するとともに前記冷却液配管（65）に冷却液を流通させることで前記伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を液冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a fourth invention, in the first invention,
The cooling means (61)
A bypass pipe (12) bypassed to a main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and attached with the power module (62) via a heat transfer member (64);
A bypass control valve (14) that is attached to the bypass pipe (12) and blocks the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during cooling operation, while permitting the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during heating operation When,
A coolant pipe (65) that is attached to the heat transfer member (64) and distributes the coolant;
During the heating operation, the bypass control valve (14) allows the refrigerant to flow through the bypass pipe (12) to cool the power module (62), while during the cooling operation, the bypass control valve (14) The power module (62) is liquid-cooled through the heat transfer member (64) by blocking the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) and flowing the coolant through the coolant pipe (65). It is comprised by these.
第４の発明では、主冷媒配管（11）にバイパス接続されたバイパス配管（12）に伝熱部材（64）を介してパワーモジュール（62）が取り付けられる。この伝熱部材（64）には、冷却液を流通させる冷却液配管（65）が取り付けられている。また、バイパス配管（12）には、バイパス制御弁（14）が接続されており、暖房運転時にはバイパス配管（12）の冷媒の流通が許可されてパワーモジュール（62）が冷媒冷却される。また、冷房運転時にはバイパス配管（12）の冷媒の流通が遮断されるとともに冷却液配管（65）に冷却液が流通されて、伝熱部材（64）を介してパワーモジュール（62）が液冷却される。 In the fourth invention, the power module (62) is attached to the bypass pipe (12) bypassed to the main refrigerant pipe (11) via the heat transfer member (64). A coolant pipe (65) for circulating the coolant is attached to the heat transfer member (64). Further, a bypass control valve (14) is connected to the bypass pipe (12), and during the heating operation, the refrigerant in the bypass pipe (12) is allowed to flow and the power module (62) is cooled with the refrigerant. Further, during the cooling operation, the refrigerant flow in the bypass pipe (12) is blocked and the cooling liquid is passed through the coolant pipe (65), and the power module (62) is liquid cooled via the heat transfer member (64). Is done.
このため、暖房運転時にのみパワーモジュール（62）と冷媒とが熱交換され、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。なお、このバイパス制御弁（14）は、一方向にのみ冷媒を流通可能な逆止弁や、冷暖房運転に応じて開閉可能な電磁弁等で構成することができる。 For this reason, the power module (62) and the refrigerant are heat-exchanged only during the heating operation, and the refrigerant is heated using the exhaust heat of the power module (62), so that the amount of heat exchange during the heating operation can be increased. , Heating capacity is improved. In addition, this bypass control valve (14) can be comprised by the non-return valve which can distribute | circulate a refrigerant | coolant only to one direction, the solenoid valve etc. which can be opened and closed according to air-conditioning driving | operation.
第５の発明は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うための冷媒回路（10）と、該冷媒回路（10）に接続された冷凍機器（20）を駆動制御するためのパワーモジュール（62）を有する制御装置（60）とを備え、冷媒の循環方向を変更することで冷房運転と暖房運転とを切り替え可能なヒートポンプ装置であって、
暖房運転時に、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該パワーモジュール（62）に対して送風することで該パワーモジュール（62）を空気冷却する冷却手段（61）を備えたことを特徴とするものである。
The fifth invention provides a refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant and a power module (62) for driving and controlling a refrigeration apparatus (20) connected to the refrigerant circuit (10). And a heat pump device that can switch between cooling operation and heating operation by changing the circulation direction of the refrigerant,
During the heating operation, the power module (62) is cooled by the heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62), while the power module (62) is cooled during the cooling operation. A cooling means (61) for cooling the power module (62) with air by supplying air is provided.
第５の発明では、冷却手段（61）により、パワーモジュール（62）は、暖房運転時には冷媒回路（10）を流通する冷媒と熱交換して冷媒冷却され、冷房運転時には空気冷却される。このため、暖房運転時には、冷媒回路（10）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。また、パワーモジュール（62）を冷媒で十分に冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 In the fifth invention, the cooling means (61) causes the power module (62) to be cooled by the heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) during the heating operation, and is air-cooled during the cooling operation. For this reason, during heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10), and all the exhaust heat of the power module (62) is absorbed by the refrigerant. ) Is used to heat the refrigerant to increase the amount of heat exchange during the heating operation, thereby improving the heating capacity. In addition, the power module (62) can be sufficiently cooled with a refrigerant to prevent heat damage and thermal runaway, thereby ensuring reliability.
第６の発明は、第５の発明において、
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成し且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられた主冷媒配管（11）と、
前記伝熱部材（64）に対して送風する送風手段（70）とを備え、
暖房運転時に、前記主冷媒配管（11）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記送風手段（70）で前記伝熱部材（64）に対して送風することで該伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を空気冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a sixth invention, in the fifth invention,
The cooling means (61)
A main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and having the power module (62) attached thereto via a heat transfer member (64);
Air blowing means (70) for blowing air to the heat transfer member (64),
During the heating operation, the power module (62) is cooled by the heat exchange between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62), while the air blowing means (70) ), The power module (62) is air-cooled through the heat transfer member (64) by blowing air to the heat transfer member (64). .
第６の発明では、パワーモジュール（62）は、暖房運転時には主冷媒配管（11）を流通する冷媒と伝熱部材（64）を介して熱交換して冷媒冷却され、冷房運転時には送風手段（70）の送風により伝熱部材（64）を介して空気冷却される。このため、暖房運転時には、主冷媒配管（11）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。 In the sixth aspect of the invention, the power module (62) is heat-exchanged via the heat transfer member (64) and the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) during the heating operation, and is cooled by the refrigerant. 70) is cooled by air through the heat transfer member (64). For this reason, during heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11), and all the exhaust heat of the power module (62) is absorbed by the refrigerant. The refrigerant can be heated using the waste heat of 62) to increase the amount of heat exchange during heating operation, thereby improving the heating capacity.
第７の発明は、第５又は第６の発明において、
前記冷却手段（61）は、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）を送風により空気冷却するとともに、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と該パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
According to a seventh invention, in the fifth or sixth invention,
The cooling means (61) air-cools the power module (62) by blowing air during a cooling operation, and exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62). The power module (62) is configured to cool the refrigerant.
第７の発明では、冷却手段（61）により、パワーモジュール（62）は、冷房運転時に送風により空気冷却されるとともに、冷媒回路（10）を流通する冷媒と熱交換することで冷媒冷却される。このため、冷房運転時には、パワーモジュール（62）に対して冷媒冷却及び空気冷却の両方が行われ、より確実にパワーモジュール（62）を冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 In the seventh invention, the cooling means (61) causes the power module (62) to be air-cooled by blowing air during cooling operation, and is also cooled by exchanging heat with the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10). . For this reason, during cooling operation, both refrigerant cooling and air cooling are performed on the power module (62), and the power module (62) is more reliably cooled to prevent thermal damage and thermal runaway. Reliability.
第８の発明は、第５の発明において、
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成する主冷媒配管（11）にバイパス接続され且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられたバイパス配管（12）と、
前記バイパス配管（12）に取り付けられ、冷房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）と、
前記伝熱部材（64）に対して送風する送風手段（70）とを備え、
暖房運転時に、前記バイパス制御弁（14）により前記バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可して前記パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該バイパス制御弁（14）により該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断するとともに前記送風手段（70）で前記伝熱部材（64）に対して送風することで、該伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を空気冷却するように構成されていることを特徴とするものである。
In an eighth aspect based on the fifth aspect,
The cooling means (61)
A bypass pipe (12) bypassed to a main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and attached with the power module (62) via a heat transfer member (64);
A bypass control valve (14) that is attached to the bypass pipe (12) and blocks the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during cooling operation, while permitting the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during heating operation When,
Air blowing means (70) for blowing air to the heat transfer member (64),
During the heating operation, the bypass control valve (14) allows the refrigerant to flow through the bypass pipe (12) to cool the power module (62), while during the cooling operation, the bypass control valve (14) By shutting off the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) and blowing air to the heat transfer member (64) by the blower means (70), the power module (64) is passed through the heat transfer member (64). 62) is configured to be air-cooled.
第８の発明では、主冷媒配管（11）にバイパス接続されたバイパス配管（12）に伝熱部材（64）を介してパワーモジュール（62）が取り付けられる。また、伝熱部材（64）に対して送風する送風手段（70）が設けられている。そして、バイパス配管（12）には、バイパス制御弁（14）が接続されており、暖房運転時にはバイパス配管（12）の冷媒の流通が許可されてパワーモジュール（62）が冷媒冷却される。また、冷房運転時にはバイパス配管（12）の冷媒の流通が遮断されるとともに送風手段（70）の送風により伝熱部材（64）を介してパワーモジュール（62）が空気冷却される。 In the eighth invention, the power module (62) is attached to the bypass pipe (12) bypassed to the main refrigerant pipe (11) via the heat transfer member (64). Moreover, the ventilation means (70) which ventilates with respect to a heat-transfer member (64) is provided. A bypass control valve (14) is connected to the bypass pipe (12), and during the heating operation, the refrigerant in the bypass pipe (12) is allowed to flow and the power module (62) is cooled by the refrigerant. Further, during the cooling operation, the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) is blocked, and the power module (62) is air-cooled through the heat transfer member (64) by the air blown by the blower means (70).
このため、暖房運転時にのみパワーモジュール（62）と冷媒とが熱交換され、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。なお、このバイパス制御弁（14）は、一方向にのみ冷媒を流通可能な逆止弁や、冷暖房運転に応じて開閉可能な電磁弁等で構成することができる。 For this reason, the power module (62) and the refrigerant are heat-exchanged only during the heating operation, and the refrigerant is heated using the exhaust heat of the power module (62), so that the amount of heat exchange during the heating operation can be increased. , Heating capacity is improved. In addition, this bypass control valve (14) can be comprised by the non-return valve which can distribute | circulate a refrigerant | coolant only to one direction, the solenoid valve etc. which can be opened and closed according to air-conditioning driving | operation.
本発明によれば、暖房運転時には、冷媒回路（10）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。また、パワーモジュール（62）を冷媒で十分に冷却することで、熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 According to the present invention, during heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10), and all the exhaust heat of the power module (62) is absorbed by the refrigerant. The refrigerant can be heated using the exhaust heat of the module (62) to increase the amount of heat exchange during the heating operation, and the heating capacity is improved. In addition, by sufficiently cooling the power module (62) with the refrigerant, it is possible to suppress the occurrence of breakage due to heat or thermal runaway and to ensure reliability.
さらに、冷房運転時には、伝熱部材（64）に対して冷却液を供給したり送風を行うことで、伝熱部材（64）を介してパワーモジュール（62）を十分に液冷却又は空気冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 Further, during the cooling operation, the power module (62) is sufficiently liquid-cooled or air-cooled through the heat transfer member (64) by supplying a cooling liquid to the heat transfer member (64) or blowing air. Therefore, it is possible to ensure reliability by suppressing the occurrence of thermal damage and thermal runaway.
また、冷房運転時にも、パワーモジュール（62）と冷媒とを熱交換させるようにすれば、冷媒冷却とともに液冷却や空気冷却を行うことで、より確実にパワーモジュール（62）を冷却することができる。 Also, during the cooling operation, if the power module (62) and the refrigerant are subjected to heat exchange, the power module (62) can be cooled more reliably by performing liquid cooling and air cooling together with refrigerant cooling. it can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係るヒートポンプ装置は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う空気調和装置（1）を構成している。図１はヒートポンプ装置の冷房運転時における冷媒の流通方向を示す冷媒回路図、図２は暖房運転時における冷媒の流通方向を示す冷媒回路図である。図１及び図２に示すように、空気調和装置（1）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）には、冷媒としてのフルオロカーボンが充填されている。この冷媒回路（10）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
<
The heat pump device according to
−冷媒回路の構成−
冷媒回路（10）を構成する主冷媒配管（11）には、冷凍機器としての圧縮機（20）と、室内熱交換器（21）と、膨張弁（22）と、室外熱交換器（23）と、四路切換弁（24）とが接続されている。
-Configuration of refrigerant circuit-
The main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) includes a compressor (20) as a refrigeration device, an indoor heat exchanger (21), an expansion valve (22), and an outdoor heat exchanger (23 ) And a four-way selector valve (24).
前記圧縮機（20）は、容積型の圧縮機で構成されており、中空で密閉型のケーシング（30）を備えている。ケーシング（30）の下側寄りに吸入管（11b）が接続され、ケーシング（30）の天板に吐出管（11a）が接続されている。吐出管（11a）は、ケーシング（30）の天板を上下に貫通しており、その下端部がケーシング（30）の内部空間に開口している。なお、ケーシング（30）は、例えば鉄等の金属材料で構成されている。 The compressor (20) is a positive displacement compressor, and includes a hollow and sealed casing (30). The suction pipe (11b) is connected to the lower side of the casing (30), and the discharge pipe (11a) is connected to the top plate of the casing (30). The discharge pipe (11a) penetrates the top plate of the casing (30) up and down, and the lower end thereof opens into the internal space of the casing (30). The casing (30) is made of a metal material such as iron.
前記圧縮機（20）のケーシング（30）内には、ロータリー型の圧縮機構（図示せず）と、圧縮機構を作動させる駆動モータ（図示せず）とが収容されている。この圧縮機（20）の圧縮機構では、ガス冷媒が凝縮圧力まで圧縮される。本実施形態１の圧縮機（20）は、ケーシング（30）の内部空間が高圧冷媒で満たされる、いわゆる高圧ドーム型の圧縮機を構成している。圧縮された冷媒は、圧縮機（20）の吐出側に設けられた吐出管（11a）を介して四路切換弁（24）に送り出される。
A rotary compression mechanism (not shown) and a drive motor (not shown) for operating the compression mechanism are accommodated in the casing (30) of the compressor (20). In the compression mechanism of the compressor (20), the gas refrigerant is compressed to the condensation pressure. The compressor (20) of
前記四路切換弁（24）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（24）は、第１ポートが圧縮機（20）の吐出側と、第２ポートが室内熱交換器（21）と、第３ポートが圧縮機（20）の吸入側と、第４ポートが室外熱交換器（23）とそれぞれ繋がっている。四路切換弁（24）は、図１に示すように第１ポートと第４ポートとが繋がると同時に第２ポートと第３ポートとが繋がる状態と、図２に示すように第１ポートと第２ポートとが繋がると同時に第３ポートと第４ポートとが繋がる状態とに設定が切り換わるように構成されている。 The four-way selector valve (24) has four ports from first to fourth. The four-way switching valve (24) has a first port on the discharge side of the compressor (20), a second port on the indoor heat exchanger (21), a third port on the suction side of the compressor (20), The fourth port is connected to the outdoor heat exchanger (23). The four-way selector valve (24) is connected to the first port and the fourth port as shown in FIG. 1 and at the same time the second port and the third port are connected, and as shown in FIG. At the same time when the second port is connected, the setting is switched to the state where the third port and the fourth port are connected.
前記室内熱交換器（21）は、室内に設置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。室内熱交換器（21）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（23）は、室外に設置されており、フィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。室外熱交換器（23）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。膨張弁（22）は、冷媒を減圧する減圧手段であり、例えば電子膨張弁で構成されている。 The indoor heat exchanger (21) is installed indoors and is configured by a fin-and-tube heat exchanger. In the indoor heat exchanger (21), heat is exchanged between the refrigerant and the room air. The outdoor heat exchanger (23) is installed outdoors and is configured by a fin-and-tube heat exchanger. In the outdoor heat exchanger (23), heat is exchanged between the refrigerant and the outdoor air. The expansion valve (22) is a pressure reducing means for reducing the pressure of the refrigerant, and is constituted by, for example, an electronic expansion valve.
−インバータ装置の構成−
圧縮機（20）は、駆動モータを駆動制御するための制御装置としてのインバータ装置（60）を備えている。インバータ装置（60）は、スイッチング素子等を構成する炭化シリコン（ＳｉＣ）素子、シリコン（Ｓｉ）素子等で構成されたパワーモジュール（62）と、電解コンデンサ、リアクトル、制御回路用のＩＣ等の図示しない電装品とを備えている。
-Configuration of inverter device-
The compressor (20) includes an inverter device (60) as a control device for driving and controlling the drive motor. The inverter device (60) is an illustration of a power module (62) composed of a silicon carbide (SiC) element, a silicon (Si) element, etc. constituting a switching element, an electrolytic capacitor, a reactor, an IC for a control circuit, etc. Not equipped with electrical components.
前記パワーモジュール（62）と圧縮機（20）とは、図示しない出力ラインを介して接続され、パワーモジュール（62）から出力される制御信号に基づいて駆動モータの駆動制御が行われるようになっている。 The power module (62) and the compressor (20) are connected via an output line (not shown), and drive control of the drive motor is performed based on a control signal output from the power module (62). ing.
図１及び図２に示すように、前記パワーモジュール（62）は、膨張弁（22）と室外熱交換器（23）との間の主冷媒配管（11）に取り付けられている。具体的に、パワーモジュール（62）は、その実装面を主冷媒配管（11）側に対向させた状態で、伝熱部材（64）としての冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）に取り付けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the power module (62) is attached to the main refrigerant pipe (11) between the expansion valve (22) and the outdoor heat exchanger (23). Specifically, the power module (62) has the mounting surface facing the main refrigerant pipe (11) side, and the main refrigerant pipe (11) via the refrigerant jacket (64a) as the heat transfer member (64). ).
ここで、例えば、主冷媒配管（11）が円筒状の配管である場合に、パワーモジュール（62）を主冷媒配管（11）に直接接触させた場合には、チップ面積の一部に主冷媒配管（11）と接触していない箇所が生じてしまい、熱交換効率が低下するおそれがあるが、冷媒ジャケット（64a）の形状を主冷媒配管（11）の外形形状に対応した円弧形状とし、パワーモジュール（62）側を平面とすることで、チップ表面全体が主冷媒配管（11）と密着した状態となることから、熱交換効率を向上させる上で有利となる。また、冷媒ジャケット（64a）としてアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いるようにすれば、パワーモジュール（62）で生じた熱が確実に主冷媒配管（11）側に放熱されるため好ましい。 Here, for example, when the main refrigerant pipe (11) is a cylindrical pipe, when the power module (62) is brought into direct contact with the main refrigerant pipe (11), the main refrigerant is partially included in the chip area. There may be places where the pipe (11) is not in contact, which may reduce the heat exchange efficiency, but the refrigerant jacket (64a) has an arc shape corresponding to the outer shape of the main refrigerant pipe (11). By making the power module (62) side flat, the entire chip surface is in close contact with the main refrigerant pipe (11), which is advantageous in improving heat exchange efficiency. In addition, it is preferable to use a material having high thermal conductivity such as aluminum as the refrigerant jacket (64a) because heat generated in the power module (62) is surely radiated to the main refrigerant pipe (11) side.
また、前記冷媒ジャケット（64a）には、伝熱部材（64）としての液冷ジャケット（64b）が熱結合されている。この液冷ジャケット（64b）には、水等の冷却液を流通させる冷却液配管（65）が取り付けられており、パワーモジュール（62）が冷媒ジャケット（64a）及び液冷ジャケット（64b）を介して冷却液配管（65）を流通する冷却液と熱交換するようになっている。ここで、冷却液配管（65）には、冷房運転時に冷却液配管（65）の冷媒の流通を許可する一方、暖房運転時に冷却液配管（65）の冷媒の流通を遮断する冷却液制御弁（66）が取り付けられている。 In addition, a liquid cooling jacket (64b) as a heat transfer member (64) is thermally coupled to the refrigerant jacket (64a). The liquid cooling jacket (64b) is provided with a cooling liquid pipe (65) through which a cooling liquid such as water is circulated, and the power module (62) is connected via the refrigerant jacket (64a) and the liquid cooling jacket (64b). Heat exchange with the coolant flowing through the coolant pipe (65). Here, the coolant pipe (65) permits the coolant flow through the coolant pipe (65) during the cooling operation, while blocking the coolant flow through the coolant pipe (65) during the heating operation. (66) is installed.
このように、前記主冷媒配管（11）及び冷却液配管（65）によって、暖房運転時に、主冷媒配管（11）を流通する冷媒とパワーモジュール（62）とを熱交換させることでパワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、パワーモジュール（62）に対して冷却液を供給することでパワーモジュール（62）を冷媒冷却及び液冷却する冷却手段（61）が構成されている。 In this way, the power module (62) exchanges heat between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62) during the heating operation by the main refrigerant pipe (11) and the coolant pipe (65). The cooling means (61) is configured to cool the liquid in the power module (62) and cool the liquid by supplying a cooling liquid to the power module (62) during cooling operation.
−運転動作−
次に、この空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）は、冷房運転と暖房運転とが可能となっている。これらの運転では、インバータ装置（60）により、圧縮機（20）の駆動モータが駆動されることで圧縮室の容積が拡縮され、圧縮機構で冷媒の圧縮動作が行われる。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. The air conditioner (1) can perform a cooling operation and a heating operation. In these operations, the inverter device (60) drives the drive motor of the compressor (20) to expand and contract the volume of the compression chamber, and the compression mechanism performs the refrigerant compression operation.
−冷房運転−
冷房運転では、四路切換弁（24）が図１に示す状態となる。また、膨張弁（22）の開度が適宜調節される。
-Cooling operation-
In the cooling operation, the four-way switching valve (24) is in the state shown in FIG. Further, the opening degree of the expansion valve (22) is appropriately adjusted.
前記圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気へ放熱する。 The refrigerant compressed by the compressor (20) becomes high-pressure refrigerant and flows through the discharge pipe (11a), and then flows through the outdoor heat exchanger (23) via the four-way switching valve (24). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant radiates heat to the outdoor air.
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）に向かって流れる。ここで、室外熱交換器（23）と膨張弁（22）との間の主冷媒配管（11）にはパワーモジュール（62）が取り付けられているので、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）を流れる高圧冷媒へ付与される。 The refrigerant after radiating heat in the outdoor heat exchanger (23) flows toward the expansion valve (22). Here, since the power module (62) is attached to the main refrigerant pipe (11) between the outdoor heat exchanger (23) and the expansion valve (22), the heat generated in the power module (62) The high-pressure refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) through the refrigerant jacket (64a).
また、前記冷却液制御弁（66）により冷却液配管（65）の冷却液の流通が許可され、冷却液配管（65）に冷却液が流通する。冷却液配管（65）を流通する冷却液は、液冷ジャケット（64b）及び冷媒ジャケット（64a）を介してパワーモジュール（62）と熱交換される。このような制御を行うことで、パワーモジュール（62）が冷媒冷却及び液冷却される。 The coolant control valve (66) allows the coolant to flow through the coolant pipe (65), and the coolant flows to the coolant pipe (65). The coolant flowing through the coolant pipe (65) is heat-exchanged with the power module (62) through the liquid cooling jacket (64b) and the refrigerant jacket (64a). By performing such control, the power module (62) is cooled with coolant and liquid.
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant having radiated heat in the outdoor heat exchanger (23) is decompressed when passing through the expansion valve (22), and flows through the indoor heat exchanger (21). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (21) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
−暖房運転−
暖房運転では、四路切換弁（24）が図２で示す状態となる。また、膨張弁（22）の開度が適宜調節される。また、冷却液制御弁（66）により冷却液配管（65）の冷媒の流通が遮断される。
-Heating operation-
In the heating operation, the four-way selector valve (24) is in the state shown in FIG. Further, the opening degree of the expansion valve (22) is appropriately adjusted. The coolant flow through the coolant pipe (65) is blocked by the coolant control valve (66).
前記圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。 The refrigerant compressed by the compressor (20) becomes high-pressure refrigerant and flows through the discharge pipe (11a), and then flows through the indoor heat exchanger (21) via the four-way switching valve (24). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant radiates heat to the indoor air. As a result, the room is heated.
前記室内熱交換器（21）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧される。ここで、冷却液制御弁（66）により冷却液配管（65）の冷却液の流通が遮断されているから、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）を流れる冷媒にのみ付与される。その結果、パワーモジュール（62）が冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the indoor heat exchanger (21) is decompressed when passing through the expansion valve (22). Here, since the coolant flow in the coolant pipe (65) is blocked by the coolant control valve (66), the heat generated in the power module (62) is transferred to the main refrigerant via the coolant jacket (64a). It is given only to the refrigerant flowing through the pipe (11). As a result, the power module (62) is cooled.
前記パワーモジュール（62）の排熱が付与された冷媒は、室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant provided with the exhaust heat of the power module (62) flows through the outdoor heat exchanger (23). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (23) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
以上のように、本実施形態１に係るヒートポンプ装置（1）によれば、暖房運転時には、主冷媒配管（11）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。また、パワーモジュール（62）を冷媒で十分に冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 As described above, according to the heat pump device (1) of the first embodiment, during the heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11), and the power module ( Since all the exhaust heat of 62) is absorbed by the refrigerant, the exhaust heat of the power module (62) can be used to heat the refrigerant, increasing the amount of heat exchange during heating operation and improving the heating capacity. . In addition, the power module (62) can be sufficiently cooled with a refrigerant to prevent heat damage and thermal runaway, thereby ensuring reliability.
さらに、冷房運転時には、冷却液配管（65）を流通する冷却液と伝熱部材（64）を介して熱交換して液冷却が行われるから、パワーモジュール（62）に対して冷媒冷却及び液冷却の両方が行われることとなり、より確実にパワーモジュール（62）を冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 Furthermore, during cooling operation, liquid cooling is performed by exchanging heat through the heat transfer member (64) with the coolant flowing through the coolant pipe (65). Both cooling operations are performed, and the power module (62) can be more reliably cooled to suppress the occurrence of breakage or thermal runaway due to heat, thereby ensuring reliability.
なお、本実施形態１では、伝熱部材（64）を冷媒ジャケット（64a）と液冷ジャケット（64b）との２つの部材を用いて構成しているが、この形態に限定するものではなく、冷媒ジャケット（64a）と液冷ジャケット（64b）とを一体の部材で構成してもよい。
In addition, in this
また、本実施形態１では、冷却液配管（65）に冷却液制御弁（66）を取り付けて、冷房運転時に冷却液配管（65）の冷却液の流通を遮断する一方、暖房運転時に冷却液配管（65）の冷却液の流通を許可するように制御しているが、この形態に限定するものではなく、冷却液制御弁（66）を常時開放状態とするか、又は冷却液制御弁（66）を冷却液配管（65）から取り外すことにより、冷却液配管（65）に冷却液を常時流通させるようにしてもよい。このようにすれば、暖房運転時にもパワーモジュール（62）を冷却液で冷却することができ、暖房運転時の熱交換量が減少するのをできる限り抑制しつつ、パワーモジュール（62）をより確実に冷却する上で有利となる。 In the first embodiment, the coolant control valve (66) is attached to the coolant pipe (65) to block the coolant flow in the coolant pipe (65) during the cooling operation, while the coolant is stopped during the heating operation. Although control is performed so as to allow the coolant to flow through the pipe (65), the present invention is not limited to this mode. The coolant control valve (66) is always open or the coolant control valve ( 66) may be removed from the coolant pipe (65) to allow the coolant to constantly flow through the coolant pipe (65). In this way, the power module (62) can be cooled with the coolant even during the heating operation, and the power module (62) can be further reduced while suppressing the reduction of the heat exchange amount during the heating operation as much as possible. This is advantageous for reliable cooling.
また、本実施形態１では、パワーモジュール（62）の取付位置を膨張弁（22）と室外熱交換器（23）との間に設定しているが、この形態に限定するものではなく、暖房運転時にパワーモジュール（62）の温度よりも低温の冷媒が流通する箇所であればよい。
Moreover, in this
また、本実施形態１では、ロータリー型の圧縮機について、本発明を適用している。しかしながら、例えばスクロール型の圧縮機や、揺動スイング型の圧縮機、さらに他の型式の圧縮機に本発明を適用しても良い。 In the first embodiment, the present invention is applied to a rotary type compressor. However, the present invention may be applied to, for example, a scroll type compressor, a swing swing type compressor, and other types of compressors.
＜変形例１＞
図３は、前記実施形態１の変形例１を示す冷媒回路図である。図３では、パワーモジュール（62）の取付部周辺を一部拡大して示している。図３に示すように、主冷媒配管（11）における膨張弁（22）と室外熱交換器（23）との間には、バイパス配管（12）がバイパス接続されている。
<
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram illustrating a first modification of the first embodiment. In FIG. 3, the periphery of the mounting portion of the power module (62) is partially enlarged. As shown in FIG. 3, the bypass pipe (12) is bypass-connected between the expansion valve (22) and the outdoor heat exchanger (23) in the main refrigerant pipe (11).
前記パワーモジュール（62）は、その実装面をバイパス配管（12）側に対向させた状態で、冷媒ジャケット（64a）を介してバイパス配管（12）に取り付けられている。ここで、バイパス配管（12）には、冷房運転時にバイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時にバイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）が取り付けられている。なお、本変形例１では、バイパス制御弁（14）を逆止弁で構成しているが、この形態に限定するものではなく、例えば、電磁弁や膨張弁で構成しても良い。
The power module (62) is attached to the bypass pipe (12) via the refrigerant jacket (64a) with the mounting surface facing the bypass pipe (12) side. Here, the bypass pipe (12) has a bypass control valve (14) that blocks the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) during the cooling operation and permits the refrigerant in the bypass pipe (12) during the heating operation. It is attached. In addition, in this
−冷房運転−
次に、この空気調和装置（1）の運転動作について説明する。冷房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気へ放熱する。
-Cooling operation-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. In the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the outdoor heat exchanger (23) via the four-way switching valve (24). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant radiates heat to the outdoor air.
室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）に向かって流れる。また、冷却液制御弁（66）により冷却液配管（65）の冷却液の流通が許可され、冷却液配管（65）に冷却液が流通する。冷却液配管（65）を流通する冷却液は、液冷ジャケット（64b）及び冷媒ジャケット（64a）を介してパワーモジュール（62）と熱交換される。このような制御を行うことで、パワーモジュール（62）が液冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the outdoor heat exchanger (23) flows toward the expansion valve (22). The coolant control valve (66) permits the coolant to flow through the coolant piping (65), and the coolant flows to the coolant piping (65). The coolant flowing through the coolant pipe (65) is heat-exchanged with the power module (62) through the liquid cooling jacket (64b) and the refrigerant jacket (64a). By performing such control, the power module (62) is liquid cooled.
室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant having radiated heat in the outdoor heat exchanger (23) is decompressed when passing through the expansion valve (22) and flows through the indoor heat exchanger (21). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (21) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
−暖房運転−
暖房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。
-Heating operation-
In the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the indoor heat exchanger (21) via the four-way switching valve (24). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant radiates heat to the indoor air. As a result, the room is heated.
室内熱交換器（21）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧される。膨張弁（22）で減圧された冷媒の一部は主冷媒配管（11）を流通して室外熱交換器（23）に向かう一方、残りの冷媒はバイパス配管（12）に分岐する。ここで、冷却液制御弁（66）により冷却液配管（65）の冷却液の流通が遮断されているから、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介してバイパス配管（12）を流れる冷媒にのみ付与される。その結果、パワーモジュール（62）が冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the indoor heat exchanger (21) is decompressed when passing through the expansion valve (22). A part of the refrigerant decompressed by the expansion valve (22) flows through the main refrigerant pipe (11) toward the outdoor heat exchanger (23), while the remaining refrigerant branches to the bypass pipe (12). Here, since the coolant flow in the coolant pipe (65) is blocked by the coolant control valve (66), the heat generated in the power module (62) is bypassed via the refrigerant jacket (64a). Only given to refrigerant flowing through (12). As a result, the power module (62) is cooled.
パワーモジュール（62）の排熱が付与された冷媒は、バイパス制御弁（14）を通って主冷媒配管（11）を流通する冷媒と合流して、室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant to which the exhaust heat of the power module (62) is applied joins the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) through the bypass control valve (14) and flows through the outdoor heat exchanger (23). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (23) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
＜実施形態２＞
図４は、本発明の実施形態２に係るヒートポンプ装置の冷房運転時における冷媒の流通方向を示す冷媒回路図、図５は暖房運転時における冷媒の流通方向を示す冷媒回路図である。前記実施形態１との違いは、冷房運転時に、送風手段（70）としての送風ファン（71）によりパワーモジュール（62）を空気冷却するようにした点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating the refrigerant flow direction during the cooling operation of the heat pump device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram illustrating the refrigerant distribution direction during the heating operation. The difference from the first embodiment is that the power module (62) is air-cooled by the blower fan (71) as the blower means (70) during the cooling operation. Parts are denoted by the same reference numerals, and only differences will be described.
図４及び図５に示すように、前記パワーモジュール（62）は、膨張弁（22）と室外熱交換器（23）との間の主冷媒配管（11）に取り付けられている。具体的に、パワーモジュール（62）は、その実装面を主冷媒配管（11）側に対向させた状態で、伝熱部材（64）としての冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）に取り付けられている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the power module (62) is attached to the main refrigerant pipe (11) between the expansion valve (22) and the outdoor heat exchanger (23). Specifically, the power module (62) has the mounting surface facing the main refrigerant pipe (11) side, and the main refrigerant pipe (11) via the refrigerant jacket (64a) as the heat transfer member (64). ).
また、前記冷媒ジャケット（64a）には、伝熱部材（64）としてのヒートシンク（64c）が熱結合されている。そして、パワーモジュール（62）を冷却する送風手段（70）としての送風ファン（71）が設けられている。具体的に、この送風ファン（71）は、ヒートシンク（64c）に向かって開口する空気通路（75）内に配設されており、送風ファン（71）が回転駆動することで、空気通路（75）内の空気がヒートシンク（64c）に対して送風され、ヒートシンク（64c）及び冷媒ジャケット（64a）を介してパワーモジュール（62）が空気冷却されるようになっている。ここで、送風ファン（71）は、冷房運転時のみ回転駆動するように制御されている。 Further, a heat sink (64c) as a heat transfer member (64) is thermally coupled to the refrigerant jacket (64a). And the ventilation fan (71) as a ventilation means (70) which cools a power module (62) is provided. Specifically, the blower fan (71) is disposed in an air passage (75) that opens toward the heat sink (64c), and the blower fan (71) is driven to rotate, whereby the air passage (75 ) Is blown to the heat sink (64c), and the power module (62) is air-cooled through the heat sink (64c) and the refrigerant jacket (64a). Here, the blower fan (71) is controlled to rotate only during the cooling operation.
このように、前記主冷媒配管（11）によって、暖房運転時に、主冷媒配管（11）を流通する冷媒とパワーモジュール（62）とを熱交換させることでパワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、送風ファン（71）からパワーモジュール（62）に対して送風することでパワーモジュール（62）を冷媒冷却及び空気冷却する冷却手段（61）が構成されている。 In this way, the main refrigerant pipe (11) cools the power module (62) by performing heat exchange between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62) during heating operation. In the cooling operation, cooling means (61) for cooling the power module (62) with refrigerant and air is configured by blowing air from the blower fan (71) to the power module (62).
なお、本実施形態２では、伝熱部材（64）を冷媒ジャケット（64a）とヒートシンク（64c）との２つの部材を用いて構成しているが、この形態に限定するものではなく、冷媒ジャケット（64a）とヒートシンク（64c）とを一体の部材で構成してもよい。 In the second embodiment, the heat transfer member (64) is configured by using two members, ie, the refrigerant jacket (64a) and the heat sink (64c). (64a) and the heat sink (64c) may be formed of an integral member.
−冷房運転−
次に、この空気調和装置（1）の運転動作について説明する。冷房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気へ放熱する。
-Cooling operation-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. In the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the outdoor heat exchanger (23) via the four-way switching valve (24). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant radiates heat to the outdoor air.
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）に向かって流れる。ここで、室外熱交換器（23）と膨張弁（22）との間の主冷媒配管（11）にはパワーモジュール（62）が取り付けられているので、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）を流れる高圧冷媒へ付与される。 The refrigerant after radiating heat in the outdoor heat exchanger (23) flows toward the expansion valve (22). Here, since the power module (62) is attached to the main refrigerant pipe (11) between the outdoor heat exchanger (23) and the expansion valve (22), the heat generated in the power module (62) The high-pressure refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) through the refrigerant jacket (64a).
また、送風ファン（71）が回転駆動し、空気通路（75）内の空気がヒートシンク（64c）に送風される。これにより、ヒートシンク（64c）及び冷媒ジャケット（64a）を介してパワーモジュール（62）が空気冷却される。 Further, the blower fan (71) is driven to rotate, and the air in the air passage (75) is blown to the heat sink (64c). Thereby, the power module (62) is air-cooled through the heat sink (64c) and the refrigerant jacket (64a).
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant having radiated heat in the outdoor heat exchanger (23) is decompressed when passing through the expansion valve (22), and flows through the indoor heat exchanger (21). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (21) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
−暖房運転−
暖房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室内熱交換器（21）を流れる。また、送風ファン（71）の回転駆動が停止される。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。
-Heating operation-
In the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the indoor heat exchanger (21) via the four-way switching valve (24). Further, the rotational drive of the blower fan (71) is stopped. In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant radiates heat to the indoor air. As a result, the room is heated.
前記室内熱交換器（21）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧される。ここで、送風ファン（71）による送風動作が停止しているから、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介して主冷媒配管（11）を流れる冷媒にのみ付与される。その結果、パワーモジュール（62）が冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the indoor heat exchanger (21) is decompressed when passing through the expansion valve (22). Here, since the blowing operation by the blower fan (71) is stopped, the heat generated in the power module (62) is given only to the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) via the refrigerant jacket (64a). The As a result, the power module (62) is cooled.
前記パワーモジュール（62）の排熱が付与された冷媒は、室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant provided with the exhaust heat of the power module (62) flows through the outdoor heat exchanger (23). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (23) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
以上のように、本実施形態２に係るヒートポンプ装置（1）によれば、暖房運転時には、主冷媒配管（11）を流通する冷媒のみでパワーモジュール（62）の冷却が行われ、パワーモジュール（62）の排熱が全て冷媒に吸熱されるから、パワーモジュール（62）の排熱を利用して冷媒を加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大させることができ、暖房能力が向上する。また、パワーモジュール（62）を冷媒で十分に冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 As described above, according to the heat pump device (1) according to the second embodiment, during the heating operation, the power module (62) is cooled only by the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11), and the power module ( Since all the exhaust heat of 62) is absorbed by the refrigerant, the exhaust heat of the power module (62) can be used to heat the refrigerant, increasing the amount of heat exchange during heating operation and improving the heating capacity. . In addition, the power module (62) can be sufficiently cooled with a refrigerant to prevent heat damage and thermal runaway, thereby ensuring reliability.
さらに、冷房運転時には、ヒートシンク（64c）に対して送風ファン（71）による送風が行われるから、パワーモジュール（62）に対して冷媒冷却及び空気冷却の両方が行われることとなり、より確実にパワーモジュール（62）を冷却して熱による破損や熱暴走が生じることを抑制して信頼性を確保することができる。 Furthermore, during the cooling operation, since air is blown by the blower fan (71) to the heat sink (64c), both refrigerant cooling and air cooling are performed to the power module (62). The module (62) can be cooled to prevent the occurrence of thermal damage and thermal runaway, thereby ensuring reliability.
なお、本実施形態２では、パワーモジュール（62）を空気冷却するための送風手段（70）として、送風ファン（71）を用いた構成について説明したが、この形態に限定するものではなく、例えば、図６に示すように、暖房運転時に空気通路（75）内の空気の流通を許可する一方、冷房運転時に空気通路（75）内の空気の流通を遮断するダンパ（72）を用いても構わない。 In addition, in this Embodiment 2, although the structure using the ventilation fan (71) was demonstrated as the ventilation means (70) for air-cooling a power module (62), it is not limited to this form, for example, As shown in FIG. 6, a damper (72) that permits the air flow in the air passage (75) during the heating operation while blocking the air flow in the air passage (75) during the cooling operation may be used. I do not care.
＜変形例２＞
図７は、前記実施形態２の変形例２を示す冷媒回路図である。図７では、パワーモジュール（62）の取付部周辺を一部拡大して示している。図７に示すように、主冷媒配管（11）における膨張弁（22）と室外熱交換器（23）との間には、バイパス配管（12）がバイパス接続されている。
<Modification 2>
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram illustrating a second modification of the second embodiment. In FIG. 7, a part of the periphery of the mounting portion of the power module (62) is shown enlarged. As shown in FIG. 7, the bypass pipe (12) is bypass-connected between the expansion valve (22) and the outdoor heat exchanger (23) in the main refrigerant pipe (11).
前記パワーモジュール（62）は、その実装面をバイパス配管（12）側に対向させた状態で、冷媒ジャケット（64a）を介してバイパス配管（12）に取り付けられている。ここで、バイパス配管（12）には、冷房運転時にバイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時にバイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）が取り付けられている。 The power module (62) is attached to the bypass pipe (12) via the refrigerant jacket (64a) with the mounting surface facing the bypass pipe (12) side. Here, the bypass pipe (12) has a bypass control valve (14) that blocks the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) during the cooling operation and permits the refrigerant in the bypass pipe (12) during the heating operation. It is attached.
−冷房運転−
次に、この空気調和装置（1）の運転動作について説明する。冷房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気へ放熱する。
-Cooling operation-
Next, the operation of the air conditioner (1) will be described. In the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the outdoor heat exchanger (23) via the four-way switching valve (24). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant radiates heat to the outdoor air.
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）に向かって流れる。また、送風ファン（71）が回転駆動し、空気通路（75）内の空気がヒートシンク（64c）に送風される。これにより、ヒートシンク（64c）及び冷媒ジャケット（64a）を介してパワーモジュール（62）が空気冷却される。その結果、パワーモジュール（62）が空気冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the outdoor heat exchanger (23) flows toward the expansion valve (22). Further, the blower fan (71) is driven to rotate, and the air in the air passage (75) is blown to the heat sink (64c). Thereby, the power module (62) is air-cooled through the heat sink (64c) and the refrigerant jacket (64a). As a result, the power module (62) is air-cooled.
前記室外熱交換器（23）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧されて、室内熱交換器（21）を流れる。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant having radiated heat in the outdoor heat exchanger (23) is decompressed when passing through the expansion valve (22), and flows through the indoor heat exchanger (21). In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (21) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
−暖房運転−
暖房運転では、圧縮機（20）で圧縮された冷媒が高圧冷媒となって吐出管（11a）を流通し、四路切換弁（24）を介して室内熱交換器（21）を流れる。また、送風ファン（71）の回転駆動が停止される。室内熱交換器（21）では、冷媒が室内空気へ放熱する。その結果、室内の暖房が行われる。
-Heating operation-
In the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor (20) becomes a high-pressure refrigerant, flows through the discharge pipe (11a), and flows through the indoor heat exchanger (21) via the four-way switching valve (24). Further, the rotational drive of the blower fan (71) is stopped. In the indoor heat exchanger (21), the refrigerant radiates heat to the indoor air. As a result, the room is heated.
前記室内熱交換器（21）で放熱した後の冷媒は、膨張弁（22）を通過する際に減圧される。膨張弁（22）で減圧された冷媒の一部は主冷媒配管（11）を流通して室外熱交換器（23）に向かう一方、残りの冷媒はバイパス配管（12）に分岐する。ここで、送風ファン（71）による送風動作が停止しているから、パワーモジュール（62）で発生した熱は、冷媒ジャケット（64a）を介してバイパス配管（12）を流れる冷媒にのみ付与される。その結果、パワーモジュール（62）が冷却される。 The refrigerant after radiating heat in the indoor heat exchanger (21) is decompressed when passing through the expansion valve (22). A part of the refrigerant decompressed by the expansion valve (22) flows through the main refrigerant pipe (11) toward the outdoor heat exchanger (23), while the remaining refrigerant branches to the bypass pipe (12). Here, since the blowing operation by the blower fan (71) is stopped, the heat generated in the power module (62) is given only to the refrigerant flowing through the bypass pipe (12) via the refrigerant jacket (64a). . As a result, the power module (62) is cooled.
前記パワーモジュール（62）の排熱が付与された冷媒は、バイパス制御弁（14）を通って主冷媒配管（11）を流通する冷媒と合流して、室外熱交換器（23）を流れる。室外熱交換器（23）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を介して圧縮機（20）の圧縮機構内へ吸入される。 The refrigerant to which the exhaust heat of the power module (62) is applied merges with the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) through the bypass control valve (14) and flows through the outdoor heat exchanger (23). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (23) is sucked into the compression mechanism of the compressor (20) through the suction pipe (11b).
なお、本変形例２では、パワーモジュール（62）を空気冷却するための送風手段（70）として、送風ファン（71）を用いた構成について説明したが、この形態に限定するものではなく、例えば、図８に示すように、暖房運転時に空気通路（75）の空気の流通を許可する一方、冷房運転時に空気通路（75）の空気の流通を遮断するダンパ（72）を用いても構わない。 In addition, in this modification 2, although the structure using the ventilation fan (71) was demonstrated as the ventilation means (70) for air-cooling the power module (62), it is not limited to this form, for example, As shown in FIG. 8, a damper (72) may be used that permits air flow in the air passage (75) during heating operation, while blocking air flow in the air passage (75) during cooling operation. .
以上説明したように、本発明は、冷房運転時と暖房運転時とでパワーモジュールの冷却手段を切り替え、パワーモジュールの冷却能力を十分に確保しつつ、暖房運転時の熱交換量を増大することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。 As described above, the present invention switches the cooling means of the power module between the cooling operation and the heating operation, and increases the heat exchange amount during the heating operation while ensuring sufficient cooling capacity of the power module. It is extremely useful and has high industrial applicability because it has a highly practical effect.
1 空気調和装置（ヒートポンプ装置）
10 冷媒回路
11 主冷媒配管
12 バイパス配管
14 バイパス制御弁
20 圧縮機（冷凍機器）
60 インバータ装置（制御装置）
61 冷却手段
62 パワーモジュール
64 伝熱部材
65 冷却液配管
70 送風手段
1 Air conditioner (heat pump device)
10 Refrigerant circuit
11 Main refrigerant piping
12 Bypass piping
14 Bypass control valve
20 Compressor (refrigeration equipment)
60 Inverter device (control device)
61 Cooling means
62 Power module
64 Heat transfer member
65 Coolant piping
70 Air blowing means
Claims (8)
暖房運転時に、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）に対して冷却液を供給することで該パワーモジュール（62）を液冷却する冷却手段（61）を備えたことを特徴とするヒートポンプ装置。 A control device (60) having a refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant and a power module (62) for driving and controlling a refrigeration apparatus (20) connected to the refrigerant circuit (10) And a heat pump device capable of switching between a cooling operation and a heating operation by changing the circulation direction of the refrigerant,
During the heating operation, the power module (62) is cooled by the heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62), while the power module (62) is cooled during the cooling operation. A heat pump apparatus comprising a cooling means (61) for cooling the power module (62) by supplying a cooling liquid to the battery.
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成し且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられた主冷媒配管（11）と、
前記伝熱部材（64）に取り付けられ、冷却液を流通させる冷却液配管（65）とを備え、
暖房運転時に、前記主冷媒配管（11）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記冷却液配管（65）に液冷媒を流通させることで前記伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を液冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1,
The cooling means (61)
A main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and having the power module (62) attached thereto via a heat transfer member (64);
A coolant pipe (65) that is attached to the heat transfer member (64) and distributes the coolant;
During the heating operation, the power module (62) is cooled with refrigerant by exchanging heat between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62), while the cooling liquid pipe ( 65) A heat pump device configured to liquid-cool the power module (62) via the heat transfer member (64) by circulating a liquid refrigerant in 65).
前記冷却手段（61）は、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）を冷却液で液冷却するとともに、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と該パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1 or 2,
The cooling means (61) liquid-cools the power module (62) with a cooling liquid during cooling operation, and causes the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62) to exchange heat. A heat pump device, wherein the power module (62) is configured to be cooled with a refrigerant.
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成する主冷媒配管（11）にバイパス接続され且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられたバイパス配管（12）と、
前記バイパス配管（12）に取り付けられ、冷房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）と、
前記伝熱部材（64）に取り付けられ、冷却液を流通させる冷却液配管（65）とを備え、
暖房運転時に、前記バイパス制御弁（14）により前記バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可して前記パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該バイパス制御弁（14）により該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断するとともに前記冷却液配管（65）に冷却液を流通させることで前記伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を液冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 1,
The cooling means (61)
A bypass pipe (12) bypassed to a main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and attached with the power module (62) via a heat transfer member (64);
A bypass control valve (14) that is attached to the bypass pipe (12) and blocks the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during cooling operation, while permitting the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during heating operation When,
A coolant pipe (65) that is attached to the heat transfer member (64) and distributes the coolant;
During the heating operation, the bypass control valve (14) allows the refrigerant to flow through the bypass pipe (12) to cool the power module (62), while during the cooling operation, the bypass control valve (14) The power module (62) is liquid-cooled through the heat transfer member (64) by blocking the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) and flowing the coolant through the coolant pipe (65). It is comprised in the heat pump apparatus characterized by the above-mentioned.
暖房運転時に、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該パワーモジュール（62）に対して送風することで該パワーモジュール（62）を空気冷却する冷却手段（61）を備えたことを特徴とするヒートポンプ装置。 A control device (60) having a refrigerant circuit (10) for performing a refrigeration cycle by circulating refrigerant and a power module (62) for driving and controlling a refrigeration apparatus (20) connected to the refrigerant circuit (10) And a heat pump device capable of switching between a cooling operation and a heating operation by changing the circulation direction of the refrigerant,
During the heating operation, the power module (62) is cooled by the heat exchange between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62), while the power module (62) is cooled during the cooling operation. A heat pump device comprising cooling means (61) for air-cooling the power module (62) by blowing air to the air.
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成し且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられた主冷媒配管（11）と、
前記伝熱部材（64）に対して送風する送風手段（70）とを備え、
暖房運転時に、前記主冷媒配管（11）を流通する冷媒と前記パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、前記送風手段（70）で前記伝熱部材（64）に対して送風することで該伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を空気冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 5,
The cooling means (61)
A main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and having the power module (62) attached thereto via a heat transfer member (64);
Air blowing means (70) for blowing air to the heat transfer member (64),
During the heating operation, the power module (62) is cooled by the heat exchange between the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe (11) and the power module (62), while the air blowing means (70) ) To cool the power module (62) through the heat transfer member (64) by blowing air to the heat transfer member (64).
前記冷却手段（61）は、冷房運転時に、前記パワーモジュール（62）を送風により空気冷却するとともに、前記冷媒回路（10）を流通する冷媒と該パワーモジュール（62）とを熱交換させることで該パワーモジュール（62）を冷媒冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 5 or 6,
The cooling means (61) air-cools the power module (62) by blowing air during a cooling operation, and exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit (10) and the power module (62). A heat pump device configured to cool the power module (62) with refrigerant.
前記冷却手段（61）は、
前記冷媒回路（10）を構成する主冷媒配管（11）にバイパス接続され且つ前記パワーモジュール（62）が伝熱部材（64）を介して取り付けられたバイパス配管（12）と、
前記バイパス配管（12）に取り付けられ、冷房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断する一方、暖房運転時に該バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可するバイパス制御弁（14）と、
前記伝熱部材（64）に対して送風する送風手段（70）とを備え、
暖房運転時に、前記バイパス制御弁（14）により前記バイパス配管（12）の冷媒の流通を許可して前記パワーモジュール（62）を冷媒冷却する一方、冷房運転時に、該バイパス制御弁（14）により該バイパス配管（12）の冷媒の流通を遮断するとともに前記送風手段（70）で前記伝熱部材（64）に対して送風することで、該伝熱部材（64）を介して該パワーモジュール（62）を空気冷却するように構成されていることを特徴とするヒートポンプ装置。 In claim 5,
The cooling means (61)
A bypass pipe (12) bypassed to a main refrigerant pipe (11) constituting the refrigerant circuit (10) and attached with the power module (62) via a heat transfer member (64);
A bypass control valve (14) that is attached to the bypass pipe (12) and blocks the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during cooling operation, while permitting the flow of refrigerant in the bypass pipe (12) during heating operation When,
Air blowing means (70) for blowing air to the heat transfer member (64),
During the heating operation, the bypass control valve (14) allows the refrigerant to flow through the bypass pipe (12) to cool the power module (62), while during the cooling operation, the bypass control valve (14) By shutting off the flow of the refrigerant in the bypass pipe (12) and blowing air to the heat transfer member (64) by the blower means (70), the power module (64) is passed through the heat transfer member (64). 62) A heat pump device characterized by being configured to cool air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008117181A JP2009264699A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Heat pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008117181A JP2009264699A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Heat pump device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009264699A true JP2009264699A (en) | 2009-11-12 |
Family
ID=41390759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008117181A Pending JP2009264699A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Heat pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009264699A (en) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011141053A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Daikin Industries Ltd | Refrigerating device |
| JP2012137243A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump apparatus and control method thereof |
| WO2013001829A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | Cooling device and air conditioner with same |
| JP2013085415A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | Inverter cooling device |
| EP2645008A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Heat sink for a condensing unit and method of using same |
| JP2014122724A (en) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner and freezer |
| US8849613B2 (en) | 2007-10-05 | 2014-09-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Vibration protection in a variable speed compressor |
| US8950206B2 (en) | 2007-10-05 | 2015-02-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly having electronics cooling system and method |
| CN105180280A (en) * | 2015-09-02 | 2015-12-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | Split floor type air conditioner |
| CN105358919A (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-24 | 特灵国际有限公司 | Apparatuses, systems, and methods of variable frequency drive operation and control |
| EP2645017A3 (en) * | 2012-03-28 | 2016-04-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus and outdoor heat source unit |
| US9494158B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable speed compressor protection system and method |
| US9494354B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for calculating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor |
| US9541907B2 (en) | 2007-10-08 | 2017-01-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for calibrating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor |
| US10006646B2 (en) | 2015-04-30 | 2018-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Outdoor unit of air conditioner and control device for the outdoor unit |
| WO2019194013A1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner apparatus and air conditioner control apparatus |
| US11206743B2 (en) | 2019-07-25 | 2021-12-21 | Emerson Climate Technolgies, Inc. | Electronics enclosure with heat-transfer element |
-
2008
- 2008-04-28 JP JP2008117181A patent/JP2009264699A/en active Pending
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8950206B2 (en) | 2007-10-05 | 2015-02-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly having electronics cooling system and method |
| US9021823B2 (en) | 2007-10-05 | 2015-05-05 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor assembly having electronics cooling system and method |
| US9683563B2 (en) | 2007-10-05 | 2017-06-20 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Vibration protection in a variable speed compressor |
| US8849613B2 (en) | 2007-10-05 | 2014-09-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Vibration protection in a variable speed compressor |
| US9494354B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for calculating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor |
| US9541907B2 (en) | 2007-10-08 | 2017-01-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for calibrating parameters for a refrigeration system with a variable speed compressor |
| US10962009B2 (en) | 2007-10-08 | 2021-03-30 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable speed compressor protection system and method |
| US10077774B2 (en) | 2007-10-08 | 2018-09-18 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable speed compressor protection system and method |
| US9494158B2 (en) | 2007-10-08 | 2016-11-15 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Variable speed compressor protection system and method |
| JP2011141053A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Daikin Industries Ltd | Refrigerating device |
| JP2012137243A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump apparatus and control method thereof |
| WO2013001829A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | Cooling device and air conditioner with same |
| JP2013085415A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Nissan Motor Co Ltd | Inverter cooling device |
| US9551515B2 (en) | 2012-03-28 | 2017-01-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus and outdoor heat source unit |
| EP2645017A3 (en) * | 2012-03-28 | 2016-04-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus and outdoor heat source unit |
| CN105135515B (en) * | 2012-03-30 | 2018-04-13 | 艾默生环境优化技术有限公司 | Heat pump system |
| US20130255932A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Heat sink for a condensing unit and method of using same |
| EP2645008A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-02 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Heat sink for a condensing unit and method of using same |
| CN103363730B (en) * | 2012-03-30 | 2016-05-25 | 艾默生环境优化技术有限公司 | For radiator and the using method thereof of condensing unit |
| CN105135515A (en) * | 2012-03-30 | 2015-12-09 | 艾默生环境优化技术有限公司 | Heat pump system |
| CN103363730A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 艾默生环境优化技术有限公司 | Heat sink for a condensing unit and method of using same |
| JP2014122724A (en) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner and freezer |
| US10240839B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-03-26 | Trane International LLC. | Apparatuses, systems, and methods of variable frequency drive operation and control |
| CN105358919A (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-24 | 特灵国际有限公司 | Apparatuses, systems, and methods of variable frequency drive operation and control |
| US10006646B2 (en) | 2015-04-30 | 2018-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Outdoor unit of air conditioner and control device for the outdoor unit |
| CN105180280B (en) * | 2015-09-02 | 2018-07-06 | 广东美的制冷设备有限公司 | Split-floor type air conditioner |
| CN105180280A (en) * | 2015-09-02 | 2015-12-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | Split floor type air conditioner |
| WO2019194013A1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner apparatus and air conditioner control apparatus |
| US11206743B2 (en) | 2019-07-25 | 2021-12-21 | Emerson Climate Technolgies, Inc. | Electronics enclosure with heat-transfer element |
| US11706899B2 (en) | 2019-07-25 | 2023-07-18 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Electronics enclosure with heat-transfer element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009264699A (en) | Heat pump device | |
| JP4488093B2 (en) | Air conditioner | |
| JP3821153B2 (en) | Air conditioner outdoor unit | |
| KR101034204B1 (en) | Cooling and heating system | |
| KR102253932B1 (en) | Air conditioner | |
| JP2009281602A (en) | Heat pump device | |
| JP5537489B2 (en) | Heat pump hot water supply air conditioner | |
| JP2009299957A (en) | Air conditioner | |
| JP2015068610A (en) | Air conditioner | |
| JP2009085526A (en) | Air conditioner | |
| JP2006214635A (en) | Outdoor unit of air conditioner | |
| JP2008061372A (en) | Refrigerating device | |
| JP2009264710A (en) | Heat pump device | |
| JP2008057852A (en) | Refrigerating device | |
| KR100644829B1 (en) | Cogeneration system | |
| JP2008304115A (en) | Heat pump unit and heat pump type water heater | |
| JP2010085054A (en) | Outdoor unit for air-conditioning apparatus | |
| JP2019148417A (en) | Air conditioner | |
| KR20060016391A (en) | Cogeneration system | |
| JP2008057851A (en) | Refrigerating device | |
| KR101170712B1 (en) | Using a gas engine heat pump geothermal heating and cooling systems | |
| JP2008082609A (en) | Air conditioner | |
| JP2006017440A (en) | Heat pump air conditioner | |
| JP2006046838A (en) | Inverter type air conditioner and control method thereof | |
| JP5885417B2 (en) | Air conditioner indoor unit and air conditioner equipped with the same |