JP2023092813A - 複合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空気調和装置等の小型化に資することができ、発熱部品の冷却を効果的に行うことができる複合装置を提供する。【解決手段】複合装置は冷媒圧縮機能と熱媒体加熱機能を有する。複合装置のハウジング２内は、圧縮機構３及び電動モータ４を収容すると共に圧縮機構で圧縮される冷媒が流れる第１収容空間Ｓ１と、電気ヒータ５を収容すると共に熱媒体が流れる第２収容空間Ｓ２と、電動モータ４を制御するモータ駆動回路２０及び電気ヒータ５を制御するヒータ制御回路３０を収容する第３収容空間Ｓ３とに仕切られており、モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及びヒータ制御回路３０の第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されている。【選択図】図６

Description

本発明は、冷媒圧縮機能と熱媒体加熱機能とを有する複合装置に関する。

特許文献１には、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両に適用可能な車両空気調和装置が記載されている。特許文献１に記載された車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する電動圧縮機と、電動圧縮機から吐出された冷媒を放熱させて車室内に供給される空気を加熱する放熱器と、放熱された冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、減圧膨張された冷媒と外気との間で熱交換を行わせる蒸発器に相当する熱交換器を含む冷媒回路を有している。また、特許文献１に記載された車両用空気調和装置は、放熱器による車室内の暖房を補助するため、熱媒体を加熱する熱媒体加熱電気ヒータと、加熱された熱媒体で車室内に供給される空気を加熱する熱媒体－空気熱交換器とを有している。

特開２０１４－２１３７６５号公報

特許文献１に記載された車両用空気調和装置は、放熱器による暖房能力の不足を補完することが可能である。しかし、特許文献１に記載された車両用空気調和装置では、電動圧縮機や熱媒体加熱電気ヒータなどが個別に設けられている。このため、装置全体が大型化し、設置スペースなどの面で改良の余地があった。

そこで、本発明は、車両用空気調和装置等の小型化に資することができる複合装置を提供することを目的とする。また、本発明は、電力の制御や供給に用いられるパワースイッチング素子などの使用時に比較的高温になる電子部品（以下、「発熱部品」という）の冷却（放熱）を効果的に行うことができる複合装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、冷媒圧縮機能と熱媒体加熱機能とを有する複合装置が提供される。この複合装置は、ハウジング内に、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動モータと、前記電動モータを制御するモータ駆動回路と、熱媒体を加熱する電気ヒータと、前記電気ヒータを制御するヒータ制御回路とを有する。また、前記ハウジング内は、前記圧縮機構及び前記電動モータを収容すると共に前記圧縮機構で圧縮される冷媒が流れる第１収容空間と、前記電気ヒータを収容すると共に熱媒体が流れる第２収容空間と、前記モータ駆動回路及び前記ヒータ制御回路を収容する第３収容空間とに仕切られている。そして、前記モータ駆動回路の発熱部品及び前記ヒータ制御回路の発熱部品が、前記第３収容空間内における前記第２収容空間に対応する位置に配置されている。

本発明によれば、車両用空気調和装置等の小型化に資することができる複合装置を提供することができる。また、本発明によれば、発熱部品の冷却（放熱）を効果的に行うことができる複合装置を提供することができる。

実施形態に係る複合装置の正面図である。 実施形態に係る複合装置の右側面図である。 実施形態に係る複合装置の上面図である。 実施形態に係る複合装置のモータ駆動回路の要部構成例を示す図である。 実施形態に係る複合装置のヒータ制御回路の要部構成例を示す図である。 図３のＡ－Ａ断面拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１～図３は、本発明の実施形態に係る複合装置１の概略構成を示している。図１は、実施形態に係る複合装置１の正面図であり、図２は、実施形態に係る複合装置１の右側面図であり、図３は、実施形態に係る複合装置１の上面図である。

複合装置１は、冷媒を圧縮する冷媒圧縮機能と熱媒体を加熱する熱媒体加熱機能とを有している。つまり、複合装置１は、圧縮機と熱媒体加熱装置とが一体化された構成を有している。複合装置１は、例えば、上述したような車両用空気調和装置に適用され得る。

複合装置１が車両用空気調和装置に適用された場合、複合装置１の冷媒圧縮機能部は、車両空気調和装置における冷媒回路に組み込まれ、膨張弁と、蒸発器に相当する熱交換器とを通過した冷媒を圧縮すると共に、圧縮された冷媒を、車室内に供給される空気を加熱する放熱器（冷媒－空気熱交換器）に供給するように構成され得る。また、複合装置１の熱媒体加熱機能部は、ポンプなどにより熱媒体が循環する熱媒体回路に組み込まれ、熱媒体を加熱すると共に、加熱された熱媒体を、車室内に供給される空気を加熱する熱媒体－空気熱交換器に供給するように構成され得る。なお、冷媒及び熱媒体は任意に選択され得るが、熱媒体としては、通常、水（不凍液などが混入されたものを含む）が用いられる。

図１～図３を参照すると、本実施形態において、複合装置１のハウジング２は、第１ハウジング２Ａと、第２ハウジング２Ｂと、第３ハウジング２Ｃと、第１カバー２Ｄと、第２カバー２Ｅと、第３カバー２Ｆとを含み、これらが図示省略のボルトなどの締結部材によって一体的に締結されて構成されている。

第１ハウジング２Ａは、略円筒状に形成されている。第１ハウジング２Ａ内には、冷媒を圧縮する圧縮機構３と、圧縮機構３を駆動する電動モータ４とが収容されている。これらは軸方向に直列に配置されている。特に限定されないが、圧縮機構３は、固定スクロールと可動（旋回）スクロールとを含むスクロール圧縮機構であり得る。また、電動モータ４の出力軸４ａは、圧縮機構３（例えば、前記可動（旋回）スクロール）に連結される。

第１ハウジング２Ａの一方（図１、図２における下側）の開口端、すなわち、第１ハウジング２Ａの圧縮機構３側の開口端は、第１カバー２Ｄによって閉塞されている。なお、第１ハウジング２Ａは、圧縮機ハウジングということもできる。

第２ハウジング２Ｂは、第１ハウジング２Ａの側方に配置され、略矩形筒状に形成されている。第２ハウジング２Ｂ内には、熱媒体を加熱する電気ヒータ５が収容されている。特に限定されないが、本実施形態において、電気ヒータ５は、第２ハウジング２Ｂ内に並列に配置され、且つ電気的に並列に接続された一対のヒータ（ヒータ５Ａ、ヒータ５Ｂ）で構成されている。

第２ハウジング２Ｂの一方（図１、図２における下側）の開口端は、第２カバー２Ｅによって閉塞されている。なお、第２ハウジング２Ｂは、ヒータハウジングということもできる。

第３ハウジング２Ｃは、上面が開放された箱型に形成されている。第３ハウジング２Ｃ内には、電動モータ４を制御するモータ駆動回路２０及び電気ヒータ５を制御するヒータ制御回路３０が収容されている。具体的には、モータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０が実装された回路基板（制御基板ともいう）６が第３ハウジング２Ｃ内に収容されている。

第３ハウジング２Ｃの底壁７は、第１ハウジング２Ａの他方（図１、図２における上側）の開口端、すなわち、第１ハウジング２Ａの電動モータ４側の開口端と、第２ハウジング２Ｂの他方（図１、図２における上側）の開口端とを閉塞している。これにより、第１ハウジング２Ａ内と第３ハウジング２Ｃ内とが仕切られ、第２ハウジング２Ｂ内と第３ハウジング２Ｃ内とが仕切られている。つまり、第３ハウジング２Ｃの底壁７は、ハウジング２の内部壁を構成すると共に、第１ハウジング２Ａ内と第３ハウジング２Ｃ内とを仕切る第１仕切部７１と、第２ハウジング２Ｂ内と第３ハウジング２Ｃ内とを仕切る第２仕切部７２を有している。

第３ハウジング２Ｃの上面（開口端）は、第３カバー２Ｆによって閉塞されている。なお、第３ハウジング２Ｃは、回路（基板）ハウジングということもできる。

換言すれば、本実施形態において、複合装置１のハウジング２は、第１ハウジング２Ａの内部空間で構成されて圧縮機構３及び電動モータ４を収容する第１収容空間Ｓ１と、第２ハウジング２Ｂの内部空間で構成されて電気ヒータ５（ヒータ５Ａ、ヒータ５Ｂ）を収容する第２収容空間Ｓ２と、第３ハウジング２Ｃの内部空間で構成されてモータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０（具体的には、これらが実装された回路基板６）を収容する第３収容空間Ｓ３とを有している。

ここで、第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２とは互いに分離されている。また、第１収容空間Ｓ１と第３収容空間Ｓ３とは第３ハウジング２Ｃの底壁７の第１仕切部７１によって仕切られ、第２収容空間Ｓ２と第３収容空間Ｓ３とは第３ハウジング２Ｃの底壁７の第２仕切部７２によって仕切られている。つまり、複合装置１のハウジング２内は、圧縮機構３及び電動モータ４を収容する第１収容空間Ｓ１と、電気ヒータ５を収容する第２収容空間Ｓ２と、モータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０を収容する第３収容空間Ｓ３とに仕切られている。

なお、第１収容空間Ｓ１と第３収容空間Ｓ３とは、第１仕切部７１を挟んで隣り合っており、第２収容空間Ｓ２と第３収容空間Ｓ３とは、第２仕切部７２を挟んで隣り合っている。また、第３収容空間Ｓ３は、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２に対して電動モータ４の軸方向に配置されている。具体的には、第３収容空間Ｓ３は、電動モータ４の軸方向において、第３ハウジング２Ｃの底壁７（すなわち、第１仕切部７１及び第２仕切部７２）を挟んで第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２とは反対側に配置されている。

第１ハウジング２Ａには、外部からの冷媒を第１収容空間Ｓ１に流入させるための冷媒流入口８が形成されている。外部からの冷媒は、例えば、上述の車両用空気調和装置の冷媒回路における膨張弁と蒸発器に相当する熱交換器とを通過した冷媒、すなわち、低温低圧の冷媒である。本実施形態において、冷媒流入口８は、第１ハウジング２Ａの第３ハウジング２Ｃ側の部位、つまり、第１収容空間Ｓ１と第３収容空間Ｓ３とを仕切る第１仕切部７１の近傍に設けられている。好ましくは、冷媒流入口８は、外部からの冷媒の少なくとも一部が第１仕切部７１に沿って流れるように、外部からの冷媒を第１収容空間Ｓ１に流入させるように構成されている。

第１収容空間Ｓ１に流入した冷媒は、第１収容空間Ｓ１を流れ、その後、圧縮機構３に吸入される。なお、第１仕切部７１は、第１収容空間Ｓ１に流入する冷媒によって冷却され、第１収容空間Ｓ１は、第１収容空間Ｓ１を流れる冷媒によって冷却される。

圧縮機構３に吸入された冷媒は、圧縮機構３によって圧縮される。そして、高温高圧の冷媒となって圧縮機構３から吐出される。吐出された（高温高圧の）冷媒は、第１ハウジング２Ａに形成された冷媒流出口９から外部に流出し、例えば、上述の車両用空気調和装置の冷媒回路における、車室内に供給される空気を加熱する放熱器（冷媒－空気熱交換器）に供給される。なお、本実施形態において、冷媒流出口９は、第１ハウジング２Ａの第１カバー２Ｄ側の部位に設けられている。

他方、第２ハウジング２Ｂには、外部からの熱媒体を第２収容空間Ｓ２に流入させるための熱媒体流入口１０が形成されている。外部からの熱媒体は、例えば、上述の車両用空気調和装置の熱媒体回路における、車室内に供給される空気を加熱するための熱媒体－空気熱交換器を通過した熱媒体、すなわち、熱媒体－空気熱交換器で放熱した低温の熱媒体である。換言すれば、外部からの熱媒体は、電気ヒータ５によって加熱される必要のある熱媒体である。本実施形態において、熱媒体流入口１０は、第２ハウジング２Ｂの第３ハウジング２Ｃ側の部位、つまり、第２収容空間Ｓ２と第３収容空間Ｓ３とを仕切る第２仕切部７２の近傍に設けられている。好ましくは、熱媒体流入口１０は、外部からの熱媒体の少なくとも一部が第２仕切部７２に沿って流れるように、外部からの熱媒体を第２収容空間Ｓ２に流入させるように構成されている。

第２収容空間Ｓ２に流入した熱媒体は、第２収容空間Ｓ２を流れ、その際、電気ヒータ５（ヒータ５Ａ、ヒータ５Ｂ）によって加熱される。

電気ヒータ５（ヒータ５Ａ、ヒータ５Ｂ）によって加熱されて高温になった熱媒体は、第２ハウジング２Ｂに形成された熱媒体流出口１１から流出し、例えば、上述の車両用空気調和装置における、車室内に供給される空気を加熱するための熱媒体－空気熱交換器に供給される。本実施形態において、熱媒体流出口１１は、第２ハウジング２Ｂの第２カバー２Ｅ側の部位であって、且つ電気ヒータ５を挟んで熱媒体流入口１０とは反対側に位置する部位に設けられている。

なお、図には示されていないが、モータ駆動回路２０から電動モータ４への給電線及びヒータ制御回路３０から電気ヒータ５への給電線は、それぞれ気密及び液密な状態で第３ハウジング２Ｃの底壁７を貫通して延びている。

次に、電動モータ４を制御するモータ駆動回路２０及び電気ヒータ５を制御するヒータ制御回路３０について説明する。

図４は、モータ駆動回路２０の要部構成例を示す図である。本実施形態において、モータ駆動回路２０は、外部電源からの直流電圧を三相交流電圧に変換して電動モータ４に供給するように構成されている。モータ駆動回路２０は、コンデンサ２１と、第１パワーモジュール２２と、第１パワーモジュール制御回路２３とを有する。

コンデンサ２１は、外部電源の電源ラインと接地ラインとの間に接続されており、外部電源からの直流電圧を平滑化する。

第１パワーモジュール２２は、電動モータ４への通電を制御する６つのパワースイッチング素子（以下、「第１パワースイッチング素子」という）Ｑ１～Ｑ６と、６つのダイオードＤ１～Ｄ６とを含む。特に限定されないが、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）であり得る。第１パワーモジュール２２は、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６が制御（ＰＭＷ制御）されることにより、コンデンサ２１によって平滑化された外部電源からの直流電圧を三相交流電圧に変換して電動モータ４に供給する。

具体的には、第１パワーモジュール２２は、外部電源の電源ラインと接地ラインとの間に、互いに並列に設けられたＵ相アーム、Ｖ相アーム及びＷ相アームを有する。

Ｕ相アームには、２つの第１パワースイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が直列に接続され、各第１パワースイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にはダイオードＤ１、Ｄ２がそれぞれ逆並列に接続されている。

Ｖ相アームには、２つの第１パワースイッチング素子Ｑ３、Ｑ４が直列に接続され、各第１パワースイッチング素子Ｑ３、Ｑ４にはダイオードＤ３、Ｄ４がそれぞれ逆並列に接続されている。

Ｗ相アームには、２つの第１パワースイッチング素子Ｑ５、Ｑ６が直列に接続され、各第１パワースイッチング素子Ｑ５、Ｑ６にはダイオードＤ５、Ｄ６がそれぞれ逆並列に接続されている。

また、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの中間点は、それぞれの一端においてスター結線された電動モータ４のＵ、Ｖ、Ｗ各相コイルの他端に接続されている。つまり、Ｕ相アームの第１パワースイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中間点がＵ相コイルに接続され、Ｖ相アームの第１パワースイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中間点がＶ相コイルに接続され、及び、Ｗ相アームの第１パワースイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中間点がＷ相コイルに接続されている。

したがって、各相アームの電源ライン側の第１パワースイッチング素子のＯＮ期間と接地ライン側の第１パワースイッチング素子のＯＮ期間との比率が制御されることにより、第１パワーモジュール２２は、コンデンサ２１によって平滑化された外部電源からの直流電圧を三相交流電圧に変換して電動モータ４に供給することができ、これによって、電動モータ４を駆動することができる。

第１パワーモジュール制御回路２３は、外部の制御装置（例えば、上述の車両用空調装置の制御装置）からの制御信号に基づき、電動モータ４、ひいては圧縮機構３を駆動するため、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を制御（ＰＷＭ制御）する。

図５は、ヒータ制御回路３０の要部構成例を示す図である。本実施形態において、ヒータ制御回路３０は、高電圧電源の電圧を電気ヒータ５（ヒータ５Ａ、ヒータ５Ｂ）に印加するように構成されている。ヒータ制御回路３０は、第２パワーモジュール３１と、第２パワーモジュール制御回路３２とを有する。

第２パワーモジュール３１は、電気ヒータ５への通電を制御する２つのパワースイッチング素子（以下、「第２パワースイッチング素子」という）Ｑ７、Ｑ８を含む。特に限定されないが、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６と同様、ＩＧＢＴであり得る。本実施形態において、２つの第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８のうちの一方の第２パワースイッチング素子Ｑ７は、電気ヒータ５よりも高電圧電源の出力側（電圧側）に設けられ、他方の第２パワースイッチング素子Ｑは、電気ヒータ５よりも高電圧電源の接地側に設けられている。第２パワーモジュール３１は、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が制御（ＰＭＷ制御）されることにより、電気ヒータ５への通電をＯＮ／ＯＦＦし、これによって、電気ヒータ５の温度、さらには、電気ヒータ５によって加熱される熱媒体の温度を制御することができる。

第２パワーモジュール制御回路３２は、外部の制御装置（例えば、上述の車両用空調装置の制御装置）からの制御信号に基づき第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８を制御（ＰＷＭ制御）する。

なお、図５には示されていないが、ヒータ制御回路３０には、過熱保護などのために、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８の温度を検知する第１温度検知部、電気ヒータ５の温度（電気ヒータ５によって加熱された熱媒体の温度を含む）を検知する第２温度検知部、電気ヒータ５に印加される電圧を検知する電圧検知部、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８及び電気ヒータ５に流れる電流を検知する電流検知部などが設けられている。これら検知部の検知結果は、例えば外部の制御装置に入力され、第２パワーモジュール制御回路３２への制御信号を決定するために利用され得る。

例えば、外部の制御装置は、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８の温度が所定値を超えたとき、電気ヒータ５の温度が所定値を超えたとき、電気ヒータ５に印加される電圧が所定値を超えたとき、又は、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８及び電気ヒータ５に流れる電流が所定値を超えたときに、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８を強制的にＯＦＦにするための制御信号を第２パワーモジュール制御回路３２に出力する。

次に、図６を参照して実施形態に係る複合装置１における、モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及びヒータ制御回路３０の第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８の配置構造について説明する。図６は、図３のＡ－Ａ断面拡大図である。

上述のように、モータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０は、回路基板６に実装されて第３収容空間Ｓ３に収容されている。回路基板６は、図６に示されるように、例えば、第３収容空間Ｓ３内に設けられた複数の基板取付部１２に取り付けられる。本実施形態において、複数の基板取付部１２のそれぞれは、第３ハウジング２Ｃの底壁７から上側に（第１ハウジング２Ａ及び第２ハウジング２Ｂから離れる方向に）突出するボス状に形成され、複数の基板取付部１２の上面に回路基板６がねじ１３によって取り付けられている。

モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及びヒータ制御回路３０の第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されている。具体的には、本実施形態において、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、第３収容空間Ｓ３に収容された回路基板６の下面（第３ハウジング３Ｃの底壁７側の面）であって、且つ、第２収容空間Ｓ２と第３収容空間Ｓ３とを仕切る第２仕切部７２に対向する部位に実装されている。

また、本実施形態において、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、例えば、それぞれのリードの長さが適宜調整され、及び／又は、第３ハウジング２Ｃの底壁７が部分的に回路基板６側に突出するように形成されることにより、第２仕切部７２に熱的に接触するように配置されている。ここで、「第２仕切部７２に熱的に接触する」とは、第２仕切部７２との間で熱交換が可能な状態のことをいい、第２仕切部７２に直接接触することはもちろん、第２仕切部７２に十分に近接していることや熱伝導率が高い熱交換部材などを介して第２仕切部７２に間接的に接触することなどが含まれる。

実施形態に係る複合装置１によれば以下の効果が得られる。

複合装置１は、ハウジング２内に、冷媒を圧縮する圧縮機構３と、圧縮機構３を駆動する電動モータ４と、電動モータ４を制御するモータ駆動回路２０と、熱媒体を加熱する電気ヒータ５と、電気ヒータ５を制御するヒータ制御回路３０とを有する。また、複合装置１のハウジング２内は、圧縮機構３及び電動モータ４を収容すると共に圧縮機構３で圧縮される（低温低圧）の冷媒が流れる第１収容空間Ｓ１と、電気ヒータ５を収容すると共に熱媒体が流れる第２収容空間Ｓ２と、モータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０を収容する第３収容空間Ｓ３とに仕切られている。

このような複合装置１は、電動圧縮機及び熱媒体加熱装置として機能し、冷媒を圧縮しながら、熱媒体を加熱することができる。このため、複合装置１は、上述したような車両用空気調和装置に適用され得る。そして、複合装置１が車両用空気調和装置に適用されることにより、電動圧縮機及び熱媒体加熱装置を別々に有する従来の構成に比べて、車両用空気調和装置の小型化を図ることが可能である。

ここで、第３収容空間Ｓ３は、第１収容空間Ｓ１及び第２収容空間Ｓ２に対して電動モータ４の軸方向に配置されている。このため、電動モータ４の軸方向の直交する方向のハウジング２の寸法が増加すること、すなわち、ハウジング２の胴部が増大することが抑制され得る。これにより、複合装置１の設置性等の低下も抑制され得る。

また、モータ駆動回路２０は、電動モータ４への通電を制御する第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を含み、ヒータ制御回路３０は、電気ヒータ５への通電を制御する第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８を含む。モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及びヒータ制御回路３０の第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されている。具体的には、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８は、第３収容空間Ｓ３に収容された回路基板６における、第２収容空間Ｓ２と第３収容空間Ｓ３とを仕切る第２仕切部７２に対向する部位に実装されている。ここで、第２収容空間Ｓ２を流れる熱媒体により、第２仕切部７２の温度は、発熱した第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８のそれと比べて十分に低い温度に維持され得る。このため、第２仕切部７２を、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８の冷却（放熱）に比較的に容易に利用することができる。

特に、本実施形態においては、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が第１収容空間Ｓ１と第２収容空間Ｓ２とを仕切る第２仕切部７２に熱的に接触するように配置されている。このため、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８のそれぞれと、第２仕切部７２との間の熱交換により、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８を冷却する（放熱させる）ことができ、パワースイッチング素子の冷却（放熱）性能が向上する。

また、本実施形態においては、外部からの熱媒体を第２収容空間Ｓ２に流入させるための熱媒体流入口１０が第２仕切部７２の近傍に設けられている。外部からの熱媒体は、電気ヒータ５によって加熱されるために第２収容空間Ｓ２を流れる低温の熱媒体である。このため、外部から第２収容空間Ｓ２に流入する熱媒体により、第２仕切部７２が安定して低温状態に維持される。したがって、第２仕切部７２を利用して第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８をより効果的に冷却する（放熱させる）ことができ、パワースイッチング素子の冷却（放熱）性能がさらに向上する。

なお、上述の実施形態においては、モータ駆動回路２０及びヒータ制御回路３０が１つの回路基板６に実装されている。しかし、これに限られるものではない。第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置され、回路基板における第２仕切部７２に対向する位置に実装され、及び／又は、第２仕切部７２に熱的に接するように配置されていればよく、モータ駆動回路２０とヒータ制御回路３０とが個別の回路基板に実装されてもよい。あるいは、モータ駆動回路２０及び／又はヒータ制御回路３０が複数の回路基板に分割して実装され、そのうちの１つの回路基板に第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が実装されてもよい。

また、上述の実施形態においては、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８のすべてが第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されている。しかし、これに限られるものではない。第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑの大部分が第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されていればよく、一部のパワースイッチング素子が第１収容空間Ｓ１に対応する位置に配置されてもよい。つまり、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８のすべてが厳密に第１収容空間Ｓ１に対応する位置に配置されている必要はなく、第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及び第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が概ね第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置されていればよい。

また、上述の実施形態においては、モータ駆動回路２０の第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６及びヒータ制御回路３０の第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８が、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置され、回路基板における第２仕切部７２に対向する位置に実装され、及び／又は、第２仕切部７２に熱的に接するように配置されている。しかし、これに限られるものではない。第１パワースイッチング素子Ｑ１～Ｑ６に加えて又は代えて、モータ駆動回路２０の他の発熱部品（例えば、抵抗器）が、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置され、回路基板における第２仕切部７２に対向する位置に実装され、及び／又は、第２仕切部７２に熱的に接するように配置されてもよい。同様に、第２パワースイッチング素子Ｑ７、Ｑ８に加えて又は代えて、ヒータ制御回路３０の他の発熱部品（例えば、抵抗器）が、第３収容空間Ｓ３内における第２収容空間Ｓ２に対応する位置に配置され、回路基板における第２仕切部７２に対向する位置に実装され、及び／又は、第２仕切部７２に熱的に接するように配置されてもよい。

また、上述の実施形態においては、第３ハウジング２Ｃ（第３収容空間Ｓ３）が第１ハウジング２Ａ（第１収容空間Ｓ１）及び第２ハウジング２Ｂ（第２収容空間Ｓ２）の上側に位置している。しかし、複合装置１が設置される際の複合装置１の向きは、任意に設定可能であり、例えば、複合装置１は、第３ハウジング２Ｃ（第３収容空間Ｓ３）が第１ハウジング２Ａ（第１収容空間Ｓ１）及び第２ハウジング２Ｂ（第２収容空間Ｓ２）の側方に位置する状態で設置され得る。

また、上記では、複合装置１が主に車両用空気調和装置に適用される場合について説明されている。しかし、これに限られるものではない。複合装置１は、冷媒を圧縮する電動圧縮機及び熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置を利用する種々の装置やシステムに適用することが可能である。

以上、本発明の実施形態及びいくつかの変形例について説明したが、本発明は、上述の実施形態や変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。

１…複合装置、２…ハウジング、２Ａ…第１ハウジング、２Ｂ…第２ハウジング、２Ｃ…第３ハウジング、２Ｄ…第１カバー、２Ｅ…第２カバー、２Ｆ…第３カバー、３…圧縮機構、４…電動モータ、５…電気ヒータ、６…回路基板、７…第３ハウジングの底壁（内部壁）、８…冷媒流入口、９…冷媒流出口、１０…熱媒体流入口、１１…熱媒体流出口、２０…モータ駆動回路、３０…ヒータ制御回路、７１…第１仕切部、７２…第２仕切部、Ｑ１～Ｑ６…第１パワースイッチング素子（発熱部品）、Ｑ７，Ｑ８…第２パワースイッチング素子（発熱部品）、Ｓ１…第１収容空間、Ｓ２…第２収容空間、Ｓ３…第３収容空間

Claims (6)

1. 冷媒圧縮機能と熱媒体加熱機能とを有する複合装置であって、
   ハウジング内に、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動モータと、前記電動モータを制御するモータ駆動回路と、熱媒体を加熱する電気ヒータと、前記電気ヒータを制御するヒータ制御回路とを有し、
   前記ハウジング内は、前記圧縮機構及び前記電動モータを収容すると共に前記圧縮機構で圧縮される冷媒が流れる第１収容空間と、前記電気ヒータを収容すると共に熱媒体が流れる第２収容空間と、前記モータ駆動回路及び前記ヒータ制御回路を収容する第３収容空間とに仕切られており、
   前記モータ駆動回路の発熱部品及び前記ヒータ制御回路の発熱部品が、前記第３収容空間内における前記第２収容空間に対応する位置に配置されている、
   複合装置。
2. 前記モータ駆動回路の前記発熱部品は、前記電動モータへの通電を制御する第１パワースイッチング素子を含み、
   前記ヒータ制御回路の前記発熱部品は、前記電気ヒータへの通電を制御する第２パワースイッチング素子を含む、
   請求項１に記載の複合装置。
3. 前記モータ駆動回路の前記発熱部品及び前記ヒータ制御回路の前記発熱部品は、前記第３収容空間に収容された回路基板における、前記第２収容空間と前記第３収容空間とを仕切る仕切部に対向する部位に実装されている、請求項１又は２に記載の複合装置。
4. 前記モータ駆動回路の前記発熱部品及び前記ヒータ制御回路の前記発熱部品は、前記第２収容空間と前記第３収容区間とを仕切る仕切部に熱的に接触するように配置されている、請求項１～３のいずれか一つに記載の複合装置。
5. 前記ハウジングは、前記電気ヒータで加熱される熱媒体を前記第２収容空間に流入させる熱媒体流入口を前記仕切部の近傍に有する、請求項３又は４に記載の複合装置。
6. 前記ハウジングは、
   前記第１収容空間と前記第３収容空間とを仕切る第１仕切部及び前記第２収容空間と前記第３収容空間とを仕切る第２仕切部を有する内部壁と、
   前記第１仕切部の近傍に設けられ、前記圧縮機構で圧縮される冷媒を前記第１収容空間に流入させる冷媒流入口と、
   前記第２仕切部の近傍に設けられ、前記電気ヒータで加熱される熱媒体を前記第２収容空間に流入させる熱媒体流入口と、を有し、
   前記モータ駆動回路の発熱部品及び前記ヒータ制御回路の発熱部品が、前記第２仕切部に熱的に接触するように配置されている、請求項１に記載の複合装置。

Images