WO2023188882A1 - 移動体用ヒートポンプ装置 - Google Patents

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WO2023188882A1
WO2023188882A1 PCT/JP2023/004845 JP2023004845W WO2023188882A1 WO 2023188882 A1 WO2023188882 A1 WO 2023188882A1 JP 2023004845 W JP2023004845 W JP 2023004845W WO 2023188882 A1 WO2023188882 A1 WO 2023188882A1
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WO
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refrigerant
evaporator
heat pump
pump device
condenser
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/004845
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English (en)
French (fr)
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宮地智也
山本真也
林志郎
熊澤伸吾
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/02Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the heat-exchange media travelling at an angle to one another
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning

Definitions

  • the present invention relates to a heat pump device for a mobile body.
  • Patent Document 1 discloses a conventional heat pump device for a moving body (hereinafter simply referred to as a heat pump device). This heat pump device is mounted on an electric vehicle as a moving body.
  • the heat pump device includes an electric compressor, a condenser, and an evaporator.
  • An electric compressor consists of a housing, a suction port that sucks in refrigerant, a discharge port that discharges refrigerant, a compression mechanism that compresses the refrigerant sucked in from the suction port and discharges it from the discharge port, and an electric motor that operates the compression mechanism. and an inverter circuit that controls the electric motor.
  • the compression mechanism, electric motor and inverter circuit are provided within the housing.
  • the condenser exchanges heat between the refrigerant and the heating liquid.
  • the condenser has a first inlet through which the refrigerant discharged from the discharge port flows, and a first outlet through which the refrigerant flows out toward the evaporator.
  • the evaporator exchanges heat between the refrigerant and the cooling liquid.
  • the evaporator has a second inlet into which the refrigerant flowing out from the first outlet flows, and a second outlet into which the refrigerant flows out toward the suction port.
  • the housing and the evaporator are integrated in the radial direction of the housing.
  • the condenser is arranged on the outer peripheral side of the compression mechanism and the electric motor.
  • the evaporator is integrated with the housing in the axial direction of the housing. Note that the radial direction of the housing and the axial direction of the housing are perpendicular to each other.
  • the inverter circuit is arranged between the compression mechanism and the evaporator.
  • the heating liquid is heated by heat exchange between the refrigerant and the heating liquid in the condenser. Further, the cooling liquid is cooled by heat exchange between the refrigerant and the cooling liquid in the evaporator.
  • the heating liquid heated in the condenser is used to heat the interior of the vehicle.
  • the cooling liquid cooled by the evaporator is used to cool the driving motor and the like. Further, in this heat pump device, the inverter circuit can be cooled by a low-temperature evaporator.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a heat pump device for a mobile body that can suitably cool an inverter circuit and is easy to mount on a mobile body. This is an issue that should be addressed.
  • the heat pump device for a mobile body of the present invention includes a housing, an inlet provided in the housing for sucking in a refrigerant, a discharge port provided in the housing for discharging the refrigerant, and a suction port provided in the housing for sucking in the refrigerant.
  • an electric compressor that has a compression mechanism that compresses refrigerant sucked in through the mouth and discharges it from the discharge port; and an electric motor that is provided in the housing and operates the compression mechanism; a condenser that exchanges heat between the refrigerant and the heating liquid; Equipped with an evaporator that exchanges heat between the refrigerant and the cooling liquid,
  • the condenser has a first inlet that allows the refrigerant discharged from the outlet to flow in, and a first outlet that allows the refrigerant to flow out toward the evaporator.
  • the evaporator is a heat pump device for a mobile body, which has a second inlet into which the refrigerant flowing out from the first outflow port flows, and a second outflow port into which the refrigerant flows out toward the suction port.
  • the electric compressor is disposed between the condenser and the evaporator, and the condenser, the electric compressor, and the evaporator are integrated,
  • the electric compressor further includes an inverter circuit provided in the housing and controlling the electric motor, the inverter circuit is arranged between the compression mechanism and the evaporator,
  • the discharge port is located closer to the condenser than the suction port,
  • the suction port is located closer to the evaporator than the discharge port.
  • the electric compressor is disposed between the condenser and the evaporator, and the condenser, electric compressor, and evaporator are integrated.
  • the condenser, the housing, and the evaporator are integrated, so that the inverter circuit is disposed between the compression mechanism and the evaporator. Therefore, the inverter circuit can be suitably cooled by the low-temperature evaporator.
  • the discharge port is located closer to the condenser than the suction port, and the suction port is located closer to the evaporator than the discharge port. For this reason, for example, compared to a case where the discharge port is located farther from the condenser than the suction port, in this heat pump device, the refrigerant discharged from the discharge port reaches the first inlet of the condenser. The distance can be shortened. Similarly, the distance that the refrigerant flowing out from the second outlet of the evaporator reaches the suction port can also be shortened. Thereby, this heat pump device can suppress the increase in size as a whole.
  • the heat pump device for a moving object of the present invention can suitably cool an inverter circuit, and has excellent mountability on a moving object.
  • the first outlet and the second inlet may be connected by a circulation passage.
  • a circulation passage Preferably, at least a portion of the circulation passage is formed in the housing. In this case, compared to a configuration in which all of the circulation passages are provided outside the housing and separate from the housing, the heat pump device can be more easily mounted on the moving body.
  • the circulation passage may be provided with a gas-liquid separator and a throttle section that is located downstream of the gas-liquid separator in the refrigerant flow direction and reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage.
  • the gas-liquid separator is preferably disposed between the housing and the condenser.
  • the circulation passage may be provided with a gas-liquid separator and a throttle section that is located downstream of the gas-liquid separator in the flow direction of the refrigerant and reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage. It is also preferable that the condenser is disposed between the gas-liquid separator and the electric compressor.
  • the circulation passage may be provided with a gas-liquid separator and a throttle section that is located downstream of the gas-liquid separator in the flow direction of the refrigerant and reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage. It is also preferable that the gas-liquid separator is disposed between the housing and the evaporator.
  • the circulation passage may be provided with a gas-liquid separator and a throttle section that is located downstream of the gas-liquid separator in the flow direction of the refrigerant and reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage. It is also preferable that the gas-liquid separator is disposed within the housing.
  • the heat pump device can be easily mounted on the moving object while providing the gas-liquid separator and the throttle section in the circulation passage.
  • the condenser includes a first refrigerant region on the condenser side that is connected to the first inlet, and a first refrigerant region on the condenser side that is located downstream of the first refrigerant region on the condenser side in the flow direction of the refrigerant and connected to the first outlet. a second refrigerant region; a condenser located between the first refrigerant region on the condenser side and the second refrigerant region on the condenser side and connected to the first refrigerant region on the condenser side and the second refrigerant region on the condenser side; and a side gas-liquid separation section.
  • the refrigerant flowing through the first refrigerant region on the condenser side and the refrigerant flowing through the second refrigerant region on the condenser side can exchange heat with the heating liquid. It is also preferable that the circulation passage is provided with a constriction part that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage.
  • the refrigerant that has been subjected to gas-liquid separation by the condenser-side gas-liquid separation section flows through the condenser-side second refrigerant region. Therefore, the refrigerant flowing through the second refrigerant region on the condenser side can be suitably supercooled by heat exchange with the heating liquid.
  • the refrigerant flowing out from the first outlet and flowing through the circulation passage toward the throttle part that is, the refrigerant before being depressurized by the throttle part, can be turned into a liquid phase with high reliability.
  • the generation of gas phase refrigerant at the second inlet of the evaporator can be suitably suppressed, so that the cooling liquid can be suitably cooled by heat exchange in the evaporator.
  • the suction port and the second outlet may be connected by a suction passage.
  • the circulation passage may be provided with a constriction portion that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage.
  • the heat pump device of the present invention includes a circulation path side detection section that is provided inside the housing and connected to the inverter circuit, and that detects the pressure of the refrigerant flowing upstream of the constriction section in the circulation path;
  • the refrigerant refrigerant further includes a suction passage-side detection unit that is connected to the inverter circuit and detects the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the suction passage.
  • the inverter can control the electric motor based on the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage and the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the suction passage.
  • the circulation passage side detection section detects the temperature of the refrigerant flowing upstream of the constriction part in the circulation passage. Therefore, the inverter can control the electric motor more appropriately.
  • an accumulator may be provided between the second outlet and the suction port.
  • the circulation passage may be provided with a fixed throttle which reduces the passage area of the circulation passage.
  • the accumulator is arranged between the housing and the evaporator.
  • an accumulator may be provided between the second outlet and the inlet.
  • the circulation passage may be provided with a fixed throttle which reduces the passage area of the circulation passage. It is also preferable that the evaporator is disposed between the accumulator and the electric compressor.
  • an accumulator may be provided between the second outlet and the inlet.
  • the circulation passage may be provided with a fixed throttle which reduces the passage area of the circulation passage. It is also preferable that the accumulator is disposed within the housing.
  • the heat pump device can be easily mounted on the moving body even though the accumulator is provided.
  • the heat pump device of the present invention includes a high-pressure side detection section that is provided in the housing and connected to the inverter circuit, and detects the pressure of the refrigerant flowing upstream of the fixed throttle in the circulation passage; It is also preferable to further include a low-pressure side detection section that is connected to the circuit and detects the pressure and temperature of the refrigerant flowing between the accumulator and the suction port.
  • the inverter circuit can control the electric motor in a suitable manner, preventing the electric compressor from operating when the refrigerant is at an excessively high pressure, and preventing liquid-phase refrigerant from being sucked into the compression mechanism. This can be suitably prevented.
  • the high-pressure side detection section detects the temperature of the refrigerant flowing upstream of the fixed throttle in the circulation passage. Therefore, the inverter can control the electric motor more appropriately.
  • the evaporator includes an evaporator-side first refrigerant region located downstream in the refrigerant flow direction than the second inlet, and a evaporator-side first refrigerant region located downstream in the refrigerant flow direction than the evaporator-side first refrigerant region.
  • a second refrigerant region on the evaporator side connected to the first refrigerant region on the evaporator side and the second outlet; an evaporator-side gas-liquid separation section connected to the evaporator-side first refrigerant region; and an evaporator-side gas-liquid separation section connected to the evaporator-side first refrigerant region;
  • the evaporator may have an evaporator-side constriction section that reduces the pressure of the refrigerant that flows through the evaporator.
  • the refrigerant flowing through the evaporator-side first refrigerant region and the refrigerant flowing through the evaporator-side second refrigerant region preferably exchange heat with the cooling liquid.
  • the refrigerant flowing from the second inlet is separated into gas and liquid by the evaporator-side gas-liquid separation section, and then flows through the evaporator-side first refrigerant region. Therefore, the refrigerant flowing through the first refrigerant region on the evaporator side can be suitably supercooled by heat exchange with the cooling liquid. Thereby, the refrigerant that has passed through the first refrigerant region on the evaporator side, that is, the refrigerant before being depressurized in the evaporator-side throttle section, can be turned into a liquid phase with high reliability.
  • the cooling liquid can be suitably cooled by heat exchange with the refrigerant flowing through the second evaporator-side refrigerant region.
  • the evaporator also includes an evaporator-side first refrigerant region located downstream of the second inlet in the refrigerant flow direction, and a first evaporator-side refrigerant region located downstream of the evaporator-side first refrigerant region in the refrigerant flow direction.
  • an evaporator-side second refrigerant region connected to the evaporator-side first refrigerant region; a third refrigerant region on the evaporator side that is connected to the outlet; and a third refrigerant region on the evaporator side that is located upstream in the flow direction of the refrigerant than the first refrigerant region on the evaporator side and connected to the second inlet and the first refrigerant region on the evaporator side.
  • the evaporator-side gas-liquid separation section which is located between the evaporator-side first refrigerant region and the evaporator-side second refrigerant region, and which reduces the pressure of the refrigerant flowing through the evaporator-side first refrigerant region. It may have a constriction part. Furthermore, the refrigerant flowing through the first refrigerant region on the evaporator side can exchange heat with the refrigerant flowing through the third refrigerant region on the evaporator side. It is also preferable that the refrigerant flowing through the second refrigerant region on the evaporator side exchanges heat with the cooling liquid.
  • the refrigerant that has flowed in from the second inlet is separated into gas and liquid by the evaporator-side gas-liquid separation section, so that liquid-phase refrigerant flows through the evaporator-side first refrigerant region. Further, the refrigerant flowing through the first refrigerant region on the evaporator side exchanges heat with the refrigerant flowing through the third refrigerant region on the evaporator side. Therefore, the refrigerant flowing through the first refrigerant region on the evaporator side can be suitably supercooled.
  • the refrigerant that has passed through the first refrigerant region on the evaporator side that is, the refrigerant before being depressurized in the evaporator-side throttle section
  • the refrigerant is suitably depressurized in the evaporator-side constriction section and flows through the evaporator-side second refrigerant region, so that the cooling liquid can be suitably cooled by heat exchange with the cooling liquid. can.
  • the housing includes a heating liquid inlet that allows heating liquid to flow into the condenser, a heating liquid outlet that allows heating liquid to flow out of the condenser, a cooling liquid inlet that allows cooling liquid to flow into the evaporator, and a cooling liquid inlet that allows heating liquid to flow into the evaporator.
  • a cooling liquid outlet is formed for allowing cooling liquid to exit the evaporator.
  • a space for forming a heating liquid inlet and a heating liquid outlet for the condenser is not required, and a space for forming a cooling liquid inlet and a cooling liquid outlet for the evaporator is not required. No space is needed. Therefore, the condenser and evaporator can be downsized. Moreover, a dedicated member provided with a heating liquid inlet, a heating liquid outlet, a cooling liquid inlet, and a cooling liquid outlet is also unnecessary. For these reasons, the heat pump device can be more easily mounted on a moving body.
  • At least one of the evaporator and the condenser may include a plurality of heat exchange plates and a spacer disposed between each heat exchange plate.
  • each heat exchange plate, spacer, and housing may be integrally fastened by a fastening member.
  • the space between each heat exchange plate and the spacer is sealed by the fastening force of the fastening member.
  • the condenser has heat exchange plates and spacers
  • the condenser and housing can be integrally fastened in the process of fastening each heat exchange plate, spacer, and housing with the fastening member. becomes.
  • sealing between each heat exchange plate and the spacer by the fastening force of the fastening member leakage of the refrigerant as well as the heating liquid and the cooling liquid can be suitably suppressed.
  • the electric motor is arranged between the compression mechanism and the inverter circuit.
  • the electric motor can also be suitably cooled by the low-temperature evaporator.
  • the inverter circuit and the electric motor can be arranged close to each other, the connection between the inverter circuit and the electric motor can be facilitated.
  • the discharge port and the first inlet may be connected by a discharge passage.
  • the suction port and the second outlet may be connected by a suction passage.
  • at least a portion of the discharge passage and the suction passage is formed in the housing.
  • the heat pump device can be more easily mounted on the moving body than a configuration in which the discharge passage and the suction passage are all separate from the housing and provided outside the housing.
  • the heat pump device for a moving object of the present invention can suitably cool an inverter circuit, and has excellent mountability on a moving object.
  • FIG. 1 is a side view of a heat pump device for a moving body according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the heat pump device for a moving body according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the X portion in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a heat pump device for a moving body according to a second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 3.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 4.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 5.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 3.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 6.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a heat pump device for a moving body according to Example 7.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a heat pump device for a moving body according to Example 8.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a heat pump device for a mobile object according to Example 9.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a heat pump device for a moving body according to Example 10.
  • Embodiments 1 to 10 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the heat pump device of Example 1 includes an electric compressor 1, a receiver case 3, a receiver 5, an expansion valve 7, a condenser 9, an evaporator 11, and a control device. (not shown).
  • the heat pump device of Example 1 is mounted on an electric vehicle 100.
  • Electric vehicle 100 is an example of a "mobile object” in the present invention.
  • the receiver 5 is an example of a "gas-liquid separator” in the present invention.
  • the expansion valve 7 is an example of the "throttle part" in the present invention. Note that in FIG. 1, illustration of the expansion valve 7 is omitted.
  • the electric compressor 1 includes a compressor housing 13, a motor housing 14, an inverter housing 15, a compression mechanism 16, an electric motor 17, and an inverter circuit 18.
  • a housing 10 is constituted by a compressor housing 13, a motor housing 14, and an inverter housing 15.
  • the housing 10 is made of metal such as aluminum alloy.
  • the axial direction D1 of the housing 10 is indicated by the solid arrow shown in FIG. 1 and the like. Furthermore, in this embodiment, one side in the axial direction D1 will be described as the D1A side, and the other side in the axial direction D1 will be described as the D1B side.
  • the compressor housing 13 consists of a main body part 131 and a fixing part 133.
  • the main body portion 131 has a substantially cylindrical shape extending in the axial direction D1.
  • the fixing part 133 is integrated with the main body part 131 on the D1A side of the main body part 131. That is, in the compressor housing 13, the main body portion 131 constitutes the D1B side of the compressor housing 13, and the fixed portion 133 constitutes the D1A side of the compressor housing 13.
  • the main body portion 131 and the fixing portion 133 communicate internally.
  • the compressor housing 13 is provided with an inlet 16a and an outlet 16b. More specifically, the suction port 16a and the discharge port 16b are each provided in the main body portion 131. Here, the suction port 16a is located closer to the D1B side than the discharge port 16b in the main body portion 131. That is, the suction port 16a is located on the D1B side of the compressor housing 13, and the discharge port 16b is located on the D1A side of the compressor housing 13.
  • the compressor housing 13 is formed with a first discharge passage 21a, a third circulation passage 22c, and a third suction passage 23c.
  • the first discharge passage 21a and the third circulation passage 22c are formed across the main body part 131 and the fixed part 133.
  • the third suction passage 23c is formed only in the main body portion 131. Refrigerant can flow through the first discharge passage 21a, the third circulation passage 22c, and the third suction passage 23c.
  • the compressor housing 13 is formed with a heating liquid inlet 31, a heating liquid outlet 32, a first heating liquid passage 33a, and a fourth heating liquid passage 33d.
  • the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32 are formed at different positions in the fixed portion 133 and open to the outside of the compressor housing 13 .
  • the first heating liquid passage 33a and the fourth heating liquid passage 33d are formed in the fixed portion 133.
  • the first heating liquid passage 33a is connected to the heating liquid inlet 31.
  • the fourth heating liquid passage 33d is connected to the heating liquid outlet 32.
  • Pipes (not shown) are connected to the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32, respectively. Thereby, heating liquid flows into the heating liquid inlet 31 from the outside of the heat pump device into the fixing part 133 and eventually into the housing 10 through the piping. Further, the heating liquid flows out from the housing 10 to the outside of the heat pump device through the heating liquid outlet 32 and the piping.
  • a long-life coolant is used as the heating liquid.
  • the fixed portion 133 is provided with a partition wall. Due to this partition wall, the heating liquid that flows in from the heating liquid inlet 31 and the heating liquid that flows out from the heating liquid outlet 32 do not mix within the fixed part 133 .
  • the motor housing 14 like the main body 131 of the compressor housing 13, has a substantially cylindrical shape extending in the axial direction D1.
  • the inverter housing 15 is integrated with the motor housing 14 on the D1B side of the motor housing 14.
  • the motor housing 14 is formed with a fourth circulation passage 22d and a second suction passage 23b.
  • the inverter housing 15 is formed with a fifth circulation passage 22e and a first suction passage 23a.
  • the fifth circulation passage 22e is connected to the D1B side of the fourth circulation passage 22d on the D1A side.
  • the first suction passage 23a is connected on the D1A side to the D1B side of the second suction passage 23b.
  • the inverter housing 15 is formed with a cooling liquid inlet 34, a cooling liquid outlet 35, a first cooling liquid passage 36a, and a second cooling liquid passage 36b.
  • the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 are formed at different positions in the inverter housing 15 and open to the outside of the inverter housing 15.
  • the first cooling liquid passage 36a is connected to the cooling liquid inlet 34.
  • the second cooling liquid passage 36b is connected to the cooling liquid outlet 35.
  • the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 are each connected to pipes (not shown). Thereby, the cooling liquid flows into the inverter housing 15 and eventually into the housing 10 from the outside of the heat pump device through the cooling liquid inlet 34 and the piping. Further, the cooling liquid flows out from the inside of the housing 10 to the outside of the heat pump device through the cooling liquid outlet 35 and the piping.
  • a long-life coolant is used for the cooling liquid as well as the heating liquid.
  • the heating liquid and the cooling liquid may be water or the like.
  • the inverter housing 15 is provided with a partition wall, and this partition wall prevents the cooling liquid from coming into direct contact with the inverter circuit 18 described later in the inverter housing 15. Moreover, the partition wall prevents the cooling liquid flowing in from the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid flowing out from the cooling liquid outlet 35 from mixing within the inverter housing 15 .
  • the compression mechanism 16 is housed within the main body 131 of the compressor housing 13. Although not shown in detail, the compression mechanism 16 is a known scroll type compression mechanism. The compression mechanism 16 is connected to an inlet 16a and an outlet 16b. Further, the suction port 16a is connected to the D1A side of the third suction passage 23c. The discharge port 16b is connected to the D1B side of the first discharge passage 21a. Thereby, the compression mechanism 16 is connected to the third suction passage 23c through the suction port 16a, and connected to the first discharge passage 21a through the discharge port 16b. Note that instead of the scroll type compression mechanism, a swash plate type compression mechanism, a vane type compression mechanism, or the like may be employed as the compression mechanism 16.
  • the electric motor 17 is housed within the motor housing 14. Although detailed illustrations are omitted, the electric motor 17 is composed of a known stator, rotor, and the like.
  • the inverter circuit 18 is housed within the inverter housing 15. Thereby, the inverter circuit 18 is located on the D1B side with respect to the electric motor 17 housed in the motor housing 14. That is, the inverter circuit 18 is adjacent to the electric motor 17 in the axial direction D1 within the housing 10.
  • the inverter circuit 18 is composed of a circuit board and switching elements provided on the circuit board.
  • the inverter circuit 18 is electrically connected to the electric motor 17 . Further, the inverter circuit 18 is connected to a connector portion (not shown) provided on the inverter housing 15. Thereby, the inverter circuit 18 is electrically connected to a battery (not shown) of the electric vehicle 100 through the connector portion. Further, the inverter circuit 18 is connected to a control device (not shown).
  • the motor housing 14 and the inverter housing 15 are arranged on the D1B side with respect to the compressor housing 13.
  • the main body portion 131 of the compressor housing 13 and the motor housing 14 are opposed to each other in the axial direction D1, and the compressor housing 13 and the motor housing 14 are fastened together by bolts (not shown).
  • the compressor housing 13 and the motor housing 14 are fixed in the axial direction D1.
  • the compressor housing 13, the motor housing 14, and the inverter housing 15 are arranged in this order in the axial direction D1. That is, in the housing 10, the compressor housing 13 is located closest to the D1A side, and the inverter housing 15 is located closest to the D1B side.
  • the compression mechanism 16, the electric motor 17, and the inverter circuit 18 are arranged in this order in the axial direction D1. That is, the inverter circuit 18 is disposed closest to the D1B side, and the electric motor 17 is disposed between the compression mechanism 16 and the inverter circuit 18. The compression mechanism 16 and the electric motor 17 are connected so that power can be transmitted.
  • the D1B side of the third circulation passage 22c and the D1A side of the fourth circulation passage 22d are connected.
  • the third circulation passage 22c, the fourth circulation passage 22d, and the fifth circulation passage 22e are connected.
  • the D1B side of the third suction passage 23c and the D1A side of the second suction passage 23b are connected.
  • the first suction passage 23a, the second suction passage 23b, and the third suction passage 23c are connected.
  • the discharge port 16b is located on the D1A side of the compressor housing 13
  • the discharge port 16b is located on the D1A side of the housing 10.
  • the suction port 16a is located on the D1B side of the housing 10, more precisely, the suction port 16a is located on the D1A side of the housing 10 rather than the discharge port 16b.
  • the receiver case 3 is formed into a substantially rectangular box shape.
  • the receiver case 3 is arranged on the D1A side of the fixed portion 133 of the compressor housing 13. That is, the receiver case 3 is arranged in the axial direction D1 with respect to the housing 10 and, by extension, the electric compressor 1, and is located on the D1A side of the electric compressor 1.
  • the receiver case 3 is formed with a second discharge passage 21b, a first circulation passage 22a, and a second circulation passage 22b, as well as a second heating liquid passage 33b and a second heating liquid passage 33b. 3 heating liquid passages 33c are formed.
  • the receiver 5 and the expansion valve 7 are housed within the receiver case 3.
  • the receiver 5 is located between the first circulation passage 22a and the second circulation passage 22b, and is connected to the first circulation passage 22a and the second circulation passage 22b.
  • the expansion valve 7 is provided in the second circulation passage 22b. Further, the expansion valve 7 is connected to a control device (not shown). Note that the receiver 5 and the expansion valve 7 have the same configuration as a known receiver and expansion valve, respectively, so detailed explanations will be omitted. Further, by being accommodated in the housing 10, the expansion valve 7 may be provided in any of the third to fifth circulation passages 22c to 22e instead of the second circulation passage 22b.
  • the condenser 9 includes a plurality of first heat exchange plates 91, a plurality of first spacers 92, one first end plate 93, and one second It is composed of an end plate 94.
  • Each first heat exchange plate 91 is an example of a "heat exchange plate” in the present invention.
  • each first spacer 92 is an example of a "spacer” in the present invention.
  • Each of the first heat exchange plates 91, each of the first spacers 92, and the first and second end plates 93 and 94 are made of metal and are formed into a substantially rectangular plate shape. Each of the first heat exchange plates 91 and each of the first spacers 92 is thinner than the first and second end plates 93 and 94. As shown in FIG. 3, each first spacer 92 is provided with resin seal members 921 and 922 on both surfaces in the axial direction D1, respectively.
  • the first end plate 93 is located closest to the D1A side of the condenser 9.
  • the second end plate 94 is disposed closest to the D1B side in the condenser 9.
  • Each first heat exchange plate 91 and each first spacer 92 are arranged between the first end plate 93 and the second end plate 94.
  • each of the first heat exchange plates 91 and each of the first spacers 92 are arranged alternately in the axial direction D1. That is, the first spacer 92 is arranged between the first heat exchange plates 91 in the axial direction D1. Thereby, the first heat exchange plates 91 are separated from each other in the axial direction D1 by the first spacer 92.
  • first heat exchange plate 91 and the first end plate 93 located closest to the D1A side and between the first heat exchange plate 91 and the second end plate 94 located closest to the D1B side, They are separated in the axial direction D1 by a first spacer 92.
  • a first refrigerant region 91a into which a refrigerant flows or a first liquid region 91b into which a heating liquid flows is formed between the second end plate 94 and the second end plate 94.
  • the first refrigerant regions 91a and the first liquid regions 91b are arranged alternately in the axial direction D1.
  • Each first heat exchange plate 91 and each first spacer 92 form four communication paths 901.
  • the first end plate 93 closes each communication path 901 from the D1A side. Note that in FIG. 3, one of the four communication paths 901 is illustrated.
  • a first outlet 9b, a third inlet 9c, and a third outlet 9d are formed. ing.
  • Each first spacer 92 connects two of the four communication paths 901 to the first inlet 9a and the first outlet 9b, and connects the remaining two communication paths 901 to the third communication path 901. It communicates with the inlet 9c and the third outlet 9d. Thereby, the first inlet 9a and the first outlet 9b are in communication with each of the first refrigerant regions 91a. The third inlet 9c and the third outlet 9d communicate with each first liquid region 91b.
  • the condenser 9 is fastened to the housing 10 and the receiver case 3 in the axial direction D1 by a plurality of first fastening bolts 201 shown in FIG.
  • Each first fastening bolt 201 is an example of a "fastening member" in the present invention.
  • the receiver case 3 is placed on the D1A side of the compressor housing 13. Further, a condenser 9 is arranged on the D1A side of the receiver case 3. Then, each first fastening bolt 201 is inserted and fastened from the first end plate 93 side of the condenser 9.
  • each first fastening bolt 201 passes through the receiver case 3 in the axial direction D1 and reaches the fixed portion 133 of the compressor housing 13. In this way, the compressor housing 13, that is, the housing 10, the receiver case 3, and the condenser 9 are fastened and fixed in the axial direction D1 by each first fastening bolt 201.
  • the condenser 9 can be connected to the D1A of the housing 10 through the receiver case 3, as shown in FIG. It is located on the D1A side in the heat pump device. Note that the number of each first fastening bolt 201 can be designed as appropriate.
  • each first spacer 92 shown in FIG. 3 are elastically deformed by the fastening force of each first fastening bolt 201. Thereby, the space between each first heat exchange plate 91 and each first spacer 92 is sealed. Furthermore, the space between the first spacer 92 and the first end plate 93 and the space between the first spacer 92 and the second end plate 94 are similarly sealed.
  • the D1A side of the first discharge passage 21a and the D1B side of the second discharge passage 21b are connected.
  • the second circulation passage 22b is connected to the D1A side of the third circulation passage 22c on the side opposite to the receiver 5.
  • the first heating liquid passage 33a is connected to the D1B side of the second heating liquid passage 33b on the side opposite to the heating liquid inlet 31, and the fourth heating liquid passage 33d is connected to the heating liquid outlet 32. is connected to the D1B side of the third heating liquid passage 33c on the opposite side.
  • the first inlet 9a is connected to the D1A side of the second discharge passage 21b, and the first outlet 9b is connected to the side opposite to the receiver 5. It is connected to the first circulation passage 22a. Further, the third inlet 9c is connected to the D1A side of the second heating liquid passage 33b, and the third outlet 9d is connected to the D1A side of the third heating liquid passage 33c.
  • the evaporator 11 includes a plurality of second heat exchange plates 111, a plurality of second spacers 112, one third end plate 113, and one fourth end plate 114. It is made up of.
  • Each second heat exchange plate 111 is also an example of a "heat exchange plate” in the present invention.
  • each second spacer 112 is also an example of a "spacer” in the present invention.
  • the third end plate 113 is located closest to the D1B side of the evaporator 11.
  • the fourth end plate 114 is disposed closest to the D1A side in the evaporator 11.
  • Each second heat exchange plate 111 and each second spacer 112 are arranged between the third end plate 113 and the fourth end plate 114.
  • Each of the second heat exchange plates 111, each of the second spacers 112, and the third and fourth end plates 113 and 114 are connected to each of the first heat exchange plates 91, each of the first spacers 92, and the first and second end plates 93 and 94, respectively. It has a symmetrical shape in the axial direction D1.
  • a second refrigerant region 111a into which a refrigerant flows or a second liquid region 111b into which a cooling liquid flows is formed between the four end plates 114 (see FIG. 2).
  • the second refrigerant regions 111a and the second liquid regions 111b are also arranged alternately in the axial direction D1.
  • the fourth end plate 114 is formed with a second inlet 11a, a second outlet 11b, a fourth inlet 11c, and a fourth outlet 11d.
  • the second inlet 11a and the second outlet 11b communicate with each second refrigerant region 111a, and the fourth inlet 11c and fourth outlet 11d communicate with the second liquid region 111b.
  • the evaporator 11 is arranged on the D1B side of the inverter housing 15.
  • the evaporator 11 and the housing 10 are fastened together in the axial direction D1 by a plurality of second fastening bolts 203.
  • Each second fastening bolt 203 is also an example of a "fastening member" in the present invention.
  • each second fastening bolt 203 is inserted and fastened from the third end plate 113 side. Thereby, the third end plate 113, each of the second heat exchange plates 111, each of the second spacers 112, and the fourth end plate 114 are fastened in the axial direction D1. At this time, each second fastening bolt 203 reaches the inverter housing 15, so that the evaporator 11 and the housing 10 are fastened and fixed in the axial direction D1. In this way, the evaporator 11 is located closest to the D1B side in the heat pump device. Note that the number of each second fastening bolt 203 can be designed as appropriate.
  • the second inlet 11a is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e, as shown in FIG. Further, the second outlet 11b is connected to the D1B side of the first suction passage 23a. Further, the fourth inlet 11c is connected to the D1B side of the first cooling liquid passage 36a. The fourth outlet 11d is connected to the D1B side of the second cooling liquid passage 36b.
  • the space between each second heat exchange plate 111 and each second spacer 112 is sealed by the fastening force of the second fastening bolt 203.
  • the spaces between the second spacer 112 and the third end plate 113 and between the second spacer 112 and the fourth end plate 114 are sealed.
  • the condenser 9, receiver case 3, housing 10, and evaporator 11 are fixed and integrated in this order from the D1A side to the D1B side. That is, in this heat pump device, the electric compressor 1 and the receiver case 3 are arranged between the condenser 9 and the evaporator 11 in the axial direction D1. Further, the receiver case 3 is arranged closer to the condenser 9 than the electric compressor 1, that is, closer to the D1A side.
  • a discharge passage 211 is formed by the first and second discharge passages 21a and 21b, and the discharge passage 211 connects the discharge port 16b and the first inlet 9a.
  • a circulation passage 221 is formed by the first to fifth circulation passages 22a to 22e, and the first outlet 9b and the second inlet 11a are connected by the circulation passage 221.
  • a suction passage 231 is formed by the first to third suction passages 23a to 23c, and the second outlet 11b and the suction port 16a are connected by the suction passage 231.
  • the refrigerant can flow through the first discharge passage 21a, the third circulation passage 22c, and the third suction passage 23c. That is, the refrigerant can flow through the discharge passage 211, the circulation passage 221, and the suction passage 231, respectively.
  • the discharge passage 211 is formed in the housing 10 and the receiver case 3, and the circulation passage 221 and the suction passage 231 are formed in the housing 10. Further, the receiver 5 and the expansion valve 7 are provided in the circulation passage 221. The expansion valve 7 is located downstream of the receiver 5 in the refrigerant flow direction.
  • the heating liquid flows from the heating liquid inlet 31 through the first and second heating liquid passages 33a and 33b, and from the third inlet 9c to each of the first liquids in the condenser 9. It flows into the region 91b.
  • the cooling liquid flows from the cooling liquid inlet 34 through the first cooling liquid passage 36a and into each second liquid region 111b of the evaporator 11 from the fourth inlet 11c.
  • the inverter circuit 18 controls the operation of the electric motor 17 while supplying power to the electric motor 17, so that the electric motor 17 operates the compression mechanism 16.
  • the compression mechanism 16 compresses the refrigerant sucked in from the suction port 16a, and discharges the compressed refrigerant from the discharge port 16b.
  • the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the discharge port 16b passes through the discharge passage 211 and flows through each first refrigerant region 91a of the condenser 9 from the first inlet 9a.
  • the condenser 9 As a result, in the condenser 9, the refrigerant in each first refrigerant region 91a and the heating liquid in each first liquid region 91b exchange heat. Therefore, the heating liquid is heated to a high temperature.
  • the heating liquid that has completed heat exchange with the refrigerant flows out of the housing 10 from the heating liquid outlet 32 via the third outlet 9d, the third and fourth heating liquid passages 33c and 33d.
  • the heating liquid heated in the condenser 9 in this manner is used not only to heat the interior of the electric vehicle 100 but also to adjust the temperature of the battery of the electric vehicle 100 and the like.
  • the refrigerant that has completed heat exchange in the condenser 9 flows through the first circulation passage 22a from the first outlet 9b, and is separated into gas and liquid within the receiver 5. Further, the liquid phase refrigerant that has passed through the receiver 5 is depressurized by the expansion valve 7, and flows through each second refrigerant region 111a of the evaporator 11 through the second to fifth circulation passages 22b to 22e and the second inlet 11a. . At this time, the expansion valve 7 is controlled by the control device to appropriately change its opening degree. Thereby, the expansion valve 7 appropriately adjusts the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage 221 toward the evaporator 11.
  • the refrigerant in each second refrigerant region 111a and the cooling liquid in each second liquid region 111b exchange heat. Therefore, the cooling liquid is cooled to a low temperature.
  • the cooling liquid that has completed heat exchange in the evaporator 11 flows out of the housing 10 from the cooling liquid outlet 35 via the fourth outlet 11d and the second cooling liquid passage 36b.
  • the cooling liquid cooled by the evaporator 11 in this manner is used not only to cool the interior of the vehicle, but also to cool the driving motor (not shown) of the electric vehicle 100, control the temperature of the battery, and the like.
  • the refrigerant that has completed heat exchange in the evaporator 11 flows through the suction passage 231 from the second outlet 11b, and is sucked into the compression mechanism 16 from the suction port 16a. In this way, the refrigerant is compressed again in the compression mechanism 16.
  • both the condenser 9 and the evaporator 11 are integrated with the housing 10 in the axial direction D1 of the housing 10. Therefore, compared to a configuration in which the condenser 9 or the evaporator 11 is integrated with the housing 10 in the radial direction of the housing 10, enlargement in the radial direction is suppressed.
  • the condenser 9, the compression mechanism 16, the electric motor 17, the inverter circuit 18, and the evaporator 11 are arranged in this order from the D1A side toward the D1B side. That is, the inverter circuit 18 is arranged between the electric motor 17 and the evaporator 11. Therefore, it is possible to make the inverter circuit 18 closer to the evaporator 11 than the electric motor 17. This allows the inverter circuit 18 to be suitably cooled by the low-temperature evaporator 11. Further, the inverter circuit 18 is further away from the condenser 9 than the electric motor 17 and the compression mechanism 16 in the axial direction D1. Therefore, the inverter circuit 18 is less affected by the heat of the condenser 9. In this respect as well, this heat pump device allows the inverter circuit 18 to be suitably cooled.
  • the discharge port 16b and the condenser 9 are both arranged on the D1A side of the housing 10, the discharge port 16b is arranged closer to the condenser 9 in the axial direction D1 than the suction port 16a.
  • the suction port 16a is provided on the D1B side and the discharge port 16b is provided on the D1A side, so that the discharge port 16b condenses more in the axial direction D1 than the suction port 16a.
  • the discharge passage 211 can be shortened compared to a configuration in which the heat pump device is disposed far from the vessel 9.
  • the suction port 16a and the evaporator 11 are both placed on the D1B side of the housing 10, the suction port 16a is placed closer to the evaporator 11 than the discharge port 16b. Therefore, the suction passage 231 can also be shortened. These prevent the heat pump device from increasing in size as a whole.
  • the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32 are formed in the fixed part 133 of the compressor housing 13, so that the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32 are connected to the condenser in the housing 10. It is located near 9. Further, by forming the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 in the inverter housing 15, the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 are arranged near the evaporator 11 in the housing 10.
  • this heat pump device the path of the heating liquid from the heating liquid inlet 31 to the heating liquid outlet 32 via the condenser 9 is shortened. Similarly, the path of the cooling liquid from the cooling liquid inlet 34 to the cooling liquid outlet 35 via the evaporator 11 is also shortened. In this respect as well, this heat pump device is prevented from increasing in size as a whole.
  • this heat pump device special members for providing the heating liquid inlet 31, the heating liquid outlet 32, the cooling liquid inlet 34, and the cooling liquid outlet 35 are not required. In this respect as well, this heat pump device is prevented from increasing in size.
  • the heat pump device of Example 1 can suitably cool the inverter circuit 18 and has excellent mountability on the electric vehicle 100.
  • this heat pump device has a smaller housing 10 than the heat pump device of Patent Document 1 mentioned above.
  • the size can be increased in the axial direction D1.
  • the heat pump device is generally reduced in size in the radial direction of the housing 10 rather than in the axial direction D1 of the housing 10. There is a great demand for miniaturization.
  • the condenser 9 includes a plurality of first heat exchange plates 91, a plurality of first spacers 92, one first end plate 93, and one second end plate 94. It consists of Further, the evaporator 11 is composed of a plurality of second heat exchange plates 111, a plurality of second spacers 112, one third end plate 113, and one fourth end plate 114. . For these reasons, it is possible to simplify the configurations of the condenser 9 and the evaporator 11.
  • each first heat exchange plate 91, each first spacer 92, and first and second end plates 93 and 94 are fastened and integrated by a plurality of first fastening bolts 201. For this reason, it is possible to integrate these first heat exchange plates 91 and the like more easily than in the case of brazing. The same applies to the evaporator 11.
  • each first heat exchange plate 91, each first spacer 92, first and second end plates 93, 94, receiver case 3, and compressor housing 13 are fastened by each first fastening bolt 201.
  • the housing 10, the receiver case 3, and the condenser 9 can be fixed in the axial direction D1.
  • each second heat exchange plate 111, each second spacer 112, third and fourth end plates 113, 114, and inverter housing 15 with each second fastening bolt 203, housing 10 and evaporator 11 are connected. can be fixed in the axial direction D1.
  • each first fastening bolt 201 causes the first The spaces between the spacer 92 and the first end plate 93 and between the first spacer 92 and the second end plate 94 are sealed. Therefore, leakage of refrigerant and heating liquid from the condenser 9 can be suitably prevented. The same applies to the evaporator 11.
  • the receiver case 3 is provided between the housing 10 and the condenser 9, so that the receiver 5 is disposed between the housing 10 and the condenser 9.
  • the refrigerant that has passed through the condenser 9 can be suitably separated into gas and liquid by the receiver 5.
  • the electric motor 17 is disposed between the compression mechanism 16 and the evaporator 11, the electric motor 17 is disposed closer to the evaporator 11 than the compression mechanism 16. Therefore, the electric motor 17 is also easily cooled by the low-temperature evaporator 11.
  • the discharge passage 211 is formed in the housing 10 and the receiver case 3, and the circulation passage 221 and the suction passage 231 are formed in the housing 10. Thereby, none of the discharge passage 211, the circulation passage 221, and the suction passage 231 are provided outside the housing 10 and the receiver case 3 separately from the housing 10 and the receiver case 3. In this respect as well, this heat pump device has excellent mountability on the electric vehicle 100.
  • Example 2 As shown in FIG. 4, in the heat pump device of Example 2, the receiver case 3, condenser 9, housing 10, and evaporator 11 are integrated in this order from the D1A side to the D1B side. That is, the receiver case 3 is disposed closest to the D1A side, and the condenser 9 is directly fixed to the housing 10 in the axial direction D1. Further, unlike the heat pump device of the first embodiment, the second discharge passage 21b and the second and third heating liquid passages 33b and 33c are not formed in the receiver case 3.
  • the first inlet 9a is connected to the D1A side of the first discharge passage 21a.
  • the discharge port 16b and the first inlet 9a are connected by the discharge passage 212 formed only by the first discharge passage 21a.
  • a third inlet 9c is connected to the D1A side of the first heating liquid passage 33a, and a third outlet 9d is connected to the D1A side of the fourth heating liquid passage 33d.
  • a sixth circulation passage 22f is formed in the condenser 9, and the D1A side of the third circulation passage 22c is connected to the D1B side of the sixth circulation passage 22f.
  • the second circulation passage 22b is connected to the D1A side of the sixth circulation passage 22f on the side opposite to the receiver 5.
  • the circulation passage 222 is formed by the first to sixth circulation passages 22a to 22f.
  • the receiver case 3 is disposed closest to the D1A side, so that the receiver 5 in the receiver case 3 is less susceptible to the heat of the compression mechanism 16 during operation.
  • the receiver 5 can suitably radiate heat to the outside via the receiver case 3. Thereby, in this heat pump device, it is possible to suitably cool the receiver 5. Furthermore, in this heat pump device, the configuration of the discharge passage 212 is simplified, and the path through which the heating liquid passes from the heating liquid inlet 31 to the heating liquid outlet 32 via the condenser 9 is shorter. Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • Example 3 As shown in FIG. 5, in the heat pump device of Example 3, the condenser 9, housing 10, receiver case 3, and evaporator 11 are integrated in this order from the D1A side to the D1B side. That is, the receiver case 3 is disposed between the inverter housing 15 and the evaporator 11, and the evaporator 11 is fixed to the inverter housing 15 via the receiver case 3.
  • the condenser 9 is directly fixed to the housing 10, similar to the heat pump device of the second embodiment. Therefore, the first inlet 9a is connected to the D1A side of the first discharge passage 21a, and the discharge passage 212 is formed only by the first discharge passage 21a. Further, a third inlet 9c is connected to the D1A side of the first heating liquid passage 33a, and a third outlet 9d is connected to the D1A side of the fourth heating liquid passage 33d.
  • a first outlet 9b is connected to the D1A side of the third circulation passage 22c.
  • the first circulation passage 22a is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e on the side opposite to the receiver 5, and the second circulation passage 22b is connected to the second inlet 11a on the side opposite to the receiver 5. Connected.
  • the receiver case 3 includes a third cooling liquid passage 36c, a fourth cooling liquid passage 36d, and a fourth suction liquid passage in place of the second discharge passage 21b, second and third heating liquid passages 33b and 33c.
  • a passage 23d is formed.
  • the D1B side of the first cooling liquid passage 36a is connected to the D1A side of the third cooling liquid passage 36c, and the fourth inlet 11c is connected to the D1B side of the third cooling liquid passage 36c.
  • the D1B side of the second cooling liquid passage 36b is connected to the D1A side of the fourth cooling liquid passage 36d, and the fourth outlet 11d is connected to the D1B side of the fourth cooling liquid passage 36d. has been done.
  • the D1B side of the first suction passage 23a is connected to the D1A side of the fourth suction passage 23d, and the second outlet 11b is connected to the D1B side of the fourth suction passage 23d.
  • the suction passage 232 is formed by the first to fourth suction passages 23a to 23d.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 1.
  • the receiver case 3 is arranged between the inverter housing 15 and the evaporator 11, so that the receiver 5 in the receiver case 3 is arranged in the D1A direction with respect to the evaporator 11.
  • the refrigerant in the receiver 5 can be suitably cooled by the low-temperature evaporator 11.
  • the configuration of the discharge passage 212 is simplified, and the path through which the heating liquid reaches the heating liquid outlet 32 from the heating liquid inlet 31 via the condenser 9 is shorter.
  • Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • Example 4 As shown in FIG. 6, in the heat pump device of the fourth embodiment, the receiver case 3 is omitted, and the receiver 5 and the expansion valve 7 are housed in the compressor housing 13, that is, the housing 10. Thereby, in this heat pump device, the condenser 9 is directly fixed to the housing 10. Therefore, the first inlet 9a is connected to the D1A side of the first discharge passage 21a, and the discharge passage 212 is formed only by the first discharge passage 21a.
  • the first circulation passage 22a and the second circulation passage 22b are formed in the compressor housing 13, but the third circulation passage 22c is not formed in the compressor housing 13. Therefore, the second circulation passage 22b is connected to the D1A side of the fourth circulation passage 22d on the side opposite to the receiver 5.
  • a circulation passage 223 is formed by the first, second, fourth, and fifth circulation passages 22a, 22b, 22d, and 22e.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 1.
  • the receiver 5 and the expansion valve 7 may be housed in the motor housing 14 or the inverter housing 15.
  • this heat pump device by omitting the receiver case 3, it is possible to downsize the entire heat pump device in the axial direction D1. Further, in this heat pump device as well, the configuration of the discharge passage 212 is simplified, and the path through which the heating liquid reaches the heating liquid outlet 32 from the heating liquid inlet 31 via the condenser 9 is shorter. Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • the heat pump device of the fifth embodiment includes an accumulator case 41, an accumulator 42, and a first orifice 43 instead of the receiver case 3, receiver 5, and expansion valve 7.
  • the first orifice 43 is an example of a "fixed aperture" in the present invention.
  • This heat pump device also includes a first pressure sensor 6a, a first temperature sensor 6b, a second pressure sensor 6c, and a second temperature sensor 6d.
  • the first pressure sensor 6a and the first temperature sensor 6b constitute a "high pressure side detection section” in the present invention.
  • the second pressure sensor 6c and the second temperature sensor 6d constitute a "low pressure side detection section” in the present invention.
  • the accumulator case 41 is formed in a substantially rectangular box shape. Accumulator case 41 is arranged on the D1B side with respect to inverter housing 15. That is, the accumulator case 41 is arranged in the axial direction D1 with respect to the housing 10 and, by extension, the electric compressor 1, and is located on the D1B side with respect to the electric compressor 1.
  • the accumulator case 41 is formed with a seventh circulation passage 22g, a fifth suction passage 23e, and a sixth suction passage 23f, as well as a fifth cooling liquid passage 36e and a sixth cooling liquid passage 36f. is formed.
  • the accumulator 42 is housed within the accumulator case 41.
  • the accumulator 42 is located between the fifth suction passage 23e and the sixth suction passage 23f, and is connected to the fifth suction passage 23e and the sixth suction passage 23f.
  • the accumulator 42 is connected to a control device (not shown). Note that the accumulator 42 has the same configuration as a known accumulator, so detailed explanation will be omitted.
  • the first orifice 43 is formed in the accumulator case 41, and reduces the passage area of the seventh circulation passage 22g to a predetermined size. Therefore, the refrigerant is depressurized while flowing through the seventh circulation passage 22g.
  • the first orifice 43 may be formed in the motor housing 14, for example, to reduce the passage area of the fourth circulation passage 22d to a predetermined size.
  • the evaporator 11, the accumulator case 41, and the housing 10 are fastened and fixed in the axial direction D1 by respective second fastening bolts 203 (see FIG. 1). Further, in this heat pump device, like the heat pump devices of Examples 2 to 4, the condenser 9 is directly fixed to the housing 10 in the axial direction D1.
  • the D1A side of the seventh circulation passage 22g is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e. Further, the D1B side of the seventh circulation passage 22g is connected to the second inlet 11a. Furthermore, the fifth suction passage 23e is connected to the second outlet 11b on the opposite side from the accumulator 42. Further, the sixth suction passage 23f is connected to the D1B side of the first suction passage 23a on the side opposite to the accumulator 42.
  • the discharge passage 212 is formed only by the first discharge passage 21a
  • the circulation passage 224 is formed by the third, fourth, fifth, and seventh circulation passages 22c, 22d, 22e, and 22g.
  • a suction passage 233 is formed by the first, second, third, fifth, and sixth suction passages 23a, 23b, 23c, 23e, and 23f.
  • the first cooling liquid passage 36a is connected to the D1A side of the fifth cooling liquid passage 36e on the side opposite to the cooling liquid inlet 34, and the second cooling liquid passage 36b is connected to the D1A side of the fifth cooling liquid passage 36e. It is connected to the D1A side of the sixth cooling liquid passage 36f on the side opposite to the cooling liquid outlet 35. Further, the D1B side of the fifth cooling liquid passage 36e is connected to the fourth inlet 11c, and the D1B side of the sixth cooling liquid passage 36f is connected to the fourth outlet 11d.
  • the first pressure sensor 6a, the first temperature sensor 6b, the second pressure sensor 6c, and the second temperature sensor 6d are all provided within the inverter housing 15, and are each connected to the inverter circuit 18. Note that the first pressure sensor 6a, the first temperature sensor 6b, the second pressure sensor 6c, and the second temperature sensor 6d may be provided within the compressor housing 13 or the motor housing 14. Furthermore, by omitting the first temperature sensor 6b, the first pressure sensor 6a alone may constitute the "high pressure side detection section" in the present invention.
  • the first pressure sensor 6a is capable of detecting the pressure of the refrigerant flowing through the fifth circulation passage 22e.
  • the first temperature sensor 6b is capable of detecting the temperature of the refrigerant flowing through the fifth circulation passage 22e.
  • the first pressure sensor 6a and the first temperature sensor 6b detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing upstream of the first orifice 43 in the circulation passage 224, respectively.
  • the first pressure sensor 6a and the first temperature sensor 6b may detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the third circulation passage 22c or the fourth circulation passage 22d, respectively.
  • the first pressure sensor 6a and the first temperature sensor 6b may detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the seventh circulation passage 22g, respectively, as long as they are upstream of the first orifice 43.
  • the second pressure sensor 6c is capable of detecting the pressure of the refrigerant flowing through the first suction passage 23a.
  • the second temperature sensor 6d is capable of detecting the temperature of the refrigerant flowing through the first suction passage 23a. Thereby, the second pressure sensor 6c and the second temperature sensor 6d respectively detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing between the accumulator 42 and the suction port 16a in the suction passage 233. Note that the second pressure sensor 6c and the second temperature sensor 6d may detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the second suction passage 23b, the third suction passage 23c, or the sixth suction passage 23f, respectively.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 1.
  • the refrigerant flowing through the circulation passage 224 toward the evaporator 11 after completing heat exchange in the condenser 9 is reduced to a predetermined pressure by the first orifice 43 when flowing through the seventh circulation passage 22g. be done.
  • the refrigerant that has undergone heat exchange in the evaporator 11 then flows into the accumulator 42 .
  • the accumulator 42 separates the refrigerant into gas and liquid while accumulating pressure therein. Therefore, liquid phase refrigerant is suitably prevented from being sucked into the compression mechanism 16 through the suction port 16a.
  • the accumulator 42 in the accumulator case 41 is arranged on the D1A side of the evaporator 11. This makes it possible to simplify the configuration of the suction passage 233.
  • the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the fifth circulation passage 22d that is, the state of the refrigerant in the state before being depressurized in the first orifice 43 after completing heat exchange in the condenser 9. Pressure and temperature are detected by a first pressure sensor 6a and a first temperature sensor 6b. Furthermore, in this heat pump device, the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the first suction passage 23a, that is, the pressure and temperature of the refrigerant in the state before reaching the suction port 16a after being pressure-accumulated in the accumulator 42 and separated into gas and liquid. Temperature is detected by a second pressure sensor 6c and a second temperature sensor 6d.
  • the inverter circuit 18 detects the current operation of the electric compressor 1 through the temperature and pressure of the refrigerant detected by the first pressure sensor 6a, the first temperature sensor 6b, the second pressure sensor 6c, and the second temperature sensor 6d. It is now possible to detect the status and, by extension, the operating status of the heat pump device.
  • the inverter circuit 18 if the pressure of the refrigerant detected by the first pressure sensor 6a is higher than a preset threshold, the compression mechanism 16 compresses and discharges the refrigerant at a pressure higher than the set value. It is determined that there is. As a result, in this heat pump device, the inverter circuit 18 controls the operation of the electric motor 17 to prevent the compression mechanism 16 and, by extension, the electric compressor 1 from operating when the refrigerant is at an excessively high pressure.
  • the inverter circuit 18 measures the state of cooling of the refrigerant through heat exchange in the condenser 9, based on the temperature of the refrigerant detected by the first pressure sensor 6a.
  • the inverter circuit 18 controls the operation of the electric motor 17 to adjust the flow rate of the refrigerant discharged from the compression mechanism 16 .
  • the inverter circuit 18 measures the pressure accumulation and gas-liquid separation state of the refrigerant in the accumulator 42 through the refrigerant pressure and temperature detected by the second pressure sensor 6c and the second temperature sensor 6d, respectively.
  • the inverter circuit 18 controls the operation of the compression mechanism 16 through the operation control of the electric motor 17.
  • the operation of the accumulator 42 is controlled. In this way, this heat pump device suitably prevents liquid phase refrigerant from being sucked into the compression mechanism 16.
  • Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • Example 6 As shown in FIG. 8, in the heat pump device of Example 6, the condenser 9, housing 10, evaporator 11, and accumulator case 41 are integrated in this order from the D1A side to the D1B side. In other words, the accumulator case 41 is disposed closest to the D1B side.
  • the seventh circulation passage 22g, the fifth cooling liquid passage 36e, and the sixth cooling liquid passage 36f are not formed in the accumulator case 41.
  • the second inlet 11a is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e.
  • the circulation passage 225 is formed by the third to fifth circulation passages 22c to 22e.
  • a second orifice 44 is formed in the inverter housing 15.
  • the second orifice 44 is also an example of a "fixed aperture" in the present invention.
  • the second orifice 44 reduces the passage area of the fifth circulation passage 22e to a predetermined size. Therefore, the refrigerant heading toward the evaporator 11 is reduced to a predetermined pressure while flowing through the fifth circulation passage 22e.
  • the fourth inlet 11c is connected to the D1B side of the first cooling liquid passage 36a, and the fourth outlet 11d is connected to the D1B side of the second cooling liquid passage 36b. .
  • a seventh suction passage 23g is formed in the evaporator 11.
  • the D1B side of the seventh suction passage 23g is connected to the sixth suction passage 23f on the side opposite to the accumulator 42.
  • the D1A side of the seventh suction passage 23g is connected to the D1B side of the first suction passage 23a.
  • a suction passage 234 is formed by the first to third, fifth to seventh suction passages 23a to 23c, and 23e to 23g.
  • this heat pump device does not include a first pressure sensor 6a, a first temperature sensor 6b, a second pressure sensor 6c, and a second temperature sensor 6d.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 5.
  • the accumulator case 41 is disposed closest to the D1B side, so that the accumulator 42 inside the accumulator case 41 can suitably radiate heat to the outside via the accumulator case 41. Thereby, the refrigerant in the accumulator 42 can be appropriately cooled.
  • this heat pump device can simplify the configuration and reduce manufacturing costs by omitting the first pressure sensor 6a, first temperature sensor 6b, second pressure sensor 6c, and second temperature sensor 6d. It has become. Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump devices of Examples 1 and 5.
  • Example 7 As shown in FIG. 9, in the heat pump device of the seventh embodiment, the accumulator case 41 is omitted, and the accumulator 42 is housed within the motor housing 14, that is, within the housing 10. Note that the accumulator 42 may be housed within the inverter housing 15 or the compressor housing 13.
  • the second suction passage 23b is not formed in the motor housing 14, but the fifth suction passage 23e and the sixth suction passage 23f are formed.
  • the fifth suction passage 23e is connected to the D1A side of the first suction passage 23a on the side opposite to the accumulator 42.
  • the sixth suction passage 23f is connected to the D1B side of the third suction passage 23c on the side opposite to the accumulator 42.
  • a suction passage 235 is formed by the first, third, fifth, and sixth suction passages 23a, 23c, 23e, and 23f.
  • a circulation path 225 is formed by the third to fifth circulation paths 22c to 22e.
  • a third orifice 45 is formed in the motor housing 14.
  • the third orifice 45 is also an example of a "fixed aperture" in the present invention.
  • the third orifice 45 reduces the passage area of the fourth circulation passage 22d to a predetermined size. Therefore, the refrigerant is reduced in pressure to a predetermined pressure when flowing through the fourth circulation passage 22d.
  • the fourth inlet 11c is connected to the D1B side of the first cooling liquid passage 36a, and the fourth outlet 11d is connected to the second cooling liquid passage 36a. It is connected to the D1B side of 36b. Furthermore, this heat pump device also does not include the first pressure sensor 6a, the first temperature sensor 6b, the second pressure sensor 6c, and the second temperature sensor 6d. The other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 5.
  • this heat pump device by omitting the accumulator case 41, it is possible to downsize the entire heat pump device in the axial direction D1. Also, in this heat pump device, by omitting the first pressure sensor 6a, first temperature sensor 6b, second pressure sensor 6c, and second temperature sensor 6d, it is possible to simplify the configuration and reduce manufacturing costs. It has become. Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump devices of Examples 1 and 5.
  • Example 8 As shown in FIG. 10, the heat pump device of Example 8 includes a condenser 90 instead of the condenser 9. Further, this heat pump device does not include the receiver case 3 and the receiver 5. As a result, in this heat pump device, the discharge passage 212 is formed only by the first discharge passage 21a, the circulation passage 225 is formed by the third to fifth circulation passages 22c to 22e, and the first to third suction passages 23a are formed. A suction passage 231 is formed by 23c.
  • this heat pump device includes a third pressure sensor 8a, a third temperature sensor 8b, a fourth pressure sensor 8c, and a fourth temperature sensor 8d.
  • the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b constitute a "circulation passage side detection section" in the present invention.
  • the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d constitute the "suction passage side detection section" in the present invention.
  • the condenser 90 also includes a plurality of first heat exchange plates 91, a plurality of first spacers 92, one first end plate 93, It is composed of one second end plate 94.
  • the first end plate 93, each first heat exchange plate 91, each first spacer 92, and second end plate 94 are fastened in the axial direction D1 by each first fastening bolt 201, and the housing It is fixed at 10.
  • the condenser 90 is integrated with the housing 10 in the axial direction D1 of the housing 10, and the condenser 90 is arranged on the D1A side of the housing 10.
  • the condenser 90 has a first inlet 90a, a first outlet 90b, a third inlet 90c, and a third outlet 90d. It has a refrigerant region 90f and a first liquid region 90g. Furthermore, the condenser 90 has a receiver 90h.
  • the receiver 90h is an example of a "condenser side gas-liquid separation section" in the present invention.
  • the first inlet 90a is connected to the D1A side of the first discharge passage 21a.
  • the first outlet 90b is connected to the D1A side of the third circulation passage 22c.
  • the third inlet 90c is connected to the D1A side of the first heating liquid passage 33a.
  • the third outlet 90d is connected to the D1A side of the fourth heating liquid passage 33d.
  • the first condenser-side refrigerant region 90e and the second condenser-side refrigerant region 90f are located between the first inlet 90a and the first outlet 90b in the flow direction of the refrigerant in the condenser 90.
  • the first refrigerant region 90e on the condenser side is connected to the first inlet 90a on the opposite side to the first discharge passage 21a at the most upstream side in the flow direction of the refrigerant.
  • the condenser-side second refrigerant region 90f is located downstream of the condenser-side first refrigerant region 90e in the refrigerant flow direction.
  • the condenser-side second refrigerant region 90f is connected to the first outlet 90b at the most downstream side in the refrigerant flow direction on the opposite side to the third circulation passage 22c.
  • the condenser-side first refrigerant region 90e is connected to the receiver 90h at its most downstream side in the refrigerant flow direction.
  • the condenser-side second refrigerant region 90f is connected to the receiver 90h at its most upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the receiver 90h is located between the condenser side first refrigerant area 90e and the condenser side second refrigerant area 90f in the flow direction of the refrigerant in the condenser 90
  • the receiver 90h is located between the condenser side first refrigerant area 90e and the condenser side second refrigerant area 90f.
  • 90e and the condenser side second refrigerant region 90f are connected. Then, the receiver 90h causes the refrigerant that has passed through the condenser-side first refrigerant region 90e to flow into the condenser-side second refrigerant region 90f in a gas-liquid separated state.
  • the most upstream side of the first liquid region 90g in the direction of flow of the heating liquid is connected to the third inlet 90c on the opposite side to the first heating liquid passage 33a. Further, the first liquid region 90g is connected to the third outlet 90d at the most downstream side in the direction of flow of the heating liquid on the opposite side to the fourth heating liquid passage 33d.
  • an expansion valve 7 is provided in the fifth circulation passage 22e.
  • the expansion valve 7 is disposed within the inverter housing 15.
  • the expansion valve 7 may be provided in the third circulation passage 22c or the fourth circulation passage 22d.
  • the third pressure sensor 8a, the third temperature sensor 8b, the fourth pressure sensor 8c, and the fourth temperature sensor 8d are all provided within the inverter housing 15, and are connected to the inverter circuit 18, respectively.
  • the third pressure sensor 8a, the third temperature sensor 8b, the fourth pressure sensor 8c, and the fourth temperature sensor 8d may be provided within the compressor housing 13 or the motor housing 14.
  • the third pressure sensor 8a alone may constitute the "circulation passage side detection section" in the present invention.
  • the third pressure sensor 8a is capable of detecting the pressure of the refrigerant flowing upstream of the expansion valve 7 in the fifth circulation passage 22e.
  • the third temperature sensor 8b is capable of detecting the temperature of the refrigerant flowing upstream of the expansion valve 7 in the fifth circulation passage 22e. That is, the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b can respectively detect the pressure and temperature of the refrigerant in the state after the heat exchange in the condenser 90 and before the pressure is reduced by the expansion valve 7. ing. Note that the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b may detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the third circulation passage 22c or the fourth circulation passage 22d, respectively.
  • the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b are located at the position where the expansion valve 7 is provided.
  • the pressure and temperature of the refrigerant flowing upstream of the expansion valve 7 in the circulation passage 225 are detected.
  • the fourth pressure sensor 8c is capable of detecting the pressure of the refrigerant flowing through the first suction passage 23a.
  • the fourth temperature sensor 8d is capable of detecting the temperature of the refrigerant flowing through the first suction passage 23a. In this way, the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d measure the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the suction passage 231, that is, the state after completing heat exchange in the evaporator 11 and before reaching the suction port 16a. It is possible to detect the pressure and temperature of a certain refrigerant.
  • the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d measure the pressure of the refrigerant flowing through the suction passage 231 by detecting the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the second suction passage 23b or the third suction passage 23c, respectively. and temperature may be detected respectively.
  • the pressure and temperature of the refrigerant detected by the third pressure sensor 8a, third temperature sensor 8b, fourth pressure sensor 8c, and fourth temperature sensor 8d are transmitted to the inverter circuit 18.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 1.
  • high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 16 flows into the condenser 90 from the first inlet 90a via the discharge port 16b and the discharge passage 212.
  • This refrigerant then flows through the first refrigerant region 90e on the condenser side.
  • the heating liquid flows from the heating liquid inlet 31 through the first heating liquid passage 33a, flows into the condenser 90 from the third inlet 90c, and flows in the first liquid region 90g.
  • the refrigerant flowing in the first refrigerant region 90e on the condenser side and the heating liquid flowing in the first liquid region 90g exchange heat. In this way, the heating liquid is heated.
  • the refrigerant that has passed through the first refrigerant region 90e on the condenser side flows through the second refrigerant region 90f on the condenser side in a gas-liquid separated state by the receiver 90h. In other words, the refrigerant flowing within the second refrigerant region 90f on the condenser side is almost in a liquid phase.
  • the refrigerant flowing in the second refrigerant region 90f on the condenser side exchanges heat with the heating liquid flowing in the first liquid region 90g, thereby heating the heating liquid. More specifically, the refrigerant flowing in the second refrigerant region 90f on the condenser side exchanges heat with the heating liquid before being heated by the refrigerant flowing in the first refrigerant region 90e on the condenser side. Further, the refrigerant flowing in the second refrigerant region 90f on the condenser side is supercooled by radiating heat to the heating liquid. The refrigerant thus supercooled flows out from the first outlet 90b and flows through the circulation passage 225 toward the expansion valve 7. The heating liquid heated by heat exchange flows out of the housing 10 through the third outlet 90d, the fourth heating liquid passage 33d, and the heating liquid outlet 32.
  • the refrigerant that has been separated into gas and liquid by the receiver 90h flows through the second refrigerant region 90f on the condenser side. Therefore, the refrigerant flowing in the second refrigerant region 90f on the condenser side can be suitably supercooled by heat exchange with the heating liquid flowing in the first liquid region 90g. Thereby, the refrigerant flowing through the circulation passage 225 toward the expansion valve 7, that is, the refrigerant before being depressurized by the expansion valve 7, can be turned into a liquid phase with high reliability.
  • the pressure and temperature of the refrigerant in the state before being depressurized by the expansion valve 7 after completing heat exchange in the condenser 90 are detected by the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b. be done. Furthermore, after the heat exchange in the evaporator 11 is completed, the pressure and temperature of the refrigerant in the state before reaching the suction port 16a are detected by the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d. Thereby, the inverter circuit 18 determines the current operation of the electric compressor 1 through the temperature and pressure of the refrigerant detected by the third pressure sensor 8a, the third temperature sensor 8b, the fourth pressure sensor 8c, and the fourth temperature sensor 8d. It is now possible to detect the status and, by extension, the operating status of the heat pump device.
  • the inverter circuit 18 if the pressure of the refrigerant detected by the third pressure sensor 8a is higher than a preset threshold, the compression mechanism 16 compresses and discharges the refrigerant at a pressure higher than the set value. It is determined that there is. As a result, in this heat pump device, the inverter circuit 18 controls the operation of the electric motor 17 to prevent the compression mechanism 16 and, by extension, the electric compressor 1 from operating when the refrigerant is at an excessively high pressure.
  • the inverter circuit 18 measures the state of supercooling of the refrigerant in the second refrigerant region 90f on the condenser side of the condenser 90 based on the temperature of the refrigerant detected by the third pressure sensor 8a.
  • the inverter circuit 18 controls the operation of the electric motor 17 to adjust the flow rate of the refrigerant discharged from the compression mechanism 16 .
  • the heat pump device adjusts the opening degree of the expansion valve 7 based on the pressure and temperature of the refrigerant detected by the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b, respectively.
  • this heat pump device is also capable of detecting an abnormality in the expansion valve 7 based on the state of supercooling of the refrigerant.
  • the inverter circuit 18 determines the heating state of the refrigerant that has completed heat exchange in the evaporator 11 through the pressure and temperature of the refrigerant in the suction passage 231 detected by the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d, respectively. In other words, super heat is measured.
  • the inverter circuit 18 controls the operation of the compression mechanism 16 by controlling the operation of the electric motor 17. . In this way, this heat pump device suitably prevents liquid phase refrigerant from being sucked into the compression mechanism 16.
  • Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • Example 9 As shown in FIG. 11, the heat pump device of Example 9 includes an evaporator 115 instead of the evaporator 11. Further, this heat pump device also does not include the receiver case 3, the receiver 5, and the expansion valve 7. As a result, in this heat pump device, the discharge passage 212 is formed only by the first discharge passage 21a, the circulation passage 225 is formed by the third to fifth circulation passages 22c to 22e, and the first to third suction passages 23a are formed. A suction passage 231 is formed by 23c.
  • the condenser 9 is fixed to the housing 10, and the condenser 9 is located on the D1A side of the housing 10.
  • the D1A side of the first discharge passage 21a is connected to the first inlet 9a
  • the D1A side of the third circulation passage 22c is connected to the first outlet 9b.
  • the D1A side of the first heating liquid passage 33a is connected to the third inlet 9c
  • the D1A side of the fourth heating liquid passage 33d is connected to the third outlet 9d.
  • the evaporator 115 similarly to the evaporator 11, the evaporator 115 includes a plurality of second heat exchange plates 111, a plurality of second spacers 112, and one third end plate 113. It is composed of one fourth end plate 114. Regarding the evaporator 115 as well, the third end plate 113, each second heat exchange plate 111, each second spacer 112, and fourth end plate 114 are fastened in the axial direction D1 by each second fastening bolt 203, and the inverter It is fixed to the housing 15 and, in turn, to the housing 10. Thus, in this heat pump device, the evaporator 115 is integrated with the housing 10 in the axial direction D1 of the housing 10, and the evaporator 115 is arranged on the D1B side of the housing 10.
  • the evaporator 115 has a second inlet 115a, a second outlet 115b, a fourth inlet 115c, and a fourth outlet 115d. Further, the evaporator 115 includes an evaporator-side first refrigerant region 115e, an evaporator-side second refrigerant region 115f, a second liquid region 115g, a receiver 115h, and an expansion valve 115i.
  • the receiver 115h is an example of the "evaporator side gas-liquid separation section" in the present invention.
  • the expansion valve 115i is an example of the "evaporator-side throttle section" in the present invention.
  • the second inlet 115a is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e.
  • the second outlet 115b is connected to the D1B side of the first suction passage 23a.
  • the fourth inlet 115c is connected to the D1B side of the first cooling liquid passage 36a.
  • the fourth outlet 115d is connected to the D1B side of the second cooling liquid passage 36b.
  • the first evaporator-side refrigerant region 115e and the second evaporator-side refrigerant region 115f are located between the second inlet 115a and the second outlet 115b in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 115. Further, the evaporator-side second refrigerant region 115f is located downstream of the evaporator-side first refrigerant region 115e in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 115.
  • the evaporator-side second refrigerant region 115f is connected to the evaporator-side first refrigerant region 115e at its most upstream side in the refrigerant flow direction. Further, in the evaporator-side second refrigerant region 115f, the most downstream side in the refrigerant flow direction thereof is connected to the second outlet 115b on the opposite side to the first suction passage 23a.
  • the receiver 115h is located between the second inlet 115a and the evaporator-side first refrigerant region 115e in the refrigerant flow direction in the evaporator 115, and is located between the second inlet 115a and the evaporator-side first refrigerant region 115e. That is, the receiver 115h is located downstream of the second inlet 115a and upstream of the evaporator-side first refrigerant region 115e in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 115.
  • the receiver 115h allows the refrigerant flowing from the second inlet 115a to flow into the evaporator-side first refrigerant region 115e in a gas-liquid separated state.
  • the expansion valve 115i is arranged between the evaporator-side first refrigerant region 115e and the evaporator-side second refrigerant region 115f. Like the expansion valve 7, the expansion valve 115i is also connected to a control device (not shown).
  • the second liquid region 115g is connected to the fourth inlet 115c on the opposite side to the first cooling liquid passage 36a at its most upstream side in the direction of flow of the cooling liquid. Further, the second liquid region 115g is connected to the fourth outlet 115d on the opposite side to the second cooling liquid passage 36b at its most downstream side in the direction of flow of the cooling liquid.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 1.
  • the cooling liquid flows from the cooling liquid inlet 34 through the first cooling liquid passage 36a, flows into the evaporator 115 from the fourth inlet 115c, and flows through the second liquid region 115g. Further, the refrigerant that has passed through the condenser 9 and the circulation passage 225 flows into the evaporator 115 from the second inlet 115a.
  • the refrigerant that has flowed into the evaporator 115 in this way is first separated into gas and liquid by the receiver 115h. Therefore, the refrigerant flowing in the evaporator-side first refrigerant region 115e is substantially in a liquid phase.
  • the refrigerant flowing in the evaporator side first refrigerant region 115e exchanges heat with the cooling liquid flowing in the second liquid region 115g.
  • the refrigerant flowing in the evaporator-side first refrigerant region 115e is supercooled.
  • the refrigerant thus supercooled is depressurized by the expansion valve 115i and flows through the evaporator-side second refrigerant region 115f.
  • the expansion valve 115i is controlled by the control device to appropriately change its opening degree.
  • the expansion valve 115i appropriately adjusts the pressure of the refrigerant flowing in the evaporator-side second refrigerant region 115f.
  • the cooling liquid is cooled by heat exchange between the refrigerant flowing in the evaporator-side second refrigerant region 115f and the cooling liquid flowing in the second liquid region 115g. More specifically, the refrigerant flowing in the second evaporator refrigerant region 115f exchanges heat with the cooling liquid that has completed heat exchange with the refrigerant flowing in the first evaporator refrigerant region 115e. After completing the heat exchange with the cooling liquid, the refrigerant flows out from the second outlet 115b and is sucked into the compression mechanism 16 through the suction passage 231. On the other hand, the cooling liquid cooled by heat exchange with the refrigerant flows out of the housing 10 through the fourth outlet 115d, the second cooling liquid passage 36b, and the cooling liquid outlet 35.
  • the refrigerant that has flowed in from the second inlet 115a is separated into gas and liquid by the receiver 115h, and then flows through the first refrigerant region 115e on the evaporator side. Therefore, by heat exchange with the cooling liquid, it is possible to suitably supercool the refrigerant flowing in the evaporator-side first refrigerant region 115e. Thereby, the refrigerant that has passed through the evaporator side first refrigerant region 115e, that is, the refrigerant before being depressurized by the expansion valve 115i, can be turned into a liquid phase with high reliability.
  • this heat pump device As a result, in this heat pump device, the pressure of the refrigerant can be suitably reduced in the expansion valve 115i. Therefore, the cooling liquid can be suitably cooled by heat exchange between the refrigerant flowing in the second refrigerant region 115f on the evaporator side and the cooling liquid flowing in the second liquid region 115g. There is.
  • Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • the heat pump device according to the tenth embodiment includes an evaporator 116 in place of the evaporator 115 in the heat pump device according to the ninth embodiment.
  • this evaporator 116 is also configured by a plurality of second heat exchange plates 111, etc., and is fixed to the housing 10 by each second fastening bolt 203. placed on the side.
  • the evaporator 116 has a second inlet 116a, a second outlet 116b, a fourth inlet 116c, and a fourth outlet 116d.
  • the evaporator 116 also includes an evaporator-side first refrigerant region 116e, an evaporator-side second refrigerant region 116f, an evaporator-side third refrigerant region 116g, a second liquid region 116h, a receiver 116i, and an expansion valve 116j. It has The receiver 116i is also an example of the "evaporator side gas-liquid separation section" in the present invention. Further, the expansion valve 116j is also an example of the "evaporator-side throttle section" in the present invention.
  • the second inlet 116a is connected to the D1B side of the fifth circulation passage 22e. Further, the second outlet 116b is connected to the D1B side of the first suction passage 23a. Further, the fourth inlet 116c is connected to the D1B side of the first cooling liquid passage 36a. The fourth outlet 116d is connected to the D1B side of the second cooling liquid passage 36b.
  • the evaporator-side first refrigerant region 116e, the evaporator-side second refrigerant region 116f, and the evaporator-side third refrigerant region 116g have a second inlet 116a and a second outlet 116b in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 116. It is located between. Further, the evaporator-side second refrigerant region 116f is located downstream of the evaporator-side first refrigerant region 116e in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 116.
  • the evaporator-side third refrigerant region 116g is located downstream of the evaporator-side second refrigerant region 116f in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 116.
  • the evaporator-side third refrigerant region 116g is located furthest downstream in the refrigerant flow direction among the evaporator-side first refrigerant region 116e, the evaporator-side second refrigerant region 116f, and the evaporator-side third refrigerant region 116g. positioned.
  • the evaporator-side second refrigerant region 116f is connected at its most upstream side in the refrigerant flow direction to the evaporator-side first refrigerant region 116e. Further, the evaporator-side second refrigerant region 116f is connected to the evaporator-side third refrigerant region 116g at its most downstream side in the refrigerant flow direction. The evaporator-side third refrigerant region 116g is connected to the second outlet 116b on the opposite side to the first suction passage 23a at its most downstream side in the refrigerant flow direction.
  • the receiver 116i is located between the second inlet 116a and the evaporator-side first refrigerant region 116e in the refrigerant flow direction in the evaporator 116, and is located between the second inlet 116a and the evaporator-side first refrigerant region 116e. That is, the receiver 116i is located downstream of the second inlet 116a and upstream of the evaporator-side first refrigerant region 116e in the flow direction of the refrigerant in the evaporator 116. The receiver 116i allows the refrigerant flowing from the second inlet 116a to flow into the evaporator-side first refrigerant region 116e in a gas-liquid separated state.
  • the expansion valve 116j is arranged between the evaporator-side first refrigerant region 116e and the evaporator-side second refrigerant region 116f. Like the expansion valves 7 and 115i, the expansion valve 116j is also connected to a control device (not shown).
  • the most upstream side of the second liquid region 116h in the flow direction of the cooling liquid is connected to the fourth inlet 116c on the opposite side to the first cooling liquid passage 36a. Further, the second liquid region 116h is connected to the fourth outlet 116d on the opposite side to the second cooling liquid passage 36b at its most downstream side in the direction of flow of the cooling liquid.
  • the other configuration of this heat pump device is the same as that of the heat pump device of Example 9.
  • the cooling liquid flows from the cooling liquid inlet 34 through the first cooling liquid passage 36a, flows into the evaporator 116 from the fourth inlet 116c, and flows in the second liquid region 116h. Further, the refrigerant that has passed through the condenser 9 and the circulation passage 225 flows into the evaporator 116 from the second inlet 116a. The refrigerant that has thus flowed into the evaporator 116 is first separated into gas and liquid by the receiver 116i. Therefore, the refrigerant flowing in the first refrigerant region 116e on the evaporator side is almost in a liquid phase.
  • the refrigerant flowing through the first evaporator refrigerant region 116e exchanges heat with the refrigerant flowing through the third evaporator refrigerant region 116g.
  • the evaporator-side third refrigerant region 116g is located downstream of the evaporator-side second refrigerant region 116f and the expansion valve 116j in the flow direction of the refrigerant.
  • the refrigerant that has passed through the evaporator-side second refrigerant region 116f that is, the refrigerant whose pressure has been reduced by the expansion valve 116j, flows.
  • the refrigerant flowing in the evaporator-side first refrigerant region 116e is supercooled by heat exchange with the refrigerant flowing in the evaporator-side third refrigerant region 116g.
  • the refrigerant thus supercooled is depressurized by the expansion valve 116j and flows through the evaporator-side second refrigerant region 116f.
  • the expansion valve 116j is also controlled by the control device to appropriately change its opening degree. Thereby, the expansion valve 116j appropriately adjusts the pressure of the refrigerant flowing in the evaporator-side second refrigerant region 116f.
  • the refrigerant flowing in the second evaporator-side refrigerant region 116f exchanges heat with the cooling liquid flowing in the second liquid region 116h, thereby cooling the cooling liquid.
  • the refrigerant that has passed through the second evaporator refrigerant region 116f flows through the third evaporator refrigerant region 116g as described above.
  • the refrigerant that has passed through the evaporator-side third refrigerant region 116g flows out from the second outlet 116b and is finally sucked into the compression mechanism 16.
  • the cooling liquid cooled by heat exchange with the refrigerant flows out of the housing 10 through the fourth outlet 116d, the second cooling liquid passage 36b, and the cooling liquid outlet 35.
  • the refrigerant that has flowed in from the second inlet 116a is separated into gas and liquid by the receiver 116i, and then flows through the first refrigerant region 116e on the evaporator side. Therefore, the refrigerant flowing through the first evaporator refrigerant region 116e can be suitably supercooled by heat exchange with the refrigerant flowing through the third evaporator refrigerant region 116g.
  • the heat pump device of Example 9 in this heat pump device as well, it is possible to reliably turn the refrigerant into a liquid phase before being depressurized by the expansion valve 116j.
  • this heat pump device can also suitably reduce the pressure of the refrigerant at the expansion valve 116j. Therefore, the cooling liquid can be suitably cooled by heat exchange between the refrigerant flowing in the evaporator side second refrigerant region 116f and the cooling liquid flowing in the second liquid region 116h. There is.
  • Other functions of this heat pump device are similar to those of the heat pump device of Example 1.
  • the condensers 9 and 90 include a plurality of first heat exchange plates 91, a plurality of first spacers 92, one first end plate 93, and one and a second end plate 94.
  • the present invention is not limited to this, and the condensers 9 and 90 may have other configurations. The same applies to the evaporators 11, 115, and 116.
  • the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32 may be formed in the condensers 9 and 90.
  • the heating liquid inlet 31 may be formed in the fixed part 133
  • the heating liquid outlet 32 may be formed in the condensers 9 and 90
  • the heating liquid inlet 31 may be formed in the fixed part 133.
  • An outlet 32 may be formed, and a heating liquid inlet 31 may be formed in the condenser 9,90.
  • the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the evaporators 11, 115, and 116.
  • the inverter housing 15 may be provided with a cooling liquid inlet 34, and the evaporators 11, 115, and 116 may be provided with cooling liquid outlets 35.
  • a cooling liquid inlet 34 may be formed in the evaporator 11 , 115 , 116 .
  • the heating liquid inlet 31 and the heating liquid outlet 32 may be formed in the receiver case 3. Further, in the heat pump devices of the first and second embodiments, the heating liquid inlet 31 may be formed in the receiver case 3 and the heating liquid outlet 32 may be formed in the condenser 9. , and a heating liquid inlet 31 may be formed in the condenser 9.
  • the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the receiver case 3. Further, in the heat pump device of the third embodiment, the cooling liquid inlet 34 may be formed in the receiver case 3, the cooling liquid outlet 35 may be formed in the evaporator 11, and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the receiver case 3. However, a cooling liquid inlet 34 may be formed in the evaporator 11.
  • the cooling liquid inlet 34 and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the accumulator case 41. Furthermore, in the heat pump devices of Examples 5 and 6, the cooling liquid inlet 34 may be formed in the accumulator case 41 and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the evaporator 11, and the cooling liquid outlet 35 may be formed in the accumulator case 41. , and a cooling liquid inlet 34 may be formed in the evaporator 11.
  • the heat pump devices of Examples 1 to 4 may also include a third pressure sensor 8a, a third temperature sensor 8b, a fourth pressure sensor 8c, and a fourth temperature sensor 8d, like the heat pump device of Example 8. good.
  • the pressure and temperature of the refrigerant before reaching the expansion valve 115i via the evaporator side first refrigerant region 115e are detected by the third pressure sensor 8a and the third temperature sensor 8b, and the suction
  • the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the passage 231 may be detected by the fourth pressure sensor 8c and the fourth temperature sensor 8d.
  • an accumulator 42 may be provided in the suction passage 231.
  • the expansion valve 7 is the "throttling part" in the present invention.
  • the present invention is not limited to this, and a fixed throttle such as an orifice may be used as the "throttle part" in the present invention.
  • the expansion valves 115i and 116j are used as the "evaporator side throttle part" in the present invention.
  • the present invention is not limited to this, and a fixed throttle such as an orifice may be used as the "evaporator side throttle section" in the present invention.
  • the heat pump devices of Examples 6 and 7 may also include the first pressure sensor 6a, the first temperature sensor 6b, the second pressure sensor 6c, and the second temperature sensor 6d like the heat pump device of Example 5. good.
  • the compression mechanism 16 may be disposed between the inverter circuit 18 and the electric motor 17.
  • the heat pump devices of Examples 1 to 10 are installed in an electric vehicle 100 as a "mobile object" in the present invention.
  • the "mobile object” in the present invention is not limited to this, and may be, for example, a transportation vehicle, an industrial vehicle, a ship, an aircraft, or the like.
  • At least one of the condensers 9, 90 and the evaporators 11, 115, 116 is integrated with the electric compressor 1 in the radial direction of the housing 10 perpendicular to the axial direction D1. Also good.
  • this specification includes the following inventions.
  • a housing a suction port provided in the housing for sucking refrigerant; a discharge port provided in the housing for discharging the refrigerant; and a discharge port provided in the housing for compressing the refrigerant drawn from the suction port.
  • an electric compressor having a compression mechanism that discharges from a discharge port, and an electric motor that is provided in the housing and operates the compression mechanism; a condenser that exchanges heat between the refrigerant and the heating liquid; Equipped with an evaporator that exchanges heat between the refrigerant and the cooling liquid,
  • the condenser has a first inlet that allows the refrigerant discharged from the outlet to flow in, and a first outlet that allows the refrigerant to flow out toward the evaporator.
  • the evaporator is a heat pump device for a mobile body, which has a second inlet into which the refrigerant flowing out from the first outflow port flows, and a second outflow port into which the refrigerant flows out toward the suction port.
  • the electric compressor is disposed between the condenser and the evaporator, and the condenser, the electric compressor, and the evaporator are integrated,
  • the electric compressor further includes an inverter circuit provided in the housing and controlling the electric motor, the inverter circuit is arranged between the compression mechanism and the evaporator,
  • the discharge port is located closer to the condenser than the suction port,
  • a heat pump device for a mobile object wherein the suction port is located closer to the evaporator than the discharge port.
  • the first outflow port and the second inflow port are connected by a circulation passage,
  • the circulation passage is provided with a gas-liquid separator and a constriction part located downstream of the gas-liquid separator in the refrigerant circulation direction to reduce the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage,
  • the circulation passage is provided with a gas-liquid separator and a constriction part located downstream of the gas-liquid separator in the refrigerant circulation direction to reduce the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage,
  • the heat pump device for a mobile body according to appendix 2 wherein the condenser is disposed between the gas-liquid separator and the electric compressor.
  • the circulation passage is provided with a gas-liquid separator and a constriction part located downstream of the gas-liquid separator in the refrigerant circulation direction to reduce the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage,
  • the heat pump device for a mobile object according to supplementary note 2, wherein the gas-liquid separator is disposed between the housing and the evaporator.
  • the circulation passage is provided with a gas-liquid separator and a constriction part located downstream of the gas-liquid separator in the refrigerant circulation direction to reduce the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage,
  • the condenser includes a first refrigerant region on the condenser side connected to the first inlet; a condenser-side second refrigerant region located downstream of the condenser-side first refrigerant region in the flow direction of the refrigerant and connected to the first outlet; a condenser-side air outlet located between the condenser-side first refrigerant region and the condenser-side second refrigerant region and connected to the condenser-side first refrigerant region and the condenser-side second refrigerant region; It has a liquid separation part, The refrigerant flowing through the first refrigerant region on the condenser side and the refrigerant flowing through the second refrigerant region on the condenser side exchange heat with the heating liquid,
  • the suction port and the second outlet are connected by a suction passage
  • the circulation passage is provided with a constriction part that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage, a circulation passage side detection unit that is provided in the housing and connected to the inverter circuit, and detects the pressure of refrigerant flowing upstream of the constriction part in the circulation passage; Supplementary Notes 2 to 7, further comprising a suction passage-side detection unit provided in the housing and connected to the inverter circuit to detect the pressure and temperature of the refrigerant flowing through the suction passage.
  • Heat pump device for mobile objects is provided with a constriction part that reduces the pressure of the refrigerant flowing through the circulation passage, a circulation passage side detection unit that is provided in the housing and connected to the inverter circuit, and detects the pressure of refrigerant flowing upstream of the constriction part in the circulation passage; Supplementary Notes 2 to 7, further comprising a suction passage-side detection unit provided in the housing and connected to the inverter circuit
  • An accumulator is provided between the second outlet and the intake port, The circulation passage is provided with a fixed throttle that reduces the passage area of the circulation passage, The heat pump device for a mobile body according to supplementary note 2, wherein the evaporator is disposed between the accumulator and the electric compressor.
  • An accumulator is provided between the second outlet and the intake port, The circulation passage is provided with a fixed throttle that reduces the passage area of the circulation passage, The heat pump device for a mobile body according to supplementary note 2, wherein the accumulator is disposed within the housing.
  • the evaporator includes an evaporator-side first refrigerant region located downstream of the second inlet in a refrigerant flow direction; an evaporator-side second refrigerant region located downstream of the evaporator-side first refrigerant region in the refrigerant flow direction and connected to the evaporator-side first refrigerant region and the second outlet; an evaporator-side gas-liquid separation section located upstream of the evaporator-side first refrigerant region in the refrigerant flow direction and connected to the second inlet and the evaporator-side first refrigerant region; an evaporator-side throttle section located between the evaporator-side first refrigerant region and the evaporator-side second refrigerant region, which reduces the pressure of the refrigerant flowing through the evaporator-side first refrigerant region;
  • the evaporator includes an evaporator-side first refrigerant region located downstream of the second inlet in a refrigerant flow direction; an evaporator-side second refrigerant region located downstream of the evaporator-side first refrigerant region in the flow direction of the refrigerant and connected to the evaporator-side first refrigerant region; an evaporator-side third refrigerant region located downstream of the evaporator-side second refrigerant region in the refrigerant flow direction and connected to the evaporator-side second refrigerant region and the second outlet; an evaporator-side gas-liquid separation section located upstream of the evaporator-side first refrigerant region in the refrigerant flow direction and connected to the second inlet and the evaporator-side first refrigerant region; an evaporator-side throttle section located between the evaporator-side first refrigerant region and the evaporator-side second refrigerant region, which
  • the housing includes a heating liquid inlet that allows the heating liquid to flow into the condenser, a heating liquid outlet that allows the heating liquid to flow out of the condenser, and a heating liquid outlet that allows the cooling liquid to flow into the evaporator.
  • the heat pump device for a mobile body according to any one of appendices 1 to 16, wherein a cooling liquid inlet and a cooling liquid outlet for causing the cooling liquid to flow out of the evaporator are formed.
  • At least one of the evaporator and the condenser includes a plurality of heat exchange plates and a spacer disposed between each of the heat exchange plates, Each of the heat exchange plates, the spacer, and the housing are integrally fastened by a fastening member, 18.
  • the heat pump device for a moving body according to any one of Supplementary Notes 1 to 17, wherein the space between each of the heat exchange plates and the spacer is sealed by the fastening force of the fastening member.
  • Appendix 19 19. The heat pump device for a mobile body according to any one of appendices 1 to 18, wherein the electric motor is disposed between the compression mechanism and the inverter circuit.
  • the discharge port and the first inlet are connected by a discharge passage
  • the suction port and the second outlet are connected by a suction passage, 20.
  • the heat pump device for a moving body according to any one of appendices 1 to 19, wherein the discharge passage and the suction passage are at least partially formed in the housing.
  • the present invention can be used in moving objects such as electric vehicles.

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Abstract

本発明のヒートポンプ装置は、電動圧縮機(1)と、凝縮器(9)と、蒸発器(11)とを備えている。電動圧縮機(1)は、ハウジング(10)、圧縮機構(16)、インバータ回路(18)、吸入口(16a)及び吐出口(16b)等を有している。このヒートポンプ装置では、凝縮器(9)と蒸発器(11)との間に電動圧縮機(1)が配置されつつ、凝縮器(9)、電動圧縮機(1)及び蒸発器(11)が一体化されている。また、インバータ回路(18)は、圧縮機構(16)と蒸発器(11)との間に配置されている。そして、吐出口(16b)は吸入口(16a)よりも凝縮器(9)の近くに配置されており、吸入口(16a)は吐出口(16b)よりも蒸発器(11)の近くに配置されている。

Description

移動体用ヒートポンプ装置
  本発明は移動体用ヒートポンプ装置に関する。
  特許文献1に従来の移動体用ヒートポンプ装置(以下、単にヒートポンプ装置という)が開示されている。このヒートポンプ装置は、移動体としての電気自動車に搭載されている。ヒートポンプ装置は、電動圧縮機と、凝縮器と、蒸発器とを備えている。
  電動圧縮機は、ハウジングと、冷媒を吸入する吸入口と、冷媒を吐出する吐出口と、吸入口から吸入した冷媒を圧縮して吐出口から吐出させる圧縮機構と、圧縮機構を作動させる電動モータと、電動モータの制御を行うインバータ回路とを有している。圧縮機構、電動モータ及びインバータ回路はハウジング内に設けられている。ここで、同文献では、吸入口及び吐出口が配置された具体的な個所は不明である。
  凝縮器は、冷媒と加熱用液体とで熱交換を行う。凝縮器は、吐出口から吐出された冷媒を流入させる第1流入口と、蒸発器に向けて冷媒を流出させる第1流出口とを有している。蒸発器は、冷媒と冷却用液体とで熱交換を行う。蒸発器は、第1流出口から流出した冷媒を流入させる第2流入口と、吸入口に向けて冷媒を流出させる第2流出口とを有している。
  このヒートポンプ装置では、ハウジングの径方向において、ハウジングと蒸発器とが一体化されている。これにより、凝縮器は圧縮機構及び電動モータの外周側に配置されている。一方、蒸発器は、ハウジングの軸方向でハウジングと一体化されている。なお、ハウジングの径方向とハウジングの軸方向とは、互いに直交する関係にある。また、インバータ回路は、圧縮機構と蒸発器との間に配置されている。
  そして、このヒートポンプ装置では、凝縮器において冷媒と加熱用液体とが熱交換を行うことにより、加熱用液体が加熱される。また、蒸発器において冷媒と冷却液体とが熱交換を行うことにより、冷却用液体が冷却される。こうして凝縮器で加熱された加熱用液体は車室内の暖房に用いられる。一方、蒸発器で冷却された冷却用液体は走行用モータ等の冷却に用いられる。また、このヒートポンプ装置では、低温の蒸発器によってインバータ回路を冷却できる。
特開2014-125157号公報
  ところで、移動体にはヒートポンプ装置以外にも種々の機器が搭載されることから、ヒートポンプ装置を搭載するためのスペースを十分に確保することが難しい。そこで、このように搭載スペースが限られる場合であっても、ヒートポンプ装置は、移動体に容易に搭載し得ることが求められる。
  本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、インバータ回路を好適に冷却可能であり、かつ、移動体への搭載性に優れた移動体用ヒートポンプ装置を提供することを解決すべき課題としている。
  本発明の移動体用ヒートポンプ装置は、ハウジングと、前記ハウジングに設けられて冷媒を吸入する吸入口と、前記ハウジングに設けられて冷媒を吐出する吐出口と、前記ハウジング内に設けられ、前記吸入口から吸入した冷媒を圧縮して前記吐出口から吐出させる圧縮機構と、前記ハウジング内に設けられて前記圧縮機構を作動させる電動モータとを有する電動圧縮機と、
  冷媒と加熱用液体とで熱交換を行う凝縮器と、
  冷媒と冷却用液体とで熱交換を行う蒸発器とを備え、
  前記凝縮器は、前記吐出口から吐出された冷媒を流入させる第1流入口と、前記蒸発器に向けて冷媒を流出させる第1流出口とを有し、
  前記蒸発器は、前記第1流出口から流出した冷媒を流入させる第2流入口と、前記吸入口に向けて冷媒を流出させる第2流出口とを有している移動体用ヒートポンプ装置であって、
  前記凝縮器と前記蒸発器との間に前記電動圧縮機が配置されつつ、前記凝縮器、前記電動圧縮機及び前記蒸発器が一体化され、
  前記電動圧縮機は、前記ハウジング内に設けられて前記電動モータの制御を行うインバータ回路をさらに有し、
  前記インバータ回路は、前記圧縮機構と前記蒸発器との間に配置され、
  前記吐出口は前記吸入口よりも前記凝縮器の近くに配置され、
  前記吸入口は前記吐出口よりも前記蒸発器の近くに配置されていることを特徴とする。
  本発明の移動体用ヒートポンプ装置では、凝縮器と蒸発器との間に電動圧縮機が配置されつつ、凝縮器、電動圧縮機及び蒸発器が一体化されている。ここで、このヒートポンプ装置では、凝縮器とハウジングと蒸発器とが一体化されることにより、インバータ回路が圧縮機構と蒸発器との間に配置される。このため、低温の蒸発器によってインバータ回路を好適に冷却することができる。
  そして、このヒートポンプ装置では、吐出口が吸入口よりも凝縮器の近くに配置されており、吸入口が吐出口よりも蒸発器の近くに配置されている。このため、例えば、吐出口が吸入口よりも凝縮器から遠くに配置されている場合に比べて、このヒートポンプ装置では、吐出口から吐出された冷媒が凝縮器の第1流入口に至るまでの距離を短くすることができる。同様に、蒸発器の第2流出口から流出した冷媒が吸入口に至るまでの距離も短くすることができる。これにより、このヒートポンプ装置では全体としての大型化を抑制できる。
  したがって、本発明の移動体用ヒートポンプ装置は、インバータ回路を好適に冷却可能であり、かつ、移動体への搭載性に優れている。
  第1流出口と第2流入口とは循環通路によって接続され得る。そして、循環通路は、少なくとも一部がハウジングに形成されていることが好ましい。この場合には、循環通路の全てがハウジングとは別体でハウジングの外部に設けられる構成に比べて、移動体へのヒートポンプ装置の搭載性を高くできる。
  循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で気液分離器の下流側に位置して循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ得る。そして、気液分離器は、ハウジングと凝縮器との間に配置されていることが好ましい。
  また、循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で気液分離器の下流側に位置して循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ得る。そして、凝縮器は、気液分離器と電動圧縮機との間に配置されていることも好ましい。
  また、循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で気液分離器の下流側に位置して循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ得る。そして、気液分離器は、ハウジングと蒸発器との間に配置されていることも好ましい。
  また、循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で気液分離器の下流側に位置して循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ得る。そして、気液分離器は、ハウジング内に配置されていることも好ましい。
  これらの場合には、循環通路に気液分離器及び絞り部を設けつつも、移動体へのヒートポンプ装置の搭載性を高くできる。
  凝縮器は、第1流入口に接続する凝縮器側第1冷媒領域と、凝縮器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置して第1流出口に接続する凝縮器側第2冷媒領域と、凝縮器側第1冷媒領域と凝縮器側第2冷媒領域との間に位置して凝縮器側第1冷媒領域と凝縮器側第2冷媒領域とに接続された凝縮器側気液分離部とを有し得る。また、凝縮器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び凝縮器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、加熱用液体と熱交換を行い得る。そして、循環通路には、循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられていることも好ましい。
  この場合、凝縮器側第2冷媒領域には、凝縮器側気液分離部によって気液分離された後の冷媒が流通する。このため、加熱用液体との熱交換により、凝縮器側第2冷媒領域を流通する冷媒を好適に過冷却できる。これにより、第1流出口から流出して循環通路を絞り部に向かって流通する冷媒、つまり、絞り部によって減圧される前の冷媒について、確実性高く液相とすることができる。この結果、蒸発器の第2流入口において、気相の冷媒が生じることを好適に抑制できるため、蒸発器での熱交換によって、冷却用液体を好適に冷却することができる。
  本発明のヒートポンプ装置において、吸入口と第2流出口とは吸入通路によって接続され得る。また、循環通路には、循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられ得る。そして、本発明のヒートポンプ装置は、ハウジング内に設けられてインバータ回路と接続され、循環通路において絞り部よりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する循環通路側検出部と、ハウジング内に設けられてインバータ回路と接続され、吸入通路を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する吸入通路側検出部とをさらに備えていることが好ましい。
  この場合、インバータは、循環通路を流通する冷媒の圧力と、吸入通路を流通する冷媒の圧力及び温度とに基づいて電動モータの制御を行うことが可能となる。これにより、この移動体用ヒートポンプ装置では、冷媒が過度に高圧の状態で電動圧縮機が作動したり、圧縮機構に液相の冷媒が吸入されたりすることを好適に防止できる。
  また、この場合、循環通路側検出部は、循環通路において絞り部よりも上流側を流通する冷媒の温度を検出することが好ましい。これにより、インバータは電動モータの制御をより好適に行うことができる。
  本発明のヒートポンプ装置において、第2流出口と吸入口との間にはアキュムレータが設けられ得る。さらに、循環通路には、循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ得る。そして、アキュムレータは、ハウジングと蒸発器との間に配置されていることも好ましい。
  また、第2流出口と吸入口との間にはアキュムレータが設けられ得る。さらに、循環通路には、循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ得る。そして、蒸発器は、アキュムレータと電動圧縮機との間に配置されていることも好ましい。
  また、第2流出口と吸入口との間にはアキュムレータが設けられ得る。さらに、循環通路には、循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ得る。そして、アキュムレータは、ハウジング内に配置されていることも好ましい。
  これらの場合には、アキュムレータを設けつつも、移動体へのヒートポンプ装置の搭載性を高くできる。
  本発明のヒートポンプ装置は、ハウジング内に設けられてインバータ回路と接続され、循環通路において固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する高圧側検出部と、ハウジング内に設けられてインバータ回路と接続され、アキュムレータと吸入口との間を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する低圧側検出部とをさらに備えていることも好ましい。
  この場合にも、インバータ回路が電動モータの制御を好適に行うことが可能となるため、冷媒が過度に高圧の状態で電動圧縮機が作動したり、圧縮機構に液相の冷媒が吸入されたりすることを好適に防止できる。
  また、高圧側検出部は、循環通路において固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の温度を検出することが好ましい。これにより、インバータは電動モータの制御をより好適に行うことができる。
  蒸発器は、第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、蒸発器側第1冷媒領域と第2流出口とに接続する蒸発器側第2冷媒領域と、蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して第2流入口と蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、蒸発器側第1冷媒領域と蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し得る。そして、蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、冷却用液体と熱交換を行うことが好ましい。
  この場合、第2流入口から流入した冷媒は、蒸発器側気液分離部によって気液分離された後に蒸発器側第1冷媒領域を流通する。このため、冷却用液体との熱交換によって、蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒を好適に過冷却することができる。これにより、蒸発器側第1冷媒領域を経た冷媒、つまり、蒸発器側絞り部で減圧される前の冷媒について、確実性高く液相とすることができる。この結果、蒸発器側絞り部において冷媒を好適に減圧できることから、蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒との熱交換によって冷却用液体を好適に冷却することができる。
  また、蒸発器は、第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、蒸発器側第1冷媒領域に接続する蒸発器側第2冷媒領域と、蒸発器側第2冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、蒸発器側第2冷媒領域と第2流出口とに接続する蒸発器側第3冷媒領域と、蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して第2流入口と蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、蒸発器側第1冷媒領域と蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し得る。さらに、蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒は、蒸発器側第3冷媒領域を流通する冷媒と熱交換を行い得る。そして、蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、冷却用液体と熱交換を行うことも好ましい。
  この場合、蒸発器では、第2流入口から流入した冷媒が蒸発器側気液分離部によって気液分離されるため、蒸発器側第1冷媒領域には液相の冷媒が流通する。また、蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒は、蒸発器側第3冷媒領域を流通する冷媒との間で熱交換を行う。このため、蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒を好適に過冷却することができる。これにより、蒸発器側第1冷媒領域を経た冷媒、つまり、蒸発器側絞り部で減圧される前の冷媒について、確実性高く液相とすることができる。この結果、冷媒は、蒸発器側絞り部で好適に減圧されて減圧されて蒸発器側第2冷媒領域を流通するため、冷却用液体との熱交換によって冷却用液体を好適に冷却することができる。
  ハウジングには、加熱用液体を凝縮器に流入させる加熱用液体入口と、加熱用液体を凝縮器から流出させる加熱用液体出口と、冷却用液体を蒸発器に流入させる冷却用液体入口と、冷却用液体を蒸発器から流出させる冷却用液体出口とが形成されていることが好ましい。
  この場合には、凝縮器に対して加熱用液体入口及び加熱用液体出口を形成するためのスペースが不要となり、また、蒸発器に対して冷却用液体入口及び冷却用液体出口を形成するためのスペースが不要となる。このため、凝縮器及び蒸発器を小型化することができる。また、加熱用液体入口、加熱用液体出口、冷却用液体入口及び冷却用液体出口が設けられた専用の部材も不要となる。これらのため、移動体へのヒートポンプ装置の搭載性をより高くできる。
  蒸発器及び凝縮器の少なくとも一方は、複数枚の熱交換プレートと、各熱交換プレート同士の間に配置されたスペーサとを有し得る。また、各熱交換プレートとスペーサとハウジングとは、締結部材によって一体に締結され得る。そして、締結部材の締結力によって、各熱交換プレートとスペーサとの間が封止されていることが好ましい。
  この場合には、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一方について構成を簡素化しつつ、加熱用液体又は冷却用液体と冷媒との間で好適に熱交換を行うことができる。また、仮に凝縮器が各熱交換プレート及びスペーサを有している場合、締結部材によって各熱交換プレートとスペーサとハウジングとを締結する過程で、凝縮器とハウジングとを一体に締結することが可能となる。さらに、締結部材の締結力によって、各熱交換プレートとスペーサとの間が封止されることにより、加熱用液体や冷却用液体の他、冷媒の漏れを好適に抑制できる。
  電動モータは、圧縮機構とインバータ回路との間に配置されていることが好ましい。この場合には、低温の蒸発器によって電動モータも好適に冷却することができる。また、インバータ回路と電動モータとを近接させて配置できるため、インバータ回路と電動モータとの接続も容易化できる。
  吐出口と第1流入口とは吐出通路によって接続され得る。また、吸入口と第2流出口とは吸入通路によって接続され得る。そして、吐出通路及び吸入通路は、少なくとも一部がハウジングに形成されていることが好ましい。この場合には、吐出通路及び吸入通路の全てがハウジングとは別体でハウジングの外部に設けられる構成に比べて、移動体へのヒートポンプ装置の搭載性を高くできる。
  本発明の移動体用ヒートポンプ装置は、インバータ回路を好適に冷却可能であり、かつ、移動体への搭載性に優れている。
図1は、実施例1の移動体用ヒートポンプ装置の側面図である。 図2は、実施例1の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図3は、図1のX部分を示す要部拡大断面図である。 図4は、実施例2の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図5は、実施例3の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図6は、実施例4の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図7は、実施例5の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図8は、実施例6の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図9は、実施例7の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図10は、実施例8の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図11は、実施例9の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。 図12は、実施例10の移動体用ヒートポンプ装置の模式図である。
  以下、本発明を具体化した実施例1~10を図面を参照しつつ説明する。
  (実施例1)
  図1及び図2に示すように、実施例1のヒートポンプ装置は、電動圧縮機1と、レシーバケース3と、レシーバ5と、膨張弁7と、凝縮器9と、蒸発器11と、制御装置(図示略)とを備えている。実施例1のヒートポンプ装置は、電気自動車100に搭載されている。電気自動車100は、本発明における「移動体」の一例である。また、レシーバ5は、本発明における「気液分離器」の一例である。膨張弁7は、本発明における「絞り部」の一例である。なお、図1では膨張弁7の図示を省略している。
  電動圧縮機1は、コンプレッサハウジング13と、モータハウジング14と、インバータハウジング15と、圧縮機構16と、電動モータ17と、インバータ回路18とを有している。コンプレッサハウジング13、モータハウジング14及びインバータハウジング15によって、ハウジング10が構成されている。ハウジング10は、アルミニウム合金等の金属製である。
  本実施例では、図1等に示す実線矢印によって、ハウジング10の軸方向D1を示している。また、本実施例では、軸方向D1の一方側をD1A側として説明し、軸方向D1の他方側をD1B側として説明する。
  図1に示すように、コンプレッサハウジング13は、本体部131と固定部133とからなる。本体部131は、軸方向D1に延びる略円筒状をなしている。固定部133は、本体部131におけるD1A側で本体部131と一体をなしている。つまり、コンプレッサハウジング13では、本体部131がコンプレッサハウジング13におけるD1B側を構成しており、固定部133がコンプレッサハウジング13におけるD1A側を構成している。本体部131と固定部133とは内部で連通している。
  コンプレッサハウジング13には、吸入口16a及び吐出口16bが設けられている。より具体的には、吸入口16a及び吐出口16bは、それぞれ本体部131に設けられている。ここで、吸入口16aは、本体部131において吐出口16bよりもD1B側に位置している。つまり、吸入口16aはコンプレッサハウジング13のD1B側に位置しており、吐出口16bはコンプレッサハウジング13のD1A側に位置している。
  また、図2に示すように、コンプレッサハウジング13には、第1吐出通路21a、第3循環通路22c及び第3吸入通路23cが形成されている。ここで、第1吐出通路21a及び第3循環通路22cは、本体部131及び固定部133にわたって形成されている。第3吸入通路23cは本体部131にのみ形成されている。第1吐出通路21a、第3循環通路22c及び第3吸入通路23cには、冷媒が流通可能となっている。
  さらに、コンプレッサハウジング13には、加熱用液体入口31と、加熱用液体出口32と、第1加熱用液体通路33aと、第4加熱用液体通路33dとが形成されている。加熱用液体入口31と加熱用液体出口32とは、固定部133において互いに異なる位置に形成されており、コンプレッサハウジング13の外部に開口している。第1加熱用液体通路33a及び第4加熱用液体通路33dは固定部133に形成されている。第1加熱用液体通路33aは加熱用液体入口31と接続している。第4加熱用液体通路33dは加熱用液体出口32と接続している。
  加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32には、それぞれ図示しない配管が接続されている。これにより、加熱用液体入口31には、配管を通じてヒートポンプ装置の外部から固定部133内、ひいてはハウジング10内に加熱用液体が流入する。また、加熱用液体出口32から配管を通じて、ハウジング10内からヒートポンプ装置の外部に加熱用液体が流出する。ここで、加熱用液体としては、ロングライフクーラントが用いられている。
  図示を省略するものの、固定部133には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、加熱用液体入口31から流入した加熱用液体と、加熱用液体出口32から流出する加熱用液体とは、固定部133内で混ざり合うことがない。
  図1に示すように、モータハウジング14は、コンプレッサハウジング13の本体部131と同様に、軸方向D1に延びる略円筒状をなしている。インバータハウジング15は、モータハウジング14におけるD1B側でモータハウジング14と一体をなしている。
  図2に示すように、モータハウジング14には、第4循環通路22dと、第2吸入通路23bとが形成されている。インバータハウジング15には、第5循環通路22eと、第1吸入通路23aとが形成されている。第5循環通路22eはD1A側で第4循環通路22dのD1B側と接続している。第1吸入通路23aはD1A側で第2吸入通路23bのD1B側と接続している。
  また、インバータハウジング15には、冷却用液体入口34と、冷却用液体出口35と、第1冷却用液体通路36aと、第2冷却用液体通路36bとが形成されている。冷却用液体入口34と冷却用液体出口35とは、インバータハウジング15において互いに異なる位置に形成されており、インバータハウジング15の外部に開口している。第1冷却用液体通路36aは冷却用液体入口34と接続している。第2冷却用液体通路36bは冷却用液体出口35と接続している。
  冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35には、それぞれ図示しない配管が接続されている。これにより、冷却用液体入口34及び配管を通じてヒートポンプ装置の外部からインバータハウジング15、ひいてはハウジング10内に冷却用液体が流入する。また、冷却用液体出口35から配管を通じてハウジング10内からヒートポンプ装置の外部に冷却用液体が流出する。ここで、加熱用液体と同様、冷却用液体についても、ロングライフクーラントが用いられている。なお、加熱用液体及び冷却用液体は、水等であっても良い。
  図示を省略するものの、インバータハウジング15には仕切壁が設けられており、この仕切壁によって、冷却用液体は、インバータハウジング15内において、後述するインバータ回路18と直接接することがない。また、仕切壁により、冷却用液体入口34から流入した冷却用液体と、冷却用液体出口35から流出する冷却用液体とがインバータハウジング15内で混ざり合うこともない。
  圧縮機構16は、コンプレッサハウジング13の本体部131内に収容されている。詳細な図示を省略するものの、圧縮機構16は、公知のスクロール型圧縮機構である。圧縮機構16は、吸入口16aと吐出口16bとに接続している。また、吸入口16aは第3吸入通路23cのD1A側と接続している。吐出口16bは第1吐出通路21aのD1B側と接続している。これにより、圧縮機構16は、吸入口16aを通じて第3吸入通路23cと接続しているとともに、吐出口16bを通じて第1吐出通路21aと接続している。なお、スクロール型圧縮機構に換えて、斜板式圧縮機構やベーン型圧縮機構等を圧縮機構16として採用しても良い。
  電動モータ17は、モータハウジング14内に収容されている。詳細な図示を省略するものの、電動モータ17は、公知のステータ及びロータ等で構成されている。
  インバータ回路18は、インバータハウジング15内に収容されている。これにより、インバータ回路18は、モータハウジング14内に収容された電動モータ17に対して、D1B側に位置している。つまり、インバータ回路18は、ハウジング10内において、電動モータ17と軸方向D1で隣接している。
  詳細な図示を省略するものの、インバータ回路18は、回路基板と、回路基板に設けられたスイッチング素子等で構成されている。インバータ回路18は、電動モータ17と通電可能に接続されている。また、インバータ回路18は、インバータハウジング15に設けられたコネクタ部(図示略)に接続されている。これにより、インバータ回路18は、コネクタ部を通じて、電気自動車100のバッテリ(図示略)に通電可能に接続されている。また、インバータ回路18は制御装置(図示略)に接続されている。
  図1に示すように、コンプレッサハウジング13に対して、モータハウジング14及びインバータハウジング15がD1B側に配置されている。そして、コンプレッサハウジング13の本体部131と、モータハウジング14とを軸方向D1で対向させつつ、コンプレッサハウジング13とモータハウジング14とが図示しないボルトによって締結されている。これにより、コンプレッサハウジング13とモータハウジング14とが軸方向D1で固定されている。こうして、ハウジング10では、コンプレッサハウジング13、モータハウジング14及びインバータハウジング15が軸方向D1でこの順に配置されている。つまり、ハウジング10において、コンプレッサハウジング13が最もD1A側に位置しており、インバータハウジング15が最もD1B側に配置されている。
  また、ハウジング10内では、圧縮機構16、電動モータ17及びインバータ回路18が軸方向D1でこの順に配置されている。つまり、インバータ回路18が最もD1B側に配置されており、圧縮機構16とインバータ回路18との間に電動モータ17が配置されている。圧縮機構16と電動モータ17とは動力伝達可能に接続されている。
  また、コンプレッサハウジング13とモータハウジング14とが軸方向D1で固定されることにより、第3循環通路22cのD1B側と第4循環通路22dのD1A側とが接続している。これにより、第3循環通路22cと第4循環通路22dと第5循環通路22eとが接続されている。また、第3吸入通路23cのD1B側と第2吸入通路23bのD1A側とが接続している。これにより、第1吸入通路23aと第2吸入通路23bと第3吸入通路23cとが接続されている。
  また、上述のように、吐出口16bはコンプレッサハウジング13のD1A側に位置していることから、吐出口16bは、ハウジング10におけるD1A側に位置している。一方、吸入口16aはハウジング10におけるD1B側、より厳密には、ハウジング10において、吸入口16aは吐出口16bよりもD1A側に位置している。
  レシーバケース3は、略矩形の箱状に形成されている。レシーバケース3は、コンプレッサハウジング13の固定部133のD1A側に配置されている。つまり、レシーバケース3は、ハウジング10、ひいては電動圧縮機1に対して軸方向D1に配置され、かつ、電動圧縮機1のD1A側に位置している。
  図2に示すように、レシーバケース3には、第2吐出通路21bと、第1循環通路22aと、第2循環通路22bとが形成されている他、第2加熱用液体通路33bと、第3加熱用液体通路33cとが形成されている。
  レシーバ5及び膨張弁7は、レシーバケース3内に収容されている。レシーバ5は、第1循環通路22aと、第2循環通路22bとの間に位置しており、第1循環通路22a及び第2循環通路22bに接続している。膨張弁7は、第2循環通路22bに設けられている。また、膨張弁7は、図示しない制御装置に接続されている。なお、レシーバ5及び膨張弁7は、それぞれ公知のレシーバ及び膨張弁と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。また、膨張弁7はハウジング10内に収容されることにより、第2循環通路22bに換えて、第3~5循環通路22c~22eのいずれかに設けられても良い。
  図1及び図3に示すように、凝縮器9は、複数枚の第1熱交換プレート91と、複数枚の第1スペーサ92と、1枚の第1エンドプレート93と、1枚の第2エンドプレート94とで構成されている。各第1熱交換プレート91は、本発明における「熱交換プレート」の一例である。また、各第1スペーサ92は、本発明における「スペーサ」の一例である。
  各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92及び第1、2エンドプレート93、94は金属製であり、略矩形の板状に形成されている。各第1熱交換プレート91及び各第1スペーサ92は、第1、2エンドプレート93、94に比べて板厚が薄く形成されている。図3に示すように、各第1スペーサ92には、軸方向D1の両面にそれぞれ樹脂製のシール部材921、922が設けられている。
  第1エンドプレート93は、凝縮器9における最もD1A側に配置されている。第2エンドプレート94は、凝縮器9における最もD1B側に配置されている。そして、各第1熱交換プレート91及び各第1スペーサ92は、第1エンドプレート93と第2エンドプレート94との間に配置されている。
  ここで、各第1熱交換プレート91と各第1スペーサ92とは、それぞれ軸方向D1に交互に配置されている。つまり、第1熱交換プレート91同士における軸方向D1の間に第1スペーサ92が配置されている。これにより、第1熱交換プレート91同士は、第1スペーサ92によって軸方向D1に離隔している。
  また、最もD1A側に位置する第1熱交換プレート91と第1エンドプレート93との間、及び、最もD1B側に位置する第1熱交換プレート91と第2エンドプレート94との間についても、第1スペーサ92によって軸方向D1に離隔している。
  そして、第1熱交換プレート91同士の間、最もD1A側に位置する第1熱交換プレート91と第1エンドプレート93との間、及び、最もD1B側に位置する第1熱交換プレート91と第2エンドプレート94との間は、冷媒が流入する第1冷媒領域91a又は加熱用液体が流入する第1液体領域91bとされている。第1冷媒領域91aと第1液体領域91bとは、軸方向D1に交互に配置されている。
  各第1熱交換プレート91と各第1スペーサ92とは、4つの連通路901を形成している。そして、第1エンドプレート93は各連通路901をそれぞれD1A側から塞いでいる。なお、図3では、4つの連通路901のうち1つを図示している。
  第2エンドプレート94には、第1流入口9aが形成されている他、図2に示すように、第1流出口9bと、第3流入口9cと、第3流出口9dとが形成されている。
  そして、各第1スペーサ92は、4つの連通路901のうちの2つの連通路901を第1流入口9a及び第1流出口9bに連通させており、残りの2つの連通路901を第3流入口9c及び第3流出口9dに連通させている。これにより、第1流入口9a及び第1流出口9bと各第1冷媒領域91aとが連通している。そして、第3流入口9c及び第3流出口9dと各第1液体領域91bとが連通している。
  凝縮器9は、図1に示す複数の第1締結ボルト201によって、ハウジング10及びレシーバケース3に軸方向D1で締結されている。各第1締結ボルト201は、本発明における「締結部材」の一例である。
  具体的には、コンプレッサハウジング13のD1A側にレシーバケース3を配置する。また、レシーバケース3のD1A側に凝縮器9を配置する。そして、凝縮器9の第1エンドプレート93側から、各第1締結ボルト201を挿通しつつ締結する。
  これにより、第1エンドプレート93、各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92、第2エンドプレート94を軸方向D1に締結する。この際、各第1締結ボルト201は、レシーバケース3を軸方向D1に貫通してコンプレッサハウジング13の固定部133まで至る。こうして、各第1締結ボルト201によって、コンプレッサハウジング13、すなわちハウジング10と、レシーバケース3と、凝縮器9とが軸方向D1で締結されて固定されている。
  このように、ハウジング10と、レシーバケース3と、凝縮器9とが軸方向D1で固定されることにより、図1に示すように、凝縮器9は、レシーバケース3を介してハウジング10のD1A側に配置されており、ヒートポンプ装置において最もD1A側に位置している。なお、各第1締結ボルト201の個数は適宜設計可能である。
  また、凝縮器9では、各第1締結ボルト201の締結力によって、図3に示す各第1スペーサ92のシール部材921、922がそれぞれ弾性変形する。これにより、各第1熱交換プレート91と各第1スペーサ92との間が封止されている。また、第1スペーサ92と第1エンドプレート93との間、及び、第1スペーサ92と第2エンドプレート94との間も同様に封止されている。
  また、ハウジング10とレシーバケース3とが固定されることにより、図2に示すように、第1吐出通路21aのD1A側と第2吐出通路21bのD1B側とが接続している。そして、第2循環通路22bがレシーバ5とは反対側で第3循環通路22cのD1A側と接続している。さらに、第1加熱用液体通路33aが加熱用液体入口31とは反対側で第2加熱用液体通路33bのD1B側と接続しており、第4加熱用液体通路33dが加熱用液体出口32とは反対側で第3加熱用液体通路33cのD1B側と接続している。
  また、レシーバケース3と凝縮器9とが固定されることにより、第1流入口9aが第2吐出通路21bのD1A側と接続しており、第1流出口9bがレシーバ5とは反対側で第1循環通路22aと接続している。さらに、第3流入口9cが第2加熱用液体通路33bのD1A側と接続しており、第3流出口9dが第3加熱用液体通路33cのD1A側と接続している。
  図1に示すように、蒸発器11は、複数枚の第2熱交換プレート111と、複数枚の第2スペーサ112と、1枚の第3エンドプレート113と、1枚の第4エンドプレート114とで構成されている。各第2熱交換プレート111も、本発明における「熱交換プレート」の一例である。また、各第2スペーサ112も、本発明における「スペーサ」の一例である。
  第3エンドプレート113は、蒸発器11における最もD1B側に配置されている。第4エンドプレート114は、蒸発器11における最もD1A側に配置されている。そして、各第2熱交換プレート111及び各第2スペーサ112は、第3エンドプレート113と第4エンドプレート114との間に配置されている。
  各第2熱交換プレート111、各第2スペーサ112及び第3、4エンドプレート113、114は、それぞれ各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92及び第1、2エンドプレート93、94と軸方向D1で対称の形状である。ここで、第2熱交換プレート111同士の間、最もD1B側に位置する第2熱交換プレート111と第3エンドプレート113の間、及び、最もD1A側に位置する第2熱交換プレート111と第4エンドプレート114との間は、冷媒が流入する第2冷媒領域111a又は冷却用液体が流入する第2液体領域111bとされている(図2参照)。第2冷媒領域111aと第2液体領域111bとについても、軸方向D1に交互に配置されている。
  また、第4エンドプレート114には、第2流入口11aと、第2流出口11bと、第4流入口11cと、第4流出口11dとが形成されている。第2流入口11a及び第2流出口11bは各第2冷媒領域111aと連通しており、第4流入口11c及び第4流出口11dは第2液体領域111bと連通している。
  図1に示すように、蒸発器11は、インバータハウジング15のD1B側に配置されている。そして、蒸発器11とハウジング10とは、複数の第2締結ボルト203によって、軸方向D1に締結されている。各第2締結ボルト203も、本発明における「締結部材」の一例である。
  具体的には、第3エンドプレート113側から、各第2締結ボルト203を挿通しつつ締結する。これにより、第3エンドプレート113、各第2熱交換プレート111、各第2スペーサ112、第4エンドプレート114が軸方向D1に締結される。この際、各第2締結ボルト203は、インバータハウジング15まで至ることにより、蒸発器11とハウジング10とが軸方向D1で締結されて固定されている。こうして、蒸発器11は、ヒートポンプ装置において最もD1B側に位置している。なお、各第2締結ボルト203の個数は適宜設計可能である。
  そして、ハウジング10と蒸発器11とが固定されることにより、図2に示すように、第2流入口11aが第5循環通路22eのD1B側と接続している。また、第2流出口11bが第1吸入通路23aのD1B側と接続している。さらに、第4流入口11cが第1冷却用液体通路36aのD1B側と接続している。そして、第4流出口11dが第2冷却用液体通路36bのD1B側と接続している。
  詳細な図示を省略するものの、凝縮器9と同様、蒸発器11においても、第2締結ボルト203の締結力によって、各第2熱交換プレート111と各第2スペーサ112との間が封止されている他、第2スペーサ112と第3エンドプレート113との間、及び、第2スペーサ112と第4エンドプレート114との間が封止されている。
  このように、このヒートポンプ装置では、D1A側からD1B側に向かって、凝縮器9、レシーバケース3、ハウジング10及び蒸発器11がこの順で固定されて一体化されている。つまり、このヒートポンプ装置は、軸方向D1において、凝縮器9と蒸発器11との間に電動圧縮機1とレシーバケース3とが配置されている。また、レシーバケース3は、電動圧縮機1よりも凝縮器9側、すなわちD1A側に配置されている。
  また、このヒートポンプ装置では、第1、2吐出通路21a、21bによって吐出通路211が形成されており、吐出通路211によって、吐出口16bと第1流入口9aとが接続されている。また、第1~5循環通路22a~22eによって循環通路221が形成されており、循環通路221によって、第1流出口9bと第2流入口11aとが接続されている。また、第1~3吸入通路23a~23cによって吸入通路231が形成されており、吸入通路231によって、第2流出口11bと吸入口16aとが接続されている。上述のように、第1吐出通路21a、第3循環通路22c及び第3吸入通路23cには、冷媒が流通可能となっている。すなわち、吐出通路211、循環通路221及び吸入通路231には、それぞれ冷媒が流通可能となっている。
  ここで、吐出通路211は、ハウジング10及びレシーバケース3に形成されており、循環通路221及び吸入通路231は、ハウジング10に形成されている。また、レシーバ5及び膨張弁7は循環通路221に設けられている。そして、膨張弁7は、レシーバ5よりも冷媒の流通方向の下流側に位置している。
  以上のように構成されたこのヒートポンプ装置では、加熱用液体が加熱用液体入口31から第1、2加熱用液体通路33a、33bを経て、第3流入口9cから凝縮器9の各第1液体領域91b内に流入する。同様に、冷却用液体が冷却用液体入口34から第1冷却用液体通路36aを経て、第4流入口11cから蒸発器11の各第2液体領域111b内に流入する。
  また、インバータ回路18が電動モータ17に給電を行いつつ電動モータ17の作動制御を行うことにより、電動モータ17は圧縮機構16を作動させる。これにより、圧縮機構16は、吸入口16aから吸入された冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を吐出口16bから吐出する。吐出口16bから吐出された高温高圧の冷媒は、吐出通路211を経て、第1流入口9aから凝縮器9の各第1冷媒領域91a内を流通する。
  これにより、凝縮器9において、各第1冷媒領域91a内の冷媒と、各第1液体領域91b内の加熱用液体とが熱交換を行う。このため、加熱用液体は加熱されて高温となる。そして、冷媒との熱交換を終えた加熱用液体は、第3流出口9d、第3、4加熱用液体通路33c、33dを経て、加熱用液体出口32からハウジング10の外部に流出する。このように凝縮器9で加熱された加熱用液体は、電気自動車100の車室内の暖房に用いられる他、電気自動車100のバッテリの調温等に用いられる。
  一方、凝縮器9での熱交換を終えた冷媒は、第1流出口9bから第1循環通路22aを流通し、レシーバ5内で気液分離される。また、レシーバ5を経た液相の冷媒は膨張弁7によって減圧され、第2~5循環通路22b~22e及び第2流入口11aを経て、蒸発器11の各第2冷媒領域111a内を流通する。この際、膨張弁7は制御装置によって制御されることにより、自己の開度を適宜変更させる。これにより、膨張弁7は、循環通路221を蒸発器11に向かって流通する冷媒の圧力を適宜調整する。
  蒸発器11では、各第2冷媒領域111a内の冷媒と、各第2液体領域111b内の冷却用液体とが熱交換を行う。このため、冷却用液体は冷却されて低温となる。そして、蒸発器11での熱交換を終えた冷却用液体は、第4流出口11d及び第2冷却用液体通路36bを経て、冷却用液体出口35からハウジング10の外部に流出する。このように蒸発器11で冷却された冷却用液体は、車室内の冷房に用いられる他、電気自動車100の走行用モータ(図示略)等の冷却やバッテリの調温等に用いられる。
  一方、蒸発器11での熱交換を終えた冷媒は、第2流出口11bから吸入通路231を流通し、吸入口16aから圧縮機構16内に吸入される。こうして、冷媒は圧縮機構16において再び圧縮される。
  このヒートポンプ装置では、凝縮器9及び蒸発器11の両方がハウジング10の軸方向D1でハウジング10と一体化されている。このため、凝縮器9又は蒸発器11がハウジング10の径方向でハウジング10に一体化される構成に比べて、径方向での大型化が抑制されている。
  また、このヒートポンプ装置では、凝縮器9、圧縮機構16、電動モータ17、インバータ回路18及び蒸発器11がD1A側からD1B側に向かって、この順で配置されている。つまり、電動モータ17と蒸発器11との間にインバータ回路18が配置されている。このため、インバータ回路18を電動モータ17よりも蒸発器11に接近させることが可能となっている。これにより、低温の蒸発器11によってインバータ回路18を好適に冷却することが可能となっている。また、インバータ回路18は、軸方向D1で電動モータ17及び圧縮機構16よりも、凝縮器9から離隔している。このため、インバータ回路18は、凝縮器9の熱の影響を受け難くなっている。この点においても、このヒートポンプ装置では、インバータ回路18を好適に冷却することが可能となっている。
  また、吐出口16b及び凝縮器9が共にハウジング10のD1A側に配置されることにより、吐出口16bは、吸入口16aよりも軸方向D1で凝縮器9の近くに配置されている。このため、例えば、コンプレッサハウジング13の本体部131において、吸入口16aがD1B側に設けられ、吐出口16bがD1A側に設けられることにより、吐出口16bが吸入口16aよりも軸方向D1で凝縮器9から遠くに配置される構成に比べて、このヒートポンプ装置では、吐出通路211を短くすることが可能となっている。
  また、吸入口16a及び蒸発器11が共にハウジング10のD1B側に配置されることにより、吸入口16aが吐出口16bよりも蒸発器11の近くに配置されている。このため、吸入通路231も短くすることが可能となっている。これらにより、このヒートポンプ装置では全体としての大型化が抑制されている。
  さらに、このヒートポンプ装置では、加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32がコンプレッサハウジング13の固定部133に形成されることにより、加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32はハウジング10において凝縮器9の近くに配置されている。また、冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35がインバータハウジング15に形成されることにより、冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35はハウジング10において蒸発器11の近くに配置されている。
  このため、このヒートポンプ装置では、加熱用液体が加熱用液体入口31から凝縮器9を経て加熱用液体出口32まで至る経路が短くなっている。同様に、冷却用液体が冷却用液体入口34から蒸発器11を経て冷却用液体出口35まで至る経路も短くなっている。この点においても、このヒートポンプ装置では全体としての大型化が抑制されている。
  また、このヒートポンプ装置では、加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32を凝縮器9に設ける必要がなく、冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35を蒸発器11に設ける必要がない。これにより、凝縮器9及び蒸発器11の構成を簡素化できるため、凝縮器9及び蒸発器11の大型化も抑制されている。
  そして、このヒートポンプ装置では、加熱用液体入口31、加熱用液体出口32、冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35を設けるための専用の部材が不要となっている。この点においても、このヒートポンプ装置では大型化が抑制されている。
  したがって、実施例1のヒートポンプ装置は、インバータ回路18を好適に冷却可能であり、かつ、電気自動車100への搭載性に優れている。
  ところで、凝縮器9及び蒸発器11の両方がハウジング10の軸方向D1で電動圧縮機1と一体化されることにより、このヒートポンプ装置は、上述の特許文献1のヒートポンプ装置に比べてハウジング10の軸方向D1に大型化し得る。しかし、一般的に電気自動車100のような移動体では、搭載される他の機器との配置の関係上、ヒートポンプ装置をハウジング10の軸方向D1に小型化するよりも、ハウジング10の径方向に小型化することの要求が大きい。換言すれば、電気自動車100にヒートポンプ装置を配置するためのスペースを確保するに当たって、ハウジング10の径方向よりもハウジング10の軸方向D1の方がスペースを確保し易い。このため、このヒートポンプ装置は、たとえハウジング10の軸方向D1に大型化しても、電気自動車100への搭載性を高くできる。
  また、このヒートポンプ装置では、凝縮器9が複数枚の第1熱交換プレート91と、複数枚の第1スペーサ92と、1枚の第1エンドプレート93と、1枚の第2エンドプレート94とで構成されている。また、蒸発器11が複数枚の第2熱交換プレート111と、複数枚の第2スペーサ112と、1枚の第3エンドプレート113と、1枚の第4エンドプレート114とで構成されている。これらのため、凝縮器9及び蒸発器11の構成を簡素化することが可能となっている。
  ここで、凝縮器9では、複数の第1締結ボルト201によって、各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92及び第1、2エンドプレート93、94を締結して一体化させている。このため、ろう付けを行う場合に比べて、これらの各第1熱交換プレート91等を容易に一体化させることが可能となっている。蒸発器11についても同様である。
  また、このヒートポンプ装置では、各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92、第1、2エンドプレート93、94、レシーバケース3及びコンプレッサハウジング13を各第1締結ボルト201によって締結することにより、ハウジング10と、レシーバケース3と凝縮器9とを軸方向D1に固定することが可能となっている。同様に、各第2熱交換プレート111、各第2スペーサ112、第3、4エンドプレート113、114及びインバータハウジング15を各第2締結ボルト203によって締結することにより、ハウジング10と蒸発器11とを軸方向D1に固定することが可能となっている。
  また、凝縮器9では、各第1締結ボルト201の締結力によって、各第1熱交換プレート91と各第1スペーサ92との間、第2エンドプレート94とレシーバケース3との間、第1スペーサ92と第1エンドプレート93との間、及び、第1スペーサ92と第2エンドプレート94との間がそれぞれ封止されている。このため、凝縮器9からの冷媒や加熱用液体の漏れを好適に防止することが可能となっている。蒸発器11についても同様である。
  また、このヒートポンプ装置では、ハウジング10と凝縮器9との間にレシーバケース3が設けられることにより、レシーバ5は、ハウジング10と凝縮器9との間に配置されている。これにより、循環通路221の構成を簡素化しつつ、凝縮器9を経た冷媒をレシーバ5によって好適に気液分離させることが可能となっている。
  また、電動モータ17が圧縮機構16と蒸発器11との間に配置されているため、電動モータ17が圧縮機構16よりも蒸発器11に近い位置に配置されている。このため、低温の蒸発器11によって電動モータ17も冷却し易くなっている。
  また、吐出通路211は、ハウジング10及びレシーバケース3に形成されており、循環通路221及び吸入通路231は、ハウジング10に形成されている。これにより、吐出通路211、循環通路221及び吸入通路231のいずれについても、ハウジング10及びレシーバケース3の外部にハウジング10やレシーバケース3とは別体で設けられることがない。この点においても、このヒートポンプ装置は、電気自動車100への搭載性に優れている。
  (実施例2)
  図4に示すように、実施例2のヒートポンプ装置では、D1A側からD1B側に向かって、レシーバケース3、凝縮器9、ハウジング10及び蒸発器11がこの順で一体化されている。つまり、レシーバケース3が最もD1A側に配置されており、凝縮器9がハウジング10に対して軸方向D1で直接固定されている。また、実施例1のヒートポンプ装置と異なり、レシーバケース3には、第2吐出通路21b、第2、3加熱用液体通路33b、33cが形成されていない。
  これにより、このヒートポンプ装置では、第1吐出通路21aのD1A側に第1流入口9aが接続されている。こうして、このヒートポンプ装置では、第1吐出通路21aのみで形成された吐出通路212によって、吐出口16bと第1流入口9aとが接続されている。また、第1加熱用液体通路33aのD1A側に第3流入口9cが接続されており、第4加熱用液体通路33dのD1A側に第3流出口9dが接続されている。
  また、凝縮器9に第6循環通路22fが形成されており、第6循環通路22fのD1B側に第3循環通路22cのD1A側が接続されている。そして、第2循環通路22bは、レシーバ5とは反対側で第6循環通路22fのD1A側と接続している。こうして、このヒートポンプ装置では、第1~6循環通路22a~22fによって、循環通路222が形成されている。このヒートポンプ装置における他の構成は実施例1のヒートポンプ装置と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
  このヒートポンプ装置では、レシーバケース3が最もD1A側に配置されることにより、レシーバケース3内のレシーバ5は、作動時における圧縮機構16の熱の影響を受け難くなっている。
  また、レシーバ5は、レシーバケース3を介して外部に好適に放熱することが可能となっている。これにより、このヒートポンプ装置では、レシーバ5を好適に冷却することが可能となっている。さらに、このヒートポンプ装置では、吐出通路212の構成が簡素化されている他、加熱用液体が加熱用液体入口31から凝縮器9を経て加熱用液体出口32に至る経路がより短くなっている。このヒートポンプ装置における他の作用は実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例3)
  図5に示すように、実施例3のヒートポンプ装置では、D1A側からD1B側に向かって、凝縮器9、ハウジング10、レシーバケース3及び蒸発器11がこの順で一体化されている。つまり、レシーバケース3は、インバータハウジング15と蒸発器11との間に配置されており、蒸発器11がレシーバケース3を介してインバータハウジング15に固定されている。
  また、このヒートポンプ装置では、実施例2のヒートポンプ装置と同様、凝縮器9がハウジング10に対して直接固定されている。このため、第1吐出通路21aのD1A側に第1流入口9aが接続されており、第1吐出通路21aのみによって吐出通路212が形成されている。また、第1加熱用液体通路33aのD1A側に第3流入口9cが接続されており、第4加熱用液体通路33dのD1A側に第3流出口9dが接続されている。
  また、循環通路221では、第3循環通路22cのD1A側に第1流出口9bが接続されている。一方、第1循環通路22aは、レシーバ5とは反対側で第5循環通路22eのD1B側と接続しており、第2循環通路22bは、レシーバ5とは反対側で第2流入口11aと接続している。
  そして、レシーバケース3には、第2吐出通路21b、第2、3加熱用液体通路33b、33cに換えて、第3冷却用液体通路36cと、第4冷却用液体通路36dと、第4吸入通路23dとが形成されている。
  第3冷却用液体通路36cのD1A側には、第1冷却用液体通路36aのD1B側が接続されており、第3冷却用液体通路36cのD1B側には、第4流入口11cが接続されている。また、第4冷却用液体通路36dのD1A側には、第2冷却用液体通路36bのD1B側が接続されており、第4冷却用液体通路36dのD1B側には、第4流出口11dが接続されている。
  そして、第4吸入通路23dのD1A側には、第1吸入通路23aのD1B側が接続されており、第4吸入通路23dのD1B側には、第2流出口11bが接続されている。こうして、このヒートポンプ装置では、第1~4吸入通路23a~23dによって吸入通路232が形成されている。このヒートポンプ装置における他の構成は実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、レシーバケース3がインバータハウジング15と蒸発器11との間に配置されることにより、レシーバケース3内のレシーバ5は、蒸発器11に対してD1A方向に配置される。これにより、レシーバ5内の冷媒を低温の蒸発器11によって好適に冷却することが可能となっている。また、このヒートポンプ装置でも、吐出通路212の構成が簡素化されている他、加熱用液体が加熱用液体入口31から凝縮器9を経て加熱用液体出口32に至る経路がより短くなっている。このヒートポンプ装置における他の作用は実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例4)
  図6に示すように、実施例4のヒートポンプ装置では、レシーバケース3を省略し、レシーバ5及び膨張弁7がコンプレッサハウジング13、すなわちハウジング10内に収容されている。これにより、このヒートポンプ装置では、凝縮器9がハウジング10に対して直接固定されている。このため、第1吐出通路21aのD1A側に第1流入口9aが接続されており、第1吐出通路21aのみによって、吐出通路212が形成されている。
  また、このヒートポンプ装置では、第1循環通路22a及び第2循環通路22bがコンプレッサハウジング13に形成されている一方、コンプレッサハウジング13に第3循環通路22cが形成されていない。このため、第2循環通路22bは、レシーバ5とは反対側で第4循環通路22dのD1A側と接続している。これにより、このヒートポンプ装置では、第1、2、4、5循環通路22a、22b、22d、22eによって、循環通路223が形成されている。このヒートポンプ装置における他の構成は実施例1のヒートポンプ装置と同様である。なお、レシーバ5及び膨張弁7をモータハウジング14やインバータハウジング15に収容しても良い。
  このヒートポンプ装置では、レシーバケース3を省略することにより、ヒートポンプ装置全体を軸方向D1により小型化することが可能となっている。また、このヒートポンプ装置でも、吐出通路212の構成が簡素化されている他、加熱用液体が加熱用液体入口31から凝縮器9を経て加熱用液体出口32に至る経路がより短くなっている。このヒートポンプ装置における他の作用は実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例5)
  図7に示すように、実施例5のヒートポンプ装置では、レシーバケース3、レシーバ5及び膨張弁7に換えて、アキュムレータケース41、アキュムレータ42及び第1オリフィス43を備えている。第1オリフィス43は、本発明における「固定絞り」の一例である。
  また、このヒートポンプ装置は、第1圧力センサ6aと、第1温度センサ6bと、第2圧力センサ6cと、第2温度センサ6dとを備えている。第1圧力センサ6a及び第1温度センサ6bは、本発明における「高圧側検出部」を構成している。第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dは、本発明における「低圧側検出部」を構成している。
  詳細な図示を省略するものの、レシーバケース3と同様、アキュムレータケース41は略矩形の箱状に形成されている。アキュムレータケース41は、インバータハウジング15に対して、D1B側に配置されている。つまり、アキュムレータケース41は、ハウジング10、ひいては電動圧縮機1に対して軸方向D1に配置され、かつ、電動圧縮機1に対してD1B側に位置している。
  アキュムレータケース41には、第7循環通路22gと、第5吸入通路23eと、第6吸入通路23fとが形成されている他、第5冷却用液体通路36eと、第6冷却用液体通路36fとが形成されている。
  アキュムレータ42は、アキュムレータケース41内に収容されている。アキュムレータ42は、第5吸入通路23eと、第6吸入通路23fとの間に位置しており、第5吸入通路23e及び第6吸入通路23fに接続している。アキュムレータ42は、図示しない制御装置に接続されている。なお、アキュムレータ42は、公知のアキュムレータと同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
  第1オリフィス43は、アキュムレータケース41に形成されており、第7循環通路22gの通路面積を所定の大きさに縮小している。このため、冷媒は、第7循環通路22gを流通する際に減圧される。なお、第1オリフィス43は、例えばモータハウジング14に形成されることにより、第4循環通路22dの通路面積を所定の大きさに縮小しても良い。
  このヒートポンプ装置では、蒸発器11と、アキュムレータケース41と、ハウジング10とが各第2締結ボルト203(図1参照)によって、軸方向D1で締結されて固定されている。また、このヒートポンプ装置では、実施例2~4のヒートポンプ装置と同様、凝縮器9がハウジング10に対して軸方向D1で直接固定されている。
  このように、蒸発器11と、アキュムレータケース41と、ハウジング10とが固定されることにより、第7循環通路22gのD1A側が第5循環通路22eのD1B側と接続している。また、第7循環通路22gのD1B側が第2流入口11aと接続している。さらに、第5吸入通路23eがアキュムレータ42とは反対側で第2流出口11bと接続している。また、第6吸入通路23fがアキュムレータ42とは反対側で第1吸入通路23aのD1B側と接続している。
  こうして、このヒートポンプ装置では、第1吐出通路21aのみによって吐出通路212が形成されており、第3、4、5、7循環通路22c、22d、22e、22gによって循環通路224が形成されている。そして、第1、2、3、5、6吸入通路23a、23b、23c、23e、23fによって、吸入通路233が形成されている。
  また、このヒートポンプ装置では、第1冷却用液体通路36aが冷却用液体入口34とは反対側で第5冷却用液体通路36eのD1A側と接続しており、第2冷却用液体通路36bが冷却用液体出口35とは反対側で第6冷却用液体通路36fのD1A側と接続している。また、第5冷却用液体通路36eのD1B側が第4流入口11cと接続しており、第6冷却用液体通路36fのD1B側が第4流出口11dと接続している。
  第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dは、いずれもインバータハウジング15内に設けられており、それぞれインバータ回路18と接続されている。なお、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dは、コンプレッサハウジング13内又はモータハウジング14内に設けられても良い。また、第1温度センサ6bを省略することにより、第1圧力センサ6a単体で本発明における「高圧側検出部」を構成しても良い。
  第1圧力センサ6aは、第5循環通路22eを流通する冷媒の圧力を検出可能となっている。第1温度センサ6bは、第5循環通路22eを流通する冷媒の温度を検出可能となっている。これにより、第1圧力センサ6a及び第1温度センサ6bは、循環通路224において、第1オリフィス43よりも上流側を流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出する。なお、第1圧力センサ6a及び第1温度センサ6bは、第3循環通路22c又は第4循環通路22dを流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出しても良い。また、第1圧力センサ6a及び第1温度センサ6bは、第1オリフィス43よりも上流側であれば、第7循環通路22gを流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出しても良い。
  第2圧力センサ6cは、第1吸入通路23aを流通する冷媒の圧力を検出可能となっている。第2温度センサ6dは、第1吸入通路23aを流通する冷媒の温度を検出可能となっている。これにより、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dは、吸入通路233において、アキュムレータ42と吸入口16aとの間を流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出する。なお、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dは、第2吸入通路23b、第3吸入通路23c又は第6吸入通路23fを流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出しても良い。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、凝縮器9での熱交換を終えて循環通路224を蒸発器11に向かって流通する冷媒が第7循環通路22gを流通する際に第1オリフィス43によって、所定の圧力に減圧される。そして、蒸発器11での熱交換を終えた冷媒がアキュムレータ42に流入する。これにより、アキュムレータ42は、冷媒を蓄圧しつつ気液分離させる。このため、液相の冷媒が吸入口16aから圧縮機構16に吸入されることが好適に防止されている。ここで、蒸発器11とハウジング10との間にアキュムレータケース41が設けられることにより、アキュムレータケース41内のアキュムレータ42は、蒸発器11のD1A側に配置されている。これにより、吸入通路233の構成を簡素化することが可能となっている。
  また、このヒートポンプ装置では、第5循環通路22dを流通する冷媒の圧力及び温度、つまり、凝縮器9での熱交換を終えた後、第1オリフィス43において減圧される前の状態にある冷媒の圧力及び温度が第1圧力センサ6a及び第1温度センサ6bによって検出される。さらに、このヒートポンプ装置では、第1吸入通路23aを流通する冷媒の圧力及び温度、つまり、アキュムレータ42で蓄圧されつつ気液分離された後、吸入口16aに至る前の状態にある冷媒の圧力及び温度が第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dによって検出される。これにより、インバータ回路18は、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dによって検出された冷媒の温度及び圧力を通じて、現在の電動圧縮機1における作動状況、ひいては、ヒートポンプ装置の作動状況を検出することが可能となっている。
  具体的には、インバータ回路18は、第1圧力センサ6aが検出した冷媒の圧力が予め設定された閾値よりも高ければ、圧縮機構16が設定値よりも高圧で冷媒を圧縮して吐出していると判断する。これにより、このヒートポンプ装置では、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を行うことで、冷媒が過度に高圧の状態で圧縮機構16、ひいては電動圧縮機1が作動することを防止している。
  また、インバータ回路18は、第1圧力センサ6aが検出した冷媒の温度を通じて、凝縮器9での熱交換による冷媒の冷却の状態を測定する。ここで、熱交換による冷媒の冷却が好適に行われていなければ、ヒートポンプ装置では、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を通じて圧縮機構16から吐出される冷媒の流量を調整する。
  また、インバータ回路18は、第2圧力センサ6cと第2温度センサ6dとがそれぞれ検出した冷媒の圧力及び温度を通じて、アキュムレータ42での冷媒の蓄圧及び気液分離の状態を測定する。ここで、アキュムレータ42での冷媒の蓄圧及び気液分離が好適に行われていなければ、ヒートポンプ装置では、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を通じて圧縮機構16の作動制御を行う。また、ヒートポンプ装置では、アキュムレータ42の作動制御を行う。こうして、このヒートポンプ装置は、圧縮機構16に液相の冷媒が吸入されることを好適に防止している。このヒートポンプ装置における他の作用は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例6)
  図8に示すように、実施例6のヒートポンプ装置では、D1A側からD1B側に向かって、凝縮器9、ハウジング10、蒸発器11及びアキュムレータケース41がこの順で一体化されている。つまり、アキュムレータケース41が最もD1B側に配置されている。
  実施例5のヒートポンプ装置と異なり、このヒートポンプ装置では、アキュムレータケース41に第7循環通路22g、第5冷却用液体通路36e及び第6冷却用液体通路36fが形成されていない。これにより、第5循環通路22eのD1B側に第2流入口11aが接続されている。こうして、このヒートポンプ装置では、第3~5循環通路22c~22eによって循環通路225が形成されている。
  また、このヒートポンプ装置では、インバータハウジング15に第2オリフィス44が形成されている。第2オリフィス44も本発明における「固定絞り」の一例である。第2オリフィス44は、第5循環通路22eの通路面積を所定の大きさに縮小している。このため、蒸発器11に向かう冷媒は、第5循環通路22eを流通する際に所定の圧力に減圧される。
  さらに、このヒートポンプ装置では、第4流入口11cが第1冷却用液体通路36aのD1B側と接続しており、第4流出口11dが第2冷却用液体通路36bのD1B側と接続している。
  そして、このヒートポンプ装置では、蒸発器11に第7吸入通路23gが形成されている。これにより、第7吸入通路23gのD1B側は、アキュムレータ42とは反対側で第6吸入通路23fと接続している。また、第7吸入通路23gのD1A側は、第1吸入通路23aのD1B側と接続している。こうして、第1~3、5~7吸入通路23a~23c、23e~23gによって吸入通路234が形成されている。
  また、実施例5のヒートポンプ装置と異なり、このヒートポンプ装置は、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dを備えていない。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例5のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、アキュムレータケース41が最もD1B側に配置されることにより、アキュムレータケース41内のアキュムレータ42は、アキュムレータケース41を介して外部に好適に放熱することが可能となっている。これにより、アキュムレータ42内の冷媒を好適に冷却することが可能となっている。
  また、このヒートポンプ装置は、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dを省略することにより、構成の簡素化と製造コストの低廉化とが可能となっている。このヒートポンプ装置における他の作用は、実施例1、5のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例7)
  図9に示すように、実施例7のヒートポンプ装置では、アキュムレータケース41を省略し、アキュムレータ42がモータハウジング14内、すなわちハウジング10内に収容されている。なお、アキュムレータ42は、インバータハウジング15内又はコンプレッサハウジング13内に収容されても良い。
  また、このヒートポンプ装置では、モータハウジング14に第2吸入通路23bが形成されていない一方で、第5吸入通路23e及び第6吸入通路23fが形成されている。そして、第5吸入通路23eは、アキュムレータ42とは反対側で第1吸入通路23aのD1A側と接続している。また、第6吸入通路23fは、アキュムレータ42とは反対側で第3吸入通路23cのD1B側と接続している。こうして、第1、3、5、6吸入通路23a、23c、23e、23fによって、吸入通路235が形成されている。
  また、実施例6のヒートポンプ装置と同様、このヒートポンプ装置でも、第3~5循環通路22c~22eによって循環通路225が形成されている。そして、モータハウジング14に第3オリフィス45が形成されている。第3オリフィス45も本発明における「固定絞り」の一例である。第3オリフィス45は、第4循環通路22dの通路面積を所定の大きさに縮小している。このため、冷媒は、第4循環通路22dを流通する際に所定の圧力に減圧される。
  さらに、実施例1のヒートポンプ装置と同様、このヒートポンプ装置でも、第4流入口11cが第1冷却用液体通路36aのD1B側と接続しており、第4流出口11dが第2冷却用液体通路36bのD1B側と接続している。さらに、このヒートポンプ装置も、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dを備えていない。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例5のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、アキュムレータケース41を省略することにより、ヒートポンプ装置全体を軸方向D1により小型化することが可能となっている。また、このヒートポンプ装置でも、第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dを省略することにより、構成の簡素化と製造コストの低廉化とが可能となっている。このヒートポンプ装置における他の作用は実施例1、5のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例8)
  図10に示すように、実施例8のヒートポンプ装置では、凝縮器9に換えて凝縮器90を備えている。また、このヒートポンプ装置は、レシーバケース3及びレシーバ5を備えていない。これにより、このヒートポンプ装置では、第1吐出通路21aのみによって吐出通路212が形成されており、第3~5循環通路22c~22eによって循環通路225が形成されており、第1~3吸入通路23a~23cによって吸入通路231が形成されている。
  さらに、このヒートポンプ装置は、第3圧力センサ8aと、第3温度センサ8bと、第4圧力センサ8cと、第4温度センサ8dとを備えている。第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bは、本発明における「循環通路側検出部」を構成している。第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dは、本発明における「吸入通路側検出部」を構成している。
  詳細な図示を省略するものの、凝縮器90についても凝縮器9と同様に、複数枚の第1熱交換プレート91と、複数枚の第1スペーサ92と、1枚の第1エンドプレート93と、1枚の第2エンドプレート94とで構成されている。そして、凝縮器90についても、各第1締結ボルト201によって、第1エンドプレート93、各第1熱交換プレート91、各第1スペーサ92、第2エンドプレート94が軸方向D1に締結され、ハウジング10に固定されている。こうして、このヒートポンプ装置では、凝縮器90がハウジング10の軸方向D1でハウジング10と一体化されており、凝縮器90は、ハウジング10のD1A側に配置されている。
  凝縮器90は、第1流入口90a、第1流出口90b、第3流入口90c及び第3流出口90dを有している他、凝縮器側第1冷媒領域90eと、凝縮器側第2冷媒領域90fと、第1液体領域90gとを有している。さらに、凝縮器90は、レシーバ90hを有している。レシーバ90hは、本発明における「凝縮器側気液分離部」の一例である。
  上述のように、凝縮器90がハウジング10に固定されることにより、第1流入口90aは、第1吐出通路21aのD1A側と接続されている。また、第1流出口90bは、第3循環通路22cのD1A側と接続されている。また、第3流入口90cは、第1加熱用液体通路33aのD1A側と接続されている。そして、第3流出口90dは、第4加熱用液体通路33dのD1A側と接続されている。
  凝縮器側第1冷媒領域90e及び凝縮器側第2冷媒領域90fは、凝縮器90における冷媒の流通方向において、第1流入口90aと第1流出口90bとの間に位置している。凝縮器側第1冷媒領域90eは、自己における冷媒の流通方向の最も上流側が第1吐出通路21aとは反対側で第1流入口90aと接続している。凝縮器側第2冷媒領域90fは、凝縮器側第1冷媒領域90eよりも冷媒の流通方向の下流側に位置している。凝縮器側第2冷媒領域90fは、自己における冷媒の流通方向の最も下流側が第3循環通路22cとは反対側で第1流出口90bと接続している。
  また、凝縮器側第1冷媒領域90eは、自己における冷媒の流通方向の最も下流側がレシーバ90hと接続している。そして、凝縮器側第2冷媒領域90fは、自己における冷媒の流通方向の最も上流側がレシーバ90hと接続している。これにより、レシーバ90hは、凝縮器90における冷媒の流通方向において、凝縮器側第1冷媒領域90eと凝縮器側第2冷媒領域90fとの間に位置しており、凝縮器側第1冷媒領域90eと凝縮器側第2冷媒領域90fとを接続している。そして、レシーバ90hは、凝縮器側第1冷媒領域90eを経た冷媒を気液分離させた状態で凝縮器側第2冷媒領域90fに流通させる。
  第1液体領域90gは、自己における加熱用液体の流通方向の最も上流側が第1加熱用液体通路33aとは反対側で第3流入口90cと接続している。また、第1液体領域90gは、自己における加熱用液体の流通方向の最も下流側が第4加熱用液体通路33dとは反対側で第3流出口90dと接続している。
  また、このヒートポンプ装置では、膨張弁7が第5循環通路22eに設けられている。これにより、膨張弁7はインバータハウジング15内に配置されている。なお、膨張弁7は、第3循環通路22c又は第4循環通路22dに設けられても良い。
  第3圧力センサ8a、第3温度センサ8b、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dは、いずれもインバータハウジング15内に設けられており、それぞれインバータ回路18と接続されている。なお、第3圧力センサ8a、第3温度センサ8b、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dは、コンプレッサハウジング13内又はモータハウジング14内に設けられても良い。また、第3温度センサ8bを省略することにより、第3圧力センサ8a単体で本発明における「循環通路側検出部」を構成しても良い。
  第3圧力センサ8aは、第5循環通路22eにおいて、膨張弁7よりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出可能となっている。第3温度センサ8bは、第5循環通路22eにおいて、膨張弁7よりも上流側を流通する冷媒の温度を検出可能となっている。すなわち、第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bは、凝縮器90での熱交換を終えた後、膨張弁7によって減圧される前の状態にある冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出可能となっている。なお、第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bは、第3循環通路22c又は第4循環通路22dを流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出しても良い。また、上述のように、膨張弁7が第3循環通路22c又は第4循環通路22dに設けられた場合、第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bは、膨張弁7が設けられた位置に対応しつつ、循環通路225において、膨張弁7よりも上流側を流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出する。
  第4圧力センサ8cは、第1吸入通路23aを流通する冷媒の圧力を検出可能となっている。第4温度センサ8dは、第1吸入通路23aを流通する冷媒の温度を検出可能となっている。こうして、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dは、吸入通路231を流通する冷媒の圧力及び温度、すなわち、蒸発器11での熱交換を終えた後、吸入口16aに至る前の状態にある冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出可能となっている。なお、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dは、第2吸入通路23b又は第3吸入通路23cを流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出することによって、吸入通路231を流通する冷媒の圧力及び温度をそれぞれ検出しても良い。
  これらの第3圧力センサ8a、第3温度センサ8b、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dがそれぞれ検出した冷媒の圧力及び温度は、インバータ回路18に送信される。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、圧縮機構16で圧縮された高温高圧の冷媒が吐出口16b及び吐出通路212を経て第1流入口90aから凝縮器90内に流入する。そして、この冷媒は凝縮器側第1冷媒領域90e内を流通する。また、加熱用液体が加熱用液体入口31から第1加熱用液体通路33aを経て、第3流入口90cから凝縮器90内に流入し、第1液体領域90g内を流通する。
  これにより、凝縮器90では、凝縮器側第1冷媒領域90e内を流通する冷媒と、第1液体領域90g内を流通する加熱用液体とが熱交換を行う。こうして、加熱用液体の加熱が行われる。そして、凝縮器側第1冷媒領域90eを経た冷媒は、レシーバ90hによって気液分離された状態で凝縮器側第2冷媒領域90fを流通する。つまり、凝縮器側第2冷媒領域90f内を流通する冷媒は、ほぼ液相となっている。
  そして、凝縮器側第2冷媒領域90f内を流通する冷媒についても、第1液体領域90g内を流通する加熱用液体との熱交換を行うことにより、加熱用液体を加熱する。より詳細には、凝縮器側第2冷媒領域90f内を流通する冷媒は、凝縮器側第1冷媒領域90e内を流通する冷媒によって加熱される前の加熱用液体と熱交換を行う。また、凝縮器側第2冷媒領域90f内を流通する冷媒は、加熱用液体に放熱を行うことで過冷却される。このように過冷却された冷媒は、第1流出口90bから流出し、循環通路225を膨張弁7に向かって流通する。なお、熱交換によって加熱された加熱用液体は、第3流出口90d、第4加熱用液体通路33d及び加熱用液体出口32を経て、ハウジング10の外部に流出する。
  このように、このヒートポンプ装置において、凝縮器側第2冷媒領域90fには、レシーバ90hによって気液分離された後の冷媒が流通する。このため、第1液体領域90g内を流通する加熱用液体との熱交換によって、凝縮器側第2冷媒領域90f内を流通する冷媒を好適に過冷却することができる。これにより、循環通路225を膨張弁7に向かって流通する冷媒、つまり、膨張弁7によって減圧される前の冷媒について、確実性高く液相とすることが可能となっている。この結果、このヒートポンプ装置では、蒸発器11の第2流入口11aにおいて、気相の冷媒が生じることを好適に抑制できることから、蒸発器11での熱交換によって、冷却用液体を好適に冷却することが可能となっている。
  また、このヒートポンプ装置では、凝縮器90での熱交換を終えた後、膨張弁7によって減圧される前の状態にある冷媒の圧力及び温度が第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bによって検出される。さらに、蒸発器11での熱交換を終えた後、吸入口16aに至る前の状態にある冷媒の圧力及び温度が第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dによって検出される。これにより、インバータ回路18は、第3圧力センサ8a、第3温度センサ8b、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dによって検出された冷媒の温度及び圧力を通じて、現在の電動圧縮機1における作動状況、ひいては、ヒートポンプ装置の作動状況を検出することが可能となっている。
  具体的には、インバータ回路18は、第3圧力センサ8aが検出した冷媒の圧力が予め設定された閾値よりも高ければ、圧縮機構16が設定値よりも高圧で冷媒を圧縮して吐出していると判断する。これにより、このヒートポンプ装置では、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を行うことで、冷媒が過度に高圧の状態で圧縮機構16、ひいては電動圧縮機1が作動することを防止している。
  また、インバータ回路18は、第3圧力センサ8aが検出した冷媒の温度を通じて、凝縮器90の凝縮器側第2冷媒領域90fにおける冷媒の過冷却の状態を測定する。ここで、冷媒の過冷却が好適に行われていなければ、ヒートポンプ装置では、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を通じて圧縮機構16から吐出される冷媒の流量を調整する。また、ヒートポンプ装置は、第3圧力センサ8aと第3温度センサ8bとがそれぞれ検出した冷媒の圧力及び温度を基に膨張弁7の開度を調整する。さらに、このヒートポンプ装置は、冷媒の過冷却の状態を通じて膨張弁7の異常を検出することも可能となっている。
  また、インバータ回路18は、第4圧力センサ8cと第4温度センサ8dとがそれぞれ検出した吸入通路231の冷媒の圧力及び温度を通じて、蒸発器11での熱交換を終えた冷媒の加熱の状態、すなわちスーパーヒートを測定する。ここで、冷媒のスーパーヒートが好適に行われていなければ、ヒートポンプ装置では、膨張弁7の開度を調整する他、インバータ回路18が電動モータ17の作動制御を通じて圧縮機構16の作動制御を行う。こうして、このヒートポンプ装置は、圧縮機構16に液相の冷媒が吸入されることを好適に防止している。このヒートポンプ装置における他の作用は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例9)
  図11に示すように、実施例9のヒートポンプ装置では、蒸発器11に換えて蒸発器115を備えている。また、このヒートポンプ装置も、レシーバケース3、レシーバ5及び膨張弁7を備えていない。これにより、このヒートポンプ装置でも、第1吐出通路21aのみによって吐出通路212が形成されており、第3~5循環通路22c~22eによって循環通路225が形成されており、第1~3吸入通路23a~23cによって吸入通路231が形成されている。
  また、このヒートポンプ装置では、凝縮器9がハウジング10に固定されており、凝縮器9はハウジング10のD1A側に位置している。そして、凝縮器9では、第1流入口9aに対して第1吐出通路21aのD1A側が接続されており、第1流出口9bに対して第3循環通路22cのD1A側が接続されている。また、第3流入口9cに対して第1加熱用液体通路33aのD1A側が接続されており、第3流出口9dに対して第4加熱用液体通路33dのD1A側が接続されている。
  詳細な図示を省略するものの、蒸発器115についても蒸発器11と同様に、複数枚の第2熱交換プレート111と、複数枚の第2スペーサ112と、1枚の第3エンドプレート113と、1枚の第4エンドプレート114とで構成されている。そして、蒸発器115についても、各第2締結ボルト203によって、第3エンドプレート113、各第2熱交換プレート111、各第2スペーサ112、第4エンドプレート114が軸方向D1に締結され、インバータハウジング15、ひいてはハウジング10に固定されている。こうして、このヒートポンプ装置では、蒸発器115がハウジング10の軸方向D1でハウジング10と一体化されており、蒸発器115は、ハウジング10のD1B側に配置されている。
  蒸発器115は、第2流入口115a、第2流出口115b、第4流入口115c及び第4流出口115dを有している。また、蒸発器115は、蒸発器側第1冷媒領域115eと、蒸発器側第2冷媒領域115fと、第2液体領域115gと、レシーバ115hと膨張弁115iとを有している。レシーバ115hは、本発明における「蒸発器側気液分離部」の一例である。また、膨張弁115iは、本発明における「蒸発器側絞り部」の一例である。
  上述のように、蒸発器115がハウジング10に固定されることにより、第2流入口115aは、第5循環通路22eのD1B側と接続されている。また、第2流出口115bは、第1吸入通路23aのD1B側と接続されている。また、第4流入口115cは、第1冷却用液体通路36aのD1B側と接続されている。そして、第4流出口115dは、第2冷却用液体通路36bのD1B側と接続されている。
  蒸発器側第1冷媒領域115e及び蒸発器側第2冷媒領域115fは、蒸発器115における冷媒の流通方向において、第2流入口115aと第2流出口115bとの間に位置している。また、蒸発器側第2冷媒領域115fは、蒸発器115における冷媒の流通方向において、蒸発器側第1冷媒領域115eの下流側に位置している。蒸発器側第2冷媒領域115fは、自己における冷媒の流通方向の最も上流側が蒸発器側第1冷媒領域115eと接続している。さらに、蒸発器側第2冷媒領域115fは、自己における冷媒の流通方向の最も下流側が第1吸入通路23aとは反対側で第2流出口115bと接続している。
  レシーバ115hは、蒸発器115における冷媒の流通方向において、第2流入口115aと蒸発器側第1冷媒領域115eとの間に位置しており、第2流入口115aと蒸発器側第1冷媒領域115eとに接続している。つまり、レシーバ115hは、蒸発器115における冷媒の流通方向において、第2流入口115aの下流側かつ、蒸発器側第1冷媒領域115eの上流側に位置している。レシーバ115hは、第2流入口115aから流入した冷媒を気液分離させた状態で蒸発器側第1冷媒領域115eに流通させる。
  膨張弁115iは、蒸発器側第1冷媒領域115eと蒸発器側第2冷媒領域115fとの間に配置されている。膨張弁7と同様、膨張弁115iについても図示しない制御装置に接続されている。
  第2液体領域115gは、自己における冷却用液体の流通方向の最も上流側が第1冷却用液体通路36aとは反対側で第4流入口115cと接続している。また、第2液体領域115gは、自己における冷却用液体の流通方向の最も下流側が第2冷却用液体通路36bとは反対側で第4流出口115dと接続している。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、冷却用液体が冷却用液体入口34から第1冷却用液体通路36aを経て、第4流入口115cから蒸発器115内に流入し、第2液体領域115g内を流通する。また、凝縮器9及び循環通路225を経た冷媒が第2流入口115aから蒸発器115内に流入する。このように蒸発器115内に流入した冷媒は、まず初めにレシーバ115hによって気液分離される。このため、蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する冷媒は、ほぼ液相となっている。
  そして、蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する冷媒は、第2液体領域115g内を流通する冷却用液体と熱交換を行う。これにより、蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する冷媒は過冷却される。このように過冷却された冷媒は、膨張弁115iによって減圧されて蒸発器側第2冷媒領域115f内を流通する。この際、膨張弁115iは制御装置によって制御されることにより、自己の開度を適宜変更させる。これにより、膨張弁115iは、蒸発器側第2冷媒領域115f内を流通する冷媒の圧力を適宜調整する。
  こうして、蒸発器115では、蒸発器側第2冷媒領域115f内を流通する冷媒と、第2液体領域115g内を流通する冷却用液体との熱交換により、冷却用液体が冷却される。より詳細には、蒸発器側第2冷媒領域115f内を流通する冷媒は、蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する冷媒との熱交換を終えた冷却用液体と熱交換を行う。そして、冷却用液体との熱交換を終えた冷媒は、第2流出口115bから流出し、吸入通路231を経て圧縮機構16に吸入される。一方、冷媒との熱交換で冷却された冷却用液体は、第4流出口115d、第2冷却用液体通路36b及び冷却用液体出口35を経て、ハウジング10の外部に流出する。
  このように、このヒートポンプ装置では、第2流入口115aから流入した冷媒は、レシーバ115hによって気液分離された後に蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する。このため、冷却用液体との熱交換によって、蒸発器側第1冷媒領域115e内を流通する冷媒を好適に過冷却することが可能となっている。これにより、蒸発器側第1冷媒領域115eを経た冷媒、つまり、膨張弁115iで減圧される前の冷媒について、確実性高く液相とすることが可能となっている。この結果、このヒートポンプ装置では、膨張弁115iにおいて冷媒を好適に減圧できる。このため、蒸発器側第2冷媒領域115f内を流通する冷媒と、第2液体領域115g内を流通する冷却用液体との熱交換によって、冷却用液体を好適に冷却することが可能となっている。このヒートポンプ装置における他の作用は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  (実施例10)
  図12に示すように、実施例10のヒートポンプ装置では、実施例9のヒートポンプ装置における蒸発器115に換えて蒸発器116を備えている。この蒸発器116についても、蒸発器11、115と同様に複数枚の第2熱交換プレート111等によって構成されているとともに、各第2締結ボルト203によって、ハウジング10に固定されてハウジング10のD1B側に配置されている。
  蒸発器116は、第2流入口116a、第2流出口116b、第4流入口116c及び第4流出口116dを有している。また、蒸発器116は、蒸発器側第1冷媒領域116eと、蒸発器側第2冷媒領域116fと、蒸発器側第3冷媒領域116gと、第2液体領域116hと、レシーバ116iと膨張弁116jとを有している。レシーバ116iも本発明における「蒸発器側気液分離部」の一例である。また、膨張弁116jも本発明における「蒸発器側絞り部」の一例である。
  第2流入口116aは、第5循環通路22eのD1B側と接続されている。また、第2流出口116bは、第1吸入通路23aのD1B側と接続されている。また、第4流入口116cは、第1冷却用液体通路36aのD1B側と接続されている。そして、第4流出口116dは、第2冷却用液体通路36bのD1B側と接続されている。
  蒸発器側第1冷媒領域116e、蒸発器側第2冷媒領域116f及び蒸発器側第3冷媒領域116gは、蒸発器116における冷媒の流通方向において、第2流入口116aと第2流出口116bとの間に位置している。また、蒸発器側第2冷媒領域116fは、蒸発器116における冷媒の流通方向において、蒸発器側第1冷媒領域116eの下流側に位置している。そして、蒸発器側第3冷媒領域116gは、蒸発器116における冷媒の流通方向において、蒸発器側第2冷媒領域116fの下流側に位置している。つまり、蒸発器側第3冷媒領域116gは、蒸発器側第1冷媒領域116e、蒸発器側第2冷媒領域116f及び蒸発器側第3冷媒領域116gのうち、最も冷媒の流通方向の下流側に位置している。
  蒸発器側第2冷媒領域116fは、自己における冷媒の流通方向の最も上流側が蒸発器側第1冷媒領域116eと接続している。また、蒸発器側第2冷媒領域116fは、自己における冷媒の流通方向の最も下流側が蒸発器側第3冷媒領域116gと接続している。そして、蒸発器側第3冷媒領域116gは、自己における冷媒の流通方向の最も下流側が第1吸入通路23aとは反対側で第2流出口116bと接続している。
  レシーバ116iは、蒸発器116における冷媒の流通方向において、第2流入口116aと蒸発器側第1冷媒領域116eとの間に位置しており、第2流入口116aと蒸発器側第1冷媒領域116eとに接続している。つまり、レシーバ116iは、蒸発器116における冷媒の流通方向において、第2流入口116aの下流側かつ、蒸発器側第1冷媒領域116eの上流側に位置している。レシーバ116iは、第2流入口116aから流入した冷媒を気液分離させた状態で蒸発器側第1冷媒領域116eに流通させる。
  膨張弁116jは、蒸発器側第1冷媒領域116eと蒸発器側第2冷媒領域116fとの間に配置されている。膨張弁7、115iと同様、膨張弁116jも図示しない制御装置に接続されている。
  第2液体領域116hは、自己における冷却用液体の流通方向の最も上流側が第1冷却用液体通路36aとは反対側で第4流入口116cと接続している。また、第2液体領域116hは、自己における冷却用液体の流通方向の最も下流側が第2冷却用液体通路36bとは反対側で第4流出口116dと接続している。このヒートポンプ装置における他の構成は、実施例9のヒートポンプ装置と同様である。
  このヒートポンプ装置では、冷却用液体が冷却用液体入口34から第1冷却用液体通路36aを経て、第4流入口116cから蒸発器116内に流入し、第2液体領域116h内を流通する。また、凝縮器9及び循環通路225を経た冷媒が第2流入口116aから蒸発器116内に流入する。このように蒸発器116内に流入した冷媒は、まず初めにレシーバ116iによって気液分離される。このため、蒸発器側第1冷媒領域116e内を流通する冷媒は、ほぼ液相となっている。
  そして、蒸発器側第1冷媒領域116e内を流通する冷媒は、蒸発器側第3冷媒領域116g内を流通する冷媒と熱交換を行う。ここで、蒸発器側第3冷媒領域116gは、冷媒の流通方向において、蒸発器側第2冷媒領域116f及び膨張弁116jよりも下流側に位置している。そして、蒸発器側第3冷媒領域116g内には、蒸発器側第2冷媒領域116fを経た冷媒、つまり、膨張弁116jによって減圧された冷媒が流通している。このため、蒸発器側第1冷媒領域116e内を流通する冷媒は、蒸発器側第3冷媒領域116g内を流通する冷媒と熱交換によって過冷却される。このように過冷却された冷媒は、膨張弁116jによって減圧されて蒸発器側第2冷媒領域116f内を流通する。なお、膨張弁116jについても制御装置によって制御されることで自己の開度を適宜変更させる。これにより、膨張弁116jは、蒸発器側第2冷媒領域116f内を流通する冷媒の圧力を適宜調整する。
  そして、蒸発器側第2冷媒領域116f内を流通する冷媒は、第2液体領域116h内を流通する冷却用液体と熱交換を行うことにより、冷却用液体を冷却する。このように、この蒸発器116では、蒸発器側第2冷媒領域116f内を流通する冷媒のみが冷却用液体と熱交換を行う。そして、蒸発器側第2冷媒領域116fを経た冷媒は、上述のように蒸発器側第3冷媒領域116g内を流通する。そして、蒸発器側第3冷媒領域116gを経た冷媒は、第2流出口116bから流出し、最終的に圧縮機構16に吸入される。一方、冷媒との熱交換で冷却された冷却用液体は、第4流出口116d、第2冷却用液体通路36b及び冷却用液体出口35を経て、ハウジング10の外部に流出する。
  このように、このヒートポンプ装置では、第2流入口116aから流入した冷媒は、レシーバ116iによって気液分離された後に蒸発器側第1冷媒領域116e内を流通する。このため、蒸発器側第3冷媒領域116g内を流通する冷媒との熱交換によって、蒸発器側第1冷媒領域116eを流通する冷媒を好適に過冷却することが可能となっている。これにより、実施例9のヒートポンプ装置と同様、このヒートポンプ装置においても、膨張弁116jで減圧される前の冷媒を確実性高く液相とすることが可能となっている。この結果、このヒートポンプ装置でも、膨張弁116jにおいて冷媒を好適に減圧できる。このため、蒸発器側第2冷媒領域116f内を流通する冷媒と、第2液体領域116h内を流通する冷却用液体との熱交換によって、冷却用液体を好適に冷却することが可能となっている。このヒートポンプ装置における他の作用は、実施例1のヒートポンプ装置と同様である。
  以上において、本発明を実施例1~10に即して説明したが、本発明は上記実施例1~10に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
  例えば、実施例1~10のヒートポンプ装置では、凝縮器9、90が複数枚の第1熱交換プレート91と、複数枚の第1スペーサ92と、1枚の第1エンドプレート93と、1枚の第2エンドプレート94とで構成されている。しかし、これに限らず、凝縮器9、90は他の構成であっても良い。蒸発器11、115、116についても同様である。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32を凝縮器9、90に形成しても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、固定部133に加熱用液体入口31を形成し、凝縮器9、90に加熱用液体出口32を形成しても良く、固定部133に加熱用液体出口32を形成し、凝縮器9、90に加熱用液体入口31を形成しても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35を蒸発器11、115、116に形成しても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、インバータハウジング15に冷却用液体入口34を形成し、蒸発器11、115、116に冷却用液体出口35を形成しても良く、インバータハウジング15に冷却用液体出口35を形成し、蒸発器11、115、116に冷却用液体入口34を形成しても良い。
  また、実施例1、2のヒートポンプ装置において、レシーバケース3に加熱用液体入口31及び加熱用液体出口32を形成しても良い。また、実施例1、2のヒートポンプ装置において、レシーバケース3に加熱用液体入口31を形成し、凝縮器9に加熱用液体出口32を形成しても良く、レシーバケース3に加熱用液体出口32を形成し、凝縮器9に加熱用液体入口31を形成しても良い。
  また、実施例3のヒートポンプ装置において、レシーバケース3に冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35を形成しても良い。また、実施例3のヒートポンプ装置において、レシーバケース3に冷却用液体入口34を形成し、蒸発器11に冷却用液体出口35を形成しても良く、レシーバケース3に冷却用液体出口35を形成し、蒸発器11に冷却用液体入口34を形成しても良い。
  また、実施例5、6のヒートポンプ装置において、アキュムレータケース41に冷却用液体入口34及び冷却用液体出口35を形成しても良い。また、実施例5、6のヒートポンプ装置において、アキュムレータケース41に冷却用液体入口34を形成し、蒸発器11に冷却用液体出口35を形成しても良く、アキュムレータケース41に冷却用液体出口35を形成し、蒸発器11に冷却用液体入口34を形成しても良い。
  また、実施例1~4のヒートポンプ装置についても、実施例8のヒートポンプ装置と同様に第3圧力センサ8a、第3温度センサ8b、第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dを備えていても良い。
  また、実施例9のヒートポンプ装置において、蒸発器側第1冷媒領域115eを経て膨張弁115iに至る前の冷媒の圧力及び温度を第3圧力センサ8a及び第3温度センサ8bによって検出するとともに、吸入通路231を流通する冷媒の圧力及び温度を第4圧力センサ8c及び第4温度センサ8dによって検出しても良い。
  また、実施例8~10のヒートポンプ装置において、吸入通路231にアキュムレータ42を設けても良い。
  また、実施例1~4、8のヒートポンプ装置では、膨張弁7を本発明における「絞り部」としている。しかし、これに限らず、オリフィス等の固定絞りを本発明における「絞り部」としても良い。
  また、実施例9、10のヒートポンプ装置では、膨張弁115i、116jを本発明における「蒸発器側絞り部」としている。しかし、これに限らず、オリフィス等の固定絞りを本発明における「蒸発器側絞り部」としても良い。
  また、実施例6、7のヒートポンプ装置についても、実施例5のヒートポンプ装置と同様に第1圧力センサ6a、第1温度センサ6b、第2圧力センサ6c及び第2温度センサ6dを備えていても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、インバータ回路18と電動モータ17との間に圧縮機構16を配置しても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置は、本発明における「移動体」としての電気自動車100に搭載されている。しかし、これに限らず、本発明における「移動体」は、例えば、運送車両や産業車両の他、船舶や航空機等であっても良い。
  また、実施例1~10のヒートポンプ装置において、凝縮器9、90及び蒸発器11、115、116の少なくとも一方を軸方向D1に直交するハウジング10の径方向で電動圧縮機1と一体化させても良い。
  また、本明細書では以下の発明を含んでいる。
(付記1)
  ハウジングと、前記ハウジングに設けられて冷媒を吸入する吸入口と、前記ハウジングに設けられて冷媒を吐出する吐出口と、前記ハウジング内に設けられ、前記吸入口から吸入した冷媒を圧縮して前記吐出口から吐出させる圧縮機構と、前記ハウジング内に設けられて前記圧縮機構を作動させる電動モータとを有する電動圧縮機と、
  冷媒と加熱用液体とで熱交換を行う凝縮器と、
  冷媒と冷却用液体とで熱交換を行う蒸発器とを備え、
  前記凝縮器は、前記吐出口から吐出された冷媒を流入させる第1流入口と、前記蒸発器に向けて冷媒を流出させる第1流出口とを有し、
  前記蒸発器は、前記第1流出口から流出した冷媒を流入させる第2流入口と、前記吸入口に向けて冷媒を流出させる第2流出口とを有している移動体用ヒートポンプ装置であって、
  前記凝縮器と前記蒸発器との間に前記電動圧縮機が配置されつつ、前記凝縮器、前記電動圧縮機及び前記蒸発器が一体化され、
  前記電動圧縮機は、前記ハウジング内に設けられて前記電動モータの制御を行うインバータ回路をさらに有し、
  前記インバータ回路は、前記圧縮機構と前記蒸発器との間に配置され、
  前記吐出口は前記吸入口よりも前記凝縮器の近くに配置され、
  前記吸入口は前記吐出口よりも前記蒸発器の近くに配置されていることを特徴とする移動体用ヒートポンプ装置。
(付記2)
  前記第1流出口と前記第2流入口とは循環通路によって接続され、
  前記循環通路は、少なくとも一部が前記ハウジングに形成されている付記1記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記3)
  前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
  前記気液分離器は、前記ハウジングと前記凝縮器との間に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記4)
  前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
  前記凝縮器は、前記気液分離器と前記電動圧縮機との間に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記5)
  前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
  前記気液分離器は、前記ハウジングと前記蒸発器との間に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記6)
  前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
  前記気液分離器は、前記ハウジング内に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記7)
  前記凝縮器は、前記第1流入口に接続する凝縮器側第1冷媒領域と、
  前記凝縮器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置して前記第1流出口に接続する凝縮器側第2冷媒領域と、
  前記凝縮器側第1冷媒領域と前記凝縮器側第2冷媒領域との間に位置して前記凝縮器側第1冷媒領域と前記凝縮器側第2冷媒領域とに接続された凝縮器側気液分離部とを有し、
  前記凝縮器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び前記凝縮器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記加熱用液体と熱交換を行い、
  前記循環通路には、前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記8)
  前記吸入口と前記第2流出口とは吸入通路によって接続され、
  前記循環通路には、前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられ、
  前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記循環通路において前記絞り部よりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する循環通路側検出部と、
  前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記吸入通路を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する吸入通路側検出部とをさらに備えている付記2乃至7のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記9)
  前記循環通路側検出部は、前記循環通路において前記絞り部よりも上流側を流通する冷媒の温度を検出する付記8記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記10)
  前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
  前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
  前記アキュムレータは、前記ハウジングと前記蒸発器との間に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記11)
  前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
  前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
  前記蒸発器は、前記アキュムレータと前記電動圧縮機との間に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記12)
  前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
  前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
  前記アキュムレータは、前記ハウジング内に配置されている付記2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記13)
  前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記循環通路において前記固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する高圧側検出部と、
  前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記アキュムレータと前記吸入口との間を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する低圧側検出部とをさらに備えている付記10乃至12のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記14)
  前記高圧側検出部は、前記循環通路において前記固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の温度を検出する付記13記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記15)
  前記蒸発器は、前記第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域と前記第2流出口とに接続する蒸発器側第2冷媒領域と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して前記第2流入口と前記蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域と前記蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し、
  前記蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び前記蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記冷却用液体と熱交換を行う付記1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記16)
  前記蒸発器は、前記第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域に接続する蒸発器側第2冷媒領域と、
  前記蒸発器側第2冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第2冷媒領域と前記第2流出口とに接続する蒸発器側第3冷媒領域と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して前記第2流入口と前記蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、
  前記蒸発器側第1冷媒領域と前記蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し、
  前記蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒は、前記蒸発器側第3冷媒領域を流通する冷媒と熱交換を行い、
  前記蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記冷却用液体と熱交換を行う付記1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記17)
  前記ハウジングには、前記加熱用液体を前記凝縮器に流入させる加熱用液体入口と、前記加熱用液体を前記凝縮器から流出させる加熱用液体出口と、前記冷却用液体を前記蒸発器に流入させる冷却用液体入口と、前記冷却用液体を前記蒸発器から流出させる冷却用液体出口とが形成されている付記1乃至16のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記18)
  前記蒸発器及び前記凝縮器の少なくとも一方は、複数枚の熱交換プレートと、前記各熱交換プレート同士の間に配置されたスペーサとを有し、
  前記各熱交換プレートと前記スペーサと前記ハウジングとは、締結部材によって一体に締結され、
  前記締結部材の締結力によって、前記各熱交換プレートと前記スペーサとの間が封止されている付記1乃至17のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記19)
  前記電動モータは、前記圧縮機構と前記インバータ回路との間に配置されている付記1乃至18のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
(付記20)
  前記吐出口と前記第1流入口とは吐出通路によって接続され、
  前記吸入口と前記第2流出口とは吸入通路によって接続され、
  前記吐出通路及び前記吸入通路は、少なくとも一部が前記ハウジングに形成されている付記1乃至19のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  本発明は、電気自動車等の移動体に利用可能である。
  1  電動圧縮機
  5  レシーバ(気液分離器)
  6a  第1圧力センサ(高圧側検出部)
  6b  第1温度センサ(高圧側検出部)
  6c  第2圧力センサ(低圧側検出部)
  6d  第2温度センサ(低圧側検出部)
  7  膨張弁(絞り部)
  8a  第3圧力センサ(循環通路側検出部)
  8b  第3温度センサ(循環通路側検出部)
  8c  第4圧力センサ(吸入通路側検出部)
  8d  第4温度センサ(吸入通路側検出部)
  9,90  凝縮器
  9a,90a  第1流入口
  9b,90b  第1流出口
  10  ハウジング
  11,115,116  蒸発器
  11a,115a,116a  第2流入口
  11b,115b,116b  第2流出口
  16  圧縮機構
  16a  吸入口
  16b  吐出口
  17  電動モータ
  18  インバータ回路
  31  加熱用液体入口
  32  加熱用液体出口
  34  冷却用液体入口
  35  冷却用液体出口
  42  アキュムレータ
  43~45  第1~3オリフィス(固定絞り)
  90e  凝縮器側第1冷媒領域
  90f  凝縮器側第2冷媒領域
  90h  レシーバ(凝縮器側気液分離部)
  91  第1熱交換プレート(熱交換プレート)
  92  第1スペーサ(スペーサ)
  100  電気自動車(移動体)
  111  第2熱交換プレート(熱交換プレート)
  112  第2スペーサ(スペーサ)
  115e,116e  蒸発器側第1冷媒領域
  115f,116f  蒸発器側第2冷媒領域
  115h,116i  レシーバ(蒸発器側気液分離部)
  115i,116j  膨張弁(蒸発器側絞り部)
  116g  蒸発器側第3冷媒領域
  201  第1締結ボルト(締結部材)
  203  第2締結ボルト(締結部材)
  211,212  吐出通路
  221~225  循環通路
  231~235  吸入通路

Claims (20)

  1.   ハウジングと、前記ハウジングに設けられて冷媒を吸入する吸入口と、前記ハウジングに設けられて冷媒を吐出する吐出口と、前記ハウジング内に設けられ、前記吸入口から吸入した冷媒を圧縮して前記吐出口から吐出させる圧縮機構と、前記ハウジング内に設けられて前記圧縮機構を作動させる電動モータとを有する電動圧縮機と、
      冷媒と加熱用液体とで熱交換を行う凝縮器と、
      冷媒と冷却用液体とで熱交換を行う蒸発器とを備え、
      前記凝縮器は、前記吐出口から吐出された冷媒を流入させる第1流入口と、前記蒸発器に向けて冷媒を流出させる第1流出口とを有し、
      前記蒸発器は、前記第1流出口から流出した冷媒を流入させる第2流入口と、前記吸入口に向けて冷媒を流出させる第2流出口とを有している移動体用ヒートポンプ装置であって、
      前記凝縮器と前記蒸発器との間に前記電動圧縮機が配置されつつ、前記凝縮器、前記電動圧縮機及び前記蒸発器が一体化され、
      前記電動圧縮機は、前記ハウジング内に設けられて前記電動モータの制御を行うインバータ回路をさらに有し、
      前記インバータ回路は、前記圧縮機構と前記蒸発器との間に配置され、
      前記吐出口は前記吸入口よりも前記凝縮器の近くに配置され、
      前記吸入口は前記吐出口よりも前記蒸発器の近くに配置されていることを特徴とする移動体用ヒートポンプ装置。
  2.   前記第1流出口と前記第2流入口とは循環通路によって接続され、
      前記循環通路は、少なくとも一部が前記ハウジングに形成されている請求項1記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  3.   前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
      前記気液分離器は、前記ハウジングと前記凝縮器との間に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  4.   前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
      前記凝縮器は、前記気液分離器と前記電動圧縮機との間に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  5.   前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
      前記気液分離器は、前記ハウジングと前記蒸発器との間に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  6.   前記循環通路には、気液分離器と、冷媒の流通方向で前記気液分離器の下流側に位置して前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部とが設けられ、
      前記気液分離器は、前記ハウジング内に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  7.   前記凝縮器は、前記第1流入口に接続する凝縮器側第1冷媒領域と、
      前記凝縮器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置して前記第1流出口に接続する凝縮器側第2冷媒領域と、
      前記凝縮器側第1冷媒領域と前記凝縮器側第2冷媒領域との間に位置して前記凝縮器側第1冷媒領域と前記凝縮器側第2冷媒領域とに接続された凝縮器側気液分離部とを有し、
      前記凝縮器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び前記凝縮器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記加熱用液体と熱交換を行い、
      前記循環通路には、前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  8.   前記吸入口と前記第2流出口とは吸入通路によって接続され、
      前記循環通路には、前記循環通路を流通する冷媒を減圧させる絞り部が設けられ、
      前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記循環通路において前記絞り部よりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する循環通路側検出部と、
      前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記吸入通路を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する吸入通路側検出部とをさらに備えている請求項2乃至7のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  9.   前記循環通路側検出部は、前記循環通路において前記絞り部よりも上流側を流通する冷媒の温度を検出する請求項8記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  10.   前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
      前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
      前記アキュムレータは、前記ハウジングと前記蒸発器との間に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  11.   前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
      前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
      前記蒸発器は、前記アキュムレータと前記電動圧縮機との間に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  12.   前記第2流出口と前記吸入口との間にはアキュムレータが設けられ、
      前記循環通路には、前記循環通路の通路面積を縮小する固定絞りが設けられ、
      前記アキュムレータは、前記ハウジング内に配置されている請求項2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  13.   前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記循環通路において前記固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の圧力を検出する高圧側検出部と、
      前記ハウジング内に設けられて前記インバータ回路と接続され、前記アキュムレータと前記吸入口との間を流通する冷媒の圧力及び温度を検出する低圧側検出部とをさらに備えている請求項10乃至12のいずれか1項記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  14.   前記高圧側検出部は、前記循環通路において前記固定絞りよりも上流側を流通する冷媒の温度を検出する請求項13記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  15.   前記蒸発器は、前記第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域と前記第2流出口とに接続する蒸発器側第2冷媒領域と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して前記第2流入口と前記蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域と前記蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し、
      前記蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒及び前記蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記冷却用液体と熱交換を行う請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  16.   前記蒸発器は、前記第2流入口よりも冷媒の流通方向の下流側に位置する蒸発器側第1冷媒領域と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域に接続する蒸発器側第2冷媒領域と、
      前記蒸発器側第2冷媒領域よりも冷媒の流通方向の下流側に位置し、前記蒸発器側第2冷媒領域と前記第2流出口とに接続する蒸発器側第3冷媒領域と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域よりも冷媒の流通方向の上流側に位置して前記第2流入口と前記蒸発器側第1冷媒領域とに接続された蒸発器側気液分離部と、
      前記蒸発器側第1冷媒領域と前記蒸発器側第2冷媒領域との間に位置し、前記蒸発器側第1冷媒領域を流通した冷媒を減圧させる蒸発器側絞り部とを有し、
      前記蒸発器側第1冷媒領域を流通する冷媒は、前記蒸発器側第3冷媒領域を流通する冷媒と熱交換を行い、
      前記蒸発器側第2冷媒領域を流通する冷媒は、前記冷却用液体と熱交換を行う請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  17.   前記ハウジングには、前記加熱用液体を前記凝縮器に流入させる加熱用液体入口と、前記加熱用液体を前記凝縮器から流出させる加熱用液体出口と、前記冷却用液体を前記蒸発器に流入させる冷却用液体入口と、前記冷却用液体を前記蒸発器から流出させる冷却用液体出口とが形成されている請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  18.   前記蒸発器及び前記凝縮器の少なくとも一方は、複数枚の熱交換プレートと、前記各熱交換プレート同士の間に配置されたスペーサとを有し、
      前記各熱交換プレートと前記スペーサと前記ハウジングとは、締結部材によって一体に締結され、
      前記締結部材の締結力によって、前記各熱交換プレートと前記スペーサとの間が封止されている請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  19.   前記電動モータは、前記圧縮機構と前記インバータ回路との間に配置されている請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
  20.   前記吐出口と前記第1流入口とは吐出通路によって接続され、
      前記吸入口と前記第2流出口とは吸入通路によって接続され、
      前記吐出通路及び前記吸入通路は、少なくとも一部が前記ハウジングに形成されている請求項1又は2記載の移動体用ヒートポンプ装置。
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