WO2024024408A1 - 電動圧縮機および熱マネージメントシステム - Google Patents

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WO2024024408A1
WO2024024408A1 PCT/JP2023/024623 JP2023024623W WO2024024408A1 WO 2024024408 A1 WO2024024408 A1 WO 2024024408A1 JP 2023024623 W JP2023024623 W JP 2023024623W WO 2024024408 A1 WO2024024408 A1 WO 2024024408A1
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WO
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cooling water
refrigerant
flow path
electric compressor
electric
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Application number
PCT/JP2023/024623
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剛志 酒井
利忠 三善
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present disclosure relates to an electric compressor used in a refrigeration cycle device, and a thermal management system including the refrigeration cycle device and a cooling water circuit.
  • the electric compressor described in Patent Document 1 includes an electric motor and a refrigerant compression section inside a housing, and an electric control section that drives and controls the electric motor outside the housing.
  • This electric compressor has a configuration in which the windings of the motor are cooled by a low-temperature, low-pressure refrigerant flowing inside the casing, and the refrigerant cools the switching elements of the inverter circuit included in the electric control section through the casing.
  • a configuration in which the electric motor and the electric control section are cooled only with refrigerant, such as the electric compressor described in Patent Document 1 has the following problems.
  • the refrigerant used in the refrigeration cycle generally has a large temperature difference between low temperature and high temperature. Therefore, if the temperature change of an electronic component that exchanges heat with the refrigerant increases, there is a concern that the life of the electronic component will be shortened.
  • the present disclosure provides an electric compressor and a thermal management system that prevents the temperature of electronic components from falling below the low-temperature guaranteed temperature when the outside air is extremely low, and protects the windings when the electric compressor is at low rotation speed and high load.
  • the purpose of this is to prevent the operating range from being limited.
  • an electric compressor used in a refrigeration cycle device includes a housing, an electric motor, a refrigerant compression section, an electric control section, a refrigerant flow path, and a cooling water flow path.
  • the housing constitutes an outer shell.
  • the electric motor is provided inside the housing and is driven to rotate by applying electricity to the windings.
  • the refrigerant compression section sucks in, compresses, and discharges refrigerant by driving an electric motor.
  • the electric control unit includes an electronic component that generates heat when energized, and controls energization to the windings of the motor.
  • the refrigerant flow path provided inside the casing is provided so that heat can be exchanged between the low-temperature, low-pressure refrigerant, the windings, and the electronic components before being sucked into the refrigerant compression section.
  • the cooling water flow path provided inside the housing is provided so that heat can be exchanged between the cooling water flowing through the cooling water flow path, the windings, and the electronic components.
  • both the winding and the electronic component can exchange heat with the refrigerant flowing in the refrigerant flow path, and can also exchange heat with the cooling water flowing in the cooling water flow path. Therefore, when performing heating using a refrigeration cycle device when the outside air is extremely low, even if the refrigerant temperature in the refrigerant flow path is lower than the low-temperature guaranteed temperature of the electronic components, the heat between the cooling water and the electronic components By replacing the electronic component, it is possible to prevent the temperature of the electronic component from falling below its guaranteed temperature on the low-temperature side.
  • the temperature difference between the low temperature and high temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path is smaller than the temperature difference between the low temperature and high temperature of the refrigerant flowing through the coolant flow path. Therefore, by configuring the electronic component to exchange heat with the cooling water flowing through the cooling water flow path, it is possible to suppress temperature changes in the electronic component. Therefore, the life of electronic components can be extended.
  • an electric compressor is not limited to one that includes the above-mentioned electric motor and refrigerant compression section, etc., but also refers to one in which various components of a refrigeration cycle device, such as a liquid reservoir and an oil separator, are integrated. There may be.
  • the refrigeration cycle device includes the electric compressor according to one aspect of the present disclosure, and a high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchange system that performs heat exchange between the refrigerant discharged from a refrigerant compression section included in the electric compressor and cooling water.
  • an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant flowing out from the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger, and a low-temperature side refrigerant-heat medium heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing out from the expansion valve and the heat medium.
  • the cooling water circuit consists of a high-temperature side cooling water-to-air heat exchanger that exchanges heat between the cooling water and air, a high-temperature side refrigerant-to-cooling water heat exchanger, and a cooling water pump, all of which are connected by cooling water piping. It is designed to allow water to circulate.
  • the cooling water flow path provided in the electric compressor is a flow path through which cooling water flows from the high temperature side cooling water-air heat exchanger to the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger.
  • the cooling water flowing from the "high-temperature side cooling water-air heat exchanger" to the “high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger” radiates heat to the air in the "high-temperature side cooling water-air heat exchanger.”
  • This is the cooling water before it absorbs heat from the refrigerant in the "high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger.” Therefore, by using the cooling water upstream of the "high temperature side refrigerant - cooling water heat exchanger", the cooling water It is possible to increase the cooling efficiency of the windings and increase the amount of heat absorbed from the windings by the cooling water. Therefore, in addition to cooling the windings, the efficiency of the thermal management system can be increased by increasing the temperature of the cooling water circulating in the cooling water circuit.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a thermal management system including an electric compressor according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric compressor.
  • 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the refrigerant temperature and the temperature of electronic components immediately after startup in an extremely low temperature environment in an electric compressor of a comparative example.
  • the electric compressor of the first embodiment it is a graph showing the relationship between the refrigerant temperature, the cooling water temperature, and the temperature of electronic components immediately after startup in an extremely low temperature environment.
  • 7 is a graph showing the relationship between the winding temperature of the motor and the refrigerant temperature under operating conditions of low rotation and high load in an electric compressor of a comparative example. 7 is a graph showing the relationship between the winding temperature of the electric motor and the refrigerant temperature under the operating condition of low rotation and high load in the electric compressor of the first embodiment. It is a graph for explaining the operating range of an electric compressor. It is a flowchart which shows an example of the control process which an electronic control device performs when starting up a thermal management system. It is a flowchart which shows an example of the control process which an electronic control device performs when stopping a thermal management system. It is a flowchart which shows an example of the control process which the electronic control device of the thermal management system based on 2nd Embodiment performs.
  • FIG. 1 A first embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an electric compressor 1 according to the first embodiment is used in a thermal management system 2 mounted on a vehicle.
  • the thermal management system 2 includes a refrigeration cycle device 3, a first cooling water circuit 4, a second cooling water circuit 5, an electronic control unit 6 (hereinafter referred to as "ECU 6"), and the like.
  • ECU is an abbreviation for Electronic Control Unit.
  • the first cooling water circuit 4 corresponds to an example of a "cooling water circuit.”
  • an electric compressor 1, a high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7, an expansion valve 8, a low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9, etc. are connected by a refrigerant pipe 10, and the refrigerant circulates.
  • the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 is an example of a "low-temperature side refrigerant-heat medium heat exchanger.”
  • an HFC refrigerant for example, R134a
  • an HFO refrigerant for example, R1234yf
  • a natural refrigerant for example, carbon dioxide
  • Arrow RF in FIG. 1 indicates the direction in which the refrigerant flows within the refrigerant pipe 10.
  • the electric compressor 1 includes an electric motor 11, a refrigerant compression section 12, and the like.
  • the electric motor 11 is driven to rotate by being energized.
  • the refrigerant compression section 12 is driven by the electric motor 11, compresses the refrigerant sucked in from the refrigerant suction port 13, and discharges the refrigerant from the refrigerant discharge port 14.
  • the refrigerant compression section 12 may be either a fixed capacity type or a variable capacity type. The specific configuration of this electric compressor 1 will be described later.
  • the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the cooling water circulating in the first cooling water circuit 4.
  • the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 is also called a water-cooled condenser.
  • the refrigerant flowing through the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 radiates heat to the cooling water and condenses.
  • the refrigerant flowing out from the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 is depressurized and expanded when passing through the expansion valve 8, becomes a gas-liquid two-phase state, and flows into the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9. do.
  • a variable throttle such as a temperature-type expansion valve or an electronic expansion valve, a fixed throttle, or the like may be used.
  • the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the cooling water circulating in the second cooling water circuit 5.
  • the cooling water flowing through the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 corresponds to an example of a "thermal medium.”
  • the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 is also called a chiller.
  • the refrigerant flowing through the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 absorbs heat from the cooling water and evaporates.
  • the refrigerant flowing out from the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 is sucked into the refrigerant suction port 13 of the electric compressor 1.
  • a high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7, a high temperature side cooling water-air heat exchanger 16, a first cooling water pump 17, etc. are connected by a cooling water pipe 18, and the cooling water is circulated. It is configured to do so.
  • the first cooling water pump 17 is an example of a "cooling water pump.”
  • Antifreeze ie, LLC is used as the cooling water that circulates in the first cooling water circuit 4. LLC is an abbreviation for Long Life Coolant.
  • Arrow WF in FIG. 1 indicates the direction in which the cooling water flows within the cooling water pipe 18.
  • the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 is the one described in the refrigeration cycle device 3.
  • the cooling water flowing through the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 absorbs heat from the refrigerant and is heated.
  • the high temperature side cooling water-air heat exchanger 16 is a heat exchanger that exchanges heat between cooling water and air.
  • the air warmed by the high-temperature side cooling water-air heat exchanger 16 is used, for example, for vehicle interior air conditioning (specifically, heating, etc.).
  • This high temperature side cooling water-air heat exchanger 16 is also called a heater core. Note that the cooling water flowing through the high temperature side cooling water-air heat exchanger 16 radiates heat to the air and is cooled.
  • the cooling water flowing out from the high-temperature side cooling water-air heat exchanger 16 flows through the cooling water passage 20 provided inside the housing 19 of the electric compressor 1, and then passes through the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7. flows into.
  • the configuration and effects of the cooling water flow path 20 will be described later.
  • the first cooling water pump 17 is an electric water pump. Cooling water circulates through the first cooling water circuit 4 by driving the first cooling water pump 17 .
  • a low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 a low temperature side cooling water-air heat exchanger 22, a second cooling water pump 23, etc. are connected via a cooling water pipe 24, and the cooling water is circulated. It is configured to do so.
  • Antifreeze ie, LLC is used as the cooling water that circulates in the second cooling water circuit 5.
  • the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 is the one described in the refrigeration cycle device 3.
  • the cooling water flowing through the low temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 radiates heat to the refrigerant and is cooled.
  • the low temperature side cooling water-air heat exchanger 22 is a heat exchanger that exchanges heat between cooling water and air.
  • the air cooled by the low-temperature side cooling water-air heat exchanger 22 is used, for example, for vehicle interior air conditioning (specifically, air conditioning, etc.).
  • the second cooling water pump 23 is an electric water pump. By driving the second cooling water pump 23, cooling water circulates through the second cooling water circuit 5.
  • the ECU 6 includes a processor that performs control processing and arithmetic processing, a microcomputer that includes a memory that stores programs, data, etc., and its peripheral circuits.
  • the processor is composed of a CPU and an MPU.
  • the memory includes various types of non-transitory physical storage media such as ROM, RAM, and non-volatile rewritable memory.
  • the ECU 6 controls the driving of the electric compressor 1, the first cooling water pump 17, the second cooling water pump 23, etc. by a processor executing a program stored in a memory. The control process executed by this ECU 6 will be described later.
  • the thermal management system 2 may include another cooling water circuit or a heat medium circuit in addition to the first cooling water circuit 4 and the second cooling water circuit 5. These cooling water circuits or heat medium circuits may cool or warm up the battery, main engine, etc. of the vehicle.
  • the electric compressor 1 includes a housing 19, a refrigerant flow path 25, a cooling water flow path 20, an electric motor 11, a refrigerant compression section 12, an electric control section 26, and the like.
  • the housing 19 is made of metal, for example, and constitutes the outer shell of the electric compressor 1.
  • the housing 19 has a closed container structure in which a plurality of members are joined together.
  • a refrigerant flow path 25 Inside the housing 19, a refrigerant flow path 25, a cooling water flow path 20, an electric motor 11, a refrigerant compression section 12, and the like are provided.
  • the refrigerant flow path 25 is a flow path through which the low-temperature, low-pressure gas phase refrigerant flows out from the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 of the refrigeration cycle device 3 and before being sucked into the refrigerant compression section 12. It is a road.
  • the refrigerant flow path 25 is formed inside the housing 19 as a space in which the electric motor 11 is arranged. Therefore, the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 flows through the gaps between the constituent members of the electric motor 11 and directly exchanges heat with the constituent members of the electric motor 11, thereby cooling the electric motor 11.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 can cool the electronic component 27 by exchanging heat with the electronic component 27 included in the electric control section 26 through the housing 19 .
  • the refrigerant flow path 25 is configured such that the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 is sucked into the refrigerant compression section 12 .
  • the cooling water flow path 20 is a cooling water flow path where the cooling water flows out from the high temperature side cooling water-air heat exchanger 16 of the first cooling water circuit 4 and flows into the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7. is the channel through which the flow occurs.
  • the cooling water flow path 20 is configured so that cooling water flows into a hole formed inside the housing 19.
  • the hole constituting the cooling water flow path 20 is formed in a portion of the housing 19 between the electric motor 11 and the electric control unit 26. Therefore, the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 can exchange heat with each component of the electric motor 11 through the housing 19. Further, the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 can exchange heat with the electronic components 27 and the like included in the electric control section 26 through the housing 19.
  • the electric motor 11 is provided inside a refrigerant flow path 25 formed inside the housing 19.
  • various types of motors such as a DC motor or an AC motor can be adopted.
  • a brushless motor is employed.
  • the electric motor 11 has a stator 28, a rotor 29, and a shaft 30.
  • the stator 28 has a stator core 31 and windings 32.
  • the stator core 31 has a cylindrical outer peripheral part 33 and a plurality of teeth 34 extending radially inward from the outer peripheral part 33.
  • Stator core 31 is fixed to inner wall 251 of refrigerant flow path 25 .
  • the winding 32 is wound around the slot formed between the plurality of teeth 34.
  • the winding 32 is, for example, a three-phase winding such as a ⁇ connection or a Y connection.
  • the rotor 29 has a rotor core 35 and a plurality of magnets 36, and is rotatably provided inside the stator 28 together with the shaft 30.
  • the shaft 30 is provided at the center of the rotor 29.
  • An end portion 37 of the shaft 30 extending from the rotor 29 to the side opposite to the refrigerant compression section 12 is rotatably supported by a first bearing 38 provided in the housing 19 .
  • a portion 39 of the shaft 30 extending from the rotor 29 toward the refrigerant compression section 12 is rotatably supported by a second bearing 41 provided on an intermediate support section 40 fixed within the housing 19 .
  • An eccentric portion 42 is provided at a portion of the shaft 30 that extends further toward the refrigerant compression section 12 than the second bearing 41 .
  • the eccentric part 42 is formed in a cylindrical shape whose center position is shifted with respect to the axis CL of the shaft 30, and is slidably fitted into a bearing part 44 provided on a movable scroll 43 of the refrigerant compression part 12. There is. Therefore, the torque output from the electric motor 11 is transmitted from the shaft 30 to the movable scroll 43, and the movable scroll 43 revolves around the axis CL of the shaft 30.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 flows through the gaps between the constituent members of the electric motor 11 (for example, the gap between the stator 28 and the rotor 29). Further, although not shown in the drawings, as the refrigerant flow path 25, a flow path through which the refrigerant flows may be formed on the outer periphery of the stator 28, or a flow path through which the refrigerant flows may be formed in the rotor 29 or the shaft 30.
  • the refrigerant compression section 12 is driven by the electric motor 11.
  • the refrigerant compression section 12 may be of various types, such as a rotary type, a reciprocating type, or a variable capacity type. In this embodiment, for example, a scroll type compressor among rotary types is employed. Therefore, the refrigerant compression section 12 includes a fixed scroll 45 and a movable scroll 43.
  • the fixed scroll 45 has a fixed platen 46 and a spiral fixed wrap 47 provided on the fixed platen 46.
  • the fixed platen 46 is fixed to the housing 19.
  • the fixed wrap 47 is provided so as to protrude from the fixed platen 46 toward the movable platen 48 of the movable scroll 43.
  • the movable scroll 43 has a movable plate 48 disposed opposite to the fixed plate 46, and a spiral movable wrap 49 provided on the movable plate 48.
  • the movable wrap 49 is provided so as to protrude from the movable platen 48 toward the fixed platen 46 side.
  • the fixed wrap 47 and the movable wrap 49 are provided so as to fit into each other.
  • the movable scroll 43 is provided with a rotation prevention mechanism (not shown) for preventing rotation. Therefore, the movable scroll 43 revolves around the axis CL of the shaft 30 without rotating.
  • a working chamber 50 is formed between the fixed scroll 45 and the movable scroll 43. Further, the refrigerant suction port 13 is located inside the outer circumferential wall of the fixed scroll 45 and outside the movable scroll 43 in the radial direction. The refrigerant inlet 13 communicates with the refrigerant flow path 25 .
  • the movable scroll 43 revolves due to the drive of the electric motor 11, refrigerant is sucked into the working chamber 50 from the refrigerant suction port 13, and as the volume of the working chamber 50 decreases, the refrigerant is compressed.
  • the fixed platen 46 of the fixed scroll 45 is provided with a refrigerant discharge port 14 through which the refrigerant compressed in the working chamber 50 is discharged.
  • the refrigerant discharge port 14 communicates with the discharge space 51 .
  • a discharge check valve 52 is provided between the refrigerant discharge port 14 and the discharge space 51. The refrigerant discharged from the refrigerant discharge port 14 into the discharge space 51 is discharged from a discharge port 53 provided in the housing 19 .
  • the electrical control unit 26 controls the energization of the winding 32 of the motor 11.
  • the electric control unit 26 includes a substrate 55, an IC (ie, an integrated circuit) 56, a filter 57, a plurality of switching elements 58, etc. inside the case 54.
  • An electric circuit including an IC 56 is mounted on the board 55.
  • the filter 57 is composed of, for example, a smoothing capacitor, and suppresses fluctuations in voltage supplied from a vehicle battery (not shown).
  • the plurality of switching elements 58 constitute, for example, an inverter circuit for producing three-phase alternating current to be supplied to the winding 32 of the electric motor 11.
  • the electronic components 27 that generate heat when energized such as the filter 57 and the switching element 58, are located at a position closer to the cooling water flow path 20 than the center position CP of the electric control unit 26. It is located.
  • Electronic components 27 that is, filter 57, switching element 58, etc.
  • the electronic component 27 that generates heat when energized can exchange heat with the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 and with the cooling water flowing through the cooling water flow path 20.
  • the electronic component 27 that generates heat when energized and the cooling water flow path 20 formed in the housing 19 are arranged to face each other. Furthermore, as shown in FIG. 2, the distance D1 between the electronic component 27 that generates heat when energized and the cooling water flow path 20 is shorter than the distance D2 between the electronic component 27 that generates heat when energized and the coolant flow path 25. This makes it possible to increase the heat exchange efficiency between the plurality of electronic components 27 that generate heat when energized and the cooling water flowing through the cooling water flow path 20.
  • FIGS. 4 and 5 show the diagrams used immediately after starting the electric compressor (i.e., immediately after starting the refrigeration cycle device 3) when performing heating using the thermal management system 2 in an extremely low outside air environment (for example, -35°C). ) is a graph showing the relationship between the refrigerant temperature and the temperature of the electronic component 27.
  • Solid lines A and D in FIGS. 4A and 5A indicate the temperature of the electronic component 27.
  • the solid lines A and D in FIGS. It shows. 4(A) and 5(A) indicate the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 of the electric compressor, that is, the temperature of the refrigerant on the low temperature side of the refrigeration cycle device 3. It shows the temperature of the refrigerant before it flows out from the cooling water heat exchanger 9 and is sucked into the refrigerant compression section 12.
  • 5(A) indicates the temperature of the refrigerant flowing through the cooling water flow path 20 of the electric compressor 1 of the first embodiment, that is, the high temperature side cooling water of the first cooling water circuit 4 -
  • the temperature of the cooling water flowing out from the air heat exchanger 16 and before flowing into the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 is shown.
  • solid lines C and G in FIGS. 4(B) and 5(B) indicate the rotation speed of the electric compressor 1.
  • FIG. 4 shows an electric compressor of a comparative example.
  • the period from time T0 to T1 is a state before the electric compressor of the comparative example is started, and the temperature of the electronic component 27 shown by the solid line A and the temperature shown by the dashed-dotted line B
  • the temperature of the refrigerant is about the same as the outside temperature (for example, -35°C).
  • solid line C in FIG. 4(B) the electric compressor starts at time T1 (that is, the refrigeration cycle starts at time T1), and operates at a constant rotation speed from time T2 onwards.
  • the refrigerant temperature drops much more than the outside air temperature (for example, about -50°C) from time T1 to time T3, and remains almost constant after time T3. .
  • the refrigeration cycle device 3 can cause the refrigerant to absorb heat from the outside air.
  • the temperature of the electronic component 27 decreases significantly more than the outside air temperature (for example, less than -40 degrees Celsius) from time T1 to time T4, and gradually increases after time T4. .
  • the reason why the temperature of the electronic component 27 decreases more than the outside air temperature from time T1 to time T4 is because the electronic component 27 and the refrigerant exchange heat, and the electronic component 27 is cooled by the refrigerant. .
  • the temperature of the electronic component 27 becomes lower than the low-temperature guarantee temperature (for example, -40° C.), there is a risk that the electronic component 27 will malfunction. Note that the temperature of the electronic component 27 gradually increases after time T4 due to self-heating of the electronic component 27 due to energization.
  • FIG. 5 shows the electric compressor 1 of the first embodiment.
  • the electric compressor 1 As shown in FIG. 5(A), between time T10 and time T11, the electric compressor 1 is in a state before starting, and the temperature of the electronic component 27 is indicated by a solid line D, and the refrigerant is indicated by a dashed-dotted line F. and the temperature of the cooling water indicated by the broken line E are approximately the same as the outside air temperature (for example, -35°C).
  • the electric compressor 1 starts at time T11 (that is, the refrigeration cycle starts at time T11), and operates at a constant rotation speed from time T12 onwards.
  • the refrigerant temperature decreases significantly more than the outside air temperature from time T11 to time T13, as shown by the dashed line F in FIG. 5(A). For example, about ⁇ 50° C.), the temperature remains almost constant after time T13.
  • the temperature of the cooling water gradually increases from the outside temperature after time T11. This is because the high-temperature, high-pressure refrigerant output by the compression work of the electric compressor 1 warms the cooling water flowing through the first cooling water circuit 4 via the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7. This is because the temperature gradually rises.
  • the temperature of the electronic component 27 gradually increases after time T11. This is because the electric compressor 1 of the first embodiment exchanges heat between the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 and the electronic components 27, thereby suppressing the electronic components 27 from being cooled by the refrigerant.
  • the temperature of the electronic component 27 increases due to self-heating caused by the electronic component 27 being energized. Therefore, in the configuration of the first embodiment, even if the refrigerant temperature drops significantly below the outside air temperature immediately after starting the refrigeration cycle in an extremely low outside air environment, the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 and the electronic component 27 exchange heat. Therefore, the temperature of the electronic component 27 is prevented from falling below the guaranteed low temperature temperature.
  • FIGS. 6 and 7 show the relationship between the winding temperature of the electric motor 11 and the refrigerant temperature, etc. when the operating conditions of the electric compressor 1 included in the refrigeration cycle device 3 are low speed operation and high load. It is a graph.
  • Solid lines H and K in FIGS. 6(A) and 7(A) indicate the winding temperature of the electric motor 11. Further, dashed-dotted lines I and M in FIGS. 6(A) and 7(A) indicate the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 of the electric compressor. Moreover, the broken line L in FIG. 7(A) indicates the temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 of the electric compressor 1 of the first embodiment. Further, solid lines J and O in FIGS. 6(B) and 7(B) indicate the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25. A two-dot chain line N in FIG. 7(B) indicates the cooling capacity of the cooling water flowing through the cooling water flow path 20.
  • FIG. 6 shows an electric compressor of a comparative example. As shown in FIG. 6(A), between time T20 and T21, the electric compressor of the comparative example is in a state before starting, and the winding temperature is indicated by a solid line H, and the refrigerant temperature is indicated by a dashed-dotted line I. temperature is about the same as the outside temperature.
  • the electric compressor starts at time T21 (that is, the refrigeration cycle starts at time T21), and operates at a constant low rotation speed from time T22 onwards.
  • the refrigerant temperature decreases more significantly than the outside air temperature from time T21 to time T23, and remains at a substantially constant temperature after time T23. Therefore, as shown by the solid line J in FIG. 6(B), the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 gradually increases from time T21, and becomes constant after time T22.
  • the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 is small.
  • the winding temperature gradually increases after time T21 due to self-heating due to the energization of the winding 32.
  • the amount of current flowing through the winding 32 is large, and the amount of self-heating of the winding 32 is also large.
  • the winding temperature may exceed its own protection temperature (for example, about 140° C.).
  • the electric compressor of the comparative example takes measures such as changing the operating point of the electric compressor 1 or temporarily stopping or intermittent operation of the electric compressor 1 so that the winding temperature does not exceed the protection temperature. will have to take it.
  • FIG. 7 shows the electric compressor 1 of the first embodiment.
  • the first cooling water circuit 4 is in operation before time T31 (that is, before the electric compressor 1 is started). Therefore, as shown in FIG. 7(A), between time T30 and T31, the winding temperature indicated by the solid line K and the refrigerant temperature indicated by the dashed line M are in the state before the electric compressor 1 is started. , is approximately the same as the temperature of the cooling water indicated by the broken line L.
  • the electric compressor 1 starts at time T31 (that is, the refrigeration cycle starts at time T31), and operates at a constant rotation speed from time T32 onwards.
  • a dashed line M in FIG. 7A the refrigerant temperature decreases below the outside air temperature from time T31 to time T33, and remains at a substantially constant temperature after time T33. Therefore, as shown by the solid line O in FIG. 7(B), the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 gradually increases from time T31, and becomes constant after time T32.
  • the operating condition of the electric compressor 1 is low rotational speed operation, and the flow rate of the refrigerant is small, so the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 is also small.
  • the winding temperature gradually increases after time T31.
  • the operating condition of the electric compressor 1 since the operating condition of the electric compressor 1 is high load, the amount of current flowing through the winding 32 is large, and the amount of self-heating of the winding 32 is also large.
  • the operating condition of the electric compressor 1 since the operating condition of the electric compressor 1 is low rotational speed operation and the refrigerant flow rate is small, the cooling capacity of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 is small.
  • the winding 32 is sufficiently cooled by the cooling water by heat exchange between the cooling water flowing through the cooling water flow path 20, the winding 32, and the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25.
  • the winding 32 is prevented from exceeding its own protection temperature. Therefore, in the first embodiment, it is possible to suppress the limitation of the operating range for protecting the windings due to insufficient refrigerant cooling of the windings 32 when the electric compressor 1 is at low rotation speed and high load.
  • the operating range of the electric compressor 1 is an operable range expressed by the rotation speed and torque of the electric motor 11, or the rotation speed and motor current (that is, the current supplied to the electric motor 11).
  • the horizontal axis represents the rotational speed
  • the vertical axis represents the torque or motor current.
  • P on the horizontal axis indicates the lowest rotational speed of the electric motor 11 in steady state.
  • Q on the vertical axis indicates the maximum torque or maximum motor current. Therefore, the electric compressor 1 operates in an operating range of P or more and Q or less.
  • the electric compressor of the comparative example described above does not have the cooling water flow path 20 in the housing 19, and is configured to cool the electric motor 11 only with the refrigerant in the refrigerant flow path 25.
  • the electric compressor 1 of the first embodiment has a configuration in which the electric motor 11 is cooled by both the refrigerant flow path 25 and the cooling water flow path 20 provided in the housing 19.
  • the electric compressor of the first embodiment solves the problem of insufficient cooling of the electric motor 11 at low rotation speeds due to only refrigerant cooling, as in the electric compressor of the comparative example.
  • the winding temperature of the electric motor 11 can be maintained and the operating range can be expanded.
  • FIG. 9 shows an example of a control process executed by the ECU 6 when the thermal management system 2 is started.
  • step S100 the ECU 6 operates the first cooling water circuit 4. Specifically, the ECU 6 operates the first coolant pump 17 provided in the first coolant circuit 4 .
  • step S101 the ECU 6 operates the refrigeration cycle device 3. Specifically, the ECU 6 operates the electric compressor 1 of the refrigeration cycle device 3 after a predetermined period of time has elapsed since the first cooling water pump 17 was operated.
  • the predetermined time in step S101 is a time during which heat can be exchanged between the cooling water flowing through the cooling water flow path 20, the electronic component 27, and the winding 32, and is set through experiments or the like and is stored in the ECU 6.
  • FIG. 10 shows an example of a control process executed by the ECU 6 when the thermal management system 2 is stopped.
  • step S200 the ECU 6 stops the refrigeration cycle device 3. Specifically, the ECU 6 stops the electric compressor 1 of the refrigeration cycle device 3.
  • step S201 the ECU 6 stops the first cooling water circuit 4. Specifically, the ECU 6 stops the first cooling water pump 17 provided in the first cooling water circuit 4 after a predetermined period of time has passed since the electric compressor 1 is stopped.
  • the predetermined time in step S201 is also a time during which heat can be exchanged between the cooling water flowing through the cooling water flow path 20, the electronic component 27, and the winding 32, and is set by experiment or the like and stored in the ECU 6.
  • the electric compressor 1 and the thermal management system 2 of the first embodiment described above have the following effects.
  • the electric compressor 1 of the first embodiment includes a refrigerant flow path 25 and a cooling water flow path 20 inside the housing 19.
  • the refrigerant flow path 25 is provided so that heat can be exchanged between the low-temperature, low-pressure refrigerant before being sucked into the refrigerant compression section 12, the winding 32, and the electronic component 27.
  • the cooling water passage 20 is provided so that heat can be exchanged between the cooling water flowing through the cooling water passage 20, the winding 32, and the electronic component 27.
  • both the winding 32 and the electronic component 27 can exchange heat with the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25, and can also exchange heat with the cooling water flowing through the cooling water flow path 20. Therefore, when performing heating etc. using the refrigeration cycle device 3 when the outside air is extremely low temperature, even when the refrigerant temperature is lower than the low temperature guaranteed temperature of the electronic component 27, heat exchange between the cooling water and the electronic component 27 is performed. This can prevent the temperature of the electronic component 27 from falling below the guaranteed temperature on the low-temperature side.
  • the electric compressor 1 when the electric compressor 1 is at low rotation speed and high load under the operating conditions of the refrigeration cycle device 3, the refrigerant flow rate decreases and the cooling ability of the refrigerant for the windings 32 becomes low. Even at that time, heat exchange between the cooling water and the winding 32 can prevent the temperature of the winding 32 from becoming higher than its own protection temperature. Therefore, control to change the operating point of the electric compressor 1 so that the temperature of the winding 32 does not exceed its own protection temperature can be suppressed, or control to temporarily stop or intermittent operation of the electric compressor 1 can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the operating range of the electric compressor 1 from being limited.
  • the temperature difference between the low temperature and high temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 is smaller than the temperature difference between the low temperature and high temperature of the refrigerant flowing through the coolant flow path 25. Therefore, by configuring the electronic component 27 to exchange heat with the cooling water flowing through the cooling water flow path 20, it is possible to suppress temperature changes in the electronic component 27. Therefore, the life of the electronic component 27 can be extended.
  • the refrigerant passage 25 is configured so that the refrigerant flows at least between the stator 28 and the rotor 29 of the electric motor 11. Therefore, the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 and the electric motor 11 can directly exchange heat, and the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25 and the electronic component 27 can exchange heat through the housing 19.
  • the cooling water passage 20 is configured so that cooling water flows into a hole formed in a portion of the housing 19 between the electric motor 11 and the electric control unit 26 . Therefore, heat can be exchanged between the cooling water flowing through the cooling water flow path 20, the electric motor 11, and the electronic component 27 through the housing 19. According to this, both the winding 32 and the electronic component 27 can exchange heat with the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 25, and can also exchange heat with the cooling water flowing through the cooling water flow path 20.
  • the electronic components 27 that generate heat when energized are arranged at a position closer to the cooling water flow path 20 than the center position CP of the electric control unit 26.
  • the heat exchange efficiency between the cooling water and the electronic component 27 that generates heat when energized in the configuration of the electric control section 26 is compared with the heat exchange efficiency between other components in the electric control section 26 and the cooling water. It becomes possible to increase the Furthermore, it is possible to suppress temperature changes in the electronic component 27 and extend the life of the electronic component 27.
  • the cooling water flow path 20 provided in the electric compressor 1 connects the cooling water from the high temperature side cooling water-air heat exchanger 16 to the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7. is the channel through which the flow occurs. According to this, the cooling water flowing from the high-temperature side cooling water-air heat exchanger 16 to the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 7 radiates heat to the air in the high-temperature side cooling water-air heat exchanger 16. This is the cooling water before absorbing heat from the refrigerant in the refrigerant-cooling water heat exchanger 7.
  • the cooling water it is possible to increase the cooling efficiency of the wire 32 and increase the amount of heat absorbed from the winding 32 by the cooling water. Therefore, the efficiency of the thermal management system 2 can be improved by cooling the winding 32 and increasing the temperature of the cooling water circulating in the cooling water circuit.
  • the ECU 6 included in the thermal management system 2 of the first embodiment is configured to execute control to operate the first cooling water pump 17 a predetermined time before the electric compressor 1 is operated. Further, the ECU 6 is configured to execute control to stop the first cooling water pump 17 after a predetermined period of time has passed since the electric compressor 1 is stopped. According to this, by operating the first cooling water pump 17 a predetermined time before operating the electric compressor 1, the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 and the electronic components 27 can be combined with each other before the start of operation of the refrigeration cycle device 3. Heat exchange between the winding 32 and the winding 32 becomes possible.
  • the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 can be stopped.
  • the winding 32 and the electronic component 27 can exchange heat. Therefore, when performing heating or the like using the refrigeration cycle device 3 when the outside air is extremely low temperature, even if the refrigerant temperature is lower than the guaranteed temperature on the low temperature side of the electronic component 27, the heat exchange between the cooling water and the electronic component 27 is prevented. This can prevent the temperature of the electronic component 27 from falling below the guaranteed temperature on the low-temperature side.
  • the winding 32 and the electronic component 27 can be cooled by heat exchange between the cooling water, the winding 32, and the electronic component 27. Therefore, it is possible to prevent the operating range of the electric compressor 1 from being limited.
  • the second embodiment describes an example of a control process executed by the ECU 6 included in the thermal management system 2, and is otherwise the same as the first embodiment, so only the different parts from the first embodiment will be described. do.
  • step S300 of FIG. 11 the ECU 6 determines whether the rotation speed of the electric compressor 1 of the refrigeration cycle device 3 is below a predetermined rotation speed threshold. If the rotation speed of the electric compressor 1 is less than or equal to the predetermined rotation speed threshold, the process advances to step S301.
  • step S301 the ECU 6 determines whether the load on the electric compressor 1 of the refrigeration cycle device 3 is greater than or equal to a predetermined load threshold. If the load on the electric compressor 1 is equal to or greater than the predetermined load threshold, the process advances to step S302.
  • step S302 the ECU 6 executes control to increase the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water circuit 4, such as by increasing the rotation speed of the first cooling water pump 17 of the first cooling water circuit 4.
  • step S300 determines whether the rotation speed of the electric compressor 1 is greater than the predetermined rotation speed threshold. If it is determined in step S300 that the rotation speed of the electric compressor 1 is greater than the predetermined rotation speed threshold, the process proceeds to step S303. Furthermore, if the load on the electric compressor 1 is smaller than the predetermined load threshold in the determination in step S301, the process also proceeds to step S303.
  • step S303 the ECU 6 sets the rotational speed of the first cooling water pump 17 of the first cooling water circuit 4 to a normal value, thereby making the flow rate of the cooling water flowing through the first cooling water circuit 4 normal.
  • the ECU 6 included in the thermal management system 2 controls the first cooling water circuit when the electric compressor 1 is operating at a speed below a predetermined rotation speed threshold and above a predetermined load threshold. Execute control to increase the flow rate of cooling water flowing through 4. According to this, under conditions of low rotation and high load, which poses heat resistance problems for the electric compressor 1, by increasing the cooling capacity of the first cooling water circuit 4, the cooling water flow path 20 provided in the electric compressor 1 is increased. The cooling effect of the cooling water flowing through can be further improved.
  • the ECU 6 determines in step S301 whether the load on the electric compressor 1 of the refrigeration cycle device 3 is equal to or higher than a predetermined load threshold, but the present invention is not limited to this.
  • the ECU 6 may determine whether the pressure of the refrigerant discharged from the electric compressor 1 is equal to or higher than a predetermined pressure threshold. Then, if the refrigerant pressure is equal to or higher than the predetermined pressure threshold, the ECU 6 advances the process to step S302. On the other hand, if the refrigerant pressure is less than the predetermined pressure threshold, the process advances to step S303. Even in this case, the same effects as in the second embodiment can be achieved.
  • the ECU 6 may determine whether the current supplied to the electric motor 11 is greater than or equal to a predetermined current threshold. Then, if the current supplied to the electric motor 11 is equal to or greater than the predetermined current threshold, the ECU 6 advances the process to step S302. On the other hand, if the current supplied to the electric motor 11 is less than the predetermined current threshold, the process advances to step S303. Even in this case, the same effects as in the second embodiment can be achieved.
  • a third embodiment will be described.
  • the third embodiment also describes an example of the control processing executed by the ECU 6 included in the thermal management system 2, and is otherwise the same as the first embodiment, so only the different parts from the first embodiment will be described. do.
  • the ECU 6 may mediate between the refrigeration cycle device 3 and the first cooling water circuit 4 and control the conditions such that the electric motor 11 and the electronic components 27 of the electric control unit 26 are appropriately cooled.
  • the refrigeration cycle device 3 When the outside air is at an extremely low temperature, for example, the refrigeration cycle device 3 is controlled so that the temperature of the refrigerant flowing out from the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 and sucked into the refrigerant compression section 12 of the electric compressor 1 becomes high. Adjust. Further, for example, before operating the refrigeration cycle device 3, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 is adjusted to be equal to or higher than a predetermined temperature. Through these controls, it is possible to control the electric control unit 26 and the electric motor 11 to an appropriate temperature when the outside air is at an extremely low temperature.
  • the refrigerant flows out from the low-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger 9 and is sucked into the refrigerant compression section 12 of the electric compressor 1.
  • the control of the refrigeration cycle device 3 is adjusted so that the temperature of the refrigerant is lowered. Further, for example, the control of the refrigeration cycle device 3 is adjusted so that the rotational speed of the electric compressor 1 is slightly increased to improve the cooling performance of the electric motor 11 by the refrigerant.
  • the electric motor 11 is increased by the cooling water.
  • Control of the first cooling water circuit 4 is adjusted so that cooling performance is improved.
  • the control of the first cooling water circuit 4 is adjusted by increasing the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water flow path 20 so that the cooling performance of the electric motor 11 by the cooling water is improved.
  • the electric compressor 1 was described as including the housing 19, the refrigerant flow path 25, the cooling water flow path 20, the electric motor 11, the refrigerant compression section 12, the electric control section 26, etc. It is not limited to this.
  • the electric compressor 1 may be configured by integrating various parts of a refrigeration cycle device such as a liquid reservoir and an oil separator.
  • the electric compressor 1, the first cooling water pump 17, and the second cooling water pump 23 included in the thermal management system 2 are described as being controlled by the ECU 6, but the invention is not limited to this.
  • the drive of the electric compressor 1, the first cooling water pump 17, and the second cooling water pump 23 may be controlled by the electric control unit 26 included in the electric compressor 1, or a separate electronic control device may be used. These drives may be controlled by
  • the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate. Furthermore, the above-described embodiments and parts thereof are not unrelated to each other, and can be combined as appropriate, except in cases where combinations are clearly impossible. Furthermore, in each of the above embodiments, it goes without saying that the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where it is specifically stated that they are essential or where they are clearly considered essential in principle. stomach. In addition, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, when it is clearly stated that it is essential, or when it is clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to that specific number, except in cases where In addition, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of constituent elements, etc., the shape, It is not limited to positional relationships, etc.
  • control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. may be done.
  • the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • An electric compressor used in a refrigeration cycle device (3) A casing (19) forming an outer shell; an electric motor (11) provided inside the casing and driven to rotate by energizing a winding (32); a refrigerant compression section (12) that sucks in, compresses, and discharges refrigerant by driving the electric motor; an electric control unit (26) having an electronic component (27) that generates heat when energized, and controlling energization to the winding of the electric motor; A refrigerant flow path (25) provided inside the casing, the refrigerant flow path (25) being provided so that heat can be exchanged between the low-temperature, low-pressure refrigerant before being sucked into the refrigerant compression section, the electric motor, and the electric control section.
  • the refrigerant flow path is configured such that refrigerant flows between at least a stator (28) and a rotor (29) of the electric motor, and the refrigerant in the refrigerant flow path and the electric motor can directly exchange heat.
  • the refrigerant in the refrigerant flow path and the electric control unit can exchange heat through the casing
  • the cooling water flow path is configured such that cooling water flows into a hole formed in a portion of the housing between the electric motor and the electric control unit, and the cooling water in the cooling water flow path and the electric motor
  • the electric compressor according to the first aspect wherein the electric compressor and the electric control section can exchange heat through the casing.
  • the electric compressor according to the first or second aspect, wherein the electronic component that generates heat when energized is disposed at a position closer to the cooling water flow path than a center position (CP) of the electric control section.
  • the electric compressor according to the first aspect and a high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger (7) that exchanges heat between the refrigerant discharged from the refrigerant compression section included in the electric compressor and cooling water.
  • an expansion valve (8) that depressurizes and expands the refrigerant flowing out from the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger, and a low-temperature side refrigerant-heat medium heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant flowing out from the expansion valve and the heat medium.
  • the refrigeration cycle device is configured such that the refrigerant is connected to the container (9) by a refrigerant pipe (10) so that the refrigerant circulates;
  • a high-temperature side cooling water-air heat exchanger (16) that exchanges heat between air and cooling water, the high-temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger, and a cooling water pump (17) are connected to a cooling water pipe (18).
  • a cooling water circuit (4) configured to circulate cooling water by being connected to the cooling water circuit (4),
  • the cooling water flow path provided in the electric compressor is a heat management system in which the cooling water flows from the high temperature side cooling water-air heat exchanger to the high temperature side refrigerant-cooling water heat exchanger.
  • the thermal management system further includes an electronic control device (6) that controls the operation of the cooling water pump and the electric compressor,
  • the electronic control device includes: Executing control to operate the cooling water pump a predetermined time before operating the electric compressor;
  • the thermal management system according to the fourth aspect, wherein the thermal management system is configured to execute control to stop the cooling water pump after a predetermined period of time has passed after stopping the electric compressor.

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Abstract

電動圧縮機は筐体（１９）、電動機（１１）、冷媒圧縮部（１２）、電気制御部（２６）、冷媒流路（２５）及び冷却水流路（２）を備える。電動機（１１）は巻線（３２）への通電により回転駆動する。冷媒圧縮部（１２）は電動機（１１）の駆動により冷媒を吸入、圧縮、吐出する。電気制御部（２６）は通電により発熱する電子部品（２７）を有し、電動機（１１）の巻線（３２）への通電を制御する。筐体（１９）の内側に設けられる冷媒流路（２５）は、冷媒圧縮部（１２）に吸入される前の低温低圧の冷媒と巻線（３２と電子部品（２７）とが熱交換可能となるように設けられている。筐体（１９）の内側に設けられる冷却水流路（２０）は、冷却水流路（２０）を流れる冷却水と巻線（３２）と電子部品（２７）とが熱交換可能となるように設けられている。

Description

電動圧縮機および熱マネージメントシステム 関連出願への相互参照
　本出願は、２０２２年７月２８日に出願された日本特許出願番号２０２２－１２０６２４号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、冷凍サイクル装置に用いられる電動圧縮機、および、その冷凍サイクル装置と冷却水回路とを備える熱マネージメントシステムに関するものである。
　従来、冷凍サイクル装置に用いられる電動圧縮機が知られている。
　特許文献１に記載の電動圧縮機は、筐体の内側に電動機と冷媒圧縮部を備え、筐体の外側に電動機を駆動制御する電気制御部を備えている。この電動圧縮機は、筐体の内側を流れる低温低圧の冷媒により電動機の巻線を冷却し、さらにその冷媒により筐体を通じて電気制御部の有するインバータ回路のスイッチング素子などを冷却する構成である。
特開２００３－３２２０８２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の電動圧縮機のように、電動機と電気制御部を冷媒のみで冷却する構成には、次の様な課題がある。
　まず、外気が極低温のときに冷凍サイクル装置の凝縮器を流れる冷媒の熱を用いて暖房等を行う場合、蒸発器では外気から冷媒に吸熱させるために冷媒を外気温より下げなければならない。そのため、蒸発器から電動圧縮機に吸入される冷媒温度が電気制御部の有する電子部品の低温側保証温度（例えば－４０℃）より低くなると、電子部品が故障する恐れがある。また、電子部品の保護のために、冷凍サイクルを暖房等に使用することが妨げられることが懸念される。
　次に、冷凍サイクル装置の作動条件において電動圧縮機を低回転させる場合、冷媒流量が減少し、電動機の巻線に対する冷媒の冷却能力が低くなる。その際、電動機が高負荷で出力トルクを必要とする作動条件では、電流の増加により巻線の温度が上昇し、巻線の温度が巻線自身の保護温度より高くなる恐れがある。そのため、巻線の温度がその保護温度を超えないように電動圧縮機の作動点を変更する、或いは、電動圧縮機を一時停止するなどの制御を実行しなければならず、電動圧縮機の運転領域が限定されることが懸念される。
　さらに、一般に、冷凍サイクルに使用される冷媒は、低温時と高温時の温度差が大きい。そのため、その冷媒と熱交換が行われる電子部品の温度変化が大きくなると、電子部品の寿命が短くなることが懸念される。
　本開示は、電動圧縮機および熱マネージメントシステムにおいて、外気が極低温時に電子部品の温度が低温側保証温度より低くなることを防ぎ、且つ、電動圧縮機の低回転高負荷時に巻線保護のために運転領域が限定されることを抑制することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、冷凍サイクル装置に用いられる電動圧縮機は、筐体、電動機、冷媒圧縮部、電気制御部、冷媒流路および冷却水流路を備える。筐体は、外殻を構成する。電動機は、筐体の内側に設けられ、巻線への通電により回転駆動する。冷媒圧縮部は、電動機の駆動により冷媒を吸入、圧縮、吐出する。電気制御部は、通電により発熱する電子部品を有し、電動機の巻線への通電を制御する。筐体の内側に設けられる冷媒流路は、冷媒圧縮部に吸入される前の低温低圧の冷媒と巻線と電子部品とが熱交換可能となるように設けられている。筐体の内側に設けられる冷却水流路は、冷却水流路を流れる冷却水と巻線と電子部品とが熱交換可能となるように設けられている。
　これによれば、巻線と電子部品はいずれも、冷媒流路を流れる冷媒と熱交換可能であると共に、冷却水流路を流れる冷却水とも熱交換可能である。そのため、外気が極低温のときに冷凍サイクル装置を用いて暖房等を行う際に、冷媒流路の冷媒温度が電子部品の低温側保証温度より低くなるときでも、冷却水と電子部品との熱交換により、電子部品の温度がその低温側保証温度未満になることを防ぐことができる。
　また、冷凍サイクル装置の作動条件において電動圧縮機が低回転高負荷の場合、冷媒流量が減少して巻線に対する冷媒の冷却能力が低くなるときでも、冷却水と巻線との熱交換により、巻線の温度が自身の保護温度より高くなることを防ぐことが可能である。そのため、巻線の温度が自身の保護温度を超えないように電動圧縮機の作動点を変更する制御を抑制でき、或いは、電動圧縮機を一時停止または断続運転する制御を抑制できる。したがって、電動圧縮機の運転領域が限定されることを抑制できる。
　さらに、一般に、冷却水流路を流れる冷却水は低温時と高温時の温度差が、冷媒流路を流れる冷媒の低温時と高温時の温度差に比べて小さい。そのため、冷却水流路を流れる冷却水と電子部品とが熱交換する構成とすることで、電子部品の温度変化を抑制することが可能となる。したがって、電子部品の寿命を長くすることができる。
　なお、本開示において、電動圧縮機とは、上述した電動機および冷媒圧縮部等を備えるものに限らず、例えば液貯め、オイルセパレータといった冷凍サイクル装置の種々の構成部品が一体に構成されたものであってもよい。
　また、本開示の別の観点は、冷凍サイクル装置と冷却水回路（４）とを備える熱マネージメントシステムに関する。冷凍サイクル装置は、上記本開示の１つの観点に記載の電動圧縮機と、電動圧縮機が備える冷媒圧縮部から吐出された冷媒と冷却水との熱交換を行う高温側冷媒－冷却水熱交換器と、その高温側冷媒－冷却水熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、その膨張弁から流出した冷媒と熱媒体との熱交換を行う低温側冷媒－熱媒体熱交換器とが冷媒配管で接続されて冷媒が循環するように構成されたものである。冷却水回路は、冷却水と空気との熱交換を行う高温側冷却水―空気熱交換器と、高温側冷媒－冷却水熱交換器と、冷却水ポンプとが冷却水配管で接続されて冷却水が循環するように構成されたものである。そして、電動圧縮機が備える冷却水流路は、高温側冷却水―空気熱交換器から高温側冷媒－冷却水熱交換器へ冷却水が流れる流路である。
　これによれば、「高温側冷却水―空気熱交換器」から「高温側冷媒－冷却水熱交換器」へ流れる冷却水は、「高温側冷却水―空気熱交換器」で空気に放熱して「高温側冷媒－冷却水熱交換器」で冷媒から吸熱する前の冷却水である。そのため、「高温側冷媒－冷却水熱交換器」の上流側の冷却水を使うことで、「高温側冷媒－冷却水熱交換器」の下流側の冷却水を使うことに比べて、冷却水による巻線の冷却効率を高めると共に、冷却水による巻線からの吸熱量を増やすことが可能である。したがって、巻線の冷却と共に、冷却水回路を循環する冷却水の温度をより高くすることで熱マネージメントシステムの効率を高めることができる。
　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態に係る電動圧縮機を含む熱マネージメントシステムの概略構成を示す図である。 電動圧縮機の概略構成を示す断面図である。 図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。 比較例の電動圧縮機において、極低温環境下での起動直後の冷媒温度と電子部品の温度との関係を示すグラフである。 第１実施形態の電動圧縮機において、極低温環境下での起動直後の冷媒温度冷と冷却水温度と電子部品の温度との関係を示すグラフである。 比較例の電動圧縮機において、低回転高負荷の作動条件での電動機の巻線温度と冷媒温度との関係を示すグラフである。 第１実施形態の電動圧縮機において、低回転高負荷の作動条件での電動機の巻線温度と冷媒温度との関係を示すグラフである。 電動圧縮機の運転領域について説明するためのグラフである。 熱マネージメントシステムの起動時に電子制御装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。 熱マネージメントシステムの停止時に電子制御装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る熱マネージメントシステムの電子制御装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
　（第１実施形態）
　第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、第１実施形態に係る電動圧縮機１は、車両に搭載される熱マネージメントシステム２に用いられるものである。
　＜熱マネージメントシステム２の構成＞
　まず、熱マネージメントシステム２の構成について説明する。図１に示すように、熱マネージメントシステム２は、冷凍サイクル装置３、第１冷却水回路４、第２冷却水回路５および電子制御装置６（以下、「ＥＣＵ６」という）などを備えている。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。なお、第１冷却水回路４は、「冷却水回路」の一例に相当する。
　冷凍サイクル装置３は、電動圧縮機１、高温側冷媒－冷却水熱交換器７、膨張弁８、および低温側冷媒－冷却水熱交換器９などが冷媒配管１０で接続されて冷媒が循環するように構成された蒸気圧縮式冷凍サイクルである。低温側冷媒－冷却水熱交換器９は、「低温側冷媒－熱媒体熱交換器」の一例である。冷凍サイクル装置３を循環する冷媒として、例えばＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）またはＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等が用いられる。なお、冷媒として、自然冷媒（例えば、二酸化炭素）等を用いてもよい。図１の矢印ＲＦは、冷媒配管１０内を冷媒が流れる方向を示している。
　電動圧縮機１は、電動機１１および冷媒圧縮部１２などを有している。電動機１１は、通電により回転駆動する。冷媒圧縮部１２は、電動機１１により駆動され、冷媒吸入口１３から吸入した冷媒を圧縮し、冷媒吐出口１４から吐出する。冷媒圧縮部１２として、固定容量型または可変容量型のいずれを採用してもよい。この電動圧縮機１の具体的な構成については後述する。
　電動圧縮機１から吐き出された高温高圧の冷媒は、高温側冷媒－冷却水熱交換器７に流入する。高温側冷媒－冷却水熱交換器７は、冷媒と第１冷却水回路４を循環する冷却水との熱交換を行う熱交換器である。高温側冷媒－冷却水熱交換器７は、水冷コンデンサとも呼ばれる。高温側冷媒－冷却水熱交換器７を流れる冷媒は、冷却水に放熱して凝縮する。
　高温側冷媒－冷却水熱交換器７から流出した冷媒は、膨張弁８を通過する際に減圧されて膨張し、気液二相状態となって低温側冷媒－冷却水熱交換器９に流入する。膨張弁８として、温度式膨張弁または電子膨張弁などの可変絞り、或いは固定絞りなどを使用してもよい。
　低温側冷媒－冷却水熱交換器９は、冷媒と第２冷却水回路５を循環する冷却水との熱交換を行う熱交換器である。なお、低温側冷媒－冷却水熱交換器９を流れる冷却水（即ち、第２冷却水回路５を循環する冷却水）は、「熱媒体」の一例に相当する。低温側冷媒－冷却水熱交換器９は、チラーとも呼ばれる。低温側冷媒－冷却水熱交換器９を流れる冷媒は、冷却水から吸熱して蒸発する。低温側冷媒－冷却水熱交換器９から流出した冷媒は、電動圧縮機１の冷媒吸入口１３に吸い込まれる。
　第１冷却水回路４は、高温側冷媒－冷却水熱交換器７、高温側冷却水―空気熱交換器１６、第１冷却水ポンプ１７などが冷却水配管１８で接続されて冷却水が循環するように構成されたものである。第１冷却水ポンプ１７は、「冷却水ポンプ」の一例である。第１冷却水回路４を循環する冷却水として不凍液（即ち、ＬＬＣ）が用いられる。ＬＬＣはLong Life Coolant の略である。図１の矢印ＷＦは、冷却水配管１８内を冷却水が流れる方向を示している。
　高温側冷媒－冷却水熱交換器７は、冷凍サイクル装置３で説明したものである。高温側冷媒－冷却水熱交換器７を流れる冷却水は、冷媒から吸熱して加熱される。
　高温側冷却水―空気熱交換器１６は、冷却水と空気との熱交換を行う熱交換器である。高温側冷却水―空気熱交換器１６で暖められた空気は、例えば車室内空調（具体的には、暖房等）などに用いられる。この高温側冷却水―空気熱交換器１６は、ヒータコアとも呼ばれる。なお、高温側冷却水―空気熱交換器１６を流れる冷却水は、空気に放熱して冷却される。高温側冷却水―空気熱交換器１６から流出した冷却水は、電動圧縮機１の筐体１９の内側に設けられた冷却水流路２０を流れた後、高温側冷媒－冷却水熱交換器７に流入する。その冷却水流路２０の構成および作用効果については後述する。
　第１冷却水ポンプ１７は、電動式のウォータポンプである。第１冷却水ポンプ１７の駆動により、第１冷却水回路４を冷却水が循環する。
　第２冷却水回路５は、低温側冷媒－冷却水熱交換器９、低温側冷却水－空気熱交換器２２、第２冷却水ポンプ２３などが冷却水配管２４で接続されて冷却水が循環するように構成されたものである。第２冷却水回路５を循環する冷却水として不凍液（即ち、ＬＬＣ）が用いられる。
　低温側冷媒－冷却水熱交換器９は、冷凍サイクル装置３で説明したものである。低温側冷媒－冷却水熱交換器９を流れる冷却水は、冷媒に放熱して冷却される。
　低温側冷却水－空気熱交換器２２は、冷却水と空気との熱交換を行う熱交換器である。低温側冷却水－空気熱交換器２２で冷やされた空気は、例えば車室内空調（具体的には、冷房等）などに用いられる。
　第２冷却水ポンプ２３は、電動式のウォータポンプである。第２冷却水ポンプ２３の駆動により、第２冷却水回路５を冷却水が循環する。
　ＥＣＵ６は、制御処理や演算処理を行うプロセッサと、プログラムやデータ等を記憶するメモリーを備えるマイクロコンピュータと、その周辺回路を有している。プロセッサは、ＣＰＵやＭＰＵにより構成されている。メモリーは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性リライタブルメモリ等の各種の非遷移的実体的記憶媒体を備えている。ＥＣＵ６は、プロセッサがメモリーに記憶されたプログラムを実行することで、電動圧縮機１、第１冷却水ポンプ１７、第２冷却水ポンプ２３等の駆動を制御する。このＥＣＵ６が実行する制御処理については後述する。
　なお、図示は省略するが、熱マネージメントシステム２は、第１冷却水回路４、第２冷却水回路５に加えて、別の冷却水回路または熱媒体回路を備えていてもよい。そして、それらの冷却水回路または熱媒体回路により、車両の電池または主機等の冷却または暖機を行ってもよい。
　＜電動圧縮機１の構成＞
　次に、電動圧縮機１の具体的な構成について説明する。図２および図３に示すように、電動圧縮機１は、筐体１９、冷媒流路２５、冷却水流路２０、電動機１１、冷媒圧縮部１２、電気制御部２６などを備えている。
　筐体１９は、例えば金属などから形成されており、電動圧縮機１の外郭を構成するものである。筐体１９は、複数の部材が接合された密閉容器構造となっている。筐体１９の内側には、冷媒流路２５、冷却水流路２０、電動機１１、冷媒圧縮部１２などが設けられている。
　冷媒流路２５は、上述したように、冷凍サイクル装置３の有する低温側冷媒－冷却水熱交換器９から流出し、冷媒圧縮部１２に吸入される前の低温低圧の気相冷媒が流れる流路である。冷媒流路２５は、筐体１９の内側において、電動機１１が配置される空間として形成されている。したがって、冷媒流路２５を流れる冷媒は、電動機１１の各構成部材の隙間を流れ、電動機１１の各構成部材と直接熱交換することで、電動機１１を冷却することが可能である。また、冷媒流路２５を流れる冷媒は、筐体１９を通じて電気制御部２６の有する電子部品２７と熱交換することで、電子部品２７を冷却することが可能である。冷媒流路２５は、その冷媒流路２５を流れた冷媒が冷媒圧縮部１２に吸入されるように構成されている。
　冷却水流路２０は、上述したように、第１冷却水回路４の有する高温側冷却水―空気熱交換器１６から流出し、高温側冷媒－冷却水熱交換器７に流入する前の冷却水が流れる流路である。冷却水流路２０は、筐体１９の内側に形成された穴に冷却水が流れるように構成されている。冷却水流路２０を構成する穴は、筐体１９のうち電動機１１と電気制御部２６との間の部位に形成されている。したがって、冷却水流路２０を流れる冷却水は、筐体１９を通じて電動機１１の各構成部材と熱交換することが可能である。また、冷却水流路２０を流れる冷却水は、筐体１９を通じて電気制御部２６の有する電子部品２７等と熱交換することが可能である。
　電動機１１は、筐体１９の内側に形成された冷媒流路２５の内側に設けられている。電動機１１として、直流モータまたは交流モータなど、種々の形式のものを採用できる。本実施形態では、例えば、ブラスレスモータが採用されている。電動機１１は、ステータ２８、ロータ２９およびシャフト３０を有している。
　ステータ２８は、ステータコア３１および巻線３２を有している。ステータコア３１は、筒状の外周部３３と、外周部３３から径内方向に延びる複数のティース３４を有している。ステータコア３１は、冷媒流路２５の内壁２５１に固定されている。複数のティース３４同士の間に形成されるスロットに巻線３２が巻かれている。巻線３２は、例えばΔ結線またはＹ結線等の三相巻線となっている。
　ロータ２９は、ロータコア３５と複数の磁石３６を有し、ステータ２８の内側でシャフト３０と共に回転可能に設けられている。シャフト３０は、ロータ２９の中心に設けられている。シャフト３０のうちロータ２９から冷媒圧縮部１２とは反対側へ延出する端部３７は、筐体１９に設けられた第１軸受３８に回転可能に支持されている。シャフト３０のうち、ロータ２９から冷媒圧縮部１２側へ延出する部位３９は、筐体１９内に固定された中間支持部４０に設けられた第２軸受４１に回転可能に支持されている。
　シャフト３０のうち、第２軸受４１よりもさらに冷媒圧縮部１２側へ延出した箇所に偏心部４２が設けられている。偏心部４２は、シャフト３０の軸心ＣＬに対して中心位置がずれた円柱状に形成され、冷媒圧縮部１２が有する可動スクロール４３に設けられた軸受部４４に摺動可能に嵌合している。そのため、電動機１１の出力するトルクがシャフト３０から可動スクロール４３に伝わり、可動スクロール４３は、シャフト３０の軸心ＣＬを公転の中心として公転運動する。
　上述したように、冷媒流路２５を流れる冷媒は、電動機１１の各構成部材の隙間（例えば、ステータ２８とロータ２９との隙間）を流れる。また、図示は省略するが、冷媒流路２５として、ステータ２８の外周に冷媒が流れる流路を形成してもよく、ロータ２９またはシャフト３０に冷媒が流れる流路を形成してもよい。
　冷媒圧縮部１２は、電動機１１により駆動される。冷媒圧縮部１２として、回転式、往復式、可変容量式など、種々の方式のものを採用できる。本実施形態では、例えば、回転式のうちスクロール形コンプレッサが採用されている。したがって、冷媒圧縮部１２は、固定スクロール４５と可動スクロール４３とを有している。
　固定スクロール４５は、固定盤４６、および、その固定盤４６に設けられる渦巻状の固定ラップ４７を有している。固定盤４６は、筐体１９に固定されている。固定ラップ４７は、固定盤４６から可動スクロール４３の有する可動盤４８側へ突き出すように設けられている。
　可動スクロール４３は、固定盤４６に対向して配置される可動盤４８、および、その可動盤４８に設けられる渦巻状の可動ラップ４９を有している。可動ラップ４９は、可動盤４８から固定盤４６側へ突き出すように設けられている。固定ラップ４７と可動ラップ４９とは、互いに嵌り合った状態で設けられている。可動スクロール４３には、自転を防止するための図示していない自転防止機構が設けられている。そのため、可動スクロール４３は、自転することなく、シャフト３０の軸心ＣＬを公転の中心として公転運動する。
　固定スクロール４５と可動スクロール４３との間には、作動室５０が形成されている。また、固定スクロール４５の外周壁の内側で可動スクロール４３の径方向外側は、冷媒吸入口１３となっている。冷媒吸入口１３は冷媒流路２５と連通している。電動機１１の駆動により可動スクロール４３が公転すると、冷媒吸入口１３から作動室５０に冷媒が吸入され、作動室５０の容積の減少により冷媒が圧縮される。
　固定スクロール４５の固定盤４６には、作動室５０で圧縮された冷媒が吐き出される冷媒吐出口１４が設けられている。冷媒吐出口１４は、吐出空間５１に連通している。冷媒吐出口１４と吐出空間５１との間には吐出用逆止弁５２が設けられている。冷媒吐出口１４から吐出空間５１へ吐出された冷媒は、筐体１９に設けられた吐出ポート５３から吐き出される。
　電気制御部２６は、電動機１１の巻線３２への通電を制御するものである。電気制御部２６は、ケース５４の内側に、基板５５、ＩＣ（即ち、集積回路）５６、フィルタ５７、複数のスイッチング素子５８などを有している。基板５５に対し、ＩＣ５６を含む電気回路が実装されている。フィルタ５７は、例えば平滑コンデンサなどで構成されており、図示しない車両のバッテリから供給される電圧の変動を抑制するものである。複数のスイッチング素子５８は、例えば、電動機１１の巻線３２へ供給する三相交流を作るためのインバータ回路を構成している。
　図２に示すように、電気制御部２６内において、通電により発熱する電子部品２７であるフィルタ５７およびスイッチング素子５８などは、電気制御部２６の中心位置ＣＰよりも冷却水流路２０に近い位置に配置されている。そして、通電により発熱する電子部品２７（即ち、フィルタ５７およびスイッチング素子５８など）は、筐体１９に対し直接接続されているか、または図示しない熱伝導部材を介して間接的に接続されている。そのため、通電により発熱する電子部品２７は、冷媒流路２５を流れる冷媒と熱交換可能、且つ、冷却水流路２０を流れる冷却水と熱交換可能である。
　また、図２および図３に示すように、通電により発熱する電子部品２７と、筐体１９内に形成される冷却水流路２０とは、対向するように配置されている。さらに、図２に示すように、通電により発熱する電子部品２７と冷却水流路２０との距離Ｄ１は、通電により発熱する電子部品２７と冷媒流路２５との距離Ｄ２よりも近い。これにより、通電により発熱する複数の電子部品２７と、冷却水流路２０を流れる冷却水との熱交換効率を高めることが可能となる。
　上述した構成において、電気制御部２６から電動機１１の有する巻線３２に通電されると、ステータ２８に回転磁界が発生し、ロータ２９とシャフト３０が回転駆動する。そのシャフト３０の回転運動は可動スクロール４３に伝わる。可動スクロール４３の公転運動により、冷媒流路２５から冷媒圧縮部１２の作動室５０に吸入された冷媒は、作動室５０の容積の減少により圧縮され、冷媒吐出口１４から吐出空間５１を経由して吐出ポート５３から吐き出される。これにより、冷凍サイクル装置３が作動する。
　＜冷却水流路２０の作用効果＞
　続いて、本実施形態の電動圧縮機１において筐体１９の内側に冷却水流路２０を設けたことによる作用効果について、比較例の電動圧縮機と比較しつつ説明する。なお、比較例の電動圧縮機は、第１実施形態の電動圧縮機１に対し冷却水流路２０を設けていないことを除き、第１実施形態と同一の構成である。
　＜電子部品２７の温度について＞
　図４および図５は、外気が極低温環境下（例えば－３５℃）において熱マネージメントシステム２を用いて暖房等を行う際に、電動圧縮機の起動直後（即ち、冷凍サイクル装置３の起動直後）の冷媒温度と電子部品２７の温度などの関係を示すグラフである。
　図４（Ａ）、図５（Ａ）の実線Ａ、Ｄは、電子部品２７の温度を示しており、具体的には、電気制御部２６内でインバータ回路を構成するスイッチング素子５８の温度を示している。また、図４（Ａ）、図５（Ａ）の一点鎖線Ｂ、Ｆは、電動圧縮機の冷媒流路２５を流れる冷媒の温度を示しており、すなわち、冷凍サイクル装置３の低温側冷媒－冷却水熱交換器９から流出して冷媒圧縮部１２に吸入される前の冷媒の温度を示している。また、図５（Ａ）の破線Ｅは、第１実施形態の電動圧縮機１の冷却水流路２０を流れる冷媒の温度を示しており、すなわち、第１冷却水回路４の高温側冷却水―空気熱交換器１６から流出し、高温側冷媒－冷却水熱交換器７に流入する前の冷却水の温度を示している。また、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）の実線Ｃ、Ｇは、電動圧縮機１の回転数を示している。
　図４は、比較例の電動圧縮機について示したものである。図４（Ａ）に示すように、時刻Ｔ０からＴ１の間は、比較例の電動圧縮機が起動する前の状態であり、実線Ａに示した電子部品２７の温度と、一点鎖線Ｂに示した冷媒の温度は、外気温（例えば－３５℃）と同程度となっている。図４（Ｂ）の実線Ｃに示すように、電動圧縮機は時刻Ｔ１で起動し（即ち、冷凍サイクルが時刻Ｔ１で起動し）、時刻Ｔ２以降一定の回転数で作動する。このとき、図４（Ａ）の一点鎖線Ｂに示すように、冷媒温度は時刻Ｔ１から時刻Ｔ３にかけて外気温よりも大きく下がり（例えば－５０℃程度）、時刻Ｔ３以降ほぼ一定の温度で推移する。これにより、冷凍サイクル装置３は、外気から冷媒に吸熱させることが可能となる。
　その際、図４（Ａ）の実線Ａに示すように、電子部品２７の温度は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４にかけて外気温よりも大きく下がり（例えば－４０℃未満）、時刻Ｔ４以降、次第に上昇する。このように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４にかけて電子部品２７の温度が外気温よりも大きく下がるのは、電子部品２７と冷媒とが熱交換することで、電子部品２７が冷媒によって冷却されるからである。その際、電子部品２７の温度が低温側保証温度（例えば－４０℃）より低くなると、電子部品２７が故障する恐れがある。なお、時刻Ｔ４以降、電子部品２７の温度が次第に上昇するのは、電子部品２７の通電による自己発熱によるものである。
　一方、図５は、第１実施形態の電動圧縮機１について示したものである。図５（Ａ）に示すように時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１の間は、電動圧縮機１が起動する前の状態であり、実線Ｄで示した電子部品２７の温度と、一点鎖線Ｆで示した冷媒の温度と、破線Ｅで示した冷却水の温度は、外気温（例えば－３５℃）と同程度となっている。図５（Ｂ）の実線Ｇに示すように、電動圧縮機１は時刻Ｔ１１で起動し（即ち、冷凍サイクルが時刻Ｔ１１で起動し）、時刻Ｔ１２以降一定の回転数で作動する。このとき、第１実施形態の電動圧縮機１においても比較例と同様に、図５（Ａ）の一点鎖線Ｆに示すように、冷媒温度は時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３にかけて外気温よりも大きく下がり（例えば－５０℃程度）、時刻Ｔ１３以降ほぼ一定の温度で推移する。
　その際、図５（Ａ）の破線Ｅに示すように、冷却水の温度は、時刻Ｔ１１以降、外気温から次第に上昇している。これは、電動圧縮機１の圧縮仕事により出力された高温高圧の冷媒により、高温側冷媒－冷却水熱交換器７を介して第１冷却水回路４を流れる冷却水を温めるため、冷却水の温度が次第に上昇するためである。
　また、図５（Ａ）の実線Ｄに示すように、電子部品２７の温度は、時刻Ｔ１１以降、次第に上昇している。これは、第１実施形態の電動圧縮機１は、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７とが熱交換することで、電子部品２７が冷媒によって冷却されることが抑制され、さらに、電子部品２７の通電による自己発熱により電子部品２７の温度が上昇するためである。したがって、第１実施形態の構成では、外気が極低温環境下で冷凍サイクルの起動直後に冷媒温度が外気温より大きく下がっても、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７とが熱交換するので、電子部品２７の温度が低温側保証温度未満になることが防がれる。
　＜巻線３２の温度（以下、「巻線温度」という）について＞
　次に、図６および図７は、冷凍サイクル装置３が備える電動圧縮機１の作動条件が低回転運転、且つ、高負荷のときに、電動機１１の巻線温度と冷媒温度などの関係を示すグラフである。
　図６（Ａ）、図７（Ａ）の実線Ｈ、Ｋは、電動機１１の巻線温度を示している。また、図６（Ａ）、図７（Ａ）の一点鎖線Ｉ、Ｍは、電動圧縮機の冷媒流路２５を流れる冷媒の温度を示している。また、図７（Ａ）の破線Ｌは、第１実施形態の電動圧縮機１の冷却水流路２０を流れる冷却水の温度を示している。
　また、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）の実線Ｊ、Ｏは、冷媒流路２５を流れる冷媒による冷却能力を示している。図７（Ｂ）の二点鎖線Ｎは、冷却水流路２０を流れる冷却水による冷却能力を示している。
　図６は比較例の電動圧縮機について示したものである。図６（Ａ）に示すように、時刻Ｔ２０からＴ２１の間は、比較例の電動圧縮機が起動する前の状態であり、実線Ｈで示した巻線温度と、一点鎖線Ｉで示した冷媒の温度は、外気温と同程度となっている。
　電動圧縮機は時刻Ｔ２１で起動し（即ち、冷凍サイクルが時刻Ｔ２１で起動し）、時刻Ｔ２２以降一定の低回転数で作動する。図６（Ａ）の一点鎖線Ｉに示すように、冷媒温度は時刻Ｔ２１から時刻Ｔ２３にかけて外気温よりも大きく下がり、時刻Ｔ２３以降ほぼ一定の温度で推移する。そのため、図６（Ｂ）の実線Ｊに示すように、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力は、時刻Ｔ２１から次第に大きくなり、時刻Ｔ２２以降一定の能力となる。しかし、電動圧縮機１の作動条件が低回転運転であり、冷媒流量が少ないことから、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力は小さいものとなっている。
　その際、図６（Ａ）の実線Ｈに示すように、巻線温度は、時刻Ｔ２１以降、巻線３２の通電による自己発熱により次第に上昇する。その際、電動圧縮機の作動条件が高負荷なので、巻線３２に流す電流量は大きく、巻線３２の自己発熱量も大きい。しかし、上述したように冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力が小さいことから、巻線温度は、自身の保護温度（例えば１４０℃程度）を超える恐れがある。この場合、比較例の電動圧縮機は、巻線温度が保護温度を超えないように、電動圧縮機１の作動点を変更する、或いは、電動圧縮機１を一時停止または断続運転するなどの対策を取らなければならなくなる。
　一方、図７は第１実施形態の電動圧縮機１について示したものである。第１実施形態では、時刻Ｔ３１よりも前から（即ち、電動圧縮機１が起動する前から）第１冷却水回路４が作動している。そのため、図７（Ａ）に示すように時刻Ｔ３０からＴ３１の間は、電動圧縮機１が起動する前の状態で、実線Ｋで示した巻線温度と、一点鎖線Ｍで示した冷媒温度は、破線Ｌで示した冷却水の温度と同程度となっている。
　電動圧縮機１は時刻Ｔ３１で起動し（即ち、冷凍サイクルが時刻Ｔ３１で起動し）、時刻Ｔ３２以降一定の回転数で作動する。図７（Ａ）の一点鎖線Ｍに示すように、冷媒温度は時刻Ｔ３１から時刻Ｔ３３にかけて外気温よりも下がり、時刻Ｔ３３以降ほぼ一定の温度で推移する。そのため、図７（Ｂ）の実線Ｏに示すように、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力は、時刻Ｔ３１から次第に大きくなり、時刻Ｔ３２以降一定の能力となる。しかし、第１実施形態でも、電動圧縮機１の作動条件は低回転運転であり、冷冷媒流量が少ないことから、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力も小さいものとなっている。
　一方、図７（Ｂ）の二点鎖線Ｎに示すように、第１実施形態では、第１冷却水回路４を流れる冷却水の水量が比較的多いことから、冷却水流路２０を流れる冷却水の冷却能力は、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力よりも大きいものとなっている。
　その際、図７（Ａ）の実線Ｋに示すように、巻線温度は、時刻Ｔ３１以降、次第に上昇している。第１実施形態でも、電動圧縮機１の作動条件が高負荷なので巻線３２に流す電流量は大きく、巻線３２の自己発熱量も大きい。一方、電動圧縮機１の作動条件が低回転運転であり、冷媒流量が少ないことから、冷媒流路２５を流れる冷媒の冷却能力は小さい。しかし、第１実施形態では、冷却水流路２０を流れる冷却水と、巻線３２と、冷媒流路２５を流れる冷媒とが熱交換することで、巻線３２が冷却水により十分に冷却されるので、巻線３２が自身の保護温度を超えることが防がれている。したがって、第１実施形態では、電動圧縮機１の低回転高負荷時に巻線３２の冷媒冷却不足に起因する巻線保護のための運転領域の限定を抑制できる。
　ここで、電動圧縮機１の運転領域について、図８を参照して説明する。
　電動圧縮機１の運転領域は、電動機１１の回転数とトルク、または、回転数とモータ電流（即ち、電動機１１に供給される電流）などで表現される作動可能範囲のことである。図８では、横軸を回転数、縦軸をトルクまたはモータ電流としている。横軸のＰは、電動機１１の定常時における最低回転数を示している。縦軸のＱは、最大トルク又は最大モータ電流を示している。したがって、電動圧縮機１は、Ｐ以上且つＱ以下の運転領域で作動する。
　電動圧縮機１の回転数の上昇に伴って冷媒流路２５の冷媒による冷却性能は向上し、電動圧縮機１の回転数の低下に伴って冷媒流路２５の冷媒による冷却性能は低下する。上述した比較例の電動圧縮機は、筐体１９内に冷却水流路２０を設けておらず、冷媒流路２５の冷媒のみで電動機１１を冷却する構成である。そのため、比較例の電動圧縮機の場合、電動機１１の回転数が低い運転領域、即ち、冷媒流路２５の冷媒による冷却性能が低い領域では、トルクまたはモータ電流が大きいと、電動機１１の巻線温度が保護温度を超えるといった問題が生じる。これにより、図８の左上にハッチングで示した範囲（以下、「運転領域Ｒ」という）が利用できないといった運転領域の限定が生じる。そのため、冷凍サイクルの性能としては、運転領域Ｒで作動できれば良いが、それができない場合は、回転数を上げて断続運転するなどの処置が必要となる。
　それに対し、第１実施形態の電動圧縮機１は、筐体１９内に設けた冷媒流路２５と冷却水流路２０の両方により電動機１１を冷却する構成としている。これにより、第１実施形態の電動圧縮機は、比較例の電動圧縮機のような冷媒冷却のみのために生じる低回転時の電動機１１の冷却不足の課題に対し、冷却水流路２０による冷却を用いることで、電動機１１の巻線温度を維持し、運転領域を拡大することができる。
　＜ＥＣＵ６が実行する制御処理＞
　続いて、熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６が実行する制御処理について、図９および図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。
　図９は、熱マネージメントシステム２の起動時において、ＥＣＵ６が実行する制御処理の一例を示したものである。
　まず、ステップＳ１００でＥＣＵ６は、第１冷却水回路４を作動させる。具体的には、ＥＣＵ６は、第１冷却水回路４に設けられる第１冷却水ポンプ１７を作動させる。
　次に、ステップＳ１０１でＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３を作動させる。具体的には、ＥＣＵ６は、第１冷却水ポンプ１７を作動させてから所定時間経過後に冷凍サイクル装置３の電動圧縮機１を作動させる。
　これにより、冷凍サイクル装置３の運転開始前に、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７と巻線３２とが熱交換可能となる。なお、ステップＳ１０１の所定時間は、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７と巻線３２とが熱交換可能な時間であり、実験等により設定され、ＥＣＵ６に記憶されている。
　一方、図１０は、熱マネージメントシステム２の停止時において、ＥＣＵ６が実行する制御処理の一例を示したものである。
　まず、ステップＳ２００でＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３を停止する。具体的には、ＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３の電動圧縮機１を停止する。
　次に、ステップＳ２０１でＥＣＵ６は、第１冷却水回路４を停止する。具体的には、ＥＣＵ６は、電動圧縮機１を停止してから所定時間経過後に第１冷却水回路４に設けられる第１冷却水ポンプ１７を停止する。
　これにより、冷凍サイクル装置３の運転停止後にも、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７と巻線３２とが熱交換可能となる。なお、ステップＳ２０１の所定時間も、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７と巻線３２とが熱交換可能な時間であり、実験等により設定され、ＥＣＵ６に記憶されている。
　以上説明した第１実施形態の電動圧縮機１、および、熱マネージメントシステム２は、次の作用効果を奏するものである。
　（１）第１実施形態の電動圧縮機１は、筐体１９の内側に冷媒流路２５と冷却水流路２０を備えている。その冷媒流路２５は、冷媒圧縮部１２に吸入される前の低温低圧の冷媒と巻線３２と電子部品２７とが熱交換可能となるように設けられている。冷却水流路２０は、冷却水流路２０を流れる冷却水と巻線３２と電子部品２７とが熱交換可能となるように設けられている。
　これによれば、巻線３２と電子部品２７はいずれも、冷媒流路２５を流れる冷媒と熱交換可能であると共に、冷却水流路２０を流れる冷却水とも熱交換可能である。そのため、外気が極低温のときに冷凍サイクル装置３を用いて暖房等を行う際に、冷媒温度が電子部品２７の低温側保証温度より低くなるときでも、冷却水と電子部品２７との熱交換により、電子部品２７の温度が低温側保証温度未満になることを防ぐことができる。
　また、冷凍サイクル装置３の作動条件において電動圧縮機１が低回転高負荷の場合、冷媒流量が減少して巻線３２に対する冷媒の冷却能力が低くなる。そのときでも、冷却水と巻線３２との熱交換により、巻線３２の温度が自身の保護温度より高くなることを防ぐことができる。そのため、巻線３２の温度が自身の保護温度を超えないように電動圧縮機１の作動点を変更する制御を抑制でき、或いは、電動圧縮機１を一時停止または断続運転する制御を抑制できる。したがって、電動圧縮機１の運転領域が限定されることを抑制できる。
　さらに、一般に、冷却水流路２０を流れる冷却水は低温時と高温時の温度差が、冷媒流路２５を流れる冷媒の低温時と高温時の温度差に比べて小さい。そのため、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７とが熱交換する構成とすることで、電子部品２７の温度変化を抑制することが可能である。したがって、電子部品２７の寿命を長くすることができる。
　（２）第１実施形態では、冷媒流路２５は、少なくとも電動機１１の有するステータ２８とロータ２９との間に冷媒が流れるように構成されている。そのため、冷媒流路２５を流れる冷媒と電動機１１とは、直接熱交換可能であり、冷媒流路２５を流れる冷媒と電子部品２７とは、筐体１９を通じて熱交換可能である。
　冷却水流路２０は、筐体１９のうち電動機１１と電気制御部２６との間の部位に形成された穴に冷却水が流れるように構成されている。そのため、冷却水流路２０を流れる冷却水と電動機１１と電子部品２７とは、筐体１９を通じて熱交換可能である。
　これによれば、巻線３２と電子部品２７はいずれも、冷媒流路２５を流れる冷媒と熱交換可能であると共に、冷却水流路２０を流れる冷却水とも熱交換可能である。
　（３）第１実施形態では、通電により発熱する電子部品２７（例えば、フィルタ５７、スイッチング素子５８など）は、電気制御部２６の中心位置ＣＰより冷却水流路２０に近い位置に配置されている。
　これによれば、電気制御部２６の構成の中で通電により発熱する電子部品２７と冷却水との熱交換効率を、電気制御部２６内の他の部品と冷却水との熱交換効率に比べて高めることが可能となる。また、それにより電子部品２７の温度変化を抑制し、電子部品２７の寿命を長くすることができる。
　（４）第１実施形態の熱マネージメントシステム２において、電動圧縮機１が備える冷却水流路２０は、高温側冷却水―空気熱交換器１６から高温側冷媒－冷却水熱交換器７へ冷却水が流れる流路である。
　これによれば、高温側冷却水―空気熱交換器１６から高温側冷媒－冷却水熱交換器７へ流れる冷却水は、高温側冷却水―空気熱交換器１６で空気に放熱して高温側冷媒－冷却水熱交換器７で冷媒から吸熱する前の冷却水である。そのため、高温側冷媒－冷却水熱交換器７の上流側の冷却水を使うことで、高温側冷媒－冷却水熱交換器７の下流側の冷却水を使うことに比べて、冷却水による巻線３２の冷却効率を高めると共に、冷却水による巻線３２からの吸熱量を増やすことが可能である。したがって、巻線３２の冷却と共に、冷却水回路を循環する冷却水の温度をより高くすることで熱マネージメントシステム２の効率を高めることができる。
　（５）第１実施形態の熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６は、電動圧縮機１を作動させる所定時間前に第１冷却水ポンプ１７を作動させる制御を実行するように構成されている。また、このＥＣＵ６は、電動圧縮機１を停止してから所定時間経過後に第１冷却水ポンプ１７を停止する制御を実行するように構成されている。
　これによれば、電動圧縮機１を作動させる所定時間前に第１冷却水ポンプ１７を作動させることで、冷凍サイクル装置３の運転開始前に、冷却水流路２０を流れる冷却水と電子部品２７と巻線３２とが熱交換可能となる。
　また、電動圧縮機１を停止してから所定時間経過後に第１冷却水ポンプ１７を停止することで、冷凍サイクル装置３の運転停止後または一時停止中においても、冷却水流路２０を流れる冷却水と巻線３２と電子部品２７とが熱交換可能となる。
　従って、外気が極低温のときに冷凍サイクル装置３を用いて暖房等を行う際に、冷媒温度が電子部品２７の低温側保証温度より低くなる場合でも、冷却水と電子部品２７との熱交換により、電子部品２７の温度が低温側保証温度未満になることを防ぐことができる。
　また、冷凍サイクル装置３の運転停止後または一時停止中においても、冷却水と巻線３２と電子部品２７の熱交換により、巻線３２および電子部品２７を冷却できる。したがって、電動圧縮機１の運転領域が限定されることを抑制できる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態について説明する。第２実施形態は、熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６が実行する制御処理の一例について説明するものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　第２実施形態の熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６が実行する制御処理について、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。この処理は、熱マネージメントシステム２の作動中に繰り返し実行される。
　図１１のステップＳ３００でＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３の電動圧縮機１の回転数が、所定の回転数閾値以下であるか否かを判定する。電動圧縮機１の回転数が、所定の回転数閾値以下である場合、処理をステップＳ３０１に進める。
　ステップＳ３０１でＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３の電動圧縮機１の負荷が、所定の負荷閾値以上であるか否かを判定する。電動圧縮機１の負荷が、所定の負荷閾値以上である場合、処理をステップＳ３０２に進める。
　ステップＳ３０２でＥＣＵ６は、第１冷却水回路４の第１冷却水ポンプ１７の回転数を高くするなどして、第１冷却水回路４を流れる冷却水の流量を増加させる制御を実行する。
　一方、上記ステップＳ３００の判定で、電動圧縮機１の回転数が、所定の回転数閾値より大きい場合、処理をステップＳ３０３に進める。また、ステップＳ３０１の判定で、電動圧縮機１の負荷が、所定の負荷閾値より小さい場合も、処理をステップＳ３０３に進める。
　ステップＳ３０３でＥＣＵ６は、第１冷却水回路４の第１冷却水ポンプ１７の回転数を通常値とするなどして、第１冷却水回路４を流れる冷却水の流量を通常のものとする。
　以上説明した第２実施形態では、熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６は、電動圧縮機１が所定の回転数閾値以下、且つ、所定の負荷閾値以上で作動しているときは、第１冷却水回路４を流れる冷却水の流量を増加させる制御を実行する。
　これによれば、電動圧縮機１の耐熱課題となる低回転かつ高負荷の条件では、第１冷却水回路４による冷却能力を増加させることで、電動圧縮機１に設けられた冷却水流路２０を流れる冷却水による冷却効果をより向上させることができる。
　（第２実施形態の変形例１）
　上記第２実施形態の説明では、ステップＳ３０１でＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３の電動圧縮機１の負荷が、所定の負荷閾値以上であるか否かを判定したが、これに限らない。
　例えば、ステップＳ３０１の処理に代えて、ＥＣＵ６は、電動圧縮機１から吐出される冷媒圧力が所定の圧力閾値以上であるか否かを判定してもよい。そして、ＥＣＵ６は、冷媒圧力が所定の圧力閾値以上である場合、処理をステップＳ３０２に進める。一方、冷媒圧力が所定の圧力閾値未満である場合、処理をステップＳ３０３に進める。このようにしても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第２実施形態の変形例２）
　また、例えば、ステップＳ３０１の処理に代えて、ＥＣＵ６は、電動機１１に供給する電流が所定の電流閾値以上であるか否かを判定してもよい。そして、ＥＣＵ６は、電動機１１に供給する電流が所定の電流閾値以上である場合、処理をステップＳ３０２に進める。一方、電動機１１に供給する電流が所定の電流閾値未満である場合、処理をステップＳ３０３に進める。このようにしても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第３実施形態）
　第３実施形態について説明する。第３実施形態も、熱マネージメントシステム２が備えるＥＣＵ６が実行する制御処理の一例について説明するものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　第３実施形態では、ＥＣＵ６は、冷凍サイクル装置３と第１冷却水回路４を調停し、電動機１１と電気制御部２６の電子部品２７とが適切に冷却される条件に制御しても良い。
　外気が極低温条件では、例えば、低温側冷媒－冷却水熱交換器９から流出して電動圧縮機１の冷媒圧縮部１２に吸入される冷媒の温度が高くなるように冷凍サイクル装置３の制御を調整する。また、例えば、冷凍サイクル装置３を作動させる前に、冷却水流路２０を流れる冷却水の温度が所定温度以上になるように調整する。これらの制御により、外気が極低温条件のときに、電気制御部２６と電動機１１が適切な温度になるように制御することが可能である。
　一方、低回転高負荷時に電動機１１の巻線３２の保護温度が問題となる条件では、例えば、低温側冷媒－冷却水熱交換器９から流出して電動圧縮機１の冷媒圧縮部１２に吸入される冷媒の温度が下がるように冷凍サイクル装置３の制御を調整する。また、例えば、電動圧縮機１の回転数を少しだけ上げて冷媒による電動機１１の冷却性能が向上するように冷凍サイクル装置３の制御を調整する。また、例えば、第１冷却水回路４の高温側冷却水―空気熱交換器１６による冷却水の放熱能力を高めて冷却水流路２０を流れる冷却水の温度を下げて、冷却水による電動機１１の冷却性能が向上するように第１冷却水回路４の制御を調整する。また、例えば、冷却水流路２０を流れる冷却水の流量を増加させて、冷却水による電動機１１の冷却性能が向上するように第１冷却水回路４の制御を調整する。これらの制御により、低回転高負荷時に巻線３２の保護温度が問題となるときに、電動機１１と電気制御部２６が適切な温度になるように制御することが可能である。
　（他の実施形態）
　（１）上記各実施形態では、電動圧縮機１は、筐体１９、冷媒流路２５、冷却水流路２０、電動機１１、冷媒圧縮部１２、電気制御部２６などを備えるものとして説明したが、これに限らない。例えば、電動圧縮機１は、上記構成に加えて、液貯め、オイルセパレータといった冷凍サイクル装置の種々の部品が一体に構成されたものであってもよい。
　（２）上記各実施形態では、熱マネージメントシステム２が備える電動圧縮機１、第１冷却水ポンプ１７、第２冷却水ポンプ２３の駆動をＥＣＵ６が制御するものとして説明したが、これに限らない。例えば、電動圧縮機１の備える電気制御部２６により、電動圧縮機１、第１冷却水ポンプ１７、第２冷却水ポンプ２３の駆動を制御してもよく、または、それとは別の電子制御装置でそれらの駆動を制御してもよい。
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態およびその一部は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
（本開示の観点）
　上記した本開示については、例えば以下に示す観点として把握することができる。
　［第１の観点］
　冷凍サイクル装置（３）に用いられる電動圧縮機であって、
　外殻を構成する筐体（１９）と、
　前記筐体の内側に設けられ、巻線（３２）への通電により回転駆動する電動機（１１）と、
　前記電動機の駆動により冷媒を吸入、圧縮、吐出する冷媒圧縮部（１２）と、
　通電により発熱する電子部品（２７）を有し、前記電動機の前記巻線への通電を制御する電気制御部（２６）と、
　前記筐体の内側に設けられる冷媒流路（２５）であって、前記冷媒圧縮部に吸入される前の低温低圧の冷媒と前記電動機と前記電気制御部とが熱交換可能となるように設けられた前記冷媒流路と、
　前記筐体の内側に設けられる冷却水流路（２０）であって、前記冷却水流路を流れる冷却水と前記電動機と前記電気制御部とが熱交換可能となるように設けられた前記冷却水流路と、を備える電動圧縮機。
　［第２の観点］
　前記冷媒流路は、少なくとも前記電動機の有するステータ（２８）とロータ（２９）との間に冷媒が流れるように構成されており、前記冷媒流路の冷媒と前記電動機とが直接熱交換可能であり、前記冷媒流路の冷媒と前記電気制御部とが前記筐体を通じて熱交換可能であり、
　前記冷却水流路は、前記筐体のうち前記電動機と前記電気制御部との間の部位に形成された穴に冷却水が流れるように構成されており、前記冷却水流路の冷却水と前記電動機と前記電気制御部とが前記筐体を通じて熱交換可能である、第１の観点に記載の電動圧縮機。
　［第３の観点］
　通電により発熱する前記電子部品は、前記電気制御部の中心位置（ＣＰ）より前記冷却水流路に近い位置に配置されている、第１または第２の観点に記載の電動圧縮機。
　［第４の観点］
　第１の観点に記載の前記電動圧縮機と、前記電動圧縮機が備える前記冷媒圧縮部から吐出された冷媒と冷却水との熱交換を行う高温側冷媒－冷却水熱交換器（７）と、前記高温側冷媒－冷却水熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁（８）と、前記膨張弁から流出した冷媒と熱媒体との熱交換を行う低温側冷媒－熱媒体熱交換器（９）とが冷媒配管（１０）で接続されて冷媒が循環するように構成された前記冷凍サイクル装置と、
　空気と冷却水との熱交換を行う高温側冷却水―空気熱交換器（１６）と、前記高温側冷媒－冷却水熱交換器と、冷却水ポンプ（１７）とが冷却水配管（１８）で接続されて冷却水が循環するように構成された冷却水回路（４）と、を備える熱マネージメントシステムにおいて、
　前記電動圧縮機が備える前記冷却水流路は、前記高温側冷却水―空気熱交換器から前記高温側冷媒－冷却水熱交換器へ冷却水が流れる流路である熱マネージメントシステム。
　［第５の観点］
　熱マネージメントシステムは、前記冷却水ポンプと前記電動圧縮機の作動を制御する電子制御装置（６）をさらに備えており、
　前記電子制御装置は、
　前記電動圧縮機を作動させる所定時間前に前記冷却水ポンプを作動させる制御を実行し、
　前記電動圧縮機を停止してから所定時間経過後に前記冷却水ポンプを停止する制御を実行するように構成されている、第４の観点に記載の熱マネージメントシステム。

Claims (5)

  1. 　冷凍サイクル装置（３）に用いられる電動圧縮機であって、
    　外殻を構成する筐体（１９）と、
    　前記筐体の内側に設けられ、巻線（３２）への通電により回転駆動する電動機（１１）と、
    　前記電動機の駆動により冷媒を吸入、圧縮、吐出する冷媒圧縮部（１２）と、
    　通電により発熱する電子部品（２７）を有し、前記電動機の前記巻線への通電を制御する電気制御部（２６）と、
    　前記筐体の内側に設けられる冷媒流路（２５）であって、前記冷媒圧縮部に吸入される前の低温低圧の冷媒と前記電動機と前記電気制御部とが熱交換可能となるように設けられた前記冷媒流路と、
    　前記筐体の内側に設けられる冷却水流路（２０）であって、前記冷却水流路を流れる冷却水と前記電動機と前記電気制御部とが熱交換可能となるように設けられた前記冷却水流路と、を備える電動圧縮機。
  2. 　前記冷媒流路は、少なくとも前記電動機の有するステータ（２８）とロータ（２９）との間に冷媒が流れるように構成されており、前記冷媒流路の冷媒と前記電動機とが直接熱交換可能であり、前記冷媒流路の冷媒と前記電気制御部とが前記筐体を通じて熱交換可能であり、
    　前記冷却水流路は、前記筐体のうち前記電動機と前記電気制御部との間の部位に形成された穴に冷却水が流れるように構成されており、前記冷却水流路の冷却水と前記電動機と前記電気制御部とが前記筐体を通じて熱交換可能である、請求項１に記載の電動圧縮機。
  3. 　通電により発熱する前記電子部品は、前記電気制御部の中心位置（ＣＰ）より前記冷却水流路に近い位置に配置されている、請求項１または２に記載の電動圧縮機。
  4. 　請求項１に記載の前記電動圧縮機と、前記電動圧縮機が備える前記冷媒圧縮部から吐出された冷媒と冷却水との熱交換を行う高温側冷媒－冷却水熱交換器（７）と、前記高温側冷媒－冷却水熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁（８）と、前記膨張弁から流出した冷媒と熱媒体との熱交換を行う低温側冷媒－熱媒体熱交換器（９）とが冷媒配管（１０）で接続されて冷媒が循環するように構成された前記冷凍サイクル装置と、
    　空気と冷却水との熱交換を行う高温側冷却水―空気熱交換器（１６）と、前記高温側冷媒－冷却水熱交換器と、冷却水ポンプ（１７）とが冷却水配管（１８）で接続されて冷却水が循環するように構成された冷却水回路（４）と、を備える熱マネージメントシステムにおいて、
    　前記電動圧縮機が備える前記冷却水流路は、前記高温側冷却水―空気熱交換器から前記高温側冷媒－冷却水熱交換器へ冷却水が流れる流路である熱マネージメントシステム。
  5. 　熱マネージメントシステムは、前記冷却水ポンプと前記電動圧縮機の作動を制御する電子制御装置（６）をさらに備えており、
    　前記電子制御装置は、
    　前記電動圧縮機を作動させる所定時間前に前記冷却水ポンプを作動させる制御を実行し、
    　前記電動圧縮機を停止してから所定時間経過後に前記冷却水ポンプを停止する制御を実行するように構成されている、請求項４に記載の熱マネージメントシステム。
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