(57)【要約】【課題】小型化および製造コストの低減を図る車両用ヒートポンプ装置を提供すること。【解決手段】この車両用ヒートポンプ装置は、電源から給電される直流電力を交流電力に変換して、前記電動圧縮機用電動モータへ供給する電動圧縮機用駆動回路と、ウォータポンプ用電動モータを有し、低温側の第１冷却液および高温側の第２冷却液の少なくとも１つを輸送するウォータポンプと、前記電源から給電される電力を前記ウォータポンプ用電動モータへ供給するウォータポンプ用駆動回路と、を具備し、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が近接して配置され、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を前記第１冷却液および前記第２冷却液の少なくとも１つの冷却液にて冷却する構成を採る。【選択図】図９
2014124979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動圧縮機用電動モータを有し、吸入した冷媒を前記電動圧縮機用電動モータの駆動力により圧縮して吐出する電動圧縮機と、
電源から給電される直流電力を交流電力に変換して、前記電動圧縮機用電動モータへ供給する電動圧縮機用駆動回路と、
冷熱を吸収して輸送する第１冷却液と前記電動圧縮機へ送られる低温低圧冷媒との間で熱交換を行う低温側水冷媒熱交換器と、
温熱を吸収して輸送する第２冷却液と前記電動圧縮機が吐出した高温高圧冷媒との間で熱交換を行う高温側水冷媒熱交換器と、
ウォータポンプ用電動モータを有し、前記第１冷却液および前記第２冷却液の少なくとも１つを輸送するウォータポンプと、
前記電源から給電される電力を前記ウォータポンプ用電動モータへ供給するウォータポンプ用駆動回路と、
を具備し、
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が近接して配置され、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を前記第１冷却液および前記第２冷却液の少なくとも１つの冷却液にて冷却する、
車両用ヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記第１冷却液および前記第２冷却液のうち、前記第２冷却液にて前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を冷却する、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記第１冷却液を輸送するウォータポンプのウォータポンプ用駆動回路を前記第２冷却液にて冷却する、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項４】
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が同一の基板に近接して配置された、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項５】
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路は、電力用半導体を搭載する、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項６】
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路のヒートシンクを共有化する、
請求項１に記載の車両用ヒートポンプ装置。
【請求項７】
電動圧縮機用電動モータを有し、吸入した冷媒を前記電動圧縮機用電動モータの駆動力により圧縮して吐出する電動圧縮機と、
電源から給電される直流電力を交流電力に変換して、前記電動圧縮機用電動モータへ供給する電動圧縮機用駆動回路と、
冷熱を吸収して輸送する第１冷却液と前記電動圧縮機へ送られる低温低圧冷媒との間で熱交換を行う低温側水冷媒熱交換器と、
温熱を吸収して輸送する第２冷却液と前記電動圧縮機が吐出した高温高圧冷媒との間で熱交換を行う高温側水冷媒熱交換器と、
ウォータポンプ用電動モータを有し、前記第１冷却液を輸送するウォータポンプと、
前記電源から給電される電力を前記ウォータポンプ用電動モータへ供給するウォータポンプ用駆動回路と、
を具備し、
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が近接して配置され、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を前記第１冷却液にて冷却する、
車両用ヒートポンプ装置。
【請求項８】
車両用ヒートポンプ装置であって、
電動圧縮機用電動モータを有し、吸入した冷媒を前記電動圧縮機用電動モータの駆動力により圧縮して吐出する電動圧縮機と、
電源から給電される直流電力を交流電力に変換して、前記電動圧縮機用電動モータへ供給する電動圧縮機用駆動回路と、
温熱を吸収して輸送する第２冷却液と前記電動圧縮機が吐出した高温高圧冷媒との間で熱交換を行う高温側水冷媒熱交換器と、
ウォータポンプ用電動モータを有し、前記第２冷却液を輸送するウォータポンプと、
前記電源から給電される電力を前記ウォータポンプ用電動モータへ供給するウォータポンプ用駆動回路と、
を具備し、
前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が近接して配置され、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を前記第２冷却液にて冷却する、
車両用ヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ヒートポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気で走行する自動車では、空調装置の冷媒を圧縮する圧縮機として電動圧縮機、および、冷却液を輸送するウォータポンプが採用されるものがある。電動圧縮機は、圧縮機構を動かす電動モータ（以下、「電動圧縮機用電動モータ」という）と、電動圧縮機用電動モータを駆動する電動圧縮機用モータ駆動回路（例えばインバータ回路）とを備える。また、ウォータポンプは、回転流を生み出すことにより冷却液を輸送するインペラと、インペラに回転駆動力を与える電動モータ（以下、「ウォータポンプ用電動モータ」という）と、ウォータポンプ用電動モータを駆動するウォータポンプ用モータ駆動回路とを備える。
【０００３】
電動圧縮機およびウォータポンプにおける駆動回路は発熱するため、冷却する必要がある。ウォータポンプ用モータ駆動回路を冷却する構成を図１に示す。図１では、電源部１２がバッテリ１１から供給された電圧を電圧変換して制御部１３に供給する。
【０００４】
モータ駆動部１４は、制御部１３から出力される制御信号に従って、バッテリ１１から供給される電圧を通電または遮断して、モータ１６を駆動する。また、モータ駆動部１４には、冷却フィンが設けられ、モータ駆動部１４で発生する熱を、冷却フィン１５を介して冷却液に放熱することにより、モータ駆動部１４を冷却している。
【０００５】
モータ１６は、モータ駆動部１４から供給される電力によって回転してインペラ１７を駆動し、インペラ１７は、モータ１６によって駆動されて冷却液を輸送する。
【０００６】
また、このようなウォータポンプの駆動回路を冷却する技術としては、例えば、特許文献１に開示のウォータポンプが知られている。特許文献１には、発熱の大きな大発熱電子部品をケースの近傍に配置する一方、発熱の小さな小発熱電子部品をステータおよび大発熱電子部品から離間して配置されたウォータポンプが開示されている。このウォータポンプでは、ケース内を流れる流体によって大発熱電子部品を効率よく冷却することができる。
【０００７】
一方で、空調装置には、ヒートポンプサイクルによって加熱および冷却される一次冷媒と、一次冷媒と熱交換を行う二次冷媒（冷却液）を用いるものがある。二次冷媒としての冷却液は、加熱された一次冷媒と熱交換を行う高温側の冷却液と、冷却された一次冷媒と熱交換を行う低温側の冷却液との二系統がある。このため、二系統の冷却液をそれぞれ輸送するウォータポンプが必要になる。このような空調装置の構成を図２に示す。
【０００８】
図２では、図１に示したウォータポンプを２つ備え、コンプレッサを駆動するインバータ内に電動圧縮機用モータ駆動部を備えている。このモータ駆動部も発熱するため、モータ駆動部には冷却フィンが設けられ、冷却フィンから冷却液に放熱することにより、モータ駆動部を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１８３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、図２に示すように、２つのウォータポンプおよびコンプレッサのインバータにおいてそれぞれ冷却フィンを備え、各モータ駆動部の冷却を行っていることから、装置全体として大型化および製造コストの増大を招いてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、小型化および製造コストの低減を図る車両用ヒートポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の車両用ヒートポンプ装置は、電動圧縮機用電動モータを有し、吸入した冷媒を前記電動圧縮機用電動モータの駆動力により圧縮して吐出する電動圧縮機と、電源から給電される直流電力を交流電力に変換して、前記電動圧縮機用電動モータへ供給する電動圧縮機用駆動回路と、冷熱を吸収して輸送する第１冷却液と前記電動圧縮機へ送られる低温低圧冷媒との間で熱交換を行う低温側水冷媒熱交換器と、温熱を吸収して輸送する第２冷却液と前記電動圧縮機が吐出した高温高圧冷媒との間で熱交換を行う高温側水冷媒熱交換器と、ウォータポンプ用電動モータを有し、前記第１冷却液および前記第２冷却液の少なくとも１つを輸送するウォータポンプと、前記電源から給電される電力を前記ウォータポンプ用電動モータへ供給するウォータポンプ用駆動回路と、を具備し、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路が近接して配置され、前記電動圧縮機用駆動回路および前記ウォータポンプ用駆動回路を前記第１冷却液および前記第２冷却液の少なくとも１つの冷却液にて冷却する構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化および製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ウォータポンプの駆動回路を冷却する構成を示すブロック図
【図２】二次冷媒を二系統備える空調装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用ヒートポンプ装置を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態の車両用ヒートポンプ装置を示す一部破断図
【図５】本発明の実施の形態の車両用ヒートポンプ装置の冷媒および冷却液の流れについて説明する図
【図６】車両用ヒートポンプ装置のインバータの周辺を示す一部破断の斜視図
【図７】図６のＥ−Ｅ線断面図
【図８】車両用ヒートポンプ装置のパワー素子周辺の構成を示す模式図
【図９】車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺の構成を示すブロック図
【図１０】車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺の他の構成を示すブロック図
【図１１】車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺のさらに他の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００１６】
＜車両用ヒートポンプ装置の構成＞
まず、本発明の実施の形態における各構成について、図３および図４を用いて説明する。図３および図４は、本実施の形態に係る車両用ヒートポンプ装置の構成を示す図である。
【００１７】
車両用ヒートポンプ装置１は、車両に搭載される装置であり、低温側水冷媒熱交換器１１０と、高温側水冷媒熱交換器１１１と、冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機１１２と、コンプレッサ筐体１０９等を備える。ここで、車両とは、例えば、電気自動車である。電気自動車とは、例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、またはＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）等、車両に搭載されている蓄電池を用いて走行する車両である。
【００１８】
車両用ヒートポンプ装置１は、その内部にヒートポンプを有し、ヒートポンプの冷媒と低温側の冷却液（第１冷却液に相当）および高温側の冷却液（第２冷却液に相当）との間で熱交換を行う。低温側の冷却液と高温側の冷却液とは、車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入される。
【００１９】
冷媒は、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）など、電気自動車に要求される極低温の環境下でもヒートポンプサイクルの効率を向上できる一方、作動圧力が高くなるものが採用される。
【００２０】
冷却液は、例えば、エチレングリコール水溶液などの液体である。冷却液は、不凍液であれば良く、エチレングリコール水溶液以外にプロピレングリコール水溶液を用いることも可能である。
【００２１】
高温側の冷却液は、高温側導入管１０４を介してコンプレッサ筐体１０９の外部から導入される（図３の矢印Ｂ）。この導入された冷却液は、高温側水冷媒熱交換器１１１にて加熱され、高温側導出管１０５から導出される（図３の矢印Ｂ）。冷却液は、高温側ウォータポンプ１０１が備えるウォータポンプ用電動モータの駆動力にてインペラが回転して輸送される。
【００２２】
高温側水冷媒熱交換器１１１は、高温高圧の冷媒が流れる通路と高温側の冷却液が流れる通路とを備え、これら通路の間で熱を移動させるように構成されている。
【００２３】
低温側の冷却液は、低温側導入管１０６を介して車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入される（図３の矢印Ａ）。導入された冷却液は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて冷却され、低温側導出管１０７から導出される（図３の矢印Ａ）。冷却液は、低温側ウォータポンプ１０２が備えるウォータポンプ用電動モータの駆動力にてインペラが回転して輸送される。
【００２４】
低温側水冷媒熱交換器１１０は、低温低圧の冷媒が流れる通路と低温側の冷却液が流れる通路とを備え、これらの通路の間で熱を移動させるように構成されている。
【００２５】
電動圧縮機１１２は、電動圧縮機用電動モータ１１２ａと圧縮機構１１２ｂとにより構成される。圧縮機構１１２ｂは、電動圧縮機用電動モータ１１２ａが発生する駆動力により冷媒を圧縮して吐出する機構である。圧縮機構１１２ｂは、例えば、スクロール型を用いることができる。電動圧縮機用電動モータ１１２ａは、インバータ（駆動回路に相当）１１３により電気的に駆動される。インバータ１１３は電力用半導体（例えばＩＧＢＴ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を有しており、給電部１０３から給電される直流電力を３相交流電力に変換して電動圧縮機用電動モータ１１２ａへ供給する。電力用半導体は、パワー半導体、パワー素子とも呼ばれる。
【００２６】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、電動圧縮機１１２の冷媒の入口の上流にアキュムレータ１０８を備える。アキュムレータ１０８は、冷媒を気体と液体に分離させることで、電動圧縮機１１２へ気体の冷媒のみを供給する役割をなす。電動圧縮機１１２の破壊を防止するためである。
【００２７】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、低温側水冷媒熱交換器１１０の冷媒の入口の上流に膨張弁１１４を備える。膨張弁１１４は、熱量を変化させずに高圧の冷媒を膨張させて低圧にすることで、冷媒を低温にして低温側水冷媒熱交換器１１０へ送る。
【００２８】
また、車両用ヒートポンプ装置１は、車両用ヒートポンプ装置１の外部から電源供給を受けるための給電部１０３を備える。給電部１０３は、コンプレッサ筐体１０９の外壁に備える。給電部１０３へ供給された電気エネルギーは、電動圧縮機１１２、高温側ウォータポンプ１０１、および、低温側ウォータポンプ１０２のそれぞれが備えるウォータポンプ用電動モータの駆動に用いられる。
【００２９】
＜車両用ヒートポンプ装置の動作＞
次に、図５を用いて車両用ヒートポンプ装置１の冷媒と冷却液の流れについて説明する。
【００３０】
始めに、冷媒の流れを説明する。図５の矢印Ｃは冷媒の流れる方向を示している。冷媒は、電動圧縮機１１２、高温側水冷媒熱交換器１１１、膨張弁１１４、低温側水冷媒熱交換器１１０を、この順で流れる。この冷媒の流れにより、ヒートポンプサイクルが構成される。
【００３１】
電動圧縮機１１２で圧縮された高温高圧の冷媒は、高温側水冷媒熱交換器１１１にて熱を放出して液体となる。液体となった冷媒は、膨張弁１１４にて急激に膨張され、低温低圧の冷媒となる。この低温低圧の冷媒は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて熱を吸収して蒸発する。蒸発した冷媒はアキュムレータ１０８を通過して電動圧縮機１１２にて再度、圧縮される。
【００３２】
続いて、冷却液の流れを説明する。高温側導入管１０４を介してコンプレッサ筐体１０９の外部から導入された冷却液は、先ず、インバータ１１３から熱を吸収する（インバータ１１３の冷却構造については後述する）。続いて、冷却液は、高温側水冷媒熱交換器１１１にて高温の冷媒と熱交換を行って加熱される。加熱された冷却液は、高温側導出管１０５から導出される。
【００３３】
低温側導入管１０６を介して車両用ヒートポンプ装置１の外部から導入された冷却液は、低温側水冷媒熱交換器１１０にて低温の冷媒と熱交換を行って冷却され、低温側導出管１０７から導出される。
【００３４】
このように、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１では、装置内だけで冷媒を循環させてヒートポンプサイクルを実現している。さらに、高温側水冷媒熱交換器１１１および低温側水冷媒熱交換器１１０は、空気ではなく液体（冷却液）と冷媒との間で熱交換を行う。この構成により、車両用ヒートポンプ装置１は、冷却液を介して車両用ヒートポンプ装置１から離れた箇所から熱を吸収し、車両用ヒートポンプ装置１から離れた箇所へ熱を放出することができる。
【００３５】
＜インバータの冷却構造＞
図６は、車両用ヒートポンプ装置のインバータの周辺を示す一部破断の斜視図である。図７は、図６のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３６】
本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１は、図６に示すように、回路収容部１２０と、回路冷却用通路１３０とを備えている。
【００３７】
回路冷却用通路１３０は、図７に示すように、高温側の冷却液が迂回して流れる通路であり、コンプレッサ筐体１０９に設けられている。回路冷却用通路１３０は、コンプレッサ筐体１０９と一体成型された構成としてもよいし、別の金属成型部品をコンプレッサ筐体１０９に溶接または締結した構成としてもよい。
【００３８】
回路冷却用通路１３０は、上流端が冷却液の導入口１１１ｂｉｎにつながり、下流端が高温側水冷媒熱交換器１１１の通路１１１ｂの入口につながっている。回路冷却用通路１３０は、壁１２１を挟んで回路収容部１２０と隣接し、且つ、壁１２１と接触する面積が大きく構成されている。具体的には、回路冷却用通路１３０は、壁１２１側から見た回路冷却用通路１３０の通路幅が広く形成されている。
【００３９】
回路収容部１２０は、インバータ１１３を収容する空間であり、コンプレッサ筐体１０９に設けられている。回路収容部１２０は、コンプレッサ筐体１０９と一体成型された構成としてもよいし、別の金属成型部品をコンプレッサ筐体１０９に溶接または締結した構成としてもよい。
【００４０】
回路収容部１２０は、低温側水冷媒熱交換器１１０と電動圧縮機１１２との間に配置され、壁１２１を挟んで回路冷却用通路１３０と隣接している。なお、回路収容部１２０は、電動圧縮機１１２の近傍で、且つ、高温側の冷却液の通路に近接できればどのような配置としてもよい。
【００４１】
インバータ１１３は、回路収容部１２０の中で、壁１２１に接触して固定されている。具体的には、インバータ１１３に含まれる電動圧縮機用モータ駆動部、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部が、壁１２１に直接に接触して固定されている。なお、インバータ１１３の電動圧縮機用モータ駆動部、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部が、熱伝導の高い放熱体を介して壁１２１に接触した構成としてもよい。
【００４２】
このような構成により、インバータ１１３は、壁１２１を介して回路冷却用通路１３０の冷却液に熱を放出し、高温側の冷却液によって冷却される。
【００４３】
＜モータ駆動部周辺の構造＞
次に、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１のモータ駆動部１３６周辺の構造について説明する。
【００４４】
図８は、車両用ヒートポンプ装置のモータ駆動部周辺の構成を示す模式図である。電動圧縮機用モータ駆動部１３３、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３４および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５（以下、電動圧縮機用モータ駆動部１３３、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３４および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５を区別しない場合には、これらを「モータ駆動部１３６」として扱う）は、パワー素子を搭載し、基板１３に配設されている。また、モータ駆動部１３６に対向する回路冷却用通路１３０内に冷却フィン１３０ａが設けられており、モータ駆動部１３６の熱が冷却フィン１３０ａを介して高温側の冷却液に放熱される。すなわち、モータ駆動部１３６はヒートシンク（冷却フィン１３０ａ）を共用化している。
【００４５】
＜パワー素子周辺の機能ブロック＞
次に、実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１のインバータ１１３周辺における機能ブロックについて説明する。
【００４６】
図９は、車両用ヒートポンプ装置のインバータ周辺の構成を示すブロック図である。なお、図９では、１２Ｖ程度の電圧を供給する低電圧バッテリ３０１および２００〜３００Ｖ程度の電圧を供給する高電圧バッテリ３０２、高温側ウォータポンプ１０１内のウォータポンプ用電動モータ１０１ａおよびインペラ１０１ｂ、低温側ウォータポンプ１０２内のウォータポンプ用電動モータ１０２ａおよびインペラ１０２ｂ、電動圧縮機１１２内の電動圧縮機用電動モータ１１２ａおよび圧縮機構１１２ｂも記載する。
【００４７】
インバータ１１３は、基板１３に電源部１３１、制御部１３２、モータ駆動部１３６を備えてなる。インバータ１１３は、図示せぬエアコン制御装置等から制御信号を取得し、取得した制御信号に基づいて、電動圧縮機用電動モータ１１２ａ、および、ウォータポンプ用電動モータ１０１ａ、１０２ａに対して駆動制御を行う。
【００４８】
インバータ１１３において、電源部１３１は、低電圧バッテリ３０１から供給される電圧を制御部１３２用の電源電圧に変換して制御部１３２に供給する。
【００４９】
電動圧縮機用モータ駆動部１３３は、制御部１３２から出力される制御信号に従って、高電圧バッテリ３０２から供給される電圧を通電または遮断して、電動圧縮機用電動モータ１１２ａを駆動する。また、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３４および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５は、制御部１３２から出力される制御信号に従って、低電圧バッテリ３０１から供給される電圧を通電または遮断して、ウォータポンプ用電動モータ１０１ａ、１０２ａを駆動する。
【００５０】
また、モータ駆動部１３６は同一基板に近接配置され、モータ駆動部１３６に隣接する流路１３０に冷却フィン１３０ａが設けられる。モータ駆動部１３６から放熱された熱を、流路１３０を流れる高温側の冷却液が冷却フィン１３０ａを介して吸熱することにより、モータ駆動部を冷却する。このように、モータ駆動部１３６を同一基板に近接配置することにより、ウォータポンプ内の基板スペースを削減することができ、車両用ヒートポンプ装置１を小型化することができる。また、モータ駆動部１３６の冷却に高温側の冷却液を用いることにより、モータ駆動部１３６の排熱を回収することができる。また、特に、低温側ウォータポンプ１０２のウォータポンプ用電動モータ１０２ａを駆動する低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５を高温側の冷却液にて冷却することにより、低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５の排熱を回収できるため、低温側の冷却液で冷却する場合に比べ、熱効率の向上に寄与することができる。
【００５１】
電動圧縮機用電動モータ１１２ａは、電動圧縮機用モータ駆動部１３３から供給される交流電力によって回転し、圧縮機構１１２ｂを駆動する。
【００５２】
ウォータポンプ用電動モータ１０１ａ、１０２ａは、高温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３４、低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５から供給される交流電力によって回転して、インペラ１０１ｂ、１０２ｂを駆動する。なお、ここでは、ウォータポンプ用電動モータ１０１ａ、１０２ｂが交流モータの場合について説明したが、これは直流モータでもよい。その場合、低電圧バッテリ３０１から供給される直流電圧に対して、必要に応じて適当な電圧変換を行い、電圧変換を行った直流電力をウォータポンプ用電動モータ１０１ａ、１０２ｂに供給すればよい。
【００５３】
＜実施の形態の効果＞
このように、本実施の形態の車両用ヒートポンプ装置１によれば、電動圧縮機１１２、２つのウォータポンプ１０１、１０２を駆動するモータ駆動部１３６をインバータ１１３内の同一基板１３に近接配置し、モータ駆動部１３６に隣接する回路冷却用通路１３０を流れる高温側の冷却液によって、発熱するモータ駆動部１３６を冷却する。これにより、ウォータポンプ内の基板スペースを削減することができ、車両用ヒートポンプ装置１を小型化しつつ、製造コストを低減することができる。また、モータ駆動部１３６の排熱を回収することができ、熱効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、モータ駆動部１３６を高温側の冷却液で冷却する場合を例に説明した。しかし、本発明は高温側の冷却液に限らず、低温側の冷却液で冷却してもよい。これにより、発熱するモータ駆動部１３６をより冷却することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、車両用ヒートポンプ装置１を図９に示す構成を例に説明した。しかし、本発明はこれに限らず、図１０に示すように、車両用ヒートポンプ装置が高温側ウォータポンプを備えていなくてもよい。このような車両用ヒートポンプ装置としては、例えば、ＨＥＶまたはＰＨＥＶなどにおいて、エンジン冷却用の冷却液と空気との間で熱交換を行い、エンジン冷却用の冷却液を空調に用いる場合が考えられる。なお、この場合、電動圧縮機用モータ駆動部１３３および低温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３５は低温側の冷却液で冷却される。
【００５６】
また、図１１に示すように、車両用ヒートポンプ装置が低温側水冷媒熱交換器および低温側ウォータポンプを備えていなくてもよい。このような車両用ヒートポンプ装置としては、例えば、冷却された冷媒と空気との間で熱交換を行い、冷却された冷媒を空調に用いる場合が考えられる。なお、この場合、電動圧縮機用モータ駆動部１３３および高温側ウォータポンプ用モータ駆動部１３４は高温側の冷却液で冷却される。
【００５７】
また、本実施の形態では、インバータ１１３が有するモータ駆動部１３６が高温側水冷媒熱交換器１１１の導入側の冷却液により冷却される構成を例にとって説明した。しかし、モータ駆動部１３６は、高温側水冷媒熱交換器１１１の導出側の冷却液（図５のＳ１の位置）、低温側水冷媒熱交換器１１０の導入側の冷却液（図５のＳ２の位置）、もしくは、低温側水冷媒熱交換器１１０の導出側の冷却液（図５のＳ３の位置）により冷却される構成を採用してもよい。
【００５８】
また、本実施の形態では、車両用ヒートポンプ装置に、低温側水冷媒熱交換器１１０が一体化された構成を例にとって説明した。しかし、車両用ヒートポンプ装置は低温側水冷媒熱交換器１１０を有さず、冷房用空気水熱交換器等への冷熱の移送が冷媒を介して行われる構成を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかる車両用ヒートポンプ装置は、車両内の各部の温度を調整するシステム等に用いるのに好適である。
【符号の説明】
【００６０】
１  車両用ヒートポンプ装置
１０１  高温側ウォータポンプ
１０１ａ、１０２ａ  ウォータポンプ用電動モータ
１０１ｂ、１０２ｂ  インペラ
１０２  低温側ウォータポンプ
１０３  給電部
１０４  高温側導入管
１０５  高温側導出管
１０６  低温側導入管
１０７  低温側導出管
１０８  アキュムレータ
１０９  コンプレッサ筐体
１１０  低温側水冷媒熱交換器
１１１  高温側水冷媒熱交換器
１１１ｂ  冷却液の通路
１１２  電動圧縮機
１１２ａ  電動圧縮機用電動モータ
１１２ｂ  圧縮機構
１１３  インバータ
１１４  膨張弁
１２０  回路収容部
１２１  壁
１３０  回路冷却用通路
１３０ａ  冷却フィン
１３１  電源部
１３２  制御部
１３３  電動圧縮機用モータ駆動部
１３４  高温側ウォータポンプ用モータ駆動部
１３５  低温側ウォータポンプ用モータ駆動部
１３６  モータ駆動部
３０１  低電圧バッテリ
３０２  高電圧バッテリ
【図１】
2014124979.tif 000003
【図２】
2014124979.tif 000004
【図３】
2014124979.tif 000005
【図４】
2014124979.tif 000006
【図５】
2014124979.tif 000007
【図６】
2014124979.tif 000008
【図７】
2014124979.tif 000009
【図８】
2014124979.tif 000010
【図９】
2014124979.tif 000011
【図１０】
2014124979.tif 000012
【図１１】
2014124979.tif 000013