CN113811725B - 热泵*** - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种热泵***，该热泵***将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。该热泵***的特征在于，其具备：四通切换阀单元(10)，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元(20)，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；液体分离单元(30)，其对液体进行分离；冷暖控制单元(40)，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器(50)或使制冷剂膨胀的蒸发器(60)；以及压缩机(70)，其对所述制冷剂进行压缩。

Description

热泵***

技术领域

本发明涉及一种热泵***，该热泵***用于能够应对室外空气温度为极低温的极低温规格的汽车空调。

背景技术

对内燃机汽车的制冷供暖能够依赖于排热，因此不仅室内供暖，而且去除伴随着供暖而产生的结露即前挡风玻璃内表面的模糊并且确保视野的除霜器(defroster，以下也称为“除湿供暖”)也能够比较简单地构成。这是由于如果在运行中，则容易基于排热利用来确保暖风。

在仅将内燃机用于驱动力的车种的空调装置中，仅针对制冷，利用由发动机挂带驱动的压缩机提供，供暖只要利用排热即可。因此，在从制冷向供暖和除湿供暖切换功能时，不必使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向逆转，只要停止制冷专用的压缩机，吹入排热利用的暖风即可。

近年，乘用车的驱动方式从内燃机向电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等变迁。像这样的车种，即在运行时未必始终是启动内燃机的驱动方式的汽车的情况下，在以空调为首的整个车载辅助***中变更为电动式是自然的潮流。

按照该潮流，汽车空调装置的压缩机从挂带驱动变更为电动机驱动的压缩机相当普及。此外，在电动汽车(EV)中具有插电式混合动力车(plug-in hybrid car)，即PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)或PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)。PHEV是能够使用从插座***的插头来直接给电池充电的混合动力汽车。

另外，不限定于在上述的电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等中使用的汽车空调装置，在住宅用中基于一般的可逆热泵循环的冷暖兼用型的空调装置中，在进行制冷与供暖的功能切换时，需要使氟利昂等制冷剂气体(以下也简称为“制冷剂”)的在制冷剂回路中流动的方向逆转。另一方面，在用于压缩制冷剂并且使之在制冷剂回路中流动的压缩机中，一般地输出输入方向是一定的。即，一般的压缩机不能逆转吸入口和吐出口。因此，为了使在制冷剂回路中流动的制冷剂气体的方向逆转，需要利用四通阀切换制冷剂回路的配管。

对此，在电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等情况下，基于排热利用而进行的供暖等是不可靠且难以采用的。而且，在住居用的空调装置中虽然不需要，但在汽车空调装置中，除霜器(除湿供暖)是不可缺的。该除霜器在紧靠为了室内供暖用而发热的冷凝器的附近，配设有为了除湿结露而低温生成的冷凝器和除湿阀，通过对该除湿阀进行节流的操作而发挥功能。

因此，电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等空调装置除了四通阀、除湿阀以外，用于切换它们的电磁阀、通向它们的配管等(以下也称为“四通阀周边部”)也变得相当复杂。而且，甚至需要控制多个电磁阀的控制功能。

另外，空调装置即使不是具有主电动机的车辆用的装置，也由于相当巨大而且还具有重量，因此在车载用空调装置中特别地具有小型轻量、薄型化的要求。除了该小型轻量、薄型化以外，也具有组装作业性优异、实现生产率的提高而降低制作成本的要求。为了应对像这样的要求，公开了如下的技术。

已知将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化的热泵式冷冻机的配管单元(以下也简称为“配管单元”)(例如专利文献1)。即，将热泵式冷冻机(热泵装置)的冷冻循环(制冷剂回路)的制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，削减配管部件、配管焊接部位，组装作业性优异，实现生产率的提高，降低制作成本，并且实现室外机的小型化、薄型化。

在专利文献1中记载的配管单元是如下的配管单元：将对适合于预定的制冷剂通路的部位进行鼓起加工的两张侧板相互的背面接合而形成基板，由两侧板的鼓起部分在基板形成制冷剂通路，在制冷剂通路配管而将制冷剂控制构件一体地安装于基板，将在冷冻循环中连接的配管口配设于制冷剂通路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-198229号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1中记载的配管单元不是车载用的配管单元。而且在室外空气为极低温的情况下，不能得到充分的供暖、除湿供暖功能。

本发明是鉴于像这样的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种热泵***，该热泵***能够将制冷剂控制构件预先一体地配管并且单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。

用于解决问题的方案

本发明的一个技术方案的热泵***用于极低温规格的汽车空调，其特征在于，该热泵***具备：四通切换阀单元，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；液体分离单元，其对液体进行分离；冷暖控制单元，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器或使制冷剂膨胀的蒸发器；以及压缩机，其对所述制冷剂进行压缩，所述四通切换阀单元使所述制冷剂从所述冷暖控制单元流入并且向所述液体分离单元流出以及使所述制冷剂从所述压缩机流入并且向冷凝器流出，或者使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且向所述液体分离单元流出以及从所述压缩机流入并且向所述冷暖控制单元流出，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和/或向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出，或者使所述制冷剂从所述蒸发器流入并且向所述冷凝器流出，所述液体分离单元使所述制冷剂从所述四通切换阀单元流入并且向所述压缩机流出，所述冷暖控制单元使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入并且向所述四通切换阀单元流出，或者从所述四通切换阀单元流入并且向所述气体喷射单元流出。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由经过所述比例控制阀从所述气体喷射单元流入和从所述液体分离单元流入的两个配管末端和向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入，所述液体分离单元使所述制冷剂经过所述气体喷射单元向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入和使制冷剂从所述液体分离单元流入的两个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，该热泵***在不使用所述冷暖控制单元的情况下使所述四通切换阀单元还具备止回阀和制冷用膨胀阀，所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，所述四通切换阀单元具备：第一连接口，该第一连接口供所述制冷剂出入；筒体，其从所述连接口供给所述制冷剂；滑阀芯，其形成为山形，设于所述筒体内，并且能够沿所述筒体的轴线方向移动使得作为连接方式能够两者选一；以及第二连接口，该第二连接口供所述制冷剂经过所述滑阀芯地出入，在所述滑阀芯的顶面设有凸部，在所述筒体的内表面设有承接所述凸部的凹部。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，所述滑阀芯具有：滑阀芯头，其由金属成形为山形；以及特氟龙(注册商标)的基座，其固定该滑阀芯头。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，在所述第二连接口设置层叠的多个金属板，所述金属板由下板、中间板以及上板构成，穿设有贯通孔以使所述制冷剂能够流通，所述下板、中间板以及上板的贯通孔的直径比所述第二连接口的直径大。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，在构成所述气体喷射单元和所述冷暖控制单元的所述能够保持气密地层叠的多个金属板的上部，还设有由两个以上的金属板层叠而构成的分隔基座或一体地成形的分隔基座。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，该热泵***还具备立式的止回阀，所述止回阀具有：外筒；内筒，其设于该外筒的内侧；阀，其设于该内筒的底部并且供制冷剂流入且不供制冷剂流出；以及端口，其设于该内筒的侧面并且供制冷剂流出。

此时，在本发明的一个技术方案中，也可以是，该热泵***还具备供暖用膨胀阀、除湿用膨胀阀、制冷用膨胀阀中的任意一个以上，所述供暖用膨胀阀、所述除湿用膨胀阀、所述制冷用膨胀阀具有：主体部；支柱，其设于所述主体部内；磁体和脉冲马达，其固定于所述支柱，使所述支柱能够沿上下方向移动以调整所述制冷剂的流量；限位件，其固定于所述主体部；以及，上部止挡件和下部止挡件，其防止所述支柱沿上下方向过度移动，在所述支柱形成有能够安装所述上部止挡件和下部止挡件的槽。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种热泵***，该热泵***将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的热泵***的概略图，并且是四通切换阀单元与液体分离单元合体的情况下的热泵***的概略图。

图2是本发明的一个实施方式的热泵***的概略图，并且是四通切换阀单元与液体分离单元分离的情况下的热泵***的概略图。

图3是本发明的一个实施方式的热泵***的A类型在供暖时的制冷剂回路说明图。

图4是本发明的一个实施方式的热泵***的A类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。

图5是本发明的一个实施方式的热泵***的A类型在制冷时的制冷剂回路说明图。

图6是本发明的一个实施方式的热泵***的B类型在供暖时的制冷剂回路说明图。

图7是本发明的一个实施方式的热泵***的B类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。

图8是本发明的一个实施方式的热泵***的B类型在制冷时的制冷剂回路说明图。

图9是本发明的一个实施方式的热泵***的C类型在供暖时的制冷剂回路说明图。

图10是本发明的一个实施方式的热泵***的C类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。

图11是本发明的一个实施方式的热泵***的C类型在制冷时的制冷剂回路说明图。

图12是本发明的一个实施方式的热泵***的D类型在供暖时的制冷剂回路说明图。

图13是本发明的一个实施方式的热泵***的D类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。

图14是本发明的一个实施方式的热泵***的D类型在制冷时的制冷剂回路说明图。

图15是用于本发明的一个实施方式的热泵***的气体喷射单元的立体图。

图16是设于气体喷射单元的层叠的多个金属板和分隔基座的概略图，图16的(A)是该金属板的俯视图，图16的(B)是该金属板的A-A剖视图，图16的(C)是B-B剖视图。

图17是构成设于气体喷射单元的层叠的多个金属板的上板的概略图，图17的(A)是该上板的俯视图，图17的(B)是该上板的侧视图。

图18是构成设于气体喷射单元的层叠的多个金属板的第一中间板的概略图，图18的(A)是该第一中间板的俯视图，图18的(B)是该第一中间板的侧视图。

图19是构成设于气体喷射单元的层叠的多个金属板的第二中间板的概略图，图19的(A)是该第二中间板的俯视图，图19的(B)是该第二中间板的侧视图。

图20是构成设于气体喷射单元的层叠的多个金属板的下板的概略图，图20的(A)是该下板的俯视图，图20的(B)是该下板的侧视图。

图21是用于本发明的一个实施方式的热泵***的冷暖控制单元的立体图。

图22是设于冷暖控制单元的层叠的多个金属板和分隔基座的概略图，图22的(A)是该金属板的俯视图，图22的(B)是该金属板的C-C剖视图，图22的(C)是D-D剖视图。

图23是用于本发明的一个实施方式的热泵***的四通切换阀单元的立体图，图23的(A)是用于该四通切换阀单元与液体分离单元合体的情况下的四通切换阀单元的立体图，图23的(B)是设于四通切换阀单元的下部的层叠的多个金属板的立体图，并且是从图23的(A)的底面观察的图，图23的(C)是用于四通切换阀单元与液体分离单元分离的情况下的四通切换阀单元的立体图，并且是在四通切换阀单元的下部还设有层叠的金属板的图。

图24是四通切换阀单元所具备的筒体的概略图，图24的(A)是该筒体的立体图，图24的(B)是该筒体的侧面的剖视图，图24的(C)是图24的(B)的A-A剖视图。

图25是四通切换阀单元的概略图，图25的(A)是从图23的(A)的底部观察的图，图25的(B)是图25的(A)的A-A剖视图。

图26是设于气体喷射单元的比例控制阀的剖视图。

图27是止回阀的剖视图。

图28是供暖用膨胀阀、除湿用膨胀阀、制冷用膨胀阀的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式的热泵***100进行说明。本发明的一个实施方式的热泵***100是用于极低温规格的汽车空调的热泵***。并且，如图1所示，该热泵***100具备：四通切换阀单元10，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；气体喷射单元20，其设有比例控制阀22和能够保持气密地层叠的多个金属板25；液体分离单元30，其对液体进行分离；冷暖控制单元40，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板45，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；使制冷剂冷凝的冷凝器50或使制冷剂膨胀的蒸发器60；以及压缩机70，其对上述制冷剂进行压缩。

根据本发明的一个实施方式的热泵***100，像后面叙述那样将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，能够实现基于紧凑化的性价比。另外利用设于气体喷射单元20的比例控制阀22，通过利用压缩机进一步压缩中温中压的制冷剂，并且向冷凝器50输送，能够得到更高温的暖风，特别能够充分应对极低温。以下进行说明。

在图1中，虚线的箭头表示供暖时的制冷剂的流动的方向，虚线的圆圈表示除湿供暖时的制冷剂的流动的方向，实线的箭头表示制冷的制冷剂的流动的方向。在供暖时、除湿供暖时、制冷时各个制冷剂的流动的方向不同。后面叙述的图2也是相同的。

分别对来自本发明的一个实施方式的热泵***100所具备的四通切换阀单元10、气体喷射单元20、液体分离单元30、冷暖控制单元40的制冷剂在供暖时、除湿供暖时、制冷时的流动进行说明。

上述四通切换阀单元10在供暖时或除湿供暖时，使上述制冷剂从上述冷暖控制单元40流入并且向上述液体分离单元30流出以及使上述制冷剂从压缩机70流入并且经过四通切换阀单元10向冷凝器50流出，在制冷时，使上述制冷剂从上述冷凝器50流入并且经过四通切换阀单元10向上述液体分离单元30流出以及使上述制冷剂从上述压缩机70流入并且向上述冷暖控制单元40流出。

上述气体喷射单元20在供暖时或除湿供暖时，使上述制冷剂从上述冷凝器50流入并且利用上述比例控制阀22向上述压缩机70流出和/或向上述冷暖控制单元40或上述蒸发器60流出。在制冷时，使制冷剂从上述蒸发器60流入并且向上述冷凝器50流出。

上述液体分离单元30在供暖时、除湿供暖时、制冷时都使上述制冷剂从上述四通切换阀单元10流入并且向上述压缩机70流出。

上述冷暖控制单元40在供暖时或除湿供暖时使上述制冷剂从上述气体喷射单元20流入并且向上述四通切换阀单元10流出。在制冷时，使上述制冷剂从上述四通切换阀单元10流入并且向上述气体喷射单元20流出。

在四通切换阀单元10、气体喷射单元20、液体分离单元30、冷暖控制单元40中嵌设有配管末端。使制冷剂经过上述的配管末端向各设备流入、流出。通过设有歧管也能够单元化、紧凑化。并且，如图1和图2所示在气体喷射单元20优选为设置供暖用膨胀阀26、除湿用膨胀阀23、第一止回阀24、第二止回阀27，根据供暖时、除湿供暖时或制冷时的制冷剂回路来使用。相同地在冷暖控制单元40优选为设置止回阀41、制冷用膨胀阀42、电池用膨胀阀43，根据供暖时、除湿供暖时或制冷时的制冷剂回路来使用。它们经由配管末端而连接并且供制冷剂流通。

如图1和图2所示，供暖用膨胀阀26、除湿用膨胀阀23、第一止回阀24、第二止回阀27、止回阀41、制冷用膨胀阀42、电池用膨胀阀43在构成气体喷射单元20和冷暖控制单元40的所述能够保持气密地层叠的多个金属板25、45的上部，与由两个以上的金属板层叠而构成的分隔基座28、48抵接。此外，由两个以上的金属板层叠而构成的分隔基座28、48也能够保持气密地层叠。后面对分隔基座28、48的构造进行叙述。

本发明的一个实施方式的热泵***100能够大致分为A、B、C、D这四个类型。使用制冷剂回路说明图的图3-图14对各个类型在后面进行说明。

A类型是如图1所示的四通切换阀单元10与液体分离单元30合体的情况下的热泵***。其特征在于，压缩机70的配管末端由经过比例控制阀22从气体喷射单元20流入和从液体分离单元30流入的两个配管末端和向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成，也就是说，上述压缩机70的配管末端是三个口。另外，气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22向压缩机70流出和向冷暖控制单元40或蒸发器60流出。

B类型也是如图1所示的四通切换阀单元10与液体分离单元30合体的情况下的热泵***，但其特征在于，压缩机70的配管末端由使制冷剂从液体分离单元30流入的一个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成，也就是说，在上述压缩机70的配管末端是两个口这方面与A类型不同。另外，气体喷射单元20使制冷剂向设于液体分离单元30的气相的配管末端流入，液体分离单元30使制冷剂经过气体喷射单元20向冷暖控制单元40或蒸发器60流出。

C类型是如图2所示的四通切换阀单元10与液体分离单元30分离的情况下的热泵***。其特征在于，压缩机70的配管末端由使制冷剂从气体喷射单元20流入和使制冷剂从液体分离单元30流入的两个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成，也就是说，上述压缩机70的配管末端是三个口。另外，压缩机70的配管末端由使制冷剂从气体喷射单元20流入和使制冷剂从液体分离单元30流入的两个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成。

D类型也是如图2所示的四通切换阀单元10与液体分离单元30分离的情况下的热泵***。其特征在于，D类型在不使用冷暖控制单元40的情况下通过使四通切换阀单元10还具备止回阀和制冷用膨胀阀(在图1中未图示)而构成制冷剂回路。制冷剂回路在后面叙述。压缩机70的配管末端由使制冷剂从液体分离单元30流入的一个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成，也就是说，上述压缩机70的配管末端是两个口。另外，气体喷射单元20使制冷剂向设于液体分离单元30的气相的配管末端流入。

接着使用制冷剂回路说明图对A、B、C、D类型在供暖时、除湿供暖时、制冷时的制冷剂回路分别按顺序进行说明。

首先对A类型的制冷剂回路进行说明。图3是本发明的一个实施方式的热泵***100的A类型在供暖时的制冷剂回路说明图。实线是图中的制冷剂经过的回路，虚线是制冷剂不经过的回路。在供暖时、除湿供暖时、制冷时流动的制冷剂回路不同，因此用实线或虚线表示。箭头是制冷剂的流动的方向。这些与图4-图14所示的制冷剂回路说明图是相同的。另外，在图3的供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及供暖用膨胀阀26的路径中的制冷剂是高温高压的(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压这一点会在后面进行叙述)。从比例控制阀22的出口到压缩机70是中温中压的。另一方面，从气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26经过冷暖控制单元40、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。另外，压缩机70具有三个口的配管末端。

像上述那样，在A类型中四通切换阀单元10与液体分离单元30合体。通过合体，制冷剂流路能够缩短，能够减少配管阻力。另外，由于四通切换阀单元10与液体分离单元30的吸引配管的削减能够降低成本，由于配管数量的减少也能够节省空间。

如图3所示，四通切换阀单元10使制冷剂从冷暖控制单元40经过室外冷凝器110流入并且向液体分离单元30流出。另外，四通切换阀单元10使制冷剂从压缩机70流入并且向冷凝器50流出。

四通切换阀单元10能够以使四个制冷剂路径U、V、W、X分别成对地分隔为两组路径的方式连接。另外，作为两种连接方式UV、WX或WU、XV，四通切换阀单元10以两者选一的方式切换自如。例如，如图3等所示，在第一实施方式中，连通制冷剂路径U与制冷剂路径V，另一方面，连通制冷剂路径W与制冷剂路径X。另一方面，如图5等所示，在第二实施方式中，连通制冷剂路径W与制冷剂路径U，另一方面，连通制冷剂路径X与制冷剂路径V。对四通切换阀单元10的构造的详情在后面叙述。

气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入，在不全部向冷暖控制单元40流出的情况下利用比例控制阀22使制冷剂的一部分向压缩机70流出，另外，与此同时，使制冷剂的一部分向冷暖控制单元40流出。制冷剂在从压缩机70经过四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20，再到压缩机70的路径中变为高温高压，但像这样制冷剂在不全部进入冷暖控制单元40的情况下利用设于气体喷射单元20的比例控制阀22，膨胀为中温中压，再进入压缩机70，因此能够用压缩机将制冷剂进一步压缩，来自压缩机70的、成为更高温高压的制冷剂的流出量增大，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50的路径进一步变为高温高压的制冷剂，冷凝器50的能力提高。因此，通过将该制冷剂向冷凝器50输送并且利用鼓风机120送风，能够得到更高温的暖风，特别是能够充分应对极低温。

另外，根据车内的温度设定，利用设于气体喷射单元20的比例控制阀22，调整向压缩机70或冷暖控制单元40流出的制冷剂的量。例如在将车内的温度设为更高温的情况下，只要增多从气体喷射单元20向压缩机70输送的制冷剂的量即可，在设为低温的情况下，只要减少向压缩机70输送的制冷剂的量即可。

液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。冷暖控制单元40使制冷剂从气体喷射单元20流入并且经过室外冷凝器110向四通切换阀单元10流出。此外，A类型的供暖回路、除湿供暖回路、制冷回路的气体喷射单元20以及冷暖控制单元40独立。此外液体分离单元30是指设有分离气体与液体的功能的单元，起到制冷剂回收等作用。

另外，优选为在气体喷射单元20设置除湿用膨胀阀23、第一止回阀24、第二止回阀27、供暖用膨胀阀26，在冷暖控制单元40设置止回阀41、制冷用膨胀阀42、电池用膨胀阀43，进行供暖、除湿供暖、制冷的切换。B、C、D类型也是相同的。

图4是本发明的一个实施方式的热泵***100的A类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。在图4的除湿供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及除湿用膨胀阀23的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口到压缩机70是中温中压的。另一方面，从气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23经过蒸发器60、冷暖控制单元40、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷暖控制单元40经过室外冷凝器110流入并且向液体分离单元30流出。另外，四通切换阀单元10使制冷剂从压缩机70流入并且向冷凝器50流出。

气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22向压缩机70流出。另外，与此同时，经过蒸发器60向冷暖控制单元40流出。像这样，利用设于气体喷射单元20的比例控制阀22，膨胀为中温中压，再进入压缩机70，因此能够用压缩机将制冷剂进一步压缩，来自压缩机70的、成为更高温高压的制冷剂的流出量增大，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50的路径进一步变为高温高压的制冷剂，冷凝器50的能力提高。另一方面，利用除湿用膨胀阀23膨胀的低温制冷剂向(室内)蒸发器60流入，能够迅速地进行车内的玻璃窗的除湿。

液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。冷暖控制单元40使制冷剂从气体喷射单元20流入并且经过室外冷凝器110而向四通切换阀单元10流出。

图5是本发明的一个实施方式的热泵***100的A类型在制冷时的制冷剂回路说明图。在图5的制冷回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、室外冷凝器110、冷暖控制单元40的路径中的制冷剂变为高温高压。另一方面，从冷暖控制单元40经过蒸发器60、气体喷射单元20、冷凝器50、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷凝器50流入并且向液体分离单元30流出。另外，从压缩机70流入并且经过室外冷凝器110而向冷暖控制单元40流出。

气体喷射单元20使制冷剂从蒸发器60流入并且向冷凝器50流出。

冷暖控制单元40使制冷剂从四通切换阀单元10经过室外冷凝器110流入并且向气体喷射单元20流出。另外，也可以是，像图5那样设置电池逆变器冷却器130，使制冷剂从冷暖控制单元40流入并且向气体喷射单元20流出。如果像这样设置则冷却功能进一步提高。

在制冷回路时，来自室外冷凝器110的高温高压的制冷剂回路通过设于冷暖控制单元40的制冷用膨胀阀42与电池用膨胀阀43成为一体，能够紧凑且提高施工性。

接着对B类型的制冷剂回路进行说明。图6是本发明的一个实施方式的热泵***100的B类型在供暖时的制冷剂回路说明图。在图6的供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及供暖用膨胀阀26的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口经过液体分离单元30到压缩机70是中温中压的。另一方面，从气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26经过冷暖控制单元40、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

在供暖回路中，来自冷凝器50的高温高压的制冷剂利用比例控制阀22中温地进行膨胀，100％的湿润气体向液体分离单元30流入。流入的气体(制冷剂)的比重较大，从在液体分离单元30内分离为两相中的气相向冷凝器50流入。

对于图6所示的路径中的制冷剂，来自冷凝器50的中温中压的制冷剂向液体分离单元30的气相侧输送并且向压缩机70流入，由压缩机70压缩并且向冷凝器50流出，因此得到更高温高压的制冷剂。此时，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例膨胀阀22的跟前的路径中的制冷剂变为高温高压(液化)。另一方面，利用比例膨胀阀22膨胀并且成为中温中压的制冷剂向液体分离单元30流入。向液体分离单元30流入的中温中压的制冷剂在液体分离单元30内由于比重的差而两相分离为气相与液相，液相部分的中温中压的制冷剂气体向压缩机70流入，因此冷凝器50的能力提高。另一方面，液体分离单元30中的液相部分的制冷剂(液化)向供暖用膨胀阀26流入并且再次膨胀而向冷暖控制单元40流入。

在中温中压的制冷剂从冷凝器50向液体分离单元30的气相侧输送时，优选为不使制冷剂垂直(正下方)地流动，而是以使制冷剂与液体分离单元30的壁面接触的方式设置该液体分离单元30内的配管。在使制冷剂与液体分离单元30的壁面接触的情况下，优选为在向液体分离单元30的气相侧输送的部分设置使制冷剂向直角方向弯曲的插口。如果像这样设置，则防止制冷剂向在液体分离单元30内的液相直接喷出，因此能够防止液体分离单元30内的回流现象(起泡)。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷暖控制单元40经过室外冷凝器110流入并且向液体分离单元30流出。另外，四通切换阀单元10使制冷剂从压缩机70流入并且向冷凝器50流出。

气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22经过液体分离单元30向压缩机70流出和/或经过供暖用膨胀阀26向冷暖控制单元40流出。

液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。另外，位于液体分离单元30的下层的中温中压的制冷剂利用设于气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26再次膨胀，通过设于冷暖控制单元40的止回阀41，并且使制冷剂经过室外冷凝器110向液体分离单元30流出。

冷暖控制单元40使制冷剂从气体喷射单元20流入并且经过室外冷凝器110向四通切换阀单元10流出。此外，B类型的供暖回路、除湿供暖回路、制冷回路的气体喷射单元20以及冷暖控制单元40独立。

图7是本发明的一个实施方式的热泵***100的B类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。在图7的除湿供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22入口的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的除湿用膨胀阀23的出口经过液体分离单元30，到气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23的入口的制冷剂变为中温中压。另一方面，从气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23的出口到蒸发器60、冷暖控制单元40的制冷剂变为低温低压。

在B类型的除湿供暖时的制冷剂回路中，在气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22向压缩机70流出和/或向蒸发器60流出这方面与供暖时的制冷剂回路不同。其他方面与上述B类型在供暖时的制冷剂回路相同。

图8是本发明的一个实施方式的热泵***100的B类型在制冷时的制冷剂回路说明图。在图8的制冷回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、室外冷凝器110、冷暖控制单元40的路径中的制冷剂变为高温高压。另一方面，从冷暖控制单元40经过蒸发器60、气体喷射单元20、冷凝器50、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷凝器50流入并且向液体分离单元30流出以及使制冷剂从压缩机70流入并且经过室外冷凝器110向冷暖控制单元40流出。

气体喷射单元20使制冷剂从蒸发器60流入并且向冷凝器50流出。液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。冷暖控制单元40使制冷剂从四通切换阀单元10经过室外冷凝器110流入并且向气体喷射单元20流出。

接着对C类型的制冷剂回路进行说明。图9是本发明的一个实施方式的热泵***100的C类型在供暖时的制冷剂回路说明图。在图9的供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及供暖用膨胀阀26的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口到压缩机70是中温中压的。另一方面，从气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26经过冷暖控制单元40、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

图9所示的路径中的制冷剂从冷凝器50不全部进入冷暖控制单元40，而是经过比例控制阀22再进入压缩机70，因此得到更高温高压的制冷剂。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷暖控制单元40经过室外冷凝器110流入并且向液体分离单元30流出。另外，制冷剂从压缩机70流入并且向冷凝器50流出。

气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22向压缩机70流出和/或经过供暖用膨胀阀26向冷暖控制单元40流出。

液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。

冷暖控制单元40使制冷剂从气体喷射单元20流入并且经过室外冷凝器110向四通切换阀单元10、液体分离单元30流出。

在C类型中，成为四通切换阀单元10与液体分离单元30分离的构造。并且，压缩机70的配管末端由使制冷剂从气体喷射单元20流入和使制冷剂从液体分离单元30流入的两个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成。此外，C类型的供暖回路、除湿供暖回路、制冷回路的气体喷射单元20以及冷暖控制单元40独立。

图10是本发明的一个实施方式的热泵***100的C类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。在图10的除湿供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及除湿用膨胀阀23的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口到压缩机70是中温中压的。另一方面，从气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23经过蒸发器60、冷暖控制单元40、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

在C类型的除湿供暖时的制冷剂回路中，在气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22向压缩机70流出和/或向蒸发器60流出这方面与供暖时的制冷剂回路不同。其他方面与上述C类型在供暖时的制冷剂回路是相同的。

图11是本发明的一个实施方式的热泵***100的C类型在制冷时的制冷剂回路说明图。在图11的制冷回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、室外冷凝器110、冷暖控制单元40的路径中的制冷剂变为高温高压。另一方面，从冷暖控制单元40经过蒸发器60、气体喷射单元20、冷凝器50、四通切换阀单元10、液体分离单元30进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷凝器50流入并且向液体分离单元30流出以及从压缩机70流入并且经过室外冷凝器110向冷暖控制单元40流出。

气体喷射单元20使制冷剂从蒸发器60流入并且向冷凝器50流出。液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。冷暖控制单元40使制冷剂从四通切换阀单元10经过室外冷凝器110流入并且向气体喷射单元20流出。

接着对D类型的制冷剂回路进行说明。图12是本发明的一个实施方式的热泵***100的D类型在供暖时的制冷剂回路说明图。在图12的供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及供暖用膨胀阀26的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口经过液体分离单元30，到压缩机70是中温中压的。另外，优选为在到液体分离单元30、气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26的路径内设置第三止回阀31。另一方面，从气体喷射单元20的供暖用膨胀阀26经过止回阀41、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从气体喷射单元20经过止回阀41、室外冷凝器110流入并且向液体分离单元30流出。另外，制冷剂从压缩机70流入并且向冷凝器50流出。

气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22经过液体分离单元30向压缩机70流出和/或从供暖用膨胀阀26经过止回阀41、室外冷凝器110向四通切换阀单元10流出。

在D类型中，其特征在于，在不使用冷暖控制单元40的情况下使四通切换阀单元10还具备止回阀41和制冷用膨胀阀42。在使用电池逆变器冷却器130的情况下优选为还具备电池用膨胀阀43。并且，压缩机的配管末端由使制冷剂从液体分离单元30流入的一个配管末端和使制冷剂向四通切换阀单元10流出的一个配管末端构成。另外，气体喷射单元20使制冷剂向设于液体分离单元30的气相的配管末端流入。另外，在D类型中，四通切换阀单元10与液体分离单元30分离。此外，D类型的供暖回路、除湿供暖回路、制冷回路的气体喷射单元20独立。

图13是本发明的一个实施方式的热泵***100的D类型在除湿供暖时的制冷剂回路说明图。在图13的除湿供暖回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、冷凝器50、气体喷射单元20的比例控制阀22的入口以及除湿用膨胀阀23的路径中的制冷剂变为高温高压(从压缩机70进入冷凝器50的路径中的制冷剂更高温高压)。从比例控制阀22的出口经过液体分离单元30到压缩机70是中温中压的。另外，优选为在到液体分离单元30、气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23的路径内设置第三止回阀31。另一方面，从气体喷射单元20的除湿用膨胀阀23经过止回阀41、室外冷凝器110、四通切换阀单元10、液体分离单元30进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

在D类型的在除湿供暖时的制冷剂回路中，气体喷射单元20使制冷剂从冷凝器50流入并且利用比例控制阀22经过液体分离单元30向压缩机70流出和/或向蒸发器60流出。其他方面与上述D类型在供暖时的制冷剂回路是相同的。

图14是本发明的一个实施方式的热泵***100的D类型在制冷时的制冷剂回路说明图。在图14的制冷回路的制冷剂回路中，从压缩机70到四通切换阀单元10、室外冷凝器110、四通切换阀单元10所具备的制冷用膨胀阀42、在还设有电池逆变器冷却器130的情况下的到电池用膨胀阀43的路径中的制冷剂变为高温高压。另一方面，从四通切换阀单元10所具备的制冷用膨胀阀42经过蒸发器60、气体喷射单元20、冷凝器50、四通切换阀单元10、液体分离单元30而进入压缩机70的路径中的制冷剂变为低温低压。

四通切换阀单元10使制冷剂从冷凝器50流入并且向液体分离单元30流出以及使制冷剂从压缩机70流入并且经过室外冷凝器110向制冷用膨胀阀42、蒸发器60流出。

气体喷射单元20使制冷剂从蒸发器60流入并且向冷凝器50流出。液体分离单元30使制冷剂从四通切换阀单元10流入并且向压缩机70流出。

以上是本发明的一个实施方式的热泵***100的概略结构和制冷剂回路说明。以下对用于本发明的一个实施方式的热泵***100的气体喷射单元20、冷暖控制单元40、四通切换阀单元10、比例控制阀22、供暖用膨胀阀26、除湿用膨胀阀23以及制冷用膨胀阀42等电子膨胀阀230、止回阀的结构详细地进行说明。

图15是用于本发明的一个实施方式的热泵***100的气体喷射单元20的立体图。气体喷射单元20至少设有比例控制阀22和能够保持气密地层叠的多个金属板25。以下对能够保持气密地层叠的多个金属板25详细地进行说明。

图16是设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25的概略图，图16的(A)是该金属板25的俯视图，图16的(B)是该金属板25的A-A剖视图，图16的(C)是B-B剖视图。设于气体喷射单元20的比例控制阀22通过下述说明的分隔基座与多个金属板25的上侧抵接。这是为了节省空间。除湿用膨胀阀23、止回阀24、供暖用膨胀阀26也相同地通过下述说明的分隔基座抵接于多个金属板25的上侧。

设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25如图16的(C)所示至少由上板251、第一中间板252、第二中间板253以及下板254构成。在上板251、第一中间板252和第二中间板253以及下板254分别穿设有贯通孔，通过将这些板层叠，制冷剂穿过各个贯通孔，形成制冷剂回路的局部。另外，也可以设置用于供止回阀抵接的止回阀座、铜板、止回阀顶板(未图示)以及用于供膨胀阀抵接的组件。

另外，如图16的(A)、(B)、(C)所示，优选为设置分隔基座28。分隔基座28设于构成气体喷射单元20的、能够保持气密地层叠的多个金属板25的上部。后面叙述的图22所示的冷暖控制单元40也是相同的。

分隔基座28由两个以上的金属板层叠地构成，如图16的(C)所示，例如由四张金属板281、282、283、284构成，分别形成有构成制冷剂回路的贯通孔。

分隔基座28作为设于气体喷射单元20的比例膨胀阀22、除湿用膨胀阀23、供暖用膨胀阀26和设于气体喷射单元40的制冷用膨胀阀42、电池用膨胀阀43的基座来使用。

通过设置分隔基座28，在比例控制阀22、除湿用膨胀阀23、供暖用膨胀阀26等控制阀使制冷剂节流膨胀的基础上，实现制冷剂紧凑化的空间，能够实现通过阻力的效率化，并且能够防止制冷剂噪声的产生。

此外用于分隔基座的金属板的张数、厚度不限定，只要张数为两个以上即可。只要根据回路的长度、流量，适当变更张数、厚度即可。另一方面，分隔基座也可以不层叠多个金属板而组合，而是一体地成形。此时利用引伸压力机等成形。

图17是构成设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25的上板251的概略图，图17的(A)是该上板251的俯视图，图17的(B)是该上板251的侧视图。如图17的(A)所示，在上板251形成有贯通孔。另外，上板251的厚度优选为1.0mm≤t≤2.0mm(t是厚度。以下相同。)，特别优选为1.5mm。

图18是构成设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25的第一中间板252的概略图，图18的(A)是该第一中间板252的俯视图，图18的(B)是该第一中间板252的侧视图。如图18的(A)所示，在第一中间板252形成有贯通孔。另外，第一中间板252的厚度优选为3.0mm≤t≤4.0mm，特别优选为3.5mm。

图19是构成设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25的第二中间板253的概略图，图19的(A)是该第二中间板253的俯视图，图19的(B)是该第二中间板253的侧视图。如图19的(A)所示，在第二中间板253形成有贯通孔。另外，第二中间板253的厚度优选为3.0mm≤t≤4.0mm，特别优选为3.5mm。

图20是构成设于气体喷射单元20的层叠的多个金属板25的下板254的概略图，图20的(A)是该下板254的俯视图，图20的(B)是该下板254的侧视图。如图20的(A)所示，在下板254形成有贯通孔。另外，下板254的厚度优选为1.0mm≤t≤2.0mm，特别优选为1.5mm。

图20所示的设于下板254的贯通孔与气体喷射单元20的配管末端连接，各个配管末端与冷凝器50、蒸发器60、四通阀单元10、压缩机70、冷暖控制单元40的配管末端连接，供制冷剂流通。另外，像上述那样金属板25能够保持气密地层叠。

图21是用于本发明的一个实施方式的热泵***100的冷暖控制单元40的立体图。冷暖控制单元40也至少设有能够保持气密地层叠的多个金属板45。以下对能够保持气密地层叠的多个金属板45进行说明。

图22是设于冷暖控制单元40的层叠的多个金属板45的概略图，图22的(A)是该金属板45的俯视图，图22的(B)是该金属板45的C-C剖视图，图22的(C)是D-D剖视图。在设有止回阀41、制冷用膨胀阀42、电池用膨胀阀43的情况下，与多个金属板45的上侧抵接。这是为了节省空间。

设于冷暖控制单元40的层叠的多个金属板45如图22的(C)所示至少由上板451、第一中间板452、第二中间板453以及下板454构成。在上板451、第一中间板452和第二中间板453以及下板454分别穿设有贯通孔，通过层叠这些板，制冷剂穿过贯通孔，形成制冷剂回路的局部。

冷暖控制单元40也可以设置用于供止回阀抵接的止回阀座455、铜板456。像上述那样金属板45能够保持气密地层叠。

接着对四通切换阀单元10进行说明。图23是用于本发明的一个实施方式的热泵***100的四通切换阀单元10的立体图，图23的(A)是用于该四通切换阀单元10与液体分离单元30合体的情况下的四通切换阀单元10的立体图，图23的(B)是设于四通切换阀单元10的下部的层叠的多个金属板11的立体图，并且是从图23的(A)的底面观察的图，图23的(C)是用于四通切换阀单元10与液体分离单元30分离的情况下的四通切换阀单元10的立体图，并且是在四通切换阀单元10的下部还设有层叠的金属板11’的图。

上述的A、B类型使用图23的(A)所示的四通切换阀单元10。此外，在图23的(A)所示的单元的下部，设有图23的(B)所示的能够保持气密地层叠的多个金属板11。在C、D类型中将在图23的(A)所示的层叠的金属板11的下部进一步层叠的金属板11’安装于四通切换阀单元10，使用图23的(C)所示的四通切换阀单元10’。此外，在A、B类型中四通切换阀单元10与液体分离单元30合体，因此也可以不使用在图23的(B)所示的层叠的金属板11的下部进一步层叠的金属板11’。

接着对四通切换阀单元10的结构进行说明。图24是四通切换阀单元10所具备的筒体12的概略图，图24的(A)是该筒体12的立体图，图24的(B)是该筒体12的侧面的剖视图，图24的(C)是图24的(B)的A-A剖视图。

如图24的(A)、(B)、(C)所示，四通切换阀单元10具备：供制冷剂出入的第一连接口13、从第一连接口13供给制冷剂的筒体12、设于筒体12内并且沿筒体12的轴线方向移动使得连接方式能够两者选一的滑阀芯14以及供制冷剂经过滑阀芯14地出入的三个第二连接口15、16、17。

滑阀芯14形成为山形，并且在滑阀芯14的顶面设有凸部18，在筒体12的内表面设有承接凸部18的凹部19。凹部19优选为以在筒体12的内表面成为左右对称的方式设置两个。另外，凸部18只要是凸状即可，使用树脂、金属的滚珠等突起物。凹部19只要是承接凸状的凹状即可，使用弯曲为凹状的板簧。当成为不使用制冷、供暖、除湿供暖的时期时，制冷剂在四通切换阀单元10不流通，但在该情况下，滑阀芯14由于车的振动等向筒体12的轴线方向上的中途的位置移动，因此不优选。例如根据图24的(C)所示的滑阀芯14的位置，制冷剂从第二连接口16向第二连接口17流动，但如果没有上述的止挡件的作用的凸部18和凹部19，由于车的振动等滑阀芯14变为能够向图中的左侧稍微移动，制冷剂变为能够向第二连接口15、16、17这三个连接口流通。另外，在向中途的位置移动的情况下，当使制冷剂在四通切换阀单元10流动时，在图24的(C)所示的A室和B室之间不产生压力差，因此滑阀芯14变得不能移动。因此，凸部18和凹部19防止上述方面。

滑阀芯14优选为具有由金属成形为山形的滑阀芯头144和固定该滑阀芯头144的特氟龙(注册商标)的基座145。滑阀芯14可以全部由树脂成形，但在该情况下，为了具有刚度，必须加厚树脂，另一方面在筒体12内的空间有限。因此，通过设置由金属成形为山形的滑阀芯头144，滑阀芯14薄型化，并且筒体12内能够省空间化，能够应对各种各样的流量、压力。另外，在滑阀芯14全部由树脂成形的情况下，在安装的问题上，凸部18相同地成为树脂制，但在树脂制的情况下由于与凹部19的摩擦而担心耐磨耗性。另一方面，通过设置由金属成形为山形的滑阀芯头144，凸部18能够选择金属制，上述耐磨耗性提高。此外，只要金属使用SUS等，滑阀芯头144通过压制成形，与特氟龙的基座145模具成形而一体化即可。

第一连接口13相当于四通切换阀单元的制冷剂路径X，第二连接口15、16、17分别相当于四通切换阀单元的制冷剂路径U、V、W。

图25是四通切换阀单元10的概略图，图25的(A)是从图23的(A)的底部观察的图，图25的(B)是图25的(A)的A-A剖视图。如图25的(A)所示，在图24的(A)所示的筒体12设有层叠的多个金属板11并且该筒体12能够气密地保持制冷剂。如果利用图25的(B)进行说明，则在筒体12的上部设有层叠的多个金属板11。层叠的多个金属板11由下板111、中间板112、上板113构成，这些下板111、中间板112、上板113分别穿设有金属板11的贯通孔115、116、117以使制冷剂能够流通。金属板11的贯通孔115、116、117设为以与第二连接口15、16、17相匹配的方式连接。

穿设于下板111的贯通孔115、116、117的直径优选为比第二连接口15、16、17的直径大。如果像这样设置，则连接性提高，并且能够进一步保持气密。

接着对设于气体喷射单元20的比例控制阀22的构造进行说明。图26是设于气体喷射单元20的比例控制阀22的剖视图。

如图26所示，比例控制阀22的特征在于，其具有：主体部221；支柱222，其设于主体部221内；磁体223和脉冲马达224，其固定于支柱222，使支柱222能够沿上下方向移动以调整制冷剂的流量；限位件(日文：スライサー)225，其固定于主体部221；以及上部止挡件226和下部止挡件227，其防止支柱222沿上下方向过度移动，在支柱222形成有能够安装上部止挡件226和下部止挡件227的槽。

当利用脉冲马达224使磁体上下旋转时，支柱222上下移动。此时上部止挡件226和下部止挡件227由于固定于支柱，因此它们同时地上下移动。根据其上下移动量来调整制冷剂的流量。在增多流量的情况下，为了使支柱222更靠上侧，只要提高脉冲数即可。

限位件225固定于主体部221。另外在支柱形成有槽228，在支柱222的上部将上部止挡件226安装于该槽，在支柱222的下部将下部止挡件227安装于该槽。通过安装限位件225、上部止挡件226以及下部止挡件227，在欲使支柱222沿上下方向移动的情况下，固定于主体部221的限位件225钩挂于上部止挡件226和下部止挡件227，支柱222仅能够在上部止挡件226与下部止挡件227之间的距离内沿上下方向移动。通过这样设置，能够防止在脉冲马达产生不良情况时制冷剂的过剩流出。此外，上部止挡件226和下部止挡件227例如使用C形环即可。下述说明的电子膨胀阀也是相同的结构。

在比例控制阀22内制冷剂像从箭头A到B那样流通。通过使设于比例控制阀22的支柱222的阀座222’沿比例控制阀22的轴线方向(在图26中的上下)移动，来调整制冷剂的流量。

另外，通过在轴线方向上增大阀座222’的长度，防止由于振动等引起的晃动。而且优选为将比例控制阀22的上部229设为曲面。如果像这样设置，则耐内压力提高。

图27是止回阀的截面的概略图。本发明的一个实施方式的热泵***100优选为还具备如图27所示的、立式的止回阀41。止回阀41的特征在于，其具有：外筒411；内筒412，其设于外筒411的内侧；阀413，其设于内筒412的底部并且供制冷剂流入且不供制冷剂流出；以及端口(孔)414，其设于内筒412的侧面并且供制冷剂流出。

制冷剂像图27的实线的箭头那样向止回阀41内流入并且通过。当制冷剂将阀413推向图27中的上方时，在阀413与内筒412之间产生间隙，制冷剂从该间隙向内筒412内流入。并且流入的制冷剂从设于内筒412的侧面的端口(孔)414流出，通过设于外筒411与内筒412之间的间隙而流出。另一方面，即使制冷剂从图27的左侧经过端口414而向内筒413内流动，但由于设有阀413，因此制冷剂也不会从阀413向图27的左侧流出。

一般的止回阀是卧式的，但用于本发明的一个实施方式的热泵***100的止回阀41是立式的。上述止回阀41的构造也能够应用于上述第一止回阀24、第二止回阀27。

图28是供暖用膨胀阀、除湿用膨胀阀、制冷用膨胀阀的剖视图。将用于本发明的一个实施方式的热泵***100的供暖用膨胀阀、除湿用膨胀阀、制冷用膨胀阀总称为以下所述的电子膨胀阀230。如图28所示，电子膨胀阀230具有：主体部231；支柱232，其设于主体部231内；磁体233和脉冲马达234，其固定于支柱232，使支柱232能够沿上下方向移动以调整制冷剂的流量；限位件235，其固定于主体部231；以及上部止挡件236和下部止挡件237，其防止支柱232沿上下方向过度移动，在支柱232，形成有能够安装上部止挡件236和下部止挡件237的槽238。

当利用脉冲马达234使磁体上下旋转时，支柱232上下移动。此时上部止挡件236和下部止挡件237由于固定于支柱，因此它们同时地上下移动。根据其上下移动量来调整制冷剂的流量。在增多流量的情况下，为了使支柱232更靠上，只要提高脉冲数即可。

限位件235固定于主体部231。另外在支柱形成有槽238，在支柱232的上部将上部止挡件236安装于该槽，在支柱232的下部将下部止挡件237安装于该槽。通过安装限位件235、上部止挡件236以及下部止挡件237，在欲使支柱232沿上下方向移动的情况下，固定于主体部231的限位件235钩挂于上部止挡件236和下部止挡件237，支柱232仅能够在上部止挡件236与下部止挡件237之间的距离内沿上下方向移动。通过这样设置，能够防止在脉冲马达产生不良情况时制冷剂的过剩流出。

以上，根据像说明的那样的本发明，能够提供一种热泵***，该热泵***除了小型轻量、薄型化以外，为了组装作业性优异，实现生产率的提高并且降低制作成本，将制冷剂控制构件预先一体地配管而单元化，能够实现基于紧凑化的性价比，特别是能够充分应对极低温。

产业上的可利用性

本发明的汽车空调用配管单元在搭载于未必始终启动内燃机的驱动方式的汽车，例如电动汽车(EV)、燃料电池车(FCV)等的热泵***中采用。

此外，像上述那样，对本发明的各实施方式和各实施例详细地进行了说明，但能够进行实质上不脱离本发明的新事项和效果的多种变形，这对于本领域技术人员来说是能够容易地理解的。因此，像这样的变形例全部包含在本发明的范围内。

例如，在说明书或附图中，至少一次与更广义或同义的不同用语一起记载的用语在说明书或附图的任何位置都能够置换为该不同的用语。另外，热泵***的结构、动作也不限定于在本发明的实施方式中说明的内容，能够实施各种变形。

附图标记说明

10、10’、四通切换阀单元；11、(四通切换阀单元的)层叠的多个金属板；11’、(在设于四通切换阀单元的多个金属板的下部设置的)金属板；12、筒体；13、第一连接口；14、滑阀芯；15、16、17、第二连接口；18、凸部；19、凹部；20、气体喷射单元；22、比例控制阀；23、除湿用膨胀阀；24、第一止回阀；25、层叠的多个金属板(气体喷射单元)；26、供暖用膨胀阀；27、第二止回阀；28、分隔基座；30、液体分离单元；31、第三止回阀；40、冷暖控制单元；41、止回阀；42、制冷用膨胀阀；43、电池用膨胀阀；45、层叠的多个金属板(冷暖控制单元)；48、分隔基座；50、冷凝器；60、蒸发器；100、热泵***；110、室外冷凝器；120、鼓风机；130、电池逆变器冷却器；111、下板；112、中间板；113、上板；115、116、117、金属板的贯通孔；144、滑阀芯头；145、特氟龙的基座；221、主体部；222、支柱；222’、阀座；223、磁体；224、脉冲马达；225、限位件；226、上部止挡件；227、下部止挡件；228、槽；229、比例控制阀的上部；230、电子膨胀阀；231主体部、232支柱、233磁体、234脉冲马达、235限位件；236、上部止挡件；237、下部止挡件；238、槽；251、上板；252、第一中间板；253、第二中间板；254、下板；281、282、283、284、(分隔基座的)金属板；411、外筒；412、内筒；413、阀；414、端口；451、上板；452、第一中间板；453、第二中间板；454、下板；455、止回阀座；456、铜板；481、482、483、484、(分隔基座的)金属板；U、V、X、W、四通切换阀单元的制冷剂路径；A、B、在四通切换阀单元中具备的筒体的室。

Claims (11)

1.一种热泵***，其用于极低温规格的汽车空调，其特征在于，

该热泵***具备：

四通切换阀单元，其与制冷、供暖以及除湿的功能切换相对应地使四个制冷剂路径分别成对地在两组路径之间切换自如；

气体喷射单元，其设有比例控制阀和能够保持气密地层叠的多个金属板；

液体分离单元，其对液体进行分离；

冷暖控制单元，其设有能够保持气密地层叠的多个金属板，进行制冷、供暖以及除湿的功能切换；

使制冷剂冷凝的冷凝器或使制冷剂膨胀的蒸发器；以及

压缩机，其对所述制冷剂进行压缩，

所述四通切换阀单元使所述制冷剂从所述冷暖控制单元流入并且向所述液体分离单元流出以及使所述制冷剂从所述压缩机流入并且向冷凝器流出，或者使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且向所述液体分离单元流出以及从所述压缩机流入并且向所述冷暖控制单元流出，

所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和/或向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出，或者使所述制冷剂从所述蒸发器流入并且向所述冷凝器流出，

所述液体分离单元使所述制冷剂从所述四通切换阀单元流入并且向所述压缩机流出，

所述冷暖控制单元使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入并且向所述四通切换阀单元流出，或者从所述四通切换阀单元流入并且向所述气体喷射单元流出。

2.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，

所述压缩机的配管末端由经过所述比例控制阀从所述气体喷射单元流入和从所述液体分离单元流入的两个配管末端和向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，

所述气体喷射单元使所述制冷剂从所述冷凝器流入并且利用所述比例控制阀向所述压缩机流出和向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。

3.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

所述四通切换阀单元与所述液体分离单元合体，

所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，

所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入，

所述液体分离单元使所述制冷剂经过所述气体喷射单元向所述冷暖控制单元或所述蒸发器流出。

4.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，

所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述气体喷射单元流入和使制冷剂从所述液体分离单元流入的两个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成。

5.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

该热泵***在不使用所述冷暖控制单元的情况下使所述四通切换阀单元还具备止回阀和制冷用膨胀阀，

所述四通切换阀单元与所述液体分离单元分离，

所述压缩机的配管末端由使所述制冷剂从所述液体分离单元流入的一个配管末端和使所述制冷剂向所述四通切换阀单元流出的一个配管末端构成，

所述气体喷射单元使所述制冷剂向设于所述液体分离单元的气相的配管末端流入。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热泵***，其特征在于，

所述四通切换阀单元具备：

第一连接口，该第一连接口供所述制冷剂出入；

筒体，其从所述第一连接口供给所述制冷剂；

滑阀芯，其形成为山形，设于所述筒体内，并且能够沿所述筒体的轴线方向移动使得作为连接方式能够两者选一；

第二连接口，该第二连接口供所述制冷剂经过所述滑阀芯出入；

在所述滑阀芯的顶面设有凸部，

在所述筒体的内表面设有承接所述凸部的凹部。

7.根据权利要求6所述的热泵***，其特征在于，

所述滑阀芯具有：滑阀芯头，其由金属成形为山形；以及特氟龙的基座，其固定该滑阀芯头。

8.根据权利要求6所述的热泵***，其特征在于，

在所述第二连接口设置层叠的多个金属板，

所述金属板由下板、中间板以及上板构成，穿设有贯通孔以使所述制冷剂能够流通，

所述下板、中间板以及上板的贯通孔的直径比所述第二连接口的直径大。

9.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

在构成所述气体喷射单元和所述冷暖控制单元的所述能够保持气密地层叠的多个金属板的上部，还设有由两个以上的金属板层叠而构成的分隔基座或一体地成形的分隔基座。

10.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

该热泵***还具备立式的止回阀，

所述止回阀具有：

外筒；

内筒，其设于所述外筒的内侧；

阀，其设于所述内筒的底部并且供制冷剂流入且不供制冷剂流出，

端口，其设于所述内筒的侧面并且供制冷剂流出。

11.根据权利要求1所述的热泵***，其特征在于，

该热泵***还具备供暖用膨胀阀、除湿用膨胀阀、制冷用膨胀阀中的任意一个以上，

所述供暖用膨胀阀、所述除湿用膨胀阀、所述制冷用膨胀阀具有：

主体部；

支柱，其设于所述主体部内；

磁体和脉冲马达，其固定于所述支柱，使所述支柱能够沿上下方向移动以调整所述制冷剂的流量；

限位件，其固定于所述主体部；以及

上部止挡件和下部止挡件，其防止所述支柱沿上下方向过度移动，

在所述支柱形成有能够安装所述上部止挡件和下部止挡件的槽。

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