JP2023155791A - Temperature regulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルと冷却水流路を備えた温調装置に関する。 The present invention relates to a temperature control device equipped with a refrigeration cycle and a cooling water flow path.
特許文献１には、冷媒を用いた冷凍サイクルと冷却水流路を用いる温調装置が記載されている。冷凍サイクルは、冷却水流路の冷却水で冷媒を凝縮させるコンデンサと、冷却水流路の冷却水で冷媒を蒸発させるチラーとを有する。この温調装置は、暖房時に、コンデンサで加熱された冷却水で車室内およびバッテリを加熱し、チラーで冷却された冷却水をラジエータにおいて吸熱させる。また、冷房時に、チラーで冷却された冷却水で車室内を冷却し、コンデンサで加熱された冷却水をラジエータにおいて放熱させる。
発明者の検討によれば、特許文献１に記載の温調装置では、冷凍サイクルを構成するコンプレッサを冷却する構成が存在しないので、温調装置の効率向上の余地がある。
According to the inventor's study, the temperature control device described in
本発明は上記点に鑑み、冷凍サイクルと冷却水を用いた温調装置において温調の効率を向上させることを目的とする。 In view of the above points, the present invention aims to improve the efficiency of temperature control in a temperature control device using a refrigeration cycle and cooling water.
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、温調対象（ＢＴ、ＣＡ）の温度を調整する温調装置であって、
冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、
前記温調対象と冷却水を熱交換させるための利用側熱交換器（３２、３３、３４）および熱媒体（ＡＡ）と前記冷却水を熱交換させるためのラジエータ（３１）に冷却水を供給するための冷却水流路（２０）と、を備え、
前記冷凍サイクルは、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（１１）と、前記コンプレッサで圧縮された冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を加熱するコンデンサ（１２）と、前記コンデンサから流出した冷媒を減圧させる膨張弁（１３）と、前記膨張弁で減圧した冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を冷却するチラー（１４）と、を有し、
前記コンデンサで加熱された冷却水と前記チラーで冷却された冷却水のうち、一方の冷却水が前記利用側熱交換器内を流れて前記温調対象と熱交換し、他方の冷却水がラジエータにおいて前記熱媒体と熱交換し、
前記冷却水流路は、前記コンプレッサを冷却または加熱するためのコンプレッサ用流路（２０ａ）を有する、温調装置である。
The invention according to
a refrigeration cycle (10) in which a refrigerant circulates;
Cooling water is supplied to a user-side heat exchanger (32, 33, 34) for exchanging heat between the temperature control target and the cooling water and a radiator (31) for exchanging heat between the heat medium (AA) and the cooling water. A cooling water flow path (20) for
The refrigeration cycle includes a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant, and a condenser (12) that heats the cooling water by exchanging heat between the refrigerant compressed by the compressor and the cooling water flowing through the cooling water flow path. an expansion valve (13) that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the condenser; and a chiller (14) that cools the cooling water by exchanging heat between the refrigerant that has been reduced in pressure by the expansion valve and the cooling water flowing through the cooling water flow path. and,
Of the cooling water heated by the condenser and the cooling water cooled by the chiller, one of the cooling water flows through the user side heat exchanger and exchanges heat with the temperature control target, and the other cooling water flows through the radiator. exchanging heat with the heat medium at
The cooling water flow path is a temperature control device having a compressor flow path (20a) for cooling or heating the compressor.
このようになっていることで、冷却水を用いてコンプレッサを冷却または加熱することができる。ひいては、温調の効率を向上させることができる。 With this configuration, the compressor can be cooled or heated using the cooling water. As a result, the efficiency of temperature control can be improved.
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。 Note that the reference numerals in parentheses attached to each component etc. indicate an example of the correspondence between the component etc. and specific components etc. described in the embodiments to be described later.
以下、本開示の実施形態について説明する。以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to those described in the preceding embodiments are given the same reference numerals, and their explanations may be omitted. Further, in the embodiment, when only some of the constituent elements are described, the constituent elements explained in the preceding embodiment can be applied to other parts of the constituent element. The following embodiments can be partially combined with each other, even if not explicitly stated, as long as the combination does not cause any problems.
（第１実施形態）
以下、第１本実施形態について説明する。図１に示す温調装置１は、車両に搭載され、車両内の温調対象であるバッテリＢＴおよび車室内空間に送られる空調風ＣＡの温度を調整する。バッテリＢＴは、例えば、車両の走行のための動力を発生する電動モータの電力源である。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below. A
温調装置１は、冷媒が流れる冷凍サイクル１０と、冷却水が流れる冷却水流路２０とを備えている。冷媒としては、例えばＨＦＯ１３４ａ等のフロン系冷媒が用いられる。冷却水としては、例えば、水およびエチレングリコールを含む不凍液等の液体が用いられるが、それ以外の液体であってもよい。
The
冷凍サイクル１０は、コンプレッサ１１、水冷コンデンサ１２、膨張弁１３、チラー１４およびそれらを繋ぐ冷媒流路を備えている。コンプレッサ１１は、圧縮機構１１ａ、モータ１１ｂ、インバータ回路１１ｃを有している。
The
圧縮機構１１ａは、冷媒を導入して圧縮し、圧縮されて高温、高圧になった冷媒を送出する機構を有する機構である。モータ１１ｂは、当該圧縮機構を駆動する動力を発生する電動モータである。インバータ回路１１ｃは、モータ１１ｂに動力発生のための電力を供給する回路である。
The
水冷コンデンサ１２は、冷媒が流れる流路と冷却水が流れる流路とを備えた熱交換器である。水冷コンデンサ１２には、コンプレッサ１１から吐出された高温、高圧の冷媒が流入すると共に、冷却水流路２０から冷却水が流入する。そして水冷コンデンサ１２内で、これら冷媒と冷却水が熱交換する。これにより、冷媒が放熱して凝縮すると共に、冷却水が加熱される。
The water-cooled
膨張弁１３は、水冷コンデンサ１２から流出した冷媒を減圧、膨張させてチラー１４に通す絞りである。チラー１４は、冷媒が流れる流路と冷却水が流れる流路とを備えた熱交換器である。チラー１４には、膨張弁１３を通過した冷媒が流入すると共に、冷却水流路２０から冷却水が流入する。そしてチラー１４内で、これら冷媒と冷却水が熱交換する。これにより、冷媒が吸熱して蒸発すると共に、冷却水が冷却される。チラー１４を流出した冷媒は、コンプレッサ１１に吸入される。
The
このように、冷凍サイクル１０においては、冷媒がコンプレッサ１１、水冷コンデンサ１２、膨張弁１３、チラー１４の順に循環することで、水冷コンデンサ１２において冷却水を加熱し、チラー１４において冷却水を冷却する。
In this way, in the
冷却水流路２０は、第１ポンプ２１、第２ポンプ２２、第１三方弁２３、第２三方弁２４、第３三方弁２５、第４三方弁２６、第５三方弁２７、第６三方弁２８を有している。また、冷却水流路２０は、第１シャット弁２９、第２シャット弁３０、ラジエータ３１、クーラコア３２、ヒータコア３３、バッテリ用熱交換器３４を有している。
The cooling
また冷却水流路２０は、冷却水をこれら機器間で流通させるための流路を有している。冷却水流路２０は、コンプレッサ１１の内部を流れるコンプレッサ用流路２０ａと、コンプレッサ１１の外部を流れると共にコンプレッサ用流路２０ａの両端に連通する流路と、を有する。
Moreover, the cooling
コンプレッサ用流路２０ａは、コンプレッサ１１内において、圧縮機構１１ａの近傍に配置されている。これにより、コンプレッサ用流路２０ａでは、圧縮機構１１ａと冷却水が熱交換可能になっている。
The
第１ポンプ２１は、冷却水を吸入して圧送する電動ポンプである。第１ポンプ２１で圧送された冷却水は、水冷コンデンサ１２内を通過し、その通過の際、水冷コンデンサ１２において、上述の通り冷媒から吸熱する。第２ポンプ２２は、冷却水を吸入して圧送する電動ポンプである。第２ポンプ２２で圧送された冷却水は、第６三方弁２８、チラー１４側に向かう。
The
第１三方弁２３は、チラー１４で冷却されて流出した冷却水の、利用側への流通の有無、および、ラジエータ３１側への流通の有無を、切り替える調節弁である。なお、利用側とは、バッテリＢＴ、車室内に送られる空調風ＣＡと熱交換するための熱交換器の側をいう。利用側は、全体としてはクーラコア３２、ヒータコア３３、バッテリ用熱交換器３４の側であるが、第１三方弁２３にとってはクーラコア３２とバッテリ用熱交換器３４の側である。クーラコア３２、ヒータコア３３、バッテリ用熱交換器３４は、それぞれ、利用側熱交換器に対応する。
The first three-
第２三方弁２４は、第１三方弁２３から利用側へ流出した冷却水の、バッテリ用熱交換器３４への流通の有無、およびクーラコア３２への流通の有無を、切り替える調節弁である。第３三方弁２５は、水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水の、ヒータコア３３への流通の有無、および、ラジエータ３１側への流通の有無を、切り替える調節弁である。
The second three-
第４三方弁２６は、ラジエータ３１で外部熱媒体ＡＡと熱交換した冷却水の、第１ポンプ２１および水冷コンデンサ１２の側への流通の有無、および、第２ポンプ２２およびチラー１４の側への流通の有無を、切り替える調節弁である。外部熱媒体ＡＡは、車室外の空気等の、外部環境における熱媒体である。
The fourth three-
第５三方弁２７は、バッテリ用熱交換器３４でバッテリと熱交換した冷却水の、第１ポンプ２１および水冷コンデンサ１２の側への流通の有無、および、第２ポンプ２２およびチラー１４の側への流通の有無を、切り替える調節弁である。第６三方弁２８は、第２ポンプ２２から圧送された冷却水の、チラー１４側への流通の有無、および、コンプレッサ用流路２０ａの流入側端への流通の有無を、切り替える調節弁である。
The fifth three-
第１シャット弁２９は、水冷コンデンサ１２とバッテリ用熱交換器３４との間の冷却水の流通、遮断を切り替える調節弁である。第２シャット弁３０は、コンプレッサ用流路２０ａの流入側端とチラー１４との間の冷却水の流通、遮断を切り替える調節弁である。なお、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端は、第２シャット弁３０とラジエータ３１の流入側端に並列に連通している。
The
ラジエータ３１は、冷却水が流通する流路を備え、外部熱媒体ＡＡと冷却水とを熱交換させる熱交換器である。ラジエータ３１は、後述する温水利用モードでは外部熱媒体ＡＡから冷却水へ吸熱させ、後述する冷水利用モードでは冷却水から外部媒体に放熱させる。
The
クーラコア３２とヒータコア３３は、いずれも、冷却水が流通する流路を備え、空調ケーシング３５内に配置される熱交換器である。クーラコア３２の流入側端は第２三方弁２４に連通し、流出側端は第２ポンプ２２の吸入側に連通する。ヒータコア３３の流入側端は第３三方弁２５に連通し、流出側端は第１ポンプ２１の吸入側に連通する。
Both the
冷水利用モードでは、空調ケーシング３５内では、不図示の送風機によって車室内に吹き出される空調風ＣＡが、クーラコア３２内を流通する冷却水と熱交換することで、冷却される。温水利用モードでは、空調ケーシング３５内では、不図示の送風機によって車室内に吹き出される空調風ＣＡが、ヒータコア３３内を流通する冷却水と熱交換することで、加熱される。空調風ＣＡは温調対象に対応する。
In the cold water usage mode, the conditioned air CA blown into the vehicle interior by a blower (not shown) exchanges heat with the cooling water flowing through the
バッテリ用熱交換器３４は、冷却水が流通する流路を備え、バッテリＢＴの近傍に配置されている。冷水利用モードでは、バッテリＢＴは、バッテリ用熱交換器３４内を流通する冷却水と熱交換することで冷却される。温水利用モードでは、バッテリＢＴは、バッテリ用熱交換器３４内を流通する冷却水と熱交換することで加熱される。バッテリＢＴは温調対象に対応する。
The
以下、上記のような構成の温調装置１の作動について説明する。まず、不図示の制御回路によって、コンプレッサ１１、ポンプ２１、２２、三方弁２３～２８、シャット弁２９、３０の被制御機器の作動が制御される。具体的には、制御回路は、不図示の各種センサから取得した量に基づいて、温水利用モードを実行するか冷水利用モードを実行するかを判定し、その判定結果に従って上記被制御機器を制御する。
Hereinafter, the operation of the
各種センサとしては、例えば、車室外の温度を検出する外気温センサ、車室内の温度を検出する内気温センサ、バッテリＢＴの温度を検出するバッテリ温度センサ、温度設定等のユーザの操作を受け付ける操作部があるが、これらに限定されない。 Various sensors include, for example, an outside temperature sensor that detects the temperature outside the vehicle, an inside temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle, a battery temperature sensor that detects the temperature of the battery BT, and an operation that accepts user operations such as temperature settings. There are some parts, but it is not limited to these.
例えば、制御回路は、車室外の温度、車室内の温度、ユーザによる設定温度等に基づいて算出される周知の目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、温水利用モードを実行するか冷水利用モードを実行するかを判定してもよい。基本的には、制御回路は、利用側を温める必要がある場合は温水利用モードを実行し、利用側を冷却する必要がある場合は冷水利用モードを実行する。 For example, the control circuit executes the hot water usage mode or the cold water usage mode based on a well-known target outlet temperature TAO that is calculated based on the temperature outside the vehicle interior, the temperature inside the vehicle interior, the temperature set by the user, etc. It may be determined whether Basically, the control circuit executes the hot water usage mode when the user side needs to be warmed, and the cold water usage mode when the user side needs to be cooled.
［温水利用モード］
ここで、温水利用モードについて説明する。温水利用モードを実行する場合、制御回路はコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２を作動させる。更に制御回路は、図２に示すように、第１三方弁２３に対して、チラー１４からコンプレッサ１１に冷却水が流れ第１三方弁２３と第２三方弁２４の間が遮断されるように、制御する。更に第２三方弁２４に対して、バッテリ用熱交換器３４とクーラコア３２の間が遮断されるように、制御する。更に第３三方弁２５に対して、水冷コンデンサ１２からヒータコア３３に冷却水が流れ第３三方弁２５とラジエータ３１の間が遮断されるように、制御する。
[Hot water usage mode]
Here, the hot water usage mode will be explained. When executing the hot water usage mode, the control circuit operates the
更に制御回路は、第４三方弁２６に対して、ラジエータ３１から第２ポンプ２２に冷却水が流れ第４三方弁２６と第１ポンプ２１の間が遮断されるように、制御する。更に第５三方弁２７に対して、バッテリ用熱交換器３４から第１ポンプ２１に冷却水が流れ第５三方弁２７と第２ポンプ２２の間が遮断されるように、制御する。更に第６三方弁２８に対して、第２ポンプ２２からチラー１４に冷却水が流れ第６三方弁２８とコンプレッサ用流路２０ａの間が遮断されるように、制御する。更に制御回路は、シャット弁２９を開き、第２シャット弁３０を閉じる。
Furthermore, the control circuit controls the fourth three-
これにより、図２に示すように、水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水すなわち温水は、第３三方弁２５を経由してヒータコア３３に流入すると共に、第１シャット弁２９を経由してバッテリ用熱交換器３４に流入する。これにより、ヒータコア３３で温水が空調風ＣＡを温め、車室内の暖房が実現する。また、バッテリ用熱交換器３４で温水がバッテリＢＴを加熱する。
As a result, as shown in FIG. 2, the cooling water heated by the
ヒータコア３３から流出した冷却水は、第１ポンプ２１の吸入側に流入し、さらに第１ポンプ２１に付勢されて水冷コンデンサ１２に戻る。また、バッテリ用熱交換器３４から流出した冷却水は、第５三方弁２７を経由した後、ヒータコア３３から流出した冷却水と合流し、さらに上述のように第１ポンプ２１で付勢されて水冷コンデンサ１２に戻る。
The cooling water flowing out from the
このように、水冷コンデンサ１２、第３三方弁２５、ヒータコア３３、第１ポンプ２１、水冷コンデンサ１２のように循環する回路が、温水回路として機能する。また、水冷コンデンサ１２、第１シャット弁２９、バッテリ用熱交換器３４、第５三方弁２７、第１ポンプ２１、水冷コンデンサ１２のように循環する回路が、温水回路として機能する。
In this way, a circulating circuit such as the water-cooled
また、図２に示すように、チラー１４で冷却された冷却水すなわち冷水は、第１三方弁２３を経由してコンプレッサ用流路２０ａに流入し、そこでコンプレッサ１１を冷却し、更にコンプレッサ用流路２０ａから流出してラジエータ３１に流入する。なお、コンプレッサ１１内において、冷却水は、圧縮機構１１ａ、モータ１１ｂ、およびインバータ回路１１ｃのうち、圧縮機構１１ａに最も近い位置を流れることにより、圧縮機構１１ａを冷却する。
Further, as shown in FIG. 2, the cooling water cooled by the
ラジエータ３１に流入した冷水は、ラジエータ３１において外部熱媒体ＡＡと熱交換することで、吸熱する。すなわち、冷熱を外部熱媒体ＡＡに排出する。ラジエータ３１を流出した冷却水は、第４三方弁２６を経由して第２ポンプ２２の吸入側に流入し、さらに第２ポンプ２２に付勢されて第６三方弁２８を経由してチラー１４に戻る。
The cold water that has flowed into the
このように、チラー１４、第１三方弁２３、コンプレッサ用流路２０ａ、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第２ポンプ２２、第６三方弁２８、チラー１４のように循環する回路が、冷水回路として機能する。
In this way, the circuit that circulates like the
このように、温水利用モードにおいて、ラジエータ３１で冷却水の冷熱が外部熱媒体ＡＡに廃棄され、バッテリ用熱交換器３４、ヒータコア３３で冷却水の熱が温調対象を温める。そして、冷水回路において、冷却水がコンプレッサ用流路２０ａを通過してコンプレッサ１１を冷却する。
In this way, in the hot water use mode, the cold water of the cooling water is discarded by the
すなわち、冷水回路のうち、第１三方弁２３からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からラジエータ３１までの経路が、コンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く第１冷却経路となっている。
That is, in the cold water circuit, a path from the first three-
そして、コンプレッサ用流路２０ａにおいては、チラー１４で冷却された後かつラジエータ３１に放熱する前の冷却水が、コンプレッサ１１を冷却する。これにより、ラジエータ３１で廃棄される直前の冷熱を有効活用することができる。また、ラジエータ３１で吸熱する前のより低温の状態にある冷却水で、コンプレッサ１１を冷却することができる。
In the
なお、他の例として、温水利用モードにおいて、制御回路は、バッテリＢＴの温度に応じて、バッテリＢＴを温める必要がないと判定した場合は、シャット弁２９を閉じてもよい。その場合は、上述の水冷コンデンサ１２とヒータコア３３を循環する回路のみが温水回路として機能する。
As another example, in the hot water usage mode, the control circuit may close the
また、他の例として、温水利用モードにおいて、制御回路は、空調風ＣＡを温める必要がないと判定した場合は、第３三方弁２５のラジエータ３１側のポートとヒータコア３３側のポートを遮断してもよい。その場合は、上述の水冷コンデンサ１２とバッテリ用熱交換器３４を循環する回路のみが温水回路として機能する。
As another example, in the hot water usage mode, if the control circuit determines that there is no need to warm the conditioned air CA, it shuts off the port on the
また、他の例として、温水利用モードにおいて、制御回路は、バッテリＢＴの温度に応じて、バッテリＢＴを加熱ではなく冷却する必要があると判定した場合は、チラー１４で冷却された冷水をバッテリ用熱交換器３４に流すような制御を行ってもよい。この制御では、第１シャット弁２９を閉じて、第１三方弁２３の第２三方弁２４側のポートもラジエータ３１側のポートも開き、第５三方弁２７の第１ポンプ２１側のポートを閉じて第２ポンプ２２側のポートを開く。これにより、チラー１４、第１三方弁２３、第２三方弁２４、バッテリ用熱交換器３４、第５三方弁２７、第２ポンプ２２、第６三方弁２８、チラー１４の順に循環する回路も、冷水回路として機能する。そしてこのときは、上述の水冷コンデンサ１２とヒータコア３３を循環する回路のみが温水回路として機能する。
As another example, in the hot water usage mode, if the control circuit determines that it is necessary to cool the battery BT instead of heating it, depending on the temperature of the battery BT, the control circuit supplies cold water cooled by the
［冷水利用モード］
次に、冷水利用モードについて説明する。冷水利用モードを実行する場合、制御回路はコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２を作動させる。更に制御回路は、図３に示すように、第１三方弁２３に対して、チラー１４から第２三方弁２４に冷却水が流れ第１三方弁２３とコンプレッサ１１の間が遮断されるように、制御する。更に第２三方弁２４に対して、第１三方弁２３からクーラコア３２およびバッテリ用熱交換器３４に冷却水が流れるように、制御する。更に第３三方弁２５に対して、水冷コンデンサ１２からラジエータ３１に冷却水が流れ第３三方弁２５とヒータコア３３の間が遮断されるように、制御する。
[Cold water usage mode]
Next, the cold water usage mode will be explained. When executing the cold water usage mode, the control circuit operates the
更に制御回路は、第４三方弁２６に対して、ラジエータ３１から第１ポンプ２１に冷却水が流れ第４三方弁２６と第２ポンプ２２の間が遮断されるように、制御する。更に第５三方弁２７に対して、バッテリ用熱交換器３４から第２ポンプ２２に冷却水が流れ第５三方弁２７と第１ポンプ２１の間が遮断されるように、制御する。更に第６三方弁２８に対して、第２ポンプ２２からコンプレッサ用流路２０ａに冷却水が流れ第６三方弁２８とチラー１４の間が遮断されるように、制御する。更に制御回路は、シャット弁２９を閉じ、第２シャット弁３０を開く。
Further, the control circuit controls the fourth three-
これにより、図３に示すように、水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水すなわち温水は、第３三方弁２５を経由してラジエータ３１に流入する。これにより、ラジエータ３１で温水から外部熱媒体ＡＡに廃熱が伝達される。ラジエータ３１で外部熱媒体ＡＡと熱交換して温度が低下した冷却水は、第４三方弁２６を経由して第１ポンプ２１の吸入側に流入し、さらに第１ポンプ２１に付勢されて水冷コンデンサ１２に戻る。
As a result, as shown in FIG. 3, the cooling water heated by the
このように、水冷コンデンサ１２、第３三方弁２５、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第１ポンプ２１、水冷コンデンサ１２のように循環する回路が、温水回路として機能する。
In this way, a circulating circuit such as the water-cooled
また、図３に示すように、チラー１４で冷却された冷却水すなわち冷水は、第１三方弁２３を経由して第２三方弁２４に流入し、第２三方弁２４で分岐してクーラコア３２側およびバッテリ用熱交換器３４側に流出する。クーラコア３２に流入した冷水は空調風ＣＡを冷却し、これにより車室内の冷房が実現する。バッテリ用熱交換器３４に流入した冷水はバッテリＢＴを冷却する。
Further, as shown in FIG. 3, the cooling water cooled by the
クーラコア３２から流出した冷却水は、第２ポンプ２２の吸入側に流入する。また、バッテリ用熱交換器３４から流出した冷却水は、第５三方弁２７を経由し、クーラコア３２から流出した冷却水と合流し、更に第２ポンプ２２の吸入側に流入する。
The cooling water flowing out from the
第２ポンプ２２に流入した冷却水は、第２ポンプ２２に付勢され、第６三方弁２８を経由してコンプレッサ用流路２０ａ内に流入し、そこでコンプレッサ１１の圧縮機構１１ａを冷却する。更に冷却水はコンプレッサ用流路２０ａから第２シャット弁３０を通過してチラー１４に戻る。
The cooling water that has flowed into the
このように、チラー１４、第１三方弁２３、第２三方弁２４、クーラコア３２、第２ポンプ２２、第６三方弁２８、コンプレッサ用流路２０ａ、チラー１４のように循環する回路が、冷水回路として機能する。また、チラー１４、第１三方弁２３、第２三方弁２４、バッテリ用熱交換器３４、第５三方弁２７、第２ポンプ２２、第６三方弁２８、コンプレッサ用流路２０ａ、チラー１４のように循環する回路が、冷水回路として機能する。
In this way, the circuit that circulates like the
このように、冷水利用モードにおいて、ラジエータ３１で温水の廃熱が外部熱媒体ＡＡに廃棄され、バッテリ用熱交換器３４、クーラコア３２で冷水が温調対象を冷却する。そして、冷水回路において、冷却水がコンプレッサ用流路２０ａを通過してコンプレッサ１１を冷却する。
In this way, in the cold water utilization mode, the waste heat of hot water is disposed of in the
すなわち、冷水回路のうち、第６三方弁２８からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からチラー１４までの経路が、コンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く第２冷却経路となっている。
That is, in the cold water circuit, a path from the sixth three-
そして、コンプレッサ用流路２０ａにおいては、冷水利用モードで本来冷却すべきバッテリＢＴ、空調風ＣＡを冷却した後の冷却水がコンプレッサ１１を冷却するので、バッテリＢＴ、空調風ＣＡの冷却性能に対してコンプレッサ１１の冷却が与える影響を抑制しつつ、コンプレッサ１１を冷却することができる。
In the
なお、他の例として、冷水利用モードにおいて、制御回路は、バッテリＢＴの温度に応じて、バッテリＢＴを冷却する必要がないと判定する場合がある。その場合、制御回路は、第２三方弁２４のバッテリ用熱交換器３４側のポートを閉じて第２三方弁２４からバッテリ用熱交換器３４に冷却水が流れないようにしてもよい。これにより、上述の水冷コンデンサ１２とクーラコア３２を循環する回路のみが冷水回路として機能する。
As another example, in the cold water usage mode, the control circuit may determine that there is no need to cool the battery BT, depending on the temperature of the battery BT. In that case, the control circuit may close the port of the second three-
また、他の例として、冷水利用モードにおいて、制御回路は、空調風ＣＡを冷却する必要がないと判定した場合は、第２三方弁２４のクーラコア３２側のポートを閉じて第２三方弁２４からクーラコア３２に冷却水が流れないようにしてもよい。その場合は、上述の水冷コンデンサ１２とバッテリ用熱交換器３４を循環する回路のみが冷水回路として機能する。
As another example, in the cold water usage mode, if the control circuit determines that there is no need to cool the conditioned air CA, the control circuit closes the port on the
また、他の例として、冷水利用モードにおいて、制御回路は、バッテリＢＴの温度に応じて、バッテリＢＴを温める必要があると判定した場合は、水冷コンデンサ１２で加熱された温水をバッテリ用熱交換器３４に流すような制御を行ってもよい。この制御では、第１シャット弁２９を開くと共に第５三方弁２７において第２ポンプ２２側のポートを閉じて第１ポンプ２１側のポートを開く。またこの制御では、第２三方弁２４のバッテリ用熱交換器３４側のポートを閉じて第２三方弁２４からバッテリ用熱交換器３４に冷却水が流れないようにする。これにより、水冷コンデンサ１２、第１シャット弁２９、バッテリ用熱交換器３４、第５三方弁２７、第１ポンプ２１、水冷コンデンサ１２の順に循環する回路も、温水回路として機能する。また、上述のチラー１４とクーラコア３２を循環する回路のみが冷水回路として機能する。
As another example, in the cold water usage mode, if the control circuit determines that it is necessary to warm up the battery BT according to the temperature of the battery BT, the control circuit uses hot water heated by the
以上説明した通り、冷却水流路２０は、コンプレッサ１１を冷却するためのコンプレッサ用流路２０ａを有する。このようになっていることで、冷却水を用いてコンプレッサ１１を冷却することができる。ひいては、温調の効率を向上させることができる。
As explained above, the cooling
（１）また、温水利用モードにおける第１冷却経路も、冷水利用モードにおける第２冷却経路も、チラー１４で冷却された冷却水がコンプレッサ用流路２０ａを流通するよう構成されている。このようになっていることで、より低温の冷却水でコンプレッサを冷却することができる。
(1) Furthermore, both the first cooling path in the hot water use mode and the second cooling path in the cold water use mode are configured such that the cooling water cooled by the
（２）また、第１三方弁２３、第６三方弁２８、第２シャット弁３０が、冷却水流路２０においてコンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く経路を切り替えるマルチ切替機構を構成する。このように冷却水流路２０の異なる経路を用いてコンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導入することで、使用シーンに適した冷却水を供給することが可能である。
(2) Further, the first three-
（３）より具体的には、マルチ切替機構は第１冷却経路と第２冷却経路第とを切り替える。上述の通り、第１冷却経路は、チラー１４で冷却された冷却水をラジエータ３１に流入する前にコンプレッサ用流路２０ａに導く経路である。また第２冷却経路は、チラー１４で冷却された冷却水を利用側熱交換器に流入した後かつチラー１４に戻る前にコンプレッサ用流路２０ａに導く経路である。
(3) More specifically, the multi-switching mechanism switches between the first cooling path and the second cooling path. As described above, the first cooling path is a path that guides the cooling water cooled by the
このようにすることで、第１冷却回路においては、ラジエータ３１で外部熱媒体ＡＡへ廃棄される前の冷熱を有効活用してコンプレッサ１１を冷却することができる。また、第２冷却回路においては、利用側熱交換器において利用された後の冷却水でコンプレッサ１１が冷却される。したがって、冷却水でコンプレッサを冷却することによる温調対象への影響を抑えることができる。
By doing so, in the first cooling circuit, the
（第２実施形態）
次に第２実施形態について、図４、図５、図６を用いて説明する。本実施形態の温調装置１では、第１実施形態に対して、冷却水流路２０の構成が一部変更されている。具体的には、図４に示すように、第１三方弁２３のラジエータ３１側の流路に、第７三方弁３６と、第７三方弁３６からコンプレッサ用流路２０ａをバイパスしてラジエータ３１に冷却水を流すバイパス流路３７とが設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described using FIGS. 4, 5, and 6. In the
第７三方弁３６は、第１三方弁２３のコンプレッサ用流路２０ａ側のポートから流出した冷却水の、コンプレッサ用流路２０ａへの流通の有無、およびバイパス流路３７を介したラジエータ３１への流通の有無を、切り替える調節弁である。この第７三方弁３６は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。バイパス流路３７は、チラー１４から流出した冷却水をコンプレッサ用流路２０ａをバイパスさせてラジエータ３１に流入させるための流路である。第７三方弁３６は、冷非切替機構に対応する。
The seventh three-
以下、本実施形態における温調装置１の作動について説明する。冷水利用モードにおける温調装置１の作動は、第１実施形態と同じである。ただしこのとき、制御回路は、第７三方弁３６については、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートとバイパス流路３７側のポートを閉じる。
Hereinafter, the operation of the
温水利用モードにおいては、制御回路は、コンプレッサ１１の温度、車室外の温度等に応じて、冷水回路の流路構成を切り替える。例えば、制御回路は、コンプレッサ１１の温度を、例えば冷却水温センサ、コンプレッサ温度センサ、外気温センサ等からの検出信号に基づいて特定してもよい。冷却水温センサは、コンプレッサ用流路２０ａを通過した後かつラジエータ３１に入る前の冷却水の温度を検出する。またコンプレッサ温度センサは、例えば圧縮機構１１ａの近傍に配置されて圧縮機構１１ａの温度を検出する。
In the hot water usage mode, the control circuit switches the flow path configuration of the cold water circuit depending on the temperature of the
例えば、制御回路は、コンプレッサ１１の温度が所定温度よりも高くて冷却する必要がある場合、図５に示すような流路構成を実現させる。あるいは、制御回路は、車室外の温度が基準温度よりも高くてコンプレッサ１１を冷却する必要がある場合、図５に示すような流路構成を実現させる。具体的には、コンプレッサ１１、ポンプ２１、２２、三方弁２３～２８、シャット弁２９、３０については、第１実施形態の温水利用モードと同様に制御し、更に、第７三方弁３６については、以下のように制御する。
For example, when the temperature of the
すなわち、第１三方弁２３から第７三方弁３６に流入した冷却水が、コンプレッサ１１側に流出してバイパス流路３７に流出しないように、制御する。これは、第７三方弁３６のコンプレッサ１１側のポートを開いてバイパス流路３７側のポートを閉じることで実現する。この場合、第１実施形態における温水利用モードと同じ構成の温水回路と冷水回路が実現する。ただし、冷水回路については、冷却水が第１三方弁２３を通過した後第７三方弁３６を通過してコンプレッサ１１に流入する。このような冷水回路の流れにより、冷却水によってコンプレッサ１１が冷却される。
That is, the cooling water flowing into the seventh three-
また例えば、制御回路は、コンプレッサ１１の温度が上記所定温度よりも低くて冷却する必要がない場合、図６に示すような流路構成を実現させる。あるいは、制御回路は、車室外の温度が上記基準温度よりも低くてコンプレッサ１１を冷却する必要がない場合、図６に示すような流路構成を実現させる。具体的には、ポンプ２１、２２、三方弁２３～２８、シャット弁２９、３０については、第１実施形態の温水利用モードと同様に制御し、更に、第７三方弁３６については、以下のように制御する。
For example, when the temperature of the
すなわち、第１三方弁２３から第７三方弁３６に流入した冷却水が、コンプレッサ用流路２０ａ側に流出せずバイパス流路３７に流出するように、制御する。これは、第７三方弁３６のコンプレッサ用流路２０ａ側のポートを閉じバイパス流路３７側のポートを開くことで実現する。この場合、温水回路については、第１実施形態における温水利用モードと同じ構成が実現する。
That is, the cooling water that has flowed from the first three-
また、冷水回路については、チラー１４、第１三方弁２３、第７三方弁３６、バイパス流路３７、ラジエータ３１、第４三方弁２６、ポンプ２２、第６三方弁２８、チラー１４の順に循環してコンプレッサ用流路２０ａをバイパスする冷水回路が実現する。これにより、不必要にコンプレッサ１１を冷却してしまう可能性が低減される。
In addition, regarding the cold water circuit, circulation is performed in the order of the
（１）以上の通り、第７三方弁３６は、チラー１４で冷却された冷却水がコンプレッサ１１を冷却してラジエータ３１に流入する経路と、チラー１４で冷却された冷却水がコンプレッサ１１をバイパスしてラジエータ３１に流入する経路とを切り替える。
(1) As described above, the seventh three-
コンプレッサ１１は、作動時に常に冷却されていた方がいいとは限らない。例えば、極低温の環境では、コンプレッサ１１を過度に冷却すると、圧縮機構１１ａの摩擦損失が増大する場合がある。したがって、冷却水でコンプレッサ１１を冷却するか否かを切り替える機構があることで、温調装置１の適切な運用が可能になる。なお、本実施形態において第１実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
It is not always better for the
なお、本実施形態においては、第１三方弁２３、第６三方弁２８、第７三方弁３６、第２シャット弁３０が、冷却水流路２０においてコンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く経路を切り替えるマルチ切替機構を構成する。そして、温水利用モードにおける冷水回路のうち、第７三方弁３６からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からラジエータ３１までの経路が第１冷却経路となっている。そして、冷水利用モードにおける冷水回路のうち、第６三方弁２８からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からチラー１４までの経路が第２冷却経路となっている。
In this embodiment, the first three-
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態の温調装置１に対して、コンプレッサ用流路２０ａの構成が異なっている。具体的には、図７に示すように、コンプレッサ用流路２０ａは、圧縮機構１１ａの近傍を通り圧縮機構１１ａと冷却水を熱交換させる流路と、インバータ回路１１ｃの近傍を通りインバータ回路１１ｃと冷却水を熱交換させる流路と、を含んでいる。これらの流路は、図７に示すように直列に構成されていてもよいし、あるいは並列に構成されていてもよい。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described using FIG. 7. This embodiment differs from the
他の構成は、第１実施形態と同じである。また、冷却水流路２０のうちコンプレッサ用流路２０ａの外部における流路において、冷水利用モードと温水利用モードで冷却水が流れる経路は、第１実施形態と同じである。
Other configurations are the same as in the first embodiment. Moreover, in the flow path outside the
これにより、冷水利用モードにおいても温水利用モードにおいても、コンプレッサ用流路２０ａに流入した冷却水は、コンプレッサ用流路２０ａにおいて、圧縮機構１１ａとインバータ回路１１ｃを冷却する。
Thereby, in both the cold water usage mode and the hot water usage mode, the cooling water that has flowed into the
（１）このように、コンプレッサ用流路２０ａは、インバータ回路１１ｃを冷却する流路を含む。このようにすることで、発熱量が多くかつ熱の影響を受けやすいインバータ回路１１ｃを効果的に冷却することができる。
(1) In this way, the
なお、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第２実施形態にも適用可能である。また、本実施形態において第１、第２実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。 Note that changes such as those made in this embodiment to the first embodiment can also be applied to the second embodiment. Further, in this embodiment, similar effects can be obtained from the same configuration as in the first and second embodiments.
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図８を用いて説明する。本実施形態では、第１実施形態の温調装置１に対して、第１三方弁２３と第２三方弁２４の組が１つの第１四方弁４１に置き換えられている。また、第３三方弁２５と第１シャット弁２９の組が１つの第２四方弁４２に置き換えられている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。第１四方弁４１および第２四方弁４２は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described using FIG. 8. In this embodiment, the set of the first three-
第１四方弁４１は、チラー１４から流出した冷却水を受け入れ、受け入れた冷却水をラジエータ３１側に流出させるポートと、クーラコア３２側に流出させるポートと、バッテリ用熱交換器３４側に流出させるポートと、を備える。
The first four-
この第１四方弁４１によって、第１実施形態において第１三方弁２３と第２三方弁２４によって実現されたのと同様の冷却水の流路構成が実現する。実際、温水利用モードでは、チラー１４から第１四方弁４１内に流入した冷却水をラジエータ３１側に流すよう、クーラコア３２側のポートおよびバッテリ用熱交換器３４側のポートが閉じられ、ラジエータ３１側のポートが開かれる。また、冷水利用モードでは、チラー１４から第１四方弁４１内に流入した冷却水をクーラコア３２、バッテリ用熱交換器３４に流すよう、ラジエータ３１側のポートが閉じられ、他のポートが開かれる。
The first four-
なお、温水利用モードのバリエーションとして、バッテリＢＴを冷却するためにバッテリ用熱交換器３４にチラー１４からの冷却水を流す場合は、第１四方弁４１のバッテリ用熱交換器３４側のポートも開かれる。また、冷水利用モードのバリエーションとして、バッテリ用熱交換器３４にチラー１４からの冷却水を流さない場合は、第１四方弁４１のバッテリ用熱交換器３４側のポートが閉じられる。また、クーラコア３２にチラー１４からの冷却水を流さない場合は、第１四方弁４１のクーラコア３２側のポートが閉じられる。
In addition, as a variation of the hot water usage mode, when the cooling water from the
第２四方弁４２は、水冷コンデンサ１２から流出した冷却水を受け入れ、受け入れた冷却水をラジエータ３１側に流出させるポートと、ヒータコア３３側に流出させるポートと、バッテリ用熱交換器３４側に流出させるポートと、を備える。
The second four-
この第２四方弁４２によって、第１実施形態において第３三方弁２５と第１シャット弁２９によって実現された冷却水の流路構成と同様のものが実現する。実際、温水利用モードでは、水冷コンデンサ１２から第２四方弁４２内に流入した冷却水をヒータコア３３、バッテリ用熱交換器３４に流すよう、ラジエータ３１側のポートが閉じられ、他のポートが開かれる。また、冷水利用モードでは、水冷コンデンサ１２から第２四方弁４２内に流入した冷却水をラジエータ３１側に流すよう、ヒータコア３３側のポートおよびバッテリ用熱交換器３４側のポートが閉じられ、ラジエータ３１側のポートが開かれる。
This second four-
なお、温水利用モードのバリエーションとして、バッテリ用熱交換器３４に水冷コンデンサ１２からの冷却水を流さない場合は、第２四方弁４２のバッテリ用熱交換器３４側のポートが閉じられる。また、クーラコア３２に水冷コンデンサ１２からの冷却水を流さない場合は、第２四方弁４２のクーラコア３２側のポートが閉じられる。また、冷水利用モードのバリエーションとして、バッテリＢＴを温めるためにバッテリ用熱交換器３４に水冷コンデンサ１２からの冷却水を流す場合は、第２四方弁４２のバッテリ用熱交換器３４側のポートも開かれる。
As a variation of the hot water usage mode, when the cooling water from the water-cooled
このように、第１四方弁４１、第２四方弁４２を用いることで、温調装置１における弁の数を低減することができる。なお、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第２、第３実施形態にも適用可能である。また、本実施形態において第１～第３実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
In this way, by using the first four-
なお、本実施形態においては、第１四方弁４１、第６三方弁２８、第２シャット弁３０が、冷却水流路２０においてコンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く経路を切り替えるマルチ切替機構を構成する。そして、温水利用モードにおける冷水回路のうち、第１四方弁４１からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からラジエータ３１までの経路が第１冷却経路となっている。そして、冷水利用モードにおける冷水回路のうち、第６三方弁２８からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からチラー１４までの経路が第２冷却経路となっている。
In addition, in this embodiment, the first four-
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態の温調装置１は、第１実施形態に対して、第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂ、第１インバータ５２ａ、第２インバータ５２ｂ、第１モータジェネレータ５３ａ、第２モータジェネレータ５３ｂ、追加三方弁５４が追加されている。また、これら追加されたものに冷却水を流す流路が追加されている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described using FIG. 9. In contrast to the first embodiment, the
第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂの各々は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプであり、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂの吸入側は、バッテリ用熱交換器３４のすぐ上流側およびラジエータ３１のすぐ下流側と接続している。そして第３ポンプ５１ａは、吸入した冷却水を第１インバータ５２ａ、第１モータジェネレータ５３ａ側に吐出する。また第４ポンプ５１ｂは、吸入した冷却水を第２インバータ５２ｂ、第２モータジェネレータ５３ｂ側に吐出する。
Each of the
第１インバータ５２ａは、バッテリＢＴから供給された電力を第１モータジェネレータ５３ａに供給したり、第１モータジェネレータ５３ａに対して回生制動を行うことでバッテリＢＴに電力を蓄積したりする回路である。
The
第１モータジェネレータ５３ａは、第１インバータ５２ａから電力供給を受けることで車両の走行のための駆動トルクを出力し、回生制動時には、回生のための電力を発生して第１インバータ５２ａに出力する電動モータである。
The
第２インバータ５２ｂは、バッテリＢＴから供給された電力を第２モータジェネレータ５３ｂに供給したり、第２モータジェネレータ５３ｂに対して回生制動を行うことでバッテリＢＴに電力を蓄積したりする回路である。
The
第２モータジェネレータ５３ｂは、第２インバータ５２ｂから電力供給を受けることで車両の走行のための駆動トルクを出力し、回生制動時には、回生のための電力を発生して第２インバータ５２ｂに出力する電動モータである。
The
第１モータジェネレータ５３ａ、第２モータジェネレータ５３ｂは、不図示の制御装置の制御によって相補的に作動する。以下、第１モータジェネレータ５３ａ、第２モータジェネレータ５３ｂ、第１インバータ５２ａ、第２インバータ５２ｂを総称して駆動系機器という。
The
第３ポンプ５１ａから吐出された冷却水は、第１インバータ５２ａと第１モータジェネレータ５３ａに設けられた流路を通ることでこれらと熱交換を行い、その後、追加三方弁５４に流入する。第４ポンプ５１ｂから吐出された冷却水は、第２インバータ５２ｂと第２モータジェネレータ５３ｂに設けられた流路を通ることでこれらと熱交換を行い、その後、追加三方弁５４に流入する。
The cooling water discharged from the
追加三方弁５４は、駆動系機器側から流入する冷却水を受け入れ、受け入れた冷却水をラジエータ３１側に流出させるポートと、バッテリ用熱交換器３４の下流側かつ第５三方弁２７の上流側に流出させるポートと、を有しており、第１実施形態で示した制御回路によって制御される。
The additional three-
以下、本実施形態の作動について説明する。本実施形態では、第１実施形態の作動と共に、ラジエータ３１と駆動系機器の間で冷却水が循環する場合がある。これを実現するために、制御回路の制御により、第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂが作動する。更にこの場合、制御回路の制御により、追加三方弁５４において、ラジエータ３１側のポートが開き、バッテリ用熱交換器３４の下流側のポートが閉じられる。
The operation of this embodiment will be explained below. In this embodiment, cooling water may be circulated between the
これにより、ラジエータ３１と駆動系機器の間で冷却水が循環することにより、駆動系機器と冷却水との熱交換により冷却水に与えられた熱が、ラジエータ３１で外部に放出される。すなわち、駆動系機器が冷却される。なお、このようなラジエータ３１と駆動系機器の間での冷却水の循環は、例えば、冷水利用モードで行われるが、それ以外のモードで行われる場合があってもよい。
As a result, the cooling water circulates between the
また、本実施形態では、第１実施形態の作動と共に、バッテリ用熱交換器３４と同様に駆動系機器に冷却水が流れる場合がある。これを実現するために、制御回路の制御により、第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂが作動する。更にこの場合、制御回路の制御により、追加三方弁５４において、バッテリ用熱交換器３４の下流側のポートが開き、ラジエータ３１側のポートが閉じられる。
Further, in this embodiment, cooling water may flow to the drive system equipment in the same way as the
これにより、駆動系機器とバッテリ用熱交換器３４とに並列に冷却水が流通する。したがって、駆動系機器が、バッテリＢＴと同様に加熱または冷却される。なお、このようにバッテリＢＴと同様に駆動系機器を加熱または冷却することは、冷水利用モードと温水利用モードのどちらで行われてもよい。
Thereby, cooling water flows in parallel to the drive system equipment and the
なお、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第２～第４実施形態においても適用可能である。また、本実施形態において第１～第４実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。 Note that the changes made in this embodiment to the first embodiment can also be applied to the second to fourth embodiments. Further, in this embodiment, similar effects can be obtained from the same configuration as in the first to fourth embodiments.
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図１０を用いて説明する。本実施形態の温調装置１は、第５実施形態に対して、追加ラジエータ５５およびそれに冷却水を流す流路が追加されている。その他の構成は、第５実施形態と同じである。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described using FIG. 10. The
追加ラジエータ５５は、冷却水が流通する流路を備え、車室外の空気等の外部熱媒体ＡＡと冷却水とを熱交換させる熱交換器である。第３ポンプ５１ａ、第４ポンプ５１ｂの吸入側の接続先は、第５実施形態のラジエータ３１の下流側に代えて、本実施形態では、追加ラジエータ５５の下流側となっている。
The
また、追加三方弁５４は、バッテリ用熱交換器３４側のポート以外のポートとして、第５実施形態のラジエータ３１の上流側につながるポートに代えて、追加ラジエータ５５の上流側につながるポートを有している。
Further, the additional three-
本実施形態の作動は、第５実施形態でラジエータ３１と駆動系機器の間で冷却水が循環するのに変えて、追加ラジエータ５５と駆動系機器の間で冷却水が循環するようになっている。それ以外の作動は、第５実施形態と同じである。本実施形態において第５実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。
The operation of this embodiment is such that instead of the cooling water circulating between the
（第７実施形態）
次に第７実施形態について、図１１～図１６を用いて説明する。本実施形態の温調装置１は、第１実施形態におけるコンプレッサ１１の圧縮機構１１ａとモータ１１ｂを含む圧縮ユニット１００を有する。以下、この圧縮ユニット１００の構成について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described using FIGS. 11 to 16. The
図１１は、圧縮ユニット１００を回転シャフト１７０の軸心ＣＬに沿って切断した軸方向断面図である。以下、圧縮ユニット１００の回転シャフト１７０の軸心ＣＬに沿って延びる方向を軸方向ＤＲａとする。
FIG. 11 is an axial cross-sectional view of the
ハウジング１２０は、軸方向ＤＲａの両端に配置されるメインハウジング１２１、サブハウジング１２２に加え、この両者の間に配置される第１ミドルハウジング１２３、第２ミドルハウジング１２４、第３ミドルハウジング１２５を有している。ハウジング１２０は、メインハウジング１２１、サブハウジング１２２、第１ミドルハウジング１２３、第２ミドルハウジング１２４、第３ミドルハウジング１２５が図示しないボルト等の締結部材によって気密に締結される密閉容器構造になっている。
The housing 120 includes a
メインハウジング１２１は、軸方向ＤＲａの一方側に配置される。メインハウジング１２１は、軸方向ＤＲａの他方側が開口した有底筒状の形状になっている。メインハウジング１２１における軸方向ＤＲａの一方側の底部には、冷媒吸入口１８２が形成されている。メインハウジング１２１の内側には、第１実施形態で説明したモータ１１ｂが収容されている。
The
サブハウジング１２２は、軸方向ＤＲａの他方側に配置される。すなわち、サブハウジング１２２は、第１実施形態で説明した圧縮機構１１ａに対してメインハウジング１２１とは反対側に配置されている。サブハウジング１２２は、板状になっている。サブハウジング１２２には、冷媒吐出口１８１が形成されている。
The
第１ミドルハウジング１２３は、メインハウジング１２１の開口全体を覆うように、メインハウジング１２１に隣接して配置されている。第１ミドルハウジング１２３は、その略中央部分に回転シャフト１７０が貫通している。図１６に示すように、第１ミドルハウジング１２３には、冷媒吸入口１８２に連通する第２空間８３２が形成されている。
The first
第２ミドルハウジング１２４は、サブハウジング１２２と第３ミドルハウジング１２５との間に配置されている。第２ミドルハウジング１２４は、その略中央部分に回転シャフト１７０が貫通する貫通穴が形成されている。図１１、図１４に示すように、第２ミドルハウジング１２４には、冷媒吐出口１８１に連通する第１空間８３１が形成されている。図１５に示すように、第２ミドルハウジング１２４には、一端で第１空間８３１に連通し他端で後述する吐出ポート４２１に連通する冷媒導出孔８３０が形成されている。
The second
第３ミドルハウジング１２５は、第１ミドルハウジング１２３と第２ミドルハウジング１２４との間に配置されている。第３ミドルハウジング１２５は、その略中央部分に圧縮機構１１ａを収容する貫通穴が形成されている。
The third
モータ１１ｂは、ステータ１３１、ロータ１３２を有する。ステータ１３１への通電によってステータ１３１に磁力が発生し、その磁力によりロータ１３２が回転する。ロータ１３２の回転が回転シャフト１７０に伝達されることで、回転シャフト１７０が回転する。
The
回転シャフト１７０は、ハウジング１２０に収容されて、回転可能に軸支されている。回転シャフト１７０は、軸心ＣＬを中心とする円柱状の主軸１７１と、主軸１７１の軸方向ＤＲａの途中に設けられて軸心ＣＬに対して偏心するクランク部１７２とによって、構成されている。クランク部１７２は、第３ミドルハウジング１２５の貫通孔に配置されている。回転シャフト１７０には、圧縮機構１１ａの摺動部位にオイルを供給するオイル供給路１７４が形成されている。
The
圧縮機構１１ａは、第１空間８３１および第２空間８３２と共に回転シャフト１７０の軸方向ＤＲａに並ぶように、第１空間８３１と第２空間８３２との間に配置されている。圧縮機構１１ａは、図１１～図１６に示すように、クランク部１７２、ピストンロータ１４１、ベーン１４３、ばね１４４を有している。圧縮機構１１ａは、シリンダに相当する第３ミドルハウジング１２５側に設置されたベーン１４３によって圧縮室４２３を高圧と低圧とに分離するローリングピストン型の構造を有する。
The
ピストンロータ１４１は、ローリングピストンとして機能するものである。ピストンロータ１４１は、クランク部１７２の外周に嵌合されている。ピストンロータ１４１は、クランク部１７２と同様に、その中心軸が回転シャフト１７０の軸心ＣＬに対して偏心している。ピストンロータ１４１は、回転シャフト１７０の回転を受けて第３ミドルハウジング１２５の内周面に対して公転運動を行う。ピストンロータ１４１は可動部材に対応する。
The
ピストンロータ１４１の外周面と第３ミドルハウジング１２５の内周面の間には、冷媒を圧縮する圧縮室４２３が形成されている。圧縮室４２３は、ピストンロータ１４１、第３ミドルハウジング１２５、第１ミドルハウジング１２３、第２ミドルハウジング１２４によって区画されている。
A
図１３に示すように、第３ミドルハウジング１２５には、軸方向ＤＲａに伸びて圧縮室４２３と冷媒導出孔８３０とを連通させる吐出ポート４２１が形成されている。また、図１２に示すように、第３ミドルハウジング１２５には、軸方向ＤＲａに伸びて圧縮室４２３と第２空間８３２とを連通させる吸入ポート４２２が形成されている。吐出ポート４２１および吸入ポート４２２は、互いに連通しないように、第３ミドルハウジング１２５における軸心ＣＬを中心とする周方向の異なる位置に形成されている。
As shown in FIG. 13, the third
吐出ポート４２１および吸入ポート４２２は、ピストンロータ１４１が上死点に位置する際にピストンロータ１４１の外周面によって閉塞され、ピストンロータ１４１が上死点からずれた位置にある場合に開放される。図１２、図１３に示すように、第３ミドルハウジング１２５には、ベーン１４３をスライド可能に受け入れるベーン溝が形成されている。
The
第３ミドルハウジング１２５には、ベーン溝の内壁およびベーン１４３の後端面（すなわち、軸心ＣＬを中心とする径方向外側面）によって圧力室４２５が区画形成されている。ばね１４４は、ベーン１４３の先端面をピストンロータ１４１に向けて付勢するために圧力室４２５に配置されている。
A
図１４、図１５に示すように、第２ミドルハウジング１２４には、圧力室４２５と第１空間８３１とを連通させる背圧導入孔８４１が形成されている。これにより、圧力室４２５には、背圧導入孔８４１から圧縮機構１１ａで生じた高圧が導入される。これにより、ベーン１４３は、ばね１４４による付勢力に加えて、圧力室４２５の圧力を受けてピストンロータ１４１に向けて付勢される。
As shown in FIGS. 14 and 15, a back
ベーン１４３は、圧縮室４２３を軸心ＣＬを中心とする周方向に仕切る仕切り部材である。ベーン１４３は、ばね１４４による付勢力と圧力室４２５の圧力によってピストンロータ１４１を押圧する。ベーン１４３は、ベーン溝４２４に収容され、回転シャフト１７０の軸心ＣＬに向かって近づく方向、軸心ＣＬから遠ざかる方向に変位可能になっている。ベーン１４３は、ピストンロータ１４１が上死点に位置する際に軸心ＣＬから最も離れた位置に変位し、ピストンロータ１４１が下死点に位置する際に軸心ＣＬに最も近い位置に変位する。図１４に示すように、第１空間８３１には、第１空間８３１から圧縮室４２３への冷媒の流れ（すなわち逆流）を防止する吐出弁５３１が形成されている。
The
以下、上記のような圧縮ユニット１００の作動について説明する。圧縮ユニット１００の作動時、モータ１１ｂが通電されると、回転シャフト１７０が回転し、それと共に、ピストンロータ１４１も偏心して回転する。
The operation of the
このピストンロータ１４１の回転により、チラー１４で蒸発した冷媒が冷媒吸入口１８２、第２空間８３２を通って吸入ポート４２２から圧縮室４２３に吸入される。圧縮室４２３に吸入された冷媒は、ピストンロータ１４１の回転と共に圧縮されながら軸心ＣＬを中心とした周方向に移動する。圧縮されて高温、高圧となった冷媒は、吐出ポート４２１から冷媒導出孔８３０を介して第１空間８３１に吐出される。そして、第１空間８３１に吐出された冷媒は、冷媒吐出口１８１から圧縮ユニット１００の外部の水冷コンデンサ１２側に吐出される。
Due to this rotation of the
以下、圧縮ユニット１００内を流通する冷却水の流路について説明する。図１１に示すように、第１ミドルハウジング１２３、第２ミドルハウジング１２４、第３ミドルハウジング１２５には、コンプレッサ用流路２０ａが形成されている。本実施形態のコンプレッサ用流路２０ａは、冷却水流路２０のうち、圧縮ユニット１００の内部を通る。コンプレッサ用流路２０ａは、冷却水流路２０の他の部分から冷却水を流入させる流入部８５１と、冷却水流路２０の他の部分へ冷却水を流出させる流出部８５２と、流入部８５１と流出部８５２を繋ぐ熱交換通路８５３と、を有する。
The flow path of cooling water flowing through the
流入部８５１は、冷却水流路２０のうち圧縮ユニット１００外の部分から圧縮ユニット１００に流入する冷却水を受け入れる流路である。流入部８５１は、第２ミドルハウジング１２４に形成され、ポート部８５１ａと包囲部８５１ｂとを有している。
The
ポート部８５１ａは、図１１、図１４、図１５に示すように、一端において第２ミドルハウジング１２４の外周面に開口して冷却水流路２０のうちコンプレッサ用流路２０ａ以外の部分に連通する。またポート部８５１ａは、当該一端から他端まで軸心ＣＬを中心とする径方向外側から内側に向かって第２ミドルハウジング１２４内を伸びる。ポート部８５１ａの他端は、第３ミドルハウジング１２５側で、包囲部８５１ｂに連通する。
As shown in FIGS. 11, 14, and 15, the
包囲部８５１ｂは、図１１、図１５に示すように、ポート部８５１ａと第３ミドルハウジング１２５の間に配置され、軸心ＣＬを取り囲んで周方向に伸びている。そして包囲部８５１ｂは、その長手方向の中央部においてポート部８５１ａと連通し、その長手方向の全体において、第３ミドルハウジング１２５側に開口する。
As shown in FIGS. 11 and 15, the surrounding
流出部８５２は、冷却水流路２０のうち圧縮ユニット１００の内側の部分から圧縮ユニット１００の外部へ冷却水を流出させる流路である。流出部８５２は、第１ミドルハウジング１２３に形成され、ポート部８５２ａと包囲部８５２ｂとを有している。
The
ポート部８５２ａは、図１１、図１６に示すように、一端において第１ミドルハウジング１２３の外周面に開口して冷却水流路２０のうちコンプレッサ用流路２０ａ以外の部分に連通する。またポート部８５２ａは、当該一端から他端まで軸心ＣＬを中心とする径方向外側から内側に向かって第１ミドルハウジング１２３内を伸びる。ポート部８５２ａの他端は、第３ミドルハウジング１２５側で、包囲部８５２ｂに連通する。
As shown in FIGS. 11 and 16, the
包囲部８５２ｂは、図１１、図１６に示すように、ポート部８５２ａと第３ミドルハウジング１２５の間に配置され、軸心ＣＬを取り囲んで周方向に伸びている。そして包囲部８５２ｂは、その長手方向の中央部においてポート部８５２ａと連通し、その長手方向の全体において、第３ミドルハウジング１２５側に開口する。
As shown in FIGS. 11 and 16, the surrounding
熱交換通路８５３は、図１１、図１２、図１３に示すように、第３ミドルハウジング１２５に形成される。熱交換通路８５３は、複数個のサブ流路を有している。図１２、図１３の例では、サブ流路の数は１１個であるが、この数に限定されない。
The
サブ流路の各々は、その一端において流入部８５１の包囲部８５１ｂに連通し、その一端から他端に向かって軸心ＣＬに沿って延伸し、他端において流出部８５２の包囲部８５２ｂに連通する。すなわち、これらサブ流路は、同じ包囲部８５１ｂから供給された冷却水を並列に流し、同じ包囲部８５２ｂに送出する。
Each of the sub-channels communicates with the surrounding
これらサブ流路は、圧縮室４２３を取り囲むように第３ミドルハウジング１２５内で軸心ＣＬを中心とする周方向に分散して配置されている。そして、第３ミドルハウジング１２５におけるサブ流路の表面積は、すべて同じになっている。
These sub-channels are distributed in a circumferential direction centered on the axis CL within the third
そして、第３ミドルハウジング１２５を、吸入ポート４２２により近い部分と吐出ポート４２１により近い部分との２つに分けると、吐出ポート４２１により近い部分の方が、吸入ポート４２２により近い部分の方よりも、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりのサブ流路の数が多い。したがって、吐出ポート４２１により近い部分の方が、吸入ポート４２２により近い部分の方よりも、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積が大きい。
If the third
第３ミドルハウジング１２５において、冷却水が流通する流路の表面積が大きいほど、冷却水と第３ミドルハウジング１２５との間の熱交換量が大きくなる。そして、圧縮室４２３においては、冷媒が吸入ポート４２２から吐出ポート４２１に近づくほど圧縮が進んで高圧かつ高温になる。したがって、上記のように、吐出ポート４２１に近い側が単位体積当たりの熱交換通路の表面積が大きいと、冷却効率が高くなる。
In the third
また、圧縮室４２３において吸入ポート４２２から吸入された冷媒は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向（すなわち、図１２の時計回り、図１３の反時計回り）に吐出ポート４２１まで進みながら徐々に圧縮されていく。これは、ピストンロータ１４１が図１２の時計回りの向き、図１３の反時計回りの向きに回転するからである。
Further, the refrigerant sucked from the
したがって、図１２、図１３のように、第３ミドルハウジング１２５におけるサブ流路の数密度も、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで徐々に増大させていくことで、冷却効率が高くなる。すなわち、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積を、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心とする周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転の向きに徐々に増大させていくことで、冷却効率が高くなる。
Therefore, as shown in FIGS. 12 and 13, the number density of the sub-channels in the third
例えば、軸心ＣＬを中心とし、軸心ＣＬからベーン１４３への方向を０°とし、ピストンロータ１４１の回転する向きを正とする角度において、０°以上９０°未満の範囲を第１象限とし、９０°以上１８０°未満の範囲を第２象限とする。また、１８０°以上２７０°未満の範囲を第３象限とし、２７０°以上３６０°未満の範囲を第４象限とする。
For example, with the axis CL as the center, the direction from the axis CL to the
この場合、第１、第２、第３、第４象限における第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積をそれぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすると、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４となる。
In this case, if the surface areas of the
圧縮ユニット１００の作動中、このような構成のコンプレッサ用流路２０ａを、図１１の破線のように冷却水が流れる。例えば、図２の温水利用モードにおいては、第１三方弁２３から流出した冷却水が流入部８５１に流入し、更に熱交換通路８５３、流出部８５２をこの順に流れた後、流出部８５２からコンプレッサ用流路２０ａ外に流出し、更に第２シャット弁３０に流入する。
During operation of the
これにより、圧縮室４２３を含む圧縮機構１１ａを、熱交換通路８５３を通る冷水によって冷却することができる。すなわち、ラジエータ３１で廃棄される前の冷熱を用いて圧縮機構１１ａを冷却することができる。
Thereby, the
また例えば、図３の冷水利用モードにおいては、第６三方弁２８から流出した冷却水が流入部８５１に流入し、更に熱交換通路８５３、流出部８５２をこの順に流れた後、流出部８５２からコンプレッサ用流路２０ａ外に流出し、更にラジエータ３１に流入する。
For example, in the cold water utilization mode shown in FIG. It flows out of the
これにより、圧縮室４２３を含む圧縮機構１１ａを、熱交換通路８５３を通る冷水によって冷却することができる。すなわち、利用側熱交換器で利用された後の冷水を用いて圧縮機構１１ａを冷却することができる。
Thereby, the
（１）以上説明した通り、コンプレッサ用流路２０ａは、第３ミドルハウジング１２５の内部に形成された熱交換通路８５３を有する。このようになっていることで、冷却や加熱が必要な場合がある圧縮室に対して効果的に熱交換を行うことができる。したがって、コンプレッサの冷却効率を高めることができる。
(1) As explained above, the
（２）また、第３ミドルハウジング１２５のうち吸入ポート４２２よりも吐出ポート４２１の方により近い部分における、単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積をＳＸ１とする。そして第３ミドルハウジング１２５のうち吐出ポート４２１よりも吸入ポート４２２の方により近い部分における、単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積をＳＸ２とする。その場合、ＳＸ１はＳＸ２よりも大きい。
(2) Furthermore, the surface area of the
圧縮室４２３においては、冷媒が吸入ポート４２２から吐出ポート４２１に近づくほど圧縮が進んで高圧かつ高温になる。したがって、第３ミドルハウジング１２５は、吐出ポート４２１に近い側の方が高温になる。それ故、上述のように、吐出ポート４２１に近い側の方が単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積が大きいと、圧縮機構１１ａの冷却効率が高くなる。
In the
なお、本実施形態のような構成の圧縮ユニット１００は、第２～第６実施形態にも適用可能である。また、本実施形態において第１～第６実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。
Note that the
（第８実施形態）
次に第８実施形態について、図１７を用いて説明する。本実施形態は、第７実施形態に対して、熱交換通路８５３の構成が変更されている。その他の構成は、第７実施形態と同じである。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment will be described using FIG. 17. In this embodiment, the configuration of the
具体的には、図１７に示すように、熱交換通路８５３は、７個のサブ流路を有している。ただし、７個に限定されるわけではなく、７個よりも多くても少なくてもよい。第７実施形態と同様、サブ流路の各々は、第３ミドルハウジング１２５に形成され、その一端において包囲部８５１ｂに連通し、その一端から他端に向かって軸心ＣＬに沿って延伸し、他端において包囲部８５２ｂに連通する。
Specifically, as shown in FIG. 17, the
そして、第３ミドルハウジング１２５におけるサブ流路の数密度は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に概ね同じになっている。そして、サブ流路の表面積は、同じではなく、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大している。これは、軸心ＣＬを中心とする径方向および周方向のサブ流路のサイズを、吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで当該周方向に沿ってピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大させることにより、実現されている。
The number density of the sub-channels in the third
このようにすることでも、第７実施形態と同様に、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積を、上記周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで徐々に増大させていくことができる。具体的には、ＳＸ１はＳＸ２よりも大きい。また、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４が成立する。
By doing this, as in the seventh embodiment, the surface area of the
本実施形態の他の構成および作動は、第７実施形態と同じである。そして、本実施形態においても第７実施形態と同様の効果が得られる。 Other configurations and operations of this embodiment are the same as those of the seventh embodiment. Also in this embodiment, the same effects as in the seventh embodiment can be obtained.
（第９実施形態）
次に第９実施形態について、図１８を用いて説明する。本実施形態は、第７実施形態に対して、熱交換通路８５３の構成が変更されている。その他の構成は、第７実施形態と同じである。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment will be described using FIG. 18. In this embodiment, the configuration of the
具体的には、図１８に示すように、熱交換通路８５３は、５個のサブ流路を有している。ただし、５個に限定されるわけではなく、５個よりも多くても少なくてもよい。第７実施形態と同様、サブ流路の各々は、第３ミドルハウジング１２５に形成され、その一端において包囲部８５１ｂに連通し、その一端から他端に向かって軸心ＣＬに沿って延伸し、他端において包囲部８５２ｂに連通する。
Specifically, as shown in FIG. 18, the
そして、第３ミドルハウジング１２５におけるサブ流路の数密度は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に概ね同じになっている。そして、サブ流路の表面積は圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大している。これは、軸心ＣＬを中心とする径方向のサブ流路のサイズを同じにしつつ、当該周方向のサブ流路のサイズを吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで当該周方向に沿ってピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大させることにより、実現される。
The number density of the sub-channels in the third
こうすることでも、第７実施形態と同様に、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積を、上記周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大させていくことができる。具体的には、ＳＸ１はＳＸ２よりも大きい。また、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４が成立する。
By doing this, similarly to the seventh embodiment, the surface area of the
本実施形態の他の構成および作動は、第７実施形態と同じである。そして、本実施形態においても第７実施形態と同様の効果が得られる。 Other configurations and operations of this embodiment are the same as those of the seventh embodiment. Also in this embodiment, the same effects as in the seventh embodiment can be obtained.
（第１０実施形態）
次に第１０実施形態について、図１９を用いて説明する。本実施形態は、第７実施形態に対して、熱交換通路８５３の構成が変更されている。その他の構成は、第７実施形態と同じである。
(10th embodiment)
Next, a tenth embodiment will be described using FIG. 19. In this embodiment, the configuration of the
具体的には、図１９に示すように、熱交換通路８５３は、８個のサブ流路を有している。ただし、８個に限定されるわけではなく、８個よりも多くても少なくてもよい。第７実施形態と同様、サブ流路の各々は、第３ミドルハウジング１２５に形成され、その一端において包囲部８５１ｂに連通し、その一端から他端に向かって軸心ＣＬに沿って延伸し、他端において包囲部８５２ｂに連通する。
Specifically, as shown in FIG. 19, the
そして、第３ミドルハウジング１２５におけるサブ流路の数密度は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に概ね同じになっている。そして、サブ流路の表面積は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心として周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大している。これは、軸心ＣＬを中心とする周方向のサブ流路のサイズを同じにしつつ、軸心ＣＬを中心とする径方向のサブ流路のサイズを、吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで当該周方向に沿って徐々に増大させることにより、実現されている。
The number density of the sub-channels in the third
こうすることでも、第７実施形態と同様に、第３ミドルハウジング１２５の単位体積当たりの熱交換通路８５３の表面積を、上記周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大させていくことができる。具体的には、ＳＸ１はＳＸ２よりも大きい。また、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４が成立する。
By doing this, similarly to the seventh embodiment, the surface area of the
本実施形態の他の構成および作動は、第７実施形態と同じである。そして、本実施形態においても第７実施形態と同様の効果が得られる。 Other configurations and operations of this embodiment are the same as those of the seventh embodiment. Also in this embodiment, the same effects as in the seventh embodiment can be obtained.
（第１１実施形態）
次に第１１実施形態について、図２０を用いて説明する。本実施形態は、第７実施形態に対して、熱交換通路８５３の構成が変更されている。その他の構成は、第７実施形態と同じである。
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment will be described using FIG. 20. In this embodiment, the configuration of the
具体的には、図２０に示すように、熱交換通路８５３は、単一の通路となっている。熱交換通路８５３は、第３ミドルハウジング１２５に形成され、その一端において包囲部８５１ｂに連通し、その一端から他端に向かって軸心ＣＬに沿って延伸し、他端において包囲部８５２ｂに連通する。
Specifically, as shown in FIG. 20, the
また、熱交換通路８５３は、第３ミドルハウジング１２５が内周部１２５ａ、外周部１２５ｂ、および複数の突起部１２５ｃから構成されるような形状で、第３ミドルハウジング１２５内に形成されている。
Further, the
内周部１２５ａは、軸心ＣＬを中心とする円筒形状を有する。内周部１２５ａの内周面とピストンロータ１４１の外周面により、圧縮室４２３が区画される。内周部１２５ａの外周面は、熱交換通路８５３に面すると共に、複数の突起部１２５ｃに接続されている。
The inner
外周部１２５ｂは、内部に内周部１２５ａおよび突起部１２５ｃを収容し、第３ミドルハウジング１２５の外殻を成す。外周部１２５ｂの内周部１２５ａ側は、ベーン１４３の近傍部分において内周部１２５ａに接続され、他の部分において熱交換通路８５３を挟んで内周部１２５ａに対向している。
The outer
突起部１２５ｃの各々は、内周部１２５ａの外周部１２５ｂ側の面から軸心ＣＬを中心とする径方向外側に向かって伸びている。突起部１２５ｃは、それぞれ、軸心ＣＬを中心とする周方向の異なる位置に配置されている。したがって、突起部１２５ｃは、全体として放射状に伸びている。
Each of the
突起部１２５ｃの数密度は、圧縮室４２３内で軸心ＣＬを中心とする周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大している。これにより、熱交換通路８５３の表面積は、当該周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１までピストンロータ１４１の回転向きに徐々に増大する。これにより、冷却効率が増大する。
The number density of the
このようにすることでも、第７実施形態と同様に、熱交換通路８５３の表面積を、上記周方向に吸入ポート４２２から吐出ポート４２１まで徐々に増大させていくことができる。具体的には、ＳＸ１はＳＸ２よりも大きい。また、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３＜Ｓ４が成立する。
By doing so, as in the seventh embodiment, the surface area of the
本実施形態の他の構成および作動は、第７実施形態と同じである。そして、本実施形態においても第７実施形態と同様の効果が得られる。 Other configurations and operations of this embodiment are the same as those of the seventh embodiment. Also in this embodiment, the same effects as in the seventh embodiment can be obtained.
（第１２実施形態）
次に第１２実施形態について、図２１を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してコンプレッサ用流路２０ａの構成が変更されている。具体的には、本実施形態のコンプレッサ用流路２０ａは、並列に構成された複数のサブ流路を有している。そして、これら複数のサブ流路の一部または全部には、当該サブ流路の流量を調整する調整部１１ｄが設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
(12th embodiment)
Next, a twelfth embodiment will be described using FIG. 21. In this embodiment, the configuration of the
各サブ流路は、圧縮機構１１ａの近傍に配置されている。したがって、各サブ流路を流れる冷却水は、圧縮機構１１ａと熱交換できる。コンプレッサ用流路２０ａに入った冷却水は、分岐してこれらサブ流路に流入し、各サブ流路で圧縮機構１１ａと熱交換した後、合流してコンプレッサ用流路２０ａの外に流出する。
Each sub-channel is arranged near the
調整部１１ｄの各々は、例えば、前後の流路に対して流路断面積を低減させる絞りであってもよい。あるいは、調整部１１ｄの各々は、流量調整弁であってもよい。調整部１１ｄの各々によって調整されるサブ流路の流量は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御可能であってもよい。あるいは、調整部１１ｄの各々によって調整されるサブ流路の流量は、あらかじめ固定的に定められてもよい。
Each of the
コンプレッサ１１の製造時に、調整部１１ｄを用いて流量を調整することで、サブ流路の流路断面積を調整しなくても、サブ流路ごとに冷却水の流量を調整できる。例えば、サブ流路ごとに冷却水の流量を異ならせることができる。
When the
例えば、本実施形態のような構成のコンプレッサ用流路２０ａを、第７実施形態の圧縮ユニット１００に適用することも可能である。その場合、本実施形態のサブ流路は、第３ミドルハウジング１２５の内部に形成された熱交換通路８５３を構成するサブ流路に対応する。
For example, it is also possible to apply the
そして、第３ミドルハウジング１２５のうち吸入ポート４２２よりも吐出ポート４２１の方により近い部分における、単位体積当たりの熱交換通路８５３の流量をＦＸ１とする。そして第３ミドルハウジング１２５のうち吐出ポート４２１よりも吸入ポート４２２の方により近い部分における、単位体積当たりの熱交換通路８５３の流量をＦＸ２とする。その場合、ＦＸ１がＦＸ２よりも大きくなるよう、調整部１１ｄを調整することができる。
The flow rate of the
（１）以上説明した通り、コンプレッサ用流路２０ａは、並列に配置される複数のサブ流路と、それら複数のサブ流路の少なくとも一部のサブ流路の流量を調整する調整部１１ｄと、を有する。このようにすることで、コンプレッサ１１内を効率的に冷却することができる。
(1) As explained above, the
（第１３実施形態）
次に、第１３実施形態について、図２２を用いて説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、コンプレッサ用流路２０ａのコンプレッサ１１内の経路が異なっている。それ以外の構成は、第１実施形態と同じである。
(13th embodiment)
Next, a thirteenth embodiment will be described using FIG. 22. This embodiment is different from the first embodiment in the route of the
具体的には、本実施形態のコンプレッサ用流路２０ａは、圧縮機構１１ａの近傍を通り圧縮機構１１ａと冷却水とを熱交換させる流路と、モータ１１ｂの近傍を通りモータ１１ｂと冷却水とを熱交換させる流路と、を含んでいる。なお、圧縮機構１１ａの近傍を通る流路と、モータ１１ｂの近傍を通る流路は、並列に構成されていてもよいし、直列に構成されていてもよい。
Specifically, the
他の構成は、第１実施形態と同じである。また、冷却水流路２０のうちコンプレッサ用流路２０ａの外部における流路において、冷水利用モードと温水利用モードで冷却水が流れる経路は、第１実施形態と同じである。
Other configurations are the same as in the first embodiment. Moreover, in the flow path outside the
これにより、冷水利用モードにおいても温水利用モードにおいても、コンプレッサ１１に流入した冷却水は、コンプレッサ１１において、圧縮機構１１ａとモータ１１ｂを冷却または加熱する。
Thereby, in both the cold water usage mode and the hot water usage mode, the cooling water that has flowed into the
（１）このように、コンプレッサ用流路は、インバータ回路１１ｃと冷却水とを熱交換させる流路を含む。このようにすることで、発熱量が多くかつ熱の影響を受けやすいモータ１１ｂを効果的に冷却することができる。
(1) In this way, the compressor flow path includes a flow path that exchanges heat between the
なお、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第２～第１２実施形態にも適用可能である。また、本実施形態において第１～第１２実施形態と同様の構成からは、同様の効果が得られる。 Note that changes such as those made in this embodiment to the first embodiment can also be applied to the second to twelfth embodiments. Further, in this embodiment, similar effects can be obtained from the same configuration as in the first to twelfth embodiments.
（第１４実施形態）
次に、第１４実施形態について、図２３、図２４、図２５を用いて説明する。本実施形態の温調装置１では、第１実施形態に対して、冷却水流路２０の構成が一部変更されている。具体的には、図２３に示すように、第１実施形態の第６三方弁２８が廃されて第２ポンプ２２の吐出側が直接チラー１４に接続されている。また、第１実施形態の第２シャット弁３０が廃されて、第２シャット弁３０が配置されていた流路、すなわちコンプレッサ用流路２０ａの出口側と第２ポンプ２２の吐出側とを繋ぐ流路も廃されている。
(14th embodiment)
Next, a fourteenth embodiment will be described using FIGS. 23, 24, and 25. In the
また、第１三方弁２３のラジエータ３１側の流路は、第１実施形態ではコンプレッサ用流路２０ａを経由してラジエータ３１に接続されているが、本実施形態では、コンプレッサ用流路２０ａをバイパスしてラジエータ３１に接続されている。
Further, the flow path on the
また、第１ポンプ２１と水冷コンデンサ１２の間に追加三方弁６１が配置されている。追加三方弁６１は、第１ポンプ２１から送出された冷却水の、水冷コンデンサ１２側への流通の有無、およびコンプレッサ用流路２０ａの流入側端への流通の有無を切り替える三方弁である。追加三方弁６１の作動は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。
Further, an additional three-
また、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端から、追加三方弁６１の下流かつ水冷コンデンサ１２の上流までの流路が設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
Further, a flow path is provided from the outflow side end of the
次に、本実施形態の作動について説明する。図２４に示すように、温水利用モードでは、追加三方弁６１は、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートは遮断され、水冷コンデンサ１２側のポートが開かれる。これにより、第１ポンプ２１から流出した冷却水は、コンプレッサ用流路２０ａには流れず、水冷コンデンサ１２に流れる。その他の弁の開閉状態およびコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２の作動状態は、第１実施形態の温水利用モードと同じである。
Next, the operation of this embodiment will be explained. As shown in FIG. 24, in the hot water utilization mode, the port of the additional three-
このとき、水冷コンデンサ１２で冷却水が加熱される温水回路は、第１ポンプ２１から流出した後で水冷コンデンサ１２に流入する前の冷却水が追加三方弁６１を経由すること以外は、第１実施形態と同様の経路で循環する。これにより、第１実施形態と同様、温水が利用側に供給される。
At this time, the hot water circuit in which the cooling water is heated by the water-cooled
また、チラー１４で冷却水が冷却される冷水回路の循環経路については、第１三方弁２３を流出してラジエータ３１に流入する前に、コンプレッサ用流路２０ａをバイパスする以外は、第１実施形態の温水利用モードと同じである。すなわち、チラー１４、第１三方弁２３、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第２ポンプ２２、チラー１４の順に、冷却水が循環する。これにより、冷熱がラジエータ３１で外部熱媒体ＡＡに廃棄される。このように、本実施形態の温水利用モードでは、コンプレッサ用流路２０ａを冷却水が流れない。
In addition, regarding the circulation path of the chilled water circuit in which the
また、図２５に示すように、冷水利用モードでは、追加三方弁６１は、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートが開かれ、水冷コンデンサ１２側のポートが遮断される。これにより、第１ポンプ２１から流出した冷却水は、追加三方弁６１を経由してコンプレッサ用流路２０ａを流れ、その後、水冷コンデンサ１２に流入する。その他の弁の開閉状態およびコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２の作動状態は、第１実施形態の冷水利用モードと同じである。
Further, as shown in FIG. 25, in the cold water usage mode, the port of the additional three-
このとき、チラー１４で冷却水が冷却される冷水回路は、第２ポンプ２２から流出した後でチラー１４に流入する前の冷却水がコンプレッサ用流路２０ａをバイパスすること以外、第１実施形態の冷水利用モードと同じである。これにより、第１実施形態と同様、利用側に冷水が供給される。
At this time, the cold water circuit in which the cooling water is cooled by the
またこのとき、水冷コンデンサ１２で冷却水が加熱される温水回路の循環経路については、第１ポンプ２１を流出した冷却水が、追加三方弁６１からコンプレッサ用流路２０ａを流れた後に水冷コンデンサ１２に流入する以外は、第１実施形態の冷水利用モードと同じである。すなわち、水冷コンデンサ１２、第３三方弁２５、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第１ポンプ２１、追加三方弁６１、コンプレッサ用流路２０ａ、水冷コンデンサ１２の順に、冷却水が循環する。
At this time, regarding the circulation path of the hot water circuit in which the cooling water is heated by the water-cooled
これにより、冷水利用モードにおいて、ラジエータ３１で放熱されて温度低下した後の冷却水が、水冷コンデンサ１２で加熱される前に、コンプレッサ用流路２０ａでコンプレッサ１１の圧縮機構１１ａを冷却する。
Thereby, in the cold water usage mode, the cooling water whose temperature has been lowered by heat dissipation in the
コンプレッサ１１の作動時には、コンプレッサ１１の温度がチラー１４で加熱された冷却水の温度よりも高くなる場合が多い。また、コンプレッサ１１を冷却するには、より低温の冷水回路の冷水でなくても、温水回路の温水で十分な場合が多い。
When the
そのような場合に、冷水回路の冷水を使うのでなく、温水回路の温水でコンプレッサ１１を冷却することにより、利用側を冷却する効果を妨げる可能性を抑えつつ、コンプレッサ１１を冷却することができる。
In such a case, by cooling the
（１）以上説明した通り、本実施形態の冷却水流路２０は、水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水がコンプレッサ用流路２０ａを流通するよう構成されている。このように、チラー１４で冷却された冷却水でなく水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水をコンプレッサ１１との熱交換に用いることができる。
(1) As explained above, the cooling
（２）また、冷却水流路２０は、水冷コンデンサ１２で加熱された冷却水がコンプレッサ用流路２０ａを流通することでコンプレッサ１１を冷却するよう構成されている。このように、チラー１４で冷却された冷却水以外の冷却水でコンプレッサ１１を冷却することにより、チラー１４の冷却能力をコンプレッサ１１の冷却以外の用途（例えば、利用側のへの供給）により多い割合で使用することができる。
(2) Moreover, the cooling
（３）また冷却水流路２０は、水冷コンデンサ１２で加熱された後にラジエータ３１で冷却された後の冷却水が更に水冷コンデンサ１２で加熱される前にコンプレッサ用流路２０ａを流通することでコンプレッサ１１を冷却するよう構成されている。このように、水冷コンデンサ１２で加熱された後にラジエータ３１で冷却された冷却水を用いることで、比較的低温の温水で効率的にコンプレッサ１１を冷却することができる。
(3) In addition, the cooling
なお、第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第３～第１３実施形態にも適用可能である。また、第１～第１３実施形態で本実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。 Note that the changes made in this embodiment to the first embodiment can also be applied to the third to thirteenth embodiments. Further, similar effects can be obtained in the first to thirteenth embodiments from structures similar to this embodiment.
（第１５実施形態）
次に、第１５実施形態について、図２６、図２７、図２８、図２９を用いて説明する。本実施形態の温調装置１では、第１実施形態に対して、冷却水流路２０の構成が一部変更されている。具体的には、第１三方弁２３のラジエータ３１側の流路は、第１実施形態ではコンプレッサ用流路２０ａを経由してラジエータ３１に接続されているが、本実施形態では、コンプレッサ用流路２０ａをバイパスしてラジエータ３１に接続されている。
(15th embodiment)
Next, a fifteenth embodiment will be described using FIGS. 26, 27, 28, and 29. In the
また、第１ポンプ２１と水冷コンデンサ１２の間に追加三方弁６１が配置されている。追加三方弁６１は、第１ポンプ２１から送出された冷却水の、水冷コンデンサ１２側への流通の有無、およびコンプレッサ用流路２０ａの流入側端への流通の有無を切り替える三方弁である。追加三方弁６１の作動は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。
Further, an additional three-
また、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端と第２シャット弁３０とを繋ぐ流路から、追加三方弁６１と水冷コンデンサ１２とを繋ぐ流路まで、新たな流路が形成され、その新たな流路中に、当該流路の流通、遮断を切り替える第３シャット弁６２が設けられている。第３シャット弁６２の作動は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。
In addition, a new flow path is formed from the flow path connecting the outflow side end of the
また、第２ポンプ２２と第６三方弁２８の間の流路に、当該流路を流れる冷却水を加熱するヒータ６３が設けられている。ヒータ６３は、電力をエネルギー源として作動する電気ヒータである。ヒータ６３の作動は、第１実施形態で説明した制御回路によって制御される。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
Furthermore, a
次に、本実施形態の作動について説明する。本実施形態では、温水利用モードＡ、温水利用モードＢ、冷水利用モードという３つのモードを制御回路が切り替える。例えば、制御回路は、第１実施形態と同様に温水利用モードを実行するか冷水利用モードを実行するか否かを判定し、温水小モードを実行すると判定した場合は、更に温水利用モードＡ、Ｂのどちらを実行するか判定する。この場合、温水利用モードＡ、Ｂのどちらを実行するかは、例えば車室外の温度に基づいて決定されてもよい。例えば車室外の温度が閾値（例えば－１０℃）以上であれば温水利用モードＡを実行し、当該閾値未満の極低温時であれば温水利用モードＢを実行してもよい。 Next, the operation of this embodiment will be explained. In this embodiment, the control circuit switches between three modes: hot water usage mode A, hot water usage mode B, and cold water usage mode. For example, similarly to the first embodiment, the control circuit determines whether to execute the hot water usage mode or the cold water usage mode, and if it is determined that the hot water small mode is to be executed, then the hot water usage mode A, Determine which of B is to be executed. In this case, which hot water utilization mode A or B is to be executed may be determined based on, for example, the temperature outside the vehicle interior. For example, if the temperature outside the vehicle is above a threshold value (for example, -10° C.), hot water usage mode A may be executed, and if the temperature is extremely low, below the threshold value, hot water usage mode B may be executed.
温水利用モードＡでは、図２７に示すように、追加三方弁６１は、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートは遮断され、水冷コンデンサ１２側のポートが開かれる。また、第３シャット弁６２が閉じられる。また、ヒータ６３はオフとされる。その他の弁の開閉状態およびコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２の作動状態は、第１実施形態の温水利用モードと同じである。
In the hot water usage mode A, as shown in FIG. 27, the port of the additional three-
このとき、水冷コンデンサ１２で冷却水が加熱される温水回路では、第１ポンプ２１から流出した後で水冷コンデンサ１２に流入する前の冷却水が追加三方弁６１を経由すること以外は、第１実施形態と同様の経路で冷却水が循環する。これにより、第１実施形態と同様、温水が利用側に供給される。
At this time, in the hot water circuit in which the cooling water is heated by the water-cooled
またこのとき、チラー１４で冷却水が冷却される冷水回路は、第１実施形態の温水利用モードと同じになる。ただし、第１三方弁２３からラジエータ３１に流入する前にコンプレッサ用流路２０ａがバイパスされ、第２ポンプ２２から出た冷却水がヒータ６３を通るという違いがある。すなわち、チラー１４、第１三方弁２３、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第２ポンプ２２、ヒータ６３、チラー１４の順に、冷却水が循環する。これにより、冷熱がラジエータ３１で外部熱媒体ＡＡに廃棄される。なお、ヒータ６３はオフなので、ヒータ６３を通過する冷却水はヒータ６３によって加熱されない。このように、本実施形態の温水利用モードＡでは、コンプレッサ用流路２０ａを冷却水が流れない。
Moreover, at this time, the cold water circuit in which the cooling water is cooled by the
温水利用モードＢでは、図２８に示すように、第２シャット弁３０が開き、第３シャット弁６２が閉じ、第６三方弁２８のコンプレッサ用流路２０ａ側のポートが開いてチラー１４側のポートが閉じ、ヒータ６３がオンになる。それ以外の弁の開閉状態およびコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２の作動状態は、温水利用モードＡと同じである。このとき、水冷コンデンサ１２で冷却水が加熱される温水回路は、温水利用モードＡと同じ経路になる。これにより、第１実施形態と同様、温水が利用側に供給される。
In hot water usage mode B, as shown in FIG. 28, the
またこのとき、チラー１４で冷却水が冷却される冷水回路の循環経路は、冷却水の流れに沿って第２ポンプ２２からチラー１４までの経路以外は、温水利用モードＡと同じである。第２ポンプ２２から吐出された冷却水は、ヒータ６３で加熱される。これにより、冷却水は、極低温状態のコンプレッサ１１の圧縮機構１１ａより高温な状態が維持される。ヒータ６３で加熱された冷却水は、第６三方弁２８からコンプレッサ用流路２０ａに流入し、コンプレッサ用流路２０ａで圧縮機構１１ａを加熱する。コンプレッサ用流路２０ａを出た冷却水は、第２シャット弁３０を経由してチラー１４に流入して冷却される。
Further, at this time, the circulation path of the cold water circuit in which the cooling water is cooled by the
圧縮機構１１ａが極低温の状態にあると、冷凍サイクル１０における冷媒の温度、圧力が低下することに起因して圧縮機構１１ａが十分な仕事を行えなくなる恐れがある。また、圧縮機構１１ａが極低温の状態にあると、圧縮機構１１ａ内の潤滑油の摩擦抵抗が増大する恐れもある。すなわち、圧縮機構１１ａが極低温の状態にあると圧縮機構１１ａの性能が低下する恐れがある。これに対し、上記のようにコンプレッサ用流路２０ａを流通する冷却水により圧縮機構１１ａが加熱されることで、圧縮機構１１ａの性能の低下を抑えることができる。
If the
冷水利用モードでは、図２９に示すように、追加三方弁６１は、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートが開かれ、水冷コンデンサ１２側のポートが遮断される。また、第３シャット弁６２が開かれる。また、第６三方弁２８はチラー１４側のポートが開かれ、コンプレッサ用流路２０ａ側のポートが閉じられる。また、第２シャット弁３０が閉じられる。また、ヒータ６３がオフにされる。その他の弁の開閉状態およびコンプレッサ１１、ポンプ２１、２２の作動状態は、第１実施形態の冷水利用モードと同じである。
In the cold water usage mode, as shown in FIG. 29, in the additional three-
このとき、第２ポンプ２２から流出した後でチラー１４に流入する前の冷却水は、ヒータ６３、第６三方弁２８を通過してコンプレッサ用流路２０ａをバイパスしてチラー１４に流入する。チラー１４で冷却水が冷却される冷水回路の他の経路は第１実施形態の冷水利用モードと同じである。これにより、第１実施形態と同様、利用側に冷水が供給される。なお、ヒータ６３は作動していないので、ヒータ６３を通過する冷却水がヒータ６３によって加熱されることはない。
At this time, the cooling water that flows out from the
また、水冷コンデンサ１２で冷却水が加熱される温水回路については、第１ポンプ２１を流出した冷却水が、追加三方弁６１からコンプレッサ用流路２０ａを流れた後に第３チャット弁を経由して水冷コンデンサ１２に流入する。温水回路のそれ以外の経路は、第１実施形態の冷水利用モードと同じである。すなわち、水冷コンデンサ１２、第３三方弁２５、ラジエータ３１、第４三方弁２６、第１ポンプ２１、追加三方弁６１、コンプレッサ用流路２０ａ、第３シャット弁６２、水冷コンデンサ１２の順に、冷却水が循環する。
In addition, in the hot water circuit in which the cooling water is heated by the water-cooled
これにより、冷水利用モードにおいて、ラジエータ３１で放熱されて温度低下した後の冷却水が、水冷コンデンサ１２で再度加熱される前に、コンプレッサ用流路２０ａでコンプレッサ１１（より具体的には圧縮機構１１ａ等）を冷却する。
As a result, in the cold water utilization mode, the cooling water after being radiated by the
コンプレッサ１１の作動時には、コンプレッサ１１の温度がチラー１４で加熱された冷却水の温度よりも高くなる場合が多い。そのような場合に、チラー１４で冷却されて利用側に供給される冷水でなく、水冷コンデンサ１２で加熱された温水でコンプレッサ１１を冷却することにより、利用側の冷却効果を妨げる可能性を抑えつつ、コンプレッサ１１を冷却することができる。
When the
なお、本実施形態においては、第６三方弁２８、第２シャット弁３０、追加三方弁６１、第３シャット弁６２が、冷却水流路２０においてコンプレッサ用流路２０ａに冷却水を導く経路を切り替えるマルチ切替機構を構成する。そして、温水利用モードＢにおける冷水回路のうち、第６三方弁２８からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端からチラー１４までの経路が冷却経路となっている。そして、冷水利用モードにおける温水回路のうち、追加三方弁６１からコンプレッサ用流路２０ａの流入側端までの経路と、コンプレッサ用流路２０ａの流出側端から水冷コンデンサ１２までの経路が加熱経路となっている。
In this embodiment, the sixth three-
第１実施形態に対する本実施形態のような変更は、第３～第１３実施形態にも適用可能である。また、第１～第１３実施形態で本実施形態と同様の構成からは同様の効果が得られる。 Modifications made in this embodiment to the first embodiment can also be applied to the third to thirteenth embodiments. Further, similar effects can be obtained in the first to thirteenth embodiments from structures similar to this embodiment.
（他の実施形態）
なお、本発明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、上記複数の実施形態は、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。また、上記実施形態において、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。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態において、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。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。例えば、後述する変形例があり得る。
(Other embodiments)
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate. Further, the plurality of embodiments described above are not unrelated to each other, and can be combined as appropriate, except in cases where combination is clearly impossible. Further, in the embodiments described above, the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where it is clearly stated that they are essential, or where they are clearly considered essential in principle. In addition, in the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is especially specified that they are essential, or it is clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to that specific number, except in cases where In particular, when multiple values for a certain quantity are exemplified, it is also possible to adopt a value between those multiple values, unless otherwise specified or unless it is clearly impossible in principle. . In addition, in the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of constituent elements, etc., the shape, position, etc. are referred to, unless otherwise specified or in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to relationships, etc. Further, the present invention allows the following modifications and equivalent modifications to the above embodiment. Note that the following modifications can be independently selected to be applied or not to the above embodiment. That is, any combination of the following modified examples, excluding obviously contradictory combinations, can be applied to the above embodiment. For example, there may be variations described below.
（変形例１）上記第３実施形態では、冷却水が圧縮機構１１ａおよびインバータ回路１１ｃと熱交換するようコンプレッサ用流路２０ａが構成されている。また、上記第１３実施形態では、冷却水が圧縮機構１１ａおよびモータ１１ｂと熱交換するようコンプレッサ用流路２０ａが構成されている。しかし、冷却水が圧縮機構１１ａ、モータ１１ｂ、およびインバータ回路１１ｃと熱交換するよう、コンプレッサ用流路２０ａが構成されていてもよい。
(Modification 1) In the third embodiment, the
（変形例２）上記実施形態では、冷却水流路２０におけるコンプレッサ用流路２０ａに流入する手前の経路が変化した場合も、コンプレッサ用流路２０ａ内における冷却水の経路は不変である。しかし、必ずしもこのようになっていなくてもよい。
(Modification 2) In the embodiment described above, even if the path of the cooling
（変形例３）上記実施形態に係る温調装置１は、車両に搭載されるが、車両以外のものに搭載されていてもよい。例えば、温調装置１は、ビル等の建造物の内部に配置されてもよい。
(Modification 3) Although the
（変形例４）上記実施形態における冷凍サイクル１０は、熱交換器としては水冷コンデンサ１２とチラー１４を有している。しかし、冷凍サイクル１０は、これら以外の熱往還機を有していてもよい。例えば、冷凍サイクル１０は、膨張弁１３によって減圧膨張された冷媒と空調風ＣＡとを熱交換させることで空調風ＣＡを冷却する蒸発器を有していてもよい。
(Modification 4) The
（変形例５）
第１実施形態の温調装置１において、冷凍サイクル１０、三方弁２３～２８、ポンプ２１、２２、シャット弁２９、３０およびこれらを繋ぐ冷却水の流路が、１つのモジュールとして形成されていてもよい。あるいは、ポンプ２１、２２、冷凍サイクル１０、ポンプ２１と冷凍サイクル１０の水冷コンデンサ１２とを繋ぐ冷却水流路、ポンプ２２と冷凍サイクル１０のチラー１４とを繋ぐ冷却水流路が、１つのモジュールとして形成されていてもよい。
(Modification 5)
In the
（本発明の特徴）
［請求項１］
温調対象（ＢＴ、ＣＡ）の温度を調整する温調装置であって、
冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、
前記温調対象と冷却水を熱交換させるための利用側熱交換器（３２、３３、３４）および熱媒体（ＡＡ）と前記冷却水を熱交換させるためのラジエータ（３１）に冷却水を供給するための冷却水流路（２０）と、を備え、
前記冷凍サイクルは、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（１１）と、前記コンプレッサで圧縮された冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を加熱するコンデンサ（１２）と、前記コンデンサから流出した冷媒を減圧させる膨張弁（１３）と、前記膨張弁で減圧した冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を冷却するチラー（１４）と、を有し、
前記コンデンサで加熱された冷却水と前記チラーで冷却された冷却水のうち、一方の冷却水が前記利用側熱交換器内を流れて前記温調対象と熱交換し、他方の冷却水がラジエータにおいて前記熱媒体と熱交換し、
前記冷却水流路は、前記コンプレッサを冷却または加熱するためのコンプレッサ用流路（２０ａ）を有する、温調装置。
［請求項２］
前記コンプレッサは、ハウジング（１２５）と前記ハウジングに囲まれる可動部材（１４１）とを有し、
前記ハウジングと前記可動部材の間に圧縮室（４２３）が形成され、
前記可動部材が運動することにより、前記冷媒が前記圧縮室に導入されて前記圧縮室にて圧縮された後に吐出され、
前記コンプレッサ用流路は、前記ハウジングの内部に形成された熱交換通路（８５３）を有することを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
［請求項３］
前記コンプレッサ用流路は、前記コンプレッサを冷却するための流路であり、
前記可動部材が運動することにより、前記冷媒が吸入ポート（４２２）から前記圧縮室に導入されて、前記圧縮室にて圧縮された後、吐出ポート（４２１）から吐出され、
前記ハウジングのうち前記吸入ポートよりも前記吐出ポートの方により近い部分における、単位体積当たりの前記熱交換通路の表面積は、前記ハウジングのうち前記吐出ポートよりも前記吸入ポートの方により近い部分における、単位体積当たりの前記熱交換通路の表面積よりも、大きい、請求項２に記載の温調装置。
［請求項４］
前記コンプレッサ用流路は、前記チラーで冷却された冷却水が流通するよう構成されている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項５］
前記冷却水流路において前記コンプレッサ用流路に冷却水を導く経路を切り替えるマルチ切替機構（２３、２８、３０、３６、４１、６１、６２）を有する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項６］
前記マルチ切替機構は、前記チラーで冷却された冷却水を前記ラジエータに流入する前に前記コンプレッサ用流路に導く第１冷却経路と、前記チラーで冷却された冷却水を前記利用側熱交換器に流入した後かつ前記チラーに戻る前に前記コンプレッサ用流路に導く第２冷却経路と、を切り替える、請求項５に記載の温調装置。
［請求項７］
前記チラーで冷却された冷却水が前記コンプレッサを冷却して前記ラジエータに流入する経路と、前記チラーで冷却された冷却水が前記コンプレッサをバイパスして前記ラジエータに流入する経路とを切り替える冷非切替機構（３６）を有する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項８］
前記冷却水流路は、前記コンデンサで加熱された冷却水が前記コンプレッサ用流路を流通するよう構成されている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項９］
前記冷却水流路は、前記コンデンサで加熱された冷却水が前記コンプレッサ用流路を流通することで前記コンプレッサを冷却するよう構成されている、請求項８に記載の温調装置。
［請求項１０］
前記冷却水流路は、前記コンデンサで加熱された後に前記ラジエータで冷却された冷却水が前記コンプレッサ用流路を流通することで前記コンプレッサを冷却するよう構成されている、請求項８または９に記載の温調装置。
［請求項１１］
前記コンプレッサは、冷媒を吸入して圧縮し、圧縮されて高温、高圧になった冷媒を吐出する圧縮機構（１１ａ）と、前記圧縮機構を駆動する動力を発生するモータ（１１ｂ）と、前記モータに動力発生のための電力を供給するインバータ回路（１１ｃ）とを有し、
前記コンプレッサ用流路は、前記インバータ回路と冷却水とを熱交換させる流路を含む、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項１２］
前記コンプレッサは、冷媒を吸入して圧縮し、圧縮されて高温、高圧になった冷媒を吐出する圧縮機構（１１ａ）と、前記圧縮機構を駆動する動力を発生するモータ（１１ｂ）と、前記モータに動力発生のための電力を供給するインバータ回路（１１ｃ）とを有し、
前記コンプレッサ用流路は、前記モータと冷却水とを熱交換させる流路を含む、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の温調装置。
［請求項１３］
前記コンプレッサ用流路は、並列に配置される複数のサブ流路と、前記複数のサブ流路の少なくとも一部のサブ流路の流量を調整する調整部（１１ｄ）と、を有する請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の温調装置。
(Features of the present invention)
[Claim 1]
A temperature control device that adjusts the temperature of a temperature control target (BT, CA),
a refrigeration cycle (10) in which a refrigerant circulates;
Cooling water is supplied to a user-side heat exchanger (32, 33, 34) for exchanging heat between the temperature control target and the cooling water and a radiator (31) for exchanging heat between the heat medium (AA) and the cooling water. A cooling water flow path (20) for
The refrigeration cycle includes a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant, and a condenser (12) that heats the cooling water by exchanging heat between the refrigerant compressed by the compressor and the cooling water flowing through the cooling water flow path. an expansion valve (13) that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the condenser; and a chiller (14) that cools the cooling water by exchanging heat between the refrigerant that has been reduced in pressure by the expansion valve and the cooling water flowing through the cooling water flow path. and,
Of the cooling water heated by the condenser and the cooling water cooled by the chiller, one of the cooling water flows through the user side heat exchanger and exchanges heat with the temperature control target, and the other cooling water flows through the radiator. exchanging heat with the heat medium at
The cooling water flow path is a temperature control device having a compressor flow path (20a) for cooling or heating the compressor.
[Claim 2]
The compressor has a housing (125) and a movable member (141) surrounded by the housing,
A compression chamber (423) is formed between the housing and the movable member,
As the movable member moves, the refrigerant is introduced into the compression chamber, compressed in the compression chamber, and then discharged;
The temperature control device according to
[Claim 3]
The compressor flow path is a flow path for cooling the compressor,
As the movable member moves, the refrigerant is introduced into the compression chamber from the suction port (422), compressed in the compression chamber, and then discharged from the discharge port (421),
The surface area of the heat exchange passage per unit volume in a portion of the housing closer to the discharge port than the suction port is: The temperature control device according to claim 2, wherein the temperature control device is larger than a surface area of the heat exchange passage per unit volume.
[Claim 4]
The temperature control device according to any one of
[Claim 5]
4. A multi-switching mechanism (23, 28, 30, 36, 41, 61, 62) configured to switch the path of guiding the cooling water to the compressor flow path in the cooling water flow path. Temperature control device.
[Claim 6]
The multi-switching mechanism includes a first cooling path that guides the cooling water cooled by the chiller to the compressor flow path before flowing into the radiator, and a first cooling path that guides the cooling water cooled by the chiller to the user-side heat exchanger. 6. The temperature control device according to claim 5, wherein the temperature control device switches between a second cooling path leading to the compressor flow path after the air flows into the compressor and before returning to the chiller.
[Claim 7]
Cooling non-switching that switches between a path in which the cooling water cooled by the chiller cools the compressor and flows into the radiator, and a path in which the cooling water cooled by the chiller bypasses the compressor and flows into the radiator. The temperature control device according to any one of
[Claim 8]
The temperature control device according to any one of
[Claim 9]
The temperature control device according to claim 8, wherein the cooling water flow path is configured to cool the compressor by allowing the cooling water heated by the condenser to flow through the compressor flow path.
[Claim 10]
The cooling water flow path is configured to cool the compressor by allowing cooling water heated by the condenser and then cooled by the radiator to flow through the compressor flow path. Temperature control device.
[Claim 11]
The compressor includes a compression mechanism (11a) that takes in refrigerant, compresses it, and discharges the compressed refrigerant that has become high temperature and high pressure, a motor (11b) that generates power to drive the compression mechanism, and the motor. an inverter circuit (11c) that supplies power for power generation to the
The temperature control device according to any one of
[Claim 12]
The compressor includes a compression mechanism (11a) that takes in refrigerant, compresses it, and discharges the compressed refrigerant that has become high temperature and high pressure, a motor (11b) that generates power to drive the compression mechanism, and the motor. an inverter circuit (11c) that supplies power for power generation to the
The temperature control device according to any one of
[Claim 13]
Claim 1: The compressor flow path includes a plurality of sub-flow paths arranged in parallel, and an adjustment section (11d) that adjusts the flow rate of at least some of the plurality of sub-flow paths. 12. The temperature control device according to any one of
ＢＴ…バッテリ、ＣＡ…空調風、１…温調装置、１０…冷凍サイクル、１１…コンプレッサ、１１ａ…圧縮機構、１１ｂ…モータ、１１ｃ…インバータ回路、１１ｄ…調整部、１２…水冷コンデンサ、１３…膨張弁、１４…チラー、２０…冷却水流路、コンプレッサ用流路、２３…第１三方弁、２８…第６三方弁、３０…第２シャット弁、３２…クーラコア、３３…ヒータコア、３４…バッテリ用熱交換器、３６…第７三方弁、１２５…第３ミドルハウジング、１４１…ピストンロータ、４２１…吐出ポート、４２２…吸入ポート、４２３…圧縮室、８５３…熱交換通路。 BT...Battery, CA...Air conditioner, 1...Temperature controller, 10...Refrigerating cycle, 11...Compressor, 11a...Compression mechanism, 11b...Motor, 11c...Inverter circuit, 11d...Adjustment section, 12...Water-cooled condenser, 13... Expansion valve, 14... Chiller, 20... Cooling water channel, compressor channel, 23... First three-way valve, 28... Sixth three-way valve, 30... Second shut valve, 32... Cooler core, 33... Heater core, 34... Battery heat exchanger, 36... seventh three-way valve, 125... third middle housing, 141... piston rotor, 421... discharge port, 422... suction port, 423... compression chamber, 853... heat exchange passage.
Claims (13)
冷媒が循環する冷凍サイクル（１０）と、
前記温調対象と冷却水を熱交換させるための利用側熱交換器（３２、３３、３４）および熱媒体（ＡＡ）と前記冷却水を熱交換させるためのラジエータ（３１）に冷却水を供給するための冷却水流路（２０）と、を備え、
前記冷凍サイクルは、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（１１）と、前記コンプレッサで圧縮された冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を加熱するコンデンサ（１２）と、前記コンデンサから流出した冷媒を減圧させる膨張弁（１３）と、前記膨張弁で減圧した冷媒と前記冷却水流路を流れる冷却水とを熱交換させることで冷却水を冷却するチラー（１４）と、を有し、
前記コンデンサで加熱された冷却水と前記チラーで冷却された冷却水のうち、一方の冷却水が前記利用側熱交換器内を流れて前記温調対象と熱交換し、他方の冷却水がラジエータにおいて前記熱媒体と熱交換し、
前記冷却水流路は、前記コンプレッサを冷却または加熱するためのコンプレッサ用流路（２０ａ）を有する、温調装置。 A temperature control device that adjusts the temperature of a temperature control target (BT, CA),
a refrigeration cycle (10) in which a refrigerant circulates;
Cooling water is supplied to a user-side heat exchanger (32, 33, 34) for exchanging heat between the temperature control target and the cooling water and a radiator (31) for exchanging heat between the heat medium (AA) and the cooling water. A cooling water flow path (20) for
The refrigeration cycle includes a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant, and a condenser (12) that heats the cooling water by exchanging heat between the refrigerant compressed by the compressor and the cooling water flowing through the cooling water flow path. an expansion valve (13) that reduces the pressure of the refrigerant flowing out from the condenser; and a chiller (14) that cools the cooling water by exchanging heat between the refrigerant that has been reduced in pressure by the expansion valve and the cooling water flowing through the cooling water flow path. and,
Of the cooling water heated by the condenser and the cooling water cooled by the chiller, one of the cooling water flows through the user side heat exchanger and exchanges heat with the temperature control target, and the other cooling water flows through the radiator. exchanging heat with the heat medium at
The cooling water flow path is a temperature control device having a compressor flow path (20a) for cooling or heating the compressor.
前記ハウジングと前記可動部材の間に圧縮室（４２３）が形成され、
前記可動部材が運動することにより、前記冷媒が前記圧縮室に導入されて前記圧縮室にて圧縮された後に吐出され、
前記コンプレッサ用流路は、前記ハウジングの内部に形成された熱交換通路（８５３）を有することを特徴とする請求項１に記載の温調装置。 The compressor has a housing (125) and a movable member (141) surrounded by the housing,
A compression chamber (423) is formed between the housing and the movable member,
As the movable member moves, the refrigerant is introduced into the compression chamber, compressed in the compression chamber, and then discharged;
The temperature control device according to claim 1, wherein the compressor flow path has a heat exchange passage (853) formed inside the housing.
前記可動部材が運動することにより、前記冷媒が吸入ポート（４２２）から前記圧縮室に導入されて、前記圧縮室にて圧縮された後、吐出ポート（４２１）から吐出され、
前記ハウジングのうち前記吸入ポートよりも前記吐出ポートの方により近い部分における、単位体積当たりの前記熱交換通路の表面積は、前記ハウジングのうち前記吐出ポートよりも前記吸入ポートの方により近い部分における、単位体積当たりの前記熱交換通路の表面積よりも、大きい、請求項２に記載の温調装置。 The compressor flow path is a flow path for cooling the compressor,
As the movable member moves, the refrigerant is introduced into the compression chamber from the suction port (422), compressed in the compression chamber, and then discharged from the discharge port (421),
The surface area of the heat exchange passage per unit volume in a portion of the housing closer to the discharge port than the suction port is: The temperature control device according to claim 2, wherein the temperature control device is larger than the surface area of the heat exchange passage per unit volume.
前記コンプレッサ用流路は、前記インバータ回路と冷却水とを熱交換させる流路を含む、請求項１に記載の温調装置。 The compressor includes a compression mechanism (11a) that takes in refrigerant, compresses it, and discharges the compressed refrigerant that has become high temperature and high pressure, a motor (11b) that generates power to drive the compression mechanism, and the motor. and an inverter circuit (11c) that supplies power for power generation to the
The temperature control device according to claim 1, wherein the compressor flow path includes a flow path for exchanging heat between the inverter circuit and cooling water.
前記コンプレッサ用流路は、前記モータと冷却水とを熱交換させる流路を含む、請求項１に記載の温調装置。 The compressor includes a compression mechanism (11a) that takes in refrigerant, compresses it, and discharges the compressed refrigerant that has become high temperature and high pressure, a motor (11b) that generates power to drive the compression mechanism, and the motor. and an inverter circuit (11c) that supplies power for power generation to the
The temperature control device according to claim 1, wherein the compressor flow path includes a flow path for exchanging heat between the motor and cooling water.
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