车用空调装置、电动压缩机以及车辆的空调方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车用空调装置，其既抑制了重量的增加和成本上升，又提高了对制冷剂的加热能力。车用空调装置(10)具有经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机(50)、车厢内冷凝器(26)、节流阀(52)和车厢外热交换器(54)的顺序连接的制暖运行用热泵循环系统(16)。并且，使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件的电动压缩机(50)用的逆变器以能够用功率元件对被电动压缩机(50)压缩的制冷剂进行加热的方式设置在电动压缩机(50)上，在热泵循环系统(16)进行制暖运行时，功率元件对制冷剂进行加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
电动汽车(Electric Vehicle:EV)由于不具备作为内燃机构的引擎，因此无法在制暖中利用引擎排热。并且，在具备引擎的混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle:HEV)及插电式混合动力汽车(Plug-1n Hybrid Electric Vehicle:PHEV)中，为了节省耗油量，尽可能地控制使引擎停止。因此，正在研究使用制冷剂的热栗制暖或者通过以冷却剂为媒介的电加热器进行的制暖。由于在制暖运行中使用的消耗电力非常大，因此作为进行制暖运行的系统，期望是高COP (Coefficient Of Performance:成绩系数)制暖的热栗系统。这是因为电加热器的C0P比1小。然而，在外部气温较低时(例如-10度以下)的热栗制暖中，空气中的水分冷凝而在室外热交换器上形成结霜(Frost)，从而有可能导致制暖能力下降。在家庭用的室内空调等中，若发生结霜，则进行反转运行(从制暖运行变更为制冷运行)，对室外热交换器进行除霜。然而，在车用热栗系统中，若进行同样的除霜，则制暖运行将会停止。为了解决该问题，在专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置中，在作为蒸发器发挥功能的室外热交换器(主冷凝器)的制冷剂出口侧配置有温水制冷剂热交换器。并且，汽车用冷暖气装置在外部气温较低的区域，当室外热交换器变为结霜状态时，将无法利用室外热交换器吸收的不足热量通过温水制冷剂热交换器进行加热并使其蒸发，从而确保必要的制暖能力。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特许第3939445号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置除了温水制冷剂热交换器之外，还必须具有内部装有对温水进行加热的护套式加热器的温水槽、用于将温水向温水制冷剂热交换器供给的配管和栗。因此，专利文献1中公开的汽车用冷暖气装置产生了部件数量增加、重量增加和成本上升的问题。本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供一种既能够抑制重量增加和成本上升，又能够提高对制冷剂的加热能力的。技术方案为解决上述课题，本专利技术的采用以下方式。本专利技术的第一方式所涉及的车用空调装置具有:制暖运行用热栗循环系统，其经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机、车厢内冷凝器、节流阀和车厢外热交换器的顺序连接；和所述电动压缩机用的逆变器，其使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件，其中，所述逆变器以能够用所述功率元件对被所述电动压缩机压缩的所述制冷剂进行加热的方式设置在所述电动压缩机上，在所述热栗循环系统进行制暖运行时，所述功率元件对所述制冷剂进行加热。本结构所涉及的车用空调装置具有热栗循环系统，其经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机、车厢内冷凝器、节流阀和车厢外热交换器的顺序连接。电动压缩机受逆变器控制，所述逆变器使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件。高耐热性半导体元件例如是SiC。并且，功率元件以能够对被电动压缩机压缩的制冷剂进行加热的方式配置在电动压缩机上。即，电动压缩机与逆变器一体化。通过由高耐热性半导体元件构成功率元件，功率元件能够利用高耐热性半导体元件本身产生的热量对制冷剂进行加热。即，本结构用高耐热性半导体元件构成在逆变器中使用的功率元件，在热栗循环系统进行制暖运行时，将其作为加热制冷剂的热源加以利用。因此，本结构既能够抑制重量的增加和成本上升，又能够提高对制冷剂的加热能力。在上述第一方式中，优选具有:蓄能器，其连接在所述车厢外热交换器与所述电动压缩机之间；以及旁路配管，其绕过所述蓄能器，连接所述车厢外热交换器与所述电动压缩机，当所述功率元件对所述制冷剂进行加热时，所述制冷剂通过所述旁路配管从所述车厢外热交换器向所述电动压缩机输送。根据本结构，制冷剂并不经由蓄能器，而是以气液的状态导入电动压缩机。与气体状态相比，制冷剂在气液的状态下其热传导率更高。因此，气液状的制冷剂能够有效地吸收功率兀件发出的热量。在上述第一方式中，优选当所述功率元件对所述制冷剂进行加热时，与所述功率元件不对所述制冷剂进行加热时相比，功率元件的效率有所下降。若功率元件的效率下降，则功率元件的发热量增加。因此，功率元件能够进一步加热制冷剂。上述第一方式中，优选所述电动压缩机能够通过车辆外部电源的电力运行。根据本结构，可在人员搭乘车辆前事先使加热器运行后对车厢内进行制暖，可提高乘客的舒适性。本专利技术的第二方式所涉及的电动压缩机为用于车用空调装置的电动压缩机，其设置有逆变器，该逆变器使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件，所述功率元件以能够对压缩的制冷剂进行加热的方式配置。本专利技术的第三方式所涉及的车辆的空调方法是使用了制暖运行用热栗循环系统的车辆的空调方法，所述热栗循环系统经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机、车厢内冷凝器、节流阀和车厢外热交换器的顺序连接，使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件的所述电动压缩机用的逆变器以能够用所述功率元件对被所述电动压缩机压缩的所述制冷剂进行加热的方式设置在所述电动压缩机上，在所述热栗循环系统的制暖运行时，所述功率元件对所述制冷剂进行加热。有益效果根据本专利技术，具有既能够抑制重量的增加和成本上升，又能够提高对制冷剂的加热能力的有益效果。【附图说明】图1是本专利技术的实施方式所涉及的热栗式车用空调装置的制冷剂路线图。图2是本专利技术的实施方式所涉及的电动压缩机的概要构成图。图3是本专利技术的实施方式所涉及的电动压缩机的概要截面图。图4是本专利技术的实施方式所涉及的功率元件配置在电动压缩机上的位置的详细截面图。图5是显示本专利技术的实施方式所涉及的热栗式车用空调装置的制冷运行时的制冷剂的流向的制冷剂路线图。图6是显示本专利技术的实施方式所涉及的热栗式车用空调装置的制热运行时的制冷剂的流向的制冷剂路线图。图7是显示本专利技术的实施方式所涉及的热栗式车用空调装置的功率元件热源制热运行时的制冷剂的流向的制冷剂路线图。图8是本专利技术的改进例所涉及的热栗式车用空调装置的制冷剂路线图。【具体实施方式】以下参照附图，对本专利技术所涉及的车用空调装置、电动压缩机及车辆的空调方法的一个实施方式进行说明。图1表示本专利技术的一个实施方式所涉及的车用空调装置10的制冷剂路线图。本实施方式所涉及的车用空调装置10具有:HVAC单元(Heating Ventilat1nand Air Condit1n Unit:暖通空调单元)12，和能够制冷制热的热栗循环系统16。HVAC单元12具备:鼓风机20，其通过内外气体切换风门18将来自车厢内的内部空气或来自车厢外的外部空气切换导入，并压送到下游侧；以及车厢内蒸发器24和车厢内冷凝器26，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用空调装置，其特征在于，具有：制暖运行用热泵循环系统，所述热泵循环系统经由制冷剂配管按照压缩制冷剂的电动压缩机、车厢内冷凝器、节流阀和车厢外热交换器的顺序连接；和所述电动压缩机用的逆变器，其使用由高耐热性半导体元件构成的功率元件，其中，所述逆变器以能够用所述功率元件对被所述电动压缩机压缩的所述制冷剂进行加热的方式设置在所述电动压缩机上，在所述热泵循环系统进行制暖运行时，所述功率元件对所述制冷剂进行加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森下昌俊，中野浩儿，中村秀男，永坂圭史，药师寺俊辅，
申请(专利权)人：三菱重工汽车空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP