WO2020004573A1 - 機器温調装置 - Google Patents
機器温調装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020004573A1 WO2020004573A1 PCT/JP2019/025671 JP2019025671W WO2020004573A1 WO 2020004573 A1 WO2020004573 A1 WO 2020004573A1 JP 2019025671 W JP2019025671 W JP 2019025671W WO 2020004573 A1 WO2020004573 A1 WO 2020004573A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- condenser
- heat
- heat medium
- compressor
- target device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
- H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Definitions
- the present disclosure relates to a device temperature controller.
- Patent Document 1 there is a cooling device described in Patent Document 1.
- This device uses two systems, a mechanical compression circuit that operates a compressor that circulates refrigerant and circulates a working fluid, and a thermosiphon that cools equipment to be cooled by circulating refrigerant naturally. It is configured as a secondary loop refrigeration circuit that exchanges heat via an exchanger.
- the device described in Patent Document 1 is applied to a vehicle-mounted cooling device that cools a cooling target device mounted on a vehicle.
- the following problem occurs.
- the operation of the compressor is stopped in order to stop the cooling of the device to be cooled by the thermosiphon.
- the refrigerant in the condenser flows into the heat exchanger that exchanges heat between the two circuits through the expansion valve.
- the condenser is cooled by outside air. At this time, the temperature of the condenser falls more rapidly than the heat exchanger which exchanges heat between the compressor and the two circuits.
- the present disclosure aims to suppress cooling of a device to be cooled by a thermosiphon when the operation of a compressor is stopped.
- an apparatus temperature controller includes a thermosiphon having a first circulation circuit that circulates a first heat medium, and a target apparatus is provided by a phase change between a liquid phase and a gas phase of the first heat medium.
- a device for controlling the temperature of the device a second circulation circuit for circulating a second heat medium, a compressor for compressing and discharging the second heat medium inside the second circulation circuit, and A radiating heat exchanger for exchanging heat with the discharged second heat medium and air to radiate heat of the second heat medium, and an expansion valve for decompressing the second heat medium flowing out of the radiating heat exchanger.
- thermosiphon is provided in the first circulation circuit, and is configured to be capable of exchanging heat between the target device and the first heat medium such that the first heat medium evaporates when the target device is cooled.
- Heat exchanger, second heat medium depressurized by expansion valve and heat exchanger for equipment And a condenser for exchanging heat with the evaporated first heat medium to condense the first heat medium, wherein the condenser has an inlet for flowing in the second heat medium and a flow outlet for flowing out the second heat medium.
- An outlet wherein the heat-dissipating heat exchanger has an inlet for inflow of the second heat medium, and an outlet for outflow of the second heat medium, and the compressor sucks the second heat medium.
- a discharge port for discharging the second heat medium and the second circulation circuit is connected to a first connection pipe for connecting between an outlet of the heat radiating heat exchanger and an inlet of the condenser.
- a second connection pipe for connecting between the outlet of the condenser and the inlet of the heat exchanger for heat dissipation, wherein when the compressor stops operating, the heat exchanger for heat dissipation is connected to the condenser.
- the second heat medium is configured to be prevented from flowing into the heat medium due to gravity.
- the liquid-phase second heat medium condensed in the heat-radiating heat exchanger is prevented from flowing into the condenser by gravity due to gravity. it can. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- an apparatus temperature controller includes a thermosiphon having a first circulation circuit that circulates a first heat medium, and the thermosiphon has a liquid phase and a gaseous phase change of the first heat medium.
- a device temperature control device for adjusting a temperature of a target device, comprising: a second circulation circuit for circulating a second heat medium; a compressor for compressing and discharging the second heat medium inside the second circulation circuit; A heat exchanger for radiating heat by exchanging heat with the second heat medium discharged from the machine to radiate heat of the second heat medium; and an expansion valve for decompressing the second heat medium flowing out of the heat exchanger for heat radiation.
- thermosiphon is disposed in the first circulation circuit, and the target device and the first heat medium are configured to be capable of exchanging heat so that the first heat medium evaporates when the target device is cooled.
- Equipment heat exchanger heat exchange for equipment with second heat medium depressurized by expansion valve
- a condenser for exchanging heat with the first heat medium evaporated by the first heat medium to condense the first heat medium.
- the condenser includes a second circuit in which the second heat medium flows, and a second circuit in the secondary circuit. Discharge of the second heat medium flowing into the secondary circuit from the inlet of the secondary circuit, having an inlet for flowing the heat medium and an outlet for discharging the second heat medium from the secondary circuit.
- Has an emission suppression structure that suppresses the occurrence of air pollution.
- the heat exchanger for radiating heat is used.
- the second heat medium in the liquid phase condensed by the flow can be prevented from flowing into the condenser by gravity. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a secondary battery according to a twenty-ninth embodiment.
- FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a secondary battery according to a thirtieth embodiment.
- FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a secondary battery according to a thirty-first embodiment. It is a flowchart of ECU of the 32nd embodiment. It is a flowchart of ECU of the 33rd embodiment. It is a flowchart of ECU of the 34th embodiment.
- FIGS. 1 An apparatus temperature controller according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. Then, in the present embodiment, the device temperature controller cools the secondary batteries 12a and 12b shown in FIG. That is, the objects to be cooled by the device temperature controller of the present embodiment are the secondary batteries 12a and 12b mounted on the electric vehicle.
- the arrow DR1 indicates the up-down direction. In the arrow DR1, the up arrow indicates the upper side in the up-down direction of the vehicle, and the down arrow indicates the lower side in the up-down direction of the vehicle.
- the electric power stored in the power storage device including the secondary batteries 12a and 12b as components is supplied to an electric motor via an inverter circuit or the like, whereby the vehicle runs.
- the secondary batteries 12a and 12b generate heat when outputting electric power to the electric motor via the inverter.
- a cooling device for maintaining the secondary batteries 12a and 12b at a predetermined temperature or lower is required.
- the battery temperature rises not only while the vehicle is running but also during parking in summer.
- the power storage device is often arranged under the floor of the vehicle, under a trunk room, or the like, and although the amount of heat given to the secondary batteries 12a and 12b per unit time is small, the battery temperature gradually rises by leaving the battery for a long time. .
- the life of the secondary batteries 12a, 12b is greatly reduced. Therefore, the battery temperature is maintained at a low temperature by cooling the secondary batteries 12a, 12b even while the vehicle is left. It is desired.
- the secondary batteries 12a and 12b of the present embodiment are configured as an assembled battery in which a plurality of battery cells 13 are stacked in the traveling direction of the vehicle. The deterioration is biased, and the performance of the power storage device is reduced.
- the input / output characteristics of the power storage device are determined according to the characteristics of the battery cell 13 that has deteriorated the most. Therefore, in order for the power storage device to exhibit desired performance over a long period of time, it is important to equalize the temperature to reduce temperature variations among the plurality of battery cells 13.
- the secondary batteries 12a and 12b are cooled by the sensible heat of the air, so that the temperature difference between the upstream and downstream of the air flow becomes large, and the temperature variation between the battery cells 13 cannot be sufficiently suppressed. .
- air cooling using cold air generated in a refrigeration cycle, or water cooling using cold water has a high cooling capacity, but the heat exchange part with the battery cell 13 is sensible heat cooling in either air cooling or water cooling. Temperature variation between the battery cells 13 cannot be sufficiently suppressed.
- thermosiphon system in which the refrigerant for thermosiphon is cooled using a refrigeration cycle and the secondary batteries 12a and 12b are cooled by natural circulation of the refrigerant for thermosiphon. Has been adopted.
- the device temperature controller of the present embodiment includes a thermosiphon 10 and a refrigeration cycle 20, as shown in FIG.
- the thermosiphon 10 includes a cooler 14, a condenser 16, and a first circulation circuit 100 that circulates a thermosiphon refrigerant as a first heat medium.
- the temperature of the secondary batteries 12a and 12b as target devices is adjusted by the phase change.
- the first circulation circuit 100 has an outgoing pipe 101 and a return pipe 102.
- the condenser 16 has a primary side circuit 16a and a secondary side circuit 16b. As shown in FIG. 3, the condenser 16 has a primary circuit 16a having a condenser inlet 161 through which a thermosiphon refrigerant flows into the primary circuit 16a and a condenser which discharges a thermosiphon refrigerant from the primary circuit 16a. An outlet 162 is formed.
- the secondary circuit 16b of the condenser 16 has an inlet 163 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows into the secondary circuit 16b, and an outlet 164 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows out of the secondary circuit 16b. Have been.
- the primary circuit 16a of the condenser 16, the outgoing pipe 101, the cooler 14, and the return pipe 102 are connected in a ring shape to form a thermosiphon circuit in which a refrigerant for thermosiphon circulates.
- the first circulation circuit 100 of the present embodiment is filled with a thermosiphon refrigerant.
- the refrigerant for the thermosiphon circulates through the first circulation circuit 100 by natural circulation, and the device temperature controller adjusts the temperature of the secondary batteries 12a and 12b by a phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant for the thermosiphon. I do.
- the secondary batteries 12a and 12b are cooled by the phase change of the refrigerant for the thermosiphon.
- the refrigerant charged in the first circulation circuit 100 is, for example, a chlorofluorocarbon-based refrigerant such as HFO-1234yf or HFC-134a.
- a chlorofluorocarbon-based refrigerant such as HFO-1234yf or HFC-134a
- various working fluids other than the chlorofluorocarbon-based refrigerant such as water and ammonia may be used as the refrigerant.
- the gaseous refrigerant flows from the outlet 142 through the return pipe 102 to the condenser.
- the refrigerant flows into the primary circuit 16a of the condenser 16 from the 16 condenser inlets 161.
- thermosyphon refrigerant flowing into the primary circuit 16a is condensed by heat exchange with the refrigeration cycle refrigerant inside the secondary circuit 16b of the condenser 16 to become a liquid-phase refrigerant. Then, the air flows into the main body 143 of the cooler 14 from the inlet 141 formed in the main body 143 of the cooler 14 from the condenser outlet 162 of the primary circuit 16 a of the condenser 16 through the outward pipe 101.
- a liquid-phase refrigerant having a relatively high specific gravity is stored below the main body 143 of the cooler 14, and a gas-phase refrigerant having a relatively low specific gravity is stored above the main body 143 of the cooler 14. Therefore, the gas-phase refrigerant in the main body 143 is exclusively discharged from the outlet 142 out of the inlet 141 and the outlet 142.
- the cooler 14 is disposed between the secondary batteries 12a and 12b.
- the cooler 14 corresponds to an equipment heat exchanger.
- the cooler 14 cools the secondary batteries 12a and 12b by exchanging heat between the heat of the secondary batteries 12a and 12b and the heat of the thermosiphon refrigerant.
- the cooler 14 has a main body 143 made of, for example, a metal having high thermal conductivity.
- the main body 143 of the cooler 14 has an inlet 141 through which the thermosyphonic refrigerant flows and an outlet 142 through which the thermosiphonic refrigerant flows out.
- the outlet 142 is arranged above the inlet 141 in the up-down direction.
- the outward pipe 101 connects between a condenser outlet 162 formed in the primary circuit 16 a of the condenser 16 and an inflow port 141 formed in the main body 143 of the cooler 14.
- the return pipe 102 connects between an outlet 142 formed in the main body 143 of the cooler 14 and a condenser inlet 161 formed in the primary circuit 16 a of the condenser 16.
- the refrigeration cycle 20 constitutes a vapor compression refrigeration cycle including a circulation circuit 200 in which a refrigeration cycle refrigerant as a second heat medium circulates, a compressor 23, a condenser 21, and an expansion valve 22.
- the refrigeration cycle 20 includes a second circulation circuit 200 that circulates the refrigerant for the refrigeration cycle, and a compressor 23 that compresses and discharges the refrigerant for the refrigeration cycle in the second circulation circuit 200.
- the refrigeration cycle 20 includes a condenser 21 for exchanging heat between the refrigeration cycle refrigerant discharged from the compressor 23 and the outside air to radiate the refrigeration cycle refrigerant discharged from the compressor 23.
- an expansion valve 22 is provided for reducing the pressure of the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 and flowing the refrigerant into the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the condenser 21 corresponds to a radiating heat exchanger that exchanges heat between the refrigeration cycle refrigerant discharged from the compressor 23 and air and radiates heat of the refrigeration cycle refrigerant.
- the circulation circuit 200 connects the compressor 23, the condenser 21, the expansion valve 22, and the secondary circuit 16b of the condenser 16 in a ring shape.
- the circulation circuit 200 has a first connection pipe 201 that supplies the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 to the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Further, a second connection pipe 202 for supplying the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 to the condenser 21 is provided.
- the secondary circuit 16b of the condenser 16 acts as an evaporator of the refrigeration cycle 20, and cools the thermosiphon refrigerant in the first circulation circuit 100.
- the condenser 16 of the present embodiment is located above the cooler 14 in the vertical direction even when the vehicle traveling direction or the vehicle width direction is inclined with respect to the horizontal direction. It is installed to be located.
- the condenser 16 is housed in a front storage room or a trunk room.
- the front storage room is a room that is disposed on the front side in the vehicle traveling direction with respect to the vehicle interior of the vehicle and houses a traveling engine and a traveling electric motor.
- the trunk room is a storage room that is disposed rearward in the vehicle traveling direction with respect to the vehicle interior of the vehicle and stores luggage and the like.
- a return pipe 102 is connected to the upper part of the condenser 16 in the vertical direction. Specifically, the return pipe 102 is connected to the condenser 16 at an upper side in the vertical direction than the outward pipe 101.
- the device temperature control device of the present embodiment stops the operation of the compressor 23 of the refrigeration cycle 20, thereby suppressing the cooling of the device to be cooled by the thermosiphon 10.
- the first heat medium of the first circulation circuit 100 has substantially the same temperature as the secondary batteries 12a and 12b. Therefore, the temperature of the thermosiphon refrigerant in the primary circuit 16a in the condenser 16 is also substantially the same as that of the target device.
- the condenser 21 of the second circulation circuit 200 is cooled to the outside air.
- the condenser 16 that has received heat from the thermosiphon refrigerant in the first circulation circuit 100 becomes higher than the outside air temperature.
- the condenser 21 is cooled to the outside air temperature. Therefore, condensation occurs in the condenser 21 with the refrigerant for the refrigeration cycle.
- the outside air temperature decreases with respect to daytime, such as in the evening or at night, or when the temperature of the secondary batteries 12a, 12b rises due to self-heating of the secondary batteries 12a, 12b during winter driving. Further, when the battery temperature is higher than the outside air temperature, the above-described event occurs.
- the flow of the refrigeration cycle refrigerant from the condenser 21 to the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed. It is configured as follows.
- the secondary circuit 16b of the condenser 16 has an inlet 163 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows.
- the second circulation circuit 200 has a first connection pipe 201 that supplies the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 to the inflow port 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- a part of the first connection pipe 201 is disposed below the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 in the vertical direction.
- the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 accumulates in the first connection pipe 201. Therefore, when the operation of the compressor 23 of the refrigeration cycle 20 is stopped, the refrigerant flows from the condenser 21 to the secondary circuit 16b of the condenser 16. Of the refrigeration cycle refrigerant is suppressed.
- the condenser 16 of the present embodiment includes a secondary circuit 16b through which the refrigeration cycle refrigerant flows, an inflow port 163 for allowing the refrigeration cycle refrigerant to flow into the secondary circuit 16b, and a secondary side of the condenser 16 And an outlet 164 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows out of the circuit 16b. Then, when the operation of the compressor 23 of the refrigeration cycle 20 is stopped, the discharge of the refrigeration cycle refrigerant flowing into the secondary circuit 16b from the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed. Has an emission control structure.
- the inside of the secondary side circuit 16b of the condenser 16 exchanges heat with the refrigerant of the thermosiphon 10 while the refrigerant flowing from the inlet 163 of the condenser 16 flows upward once, and then makes a U-turn. It flows down. Further, the heat is exchanged again with the refrigerant of the thermosiphon 10, and the flow is discharged from the outlet 164.
- the flow path configuration having the U-turn portion functions as a gas storage portion X for storing a gas-phase refrigeration cycle refrigerant vertically above the inlet 163 and the outlet 164 of the condenser 16. .
- the direction of the refrigeration cycle refrigerant flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is changed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- a turn portion 165 to be formed is formed.
- the inside of the secondary circuit 16b is filled with the evaporated refrigerant gas for the refrigeration cycle.
- the density of the gas refrigerant is lower than the density of the liquid refrigerant, it is difficult for the liquid refrigerant for the refrigeration cycle to flow.
- the device temperature controller of the present embodiment includes the thermosiphon 10 having the first circulation circuit 100 for circulating the first heat medium, and the second circulation circuit 200 for circulating the second heat medium. Further, the compressor 23 compresses and discharges the second heat medium inside the second circulation circuit 200, and exchanges heat between the second heat medium discharged from the compressor 23 and air to reduce the heat of the second heat medium. And a condenser 21 for radiating heat. Further, it has an expansion valve 22 for reducing the pressure of the second heat medium flowing out of the condenser 21.
- thermosiphon 10 is arranged in the first circulation circuit 100, and is configured such that the target device and the first heat medium can exchange heat so that the first heat medium evaporates when the batteries 12a and 12b as the target devices are cooled.
- the cooler 14 is provided.
- the condenser 16 has a condenser 16 for exchanging heat between the second heat medium depressurized by the expansion valve 22 and the first heat medium evaporated by the cooler 14 to condense the first heat medium.
- the condenser 16 has an inlet 163 for inflow of the second heat medium and an outlet 164 for outflow of the second heat medium
- the condenser 21 has an inlet 211 for inflow of the second heat medium.
- an outlet 212 for flowing out the second heat medium.
- the compressor 23 has a suction port 231 for sucking the second heat medium, and a discharge port 232 for discharging the second heat medium.
- the second circulation circuit 200 includes a first connection pipe 201 that connects between the outlet 212 of the condenser 21 and the inlet 163 of the condenser 16, an outlet 164 of the condenser 16, and an inlet 211 of the condenser 21. And a second connection pipe 202 that connects between the two.
- the first heat medium of the first circulation circuit has substantially the same temperature as the target device.
- the condenser 16 becomes higher than the temperature of the condenser 21 by receiving heat from the first heat medium in the primary side circuit 16a. Therefore, since a temperature difference occurs between the condenser 21 and the condenser 16, the second heat medium is easily condensed in the condenser 21.
- the device temperature controller of the present embodiment is configured such that the station refrigerant of the second heat medium condensed by the condenser 21 does not flow into the condenser 16 due to the influence of gravity. Therefore, no heat exchange occurs in the condenser 16. Therefore, the cooling of the device to be cooled by the thermosiphon when the operation of the compressor 23 is stopped can be suppressed.
- the device temperature control apparatus of the present embodiment includes the thermosiphon 10 having the first circulation circuit 100 that circulates the first heat medium, and the phase change between the liquid phase and the gas phase of the first heat medium. To adjust the temperature of the batteries 12a and 12b as target devices.
- the device temperature control device further includes a second circulation circuit 200 that circulates the second heat medium, and a compressor 23 that compresses and discharges the second heat medium inside the second circulation circuit 200.
- a condenser 21 for exchanging heat with the second heat medium discharged from the compressor 23 to radiate heat of the second heat medium; an expansion valve 22 for reducing the pressure of the second heat medium flowing out of the condenser 21; It has.
- thermosiphon 10 is arranged in the first circulation circuit 100, and is configured such that the target device and the first heat medium can exchange heat so that the first heat medium evaporates when the batteries 12a and 12b as the target devices are cooled.
- the cooler 14 is provided.
- the condenser 16 has a condenser 16 for exchanging heat between the second heat medium depressurized by the expansion valve 22 and the first heat medium evaporated by the cooler 14 to condense the first heat medium.
- the condenser 16 has an inlet 163 for inflow of the second heat medium and an outlet 164 for outflow of the second heat medium
- the condenser 21 has an inlet 211 for inflow of the second heat medium.
- an outlet 212 for flowing out the second heat medium.
- the compressor 23 has a suction port 231 for sucking the second heat medium, and a discharge port 232 for discharging the second heat medium.
- the second circulation circuit 200 includes a first connection pipe 201 that connects between the outlet 212 of the condenser 21 and the inlet 163 of the condenser 16, an outlet 164 of the condenser 16, and an inlet 211 of the condenser 21. And a second connection pipe 202 that connects between the two.
- the compressor 23 stops operating, when the compressor 23 stops operating, the liquid-phase second heat medium condensed by the condenser 21 as a heat-radiating heat exchanger is discharged by the condenser due to gravity. Can be suppressed from flowing in. Further, the cooling of the cooling target device by the thermosiphon when the operation of the compressor 23 is stopped can be suppressed.
- a part of the first connection pipe 201 is disposed below the inlet 163 of the condenser 16 in the vertical direction.
- the refrigerant for the refrigeration cycle which is condensed in the condenser 21 and flows out, accumulates in the first connection pipe 201. Therefore, the inflow of the refrigerant for the refrigeration cycle from the condenser 21 to the secondary circuit 16b of the condenser 16 due to gravity can be suppressed, and the operation of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor 23 is stopped. Cooling can be suppressed.
- a part of the second connection pipe 202 is disposed above the inlet 211 of the condenser 21 in the vertical direction.
- the refrigerant for the refrigeration cycle that has condensed in the condenser 21 and has flowed out is blocked by the second connection pipe 202. Therefore, it is also possible to prevent the refrigerant for the refrigeration cycle from flowing from the condenser 21 to the secondary circuit 16b of the condenser 16 through the second connection pipe 202.
- the condenser 16 has the secondary circuit 16b through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows. And it has the discharge
- thermosiphon 10 when the compressor stops operating, it is possible to prevent the liquid-phase second heat medium condensed in the condenser 21 serving as a heat-radiating heat exchanger from flowing into the condenser 16 due to gravity. . Therefore, cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 can be suppressed.
- refrigerant flows into the inside of the secondary circuit 16b from an inlet 163 formed in the secondary circuit 16b, flows once upward, makes a U-turn, flows downward, and flows out of the outlet 164. It has a channel structure that flows to When the flow path configuration is at the stop of the compression section 23, the refrigerant for the gas-phase refrigeration cycle is stored vertically above the inlet 163 formed in the secondary circuit 16b and the outlet 164 formed in the secondary circuit 16b. It functions as a gas reservoir X.
- the refrigerant for the refrigeration cycle When the operation of the compressor is stopped, the refrigerant for the refrigeration cycle accumulates in the gas reservoir X, so that the refrigerant for the refrigeration cycle flowing into the secondary circuit 16b from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is discharged.
- the suppression makes it difficult for the liquid refrigerant for the refrigeration cycle to flow.
- the cooler 14 is mounted on the vehicle, and the condenser 21 exchanges heat between the refrigeration cycle refrigerant and the outside air of the vehicle.
- the condenser 21 may be configured as a heat-radiating heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant for the refrigeration cycle and the outside air of the vehicle.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the first embodiment in the arrangement of the condenser 21 and the compressor 23 with respect to the condenser 16.
- the condenser 21 has an inlet 211 for flowing the refrigerant for the refrigeration cycle and an outlet 212 for flowing the refrigerant for the refrigeration cycle.
- the compressor 23 is disposed in the second connection pipe 202.
- a part of the second connection pipe 202 is disposed below the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 in the vertical direction.
- the refrigeration cycle liquid refrigerant condensed in the condenser 21 is affected by gravity and flows through the outlet 164 of the compressor 23 and the secondary circuit 16b of the condenser 16. It can also be prevented from flowing into the secondary side circuit 16b of the condenser 16 through the above. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- the compressor 23 is provided at a portion of the second connection pipe 202 that is disposed below the outlet 164 of the condenser 16 in the vertical direction.
- the liquid refrigerant for the refrigeration cycle condensed in the condenser 21 is prevented from flowing into the secondary circuit 16b of the condenser 16 under the influence of gravity. be able to. Therefore, the cooling of the target device when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 are connected to the inlet 231 of the compressor 23, the outlet 232 of the compressor 23, the expansion valve 22. It is arranged so as to be located more vertically upward. Further, the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 are positioned above the inlet 211 of the condenser 21 and the outlet 212 of the condenser 21 in the vertical direction. It is arranged to be.
- the refrigeration cycle liquid refrigerant further condensed in the condenser 21 is condensed through the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 under the influence of gravity. It can also be prevented from flowing into the secondary circuit 16b of the vessel 16.
- the device temperature control device of the present embodiment differs from the device temperature control device of the first embodiment in the arrangement of the compressor 23 and the expansion valve 22.
- the device temperature controller of the present embodiment is arranged such that a part of the first connection pipe 201 is located at a position lower than the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the first connection pipe 201 connects between the outlet 212 of the condenser 21 and the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the central portion of the first connection pipe 201 is arranged so as to pass vertically below the outlet 212 of the condenser 21 and the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the expansion valve 22 is also disposed below the outlet 212 of the condenser 21 and the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 in the vertical direction.
- the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 are arranged in a direction above and below the target liquid level of the refrigerant for the refrigeration cycle. It is arranged on the upper side.
- the target liquid level is the liquid level of the refrigerant for the refrigeration cycle when the second circulation circuit 200 of the refrigeration cycle 20 is filled with the refrigerant for the refrigeration cycle.
- the worker When filling the second circulation circuit 200 of the refrigeration cycle 20 with the refrigerant for the refrigeration cycle, the worker fills the refrigerant for the refrigeration cycle so that the liquid level of the refrigerant for the refrigeration cycle becomes a predetermined target liquid level. It has become.
- the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser are connected to the refrigeration when the second connection pipe 202 is filled with the refrigeration cycle refrigerant. It is arranged above the target liquid level of the cycle refrigerant in the vertical direction.
- a device temperature controller according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
- the device temperature control device of the present embodiment is different from the device temperature control device of the first embodiment in the arrangement of the outlet 164 of the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- the outlet 164 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 is arranged vertically above the inlet 211 of the condenser 21.
- a part of the second connection pipe 202 is arranged above the inlet 211 of the condenser 21 in the vertical direction.
- the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed by the condenser 21 flows from the inlet 211 to the outlet 164 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Can be suppressed. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- FIG. 10 An apparatus temperature controller according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG.
- the apparatus temperature controller of the present embodiment is different from the apparatus temperature controller of the first embodiment in the height of the inlet 211 and the outlet 212 of the condenser 21 and the arrangement of the expansion valve 22.
- the positions of the inlet 211 and the outlet 212 of the condenser 21 are arranged above the condenser 21 in the vertical direction. Specifically, the positions of the inflow port 211 and the outflow port 212 of the condenser 21 are arranged above the vertical center of the space inside the condenser 21 where the refrigerant for the refrigeration cycle is stored.
- the refrigerant for the refrigeration cycle accumulates in the condenser 21 and is hardly discharged from the inlet 211 and the outlet 212 of the condenser 21.
- the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed by the condenser 21 is suppressed from flowing into the secondary circuit 16 b of the condenser 16 from the inlet 211 and the outlet 212. can do. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the first embodiment in the height of the inlet and the outlet of the condenser 21 and the arrangement of the expansion valve 22.
- the positions of the inlet 211 and the outlet 212 of the condenser 21 are arranged slightly above the vertical center of the space inside the condenser 21 where the refrigerant for the refrigeration cycle is stored. .
- the positions of the inflow port 211 and the outflow port 212 of the condenser 21 may be arranged slightly above the vertical center of the space inside the condenser 21 in which the refrigerant for the refrigeration cycle is stored. Also in this case, when the compressor 23 stops operating, the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed by the condenser 21 can be prevented from flowing into the secondary circuit 16b of the condenser 16. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the first embodiment in the arrangement of the first connection pipe 201 and the second connection pipe 202 and the arrangement of the expansion valve 22.
- a part of the first connection pipe 201 is disposed above the outlet 212 of the condenser 21 in the vertical direction.
- the first connection pipe 201 faces upward in the up-down direction so as to be at a position higher than the outlet 212 formed in the condenser 21. Extending. Further, after extending in the horizontal direction, the first connection pipe 201 extends upward in the vertical direction to a position substantially equal to the height of the inflow port 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16, and thereafter extends horizontally. And extends to the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- a part of the first connection pipe 201 is disposed at a position higher than the outlet 212 formed in the condenser 21 and the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the apparatus temperature control device of the present embodiment includes a mechanical expansion valve in the first connection pipe 201 that supplies the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the outlet 212 of the condenser 21 to the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16. 33 are provided.
- the mechanical expansion valve is configured such that when the compressor 23 stops operating, the valve is mechanically fully closed.
- the mechanical expansion valve 33 mechanically fully closes the valve, so that the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed in the condenser 21 flows from the outlet 212 to the condenser 16. Flow into the secondary circuit 16b can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the apparatus temperature controller according to the present embodiment is configured to open and close the first connection pipe 201 that supplies the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 to the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 under the control of the ECU 50.
- a valve 34 is provided.
- ECU 50 of the present embodiment periodically executes the processing shown in FIG. First, in S100, ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle based on whether or not a signal for instructing to turn off the refrigeration cycle has been input. Here, when a signal for instructing to turn off the refrigeration cycle has not been input, the ECU 50 controls the electromagnetic valve 34 to fully open the valve in S102, and returns to the main routine.
- ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm based on a signal from a temperature sensor that detects the temperature of the target device. I do. Here, if it is determined that the target device needs to be kept warm, the ECU 50 controls the electromagnetic valve 34 so that the valve opening is fully closed in S108, and returns to the main routine.
- the ECU 50 determines in S104 that it is not necessary to keep the target device warm, the ECU 50 controls the electromagnetic valve 34 to fully open the valve in S106, and returns to the main routine.
- the electromagnetic valve 34 is controlled so as to fully close the valve opening, so that the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed in the condenser 21
- the flow into the side circuit 16b can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the device temperature control device of this embodiment includes an expansion valve 35 with a fully closed function.
- the expansion valve 35 opens and closes according to an instruction from the ECU 50.
- the expansion valve 35 is disposed in the first connection pipe 201 and corresponds to a flow area changing part that changes the flow area of the flow path of the refrigeration cycle refrigerant flowing through the first connection pipe 201.
- ECU 50 of the present embodiment periodically executes the processing shown in FIG. First, in S100, ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle based on whether or not a signal for instructing to turn off the refrigeration cycle has been input. Here, when the signal instructing to turn off the refrigeration cycle is not input, the ECU 50 normally operates the expansion valve 35 in S202. Specifically, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening reaches a predetermined target opening, and the process returns to the main routine.
- ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm based on a signal from a temperature sensor that detects the temperature of the target device. I do. Here, if it is determined that the target device needs to be kept warm, the ECU 50 controls the expansion valve 35 to fully close the valve opening in S208, and returns to the main routine.
- the ECU 50 determines in S104 that it is not necessary to keep the target device warm, the ECU 50 stops the operation of the expansion valve 35 in S206. Specifically, the expansion valve 35 is controlled so that the immediately preceding valve opening is maintained, and the process returns to the main routine.
- the expansion valve 35 is controlled so as to fully open the valve, so that the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed in the condenser 21 is discharged to the secondary side of the condenser 16.
- the flow into the circuit 16b is suppressed. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the device temperature control device of the present embodiment includes, in the first connection pipe 201, a flow path area changing unit (flow area change section) that changes the flow path area of the flow path of the refrigeration cycle refrigerant flowing through the first connection pipe 201. 33 to 35) are provided.
- a flow path area changing unit flow area change section
- the device temperature controller of the present embodiment determines whether the compressor 23 has stopped operating and determines whether the target device needs to be kept warm. When it is determined that the operation of the compressor 23 has stopped and it is determined that the target device needs to be kept warm, the flow path of the refrigeration cycle refrigerant flowing through the first connection pipe 201 is completely closed.
- the expansion valve 35 is controlled as follows. Therefore, the liquid refrigerant of the refrigeration cycle condensed by the condenser 21 is prevented from flowing into the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Therefore, the cooling of the target device when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- a device temperature controller according to a twelfth embodiment will be described with reference to FIG.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the first embodiment in the shape of the first connection pipe 201.
- the height of the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 is determined. It extends downward in the up-down direction so as to have the same height. Further, after extending in the horizontal direction, the first connection pipe 201 extends upward in the vertical direction to a position higher than the height of the inflow port 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16. After that, the first connection pipe 201 extends in the horizontal direction and is connected to the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- a part of the first connection pipe 201 is arranged at a position higher than the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16.
- the condenser 16 of the present embodiment includes a secondary circuit 16b through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows, an inlet 163 for allowing the refrigerant for the refrigeration cycle to flow into the secondary circuit 16b, and a secondary side of the condenser 16. And an outlet 164 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows out of the circuit 16b. Then, when the operation of the compressor 23 of the refrigeration cycle 20 is stopped, the discharge of the refrigeration cycle refrigerant flowing into the secondary circuit 16b from the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed. Has an emission control structure.
- the inside of the secondary circuit 16b of the condenser 16 exchanges heat with the refrigerant of the thermosiphon 10 while the refrigerant flowing from the inlet 163 of the condenser 16 flows upward once, and then makes a U-turn. It flows down. The heat exchanges again with the refrigerant of the thermosiphon 10, and the flow is discharged from the outlet 164.
- the vapor phase refrigeration cycle refrigerant evaporated inside the condenser is not discharged, and the refrigerant flows upward and downward from the inlet 163 and the outlet 164 of the refrigerant condenser 16. Since it accumulates on the upper side in the direction, it functions as a gas accumulation part X.
- the liquid reservoir 30 is provided in the first connection pipe 201 that supplies the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 to the inlet 163 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16. I have.
- the liquid reservoir 30 stores the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant that has flowed out of the outlet 212 formed in the condenser 21.
- the refrigerant for the refrigeration cycle which has been condensed in the condenser 21 and flowed out, is stored in the liquid reservoir 30, so that the secondary circuit 16b of the condenser 16 Refrigeration cycle refrigerant can be suppressed from flowing into the refrigeration cycle. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- a device temperature controller according to a fourteenth embodiment will be described with reference to FIG.
- the first connection pipe 201 is disposed above the second connection pipe 202 in the vertical direction.
- the compressor 23 compresses and discharges the refrigerant for the refrigeration cycle from the condenser 16.
- the refrigerant for the refrigeration cycle discharged from the compressor 23 is introduced into the condenser 21.
- the expansion valve 22 reduces the pressure of the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21.
- the refrigeration cycle refrigerant flowing out of the expansion valve 22 is introduced into the condenser 16.
- the first connection pipe 201 may be arranged vertically above the second connection pipe 202. Even in this case, when the compressor 23 stops operating, the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant condensed in the condenser 21 flows into the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Can be suppressed.
- the compressor 23 is arranged on the path of the second connection pipe 202. By arranging the components of the refrigeration cycle in this way, it is possible to inhibit the flow of the liquid-phase refrigerant into the condenser 16. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- a device temperature controller according to a fifteenth embodiment will be described with reference to FIG.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the fourteenth embodiment in further including a check valve 31 in the first connection pipe 201.
- the check valve 31 is arranged between the compressor 23 and the condenser 21.
- the check valve 31 prevents the refrigerant for the refrigeration cycle from flowing from the condenser 21 to the compressor 23.
- the liquid refrigerant for the refrigeration cycle condensed by the condenser 21 can flow into the condenser. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the capacitor 21 of the device temperature controller according to the sixteenth embodiment will be described with reference to FIG.
- the condenser 21 of the present embodiment is arranged such that the refrigerant for the refrigeration cycle flows in the heat exchange part in the condenser 21 in the lateral direction. Further, the condenser 21 of the present embodiment has two inlets and outlets 213 forming an inlet 211 for flowing the refrigerant for the refrigeration cycle and an outlet 212 for flowing the refrigerant for the refrigeration cycle.
- the two entrances 213 are arranged at different positions in the vertical direction.
- the first connection pipe 201 of the present embodiment includes the inlet 213 of the condenser 16, the inlet 213 of the condenser 21, the inlet 213 of the condenser 21, which is disposed vertically above the inlet 213 which is disposed vertically below the inlet 213. Are connected between.
- the first connection pipe 201 is connected to the inlet / outlet 213 of the condenser 21 which is disposed vertically above the inlet / outlet 213 which is disposed at the lower side in the vertical direction. It is connected between the inflow port 163 of the 16 secondary circuits 16b. Therefore, the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant condensed by the condenser 21 can be made less likely to flow into the condenser 16. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the capacitor 21 of the device temperature controller according to the seventeenth embodiment will be described with reference to FIG.
- the condenser 21 of the present embodiment is arranged such that the refrigerant for the refrigeration cycle flows in the heat exchange part in the condenser 21 in the lateral direction. Further, the condenser 21 of the present embodiment is provided with three entrances 213 at different positions.
- the first connection pipe 201 is provided between the inlet / outlet 213 of the condenser 21 and the secondary side circuit 16 b of the condenser 16, the inlet / outlet 213 disposed vertically above the inlet / outlet 213 disposed at the lowermost side in the vertical direction.
- the connection with the entrance 163 is established. Therefore, the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant condensed in the condenser 21 can be made more difficult to flow into the condenser 16. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the capacitor 21 of the device temperature controller according to the eighteenth embodiment will be described with reference to FIG.
- the condenser 21 of the present embodiment is arranged such that the refrigerant for the refrigeration cycle flows in the heat exchange section in the condenser 21 in the vertical direction. Further, the condenser 21 of the present embodiment is provided with two entrances 213 at the upper part and one entrance 213 at the lower part.
- the first connection pipe 201 is provided between the inlet / outlet 213 of the condenser 21 and the secondary side circuit 16 b of the condenser 16, the inlet / outlet 213 disposed vertically above the inlet / outlet 213 disposed at the lowermost side in the vertical direction.
- the connection with the entrance 163 is established. Therefore, the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant condensed in the condenser 21 can be made more difficult to flow into the condenser 16. Therefore, it is possible to suppress the cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped.
- the condenser 21 of the present embodiment has an inlet 211 through which the refrigeration cycle refrigerant flows, and an outlet 212 through which the refrigeration cycle refrigerant flows out.
- the condenser 16 has an inlet 163 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows, and an outlet 164 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows out.
- the circulation circuit 200 has a third connection that connects between a first branch portion M provided in the middle of the first connection pipe 201 and a second branch portion N provided in the middle of the second connection pipe 202.
- a pipe 203 is provided.
- the third connection pipe 203 has a valve 51, a decompression unit 52 for depressurizing the refrigerant for the refrigeration cycle flowing from the condenser 21, and a heat exchange between the refrigerant for the refrigeration cycle decompressed by the decompression unit 52 and air. And a refrigeration cycle evaporator 40 for cooling the refrigeration cycle.
- a part of the flow path between the outlet 164 of the condenser 16 and the second branch portion N in the second connection pipe 202 is arranged so as to be located vertically above the second branch portion N. .
- the compressor 23 is driven, the valve 34 is closed, and the valve 51 is opened, the third connection pipe A part of the refrigerant flows into the refrigerant 203 as a liquid-phase refrigerant without being evaporated by the evaporator 40 for the refrigeration cycle.
- the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant flowing from the refrigeration cycle evaporator 40 into the second branch N has a higher density than the gas-phase refrigeration cycle refrigerant. It accumulates on the lower surfaces of the second connection pipe 202 and the third connection pipe 203.
- thermosiphon 10 it is possible to prevent the refrigerant for the refrigeration cycle from flowing into the second branch portion N from the evaporator 40 for the refrigeration cycle from flowing into the outlet 164 of the condenser 16. Therefore, cooling of the cooling target device by the thermosiphon 10 can be suppressed.
- the flow path between the outlet 41 of the refrigeration cycle evaporator 40 and the second branch portion N in the third connection pipe 203 extends from the second branch portion N to the refrigeration cycle evaporation device. As it approaches the outlet 41 of the vessel 40, it is inclined upward in the vertical direction.
- the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant that has flowed into the second branch portion N without evaporating is provided on the lower surfaces of the second connection pipe 202 and the third connection pipe 203. Accumulate in
- low-temperature oil also flows into the third connection pipe 203, and It accumulates on the lower surfaces of the pipe 202 and the third connection pipe 203.
- a part of the flow path between the first branch portion M in the first connection pipe 201 and the inlet 163 of the condenser 16 is more vertically arranged than the inlet 163 of the condenser 16. It is located on the lower side.
- a protruding portion 2010 that protrudes upward and downward in the vertical direction is formed. Therefore, the cooling of the target device by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped can be suppressed.
- the refrigeration cycle refrigerant flowing out of the refrigeration cycle evaporator 40 is blocked by the protrusion 2010. Further, the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 is blocked and the inflow of the refrigerant for the refrigeration cycle to the inlet 163 of the condenser 16 can be suppressed.
- a turn portion 165 that changes the direction of the refrigerant for the refrigerating cycle flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is disposed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- This turn part 165 after extending upward in the vertical direction from the inlet 163 of the secondary circuit 16 b inside the secondary circuit 16 b of the condenser 16, vertically downward toward the outlet 164.
- An extending channel is formed.
- the direction of the refrigeration cycle refrigerant is changed by the turn portion 165.
- the portion functions as a gas reservoir X. Then, discharge of the gas-phase refrigerant generated by the evaporation is suppressed. Therefore, it becomes difficult for the liquid refrigerant for the refrigeration cycle to flow in, and it is possible to suppress the cooling of the device to be cooled by the thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped. Further, the gas reservoir X provides a heat insulating effect.
- the device temperature control device of the present embodiment includes turn portions 166 and 167 that change the direction of the refrigeration cycle refrigerant flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b into the secondary circuit 16b of the condenser 16. Is arranged. Then, the directions of the refrigerant for the refrigerating cycle change so as to meander by the turn portions 166 and 167.
- the portion hatched in FIG. Functions as a unit.
- the gas reservoir has a heat insulating effect.
- a device temperature controller according to a twenty-fifth embodiment will be described with reference to FIG.
- a turn portion 168 that changes the direction of the refrigeration cycle refrigerant flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is disposed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- the inflow port 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is disposed above the vertical center of the space for storing the refrigerant for the refrigeration cycle inside the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- the liquid-phase refrigeration cycle refrigerant flowing into the secondary circuit 16b of the condenser 16 from the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 evaporates inside the secondary circuit 16b of the condenser 16. An attempt is made to flow back to the inlet side of the secondary circuit 16b of the condenser 16 as indicated by the arrow RF. Thus, the discharge of the refrigeration cycle refrigerant flowing into the secondary circuit 16b of the condenser 16 from the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed.
- thermosiphon 10 when the operation of the compressor is stopped. Also, since the refrigerant flows backward, only a part of the secondary circuit 16b, which is a heat exchanger, is used for heat exchange instead of the entire area.
- the device temperature controller according to the twenty-sixth embodiment will be described with reference to FIG.
- the refrigerant for the refrigeration cycle flows into the secondary circuit 16b of the condenser 16 from both the condenser 21 and the evaporator 40 for the refrigeration cycle.
- the secondary circuit 16b of the condenser 16 has an inlet 1631 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows in from the condenser 21 and an inlet 1632 through which the refrigerant for the refrigeration cycle flows from the evaporator 40 for the refrigeration cycle. .
- the inlet 1631 and the inlet 1632 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 are arranged below the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Specifically, the inflow port 1631 and the inflow port 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 are located closer to the vertical center of the space in the secondary circuit 16b of the condenser 16 where the refrigerant for the refrigeration cycle is stored. It is located below.
- a turn part 165 that changes the direction of the refrigerant for the refrigeration cycle flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is disposed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- the refrigerant evaporates inside the condenser and is vapor-phase refrigerant. 34, the hatched portion in FIG. 34 functions as a gas reservoir by the turn portion 165. Thereby, discharge of the refrigerant for the refrigeration cycle flowing into the secondary circuit 16b from the inlet 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the twenty-sixth embodiment in the arrangement of the inflow port 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the configuration of the turn parts 166 and 167. .
- the inlet 1632 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 is arranged below the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Specifically, the inflow port 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is disposed above the vertical center of the space for storing the refrigeration cycle refrigerant inside the secondary circuit 16b of the condenser 16. ing.
- the device temperature controller of the present embodiment makes the refrigeration cycle refrigerant flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b meander into the secondary circuit 16b of the condenser 16 by meandering.
- Turn portions 166 and 167 that form a flow path that reaches the outflow port 164 are disposed.
- the refrigerant evaporates inside the condenser and the vapor phase It becomes a refrigerant, and the hatched portion in FIG. 35 functions as a gas reservoir by the turn part 166. Thereby, the discharge of the refrigeration cycle refrigerant flowing into the secondary circuit 16b from the inlet 1631 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 is suppressed. Further, the gas reservoir has a heat insulating effect.
- the device temperature controller of the present embodiment is different from the device temperature controller of the twenty-sixth embodiment in the arrangement of the inlets 1631 and 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 and the configuration of the turn part 168. .
- the inlet 1632 of the secondary circuit 16 b of the condenser 16 is arranged above the secondary circuit 16 b of the condenser 16. Specifically, the inflow port 1631 and the inflow port 1632 of the secondary circuit 16b of the condenser 16 are located closer to the vertical center of the space in the secondary circuit 16b of the condenser 16 where the refrigerant for the refrigeration cycle is stored. It is located above.
- the turn part 168 for changing the direction of the refrigeration cycle refrigerant flowing from the inlet 163 of the secondary circuit 16b is provided inside the secondary circuit 16b of the condenser 16. Are located.
- the cooler 14 of the present embodiment has a heat exchange core 14a and tanks 14b and 14c.
- the tank 14c is connected to the outbound piping 101, and the tank 14b is connected to the inbound piping 102.
- Heat exchange core 14a is arranged between batteries 12a and 12b.
- Battery 12a and battery 12b have terminals T1 and T2, respectively.
- terminals T1 and T2 are arranged on the side surfaces of the batteries 12a and 12b.
- Thermosyphon refrigerant is introduced from the condenser 16 into the tank 14c via the return pipe 102.
- the heat exchange core 14a cools the batteries 12a and 12b by exchanging heat between the refrigerant for the refrigeration cycle and the refrigerant for the thermosiphon.
- the refrigerant for the thermosiphon evaporates inside the heat exchange core 14a, and the evaporated refrigerant for the thermosiphon is introduced into the condenser 16 via the return pipe 102.
- terminals T1 and T2 are arranged on the side surfaces of the batteries 12a and 12b.
- terminals T1 and T2 are arranged on the upper surfaces of the batteries 12a and 12b.
- the device temperature controller according to the thirty-first embodiment will be described with reference to FIG.
- the heat exchange core 14a of the cooler 14 is arranged on the lower surfaces of the batteries 12a and 12b. That is, the battery 12a and the battery 12b are arranged only on one surface of the heat exchange core 14a.
- a device temperature controller according to a thirty-second embodiment will be described with reference to FIG.
- the configuration of the device temperature controller of the present embodiment is the same as that of the device temperature controller of the tenth embodiment.
- the device temperature control device of the present embodiment is different from the device temperature control device of the tenth embodiment in the processing of the ECU 50 after S104.
- ECU 50 of the present embodiment periodically executes the processing shown in FIG. First, in S100, ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle based on whether or not a signal for instructing to turn off the refrigeration cycle has been input.
- the ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm based on a signal from the temperature sensor that detects the temperature of the target device. judge.
- the ECU 50 determines that the target device does not need to be kept warm, and if the temperature of the target device is less than the first threshold, the target device needs to be kept warm. It is determined that there is.
- the ECU 50 determines in S302 whether it is necessary to increase the cooling capacity. Specifically, when the temperature of the target device is equal to or higher than a second threshold value higher than the first threshold value, it is determined that the cooling capacity of the target device needs to be increased. If the temperature of the target device is less than the second threshold, it is determined that it is not necessary to increase the cooling capacity of the target device.
- the ECU 50 turns on the refrigeration cycle in S304. Specifically, the compressor 23 is operated. Further, the electromagnetic valve 34 is controlled so that the valve opening is fully opened, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 controls the electromagnetic valve 34 to fully open the valve in S106 without operating the compressor 23. Return.
- the ECU 50 of the device temperature control device of the present embodiment can control the cooling capacity of the target device. If it is determined that the increase is necessary, the compressor 23 is operated in S304.
- the first heat medium can be forced to flow into the condenser 16 and the cooling performance can be increased.
- the cooling capacity of the target device it is determined whether the cooling capacity of the target device needs to be increased based on whether the temperature of the target device is equal to or higher than the second threshold.
- the user instructs to increase the cooling capacity of the target device, it may be determined that the cooling capability of the target device needs to be increased.
- FIG. 30 An appliance temperature controller according to a thirty-third embodiment will be described with reference to FIG.
- the configuration of the device temperature control device of the present embodiment is the same as the device temperature control devices of the tenth and thirty-second embodiments.
- the device temperature control device of the present embodiment is different from the above-described thirty-second embodiment in the processing of the ECU 50 after S302.
- the ECU 50 determines whether it is necessary to increase the cooling capacity. Specifically, when the temperature of the target device is equal to or higher than the second threshold, it is determined that the cooling capacity of the target device needs to be increased. If the temperature of the target device is less than the second threshold, it is determined that it is not necessary to increase the cooling capacity of the target device.
- the ECU 50 determines in S308 whether or not to allow an increase in the cooling capacity of the target device. For example, when the target device is the secondary batteries 12a and 12b that supply power to the compressor 23, when the secondary batteries 12a and 12b are being charged or when it is estimated that the charging of the secondary batteries 12a and 12b is started. It is determined that the increase in the cooling capacity of the target device is permitted. When the secondary batteries 12a and 12b are not being charged or when it is estimated that the charging of the secondary batteries 12a and 12b is not started, it is determined that the increase in the cooling capacity of the target device is not permitted.
- the ECU 50 turns on the refrigeration cycle in S304. Specifically, the compressor 23 is operated. Further, the electromagnetic valve 34 is controlled so that the valve opening is fully opened, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 sets the valve opening to fully open in S306. Controls the electromagnetic valve 34 and returns to the main routine.
- the ECU 50 of the device temperature control device of the present embodiment increases the cooling capability of the target device in S308. It is determined whether to permit.
- the ECU 50 of the device temperature controller of the present embodiment when estimating that the secondary batteries 12a and 12b are being charged or that the charging of the secondary batteries 12a and 12b is to be started, increases the cooling capacity of the target device. It is determined to be permitted. Therefore, since power for driving the compressor 23 can be secured, it is possible to suppress a decrease in the cruising distance due to the secondary batteries 12a and 12b during the next traveling.
- FIG. 34 An appliance temperature controller according to a thirty-fourth embodiment will be described with reference to FIG.
- the configuration of the device temperature controller of the present embodiment is the same as that of the device temperature controller of the eleventh embodiment.
- the device temperature control device of the present embodiment is different from the device temperature control device of the eleventh embodiment in the processing of the ECU 50 after S104.
- ECU 50 of the present embodiment periodically executes the processing shown in FIG. First, in S100, ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle based on whether or not a signal for instructing to turn off the refrigeration cycle has been input.
- the ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm based on a signal from the temperature sensor that detects the temperature of the target device. judge. Specifically, if the temperature of the target device is equal to or higher than the first threshold, the ECU 50 determines that the target device does not need to be kept warm, and if the temperature of the target device is less than the first threshold, the target device needs to be kept warm. It is determined that there is.
- the ECU 50 determines in S302 whether it is necessary to increase the cooling capacity. Specifically, when the temperature of the target device is equal to or higher than a second threshold value higher than the first threshold value, it is determined that the cooling capacity of the target device needs to be increased. If the temperature of the target device is less than the second threshold, it is determined that it is not necessary to increase the cooling capacity of the target device.
- the ECU 50 turns on the refrigeration cycle in S404. Specifically, the compressor 23 is operated. Further, the expansion valve 35 is normally operated. Specifically, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening reaches a predetermined target opening, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 controls the expansion valve 35 so as to close the valve fully without operating the compressor 23 in S206.
- the ECU 50 of the device temperature control device of the present embodiment operates the compressor 23 in S304.
- the first heat medium can be forced to flow into the condenser 16 and the cooling performance can be increased.
- the cooling capacity of the target device it is determined whether the cooling capacity of the target device needs to be increased based on whether the temperature of the target device is equal to or higher than the second threshold. On the other hand, when an increase in the cooling capacity of the target device is instructed from a user operation, it may be determined that the cooling capability of the target device needs to be increased.
- the ECU 50 determines whether it is necessary to increase the cooling capacity. Specifically, when the temperature of the target device is equal to or higher than the second threshold, it is determined that the cooling capacity of the target device needs to be increased, and when the temperature of the target device is lower than the second threshold, the cooling capability of the target device is determined. It is determined that no increase is necessary.
- the ECU 50 determines in S308 whether or not to allow an increase in the cooling capacity of the target device. For example, when the target device is the secondary batteries 12a and 12b, when it is estimated that the secondary batteries 12a and 12b are being charged or the charging of the secondary batteries 12a and 12b is started, the cooling capacity of the target device is increased. It is determined to be permitted.
- the ECU 50 turns on the refrigeration cycle in S404. Specifically, the compressor 23 is operated. Further, the expansion valve 35 is normally operated. Specifically, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening reaches a predetermined target opening, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 When the secondary batteries 12a and 12b are not being charged or when it is estimated that the charging of the secondary batteries 12a and 12b is not started, the ECU 50 does not turn on the refrigeration cycle, and in S406, The expansion valve 35 is controlled to fully open the valve. Then, the process returns to the main routine.
- the ECU 50 of the device temperature control device of the present embodiment increases the cooling capability of the target device in S308. It is determined whether to permit.
- the ECU 50 of the device temperature controller of the present embodiment when estimating that the secondary batteries 12a and 12b are being charged or that the charging of the secondary batteries 12a and 12b is to be started, increases the cooling capacity of the target device. It is determined to be permitted. Therefore, since electric power for driving the compressor 23 can be secured, a decrease in the cruising distance due to the secondary batteries 12a and 12b during the next traveling can be suppressed.
- the device temperature controller according to the thirty-sixth embodiment will be described with reference to FIG.
- the configuration of the device temperature control device of the present embodiment is the same as the device temperature control devices of the eleventh, thirty-fourth, and thirty-fifth embodiments.
- the ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle. If it is determined that the refrigeration cycle is to be turned off, the processing from S104 is performed.
- the ECU 50 determines whether or not the vehicle has stopped traveling, and if it is determined that the vehicle has stopped traveling, performs the processing from S104.
- the ECU 50 determines whether or not the vehicle has stopped traveling. Here, when the vehicle is running, the process returns to the main routine without performing any special processing. If the vehicle has stopped traveling, the ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm. Here, when it is determined that the target device needs to be kept warm, the ECU 50 turns off the refrigeration cycle in S2081. Specifically, the compressor 23 is stopped. Further, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening is fully closed, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 determines in S302 whether it is necessary to increase the cooling capacity.
- the ECU 50 turns off the refrigeration cycle in S2061. Specifically, the compressor 23 is stopped. Further, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening is fully opened, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 determines that the vehicle is stopped, determines that the target device does not need to be kept warm, and determines that it is necessary to increase the cooling capacity.
- the refrigeration cycle is turned on, and the expansion valve 35 is operated normally. Therefore, the first heat medium can flow into the condenser 16, and the cooling performance can be increased.
- the device temperature controller according to the thirty-seventh embodiment will be described with reference to FIG.
- the configuration of the device temperature control device of the present embodiment is the same as the device temperature control devices of the eleventh, thirty-fourth, thirty-fifth, and thirty-sixth embodiments.
- the ECU 50 determines whether or not to turn off the refrigeration cycle. If it is determined that the refrigeration cycle is to be turned off, the processing from S104 is performed.
- the ECU 50 determines whether or not the vehicle has stopped traveling, and if it is determined that the vehicle has stopped traveling, performs the processing from S104.
- the ECU 50 determines whether or not the vehicle has stopped traveling. Here, when the vehicle is running, the process returns to the main routine without performing any special processing. If the vehicle has stopped traveling, the ECU 50 determines in S104 whether or not the target device needs to be kept warm. Here, when it is determined that the target device needs to be kept warm, the ECU 50 turns off the refrigeration cycle in S2081. Specifically, the compressor 23 is stopped. Further, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening is fully closed, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 determines in S302 whether it is necessary to increase the cooling capacity.
- the ECU 50 turns off the refrigeration cycle in S2061. Specifically, the compressor 23 is stopped. Further, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening is fully opened, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 determines in S308 whether or not to allow the cooling capacity of the target device to be increased.
- the ECU 50 controls the expansion valve 35 in S4061 to turn off the refrigeration cycle and fully open the valve opening similarly to S2061. I do.
- the ECU 50 turns on the refrigeration cycle in S4041. Specifically, the compressor 23 is operated. Further, the expansion valve 35 is normally operated. Specifically, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening reaches a predetermined target opening, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 turns off the refrigeration cycle in S4061. Specifically, the compressor 23 is stopped. Further, the expansion valve 35 is controlled so that the valve opening is fully opened, and the process returns to the main routine.
- the ECU 50 determines that the vehicle is stopped, determines that it is not necessary to keep the target device warm, and determines that the cooling capacity needs to be increased. When it is determined to permit, the ECU 50 turns on the refrigeration cycle. Further, the expansion valve 35 is normally operated. Therefore, the first heat medium can flow into the condenser 16, and the cooling performance can be increased.
- the cooler 14 is arranged between the secondary batteries 12a and 12b, and the terminals are extended from the lateral direction. .
- the cooler 14 is arranged between the secondary batteries 12a and 12b, and the terminals are extended from above.
- the secondary battery 12a is arranged on one side of the cooler 14 as shown in FIG.
- the shape and arrangement of the cooler 14 and the secondary batteries 12a and 12b are not limited to those described in the above embodiments.
- At least a part of the first connection pipe 201 may be disposed below the inlet 163 of the condenser 16, and at least a part of the first connection pipe 201 It is also possible to adopt a configuration arranged above the outlet 212 in the up-down direction.
- a configuration in which a part of the second connection pipe 202 is disposed below the outlet 164 of the condenser 16 in the vertical direction, and a part of the second connection pipe 202 is 21 shows a configuration arranged above the inflow port 211 in the vertical direction.
- At least a part of the second connection pipe 202 may be arranged below the outlet 164 of the condenser 16 in the vertical direction.
- at least a part of the second connection pipe 202 may be configured to be disposed above the inlet 211 of the condenser 21 in the up-down direction.
- the turn part 165 extending in the vertical direction is formed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16. Then, the turn portion 165 extends inside the secondary circuit 16 b of the condenser 16 from the inlet 163 of the secondary circuit 16 b upward in the vertical direction, and then extends downward in the vertical direction toward the outlet 164. A channel extending to the side is formed. On the other hand, as shown in FIGS. 46 to 49, a turn portion 169 extending in the horizontal direction can be formed inside the secondary circuit 16b of the condenser 16. In particular, in the configuration shown in FIG.
- the positions of the inflow port 163 and the outflow port 164 are low, and the refrigerant for the refrigeration cycle that flows into the secondary circuit 16b and evaporates is difficult to escape, so that the discharge of the refrigeration cycle refrigerant is suppressed. Can be easier to do. Also in the configuration shown in FIG. 49, the positions of the inflow port 1631 and the inflow port 1632 are low, and the refrigerant for the refrigeration cycle that flows into the secondary circuit 16b and evaporates becomes difficult to escape, thereby suppressing the discharge of the refrigeration cycle refrigerant. Can be easier to do.
- the liquid reservoir 30 is provided in the first connection pipe 201 for supplying the refrigerant for the refrigeration cycle flowing out of the condenser 21 to the inlet 163 of the secondary circuit 16b of the condenser 16.
- the condenser 21 and the liquid reservoir 30 may be provided integrally.
- the capacitor 21 is arranged vertically, but the capacitor 21 may be arranged horizontally.
- the rechargeable batteries 12a and 12b mounted on the electric vehicle are set as the objects to be cooled by the device temperature control device.
- those other than the rechargeable batteries 12a and 12b are set as the objects to be cooled. You can also.
- the device temperature control device includes a thermosiphon having a first circulation circuit that circulates a first heat medium, The temperature of the target device is adjusted by the phase change between the liquid phase and the gas phase.
- the device temperature control device includes a second circulation circuit that circulates the second heat medium, and a compressor that compresses and discharges the second heat medium inside the second circulation circuit.
- a heat radiating heat exchanger that exchanges heat with the second heat medium discharged from the compressor and radiates heat of the second heat medium, and depressurizes the second heat medium flowing out of the heat radiating heat exchanger.
- thermosiphon is provided in the first circulation circuit, and includes a device heat exchanger configured to be able to exchange heat between the target device and the first heat medium such that the first heat medium evaporates when the target device is cooled.
- a condenser for exchanging heat between the second heat medium depressurized by the expansion valve and the first heat medium evaporated by the equipment heat exchanger to condense the first heat medium.
- the condenser has an inlet for flowing in the second heat medium, and an outlet for flowing out the second heat medium
- the heat-radiating heat exchanger has an inlet for flowing in the second heat medium; And an outlet for flowing out the second heat medium.
- the compressor has a suction port for sucking the second heat medium, and a discharge port for discharging the second heat medium.
- the second circulation circuit has a first connection pipe that connects between an outlet of the heat exchanger for heat radiation and an inlet of the condenser.
- it has a second connection pipe that connects between the outlet of the condenser and the inlet of the heat exchanger for heat radiation.
- At least a portion of the first connection pipe is disposed below the inlet of the condenser in the vertical direction. Therefore, when the compressor stops operating, the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed. The cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- At least a portion of the first connection pipe is disposed vertically above the outlet of the heat-radiating heat exchanger. Therefore, when the compressor stops operating, the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed. The cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- At least a part of the second connection pipe is disposed below the inlet of the condenser in the vertical direction. Therefore, when the compressor stops operating, the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed. The cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- At least a part of the second connection pipe is disposed vertically above the inflow port of the heat radiation heat exchanger. Therefore, when the compressor stops operating, the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed. The cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- the inlet of the condenser and the outlet of the condenser are the inlet of the compressor, the outlet of the compressor, the expansion valve, the inlet of the heat exchanger for heat dissipation, and the heat of heat dissipation. It is arranged so as to be located vertically above the outlet of the exchanger.
- the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed.
- the cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- the inflow port of the condenser and the outflow port of the condenser are arranged vertically above and below the target liquid level of the second heat medium when the second circulation medium is filled with the second heat medium. It is arranged on the upper side.
- the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed.
- the cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- the inlet of the heat-radiating heat exchanger and the outlet of the heat-radiating heat exchanger are located at the center in the vertical direction of the space where the second heat medium inside the heat-radiating heat exchanger is stored. Are also located above.
- the second heat medium inside the heat radiating heat exchanger can hardly flow out from the inlet of the heat radiating heat exchanger and the outlet of the heat radiating heat exchanger. Further, when the operation of the compressor is stopped, it is also possible to suppress the second heat medium from flowing into the condenser from the heat radiation heat exchanger by gravity.
- the device temperature control device further includes a liquid storage section that is disposed in the first connection pipe and stores the second heat medium that has flowed out of the outlet of the heat-radiating heat exchanger.
- a liquid storage section that is disposed in the first connection pipe and stores the second heat medium that has flowed out of the outlet of the heat-radiating heat exchanger.
- the compressor is provided in a portion of the second connection pipe that is disposed below the outlet of the condenser in the vertical direction.
- the second heat is supplied from the heat-radiating heat exchanger to the condenser through the compressor. The inflow of the medium can be suppressed.
- the heat-radiating heat exchanger has at least two ports (213) forming an inlet for flowing in the second heat medium and an outlet for flowing out the second heat medium. I have.
- the entrance and exit of the heat exchanger for heat radiation are arranged at different positions in the vertical direction.
- connection piping connects between the entrance and exit arranged in the up-and-down direction above the entrance and exit arranged in the up-and-down direction most among the entrances and exits of the heat exchanger for heat dissipation, and the inflow of the condenser. I have.
- the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser by gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed.
- the cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- At least one of the first connection pipe and the second connection pipe has a flow path of a flow path of the second heat medium flowing through at least one of the first connection pipe and the second connection pipe.
- a channel area changing section for changing the area is provided. Therefore, when the compressor stops operating, the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed. The cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- the flow path area changing portion is an expansion valve.
- the flow path area changing portion can be configured by the expansion valve, and the number of components can be reduced.
- the flow path area changing unit is a valve that opens and closes the flow path of the second heat medium.
- the flow path area changing portion can be configured by the valve that opens and closes the flow path of the second heat medium.
- the device temperature control device includes an operation determination unit that determines whether the compressor has stopped operating and a heat retention determination that determines whether the target device needs to be kept warm. And a unit.
- the operation determining unit determines that the compressor has stopped operating and the heat retention determining unit determines that the target device needs to be kept warm
- the flow of the second heat medium flowing through the first connection pipe is determined.
- a flow path control unit that controls the valve so as to reduce the flow path area of the path.
- the second heat medium can be prevented from flowing from the heat-radiating heat exchanger to the condenser due to gravity, and the thermosiphon when the compressor stops operating can be suppressed.
- the cooling of the cooling target device due to the above can be suppressed.
- the device temperature control device is mounted on the vehicle, and the heat radiation heat exchanger exchanges heat between the second heat medium and the outside air of the vehicle.
- the heat-radiating heat exchanger can be configured to perform heat exchange between the second heat medium and the outside air of the vehicle.
- the heat exchanger for heat dissipation has an inlet for inflow of the second heat medium and an outlet for outflow of the second heat medium
- the condenser includes the second heat medium. It has an inlet for flowing the medium and an outlet for flowing the second heat medium.
- the second circulation circuit includes a first branch part provided in the middle of the first connection pipe, and a third connection pipe connecting between the second branch part provided in the middle of the second connection pipe, have.
- the third connection pipe has a decompression unit for decompressing the second heat medium flowing from the heat exchanger for heat radiation, and a refrigeration unit for exchanging air with the second heat medium decompressed by the decompression unit to cool the air.
- a cycle evaporator for decompressing the second heat medium flowing from the heat exchanger for heat radiation, and a refrigeration unit for exchanging air with the second heat medium decompressed by the decompression unit to cool the air.
- At least a part of the flow path between the outlet of the condenser and the second branch portion in the second connection pipe is disposed so as to be located vertically above the second branch portion.
- an apparatus temperature controller includes a thermosiphon having a first circulation circuit that circulates a first heat medium, and the target apparatus is controlled by a phase change between a liquid phase and a gas phase of the first heat medium. Adjust the temperature of the.
- the device temperature control device includes a second circulation circuit that circulates the second heat medium, and a compressor that compresses and discharges the second heat medium inside the second circulation circuit. Further, a heat radiating heat exchanger that exchanges heat with the second heat medium discharged from the compressor and radiates heat of the second heat medium, and depressurizes the second heat medium flowing out of the heat radiating heat exchanger.
- An expansion valve ;
- thermosiphon is provided in the first circulation circuit, and includes a device heat exchanger configured to be able to exchange heat between the target device and the first heat medium such that the first heat medium evaporates when the target device is cooled.
- a condenser is provided for exchanging heat between the second heat medium depressurized by the expansion valve and the first heat medium evaporated by the equipment heat exchanger to condense the first heat medium.
- the condenser includes a secondary circuit through which the second heat medium flows, an inlet through which the second heat medium flows into the secondary circuit, an outlet through which the second heat medium flows out of the secondary circuit, have. And it has the discharge
- a turn portion (165 to 167) for changing the direction of the second heat medium flowing from the inlet of the secondary circuit is disposed inside the secondary circuit. . Then, the direction of the second heat medium is changed by the turn portion, so that the discharge of the second heat medium flowing into the secondary circuit from the inflow port is suppressed. Thus, it is possible to suppress the discharge of the second heat medium that has flowed into the secondary circuit.
- the inside of the secondary circuit is provided with a second gaseous phase above and below the inlet formed in the secondary circuit and the outlet formed in the secondary circuit.
- a gas reservoir (X) for storing the heat medium is formed.
- the second heat medium is accumulated in the gas reservoir, the discharge of the second heat medium that has flowed into the secondary circuit from the inflow port is suppressed.
- a turn portion (168) for changing the direction of the second heat medium flowing from the inflow port formed in the secondary circuit is disposed inside the secondary circuit.
- the inflow port of the secondary circuit is disposed above the vertical center of the space in the secondary circuit where the second heat medium is stored.
- the second heat medium that has flowed into the secondary circuit evaporates inside the secondary circuit and tends to flow back to the inlet side of the secondary circuit. Therefore, the discharge of the refrigerant for the refrigeration cycle flowing into the secondary circuit of the condenser from the inlet of the secondary circuit of the condenser is suppressed. Thus, it is possible to suppress the discharge of the second heat medium that has flowed into the secondary circuit.
- the device temperature control device includes the heat retention determining unit that determines whether the target device needs to be kept warm.
- a capacity increase determination unit that determines whether the cooling capacity of the target device needs to be increased.
- a compressor operating unit that operates the compressor. It has.
- the compressor operating unit needs to increase the cooling capacity of the target device by the capacity increase determination unit. If it is determined that there is, the compressor is operated.
- the first heat medium can be forced to flow into the condenser, and the cooling performance can be increased.
- the heat retention determination unit determines that the target device needs to be kept warm, and the temperature of the target device is lower than the first threshold. In this case, it is determined that the target device need not be kept warm.
- the capacity increase determination unit determines that the cooling capacity of the target device needs to be increased, and the temperature of the target device becomes the second threshold value. If less than, it is determined that it is not necessary to increase the cooling capacity of the target device.
- the heat retention determining unit determines that the target device needs to be kept warm, and the capacity increase determination unit determines that the temperature of the target device is higher than the first threshold. If it is equal to or higher than the high second threshold, it is preferable to determine that the cooling capacity of the target device needs to be increased.
- the capacity increase determination unit determines that the cooling capacity of the target device needs to be increased
- the permission determination for determining whether to permit the increase of the cooling capacity of the target device is performed. It has a part.
- the compressor operating unit operates the compressor.
- the compressor can be operated.
- the target device is a secondary battery that supplies power to the compressor, and the permission determination unit determines that the secondary battery is being charged or that the charging of the secondary battery is started. When it is estimated, it is determined that the increase of the cooling capacity of the target device is permitted. Therefore, since electric power for driving the compressor 23 can be secured, it is possible to suppress a decrease in the cruising distance due to the secondary battery in the next traveling.
- processing of S304, S404, and S4041 corresponds to the compressor operating unit
- processing of S100 corresponds to the operation determining unit.
- processing of S302 corresponds to a capacity increase determination unit
- processing of S104 corresponds to a heat retention determination unit
- processing of S108 corresponds to a flow path control unit.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
第1熱媒体を循環させる第1循環回路(100)を有するサーモサイフォン(10)を備えた機器温調装置は、第2熱媒体を循環させる第2循環回路(200)を有する冷凍サイクル(20)を備える。サーモサイフォンの凝縮器(16)は、第2熱媒体を流入する流入口(163)と、第2熱媒体を流出する流出口(164)と、を有する。冷凍サイクルの圧縮機(23)が作動を停止した際に、冷凍サイクルの放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
Description
本出願は、2018年6月29日に出願された日本特許出願番号2018-124857号と、2019年6月3日に出願された日本特許出願番号2019-103924号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、機器温調装置に関するものである。
従来、特許文献1に記載された冷却装置がある。この装置は、冷媒を循環させる圧縮機を作動させて作動流体を循環させる機械圧縮式の回路と、冷媒を自然循環させることで冷却対象機器を冷却するサーモサイフォンから成る2系統の回路を、熱交換器を介して熱交換する二次ループ冷凍回路として構成されている。
発明者の検討によれば、上記特許文献1に記載された装置を、車両に搭載された冷却対象機器を冷却する車載冷却装置に適用することが考えられる。しかし、この場合、以下のような問題が生じる。外気温度が低い冬季には、サーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を停止させるため、圧縮機の作動を停止させる。しかし、特許文献1に記載された装置は、圧縮機の作動を停止させた際に、凝縮器の冷媒が膨張弁を通って2系統の回路を熱交換する熱交換器に流入してしまう。
また、凝縮器は外気によって冷却される。この際、凝縮器の温度は圧縮機や2系統の回路を熱交換する熱交換器よりも速やかに低下する。
このため、圧縮機の作動を停止させても、凝縮器にて冷媒の凝縮が促進され、この凝縮した冷媒が膨張弁を通って2系統の回路を熱交換する熱交換器に流入してしまう。したがって、サーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を止めることができなくなり、冷却対象機器を保温することができなくなる。
本開示は、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制できるようにすることを目的とする。
本開示の1つの観点によれば、機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路を有するサーモサイフォンを備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器の温度を調整する機器温調装置であって、第2熱媒体を循環させる第2循環回路と、第2循環回路の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器と、放熱用熱交換器から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁と、を有する冷凍サイクルを備え、サーモサイフォンは、第1循環回路に配置され、対象機器の冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器と、膨張弁にて減圧された第2熱媒体と機器用熱交換器により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器と、を有し、凝縮器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有し、放熱用熱交換器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有し、圧縮機は、第2熱媒体を吸入する吸入口と、第2熱媒体を吐出する吐出口と、を有し、第2循環回路は、放熱用熱交換器の流出口と凝縮器の流入口との間を接続する第1接続配管と、凝縮器の流出口と放熱用熱交換器の流入口との間を接続する第2接続配管と、を有し、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器にて凝縮した液相の第2熱媒体が、重力により凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
また、本開示の他の観点によれば、機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路を有するサーモサイフォンを備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器の温度を調整する機器温調装置であって、第2熱媒体を循環させる第2循環回路と、第2循環回路の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器と、放熱用熱交換器から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁と、を有する冷凍サイクルを備え、サーモサイフォンは、第1循環回路に配置され、対象機器の冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器と、膨張弁にて減圧された第2熱媒体と機器用熱交換器により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器と、を有し、凝縮器は、第2熱媒体が流れる二次側回路と、二次側回路に第2熱媒体を流入させる流入口と、二次側回路から第2熱媒体を流出させる流出口と、を有し、二次側回路の流入口から二次側回路に流入した第2熱媒体の排出が抑制される排出抑制構造を有している。
上記した構成によれば、二次側回路の流入口から二次側回路に流入した第2熱媒体の排出が抑制されるので、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器にて凝縮した液相の第2熱媒体が、重力により凝縮器へ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る機器温調装置について図1~図5を用いて説明する。図1に示す機器温調装置は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される。そして、本実施形態では、機器温調装置は、図2に示す二次電池12a、12bを冷却する。すなわち、本実施形態の機器温調装置が冷却する被冷却対象は電動自動車に搭載される二次電池12a、12bである。各図において、矢印DR1は、上下方向を示すもので、矢印DR1において上矢印は車両の上下方向の上側を示し、下矢印は車両の上下方向の下側を示している。
第1実施形態に係る機器温調装置について図1~図5を用いて説明する。図1に示す機器温調装置は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される。そして、本実施形態では、機器温調装置は、図2に示す二次電池12a、12bを冷却する。すなわち、本実施形態の機器温調装置が冷却する被冷却対象は電動自動車に搭載される二次電池12a、12bである。各図において、矢印DR1は、上下方向を示すもので、矢印DR1において上矢印は車両の上下方向の上側を示し、下矢印は車両の上下方向の下側を示している。
機器温調装置を搭載する車両では、二次電池12a、12bを構成部品として含む蓄電装置に蓄えた電力がインバータ回路などを介して電動モータに供給され、それによって車両は走行する。二次電池12a、12bは、電力をインバータを介して電動モータに出力する際に自己発熱する。
そして、二次電池12a、12bが過度に高温になると、その二次電池12a、12bを構成する電池セル13の劣化が促進されることから、自己発熱が少なくなるように電池セル13の出力および入力に制限を設ける必要がある。
そのため、電池セル13の出力および入力を確保するためには、二次電池12a、12bを所定の温度以下に維持するための冷却装置が必要となる。
また、車両走行中だけでなく夏季の駐車放置中などにも電池温度は上昇する。また、蓄電装置は車両の床下やトランクルーム下などに配置されることが多く、二次電池12a、12bに与えられる単位時間当たりの熱量は小さいものの、長時間の放置により電池温度は徐々に上昇する。
二次電池12a、12bを高温状態で放置すると、二次電池12a、12bの寿命が大幅に低下するので、車両の放置中も二次電池12a、12bを冷却するなど電池温度を低温に維持することが望まれている。
本実施形態の二次電池12a、12bは、複数の電池セル13を車両進行方向に積層してなる組電池として構成されているが、各電池セル13の温度にばらつきがあると電池セル13の劣化に偏りが生じ、蓄電装置の性能が低下してしまう。
これは、最も劣化した電池セル13の特性に合わせて蓄電装置の入出力特性が決まることによる。そのため、長期間にわたって蓄電装置に所望の性能を発揮させるためには、複数の電池セル13相互間の温度ばらつきを低減させる均温化が重要となる。
また、二次電池12a、12bを冷却する他の冷却装置として、これまでブロワによる送風や、冷凍サイクルを用いた直接冷却方式が一般的となっているが、ブロワは車室内の空気を送風するだけなので、ブロワの冷却能力は低い。
また、ブロワによる送風では空気の顕熱で二次電池12a、12bを冷却するので、空気流れの上流と下流との間で温度差が大きくなり、電池セル13間の温度ばらつきを十分に抑制できない。
また、冷凍サイクルにて発生させた冷風を用いる空冷、もしくは冷水を用いる水冷は冷却能力は高いが、電池セル13との熱交換部は空冷または水冷の何れでも顕熱冷却であるので、同じく、電池セル13間の温度ばらつきを十分に抑制できない。
これらの背景から、本実施形態の機器温調装置では、冷凍サイクルを用いてサーモサイフォン用冷媒を冷却し、このサーモサイフォン用冷媒の自然循環で二次電池12a、12bを冷却するサーモサイフォン方式が採用されている。
本実施形態の機器温調装置は、図1に示すように、サーモサイフォン10および冷凍サイクル20を備えている。
サーモサイフォン10は、冷却器14と、凝縮器16と、第1熱媒体としてのサーモサイフォン用冷媒を循環させる第1循環回路100と、を有し、サーモサイフォン用冷媒の液相と気相の相変化により対象機器としての二次電池12a、12bの温度を調整する。なお、第1循環回路100は、往路配管101および復路配管102を有している。
凝縮器16は、一次側回路16aと二次側回路16bを有している。図3に示すように、凝縮器16の一次側回路16aには、該一次側回路16aにサーモサイフォン用冷媒を流入する凝縮器入口161と一次側回路16aからサーモサイフォン用冷媒を排出する凝縮器出口162とが形成されている。凝縮器16の二次側回路16bには、該二次側回路16bに冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口163と、二次側回路16bから冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口164とが形成されている。
凝縮器16の一次側回路16aと往路配管101と冷却器14と復路配管102は環状に連結され、サーモサイフォン用冷媒が循環するサーモサイフォン回路を構成する。
本実施形態の第1循環回路100内にはサーモサイフォン用冷媒が封入充填されている。そのサーモサイフォン用冷媒は第1循環回路100を自然循環により循環し、機器温調装置は、そのサーモサイフォン用冷媒の液相と気相との相変化によって二次電池12a、12bの温度を調整する。詳細には、そのサーモサイフォン用冷媒の相変化によって二次電池12a、12bを冷却する。
第1循環回路100内に充填されている冷媒は、例えば、HFO-1234yfまたはHFC-134aなどのフロン系冷媒である。或いは、冷媒として、水、アンモニア等のフロン系冷媒以外の各種の作動流体を用いても良い。
二次電池12a、12bとの熱交換により冷却器14の本体143内のサーモサイフォン用冷媒が蒸発し、気相冷媒となると、この気相冷媒は流出口142から復路配管102を通って凝縮器16の凝縮器入口161から凝縮器16の一次側回路16aに流入する。
そして、一次側回路16aに流入したサーモサイフォン用冷媒は、凝縮器16の二次側回路16b内部の冷凍サイクル用冷媒との熱交換により凝縮され、液相冷媒となる。そして、凝縮器16の一次側回路16aの凝縮器出口162から往路配管101を通って冷却器14の本体143に形成された流入口141から冷却器14の本体143内に流入する。
冷却器14の本体143の下方には比較的比重の大きな液相冷媒が溜まり、冷却器14の本体143の上方には比較的比重の小さな気相冷媒が溜まる。したがって、本体143内の気相冷媒は、流入口141と流出口142とのうち専ら流出口142から排出される。
図2に示すように、冷却器14は、二次電池12a、12bの間に配置される。冷却器14は、機器用熱交換器に相当する。冷却器14は、二次電池12a、12bの熱とサーモサイフォン用冷媒の熱をと熱交換して二次電池12a、12bを冷却する。冷却器14は、例えば熱伝導性の高い金属製で構成された本体143を有している。
冷却器14の本体143には、サーモサイフォン用冷媒を流入させる流入口141とサーモサイフォン用冷媒を流出させる流出口142とが形成されている。流出口142は、流入口141に対して上下方向上側に配置されている。往路配管101は、凝縮器16の一次側回路16aに形成された凝縮器出口162と冷却器14の本体143に形成された流入口141との間を接続している。また、復路配管102は冷却器14の本体143に形成された流出口142と凝縮器16の一次側回路16aに形成された凝縮器入口161との間を接続している。
冷凍サイクル20は、第2熱媒体としての冷凍サイクル用冷媒が循環する循環回路200、圧縮機23、コンデンサ21、膨張弁22を含む蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。冷凍サイクル20は、冷凍サイクル用冷媒を循環させる第2循環回路200と、第2循環回路200内の冷凍サイクル用冷媒を圧縮して吐出する圧縮機23と、を備えている。さらに、冷凍サイクル20は、圧縮機23から吐出された冷凍サイクル用冷媒と外気とを熱交換させて圧縮機23から吐出された冷凍サイクル用冷媒を放熱するコンデンサ21を備えている。さらに、コンデンサ21より流出した冷凍サイクル用冷媒を減圧させて凝縮器16の二次側回路16bに流入させる膨張弁22を備えている。コンデンサ21は、圧縮機23から吐出された冷凍サイクル用冷媒と空気を熱交換して冷凍サイクル用冷媒の熱を放熱する放熱用熱交換器に相当する。
循環回路200は、圧縮機23、コンデンサ21、膨張弁22、凝縮器16の二次側回路16bを環状に連結している。循環回路200は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bに供給する第1接続配管201を有している。また、凝縮器16の二次側回路16bから流出した冷凍サイクル用冷媒をコンデンサ21に供給する第2接続配管202を有している。凝縮器16の二次側回路16bは、冷凍サイクル20の蒸発器として作用し、第1循環回路100内のサーモサイフォン用冷媒を冷却する。
本実施形態の凝縮器16は、図4に示すように、車両の車両進行方向、あるいは、車両幅方向が水平方向に対して傾いた状態になっても、冷却器14よりも上下方向上側に位置するように設置されている。
本実施形態では、凝縮器16は、フロント格納室やトランクルームに収納されている。フロント格納室は、車両のうち車室内に対して車両進行方向前側に配置されて、走行用エンジンや走行用電動機を収納する室である。トランクルームは、車両のうち車室内に対して車両進行方向後側に配置されて荷物等を収納する格納室である。
凝縮器16のうち上下方向の上側の部位には復路配管102が接続されている。具体的には、復路配管102は、往路配管101よりも上下方向の上側にて凝縮器16に接続されている。
ところで、外気温度が低い場合には、二次電池12a、12bの内部抵抗が増加してしまう。このような内部抵抗の増加を抑制するため、外気温度が低い場合にはサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制させる必要がある。
そこで、本実施形態の機器温調装置は、外気温度が低い場合には、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させることで、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制させる。
このとき、第1循環回路100の第1熱媒体は、二次電池12a、12bとほぼ同じ温度となる。よって、凝縮器16内にある一次側回路16a内のサーモサイフォン冷媒の温度も対象機器とほぼ同じとなる。一方で、第2循環回路200のコンデンサ21は、圧縮機23の作動を停止する際は、外気相当に冷却される。
ここで、電池温度が外気温度よりも高い場合、第1循環回路100内のサーモサイフォン冷媒より受熱した凝縮器16は、外気温度よりも高くなる。一方で、コンデンサ21は外気温度相当に冷却されている。よってコンデンサ21にて冷凍サイクル用冷媒にて凝縮が発生する。特に、夕方や夜のように昼間に対して外気温度が低下した場合や、冬季走行中にて二次電池12a、12bの自己発熱により、二次電池12a、12bの温度が上昇した場合のように、電池温度が外気温度よりも高い時に、上述のような事象が発生する。
そして、コンデンサ21にて凝縮した液冷媒が、凝縮器16に流入してしまうと、凝縮器16内で冷凍サイクル冷媒とサーモサイフォン冷媒が熱交換をすることでサーモサイフォンが駆動し、二次電池12a、12bが冷却されてしまう。よって、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクル冷媒の液相冷媒が、凝縮器16へ流入することを抑制する必要がある。
本実施形態の機器温調装置は、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた際に、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入が抑制されるよう構成されている。
具体的には、凝縮器16の二次側回路16bは、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口163を有している。また、第2循環回路200は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201を有している。そして、第1接続配管201の一部が、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも上下方向下側に配置されている。
これにより、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒が第1接続配管201に溜まるので、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた場合、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入が抑制される。
さらに、本実施形態の凝縮器16は、冷凍サイクル用冷媒が流れる二次側回路16bと、該二次側回路16bに冷凍サイクル用冷媒を流入させる流入口163と、凝縮器16の二次側回路16bから冷凍サイクル用冷媒を流出させる流出口164と、を有している。そして、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた際に、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される排出抑制構造を有している。
具体的には、凝縮器16の二次側回路16bの内部は、凝縮器16の流入口163から流入した冷媒が一旦上方へ流れながらサーモサイフォン10の冷媒と熱交換し、その後Uターンした後に下方へ流れる。さらに、再びサーモサイフォン10の冷媒と熱交換し、流出口164より排出される流れとなっている。このUターン部を持つ流路構成が、圧縮機23の停止時には、凝縮器16の流入口163および流出口164より上下方向上側に気相の冷凍サイクル用冷媒を溜めるガス溜まり部Xとして機能する。
具体的には、図5(a)に示すように、凝縮器16の二次側回路16bの内部には、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部165が形成されている。凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から二次側回路16bに冷凍サイクル用冷媒が流入すると、二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒は二次側回路16bの内部で蒸発する。この際、圧縮機23が停止していれば、蒸発した冷媒は排出されず、ガス溜まり部Xに溜る。
そして、図5(b)に示すように、二次側回路16bの内部が蒸発した冷凍サイクル用のガス冷媒で満たされる。その際、ガス冷媒の密度は液冷媒の密度よりも低いので、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなる。
したがって、外気温度が低く、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた場合、二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制され、凝縮器16内部にガス冷媒が保持される。これにより、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなるので、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却が抑制される。
本実施形態の機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路100を有するサーモサイフォン10と、第2熱媒体を循環させる第2循環回路200を有している。また、第2循環回路200の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機23と、圧縮機23から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱するコンデンサ21と、を有している。また、コンデンサ21から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁22を有している。
また、サーモサイフォン10は、第1循環回路100に配置され、対象機器としての電池12a、12bの冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された冷却器14を有している。また、膨張弁22にて減圧された第2熱媒体と冷却器14により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器16を有している。
また、凝縮器16は、第2熱媒体を流入する流入口163と、第2熱媒体を流出する流出口164と、を有し、コンデンサ21は、第2熱媒体を流入する流入口211と、第2熱媒体を流出する流出口212と、を有している。また、圧縮機23は、第2熱媒体を吸入する吸入口231と、第2熱媒体を吐出する吐出口232と、を有している。また、第2循環回路200は、コンデンサ21の流出口212と凝縮器16の流入口163との間を接続する第1接続配管201と、凝縮器16の流出口164とコンデンサ21の流入口211との間を接続する第2接続配管202と、を有している。そして、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21から凝縮器16へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
そして、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21が第2循環回路200を構成する他の部品より温度が低い場合、コンデンサ21にて第2熱媒体が凝縮される。
特に、対象機器の温度がコンデンサ21の温度よりも高い場合、第1循環回路の第1熱媒体は、対象機器とほぼ同じ温度になる。その際、凝縮器16は、一次側回路16a内の第1熱媒体より受熱することで、コンデンサ21の温度よりも高くなる。よって、コンデンサ21と凝縮器16の間に温度差が発生することから、コンデンサ21で第2熱媒体が凝縮されやすい。
コンデンサ21で凝縮された液相の第2熱媒体が、重力の影響を受けて凝縮器16まで到達してしまうと、二次側回路16b内の液相の第2熱媒体と、一次側回路16a内の液相の第2熱媒体との間で熱交換が発生し、サーモサイフォン10が駆動してしまう。
しかし、本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21にて凝縮された第2熱媒体の駅冷媒が、重力の影響を受けて凝縮器16まで流入しない構成となっている。そのため、凝縮器16内で熱交換が発生しない。よって、圧縮機23の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
以上、説明したように、本実施形態の機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路100を有するサーモサイフォン10を備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器としての電池12a、12bの温度を調整する。
また、機器温調装置は、第2熱媒体を循環させる第2循環回路200と、第2循環回路200の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機23を備えている。また、圧縮機23から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱するコンデンサ21と、コンデンサ21から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁22と、を備えている。
また、サーモサイフォン10は、第1循環回路100に配置され、対象機器としての電池12a、12bの冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された冷却器14を有している。また、膨張弁22にて減圧された第2熱媒体と冷却器14により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器16を有している。
また、凝縮器16は、第2熱媒体を流入する流入口163と、第2熱媒体を流出する流出口164と、を有し、コンデンサ21は、第2熱媒体を流入する流入口211と、第2熱媒体を流出する流出口212と、を有している。また、圧縮機23は、第2熱媒体を吸入する吸入口231と、第2熱媒体を吐出する吐出口232と、を有している。また、第2循環回路200は、コンデンサ21の流出口212と凝縮器16の流入口163との間を接続する第1接続配管201と、凝縮器16の流出口164とコンデンサ21の流入口211との間を接続する第2接続配管202と、を有している。そして、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21から凝縮器16へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、圧縮機23が作動を停止した際に、放熱用熱交換器としてのコンデンサ21にて凝縮した液相の第2熱媒体が、重力により凝縮器へが流入することを抑制することができる。さらに、圧縮機23の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することもできる。
具体的には、本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201の一部が、凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置されている。
これにより、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮し、流出した冷凍サイクル用冷媒が、第1接続配管201に溜まる。したがって、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの重力による冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することができ、圧縮機23の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、本実施形態の機器温調装置は、第2接続配管202の一部が、コンデンサ21の流入口211よりも上下方向上側に配置されている。
これにより、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮し、流出した冷凍サイクル用冷媒が、第2接続配管202により堰き止められる。したがって、コンデンサ21から第2接続配管202を通って凝縮器16の二次側回路16bへ冷凍サイクル用冷媒が流入するのを抑制することもできる。
また、本実施形態の機器温調装置では、凝縮器16は、冷凍サイクル用冷媒が流れる二次側回路16bを有している。そして、二次側回路16bの流入口163から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される排出抑制構造を有している。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器としてのコンデンサ21にて凝縮した液相の第2熱媒体が、重力により凝縮器16へが流入することを抑制することができる。よって、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
具体的には、二次側回路16bの内部には、二次側回路16bに形成された流入口163より冷媒が流入し、一旦上方へ流れた後Uターンして下方に流れ、流出口164へ流れる流路構造をとっている。この流路構成が圧縮部23停止時には、二次側回路16bに形成された流入口163および二次側回路16bに形成された流出口164より上下方向上側に気相の冷凍サイクル用冷媒を溜めるガス溜まり部Xとして機能する。
そして、圧縮機が作動を停止した際に、ガス溜まり部Xに冷凍サイクル用冷媒が溜まるので、二次側回路16bの流入口163から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出を抑制することで、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなる。
また、冷却器14は、車両に搭載され、コンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒と車両の外気との熱交換を行う。このように、コンデンサ21を、冷凍サイクル用冷媒と車両の外気との熱交換を行う放熱用熱交換器として構成することもできる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る機器温調装置について図6を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16に対するコンデンサ21と圧縮機23の配置が異なっている。
第2実施形態に係る機器温調装置について図6を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16に対するコンデンサ21と圧縮機23の配置が異なっている。
コンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口211と、冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口212と、を有している。第2接続配管202には、圧縮機23が配置されている。また、第2接続配管202の一部が、凝縮器16の二次側回路16bの流出口164よりも上下方向下側に配置されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、コンデンサ21で凝縮した冷凍サイクル用の液冷媒が、重力の影響を受けて、圧縮機23および凝縮器16の二次側回路16bの流出口164を介して凝縮器16の二次側回路16bに流入するのを抑制することもできる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
また、圧縮機23は、第2接続配管202における凝縮器16の流出口164より上下方向下側に配置された部位に設けられている。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクル用の液冷媒が、重力の影響を受けて、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際の対象機器の冷却を抑制することができる。
また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163および凝縮器16の二次側回路16bの流出口164は、圧縮機23の吸入口231、圧縮機23の吐出口232、膨張弁22より上下方向上側に位置するよう配置されている。また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163および凝縮器16の二次側回路16bの流出口164は、コンデンサ21の流入口211およびコンデンサ21の流出口212より上下方向上側に位置するよう配置されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、さらに、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクル液冷媒が、重力の影響を受けて、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163を介して凝縮器16の二次側回路16bに流入するのを抑制することもできる。
(第3実施形態)
第3実施形態に係る機器温調装置について図7を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、圧縮機23と膨張弁22の配置が異なる。
第3実施形態に係る機器温調装置について図7を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、圧縮機23と膨張弁22の配置が異なる。
本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201の一部が、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも低い位置となるよう配置されている。
具体的には、第1接続配管201は、コンデンサ21の流出口212と凝縮器16の二次側回路16bの流入口163との間を接続している。そして、第1接続配管201の中央部は、コンデンサ21の流出口212および凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも上下方向下側を通るように配置されている。
また、膨張弁22についても、コンデンサ21の流出口212および凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも上下方向下側に配置されている。
これにより、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた場合、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒は、重力の影響を受けて流出するが、第1接続配管201に溜まる。したがって、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの流入を抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態に係る機器温調装置について図8を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163および凝縮器の二次側回路16bの流出口164が、冷凍サイクル用冷媒の目標液面よりも上下方向上側に配置されている。なお、目標液面は、冷凍サイクル20の第2循環回路200に冷凍サイクル用冷媒が充填される際の冷凍サイクル用冷媒の液面である。作業者は、冷凍サイクル20の第2循環回路200に冷凍サイクル用冷媒を充填する際に、冷凍サイクル用冷媒の液面が予め定められた目標液面となるよう冷凍サイクル用冷媒を充填するようになっている。
第4実施形態に係る機器温調装置について図8を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163および凝縮器の二次側回路16bの流出口164が、冷凍サイクル用冷媒の目標液面よりも上下方向上側に配置されている。なお、目標液面は、冷凍サイクル20の第2循環回路200に冷凍サイクル用冷媒が充填される際の冷凍サイクル用冷媒の液面である。作業者は、冷凍サイクル20の第2循環回路200に冷凍サイクル用冷媒を充填する際に、冷凍サイクル用冷媒の液面が予め定められた目標液面となるよう冷凍サイクル用冷媒を充填するようになっている。
上記したように、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163および凝縮器の二次側回路16bの流出口164は、第2接続配管202に冷凍サイクル用冷媒が充填される際の冷凍サイクル用冷媒の目標液面よりも上下方向上側に配置されている。
したがって、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた場合、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することができる。
(第5実施形態)
第5実施形態に係る機器温調装置について図9を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流出口164の配置が異なっている。
第5実施形態に係る機器温調装置について図9を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流出口164の配置が異なっている。
本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの流出口164が、コンデンサ21の流入口211よりも上下方向上側に配置されている。
また、第2接続配管202の一部が、コンデンサ21の流入口211よりも上下方向上側に配置されている。
したがって、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた場合、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、流入口211から凝縮器16の二次側回路16bの流出口164へ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
(第6実施形態)
第6実施形態に係る機器温調装置について図10を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、コンデンサ21の流入口211および流出口212の高さおよび膨張弁22の配置が異なる。
第6実施形態に係る機器温調装置について図10を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、コンデンサ21の流入口211および流出口212の高さおよび膨張弁22の配置が異なる。
本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21の流入口211および流出口212の位置が、コンデンサ21の上下方向上側に配置されている。具体的には、コンデンサ21の流入口211および流出口212の位置が、コンデンサ21の内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
このため、圧縮機が作動を停止した際に、冷凍サイクル用冷媒はコンデンサ21の内部に溜まり、コンデンサ21の流入口211および流出口212から流出されにくい。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、流入口211および流出口212から凝縮器16の二次側回路16bへの流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
(第7実施形態)
第7実施形態に係る機器温調装置について図11を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、コンデンサ21の流入口および流出口の高さおよび膨張弁22の配置が異なる。
第7実施形態に係る機器温調装置について図11を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、コンデンサ21の流入口および流出口の高さおよび膨張弁22の配置が異なる。
本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21の流入口211および流出口212の位置が、コンデンサ21の内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも若干上方に配置されている。
このように、コンデンサ21の流入口211および流出口212の位置を、コンデンサ21の内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも若干上方に配置してもよい。この場合でも、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
(第8実施形態)
第8実施形態に係る機器温調装置について図12を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、第1接続配管201と第2接続配管202の配置および膨張弁22の配置が異なる。
第8実施形態に係る機器温調装置について図12を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、第1接続配管201と第2接続配管202の配置および膨張弁22の配置が異なる。
本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201の一部が、コンデンサ21の流出口212よりも上下方向上側に配置されている。
具体的には、第1接続配管201は、コンデンサ21に形成された流出口212から水平方向に延びた後、コンデンサ21に形成された流出口212よりも高い位置となるよう上下方向上側に向かって延びている。さらに、第1接続配管201は、水平方向に延びた後、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163の高さと同程度の位置まで上下方向上側に向かって延びており、その後、水平方向に延びて凝縮器16の二次側回路16bの流入口163へと延びている。
このように、第1接続配管201の一部が、コンデンサ21に形成された流出口212および凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも高い位置に配置されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒は、凝縮器16の二次側回路16bへ流れようとするが、第1接続配管201によって堰き止められる。したがって、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することができる。よって、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第9実施形態)
第9実施形態に係る機器温調装置について図13を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21の流出口212から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201に機械式膨張弁33が設けられている。この機械式膨張弁は、圧縮機23が作動を停止すると機械的に弁が全閉となるよう構成されている。
第9実施形態に係る機器温調装置について図13を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21の流出口212から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201に機械式膨張弁33が設けられている。この機械式膨張弁は、圧縮機23が作動を停止すると機械的に弁が全閉となるよう構成されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、機械式膨張弁33が機械的に弁を全閉とするので、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、流出口212から凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第10実施形態)
第10実施形態に係る機器温調装置について図14~図15を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201にECU50からの制御によって開閉する電磁バルブ34が設けられている。
第10実施形態に係る機器温調装置について図14~図15を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201にECU50からの制御によって開閉する電磁バルブ34が設けられている。
本実施形態のECU50は、図15に示す処理を定期的に実施する。まず、ECU50は、S100にて、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されたか否かに基づいて冷凍サイクルをオフするか否かを判定する。ここで、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されていない場合、ECU50は、S102にて、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
また、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されている場合、ECU50は、S104にて、対象機器の温度を検出する温度センサからの信号に基づいて対象機器の保温が必要か否かを判定する。ここで、対象機器の保温が必要であると判定した場合、ECU50は、S108にて、弁開度を全閉とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
また、ECU50は、S104にて対象機器の保温が必要でないと判定した場合、S106にて、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、弁開度を全閉とするよう電磁バルブ34が制御されるので、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第11実施形態)
第11実施形態に係る機器温調装置について図16~図17を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、図16に示すように、全閉機能付き膨張弁35を備えている。膨張弁35は、ECU50からの指示に応じて弁を開閉する。膨張弁35は、第1接続配管201に配置され、第1接続配管201を流れる冷凍サイクル用冷媒の流路の流路面積を変化させる流路面積変化部に相当する。
第11実施形態に係る機器温調装置について図16~図17を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、図16に示すように、全閉機能付き膨張弁35を備えている。膨張弁35は、ECU50からの指示に応じて弁を開閉する。膨張弁35は、第1接続配管201に配置され、第1接続配管201を流れる冷凍サイクル用冷媒の流路の流路面積を変化させる流路面積変化部に相当する。
本実施形態のECU50は、図17に示す処理を定期的に実施する。まず、ECU50は、S100にて、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されたか否かに基づいて冷凍サイクルをオフするか否かを判定する。ここで、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されていない場合、ECU50は、S202にて、膨張弁35を通常作動させる。具体的には、弁開度が所定の目標開度となるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されている場合、ECU50は、S104にて、対象機器の温度を検出する温度センサからの信号に基づいて対象機器の保温が必要か否かを判定する。ここで、対象機器の保温が必要であると判定した場合、ECU50は、S208にて、弁開度を全閉とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、ECU50は、S104にて対象機器の保温が必要でないと判定した場合、S206にて、膨張弁35の作動を停止させる。具体的には、直前の弁開度が保持されるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、弁開度を全開とするよう膨張弁35が制御されるので、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制される。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
上記したように、本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201に、該第1接続配管201を流れる冷凍サイクル用冷媒の流路の流路面積を変化させる流路面積変化部(33~35)が設けられている。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制される。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、本実施形態の機器温調装置は、圧縮機23が作動を停止したか否かを判定し、対象機器の保温が必要であるか否かを判定する。そして、圧縮機23が作動を停止したと判定され、かつ、対象機器の保温が必要であると判定された場合、該第1接続配管201を流れる冷凍サイクル用冷媒の流路を全閉とするよう膨張弁35を制御する。したがって、コンデンサ21にて凝縮した冷凍サイクルの液冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへ流入することを抑制される。よって、圧縮機の作動を停止させた際の対象機器の冷却を抑制することができる。
(第12実施形態)
第12実施形態に係る機器温調装置について図18を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、第1接続配管201の形状が異なる。
第12実施形態に係る機器温調装置について図18を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第1実施形態の機器温調装置と比較して、第1接続配管201の形状が異なる。
本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201が、コンデンサ21に形成された流出口212から水平方向に延びた後、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163の高さと同程度の高さとなるよう上下方向下側に向かって延びている。さらに、第1接続配管201は、水平方向に延びた後、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163の高さよりも高い位置まで上下方向上側に向かって延びている。その後、第1接続配管201は、水平方向に延びて凝縮器16の二次側回路16bの流入口163と接続されている。
このように、第1接続配管201の一部が、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163よりも高い位置に配置されている。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮して凝縮器16の二次側回路16bへ流れようとする冷凍サイクル液冷媒が、第1接続配管201により堰き止められる。したがって、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用の液冷媒の流入を抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、本実施形態の凝縮器16は、冷凍サイクル用冷媒が流れる二次側回路16bと、該二次側回路16bに冷凍サイクル用冷媒を流入させる流入口163と、凝縮器16の二次側回路16bから冷凍サイクル用冷媒を流出させる流出口164と、を有している。そして、冷凍サイクル20の圧縮機23の作動を停止させた際に、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される排出抑制構造を有している。
具体的には、凝縮器16の二次側回路16bの内部は、凝縮器16の流入口163から流入した冷媒が一旦上方へ流れながらサーモサイフォン10の冷媒と熱交換し、その後Uターンした後に下方へ流れる。また、再びサーモサイフォン10の冷媒と熱交換し、流出口164より排出される流れとなっている。このUターン部を持つ流路構成において、圧縮機23の停止時には、凝縮器内部で蒸発した気相の冷凍サイクル用冷媒が排出されず、冷媒凝縮器16の流入口163および流出口164より上下方向上側に溜まるので、ガス溜まり部Xとして機能する。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制されるので、凝縮器16内部にガス冷媒が保持される。これにより、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなり、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却が抑制される。
(第13実施形態)
第13実施形態に係る機器温調装置について図19を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201に液溜部30が設けられている。
第13実施形態に係る機器温調装置について図19を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201に液溜部30が設けられている。
液溜部30は、コンデンサ21に形成された流出口212から流出した液相の冷凍サイクル用冷媒を貯液する。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮し、流出した冷凍サイクル用冷媒が液溜部30により貯液されるので、コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第14実施形態)
第14実施形態に係る機器温調装置について図20を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201が第2接続配管202よりも上下方向上側に配置されている。
第14実施形態に係る機器温調装置について図20を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201が第2接続配管202よりも上下方向上側に配置されている。
圧縮機23は、凝縮器16からの冷凍サイクル用冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機23から吐出された冷凍サイクル用冷媒はコンデンサ21に導入される。
膨張弁22は、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を減圧させる。膨張弁22から流出した冷凍サイクル用冷媒は凝縮器16に導入される。
上記したように、第1接続配管201を第2接続配管202よりも上下方向上側に配置してもよい。この場合でも、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21にて凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒が、凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入することを抑制することができる。加えて、第2接続配管202の径路上に圧縮機23が配置されている。このように冷凍サイクルの部品を配置することにより、凝縮器16への液相冷媒の流入を阻害する事ができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第15実施形態)
第15実施形態に係る機器温調装置について図21を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第14実施形態の機器温調装置に対し、さらに、第1接続配管201に逆止弁31を備えている。
第15実施形態に係る機器温調装置について図21を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第14実施形態の機器温調装置に対し、さらに、第1接続配管201に逆止弁31を備えている。
逆止弁31は、圧縮機23とコンデンサ21の間に配置されている。逆止弁31により、コンデンサ21から圧縮機23への冷凍サイクル用冷媒の流入が抑制される。
したがって、圧縮機23が作動を停止した際に、コンデンサ21により凝縮した冷凍サイクル用の液冷媒が、凝縮器へ流入することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第16実施形態)
第16実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図22を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を横方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口211と冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口212を構成する2つの出入口213を有している。また、2つの出入口213は、上下方向において互いに異なる位置に配置されている。そして、本実施形態の第1接続配管201は、コンデンサ21の出入口213のうち上下方向下側に配置された出入口213よりも上下方向上側に配置された出入口213と凝縮器16の流入口163との間を接続している。
第16実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図22を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を横方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口211と冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口212を構成する2つの出入口213を有している。また、2つの出入口213は、上下方向において互いに異なる位置に配置されている。そして、本実施形態の第1接続配管201は、コンデンサ21の出入口213のうち上下方向下側に配置された出入口213よりも上下方向上側に配置された出入口213と凝縮器16の流入口163との間を接続している。
例えば、コンデンサ21の出入口213のうち上下方向下側に配置された出入口213と凝縮器16の二次側回路16bの流入口163との間を第1接続配管201で接続した場合、コンデンサ21で凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16に流入しやすい。
しかし、本実施形態の機器温調装置では、第1接続配管201は、コンデンサ21の出入口213のうち上下方向下側に配置された出入口213よりも上下方向上側に配置された出入口213と凝縮器16の二次側回路16bの流入口163との間を接続している。したがって、よりコンデンサ21で凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒を、凝縮器16に流入しにくくすることができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第17実施形態)
第17実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図23を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を横方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、高さの異なる位置に3つの出入口213が設けられている。
第17実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図23を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を横方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、高さの異なる位置に3つの出入口213が設けられている。
そして、第1接続配管201は、コンデンサ21の出入口213のうち最も上下方向下側に配置された出入口213よりも上下方向上側に配置された出入口213と凝縮器16の二次側回路16bの流入口163との間を接続している。したがって、よりコンデンサ21にて凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒を、凝縮器16の流入しにくくすることができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第18実施形態)
第18実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図24を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を縦方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、上部に2つの出入口213が設けられており、下部に1つの出入口213が設けられている。
第18実施形態に係る機器温調装置のコンデンサ21について図24を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒がコンデンサ21内の熱交換部を縦方向に流れる配置となっている。また、本実施形態のコンデンサ21は、上部に2つの出入口213が設けられており、下部に1つの出入口213が設けられている。
そして、第1接続配管201は、コンデンサ21の出入口213のうち最も上下方向下側に配置された出入口213よりも上下方向上側に配置された出入口213と凝縮器16の二次側回路16bの流入口163との間を接続している。したがって、よりコンデンサ21にて凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒を、凝縮器16の流入しにくくすることができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第19実施形態)
第19実施形態に係る機器温調装置について図25~図26を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口211と、冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口212と、を有している。また、凝縮器16は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口163と、冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口164と、を有している。
第19実施形態に係る機器温調装置について図25~図26を用いて説明する。本実施形態のコンデンサ21は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口211と、冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口212と、を有している。また、凝縮器16は、冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口163と、冷凍サイクル用冷媒を流出する流出口164と、を有している。
また、循環回路200は、第1接続配管201の途中に設けられた第1分岐部Mと、第2接続配管202の途中に設けられた第2分岐部Nとの間を接続する第3接続配管203を有している。
また、第3接続配管203には、バルブ51と、コンデンサ21から流入した冷凍サイクル用冷媒を減圧させる減圧部52と、減圧部52により減圧された冷凍サイクル用冷媒と空気を熱交換して空気を冷却する冷凍サイクル用蒸発器40と、が設けられている。
そして、第2接続配管202における凝縮器16の流出口164と第2分岐部Nとの間の流路の一部は、第2分岐部Nよりも上下方向上側に位置するよう配置されている。
冷却対象機器の保温が必要で、冷凍サイクル用蒸発器40での熱交換が必要と判断し、圧縮機23を駆動させ、バルブ34を閉、バルブ51を開とさせた場合、第3接続配管203には冷凍サイクル用蒸発器40にて一部の冷媒が蒸発せずに液相冷媒として流入する。そして、図26に示すように、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した液相の冷凍サイクル用の冷媒は、気相の冷凍サイクル用の冷媒よりも密度が大きいため、第2接続配管202と第3接続配管203の下面に溜まる。
したがって、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16の流出口164側に流入するのを抑制することができる。よって、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、冷凍サイクル内を循環するオイルにより、圧縮機23の潤滑が保たれる機構を持つ場合、第3接続配管203には低温のオイルも流入する。そして、図26に示すように、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入したオイルは、気相の冷凍サイクル用の冷媒よりも密度が大きいため、第2接続配管202と第3接続配管203の下面に溜まる。
したがって、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した低温のオイルが凝縮器16の流出口164側に流入するのを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第20実施形態)
第20実施形態に係る機器温調装置について図27~図28を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、第3接続配管203における冷凍サイクル用蒸発器40の流出口41と第2分岐部Nとの間の流路が、第2分岐部Nから冷凍サイクル用蒸発器40の流出口41に近付くにつれて上下方向上側に傾斜している。
第20実施形態に係る機器温調装置について図27~図28を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、第3接続配管203における冷凍サイクル用蒸発器40の流出口41と第2分岐部Nとの間の流路が、第2分岐部Nから冷凍サイクル用蒸発器40の流出口41に近付くにつれて上下方向上側に傾斜している。
図28に示すように、冷凍サイクル用蒸発器40にて、蒸発せずに第2分岐部Nに流入した液相の冷凍サイクル用冷媒は、第2接続配管202と第3接続配管203の下面に溜まる。
したがって、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16の流出口164側に流入するのを抑制することができる。また、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した冷凍サイクル用冷媒が冷凍サイクル用蒸発器40側に戻るのを抑制することもできる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第19の実施形態と同様に、冷凍サイクル内を循環するオイルにより、圧縮機23の潤滑が保たれる機構を持つ場合、第3接続配管203に低温のオイルも流入し、第2接続配管202と第3接続配管203の下面に溜まる。
したがって、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した低温のオイルが凝縮器16の流出口164側に流入するのを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
(第21実施形態)
第21実施形態に係る機器温調装置について図29を用いて説明する。圧縮機23を作動させて冷凍サイクル用蒸発器40にて熱交換させた後に、圧縮機23を停止させた場合においては冷凍サイクル用蒸発器40が最も温度が低い。そのため、冷凍サイクル用蒸発器40にて冷凍サイクル冷媒が凝縮しやすくなる。すなわち、本実施形態は、コンデンサ21に加えて冷凍サイクル用蒸発器40でも、圧縮機23停止時において冷凍サイクル冷媒の凝縮が発生しやすい。
第21実施形態に係る機器温調装置について図29を用いて説明する。圧縮機23を作動させて冷凍サイクル用蒸発器40にて熱交換させた後に、圧縮機23を停止させた場合においては冷凍サイクル用蒸発器40が最も温度が低い。そのため、冷凍サイクル用蒸発器40にて冷凍サイクル冷媒が凝縮しやすくなる。すなわち、本実施形態は、コンデンサ21に加えて冷凍サイクル用蒸発器40でも、圧縮機23停止時において冷凍サイクル冷媒の凝縮が発生しやすい。
本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201における第1分岐部Mと凝縮器16の流入口163の間の流路の一部が、凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置されている。
これにより、冷凍サイクル用蒸発器40またはコンデンサ21にて凝縮した液相の冷凍サイクル用冷媒を、凝縮器16の流入口163へ流入することを抑制することができる。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
(第22実施形態)
第22実施形態に係る機器温調装置について図30を用いて説明する。本実施形態においても、コンデンサ21と冷凍サイクル用蒸発器40の双方にて、圧縮機23停止時において冷凍サイクル冷媒の凝縮が発生しやすい。本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201における第1分岐部Mと凝縮器16の流入口163の間の流路の一部が、凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置されている。さらに、第1接続配管201における凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置された部位には、上下方向上側に突出する突出部2010が形成されている。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
第22実施形態に係る機器温調装置について図30を用いて説明する。本実施形態においても、コンデンサ21と冷凍サイクル用蒸発器40の双方にて、圧縮機23停止時において冷凍サイクル冷媒の凝縮が発生しやすい。本実施形態の機器温調装置は、第1接続配管201における第1分岐部Mと凝縮器16の流入口163の間の流路の一部が、凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置されている。さらに、第1接続配管201における凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置された部位には、上下方向上側に突出する突出部2010が形成されている。よって、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による対象機器の冷却を抑制することができる。
この突出部2010により、冷凍サイクル用蒸発器40から流出した冷凍サイクル用冷媒が堰き止められる。さらに、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒が堰き止められ、凝縮器16の流入口163への冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することができる。
(第23実施形態)
第23実施形態に係る機器温調装置について図31を用いて説明する。本実施形態では、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部165が配置されている。このターン部165により、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から上下方向上側に向かって延びた後、流出口164に向かって上下方向下側に延びる流路が形成されている。
第23実施形態に係る機器温調装置について図31を用いて説明する。本実施形態では、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部165が配置されている。このターン部165により、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から上下方向上側に向かって延びた後、流出口164に向かって上下方向下側に延びる流路が形成されている。
このように、ターン部165により冷凍用サイクル用冷媒の向きが変化する。このことにより、流入口163から凝縮器16の二次側回路16bの内部に流入した液相の冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16の内部で蒸発した場合、ターン部165によって図31でハッチングされた部分がガス溜まり部Xとして機能する。すると、蒸発により発生した気相冷媒の排出が抑制される。よって、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなり、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。また、ガス溜まり部Xは、断熱効果をもたらす。
また、ターン部165により、凝縮器16の二次側回路16bの内部圧力が若干上昇する。このため、凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用液相冷媒の流入を抑制することもできる。
(第24実施形態)
第24実施形態に係る機器温調装置について図32を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部166、167が配置されている。そして、ターン部166、167により冷凍用サイクル用冷媒の向きが蛇行するように変化する。流入口163から凝縮器16の二次側回路16bの内部に流入した液相の冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16の内部で蒸発した場合、ターン部166によって図32でハッチングされた部分がガス溜まり部として機能する。すると、蒸発により発生した気相冷媒の排出が抑制される。よって、圧縮機の作動を停止させた際の冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなり、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。また、ガス溜まり部は、断熱効果をもたらす。
第24実施形態に係る機器温調装置について図32を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部166、167が配置されている。そして、ターン部166、167により冷凍用サイクル用冷媒の向きが蛇行するように変化する。流入口163から凝縮器16の二次側回路16bの内部に流入した液相の冷凍サイクル用冷媒が凝縮器16の内部で蒸発した場合、ターン部166によって図32でハッチングされた部分がガス溜まり部として機能する。すると、蒸発により発生した気相冷媒の排出が抑制される。よって、圧縮機の作動を停止させた際の冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなり、サーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。また、ガス溜まり部は、断熱効果をもたらす。
また、ターン部166、167により、凝縮器16の二次側回路16bの内部圧力が若干上昇する。このため、凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用液相冷媒の流入を抑制することもできる。
(第25実施形態)
第25実施形態に係る機器温調装置について図33を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部168が配置されている。また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163は、凝縮器16の二次側回路16bの内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
第25実施形態に係る機器温調装置について図33を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍用サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部168が配置されている。また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163は、凝縮器16の二次側回路16bの内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から凝縮器16の二次側回路16bに流入した液相の冷凍サイクル用冷媒は、凝縮器16の二次側回路16bの内部で蒸発して凝縮器16の二次側回路16bの流入口側に矢印RFの様に逆流しようとする。これにより、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。よって、冷凍サイクル用の液冷媒が流れ込みにくくなり、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォン10による冷却対象機器の冷却を抑制することができる。また、冷媒が逆流するので、熱交換器である二次側回路16bにおいて全面積ではなく一部のみが熱交換に使用される。
このように、凝縮器16の二次側回路16bの流入口163から凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出を抑制することができる。
(第26実施形態)
第26実施形態に係る機器温調装置について図34を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bにコンデンサ21と、冷凍サイクル用蒸発器40の両方から冷凍サイクル用冷媒が流入するようになっている。
第26実施形態に係る機器温調装置について図34を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bにコンデンサ21と、冷凍サイクル用蒸発器40の両方から冷凍サイクル用冷媒が流入するようになっている。
凝縮器16の二次側回路16bは、コンデンサ21から冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口1631と、冷凍サイクル用蒸発器40から冷凍サイクル用冷媒を流入する流入口1632と、を有している。
凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631および流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの下部に配置されている。具体的には、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631および流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも下方に配置されている。
凝縮器16の二次側回路16bの内部には、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部165が配置されている。
コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631を介して凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、凝縮器16の内部で蒸発して気相冷媒となる。そして、ターン部165によって図34のハッチング部分がガス溜まりとして機能する。すると、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。
また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631を介して凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、凝縮器内部で蒸発して気相冷媒となり、ターン部165によって図34のハッチング部分がガス溜まりとして機能する。これにより、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。
また、このガス溜まりにより、凝縮器16の二次側回路16bの内部圧力が若干上昇する。このため、凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することもできる。
(第27実施形態)
第27実施形態に係る機器温調装置について図35を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第26実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632の配置とターン部166、167の構成が異なる。
第27実施形態に係る機器温調装置について図35を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第26実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632の配置とターン部166、167の構成が異なる。
凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの下部に配置されている。具体的には、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
また、本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍サイクル用冷媒を蛇行させて二次側回路16bの流出口164へ到達させる流路を形成するターン部166、167が配置されている。
コンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631を介して凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、凝縮器内部で蒸発して気相冷媒となり、ターン部166によって図35のハッチング部分がガス溜まりとして機能する。これにより、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631から二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制されるよう構成されている。また、ガス溜まり部は、断熱効果をもたらす。
また、このガス溜まりにより、凝縮器16の二次側回路16bの内部圧力が若干上昇する。このため、凝縮器16の二次側回路16bへの冷凍サイクル用冷媒の流入を抑制することもできる。
また、冷凍サイクル用蒸発器40から凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632を介して凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、この冷凍サイクル用冷媒は、ターン部167により形成された流路内で蒸発する。そして、図35の矢印RFの様に、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632側に逆流しようとする。つまり、ターン部167と流入口1632の間で、液冷媒とガス冷媒が同経路を通過する。これにより、凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。
(第28実施形態)
第28実施形態に係る機器温調装置について図36を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第26実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631、1632の配置とターン部168の構成が異なる。
第28実施形態に係る機器温調装置について図36を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、上記第26実施形態の機器温調装置と比較して、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631、1632の配置とターン部168の構成が異なる。
凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの上部に配置されている。具体的には、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631および流入口1632は、凝縮器16の二次側回路16bの内部の冷凍サイクル用冷媒が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
また、本実施形態の機器温調装置は、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から流入した冷凍サイクル用冷媒の向きを変化させるターン部168が配置されている。
凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631を介してコンデンサ21から凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、この冷凍サイクル用冷媒は、ターン部168により形成された流路内で蒸発する。そして、図36の矢印RF1の様に、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1631側に逆流しようとする。つまり、ターン部168と流入口1631の間で、液冷媒とガス冷媒が同経路を通過する。これにより、凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。
また、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632を介して冷凍サイクル用蒸発器40から凝縮器16の二次側回路16bに液相の冷凍サイクル用冷媒が流入した場合、この冷凍サイクル用冷媒は、ターン部168により形成された流路内で蒸発する。そして、図36の矢印RF2の様に、凝縮器16の二次側回路16bの流入口1632側に逆流しようとする。つまり、ターン部168と流入口1632の間で、液冷媒とガス冷媒が同経路を通過する。このように、凝縮器16の二次側回路16bに流入した冷凍サイクル用冷媒の排出を抑制することができる。
(第29実施形態)
第29実施形態に係る機器温調装置について図37を用いて説明する。本実施形態の冷却器14は、熱交換コア14aおよびタンク14b、14cを有している。タンク14cは、往路配管101に接続され、タンク14bは、復路配管102に接続される。熱交換コア14aは、電池12aと電池12bとの間に配置されている。
第29実施形態に係る機器温調装置について図37を用いて説明する。本実施形態の冷却器14は、熱交換コア14aおよびタンク14b、14cを有している。タンク14cは、往路配管101に接続され、タンク14bは、復路配管102に接続される。熱交換コア14aは、電池12aと電池12bとの間に配置されている。
電池12aおよび電池12bは、それぞれ端子T1~T2を有している。本実施形態の機器温調装置では、電池12aおよび電池12bの側面に端子T1~T2が配置されている。
凝縮器16から復路配管102を介してタンク14cにサーモサイフォン用冷媒が導入される。熱交換コア14aは、冷凍サイクル用冷媒とサーモサイフォン用冷媒との熱交換により電池12aと電池12bを冷却する。この際、熱交換コア14aの内部でサーモサイフォン用冷媒は蒸発し、この蒸発したサーモサイフォン用冷媒は、復路配管102を介して凝縮器16に導入される。
(第30実施形態)
第30実施形態に係る機器温調装置について図38を用いて説明する。上記第29実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの側面に端子T1~T2が配置されている。これに対し、本実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの上面に端子T1~T2が配置されている。
第30実施形態に係る機器温調装置について図38を用いて説明する。上記第29実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの側面に端子T1~T2が配置されている。これに対し、本実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの上面に端子T1~T2が配置されている。
(第31実施形態)
第31実施形態に係る機器温調装置について図39を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの下面に冷却器14の熱交換コア14aが配置されている。すなわち、電池12aおよび電池12bは、熱交換コア14aの一面にのみ配置されている。
第31実施形態に係る機器温調装置について図39を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置は、電池12aおよび電池12bの下面に冷却器14の熱交換コア14aが配置されている。すなわち、電池12aおよび電池12bは、熱交換コア14aの一面にのみ配置されている。
(第32実施形態)
第32実施形態に係る機器温調装置について図40を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第10実施形態の機器温調装置と同じである。本実施形態の機器温調装置は、第10実施形態の機器温調装置と比較して、ECU50のS104以降の処理が異なる。
第32実施形態に係る機器温調装置について図40を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第10実施形態の機器温調装置と同じである。本実施形態の機器温調装置は、第10実施形態の機器温調装置と比較して、ECU50のS104以降の処理が異なる。
本実施形態のECU50は、図40に示す処理を定期的に実施する。まず、ECU50は、S100にて、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されたか否かに基づいて冷凍サイクルをオフするか否かを判定する。
ここで、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されている場合、ECU50は、S104にて、対象機器の温度を検出する温度センサからの信号に基づいて対象機器の保温が必要か否かを判定する。
具体的には、ECU50は、対象機器の温度が第1閾値以上の場合、対象機器の保温が必要でないと判定し、対象機器の温度が第1閾値未満の場合、対象機器の保温が必要であると判定する。
ここで、対象機器の保温が必要でないと判定した場合、ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。具体的には、対象機器の温度が第1閾値よりも高い第2閾値以上の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定する。また、対象機器の温度が第2閾値未満の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する。
ここで、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、ECU50は、S304にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を作動させる。さらに、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
また、対象機器の温度が第2閾値未満の場合には、ECU50は、圧縮機23を作動させることなく、S106にて、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
上記したように、本実施形態の機器温調装置のECU50は、圧縮機23が作動を停止したと判定され、かつ、対象機器の保温が必要でないと判定された場合でも、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、S304にて圧縮機23を作動させる。
つまり、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合には、凝縮器16に第1熱媒体を強制的に流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
また、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定された場合には、圧縮機23を作動させないので、圧縮機23を駆動するための電力を消費しないようにすることができる。
なお、本実施形態では、対象機器の温度が第2閾値以上であるか否かに基づいて対象機器の冷却能力の増加が必要であるか否かを判定した。これに対し、対象機器の冷却能力の増加をユーザから指示された場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定するようにしてもよい。
(第33実施形態)
第33実施形態に係る機器温調装置について図41を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第10、第32実施形態の機器温調装置と同じになっている。本実施形態の機器温調装置は、上記第32実施形態と比較して、ECU50のS302以降の処理が異なる。
第33実施形態に係る機器温調装置について図41を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第10、第32実施形態の機器温調装置と同じになっている。本実施形態の機器温調装置は、上記第32実施形態と比較して、ECU50のS302以降の処理が異なる。
ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。具体的には、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定する。また、対象機器の温度が第2閾値未満の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する。
ここで、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、ECU50は、S308にて、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する。例えば、対象機器が圧縮機23に電力を供給する二次電池12a、12bの場合、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合に、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する。また、二次電池12a、12bが充電中でない場合、あるいは、二次電池12a、12bの充電が開始されないことを推定した場合には、対象機器の冷却能力の増加を許可しないと判定する。
ここで、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合、ECU50は、S304にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を作動させる。さらに、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
また、二次電池12a、12bが充電中でない場合、あるいは、二次電池12a、12bの充電が開始されないことを推定した場合には、ECU50は、S306にて、弁開度を全開とするよう電磁バルブ34を制御し、メインルーチンに戻る。
上記したように、本実施形態の機器温調装置のECU50は、S302にて、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、S308にて、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する。
そして、S308にて、許可判定部により対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、S304にて、圧縮機を作動させる。つまり、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合に、凝縮器16に第1熱媒体を強制的に流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
また、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定されない場合には、圧縮機23を作動させないので、圧縮機23を駆動するための電力を消費しないようにすることができる。ここで、電磁バルブ34は開となっているので冷却能力は確保可能である。
また、本実施形態の機器温調装置のECU50は、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する。したがって、圧縮機23を駆動するための電力を確保することができるため、次回走行時の二次電池12a、12bによる航続距離低下を抑制することが可能である。
(第34実施形態)
第34実施形態に係る機器温調装置について図42を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11実施形態の機器温調装置と同じである。本実施形態の機器温調装置は、第11実施形態の機器温調装置と比較して、ECU50のS104以降の処理が異なる。
第34実施形態に係る機器温調装置について図42を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11実施形態の機器温調装置と同じである。本実施形態の機器温調装置は、第11実施形態の機器温調装置と比較して、ECU50のS104以降の処理が異なる。
本実施形態のECU50は、図42に示す処理を定期的に実施する。まず、ECU50は、S100にて、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されたか否かに基づいて冷凍サイクルをオフするか否かを判定する。
ここで、冷凍サイクルのオフを指示する信号が入力されている場合、ECU50は、S104にて、対象機器の温度を検出する温度センサからの信号に基づいて対象機器の保温が必要か否かを判定する。具体的には、ECU50は、対象機器の温度が第1閾値以上の場合、対象機器の保温が必要でないと判定し、対象機器の温度が第1閾値未満の場合、対象機器の保温が必要であると判定する。
ここで、対象機器の保温が必要でないと判定した場合、ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。具体的には、対象機器の温度が第1閾値よりも高い第2閾値以上の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定する。また、対象機器の温度が第2閾値未満の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する。
ここで、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、ECU50は、S404にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を作動させる。さらに、膨張弁35を通常作動させる。具体的には、弁開度が所定の目標開度となるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、対象機器の温度が第2閾値未満の場合には、ECU50は、S206にて、圧縮機23を作動させることなく、弁開度を全閉とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
上記したように、本実施形態の機器温調装置のECU50は、S302にて対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、S304にて圧縮機23を作動させる。
つまり、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合には、凝縮器16に第1熱媒体を強制的に流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
また、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定された場合には、圧縮機23を作動させないので、圧縮機23を駆動するための電力を消費しないようにすることができる。ここで、膨張弁35は全開となっているので冷却能力は確保可能である。
なお、本実施形態では、対象機器の温度が第2閾値以上であるか否かに基づいて対象機器の冷却能力の増加が必要であるか否かを判定した。これに対し、対象機器の冷却能力の増加をユーザ操作から指示された場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定するようにしてもよい。
(第35実施形態)
第35実施形態に係る機器温調装置について図43を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34実施形態の機器温調装置と同じになっている。本実施形態の機器温調装置は、上記第34実施形態と比較して、ECU50のS302以降の処理が異なる。
第35実施形態に係る機器温調装置について図43を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34実施形態の機器温調装置と同じになっている。本実施形態の機器温調装置は、上記第34実施形態と比較して、ECU50のS302以降の処理が異なる。
ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。具体的には、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定し、対象機器の温度が第2閾値未満の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する。
ここで、対象機器の温度が第2閾値以上の場合、ECU50は、S308にて、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する。例えば、対象機器が二次電池12a、12bの場合、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する。
また、二次電池12a、12bが充電中でない場合、あるいは、二次電池12a、12bの充電が開始されないことを推定した場合には、対象機器の冷却能力の増加を許可しないと判定する。
ここで、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合、ECU50は、S404にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を作動させる。さらに、膨張弁35を通常作動させる。具体的には、弁開度が所定の目標開度となるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、二次電池12a、12bが充電中でない場合、あるいは、二次電池12a、12bの充電が開始されないことを推定した場合には、ECU50は、冷凍サイクルをオンすることなく、S406にて、弁開度を全開とするよう膨張弁35を制御する。そして、メインルーチンに戻る。
上記したように、本実施形態の機器温調装置のECU50は、S302にて、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、S308にて、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する。
そして、S308にて、許可判定部により対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、S404にて、圧縮機を作動させる。つまり、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合に、凝縮器16に第1熱媒体を強制的に流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
また、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定されない場合には、圧縮機23を作動させないので、圧縮機23を駆動するための電力を消費しないようにすることができる。ここで、電磁バルブ34は開となっているので冷却能力は確保可能である。
また、本実施形態の機器温調装置のECU50は、二次電池12a、12bが充電中または二次電池12a、12bの充電が開始されることを推定した場合、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する。したがって、圧縮機23を駆動するための電力を確保することができるため、次回走行時の二次電池12a、12bによる航続距離低下を抑制することができる。
(第36実施形態)
第36実施形態に係る機器温調装置について図44を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34、第35実施形態の機器温調装置と同じになっている。上記第34実施形態では、ECU50がS100にて、冷凍サイクルをオフするか否かを判定し、冷凍サイクルをオフすると判定した場合に、S104以降の処理を実施した。これに対し、本実施形態では、ECU50がS1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定し、車両が走行停止していると判定された場合に、S104以降の処理を実施する。
第36実施形態に係る機器温調装置について図44を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34、第35実施形態の機器温調装置と同じになっている。上記第34実施形態では、ECU50がS100にて、冷凍サイクルをオフするか否かを判定し、冷凍サイクルをオフすると判定した場合に、S104以降の処理を実施した。これに対し、本実施形態では、ECU50がS1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定し、車両が走行停止していると判定された場合に、S104以降の処理を実施する。
まず、ECU50は、S1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定する。ここで、車両が走行中の場合、特別な処理を実施することなく、メインルーチンに戻る。また、車両が走行停止している場合、ECU50は、S104にて、対象機器の保温が必要か否かを判定する。ここで、対象機器の保温が必要と判定された場合、ECU50は、S2081にて、冷凍サイクルをオフする。具体的には、圧縮機23を停止させる。さらに、弁開度を全閉とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、S104にて、対象機器の保温が必要でないと判定された場合、ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。ここで、冷却能力を増加する必要がないと判定された場合、ECU50は、S2061にて、冷凍サイクルをオフする。具体的には、圧縮機23を停止させる。さらに、弁開度を全開とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、S302にて、冷却能力を増加する必要があると判定された場合、ECU50は、S4041にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を動作させる。さらに、膨張弁35を通常作動させる。具体的には、弁開度が所定の目標開度となるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
上記したように、ECU50は、車両が停止していると判定され、かつ、対象機器の保温が必要でないと判定され、かつ、冷却能力を増加する必要があると判定された場合、ECU50は、冷凍サイクルをオンし、膨張弁35を通常作動させる。したがって、凝縮器16に第1熱媒体を流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
(第37実施形態)
第37実施形態に係る機器温調装置について図45を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34、第35、第36実施形態の機器温調装置と同じになっている。上記第35実施形態では、ECU50がS100にて、冷凍サイクルをオフするか否かを判定し、冷凍サイクルをオフすると判定した場合に、S104以降の処理を実施した。これに対し、本実施形態では、ECU50がS1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定し、車両が走行停止していると判定された場合に、S104以降の処理を実施する。
第37実施形態に係る機器温調装置について図45を用いて説明する。本実施形態の機器温調装置の構成は、第11、第34、第35、第36実施形態の機器温調装置と同じになっている。上記第35実施形態では、ECU50がS100にて、冷凍サイクルをオフするか否かを判定し、冷凍サイクルをオフすると判定した場合に、S104以降の処理を実施した。これに対し、本実施形態では、ECU50がS1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定し、車両が走行停止していると判定された場合に、S104以降の処理を実施する。
まず、ECU50は、S1001にて、車両が走行停止しているか否かを判定する。ここで、車両が走行中の場合、特別な処理を実施することなく、メインルーチンに戻る。また、車両が走行停止している場合、ECU50は、S104にて、対象機器の保温が必要か否かを判定する。ここで、対象機器の保温が必要と判定された場合、ECU50は、S2081にて、冷凍サイクルをオフする。具体的には、圧縮機23を停止させる。さらに、弁開度を全閉とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、S104にて、対象機器の保温が必要でないと判定された場合、ECU50は、S302にて、冷却能力を増加する必要があるか否かを判定する。ここで、冷却能力を増加する必要がないと判定された場合、ECU50は、S2061にて、冷凍サイクルをオフする。具体的には、圧縮機23を停止させる。さらに、弁開度を全開とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、S302にて、冷却能力を増加する必要があると判定された場合、ECU50は、S308にて、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する。ここで、対象機器の冷却能力の増加を許可しないと判定された場合、ECU50は、S4061にて、S2061と同様に冷凍サイクルをオフするとともに、弁開度を全開とするよう膨張弁35を制御する。一方で、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、ECU50は、S4041にて、冷凍サイクルをオンする。具体的には、圧縮機23を動作させる。さらに、膨張弁35を通常作動させる。具体的には、弁開度が所定の目標開度となるよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
また、対象機器の冷却能力の増加を許可しないと判定された場合、ECU50は、S4061にて、冷凍サイクルをオフする。具体的には、圧縮機23を停止させる。さらに、弁開度を全開とするよう膨張弁35を制御し、メインルーチンに戻る。
上記したように、ECU50は、車両が停止していると判定され、かつ、対象機器の保温が必要でないと判定され、かつ、冷却能力を増加する必要があると判定され、冷却能力の増加を許可すると判定された場合、ECU50は、冷凍サイクルをオンする。さらに、膨張弁35を通常作動させる。したがって、凝縮器16に第1熱媒体を流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
(他の実施形態)
(1)上記第1~第30実施形態では、図2、図37に示したように二次電池12a、12bの間に冷却器14を配置するようにし、端子を横方向から出すようにした。また、上記第30実施形態では、図38に示したように二次電池12a、12bの間に冷却器14を配置するようにし、端子を上方向から出すようにした。また、上記第31実施形態では、図39に示したように冷却器14の一面側に二次電池12aを配置するようにした。しかし、冷却器14および二次電池12a、12bの形状および配置等は、上記各実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
(1)上記第1~第30実施形態では、図2、図37に示したように二次電池12a、12bの間に冷却器14を配置するようにし、端子を横方向から出すようにした。また、上記第30実施形態では、図38に示したように二次電池12a、12bの間に冷却器14を配置するようにし、端子を上方向から出すようにした。また、上記第31実施形態では、図39に示したように冷却器14の一面側に二次電池12aを配置するようにした。しかし、冷却器14および二次電池12a、12bの形状および配置等は、上記各実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
(2)上記実施形態において、第1接続配管201の一部が、凝縮器16の流入口163よりも上下方向下側に配置された構成と、第1接続配管201の一部が、コンデンサ21の流出口212よりも上下方向上側に配置された構成を示した。
これに対し、第1接続配管201の少なくとも一部が、凝縮器16の流入口163よりも下側に配置された構成としてもよく、第1接続配管201の少なくとも一部が、コンデンサ21の流出口212よりも上下方向上側に配置された構成とすることもできる。
(3)上記各実施形態において、第2接続配管202の一部が、凝縮器16の流出口164よりも上下方向下側に配置された構成と、第2接続配管202の一部が、コンデンサ21の流入口211よりも上下方向上側に配置された構成を示した。
これに対し、第2接続配管202の少なくとも一部が、凝縮器16の流出口164よりも上下方向下側に配置された構成とすることもできる。また、第2接続配管202の少なくとも一部が、コンデンサ21の流入口211よりも上下方向上側に配置された構成とすることもできる。
(4)上記第23実施形態では、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、上下方向に延びるターン部165が形成されている。そして、このターン部165により、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、二次側回路16bの流入口163から上下方向上側に向かって延びた後、流出口164に向かって上下方向下側に延びる流路が形成されている。これに対し、図46~図49に示すように、凝縮器16の二次側回路16bの内部に、水平方向に延びるターン部169を形成することもできる。特に、図47に示す構成では、流入口163および流出口164の位置が低く、二次側回路16bに流入して蒸発した冷凍サイクル用冷媒が抜けにくくなるので、冷凍サイクル用冷媒の排出を抑制しやすくすることできる。また、図49に示す構成でも、流入口1631および流入口1632の位置が低く、二次側回路16bに流入して蒸発した冷凍サイクル用冷媒が抜けにくくなるので、冷凍サイクル用冷媒の排出を抑制しやすくすることできる。
(5)上記第13実施形態では、コンデンサ21から流出した冷凍サイクル用冷媒を凝縮器16の二次側回路16bの流入口163に供給する第1接続配管201に液溜部30を設けたが、コンデンサ21と液溜部30を一体化して設けるようにしてもよい。
(6)上記各実施形態では、コンデンサ21を縦置きとするよう構成したが、コンデンサ21を横置きとするよう構成してもよい。
(7)上記各実施形態では、電動自動車に搭載される二次電池12a、12bを機器温調装置が冷却する被冷却対象としたが、二次電池12a、12b以外のものを被冷却対象とすることもできる。
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
(まとめ)
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路を有するサーモサイフォンを備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器の温度を調整する。また、機器温調装置は、第2熱媒体を循環させる第2循環回路と、第2循環回路の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、を備えている。また、圧縮機から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器と、放熱用熱交換器から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁と、を有する冷凍サイクルを備えている。また、サーモサイフォンは、第1循環回路に配置され、対象機器の冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器を有している。また、膨張弁にて減圧された第2熱媒体と機器用熱交換器により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器を有している。また、凝縮器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有し、放熱用熱交換器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有している。また、圧縮機は、第2熱媒体を吸入する吸入口と、第2熱媒体を吐出する吐出口と、を有している。また、第2循環回路は、放熱用熱交換器の流出口と凝縮器の流入口との間を接続する第1接続配管を有しいぇいる。また、凝縮器の流出口と放熱用熱交換器の流入口との間を接続する第2接続配管を有している。そして、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
上記各実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路を有するサーモサイフォンを備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器の温度を調整する。また、機器温調装置は、第2熱媒体を循環させる第2循環回路と、第2循環回路の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、を備えている。また、圧縮機から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器と、放熱用熱交換器から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁と、を有する冷凍サイクルを備えている。また、サーモサイフォンは、第1循環回路に配置され、対象機器の冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器を有している。また、膨張弁にて減圧された第2熱媒体と機器用熱交換器により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器を有している。また、凝縮器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有し、放熱用熱交換器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有している。また、圧縮機は、第2熱媒体を吸入する吸入口と、第2熱媒体を吐出する吐出口と、を有している。また、第2循環回路は、放熱用熱交換器の流出口と凝縮器の流入口との間を接続する第1接続配管を有しいぇいる。また、凝縮器の流出口と放熱用熱交換器の流入口との間を接続する第2接続配管を有している。そして、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている。
また、第2の観点によれば、第1接続配管の少なくとも一部は、凝縮器の流入口よりも上下方向下側に配置されている。したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第3の観点によれば、第1接続配管の少なくとも一部は、放熱用熱交換器の流出口よりも上下方向上側に配置されている。したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第4の観点によれば、第2接続配管の少なくとも一部は、凝縮器の流入口よりも上下方向下側に配置されている。したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第5の観点によれば、第2接続配管の少なくとも一部は、放熱用熱交換器の流入口よりも上下方向上側に配置されている。したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第6の観点によれば、凝縮器の流入口および凝縮器の流出口は、圧縮機の吸入口、圧縮機の吐出口、膨張弁、放熱用熱交換器の流入口および放熱用熱交換器の流出口より上下方向上側に位置するよう配置されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第7の観点によれば、凝縮器の流入口および凝縮器の流出口は、第2循環回路に第2熱媒体が充填される際の第2熱媒体の目標液面よりも上下方向上側に配置されている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第8の観点によれば、放熱用熱交換器の流入口および放熱用熱交換器の流出口は、放熱用熱交換器の内部の第2熱媒体が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
したがって、圧縮機の作動を停止させた際に、放熱用熱交換器の流入口および放熱用熱交換器の流出口から放熱用熱交換器の内部の第2熱媒体が流出しにくくできる。また、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することもできる。
また、第9の観点によれば、機器温調装置は、第1接続配管に配置され、放熱用熱交換器の流出口から流出した第2熱媒体を溜める液溜部を備えている。圧縮機の作動を停止させた際に、液溜部に第2熱媒体が溜まり、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができる。
また、第10の観点によれば、圧縮機は、第2接続配管における凝縮器の流出口より上下方向下側に配置された部位に設けられている。このように、圧縮機を、第2接続配管における凝縮器の流出口より上下方向下側に配置された部位に設けることにより、放熱用熱交換器から圧縮機を通って凝縮器に第2熱媒体が流入するのを抑制することができる。
また、第11の観点によれば、放熱用熱交換器は、第2熱媒体を流入する流入口と第2熱媒体を流出する流出口を構成する少なくとも2つの出入口(213)を有している。また、放熱用熱交換器の出入口は、上下方向において互いに異なる位置に配置されている。
そして、第1接続配管は、放熱用熱交換器の出入口のうち最も上下方向下側に配置された出入口よりも上下方向上側に配置された出入口と凝縮器の流入口との間を接続している。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第12の観点によれば、第1接続配管および第2接続配管の少なくとも一方には、第1接続配管および前記第2接続配管の少なくとも一方を流れる第2熱媒体の流路の流路面積を変化させる流路面積変化部が設けられている。したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第13の観点によれば、流路面積変化部は、膨張弁である。このように、膨張弁により流路面積変化部を構成することができ、部品点数を低減することができる。
また、第14の観点によれば、流路面積変化部は、第2熱媒体の流路を開閉するバルブである。このように、第2熱媒体の流路を開閉するバルブにより流路面積変化部を構成することもできる。
また、第15の観点によれば、機器温調装置は、圧縮機が作動を停止したか否かを判定する動作判定部と、対象機器の保温が必要であるか否かを判定する保温判定部と、を備えている。また、動作判定部により圧縮機が作動を停止したと判定され、かつ、保温判定部により対象機器の保温が必要であると判定された場合、該第1接続配管を流れる第2熱媒体の流路の流路面積を減少させるようバルブを制御する流路制御部と、を備えている。
したがって、圧縮機が作動を停止した際に、放熱用熱交換器から凝縮器へ第2熱媒体が重力により流入することを抑制することができ、圧縮機の作動を停止させた際のサーモサイフォンによる冷却対象機器の冷却を抑制することができる。
また、第16の観点によれば、機器温調装置は、車両に搭載され、放熱用熱交換器は、第2熱媒体と車両の外気との熱交換を行う。このように、放熱用熱交換器は、第2熱媒体と車両の外気との熱交換を行うものとして構成することができる。
また、第17の観点によれば、放熱用熱交換器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有し、凝縮器は、第2熱媒体を流入する流入口と、第2熱媒体を流出する流出口と、を有している。
また、第2循環回路は、第1接続配管の途中に設けられた第1分岐部と、第2接続配管の途中に設けられた第2分岐部との間を接続する第3接続配管と、を有している。
また、第3接続配管には、放熱用熱交換器から流入した第2熱媒体を減圧させる減圧部と、減圧部により減圧された第2熱媒体と空気を熱交換して空気を冷却する冷凍サイクル用蒸発器と、が設けられている。
そして、第2接続配管における凝縮器の流出口と第2分岐部との間の流路の少なくとも一部は、第2分岐部よりも上下方向上側に位置するよう配置されている。
したがって、冷凍サイクル用蒸発器40から第2分岐部Nに流入した冷凍サイクル用冷媒が凝縮器の流出口側に流入するのを抑制することができる。
また、第18の観点によれば、機器温調装置は、第1熱媒体を循環させる第1循環回路を有するサーモサイフォンを備え、第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器の温度を調整する。また、機器温調装置は、第2熱媒体を循環させる第2循環回路と、第2循環回路の内部の第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機と、を備えている。また、圧縮機から吐出された第2熱媒体と空気を熱交換して第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器と、放熱用熱交換器から流出した第2熱媒体を減圧させる膨張弁と、を有する冷凍サイクルを備えている。
また、サーモサイフォンは、第1循環回路に配置され、対象機器の冷却時に第1熱媒体が蒸発するように対象機器と第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器を有している。また、膨張弁にて減圧された第2熱媒体と機器用熱交換器により蒸発した第1熱媒体を熱交換して第1熱媒体を凝縮させる凝縮器を有している。
また、凝縮器は、第2熱媒体が流れる二次側回路と、二次側回路に第2熱媒体を流入させる流入口と、二次側回路から第2熱媒体を流出させる流出口と、を有している。そして、二次側回路の流入口から二次側回路に流入した第2熱媒体の排出が抑制される排出抑制構造を有している。
また、第19の観点によれば、二次側回路の内部には、二次側回路の流入口から流入した第2熱媒体の向きを変化させるターン部(165~167)が配置されている。そして、ターン部により第2熱媒体の向きが変化することにより、流入口から二次側回路に流入した第2熱媒体の排出が抑制される。このように、二次側回路に流入した第2熱媒体の排出を抑制することができる。
また、第20の観点によれば、二次側回路の内部には、二次側回路に形成された流入口および二次側回路に形成された流出口より上下方向上側に気相の第2熱媒体を溜めるガス溜まり部(X)が形成されている。また、ガス溜まり部に第2熱媒体が溜まることにより、流入口から二次側回路に流入した第2熱媒体の排出が抑制される。このように、二次側回路に流入した第2熱媒体の排出を抑制することができる。
また、第21の観点によれば、二次側回路の内部には、二次側回路に形成された流入口から流入した第2熱媒体の向きを変化させるターン部(168)が配置されている。そして、二次側回路の流入口は、二次側回路の内部の第2熱媒体が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている。
したがって、二次側回路に流入した第2熱媒体は、二次側回路の内部で蒸発して二次側回路の流入口側に逆流しようとする。これにより、凝縮器の二次側回路の流入口から凝縮器の二次側回路に流入した冷凍サイクル用冷媒の排出が抑制される。このように、二次側回路に流入した第2熱媒体の排出を抑制することができる。
また、第22の観点によれば、機器温調装置は、対象機器の保温が必要であるか否かを判定する保温判定部を備えている。また、対象機器の冷却能力の増加が必要か否かを判定する能力増加判定部を備えている。
また、保温判定部により対象機器の保温が必要でないと判定され、かつ、能力増加判定部により対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、圧縮機を作動させる圧縮機作動部を備えている。
したがって、圧縮機が作動を停止したと判定され、かつ、対象機器の保温が必要でないと判定された場合でも、圧縮機作動部は、能力増加判定部により対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、圧縮機を作動させる。
つまり、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合には、凝縮器に第1熱媒体を強制的に流入させることができ、冷却性能を増加させることができる。
また、第23の観点によれば、保温判定部は、対象機器の温度が第1閾値以上である場合、対象機器の保温が必要であると判定し、対象機器の温度が第1閾値未満の場合、対象機器の保温が必要でないと判定する。
また、能力増加判定部は、対象機器の温度が第1閾値よりも高い第2閾値以上である場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定し、対象機器の温度が第2閾値未満の場合、対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する。
このように、保温判定部は、対象機器の温度が第1閾値以上である場合、対象機器の保温が必要であると判定し、能力増加判定部は、対象機器の温度が第1閾値よりも高い第2閾値以上である場合、対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定するのが好ましい。
また、第24の観点によれば、能力増加判定部により対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する許可判定部を備えている。
そして、圧縮機作動部は、許可判定部により対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、圧縮機を作動させる。
このように、対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定し、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、圧縮機を作動させることができる。
また、第25の観点によれば、対象機器は、圧縮機に電力を供給する二次電池であり、許可判定部は、二次電池が充電中または二次電池の充電が開始されることを推定した場合、対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する。したがって、圧縮機23を駆動するための電力を確保することができるため、次回走行時の二次電池による航続距離低下を抑制することが可能である。
なお、S304、S404、S4041の処理が圧縮機作動部に相当し、S100の処理が動作判定部に相当する。また、S302の処理が能力増加判定部に相当し、S104の処理が保温判定部に相当し、S108の処理が流路制御部に相当する。
Claims (25)
- 第1熱媒体を循環させる第1循環回路(100)を有するサーモサイフォン(10)を備え、前記第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器(12a、12b)の温度を調整する機器温調装置であって、
第2熱媒体を循環させる第2循環回路(200)と、前記第2循環回路の内部の前記第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機(23)と、前記圧縮機から吐出された前記第2熱媒体と空気を熱交換して前記第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器(21)と、前記放熱用熱交換器から流出した前記第2熱媒体を減圧させる膨張弁(22、33、35)と、を有する冷凍サイクル(20)を備え、
前記サーモサイフォンは、
前記第1循環回路に配置され、前記対象機器の冷却時に前記第1熱媒体が蒸発するように前記対象機器と前記第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器(14)と、
前記膨張弁にて減圧された前記第2熱媒体と前記機器用熱交換器により蒸発した前記第1熱媒体を熱交換して前記第1熱媒体を凝縮させる凝縮器(16)と、を有し、
前記凝縮器は、前記第2熱媒体を流入する流入口(163)と、前記第2熱媒体を流出する流出口(164)と、を有し、
前記放熱用熱交換器は、前記第2熱媒体を流入する流入口(211)と、前記第2熱媒体を流出する流出口(212)と、を有し、
前記圧縮機は、前記第2熱媒体を吸入する吸入口(231)と、前記第2熱媒体を吐出する吐出口(232)と、を有し、
前記第2循環回路は、前記放熱用熱交換器の前記流出口と前記凝縮器の前記流入口との間を接続する第1接続配管(201)と、前記凝縮器の前記流出口と前記放熱用熱交換器の前記流入口との間を接続する第2接続配管(202)と、を有し、
前記圧縮機が作動を停止した際に、前記放熱用熱交換器から前記凝縮器へ前記第2熱媒体が重力により流入することが抑制される構成となっている機器温調装置。 - 前記第1接続配管の少なくとも一部は、前記凝縮器の前記流入口よりも上下方向下側に配置されている請求項1に記載の機器温調装置。
- 前記第1接続配管の少なくとも一部は、前記放熱用熱交換器の前記流出口よりも上下方向上側に配置されている請求項1または2に記載の機器温調装置。
- 前記第2接続配管の少なくとも一部は、前記凝縮器の前記流出口よりも上下方向下側に配置されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記第2接続配管の少なくとも一部は、前記放熱用熱交換器の前記流入口よりも上下方向上側に配置されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記凝縮器の前記流入口および前記凝縮器の前記流出口は、前記圧縮機の前記吸入口、前記圧縮機の前記吐出口、前記膨張弁、前記放熱用熱交換器の前記流入口および前記放熱用熱交換器の前記流出口より上下方向上側に位置するよう配置されている請求項1に記載の機器温調装置。
- 前記凝縮器の前記流入口および前記凝縮器の前記流出口は、前記第2循環回路に前記第2熱媒体が充填される際の前記第2熱媒体の目標液面よりも上下方向上側に配置されている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記放熱用熱交換器の前記流入口および前記放熱用熱交換器の前記流出口は、前記放熱用熱交換器の内部の前記第2熱媒体が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記第1接続配管に配置され、前記放熱用熱交換器の前記流出口から流出した前記第2熱媒体を溜める液溜部(30)を備えた請求項1ないし8のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記圧縮機は、前記第2接続配管における前記凝縮器の前記流出口より上下方向下側に配置された部位に設けられている請求項4に記載の機器温調装置。
- 前記放熱用熱交換器は、前記第2熱媒体を流入する前記流入口と前記第2熱媒体を流出する前記流出口を構成する少なくとも2つの出入口(213)を有し、
前記放熱用熱交換器の前記出入口は、上下方向において互いに異なる位置に配置されており、
前記第1接続配管は、前記放熱用熱交換器の前記出入口のうち最も上下方向下側に配置された前記出入口よりも上下方向上側に配置された前記出入口と前記凝縮器の前記流入口との間を接続している請求項1ないし10のいずれか1つに記載の機器温調装置。 - 前記第1接続配管および前記第2接続配管の少なくとも一方には、前記第1接続配管および前記第2接続配管の少なくとも一方を流れる前記第2熱媒体の流路の流路面積を変化させる流路面積変化部(33~35)が設けられている請求項1ないし11のいずれか1つに記載の機器温調装置。
- 前記流路面積変化部は、前記膨張弁(33)である請求項12に記載の機器温調装置。
- 前記流路面積変化部は、前記第2熱媒体の流路を開閉するバルブ(34、35)である請求項12に記載の機器温調装置。
- 前記圧縮機が作動を停止したか否かを判定する動作判定部(S100)と、
前記対象機器の保温が必要であるか否かを判定する保温判定部(S104)と、
前記動作判定部により前記圧縮機が作動を停止したと判定され、かつ、前記保温判定部により前記対象機器の保温が必要であると判定された場合、前記第1接続配管および前記第2接続配管の少なくとも一方を流れる前記第2熱媒体の流路の流路面積を減少させるよう前記バルブを制御する流路制御部(S108)と、を備えた請求項14に記載の機器温調装置。 - 前記機器温調装置は、車両に搭載され、
前記放熱用熱交換器は、前記第2熱媒体と前記車両の外気との熱交換を行う請求項1ないし15のいずれか1つに記載の機器温調装置。 - 前記放熱用熱交換器は、前記第2熱媒体を流入する流入口(211)と、前記第2熱媒体を流出する流出口(212)と、を有し、
前記凝縮器は、前記第2熱媒体を流入する流入口(163)と、前記第2熱媒体を流出する流出口(164)と、を有し、
前記第2循環回路は、前記第1接続配管の途中に設けられた第1分岐部(M)と、前記第2接続配管の途中に設けられた第2分岐部(N)との間を接続する第3接続配管(203)と、を有し、
前記第3接続配管には、前記放熱用熱交換器から流入した前記第2熱媒体を減圧させる減圧部(42)と、前記減圧部により減圧された前記第2熱媒体と前記空気を熱交換して前記空気を冷却する冷凍サイクル用蒸発器(40)と、が設けられており、
前記第2接続配管における前記凝縮器の前記流出口と前記第2分岐部との間の流路の少なくとも一部は、前記第2分岐部よりも上下方向上側に位置するよう配置されている請求項1に記載の機器温調装置。 - 第1熱媒体を循環させる第1循環回路(100)を有するサーモサイフォン(10)を備え、前記第1熱媒体の液相と気相の相変化により対象機器(12a、12b)の温度を調整する機器温調装置であって、
第2熱媒体を循環させる第2循環回路(200)と、前記第2循環回路の内部の前記第2熱媒体を圧縮して吐出する圧縮機(23)と、前記圧縮機から吐出された前記第2熱媒体と空気を熱交換して前記第2熱媒体の熱を放熱する放熱用熱交換器(21)と、前記放熱用熱交換器から流出した前記第2熱媒体を減圧させる膨張弁(22)と、を有する冷凍サイクル(20)を備え、
前記サーモサイフォンは、
前記第1循環回路に配置され、前記対象機器の冷却時に前記第1熱媒体が蒸発するように前記対象機器と前記第1熱媒体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器(14)と、
前記膨張弁にて減圧された前記第2熱媒体と前記機器用熱交換器により蒸発した前記第1熱媒体を熱交換して前記第1熱媒体を凝縮させる凝縮器(16)と、を有し、
前記凝縮器は、前記第2熱媒体が流れる二次側回路(16b)と、前記二次側回路に前記第2熱媒体を流入させる流入口(163)と、前記二次側回路から前記第2熱媒体を流出させる流出口(164)と、を有し、
前記二次側回路の前記流入口から前記二次側回路に流入した前記第2熱媒体の排出が抑制される排出抑制構造を有している機器温調装置。 - 前記二次側回路の内部には、前記二次側回路の前記流入口から流入した前記第2熱媒体の向きを変化させるターン部(165~167)が配置されており、
前記ターン部により前記第2熱媒体の向きが変化することにより、前記二次側回路に流入した前記第2熱媒体の排出が抑制される請求項18に記載の機器温調装置。 - 前記二次側回路の内部には、前記二次側回路に形成された前記流入口および前記二次側回路に形成された前記流出口より上下方向上側に気相の前記第2熱媒体を溜めるガス溜まり部(X)が形成されており、
前記ガス溜まり部に前記第2熱媒体が溜まることにより、前記二次側回路に流入した前記第2熱媒体の排出が抑制される請求項18に記載の機器温調装置。 - 前記二次側回路の内部には、前記二次側回路に形成された前記流入口から流入した前記第2熱媒体の向きを変化させるターン部(165~168)が配置されており、
前記二次側回路の前記流入口は、前記二次側回路の内部の前記第2熱媒体が貯まる空間の上下方向の中央よりも上方に配置されている請求項18に記載の機器温調装置。 - 前記対象機器の保温が必要であるか否かを判定する保温判定部(S104)と、
前記対象機器の冷却能力の増加が必要か否かを判定する能力増加判定部(S302)と、
前記保温判定部により前記対象機器の保温が必要でないと判定され、かつ、前記能力増加判定部により前記対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、前記圧縮機を作動させる圧縮機作動部(S304、S404、S4041)と、を備えた請求項1または18に記載の機器温調装置。 - 前記保温判定部は、前記対象機器の温度が第1閾値以上である場合、前記対象機器の保温が必要であると判定し、前記対象機器の温度が前記第1閾値未満の場合、前記対象機器の保温が必要でないと判定し、
前記能力増加判定部は、前記対象機器の温度が前記第1閾値よりも高い第2閾値以上である場合、前記対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定し、前記対象機器の温度が前記第2閾値未満の場合、前記対象機器の冷却能力の増加が必要でないと判定する請求項22に記載の機器温調装置。 - 前記能力増加判定部により前記対象機器の冷却能力の増加が必要であると判定された場合、前記対象機器の冷却能力の増加を許可するか否かを判定する許可判定部(S308)を備え、
前記圧縮機作動部は、前記許可判定部により前記対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定された場合、前記圧縮機を作動させる請求項22または23に記載の機器温調装置。 - 前記対象機器は、前記圧縮機に電力を供給する二次電池であり、
前記許可判定部は、前記二次電池が充電中または前記二次電池の充電が開始されることを推定した場合、前記対象機器の冷却能力の増加を許可すると判定する請求項24に記載の機器温調装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018124857 | 2018-06-29 | ||
| JP2018-124857 | 2018-06-29 | ||
| JP2019103924A JP2020008270A (ja) | 2018-06-29 | 2019-06-03 | 機器温調装置 |
| JP2019-103924 | 2019-06-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020004573A1 true WO2020004573A1 (ja) | 2020-01-02 |
Family
ID=68984916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/025671 Ceased WO2020004573A1 (ja) | 2018-06-29 | 2019-06-27 | 機器温調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2020004573A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114654962A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-24 | 河南科技大学 | 一种电动汽车热管理系统、热管理方法及电动汽车 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11255165A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動二輪車のバッテリ冷却構造 |
| JP2001121949A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
| JP2003042599A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
| WO2016170861A1 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 株式会社デンソー | 車両用防曇装置 |
| WO2017006775A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 株式会社デンソー | 冷凍システム、および車載冷凍システム |
| WO2018016221A1 (ja) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| JP2018036041A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー | コンデンサ |
| WO2018047533A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | 機器温調装置 |
-
2019
- 2019-06-27 WO PCT/JP2019/025671 patent/WO2020004573A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11255165A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動二輪車のバッテリ冷却構造 |
| JP2001121949A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
| JP2003042599A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
| WO2016170861A1 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 株式会社デンソー | 車両用防曇装置 |
| WO2017006775A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | 株式会社デンソー | 冷凍システム、および車載冷凍システム |
| WO2018016221A1 (ja) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| JP2018036041A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社ケーヒン・サーマル・テクノロジー | コンデンサ |
| WO2018047533A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社デンソー | 機器温調装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114654962A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-24 | 河南科技大学 | 一种电动汽车热管理系统、热管理方法及电动汽车 |
| CN114654962B (zh) * | 2022-02-28 | 2024-07-02 | 河南科技大学 | 一种电动汽车热管理系统、热管理方法及电动汽车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6724888B2 (ja) | 機器温調装置 | |
| CN109690222B (zh) | 设备温度调节装置 | |
| EP2502767B1 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
| US20200088471A1 (en) | Thermosyphon | |
| WO2018168276A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2019087629A1 (ja) | 機器冷却装置 | |
| US10910684B2 (en) | Machine temperature control device | |
| WO2018047534A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| US20190214695A1 (en) | Device temperature controller | |
| WO2018047533A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2018047538A1 (ja) | 機器温調システム | |
| US20240424857A1 (en) | Combined heat exchanger and heat exchange system | |
| JP6601567B2 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2018047528A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| JPWO2018047537A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| KR102879954B1 (ko) | 열관리 시스템, 열관리 방법 및 전기 장치 | |
| WO2020004219A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2018055926A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2013084472A1 (ja) | 熱利用システム | |
| WO2020004573A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2020203152A1 (ja) | 車両用サーモサイフォン式冷却装置 | |
| JP2020008271A (ja) | 機器温調装置 | |
| WO2020004574A1 (ja) | 機器温調装置 | |
| JP2020008270A (ja) | 機器温調装置 | |
| CN118274488B (zh) | 热管理系统以及车辆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19826597 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19826597 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |