CN109690222A - 设备温度调节装置 - Google Patents

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Abstract

设备温度调节装置具备:从温度调节对象设备吸热而使液态的工作流体蒸发的设备用热交换器(12)、及使在设备用热交换器蒸发形成的气态的工作流体冷凝的冷凝器(14、14A、14B)。设备温度调节装置具备将在设备用热交换器蒸发形成的气态的工作流体向冷凝器引导的气体通路部(16)、及将在冷凝器中冷凝形成的液态的工作流体向设备用热交换器引导的液体通路部(18)。设备温度调节装置具备对向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量进行增减的供给量调节部(30)。在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,供给量调节部使向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。

Description

设备温度调节装置
相关申请的相互参照
本申请基于2016年9月9日申请的日本申请编号2016-176786号,并在此援引其记载内容。
技术领域
本发明涉及一种能够对至少一个温度调节对象设备的温度进行调节的设备温度调节装置。
背景技术
以往,已知通过环路型的热虹吸方式的冷却装置来进行设备的温度调节的技术(例如,参照专利文献1)。在该专利文献1中公开了如下技术:为了抑制由冷凝器的无意的温度降低引起的温度调节对象的过冷却,在蒸发器与冷凝器之间的液管设置开闭阀,根据通过蒸发器后的空气的温度来对开闭阀进行开闭。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-9646号公报
根据本发明的发明者们的详细研究的结果发现,在专利文献1所记载的冷却器中,即使利用开闭阀将蒸发器与冷凝器之间的液管关闭,也会有温度调节对象被过度地冷却的情况。即,即使如专利文献1那样利用开闭阀将蒸发器与冷凝器之间的液管关闭,当蒸发器充满液态的制冷剂时,通过该液态的制冷剂蒸发,温度调节对象也会被过度地冷却。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备温度调节装置,在不需要温度调节对象设备的温度调节时,能够抑制温度调节对象设备被过度地冷却。
本发明以能够对至少一个温度调节对象设备的温度进行调节的设备温度调节装置为对象。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个观点,设备温度调节装置具备:
设备用热交换器,该设备用热交换器从温度调节对象设备吸热而使液态的工作流体蒸发;
冷凝器,该冷凝器配置于设备用热交换器的上方,且使在设备用热交换器蒸发形成的气态的工作流体冷凝;
气体通路部,该气体通路部将在设备用热交换器蒸发形成的气态的工作流体向冷凝器引导;
液体通路部,该液体通路部将在冷凝器中冷凝形成的液态的工作流体向设备用热交换器引导;以及
供给量调节部,该供给量调节部对向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量进行增减。
供给量调节部为如下结构:在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,使向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
由此,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,在设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧,以隔着气态的工作流体的状态形成液面。并且,温度调节对象设备接近设备用热交换器的内部的气态的工作流体存在的部位。因此,在本发明的设备温度调节装置中,在不需要温度调节对象设备的温度调节时,通过抑制由设备用热交换器的液态的工作流体的蒸发引起的从温度调节对象设备的吸热,能够充分地抑制温度调节对象设备被过度地冷却。
附图说明
图1是第一实施方式的设备温度调节装置的示意性的整体结构图。
图2是用于对电池组的输入输出特性进行说明的说明图。
图3是第一实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图4是表示第一实施方式的设备温度调节装置的设备用热交换器的内部的示意图。
图5是用于对第一实施方式的储液部的内容积进行说明的说明图。
图6是用于对第一实施方式的储液部的内容积进行说明的说明图。
图7是表示第一实施方式的设备温度调节装置的控制装置执行的控制处理的流程的流程图。
图8是用于对第一实施方式的设备温度调节装置的冷却模式时的工作进行说明的说明图。
图9是用于对第一实施方式的设备温度调节装置的过冷却防止模式时的工作进行说明的说明图。
图10是表示过冷却防止模式时的设备用热交换器的内部的示意图。
图11是第一实施方式的第一变形例的设备温度调节装置的示意图。
图12是用于对第一实施方式的第一变形例的设备温度调节装置中的储液部的内容积进行说明的说明图。
图13是表示第一实施方式的第二变形例的设备温度调节装置的主要部分的示意图。
图14是表示第一实施方式的第三变形例的设备温度调节装置的主要部分的示意图。
图15是第二实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图16是用于对第二实施方式的储液部的内容积进行说明的说明图。
图17是用于对第二实施方式的第一变形例的设备温度调节装置中的储液部的内容积进行说明的说明图。
图18是用于对第二实施方式的第二变形例的设备温度调节装置中的储液部的内容积进行说明的说明图。
图19是第二实施方式的第三变形例的设备温度调节装置的示意图。
图20是第二实施方式的第四变形例的设备温度调节装置的示意图。
图21是第二实施方式的第五变形例的设备温度调节装置的示意图。
图22是第二实施方式的第六变形例的设备温度调节装置的示意图。
图23是表示第三实施方式的设备温度调节装置的控制装置执行的控制处理的流程的流程图。
图24是第四实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图25是用于对第四实施方式的设备温度调节装置的冷却模式时的工作进行说明的说明图。
图26是用于对第四实施方式的设备温度调节装置的过冷却防止模式时的工作进行说明的说明图。
图27是第五实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图28是图27的XXVIII-XXVIII剖视图。
图29是用于对第五实施方式的储液部的内容积进行说明的说明图。
图30是用于对第五实施方式的设备温度调节装置的冷却模式时的工作进行说明的说明图。
图31是用于对第五实施方式的设备温度调节装置的过冷却防止模式时的工作进行说明的说明图。
图32是用于对第五实施方式的设备温度调节装置的各模式时的设备用热交换器的内部的液面变化进行说明的说明图。
图33是第六实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图34是用于对第六实施方式的设备温度调节装置的冷却模式时的工作进行说明的说明图。
图35是用于对第六实施方式的设备温度调节装置的过冷却防止模式时的工作进行说明的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的实施方式中,对于在先的实施方式中说明了的事项相同或等同的部分,附加相同的参照符号,且有时省略其说明。另外,在实施方式中,在仅对构成要素的一部分进行说明的情况下,关于构成要素的其他部分,能够应用在先的实施方式中说明了的构成要素。在以下的实施方式中,只要在不特别对组合产生阻碍的范围内,即使是未特别明确表示的情况,也能够将各实施方式彼此局部组合。
(第一实施方式)
关于本实施方式,参照图1~图10进行说明。在本实施方式中,对将本发明的设备温度调节装置1应用于对搭载于车辆的电池组BP的电池温度Tb进行调节的装置的例子进行说明。作为搭载图1所示的设备温度调节装置1的车辆,假想能够通过以电池组BP为电源的未图示的行驶用电动机来行驶的电动汽车、混合动力汽车等。
电池组BP由将长方体形状的多个电池单元BC层叠配置而成的层叠体构成。构成电池组BP的多个电池单元BC串联地电连接。构成电池组BP的各电池单元BC由可充放电的二次电池(例如,锂离子电池铅蓄电池)构成。此外,电池单元BC不限于长方体形状,也可以具有圆筒形状等其他形状。另外,电池组BP也可以包含并联地电连接的电池单元BC而构成。
电池组BP连接于未图示的电力转换装置及电动发电机。电力转换装置是例如将从电池组BP供给的直流电流转换为交流电流并将转换后的交流电流向行驶用电动机等各种电气负载供给(即,放电)的装置。另外,电动发电机是在车辆的再生时将车辆的行驶能量反向转换为电气能量并将反向转换后的电气能量作为再生电力而经由电力转换装置等向电池组BP供给的装置。
对于电池组BP,在进行车辆的行驶中的电力供给等时,由于自发热而电池组BP变为过度高温。当电池组BP变为过度高温时,如图2所示,由于促进电池单元BC的劣化,因此需要限制输入及输出以减少自发热。因此,为了确保电池单元BC的输入及输出,需要用于维持于规定的温度以下的冷却手段。
另外,电池组BP在夏季的停车中等也会有电池组BP的电池温度Tb变为过度高温的情况。即,包含电池组BP的蓄電装置大多配置于车辆的底板下、行李室的下侧,不限于车辆的行驶中,在夏季的停车中等也会有电池组BP的电池温度Tb逐渐上升而使得电池组BP变为过度高温的情况。当电池组BP放置于高温环境下时,由于劣化加重而使得电池寿命大幅降低,因此,希望在车辆的停车中等也将电池组BP的电池温度Tb维持于规定的温度以下。
而且,电池组BP由多个电池单元BC构成,但当各电池单元BC的温度存在偏差时,各电池单元BC的劣化的进展程度产生浮动而导致电池组BP整体的输入输出特性降低。这是由于:电池组BP包含电池单元BC的串联连接体,从而根据各电池单元BC中的劣化最严重的电池单元BC的电池特性而决定电池组BP整体的输入输出特性。因此,为了使电池组BP长时间发挥所期望的性能,使各电池单元BC的温度浮动减小的等温化变得重要。
在此,作为对电池组BP进行冷却的冷却手段,一般为基于送风机的空冷式的冷却手段、利用蒸汽压缩式的制冷循环的冷热的冷却手段。
然而,使用送风机的空冷式的冷却手段仅将车室内的空气等向电池组吹送,因此有时无法得到充分对电池组BP进行冷却的冷却能力。
另外,利用制冷循环的冷热的冷却手段虽然对电池组BP的冷却能力高,但在车辆的停车中需要使电力消耗量多的压缩机等进行驱动。这会导致电力消耗量的增大、噪音的增大等,因此不优选。
因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,并非是基于压缩机的制冷剂的强制循环,而是采用通过工作流体的自然循环来调节电池组BP的电池温度的热虹吸方式。
设备温度调节装置1是将搭载于车辆的电池组BP作为温度调节对象设备而对电池组BP的电池温度Tb进行调节的装置。如图1所示,设备温度调节装置1具备供工作流体进行循环的设备用流体回路10及控制装置100。作为在设备用流体回路10进行循环的工作流体,能够采用在蒸汽压缩式的制冷循环中利用的制冷剂(例如,R134a、R1234yf)等。
设备用流体回路10是通过工作流体的蒸发及冷凝来进行热移动的热管,构成为供气态的工作流体流动的流路与供液态的工作流体流动的流路分离的环路型的热虹吸。
如图3所示,设备用流体回路10包含设备用热交换器12、冷凝器14、气体通路部16及液体通路部18而构成。此外,图3所示的箭头DRg表示铅垂线的延伸方向,即铅垂方向。
本实施方式的设备用流体回路10通过将设备用热交换器12、冷凝器14、气体通路部16及液体通路部18相互连接而构成闭合的环状的流体回路。设备用流体回路10在将其内部排真空后的状态下封入规定量的工作流体。
设备用热交换器12是在温度调节对象设备即电池组BP的冷却时作为从电池组BP吸热而使液态的工作流体蒸发的蒸发器发挥功能的热交换器。设备用热交换器12配置于与电池组BP的底面部侧相对的位置。设备用热交换器12具有厚度薄的扁平的长方体形状。
设备用热交换器12的接近电池组BP的底面部的设备接近部121构成在电池组BP与设备用热交换器12之间使热移动的导热部。在本实施方式中,设备接近部121构成设备用热交换器12中的与电池组BP进行热交换的部位。设备接近部121具有覆盖电池组BP的底面部的全部区域的大小,以便在构成电池组BP的各电池单元BC不产生温度分布。
设备用热交换器12的设备接近部121与电池组BP的底面部接触,以便在与电池组BP之间能够进行热移动。此外,若在与电池组BP之间能够进行热移动,则设备用热交换器12的设备接近部121也可以成为与电池组BP的底面部分离的配置结构。
在此,在设备用热交换器12中的工作流体的液面从设备用热交换器12的设备接近部121分离的情况下,电池组BP的热难以传递到设备用热交换器12的内部的液态的工作流体。即,在设备用热交换器12中的工作流体的液面从设备用热交换器12的设备接近部121分离的情况下,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体的蒸发被抑制。
因此,本实施方式的设备用流体回路10成为工作流体的液面与设备用热交换器12的设备接近部121接触的结构,以使电池组BP的热传递到存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体。即,本实施方式的设备用流体回路10成为如下结构:在电池组BP的冷却时,设备用热交换器12的内部空间由包含气泡的液态的工作流体充满。
例如图4所示,在设备用热交换器12由中空状的容器构成的情况下,成为如下的结构:在电池组BP的冷却时,存在于设备用热交换器12的内部的工作流体的液面LS与接近电池组BP的设备接近部121接触。此外,设备用热交换器12不限于中空状的容器,也可以成为由热交换管等形成多个流路的结构。
返回图3,设备用热交换器12具有与气体通路部16的下方侧的端部连接的气体出口部122及与液体通路部18的下方侧的端部连接的液体入口部123。在本实施方式的设备用热交换器12中,气体出口部122及液体入口部123设置于彼此相对的侧面部。另外,本实施方式的设备用热交换器12的气体出口部122及液体入口部123在铅垂方向DRg上设置于同样高度的位置。
设备用热交换器12由铝、铜等导热性优秀的金属或合金构成。此外,设备用热交换器12也可以由金属以外的材料构成,但希望至少由导热性优秀的材料构成构成导热部的设备接近部121。
冷凝器14是使在设备用热交换器12蒸发后的气态的工作流体冷凝的热交换器。冷凝器14由使从送风风扇BF吹送出的送风空气与气态的工作流体进行热交换而使气态的工作流体冷凝的空冷式的热交换器构成。
冷凝器14在铅垂方向DRg上配置于设备用热交换器12的上方侧,以使在其内部冷凝后的液态的工作流体通过自重向设备用热交换器12移动。
冷凝器14具有与气体通路部16的上方侧的端部连接的气体入口部141及与液体通路部18的上方侧的端部连接的液体出口部142。在本实施方式的冷凝器14中,气体入口部141及液体出口部142在铅垂方向DRg上设置于彼此相对的部位。
另外,本实施方式的冷凝器14在铅垂方向DRg上以气体入口部141位于液体出口部142的上方侧的方式设置。具体而言,本实施方式的冷凝器14的气体入口部141设置于冷凝器14中的上端部,液体出口部142设置于冷凝器14中的下端部。
冷凝器14由铝、铜等导热性优秀的金属或合金构成。此外,冷凝器14也可以包含金属以外的材料而构成,但至少对于与空气进行热交换的部位,希望由导热性优秀的材料构成。
送风风扇BF是将车室内的空气或车室外的空气朝向设备用热交换器12吹出的装置。送风风扇BF作为对存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热量进行调节的散热量调节部发挥功能。送风风扇BF由通过通电而进行工作的电动风扇构成。送风风扇BF与控制装置100连接,基于来自控制装置100的控制信号而控制送风能力。
气体通路部16将在设备用热交换器12蒸发后的气态的工作流体向冷凝器14引导。气体通路部16的下方侧的端部与设备用热交换器12的气体出口部122连接,上方侧的端部与冷凝器14的气体入口部141连接。本实施方式的气体通路部16包含在内部形成有工作流体流动的流路的配管。
本实施方式的气体通路部16包含从冷凝器14的气体入口部141朝向上方侧延伸的上方侧气体通路部161而构成。换言之,本实施方式的气体通路部16包含冷凝器14侧的部位的一部分朝向冷凝器14的气体入口部141延伸的通路部而构成。
本实施方式的上方侧气体通路部161沿着铅垂方向DRg向上方延伸。此外,附图所示的气体通路部16只不过是一例。气体通路部16可以考虑向车辆搭载的搭载性而适当变更。
液体通路部18将在冷凝器14冷凝后的液态的工作流体向设备用热交换器12引导。液体通路部18的下方侧的端部与设备用热交换器12的液体入口部123连接,上方侧的端部与冷凝器14的液体出口部142连接。本实施方式的液体通路部18由在内部形成有工作流体流通的流路的配管构成。
本实施方式的液体通路部18的冷凝器14侧的部位位于设备用热交换器12侧的部位的上方。另外,本实施方式的液体通路部18构成为设备用热交换器12侧的部位相比于设备用热交换器12的最下方侧的部位位于同等高度或上方侧的位置。此外,附图所示的液体通路部18只不过为一例。液体通路部18可以考虑向车辆搭载的搭载性而适当变更。
然而,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,当存在于冷凝器14侧的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,几乎不产生冷凝器14中的工作流体的冷凝及设备用热交换器12中的工作流体的蒸发。即,对于设备温度调节装置1,在设备用流体回路10中的冷凝器14侧工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb的情况下,电池组BP的冷却实际上停止。
另一方面,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,当存在于冷凝器14侧的工作流体的温度低于电池组BP的电池温度Tb时,在设备用热交换器12工作流体蒸发并且在冷凝器14工作流体冷凝。即,在设备温度调节装置1中,当在设备用流体回路10中的冷凝器14侧工作流体的温度低于电池组BP的电池温度Tb时,即使电池组BP的电池温度Tb处于最适温度范围,电池组BP的冷却也持续。
因此,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,在冷凝器14中的工作流体的温度低于电池组BP的电池温度Tb的情况下,电池组BP的电池温度Tb有时会降低到最适温度范围以下。
如图2所示,当电池组BP的电池温度Tb过度降低时,电池组BP的内部电阻增加,从而导致电池组BP的输入输出特性降低。因此,需要采取对策以使电池组BP不被过度地冷却。
本发明的发明者们对电池组BP过度冷却的主要原因进行了深入研究。其结果发现电池组BP的过度冷却的起因为:在电池组BP的电池温度Tb变为最适温度范围以下的情况下,在设备用热交换器12的设备接近部121液态的工作流体蒸发。
本发明的发明者们考虑通过抑制设备用热交换器12的设备接近部121处的液态的工作流体的蒸发而能够抑制电池组BP的过度冷却,提出能够将设备用热交换器12的工作流体调节为抑制电池组BP的过度冷却的液体量的结构。
如图1、图3所示,在设备温度调节装置1中,为了调节设备用热交换器12的工作流体的液体量,而在液体通路部18设置有对液体通路部18进行开闭的液体通路开闭阀30。液体通路开闭阀30由电气式的阀机构构成,该电气式的阀机构由控制装置100控制。具体而言,本实施方式的液体通路开闭阀30由在通电状态下闭阀而在非通电状态下开阀的常开型的电磁阀构成。
当通过液体通路开闭阀30打开液体通路部18时,设备用热交换器12被供给在冷凝器14冷凝形成的液态的工作流体。另外,在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,设备用热交换器12被停止供给在冷凝器14冷凝形成的液态的工作流体。
因此,液体通路开闭阀30作为对向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量进行增减的供给量调节部发挥功能。并且,液体通路开闭阀30成为如下的结构:在不需要电池组BP的温度调节的条件成立时,减少向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量,以使设备用热交换器12的内部的工作流体的液面位于设备接近部121的下方侧。即,当对电池组BP进行保温的条件成立时,液体通路开闭阀30使向设备用热交换器12供给的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器12中的与电池组BP进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。此外,对电池组BP进行保温的条件也是在不需要电池组BP的温度调节时成立的条件。
具体而言,在不需要电池组BP的温度调节的条件成立时,本实施方式的液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭,以使设备用流体回路10中的位于液体通路开闭阀30的上方侧的部位的一部分作为储液部LR发挥功能。此外,储液部LR积存液态的工作流体。
本实施方式的液体通路部18包含位于冷凝器14与液体通路开闭阀30之间的中间液体通路部181而构成。中间液体通路部181构成为接近冷凝器14的部位位于接近液体通路开闭阀30的部位的上方侧,以便在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立时,能够积存液态的工作流体。即,本实施方式的中间液体通路部181构成为与冷凝器14连接的连接部位于与液体通路开闭阀30连接的连接部的上方侧。
在本实施方式的中间液体通路部181中,在液体通路开闭阀30的上方侧设置有与液体通路开闭阀30的下方侧的部位相比通路截面积扩大的扩大部182。在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立且通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,该扩大部182作为积存液态的工作流体的储液部LR发挥功能。
该扩大部182由将构成液体通路部18的配管进行扩管而形成的部位构成。此外,扩大部182不限于将构成液体通路部18的配管进行扩管而形成的部位,例如,也可以由与构成液体通路部18的配管分体的箱部。
在此,本实施方式的冷凝器14的气体入口部141配置于液体出口部142的上方侧,以便在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立时,能够积存液态的工作流体。即,本实施方式的冷凝器14配置于液体通路开闭阀30的上方侧并且气体入口部141配置于液体出口部142的上方侧。因此,在不需要电池组BP的温度调节的条件成立且通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,冷凝器14作为积存液态的工作流体的储液部LR发挥功能。
在本实施方式的设备用流体回路10中,在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,冷凝器14的内部空间、包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间作为积存液态的工作流体的储液部LR发挥功能。
储液部LR为如下容积:在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立且设备用热交换器12的内部的工作流体的液面降低到设备接近部121的下方侧时,液态的工作流体不溢出的容积。
本实施方式的储液部LR为即使设备用热交换器12的内部的工作流体的液面降低到接近下方侧的壁面的位置液态的工作流体也不溢出的容积。具体而言,储液部LR的内容积为能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体的容积。即,如图5所示,本实施方式的储液部LR的内容积Vc1大于设备用热交换器12的内容积Ve1,以便能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体。
在此,在能够将存在于设备用流体回路10的液态的工作流体全部积存于储液部LR的结构中,能够可靠地使设备用热交换器12中的电池组BP的冷却停止。因此,如图6所示,储液部LR的内容积Vc1优选成为如下的容积:能够对使封入到设备用流体回路10的工作流体全部液化时的液体量(即总液体量Lall)进行储液。
接着,参照图1对构成设备温度调节装置1的电子控制部的控制装置100进行说明。图1所示的控制装置100由包括处理器、存储部(例如,ROM、RAM)的微型计算机和其周边电路构成。此外,控制装置100的存储部由非易失性的实体存储介质构成。
控制装置100基于存储于存储部的控制程序来进行各种运算、处理。控制装置100对与输入侧连接的送风风扇BF、液体通路开闭阀30等各种设备的工作进行控制。
控制装置100在其输出侧连接有包括电池温度检测部101及冷凝器温度检测部102的各种传感器组。
电池温度检测部101由对电池组BP的电池温度Tb进行检测的温度传感器构成。此外,电池温度检测部101可以由多个温度传感器构成。在该情况下,电池温度检测部101例如也可以成为将多个温度传感器的检测值的平均值向控制装置100输入的结构。
冷凝器温度检测部102由对存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度进行检测的温度传感器构成。冷凝器温度检测部102不限于直接对存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度进行检测的结构,例如,也可以构成为将冷凝器14的表面温度检测作为存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度。
在此,本实施方式的控制装置100是将由对连接于其输入侧的各种控制设备进行控制的硬件及软件构成的多个控制部汇集而成的装置。在本实施方式的控制装置100中,汇集有对送风风扇BF的转速进行控制的风扇控制部100a、对液体通路开闭阀30的开闭状态进行控制的阀控制部100b等。在本实施方式中,控制装置100中的风扇控制部100a及阀控制部100b构成对供给量调节部及散热量调节部进行控制的控制部。
接着,参照图7的流程图对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。图7所示的控制处理在车辆的行驶中由控制装置100按照规定的周期执行。当然,设备温度调节装置1也可以成为使图7所示的控制处理在停车中由控制装置100执行的结构。此外,图7所示的各控制步骤构成实现控制装置100执行的各种功能的功能实现部。
如图7所示,控制装置100首先在步骤S110中读入各种传感器信号。具体而言,在步骤S110的处理中,读入由电池温度检测部101检测出的电池组BP的电池温度Tb及由冷凝器温度检测部102检测出的存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度。
接着,控制装置100判定不需要电池组BP的温度调节(具体而言,冷却)的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)是否成立。在本实施方式中,作为不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件),采用在电池组BP的电池温度Tb低于预先设定的电池组BP的允许下限温度Tbmin时成立的条件。即,控制装置100在步骤S112中判定电池组BP的电池温度Tb是否低于预先设定的电池组BP的允许下限温度Tbmin。允许下限温度Tbmin例如设定为即使电池组BP的电池温度Tb降低,电池组BP的输入输出特性也难以恶化的温度(例如,10℃)。
在步骤S112的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb为允许下限温度Tbmin以上的情况下,控制装置100在步骤S114中判定电池组BP的电池温度Tb是否高于预先设定的冷却必要温度Tbth。冷却必要温度Tbth例如设定为即使电池组BP的电池温度Tb上升,电池组BP的输入输出特性也难以恶化的温度(例如,40℃)。
在步骤S114的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb高于冷却必要温度Tbth的情况下,设备温度调节装置1转移到对电池组BP进行冷却的冷却模式。即,在步骤S114的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb高于冷却必要温度Tbth的情况下,控制装置100在步骤S116中将液体通路开闭阀30控制为打开状态。另外,控制装置100在步骤S118中使送风风扇BF工作而开始进行存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热。
在设备温度调节装置1中,当在冷却模式时由于车辆的行驶时的自发热等而电池组BP的电池温度Tb上升时,电池组BP的热移动到设备用热交换器12。在设备用热交换器12中,液态的工作流体的一部分通过从电池组BP吸热而蒸发。电池组BP通过存在于设备用热交换器12的内部的工作流体的蒸发潜热而冷却,其温度降低。
在设备用热交换器12蒸发形成的气态的工作流体从设备用热交换器12的气体出口部122流出到气体通路部16,并如图8的箭头Fcg所示那样,经由气体通路部16而向冷凝器14移动。
在冷凝器14中,通过向来自送风风扇BF的送风空气散热,从而气态的工作流体冷凝。在冷凝器14的内部,气态的工作流体液化而使得工作流体的比重增大。由此,在冷凝器14的内部液化后的工作流体通过其自重而朝向冷凝器14的液体出口部142下降。
在冷凝器14中冷凝形成的液态的工作流体从冷凝器14的液体出口部142流出到液体通路部18,并如图8的箭头Fcl所示那样,经由液体通路部18而向设备用热交换器12移动。并且,在设备用热交换器12中,经由液体通路部18而从液体入口部123流入的液态的工作流体的一部分通过从电池组BP吸热而蒸发。
如此,在设备温度调节装置1中,在冷却模式时,工作流体在气体状态与液体状态间发生相变并且在设备用热交换器12与冷凝器14之间进行循环,将热从设备用热交换器12输送到冷凝器14,从而将电池组BP冷却。
设备温度调节装置1成为如下的结构:即使不存在基于压缩机等的工作流体的循环所需要的驱动力,工作流体也在设备用流体回路10的内部进行自然循环。因此,与制冷循环等相比,设备温度调节装置1能够实现抑制了电力消耗量及噪音双方的效率良好的电池组BP的温度调节。
返回图7,在步骤S114的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb为冷却必要温度Tbth以下的情况下,设备温度调节装置1停止冷凝器14中的工作流体的散热。
具体而言,在步骤S114的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb为冷却必要温度Tbth以下的情况下,控制装置100在步骤S120中将液体通路开闭阀30控制为打开状态。另外,控制装置100在步骤S122中使送风风扇BF的工作停止而停止存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热。
即使送风风扇BF的工作停止,在存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb的情况下,设备温度调节装置1也将热从设备用热交换器12输送到冷凝器14,从而将电池组BP冷却。即,在设备温度调节装置1中,当存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,与冷却模式时同样,维持电池组BP的冷却。
因此,在冬季等冷凝器14的周围变为低温而冷凝器14的温度降低的情况下,由于继续进行基于设备温度调节装置1的电池组BP的冷却,因此有电池组BP的电池温度Tb低于允许下限温度Tbmin的可能性。
对此,当电池组BP的电池温度Tb与允许下限温度Tbmin相比降低时,本实施方式的设备温度调节装置1转移到过冷却防止模式,以使电池组BP不过度地冷却。即,在步骤S112的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb低于允许下限温度Tbmin的情况下,控制装置100在步骤S124中通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭。另外,控制装置100在步骤S126中使送风风扇BF的工作停止而停止存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热。
本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时通过液体通路开闭阀30而将液体通路部18关闭。即,本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体。
在设备温度调节装置1中,即使停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体,当存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,在冷凝器14中气态的工作流体也冷凝。
因此,在设备温度调节装置1中,如图9所示,在冷凝器14中冷凝后的液态的工作流体积存于由冷凝器14的内部空间和包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR。
在设备温度调节装置1中,伴随着积存于储液部LR的液态的工作流体增加,积存于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体减少。由此,在设备用热交换器12的内部,如图10所示,工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧。即,在设备用热交换器12的内部,与液态的工作流体相比气态的工作流体更接近设备接近部121。由此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,抑制基于设备用热交换器12的工作流体的蒸发的从电池组BP的吸热。
以上说明的本实施方式的设备温度调节装置1成为如下结构:在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立时,设备用热交换器12的内部的工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧。即,当对电池组BP进行保温的条件成立时,设备温度调节装置1使向设备用热交换器12供给的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器12中的与电池组BP进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。在这样的结构中,电池组BP接近设备用热交换器12的内部的气态的工作流体所存在的部位。
因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,设备用热交换器12的工作流体的蒸发引起的从电池组BP的吸热被抑制,因此能够充分地抑制电池组BP被过度地冷却。其结果是,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够通过电池组BP的内部的化学变化的抑制所带来的内部电阻的增加而避免输出特性恶化。
具体而言,本实施方式的设备温度调节装置1成为如下的结构:在不需要电池组BP的温度调节的条件成立时,通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭而将液态的工作流体积存于位于液体通路开闭阀30的上方侧的部位的一部分。
由此,当不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立且通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,储液部LR中的液态的工作流体的储液量增加。因此,能够适当地减少设备用热交换器12的内部的工作流体的液体量。
另外,本实施方式的设备温度调节装置1使冷凝器14的内部空间及中间液体通路部181作为储液部LR发挥功能。如此,设为使冷凝器14及液体通路部18的一部分作为储液部LR发挥功能的结构,从而不追加构件就能够充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
在此,本实施方式的设备温度调节装置1在中间液体通路部181的一部分设置有将通路截面积扩大而形成的扩大部182,使该扩大部182作为储液部LR发挥功能。如此,将储液部LR设为包括设置于中间液体通路部181的扩大部182的结构,从而能够通过少量构件充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
另外,在本实施方式的设备温度调节装置1中,储液部LR的内容积成为如下的容积:在设备用热交换器12的内部的工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧时,液态的工作流体不溢出。
由此,在设备用热交换器12的内部的工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧时,液态的工作流体不从储液部LR流出到设备用热交换器12。由此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够维持使设备用热交换器12的内部的工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧的状态。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够充分地抑制设备用热交换器12的工作流体的蒸发引起从电池组BP的吸热。
具体而言,本实施方式的储液部LR的内容积成为大于设备用热交换器12的内容积的容积。由此,在设备温度调节装置1中,在不需要电池组BP的温度调节的条件成立时,能够将存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体积存于储液部LR。因此,本实施方式的设备温度调节装置1能够充分地抑制设备用热交换器12的工作流体的蒸发引起从电池组BP的吸热。
在此,如前所述,储液部LR的内容积优选构成为能够积存填充于设备用流体回路10的工作流体全部液化时的液体量。在这样的结构中,能够防止在不需要电池组BP的温度调节的情况下液态的工作流体残存于设备用热交换器12。
(第一实施方式的变形例)
以下,参照图11~图14对第一实施方式的设备温度调节装置1的第一~第三变形例进行说明。此外,在不特别产生障碍的范围内,在本变形例中进行说明内容能够应用于后述的第二、第三实施方式的设备温度调节装置1。
(第一变形例)
在上述的第一实施方式中,例示了储液部LR的内容积大于设备用热交换器12的内容积的结构,但不限定于此。
如图11所示,本变形例的设备温度调节装置1的气体通路部16包含下方侧气体通路部162而构成,该下方侧气体通路部162位于设备用热交换器12中的位于最上方的部位Hu的下方侧。另外,本变形例的设备温度调节装置1的液体通路部18包含下方侧液体通路部183而构成,该下方侧液体通路部183相比于设备用热交换器12中的位于最上方的部位Hu而位于下方侧。
并且,本变形例的储液部LR的内容积为如下的容积:在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体及有可能流入设备用热交换器12的液态的工作流体。即,如图12所示,本实施方式的储液部LR的内容积Vc2大于设备用热交换器12的内容积Ve1、下方侧气体通路部162的内容积Vpg、下方侧液体通路部183的内容积Vpl的总和Ve2。
由此,在设备温度调节装置1中,除了设备用热交换器12的内部的液态的工作流体之外,还包括有可能流入设备用热交换器12的存在于下方侧气体通路部162及下方侧液体通路部183的液态的工作流体,都能够积存于储液部LR。因此,在本变形例的设备温度调节装置1中,在不需要电池组BP的温度调节的情况下,能够使设备用热交换器12中的工作流体的液面充分降低,因此能够充分地抑制设备用热交换器12中的从电池组BP的吸热。
(第二变形例)
在上述的第一实施方式中,作为对存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热量进行调节的散热量调节部而例示了送风风扇BF,但散热量调节部不限定于送风风扇BF。
如图13所示,散热量调节部也可以由蒸汽压缩式的制冷循环的低温的制冷剂流通的制冷剂侧热交换器HEC构成。在该情况下,通过使制冷循环中的压缩机的转速增减而使冷凝器14中的散热量变化。此外,在将图13所示的制冷剂侧热交换器HEC设为散热量调节部的情况下,对压缩机的转速进行控制的结构构成对散热量调节部进行控制的控制部。
(第三变形例)
另外,如图14所示,散热量调节部也可以由供在冷却水回路中流动的低温的防冻液流通的水侧热交换器HEL构成。在该情况下,通过使冷却水回路中的水泵的转速增减而使冷凝器14中的散热量变化。此外,在将图14所示的水侧热交换器HEL设为散热量调节部的情况下,对水泵的转速进行控制的结构构成对散热量调节部进行控制的控制部。
(第二实施方式)
接着,参照图15、图16对第二实施方式进行说明。如图15、图16所示,本实施方式的设备温度调节装置1与第一实施方式的不同点在于,在液体通路部18的中间液体通路部181未设置扩大部182。即,本实施方式的中间液体通路部181由通路截面积大致固定的配管构成。
在本实施方式的设备用流体回路10中,在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,冷凝器14的内部空间、中间液体通路部181的内部空间作为积存液态的工作流体的储液部LR发挥功能。
本实施方式的储液部LR的内容积成为能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体的容积。即,如图16所示,本实施方式的储液部LR的内容积Vc3大于设备用热交换器12的内容积Ve3,以便能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体。此外,与第一实施方式相同,储液部LR的内容积优选成为能够对使封入设备用流体回路10的工作流体全部液化时的液体量(即总液体量Lall)进行贮液。
本实施方式的其他的结构与第一实施方式相同。本实施方式的设备温度调节装置1能够与第一实施方式同样地得到与第一实施方式的设备温度调节装置1共通的结构所起的作用效果。
在本实施方式的设备温度调节装置1中,由于未在中间液体通路部181设置扩大部182,因此相对于第一实施方式的设备温度调节装置1,能够抑制构件个数。
(第二实施方式的变形例)
以下,参照图17~图22对第二实施方式的设备温度调节装置1的第一~第六变形例进行说明。此外,在不特别产生障碍的范围内,在本变形例中进行说明内容能够应用于前述的第一实施方式的设备温度调节装置1及后述的第三实施方式的设备温度调节装置1。
(第一变形例)
在上述的第二实施方式中,例示了储液部LR的内容积大于设备用热交换器12的内容积的结构,但不限定于此。
如图17所示,本变形例的设备温度调节装置1的气体通路部16包含下方侧气体通路部162而构成,该下方侧气体通路部162位于设备用热交换器12中的位于最上方的部位Hu的下方侧。另外,本变形例的设备温度调节装置1的液体通路部18包含下方侧液体通路部183而构成,该下方侧液体通路部183位于设备用热交换器12中的位于最上方的部位Hu的下方侧。
并且,本变形例的储液部LR的内容积成为如下的容积:在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体及有可能流入设备用热交换器12的液态的工作流体。即,如图17所示,本实施方式的储液部LR的内容积Vc4大于设备用热交换器12的内容积Ve3、下方侧气体通路部162的内容积Vpg、下方侧液体通路部183的内容积Vpl的总和Ve4。
由此,在设备温度调节装置1中,除了设备用热交换器12的内部的液态的工作流体之外,还包括有可能流入设备用热交换器12的存在于下方侧气体通路部162及下方侧液体通路部183的液态的工作流体,都能够积存于储液部LR。因此,在本变形例的设备温度调节装置1中,在不需要电池组BP的温度调节的情况下,能够使设备用热交换器12中的工作流体的液面充分降低,因此能够充分地抑制设备用热交换器12中的从电池组BP的吸热。
(第二变形例)
在上述的第二实施方式中,例示了冷凝器14的内部空间及中间液体通路部181的内部空间作为储液部LR发挥功能的结构,但不限定于此。
如第一实施方式所说明的那样,气体通路部16包含从冷凝器14的气体入口部141朝向上方侧延伸的上方侧气体通路部161而构成。该上方侧气体通路部161与位于液体通路开闭阀30的上方侧的冷凝器14的气体入口部141连接。因此,上方侧气体通路部161能够在不需要电池组BP的温度调节时积存液态的工作流体。
因此,在本变形例的设备用流体回路10中,以冷凝器14的内部空间、中间液体通路部181的内部空间及上方侧气体通路部161的内部空间构成储液部LR。
并且,本变形例的储液部LR的内容积成为如下的容积:在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,能够积存存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体及有可能流入设备用热交换器12的液态的工作流体。即,如图18所示,本实施方式的储液部LR的内容积Vc5大于设备用热交换器12的内容积Ve3、下方侧气体通路部162的内容积Vpg、下方侧液体通路部183的内容积Vpl的总和Ve4。
由此,在设备用流体回路10中,在不需要电池组BP的温度调节时,能够使气体通路部16的一部分,即上方侧气体通路部161作为储液部LR发挥功能,能够充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
(第三变形例)
在上述的第二实施方式中,例示了气体通路部16的上方侧气体通路部161仅包含从冷凝器14的气体入口部141沿着铅垂方向DRg向上方侧延伸的部位,但不限定于此。
例如图19所示,上方侧气体通路部161也可以成为弯折为L字形的形状。即,上方侧气体通路部161也可以成为包含沿着铅垂方向DRg延伸的部位161a、161b和沿与铅垂方向DRg交差的方向延伸的部位161c的结构。
由此,在本变形例的设备温度调节装置1中,由于能够使上方侧气体通路部161的内容积增加,因此能够充分地确保不需要电池组BP的温度调节的条件成立时的储液部LR的内容积。
(第四变形例)
在上述的第二实施方式中,例示了成为在气体通路部16的上方侧气体通路部161与液体通路部18之间连接冷凝器14的配置方式的结构,但不限定于此。
例如图20所示,冷凝器14也可以成为以气体入口部141位于设备用流体回路10的最上部的方式配置的结构。此外,本变形例的冷凝器14成为在铅垂方向DRg上液体出口部142位于气体入口部141的下方侧的配置方式。
(第五变形例)
另外,例如图21所示,冷凝器14也可以成为以气体入口部141及液体出口部142双方位于设备用流体回路10的最上部的方式配置的结构。此外,本变形例的冷凝器14成为在铅垂方向DRg上液体出口部142位于与气体入口部141相同高度的配置方式。
(第六变形例)
在上述的第二实施方式中,对于以单一的冷凝器14使气态的工作流体冷凝的例子进行了说明,但不限定于此。
设备温度调节装置1也可以成为具备多个冷凝器14的结构。例如图22所示,设备温度调节装置1也可以成为具备第一冷凝器14A、第二冷凝器14B的结构。
在该情况下,可以设为以不同的散热量调节部对各冷凝器14A、14B进行冷却的结构。在图22中,例示了以送风风扇BF构成第一冷凝器14A的散热量调节部,以制冷循环的制冷剂侧热交换器HEC构成第二冷凝器14B的散热量调节部。
本变形例的设备温度调节装置1具备多个冷凝器14A、14B。在本变形例的设备温度调节装置1中,由于能够使多个冷凝器14A、14B作为储液部LR发挥功能,因此能够充分地确保不需要电池组BP的温度调节的条件成立时的储液部LR的内容积。
而且,本变形例的设备温度调节装置1成为具备多个冷凝器14A、14B,并且以不同的散热量调节部对各冷凝器14A、14B进行冷却的结构。如此,在以不同的散热量调节部对多个冷凝器14A、14B中的工作流体进行冷却的结构中,能够充分地确保设备温度调节装置1中的散热能力的调节幅度。这在实现设备温度调节装置1的能量效率的提高方面有效。
(第三实施方式)
接着,参照图23对第三实施方式进行说明。本实施方式的设备温度调节装置1的过冷却防止模式时的工作与第一实施方式不同。
本实施方式的控制装置100在过冷却防止模式时以减少向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量的方式控制液体通路开闭阀30之后,以增加冷凝器14中的工作流体的散热量的方式控制送风风扇BF的工作。
以下,参照图23的流程图对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。图23所示的控制处理由控制装置100执行。图23所示的控制处理中的步骤S110~S122的处理与第一实施方式所说明的图7的步骤S110~步骤S122的处理相同。因此,在本实施方式中,对于步骤S110~S122的处理,省略其说明,或简单地进行说明。
如图23所示,对于控制装置100,在步骤S112的判定处理的结果是判定为电池组BP的电池温度Tb低于允许下限温度Tbmin的情况下,控制装置100在步骤S124中通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭。
另外,控制装置100在步骤S126A中使送风风扇BF工作而开始存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热。即,控制装置100在以减少向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量的方式控制液体通路开闭阀30之后,以增加冷凝器14中的工作流体的散热量的方式控制送风风扇BF的工作。由此,存在于设备用流体回路10的气态的工作流体通过冷凝器14冷凝,冷凝形成的液态的工作流体积存于储液部LR。
接下来,控制装置100在步骤S128中判定是否完成向储液部LR积存液态的工作流体。本实施方式的控制装置100在步骤S126中使送风风扇BF工作之后经过规定的基准时间时,判定为完成向储液部LR积存液态的工作流体。
在此,步骤S128的处理也可以是以与从在步骤S126使送风风扇BF工作起的经过时间无关的方式,判定是否完成向储液部LR积存液态的工作流体的处理。例如,控制装置100也可以是在步骤S126中使送风风扇BF工作之后电池组BP的电池温度Tb上升至规定的温度时判定为完成向储液部LR积存液态的工作流体的结构。另外,控制装置100也可以成为如下结构:对实际的向储液部LR积存的液态的工作流体的储液量进行监视且在该储液量超过规定的基准量时判定为完成向储液部LR积存液态的工作流体。
在步骤S128中判定为完成向储液部LR积存液态的工作流体的情况下,控制装置100在步骤S130中使送风风扇BF的工作停止而停止存在于冷凝器14的内部的工作流体的散热。
本实施方式的其他结构与第一实施方式相同。本实施方式的设备温度调节装置1能够与第一实施方式同样地得到与第一实施方式的设备温度调节装置1共通的结构所起的作用效果。
在本实施方式的设备温度调节装置1中,成为在使向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量减少时使冷凝器14中的工作流体的散热量增加的结构。由此,在不需要电池组BP的温度调节的条件成立时,能够快速地使设备用热交换器12的工作流体的液面降低到设备接近部121的下方侧。
(第四实施方式)
接着,参照图24~图26对第五实施方式进行说明。本实施方式的设备温度调节装置1与第一实施方式的不同点在于,在液体通路部18设置有位于设备用热交换器12的下方侧的部位。在本实施方式中,主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图24所示,液体通路部18包含下方侧液体通路部183A而构成,该下方侧液体通路部183A位于设备用热交换器12中的位于最上方的部位的下方侧。该下方侧液体通路部183A构成为位于最下方侧的最下方部184处于设备用热交换器12的液体入口部123的下方。
具体而言,本实施方式的下方侧液体通路部183A包含与设备用热交换器12的液体入口部123相比向下方突出的U字形的部位而构成。此外,若下方侧液体通路部183A是最下方部184处于设备用热交换器12的液体入口部123的下方的结构,则下方侧液体通路部183A也可以成为不具有U字形的部位的结构。
接着,参照图25、图26对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。如图25所示,本实施方式的设备温度调节装置1在冷却模式时以液体通路开闭阀30成为打开状态的状态使送风风扇BF工作。
由此,设备温度调节装置1通过从电池组BP吸热而使液态的工作流体的一部分蒸发。电池组BP通过存在于设备用热交换器12的内部的工作流体的蒸发潜热而冷却,其温度降低。
在设备用热交换器12蒸发形成的气态的工作流体从设备用热交换器12的气体出口部122流出到气体通路部16,并如图25的箭头Fcg所示,经由气体通路部16而向冷凝器14移动。
在冷凝器14中,气态的工作流体通过向来自送风风扇BF的送风空气散热而冷凝。在冷凝器14的内部,气态的工作流体液化而使得工作流体的比重增大。由此,在冷凝器14的内部液化的工作流体通过其自重而朝向冷凝器14的液体出口部142下降。
在冷凝器14冷凝形成的液态的工作流体从冷凝器14的液体出口部142流出到液体通路部18,并如图25的箭头Fcl所示那样,经由液体通路部18而向设备用热交换器12移动。并且,在设备用热交换器12中,经由液体通路部18而从液体入口部123流入的液态的工作流体的一部分通过从电池组BP吸热而蒸发。
如此,在设备温度调节装置1中,在冷却模式时,工作流体在气体状态与液体状态间发生相变并且在设备用热交换器12与冷凝器14之间进行循环,通过将热从设备用热交换器12向冷凝器14输送而将电池组BP冷却。
在此,在冷却模式时,在设备用热交换器12蒸发形成的气态的工作流体的一部分有时会从设备用热交换器12的液体入口部123流出到液体通路部18。当流出到液体通路部18的气态的工作流体流入冷凝器14时,由于难以确保液体通路部18中的水头,因而阻碍设备用流体回路10中的工作流体的循环。
对此,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的液体入口部123的下方侧的结构,气态的工作流体难以经由液体通路部18流入冷凝器14。由此,本实施方式的设备温度调节装置1能够恰当地使工作流体在设备用流体回路10中进行循环。
另外,当对电池组BP进行保温的条件成立时,本实施方式的设备温度调节装置1转移到过冷却防止模式。本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时,在使送风风扇BF的工作停止了的状态下通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭。即,本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体。
在设备温度调节装置1中,即使停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体,当存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,在冷凝器14中气态的工作流体也冷凝。
因此,在设备温度调节装置1中,如图26所示,在冷凝器14中冷凝后的液态的工作流体积存于由冷凝器14的内部空间和包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR。
在此,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的下方侧的结构。因此,在过冷却防止模式时,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体也积存于液体通路部18中的位于设备用热交换器12的下方侧的部位。
由此,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体减少,从而在设备用热交换器12的内部,工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧。即,在设备用热交换器12的内部,在与电池组BP进行热交换的部位的下方侧,以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
以上说明的本实施方式的设备温度调节装置1能够与第一实施方式同样地得到与第一实施方式的设备温度调节装置1共通的结构所起的作用效果。尤其是,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的下方侧的结构。由此,在冷却模式时,能够恰当地使工作流体在设备用流体回路10中进行循环。
另外,在对电池组BP进行保温的条件成立时,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体也积存于液体通路部18中的位于设备用热交换器12的下方侧的部位。由此,能够缩小由冷凝器14的内部空间、包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR的内容积。
(第五实施方式)
接着,参照图27~图32对第五实施方式进行说明。在本实施方式中,与第一实施方式的不同点在于,成为设备用热交换器12配置于与电池组BP的侧面部相对的位置的结构。在本实施方式中,主要对与第一实施方式不同的部分进行说明。
如图27、图28所示,本实施方式的设备用热交换器12包含筒状的上箱124、筒状的下箱125、将上箱124与下箱125连通的多个管126而构成。此外,设备用热交换器12也可以成为如下的结构:取代多个管126,上箱124与下箱125通过在中空状的部件的内侧形成多个流路的部件连通。
构成设备用热交换器12的各部件例如由铝、铜等导热性的高的金属构成。此外,构成设备用热交换器12的各部件也可以由金属以外的导热性高的材料构成。
上箱124设置于设备用热交换器12中的铅垂方向DRg上的上侧的部位。在上箱124中,在长度方向上的一方侧设置有与气体通路部16的下方侧的端部连接的气体出口部122。气体出口部122构成设备用热交换器12中的与气体通路部16连接的气体侧连接部。
下箱125设置于设备用热交换器12中的铅垂方向DRg上的下侧的部位。在下箱125中,在长度方向上的一方侧设置有与液体通路部18的下方侧的端部连接的液体入口部123。液体入口部123构成设备用热交换器12中的与液体通路部18连接的液体侧连接部。
在设备用热交换器12的外侧,经由具有电绝缘性的导热片13而设置有电池组BP。设备用热交换器12通过导热片13而确保与电池组BP的绝缘性,并且与电池组BP之间的热电阻变小。
设备用热交换器12在与铅垂方向DRg正交的方向上以与电池组BP相对的方式配置。在与铅垂方向DRg正交的方向上,本实施方式的设备用热交换器12的与电池组BP相对的部位构成与电池组BP进行热交换的部位(即,设备接近部121)。该设备接近部121是使热在电池组BP与设备用热交换器12之间移动的导热部。设备接近部121具有覆盖电池组BP的侧面部的整体的大小,以便在构成电池组BP的各电池单元BC不产生温度分布。此外,本实施方式的设备接近部121沿着铅垂方向DRg延伸。
本实施方式的电池组BP以设置有端子TE的面的相反侧的面经由导热片13而与设备用热交换器12的设备接近部121相对的方式设置。构成电池组BP的各电池单元BC沿与铅垂方向DRg交差的方向排列。
在本实施方式的设备温度调节装置1中,在液体通路部18设置有液体通路开闭阀30。在对电池组BP进行保温的条件成立时,液体通路开闭阀30使向设备用热交换器12供给的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器12中的与电池组BP进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。与第一实施方式同样地,液体通路开闭阀30作为使向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量增减的供给量调节部发挥功能。
在本实施方式的设备用流体回路10中,在通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭时,冷凝器14的内部空间、包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间作为积存液态的工作流体的储液部LR发挥功能。
本实施方式的储液部LR形成如下的容积:即使设备用热交换器12的内部的工作流体的液面降低到与电池组BP进行热交换的部位即设备接近部121的下端位置,液态的工作流体也不溢出。
例如图29所示,设备温度调节装置1成为冷却模式时的工作流体的液面LS1位于设备用热交换器12的大致中央部分的结构。在该情况下,储液部LR的内容积Vc设定为能够使过冷却防止模式时的工作流体的液面LS2降低到设备接近部121的下端位置。具体而言,储液部LR的内容积Vc大于冷却模式时的工作流体的液面LS1的位置与设备接近部121的下端位置之间的设备用热交换器12的内容积Ve(HX)及液体通路部18的内容积Ve(pipe)的合计值Ve。
接着,参照图30~图32对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。如图30所示,本实施方式的设备温度调节装置1在冷却模式时以液体通路开闭阀30成为打开状态的状态使送风风扇BF工作。
由此,如图30所示,在设备温度调节装置1中,工作流体在气体状态与液体状态之间发生相变并且在设备用热交换器12与冷凝器14之间进行循环,通过将热从设备用热交换器12输送到冷凝器14而将电池组BP冷却。
另外,当对电池组BP进行保温的条件成立时,本实施方式的设备温度调节装置1转移到过冷却防止模式。本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时,在使送风风扇BF的工作停止了的状态下通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭。即,本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体。
在设备温度调节装置1中,即使停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体,当存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,在冷凝器14中气态的工作流体也冷凝。
因此,在设备温度调节装置1中,如图31所示,在冷凝器14中冷凝后的液态的工作流体积存于由冷凝器14的内部空间和包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR。
由此,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体减少,从而在设备用热交换器12的内部,工作流体的液面LS2降低到设备接近部121的下方侧。即,在设备用热交换器12的内部中,在与电池组BP进行热交换的部位的下方侧,以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
如图32所示,当对电池组BP进行保温的条件成立时,以上说明的本实施方式的设备温度调节装置1在设备用热交换器12中的与电池组BP进行热交换的部位的下方侧,以隔着气态的工作流体的状态形成液面LS2。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,由于基于设备用热交换器12的工作流体的蒸发的从电池组BP的吸热被抑制,因此能够充分地抑制电池组BP被过度地冷却。其结果是,在本实施方式的设备温度调节装置1中,通过电池组BP的内部的化学变化的抑制所带来的内部电阻的增加而能够避免输出特性恶化。
在此,在本实施方式中,对在液体通路部18的中间液体通路部181设置有扩大部182的例子进行了说明,但不限定于此。本实施方式的设备温度调节装置1也可以如第二实施方式那样,应用于在液体通路部18的中间液体通路部181未设置扩大部182的结构。
(第六实施方式)
接着,参照图33~图35对第六实施方式进行说明。本实施方式的设备温度调节装置1与第一实施方式的不同点在于,在液体通路部18设置有位于设备用热交换器12的下方侧的部位。在本实施方式中,主要对与第五实施方式不同的部分进行说明。
如图33所示,液体通路部18包含下方侧液体通路部183A而构成,该下方侧液体通路部183A位于设备用热交换器12中的位于最上方的部位的下方侧。该下方侧液体通路部183A以位于最下方侧的最下方部184处于设备用热交换器12的液体入口部123的下方的方式构成。
具体而言,本实施方式的下方侧液体通路部183A包含与设备用热交换器12的液体入口部123相比向下方突出的U字形的部位而构成。此外,若是最下方部184处于设备用热交换器12的液体入口部123的下方的结构,则下方侧液体通路部183A也可以成为不具有U字形的部位的结构。
接着,参照图34、图35对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。如图34所示,本实施方式的设备温度调节装置1在冷却模式时以液体通路开闭阀30成为打开状态的状态使送风风扇BF工作。
由此,如图30所示,在设备温度调节装置1中,工作流体在气体状态与液体状态之间发生相变并且在设备用热交换器12与冷凝器14之间进行循环,通过将热从设备用热交换器12输送到冷凝器14而将电池组BP冷却。
在此,在冷却模式时,在设备用热交换器12蒸发形成的气态的工作流体的一部分有时会从设备用热交换器12的液体入口部123流出到液体通路部18。当流出到液体通路部18的气态的工作流体流入冷凝器14时,设备用流体回路10中的工作流体的循环受到阻碍。
对此,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的下方侧的结构,气态的工作流体难以经由液体通路部18流入冷凝器14。由此,本实施方式的设备温度调节装置1能够恰当地使工作流体在设备用流体回路10中进行循环。
另外,当对电池组BP进行保温的条件成立时,本实施方式的设备温度调节装置1转移到过冷却防止模式。本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时,在使送风风扇BF的工作停止了的状态下通过液体通路开闭阀30将液体通路部18关闭。即,本实施方式的设备温度调节装置1在过冷却防止模式时停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体。
在设备温度调节装置1中,即使停止向设备用热交换器12供给液态的工作流体,当存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度高于电池组BP的电池温度Tb时,在冷凝器14中气态的工作流体也冷凝。
因此,在设备温度调节装置1中,如图35所示,在冷凝器14中冷凝后的液态的工作流体积存于由冷凝器14的内部空间和包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR。
在此,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的下方侧的结构。因此,在过冷却防止模式时,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体也积存于液体通路部18中的位于设备用热交换器12的下方侧的部位。
由此,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体减少,从而在设备用热交换器12的内部,工作流体的液面LS降低到设备接近部121的下方侧。即,在设备用热交换器12的内部,在与电池组BP进行热交换的部位的下方侧,以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
以上说明的本实施方式的设备温度调节装置1能够与第五实施方式同样地得到与第五实施方式的设备温度调节装置1共通的结构所起的作用效果。尤其是,在本实施方式中,液体通路部18的一部分成为位于设备用热交换器12的下方侧的结构。由此,在冷却模式时,能够恰当地使工作流体在设备用流体回路10中进行循环。
另外,在对电池组BP进行保温的条件成立时,存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体也积存于液体通路部18中的位于设备用热交换器12的下方侧的部位。由此,能够缩小由冷凝器14的内部空间、包含扩大部182的中间液体通路部181的内部空间构成的储液部LR的内容积。
(其他实施方式)
以上,对本发明的代表性的实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式,例如,可以进行如下的各种变形。
在上述的各实施方式中,对使液体通路开闭阀30作为供给量调节部发挥功能的例子进行了说明,但不限定于此。如果是在不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)成立时能够使向设备用热交换器12供给的液态的工作流体的供给量减少的结构,则供给量调节部例如也可以由不具有全闭功能的流量调节阀构成。
在上述的各实施方式中,对由电磁阀构成液体通路开闭阀30的例子进行了说明,但液体通路开闭阀30例如也可以由具有以与通电无关的方式进行工作的阀机构的机械式的阀构成。
如上述的各实施方式那样,希望将储液部LR的内容积设为大于设备用热交换器12的内容积的容积,但不限定于此。如果是在设备用热交换器12的内部的工作流体的液面降低至设备接近部121的下方侧时液态的工作流体不溢出的容积,则储液部LR也可以形成小于设备用热交换器12的内容积的容积。
在上述的第一~第四实施方式中,对设备用热交换器12配置于与电池组BP的底面部相对的位置的例子进行了说明,但不限定于此。设备温度调节装置1例如也可以成为设备用热交换器12配置于与电池组BP的侧面部相对的位置的结构。在该情况下,只要在设备用热交换器12的内部存在工作流体,则工作流体的液面LS有可能降低到设备接近部121的下方侧。因此,在设备用热交换器12与电池组BP的侧面部相对配置的结构中,在过冷却防止模式时,希望使存在于设备用热交换器12的内部的液态的工作流体全部移动到储液部LR。
在上述的各实施方式中,对将设备用热交换器12的气体出口部122及液体入口部123设置于彼此相对的侧面部的例子进行了说明,但不限定于此。气体出口部122及液体入口部123例如也可以设置于设备用热交换器12的上表面部。
另外,设备用热交换器12的气体出口部122与液体入口部123在铅垂方向DRg上的高度也可以彼此不同。在该情况下,优选设为气体出口部122处于比液体入口部123高的位置的结构。
在上述的各实施方式中,对通过设备温度调节装置1来调节单一的电池组BP的温度的例子进行了说明,但不限定于此。设备温度调节装置1可以对多个设备的温度进行调节。
在上述的各实施方式中,作为不需要电池组BP的温度调节的条件,采用在电池组BP的电池温度Tb低于预先设定的电池组BP的允许下限温度Tbmin时成立的条件,但不限定于此。不需要电池组BP的温度调节的条件(即,对电池组BP进行保温的条件)例如也可以是在电池组BP的周围的大气温度为规定的温度以下时成立的条件。
在上述的各实施方式中,对将本发明的设备温度调节装置1应用于对搭载于车辆的电池组BP的电池温度Tb进行调节的装置的例子进行了说明,但不限定于此。即,本发明的设备温度调节装置1的应用对象不限于电池组BP,能够广泛地应用于对其他设备的温度进行调节的装置。
在上述的实施方式中,无需多言,除了特别明确表示是必须的情况及原理被认为明显是必须的情况等,构成实施方式的要素并不是必须的。
在上述的实施方式中,在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下,除了特别明确表示是必须的情况及原理上明显被限定为特定的数的情况等,并不限定于该特定的数。
在上述的实施方式中,在提及构成要素等的形状、位置关系等时,除了特别明确表示的情况及原理上被限定为特定的形状、位置关系等的情况等,并不限定于该形状、位置关系等。
(总结)
根据上述的实施方式的一部分或全部所示的第一观点,设备温度调节装置具备对向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量进行增减的供给量调节部。并且,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,供给量调节部使向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少,以便在设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
另外,根据第二观点,设备温度调节装置的供给量调节部由对液体通路部进行开闭的液体通路开闭阀构成。另外,设备用热交换器、冷凝器、气体通路部及液体通路部构成作为环状的回路的设备用流体回路。并且,液体通路开闭阀成为如下结构:在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,将液体通路部关闭,以便使设备用流体回路中的位于液体通路开闭阀的上方侧的部位的一部分作为积存液态的工作流体的储液部发挥功能。
由此,当对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,储液部中的液态的工作流体的储液量增加,从而能够使存在于设备用热交换器的内部的液态的工作流体减少。
另外,根据第三观点,设备温度调节装置的冷凝器的与气体通路部连接的气体入口部配置于与液体通路部连接的液体出口部的上方侧,以便在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时能够积存液态的工作流体。并且,储液部包含冷凝器而构成。
由此,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,由于能够使冷凝器作为储液部发挥功能,因此不追加构件就能够充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
另外,根据第四观点,在设备温度调节装置的液体通路部中,在供给量调节部的上方侧设置有扩大部,该扩大部与位于供给量调节部的下方侧的部位相比通路部截面积扩大。并且,储液部包含扩大部而构成。
如此,如果将储液部设为包含液体通路部中的通路部截面积扩大的扩大部的结构,则能够通过较少的构件来充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
另外,根据第五观点,设备温度调节装置的液体通路部包含位于冷凝器与供给量调节部之间的中间液体通路部而构成。该中间液体通路部构成为接近冷凝器的部位位于接近供给量调节部的部位的上方侧,以便在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时能够积存液态的工作流体。并且,储液部包含中间液体通路部而构成。
由此,在不需要温度调节对象设备的温度调节的条件成立时,由于能够使中间液体通路部作为储液部发挥功能,因此能够充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
另外,根据第六观点,设备温度调节装置的气体通路部包含从冷凝器的气体入口部朝向上方侧延伸的上方侧气体通路部而构成。另外,上方侧气体通路部在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时能够积存液态的工作流体。并且,储液部包含上方侧气体通路部而构成。
由此,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,由于能够使上方侧气体通路部作为储液部发挥功能,因此能够充分地确保用于积存液态的工作流体的内容积。
根据第七观点,设备温度调节装置的储液部的内容积为如下容积:即使在对温度调节对象设备进行保温的条件成立且设备用热交换器的内部的工作流体的液面降低到设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧,液态的工作流体也不溢出。
由此,即使设备用热交换器的内部的工作流体的液面降低到设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧,液态的工作流体也不会从储液部溢出到设备用热交换器。因此,设备温度调节装置能够将设备用热交换器内部的工作流体的液面维持在降低到设备用热交换器中的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧的状态,能够充分抑制设备用热交换器的工作流体的蒸发引起的从温度调节对象设备的吸热。
另外,根据第八观点,设备温度调节装置的储液部的内容积大于设备用热交换器的内容积。由此,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,由于能够将存在于设备用热交换器的内部的液态的工作流体积存于储液部,因此能够充分抑制设备用热交换器的工作流体的蒸发引起的从温度调节对象设备的吸热。
另外,根据第九观点,设备温度调节装置的气体通路部包含位于设备用热交换器中的位于最上方的部位的下方侧的部位,即下方侧气体通路部而构成。另外,设备温度调节装置的液体通路部包含位于设备用热交换器中的位于最上方的部位的下方侧的部位,即下方侧液体通路部而构成。并且,储液部的内容积大于设备用热交换器的内容积、下方侧气体通路部的内容积及下方侧液体通路部的内容积的总和。
由此,在对温度调节对象设备进行保温的条件成立时,除了设备用热交换器的内部的液态的工作流体之外,还包括有可能流入设备用热交换器的存在于下方侧气体通路部及下方侧液体通路部的液态的工作流体,都能够积存于储液部。因此,在本发明的设备温度调节装置中,能够充分抑制设备用热交换器中的液态的工作流体的蒸发引起的从温度调节对象设备的吸热。
另外,根据第十观点,在设备温度调节装置中,在将填充于设备用流体回路的工作流体全部液化时的液体量设为总液体量时,储液部的内容积为能够积存总液体量的容积。
由此,由于储液部的内容积大于使填充于设备用流体回路的工作流体全部液化时的体积,因此在不需要温度调节对象设备的温度调节的情况下,能够防止液态的工作流体残存于设备用热交换器。
另外,根据第十一观点,在设备温度调节装置中,对温度调节对象设备进行保温的条件在温度调节对象设备的温度低于预先设定的温度调节对象设备的允许下限温度时成立。如此,如果设为在温度调节对象设备的温度低于允许下限温度时,以增加储液部中的液态的工作流体的储液量的方式使向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少的结构,则能够充分抑制温度调节对象设备被过度地冷却。
另外,根据第十二观点,设备温度调节装置具备:散热量调节部,该散热量调节部对冷凝器中的工作流体的散热量进行调节;以及控制部,该控制部对供给量调节部及散热量调节部进行控制。控制部成为如下的结构:在以减少向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量的方式控制供给量调节部之后,以增加冷凝器中的工作流体的散热量的方式控制散热量调节部。
由此,由于在使向设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少时使冷凝器中的工作流体的散热量增加,因此能够快速地使设备用热交换器的内部的工作流体的液面降低到设备用热交换器的与温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧。
由此,能够快速地抑制设备用热交换器的工作流体的蒸发引起的从温度调节对象设备的吸热,能够充分抑制温度调节对象设备被过度地冷却。
另外,根据第十三观点,在设备温度调节装置中,温度调节对象设备包含搭载于车辆的电池组。由此,由于能够抑制电池组的电池温度过度降低,因此通过电池组的内部的化学变化的抑制所带来的电池组的内部电阻的增加而能够避免输出特性恶化。

Claims (13)

1.一种设备温度调节装置,能够对至少一个温度调节对象设备(BP)的温度进行调节,该设备温度调节装置的特征在于,具备:
设备用热交换器(12),该设备用热交换器从所述温度调节对象设备吸热而使液态的工作流体蒸发;
冷凝器(14、14A、14B),该冷凝器配置于所述设备用热交换器的上方,且使在所述设备用热交换器中蒸发形成的气态的工作流体冷凝;
气体通路部(16),该气体通路部将在所述设备用热交换器中蒸发形成的气态的工作流体向所述冷凝器引导;
液体通路部(18),该液体通路部将在所述冷凝器中冷凝形成的液态的工作流体向所述设备用热交换器引导;以及
供给量调节部(30),该供给量调节部对向所述设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量进行增减,
所述供给量调节部为如下结构:在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立时,使向所述设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量减少,以便在所述设备用热交换器中的与所述温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧以隔着气态的工作流体的状态形成液面。
2.根据权利要求1所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述供给量调节部由对所述液体通路部进行开闭的液体通路开闭阀(30)构成,
在将包含所述设备用热交换器、所述冷凝器、所述气体通路部及所述液体通路部而构成的环状的回路设为设备用流体回路(10)时,
所述液体通路开闭阀成为如下结构:在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立时,将所述液体通路部关闭,以使所述设备用流体回路中的位于所述液体通路开闭阀的上方侧的部位的一部分作为积存液态的工作流体的储液部(LR)发挥作用。
3.根据权利要求2所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述冷凝器的与所述气体通路部连接的气体入口部(141、141A、141B)配置于与所述液体通路部连接的液体出口部(142、142A、142B)的上方侧,以便在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立时能够积存液态的工作流体,
所述储液部包含所述冷凝器而构成。
4.根据权利要求2或3所述的设备温度调节装置,其特征在于,
在所述液体通路部中,在所述供给量调节部的上方侧设置有扩大部(182),该扩大部与位于所述供给量调节部的下方侧的部位相比通路部截面积扩大,
所述储液部包含所述扩大部而构成。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述液体通路部包含位于所述冷凝器与所述供给量调节部之间的中间液体通路部(181)而构成,
所述中间液体通路部构成为接近所述冷凝器的部位位于接近所述供给量调节部的部位的上方侧,以便在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立时能够积存液态的工作流体,
所述储液部包含所述中间液体通路部而构成。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述气体通路部包含从所述冷凝器的气体入口部(141、141A)朝向上方侧延伸的上方侧气体通路部(161)而构成,
在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立时,所述上方侧气体通路部能够积存液态的工作流体,
所述储液部包含所述上方侧气体通路部而构成。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述储液部的内容积为如下容积:在对所述温度调节对象设备进行保温的条件成立且所述设备用热交换器的内部的工作流体的液面降低到所述设备用热交换器中的与所述温度调节对象设备进行热交换的部位的下方侧时,液态的工作流体不溢出。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述储液部的内容积大于所述设备用热交换器的内容积。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
在将所述气体通路部中的与所述设备用热交换器的位于最上方的部位相比位于下方侧的部位设为下方侧气体通路部(162),并将所述液体通路部中的与所述设备用热交换器的位于最上方的部位相比位于下方侧的部位设为下方侧液体通路部(183)时,
所述储液部的内容积大于所述设备用热交换器的内容积、所述下方侧气体通路部的内容积及所述下方侧液体通路部的内容积的总和。
10.根据权利要求2或7所述的设备温度调节装置,其特征在于,
在将填充于所述设备用流体回路的工作流体全部液化时的液体量设为总液体量时,
所述储液部的内容积为能够积存所述总液体量的容积。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
对所述温度调节对象设备进行保温的条件在所述温度调节对象设备的温度低于预先设定的所述温度调节对象设备的允许下限温度时成立。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,具备:
散热量调节部(BF),该散热量调节部对所述冷凝器中的工作流体的散热量进行调节;以及
控制部(100),该控制部对所述供给量调节部及所述散热量调节部进行控制,
所述控制部在以减少向所述设备用热交换器供给的液态的工作流体的供给量的方式控制所述供给量调节部之后,以增加所述冷凝器中的工作流体的散热量的方式控制所述散热量调节部。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组(BP)构成。
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