CN109791025B - 设备温度调节装置 - Google Patents

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Abstract

设备温度调节装置(1)具备:吸热器(12),该吸热器从温度调节对象设备(BP)吸热而使液体状的工作流体蒸发;以及冷凝器(14),该冷凝器配置于吸热器的上方,使在吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝。设备温度调节装置具备:气体通路部(16),该气体通路部将在吸热器蒸发的气体状的工作流体向冷凝器引导;以及液体通路部(18),该液体通路部将在冷凝器冷凝的液体状的工作流体向吸热器引导。并且,气体通路部和液体通路部的至少一部分彼此抵接。

Description

设备温度调节装置
关联申请的相互参照
本发明以2016年9月26日申请的日本申请编号2016-186951号为基础,将其记载内容引用于此。
技术领域
本发明涉及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的温度进行调节。
背景技术
以往,已知通过环型的热虹吸方式的温度调节装置调节电池温度的电池温度调节装置(例如,参照专利文献1)。该专利文献1所记载的电池温度调节装置具有作为使热介质(即,工作流体)冷凝的冷凝器的热介质冷却部、以及作为电池冷却器的温度调节部。
并且,电池温度调节装置中,通过液相流路和气相流路将热介质冷却部和温度调节部连接,从而构成环状的流体循环回路,液相流路将液相的热介质从热介质冷却部向温度调节部引导,气相流路将气相的热介质从温度调节部向热介质冷却部引导。
在电池温度调节装置中,通过热介质的液相和气相的相变化使热介质在热介质冷却部和温度调节部之间循环。由此,在电池温度调节装置中,温度调节部持续从电池吸热,从而冷却电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-41418号公报
并且,专利文献1所记载的电池温度调节装置中,液相流路向外部露出,所述液相流路将液相的热介质从热介质冷却部向温度调节部引导,在液相流路中流动的液相的热介质因从外部受热而成为容易蒸发的状态。当工作流体在液相流路蒸发时,蒸发的气相的工作流体从温度调节部侧向热介质冷却部侧逆流。由于这样的逆流是阻碍流体循环回路中的工作流体的循环,而降低温度调节部对于温度调节对象设备的冷却性能的主要原因,因此不优选。
作为其对策,考虑例如,在液相流路的外侧或者内侧追加用于抑制在液相流路中流动的工作流体从外部受热的隔热部材等。
然而,由于当对液相流路追加隔热部材时,导致设备温度调节装置的结构复杂化并且增加部件数量,因此不优选。
发明内容
本发明的目的在于提供一种设备温度调节装置,能够通过简单的结构提高温度调节对象设备的冷却性能。
本发明将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作为对象。
根据本发明的一个观点,设备温度调节装置具备:
吸热器,该吸热器从温度调节对象设备吸热而使液体状的工作流体蒸发;
冷凝器,该冷凝器配置于吸热器的上方,并且使在吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝;
气体通路部,该气体通路部将在吸热器蒸发的气体状的工作流体向冷凝器引导;以及
液体通路部,该液体通路部将在冷凝器冷凝的液体状的工作流体向吸热器引导。
并且,温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成,气体通路部和液体通路部的至少一部彼此抵接。
这样一来,当使液体通路部的一部分与气体通路部抵接时,液体通路部中的向外部露出的面积减少,从而能够抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。
在本结构中,抑制了气体状的工作流体从吸热器侧经由液体通路部向冷凝器侧的逆流,因此能够确保流体循环回路中的工作流体的循环流量而提高温度调节对象设备的冷却性能。另外,流体循环回路是利用气体通路部和液体通路部将吸热器和冷凝器连接而构成的环状的回路。
并且,在本结构中,难以和液体通路部进行热交换的气体通路部作为将液体通路部的一部分隔热的隔热要素而发挥作用,因此与追加专用的隔热要素的结构相比,能够实现设备温度调节装置的简单化。因此,在本结构的设备温度调节装置中,能够通过简单的结构来提高温度调节对象设备的冷却性能。
根据本发明的其他观点,设备温度调节装置具备:
吸热器,该吸热器从温度调节对象设备吸热而使液体状的工作流体蒸发;
冷凝器,该冷凝器配置于吸热器的上方,并且使在吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝;
气体通路部,该气体通路部将在吸热器蒸发的气体状的工作流体向冷凝器引导;以及
液体通路部,该液体通路部将在冷凝器冷凝的液体状的工作流体向吸热器引导。
并且,温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成,气体通路部和液体通路部的至少一部分是液体通路部位于气体通路部的内侧的双重管构造。
这样一来,若为液体通路部的一部分位于气体通路部的内侧的双重管构造,则气体通路部作为将液体通路部的一部分隔热的隔热要素而发挥作用,从而能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。此外,根据本结构,与追加专用的隔热要素的结构相比,能够实现设备温度调节装置的简单化。
并且,根据本发明其他的观点,设备温度调节装置具备:
吸热器,该吸热器从温度调节对象设备吸热而使液体状的工作流体蒸发;
冷凝器,该冷凝器配置于吸热器的上方,并且使在吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝;
气体通路部,该气体通路部将在吸热器蒸发的气体状的工作流体向冷凝器引导;以及
液体通路部,该液体通路部将在冷凝器冷凝的液体状的工作流体向吸热器引导。
并且,温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成,液体通路部的至少一部分的通路截面积比气体通路部的通路截面积小。
由此,在冷却温度调节对象设备时,由于液体通路部的液面容易比气体通路部的液面高,因此容易确保液体通路部的液面和气体通路部的液面的高度差。因此,在本结构的设备温度调节装置中,能够增加冷却温度调节对象设备时的流体循环回路的工作流体的循环流量。即,在本结构中,能够确保流体循环回路中的工作流体的循环流量而提高温度调节对象设备的冷却性能。
并且,能够通过使液体通路部和气体通路的至少一方的通路截面积变化来实现本结构的设备温度调节装置,因此不会导致设备温度调节装置的复杂化和部件数量的增加。因此,在本结构的设备温度调节装置中,能够通过简单的结构来提高温度调节对象设备的冷却性能。
附图说明
图1是第一实施方式的设备温度调节装置的概略结构图。
图2是第一实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图3是表示第一实施方式的设备温度调节装置的比较例的示意图。
图4是表示第一实施方式的比较例的气体通路部中的工作流体的状态的纵剖视图。
图5是表示第一实施方式的比较例的液体通路部中的工作流体的流动的纵剖视图。
图6是表示图1的VI部分的内部构造的示意性剖视图。
图7是图2的VII-VII剖视图。
图8是表示第一实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位中的工作流体的流动的纵剖视图。
图9是表示在流体循环回路中循环的工作流体的状态的莫里尔图。
图10是表示图1的VI部分的内部构造的变形例的示意性剖视图。
图11是第二实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的剖视图。
图12是用于对气体侧抵接部位的水力直径和液体侧抵接部位的水力直径的大小关系进行说明的说明图。
图13是第三实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的剖视图。
图14是表示第三实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的变形例的剖视图。
图15是第四实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的剖视图。
图16是表示第四实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的变形例的剖视图。
图17是第五实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的剖视图。
图18是表示第五实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的变形例的剖视图。
图19是第六实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的剖视图。
图20是表示第六实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的第一变形例的剖视图。
图21是表示第六实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的第二变形例的剖视图。
图22是表示第六实施方式的气体侧抵接部位和液体侧抵接部位的第三变形例的剖视图。
图23是第七实施方式的设备温度调节装置的示意图。
图24是用于对第七实施方式的设备温度调节装置中的气体通路部的液面度和液体通路部的液面高度进行说明的说明图。
图25是用于对第七实施方式的设备温度调节装置的比较例中的气体通路部的液面高度和液体通路部的液面高度进行说明的说明图。
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。另外,在以下的实施方式中,有时对与在先前的实施方式中进行了说明的事项相同或者等同的部分标注相同的参照符号而省略重复的说明。并且,在实施方式中,在仅对结构要素的一部分进行说明的情况下,能够对结构要素的其他部分应用先前的实施方式中进行了说明的结构要素。以下的实施方式中,只要不特别妨碍组合,即使未明示也能够部分地将各实施方式彼此组合。
(第一实施方式)
参照图1~图9对本实施方式进行说明。在本实施方式中,对将本发明的设备温度调节装置1应用于对在车辆搭载的电池组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,设想能够通过将电池组BP作为电源的未图示的行驶用电动马达来行驶的电动汽车、混合动力汽车等。
电池组BP由将多个长方体形状的电池单元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由能够充电放电的二次电池(例如,锂离子电池、铅蓄电池)构成。另外,电池单元BC不限定于长方体形状,也可以具有圆筒形状等其他的形状。并且,电池组BP也可以构成包含并联地电连接的电池单元BC。
电池组BP与未图示的电力转换装置和电动发电机连接。电力转换装置是将例如,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马达等的各种电气负荷供给(即,放电)的装置。并且,电动发电机是如下那样的装置:在车辆再生的过程中,将车辆的行驶能逆转换为电能,并将逆转换后的电能作为再生电力经由电力转换装置等向电池组BP供给。
存在当电池组BP在车辆行驶过程中进行电力供给等时,其自身发热,从而导致温度过高的情况。当电池组BP温度过高时,促进电池单元BC的劣化,因此需要对输出和输入进行限制以减少自身发热。因此,为了确保电池单元BC的输出和输入,需要用于将电池组BP维持在规定的温度以下的冷却手段。
并且,电池组BP存在在夏季的停车放置过程中等电池组BP的电池温度Tb也会过高温的情况。即,包含电池组BP的蓄电装置通常配置于车辆的底板下、后备箱的下侧,不限定于车辆的行驶过程中,在夏季的停车放置过程中等电池组BP的电池温度Tb也会逐渐上升,而存在电池组BP温度过高的情况。当在高温环境下放置电池组BP时,劣化的发展导致电池寿命明显降低,因此期望在车辆的放置过程中等也将电池组BP的电池温度Tb维持在规定的温度以下。
此外,电池组BP由多个电池单元BC构成,但是当各电池单元BC的温度存在偏差时,各电池单元BC的劣化的发展程度产生失衡,导致电池组BP整体的输入输出特性降低。这是因为电池组BP包含电池单元BC的串联连接体,从而电池组BP整体的输入输出特性是根据各电池单元BC中的劣化最发展的电池单元BC的电池特性决定的。因此,为了使电池组BP长时间发挥期望的性能,重要的是,使各电池单元BC的温度偏差减少的等温化。
此处,作为冷却电池组BP的冷却手段,通常是由送风机进行的空冷式的冷却手段、利用蒸气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向电池组BP吹送车室内的空气等,因此存在不能获得充分地冷却电池组BP的冷却能力的情况。
并且,利用制冷循环的冷热的冷却手段对电池组BP的冷却能力较高,但是在车辆的放置过程中,需要驱动电力消耗量较多压缩机等。由于这会导致电力消耗量增大、噪音增大等因此不优选。
因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,采用不通过由压缩机进行的制冷剂的强制循环,而通过工作流体的自然循环来调节电池组BP的电池温度Tb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,调节电池组BP的电池温度Tb的装置。如图1所示,设备温度调节装置1具备供工作流体循环的流体循环回路10和控制装置100。作为在流体循环回路10中循环的工作流体采用在蒸气压缩式的制冷循环中利用的制冷剂(例如,R134a、R1234yf)。
流体循环回路10是利用工作流体的蒸发和冷凝进行热移动的热管,构成为使供气体状的工作流体流动的流路和供液体状的工作流体流动的流路分离的环型的热虹吸。
如图2所示,流体循环回路10构成为包含吸热器12、冷凝器14、气体通路部16、以及液体通路部18。另外,图2所示的箭头DRv表示铅垂线延伸的方向,即表示铅垂方向。
本实施方式的流体循环回路10通过使吸热器12、冷凝器14、气体通路部16、以及液体通路部18彼此连接,构成为闭合的环状的流体回路。流体循环回路10在将其内部进行了真空排气的状态下,封入规定量的工作流体。
吸热器12是在对温度调节对象设备即电池组BP进行冷却时作为蒸发器发挥作用的热交换器,所述蒸发器从电池组BP吸热而使液体状的工作流体蒸发。吸热器12配置于与电池组BP的底面部侧相对的位置。吸热器12具有厚度较薄的扁平的长方体形状。
吸热器12的接近电池组BP的底面部的设备接近部构成使热量在电池组BP与吸热器12之间移动的传热部。设备接近部具有覆盖电池组BP的底面部的整个区域的大小,以在构成电池组BP的各电池单元BC不产生温度分布。
吸热器12的设备接近部与电池组BP的底面部接触,以能够在吸热器12与电池组BP之间进行热移动。另外,只要吸热器12能够与电池组BP之间进行热移动,也可以将设备接近部配置于从电池组BP的底面部离开的位置。
此处,当吸热器12中的工作流体的液面从吸热器12的设备接近部离开时,电池组BP的热量难以向吸热器12内部的液体状的工作流体传递。即,当吸热器12中的工作流体的液面从吸热器12的设备接近部离开时,抑制了存在于吸热器12内部的液体状的工作流体的蒸发。
因此,在本实施方式中,封入流体循环回路10的工作流体的填充量为在冷却电池组BP时吸热器12的内部被液体状的工作流体充满的量。另外,至少在停止冷却电池组BP时,本实施方式的工作流体的液面形成于气体通路部16的内部和液体通路部18的内部这两者。具体而言,至少在停止冷却电池组BP时,本实施方式的工作流体的液面形成于位于吸热器12的上方的气体通路部16的内部和液体通路部18的内部这两者。
吸热器12具有气体通路部16的下方侧的端部所连接的气体出口部121、以及液体通路部18的下方侧的端部所连接的液体入口部122。在本实施方式的吸热器12中,气体出口部121设于侧面部,液体入口部122设于底面部。另外,液体入口部122也可以与气体出口部121同样地设于吸热器12的侧面部。
吸热器12由铝、铜等热传导性优异的金属或者合金构成。另外,吸热器12也能够由金属以外的材料构成,但是优选至少使构成传热部的设备接近部由热传导性优异的材料构成。
冷凝器14是使在吸热器12蒸发后的气体状的工作流体冷凝的热交换器。冷凝器14由使从送风风扇BF吹送的送风空气和气体状的工作流体进行热交换,从而使气体状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DRv配置于吸热器12的上方侧,以使在其内部冷凝的液体状的工作流体通过自重向吸热器12移动。
冷凝器14具有气体通路部16的上方侧的端部所连接的气体入口部141、以及液体通路部18的上方侧的端部所连接的液体出口部142。在本实施方式的冷凝器14中,气体入口部141和液体出口部142在铅垂方向上设于彼此相对的部位。
并且,本实施方式的冷凝器14设置成气体入口部141在铅垂方向DRv上位于液体出口部142的上方侧。具体而言,本实施方式的冷凝器14的气体入口部141设于冷凝器14的上端部,液体出口部142设于冷凝器14的下端部。
冷凝器14由铝、铜等热传导性优异的金属或者合金构成。另外,冷凝器14也可以构成为包含金属以外的材料,但是至少对于与空气进行热交换的部位,优选由热传导性优异的材料构成。
送风风扇BF是将车室内的空气或者车室外的空气向冷凝器14吹出的装置。送风风扇BF作为散热量调节部发挥作用,所述散热量调节部对存在于冷凝器14内部的工作流体的散热量进行调节。送风风扇BF由利用通电来工作的电动风扇构成。送风风扇BF与控制装置100连接,并且基于来自控制装置100的控制信号控制送风能力。
气体通路部16将在吸热器12蒸发的气体状的工作流体向冷凝器14引导。气体通路部16的下方侧的端部与吸热器12的气体出口部121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由在内部形成有供工作流体流通的流路的配管构成。
本实施方式的气体通路部16由通路截面呈圆形的圆筒管构成。另外,图面所示的气体通路部16只是一例。能够考虑对于车辆的搭载性来适当变更气体通路部16。
液体通路部18将在冷凝器14冷凝的液体状的工作流体向吸热器12引导。液体通路部18的下方侧的端部与吸热器12的液体入口部122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由在内部形成有供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由通路截面呈圆形的圆筒管构成。
本实施方式的液体通路部18的冷凝器14侧的部位位于吸热器12侧的部位的上方。另外,图面所示的液体通路部18只是一例。能够考虑对于车辆的搭载性来适当变更液体通路部18。
在像这样构成的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比电池组BP的电池温度Tb低时,液体状的工作流体在吸热器12开始蒸发。此时,通过吸热器12中的液相的工作流体的蒸发潜热来冷却电池组BP。
并且,在吸热器12的内部蒸发的工作流体气化并经由气体通路部16流入冷凝器14。流入冷凝器14的气体状的工作流体在冷凝器14被冷却从而液化,并经由液体通路部18再次流入吸热器12。
这样一来,在设备温度调节装置1中,不需要压缩机等驱动装置,工作流体按照吸热器12、气体通路部16、冷凝器14、液体通路部18的顺序在流体循环回路10中自然循环,从而能够对电池组BP实施持续的冷却。
此处,图3是作为本实施方式的设备温度调节装置1的比较例的温度调节装置CE的示意图。图3所示的比较例的温度调节装置CE中,气体通路部Gtb和液体通路部Ltb这两者在彼此离开的状态下,向外部露出,这方面与本实施方式的设备温度调节装置1不同。另外,为了方便说明,在图3~图5中,对于比较例的温度调节装置CE中的与本实施方式的设备温度调节装置1相同的结构标注相同的参照符号。
如图3所示,像比较例的温度调节装置CE那样,当气体通路部Gtb和液体通路部Ltb整体向外部露出时,导致从外部受热。
基本上气体状的工作流体在气体通路部Gtb中流动。因此,在气体通路部Gtb中,如图4所示,即使从外部受热,也维持气体状态并从吸热器12侧向冷凝器14侧流动。
另一方面,基本上液体状的工作流体在液体通路部Ltb中流动。因此,在液体通路部Ltb中,如图5所示,当从外部受热时,存在于内部的液体状的工作流体容易蒸发。
当液体状的工作流体在液体通路部Ltb蒸发时,如图5的箭头RF所示,由工作流体的蒸发产生的气泡从吸热部12侧向冷凝器14侧逆流。这样的逆流是阻碍流体循环回路10中的工作流体的循环,降低吸热部12对于电池组BP的冷却性能的主要因素,因此不优选。
作为对策,例如,考虑在液体通路部Ltb的外侧或者内侧追加用于抑制在液体通路部Ltb中流动的工作流体从外部受热的隔热部件等,但是会导致温度调节装置CE的结构复杂化,并且增加部件数量。
因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,为了抑制液体通路部18中的工作流体从外部受热,如图1、图2所示,使气体通路部16与液体通路部18的一部分抵接。即,本实施方式的液体通路部18具有与气体通路部16抵接的液体侧抵接部位181。并且,本实施方式的气体通路部16具有与液体通路部18抵接的气体侧抵接部位161。由此,本实施方式的液体通路部18的一部分与气体通路部16抵接,从而与比较例的液体通路部Ltb相比,向外部露出的面积更小。
具体而言,如图6和图7所示,本实施方式的液体通路部18和气体通路部16在它们的通路中途是液体通路部18位于气体通路部16的内侧的双重管构造DT。本实施方式的液体通路部18和气体通路部16构成为,在它们的通路中途,气体通路部16覆盖在铅垂方向DRv上延伸的液体通路部18的侧方。本实施方式的双重管构造DT是如下那样的构造:液体通路部18的出入口设定于上端和下端,气体通路部16的出入口设定于与上端和下端相连的侧方。
本实施方式的液体通路部18和气体通路部16至少在双重管构造DT的内管Tin和外管Tout的连接部CP彼此抵接。并且,液体通路部18和气体通路部16的一部分将构成双重管构造DT的内管Tin作为共同的结构要素而具备。本实施方式的液体通路部18和气体通路部16能够解释为,各通路部16、18通过双重管构造DT的内管Tin彼此抵接。
在本实施方式中,气体通路部16中的成为上述双重管构造DT的部位构成与液体通路部18抵接的气体侧抵接部位161。具体而言,气体侧抵接部位161具有:气体外周部161a,该气体外周部161a由构成双重管构造DT的外管Tout构成;以及气体内周部161b,该气体内周部161b由构成双重管构造DT的内管Tin的外周侧的部位构成。气体内周部161b是气体侧抵接部位161中的直接与液体通路部18抵接的部位。
并且,在本实施方式中,液体通路部18中的成为上述双重管构造DT的部位构成与气体通路部16抵接的液体侧抵接部位181。该液体侧抵接部位181由构成双重管构造DT的内管Tin的内周侧的部位构成。本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181的整个外周被气体通路部16的气体侧抵接部位161覆盖。
本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181位于气体通路部16的气体侧抵接部位161的内侧。因此,液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的湿周长度Lfwg小。
此处,湿周长度Lfw是指各通路部16、18的通路截面的周向的长度(即,通路截面长度)。当将液体侧抵接部位181的直径设为Dl时,液体侧抵接部位181的通路截面的周向的长度为“π×Dl”左右。并且,当将气体侧抵接部位161的外径设为Dg时,气体侧抵接部位161的通路截面的周向的长度为“π×(Dl+Dg)”左右。因此,液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的湿周长度Lfwg小。
并且,本实施方式的气体侧抵接部位161的水力直径Deg比液体侧抵接部位181的水力直径Del大。水力直径De是将配管的特征长度置换为圆筒管的直径而得到的等价直径,由以下的数学式F1定义。
De=4×Af/Lfw…(F1)
上述的数学式F1中,Af表示通路截面积,Lfw表示湿周长度。
像前述的那样,本实施方式的液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的湿周长度Lfwg小。因此,本实施方式的气体通路部16中,气体侧抵接部位161的通路截面积Afg比液体侧抵接部位181的通路截面积Afl大,以使气体侧抵接部位161的水力直径Deg比液体侧抵接部位181的水力直径Del大。
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由包含处理器、存储部(例如,ROM、RAM)的微型计算机以及其周边电路构成。另外,控制装置100的存储部由非迁移性实体存储介质构成。
控制装置100基于存储于存储部的控制程序进行各种运算、处理。控制装置100对与输出侧连接的送风风扇BF等各种设备的工作进行控制。
控制装置100在其输入侧连接有各种传感器组,包括电池温度检测部101和冷凝器温度检测部102。
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。另外,电池温度检测部101也可以由多个温度传感器构成。在这种情况下,电池温度检测部101也可以例如将多个温度传感器的检测值的平均值输入控制装置100。
冷凝器温度检测部102由对存在于冷凝器14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不限定于直接对存在于冷凝器14内部的工作流体的温度进行检测的结构,也可以构成为例如,将冷凝器14的表面温度作为存在于冷凝器14的内部的工作流体的温度进行检测。
此处,本实施方式的控制装置100是集合了由硬件和软件构成的多个控制部的装置,所述多个控制部对与该控制装置100的输出侧连接的各种控制设备进行控制。在本实施方式的控制装置100中集合有控制送风风扇BF的转速的风扇控制部100a等。当电池组BP的温度上升到规定的基准温度时,本实施方式的控制装置100使送风风扇BF工作,以促进冷凝器14中的工作流体的散热。
接着,对本实施方式的设备温度调节装置1的工作进行说明。在设备温度调节装置1中,当电池组BP的温度因车辆行驶时的自身发热等上升到规定的基准温度时,控制装置100使送风风扇BF工作。
并且,在设备温度调节装置1中,当电池组BP的电池温度Tb上升时,电池组BP的热量向吸热器12移动。接着,在吸热器12中,液体状的工作流体的一部分通过从电池组BP吸热而蒸发。此时,电池组BP通过存在于吸热器12内部的工作流体的蒸发潜热而被冷却,其温度降低。
在吸热器12蒸发的气体状的工作流体从吸热器12的气体出口部121向气体通路部16流出,如图2的箭头Fcg所示,经由气体通路部16向冷凝器14移动。
在冷凝器14中,气体状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。冷凝器14的内部,气体状的工作流体液化,从而工作流体的比重增大。由此,在冷凝器14内部液化的工作流体通过自重向冷凝器14的液体出口部142下降。
在冷凝器14冷凝的液体状的工作流体从冷凝器14的液体出口部142向液体通路部18流出,如图2的箭头Fcl所示,经由液体通路部18向吸热器12移动。
这样一来,设备温度调节装置1中,当电池组BP的电池温度Tb上升时,工作流体一边向气体状态和液体状态相变化一边在吸热器12与冷凝器14之间循环,热量从吸热器12向冷凝器14传送,从而冷却电池组BP。
如图7所示,本实施方式的液体通路部18的一部分被气体通路部16覆盖。在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够抑制液体通路部18内部的工作流体因从外部受热而蒸发。
此处,像本实施方式那样,当成为液体通路部18与气体通路部16抵接的结构时,担心存在于液体通路部18内部的工作流体的热量向存在于气体通路部16内部的工作流体移动。
然而,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,存在于液体通路部18内部的工作流体和存在于气体通路部16内部的工作流体的温度差较小。因此,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,几乎不产生存在于液体通路部18内部的工作流体和存在于气体通路部16内部的工作流体的热交换。
以下,参照图9对热虹吸方式的设备温度调节装置1中的液体通路部18内的工作流体和气体通路部16内的工作流体的温度差较小的理由进行说明。
图9是表示在流体循环回路10中循环的工作流体的状态的莫里尔图。在图9中,点A表示吸热器12的气体出口部121处的工作流体的状态,点B表示冷凝器14的气体入口部141处的工作流体的状态。并且,在图9中,点C表示冷凝器14的液体出口部142处的工作流体的状态,点D表示吸热器12的液体入口部122处的工作流体的状态。另外,为了方便说明,在图9中,夸张地对实际的压力变化进行了图示。
吸热器12中的工作流体从电池组BP吸热而蒸发,如图9的点A所示,从而在吸热器12的气体出口部121处过热度实际上为零。从吸热器12的气体出口部121流出到气体通路部16的工作流体经由气体通路部16流入冷凝器14。此时,工作流体的压力因气体通路部16的压力损失而从图9的点A稍稍降低到图9的点B。
在冷凝器14中,从气体入口部141流入的气体状的工作流体冷凝,从而在从气体入口部141到液体出口部142的过程中,工作流体的焓从图9的点B降低直到图9的点C。
在冷凝器14中冷凝的工作流体经由液体通路部18再次流入吸热器12。此时,工作流体的压力因液体通路部18的工作流体的液面和气体通路部16的工作流体的液面的高度差Δh从图9的点C上升直到图9的点D。因此,气体通路部16的工作流体的温度比液体通路部18的工作流体的温度高。
然而,从图9的点C到图9的点D的压力上升不满15kPa左右,气体通路部16的工作流体和液体通路部18的工作流体的温度差非常小。因此,在热虹吸方式的设备温度调节装置1中,几乎不产生存在于液体通路部18内部的工作流体和存在于气体通路部16内部的工作流体的热交换。
以上说明的本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的一部分与气体通路部16抵接。由此,液体通路部18的向外部露出的面积减少,从而能够抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,抑制了液体通路部18中的气体状的工作流体的逆流,因此能够确保流体循环回路10中的工作流体的循环流量,而提高吸热器12对于电池组BP的冷却性能。
并且,在本实施方式的设备温度调节装置1中,难以与液体通路部18热交换的气体通路部16作为将液体通路部18的一部分隔热的隔热要素而发挥作用。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,与追加专用的隔热要素的结构相比,能够实现设备温度调节装置1的简单化。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够通过简单的结构提高电池组BP的冷却性能。
具体而言,本实施方式的设备温度调节装置1中,气体通路部16和液体通路部18的至少一部分成为液体通路部18位于气体通路部16的内侧的双重管构造DT。并且,在本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181的整个外周被气体通路部16的气体侧抵接部位161覆盖。由此,液体侧抵接部位181在气体侧抵接部161处整个外周被覆盖,不向外部露出。在本结构中,能够抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
并且,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181的湿周长度比气体通路部16的气体侧抵接部位161的湿周长度小。由此,能够充分地减少液体侧抵接部位181的从外部受热的面积,因此能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
此外,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181的通路截面积比气体通路部16的气体侧抵接部位161的通路截面积小。由此,由于液体通路部18的液面比气体通路部16的液面高,因此能够通过液体通路部18的液面和气体通路部16的液面的高度差使流体循环回路10的工作流体的循环流量增加。即,在本结构中,能够确保流体循环回路10中的工作流体的循环流量而提高电池组BP的冷却性能。
此处,当液体通路部18和气体通路部16为相同的流量且相同的水力直径时,供气体状的工作流体流动的气体通路部16的压力损失变大。另外,对于气体通路部16与液体通路部18相比压力损失更大的理由在后面表述。
气体通路部16的压力损失较大是阻碍流体循环回路10中的工作流体的循环,而降低吸热器12对于电池组BP的冷却性能的主要原因,因此不优选。
与此相对,在本实施方式的设备温度调节装置1中,气体通路部16的气体侧抵接部位161的水力直径Deg比液体通路部18的液体侧抵接部位181的水力直径Del大。在本结构中,能够抑制气体通路部16的压力损失,因此能够确保流体循环回路10中的工作流体的循环流量而提高电池组BP的冷却性能。
以下,对气体通路部16与液体通路部18相比压力损失更大的理由进行说明。首先,基于连续方程(以下的数学式F2),在流体循环回路10中流动的工作流体的密度ρ、通路截面积Af、工作流体的流速v的乘积的值为恒定。
ρ×Af×v=恒定…(F2)
气体状的工作流体与液体状的工作流体相比密度ρ较小。因此,当通路截面积Af为恒定时,在气体通路部16中流动的气体状的工作流体的密度较小,与之相应地,与在液体通路18中流动的液体状的工作流体相比流速变大。
接着,配管的压力损失(具体而言,摩擦损失)ΔP由以下的数学式F3、F4表示。
ΔP=ζ×{(ρ×v2)/2}…(F3)
ζ=λ×(l×De)∝λ×(l/Af1/2)…(F4)
另外,在数学式F4中,λ表示管摩擦系数,De表示水力直径,l表示配管的长度。并且,通路截面积Af与水力直径De的平方成比例。因此,数学式F4中的ζ与通路截面积Af的开方成比例。
基于数学式F3,压力损失与密度ρ成比例,与流速v的平方成比例。因此,当通路截面积Af为恒定时,与液体状的工作流体相比流速更大的气体状的工作流体的压力损失变大。
(第一实施方式的变形例)
在上述的第一实施方式中,作为双重管构造DT示例了以下那样的构造:液体通路部18的出入口设定于上端和下端,气体通路部16的出入口设定于上端与下端之间的侧方,但是不限定于此。双重管构造DT也可以是如下那样的构造:例如,如图10所示,气体通路部16的出入口设定于上端和下端,液体通路部18的出入口设定于与上端和下端相连的侧方。
(第二实施方式)
接着,参照图11、图12对第二实施方式进行说明。本实施方式的设备温度调节装置1在以下方面与第一实施方式不同:构成气体通路部16和液体通路部18的一部分的双重管构造DT由棱筒状的外管Tout和内管Tin构成。
如图11所示,液体通路部18和气体通路部16的一部分将构成双重管构造DT的内管Tin作为共同的结构要素而具备。本实施方式的液体通路部18和气体通路部16能够解释为,各通路部16、18通过双重管构造DT的内管Tin彼此抵接。
本实施方式中,气体通路部16中的成为上述双重管构造DT的部位构成与液体通路部18抵接的气体侧抵接部位161。具体而言,气体侧抵接部位161具有:气体外周部161a,该气体外周部161a由截面呈四边形的棱筒状的外管Tout构成;以及气体内周部161b,该气体内周部161b由截面呈四边形的棱筒状的内管Tin的外周侧的部位构成。气体内周部161b是气体侧抵接部位161中的直接与液体通路部18抵接的部位。
并且,本实施方式中,液体通路部18中的成为上述双重管构造DT的部位构成与气体通路部16抵接的液体侧抵接部位181。该液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的内管Tin的内周侧的部位构成。
这样一来,本实施方式的液体通路部18和气体通路部16的至少一部分由液体通路部18位于气体通路部16的内侧的双重管构造DT构成。即,本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181的整个外周被气体通路部16的气体侧抵接部位161覆盖。
本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181位于气体通路部16的气体侧抵接部位161的内侧。因此,液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的湿周长度Lfwg小。
此处,当将液体侧抵接部位181的截面的长边设为Lc,将液体侧抵接部位181的截面的短边设为Ld时,液体侧抵接部位181的通路截面的周向的长度为“2×Lc+2×Ld”左右。
并且,当将气体侧抵接部位161的截面的外周侧的长边设为La,将气体侧抵接部位161的截面的短边设为Lb时,气体侧抵接部位161的通路截面的周向的长度为“2×(La+Lb+Lc+Ld)”左右。因此,液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位181的湿周长度Lfwg小。
并且,如图12所示,本实施方式的气体侧抵接部位161的水力直径Deg比液体侧抵接部位181的水力直径Del大。像前述那样,本实施方式的液体侧抵接部位181的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的湿周长度Lfwg小。因此,本实施方式的气体通路部16中,气体侧抵接部位161的通路截面积Afg比液体侧抵接部位181的通路截面积Afl大,以使气体侧抵接部位161的水力直径Deg比液体侧抵接部位181的水力直径Del大。
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的设备温度调节装置1同样地获得从与第一实施方式相同的结构所得到的作用效果。
(第三实施方式)
接着,参照图13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在以下方面与第一实施方式不同:液体通路部18的液体侧抵接部位181的一部分向外部露出。
如图13所示,本实施方式的气体通路部16中,至少气体侧抵接部位161由截面呈C字形的棱筒状的配管构成。并且,本实施方式的液体通路部18中,至少液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。
具体而言,本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181的一部分被气体通路部16的气体侧抵接部位161覆盖。本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181向外部露出的部位的湿周长度Lfwl比气体通路部16的气体侧抵接部位161中的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg小。
并且,本实施方式的液体侧抵接部位181的外周侧的部位的大半部分与气体抵接部位161抵接,从而与气体侧抵接部位161抵接的部位的面积Ain比向外部露出的部位的面积Aout大。
另外,本实施方式的气体通路部16与第一实施方式同样地,气体侧抵接部位161的通路截面积Afg比液体通路部18的液体侧抵接部位181的通路截面积Afl大。
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的设备温度调节装置1同样地获得从与第一实施方式相同的结构所得到的作用效果。
本实施方式的设备温度调节装置1中,液体侧抵接部位181的一部分向外部露出,液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度比气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度小。由此,能够减少液体侧抵接部位181中的从外部受热的面积,因此能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部181蒸发。
并且,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体侧抵接部位181的一部分向外部露出,但是液体侧抵接部位181的与气体侧抵接部位161抵接的部位的面积Ain比向外部露出的部位的面积Aout大。由此,液体侧抵接部位181的至少一部分的大半部分被气体侧抵接部161覆盖,从而几乎不向外部露出。本实施方式的设备温度调节装置1中,能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
(第三实施方式的变形例)
上述的第三实施方式中,对气体侧抵接部位161由截面呈C字形的棱筒状的配管构成,并且液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成的例子进行了说明,但是不限定于此。
设备温度调节装置1中,也可以是,例如如图14所示,气体侧抵接部位161由截面呈C字形的筒状的配管构成,并且液体侧抵接部位181由圆筒状的配管构成。
(第四实施方式)
接着,参照图15对第四实施方式进行说明。本实施方式的设备温度调节装置1在以下方面与前述的实施方式不同:液体侧抵接部位181中的与气体侧抵接部位161抵接的部位的面积Ain比向外部露出的部位的面积Aout小。
如图15所示,本实施方式的气体通路部16中,至少气体侧抵接部位161由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。并且,本实施方式的液体通路部18中,至少液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。
具体而言,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181和气体通路部16的气体侧抵接部位161以在一面抵接的方式并列地配置。本实施方式的液体通路部18的液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度Lfwl比气体通路部16的气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg小。
并且,本实施方式的气体通路部16的气体侧抵接部位161的通路截面积Afg比液体通路部18的液体侧抵接部位181的通路截面积Afl大。另外,本实施方式的液体侧抵接部位181的与气体侧抵接部位161抵接的部位的面积Ain比向外部露出的部位的面积Aout小。
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的设备温度调节装置1同样地获得从与第一实施方式相同的结构所得到的作用效果。
本实施方式的设备温度调节装置1中,液体侧抵接部位181的一部分向外部露出,但是液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度比气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度小。由此,能够充分地减少液体侧抵接部位181中的从外部受热的面积,因此能够充分的抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部181蒸发。
(第四实施方式的变形例)
上述的第四实施方式中,对气体侧抵接部位161和液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成的例子进行了说明,但是不限定于此。
设备温度调节装置1中,也可以是,例如如图16所示,各抵接部位161、181由截面呈D字形的配管构成,以使气体侧抵接部位161和液体侧抵接部182的整体的截面呈圆形。
(第五实施方式)
接着,参照图17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在以下方面与前述的实施方式不同:液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度Lfwl和气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg相等。
如图17所示,本实施方式的设备温度调节装置1中,气体侧抵接部位161和液体侧抵接部位181这两者由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。并且,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181和气体通路部16的气体侧抵接部位161以在一面抵接的方式并列地配置。
本实施方式的液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度Lfwl与气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg相等。并且,本实施方式的气体通路部16的气体侧抵接部位161的通路截面积Afg与液体通路部18的液体侧抵接部位181的通路截面积Afl大小相等。
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的设备温度调节装置1同样地获得从与第一实施方式相同的结构所得到的作用效果。例如,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的一部分与气体通路部16抵接,因此能够抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
(第五实施方式的变形例)
上述的第五实施方式中,对气体侧抵接部位161和液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成的例子进行了说明,但是不限定于此。
设备温度调节装置1中,也可以是,例如如图18所示,各抵接部位161、181由截面呈D字形的配管构成,以使气体侧抵接部位161和液体侧抵接部182的整体的截面呈圆形。
(第六实施方式)
接着,参照图19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在以下方面与前述的实施方式不同:液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg大。
如图19所示,本实施方式的设备温度调节装置1中,气体侧抵接部位161和液体侧抵接部位181这两者由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。并且,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的液体侧抵接部位181和气体通路部16的气体侧抵接部位161以在一面抵接的方式并列地配置。
本实施方式的液体侧抵接部位181的向外部露出的部位的湿周长度Lfwl比气体侧抵接部位161的向外部露出的部位的湿周长度Lfwg大。并且,本实施方式的气体通路部16的气体侧抵接部位161的通路截面积Afg比液体通路部18的液体侧抵接部位181的通路截面积Afl小。
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的设备温度调节装置1同样地获得从与第一实施方式相同的结构所得到的作用效果。例如,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的一部分与气体通路部16抵接,因此能够抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部18蒸发。
(第六实施方式的变形例)
上述的第六实施方式中,对气体侧抵接部位161和液体侧抵接部位181由截面呈四边形的棱筒状的配管构成的例子进行了说明,但是不限定于此。以下,参照图20~图22对第六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。
(第一变形例)
设备温度调节装置1中,也可以是,例如如图20所示,各抵接部位161、181也可以由截面呈D字形的配管构成,以使气体侧抵接部位161和液体侧抵接部181的整体的截面呈圆形。
(第二变形例)
设备温度调节装置1中,例如如图21所示,气体侧抵接部位161由截面呈四边形的棱筒状的配管构成,并且液体侧抵接部位181由截面呈C字形的棱筒状的配管构成。这样一来,设备温度调节装置1中,也可以是,气体通路部16的气体侧抵接部位161的一部分被液体通路部18的液体侧抵接部位181覆盖。
(第三变形例)
设备温度调节装置1中,也可以是,例如如图22所示,液体侧抵接部位181由截面呈C字形的筒状的配管构成,并且气体侧抵接部位161由圆筒状的配管构成。这样一来,设备温度调节装置1中,也可以是,气体通路部16的气体侧抵接部位161的一部分被液体通路部18的液体侧抵接部位181覆盖。
(第七实施方式)
接着,参照图23~图25对第七实施方式进行说明。本实施方式中,在以下方面与第一实施方式不同:气体通路部16和液体通路部18不抵接。
如图23所示,本实施方式的设备温度调节装置1中,气体通路部16和液体通路部18分离。接着,如图24所示,本实施方式的液体通路部18的至少一部分的通路截面积Afl比气体通路部16的通路截面积Afg小。
此处,图25是作为本实施方式的设备温度调节装置1的比较例的温度调节装置的气体通路部Gtb和液体通路部Ltb的剖视图。图25所示的比较例的液体通路部Ltb的通路截面积Afl与气体通路部Gtb的通路截面积Afg大小相等。
这样一来,当液体通路部Ltb的通路截面积Afl与气体通路部Gtb的通路截面积Afg大小相等时,在冷却电池组BP时的气体通路部Gtb的液面高度和液体通路部Ltb的液面高度的差(即,高度差Δh)容易变小。
与此相对,本实施方式的设备温度调节装置1中,液体通路部18的通路截面积Afl比气体通路部16的通路截面积Afg小。在这种情况下,不限定于冷却电池组BP时,液体通路部18的液面高度比气体通路部16的液面高度高。因此,如图24所示,本实施方式的设备温度调节装置1中,与比较例相比,冷却电池组BP时的气体通路部16的液面高度和液体通路部18的液面高度的差(即,高度差Δh)变大。
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中,液体通路部18的至少一部分的通路截面积Afl比气体通路部16的通路截面积Afg小。
由此,由于冷却电池组BP时的液体通路部18的液面高度容易比气体通路部16的液面高度高,因此容易确保液体通路部18的液面高度和气体通路部16的液面高度的高度差Δh。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够增加冷却电池组BP时的流体循环回路10的工作流体的循环流量。即,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够确保流体循环回路10中的工作流体的循环流量而提高电池组BP的冷却性能。
并且,本实施方式的设备温度调节装置1中,能够使液体通路部18和气体通路16的至少一方的通路截面积变化,因此不会导致设备温度调节装置1的复杂化以及部件数量的增加。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,能够通过简单的结构,提高电池组BP的冷却性能。
此处,在本实施方式中,对气体通路部16和液体通路部18这两者由圆筒状的配管构成的例子进行了说明,但是不限定于此。气体通路部16和液体通路部18也可以是例如,由截面呈四边形的棱筒状的配管构成。
(其他的实施方式)
以上,对本发明的代表性的实施方式进行了说明,但是本发明不限定于上述的实施方式,例如,能够像以下那样进行各种变形。
在上述的各实施方式中,对采用氟利昂系制冷剂作为工作流体的例子进行了说明,但是不限定于此。作为工作流体,也可以采用例如,丙烷、二氧化碳等其他的流体。
上述的第一~第六实施方式中,对气体通路部16和液体通路部18在一部分抵接的例子进行了说明,但是不限定于此,也可以是气体通路部16和液体通路部18构成为作为整体而抵接。
在上述的各实施方式中,对由送风风扇BF冷却冷凝器12的例子进行了说明,但是不限定于此。冷凝器14也可以是例如,通过在蒸气压缩式的制冷循环中产生的冷热来冷却的结构、通过利用了珀尔帖元件等的电子冷却器来冷却的结构。
上述的各实施方式中,对吸热器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,但是不限定于此。设备温度调节装置1也可以是例如,吸热器12配置于与电池组BP的侧面部相对的位置。
上述的各实施方式中,对通过设备温度调节装置1调节单一的电池组BP的温度的例子进行了说明,但是不限定于此。设备温度调节装置1能够调节多个设备的温度。
上述的各实施方式中,对将本发明的设备温度调节装置1应用于对在车辆搭载的电池组BP的电池温度Tb进行调节的装置的例子进行了说明,但是不限定于此。即,本发明的设备温度调节装置1的应用对象不限定于电池组BP,能够广泛地应用于对在车辆搭载的电动机、逆变器、充电器等其他的设备的温度进行调节的装置。并且,设备温度调节装置1不限定于在车辆搭载的设备,也能够应用于基站等需要冷却的设备。
在上述各实施方式中,不言而喻,构成实施方式的要素除明示特别必须的情况以及被认为在原理上明显必须的情况等之外,并不一定是必须的。
在上述各实施方式中,在提到实施方式的结构要素的个数、数值、量、范围等数值时,除特别明示的情况以及原理上限定于特定的数的情况等之外,不限定于该特定的数。
在上述各实施方式中,在提到结构要素等的形状、位置关系等时,除特别明示的情况以及原理上限定于特定的形状、位置关系等的情况等之外,不限定于该形状、位置关系等
(总结)
根据由上述实施方式的一部分或者全部表示的第一观点,设备温度调节装置中,气体通路部和液体通路部的至少一部分彼此抵接。
根据由上述实施方式的一部分或者全部表示的第二观点,设备温度调节装置中,气体通路部和液体通路部的至少一部分是液体通路部位于气体通路部的内侧的双重管构造。
并且,根据第三观点,设备温度调节装置中,液体通路部的液体侧抵接部位的至少一部分的湿周长度比气体通路部的气体侧抵接部位的湿周长度小。由此,能够充分地减少液体侧抵接部位的从外部受热的面积,因此能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。
并且,根据第四观点,设备温度调节装置中,气体通路部的气体侧抵接部位的至少一部分的水力直径比液体通路部的液体侧抵接部位的水力直径大。由此,能够抑制气体通路部的压力损失,因此能够确保流体循环回路中的工作流体的循环流量而提高温度调节对象设备的冷却性能。
并且,根据第五观点,设备温度调节装置中,液体通路部的液体侧抵接部位的至少一部分的整个外周被气体通路部的气体侧抵接部位覆盖。
由此,液体侧抵接部位的至少一部分为整个外周被气体侧抵接部覆盖,而不向外部露出的结构。本结构中,能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。
并且,根据第六观点,设备温度调节装置中,液体通路部的液体侧抵接部位的至少一部分向外部露出的部位的湿周长度比气体通路部的气体侧抵接部位的向外部露出的部位的湿周长度小。
由此,能够充分地减少液体侧抵接部位的从外部受热的面积,因此能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。
并且,根据第七观点,设备温度调节装置中,液体通路部的液体侧抵接部位的至少一部分与气体通路部的气体侧抵接部位接触的部位的面积比向外部露出的部位的面积大。
由此,液体侧抵接部位的至少一部分的大半部分被气体侧抵接部覆盖,从而几乎不向外部露出。本结构中,能够充分地抑制工作流体因从外部受热而在液体通路部蒸发。
根据由上述实施方式的一部分或者全部表示的第八观点,设备温度调节装置中,液体通路部的至少一部分的通路截面积比气体通路部的通路截面积小。
并且,根据第九观点,设备温度调节装置中,温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成。由此,能够抑制电池组的电池温度过度降低,因此能够避免因抑制电池组内部的化学变化导致的输出特性的恶化、以及因电池组的内部电阻的增加导致的输入特性的恶化。

Claims (4)

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,其特征在于,具备:
吸热器(12),该吸热器从所述温度调节对象设备吸热而使液体状的工作流体蒸发;
冷凝器(14),该冷凝器配置于所述吸热器的上方,并且使在所述吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝;
气体通路部(16),该气体通路部将在所述吸热器蒸发的气体状的工作流体向所述冷凝器引导;以及
液体通路部(18),该液体通路部将在所述冷凝器冷凝的液体状的工作流体向所述吸热器引导,
所述温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成,
所述气体通路部和所述液体通路部的至少一部分彼此抵接,
当将所述气体通路部中的与所述液体通路部抵接的部分设为气体侧抵接部位(161),且将所述液体通路部中的与所述气体通路部抵接的部分设为液体侧抵接部位(181)时,
所述液体侧抵接部位的向外部露出的部位的湿周长度比所述气体侧抵接部位的向外部露出的部位的湿周长度大。
2.一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,其特征在于,具备:
吸热器(12),该吸热器从所述温度调节对象设备吸热而使液体状的工作流体蒸发;
冷凝器(14),该冷凝器配置于所述吸热器的上方,并且使在所述吸热器蒸发的气体状的工作流体冷凝;
气体通路部(16),该气体通路部将在所述吸热器蒸发的气体状的工作流体向所述冷凝器引导;以及
液体通路部(18),该液体通路部将在所述冷凝器冷凝的液体状的工作流体向所述吸热器引导,
所述温度调节对象设备由搭载于车辆的电池组构成,
所述气体通路部和所述液体通路部的至少一部分是,所述液体通路部位于所述气体通路部的内侧的双重管构造,
所述液体通路部中的与所述气体通路部抵接的液体侧抵接部位(181)的至少一部分的整个外周被所述气体通路部中的与所述液体通路部抵接的气体侧抵接部位(161)覆盖。
3.如权利要求2所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述液体侧抵接部位(181)的至少一部分的湿周长度比所述气体侧抵接部位(161)的湿周长度小。
4.如权利要求2所述的设备温度调节装置,其特征在于,
所述气体侧抵接部位(161)的至少一部分的水力直径比所述液体侧抵接部位(181)的水力直径大。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020085370A (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 株式会社デンソー サーモサイフォン装置
US10677535B1 (en) * 2018-11-30 2020-06-09 Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink
US10760855B2 (en) * 2018-11-30 2020-09-01 Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink
JP7139303B2 (ja) 2019-11-01 2022-09-20 ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 クライオスタット用ヘリウム再凝縮装置
CN112797830B (zh) * 2019-11-13 2023-04-18 中国石化工程建设有限公司 一种高粘度重质油品的冷却方法及冷却装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0268497A (ja) * 1988-09-05 1990-03-07 Hitachi Ltd 液化ガスによる冷熱輸送方法及びシステム
JPH07198278A (ja) * 1993-12-30 1995-08-01 Tohoku Electric Power Co Inc 棒状ループ型ヒートパイプ
CN103363827A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 株式会社电装 沸腾冷却装置
CN103528217A (zh) * 2013-10-22 2014-01-22 山东大学 一种环路热管式太阳能热水器系统
CN105452025A (zh) * 2013-08-20 2016-03-30 丰田自动车株式会社 用于电池的温度控制器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537514A (en) * 1969-03-12 1970-11-03 Teledyne Inc Heat pipe for low thermal conductivity working fluids
JPS5628469Y2 (zh) * 1976-10-25 1981-07-07
EP0186216B1 (en) * 1984-12-27 1989-03-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Heat pipe
JP2859927B2 (ja) * 1990-05-16 1999-02-24 株式会社東芝 冷却装置および温度制御装置
JP2603282Y2 (ja) * 1993-03-19 2000-03-06 東京電力株式会社 熱輸送装置
US6250378B1 (en) * 1998-05-29 2001-06-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Information processing apparatus and its heat spreading method
JP2000171181A (ja) * 1998-12-01 2000-06-23 Mitsubishi Electric Corp ヒートパイプ
JP2002168547A (ja) * 2000-11-20 2002-06-14 Global Cooling Bv 熱サイホンによるcpu冷却装置
US7013955B2 (en) * 2003-07-28 2006-03-21 Thermal Corp. Flexible loop thermosyphon
EP2282624B1 (en) * 2009-08-05 2012-04-18 ABB Research Ltd. Evaporator and cooling circuit
JP5210997B2 (ja) * 2009-08-28 2013-06-12 株式会社日立製作所 冷却システム、及び、それを用いる電子装置
US20160201992A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Delta Electronics, Inc. Heat pipe
JP6176760B2 (ja) 2016-08-02 2017-08-09 株式会社 東北テクノアーチ バナジウム固体塩電池
JP6862304B2 (ja) * 2017-07-06 2021-04-21 株式会社東芝 ヒートパイプ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0268497A (ja) * 1988-09-05 1990-03-07 Hitachi Ltd 液化ガスによる冷熱輸送方法及びシステム
JPH07198278A (ja) * 1993-12-30 1995-08-01 Tohoku Electric Power Co Inc 棒状ループ型ヒートパイプ
CN103363827A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 株式会社电装 沸腾冷却装置
CN105452025A (zh) * 2013-08-20 2016-03-30 丰田自动车株式会社 用于电池的温度控制器
CN103528217A (zh) * 2013-10-22 2014-01-22 山东大学 一种环路热管式太阳能热水器系统

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Publication number Publication date
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