CN109844438B - 蒸发器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸发器,该蒸发器构成热虹吸式的热管(10)的一部分,通过使工作流体从电池(BP)吸热而使工作流体蒸发,蒸发器具备:流体蒸发部(40),该流体蒸发部形成有具有上游端(401a)和下游端(401b)的一个以上的蒸发流路(401),该流体蒸发部相对于电池被连结成能够与电池进行热传导,并且利用电池的热使在一个以上的蒸发流路内流动的工作流体蒸发;液体供给部(42),该液体供给部形成有连结了一个以上的蒸发流路的上游端的供给流路(421),该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的工作流体向一个以上的蒸发流路供给;以及流体流出部(44),该流体流出部形成有连结了一个以上的蒸发流路的下游端的流出流路(441),该流体流出部使从一个以上的蒸发流路流入到流出流路的工作流体流出。流体流出部配置在液体供给部的上方,液体供给部与流体蒸发部相比配置在不容易接受到电池的热的位置。

Description

蒸发器
关联申请的相互参照
本申请基于在2016年10月12日申请的日本专利申请号2016-201130号和在2017年4月19日申请的日本专利申请号2017-82917号,这里通过参照而编入该记载内容。
技术领域
本发明涉及在热虹吸式的热管中包含的蒸发器。
背景技术
作为具备这种蒸发器的装置,以往公知有例如专利文献1中记载的电池温度调节装置。该专利文献1中记载的电池温度调节装置是热虹吸方式的冷却装置。该电池温度调节装置具备作为冷凝器的热介质冷却部和作为蒸发器的温度调节部。而且,热介质冷却部与温度调节部通过配管而呈环状连接,电池温度调节装置构成为热介质(即,工作流体)在热介质冷却部与温度调节部之间循环。
另外,温度调节部被配置为与构成电池组的多个电池单元的侧面接触,通过热介质的蒸发而对电池组进行冷却。
另外,温度调节部形成为在电池单元的层叠方向、即单元层叠方向上延伸。来自热介质冷却部的热介质从温度调节部中的单元层叠方向的一端流入温度调节部内。而且,温度调节部内的热介质从该单元层叠方向的一端向另一端流动,从该另一端向热介质冷却部流出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5942943号公报
在作为专利文献1中记载的电池温度调节装置的温度调节部的蒸发器内,被配置为温度调节部的整体与电池单元的侧面接触。根据本发明的发明者的研究,在这样的构造中,在蒸发器内,工作流体剧烈沸腾,有时在蒸发器内产生不存在液相的工作流体的干涸。
发明内容
本发明鉴于上述点,目的在于,提供一种在热虹吸式的热管中包含的蒸发器,该蒸发器能够抑制干涸的产生。
根据本发明的一个观点,蒸发器构成供工作流体循环的热虹吸式的热管的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元的电池吸热而使该工作流体蒸发,蒸发器具备:
流体蒸发部,该流体蒸发部形成具有上游端和下游端的一个以上的蒸发流路,该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部,该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路,该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;以及
流体流出部,该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路,该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出。
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动。所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方。所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置。
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,所述电池是电池组,所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出。
所述电池组具有沿着上下方向扩展的电池侧面,所述流体蒸发部相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,所述供给流路配置在所述电池侧面的正面,所述多个蒸发流路分别具有供给侧夹设流路,该供给侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述供给流路之间。
这样,液体供给部与流体蒸发部相比被配置在不容易接受到电池组的热的位置。因此,能够一边将供给流路内的液相的工作流体维持在不容易接受到来自电池的热的状态一边将该液相的工作流体向蒸发流路供给,使该供给的工作流体在蒸发流路中蒸发。其结果为,能够抑制干涸的产生。另外,液体供给部配置在流体流出部的下方,因此能够抑制作为干涸的原因的气泡滞留在供给流路。
根据本发明的另一个观点,蒸发器构成供工作流体循环的热虹吸式的热管的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元的电池吸热而使该工作流体蒸发,蒸发器具备:
流体蒸发部,该流体蒸发部形成具有上游端和下游端的一个以上的蒸发流路,该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部,该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路,该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;以及
流体流出部,该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路,该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出。
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动。所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方。所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置。
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,所述电池是电池组,所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出。
所述电池组具有沿着上下方向扩展的电池侧面,所述流体蒸发部相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,所述流出流路配置在所述电池侧面的正面,所述多个蒸发流路分别具有流出侧夹设流路,该流出侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述流出流路之间。
根据本发明的另一个观点,蒸发器构成供工作流体循环的热虹吸式的热管的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元的电池吸热而使该工作流体蒸发,蒸发器具备:
流体蒸发部,该流体蒸发部形成具有上游端和下游端的一个以上的蒸发流路,该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部,该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路,该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;
流体流出部,该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路,该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出;以及
多个层叠单元,该层叠单元具有所述流体蒸发部的一部分、所述液体供给部的一部分、以及所述流体流出部的一部分,并且形成为在上下方向上延伸,该层叠单元形成有沿着所述上下方向扩展的单元侧面。
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动。所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方。所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置。
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,所述电池是电池组,所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出。
所述电池组具有沿着所述上下方向扩展的电池侧面,所述单元侧面与所述电池侧面对置,并且相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,所述多个层叠单元通过在所述层叠方向上层叠并相互接合,从而构成所述流体蒸发部、所述液体供给部和所述流体流出部,所述供给流路和所述流出流路配置在所述电池侧面的正面,在所述多个层叠单元中的各个层叠单元形成有所述多个蒸发流路中的至少一个蒸发流路,在所述多个层叠单元中的各个层叠单元中,形成于该层叠单元的所述蒸发流路具有:供给侧夹设流路,该供给侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述供给流路之间;以及流出侧夹设流路,该流出侧夹设流路与该供给侧夹设流路相比设置在工作流体的流动方向下游侧,并且被配置为夹在所述电池侧面与所述流出流路之间,所述供给侧夹设流路具有作为所述上游端的下端、以及与该下端相比设置在工作流体的流动方向下游侧的上端,所述流出侧夹设流路具有作为所述下游端的上端、以及与该上端相比设置在工作流体的流动方向上游侧的下端,所述供给侧夹设流路的下端相对于所述供给流路在该供给流路的下方连结,所述流出侧夹设流路的上端相对于所述流出流路在该流出流路的上方连结,所述多个层叠单元分别具有在所述层叠方向上将所述多个蒸发流路分隔的蒸发流路分隔壁,该蒸发流路分隔壁具有:包含于所述液体供给部的第一贯通孔形成部,该第一贯通孔形成部形成在所述层叠方向上将该蒸发流路分隔壁贯通的第一壁贯通孔;以及包含于所述流体流出部的第二贯通孔形成部,该第二贯通孔形成部形成在所述层叠方向上将所述蒸发流路分隔壁贯通的第二壁贯通孔,所述供给流路包含所述第一壁贯通孔且将所述蒸发流路分隔壁贯通,所述供给流路在所述层叠方向上延伸,所述流出流路包含所述第二壁贯通孔且将所述蒸发流路分隔壁贯通,所述流出流路在所述层叠方向上延伸。
附图说明
图1是示出第一实施方式中设备温度调节装置的概略结构的示意图。
图2是示意性地示出第一实施方式中图1的II-II截面的剖视图,示出蒸发器、热传导件与电池组的位置关系的图。
图3是示出第一实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图。
图4是示意性地示出第一实施方式中蒸发器内的工作流体流动与电池组的位置关系的立体图。
图5是示意性地示出第二实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第一实施方式的图2的图。
图6是示出第二实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图7是示出第三实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图8是示出第四实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图9是示出第五实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图10是示意性地示出第六实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二实施方式的图5的图。
图11是示出第六实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图12是示意性地示出第六实施方式中蒸发器内的工作流体流动与电池组的位置关系的立体图,是相当于第一实施方式的图4的图。
图13是示出第七实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第六实施方式的图11的图。
图14是示意性地示出第七实施方式中蒸发器内的工作流体流动与电池组的位置关系的立体图,是相当于第六实施方式的图12的图。
图15是示意性地示出第八实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第一实施方式的图2的图。
图16是示出第八实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图17是示出第九实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第八实施方式的图16的图。
图18是示出第十实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第九实施方式的图17的图。
图19是示出第十一实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第九实施方式的图17的图。
图20是示出第十二实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第九实施方式的图17的图。
图21是示出第十三实施方式中蒸发器的概略结构的示意图,是相当于从图1选取蒸发器而成的图的图。
图22是示出第十四实施方式中蒸发器与电池组的配置的立体图。
图23是示意性地示出第十四实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第一实施方式的图2的图。
图24是示出第十四实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图25是选取构成图24的蒸发器的多个层叠单元中的一个而示出的立体图、即以单体方式示出层叠单元的立体图。
图26是从单元层叠方向的一侧观察图25的层叠单元的主视图。
图27是示出图26的XXVII-XXVII截面的剖视图。
图28是示出第十五实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第十四实施方式的图24的图。
图29是从单元层叠方向的一侧观察第十五实施方式中构成蒸发器的层叠单元的单体的主视图,是相当于第十四实施方式的图26的图。
图30是示意性地示出第十六实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十四实施方式的图23的图。
图31是示出第十六实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第十四实施方式的图24的图。
图32是以单体方式示出第十六实施方式中构成蒸发器的层叠单元的立体图,是相当于第十四实施方式的图25的图。
图33是从单元层叠方向的一侧观察第十六实施方式中构成蒸发器的层叠单元的单体的主视图,是相当于第十四实施方式的图26的图。
图34是示出第十六实施方式中图33的XXXIV-XXXIV截面的剖视图,是相当于第十四实施方式的图27的图。
图35是示意性地示出第十七实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十四实施方式的图23的图。
图36是示出第十七实施方式中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第十五实施方式的图28的图。
图37是示意性地示出第十八实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十四实施方式的图23的图。
图38是示意性地示出第十九实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十四实施方式的图23的图。
图39是示意性地示出第二十实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十九实施方式的图38的图。
图40是示意性地示出第二十一实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第十九实施方式的图38的图。
图41是示意性地示出第二十二实施方式中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二十一实施方式的图40的图。
图42是示意性地示出在作为其他的实施方式而示出的第一变形例中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二实施方式的图5的图。
图43是示意性地示出在作为其他的实施方式而示出的第二变形例中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二实施方式的图5的图。
图44是示意性地示出在作为其他的实施方式而示出的第三变形例中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第一实施方式的图2的图。
图45是示意性地示出在作为其他的实施方式而示出的第四变形例中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二实施方式的图5的图。
图46是示意性地示出在作为其他的实施方式而示出的第五变形例中相当于图1的II-II截面的截面的剖视图,是相当于第二实施方式的图5的图。
图47是示意性地示出在第十四实施方式的一个变形例中利用将单元层叠方向作为法线方向的平面切断层叠单元而得到的截面的剖视图。
图48是示出变形例23中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图49是示出变形例24中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图50是示出变形例25中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图51是示出变形例26中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第一实施方式的图3的图。
图52是示出变形例27中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第十四实施方式的图24的图。
图53是选取构成图52的蒸发器的单元而示出的立体图、即以单体方式示出单元的立体图。
图54是从单元层叠方向的一侧观察图53的单元的主视图。
图55是示出变形例28中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图56是示出变形例29中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图57是示出变形例230中蒸发器的概略结构的分解立体图,是相当于第二实施方式的图6的图。
图58是用于对本发明要解决的课题进行说明的图,是示意性地示出包含蒸发器的电池温度调节装置的截面的剖视图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对实施方式进行说明。此外,在以下的各实施方式相互之间,在图中对相互相同或等同的部分标注相同的符号。
(第一实施方式)
图1所示的本实施方式的设备温度调节装置1通过对搭载于车辆的电池组BP进行冷却而对作为温度调节对象设备的电池组BP的电池温度进行调节。总之,设备温度调节装置1是对电池组BP进行冷却的电池冷却装置。作为搭载了设备温度调节装置1的车辆,假定有通过将电池组BP作为电源的未图示的行驶用电动马达而能够行驶的电动汽车、或者混合动力汽车等。
电池组BP具有长方体形状的多个电池单元BC。而且,电池组BP由将该多个电池单元BC层叠配置而得到的层叠体构成。详细地说,该多个电池单元BC在规定的层叠方向DRs上层叠。因此,电池组BP整体也形成大致长方体形状。而且,作为该电池组BP的表面的一部分,电池组BP具有作为朝向下方的电池底面BPa的电池下表面BPa(参照图2)、沿着车辆上下方向DRg(即,重力方向DRg)扩展的电池侧面BPb(参照图2)。此外,在本实施方式中,电池单元BC的层叠方向DRs为与车辆上下方向DRg交叉的方向、严格地说为与车辆上下方向DRg正交的方向。另外,将电池单元BC的层叠方向DRs称为单元层叠方向DRs。
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并不限于长方体形状,也可以具有圆筒形状等其他的形状。另外,电池组BP也可以构成为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。电力转换装置例如是将从电池组供给的直流电流转换成交流电流、并对行驶用电动马达等各种电气负载供给(即,放电)转换后的交流电流的装置。另外,电动发电机是在车辆的再生时,将车辆的行驶能量逆转换成电能量、并将逆转换后的电能量作为再生电力而经由逆变器等对电池组BP供给的装置。
电池组BP若进行车辆的行驶中的电力供给等则自己发热,因此假定若电池组BP未被冷却,则电池组BP因该自己发热而过度高温。若电池组BP过度高温,则不仅降低电池组BP的输入输出特性,而且促进电池单元BC的劣化,因此需要用于将电池组BP维持在规定的温度以下的冷却装置。
另外,包含电池组BP的蓄电装置多数情况下配置在车辆的底板下和行李室的下侧,并不限于车辆的行驶中,在夏季的驻车中等也是,电池组BP的电池温度缓缓上升,有时电池温度过度高温。若电池组BP放置在高温环境下,则由于劣化推进而使电池寿命大幅度降低,因此期望在车辆的驻车中等也将电池组BP的电池温度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,但若各电池单元BC的温度存在偏差,则各电池单元的劣化的推进程度产生偏差,而使电池组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,因而根据各电池单元BC中的、劣化最推进的电池单元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长期发挥所希望的性能,使各电池单元BC的温度偏差减少的均温化是很重要的。
作为对电池组BP进行冷却的冷却装置,通常是基于送风机的空冷式的冷却机等。
但是,基于送风机的空冷式的冷却机仅将车室内的空气等向电池组BP吹送,因此有时无法得到仅将电池组BP充分地冷却的冷却能力。因此,在本实施方式的设备温度调节装置1中,采用通过伴随着工作流体的相变的自然循环而将电池组BP冷却的热虹吸方式。
设备温度调节装置1具备供工作流体循环的工作流体回路10。作为在工作流体回路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)。
工作流体回路10是通过工作流体的蒸发和冷凝而进行热移动的热管,构成为通过重力而使工作流体自然循环的热虹吸式。并且,工作流体回路10构成为供气相的工作流体流动的流路与供液相的工作流体流动的流路分离的环型。即,工作流体回路10构成环型的热虹吸式热管。
如图1所示,工作流体回路10构成为包含蒸发器12、冷凝器15、气体通路部16和液体通路部18。具体而言,工作流体回路10通过按照蒸发器12、气体通路部16、冷凝器15、液体通路部18的顺序将它们呈环状连接而构成。总之,工作流体回路10是闭合的环状的流体回路。在工作流体回路10的内部封入规定量的工作流体,该工作流体回路10的内部被该工作流体填满。
蒸发器12是使在蒸发器12内流通的工作流体与电池组BP进行热交换的热交换器。即,蒸发器12伴随着工作流体回路10中的工作流体的循环,从电池组BP向液相的工作流体吸热,由此使液相的工作流体蒸发。本实施方式的蒸发器12被连结成能够与电池组BP的侧方进行热传导。
蒸发器12配置在冷凝器15的下方。由此,液相的工作流体由于重力而积留在包含蒸发器12的工作流体回路10的下部。此外,蒸发器12的详细的构造后述说明。
冷凝器15是使在蒸发器12中蒸发出的气相的工作流体冷凝的热交换器。冷凝器15通过与搭载于车辆的空调用的制冷循环装置21的制冷剂的热交换而从工作流体散热,由此使该工作流体冷凝。制冷循环装置21构成车辆用空调装置的一部分。制冷循环装置21具备供制冷剂循环并流动的制冷剂回路22。
冷凝器15具有:供工作流体回路10的工作流体流动的工作流体侧热交换部15a;以及供制冷剂回路22的制冷剂流动的制冷剂侧热交换部15b。以能够进行工作流体与制冷剂的热交换的方式,将工作流体侧热交换部15a与制冷剂侧热交换部15b热连接。
制冷剂回路22构成蒸气压缩式的制冷循环。具体而言,制冷剂回路22是通过配管将压缩机24、空调用冷凝器26、第一膨胀阀28、以及空调用蒸发器30等连接而形成的。制冷循环装置21具备:向空调用冷凝器26吹送空气的送风机27;以及形成朝向车室内空间的空气流动的送风机31。例如空调用冷凝器26和送风机27设置在车室外,送风机27向空调用冷凝器26吹送作为车室外的空气的外部气体。
压缩机24压缩并排出制冷剂。空调用冷凝器26是通过与空气的热交换而使从压缩机24流出的制冷剂散热而冷凝的散热器。第一膨胀阀28使从空调用冷凝器26流出的制冷剂减压。空调用蒸发器30通过与朝向车室内空间的空气的热交换而使从第一膨胀阀28流出的制冷剂蒸发,并且对朝向车室内空间的空气进行冷却。
此外,制冷剂回路22具有第二膨胀阀32和制冷剂侧热交换部15b,该第二膨胀阀32和制冷剂侧热交换部15b相对于第一膨胀阀28和空调用蒸发器30在制冷剂流动上并联地连接。第二膨胀阀32使从空调用冷凝器26流出的制冷剂减压。制冷剂侧热交换部15b是通过与在工作流体侧热交换部15a中流动的工作流体的热交换而使制冷剂蒸发的制冷剂蒸发部。
另外,制冷剂回路22具有开闭阀34,该开闭阀34对供制冷剂朝向制冷剂侧热交换部15b流动的制冷剂流路进行开闭。通过将开闭阀34关闭,形成供制冷剂按照压缩机24、空调用冷凝器26、第一膨胀阀28、空调用蒸发器30的顺序流动的第一制冷剂回路。通过将开闭阀34打开,除了第一制冷剂回路之外,还形成供制冷剂按照压缩机24、空调用冷凝器26、第二膨胀阀32、制冷剂侧热交换部15b的顺序流动的第二制冷剂回路。
开闭阀34根据例如与冷却电池组BP的必要性对应地预先决定的条件而适当地开闭。在该开闭阀34打开的情况下,至少压缩机24和送风机27工作。由此,工作流体在冷凝器15的工作流体侧热交换部15a通过与在制冷剂侧热交换部15b中流动的制冷剂的热交换而被冷却而冷凝。
气体通路部16将在蒸发器12中蒸发出的气相的工作流体引导到冷凝器15。气体通路部16由例如配管部件等构成,在气体通路部16的内部形成有供工作流体从蒸发器12朝向冷凝器15流动的气体通路。气体通路部16所具有的下方侧的端部与蒸发器12连接,气体通路部16所具有的上方侧的端部与冷凝器15的工作流体侧热交换部15a连接。
在气体通路部16设置有用于使工作流体填充到工作流体回路10内的填充口36。填充口36也可以设置于工作流体回路10中的除了气体通路部16以外的部分。但是,优选填充口36设置于工作流体回路10的内部中的气相的工作流体所存在的部位。
液体通路部18将在冷凝器15中冷凝后的液相的工作流体引导到蒸发器12。液体通路部18由例如配管部件等构成,在液体通路部18的内部形成有供工作流体从冷凝器15朝向蒸发器12流动的液体通路。液体通路部18所具有的下方侧的端部与蒸发器12连接,液体通路部18所具有的上方侧的端部与冷凝器15的工作流体侧热交换部15a连接。
接着,使用图1对本实施方式的设备温度调节装置1的基本工作进行说明。
在设备温度调节装置1中,若电池组BP的电池温度由于车辆行驶时的自己发热等而上升,则电池组BP的热向蒸发器12移动。在蒸发器12中,由于从电池组BP吸热而使液相的工作流体的一部分蒸发。电池组BP由于在蒸发器12的内部存在的工作流体的蒸发潜热而被冷却,该电池组BP的温度降低。
在蒸发器12中蒸发出的工作流体从蒸发器12向气体通路部16流出,像图1的箭头FL1所示那样,经由气体通路部16而向冷凝器15移动。
在冷凝器15中,由于气相的工作流体散热,从而该气相的工作流体冷凝。冷凝后的液相的工作流体由于重力而下降。由此,在冷凝器15中冷凝后的液相的工作流体从冷凝器15向液体通路部18流出,像图1的箭头FL2所示那样,经由液体通路部18而向蒸发器12移动。而且,在蒸发器12中,流入的液相的工作流体的一部分由于从电池组BP吸热而蒸发。
这样,在设备温度调节装置1中,工作流体一边相变成气体状态和液体状态,一边在蒸发器12与冷凝器15之间循环,从蒸发器12向冷凝器15输送热。由此,作为冷却对象的电池组BP被冷却。
设备温度调节装置1采用如下的结构:即使没有基于压缩机等的工作流体的循环所需要的驱动力,也使工作流体在工作流体回路10的内部自然循环。因此,设备温度调节装置1能够实现抑制电力消耗量和噪声双方的效率良好的电池组BP的冷却。
接下来,对蒸发器12的构造进行说明。如图1和图2所示,蒸发器12具备流体蒸发部40、与该流体蒸发部40的下端连结的液体供给部42、以及与流体蒸发部40的上端连结的流体流出部44。流体流出部44配置在液体供给部42和流体蒸发部40的上方,液体供给部42配置在流体流出部44和流体蒸发部40的下方。此外,在图2中,为了以容易判别的方式图示出各结构要素的配置,在各结构要素之间空开间隙而图示出各结构要素。这在后述的图5、图10、图15、图22、图23、图30、图35以及图37~图47中也是相同的。
流体蒸发部40被连结成能够与电池组BP中的作为立面BPb的电池侧面BPb进行热传导。换言之,流体蒸发部40与电池组BP热连接。详细地说,流体蒸发部40通过与夹在流体蒸发部40与电池组BP之间的热传导件38接触,而相对于电池组BP被连结成能够与电池组BP进行热传导。例如,为了提高流体蒸发部40与电池组BP之间的热传导性,而将流体蒸发部40保持在向电池组BP按压的状态。
热传导件38具备电气绝缘性和较高的热传导性,为了提高流体蒸发部40与电池组BP之间的热传导性,而夹于流体蒸发部40和电池组BP。例如,作为热传导件38,采用润滑脂或者片状物。此外,只要充分地确保流体蒸发部40与电池组BP之间的电气绝缘性和热传导性,也可以不设置热传导件38,而使流体蒸发部40与电池组BP直接接触。
如图2和图3所示,在流体蒸发部40的内部形成有在车辆上下方向DRg上延伸的多个蒸发流路401。换言之,该多个蒸发流路401分别沿着电池侧面BPb而从该电池侧面BPb所具有的侧面下端BPc侧向电池侧面BPb所具有的侧面上端BPd侧延伸。
而且,流体蒸发部40利用电池组BP的热而使在多个蒸发流路401内流动的工作流体蒸发。即,向该蒸发流路401内流入的液相的工作流体一边在蒸发流路401中流动一边在蒸发流路401内沸腾气化。此外,在图2中图示出工作流体的液面SF。另外,在图3中,为了进行容易观察的图示,电池单元BC由双点划线图示,省略热传导件38的图示和电池组BP所具有的多个电池单元BC中的一部分的图示。这在后述的图4、图6~9、图12、图14以及图16~20中也是相同的。
在液体供给部42的内部形成有在单元层叠方向DRs上延伸的供给流路421。另外,在流体流出部44的内部形成有在单元层叠方向DRs上延伸的流出流路441。
若着眼于蒸发器12的结构部件,则该蒸发器12成为板层叠构造。因此,蒸发器12具有第一板部件121和第二板部件122。而且,蒸发器12是通过将该一对板部件121、122层叠且在各板部件121、122的周边部分相互接合而构成的。该第一板部件121和第二板部件122都是热传导性较高的铝合金等金属制,是通过冲压加工等而成型的成型品。另外,板部件121、122的接合通过例如钎焊等而实施。
详细地说,第一板部件121具有流体蒸发部40中包含的第一蒸发形成部121a、液体供给部42中包含的第一供给形成部121b、以及流体流出部44中包含的第一流出形成部121c。另外,第二板部件122具有流体蒸发部40中包含的第二蒸发形成部122a、液体供给部42中包含的第二供给形成部122b、以及流体流出部44中包含的第二流出形成部122c。
而且,蒸发器12的各流路401、421、441通过板部件121、122的相互接合而形成为蒸发器12的内部空间。即,第一板部件121层叠于第二板部件122而被接合,由此多个蒸发流路401形成在第一蒸发形成部121a与第二蒸发形成部122a之间。另外,通过板部件121、122的接合,将供给流路421形成在第一供给形成部121b与第二供给形成部122b之间。另外,通过板部件121、122的接合,将流出流路441形成在第一流出形成部121c与第二流出形成部122c之间。
第一蒸发形成部121a配置在第二蒸发形成部122a与电池组BP之间。因此,流体蒸发部40在第一蒸发形成部121a处与热传导件38接触。
第二板部件122的第二蒸发形成部122a具有朝向第一板部件121的第一蒸发形成部121a突出的多个凸部122d。该多个凸部122d分别形成为在车辆上下方向DRg上延伸。换言之,多个凸部122d分别形成为从流体蒸发部40中的液体供给部42侧的一端向流体流出部44侧的另一端延伸。
而且,多个凸部122d分别与第一蒸发形成部121a抵接并接合。该接合通过例如钎焊等而实施。该凸部122d与第一蒸发形成部121a抵接并接合,由此将多个蒸发流路401相互分隔。
另外,多个凸部122d在单元层叠方向DRs上相互隔开间隔而排列配置,因此多个蒸发流路401在单元层叠方向DRs上排列配置。具体地说,凸部122d与蒸发流路401在单元层叠方向DRs上交替地排列。例如,蒸发流路401被设置为与电池单元BC相同数目,被配置为对于每个电池单元BC分配一个蒸发流路401。
另外,多个蒸发流路401的流路截面分别形成在单元层叠方向DRs上延伸的扁平截面形状。换言之,在蒸发流路401的与延伸方向(即,在本实施方式中为车辆上下方向DRg)正交的截面中,该蒸发流路401的截面形状形成将单元层叠方向DRs作为长边方向的扁平形状。
另外,蒸发流路401分别具有蒸发流路401的下端来作为上游端401a,具有蒸发流路401的上端来作为下游端401b。在蒸发流路401内,像图3的单点划线箭头和虚线箭头所示那样,工作流体从该上游端401a向下游端401b流动。即,在蒸发流路401内,工作流体从下方向上方流动。
该多个蒸发流路401的上游端401a分别与供给流路421连结。因此,液体供给部42将流入到供给流路421内的液相的工作流体分配供给到多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401。
另一方面,多个蒸发流路401的下游端401b分别与流出流路441连结。因此,工作流体从多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401向流出流路441流入。而且,流体流出部44使流入到该流出流路441的工作流体向气体通路部16流出。
如图1和图3所示,液体供给部42形成为在单元层叠方向DRs上延伸,因此在单元层叠方向DRs的一侧具有一端部42a,在单元层叠方向DRs的另一侧具有另一端部42b。在该液体供给部42的一端部42a形成有连结有液体通路部18的流体入口422。而且,该流体入口422向供给流路421开放。另一方面,液体供给部42的另一端部42b形成供给流路421中的单元层叠方向DRs的另一侧的端,并将该另一侧的端封堵。
流体流出部44形成为在单元层叠方向DRs上延伸,因此在单元层叠方向DRs的一侧具有一端部44a,在单元层叠方向DRs的另一侧具有另一端部44b。在该流体流出部44的另一端部44b形成有连结有气体通路部16的流体出口442。而且,该流体出口442向流出流路441开放。另一方面,流体流出部44的一端部44a形成流出流路441中的单元层叠方向DRs的一侧的端,并将该一侧的端封堵。
此外,流体出口442配置在流体流出部44的另一端部44b中的靠上方的位置。因此,流出流路441内的气相和液相的工作流体中的专门气相的工作流体从流体出口442向气体通路部16流出。即,流体流出部44对蒸发出的工作流体气体和与液相的工作流体一同上吹的气泡流进行气液分离,流出流路441为用于将该分离出的工作流体气体排出的流路。总之,流体流出部44具备气液分离功能。
如图1和图2所示,流体蒸发部40与热传导件38接触,但液体供给部42与电池组BP和热传导件38中的任意一方都分离地配置。即,夹在液体供给部42与电池组BP和热传导件38之间的空气作为妨碍它们之间的导热的隔热部39发挥功能。而且,液体供给部42被配置为在该液体供给部42与电池组BP和热传导件38之间夹有该隔热部39,因此没有与电池组BP热连接。
若改变表达,则液体供给部42中的与电池组BP或者热传导件38接触的表面的面积为零。即,以与电池组BP或者热传导件38接触的表面的面积在液体供给部42处与流体蒸发部40相比较小的方式,配置液体供给部42。
总之,液体供给部42与流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置。换言之,在流体蒸发部40与液体供给部42的比较中,相比于流体蒸发部40,液体供给部42与电池组BP热分离。此外,在本实施方式中,流体流出部44也被配置为从电池组BP和热传导件38双方分离。
像上述那样,蒸发器12的各流路401、421、441相互连通,工作流体像图3和图4所示的单点划线箭头和虚线箭头那样在蒸发器12内流通。此外,该单点划线箭头表示蒸发器12内的液相的工作流体流动,虚线箭头表示蒸发器12内的气相的工作流体流动。这在后述的图6~9、图11~14、以及图16~20中也是相同的。
具体而言,来自液体通路部18的液相的工作流体像箭头F1那样从流体入口422向供给流路421流入。该流入的工作流体像箭头F2那样在供给流路421内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。而且,工作流体从供给流路421分配给多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401。此时,液体供给部42不容易接受到电池组BP的热,因此该工作流体保持液相地向蒸发流路401流入。即,从冷凝器15供给的液相的工作流体经由供给流路421以不会沸腾且不会成为气泡流的方式保持液相地供给到各电池单元BC的下侧附近。
在蒸发流路401内,工作流体一边从下方向上方流动,一边由于电池组BP的热而沸腾。即,该工作流体一边在蒸发流路401内流动,一边从各电池单元BC夺走热而蒸发。因此,在各个蒸发流路401中工作流体仅为气相或者为气液二相而向流出流路441流入。
流入到流出流路441的工作流体被气液分离,并且像箭头F3那样在流出流路441内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。此时,越是靠近单元层叠方向DRs的另一侧,则从各蒸发流路401向流出流路441内的工作流体流动合流的工作流体的流量被累积得越多。因此,如图1和图3所示,流出流路441形成为该流出流路441的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧(即,单元层叠方向DRs的另一侧)则越大。
在流出流路441内流动到单元层叠方向DRs的另一侧的端的气相的工作流体像箭头F4那样从流体出口442向气体通路部16流出。
此外,上述的流出流路441的流路截面积是指将工作流体流动的方向作为法线方向的截面(具体地说,在流出流路441中,将单元层叠方向DRs作为法线方向的截面)中的流路441的截面积。另外,后述的蒸发流路401的流路截面积和供给流路421的流路截面积都与该流出流路441的流路截面积被同样地被定义。
如上所述,根据本实施方式,如图1~图3所示,在液体供给部42的供给流路421分别连结有多个蒸发流路401的上游端401a,在流体流出部44的流出流路441分别连结有多个蒸发流路401的下游端401b。而且,液体供给部42与形成有多个蒸发流路401的流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置。而且,该液体供给部42与流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置是指,例如以与电池组BP或者热传导件38接触的表面的面积在液体供给部42处与流体蒸发部40相比较小的方式配置液体供给部42。此外,该液体供给部42与流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置是指液体供给部42被配置为在与电池组BP之间夹有隔热部39。
因此,能够一边将供给流路421内的液相的工作流体维持在不容易接受到来自电池组BP的热的状态,一边将该液相的工作流体分别向多个蒸发流路401供给,利用多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401使该供给的工作流体蒸发。
其结果为,避免工作流体一边被层叠的多个电池单元BC依次加热一边流动这样的现象,因此能够抑制局部性的干涸的产生。而且,能够避免电池组BP中的一部分的电池单元BC因该干涸的影响而不容易被冷却的情况,因此能够抑制多个电池单元BC相互的温度偏差。
另外,在供给流路421并联地连接有多个蒸发流路401,因此对于每个电池单元BC来说,从供给流路421供给用于对该电池单元BC进行冷却的液相的工作流体。因此,即使产生了干涸,该干涸也在各蒸发流路401中均衡地产生,因此不容易扩大多个电池单元BC相互的温度偏差。
例如假设是与其他的电池单元BC相比高温的电池单元BC,由于该高温的电池单元BC而在一部分的蒸发流路401中工作流体剧烈地沸腾。在该情况下也是,在供给流路421中工作流体保持液相地流动,因此向包含该工作流体剧烈地沸腾的蒸发流路401在内的各蒸发流路401均匀地随时持续供给液相的工作流体。因此,不容易产生流体蒸发部40中的与特定的电池单元BC邻接的部位整体由于干涸而失去冷却能力的现象。其结果为,能够抑制各电池单元BC相互的温度偏差的扩大。
另外,使工作流体蒸发的流体蒸发部40内的空间在单元层叠方向DRs上被细分化为多个蒸发流路401,向该多个蒸发流路401并联地供给液相的工作流体。因此,能够实现均衡地冷却多个电池单元BC这样的目的,并且减少工作流体回路10的工作流体的封入量。另外,如果减少该工作流体的封入量,则与其对应地,针对工作流体回路10的过度的能力变动的各部分的温度响应性变得良好。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401在单元层叠方向DRs上排列配置,并联地供工作流体流动。因此,能够将各蒸发流路401形成得短。而且,能够从包含引发干涸的气泡在内的工作流体的流动中迅速地分离该气泡。换言之,能够使在由于沸腾而产生气泡之后直到气泡被分离为止供工作流体流动的路径的长度较短。总之,在本实施方式的蒸发器12中,与专利文献1所公开的构造进行比较,工作流体的气液分离性提高。
这里,若在蒸发器12内的气液分离性较差,则在工作流体剧烈地沸腾的情况下,液相的工作流体由于气泡而被上推,并且,气泡上升,但液相的工作流体要向下移动。其结果为,工作流体的液面像图58的箭头A3、A4那样剧烈地变动。此外,也有时该气泡向液体通路部18逆流。与此相对,在本实施方式的蒸发器12中工作流体的气液分离性提高,因此能够避免这样的情况。
另外,在本实施方式的蒸发器12中由于工作流体的气液分离性提高,从而相变成气相和液相并在工作流体回路10中循环的工作流体的质量流量(即,工作流体的蒸发量)增加。因此,能够实现将电池组BP冷却的冷却能力的提高。
另外,能够使在由于沸腾而产生气泡之后直到气泡被分离为止供工作流体流动的路径的长度变短,因此与其对应地,能够抑制因气泡流引起的异响的产生。
另外,根据本实施方式,液体供给部42配置在蒸发器12中的比其他的部位40、44靠下方的位置,因此能够抑制作为干涸的原因的气泡(即,蒸气)滞留在供给流路421。
另外,根据本实施方式,在蒸发流路401内,工作流体从下方向上方流动。因此,容易将在蒸发流路401中产生的气泡引导到流出流路441。
另外,根据本实施方式,供给流路421在单元层叠方向DRs上延伸。因此,能够使工作流体均匀地遍布到在该单元层叠方向DRs上排列的多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401。
另外,根据本实施方式,流出流路441在单元层叠方向DRs上延伸。因此,能够使从在该单元层叠方向DRs上排列的多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401流出的工作流体集合之后向蒸发器12的外部流出。
另外,根据本实施方式,流出流路441形成为,该流出流路441的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。因此,能够不会不必要地扩大流出流路441的容积,而应对因工作流体的蒸发而引起的气体体积的膨胀。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401分别沿着电池侧面BPb而从侧面下端BPc侧向侧面上端BPd侧延伸。因此,能够以在蒸发流路401中蒸发出的工作流体气体(即,气相的工作流体)容易向流出流路441排出的方式配置流体蒸发部40。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401分别呈在单元层叠方向DRs上延伸的扁平截面形状。因此,与将蒸发流路401细分化而设置有多个的情况进行比较,能够以抑制工作流体的流通阻力增大且使工作流体容易受到电池组BP的热的方式,使工作流体在蒸发流路401内流动。
另外,根据本实施方式,第一板部件121与第二板部件122层叠并接合,由此将多个蒸发流路401形成在第一蒸发形成部121a与第二蒸发形成部122a之间。并且,供给流路421形成在第一供给形成部121b与第二供给形成部122b之间,并且流出流路441形成在第一流出形成部121c与第二流出形成部122c之间。另外,第一蒸发形成部121a配置在第二蒸发形成部122a与电池组BP之间。另外,第二蒸发形成部122a具有朝向第一板部件121的第一蒸发形成部121a突出的多个凸部122d。而且,该凸部122d与第一蒸发形成部121a抵接,由此将多个蒸发流路401相互分隔。因此,能够以较少的部件件数构成蒸发器12。
(第二实施方式)
接下来,对第二实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。另外,关于与上述的实施方式相同或者等同的部分,省略或者简单化地进行说明。这在后述的第三实施方式以后的实施方式中也是相同的。
如图5和图6所示,本实施方式的电池组BP与流体蒸发部40、液体供给部42和流体流出部44的配置关系与第一实施方式相同。即,在本实施方式中也是,流体蒸发部40相对于电池组BP的电池侧面BPb被连结成能够与电池组BP的电池侧面BPb进行热传导。而且,液体供给部42被配置为与电池组BP和热传导件38都分离。
但是,本实施方式的蒸发器12具有多孔管50和两个配管部件51、52,并且是这些部件50、51、52通过钎焊等相互接合而构成的。在这方面上,本实施方式与第一实施方式不同。此外,图5的实线Lsf表示工作流体的液面位置。
具体而言,蒸发器12中的流体蒸发部40由多孔管50构成,液体供给部42由上游侧配管部件51构成,流体流出部44由下游侧配管部件52构成。多孔管50、上游侧配管部件51以及下游侧配管部件52是例如铝合金等金属制。
多孔管50是通过挤出成型等而形成的扁平多孔管。多孔管50形成为在车辆上下方向DRg和单元层叠方向DRs上呈面状扩展,具有作为下端的一端50a和作为上端的另一端50b。而且,在多孔管50的内部形成有多个连通孔501。该多个连通孔501作为多个蒸发流路401而设置。作为该蒸发流路401的连通孔501的数量比电池组BP所具有的电池单元BC多。
多个连通孔501相互隔开,并且在单元层叠方向DRs上层叠配置。而且,多个连通孔501分别从多孔管50的一端50a连通到另一端50b,并且在该一端50a和另一端50b处分别开放。总之,多个连通孔501是从多孔管50的一端50a向另一端50b延伸的贯通孔。
上游侧配管部件51和下游侧配管部件52形成为在单元层叠方向DRs上延伸。而且,在上游侧配管部件51和下游侧配管部件52分别形成有内部空间。
上游侧配管部件51的内部空间为供给流路421,下游侧配管部件52的内部空间为流出流路441。多孔管50的一端50a与上游侧配管部件51接合,由此,作为蒸发流路401的连通孔501与供给流路421连通。另外,多孔管50的另一端50b与下游侧配管部件52接合,由此,连通孔501与流出流路441连通。
另外,流体入口422并没有设置在液体供给部42中的单元层叠方向DRs的一侧而是设置在另一侧。
除了以上说明的内容,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40由多孔管50构成。在多孔管50形成有多个连通孔501,该多个连通孔501从该多孔管50的一端50a连通到另一端50b,并且在该一端50a和另一端50b处分别开放。而且,该多个连通孔501作为多个蒸发流路401而设置。因此,能够容易地形成多个蒸发流路401。
(第三实施方式)
接下来,对第三实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第二实施方式不同的点。
如图7所示,在本实施方式中,与第二实施方式不同,蒸发器12具有多个多孔管50,流体蒸发部40由该多个多孔管50构成。该多个多孔管50在单元层叠方向DRs上排列配置,相互并联地与上游侧配管部件51与下游侧配管部件52连接。
本实施方式的多孔管50也是扁平多孔管,但本实施方式的多孔管50各自的扁平截面的长边宽度与第二实施方式的多孔管50相比较小。
此外,在本实施方式中,例如多个多孔管50被设置为与电池单元BC相同数目,被配置为对每个电池单元BC分配一根多孔管50。
除了以上说明的内容,本实施方式与第二实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第二实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第二实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40由多个多孔管50构成。因此,能够使流体蒸发部40追随于因各电池单元BC相互的微小的位置偏移等所引起的电池侧面BPb的凹凸,而按压在该电池侧面BPb。总之,能够提高流体蒸发部40相对于热传导件38(参照图5)的紧贴性。
(第四实施方式)
接下来,对第四实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
如图8所示,在本实施方式中,蒸发流路401的形状和第二板部件122的凸部122d的形状与第一实施方式不同。
具体而言,单元层叠方向DRs上的凸部122d的宽度越接近蒸发流路401的下游端401b则越窄。因此,多个蒸发流路401形成为,该蒸发流路401的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。该蒸发流路401的流路截面积是指将工作流体流动的方向作为法线方向的截面(具体而言,将车辆上下方向DRg作为法线方向的截面)中的蒸发流路401的截面积。
除了以上说明的内容,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40的多个蒸发流路401都形成为,该蒸发流路401的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。因此,越是在蒸发流路401内由于工作流体的蒸发而使气相的体积比例较大的位置,则蒸发流路401的流路截面积越大。因此,不会不必要地扩大各蒸发流路401的容积,就使蒸发流路401中的工作流体的气液分离性和气体排出性良好。
此外,在本实施方式中,在多个蒸发流路401中的全部蒸发流路401中,蒸发流路401的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大,但不需要使蒸发流路401全部那样。即,也可以仅仅是,对于多个蒸发流路401中的某些蒸发流路401来说,蒸发流路401的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。
此外,本实施方式是基于第一实施方式的变形例,但也可以使本实施方式与上述的第二实施方式或者第三实施方式组合。
(第五实施方式)
接下来,对第五实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
如图9所示,在本实施方式中,蒸发流路401的形状和第二板部件122的凸部122d的形状与第一实施方式不同。
具体而言,各凸部122d并没有在从蒸发流路401的上游端401a到下游端401b的全长范围内延伸。多个凸部122d在单元层叠方向DRs上相互空开间隔地排列,该单元层叠方向DRs的凸部122d的排列被设置有两列。该两列中的一方的凸部122d的排列相对于另一方的凸部122d的排列,配置在上方。而且,在构成该一方的排列的凸部122d与构成另一方的排列的凸部122d之间也空开间隔。
因此,流体蒸发部40的多个蒸发流路401在该蒸发流路401的中途相互连通。即,若着眼于该多个蒸发流路401中的某个蒸发流路401(换言之,一个蒸发流路401),则可以说某个蒸发流路401在该某个蒸发流路401的中途与和该某个蒸发流路401相邻的蒸发流路401连通。
另外,在本实施方式中,第二板部件122的多个凸部122d都从液体供给部42侧向流体流出部44侧延伸。在这方面上,本实施方式与第一实施方式相同。但是,与第一实施方式不同,本实施方式的多个凸部122d分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。因此,在本实施方式中,多个蒸发流路401也分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。
在本实施方式的流出流路441中,该流出流路441的流路截面积在单元层叠方向DRs上的任意的位置都是相同的,但也可以像第一实施方式那样,流出流路441的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。
除了以上说明的内容,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401中的某个蒸发流路401在该某个蒸发流路401的中途与和该某个蒸发流路401相邻的蒸发流路401连通。因此,能够在该某个蒸发流路401与和该某个蒸发流路401相邻的蒸发流路401之间均衡地保持内压。即,能够适当地调整工作流体的压力损失。
另外,如果在多个蒸发流路401中均衡地保持内压,则能够避免仅一部分的蒸发流路401的内压高压化,因此还能够避免伴随着该高压化的工作流体的流速上升。因此,能够避免在一部分的蒸发流路401中因工作流体的流速上升而引起气液分离性受损。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。由此,具有容易确保流体蒸发部40的弯曲强度这样的优点。
另外,若详细地说蒸发流路401的倾斜的方向,则蒸发流路401以越是靠近蒸发流路401的工作流体的流动方向下游侧则越位于单元层叠方向DRs的另一侧的方式相对于单元层叠方向DRs倾斜。而且,供给流路421的工作流体的流动方向下游侧为单元层叠方向DRs的另一侧。因此,与例如蒸发流路401被连结成与供给流路421正交的情况相比较,能够减少工作流体从供给流路421向蒸发流路401流入时的流通阻力。
此外,本实施方式是基于第一实施方式的变形例,但也可以使本实施方式与上述的第二~第四实施方式中的任意的实施方式组合。
(第六实施方式)
接下来,对第六实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第二实施方式不同的点。
如图10和图11所示,在本实施方式中,流体蒸发部40被连结成能够与电池下表面BPa进行热传导,而不是与电池组BP中的电池侧面BPb进行热传导。在这方面上,本实施方式与第二实施方式不同。此外,图11图示出蒸发器12单体,这在后述的图13中也是相同的。
具体而言,本实施方式的多孔管50除了具有构成流体蒸发部40的蒸发构成部502,还具有供给侧中继部503和流出侧中继部504。多孔管50的各连通孔501在供给侧中继部503、蒸发构成部502和流出侧中继部504的整体范围内贯通。例如,多孔管50的连通孔501中的包含在蒸发构成部502中的部分为流体蒸发部40的蒸发流路401(参照图3)。
流体蒸发部40被配置为该流体蒸发部40的上侧面402朝向上方。而且,流体蒸发部40隔着热传导件38而按压于电池组BP的电池下表面BPa。即,流体蒸发部40在该流体蒸发部40的上侧面402处,相对于电池组BP中的电池下表面BPa被连结成能够与电池组BP中的电池下表面BPa进行热传导。而且,流体蒸发部40的作为多个蒸发流路401的连通孔501分别在沿着电池组BP的电池下表面BPa的方向上延伸。
多孔管50的供给侧中继部503配置在上游侧配管部件51与蒸发构成部502之间,将该上游侧配管部件51和蒸发构成部502相连。供给侧中继部503从蒸发构成部502向连通孔501内的工作流体的流动方向上游侧、即上游侧配管部件51侧延伸配置。而且,供给侧中继部503在该供给侧中继部503的顶端、即多孔管50的一端50a处与上游侧配管部件51连结。
另外,供给侧中继部503以越是靠近上游侧配管部件51侧则越位于下方的方式,相对于车辆上下方向DRg倾斜地延伸配置。因此,在本实施方式中也是,液体供给部42与电池组BP和热传导件38都分离地配置。
多孔管50的流出侧中继部504配置在下游侧配管部件52与蒸发构成部502之间,将该下游侧配管部件52和蒸发构成部502相连。流出侧中继部504从蒸发构成部502向连通孔501内的工作流体的流动方向下游侧、即下游侧配管部件52侧延伸配置。而且,流出侧中继部504在该流出侧中继部504的顶端、即多孔管50的另一端50b处与下游侧配管部件52连结。该下游侧配管部件52从电池组BP分离地配置在电池组BP的侧方。
另外,流出侧中继部504以越是靠近下游侧配管部件52侧则越位于上方的方式,相对于车辆上下方向DRg倾斜地延伸配置。因此,在本实施方式中也是,流体流出部44配置在液体供给部42和流体蒸发部40的上方,液体供给部42配置在流体流出部44和流体蒸发部40的下方。
在本实施方式中,下游侧配管部件52的内部空间、即流出流路441(参照图3)的流路截面积在单元层叠方向DRs的任何位置处都是相同的。关于该情况,该流出流路441的流路截面积也可以像第二实施方式那样,越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。
另外,流体入口422并没有设置在液体供给部42中的单元层叠方向DRs的另一侧而是设置在一侧。因此,在本实施方式的液体供给部42的供给流路421(参照图3)中,工作流体从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。
在这样构成的蒸发器12中,如图11和图12所示,来自液体通路部18(参照图1)的液相的工作流体像箭头F1那样从流体入口422向供给流路421流入。该流入的工作流体像箭头F2那样在供给流路421(参照图3)内流动,从供给流路421分别分配给多孔管50的多个连通孔501。即,该工作流体被分别分配给由该连通孔501构成的多个蒸发流路401(参照图3)。该蒸发流路401内的工作流体一边从各电池单元BC夺走热而蒸发一边流动,经由多孔管50的流出侧中继部504而向流出流路441(参照图3)流入。
流入到流出流路441的工作流体被气液分离,并且像箭头F3那样在流出流路441内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动,气相的工作流体像箭头F4那样从流体出口442向气体通路部16(参照图1)流出。
除了以上说明的内容,本实施方式与第二实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第二实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第二实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40相对于电池组BP中的电池下表面BPa被连结成能够与电池组BP中的电池下表面BPa进行热传导。而且,作为多个蒸发流路401的连通孔501分别在沿着电池下表面BPa的方向上延伸。因此,能够利用电池组BP的自重而在该电池组BP与流体蒸发部40之间确保用于提高热传导性的接触负载。
(第七实施方式)
接下来,对第七实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第六实施方式不同的点。
如图13所示,在本实施方式中,与第六实施方式不同,蒸发器12具有多个多孔管50。而且,该多孔管50分别具有蒸发构成部502、供给侧中继部503和流出侧中继部504。因此,流体蒸发部40由多个多孔管50的蒸发构成部502构成。
该多个多孔管50在单元层叠方向DRs上排列配置,相互并联地与上游侧配管部件51与下游侧配管部件52连接。
此外,在本实施方式中,例如多个多孔管50被设置为与电池单元BC相同数目,被配置为对每个电池单元BC分配一根多孔管50。
在这样构成的蒸发器12中,如图13和图14的单点划线箭头和虚线箭头所示,来自液体通路部18(参照图1)的液相的工作流体基本上与第六实施方式同样地流动。
其中,本实施方式的流体入口422并没有设置在液体供给部42中的单元层叠方向DRs的一侧而是设置在另一侧。因此,在本实施方式的液体供给部42的供给流路421(参照图3)中,像箭头F2那样工作流体从单元层叠方向DRs的另一侧向一侧流动。
除了以上说明的内容,本实施方式与第六实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第六实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第六实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40由多个多孔管50构成,因此关于基于该结构的效果,能够与具有与该结构共用的结构的第三实施方式同样地得到。
(第八实施方式)
接下来,对第八实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
如图15和图16所示,在本实施方式中,与第一实施方式不同,流体蒸发部40被连结成能够与电池组BP中的电池下表面BPa进行热传导,而不是被连结成与电池组BP中的电池侧面BPb进行热传导。
另外,在本实施方式中,液体供给部42在该液体供给部42中的流体蒸发部40侧的端缘42c处与热传导件38接触。但是,该端缘42c相对于该热传导件38的接触面积非常小。因此,在本实施方式中也是,液体供给部42配置为:与电池组BP或者热传导件38接触的表面的面积在液体供给部42处与在流体蒸发部40处相比较小。总之,在液体供给部42与流体蒸发部40相比配置于不容易接受到电池组BP的热的位置的方面没有变化。
此外,图16的单点划线La、Lb表示第一板部件121与第二板部件122接合的状态下的各自的截面形状,单点划线La与第一板部件121对应,单点划线Lb与第二板部件122对应。为了进行容易观察的图示,该单点划线La、Lb隔开间隔地进行图示。
除了以上说明的内容,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40相对于电池组BP中的电池下表面BPa被连结成能够与电池组BP中的电池下表面BPa进行热传导。这与上述的第六实施方式相同。因此,在本实施方式中,关于根据与上述的第六实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第六实施方式同样地得到。
(第九实施方式)
接下来,对第九实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第八实施方式不同的点。
如图17所示,本实施方式的流出流路441形成为,该流出流路441的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。除了这方面,本实施方式与第八实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第八实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第八实施方式同样地得到。
另外,像上述那样,在本实施方式中,流出流路441形成为,该流出流路441的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。这方面与上述的第一实施方式相同。因此,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
(第十实施方式)
接下来,对第十实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第九实施方式不同的点。
如图18所示,本实施方式的多个凸部122d分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。因此,在本实施方式中,多个蒸发流路401也分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。除了这方面,本实施方式与第九实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第九实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第九实施方式同样地得到。
另外,像上述那样,在本实施方式中,多个蒸发流路401分别在相对于单元层叠方向DRs倾斜的方向上延伸。这与上述的第五实施方式相同。因此,在本实施方式中,关于根据与上述的第五实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第五实施方式同样地得到。
(第十一实施方式)
接下来,对第十一实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第九实施方式不同的点。
如图19所示,在本实施方式中,蒸发流路401的形状和第二板部件122的凸部122d的形状与第九实施方式不同。此外,在本实施方式中,在设置有多个电池组BP的方面与第九实施方式不同。
具体而言,在本实施方式中,设置有两个电池组BP。在该两个电池组BP中多个电池单元BC在作为相互相同的方向的单元层叠方向DRs上层叠。另外,流体蒸发部40在两个电池组BP中的任意一方处都连结成能够与电池下表面BPa进行热传导。
第二板部件122的全部的凸部122d中的一部分的凸部122d在从蒸发流路401的上游端401a到下游端401b为止的中途被分割。该被分割的凸部122d与除此以外的凸部122d、即从蒸发流路401的上游端401a到下游端401b连续地延伸的凸部122d夹着蒸发流路401,交替地在单元层叠方向DRs上排列。
而且,该被分割的凸部122d的一方的分割部分与另一方的分割部分在蒸发流路401的延伸方向上相互隔开间隔而串联地排列。因此,夹着被分割的凸部122d而相互相邻的两个蒸发流路401经由该被分割的凸部122d的一方的分割部分与另一方的分割部分的相互间隔而相互连通。总之,该相邻的两个蒸发流路401中的一方的蒸发流路401在该一方的蒸发流路401的中途与另一方的蒸发流路401连通。
除了以上说明的内容,本实施方式与第九实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第九实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第九实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,第二板部件122包含在从蒸发流路401的上游端401a到下游端401b为止的中途被被分割的凸部122d。这与上述的第五实施方式相同。因此,在本实施方式中,关于根据与上述的第五实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第五实施方式同样地得到。
此外,本实施方式是基于第九实施方式的变形例,但也可以使本实施方式与上述的第二~四、六~八、十实施方式中的任意实施方式组合。
(第十二实施方式)
接下来,对第十二实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第九实施方式不同的点。
如图20所示,在本实施方式中,电池组BP、流体蒸发部40和流体流出部44分别被设置了两个。在这方面上,本实施方式与第九实施方式不同。
具体而言,在本实施方式中,两个电池组BP各自具有的多个电池单元BC在作为相互相同的方向的单元层叠方向DRs上层叠。而且,两个流体蒸发部40中的一方的流体蒸发部40被连结成能够与两个电池组BP中的一方的电池组BP所具有的电池下表面BPa进行热传导。与之同样地,另一方的流体蒸发部40被连结成能够与另一方的电池组BP所具有的电池下表面BPa进行热传导。
而且,本实施方式的蒸发器12以液体供给部42为中心对称地形成。例如,本实施方式的蒸发器12中的、以液体供给部42为界而在一侧包含的流体蒸发部40和流体流出部44与第九实施方式的流体蒸发部40和流体流出部44同样地构成。另外,本实施方式的蒸发器12中的、以液体供给部42为界而在另一侧包含的流体蒸发部40和流体流出部44也与第九实施方式的流体蒸发部40和流体流出部44同样地构成。
因此,液体供给部42配置在一方的流体蒸发部40与另一方的流体蒸发部40之间,与各个流体蒸发部40连结。即,液体供给部42将流入到供给流路421内的液相的工作流体分配供给到一方的流体蒸发部40所具有的多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401,与之同时,也分配供给到另一方的流体蒸发部40所具有的多个蒸发流路401中的各个蒸发流路401。
另外,两个流体流出部44中的一方的流体流出部44在与液体供给部42侧相反的一侧与一方的流体蒸发部40连结。与之同样地,另一方的流体流出部44在与液体供给部42侧相反的一侧与另一方的流体蒸发部40连结。在该一方的流体流出部44与另一方的流体流出部44分别形成有流体出口442。各流体出口442与气体通路部16连接。
除了以上说明的内容,本实施方式与第九实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第九实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第九实施方式同样地得到。
此外,本实施方式是基于第九实施方式的变形例,但也可以使本实施方式与上述的第二~八、十、十一实施方式中的任意实施方式组合。
(第十三实施方式)
接下来,对第十三实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
如图21所示,本实施方式的供给流路421形成为,该供给流路421的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越小。除了这方面,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,像上述那样,在本实施方式中,供给流路421形成为,该供给流路421的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越小。因此,能够一边抑制工作流体回路10的工作流体的封入量,一边实现在供给流路421中流动的工作流体的压损减少。
此外,本实施方式是基于第一实施方式的变形例,但也可以使本实施方式与上述的第二~十二实施方式中的任意实施方式组合。
(第十四实施方式)
接下来,对第十四实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第一实施方式不同的点。
如图22和图23所示,在本实施方式中,与第一实施方式同样地,流体蒸发部40相对于电池组BP中的电池侧面BPb被连结成能够与电池组BP中的电池侧面BPb进行热传导。具体而言,该流体蒸发部40经由热传导件38而与电池侧面BPb连结。而且,液体供给部42与电池组BP和热传导件38都分离地配置。
但是,在本实施方式中,与第一实施方式不同,供给流路421和流出流路441配置在电池侧面BPb的正面。而且,在液体供给部42与电池组BP之间以及流体流出部44与电池组BP之间分别夹有蒸发流路401的一部分。由此,能够在电池组BP在车辆上下方向DRg上所占的高度范围Hbp内配置液体供给部42和流体流出部44,在该高度范围Hbp内收纳蒸发器12。
例如,在本实施方式中,两个电池组BP的上端与蒸发器12的上端在车辆上下方向DRg上相互对齐,两个电池组BP的下端与蒸发器12的下端在车辆上下方向DRg上也相互对齐。
另外,本实施方式的蒸发器12同时地冷却两个电池组BP。即,在该蒸发器12中,流体蒸发部40在流体蒸发部40的一面侧连结成能够与两个电池组BP中的一方进行热传导。并且,该流体蒸发部40在流体蒸发部40的另一面侧连结成能够与两个电池组BP中的另一方进行热传导。
此外,在图22中,省略热传导件38的图示。另外,在图23中,一并标注蒸发流路401内的工作流体没有沸腾时的工作流体的停止时液面Foff、和蒸发流路401内的工作流体沸腾时的工作流体的冷却时液面Fon。从比较这些液面Foff、Fon可知,工作流体的液面由于工作流体从电池组BP吸热沸腾而上升。
具体而言,如图23和图24所示,蒸发器12具备在单元层叠方向DRs上层叠的多个层叠单元60、以及端板62。该层叠单元60和端板62都是热传导性较高的铝合金等金属制。此外,在图24中,为了进行容易观察的图示,电池单元BC由双点划线进行图示,并且热传导件38由虚线进行图示。而且,省略电池组BP所具有的多个电池单元BC中的一部分的图示和多个层叠单元60中的一部分的图示。这在后述的图28、图31和图36中都是相同的。
如图25和图26所示,层叠单元60(换言之,块状的层叠块60)呈形成为在车辆上下方向DRg上延伸的中空的长方体形状。另外,层叠单元60具有沿着单元层叠方向DRs和车辆上下方向DRg扩展的单元侧面601。该单元侧面601是层叠单元60的外表面的一部分,分别形成在两个中的一方的电池组BP侧和另一方的电池组BP侧(即,层叠单元60的两侧)。
此外,在本实施方式中,单元侧面601为平面状,该单元侧面601的法线方向DRa为与单元层叠方向DRs和车辆上下方向DRg交叉的方向、严格来说为与单元层叠方向DRs和车辆上下方向DRg正交的方向。另外,将单元侧面601的法线方向DRa称为侧面法线方向DRa。
另外,层叠单元60形成为在侧面法线方向DRa上呈对称形状。层叠单元60的层叠数可以与电池组BP所具有的电池单元BC的层叠数相同,也可以不同。而且,也可以在单元层叠方向DRs上,层叠单元60针对每个电池单元BC一对一地对应设置,也可以针对每个电池组BP的长度中的某区间一对一地对应设置。
如图24和图26所示,单元侧面601与电池组BP的电池侧面BPb对置。并且,单元侧面601与热传导件38接触,经由该热传导件38而被连结成能够与电池侧面BPb进行热传导。
如图26和图27所示,层叠单元60为中空形状,因此作为层叠单元60的外壁,具有一对侧方壁602、下方壁603、上方壁604和蒸发流路分隔壁605。该一对侧方壁602分别设置在侧面法线方向DRa上的层叠单元60的一侧和另一侧。而且,单元侧面601形成在层叠单元60中的、该侧方壁602。
另外,下方壁603设置在层叠单元60的下端,上方壁604设置在层叠单元60的上端。
作为层叠单元60的单体,在单元层叠方向DRs上层叠单元60的一侧开放,层叠单元60的另一侧被蒸发流路分隔壁605覆盖。如图24和图27所示,该蒸发流路分隔壁605为在单元层叠方向DRs上对多个蒸发流路401进行分隔的分隔壁。此外,层叠单元60的被开放的上述一侧通过在该一侧层叠有层叠单元60而被在该一侧层叠的层叠单元60所具有的蒸发流路分隔壁605覆盖。
例如,假定多个层叠单元60中的作为某个层叠单元60的第一层叠单元60、以及相对于该第一层叠单元60在单元层叠方向DRs的一侧邻接的第二层叠单元60。在该情况下,该第二层叠单元60所具有的蒸发流路分隔壁605在单元层叠方向DRs上对形成于第一和第二层叠单元60的各个蒸发流路401进行分隔。
如图26和图27所示,蒸发流路分隔壁605具有:形成第一壁贯通孔605b的第一贯通孔形成部605a;以及形成第二壁贯通孔605d的第二贯通孔形成部605c。该第一壁贯通孔605b和第二壁贯通孔605d都是在单元层叠方向DRs上将蒸发流路分隔壁605贯通的贯通孔。另外,第一贯通孔形成部605a配置在蒸发流路分隔壁605中的靠下方的位置,第二贯通孔形成部605c配置在蒸发流路分隔壁605中的靠上方的位置。
另外,层叠单元60具有:构成液体供给部42的一部分的壁状的供给侧壁部606;以及构成流体流出部44的一部分的壁状的流出侧壁部607。该供给侧壁部606和流出侧壁部607分别固定于蒸发流路分隔壁605,收容在由层叠单元60的外壁602、603、604、605围起的层叠单元60的内部空间内。
供给侧壁部606呈从蒸发流路分隔壁605向单元层叠方向DRs的一侧(即,层叠单元60的内部空间侧)突出的壁形状。而且,供给侧壁部606为供给侧分隔部,该供给侧分隔部作为在层叠单元60内将蒸发流路401与供给流路421之间分隔的分隔壁而构成。
详细地说,供给侧壁部606在层叠单元60内配置在靠下方的位置。另外,供给侧壁部606由在内部形成有下方开放的槽的U字截面形状的壁构成。而且,供给侧壁部606形成为在单元层叠方向DRs上的蒸发流路分隔壁605的一侧覆盖相对于第一壁贯通孔605b的上方和侧面法线方向DRa上的两侧。另一方面,供给侧壁部606的被开放的下方部分为供给侧开口606a。该供给侧开口606a与第一壁贯通孔605b的中心相比位于下方。
流出侧壁部607呈从蒸发流路分隔壁605向单元层叠方向DRs的一侧(即,层叠单元60的内部空间侧)突出的壁形状。而且,流出侧壁部607为流出侧分隔部,该流出侧分隔部作为在层叠单元60内将蒸发流路401与流出流路441之间分隔的分隔壁而构成。
详细地说,流出侧壁部607在层叠单元60内配置在靠上方的位置。另外,流出侧壁部607由在内部形成有上方开放的槽的U字截面形状的壁构成。而且,流出侧壁部607形成为在单元层叠方向DRs上的蒸发流路分隔壁605的一侧覆盖相对于第二壁贯通孔605d的下方和侧面法线方向DRa上的两侧。另一方面,流出侧壁部607的被开放的上方部分为流出侧开口607a。该流出侧开口607a与第二壁贯通孔605d的中心相比位于上方。
另外,多个层叠单元60通过在单元层叠方向DRs上层叠并相互接合,由此构成流体蒸发部40、液体供给部42和流体流出部44。即,各个层叠单元60具有流体蒸发部40的一部分、液体供给部42的一部分和流体流出部44的一部分。
具体而言,在各层叠单元60中,上述的侧方壁602、下方壁603、上方壁604、蒸发流路分隔壁605中的面向蒸发流路401的部分对应于该层叠单元60所具有的上述流体蒸发部40的一部分。另外,第一贯通孔形成部605a和供给侧壁部606对应于层叠单元60所具有的上述液体供给部42的一部分。另外,第二贯通孔形成部605c和流出侧壁部607对应于层叠单元60所具有的上述流体流出部44的一部分。
在层叠单元60彼此的接合中,详细地说,一对侧方壁602、下方壁603、上方壁604、供给侧壁部606、以及流出侧壁部607的单元层叠方向DRs上的一侧的端缘分别与在该一侧邻接的、且作为接合对象的层叠单元60的蒸发流路分隔壁605接合。
如图24~图26所示,端板62形成为将单元层叠方向DRs作为厚度方向的板状。端板62相对于多个层叠单元60中的位于单元层叠方向DRs的一侧的端的层叠单元60、即一方端层叠单元60a配置在更靠一侧的位置。而且,端板62以覆盖单元层叠方向DRs上的一方端层叠单元60a的一侧的方式与该一方端层叠单元60a接合。详细地说,一方端层叠单元60a所具有的一对侧方壁602、下方壁603、上方壁604、供给侧壁部606、以及流出侧壁部607的单元层叠方向DRs上的一侧的端缘分别与端板62接合。此外,层叠单元60彼此的接合、以及层叠单元60与端板62的接合是通过例如钎焊等接合方法进行的,为气密的接合。
另外,在端板62形成有流体入口422、以及配置在比该流体入口422靠上方的流体出口442。流体入口422和多个第一壁贯通孔605b在蒸发器12中的靠下方的位置,设置于在单元层叠方向DRs上延伸的共用的轴线上。另外,流体出口442和多个第二壁贯通孔605d在蒸发器12中的靠上方的位置,设置于在单元层叠方向DRs上延伸的共用的轴线上。
因此,多个层叠单元60在单元层叠方向DRs上层叠,由此供给流路421和流出流路441分别形成为沿着单元层叠方向DRs呈直线状延伸。换言之,供给流路421包含多个第一壁贯通孔605b且将蒸发流路分隔壁605贯通,在单元层叠方向DRs上延伸。而且,流出流路441包含多个第二壁贯通孔605d且将蒸发流路分隔壁605贯通,在单元层叠方向DRs上延伸。
此外,在多个层叠单元60中的位于单元层叠方向DRs的另一侧的端的层叠单元60、即另一端层叠单元60b所具有的蒸发流路分隔壁605没有形成贯通孔605b、605d。
如图25~图27所示,在本实施方式中,在每个层叠单元60形成有一个蒸发流路401。换言之,在多个层叠单元60中的各个层叠单元60形成有一个蒸发流路401。
详细地说,在多个层叠单元60中的各个层叠单元60中,形成于该层叠单元60的蒸发流路401具有蒸发中间流路401c、一对上游侧流路401d、一对下游侧流路401h。该蒸发中间流路401c、一对上游侧流路401d和一对下游侧流路401h都是使工作流体从下方向上方流动的流路。而且,该一对下游侧流路401h与蒸发中间流路401c相比设置在工作流体的流动方向下游侧,该蒸发中间流路401c与一对上游侧流路401d相比设置在工作流体的流动方向下游侧。
另外,蒸发流路401在车辆上下方向DRg上达到层叠单元60内的大致全长。因此,作为图26的区域Ac而示出的单元侧面601的整体作为对电池组BP进行冷却的流体蒸发部40的冷却面发挥功能。
蒸发中间流路401c在层叠单元60中的车辆上下方向DRg上,配置在构成液体供给部42的一部分的供给侧壁部606与构成流体流出部44的一部分的流出侧壁部607之间。而且,蒸发中间流路401c经由一对下游侧流路401h而与流出流路441连接,并且经由一对上游侧流路401d而与供给流路421连接。
一对上游侧流路401d分别作为供给侧夹设流路而设置,该供给侧夹设流路被配置为夹在电池侧面BPb与供给流路421之间。该一对上游侧流路401d分别相对于蒸发中间流路401c配置在下方,将蒸发中间流路401c和供给流路421连接。而且,一对上游侧流路401d分别具有:与蒸发中间流路401c连结的上端401e;以及作为蒸发流路401的上游端401a的下端401f。在上游侧流路401d中工作流体从下端401f向上端401e流动。即,上游侧流路401d的上端401e与下端401f相比设置在工作流体的流动方向下游侧。
另外,上游侧流路401d的下端401f与从供给流路421向下开口的供给侧开口606a连结。总之,该上游侧流路401d的下端401f相对于供给流路421在该供给流路421的下方连结。
另外,一对上游侧流路401d中的一方的上游侧流路401d相对于供给侧壁部606,配置在侧面法线方向DRa的一侧。因此,该一方的上游侧流路401d被配置为,在侧面法线方向DRa上夹在两个电池组BP中的一方的电池组BP所具有的电池侧面BPb与供给流路421之间。
与之同样地,一对上游侧流路401d中的另一方的上游侧流路401d相对于供给侧壁部606,配置在侧面法线方向DRa的另一侧。因此,该另一方的上游侧流路401d被配置为,在侧面法线方向DRa上夹在两个电池组BP中的另一方的电池组BP所具有的电池侧面BPb与供给流路421之间。
根据这样的配置关系可知,供给侧壁部606形成为将一对上游侧流路401d与供给流路421之间以及蒸发中间流路401c与供给流路421之间分隔。
一对下游侧流路401h分别作为流出侧夹设流路而设置,该流出侧夹设流路被配置为夹在电池侧面BPb与流出流路441之间。该一对下游侧流路401h分别相对于蒸发中间流路401c配置在上方,将蒸发中间流路401c和流出流路441连接。而且,一对下游侧流路401h分别具有作为蒸发流路401的下游端401b的上端401i、以及与蒸发中间流路401c连结的下端401j。在下游侧流路401h中工作流体从下端401j向上端401i流动。即,下游侧流路401h的下端401j与上端401i相比设置在工作流体的流动方向上游侧。
另外,下游侧流路401h的上端401i与从流出流路441向上开口的流出侧开口607a连结。总之,该下游侧流路401h的上端401i相对于流出流路441,在该流出流路441的上方连结。
另外,一对下游侧流路401h中的一方的下游侧流路401h相对于流出侧壁部607,配置在侧面法线方向DRa的一侧。因此,该一方的下游侧流路401h被配置为,在侧面法线方向DRa上夹在两个电池组BP中的一方的电池组BP所具有的电池侧面BPb与流出流路441之间。
与之同样地,一对下游侧流路401h中的另一方的下游侧流路401h相对于流出侧壁部607,配置在侧面法线方向DRa的另一侧。因此,该另一方的下游侧流路401h被配置为,在侧面法线方向DRa上夹在两个电池组BP中的另一方的电池组BP所具有的电池侧面BPb与流出流路441之间。
根据这样的配置关系可知,流出侧壁部607形成为将一对下游侧流路401h与流出流路441之间以及蒸发中间流路401c与流出流路441之间分隔。
如图25~图27所示,在多个层叠单元60中的各个层叠单元60中,在流出侧壁部607形成有分隔连通孔607b。该分隔连通孔607b形成为从流出流路441向下方将壁状的流出侧壁部607贯通的贯通孔,因此配置在该流出流路441的下方。由于像这样形成,因此分隔连通孔607b不经由下游侧流路401h而使流出流路441与蒸发中间流路401c连通。即,分隔连通孔607b相对于蒸发中间流路401c与下游侧流路401h并联地连接。
在液相的工作流体从下游侧流路401h喷出且流入到流出侧壁部607内的流出流路441的情况下,该分隔连通孔607b使该流入的液相的工作流体像图25的箭头Drn那样向蒸发中间流路401c返回。
因此,分隔连通孔607b形成为如下的大小:使得与工作流体的流动通过一对下游侧流路401h中的各个流路的情况相比,在通过分隔连通孔607b的情况下工作流体的流动被节流。总之,作为工作流体的流路的分隔连通孔607b的流路截面积与一对下游侧流路401h中的各个流路的流路截面积相比格外小。由此,从蒸发中间流路401c向上方流动的气液二相的工作流体几乎不向分隔连通孔607b流动而向一对下游侧流路401h流动。
此外,若以层叠单元60的单体来观察,则分隔连通孔607b形成为槽状。而且,形成有该分隔连通孔607b的流出侧壁部607与在单元层叠方向DRs上邻接的层叠单元60的蒸发流路分隔壁605接合,由此该分隔连通孔607b成为完全的孔形状。分隔连通孔607b不需要是完全的孔形状,也可以是槽状。
在多个层叠单元60中的各个层叠单元60中,在供给侧壁部606形成有气泡排出孔606b,该气泡排出孔606b用于将在供给流路421内产生的气泡像图25的箭头Eg那样排出。该气泡排出孔606b作为从供给流路421向上方将壁状的供给侧壁部606贯通的贯通孔而形成,因此配置在该供给流路421的上方。
该气泡排出孔606b形成为,一边妨碍液相的工作流体的流通一边允许气相的工作流体的流通的非常小的流路截面积。因此,供给流路421内的气相的工作流体在供给流路421内向上方偏移,经由气泡排出孔606b而向蒸发流路401排出。另外,供给流路421内的液相的工作流体几乎从供给侧开口606a向一对上游侧流路401d流动。
此外,若以层叠单元60的单体来观察,则气泡排出孔606b形成为槽状。而且,形成有该气泡排出孔606b的供给侧壁部606与在单元层叠方向DRs上邻接的层叠单元60的蒸发流路分隔壁605接合,由此该气泡排出孔606b成为完全的孔形状。气泡排出孔606b不需要是完全的孔形状,也可以是槽状。
在像以上那样构成的蒸发器12中,工作流体像图24~图26所示的箭头F1、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F4那样流通。
具体而言,来自液体通路部18(参照图1)的液相的工作流体像箭头F1那样从流体入口422向供给流路421流入。该流入的工作流体像箭头F11那样在供给流路421内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。而且,该供给流路421内的工作流体在各层叠单元60中从供给侧开口606a向一对上游侧流路401d分别像箭头F12、F13那样流动。
在蒸发流路401内,工作流体一边像箭头F14、F15那样从下方向上方流动,一边由于两个电池组BP的热而沸腾。详细地说,工作流体一边按照一对上游侧流路401d、蒸发中间流路401c、一对下游侧流路401h的顺序流动,一边从各电池单元BC夺走热而蒸发。因此,在各个蒸发流路401中工作流体仅为气相、或者为气液二相而向流出流路441流入。
此时,在一对上游侧流路401d中工作流体一边蒸发一边流动,因此该一对上游侧流路401d作为将两个电池组BP的各个电池组BP与液体供给部42之间隔热的隔热部(换言之,隔热层)发挥功能。详细地说,向该上游侧流路401d流动的液相或者气液二相的工作流体吸收来自两个电池组BP的热而蒸发,由此将两个电池组BP中的各个电池组BP与液体供给部42之间隔热。另外,通过与上游侧流路401d所占的空间对应地,液体供给部42从两个电池组BP中的各个电池组BP分离,而使上游侧流路401d将两个电池组BP中的各个电池组BP与液体供给部42之间隔热。
这样,液体供给部42被配置为在与电池组BP之间夹有作为隔热部的上游侧流路401d,因此即使是本实施方式,也与第一实施方式同样地,液体供给部42与流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置。而且,从流体入口422流入的液相的工作流体经由供给流路421,以不会沸腾且不会成为气泡流的方式大致保持液相地供给到在各层叠单元60内形成的蒸发流路401的上游端401a。
此外,被封入到工作流体回路10的工作流体的封入量被设定为,使得在工作流体由于来自电池组BP的热而沸腾的情况下,该工作流体的液面上升到流出侧壁部607的上端附近(例如,图23的冷却时液面Fon)。
像箭头F14、F15那样在蒸发流路401内流动的工作流体像箭头F16、F17那样从流出侧开口607a向流出流路441流入。流入到该流出流路441的工作流体一边被气液分离,一边像箭头F18那样在流出流路441内从单元层叠方向DRs的另一侧向一侧流动。此时,被气液分离后的气相的工作流体一边向流出流路441中的上方偏移一边流动,液相的工作流体一边向流出流路441中的下方偏移一边流动。因此,流体出口442为了使气相与液相中的气相的工作流体优先地流出,而与流出流路441中的靠上方的位置连结。
在流出流路441内流动到单元层叠方向DRs的一侧的端的气相的工作流体像箭头F4那样从流体出口442向气体通路部16(参照图1)流出。
除了以上说明的内容,本实施方式与第一实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第一实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401分别具有一对上游侧流路401d。而且,该一对上游侧流路401d分别被配置为夹在电池组BP的电池侧面BPb与供给流路421之间。因此,能够利用上游侧流路401d将电池组BP与供给流路421之间隔热。并且,能够使蒸发流路401延伸到电池组BP与供给流路421之间。
由此,能够防止因一边限制蒸发器12的车辆上下方向DRg的高度一边设置液体供给部42而引起受到来自电池组BP的热的流体蒸发部40的面积变少的情况。具体而言,受到来自该电池组BP的热的流体蒸发部40的面积是指经由热传导件38而与电池侧面BPb连结的流体蒸发部40的面积,在图26中区域Ac的大小与之相当。
另外,根据本实施方式,多个蒸发流路401分别具有下游侧流路401h。而且,该下游侧流路401h被配置为夹在电池组BP的电池侧面BPb与流出流路441之间。因此,能够使蒸发流路401延伸到电池组BP与流出流路441之间。由此,能够防止因一边限制蒸发器12的车辆上下方向DRg的高度一边设置流体流出部44而引起受到来自电池组BP的热的流体蒸发部40的面积变少的情况。
在本实施方式中,如图23~图26所示,将车辆上下方向DRg的层叠单元60的整个高度作为流体蒸发部40来使用,并且使供给流路421和流出流路441成立。而且,该层叠单元60的高度与电池组BP的高度对齐。例如,在电池组BP和蒸发器12搭载于车辆的情况下,多数情况下配置在底板下或者货物室下,通过像这样使蒸发器12在车辆上下方向DRg上小型化,能够提高在车辆上的搭载性。
另外,在本实施方式中,流体蒸发部40的一部分作为妨碍液体供给部42与电池组BP之间的导热的隔热层发挥功能。因此,能够一边充分地确保流体蒸发部40受到来自电池组BP的热的受热面积,一边抑制因来自电池组BP的热而引起的液体供给部42内的温度上升,抑制液体供给部42内的工作流体的蒸发。根据像这样增加流体蒸发部40的受热面积的构造,能够与该受热面积的增加量对应地提高蒸发器12的冷却能力。而且,能够在电池组BP的温度分布中减少温度偏差。
另外,根据本实施方式,上游侧流路401d具有作为蒸发流路401的上游端401a的下端401f、以及相比于该下端401f设置在工作流体的流动方向下游侧的上端401e。而且,上游侧流路401d的下端401f相对于供给流路421在该供给流路421的下方连结。因此,能够在上游侧流路401d中使工作流体一边从电池组BP吸热一边在车辆上下方向DRg上最大限度地较长地流通。由此,使在该上游侧流路401d中流动的工作流体容易从电池组BP吸热。
另外,根据本实施方式,液体供给部42所具有的壁状的供给侧壁部606将上游侧流路401d与供给流路421之间分隔。因此,能够在供给流路421与上游侧流路401d之间限制工作流体的流通路径,将从供给流路421向上游侧流路401d流动的工作流体导向上游侧流路401d的下端401f等特定的场所。
另外,根据本实施方式,下游侧流路401h具有作为蒸发流路401的下游端401b的上端401i、以及相比于该上端401i设置在工作流体的流动方向上游侧的下端401j。而且,下游侧流路401h的上端401i相对于流出流路441在该流出流路441的上方连结。因此,能够在下游侧流路401h中使工作流体一边从电池组BP吸热一边在车辆上下方向DRg上最大限度地较长地流通。由此,容易使在该下游侧流路401h中流动的工作流体从电池组BP吸热。
另外,根据本实施方式,流体流出部44具有壁状的流出侧壁部607,该壁状的流出侧壁部607将下游侧流路401h与流出流路441之间以及蒸发中间流路401c与流出流路441之间分隔。在该流出侧壁部607形成有分隔连通孔607b,该分隔连通孔607b相对于蒸发中间流路401c与下游侧流路401h并联地连接且使流出流路441与蒸发中间流路401c连通。而且,该分隔连通孔607b配置在流出流路441的下方,形成为如下的大小:使得与工作流体的流动通过下游侧流路401h的情况相比,在通过分隔连通孔607b的情况下工作流体的流动被节流。
这里,在较大地发挥蒸发器12的冷却能力时,剧烈地引起流体蒸发部40中的工作流体的沸腾,因此工作流体的液面由于气泡的上升而上升。其结果为,有时液相的工作流体暂时地向流出流路441内流入。
在本实施方式中,像上述那样设置有分隔连通孔607b,因此在由于这样的剧烈的沸腾等而引起液相的工作流体暂时地积留在流出流路441内的情况下,能够使该液相的工作流体向蒸发流路401返回。例如在该剧烈的沸腾平息之后,能够使积留在流出流路441内的液相的工作流体经由分隔连通孔607b而返回到蒸发流路401。
而且,根据上述的分隔连通孔607b的大小,在蒸发中间流路401c中向上方流动的工作流体的气泡流并没有向分隔连通孔607b流动而是专门向下游侧流路401h流动。即,能够防止在该蒸发流路401中成为气泡流的工作流体通过分隔连通孔607b而向流出流路441流入。
另外,根据本实施方式,如图24~图26所示,蒸发器12具备多个层叠单元60,该多个层叠单元60分别具有流体蒸发部40的一部分、液体供给部42的一部分、以及流体流出部44的一部分,形成为在车辆上下方向DRg上延伸。而且,在该多个层叠单元60形成有沿着车辆上下方向DRg扩展的单元侧面601。该单元侧面601与电池组BP的电池侧面BPb对置,并且相对于该电池侧面BPb被连结成能够与该电池侧面BPb进行热传导。另外,多个层叠单元60在单元层叠方向DRs上层叠并相互接合,由此构成流体蒸发部40、液体供给部42和流体流出部44。
因此,通过根据电池组BP所具有的电池单元BC的层叠数来确定层叠单元60的层叠数,能够构成符合电池组BP的体型的蒸发器12。例如,通过将多个层叠单元60层叠,能够针对每个电池单元BC或者单元层叠方向DRs上的某个区间,形成在车辆上下方向DRg上延伸的蒸发流路401。由此,能够抑制蒸发器12中的单元层叠方向DRs上的仅一部分干涸。而且,能够抑制在电池组BP中产生每个电池单元BC的冷却偏差和温度偏差。
(第十五实施方式)
接下来,对第十五实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十四实施方式不同的点。
如图28和图29所示,在本实施方式中,蒸发器12具备隔热管64。在这方面上,本实施方式与第十四实施方式不同。
具体而言,隔热管64作为将该隔热管64的内侧与外侧之间隔热的隔热件发挥功能。例如隔热管64为树脂制的管道,根据该材质,隔热管64具有与形成有单元侧面601的侧方壁602相比较高的隔热性。
隔热管64是在单元层叠方向DRs上延伸的管道。例如在多个层叠单元60与端板62被相互钎焊接合之后,该隔热管64从端板62的流体入口422插入到由多个层叠单元60和端板62构成的层叠接合体中。
而且,在蒸发器12中,在隔热管64中的单元层叠方向DRs的一侧形成的一侧开口641与流体入口422连接。因此,流入到流体入口422的工作流体从一侧开口641向隔热管64内流入,在隔热管64内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流通。
因此,隔热管64内的空间为供给流路421。因此,隔热管64和设置于层叠单元60的供给侧壁部606构成供给侧分隔部,该供给侧分隔部将一对上游侧流路401d与供给流路421之间以及蒸发中间流路401c与供给流路421之间分隔。而且,在本实施方式中,该供给侧分隔部构成为包含作为隔热件发挥功能的隔热管64。
另外,插入到上述的层叠接合体中的隔热管64通过各层叠单元60的第一壁贯通孔605b而到达另一端层叠单元60b的内部。而且,在隔热管64形成有在隔热管64的径向上贯通的多个径向孔642。在本实施方式中,在隔热管64的上方形成有多个径向孔642,并且在隔热管64的下方也形成有多个径向孔642,这些径向孔642都在车辆上下方向DRg上将隔热管64的管壁贯通。
另外,隔热管64的径向孔642被设置为相对于每个层叠单元60至少为一个,向层叠单元60内开口。因此,在隔热管64内流通的液相的工作流体在各层叠单元60中像箭头Ads那样从径向孔642流出,被分配到各层叠单元60。
除了以上说明的内容,本实施方式与第十四实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第十四实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十四实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,供给侧壁部606构成为包含作为隔热件发挥功能的隔热管64,该供给侧壁部606将一对上游侧流路401d与供给流路421之间以及蒸发中间流路401c与供给流路421之间分隔。因此,除了通过一对上游侧流路401d之外,还能够通过该隔热管64而将电池组BP与供给流路421之间隔热。
由此,与不存在隔热管64的情况相比较,来自电池组BP的热更不容易传递给供给流路421内的工作流体,能够抑制供给流路421中的工作流体的蒸发。其结果为,例如,与不存在隔热管64的情况相比较,能够减少产生供给流路421中的干涸的可能性。而且,能够将在蒸发器12中针对每个单元层叠方向DRs上的某个区间(例如,每个层叠单元60)的冷却能力均衡化。换言之,能够抑制蒸发器12的冷却能力在单元层叠方向DRs上产生偏差。
(第十六实施方式)
接下来,对第十六实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十四实施方式不同的点。
如图30~图32所示,在本实施方式中,构成蒸发器12的多个层叠单元60不具备供给侧壁部606(参照图25)。在这方面上,本实施方式与第十四实施方式不同。
但是,流体入口422和多个第一壁贯通孔605b的配置与第十四实施方式相同。即,在本实施方式中也是,流体入口422和多个第一壁贯通孔605b设置于在单元层叠方向DRs上延伸的共用的轴线Cs、即供给流路轴线Cs上。
因此,向流体入口422流入的液相的工作流体依次通过多个第一壁贯通孔605b而从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。即,在被层叠的多个层叠单元60内沿着该供给流路轴线Cs延伸的空间、即从流体入口422向包含多个第一壁贯通孔605b地在单元层叠方向DRs上延伸的空间为供给流路421。
根据这样的情况,通过在单元层叠方向DRs上排列配置多个第一贯通孔形成部605a而构成液体供给部42。而且,在单元层叠方向DRs上排列配置多个第一贯通孔形成部605a,由此将包含在单元层叠方向DRs上排列配置的多个第一壁贯通孔605b在内的供给流路421形成为在单元层叠方向DRs上延伸。
如图33和图34所示,蒸发流路分隔壁605与第十四实施方式相同,但详细地描述,该蒸发流路分隔壁605具有中间分隔壁部605g、从该中间分隔壁部605g向下方延伸配置的供给侧分隔壁部605h。该中间分隔壁部605g是蒸发流路分隔壁605中的、在单元层叠方向DRs上将在单元层叠方向DRs上邻接的蒸发中间流路401c彼此之间分隔的部分。另外,供给侧分隔壁部605h是蒸发流路分隔壁605中的、在单元层叠方向DRs上将在单元层叠方向DRs上相互邻接的上游侧流路401d彼此之间分隔的部分。
另外,蒸发流路分隔壁605具有第一贯通孔形成部605a,但详细地说,该蒸发流路分隔壁605中的供给侧分隔壁部605h具有第一贯通孔形成部605a。因此,第一贯通孔形成部605a所形成的第一壁贯通孔605b在单元层叠方向DRs上将蒸发流路分隔壁605中的供给侧分隔壁部605h贯通。
除了以上说明的内容,本实施方式与第十四实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第十四实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十四实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,流体蒸发部40具有在单元层叠方向DRs上将多个蒸发流路401分隔的蒸发流路分隔壁605。该蒸发流路分隔壁605具有在单元层叠方向DRs上将上游侧流路401d彼此之间分隔的供给侧分隔壁部605h。另外,该供给侧分隔壁部605h具有第一贯通孔形成部605a,该第一贯通孔形成部605a形成在单元层叠方向DRs上将该供给侧分隔壁部605h贯通的第一壁贯通孔605b。此外,通过在单元层叠方向DRs上排列配置多个该第一贯通孔形成部605a而构成液体供给部42。而且,通过在单元层叠方向DRs上排列配置多个第一贯通孔形成部605a,而将包含在单元层叠方向DRs上排列配置的多个第一壁贯通孔605b在内的供给流路421形成为在单元层叠方向DRs上延伸。
因此,即使不存在将供给流路421与上游侧流路401d之间分隔的壁(例如,图26的供给侧壁部606)等,也能够使供给流路421的液相的工作流体一边按顺序通过多个第一壁贯通孔605b一边沿着单元层叠方向DRs流动。而且,由于来自电池组BP的热而在上游侧流路401d中沸腾且成为气泡流的工作流体在单元层叠方向DRs上的流动的情况被供给侧分隔壁部605h妨碍。
例如,在上游侧流路401d中,在层叠单元60的侧方壁602上(换言之,上游侧流路401d中的与侧方壁602接触的部分)工作流体最活跃地沸腾。因此,如果相对于该上游侧流路401d中的工作流体的蒸发量,液相的工作流体的供给量是充分的,则防止上游侧流路401d的气泡流妨碍供给流路421的流动而浸入供给流路421的情况。而且,成为该气泡流的工作流体在上游侧流路401d中沿着供给侧分隔壁部605h从下方向上方流动。即,供给侧分隔壁部605h抑制工作流体的气泡集中于蒸发器12内的特定的部位而产生干涸。
这样,如果相对于上游侧流路401d中的工作流体的蒸发量,液相的工作流体的供给量是充分的,则能够使在上游侧流路401d成为气泡流的工作流体作为电池组BP与供给流路421之间的隔热层发挥功能。而且,在多个第一壁贯通孔605b在单元层叠方向DRs上相连而形成的供给流路421中,能够使液相的工作流体在单元层叠方向DRs上流动。
(第十七实施方式)
接下来,对第十七实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十五实施方式不同的点。
如图35和图36所示,在本实施方式中,构成蒸发器12的多个层叠单元60不具备供给侧壁部606(参照图29)。在这方面上,本实施方式与第十五实施方式不同。
在本实施方式中,由于没有设置供给侧壁部606,因此隔热管64构成供给侧分隔部,该供给侧分隔部将一对上游侧流路401d与供给流路421之间以及蒸发中间流路401c与供给流路421之间分隔。
除了以上说明的内容,本实施方式与第十五实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第十五实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十五实施方式同样地得到。
(第十八实施方式)
接下来,对第十八实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十四实施方式不同的点。
如图37所示,在本实施方式中,构成蒸发器12的多个层叠单元60分别具备多个蒸发流路分割壁608。在这方面上,本实施方式与第十四实施方式不同。
具体而言,多个蒸发流路分割壁608呈在车辆上下方向DRg上延伸的壁形状,配置于在层叠单元60形成的蒸发流路401中的蒸发中间流路401c。而且,多个蒸发流路分割壁608将侧面法线方向DRa作为厚度方向而形成,在侧面法线方向DRa上将蒸发中间流路401c分隔。因此,蒸发中间流路401c被分割成在车辆上下方向DRg上延伸的多个分割流路。
由此,在蒸发流路401的工作流体的沸腾不剧烈时,在蒸发流路401中液相的工作流体由于气泡泵效果而容易被向上方上推。其结果为,能够在单元侧面601上的车辆上下方向DRg的温度分布中使偏差变小。此外,上述的气泡泵效果是指如下那样的作用效果:由于工作流体的沸腾而产生的气泡在蒸发流路401内上升,与之连动地,在被电池组BP加热的侧方壁602的内侧附近,工作流体的液面被上推。
除了以上说明的内容,本实施方式与第十四实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第十四实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十四实施方式同样地得到。
(第十九实施方式)
接下来,对第十九实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十四实施方式不同的点。
如图38所示,本实施方式的层叠单元60的外形与第十四实施方式的外形相同。但是,在本实施方式中,层叠单元60内的供给流路421与蒸发流路401的连结关系、以及流出流路441与蒸发流路401的连结关系与第十四实施方式不同。
具体而言,本实施方式的蒸发流路401具有蒸发中间流路401c,但不具有图26所示的上游侧流路401d和下游侧流路401h。
而且,多个层叠单元60各自具有图38所示的单元内下方壁部60c和单元内上方壁部60d,来取代供给侧壁部606和流出侧壁部607(参照图26)。单元内下方壁部60c在层叠单元60内设置在蒸发流路401的下方,在单元内下方壁部60c内形成有供给流路421。另外,单元内上方壁部60d在层叠单元60内设置在蒸发流路401的上方,在单元内上方壁部60d内形成有流出流路441。
即,本实施方式的单元内下方壁部60c与第十四实施方式的供给侧壁部606对应,本实施方式的单元内上方壁部60d与第十四实施方式的流出侧壁部607对应。
其中,如图38所示,与第十四实施方式不同,本实施方式的单元内下方壁部60c在该单元内下方壁部60c的上方部分向蒸发流路401开口。而且,单元内上方壁部60d在该单元内上方壁部60d的下方部分向蒸发流路401开口。
因此,在多个层叠单元60中的各个层叠单元60中,供给流路421在该供给流路421的上方与蒸发流路401的上游端401a连结,流出流路441在该流出流路441的下方与蒸发流路401的下游端401b连结。
另外,单元内下方壁部60c与层叠单元60的侧方壁602和下方壁603接触,单元内上方壁部60d与层叠单元60的侧方壁602和上方壁604接触。另外,单元内上方壁部60d与层叠单元60的侧方壁602同样地,是铝合金等金属制,但单元内下方壁部60c由与侧方壁602的构成材料相比隔热性较高的树脂等隔热材料构成。此外,在本实施方式中,单元内下方壁部60c中的内侧的内壁部分构成形成有供给流路421的液体供给部42。而且,单元内下方壁部60c中的相对于液体供给部42的外周部分(即,从单元内下方壁部60c去除了液体供给部42而得到的残余部分)构成隔热部,该隔热部夹在液体供给部42与电池组BP之间并将它们之间隔热。另外,单元内上方壁部60d构成形成有流出流路441的流体流出部44。
除了以上说明的内容,本实施方式与第十四实施方式相同。而且,在本实施方式中,关于根据与上述的第十四实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十四实施方式同样地得到。
另外,根据本实施方式,由于单元内下方壁部60c由树脂等隔热材料构成,因此与该单元内下方壁部60c是例如金属制的情况相比较,能够抑制在供给流路421中流动的液相的工作流体气化。
此外,在本实施方式中,对电池组BP进行冷却的流体蒸发部40的冷却面的面积与第十四实施方式相比较小,但蒸发器12在车辆上下方向DRg上所占的大小与第十四实施方式同等。
(第二十实施方式)
接下来,对第二十实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十九实施方式不同的点。
如图39所示,在本实施方式中,在层叠单元60内形成的蒸发流路401的侧面法线方向DRa的宽度比供给流路421的宽度和流出流路441的宽度窄。在这方面上,本实施方式与第十九实施方式不同,在其他的方面上,与第十九实施方式相同。
在本实施方式中,关于根据与上述的第十九实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十九实施方式同样地得到。
(第二十一实施方式)
接下来,对第二十一实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第十九实施方式不同的点。
如图40所示,在本实施方式中,层叠单元60所具有的单元内下方壁部60c不由隔热材料构成,与层叠单元60的侧方壁602同样地为铝合金等金属制。在这方面上,本实施方式与第十九实施方式不同,在其他的方面上,与第十九实施方式相同。
在本实施方式中,关于根据与上述的第十九实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第十九实施方式同样地得到。
此外,本实施方式的单元内下方壁部60c不包含相当于隔热部的结构,因此能够理解成,单元内下方壁部60c的整体构成液体供给部42。而且,如图40所示,在本实施方式的蒸发器12中,液体供给部42配置为:与热传导件38接触的表面的面积在液体供给部42处与在流体蒸发部40处相比较小。因此,在本实施方式中也是,液体供给部42与流体蒸发部40相比配置在不容易接受到电池组BP的热的位置。但是,单元内下方壁部60c不包含相当于隔热部的结构,因此在本实施方式的供给流路421中流动的工作流体若与第十九实施方式相比较,容易受到电池组BP的热的影响。
(第二十二实施方式)
接下来,对第二十二实施方式进行说明。在本实施方式中,主要说明与上述的第二十一实施方式不同的点。
如图41所示,在本实施方式中,在层叠单元60内形成的蒸发流路401的侧面法线方向DRa的宽度比供给流路421的宽度和流出流路441的宽度窄。在这方面上,本实施方式与第二十一实施方式不同,在其他的方面上,与第二十一实施方式相同。
在本实施方式中,关于根据与上述的第二十一实施方式共用的结构所实现的效果,能够与第二十一实施方式同样地得到。
(其他的实施方式)
(1)在上述的第一实施方式中,如图3所示,第一蒸发形成部121a和第二蒸发形成部122a中的第二蒸发形成部122a具有多个凸部122d,但这是一例。例如,也可以取代第二蒸发形成部122a,而第一蒸发形成部121a具有多个凸部122d,也可以是,第一、第二蒸发形成部121a、122a双方具有多个凸部122d。
总之,只要第一蒸发形成部121a和第二蒸发形成部122a中的一方的蒸发形成部具有朝向另一方的蒸发形成部突出的多个凸部122d即可。而且,该凸部122d只要通过与另一方的蒸发形成部抵接而将多个蒸发流路401相互分隔即可。这在第二实施方式以后的实施方式中的、蒸发器12由一对板部件121、122构成的实施方式中也是相同的。此外,如果蒸发流路401为例如两个,则该凸部122d可以不是多个而是一个。
(2)在上述的各实施方式中,如图2等所示,夹在液体供给部42与电池组BP之间的空气作为隔热部39发挥功能,但这是一例。例如,该隔热部39也可以不是空气,而是由隔热性较高的树脂等隔热材料构成。
(3)在上述的第一实施方式中,如图3所示,在供给流路421内,工作流体从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动,在流出流路441内也是,工作流体从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。即,工作流体在该任意的流路421、441中都向相同方向流动,但也可以在各个流路421、441中以成为相互反向的方式流动。例如,也可以是,在供给流路421内,工作流体从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动,在流出流路441内,工作流体从单元层叠方向DRs的另一侧向一侧流动。这在第二实施方式以后的实施方式中也是相同的。
(4)在上述的第一实施方式中,如图3和图4所示,蒸发流路401被设置为与电池组BP所具有电池单元BC相同数目,但这是一例。例如,蒸发流路401的个数可以比电池单元BC的数量多,也可以比电池单元BC的数量少。即,可以针对一个电池单元BC分配多个蒸发流路401,也可以针对多个电池单元BC分配一个蒸发流路401。这在第二实施方式以后的实施方式中也是相同的。
(5)在上述的第三实施方式中,如图7所示,设置有多个多孔管50,该多孔管50的个数与电池组BP所具有的电池单元BC为相同数目,但这是一例。例如,多孔管50的个数可以比电池单元BC的数量多,也可以比电池单元BC的数量少。这在第七实施方式中也是相同的。
(6)在上述的第一实施方式中,如图2所示,流体流出部44与电池组BP和热传导件38都分离地配置,但这是一例。流体流出部44既可以与电池组BP或者热传导件38接触,也可以不接触。即,流体流出部44既可以与电池组BP热连接,也可以不是热连接。这在第二实施方式以后的实施方式中也是相同的。
(7)在上述的第一实施方式中,例如在图1中,纸面左侧是单元层叠方向DRs的一侧,纸面右侧是单元层叠方向DRs的另一侧,但该单元层叠方向DRs的一侧与另一侧也可以相互更换。这在第二实施方式以后的实施方式中也是相同的。
(8)在上述的第一实施方式中,如图3所示,在流体蒸发部40的蒸发流路401没有设置内翅片,但也可以在该蒸发流路401设置有内翅片。像这样设置基于内翅片的内部热传递构造的情况在使工作流体与电池组BP热交换的方面也是有效的。设置该内翅片的情况除了用于第一实施方式,还能够用于例如第四实施方式等、由一对板部件121、122构成的蒸发器12。
(9)在上述的第二实施方式中,如图5所示,蒸发器12对一个电池组BP进行冷却,但也可以同时对多个电池组BP进行冷却。例如,也可以如图42所示,蒸发器12同时对两个电池组BP进行冷却。在图42的蒸发器12中,流体蒸发部40在流体蒸发部40的一面侧被连结成能够与两个电池组BP中的一方进行热传导。并且,该流体蒸发部40在流体蒸发部40的另一面侧被连结成能够与两个电池组BP中的另一方进行热传导。
另外,如图43所示,电池组BP相对于蒸发器12的姿势也可以与图42所示的姿势不同。
另外,图42和图43所示的蒸发器12与第二实施方式同样地,由多孔管50和两个配管部件51、52构成,但也可以如图44所示,由相互层叠的一对板部件121、122构成。该图44所示的一对板部件121、122与图2所示的一对板部件121、122相同。
另外,图42和图43所示的蒸发器12所具有的液体供给部42为一个,但也可以如图45所示,蒸发器12具有多个液体供给部42。具体而言,该图45所示的蒸发器12具有两个液体供给部42,该两个液体供给部42每一个都与流体蒸发部40连结。因此,液相的工作流体从该两个液体供给部42双方向流体蒸发部40供给。
另外,第二实施方式的蒸发器12所具有的多孔管50像图5和图6所示那样,呈沿着车辆上下方向DRg的直管形状,但该多孔管50也可以像图46所示那样弯曲。在图46的蒸发器12中,多孔管50弯曲地形成,由此液体供给部42和流体流出部44分别配置在与电池组BP分离的位置。
(10)在上述的各实施方式中,如图1所示,冷凝器15通过制冷循环装置21的制冷剂与工作流体的热交换而使该工作流体冷凝,但这是一例。例如,冷凝器15除了具备使制冷剂和工作流体进行热交换的第一热交换部之外,还可以与第一热交换部串联或者并联地具备第二热交换部,该第二热交换部通过外部气体等空气与工作流体的热交换而使该工作流体冷凝。或者,冷凝器15也可以不具备该第一热交换部而具备第二热交换部。
(11)在上述的各实施方式中,如图3所示,形成于流体蒸发部40的全部的蒸发流路401分别呈在单元层叠方向DRs上延伸的扁平截面形状,但不需要全部的蒸发流路401呈这样的扁平截面形状。
(12)在上述的各实施方式中,填充到工作流体回路10内的工作流体为例如氟利昂系制冷剂,但该工作流体回路10内的工作流体不限于氟利昂系制冷剂。例如,作为填充到该工作流体回路10内的工作流体,也可以使用丙烷或者CO2等其他的制冷剂、相变的其他的介质。
(13)在上述的各实施方式中,设备温度调节装置1通过对电池组BP进行冷却而进行电池组BP的温度调整,但设备温度调节装置1除了具备这样的冷却功能之外,还可以具备对电池组BP进行加热的加热功能。
(14)在上述的第十四实施方式中,如图24所示,针对每个层叠单元60而形成一个蒸发流路401,但也可以针对每个层叠单元60而在该层叠单元60内形成两个以上的蒸发流路401。总之,只要在多个层叠单元60中的各个层叠单元60形成有蒸发器12所具有的多个蒸发流路401中的至少一个蒸发流路401即可。
(15)在上述的第十四实施方式中,如图24所示,流体入口422和流体出口442双方在单元层叠方向DRs上设置在蒸发器12的一侧,但流体入口422与流体出口442的配置不限于此。例如,也可以是,流体入口422与流体出口442中的一方设置于单元层叠方向DRs上的蒸发器12的一侧,另一方设置于单元层叠方向DRs上的蒸发器12的另一侧。
(16)在上述的第十四实施方式中,图24所示的流体出口442与流出流路441中的靠上方的位置连结,但这是一例。例如,该流体出口442只要设置在图26的分隔连通孔607b的上方且与流出流路441连结,则也可以不与流出流路441中的靠上方的位置连结。
(17)在上述的第十四实施方式中,如图23所示,液体供给部42和流体流出部44配置于电池组BP在车辆上下方向DRg上所占的高度范围Hbp内,但这是一例。例如,还假定液体供给部42从该范围Hbp向下方偏离地配置。或者,还假定流体流出部44从该范围Hbp向上方偏离地配置。
(18)在上述的第十四实施方式中,如图23和图26所示,电池组BP在侧面法线方向DRa上分别配置在层叠单元60的两侧,但这是一例。例如还假定,该电池组BP不是设置两个而是设置一个,该电池组BP相对于层叠单元60仅设置在侧面法线方向DRa的一侧。在该情况下,层叠单元60内的上游侧流路401d只要相对于液体供给部42设置在侧面法线方向DRa的上述一侧即可,也可以不存在于没有设置电池组BP的另一侧。而且,这对于下游侧流路401h来说也是相同的。
(19)在上述的第十四实施方式中,如图25~图27所示,在蒸发流路分隔壁605中的面向蒸发流路401的分隔部分不存在孔,但这是一例。该蒸发流路401彼此之间的分隔不需要是完全的。例如,也可以是,为了产生工作流体在单元层叠方向DRs上的流动,在蒸发流路分隔壁605的上述分隔部分局部地设置有贯通孔等,在某种程度上允许工作流体在单元层叠方向DRs上流动。
(20)在上述的第十四实施方式中,如图24~图27所示,多个层叠单元60分别呈通过钎焊接合而形成的块状,但不限于该层叠单元60的制造方法。例如,该层叠单元60也可以是将图3所示的板部件层叠而制造的。或者,层叠单元60也可以具备管构造,该管构造是将通过挤出成型而形成的管作为主体而制造出的。
(21)在上述的第十四实施方式中,如图26所示,供给侧壁部606形成为,将一对上游侧流路401d与供给流路421之间以及蒸发中间流路401c与供给流路421之间分隔,但这是一例。该供给侧壁部606只要将蒸发流路401中的至少上游侧流路401d与供给流路421之间分隔即可。
(22)在上述的第十四实施方式中,如图26所示,蒸发流路401具有蒸发中间流路401c、上游侧流路401d、下游侧流路401h这样的三个流路,但还能够假定蒸发流路401不具有这三个流路中的一个或者两个流路。例如如图47所示,还能够假定如下的结构:蒸发流路401不具有上述三个流路中的蒸发中间流路401c和下游侧流路401h,而仅具有上游侧流路401d。在该图47的例中,上游侧流路401d的上端401e与流出流路441直接连结。
(23)在上述的第二实施方式中,如图6所示,下游侧配管部件52内的流出流路沿着单元层叠方向DRs越是接近流体出口442则上下方向的长度越长、并且流路截面积越大、并且上端越高。而且,流体出口442与下游侧配管部件52的上端连接。
但是,也可以未必这样。例如,也可以如图48所示,关于下游侧配管部件52内的流出流路,沿着单元层叠方向DRs,上下方向的长度相等、并且流路截面积恒定且上端的高度恒定。
(24)在上述的第二实施方式和上述变形例23中,流体蒸发部40由一个多孔管50构成。但是,也可以未必这样。例如,也可以如图49所示,取代多孔管50而采用仅具有一个孔的配管70。
配管70是通过挤出成型等而形成的扁平管。配管70是形成为在车辆上下方向DRg和单元层叠方向DRs上呈面状扩展的、具有作为下端的一端和作为上端的另一端的板部件。而且,在配管70的内部仅形成有一个连通孔701。该连通孔701作为一个蒸发流路401而设置。作为该蒸发流路401的连通孔701的数量比电池组BP所具有的电池单元BC少。
连通孔701从配管70的上述一端连通到上述另一端,且在该一端和另一端处分别开放。总之,连通孔701是从配管70的一端向另一端延伸的贯通孔。而且,连通孔701在配管70的上述一端具有一个开口,经由该开口而与液体供给部42内的供给流路连通。并且,连通孔701在配管70的上述另一端具有一个开口,经由该开口而与流体流出部44内的流出流路连通。
另外,连通孔701在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb重叠。这里,板面正交方向是指与配管70的板面正交的方向。
另外,即使是像本例那样,流体蒸发部40具有唯一的连通孔701的构造,也以制冷剂通过全部的电池单元BC的电池侧面BPb附近的方式形成有液体供给部42内的供给流路。更具体而言,位于不容易接受到电池组BP的热的位置的液体供给部42在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb的正下方的区域重叠。这不限于本例,在第一~第十三实施方式及其变形例中成立。
因此,而且,借助通过配管70的制冷剂将全部的电池单元BC大致均衡地冷却,抑制局部的干涸。此外,在图49中示出连通孔701内的工作流体没有沸腾时的工作流体的停止时液面Foff。
(25)在上述的变形例24中,形成于配管70的连通孔701在配管70的上述一端和上述下端分别具有一个开口。但是,也可以未必这样。例如,也可以如图50所示,取代配管70而采用配管71。
配管71是通过挤出成型等而形成的扁平管。配管71具有矩形形状的板、从该矩形形状的上端的边向上方延伸的四个上方突起部、从该矩形形状的下端的边向下方延伸的四个下方突起部。
而且,在配管71的内部仅形成一个连通孔711。该连通孔711作为一个蒸发流路401而设置。作为该蒸发流路401的连通孔711的数量比电池组BP所具有的电池单元BC少。
连通孔711从四个下方突起部的各个的下端连通到上方突起部的各个的上端,且在这四个下端和四个上端处分别开放。因此,连通孔711是从配管71的四个下端向四个上端延伸的一个连续的贯通孔。而且,连通孔711在配管71的上述四个下端中的各个下端具有一个开口,经由这合计四个开口而与液体供给部42内的供给流路连通。并且,连通孔711在配管71的上述四个上端中的各个上端具有一个开口,经由这合计四个开口而与流体流出部44内的流出流路连通。
另外,连通孔711在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb重叠。而且,借助通过配管71的制冷剂将全部的电池单元BC大致均衡地冷却,抑制局部的干涸。这样的理由与变形例24相同。此外,在图50中示出连通孔711内的工作流体没有沸腾时的工作流体的停止时液面Foff。
(26)在上述的第一实施方式中,通过多个凸部122d将流体蒸发部40的内部分隔成多个蒸发流路401。但是,也可以未必这样。例如,也可以如图51所示,相对于第一实施方式的蒸发器12,实施废弃多个凸部122d的全部的变更。在该情况下,在流体蒸发部40的内部形成的蒸发流路401仅为一个。
该单一的蒸发流路401的流路截面呈在单元层叠方向DRs上延伸的扁平截面形状。另外,蒸发流路401分别具有蒸发流路401的下端来作为上游端401a、具有蒸发流路401的上端来作为下游端401b。在蒸发流路401内,像图51的单点划线箭头和虚线箭头所示那样,工作流体从该上游端401a向下游端401b流动。即,在蒸发流路401内,工作流体从下方向上方流动。在供给流路421连结有该蒸发流路401的上游端401a,在流出流路441连结有蒸发流路401的下游端401b。
另外,蒸发流路401在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb重叠。这里,板面正交方向是指与板部件的板面正交的方向。
另外,即使是像本例那样,仅单一的蒸发流路401形成在流体蒸发部40的内部的构造,也以制冷剂通过全部的电池单元BC的电池侧面BPb附近的方式形成液体供给部42内的供给流路。更具体而言,位于不容易接受到电池组BP的热的位置的液体供给部42在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb的正下方的区域重叠。这不限于本例,在第一~第十三实施方式及其变形例中成立。
因此,而且,借助通过蒸发流路401的制冷剂将全部的电池单元BC大致均衡地冷却,抑制局部的干涸。此外,在图51中示出蒸发流路401内的工作流体没有沸腾时的工作流体的停止时液面Foff。
(27)在上述的第十四~第二十二实施方式和变形例22中,在单元层叠方向DRs上配置有多个层叠单元60,但也可以未必这样。蒸发器也可以取代多个层叠单元60而仅具有一个单元。
在该情况下也是,该一个单元相对于全部的电池单元BC,相对于该电池单元BC的电池侧面配置在正面。因此,单元内的蒸发流路401在板面正交方向上与全部的电池单元BC的电池侧面BPb重叠。
即,与第十四~第二十二实施方式和变形例22中的各层叠单元的单元层叠方向DRs的宽度相比,本例的该一个层叠单元的相同的方向的宽度很大。
另外,液体供给部42与第十四~第二十二实施方式和变形例22同样,形成在不容易接受到电池组BP的热的位置。而且,以制冷剂通过全部的电池单元BC的电池侧面BPb附近的方式形成有液体供给部42内的供给流路。
通过像这样,即使是仅单一的单元内的蒸发流路401形成在流体蒸发部40的内部的构造,也借助通过蒸发流路401的制冷剂将全部的电池单元BC大致均衡地冷却,抑制局部的干涸。
例如,在图52、图53、图54中示出将第十四实施方式中的多个层叠单元60置换成单一的单元60x的蒸发器的例子。以下,对该例进行说明。以下,在层叠单元60和单元60x中,标注了相同的符号的要素是同等的要素。
如图52所示,单元60x从单元层叠方向DRs上的一侧端的电池单元BC的电池侧面BPb延伸到单元层叠方向DRs上的另一侧端的电池单元BC的电池侧面BPb。
并且,单元60x呈形成为在车辆上下方向DRg上延伸的中空的长方体形状。另外,单元60x所具有的两个单元侧面601沿着单元层叠方向DRs和车辆上下方向DRg扩展,但单元层叠方向DRs的长度与第十四实施方式相比,很长。实际上,两个单元侧面601各自相对于配置在该侧面侧的全部的电池单元BC,相对于该电池单元BC的电池侧面配置在正面。即,单元60x相对于多个电池单元BC一对多地对应设置。
在单元60x中,作为单元60x的外壁,与第十四实施方式同样,具有一对侧方壁602、下方壁603、上方壁604、以及一个蒸发流路分隔壁605。
在单元层叠方向DRs上单元60x的一侧开放,单元60x的另一侧被蒸发流路分隔壁605覆盖。该蒸发流路分隔壁605与第十四实施方式不同,不具有贯通孔,将单元60x的内部液密并且气密地密封。此外,单元60x被开放的上述一侧被端板62覆盖。
另外,单元60x具有第十四实施方式的供给侧壁部606和流出侧壁部607为一体的内部壁部609。该内部壁部609固定于蒸发流路分隔壁605,收容在由单元60x的外壁602、603、604、605围起的层叠单元60的内部空间内。
内部壁部609包含第十四实施方式的供给侧壁部606和流出侧壁部607所具有的结构。但是,供给侧壁部606的顶面与流出侧壁部607的底面一体地接合。
因此,形成于单元60x的蒸发流路401具有相互分离的一对副蒸发流路401x,来取代第十四实施方式的蒸发中间流路401c、一对上游侧流路401d,一对下游侧流路401h。
一对副蒸发流路401x作为供给侧夹设流路而设置,该供给侧夹设流路被配置为夹在电池侧面BPb与供给流路421之间以及电池侧面BPb与流出流路441之间。一对副蒸发流路401x分别将供给流路421和流出流路441连接。在一对副蒸发流路401x中的各个副蒸发流路401x中,工作流体从作为其下端的上游端401a向作为其上端的下游端401b流动。
这样,内部壁部609形成为将一对副蒸发流路401x、供给流路421、流出流路441之间分隔。另外,在本例中,第十四实施方式中的分隔连通孔607b、气泡排出孔606b没有形成于内部壁部609。
在像以上那样构成的蒸发器12中,工作流体与第十四实施方式同样,像图53、图54所示的箭头F1、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F4那样流通。
具体而言,来自液体通路部18的液相的工作流体像箭头F1那样从流体入口422向供给流路421流入。该流入的工作流体像箭头F11那样在供给流路421内从单元层叠方向DRs的一侧向另一侧流动。而且,该供给流路421内的工作流体从供给侧开口606a分别向一对副蒸发流路401x像箭头F12、F13那样流动。
在各副蒸发流路401x内,工作流体一边像箭头F14、F15那样从下方向上方流动,一边通过两个电池组BP的热而沸腾。因此,在各个副蒸发流路401x中工作流体仅为气相或者为气液二相,从流出侧开口607a向流出流路441流入。
(28)在上述各实施方式和变形例中,作为被制冷剂冷却的电池,例示出具有多个电池单元BC的电池组BP。但是,冷却对象的电池不需要是电池组。在上述各实施方式和变形例中,也可以将冷却对象的电池置换成仅具有一个电池单元的单电池。在图55中示出将变形例24的电池组BP置换成单电池BS的例子。
在这样的情况下也是,液体供给部与流体蒸发部相比配置在不容易接受到电池的热的位置。因此,能够一边将供给流路内的液相的工作流体维持在不容易接受到来自电池BS的热的状态一边将该液相的工作流体向蒸发流路供给,使该供给的工作流体在蒸发流路中蒸发。其结果为,能够抑制干涸的产生。另外,液体供给部配置在流体流出部的下方,因此能够抑制作为干涸的原因的气泡滞留在供给流路。
(29)在上述第一~第五实施方式和它们的上述变形例中,长方体形状的各电池单元BC的6个表面中的、与配置有电极的面相邻的面最接近流体蒸发部40而最容易与流体蒸发部40内部的制冷剂进行热交换。
但是,也可以将上述第一~第五实施方式和它们的上述变形例变更为,长方体形状的各电池单元BC的6个表面中的、与配置有电极的面相反的一侧的面最接近流体蒸发部40而最容易与流体蒸发部40内部的制冷剂进行热交换。在图56中示出对变形例24实施了这样的变更的例子。在该例中,长方体形状的各电池单元BC的6个表面中的、与配置有电极的面相反的一侧的面与配管70的表面接触。
(30)也可以相对于上述变形例24,像图57那样变更电池单元BC的配置。在本例中,多个电池单元BC具有多个单元列BL。多个单元列BL中的各个单元列BL具有在车辆上下方向DRg上层叠成一列的多个电池单元BC。该多个单元列BL在与车辆上下方向DRg正交的方向上排列。因此,在本例中,电池单元的层叠方向是车辆上下方向DRg,也是与车辆上下方向DRg正交的方向。此外,本例的变更并不限于上述变形例24,也可以应用于第一~第二十二实施方式和变形例(1)~(29)中的任意一方。
(31)在上述的各实施方式中,在蒸发流路401未设置有芯,但也可以将芯设置于蒸发流路401,通过该芯的毛细管现象而在蒸发流路401中将液相的工作流体向流出流路441侧引导。
(32)在上述的各实施方式中,蒸发流路401不具备内部翅片构造,该内部翅片构造具有促进工作流体的热交换的内部翅片,但也可以是,通过具备这样的内部翅片构造,而促进在蒸发流路401中流动的工作流体的蒸发。
此外,本发明不限于上述的实施方式,还包含各种变形例和均等范围内的变形。另外,上述各实施方式并不是相互没有关系,除了明确不可组合的情况之外,能够适当地组合。
另外,在上述各实施方式中,构成实施方式的要素除了特别地指明是必须的情况以及原理上明确认为是必须的情况等之外,可以说未必是必须的。
另外,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、范围等数值的情况下,除了特别地指明是必须的情况以及原理上明确地限定于特定的数的情况等之外,不限于该特定的数。另外,在上述各实施方式中,在提到结构要素等的材质、形状、位置关系等时,除了特别地指明的情况以及原理上限定于特定的材质、形状、位置关系等的情况等之外,不限于该材质、形状、位置关系等。
(总结)
根据上述各实施方式的一部分或者全部所示的第一观点,在蒸发流路内,工作流体从上游端向下游端流动。流体流出部配置在液体供给部的上方。液体供给部与流体蒸发部相比配置在不容易接受到电池的热的位置。
另外,根据第二观点,一个以上的电池单元是多个电池单元,电池是电池组,一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路。多个蒸发流路在电池单元的层叠方向(DRs)上排列。流体蒸发部利用电池组的热而使在多个蒸发流路内流动的工作流体蒸发。多个蒸发流路的上游端分别连结在供给流路。液体供给部使流入到该供给流路内的液相的工作流体向多个蒸发流路中的各个蒸发流路分配供给。
多个蒸发流路的下游端分别连结在流出流路。流体流出部使从多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到流出流路的工作流体流出。
如图58所示,在专利文献1中记载的电池温度调节装置90的作为温度调节部的蒸发器91内,液相的工作流体从单元层叠方向的一端像箭头A1那样供给,并且该工作流体朝向单元层叠方向的另一端流动。此外,该工作流体像这样流动,同时由于来自各电池单元的热而蒸发。对于例如位于蒸发器91内的工作流体流动的最下游侧的电池单元的冷却来说,在蒸发器91内,工作流体在到达由于该最下游侧的电池单元的热而蒸发的位置为止的供给路径中被其他的电池单元加热。
在像这样工作流体一边从电池单元中的各个电池单元依次受热一边在单元层叠方向上流动的构造中,在蒸发器91内,工作流体剧烈地沸腾,有时在蒸发器91内局部性地产生不存在液相的工作流体的干涸。另外,该干涸由于工作流体的沸腾压力而在蒸发器91内局部地产生,即使产生干涸,在电池温度调节装置90的整体中也继续进行工作流体的循环。在图58中,产生干涸的范围作为A2范围而示出。
这里,热虹吸的蒸发器91是冷却各电池单元的结构,但使各电池单元的温度均匀化的均温也作为目的。若像上述那样在蒸发器91内产生干涸,则在该干涸的部分,工作流体几乎不吸热,因此产生电池组中的未被冷却的部分或者不容易冷却的部分。即,因该干涸而引起在多个电池单元中温度偏差扩大。而且,促进电池组中的温度较高的部分的电池单元的劣化,其结果为,促进电池组的充电容量的减少和电池组的输出降低。
另外,为了在蒸发器91内使液相的工作流体充分地遍及到工作流体下游侧,还考虑有扩大蒸发器91的容量,但这不是优选的。因为蒸发器91的容量扩大会导致工作流体的重量增加、因工作流体量的增加而引起的电池温度调节装置90的体型扩大、成本增加、以及因工作流体的沸腾流动而引起的异响的增大。本发明的发明者的详细的研究结果为,发现以上的内容。
根据上述第二观点,一边将供给流路内的液相的工作流体维持在不容易接受到来自电池组的热的状态一边将该液相的工作流体分别供给到多个蒸发流路,能够使该供给的工作流体在多个蒸发流路中的各个蒸发流路中蒸发。其结果为,避免工作流体一边被层叠的多个电池单元依次加热一边流动这样的现象,因此能够抑制局部的干涸的产生。而且,能够避免电池组中的一部分的电池单元因该干涸的影响而不容易被冷却的情况,因此能够抑制多个电池单元相互的温度偏差。
另外,根据第三观点,上述的液体供给部与流体蒸发部相比配置在不容易接受到电池组的热的位置是指,液体供给部配置为:与电池组或者热传导件接触的表面的面积在液体供给部处比在流体蒸发部处小。
另外,根据第四观点,上述的液体供给部与流体蒸发部相比配置在不容易接受到电池组的热的位置是指,液体供给部配置为在与电池组之间夹有隔热部。
另外,根据第五观点,在蒸发流路内,工作流体从下方向上方流动。因此,容易将蒸发流路中产生的气泡引导到流出流路。
另外,根据第六观点,供给流路在层叠方向上延伸。因此,能够使工作流体均匀地遍布到在该层叠方向上排列的多个蒸发流路中的各个蒸发流路。
另外,根据第七观点,供给流路形成为,该供给流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越小。因此,能够一边抑制工作流体回路的工作流体的封入量,一边实现在供给流路中流动的工作流体的压损减少。
另外,根据第八观点,流出流路在层叠方向上延伸。因此,能够使从在该层叠方向上排列的多个蒸发流路中的各个蒸发流路流出的工作流体在集合之后向蒸发器的外部流出。
另外,根据第九观点,流出流路形成为,该流出流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。因此,不会不必要地扩大流出流路的容积,就能够应对因工作流体的蒸发引起的气体体积的膨胀。
另外,根据第十观点,流体蒸发部相对于电池组被连结成能够与电池组中的电池下表面进行热传导。而且,多个蒸发流路分别在沿着电池下表面的方向上延伸。因此,能够利用电池组的自重而在该电池组与流体蒸发部之间确保用于提高热传导性的接触负载。
另外,根据第十一观点,多个蒸发流路分别沿着电池侧面而从侧面下端侧向侧面上端侧延伸。因此,能够以使在蒸发流路中蒸发出的工作流体气体(即,气相的工作流体)容易向流出流路排出的方式配置流体蒸发部。
另外,根据第十二观点,多个蒸发流路分别在相对于层叠方向倾斜的方向上延伸。
另外,根据第十三观点,多个蒸发流路中的某个蒸发流路在该某个蒸发流路的中途与和该某个蒸发流路相邻的蒸发流路连通。因此,能够在该某个蒸发流路与和该某个蒸发流路相邻的蒸发流路之间均衡地保持内压。
另外,根据第十四观点,多个蒸发流路中的至少某些蒸发流路形成为,该蒸发流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。因此,在蒸发流路内,越是由于工作流体的蒸发而气相的体积比例较大的位置,则蒸发流路的流路截面积越大。因此,不会不必要地扩大各蒸发流路的容积,就使蒸发流路中的工作流体的气液分离性和气体排出性良好。
另外,根据第十五观点,多个蒸发流路中的至少某些蒸发流路呈在层叠方向上延伸的扁平截面形状。因此,与将蒸发流路细分化而设置有多个的情况相比较,能够以抑制工作流体的流通阻力的增大且工作流体不容易接受到电池组的热的方式,使工作流体在蒸发流路内流动。
另外,根据第十六观点,通过将第一板部件与第二板部件层叠并接合,在第一蒸发形成部与第二蒸发形成部之间形成多个蒸发流路。并且,在第一供给形成部与第二供给形成部之间形成供给流路,且在第一流出形成部与第二流出形成部之间形成流出流路。另外,第一蒸发形成部配置在第二蒸发形成部与电池组之间。另外,第一蒸发形成部与第二蒸发形成部中的一方的蒸发形成部具有朝向另一方的蒸发形成部突出的凸部,该凸部通过与另一方的蒸发形成部抵接,而将多个蒸发流路相互分隔。因此,能够以较少的部件件数来构成蒸发器。
另外,根据第十七观点,流体蒸发部由多孔管构成。在多孔管形成有多个连通孔,该连通孔从该多孔管的一端连通到另一端,且在该一端和另一端处分别开放。而且,该多个连通孔作为多个蒸发流路而设置。因此,能够容易地形成多个蒸发流路。
另外,根据第十八观点,电池组具有沿着上下方向扩展的电池侧面,流体蒸发部相对于电池组中的电池侧面被连结成能够与电池组中的电池侧面进行热传导。而且,供给流路配置在电池侧面的正面,多个蒸发流路分别具有供给侧夹设流路,该供给侧夹设流路被配置为夹在电池侧面与供给流路之间。因此,能够利用供给侧夹设流路将电池组与供给流路之间隔热。并且,能够使蒸发流路延伸到电池组与供给流路之间。由此,能够防止因一边限制蒸发器的上下方向的高度一边设置液体供给部而引起的受到来自电池组的热的流体蒸发部的面积变少。
另外,根据第十九观点,供给侧夹设流路具有作为上游端的下端、以及与该下端相比设置在工作流体的流动方向下游侧的上端。而且,供给侧夹设流路的下端相对于供给流路在该供给流路的下方连结。因此,能够在供给侧夹设流路中使工作流体一边从电池组吸热一边在上下方向上最大限度地较长地流通。由此,容易使在该供给侧夹设流路中流动的工作流体从电池组吸热。
另外,根据第二十观点,液体供给部具有将蒸发流路与供给流路之间分隔的壁状的供给侧分隔部。而且,该供给侧分隔部将蒸发流路中的至少供给侧夹设流路与供给流路之间分隔。因此,能够在供给流路与供给侧夹设流路之间限制工作流体的流通路径,将从供给流路向供给侧夹设流路流动的工作流体引导到供给侧夹设流路的下端等特定的场所。
另外,根据第二十一观点,供给侧分隔部构成为包含隔热件。因此,除了供给侧夹设流路之外,还能够通过该隔热件将电池组与供给流路之间隔热。由此,与不存在隔热件的情况相比较,来自电池组的热更不容易传递给供给流路内的工作流体,能够抑制在供给流路中的工作流体的蒸发。其结果为,例如,与不存在隔热件的情况相比较,能够减少在供给流路中的干涸产生。而且,能够将在蒸发器中针对层叠方向的某个区间的冷却能力均衡化。换言之,能够抑制蒸发器的冷却能力在层叠方向上产生偏差。
另外,根据第二十二观点,流体蒸发部具有在层叠方向上将多个蒸发流路分隔的蒸发流路分隔壁,该蒸发流路分隔壁具有在层叠方向上将供给侧夹设流路彼此之间分隔的供给侧分隔壁部。该供给侧分隔壁部具有贯通孔形成部,该贯通孔形成部形成在层叠方向上将该供给侧分隔壁部贯通的壁贯通孔。而且,在层叠方向上排列配置多个该贯通孔形成部,由此构成液体供给部,且将包含在层叠方向上排列配置的多个壁贯通孔在内的供给流路形成为在层叠方向上延伸。
因此,即使不存在将供给流路与供给侧夹设流路之间分隔的壁等,也能够使供给流路的液相的工作流体一边按顺序通过多个壁贯通孔一边沿着层叠方向流动。而且,由于来自电池组的热而在供给侧夹设流路中沸腾且成为气泡流的工作流体在层叠方向上的流动是指,由于被供给侧分隔壁部妨碍,因此成为该气泡流的工作流体在供给侧夹设流路中沿着供给侧分隔壁部而从下方向上方流动。其结果为,能够一边使在供给侧夹设流路中成为气泡流的工作流体作为电池组与供给流路之间的隔热层发挥功能,一边在使多个壁贯通孔在层叠方向上相连而形成的供给流路中使液相的工作流体在层叠方向上流动。
另外,根据第二十三观点和第二十四观点,流出流路配置在电池侧面的正面。而且,多个蒸发流路分别具有流出侧夹设流路,该流出侧夹设流路被配置为夹在电池侧面与流出流路之间。因此,能够使蒸发流路延伸到电池组与流出流路之间。由此,能够防止因一边限制蒸发器的上下方向的高度一边设置流体流出部而引起的受到来自电池组的热的流体蒸发部的面积变少。
另外,根据第二十五观点,流出侧夹设流路具有作为下游端的上端、以及与该上端相比设置在工作流体的流动方向上游侧的下端。而且,流出侧夹设流路的上端相对于流出流路在该流出流路的上方连结。因此,能够在流出侧夹设流路中使工作流体一边从电池组吸热一边在上下方向上最大限度地较长地流通。由此,容易使在该流出侧夹设流路中流动的工作流体从电池组吸热。
另外,根据第二十六观点,多个蒸发流路分别具有蒸发中间流路,该蒸发中间流路经由流出侧夹设流路而与流出流路连接,且在上下方向上配置在液体供给部与流体流出部之间。流体流出部具有壁状的流出侧分隔部,该流出侧分隔部将流出侧夹设流路与流出流路之间以及蒸发中间流路与流出流路之间分隔。在该流出侧分隔部形成有分隔连通孔,该分隔连通孔与流出侧夹设流路并联地相对于蒸发中间流路连接,且使流出流路与蒸发中间流路连通。而且,该分隔连通孔配置在流出流路的下方,并且形成为如下的大小:与工作流体的流动通过流出侧夹设流路的情况相比,在工作流体的流动通过分隔连通孔的情况下,工作流体的流动被节流。因此,在由于蒸发流路中的剧烈的沸腾等而引起液相的工作流体暂时地积留在流出流路内的情况下,能够使该液相的工作流体返回到蒸发流路。而且,能够防止在蒸发流路中成为气泡流的工作流体通过分隔连通孔而向流出流路流入。
另外,根据第二十七观点,蒸发器具备多个层叠单元,该层叠单元各自具有流体蒸发部的一部分、液体供给部的一部分、以及流体流出部的一部分,并且形成为在上下方向上延伸。而且,在该多个层叠单元形成有沿着上下方向扩展的单元侧面。该单元侧面与电池组的电池侧面对置,并且相对于电池组中的电池侧面被连结成能够与电池组中的电池侧面进行热传导。另外,多个层叠单元通过在层叠方向上层叠并相互接合,而构成流体蒸发部、液体供给部和流体流出部。因此,通过根据电池组所具有的电池单元的层叠数来确定层叠单元的层叠数,能够构成符合电池组的体型的蒸发器。

Claims (29)

1.一种蒸发器,构成供工作流体循环的热虹吸式的热管(10)的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元(BC)的电池(BP)吸热而使该工作流体蒸发,该蒸发器的特征在于,具备:
流体蒸发部(40),该流体蒸发部形成有具有上游端(401a)和下游端(401b)的一个以上的蒸发流路(401),该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部(42),该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路(421),该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;以及
流体流出部(44),该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路(441),该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出,
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动,
所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置,
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,
所述电池是电池组,
所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,
所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,
所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,
所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,
所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,
所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,
所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出,
所述电池组具有沿着上下方向(DRg)扩展的电池侧面(BPb),
所述流体蒸发部相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,
所述供给流路配置在所述电池侧面的正面,
所述多个蒸发流路分别具有供给侧夹设流路(401d),该供给侧夹设流路(401d)被配置为夹在所述电池侧面与所述供给流路之间。
2.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给侧夹设流路具有作为所述上游端的下端(401f)、以及与该下端相比设置在工作流体的流动方向下游侧的上端(401e),
所述供给侧夹设流路的下端相对于所述供给流路在该供给流路的下方连结。
3.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,
所述液体供给部具有将所述蒸发流路与所述供给流路之间分隔的壁状的供给侧分隔部(606、64),
该供给侧分隔部将所述蒸发流路中的至少所述供给侧夹设流路与所述供给流路之间分隔。
4.根据权利要求3所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给侧分隔部构成为包含隔热件(64)。
5.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,
所述流体蒸发部具有在所述层叠方向上将所述多个蒸发流路分隔的蒸发流路分隔壁(605),
所述蒸发流路分隔壁具有在所述层叠方向上将所述供给侧夹设流路彼此之间分隔的供给侧分隔壁部(605h),
所述供给侧分隔壁部具有贯通孔形成部(605a),该贯通孔形成部形成在所述层叠方向上将该供给侧分隔壁部贯通的壁贯通孔(605b),
通过在所述层叠方向上排列配置多个所述贯通孔形成部,从而构成所述液体供给部,且将包含在所述层叠方向上排列配置的多个所述壁贯通孔在内的所述供给流路形成为在所述层叠方向上延伸。
6.根据权利要求1所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出流路配置在所述电池侧面的正面,
所述多个蒸发流路分别具有流出侧夹设流路(401h),该流出侧夹设流路与所述供给侧夹设流路相比设置在工作流体的流动方向下游侧,
该流出侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述流出流路之间。
7.根据权利要求6所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出侧夹设流路具有作为所述下游端的上端(401i)、以及与该上端相比设置在工作流体的流动方向上游侧的下端(401j),
所述流出侧夹设流路的上端相对于所述流出流路在该流出流路的上方连结。
8.根据权利要求7所述的蒸发器,其特征在于,
所述多个蒸发流路分别具有蒸发中间流路(401c),该蒸发中间流路经由所述流出侧夹设流路而与所述流出流路连接,且在所述上下方向上配置在所述液体供给部与所述流体流出部之间,
所述流体流出部具有壁状的流出侧分隔部(607),该流出侧分隔部将所述流出侧夹设流路与所述流出流路之间以及所述蒸发中间流路与所述流出流路之间分隔,
在该流出侧分隔部形成有分隔连通孔(607b),该分隔连通孔与所述流出侧夹设流路并联地相对于所述蒸发中间流路连接,且使所述流出流路与所述蒸发中间流路连通,
该分隔连通孔配置在所述流出流路的下方,并且形成为如下的大小:与所述工作流体的流动通过所述流出侧夹设流路的情况相比,在所述工作流体的流动通过所述分隔连通孔的情况下,所述工作流体的流动被节流。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给流路在所述层叠方向上延伸。
10.根据权利要求9所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给流路形成为,该供给流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越小。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出流路在所述层叠方向上延伸。
12.根据权利要求11所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出流路形成为,该流出流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述流体蒸发部通过与所述电池组接触、或者与热传导件(38)接触,从而相对于所述电池组被连结成能够与所述电池组进行热传导,所述热传导件夹在该流体蒸发部与该电池组之间且具备热传导性,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为:与所述电池组或者所述热传导件接触的表面的面积,在所述液体供给部处比在所述流体蒸发部处小。
14.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为在与所述电池组之间夹有隔热部(39、401d)。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
在所述蒸发流路内,所述工作流体从下方向上方流动。
16.一种蒸发器,构成供工作流体循环的热虹吸式的热管(10)的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元(BC)的电池(BP)吸热而使该工作流体蒸发,该蒸发器的特征在于,具备:
流体蒸发部(40),该流体蒸发部形成有具有上游端(401a)和下游端(401b)的一个以上的蒸发流路(401),该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部(42),该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路(421),该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;以及
流体流出部(44),该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路(441),该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出,
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动,
所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置,
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,
所述电池是电池组,
所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,
所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,
所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,
所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,
所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,
所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,
所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出,
所述电池组具有沿着上下方向(DRg)扩展的电池侧面(BPb),
所述流体蒸发部相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,
所述流出流路配置在所述电池侧面的正面,
所述多个蒸发流路分别具有流出侧夹设流路(401h),该流出侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述流出流路之间。
17.根据权利要求16所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出侧夹设流路具有作为所述下游端的上端(401i)、以及与该上端相比设置在工作流体的流动方向上游侧的下端(401j),
所述流出侧夹设流路的上端相对于所述流出流路在该流出流路的上方连结。
18.根据权利要求17所述的蒸发器,其特征在于,
所述多个蒸发流路分别具有蒸发中间流路(401c),该蒸发中间流路经由所述流出侧夹设流路而与所述流出流路连接,且在所述上下方向上配置在所述液体供给部与所述流体流出部之间,
所述流体流出部具有壁状的流出侧分隔部(607),该流出侧分隔部将所述流出侧夹设流路与所述流出流路之间以及所述蒸发中间流路与所述流出流路之间分隔,
在该流出侧分隔部形成有分隔连通孔(607b),该分隔连通孔与所述流出侧夹设流路并联地相对于所述蒸发中间流路连接,且使所述流出流路与所述蒸发中间流路连通,
该分隔连通孔配置在所述流出流路的下方,并且形成为如下的大小:与所述工作流体的流动通过所述流出侧夹设流路的情况相比,在所述工作流体的流动通过所述分隔连通孔的情况下,所述工作流体的流动被节流。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给流路在所述层叠方向上延伸。
20.根据权利要求19所述的蒸发器,其特征在于,
所述供给流路形成为,该供给流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越小。
21.根据权利要求16至18中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出流路在所述层叠方向上延伸。
22.根据权利要求21所述的蒸发器,其特征在于,
所述流出流路形成为,该流出流路的流路截面积越是靠近工作流体的流动方向下游侧则越大。
23.根据权利要求16至18中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述流体蒸发部通过与所述电池组接触、或者与热传导件(38)接触,从而相对于所述电池组被连结成能够与所述电池组进行热传导,所述热传导件夹在该流体蒸发部与该电池组之间且具备热传导性,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为:与所述电池组或者所述热传导件接触的表面的面积,在所述液体供给部处比在所述流体蒸发部处小。
24.根据权利要求16至18中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为在与所述电池组之间夹有隔热部(39、401d)。
25.根据权利要求16至18中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
在所述蒸发流路内,所述工作流体从下方向上方流动。
26.一种蒸发器,构成供工作流体循环的热虹吸式的热管(10)的一部分,通过使所述工作流体从具有一个以上的电池单元(BC)的电池(BP)吸热而使该工作流体蒸发,该蒸发器的特征在于,具备:
流体蒸发部(40),该流体蒸发部形成有具有上游端(401a)和下游端(401b)的一个以上的蒸发流路(401),该流体蒸发部相对于所述电池被连结成能够与所述电池进行热传导,并且利用所述电池的热使在所述一个以上的蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发;
液体供给部(42),该液体供给部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述上游端的供给流路(421),该液体供给部使流入到该供给流路内的液相的所述工作流体向所述一个以上的蒸发流路供给;
流体流出部(44),该流体流出部形成有连结了所述一个以上的蒸发流路的所述下游端的流出流路(441),该流体流出部使从所述一个以上的蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出;以及
多个层叠单元(60),该层叠单元具有所述流体蒸发部的一部分、所述液体供给部的一部分、以及所述流体流出部的一部分,并且形成为在上下方向(DRg)上延伸,该层叠单元形成有沿着所述上下方向扩展的单元侧面(601),
在所述蒸发流路内,所述工作流体从所述上游端向所述下游端流动,
所述流体流出部配置在所述液体供给部的上方,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池的热的位置,
所述一个以上的电池单元是多个电池单元,
所述电池是电池组,
所述一个以上的蒸发流路是多个蒸发流路,
所述多个蒸发流路在所述电池单元的层叠方向(DRs)上排列,
所述流体蒸发部利用所述电池组的热使在所述多个蒸发流路内流动的所述工作流体蒸发,
所述多个蒸发流路的所述上游端分别与所述供给流路连结,
所述液体供给部将流入到该供给流路内的液相的所述工作流体分配供给到所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路,
所述多个蒸发流路的所述下游端分别与所述流出流路连结,
所述流体流出部使从所述多个蒸发流路中的各个蒸发流路流入到所述流出流路的所述工作流体流出,
所述电池组具有沿着所述上下方向扩展的电池侧面(BPb),
所述单元侧面与所述电池侧面对置,并且相对于所述电池组中的所述电池侧面被连结成能够与所述电池组中的所述电池侧面进行热传导,
所述多个层叠单元通过在所述层叠方向上层叠并相互接合,从而构成所述流体蒸发部、所述液体供给部和所述流体流出部,
所述供给流路和所述流出流路配置在所述电池侧面的正面,
在所述多个层叠单元中的各个层叠单元形成有所述多个蒸发流路中的至少一个蒸发流路,
在所述多个层叠单元中的各个层叠单元中,形成于该层叠单元的所述蒸发流路具有:供给侧夹设流路(401d),该供给侧夹设流路被配置为夹在所述电池侧面与所述供给流路之间;以及流出侧夹设流路(401h),该流出侧夹设流路与该供给侧夹设流路相比设置在工作流体的流动方向下游侧,并且被配置为夹在所述电池侧面与所述流出流路之间,
所述供给侧夹设流路具有作为所述上游端的下端(401f)、以及与该下端相比设置在工作流体的流动方向下游侧的上端(401e),
所述流出侧夹设流路具有作为所述下游端的上端(401i)、以及与该上端相比设置在工作流体的流动方向上游侧的下端(401j),
所述供给侧夹设流路的下端相对于所述供给流路在该供给流路的下方连结,
所述流出侧夹设流路的上端相对于所述流出流路在该流出流路的上方连结,
所述多个层叠单元分别具有在所述层叠方向上将所述多个蒸发流路分隔的蒸发流路分隔壁(605),
该蒸发流路分隔壁具有:包含于所述液体供给部的第一贯通孔形成部(605a),该第一贯通孔形成部形成在所述层叠方向上将该蒸发流路分隔壁贯通的第一壁贯通孔(605b);以及包含于所述流体流出部的第二贯通孔形成部(605c),该第二贯通孔形成部形成在所述层叠方向上将所述蒸发流路分隔壁贯通的第二壁贯通孔(605d),
所述供给流路包含所述第一壁贯通孔且将所述蒸发流路分隔壁贯通,所述供给流路在所述层叠方向上延伸,
所述流出流路包含所述第二壁贯通孔且将所述蒸发流路分隔壁贯通,所述流出流路在所述层叠方向上延伸。
27.根据权利要求26所述的蒸发器,其特征在于,
所述流体蒸发部通过与所述电池组接触、或者与热传导件(38)接触,从而相对于所述电池组被连结成能够与所述电池组进行热传导,所述热传导件夹在该流体蒸发部与该电池组之间且具备热传导性,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为:与所述电池组或者所述热传导件接触的表面的面积,在所述液体供给部处比在所述流体蒸发部处小。
28.根据权利要求26所述的蒸发器,其特征在于,
所述液体供给部与所述流体蒸发部相比配置在不容易接受到所述电池组的热的位置是指,所述液体供给部配置为在与所述电池组之间夹有隔热部(39、401d)。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的蒸发器,其特征在于,
在所述蒸发流路内,所述工作流体从下方向上方流动。
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