DE112017005113B4

DE112017005113B4 - Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017005113B4
Application number: DE112017005113.4T
Authority: DE
Inventors: Yasumitsu Omi; Takeshi Yoshinori; Masayuki Takeuchi; Koji Miura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2037-07-21
Also published as: DE112017005113T5; JP6575690B2; US10910684B2; WO2018066206A1; JPWO2018066206A1; CN109716051A; CN109716051B; US20190226767A1

Abstract

Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen, wobei die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist:einen ersten Thermosiphonkreis (10), der einen ersten Verdampfer (11), der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung (BP1) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang (12) hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist;einen zweiten Thermosiphonkreis (20), der einen zweiten Verdampfer (21), der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung (BP2) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang (22) hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist;einen Hauptkondensator (40), der einen ersten Wärmetauscher (120), der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher (220) hat, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, und gestaltet ist, um zu gestatten, dass das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium Wärme miteinander austauschen;einen dritten Thermosiphonkreis (30), der einen dritten Verdampfer (31), der gestaltet ist, um eine dritte Zielvorrichtung (BP3) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der dritten Zielvorrichtung absorbiert, und einen dritten Durchgang (32) hat, der mit dem dritten Verdampfer in Verbindung ist; undeinen Nebenkondensator (44), der unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, wobei der Nebenkondensator einen unteren Wärmetauscher (121), der in dem ersten Durchgang unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung vorgesehen ist, und einen dritten Wärmetauscher (320), der in dem dritten Durchgang angeordnet ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den dritten Wärmetauscher strömt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung, die eine Temperatur einer Zielvorrichtung steuert.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In vergangenen Jahren ist eine Technik, die einen Thermosiphonkreis als eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung verwendet, zum Steuern einer Temperatur einer elektrischen Vorrichtung, wie einer elektrischen Speichervorrichtung, die an einem elektrischen Antriebsfahrzeug montiert ist, wie einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, untersucht worden.
Eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, ist ein Thermosiphonkreis, in dem ein Arbeitsfluid abgedichtet ist. Ein Verdampfer, der an einer Seitenfläche einer Batterie als eine Zielvorrichtung, die einer Temperatursteuerung zu unterziehen ist, und ein Kondensator, der oberhalb des Verdampfers vorgesehen ist, sind durch ein Rohr miteinander verbunden. In dem Thermosiphonkreis, wenn die Batterie eine Wärme erzeugt, siedet das Arbeitsfluid in dem Verdampfer, und die Batterie wird durch eine latente Wärme einer Verdampfung zu dieser Zeit gekühlt. Ein Gasphasenarbeitsfluid, das in dem Verdampfer siedet, steigt in dem Rohr auf und strömt in den Kondensator. Der Kondensator kondensiert das Gasphasenarbeitsfluid durch einen Wärmetausch mit einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium. Das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase, das in dem Kondensator kondensiert ist, steigt durch sein Eigengewicht in dem Rohr nach unten und strömt in den Verdampfer. Solch eine natürliche Zirkulation des Arbeitsfluids kühlt die Batterie, die eine Zielvorrichtung ist.
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 5942943 B2
Die JP 2014 - 47 962 A offenbart eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen. Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung weist Folgendes auf: einen ersten Thermosiphonkreis, der einen ersten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist; und einen zweiten Thermosiphonkreis, der einen zweiten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist.
Die US 2007 / 0 234 741 A1 offenbart einen Hauptkondensator, der einen ersten Wärmetauscher, der in einem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher hat, der in einem zweiten Durchgang vorgesehen ist, und gestaltet ist, um zu gestatten, dass das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium Wärme miteinander austauschen.
Eine weitere Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen ist aus der JP 2006- 12 874 A bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Übrigen hat eine Batterie, die an einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug montiert ist, eine große Körpergröße und ein großes Gewicht, und kann deshalb an mehreren Stellen eines Fahrzeugkörpers angeordnet sein, wie unter einem Boden, unter einem Sitz oder unter einem Gepäckabteil. In diesem Fall sind mehrere Thermosiphonkreise an dem Fahrzeug montiert, um die Batterien zu kühlen, die an mehreren Stellen montiert sind. In diesem Fall, da es einen Höhenunterschied der Batterien gibt, die an den mehreren Stellen des Fahrzeugs montiert sind, falls die Verdampfer oder die Kondensatoren der mehreren Thermosiphonkreise in Reihe miteinander verbunden sind, tritt eine Höhendifferenz in dem Rohr um den Fahrzeugkörper herum auf, derart, dass die Zirkulation des Arbeitsfluids verschlechtert ist.
Falls andererseits die mehreren Thermosiphonkreise individuell an den mehreren Positionen des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, tritt das folgende Problem auf. Zuerst ist ein Raum zum Montieren der mehreren Kondensatoren, die in den mehreren Thermosiphonkreisen vorgesehen sind, in einem Maschinenabteil erfordert, und mehrere Einrichtungen zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zum Austauschen einer Wärme mit dem Arbeitsfluid, das durch die mehreren Kondensatoren strömt, sind erfordert. Des Weiteren wird das Rohr zum Verbinden des Verdampfers und des Kondensators in dem Thermosiphonkreis lang, und das Rohr wird auch kompliziert. Insbesondere ist es in dem Thermosiphonkreis, da das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase von dem Kondensator zu dem Verdampfer durch sein Eigengewicht strömt, schwierig, das Rohr in Anbetracht einer vertikalen Positionsbeziehung anzuordnen.
Des Weiteren können sich, falls die Anzahl von Batterien, die an dem Fahrzeug montiert sind, sich gemäß dem Fahrzeugtyp erhöht oder verringert, die Anzahl von Komponenten und Designarbeitslasten der mehreren Thermosiphonkreise demzufolge erhöhen. Deshalb ist es bei der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung, die die mehreren Thermosiphonkreise verwendet, erfordert, die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität bei einer Fahrzeugmontage durch Verringern der Anzahl von Komponenten und Vereinfachen der Gestaltung zu verbessern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung vorzusehen, die die Anzahl von Komponenten verringern, eine Fahrzeugmontagefreundlichkeit verbessern und die Flexibilität einer Fahrzeugmontage verbessern kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung, und zwar einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung Folgendes:

einen ersten Thermosiphonkreis, der einen ersten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist;
einen zweiten Thermosiphonkreis, der einen zweiten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist;
einen Hauptkondensator, der einen ersten Wärmetauscher, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, hat, um zu gestatten, dass das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium Wärme miteinander austauschen;
einen dritten Thermosiphonkreis (30), der einen dritten Verdampfer (31), der gestaltet ist, um eine dritte Zielvorrichtung (BP3) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der dritten Zielvorrichtung absorbiert, und einen dritten Durchgang (32) hat, der mit dem dritten Verdampfer in Verbindung ist; und
einen Nebenkondensator (44), der unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, wobei der Nebenkondensator einen unteren Wärmetauscher (121), der in dem ersten Durchgang unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung vorgesehen ist, und einen dritten Wärmetauscher (320), der in dem dritten Durchgang angeordnet ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den dritten Wärmetauscher strömt.

Gemäß der vorstehenden Gestaltung funktioniert der Hauptkondensator als der Kondensator in sowohl dem ersten als auch dem zweiten Thermosiphonkreis. Dies macht es möglich, die Einrichtungen zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zum Austauschen der Wärme mit dem Arbeitsfluid zu verringern, das durch den ersten und den zweiten Durchgang strömt. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eine einfache Gestaltung haben.
Darüber hinaus, da die Kondensatorfunktionen des ersten und zweiten Thermosiphonkreises durch den Hauptkondensator integriert sind, ist eine Raumnutzungseffizienz im Vergleich zu dem Fall verbessert, in dem die jeweiligen Kondensatoren an unterschiedlichen Stellen installiert sind. Deshalb kann die vorstehende Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität der Fahrzeugmontage verbessern.
Des Weiteren sind die Kondensierungsfunktionen des ersten und zweiten Thermosiphonkreises durch den Hauptkondensator integral gestaltet, wobei als eine Folge davon eine Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den ersten Durchgang strömt, und eine Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den zweiten Durchgang strömt, nahe zueinander gebracht werden können. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung die Temperaturen der mehreren Zielvorrichtungen im Wesentlichen gleichmäßig steuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt, und zwar einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung Folgendes:

einen ersten Thermosiphonkreis, der einen ersten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist;
einen zweiten Thermosiphonkreis, der einen zweiten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist;
einen Hauptkondensator, der einen ersten Wärmetauscher hat, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, und einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen; und
einen Nebenkondensator, der unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Der Nebenkondensator hat einen unteren Wärmetauscher in dem ersten Durchgang, und der untere Wärmetauscher ist unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung angeordnet. Der Nebenkondensator hat einen zweiten Wärmetauscher, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt.

Gemäß der vorstehenden Gestaltung wird, in dem Hauptkondensator, das Arbeitsfluid des ersten Thermosiphonkreises durch die Kälteenergie des vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmediums kondensiert. In dem Nebenkondensator wird das Arbeitsfluid des zweiten Thermosiphonkreises durch die Kälteenergie des Arbeitsfluids in dem ersten Thermosiphonkreis kondensiert, das Wärme mit einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium ausgetauscht hat. Dies macht es möglich, leicht mehrere Thermosiphonkreise in einem Fahrzeug zu montieren, ohne eine Einrichtung zum Zuführen eines Kälteenergiezufuhrmediums zu dem zweiten Thermosiphonkreis vorzusehen. Mit anderen Worten gesagt, selbst wenn die Anzahl von Batterien, die an dem Fahrzeug montiert sind, sich gemäß dem Fahrzeugtyp erhöht oder verringert und sich die Anzahl von Thermosiphonkreisen gemäß der Anzahl von Batterien erhöht oder verringert, sind Durchgänge, die in den Thermosiphonkreisen vorgesehen sind, deren Anzahl erhöht oder verringert ist, in dem Nebenkondensator installiert, wodurch die Designarbeitslast und die Anzahl von Komponenten gemäß dem Fahrzeugtyp verringert werden können. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität beim Montieren verbessern.
Des Weiteren wird die Kälteenergie, die von dem Kälteenergiezufuhrmedium des Hauptkondensators zu dem Arbeitsfluid des ersten Thermosiphonkreises zugeführt wird, durch den Nebenkondensator zu dem Arbeitsfluid der mehreren Thermosiphonkreise verteilt, wodurch die mehreren Zielvorrichtungen gekühlt werden können. Deshalb kann die Anzahl von Komponenten der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung verringert werden, und die Gestaltung kann vereinfacht werden.
Des Weiteren macht es der Nebenkondensator möglich, die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, nahe zueinander zu bringen. Deshalb können die Temperaturen der mehreren Zielvorrichtungen auf im Wesentlichen gleichmäßige Werte geregelt werden.
In der vorliegenden Beschreibung sind der/die/das Erste, Zweite, Dritte und dergleichen lediglich zur Einfachheit der Beschreibung beschrieben, und ihre Gestaltungen haben im Wesentlichen die gleiche Funktion. Des Weiteren, wenn die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung die erste und zweite Gestaltung umfasst, sind eine dritte Gestaltung oder mehr Gestaltungen in dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug, das eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel hat, aus Sicht von einer oberen Seite darstellt.
2 ist eine schematische Ansicht, die das Fahrzeug in 1 aus Sicht von einer seitlichen Seite darstellt.
3 ist eine schematische Ansicht, die einen ersten Thermosiphonkreis der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels und eine zu kühlende Batterie darstellt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
5 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
7 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt.
10 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels darstellt.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt.
12 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels darstellt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel darstellt.
14 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug, das eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel hat, aus Sicht von einer oberen Seite darstellt.
15 ist eine schematische Ansicht, die das Fahrzeug in 14 aus Sicht von einer seitlichen Seite darstellt.
16 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel darstellt.
17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel darstellt.
18 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des achten Ausführungsbeispiels darstellt.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel darstellt.
20 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des neunten Ausführungsbeispiels darstellt.
21 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug, das eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel hat, aus Sicht von einer oberen Seite darstellt.
22 ist eine schematische Ansicht, die das Fahrzeug in 21 aus Sicht von einer seitlichen Seite darstellt.
23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des zehnten Ausführungsbeispiels darstellt.
24 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des zehnten Ausführungsbeispiels darstellt.
25 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel darstellt.
26 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des elften Ausführungsbeispiels darstellt.
27 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel darstellt.
28 ist eine schematische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel darstellt.
29 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel darstellt.
30 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des vierzehnten Ausführungsbeispiels darstellt.
31 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel darstellt.
32 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des fünfzehnten Ausführungsbeispiels darstellt.
33 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug, das eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eines ersten Vergleichsbeispiels hat, aus Sicht von einer oberen Seite darstellt.
34 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des ersten Vergleichsbeispiels darstellt.
35 ist eine schematische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eines zweiten Vergleichsbeispiels darstellt.
36 ist eine schematische Ansicht, die eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eines dritten Vergleichsbeispiels darstellt.
37 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug, das eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eines vierten Vergleichsbeispiels hat, aus Sicht von einer oberen Seite darstellt.
38 ist eine schematische Ansicht, die die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des vierten Vergleichsbeispiels darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele gemäß den Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder äquivalente Abschnitte der jeweiligen nachstehenden Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an einem elektrischen Antriebsfahrzeug (nachstehend einfach als ein „Fahrzeug“ bezeichnet), wie einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, montiert. Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, funktioniert eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 als eine Kühlungsvorrichtung zum Kühlen von Sekundärbatterien BP, die an einem Fahrzeug 2 montiert sind. In der Zeichnung sind die Batterien BP, die an den jeweiligen Stellen des Fahrzeugs 2 angeordnet sind, mit Symbolen BP1, BP2 und BP3 bezeichnet.
Zuerst werden die Batterien BP als eine Zielvorrichtung, die durch die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 zu kühlen ist, beschrieben.
In dem Fahrzeug 2, in dem die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 montiert ist, wird eine elektrische Leistung, die in elektrischen Speichervorrichtungen (mit anderen Worten Batteriepacks), die die Batterien BP als Hauptkomponenten haben, zu einem Fahrzeugfahrmotor über einen Inverter oder dergleichen zugeführt. Die Batterien BP selbst erzeugen Wärme, wenn das Fahrzeug in Benutzung ist, beispielsweise während das Fahrzeug fährt. Des Weiteren, wenn die Temperatur der Batterien BP hoch wird, kann nicht nur eine ausreichende Funktion nicht gezeigt werden, sondern es werden auch eine Verschlechterung und eine Beschädigung verursacht, so dass eine Kühlungsvorrichtung zum Aufrechterhalten der Batterien BP bei einer vorbestimmten Temperatur oder niedriger erfordert ist.
Darüber hinaus steigt in einer Jahreszeit, in der eine Außenlufttemperatur hoch ist, wie in der Sommerjahreszeit, eine Temperatur der Batterien BP nicht nur dann an, während das Fahrzeug fährt, sondern auch während das Fahrzeug geparkt ist und zurückgelassen wird. Des Weiteren sind die Batterien BP oft unter einem Boden oder einem Kofferraum des Fahrzeugs 2 angeordnet, und obwohl die Menge von Wärme pro Einheit Zeit, die zu den Batterien BP zugeführt wird, gering ist, steigt die Temperatur der Batterien BP durch Zurücklassen der Batterien BP für eine lange Zeit allmählich an. Da die Lebensdauer der Batterien BP verkürzt wird, wenn die Batterien BP in einem Hochtemperaturzustand zurückgelassen werden, ist es erwünscht, die Temperatur der Batterien bei einer niedrigen Temperatur durch Kühlen der Batterien BP zu halten, selbst während das Fahrzeug 2 ungestört zurückgelassen wird.
Des Weiteren, obwohl jede Batterie BP als eine zusammengebaute Batterie BP gestaltet ist, die eine Vielzahl von Batteriezellen BC hat, falls es eine Schwankung der Temperatur von jeder Batteriezelle BC gibt, tritt eine Abweichung in der Verschlechterung der Batteriezellen BC auf, und ein Leistungsspeicherleistungsverhalten der Batterien BP verschlechtert sich. Dies liegt daran, weil eine Aufnahme-/Abgabecharakteristik der elektrischen Speichervorrichtung gemäß der Charakteristik der am meisten verschlechterten Batteriezelle BC bestimmt ist. Aus diesem Grund ist es, damit die Batterien BP eine gewünschte Leistung über eine lange Zeitspanne zeigen, wichtig, die Temperatur der mehreren Batteriezellen BC gleich zu machen, um die Temperaturschwankung zwischen den mehreren Batteriezellen BC zu verringern.
Als eine andere Kühlungsvorrichtung zum Kühlen der Batterien BP, wird im Allgemeinen ein Luftblasen, das ein Gebläse verwendet, eine Luftkühlung oder eine Wasserkühlung unter Verwendung eines Kältekreislaufs oder ein Direktkältemittelkühlungssystem verwendet. Da jedoch das Gebläse nur Luft in ein Fahrzeuginneres bläst, ist eine Kühlungskapazität niedrig. Darüber hinaus, da die Batterien BP durch eine sensible Wärme der Luft beim Blasen durch das Gebläse gekühlt werden, wird eine Temperaturdifferenz zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite einer Luftströmung groß, und die Temperaturschwankung zwischen den mehreren Batteriezellen BC kann nicht ausreichend verringert werden. Des Weiteren, da die Batterien BP durch die sensible Wärme der Luft oder des Wassers in entweder der Luftkühlung oder der Wasserkühlung gekühlt werden, kann die Temperaturschwankung zwischen den Batteriezellen BC nicht ausreichend verringert werden. Des Weiteren, obwohl das Kältekreislaufsystem eine hohe Kühlungskapazität hat, ist es nicht bevorzugt, einen Kompressor oder einen Kühlungsventilator des Kältekreislaufs anzutreiben, während das Fahrzeug 2 geparkt ist, aufgrund einer Erhöhung eines Leistungsverbrauchs, eines Geräuschs und dergleichen.
Von dem Standpunkt der vorstehenden Hintergründe verwendet die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Thermosiphonvorrichtung, in der die Temperatur der Batterien BP durch eine natürliche Zirkulation des Arbeitsfluids geregelt wird, anstatt durch eine erzwungene Zirkulation des Arbeitsfluids durch den Kompressor.
Als nächstes wird eine Gestaltung der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 beschrieben.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel regelt die Temperaturen der mehreren Batterien BP. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, sind die mehreren Batterien BP unter dem Boden des Fahrzeugs 2, unter Sitzen 3 oder unter einem Gepäckabteil angeordnet. In der folgenden Beschreibung werden die mehreren Batterien BP, die an jeder Stelle des Fahrzeugs 2 angeordnet sind, als eine erste Batterie BP1, eine zweite Batterie BP2 und eine dritte Batterie BP3 bezeichnet.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 hat einen ersten Thermosiphonkreis 10 zum Kühlen der ersten Batterie BP1, einen zweiten Thermosiphonkreis 20 zum Kühlen der zweiten Batterie BP2 und einen dritten Thermosiphonkreis 30 zum Kühlen der dritten Batterie BP3. Da der erste Thermosiphonkreis 10, der zweiten Thermosiphonkreis 20 und der dritte Thermosiphonkreis 30 die gleiche grundlegende Gestaltung haben, wird die grundlegende Gestaltung dieser Thermosiphonkreise unter Heranziehen des ersten Thermosiphonkreises 10 als ein Beispiel beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, hat der erste Thermosiphonkreis 10 einen ersten Verdampfer 11, einen ersten Durchgang 12, der mit dem ersten Verdampfer 11 in Verbindung ist, und dergleichen. Der erste Verdampfer 11 kühlt die erste Batterie BP1 durch eine latente Wärme einer Verdampfung des Arbeitsfluids, das eine Wärme von der ersten Batterie BP1 absorbiert und verdampft.
Ein erster Wärmetauscher 120, der in der Mitte des ersten Durchgangs 12 vorgesehen ist, geht durch einen Hauptkondensator 40 hindurch und bildet einen Teil des Hauptkondensators 40. Der Hauptkondensator 40 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 hindurch strömt, und einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium durch. Details des Hauptkondensators 40 werden später beschrieben.
Der erste Durchgang 12 hat einen ersten Vorwärtsdurchgang 13, durch den hindurch das Arbeitsfluid in einer flüssigen Phase, das in dem ersten Wärmetauscher 120 in dem Hauptkondensator 40 kondensiert ist, zu dem ersten Verdampfer 11 strömt, und einen ersten Rückführdurchgang 14, durch den hindurch das Arbeitsfluid in einer Gasphase, das in dem ersten Verdampfer 11 verdampft ist, zu dem ersten Wärmetauscher 120 in dem Hauptkondensator 40 strömt. Deshalb sind der erste Vorwärtsdurchgang 13, der erste Wärmetauscher 120 und der erste Rückführdurchgang 14 des ersten Durchgangs 12 ringförmig mit dem ersten Verdampfer 11 verbunden.
Der erste Thermosiphonkreis 10 ist ein Wärmerohr, das eine Wärmeübertragung durch Verdampfung und Kondensation des Arbeitsfluids durchführt. Der erste Thermosiphonkreis ist gestaltet, um ein Thermosiphonkreis einer Schleifenbauart zu sein, bei dem der erste Vorwärtsdurchgang 13, durch den hindurch das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt, und der erste Rückführdurchgang 14, durch den hindurch das Gasphasenarbeitsfluid strömt, voneinander getrennt sind. In 2 kennzeichnet ein Pfeil DR1 eine Fahrzeugvertikalrichtung DR1. In 3 bis 5 kennzeichnet der Pfeil DR1 eine Schwerkraft-Oben-Unten-Richtung in dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30, und kennzeichnet nicht die Schwerkraft-Oben-Unten-Richtung in anderen Gestaltungen, mit Ausnahme des ersten, zweiten und dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30.
Das Arbeitsfluid ist in dem ersten Thermosiphonkreis 10 eingekapselt. Der erste Thermosiphonkreis 10 ist mit dem Arbeitsfluid gefüllt. Das Arbeitsfluid, das in den ersten Thermosiphonkreis 10 gefüllt ist, ist beispielsweise ein Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel wie HFO-1234yf oder HFC-134a. Das Arbeitsfluid zirkuliert durch den ersten Thermosiphonkreis 10. Der erste Thermosiphonkreis 10 kühlt die erste Batterie BP1 durch eine Phasenänderung zwischen der flüssigen Phase und der Gasphase des Arbeitsfluids. In 3 ist eine Richtung, in der das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase strömt, durch einen durchgehenden Pfeil RL gekennzeichnet, und eine Richtung, in der das Arbeitsfluid in der Gasphase strömt, ist durch einen gestrichelten Pfeil RG gekennzeichnet. In den Zeichnungen nach 4 sind die Bezugszeichen RL und RG, die jeweils an dem Pfeil mit der durchgehenden Linie und dem Pfeil mit der gestrichelten Linie in 3 angeordnet sind, weggelassen.
Der erste Verdampfer 11, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, ist eine Batteriekühlungseinheit, die eine Wärme von der ersten Batterie BP1 in das Arbeitsfluid absorbiert. Der erste Verdampfer 11 kühlt die erste Batterie BP1 durch Übertragen der Wärme von der ersten Batterie BP1 zu dem Arbeitsfluid. Der erste Verdampfer 11 ist beispielsweise aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Eine Fluidkammer 15 zum Speichern des Arbeitsfluids ist im Inneren des ersten Verdampfers 11 vorgesehen. Der erste Verdampfer 11 verdampft das Arbeitsfluid in der Fluidkammer 15 durch Absorbieren der Wärme von der ersten Batterie BP1 in das Arbeitsfluid in der Fluidkammer 15.
Die erste Batterie BP1, die durch den ersten Verdampfer 11 gekühlt wird, hat die mehreren Batteriezellen BC, die elektrisch in Reihe miteinander verbunden sind. Die mehreren Batteriezellen BC sind in einer Batteriestapelrichtung DRb gestapelt, und die Batteriestapelrichtung DRb wird eine Horizontalrichtung in einem Fahrzeughorizontalzustand, in dem das Fahrzeug 2 horizontal angeordnet ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Batterien BP unter dem Boden des Fahrzeugs 2, unter den Sitzen 3 oder unter dem Gepäckabteil angeordnet. Aus diesem Grund ist in gleicher Weise der erste Verdampfer 11 auch unter dem Boden des Fahrzeugs 2, unter dem Sitz 3 oder unter dem Gepäckabteil angeordnet. Es sei angemerkt, dass, obwohl es in bestätigender Weise beschrieben ist, jede der Zeichnungen ein schematisches Diagramm ist und nicht eine Form von jeder Gestaltung zeigt und nicht spezifische Verbindungspunkte des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 und des ersten Rückführdurchgangs 14 zeigt, die mit dem ersten Verdampfer 11 bzw. dem Hauptkondensator 40 verbunden sind.
Der erste Verdampfer 11 hat beispielsweise eine rechteckige flache Form und ist ausgebildet, um sich in der Batteriestapelrichtung DRb zu erstrecken. Der erste Verdampfer 11 hat einen oberen Flächenabschnitt 16, an dem eine obere Fläche 16a des ersten Verdampfers 11 ausgebildet ist. Mit anderen Worten gesagt ist eine obere innere Wandfläche 16b, die eine obere Seite der Fluidkammer 15 ausbildet, an einer Seite des oberen Flächenabschnitts 16 entgegengesetzt zu der oberen Fläche 16a ausgebildet.
Die Menge des Arbeitsfluids, das in den ersten Thermosiphonkreis 10 gefüllt ist, ist derart, dass die Fluidkammer 15 mit dem Arbeitsfluid in der flüssigen Phase in dem Fahrzeughorizontalzustand gefüllt ist, wenn das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase, das in der Fluidkammer 15 aufgenommen ist, keine Blasen aufgrund eines Siedens oder dergleichen enthält. Aus diesem Grund ist ein Flüssigkeitsniveau des Flüssigphasenarbeitsfluids in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 und dem ersten Rückführdurchgang 14 ausgebildet und ist oberhalb einer oberen inneren Wandfläche 16b des ersten Verdampfers 11 positioniert. In 3 ist in einem Zustand, in dem der erste Thermosiphonkreis 10 die Batterien BP nicht kühlt, eine Flüssigkeitsniveauposition des Flüssigphasenarbeitsfluids in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 mit SF1 bezeichnet, und die Flüssigkeitsniveauposition des Flüssigphasenarbeitsfluids in dem ersten Rückführdurchgang 14 ist mit SF2 bezeichnet.
Die mehreren Batteriezellen BC sind Seite an Seite an der oberen Fläche 16a des ersten Verdampfers 11 angeordnet. Jede der mehreren Batteriezellen BC ist mit der oberen Fläche 16 des ersten Verdampfers 11 thermisch verbunden, um mit dem oberen Flächenabschnitt 16 thermisch leitend zu sein. Mit der vorstehenden Gestaltung funktioniert die obere Fläche 16a des ersten Verdampfers 11 als eine Batteriekühlungsfläche zum Kühlen der Batterien BP, und der obere Flächenabschnitt 16 des ersten Verdampfers 11 funktioniert als ein Kühlungsflächenausbildungsabschnitt zum Ausbilden der Batteriekühlungsfläche.
Der erste Verdampfer 11 ist mit einem Einströmanschluss 17 und einem Abgabeanschluss 18 ausgebildet. Der Einströmanschluss 17 ist beispielsweise an einem Endabschnitt des ersten Verdampfers 11 in der Batteriestapelrichtung DRb ausgebildet. Der Einströmanschluss 17 verbindet den ersten Vorwärtsdurchgang 13 mit der Fluidkammer 15. Der erste Vorwärtsdurchgang 13 ist ein Strömungskanal und ein Rohr zum Gestatten eines Strömens des Arbeitsfluids von dem Hauptkondensator 40 zu dem ersten Verdampfer 11. Wenn das Arbeitsfluid in dem ersten Thermosiphonkreis 10 zirkuliert, strömt das Flüssigphasenarbeitsfluid, das durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht nach unten strömt, von dem Einströmanschluss 17 in die Fluidkammer 15.
Der Abgabeanschluss 18 des ersten Verdampfers 11 verbindet den ersten Rückführdurchgang 14 mit der Fluidkammer 15. Der Abgabeanschluss 18 ist beispielsweise an dem anderen Endabschnitt des ersten Verdampfers 11 in der Batteriestapelrichtung DRb vorgesehen. Der erste Rückführdurchgang 14 ist ein Strömungskanal und ein Rohr zum Gestatten eines Strömens des Arbeitsfluids von dem ersten Verdampfer 11 zu dem Hauptkondensator 40. Wenn das Arbeitsfluid in dem ersten Thermosiphonkreis 10 zirkuliert, strömt das Gasphasenarbeitsfluid, das in der Fluidkammer 15 verdampft ist, aus dem Abgabeanschluss 18 aus zu dem ersten Rückführdurchgang 14.
Der Hauptkondensator 40 ist oberhalb des ersten Verdampfers 11 angeordnet. Der erste Wärmetauscher 120, der in dem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, geht durch den Hauptkondensator 40 hindurch und bildet einen Teil des Hauptkondensators 40. Der Hauptkondensator 40 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 hindurchströmt, und einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium durch. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist das vorbestimmte Kälteenergiezufuhrmedium Luft, die aufgrund der Drehung eines Ventilators 50 durch den Hauptkondensator 40 hindurchgeht. In 3 ist eine Strömung der Luft durch einen Pfeil A gekennzeichnet. Wie später in den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, ist das vorbestimmte Kälteenergiezufuhrmedium nicht auf die Luft beschränkt, und kann beispielsweise ein Kältemittel, ein Kühlwasser oder dergleichen sein. Das Gasphasenarbeitsfluid, das von dem ersten Rückführdurchgang 14 zu dem ersten Wärmetauscher 120 in dem Hauptkondensator 40 strömt, strahlt die Wärme zu der Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium ab, wenn es durch den ersten Wärmetauscher 120 in dem Hauptkondensator 40 hindurchströmt, und kondensiert das Arbeitsfluid, um das Flüssigphasenarbeitsfluid zu werden. Das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt von dem ersten Wärmetauscher 120 in dem Hauptkondensator 40 durch sein Eigengewicht zu dem ersten Vorwärtsströmungsdurchgang 13. Das Arbeitsfluid, das durch den ersten Vorwärtsströmungsdurchgang 13 strömt, strömt von dem Einströmanschluss 17 des ersten Verdampfers 11 in die Fluidkammer 15.
In dem ersten Thermosiphonkreis 10, der gestaltet ist, wie vorstehend beschrieben ist, wenn die Batterien BP eine Wärme erzeugen, beispielsweise während eines Fahrens des Fahrzeugs, wird die Wärme zu dem oberen Flächenabschnitt 16 des ersten Verdampfers 11 durch untere Flächen der Batteriezellen BC übertragen, und das Flüssigphasenarbeitsfluid in der Fluidkammer 15 siedet durch die Wärme. Jede Batteriezelle BC wird durch eine latente Wärme einer Verdampfung aufgrund eines Siedens des Arbeitsfluids gekühlt. Das Arbeitsfluid, das in der Fluidkammer 15 siedet, bewegt sich als ein Gas nach oben. Das gasförmige Arbeitsfluid bewegt sich durch den ersten Rückführdurchgang 14 zu dem Hauptkondensator 40.
Das Gasphasenarbeitsfluid, das in den Hauptkondensator 40 strömt, wird durch den Hauptkondensator 40 gekühlt und verflüssigt, und strömt dann wieder durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 in den ersten Verdampfer 11. Wie vorstehend beschrieben ist, wenn ein Thermosiphonkreisphänomen in dem ersten Thermosiphonkreis 10 gestartet wird, zirkuliert das Arbeitsfluid, wie durch Pfeile RG und RL gekennzeichnet ist. In dem ersten Thermosiphonkreis 10 werden diese Betriebe durch eine natürliche Zirkulation des Arbeitsfluids durchgeführt, ohne eine Antriebsvorrichtung wie einen Kompressor zu erfordern.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, hat der zweite Thermosiphonkreis 20 einen zweiten Verdampfer 21 zum Kühlen der zweiten Batterie BP2 und einen zweiten Durchgang 22, der mit dem zweiten Verdampfer 21 verbunden ist. Der zweite Verdampfer 21 kühlt die zweite Batterie BP2 durch die latente Wärme einer Verdampfung des Arbeitsfluids, das die Wärme von der zweiten Batterie BP2 absorbiert und verdampft. Wie der erste Wärmetauscher 120 geht auch ein zweiter Wärmetauscher 220, der in dem zweiten Durchgang 22 vorgesehen ist, durch den Hauptkondensator 40 hindurch und bildet einen Teil des Hauptkondensators 40. Der zweite Durchgang 22 hat einen zweiten Vorwärtsdurchgang 23, durch den hindurch das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase, das in dem zweiten Wärmetauscher 220 in dem Hauptkondensator 40 kondensiert ist, zu dem zweiten Verdampfer 21 strömt, und einen zweiten Rückführdurchgang 24, durch den hindurch das Arbeitsfluid in der Gasphase, das in dem zweiten Verdampfer 21 verdampft ist, zu dem zweiten Wärmetauscher 220 in dem Hauptkondensator 40 strömt. Mit anderen Worten gesagt sind der zweite Vorwärtsdurchgang 23, der zweite Wärmetauscher 220 und der zweite Rückführdurchgang 24 des zweiten Durchgangs 22 mit dem zweiten Verdampfer 21 ringförmig verbunden.
Der dritte Thermosiphonkreis 30 hat einen dritten Verdampfer 31 zum Kühlen der dritten Batterie BP3 und einen dritten Durchgang 32, der mit dem dritten Verdampfer 31 in Verbindung ist. Der dritte Verdampfer 31 kühlt die dritte Batterie BP3 durch die latente Wärme einer Verdampfung des Arbeitsfluids, das Wärme von der dritten Batterie BP3 absorbiert und verdampft. Ein dritter Wärmetauscher 320, der in dem dritten Durchgang 32 vorgesehen ist, geht auch durch den Hauptkondensator 40 hindurch, wie der erste und zweite Wärmetauscher 120 und 220, und bildet einen Teil des Hauptkondensators 40. Der dritte Durchgang 32 hat einen dritten Vorwärtsdurchgang 33, durch den hindurch das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase, das durch den dritten Wärmetauscher 320 in dem Hauptkondensator 40 kondensiert ist, zu dem dritten Verdampfer 31 strömt, und einen dritten Rückführdurchgang 34, durch den hindurch das Arbeitsfluid in der Gasphase, das durch den dritten Verdampfer 31 verdampft ist, zu dem dritten Wärmetauscher 320 in dem Hauptkondensator 40 strömt. Mit anderen Worten gesagt sind der dritte Vorwärtsdurchgang 33, der dritte Wärmetauscher 320 und der dritte Rückführdurchgang 34, die in dem dritten Durchgang 32 umfasst sind, mit dem dritten Verdampfer 31 ringförmig verbunden.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel den Hauptkondensator 40, der gestaltet ist, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, und der Luft als das vorbestimmte Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen. Der Hauptkondensator 40 umfasst den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 und ist mit dem ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 einstückig ausgebildet. Der Hauptkondensator 40 ist an der vorderen Seite des Fahrzeugs 2 vorgesehen, und mit der Drehung des Ventilators 50 kann eine Außenluft zu dem ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömen. Der Hauptkondensator 40 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. In dem Hauptkondensator 40 sind der erste bis dritte Wärmetauscher 120, 220 und 320 angeordnet, um thermisch leitend zu sein. Aus diesem Grund kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, eine Wärme mit der Außenluft austauschen, und die Arbeitsfluide, die durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömen, können auch die Wärme miteinander austauschen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 zum Steuern der Temperatur der mehreren Batterien BP den Hauptkondensator 40, der gestaltet ist, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, und der Luft auszutauschen, die ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium ist.
Als eine Folge kann, da die Kondensatorfunktionen des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 durch den Hauptkondensator 40 integriert sind, die Einrichtung zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zum Austauschen der Wärme mit dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Durchgang 12, 22 und 32 strömt, verringert werden. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 eine einfache Gestaltung haben.
Da darüber hinaus die Kondensatorfunktionen des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 durch den Hauptkondensator 40 integriert sind, ist eine Raumnutzungseffizienz im Vergleich zu dem Fall verbessert, in dem die jeweiligen Kondensatoren an unterschiedlichen Stellen installiert sind. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität beim Montieren an dem Fahrzeug verbessern.
Des Weiteren, da die Kondensatorfunktionen des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 durch den Hauptkondensator 40 integral gebildet sind, können die Temperaturen der Arbeitsfluide, die durch den ersten bis dritten Durchgang 12, 22 und 32 strömen, nahe zueinander gebracht werden. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Temperaturen der mehreren Batterien BP1, BP2 und BP3 im Wesentlichen gleichmäßig einstellen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Das zweite Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung des Hauptkondensators 40 von der des ersten Ausführungsbeispiels geändert, und die anderen Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 6 und 7 gezeigt ist, hat ein Hauptkondensator 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einen ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320, die entsprechend in einem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 vorgesehen sind, und einen Verdampfer 61, der in einem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist, die miteinander integriert sind. Der Hauptkondensator 40 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, und einem Kältemittel auszutauschen, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert. Mit anderen Worten gesagt ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium, das eine Wärme mit dem Arbeitsfluid austauscht, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, ein Kältemittel, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert. Der Hauptkondensator 40 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. In dem Hauptkondensator 40 kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220, 320 strömt, die Wärme mit dem Kältemittel austauschen, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert, und das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220, 320 strömt, kann auch die Wärme miteinander austauschen.
Der Kältekreislauf 60 wird für eine Luftklimaanlage (nicht gezeigt) verwendet, die in dem Fahrzeug 2 umfasst ist. Der Kältekreislauf 60 umfasst einen Kompressor 62, einen Kondensator 63, ein erstes Expansionsventil 64, einen ersten Verdampfer 65, einen zweiten Verdampfer 61 und dergleichen. Diese Komponenten sind durch ein Rohr 66 und einen Zweigkreis 67 miteinander verbunden.
Der Kompressor 62 saugt das Kältemittel von der Seite des ersten Verdampfers 65 an und komprimiert dieses. Der Kompressor 62 wird durch eine Leistung angetrieben, die von einer Fahrzeugfahrmaschine oder einem elektrischen Motor (nicht gezeigt) übertragen wird. Ein Hochdruckgasphasenkältemittel, das von dem Kompressor 62 abgegeben wird, strömt in den Kondensator 63. Das Hochdruckgasphasenkältemittel, das in den Kondensator 63 strömt, wird durch den Wärmeaustausch mit der Außenluft, die durch einen Ventilator 68 geblasen wird, gekühlt und kondensiert, wenn es durch einen Kältemittelströmungskanal des Kondensators 63 hindurchströmt. Das Flüssigphasenkältemittel, das durch den Kondensator 63 kondensiert ist, wird dekomprimiert, wenn es durch das erste Expansionsventil 64 hindurchgeht, und kommt in einen atomisierten Gas-Flüssigkeit-Zweiphasen-Zustand. Das erste Expansionsventil 64 ist durch eine feste Drossel wie eine Mündung oder eine Düse oder eine geeignete variable Drossel oder dergleichen gestaltet.
Das Niedrigdruckkältemittel, dessen Druck verringert ist, strömt in den ersten Verdampfer 65. Der erste Verdampfer 65 ist in einem Luftklimatisierungsgehäuse (nicht gezeigt) angeordnet, das in der Luftklimaanlage vorgesehen ist. Das Niedrigdruckkältemittel, das im Inneren des ersten Verdampfers 65 strömt, absorbiert die Wärme von der Luft, die durch ein Gebläse 69 geblasen wird, und verdampft. Der erste Verdampfer 65 kühlt die Luft, die in dem Luftklimatisierungsgehäuse strömt, durch die latente Wärme einer Verdampfung des Niedrigdruckkältemittels. Die Temperatur der Luft wird durch eine Lufterwärmungseinrichtung (nicht gezeigt) geregelt und in ein Fahrzeuginneres ausgeblasen. Das Kältemittel, das durch den ersten Verdampfer 65 hindurchgegangen ist, wird über einen Druckspeicher (nicht gezeigt), in den Kompressor 62 gesaugt.
Der Kältekreislauf 60 hat den Zweigkreis 67, der von einem Zirkulationskreis für die Luftklimaanlage, die vorstehend beschrieben ist, abzweigt. Der Zweigkreis 67 ist in der Mitte des Rohrs 66 verbunden, dessen eines Ende den Kondensator 63 und das erste Expansionsventil 64 verbindet und dessen anderes Ende in der Mitte des Rohrs 66 verbunden ist, das den ersten Verdampfer 65 und den Kompressor 62 verbindet. Der Zweigkreis 67 ist mit einem elektromagnetischen Ventil 70, einem zweiten Expansionsventil 71 und einem zweiten Verdampfer 61 in dem Hauptkondensator 40 versehen. Wenn das elektromagnetische Ventil 70, das in dem Zweigkreis 67 vorgesehen ist, geöffnet ist, strömt das Flüssigphasenkältemittel, das durch den Kondensator 63 kondensiert ist, durch den Zweigkreis 67. Das Kältemittel wird dekomprimiert, wenn es durch das zweite Expansionsventil 71 hindurchgeht, und kommt in einen atomisierten Gas-Flüssigkeit-Zweiphasen-Zustand. Das Niedrigdruckkältemittel, das durch das zweite Expansionsventil 71 dekomprimiert ist, strömt in den zweiten Verdampfer 61. Der Hauptkondensator 40 und der zweite Verdampfer 61 der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 sind einstückig ausgebildet. Aus diesem Grund absorbiert, in dem Hauptkondensator 40, das Niedrigdruckkältemittel, das in dem Inneren des zweiten Verdampfers 61 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, und verdampft. Das Kältemittel, das durch den zweiten Verdampfer 61 hindurchgegangen ist, wird über einen Druckspeicher (nicht gezeigt) in den Kompressor 62 gesaugt. Als eine Folge wird das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 in dem Hauptkondensator 40 strömt, gekühlt und kondensiert durch Abstrahlen der Wärme zu dem Kältemittel, das durch den zweiten Verdampfer 61 des Kältekreislaufs 60 strömt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 den Hauptkondensator 40, der gestaltet ist, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220, 320 strömt, die in dem ersten bis dritten Durchgang 12, 22, 32 vorgesehen sind, und dem Kältemittel auszutauschen, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert.
Da der erste bis dritte Wärmetauscher 120, 220, 320 und der zweite Verdampfer 61 durch den Hauptkondensator 40 integriert sind, kann die Gestaltung des Kältekreislaufs 60 vereinfacht werden. Darüber hinaus ist die Nutzungseffizienz des Raums verbessert, und die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität der Fahrzeugmontage bei der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 können verbessert werden.
Des Weiteren, da der erste bis dritte Wärmetauscher 120, 220 und 320 und der zweite Verdampfer 61 durch den Hauptkondensator 40 einstückig ausgebildet sind, können die Temperaturen der Arbeitsfluide, die durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömen, nahe zueinander gebracht werden. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die erste bis dritte Batterie BP1, BP2 und BP3 durch den ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 im Wesentlichen gleichmäßig kühlen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel ändert auch die Gestaltung des Hauptkondensators 40 gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, und andere Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, dich sich von denjenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 8 gezeigt ist, sind in einem Hauptkondensator 40 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ein erster bis dritter Wärmetauscher 120, 220 und 320, die in einem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 entsprechend vorgesehen sind, und ein Wasserdurchgang 86, der einen Teil eines Kühlwasserkreises 80 bildet, einstückig ausgebildet. Der Hauptkondensator 40 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, und einem Kühlwasser auszutauschen, das durch den Wasserdurchgang 86 des Kühlwasserkreises 80 strömt. Mit anderen Worten gesagt, ist in dem dritten Ausführungsbeispiel ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium, das die Wärme mit dem Arbeitsfluid austauscht, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, die in dem ersten bis dritten Durchgang 12, 22 und 32 vorgesehen sind, ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserkreis 80 zirkuliert. Der Hauptkondensator 40 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. In dem Hauptkondensator 40 kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, die Wärme mit dem Kühlwasser austauschen, das in dem Kühlwasserkreis 80 zirkuliert, und kann auch die Wärme zwischen den Arbeitsfluiden austauschen, die durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömen.
Der Kühlwasserkreis 80 hat einen Reservetank 81, eine Pumpe 82, ein Dreiwegeumschaltventil 83, einen Radiator 84, einen Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85, einen Wasserdurchgang 86 in dem Hauptkondensator 40, und dergleichen. Diese Komponenten sind durch ein Rohr 88 ringförmig miteinander verbunden, um den Kühlwasserkreis 80 zu bilden.
Die Pumpe 82 pumpt das Kühlwasser von dem Reservetank 81 und lässt das Kühlwasser in dem Kühlwasserkreis 80 zirkulieren. Das Kühlwasser, das durch die Pumpe 82 hindurchgegangen ist, strömt in den Radiator 84 durch das Dreiwegeumschaltventil 83. Das Kühlwasser, das in den Radiator 84 strömt, wird durch einen Wärmeaustausch mit einer Außenluft gekühlt, die durch einen Ventilator 87 geblasen wird, wenn es durch einen Strömungskanal des Radiators 84 hindurchströmt. In diesem Fall bildet der Ventilator 87 eine Luftströmung aus, die durch den Radiator 84 hindurchgeht.
Das Kühlwasser, das durch den Radiator 84 gekühlt worden ist, strömt in den Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85. Wenn das Kühlwasser durch den Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85 hindurchströmt, wird das Kühlwasser durch Abstrahlen der Wärme zu dem Kältemittel weiter gekühlt, das durch den zweiten Verdampfer 61 des Kältekreislaufs 60 strömt. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist der zweite Verdampfer 61, der in dem Kältekreislauf 60 umfasst ist, einstückig mit dem Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85 gestaltet, der den Zirkulationskreis des Kühlwassers bildet, und ist nicht einstückig mit dem Hauptkondensator 40 der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gestaltet. Das Dreiwegeumschaltventil 83 kann den Strömungskanal 89 so umschalten, dass das Kühlwasser, das durch den Kühlwasserkreis 80 strömt, zu dem Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85 strömt, ohne durch den Radiator 84 h ind u rchzugehen.
Das Kühlwasser, das durch den Kühlwasser-Kältemittel-Wärmetauscher 85 gekühlt worden ist, strömt in den Wasserdurchgang 86 in dem Hauptkondensator 40 und absorbiert die Wärme von dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt. Das Kühlwasser, das durch den Wasserdurchgang 86 in dem Hauptkondensator 40 hindurchgegangen ist, wird zu dem Reservetank 81 zurückgeführt. Als eine Folge wird, in dem Hauptkondensator 40, das Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, durch Abstrahlen der Wärme zu dem Kühlwasser, das durch den Kühlwasserkreis 80 strömt, gekühlt und kondensiert.
In dem dritten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 den Hauptkondensator 40, der gestaltet ist, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömt, die in dem ersten bis dritten Durchgang 12, 22 und 32 vorgesehen sind, und dem Kühlwasser auszutauschen, das durch den Kühlwasserkreis 80 strömt.
Da der erste bis dritte Wärmetauscher 120, 220 und 320 und der Wasserdurchgang 86 des Kühlwasserkreises 80 durch den Hauptkondensator 40 einstückig integriert sind, kann die Gestaltung des Kältekreislaufs 60 und die Gestaltung des Kühlwasserkreises 80 vereinfacht werden. Darüber hinaus ist die Nutzungseffizienz des Raums verbessert, und die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität der Fahrzeugmontage bei der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 kann verbessert werden.
Des Weiteren können, da der erste bis dritte Wärmetauscher 120, 220 und 320 und der Wasserdurchgang 86 des Kühlwasserkreises 80 durch den Hauptkondensator 40 einstückig ausgebildet sind, die Temperaturen der Arbeitsfluide, die durch den ersten bis dritten Wärmetauscher 120, 220 und 320 strömen, nahe zueinander gebracht werden. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die erste bis dritte Batterie BP1, BP2 und BP3 durch den ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 im Wesentlichen gleichmäßig kühlen.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein viertes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung des Hauptkondensators 40 von der des ersten Ausführungsbeispiels geändert, und ein Nebenkondensator 44 ist vorgesehen, und andere Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 9 und 10 gezeigt ist, hat ein Hauptkondensator 40, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel umfasst ist, einen ersten Wärmetauscher 120, der in einem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist. In dem Hauptkondensator 40 tauscht ein Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 hindurchströmt, Wärme mit einer Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium aus. Der Hauptkondensator 40 ist an der vorderen Seite eines Fahrzeugs 2 vorgesehen, und mit der Drehung des Ventilators 50 kann eine Außenluft zu dem ersten Wärmetauscher 120 strömen.
Aus diesem Grund kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, die Wärme mit der Außenluft austauschen.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel einen Nebenkondensator 44, der unterhalb des Hauptkondensators 40 in einer Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Der Nebenkondensator 44 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. Der Nebenkondensator 44 hat einen ersten unteren Wärmetauscher 121 als einen unteren Wärmetauscher, der an einer unteren Seite des ersten Wärmetauschers 120 in der Schwerkraftrichtung in dem ersten Durchgang 12 des ersten Thermosiphonkreises 10 vorgesehen ist. Der Nebenkondensator 44 hat auch einen zweiten und dritten Wärmetauscher 220, 320, die in einer zweiten und dritten Durchgangseinheit 22 und 32 eines zweiten und dritten Thermosiphonkreises 20 und 30 vorgesehen sind. Der erste untere Wärmetauscher 121 ist in einem ersten Vorwärtsdurchgang 13 des ersten Durchgangs 12 vorgesehen. In dem Nebenkondensator 44 tauschen das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 des ersten Thermosiphonkreises 10 strömt, und das Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 des zweiten und dritten Thermosiphonkreises 20 und 30 strömt, Wärme miteinander aus.
In dem Nebenkondensator 44 absorbiert ein Teil des Arbeitsfluids in der flüssigen Phase, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 hindurchströmt, die Wärme von dem Arbeitsfluid in der Gasphase, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, und verdampft in ein Gas. Das Arbeitsfluid, das in dem ersten unteren Wärmetauscher 121 ein Gas geworden ist, strömt rückwärts von dem Nebenkondensator 44 zu dem Hauptkondensator 40 in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13. Andererseits hält in dem Nebenkondensator 44 ein anderer Teil des Arbeitsfluids in der flüssigen Phase, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, einen Zustand der flüssigen Phase aufrecht und strömt dann in den ersten Vorwärtsdurchgang 13 von dem Nebenkondensator 44 durch sein Eigengewicht nach unten zu der Seite des ersten Verdampfers 11. Darüber hinaus wird das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher 220 strömt, durch Abstrahlen der Wärme zu dem Flüssigphasenarbeitsfluid kondensiert, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, wird ein Flüssigphasenarbeitsfluid und strömt durch sein Eigengewicht nach unten in dem zweiten Vorwärtsdurchgang 23 von dem Nebenkondensator 44 zu der Seite des zweiten Verdampfers 21. Das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, wird durch Abstrahlen der Wärme zu dem Flüssigphasenarbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, auch kondensiert, wird ein Flüssigphasenarbeitsfluid und strömt durch sein Eigengewicht dann nach unten in dem dritten Vorwärtsdurchgang 33 von dem Nebenkondensator 44 zu dem dritten Verdampfer 31. Zu dieser Zeit, da das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher 220 strömt, und das Arbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, die Wärme miteinander durch den Nebenkondensator 44 austauschen, sind die Temperaturen dieser Arbeitsfluide angenähert.
In dem vierten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 den Nebenkondensator 44, der gestaltet ist, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, der in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 vorgesehen ist, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, die in dem zweiten und dritten Durchgang 22 und 32 vorgesehen sind.
Als eine Folge wird das Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, durch den Nebenkondensator 44 kondensiert. Aus diesem Grund können die mehreren Thermosiphonkreise leicht an dem Fahrzeug 2 montiert werden, ohne eine Einrichtung zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zu dem zweiten und dritten Thermosiphonkreis 30 zu installieren. Mit anderen Worten gesagt, selbst wenn sich die Anzahl der Batterien BP, die an dem Fahrzeug 2 montiert sind, gemäß dem Fahrzeugtyp erhöht oder verringert und sich die Anzahl von Thermosiphonkreisen gemäß der Erhöhung oder Verringerung der Anzahl von Batterien BP erhöht oder verringert, kann die Anzahl von Designarbeitslasten und die Anzahl von Komponenten gemäß dem Fahrzeugtyp durch Installieren des Wärmetauschers verringert werden, der in einem Teil des Durchgangs des Thermosiphonkreises vorgesehen ist, dessen Anzahl in den Nebenkondensatoren erhöht und verringert ist. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität der Fahrzeugmontage verbessern.
Des Weiteren wird die Kälteenergie, die von der Luft zuzuführen ist, die das Kälteenergiezufuhrmedium des Hauptkondensators 40 ist, zu dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 durch den Nebenkondensator 44 verteilt, und die erste bis dritte Batterie BP1, BP2 und BP3 können gekühlt werden. Deshalb kann die Anzahl der Komponenten der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 verringert werden, und die Gestaltung kann vereinfacht werden.
Des Weiteren macht es der Nebenkondensator 44 möglich, die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, und die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, nahe zueinander zu bringen. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Temperaturen der ersten bis dritten Batterie BP1, BP2 und BP3 im Wesentlichen gleichmäßig einstellen.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem fünften Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung des Hauptkondensators 40 von der des zweiten Ausführungsbeispiels geändert, und ein Nebenkondensator 44 ist vorgesehen, und andere Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des zweiten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 11 und 12 gezeigt ist, ist ein Hauptkondensator 40, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst ist, derart gestaltet, dass ein erster Wärmetauscher 120, der in einem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, und ein Verdampfer 61, der in einem Kältekreislauf 60 umfasst ist, miteinander integriert sind. Der Hauptkondensator 40 ist gestaltet, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, und dem Kältemittel auszutauschen, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert. Mit anderen Worten gesagt ist in dem fünften Ausführungsbeispiel ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium, das eine Wärme mit dem Arbeitsfluid austauscht, das durch den ersten Durchgang 12 strömt, ein Kältemittel, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel einen Nebenkondensator 44, der unterhalb des Hauptkondensators 40 in einer Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Die Gestaltung des Nebenkondensators 44 ist im Wesentlichen die gleiche wie die, die in dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. In dem fünften Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, können der gleiche Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem vierten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Ein sechstes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem sechsten Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung des Hauptkondensators 40 von der des dritten Ausführungsbeispiels geändert, und ein Nebenkondensator 44 ist vorgesehen, und andere Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des dritten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des dritten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 13 gezeigt ist, ist ein Hauptkondensator 40, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel umfasst ist, derart gestaltet, dass ein erster Wärmetauscher 120, der in einem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, und ein Wasserdurchgang 86 eines Kühlwasserkreises 80 einstückig ausgebildet sind. Der Hauptkondensator 40 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, und einem Kühlwasser auszutauschen, das durch den Kühlwasserkreis 80 strömt. Das heißt in dem sechsten Ausführungsbeispiel ist das vorbestimmte Kälteenergiezufuhrmedium, das eine Wärme mit dem Arbeitsfluid austauscht, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserkreis 80 zirkuliert.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel einen Nebenkondensator 44 an einer unteren Seite des Hauptkondensators 40 in einer Schwerkraftrichtung. Eine Gestaltung des Nebenkondensators 44 ist im Wesentlichen die gleiche wie die, die in dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist. In dem sechsten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, können der gleiche Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
Ein siebtes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das siebte Ausführungsbeispiel wird durch Ändern der Gestaltung des Hauptkondensators 40 mit Bezug auf das vierte und fünfte Ausführungsbeispiel erhalten, und die anderen Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des vierten und fünften Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des vierten und fünften Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 14 bis 16 gezeigt ist, hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zwei Hauptkondensatoren 40. Von den zwei Hauptkondensatoren 40 wird ein Hauptkondensator als ein erster Hauptkondensator 41 bezeichnet und der andere Hauptkondensator wird als ein zweiter Hauptkondensator 42 bezeichnet.
Der erste Hauptkondensator 41 hat einen ersten Wärmetauscher 120, der in dem ersten Durchgang 12 des ersten Thermosiphonkreises 10 vorgesehen ist. In dem ersten Hauptkondensator 41 tauscht ein Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, der in dem ersten Durchgang 12 des ersten Thermosiphonkreises 10 vorgesehen ist, eine Wärme mit einer Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium aus. Der erste Hauptkondensator 41 ist an der vorderen Seite des Fahrzeugs 2 vorgesehen, und mit der Drehung des Ventilators 50 kann eine Außenluft zu dem ersten Wärmetauscher 120 strömen. Aus diesem Grund kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten Hauptkondensator 41 strömt, eine Wärme mit einer Außenluft austauschen.
Der zweite Hauptkondensator 42 ist durch Integrieren eines weiteren ersten Wärmetauschers 120, der parallel zu dem ersten Wärmetauscher 120 in dem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und eines Verdampfers 61 ausgebildet, der in dem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist. Der zweite Hauptkondensator 42 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den anderen ersten Wärmetauscher 120 strömt, und dem Kältemittel auszutauschen, das in dem Kältekreislauf 60 zirkuliert. Der zweite Hauptkondensator 42 ist in einem Maschinenabteil vorgesehen und kann das Kältemittel des Kältekreislaufs 60 durch Antreiben eines Kompressors 62 zu dem zweiten Hauptkondensator 42 zirkulieren lassen.
In dem siebten Ausführungsbeispiel sind der erste Hauptkondensator 41 und der zweite Hauptkondensator 42, die vorstehend beschrieben sind, parallel miteinander verbunden.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel hat einen Nebenkondensator 44, der unterhalb des ersten Hauptkondensators 41 und des zweiten Hauptkondensators 42 in einer Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Eine Gestaltung des Nebenkondensators 44 ist im Wesentlichen die gleiche wie die, die in dem vierten bis sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
In dem siebten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, sind der erste Hauptkondensator 41 und der zweite Hauptkondensator 42 vorgesehen. Dies macht es möglich, das Arbeitsfluid, das durch den ersten Durchgang 12 strömt, mit der Hilfe von mehreren Typen von Kälteenergiezufuhrmedien, wie beispielsweise einer Luft und einem Kältemittel, zu kühlen. Aus diesem Grund kann, selbst falls die Batterien BP durch eines der Kälteenergiezufuhrmedien nicht gekühlt werden kann, weil die Temperatur des einen der Kälteenergiezufuhrmedien hoch ist, das Arbeitsfluid durch die Kälteenergie der anderen Kälteenergiezufuhrmedien kondensiert werden, um die Batterien BP zuverlässig zu kühlen.
Des Weiteren wird, durch ausreichendes Kühlen des Arbeitsfluids, das durch den ersten Durchgang 12 strömt, unter Verwendung des ersten Hauptkondensators 41 und des zweiten Hauptkondensators 42, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Durchgang 22 und 32 strömt, auch in dem Nebenkondensator 44 stromabwärts des ersten Hauptkondensators 41 und des zweiten Hauptkondensators 42 gekühlt. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 eine Kühlungskapazität der ersten bis dritten Batterie BP1, BP2 und BP3 erhöhen.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
Ein achtes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem achten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des ersten Hauptkondensators 41 und des zweiten Hauptkondensators 42 im Vergleich zu dem siebten Ausführungsbeispiel geändert, und ein Verbindungsdurchgang 45 ist hinzugefügt, und andere Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen des siebten Ausführungsbeispiels, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des siebten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 17 und 18 gezeigt ist, hat ein erster Hauptkondensator 41, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel umfasst ist, einen ersten Wärmetauscher 120, der in einem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist. Der erste Hauptkondensator 41 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher 120 strömt, und einer Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
Der zweite Hauptkondensator 42 ist durch miteinander Integrieren eines ersten Zwischenwärmetauschers 122 als ein Zwischenwärmetauscher, der unterhalb des ersten Wärmetauschers 120 in der Schwerkraftrichtung in dem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und eines Verdampfers 61 ausgebildet, der in dem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist. Der erste Zwischenwärmetauscher 122, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, ist in einem ersten Vorwärtsdurchgang 13 des ersten Durchgangs 12 vorgesehen.
Der erste Hautkondensator 41 und der zweite Hauptkondensator 42 sind in Reihe verbunden, und der zweite Hauptkondensator 42 ist unterhalb des ersten Hauptkondensators 41 in der Schwerkraftrichtung angeordnet. Ein Arbeitsfluid, das in dem ersten Wärmetauscher 120 in dem ersten Hauptkondensator 41 kondensiert worden ist und in eine flüssige Phase versetzt worden ist, strömt nach unten in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht und strömt in den zweiten Hauptkondensator 42. Dann wird das Arbeitsfluid durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 in dem zweiten Hauptkondensator 42 weiter gekühlt.
In dem achten Ausführungsbeispiel verbindet der erste Vorwärtsdurchgang 13 des ersten Thermosiphonkreises 10 von dem ersten Hauptkondensator 41 zu dem ersten Verdampfer 11 über den zweiten Hauptkondensator 42. Das Arbeitsfluid, das in dem ersten Hauptkondensator 41 durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 kondensiert worden ist, strömt zu dem ersten Verdampfer 11 durch den zweiten Hauptkondensator 42. Andererseits verbindet der erste Rückführdurchgang 14, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, von dem ersten Verdampfer 11 bis zu dem ersten Hauptkondensator 41, ohne durch den zweiten Hauptkondensator 42 hindurchzugehen. Das Arbeitsfluid, das in dem ersten Verdampfer 11 verdampft ist, strömt zu dem ersten Rückführdurchgang 14.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel hat einen Verbindungsdurchgang 45 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Verbindungsdurchgangs 45 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 verbunden, und das andere Ende ist mit dem ersten Rückführdurchgang 14 verbunden. Der Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 verbunden ist, ist an einer Position gelegen, die niedriger in der Schwerkraftrichtung ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 verbunden ist.
Als eine Folge kann, wenn die Temperatur der Außenluft zum Austauschen einer Wärme mit dem Arbeitsfluid in dem ersten Hauptkondensator 41 hoch ist, das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den ersten Rückführdurchgang 14 strömt, durch den Verbindungsdurchgang 45 zu dem zweiten Hauptkondensator 42 strömen, ohne durch den ersten Hauptkondensator 41 hindurchzugehen. In diesem Fall wird ein Erwärmen des Arbeitsfluids durch eine Außenluft in dem ersten Hauptkondensator 41 verhindert. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 Batterien BP1, BP2 und BP3 mit der Hilfe des zweiten Hauptkondensators 42 selbst dann kühlen, wenn die Temperatur der Außenluft hoch ist.
Da des Weiteren der Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, bei einer Position ist, die in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 verbunden ist, wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Hauptkondensator 41 kondensiert worden ist, in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht nach unten strömt, wird ein Strömen des Arbeitsfluids in der flüssigen Phase in den Verbindungsdurchgang 45 verhindert. Somit kann mit der vorstehenden Gestaltung das Arbeitsfluid von dem ersten Hauptkondensator 41 durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu dem zweiten Hauptkondensator 42 strömen.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel hat auch einen Nebenkondensator 44 unterhalb des ersten Hauptkondensators 41 und des zweiten Hauptkondensators 42 in der Schwerkraftrichtung. In dem Nebenkondensator 44 tauscht das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, eine Wärme mit dem Arbeitsfluid aus, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, die in dem zweiten und dritten Thermosiphonkreis 20 und 30 vorgesehen sind. Der erste untere Wärmetauscher 121 ist unterhalb des ersten Zwischenwärmetauschers 122 in der Schwerkraftrichtung vorgesehen. Die Gestaltung des Nebenkondensators 44 ist im Wesentlichen die gleiche wie die, die in dem vierten bis siebten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Das achte Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, kann den gleichen Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem siebten Ausführungsbeispiel zeigen.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
Ein neuntes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das neunte Ausführungsbeispiel ist das gleiche wie das achte Ausführungsbeispiel mit Ausnahme, dass die Gestaltung des zweiten Hauptkondensators 42 gegenüber dem achten Ausführungsbeispiel geändert ist, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von dem achten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 19 und 20 gezeigt ist, ist ein zweiter Hauptkondensator 42, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel umfasst ist, gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch einen ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, der unterhalb eines ersten Wärmetauschers 120 in einer Schwerkraftrichtung in einem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und einer kalten Luft auszutauschen, die von einem Gebläse 72 durch einen Verdampfer 61 geblasen wird, der in einem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist. In 19 und 20 ist eine Strömung der kalten Luft durch einen Pfeil CA gekennzeichnet. Selbst mit der Gestaltung, die vorstehend beschrieben ist, kann das neunte Ausführungsbeispiel den gleichen Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem achten Ausführungsbeispiel zeigen.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
Ein zehntes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem zehnten Ausführungsbeispiel funktioniert der zweite Hauptkondensator 42 auch als der Nebenkondensator 44 im Vergleich zu dem achten Ausführungsbeispiel, und die anderen Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen in dem achten Ausführungsbeispiel, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von dem achten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 21 bis 24 gezeigt ist, ist ein erster Hauptkondensator 41, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel umfasst ist, gestaltet, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch einen ersten Wärmetauscher 120 strömt, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und einer Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
Andererseits hat ein zweiter Hauptkondensator 42, der in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel umfasst ist, auch die Funktion des Nebenkondensators 44. Der zweite Hauptkondensator 42 ist durch Integrieren eines ersten Zwischenwärmetauschers 122, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, eines zweiten und eines dritten Wärmetauschers 220 und 320, die in einem zweiten und einem dritten Thermosiphonkreis 20 und 30 vorgesehen sind, und eines Verdampfers 61 ausgebildet, der in einem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist. Der erste Zwischenwärmetauscher 122, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 umfasst ist, ist unterhalb des ersten Wärmetauschers 120 in der Schwerkraftrichtung in einem ersten Vorwärtsdurchgang 13 vorgesehen, der in dem ersten Durchgang 12 umfasst ist.
Der zweite Hauptkondensator 42 ist gestaltet, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, dem Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, und dem Kältemittel des Kältekreislaufs 60 als ein weiteres Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
Der erste Hauptkondensator 41 und der zweite Hauptkondensator 42 sind in Reihe miteinander verbunden, und der zweite Hauptkondensator 42 ist unterhalb des ersten Hauptkondensators 41 in der Schwerkraftrichtung angeordnet.
Das Arbeitsfluid, das in dem ersten Hauptkondensator 41 kondensiert ist und in eine flüssige Phase versetzt ist, strömt nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht und strömt in den zweiten Hauptkondensator 42. In dem zweiten Hauptkondensator 42 tauschen das Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, das Kältemittel des Kältekreislaufs 60 und das Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, Wärme miteinander aus. Deshalb wird das Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, durch einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel des Kältekreislaufs 60 in dem zweiten Hauptkondensator 42 weiter gekühlt. Das Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, wird auch durch Austauschen der Wärme mit dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, und durch Austauschen der Wärme mit dem Kältemittel des Kältekreislaufs 60 gekühlt und kondensiert.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel hat einen Verbindungsdurchgang 45 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Verbindungsdurchgangs 45 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 verbunden, und das andere Ende ist mit dem ersten Rückführdurchgang 14 verbunden. Der Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, ist an einer Position gelegen, die in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung ist.
Als eine Folge kann, wenn die Temperatur der Außenluft zum Austauschen einer Wärme mit dem Arbeitsfluid in dem ersten Hauptkondensator 41 hoch ist, das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den ersten Rückführdurchgang 14 strömt, durch den Verbindungsdurchgang 45 zu dem zweiten Hauptkondensator 42 strömen, ohne durch den ersten Hauptkondensator 41 hindurchzugehen. In diesem Fall wird verhindert, dass das Arbeitsfluid durch eine Außenluft in dem ersten Hauptkondensator 41 erwärmt wird. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Batterien BP1, BP2 und BP3 mit der Hilfe des zweiten Hauptkondensators 42 selbst dann kühlen, wenn die Temperatur der Außenluft hoch ist.
Des Weiteren, da der Endabschnitt des Verbindungdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, bei einer Position ist, die in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung ist, wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Hauptkondensator 41 kondensiert ist, in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht nach unten strömt, wird verhindert, dass das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase in den Verbindungsdurchgang 45 strömt. Somit gestattet die vorstehende Gestaltung ein Strömen des Arbeitsfluids von dem ersten Hauptkondensator 41 zu dem zweiten Hauptkondensator 42.
Das zehnte Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, kann den gleichen Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem achten Ausführungsbeispiel erreichen. Des Weiteren ist, mit einer Vereinfachung der Gestaltung im Vergleich zu dem achten Ausführungsbeispiel, die Nutzungseffizienz des Raums verbessert, und die Fahrzeugmontagefreundlichkeit und die Flexibilität der Fahrzeugmontage bei der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 kann verbessert werden.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
Ein elftes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das elfte Ausführungsbeispiel ist das gleiche wie das zehnte Ausführungsbeispiel mit Ausnahme, dass die Gestaltung des zweiten Hauptkondensators 42 von dem zehnten Ausführungsbeispiel geändert ist, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von dem zehnten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 25 und 26 gezeigt ist, ist ein zweiter Hauptkondensator 42, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel umfasst ist, durch Integrieren eines ersten Zwischenwärmetauschers 122, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und eines zweiten und dritten Wärmetauschers 220 und 320 ausgebildet, die in einem zweiten und einem dritten Thermosiphonkreis 20 und 30 vorgesehen sind. Der zweite Hauptkondensator 42 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen einer kalten Luft, die von einem Gebläse 72 durch einen Verdampfer 61 geblasen wird, der in einem Kältekreislauf 60 umfasst ist, einem Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, und einem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt. Selbst mit der vorstehend beschriebenen Gestaltung kann das elfte Ausführungsbeispiel den gleichen Betrieb und die gleichen Effekte wie diejenigen in dem zehnten Ausführungsbeispiel zeigen.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
Ein zwölftes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem zwölften Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung des Rohrs 66 von der des vierten Ausführungsbeispiels geändert, und die anderen Gestaltungen sind dieselben wie diejenigen in dem vierten Ausführungsbeispiel, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des vierten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 27 gezeigt ist, ist in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen einem Hauptkondensator 40 und einem Nebenkondensator 44 in einem ersten Vorwärtsdurchgang 13, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, größer als ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen dem Nebenkondensator 44 und einem ersten Verdampfer 11 in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13. Alternativ ist der Innendurchmesser des Abschnitts des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem Hauptkondensator 40 und dem Nebenkondensator 44 größer als ein Innendurchmesser eines ersten Rückführdurchgangs 14 und ein Innendurchmesser eines zweiten oder dritten Durchgangs 22 und 32. In 27 ist ein Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13, der einen großen Innendurchmesser hat, durch eine dicke Linie gekennzeichnet. In 28 ist ein Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13, der einen großen Innendurchmesser hat, durch Aufweiten eines Abstands zwischen zwei Hauptlinien, die einen Durchgang kennzeichnen, dargestellt.
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 in dem Nebenkondensator 44 strömt, eine Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten oder dritten Wärmetauscher 220 oder 320 strömt, und in ein Gas verdampft, geht das Gasphasenarbeitsfluid durch den Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 hindurch, der den großen Durchmesser hat, und strömt zu dem Hauptkondensator 40. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den Hauptkondensator 40 kondensiert worden ist und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das von dem Nebenkondensator 44 rückwärts strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den Nebenkondensator 44. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Kühlungskapazität der Batterien BP1, BP2 und BP3 verbessern.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel einen Umgehungsdurchgang 46 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Umgehungsdurchgangs 46 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem Hauptkondensator 40 und dem Nebenkondensator 44 in Verbindung, und das andere Ende ist mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung. Darüber hinaus ist ein Endabschnitt des Umgehungsdurchgangs 46 an einer Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, an einer Position, die in der Schwerkraftrichtung niedriger als ein Endabschnitt an einer Seite ist, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung ist, und an einer Position nahe zu dem Nebenkondensator 44 gelegen.
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 in dem Nebenkondensator 44 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten oder dritten Wärmetauscher 220 oder 320 strömt, und in ein Gas verdampft, strömt das Gasphasenarbeitsfluid durch den Umgehungsdurchgang 46 zu dem ersten Rückführdurchgang 14. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den Hauptkondensator 40 kondensiert worden ist und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das rückwärts von dem Nebenkondensator 44 strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den Nebenkondensator 44. Da darüber hinaus das Gasphasenarbeitsfluid, das rückwärts von dem Nebenkondensator 44 strömt, von dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu dem Umgehungsdurchgang 46 strömt, um ein Platzen des Gasphasenarbeitsfluids in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu verhindern, kann die Erzeugung eines abnormalen Geräuschs verhindert werden.
(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
Ein dreizehntes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist der Nebenkondensator 44, der in dem zwölften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, mit dem zweiten Hauptkondensator 42 ausgetauscht, der in dem zehnten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, und die anderen Gestaltungen sind die gleichen wie diejenigen in dem zwölften Ausführungsbeispiel, und deshalb werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von dem zwölften Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 28 gezeigt ist, funktioniert ein zweiter Hauptkondensator 42, der in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel umfasst ist, auch als ein Nebenkondensator 44. Der zweite Hauptkondensator 42 ist durch Integrieren eines ersten Zwischenwärmetauschers 122, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, eines zweiten und dritten Wärmetauschers 220 und 320, die in einem zweiten und dritten Thermosiphonkreis 20 und 30 vorgesehen sind, und eines Verdampfers 61 ausgebildet, der in einem Kältekreislauf 60 vorgesehen ist. Der zweite Hauptkondensator 42 ist gestaltet, um eine Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 strömt, dem Arbeitsfluid, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, und dem Kältemittel des Kältekreislaufs 60 als ein weiteres Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
In der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen einem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 in einem Vorwärtsdurchgang 13, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, größer als ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen dem zweiten Hauptkondensator 42 und dem ersten Verdampfer 11 in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13. Alternativ ist der Innendurchmesser des Abschnitts des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 größer als ein Innendurchmesser des ersten Rückführdurchgangs 14 und ein Innendurchmesser des zweiten oder dritten Durchgangs 22 und 32.
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 in dem zweiten Hauptkondensator 42 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, und in ein Gas verdampft, geht das Gasphasenarbeitsfluid durch den Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 hindurch, der den großen Innendurchmesser hat, und strömt zu dem ersten Hauptkondensator 41. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten Hauptkondensator 41 kondensiert worden ist und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das rückwärts von dem zweiten Hauptkondensator 42 strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den zweiten Hauptkondensator 42. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Kühlungskapazität der Batterien BP1, BP2 und BP3 verbessern.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel hat einen Umgehungsdurchgang 46 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Umgehungsdurchgangs 46 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 in Verbindung, und das andere Ende ist mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung. Darüber hinaus ist der Umgehungsdurchgang 46 an einer Position, an der der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung ist, und an einer Position nahe zu dem zweiten Hauptkondensator 42 gelegen.
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten Zwischenwärmetauscher 122 in dem zweiten Hauptkondensator 42 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten und dritten Wärmetauscher 220 und 320 strömt, und in ein Gas verdampft, strömt das Gasphasenarbeitsfluid durch den Umgehungsdurchgang 46 zu dem ersten Rückführdurchgang 14. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten Hauptkondensator 41 kondensiert wird und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das rückwärts von dem zweiten Hauptkondensator 42 strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den zweiten Hauptkondensator 42. Da darüber hinaus das Gasphasenarbeitsfluid, das rückwärts von dem zweiten Hauptkondensator 42 strömt, von dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu dem Umgehungsdurchgang 46 strömt, so dass ein Platzen des Gasphasenarbeitsfluids in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 verhindert wird, kann die Erzeugung eines abnormalen Geräuschs verhindert werden.
(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein vierzehntes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. In dem vierzehnten Ausführungsbeispiel ist die Funktion des Nebenkondensators 44 von der des zweiten Hauptkondensators 42 in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel getrennt, und des Weiteren ist ein Verbindungsdurchgang 45 vorgesehen. Da die andere Gestaltung die gleiche ist wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denjenigen des dritten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Wie in 29 und 30 gezeigt ist, ist in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen einem ersten Hauptkondensator 41 und einem Nebenkondensator 44 in einem ersten Vorwärtsdurchgang 13, der in einem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, größer als ein Innendurchmesser eines Abschnitts zwischen dem Nebenkondensator 44 und einem ersten Verdampfer 11. Alternativ ist ein Innendurchmesser eines Abschnitts des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem Nebenkondensator 44 größer als ein Innendurchmesser des ersten Rückführdurchgangs 14 und ein Innendurchmesser des zweiten oder dritten Durchgangs 22 und 32.
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 in dem Nebenkondensator 44 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten oder dritten Wärmetauscher 220 oder 320 strömt, und in ein Gas verdampft, geht ein Teil des Arbeitsfluids in der Gasphase durch einen Abschnitt, der einen großen Innendurchmesser hat, in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 hindurch und strömt zu dem ersten Hauptkondensator 41 durch den zweiten Hauptkondensator 42. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten Hauptkondensator 41 und den zweiten Hauptkondensator 42 kondensiert worden ist und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das von dem Nebenkondensator 44 rückwärts strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den Nebenkondensator 44. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Kühlungskapazität der Batterien BP1, BP2 und BP3 verbessern.
Die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel hat einen Verbindungsdurchgang 45 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Verbindungsdurchgangs 45 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem ersten Hauptkondensator 41 und dem zweiten Hauptkondensator 42 verbunden, und das andere Ende ist mit dem ersten Rückführdurchgang 14 verbunden. Der Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, ist an einer Position gelegen, die in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Rückführdurchgang 14 in Verbindung ist.
Als eine Folge, wenn die Temperatur der Außenluft zum Austauschen einer Wärme mit dem Arbeitsfluid in dem ersten Hauptkondensator 41 hoch ist, kann das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den ersten Rückführdurchgang 14 strömt, durch den Verbindungsdurchgang 45 zu dem zweiten Hauptkondensator 42 strömen, ohne durch den ersten Hauptkondensator 41 hindurchzugehen. In diesem Fall wird verhindert, dass das Arbeitsfluid durch eine Außenluft in dem ersten Hauptkondensator 41 erwärmt wird. Deshalb kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 die Batterien BP1, BP2 und BP3 mit der Hilfe des zweiten Hauptkondensators 42 selbst dann kühlen, wenn die Temperatur der Außenluft hoch ist.
Des Weiteren, da der Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 45 an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, bei einer Position ist, die in der Schwerkraftrichtung niedriger ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Durchgang in Verbindung ist, wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Hauptkondensator 41 kondensiert worden ist, nach unten in den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, wird verhindert, dass das Arbeitsfluid in der flüssigen Phase in den Verbindungsdurchgang 45 strömt. Somit gestattet die vorstehende Gestaltung ein Strömen des Arbeitsfluids von dem ersten Hauptkondensator 41 zu dem zweiten Hauptkondensator 42.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel einen Umgehungsdurchgang 46 in dem ersten Thermosiphonkreis 10. Ein Ende des Umgehungsdurchgangs 46 ist mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs 13 zwischen dem zweiten Hauptkondensator 42 und dem Nebenkondensator 44 in Verbindung, und das andere Ende ist mit dem Verbindungsdurchgang 45 in Verbindung. Darüber hinaus ist der Umgehungsdurchgang 46 bei einer Position, wo der Endabschnitt an der Seite, die mit dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in Verbindung ist, niedriger in der Schwerkraftrichtung ist als der Endabschnitt an der Seite, die mit dem Verbindungsdurchgang 45 in Verbindung ist und bei einer Position nahe zu dem Nebenkondensator 44 gelegen ist..
Als eine Folge, wenn das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, die Wärme von dem Arbeitsfluid absorbiert, das durch den zweiten oder dritten Wärmetauscher 220 oder 320 in dem Nebenkondensator 44 strömt, und in ein Gas verdampft, strömt ein Teil des Arbeitsfluids in der Gasphase von dem Verbindungsdurchgang 45 zu dem ersten Rückführdurchgang 14 durch den Umgehungsdurchgang 46. Aus diesem Grund wird verhindert, dass eine Strömung des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten Hauptkondensator 41 und den zweiten Hauptkondensator 42 kondensiert worden ist und nach unten durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht strömt, durch das Gasphasenarbeitsfluid behindert wird, das rückwärts von dem Nebenkondensator 44 strömt, und das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt sanft in den Nebenkondensator 44. Da darüber hinaus das Gasphasenarbeitsfluid, das rückwärts von dem Nebenkondensator 44 strömt, von dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu dem Umgehungsdurchgang 46 strömt, um ein Platzen des Gasphasenarbeitsfluids in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 zu verhindern, kann die Erzeugung eines abnormalen Geräuschs verhindert werden.
(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
Ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel wird beschrieben. Das fünfzehnte Ausführungsbeispiel ist eine Kombination aus dem ersten Ausführungsbeispiel und dem vierten Ausführungsbeispiel.
Wie in 31 und 32 gezeigt ist, hat eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel einen Hauptkondensator 40, der gestaltet ist, um eine Wärme zwischen einem Arbeitsfluid, das durch einen ersten und einen zweiten Durchgang 12 und 22 strömt, und einer Luft als ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen. In dem Hauptkondensator 40 sind ein erster Wärmetauscher 120, der in dem ersten Durchgang 12 vorgesehen ist, und ein zweiter Wärmetauscher 220, der in dem zweiten Durchgang 22 vorgesehen ist, einstückig ausgebildet. Der Hauptkondensator 40 kann ein Strömen einer Außenluft zu dem ersten und zweiten Wärmetauscher 120 und 220 durch die Drehung eines Ventilators 50 gestatten. Der Hauptkondensator 40 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. In dem Hauptkondensator 40 sind der erste und zweite Wärmetauscher 120 und 220 angeordnet, um thermisch leitend zu sein. Aus diesem Grund kann ein Arbeitsfluid, das durch den ersten und zweiten Wärmetauscher 120 und 220 strömt, die Wärme mit der Außenluft austauschen, und kann auch die Wärme zwischen den Arbeitsfluiden austauschen, die durch den ersten und zweiten Wärmetauscher 120 und 220 strömen.
Des Weiteren hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem fünfzehnten Ausführungsbeispiel einen Nebenkondensator 44, der unterhalb des Hauptkondensators 40 in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Der Nebenkondensator 44 ist aus einem Metall hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, wie Aluminium oder Kupfer. Der Nebenkondensator 44 hat einen ersten unteren Wärmetauscher 121, der in dem ersten Thermosiphonkreis 10 vorgesehen ist, und einen dritten Wärmetauscher 320, der in dem dritten Thermosiphonkreis 30 vorgesehen ist. Der erste untere Wärmetauscher 121 ist unterhalb des ersten Wärmetauschers 120 in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13 in der Schwerkraftrichtung vorgesehen. In dem Nebenkondensator 44 tauschen das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, und das Arbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, die Wärme miteinander aus.
Aus diesem Grund absorbiert ein Teil des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, die Wärme von dem Gasphasenarbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, verdampft in ein Gas und strömt zurück zu dem Hauptkondensator 40 in dem ersten Vorwärtsdurchgang 13. Ein anderer Teil des Flüssigphasenarbeitsfluids, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, behält den Flüssigphasenzustand bei und strömt durch den ersten Vorwärtsdurchgang 13 durch sein Eigengewicht nach unten zu dem ersten Verdampfer 11. Das Gasphasenarbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, wird durch Abstrahlen der Wärme zu dem Flüssigphasenarbeitsfluid kondensiert, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, wird ein Flüssigphasenarbeitsfluid und strömt durch sein Eigengewicht nach unten durch den dritten Vorwärtsdurchgang 33 zu dem dritten Verdampfer 31. Zu dieser Zeit, da das Arbeitsfluid, das durch den ersten unteren Wärmetauscher 121 strömt, und das Arbeitsfluid, das durch den dritten Wärmetauscher 320 strömt, durch den Nebenkondensator 44 miteinander Wärme ausgetauscht haben, sind die Temperaturen dieser Arbeitsfluide angenähert.
Nachstehend werden Vergleichsbeispiele zu den mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben, die vorstehend beschrieben sind.
(Erstes Vergleichsbeispiel)
Wie in 33 und in 34 gezeigt ist, sind in einer Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel ein erster bis dritter Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 individuell an mehreren Positionen eines Fahrzeugkörpers angeordnet. Die jeweiligen ersten bis dritten Thermosiphonkreise 10, 20 und 30 haben separate Kondensatoren 19, 29 und 39. Im Detail sind der erste bis dritte Kondensator 19, 29 und 39, die entsprechend in dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 vorgesehen sind, in vorbestimmten Abständen angeordnet. Die ersten bis dritten Kondensatoren 19, 29 und 39 sind jeweils mit entsprechenden Ventilatoren 51, 52 und 53 versehen. Als eine Folge sind in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 des ersten Vergleichsbeispiels Räume zum Montieren der Kondensatoren 19, 29 und 39, die entsprechend in dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 vorgesehen sind, in einem Maschinenabteil erfordert. Darüber hinaus sind Ventilatoren 51, 52 und 53 korrespondierend zu den ersten bis dritten Kondensatoren 19, 29 bzw. 39 erforderlich.
Des Weiteren sind in der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels Rohre, die die Durchgänge 12, 22 und 32 zum Verbinden der Verdampfer 11, 21 und 31 des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 mit den Kondensatoren 19, 29 und 39 ausbilden, alle lang ausgebildet. Aus diesem Grund ist eine Rohrverlegung in Anbetracht der vertikalen Positionsbeziehung, so dass das Flüssigphasenarbeitsfluid strömt, kompliziert.
Des Weiteren, in der Gestaltung des ersten Vergleichsbeispiels, wenn sich die Anzahl von Batterien BP, die an dem Fahrzeug 2 montiert sind, gemäß dem Fahrzeugtyp erhöht oder verringert, erhöhen sich die Anzahl von Komponenten und die Anzahl von Designarbeitslasten der mehreren Thermosiphonkreise gemäß der Erhöhung oder Verringerung der Anzahl der Batterien BP. Deshalb hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 in dem ersten Vergleichsbeispiel ein Problem dahingehend, dass die Anzahl von Komponenten erhöht ist, die Fahrzeugmontagefreundlichkeit aufgrund der Komplexität der Gestaltung schlecht ist, und die Flexibilität einer Fahrzeugmontage beschränkt ist.
(Zweites Vergleichsbeispiel)
Wie in 35 gezeigt ist, sind in einem zweiten Vergleichsbeispiel ein erster bis dritter Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 individuell angeordnet. Die jeweiligen ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 haben entsprechend separate Kondensatoren 19, 29 und 39. Jeder von dem ersten bis dritten Kondensator 19, 29 und 39 ist mit einem Verdampfer 75, 76 und 77 einstückig ausgebildet, die in einem Kältekreislauf 60 umfasst sind. Als eine Folge sind in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel Räume zum Montieren der Kondensatoren 19, 29 und 39, die entsprechend in dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 vorgesehen sind, in einem Maschinenabteil erfordert. Darüber hinaus sind Verdampfer 75, 76 und 77 korrespondierend zu dem ersten bis dritten Kondensator 19, 29 bzw. 39 erfordert. Deshalb hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel das gleiche Problem wie das der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 in dem ersten Vergleichsbeispiel.
(Drittes Vergleichsbeispiel)
Wie in 36 gezeigt ist, sind auch in einem dritten Vergleichsbeispiel ein erster bis dritter Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 individuell angeordnet. Der jeweilige erste bis dritte Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 hat entsprechend separate Kondensatoren 19, 29 und 39. Die ersten bis dritten Kondensatoren 19, 29 und 39 sind alle einstückig mit Wasserdurchgängen 91, 92 und 93 des Kühlwasserkreises 80 ausgebildet. Als eine Folge sind in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 des dritten Vergleichsbeispiels Räume zum Montieren der Kondensatoren 19, 29 und 39, die entsprechend in dem ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 vorgesehen sind, in einem Maschinenabteil erfordert. Darüber hinaus sind Wasserdurchgänge 91, 92 und 93 des Kühlwasserkreises 80 entsprechend dem ersten bis dritten Kondensator 19, 29 bzw. 39 erfordert. Deshalb hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem dritten Vergleichsbeispiel das gleiche Problem wie das in den Maschinentemperatursteuerungsvorrichtungen 100 gemäß dem ersten und zweiten Vergleichsbeispiel.
(Viertes Vergleichsbeispiel)
Wie in 37 und 38 gezeigt ist, ist auch in einem vierten Vergleichsbeispiel ein erster bis dritter Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 individuell angeordnet. Die ersten bis dritten Thermosiphonkreise 10, 20 und 30 haben jeweils separate erste Kondensatoren 191, 291, 391 und separate zweite Kondensatoren 192, 292 und 392. In den jeweiligen Thermosiphonkreisen 10, 20, 30 sind die ersten Kondensatoren 191, 291, 391 und die zweiten Kondensatoren 192, 292, 392 alle parallel angeordnet. Darüber hinaus sind die ersten Kondensatoren 191, 291, 391 des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 entsprechend mit Ventilatoren 51, 52 und 53 versehen. Die zweiten Kondensatoren 192, 292, 392 des ersten bis dritten Thermosiphonkreises 10, 20 und 30 sind alle einstückig mit Verdampfern 75, 76 und 77 des Kältekreislaufs 60 entsprechend ausgebildet. Deshalb hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem vierten Vergleichsbeispiel das gleiche Problem wie das der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bis dritten Vergleichsbeispiel.
(Andere Ausführungsbeispiele)
(1) In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist die Zielvorrichtung, die durch die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 zu kühlen ist, als die Sekundärbatterien BP beschrieben, aber die Zielvorrichtung ist nicht auf die Sekundärbatterien BP beschränkt. Beispielsweise kann die Zielvorrichtung eine elektrische Vorrichtung sein, die anders als die Sekundärbatterien BP ist, wie ein Motor, ein Inverter, ein Lader oder kann ein einfaches Erwärmungselement sein. Die Zielvorrichtung ist nicht auf eine an einem Fahrzeug montierte Vorrichtung beschränkt und kann eine Vorrichtung wie eine Basisstation sein, die in einer festen Position gekühlt werden muss.
(2) In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist das Arbeitsfluid, das in den Thermosiphonkreis gefüllt ist, als beispielsweise ein Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel beschrieben, aber das Arbeitsfluid ist nicht auf das Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel beschränkt. Beispielsweise können die Arbeitsfluide ein anderes Medium sein, das eine Phase ändert, wie Propan oder CO₂.
(3) In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist der Verdampfer, der in dem Thermosiphonkreis umfasst ist, als ein Gehäuse beschrieben worden, das in einer flachen Form ausgebildet ist, aber in anderen Ausführungsbeispielen kann der Verdampfer ein Wärmetauschrohr haben. Der Verdampfer ist nicht darauf beschränkt, an der unteren Fläche der Batterien BP installiert zu sein, und er kann an der Seitenfläche oder der oberen Fläche der Batterien BP angeordnet sein.
(4) In jedem der vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiele ist die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 so beschrieben worden, dass sie den ersten bis dritten Thermosiphonkreis 10, 20 und 30 hat, aber eine Vielzahl von Thermosiphonkreisen kann in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 vorgesehen sein. Mit anderen Worten gesagt kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 beispielsweise einen vierten oder mehr Thermosiphonkreise umfassen. Jeder Thermosiphonkreis kann auch einen dritten oder mehr Hauptkondensatoren 40 oder einen zweiten oder mehr Nebenkondensatoren 44 umfassen.
(5) In jedem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind alle der mehreren Thermosiphonkreise, die in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 umfasst sind, als von einer Schleifenbauart beschrieben worden, aber der Thermosiphonkreis, der in der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung 1 umfasst ist, ist nicht auf eine Schleifenbauart beschränkt, und kann einen einzelnen Durchgang haben. In diesem Fall kann der Thermosiphonkreis einen von dem Vorwärtsdurchgang und dem Rückführdurchgang eliminieren.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und in geeigneter Weise innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche modifiziert werden kann. Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind nicht ohne Relevanz füreinander und können in geeigneter Weise kombiniert werden, außer eine Kombination ist offensichtlich unmöglich. Bei den jeweiligen vorstehenden Ausführungsbeispielen ist es selbstverständlich, dass Elemente, die die Ausführungsbeispiele ausbilden, nicht notwendigerweise essenziell sind, außer sie sind als essenziell spezifiziert oder vom Prinzip her als offensichtlich essenziell angedacht. In einem Fall, in dem ein Bezug zu den Komponenten der jeweiligen Ausführungsbeispiele hinsichtlich eines numerischen Werts, wie der Anzahl, Werten, Mengen und Bereichen, gemacht wird, sind die Komponenten nicht auf die numerischen Werte beschränkt, außer sie sind als essenziell spezifiziert oder sie sind vom Prinzip her als offensichtlich essenziell angedacht. Des Weiteren sind in einem Fall, in dem Bezug auf die Komponenten der jeweiligen vorstehenden Ausführungsbeispiele bezüglich Formen und Positionsbeziehungen gemacht wird, die Komponenten nicht auf die Formen und die Positionsbeziehungen beschränkt, außer es ist explizit spezifiziert oder vom Prinzip her auf bestimmte Formen und Positionsbeziehungen beschränkt.
Schlussfolgerung
Gemäß dem ersten Aspekt, der durch einen Teil oder alle der vorstehenden Ausführungsbeispiele repräsentiert ist, steuert eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung mehrere Zielvorrichtungen und hat: einen ersten Thermosiphonkreis, einen zweiten Thermosiphonkreis und einen Hauptkondensator. Der erste Thermosiphonkreis hat einen ersten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist. Der zweite Thermosiphonkreis hat einen zweiten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang (22), der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist. Der Hauptkondensator hat einen ersten Wärmetauscher, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, und ist gestaltet, um zu gestatten, dass das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium Wärme miteinander austauschen.
Gemäß dem zweiten Aspekt hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des Weiteren einen dritten Thermosiphonkreis und einen Nebenkondensator. Der dritte Thermosiphonkreis hat einen dritten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine dritte Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der dritten Zielvorrichtung absorbiert, und einen dritten Durchgang, der mit dem dritten Verdampfer in Verbindung ist. Der Nebenkondensator ist unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet. Der Nebenkondensator hat einen unteren Wärmetauscher, der unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen dritten Wärmetauscher, der in dem dritten Durchgang vorgesehen ist, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den dritten Wärmetauscher strömt.
Demgemäß kondensiert der Nebenkondensator das Arbeitsfluid in dem dritten Durchgang. Deshalb können mehrere Thermosiphonkreise leicht in einem Fahrzeug montiert werden, ohne eine Gestaltung zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zu dem dritten Thermosiphonkreis vorzusehen. Somit kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eine Effizienz und eine Flexibilität für eine Montage in einem Fahrzeug verbessern.
Des Weiteren kann die Kälteenergie, die von dem Kälteenergiezufuhrmedium des Hauptkondensators zugeführt wird, zu dem dritten Thermosiphonkreis durch den Nebenkondensator verteilt werden, um die dritte Zielvorrichtung zu kühlen. Deshalb kann die Anzahl der Komponenten verringert werden, um die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung auszubilden, wodurch die Struktur vereinfacht wird.
Darüber hinaus kann der Nebenkondensator die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den dritten Wärmetauscher strömt, nahe zueinander machen. Deshalb können die Temperaturen der ersten bis dritten Zielvorrichtung annähernd gleichmäßig gesteuert werden.
Gemäß dem dritten Aspekt hat eine Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur von mehreren Zielvorrichtungen einen ersten Thermosiphonkreis, einen zweiten Thermosiphonkreis, einen Hauptkondensator und einen Nebenkondensator. Der erste Thermosiphonkreis hat einen ersten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist. Der zweite Thermosiphonkreis hat einen zweiten Verdampfer, der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist. Der Hauptkondensator hat einen ersten Wärmetauscher, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und ist gestaltet, um die Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, und einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen. Der Nebenkondensator ist unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet, um einen unteren Wärmetauscher, der unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, zu haben, um eine Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt.
Demzufolge kondensiert der Nebenkondensator das Arbeitsfluid in den Thermosiphonkreisen, mit Ausnahme des ersten Thermosiphonkreises. Deshalb können mehrere Thermosiphonkreise leicht in einem Fahrzeug montiert werden, ohne eine Gestaltung zum Zuführen des Kälteenergiezufuhrmediums zu den Thermosiphonkreisen vorzusehen, mit Ausnahme des ersten Thermosiphonkreises. Das heißt, falls die Anzahl von Batterien, die in dem Fahrzeug montiert sind, in Abhängigkeit der Art eines Fahrzeugs erhöht oder verringert ist, und falls die Anzahl von Thermosiphonkreisen dementsprechend erhöht oder verringert ist, können die Durchgänge der Thermosiphonkreise in dem Nebenkondensator angeordnet werden, um die Designarbeitslast gemäß der Art des Fahrzeugs zu verringern. Somit kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung eine Effizienz und eine Flexibilität beim Montieren in einem Fahrzeug verbessern.
Des Weiteren kann die Kälteenergie, die von dem Kälteenergiezufuhrmedium des Hauptkondensators zugeführt wird, zu den mehreren Thermosiphonkreisen durch den Nebenkondensator verteilt werden, um die mehreren Zielvorrichtungen zu kühlen. Deshalb kann die Anzahl von Komponenten verringert werden, um die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung auszubilden, wodurch die Struktur vereinfacht wird.
Darüber hinaus kann der Nebenkondensator die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den ersten Durchgang strömt, und die Temperatur des Arbeitsfluids, das durch den zweiten Durchgang strömt, nahe zueinander machen. Deshalb können die Temperaturen der mehreren Zielvorrichtungen annähernd gleichmäßig gesteuert werden.
Gemäß dem vierten Aspekt hat der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises einen ersten Vorwärtsdurchgang, einen ersten Rückführdurchgang und einen Umgehungsdurchgang. In dem ersten Vorwärtsdurchgang strömt das Arbeitsfluid, das durch den Hauptkondensator kondensiert worden ist, zu dem ersten Verdampfer durch den Nebenkondensator. In dem ersten Rückführdurchgang strömt das Arbeitsfluid, das durch den ersten Verdampfer verdampft ist, zu dem Hauptkondensator, ohne durch den Nebenkondensator hindurchzugehen. Der Umgehungsdurchgang hat ein Ende, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem Hauptkondensator und dem Nebenkondensator in Verbindung ist, und das andere Ende, das mit dem ersten Rückführdurchgang oder dem Hauptkondensator in Verbindung ist.
Wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Vorwärtsdurchgang strömt, in dem Nebenkondensator verdampft, strömt das Gasphasenarbeitsfluid von dem Umgehungsdurchgang zu dem ersten Rückführdurchgang oder dem Hauptkondensator. Deshalb kann das Flüssigphasenarbeitsfluid, das in dem Hauptkondensator kondensiert worden ist, in dem ersten Vorwärtsdurchgang sanft nach unten in den Nebenkondensator strömen, ohne durch das Gasphasenarbeitsfluid beeinflusst zu werden, das rückwärts von dem Nebenkondensator strömt.
Darüber hinaus kann ein abnormales Geräusch verringert werden, weil beschränkt wird, dass das Gasphasenarbeitsfluid, das rückwärts von dem Nebenkondensator strömt, in dem ersten Vorwärtsdurchgang platzt, wenn das Gasphasenarbeitsfluid von dem ersten Vorwärtsdurchgang zu dem Umgehungsdurchgang strömt.
Gemäß dem fünften Aspekt hat die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung den Hauptkondensator, der als ein erster Hauptkondensator definiert ist, und hat des Weiteren einen zweiten Hauptkondensator, der unterhalb des ersten Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist. Der zweite Hauptkondensator hat einen Zwischenwärmetauscher, der unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung in dem ersten Durchgang angeordnet ist, und ist gestaltet, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den Zwischenwärmetauscher strömt, und einem weiteren Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
Somit kann das Arbeitsfluid, das durch den ersten Durchgang strömt, durch die mehreren Arten von Kälteenergiezufuhrmedien gekühlt werden. Deshalb, falls die Temperatur eines Kälteenergiezufuhrmediums zu hoch ist, um die Zielvorrichtung zu kühlen, ist es möglich, die Zielvorrichtung durch Kondensieren des Arbeitsfluids mit der Kälteenergie des anderen Kälteenergiezufuhrmediums zu kühlen. Da das Arbeitsfluid in ausreichender Weise durch den ersten Hauptkondensator und den zweiten Hauptkondensator gekühlt werden kann, kann das Arbeitsfluid in dem zweiten Durchgang durch den Nebenkondensator an der stromabwärtigen Seite gekühlt werden. Demzufolge kann das Kühlungsvermögen der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung bezüglich den mehreren Zielvorrichtungen erhöht werden.
Gemäß dem sechsten Aspekt hat der zweite Hauptkondensator den Zwischenwärmetauscher, der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und den zweiten Wärmetauscher, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den Zwischenwärmetauscher strömt, dem Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und einem weiteren Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen.
Da der zweite Hauptkondensator die Funktion des Nebenkondensators hat, kann die Anzahl von Komponenten verringert werden, wodurch der Aufbau vereinfacht wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem der zweite Hauptkondensator und der Nebenkondensator jeweils vorgesehen sind. Darüber hinaus kann die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung verkleinert werden, wodurch die Effizienz und eine Flexibilität bei einer Montage an einem Fahrzeug verbessert wird.
Gemäß dem siebten Aspekt hat der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises Folgendes: einen ersten Vorwärtsdurchgang, durch den das Arbeitsfluid, das durch den ersten Hauptkondensator kondensiert ist, zu dem ersten Verdampfer durch den zweiten Hauptkondensator strömt; und einen ersten Rückführdurchgang, durch den das Arbeitsfluid, das durch den ersten Verdampfer verdampft ist, zu dem ersten Hauptkondensator strömt, ohne durch den zweiten Hauptkondensator hindurchzugehen; und einen Verbindungsdurchgang, der ein Ende hat, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem ersten Hauptkondensator und dem zweiten Hauptkondensator in Verbindung ist, und das andere Ende hat, das mit dem ersten Rückführdurchgang in Verbindung ist.
Wenn die Temperatur des vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmediums, das Wärme mit dem Arbeitsfluid in dem ersten Hauptkondensator austauscht, hoch ist, geht das Gasphasenarbeitsfluid, das in dem ersten Vorwärtsdurchgang strömt, durch den Verbindungsdurchgang hindurch, ohne durch den ersten Hauptkondensator hindurchzugehen, und kann in den zweiten Hauptkondensator strömen. In diesem Fall kann beschränkt werden, dass das Arbeitsfluid durch das vorbestimmte Kälteenergiezufuhrmedium in dem ersten Hauptkondensator erwärmt wird. Deshalb kann die Zielvorrichtung unter Verwendung des zweiten Hauptkondensators der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung gekühlt werden, wenn die Temperatur des vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmediums hoch ist.
Gemäß dem achten Aspekt ist das eine Ende des Verbindungsdurchgangs an einer niedrigeren Position in der Schwerkraftrichtung gelegen als das andere Ende des Verbindungsdurchgangs.
Wenn das Arbeitsfluid durch den ersten Hauptkondensator kondensiert wird und durch den ersten Vorwärtsdurchgang in dem ersten Verdampfer strömt, kann ein Strömen des Flüssigphasenarbeitsfluids in den Verbindungsdurchgang beschränkt werden. Somit kann das Arbeitsfluid sicher von dem ersten Hauptkondensator zu dem zweiten Hauptkondensator strömen.
Gemäß dem neunten Aspekt hat der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises einen Umgehungsdurchgang, der ein Ende, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem Hauptkondensator und dem Nebenkondensator in Verbindung ist, und das andere Ende hat, das mit dem ersten Rückführdurchgang, dem Hauptkondensator oder dem Verbindungsdurchgang in Verbindung ist.
Wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Vorwärtsdurchgang strömt, in dem Nebenkondensator verdampft, strömt das Gasphasenarbeitsfluid von dem Umgehungsdurchgang zu dem ersten Rückführdurchgang, dem Hauptkondensator oder dem Verbindungsdurchgang. Deshalb kann das Flüssigphasenarbeitsfluid, das in dem Hauptkondensator kondensiert ist, sanft nach unten in dem ersten Vorwärtsdurchgang in den Nebenkondensator strömen, ohne durch das Gasphasenarbeitsfluid beeinflusst zu werden, das rückwärts von dem Nebenkondensator strömt. Darüber hinaus kann ein abnormales Geräusch verringert werden, weil beschränkt wird, dass das Gasphasenarbeitsfluid, das rückwärts von dem Nebenkondensator strömt, in dem ersten Vorwärtsdurchgang platzt, wenn das Gasphasenarbeitsfluid von dem ersten Vorwärtsdurchgang zu dem Umgehungsdurchgang strömt.
Gemäß dem zehnten Aspekt ist ein Innendurchmesser eines Abschnitts des ersten Durchgangs zwischen dem Hauptkondensator und dem Nebenkondensator größer als ein Innendurchmesser eines weiteren Abschnitts des ersten Durchgangs zwischen dem Nebenkondensator und dem ersten Verdampfer oder ist größer als ein Innendurchmesser des zweiten Durchgangs.
Wenn das Arbeitsfluid, das in dem ersten Durchgang strömt, in dem Nebenkondensator verdampft wird, strömt das Gasphasenarbeitsfluid in dem Abschnitt mit großem Durchmesser des ersten Durchgangs zu dem Hauptkondensator. Deshalb kann das Flüssigphasenarbeitsfluid, das in dem Hauptkondensator kondensiert ist, sanft nach unten in dem ersten Vorwärtsdurchgang in den Nebenkondensator strömen, ohne durch das Gasphasenarbeitsfluid beeinflusst zu werden, das rückwärts von dem Nebenkondensator strömt. Somit kann das Kühlungsvermögen der Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Kühlen der Zielvorrichtung erhöht werden.

Claims

Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen, wobei die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen ersten Thermosiphonkreis (10), der einen ersten Verdampfer (11), der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung (BP1) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang (12) hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist; einen zweiten Thermosiphonkreis (20), der einen zweiten Verdampfer (21), der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung (BP2) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang (22) hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist; einen Hauptkondensator (40), der einen ersten Wärmetauscher (120), der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher (220) hat, der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, und gestaltet ist, um zu gestatten, dass das Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, das Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt, und ein vorbestimmtes Kälteenergiezufuhrmedium Wärme miteinander austauschen; einen dritten Thermosiphonkreis (30), der einen dritten Verdampfer (31), der gestaltet ist, um eine dritte Zielvorrichtung (BP3) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der dritten Zielvorrichtung absorbiert, und einen dritten Durchgang (32) hat, der mit dem dritten Verdampfer in Verbindung ist; und einen Nebenkondensator (44), der unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, wobei der Nebenkondensator einen unteren Wärmetauscher (121), der in dem ersten Durchgang unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung vorgesehen ist, und einen dritten Wärmetauscher (320), der in dem dritten Durchgang angeordnet ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den dritten Wärmetauscher strömt.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Temperatur einer Vielzahl von Zielvorrichtungen, wobei die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: einen ersten Thermosiphonkreis (10), der einen ersten Verdampfer (11), der gestaltet ist, um eine erste Zielvorrichtung (BP1) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der ersten Zielvorrichtung absorbiert, und einen ersten Durchgang (12) hat, der mit dem ersten Verdampfer in Verbindung ist; einen zweiten Thermosiphonkreis (20), der einen zweiten Verdampfer (21), der gestaltet ist, um eine zweite Zielvorrichtung (BP2) durch eine latente Wärme einer Verdampfung eines Arbeitsfluids zu kühlen, das eine Wärme von der zweiten Zielvorrichtung absorbiert, und einen zweiten Durchgang (22) hat, der mit dem zweiten Verdampfer in Verbindung ist; einen Hauptkondensator (40), der einen ersten Wärmetauscher (120), der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den ersten Wärmetauscher strömt, und einem vorbestimmten Kälteenergiezufuhrmedium auszutauschen; und einen Nebenkondensator (44), der unterhalb des Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, wobei der Nebenkondensator einen unteren Wärmetauscher (121), der in dem ersten Durchgang unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung vorgesehen ist, und einen zweiten Wärmetauscher (220), der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den unteren Wärmetauscher strömt, und dem Arbeitsfluid auszutauschen, das durch den zweiten Wärmetauscher strömt.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises Folgendes hat: einen ersten Vorwärtsdurchgang (13), durch den das Arbeitsfluid, das durch den Hauptkondensator kondensiert ist, zu dem ersten Verdampfer durch den Nebenkondensator strömt; einen ersten Rückführdurchgang (14), durch den das Arbeitsfluid, das durch den ersten Verdampfer verdampft ist, zu dem Hauptkondensator strömt, ohne durch den Nebenkondensator hindurchzugehen; und einen Umgehungsdurchgang (46), der ein Ende, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem Hauptkondensator und dem Nebenkondensator in Verbindung ist, und das andere Ende hat, das mit dem ersten Rückführdurchgang oder dem Hauptkondensator in Verbindung ist.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Hauptkondensator als ein erster Hauptkondensator (41) definiert ist, und wobei die Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung des Weiteren Folgendes aufweist: einen zweiten Hauptkondensator (42), der unterhalb des ersten Hauptkondensators in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, wobei der zweite Hauptkondensator einen Zwischenwärmetauscher (122), der in dem ersten Durchgang unterhalb des ersten Wärmetauschers in der Schwerkraftrichtung angeordnet ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den Zwischenwärmetauscher strömt, und einem weiteren Kälteenergiezufuhrmedium a uszuta uschen.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der zweite Hauptkondensator (42) den Zwischenwärmetauscher (122) der in dem ersten Durchgang vorgesehen ist, und den zweiten Wärmetauscher (220) der in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, hat, um Wärme zwischen dem Arbeitsfluid, das durch den Zwischenwärmetauscher (122) strömt, dem Arbeitsfluid, das durch den zweiten Wärmetauscher (220) strömt, und einem weiteren Kälteenergiezufuhrmedium a uszuta uschen.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises Folgendes hat: einen ersten Vorwärtsdurchgang, durch den das Arbeitsfluid, das durch den ersten Hauptkondensator (41) kondensiert worden ist, zu dem ersten Verdampfer (11) durch den zweiten Hauptkondensator (42) strömt; einen ersten Rückführdurchgang (14) durch den das Arbeitsfluid, das durch den ersten Verdampfer (11) verdampft ist, zu dem ersten Hauptkondensator (41) strömt, ohne durch den zweiten Hauptkondensator (42) hindurchzugehen; und einen Verbindungsdurchgang (45), der ein Ende, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem ersten Hauptkondensator (41) und dem zweiten Hauptkondensator (42) in Verbindung ist, und das andere Ende hat, das mit dem ersten Rückführdurchgang in Verbindung ist.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das eine Ende des Verbindungsdurchgangs an einer Position gelegen ist, die in der Schwerkraftrichtung niedriger als das andere Ende des Verbindungsdurchgangs ist.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der erste Durchgang des ersten Thermosiphonkreises (10) einen Umgehungsdurchgang (46) hat, der ein Ende, das mit einem Abschnitt des ersten Vorwärtsdurchgangs zwischen dem Hauptkondensator (40) und dem Nebenkondensator (44) in Verbindung ist, und das andere Ende hat, das mit dem ersten Rückführdurchgang, dem Hauptkondensator (40) oder dem Verbindungsdurchgang in Verbindung ist.
Maschinentemperatursteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei ein Innendurchmesser eines Abschnitts des ersten Durchgangs zwischen dem Hauptkondensator (40) und dem Nebenkondensator (44) größer ist als ein Innendurchmesser eines anderen Abschnitts des ersten Durchgangs zwischen dem Nebenkondensator und dem ersten Verdampfer oder größer ist als ein Innendurchmesser des zweiten Durchgangs.