JP2006002631A - 熱交換装置およびこれを搭載するハイブリッド車。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料電池車10の前部に前進方向に対して略垂直な平面に同一面内となるように、且つ、熱交換における作動温度が順に並ぶように上から空調用のコンデンサ62,EV用ラジエータ52,FC用ラジエータ42を配置して熱交換部32を構成し、熱交換部32の後方にファン34をその中心がコンデンサ62側に偏心した位置となるよう取り付けると共にFC用ラジエータ42を覆う部分に複数のラム圧孔37を形成したファンシェラウド36を取り付ける。車速が小さいときにはファン34の駆動によりコンデンサ62やEV用ラジエータ52に対する通過風量を確保し、車速が大きいときにはラム圧孔37からの冷却風によりFC用ラジエータ42に対する通過風量を確保する。
【選択図】 図2
Description
させることを目的の一つとする。さらに、本発明の熱交換装置は、移動体の乗員室内の空気調節系に用いられる空調用熱交換器と移動体の駆動源の冷却に用いられる駆動源用熱交換器とを移動体の移動に応じてより効率よく機能させることを目的の一つとする。本発明のハイブリッド車は、乗員室内の空気調節系に用いられる空調用熱交換器と駆動源の冷却に用いられる駆動源用熱交換器とをより適切に配置すると共に効率よく機能させることを目的とする。
移動体に搭載される熱交換装置であって、
前記移動体の乗員室内の空気調節系に用いられる空調用熱交換器と前記移動体の駆動源の冷却に用いられる駆動源用熱交換器とを含む複数の熱交換器が前記移動体の前部に該移動体の移動方向に対して略垂直な同一平面内となるよう配置される熱交換部と、
該熱交換部の前記空調用熱交換器の後方に配置されたファンと、
少なくとも該空調用熱交換器を覆うように取り付けられたファンシュラウドと、
少なくとも前記駆動源用熱交換器の後方に取り付けられるラム圧孔が形成されたラム圧孔形成部材と、
を備えることを要旨とする。
42と、このFC用ラジエータ42の冷却水流路と燃料電池スタックに形成された冷却水流路とを連絡して循環流路を形成する連絡管44と、循環流路に冷却水を循環させるために連絡管44に設けられたポンプ46と、連絡管44の燃料電池スタックの出口近傍に取り付けられて冷却水温度Twfcを検出する温度センサ48と、温度センサ48により検出された冷却水温度Twfcに基づいてポンプ46を駆動制御すると共に同じく冷却水温度Twfcに基づいてファン34の駆動要求Frq1を設定する燃料電池用電子制御ユニット(以下、FCECUという)49と、を備える。実施例では、ファン34の駆動要求Frq1としては、高(Hi),中(M),低(Lo),停止(S)を選択して設定するものとした。FCECU49は、こうした燃料電池用冷却系40のポンプ46の駆動制御やファン34の駆動要求Frq1の設定を行なうだけでなく、燃料電池装置12の運転制御も行なう。したがって、FCECU49は、燃料電池用冷却系40の制御装置と駆動システム11における燃料電池装置12の制御装置とを兼ねている。
4を駆動するモータ35と、ラム圧孔37が形成されたファンシェラウド36と、を備える。
実施例の熱交換装置31では、FC用ラジエータ42とEV用ラジエータ52とコンデンサ62とを同一平面内に配置した熱交換部32に対してファン34をその中心がコンデンサ62側に偏心した位置となるよう取り付けると共にFC用ラジエータ42を覆う部分に複数のラム圧孔37を形成したファンシェラウド36を取り付けているのである。即ち、車速が小さいときにはファン34の駆動によりコンデンサ62やEV用ラジエータ52に対してある程度の冷却風の通過風量を確保し、車速が大きいときには複数のラム圧孔37からの冷却風によりFC用ラジエータ42に対して大きな冷却風の通過風量を確保しているのである。しかも、車速が小さいときに開閉部材38により複数のラム圧孔37を閉じることによってファン34の駆動によるFC用ラジエータ42に対する冷却風の通過風量の確保も行なっているのである。なお、ファン34は、FC用ラジエータ42の一部にもファン駆動による冷却風の通過風量が得られるように取り付けられているが、その寸法は、車速が小さいときのFC用ラジエータ42の必要放熱性能が確保できる程度に設計すればよい。
ンサ62を同一平面内となるように配置したが、コンデンサ62がEV用ラジエータ52やFC用ラジエータ42と重なるように配置するものとしてもかまわない。例えば、図4の変形例の燃料電池車10Bに示すように、FC用ラジエータ42BとEV用ラジエータ52Bとを略垂直な同一平面内にEV用ラジエータ52Bが上となるよう配置し、EV用ラジエータ52Bの前方にコンデンサ62Bを重ねるように配置するものとしてもよいし、図5の変形例の燃料電池車10Cに示すように、FC用ラジエータ42CとEV用ラジエータ52Cとを略垂直な同一平面内にFC用ラジエータ42Cが上になるよう配置し、FC用ラジエータ42Cの一部の前方にコンデンサ62Cを重ねるように配置するものとしてもよい。このように、コンデンサ62B,Cを重ねるように配置することにより、熱交換部32のFC用ラジエータ42BとCEV用ラジエータ52B,Cとを配置する同一平面内の寸法を小さくしたり、FC用ラジエータ42BやCEV用ラジエータ52B,Cの同一平面内の寸法を大きくすることができると共にその前後方向の厚みを小さくすることができる。
インバータ、16 走行用モータ、18 DC/DCコンバータ、20 バッテリ、21 駆動輪、22 シフトレバー、23 シフトポジションセンサ、24 アクセルペダル、25 アクセルペダルポジションセンサ、26 ブレーキペダル、27 ブレーキペダルポジションセンサ、28 車速センサ、30 冷却システム、31,31B〜31D 熱交換装置、32 熱交換部、34,34D ファン、35 モータ、36,36D ファンシェラウド、37,37D ラム圧孔、38,38D 開閉部材、40 燃料電池用冷却系、42,42B〜42D FC用ラジエータ、44 連絡管、46 ポンプ、48 温度センサ、49 燃料電池用電子制御ユニット(FCECU)、50 駆動機器用冷却系、52,52B〜52D EV用ラジエータ、54 連絡管、56 ポンプ、58 温度センサ、58 EV用電子制御ユニット(EVECU)、60 空調用冷却系、61 コンプレッサ、62,62B〜62D コンデンサ、64 膨張弁、66 エバポレータ、68 冷媒温度センサ、69 エアコン用電子制御ユニット(エアコンECU)。
Claims (14)
- 移動体に搭載される熱交換装置であって、
前記移動体の乗員室内の空気調節系に用いられる空調用熱交換器と前記移動体の駆動源の冷却に用いられる駆動源用熱交換器とを含む複数の熱交換器が前記移動体の前部に該移動体の移動方向に対して略垂直な同一平面内となるよう配置される熱交換部と、
該熱交換部の前記空調用熱交換器の後方に配置されたファンと、
少なくとも該空調用熱交換器を覆うように取り付けられたファンシュラウドと、
少なくとも前記駆動源用熱交換器の後方に取り付けられるラム圧孔が形成されたラム圧孔形成部材と、
を備える熱交換装置。 - 前記ファンシュラウドは、前記駆動源用熱交換器の一部を覆うように取り付けられてなる請求項1記載の熱交換装置。
- 前記ラム圧孔形成部材に形成されたラム圧孔を開閉する開閉部材を備える請求項1または2記載の熱交換装置。
- 前記複数の熱交換器を水平方向に並べて配置してなる請求項1ないし3いずれか記載の熱交換装置。
- 前記複数の熱交換器を垂直方向に並べて配置してなる請求項1ないし3いずれか記載の熱交換装置。
- 前記空調用熱交換器を最上部に配置してなる請求項5記載の熱交換装置。
- 前記複数の熱交換器を作動温度の順に並べて配置してなる請求項1ないし6いずれか記載の熱交換装置。
- 前記駆動源用熱交換器は、発電を伴う電力源の冷却に用いられる電力源用熱交換器と、前記電力源から供給される電力を用いて駆動する駆動機器の冷却に用いられる機器用熱交換器とを含む複数の熱交換器である請求項1ないし7いずれか記載の熱交換装置。
- 前記機器用熱交換器は、前記駆動機器を駆動するための電子部品の冷却に用いられる熱交換器である請求項5記載の熱交換装置。
- 前記空調用熱交換器,前記機器用熱交換器,前記電力源用熱交換器の順に並べて配置してなる請求項8または9記載の熱交換装置。
- 前記電力源用熱交換器は、前記電力源としての燃料電池の冷却に用いられる熱交換器である請求項8ないし10いずれか記載の熱交換装置。
- 前記熱交換部は、前記空調用熱交換器の少なくとも一部が前記電力源用熱交換器または前記機器用熱交換器の一方の少なくとも一部に重なるよう対応する熱交換器の前方に配置されてなる請求項8ないし11いずれか記載の熱交換装置。
- 前記熱交換部は、前記空調用熱交換器の少なくとも一部が前記駆動源用熱交換器の一部に重なるよう該駆動源用熱交換器の前方に配置されてなる請求項1ないし7いずれか記載の熱交換装置。
- 請求項1ないし13いずれか記載の熱交換装置を搭載する前記移動体としてのハイブリッド車。
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