JP2008018840A - 車両用温度調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成により、温度調節対象物の温度調節が可能であるとともに、加熱手段および温度調節対象物の熱を有効に利用可能とすることができる車両用温度調節装置を提供すること。
【解決手段】車室２と電池ユニット１とを結ぶとともに、途中に設けられたファンユニット４で形成された送風を循環可能なループ状に形成された循環路３と、循環路３において電池ユニット１の下流に直列に設けられたヒータユニット５と、循環路３において、車室２を迂回し、ファンユニット４，電池ユニット１，ヒータユニット５を含む部分の上流と下流とを接続するバイパス路６と、送風が車室２と電池ユニット１とヒータユニット５とを通って循環する全ループ状態と、車室２を迂回して、電池ユニット１とヒータユニット５とバイパス路６とを通って循環するバイパスループ状態と、を形成可能な第１バルブ７１および第２バルブ７２と、を備えた車両用温度調節装置とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、温度調節対象物を冷却および加熱して温度調節する車両用温度調節装置に関する。

従来、温度調節対象物としての燃料電池を、作動効率の良い温度に保つ車両用温度調節装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術は、エンジン冷却水と加熱手段とを用いて温度調節対象物を、適正温度に調節するものであり、加熱手段の熱を温度調節対象物のみに供給して短時間に温度調節対象物の温度を上昇させることができる。また、加熱手段および温度調節対象物の熱を、単独および両者で選択的に車室の暖房に利用することもできる。
特開２００２−１２７７３４号公報

しかしながら、上述の従来技術では、上述のように短時間の加熱や、加熱手段および温度調節対象物の熱を車室暖房に利用することを達成するために、加熱手段と温度調節対象物とを並列に配置し、バイパス路、ポンプ、切換弁を複数設けていたため、構成部品点数が多く構造が複雑であった。

本発明は、上述の従来の課題に着目して成されたもので、単純な構成により、温度調節対象物の温度調節が可能であるとともに、加熱手段および温度調節対象物の熱を有効に利用可能とすることができる車両用温度調節装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、熱交換部と温度調節対象物とを結ぶとともに、途中に設けられた推進力付与手段により推進力を与えた熱交換媒体を循環可能なループ状に形成された循環路と、前記循環路において、前記推進力付与手段により形成される循環流の前記温度調節対象物の下流に直列に設けられ、前記熱交換媒体を加熱する加熱手段と、前記循環路において、前記加熱手段、温度調節対象物、推進力付与手段を含む部分の前記加熱手段の下流と前記温度調節対象物の上流とを接続し前記熱交換部を迂回するバイパス路と、前記推進力付与手段で推進力を与えられた熱交換媒体が、前記熱交換部と前記温度調節対象物と前記加熱手段とを通って前記循環路を循環する全ループ状態と、前記熱交換部を迂回して、前記温度調節対象物と加熱手段とバイパス路とを通って循環するバイパスループ状態と、を形成可能な流路切換手段と、を備えた車両用温度調節装置とした。

本発明の車両用温度調節装置では、流路切換手段をバイパスループ状態とするとともに推進力付与手段を作動させたときには、熱交換媒体が、熱交換部を迂回して温度調節対象物と加熱手段とバイパス路とを通って循環する。
そこで、この状態で加熱手段を加熱作動させた場合には、この加熱手段が加熱された熱交換媒体が、熱交換部を通らずに直接、温度調節対象物に供給される。
よって、温度調節対象物を短時間で加熱することができる。

一方、流路切換手段を全ループ状態とするとともに推進力付与手段を作動させたときには、熱交換媒体が、熱交換部と温度調節対象物と加熱手段とを通って循環する。
そこで、この状態で加熱手段を加熱作動させた場合には、加熱手段で加熱された熱交換媒体が、まず、熱交換部において熱交換されて、加熱対象が加熱されるとともに、熱交換部で冷却された熱交換媒体が温度調節対象物に供給される。
よって、加熱手段で発生させた熱により熱交換部において加熱対象の加熱を行いながら、被温度対象物の温度と熱交換部を通過した熱交換媒体の温度との差に応じ、温度調節対象物を冷却したり緩やかに加熱したりすることができる。
また、上記全ループ状態で加熱手段を非加熱作動状態とした場合には、温度調節対象物と熱交換部とで熱交換が行われる。
よって、温度調節対象物の温度が熱交換部の温度よりも高温となっている場合には、温度調節対象物を冷却しながら、温度調節対象物の熱を利用して熱交換部において加熱対象を加熱することができる。

以上のように、本発明では、上述のような温度調節対象物を短時間に加熱したり、加熱手段の熱により熱交換部で加熱を行いながら温度調節対象物を冷却したり、温度調節対象物の熱を利用して熱交換部で加熱したりすることができる。
そして、このような多様な使用を、温度調節対象物、加熱手段、熱交換部を巡る１本の循環路と、熱交換部を迂回する一本のバイパス路と、これらの流れを切り換える流路切換手段と、を設けただけの簡単な構成により達成した。なお、切り換える流路の数が少ないことから、流路切換手段も構成を簡略化することができる。
よって、構成の簡略化を図ることができ、部品点数を削減し、コストおよび車載重量を低減させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の車両用温度調節装置は、車両に搭載された温度調節対象物（１）と、加熱対象と熱交換可能な熱交換部（２）と、この熱交換部（２）と前記温度調節対象物（１）とを結ぶとともに、途中に設けられた推進力付与手段（４）により推進力を与えた熱交換媒体を循環可能なループ状に形成された循環路（３）と、前記循環路（３）において、前記推進力付与手段（４）により形成される循環流の前記温度調節対象物（１）の下流に直列に設けられ、前記熱交換媒体を加熱する加熱手段（５）と、前記循環路（３）において、前記熱交換部（２）を迂回して、前記加熱手段（５）、温度調節対象物（１）、推進力付与手段（４）を含む部分の上流と下流とを接続するバイパス路（６）と、前記推進力付与手段（４）で推進力を与えられた熱交換媒体が、前記熱交換部（２）と前記温度調節対象物（１）と前記加熱手段（５）とを通って前記循環路（３）を循環する全ループ状態と、前記熱交換部（２）を迂回して、前記温度調節対象物（１）と加熱手段（５）とバイパス路（６）とを通って循環するバイパスループ状態と、を形成可能な流路切換手段（７１，７２）と、を備えている。

図１〜図４に基づいて本発明の最良の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置Ａについて説明する。

実施例１の車両用温度調節装置Ａは、図１に示す温度調節対象物としての電池ユニット１の温度調節を行うとともに、加熱対象としての車室２の加熱を行う。

電池ユニット１は、ケーシングの内部に、図示を省略したリチウムイオン電池と、このリチウムイオン電池の熱を電池ユニット１の内部を流れる熱交換媒体としての空気と熱交換を行う放熱フィンと、を備えている。

電池ユニット１と車室２とは、途中にファンユニット（推進力付与手段）４を有して電池ユニット１と車室２とを循環する送風を形成可能なループ状の循環路３により接続されている。
なお、循環路３は、この循環路３を流れる空気と車室２の空気とで熱交換可能なように、循環路３の送風の上流側が開口端３ａにより車室２に開口され、循環路３の送風の下流側が開口端３ｂにより車室２に開口されている。
また、ファンユニット４は、循環路３において空気に推進力を与えて図において矢印ＡＲ方向の空気の流れ、すなわち送風を形成するもので、図示を省略した送風ファンが内蔵されており、循環路３における送風の流れにおいて、電池ユニット１の上流に配置されている。
したがって、循環路３を流れる空気は、開口端３ａからいったん車室２に供給され、開口端３ｂからその供給分相当の空気を吸込みながら循環される。よって、本実施例１では、車室２の空間そのものが熱交換部として機能する。

さらに、循環路３の途中には電池ユニット１と直列にヒータユニット（加熱手段）５が設けられている。
ヒータユニット５は、図示のように、電池ユニット１の下流に配置されており、内部に図示を省略したヒータが設けられ、このヒータユニット５の内部を流れる送風（熱交換媒体）を加熱する。なお、図示を省略したヒータとしては、本実施例１では、ガソリンや水素などの燃料を燃焼させる形式のものを用いているものとするが、ＰＴＣヒータなどの電気式のものなどを用いてもよい。

さらに、循環路３には、車室２を迂回して、循環路３におけるファ入ニット４，電池ユニット１，ヒータユニット５を含む部分の上流位置と下流位置とを接続するバイパス路６が設けられている。
また、循環路３においてヒータユニット５の下流位置のバイパス路６の接続位置は、循環路３を車外と接続する排出路８が接続され、４方向に分岐されている。なお、排出路８の先端には、送風方向を循環路３の送風を車外に排出する方向のみに制限するドラフタ９が設けられている。

また、バイパス路６と循環路３との接続位置には、流路切換手段としての第１バルブ７１および第２バルブ７２が設けられている。

第１バルブ７１は、バイパス路６とファンユニット４側とを結び車室２側を遮断して矢印（イ）の方向の送風を形成するバイパスループ時切換状態と、バイパス路６を塞いで、車室２とファンユニット４とを接続して矢印（ロ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態と、に切換可能に形成可能に構成されている。

第２バルブ７２は、ヒータユニット５側とバイパス路６とを結び、車室２側および排出路８側を遮断して矢印（ハ）方向の送風を形成するバイパスループ時切換状態と、ヒータユニット５側と車室２側とを結び、排出路８側およびバイパス路６側を遮断して矢印（ニ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態と、ヒータユニット５側と排出路８側とを結び、車室２側およびバイパス路６側を遮断して矢印（ホ）方向の送風を形成する排出時切換状態と、に切換可能に構成されている。

第１バルブ７１および第２バルブ７２の切り換え、ならびにヒータユニット５の作動は、コントロールユニット１０により行われる。
このコントロールユニット１０は、電池ユニット１の電池温度Ｔ℃を検出する電池温度センサ１１および車室温度ｔ℃を検出する車室温度センサ１２に接続されており、これらの検出温度Ｔ℃，ｔ℃に基づいて両バルブ７１，７２の切り換えが行われる。

図２は、このコントロールユニット１０の処理流れを示すフローチャートである。なお、本実施例１では、図外のイグニッションスイッチをＯＮとした時点で制御を開始される。
ステップＳ１では、両温度センサ１１，１２の検出温度Ｔ℃、ｔ℃を読み込む。

ステップＳ２では、車室温度ｔ℃と車室設定温度Ｍ℃とを比較し、車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃と加熱判定値ｍ℃以上低い場合、すなわち、ｔ＜Ｍ−ｍの場合には、ステップＳ３に進む。また、車室温度ｔ℃が、車室設定温度Ｍ℃よりも低く、その差が加熱判定値ｍ℃未満の場合、すなわち、Ｍ−ｍ≦ｔ＜Ｍの場合には、ステップＳ７に進む。また、車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃以上の場合はステップＳ４に進む。
なお、車室設定温度Ｍ℃は、暖房が不要な車室温度である常温の基準となる値であり、例えば、２０℃あるいはその前後（例えば、±５℃の範囲内の値）の値に設定されている。また、本実施例１では、車室設定温度Ｍ℃の±５℃程度の範囲内は、同温度と判定する程度の誤差を許容している。また、加熱判定値ｍ℃は、例えば、１０℃あるいはその前後（例えば、±５℃の範囲内の値）の値であって、車室設定温度Ｍ℃からこの加熱判定値ｍ℃を差し引いた値が、ヒータユニット５の加熱作動が必要な車室温度ｔ℃となるように設定されている。

ステップＳ３では、電池温度Ｔ℃が下限設定温度ＬＴ℃と比較し、Ｔ＜ＬＴの場合は、ステップＳ５に進み、ＬＴ≦Ｔの場合は、ステップＳ６に進む。
なお、下限設定温度ＬＴ℃は、電池ユニット１の電池が効率良く機能する温度の下限値に設定されており、本実施例１で用いているリチウムイオン電池の場合は、０℃あるいはその前後（例えば、±５℃の範囲内の値）の値に設定されている。

ステップＳ４では、電池温度Ｔ℃が上限設定温度ＨＴ℃と比較し、Ｔ≦ＨＴの場合は、ステップＳ８に進み、Ｔ＞ＨＴの場合は、ステップＳ９に進む。
なお、上限設定温度ＨＴ℃は、電池ユニット１の電池が効率良く機能する温度の上限値に設定されており、本実施例１で用いているリチウムイオン電池の場合は、４０℃あるいはその前後（例えば、±５℃の範囲内の値）の値に設定されている。したがって、電池温度Ｔ℃は、上限設定温度ＨＴ℃と下限設定温度ＬＴ℃の間が、適正温度となる。

ステップＳ５〜Ｓ９の処理ステップでは、それぞれ以下の処理を実行する。
ステップＳ５では、第１バルブ７１を、矢印（イ）の方向の送風を形成するバイパスループ時切換状態とし、かつ、第２バルブ７２を、矢印（ハ）方向の送風を形成するバイパスループ時切換状態とし、かつ、ヒータユニット５を、ＯＮ、すなわち加熱作動させる。この処理状態を、短時間加熱モードと称し、図３に示す作動モードとなる。なお、図３において、各バルブ７１，７２の送風方向は、○印の方向となっており、ＯＮ，ＯＦＦはヒータユニット５の作動状態を示している。

ステップＳ６では、第１バルブ７１を矢印（ロ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、第２バルブ７２を、矢印（ニ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、ヒータユニット５を、ＯＮ、すなわち加熱作動させる。この処理状態を、冷却＆暖房アシストモードと称し、図３に示す作動モードとなる。

ステップＳ７では、第１バルブ７１を矢印（ロ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、第２バルブ７２を、矢印（ニ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、ヒータユニット５を、ＯＦＦ、すなわち非作動とする。この処理状態を、冷却＆暖房エコアシストモードと称し、図３に示す作動モードとなる。

ステップＳ８では、ステップＳ７と同様に、第１バルブ７１を矢印（ロ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、第２バルブ７２を、矢印（ニ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、ヒータユニット５を、ＯＦＦ、すなわち非作動とする。この処理状態を、冷却＆非暖房アシストモードと称し、図３に示す作動モードとなる。

ステップＳ９では、第１バルブ７１を矢印（ロ）方向の送風を形成するメインループ時切換状態とし、かつ、第２バルブ７２を、矢印（ホ）方向の送風を形成する排出時切換状態とし、かつ、ヒータユニット５を、ＯＦＦ、すなわち非作動とする。この処理状態を、冷却モードと称し、図３に示す切換モードとなる。

次に、実施例１の作用を場合分けして説明する。
（車室および電池ユニット低温時）
車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃よりも加熱判定値ｍ℃以上低い低温状態であり、電池温度Ｔ℃が、下限設定温度ＬＴよりも低温の低温状態である場合には、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５の処理流れに基づいて、短時間加熱モードに制御される。

この場合、循環路３の空気は、図４に示すように、ファンユニット４→電池ユニット１→ヒータユニット５→バイパス路６を通って循環され、かつ、ヒータユニット５の加熱作動が成される。

したがって、ヒータユニット５で加熱された空気が直接電池ユニット１へ供給され、電池ユニット１は短時間で加熱される。

（車室低温＆電池ユニット適正温度ｏｒ高温時）
車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃よりも加熱判定値ｍ℃以上低い低温状態であり、電池温度Ｔ℃が、下限設定温度ＬＴよりも高い適正温度あるいは高温状態である場合には、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ６の処理流れに基づいて、冷却＆暖房アシストモードに制御される。

この場合、循環路３の空気は、図５に示すように、ファンユニット４→電池ユニット１→ヒータユニット５→車室２を通って循環され、かつ、ヒータユニット５の加熱作動が成される。

したがって、電池ユニット１に低温の車室空気が供給されて、電池ユニット１の冷却が成される。また、ヒータユニット５で加熱された空気が車室２へ供給されて、車室２の暖房アシストが成される。
なお、実施例１では、車室温度を制御する図示を省略した空調装置が別途車載されている。そこで、上記のようにヒータユニット５による車室２の加熱を、暖房アシストと称しており、図外のエンジン冷却水が低温で、図外の空調装置による暖房を充分に行うことができない状況において有効である。
この冷却＆暖房アシストモードでは、ヒータユニット５で加熱された空気がそのまま車室２に供給されるから、効率的な暖房アシストを行うことができる。また、電池ユニット１には、低温の車室空気が供給されるから、効率的な冷却を行うことができる。

（車室弱低温時）
車室温度ｔ℃と車室設定温度Ｍとの差が加熱判定値ｍ℃未満の弱低温状態である場合には、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ７の処理流れに基づいて、冷却＆暖房エコアシストモードに制御される。

この場合、循環路３の空気は、図５に示すように、ファンユニット４→電池ユニット１→ヒータユニット５→車室２を通って循環され、かつ、ヒータユニット５が非作動状態に制御される。

したがって、電池ユニット１に、弱低温の車室空気が供給されて冷却されるとともに、電池ユニット１の発熱により加熱された空気が車室２へ供給されて、車室２の暖房アシストが成される。このとき、ヒータユニット５において燃焼が成されておらず、経済的な暖房アシストが成されることから、暖房エコアシストと称する。

（車室常温ｏｒ高温＆電池適正温度ｏｒ低温時）
車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃よりも高い常温あるいは高温状態であり、電池温度Ｔ℃が、上限設定温度ＨＴ以下の適正温度あるいは低温状態である場合には、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ４→Ｓ８の処理流れに基づいて、冷却＆非暖房アシストモードに制御される。

この場合、車室弱低温時と同様に、循環路３の空気が、図５に示すように、ファンユニット４→電池ユニット１→ヒータユニット５→車室２を通って循環され、かつ、ヒータユニット５が非作動に制御される。

よって、電池ユニット１に、常温あるいは高温の車室空気が供給されて冷却される。なお、この場合、電池ユニット１と車室２との温度差は小さく、電池ユニット１の発熱が社室２の温度環境に与える影響は少ない。また、車室温度ｔ℃が高温であったとしても、電池ユニット１の適正温度の範囲内であり、電池ユニット１を適正温度の範囲内に冷却することができる。

（車室常温ｏｒ高温＆電池高温時）
車室温度ｔ℃が車室設定温度Ｍ℃よりも高い常温あるいは高温状態であり、電池温度Ｔ℃が、上限設定温度ＨＴよりも高い高温状態である場合には、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ４→Ｓ９の処理流れに基づいて、冷却モードに制御される。

この場合、車室２の空気が、図６に示すように、循環路３→ファンユニット４→電池ユニット１→ヒータユニット５→排出路８→ドラフタ９を通って車外に排出される。
したがって、電池ユニット１に、常温の車室空気が供給されて冷却され、かつ、車室２の換気が成される。

以上説明したように、本実施例１では、短時間加熱モードによる、電池ユニット１の効率的な加熱と、冷却＆暖房アシストモードによる、電池ユニット１の冷却ならびにヒータユニット５を利用した車室２の暖房アシストと、冷却＆暖房エコアシストモードでのヒータユニット５の非加熱運転による電池ユニット１の冷却ならびに電池ユニット１の発熱を利用した暖房アシストと、冷却＆非暖房アシストモードおよび冷却モードによる、電池ユニット１の冷却と、の車室温度ｔ℃および電池温度Ｔ℃に的確に対応した５種類のモードの運転が可能な新規な車両用温度調節装置Ａを提供できる。

しかも、このような５種類のモードの運転を、ファンユニット４、電池ユニット１、ヒータユニット５、車室２を順に巡るようにループ状に形成された循環路３と、車室２を迂回して設けたバイパス路６と、循環路３およびバイパス路６の接続から分岐させた排出路８と、第１バルブ７１および第２バルブ７２と、を設けた簡単な構成により達成した。したがって、２つのループ回路およびこれを接続する回路や、多数の切換弁を備えた従来技術に比べて、構造が簡単であり、少ない部品点数で構成することができる。
よって、部品コスト、組付コストおよび手間、車載重量を軽減することが可能である。

さらに、実施例１では、熱交換媒体として空気を使用したため、熱交換媒体として液体を使用するものに比べて、シール部材などを廃止して構成を簡略化することができ、部品コスト、組付コストおよび手間、車載重量をさらに軽減することが可能である。
加えて、熱交換媒体として空気を使用したことで、ラジエータなどの熱交換器を用いることなく、単に車室２に空気を送るだけで車室２と熱交換可能であり、これによっても構成を簡略化することが可能である。よって、部品コスト、組付コストおよび手間、車載重量をいっそう軽減することが可能である。
そして、熱交換媒体として空気を使用したことで、電池ユニット１における熱交換においても、電池との接触面積が容易に広く得ることができ、熱交換媒体として液体を用いるのに比べて、電池全体を均一に温度調節することが可能となる。

また、実施例１では、循環路３とバイパス路６との接続箇所に流路切換手段としての第１バルブ７１および第２バルブ７２を設けたため、他の場所に流路切換手段を設けるのに比べて、バルブの数を少なくすることができる。よって、部品点数を抑えて、これによっても部品コスト、組付コストおよび手間、車載重量を軽減することが可能である。

次に、本発明の実施の形態の実施例２の車両用温度調節装置について説明する。なお、この実施例２を説明するにあたり、前記実施例１と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して、相違する部分を中心として説明する。

実施例２の車両用温度調節装置は、第１バルブ７１、第２バルブ７２、ヒータユニット５の制御を電池温度センサ１１および図外のタイマの計測時間Ｓに基づいて行うようにしたものであり、コントロールユニット１０による処理流れが実施例１と異なっている。なお、図外のタイマは、図外のイグニッションスイッチをＯＮとして制御を開始した時点からの時間を計測するものである。

図７は、実施例２の処理流れを示している。
ステップＳ１１では、電池温度Ｔ℃およびタイマの計測時間Ｓを読み込む。
ステップＳ１２では、計測時間Ｓが、あらかじめ設定された始動直後時間ＳＴ未満の場合ステップＳ１３に進み、計測時間Ｓが始動直後時間ＳＴ以上の場合ステップＳ１４に進む。なお、始動直後時間ＳＴとは、図外のエンジン始動後のエンジン冷却水が充分に高くない可能性が高い時間であり、本実施例２では、この始動直後時間ＳＴを５分としているが、その前後（例えば、−２〜＋５分程度）の値としてもよい。

ステップＳ１３では、電池温度Ｔ℃が下限設定温度ＬＴ℃未満の場合ステップＳ１５に進み、電池温度Ｔ℃が下限設定温度ＬＴ℃以上の場合ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１４では、電池温度Ｔ℃が上限設定温度ＨＴ℃以下の場合ステップＳ１７に進み、電池温度Ｔ℃が上限設定温度ＨＴ℃よりも高い場合ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１５では、実施例１のステップＳ５と同様の短時間加熱モードとする。
ステップＳ１６では、実施例１のステップＳ６と同様の冷却＆暖房アシストモードとする。
ステップＳ１７では、実施例１のステップＳ７と同様の冷却＆暖房エコアシストモードとする。
ステップＳ１８では、実施例１のステップＳ９と同様に、冷却モードとする。

次に、実施例２の作用を説明する。
（始動から始動直後時間ＳＴが経過する前）
始動から始動直後時間ＳＴが経過する前の時点では、電池温度Ｔ℃に応じ、Ｔ＜ＬＴの場合には、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１５の流れにより、短時間加熱モードで作動される。
したがって、図４に示すように、ヒータユニット５で加熱された空気がバイパス路６を通って循環され、電池ユニット１は、短時間で加熱される。

一方、始動から始動直後時間ＳＴが経過する前の時点において、Ｔ≧ＬＴの場合は、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１６の流れにより、冷却＆暖房アシストモードで作動される。
したがって、ヒータユニット５で加熱された空気が図５に示す経路で循環され、車室２の暖房アシストと、電池ユニット１の冷却とが同時に成される。

（始動から始動直後時間ＳＴの経過後）
始動から始動直後時間ＳＴが経過した後の時点では、電池温度Ｔ℃に応じ、Ｔ≦ＨＴの場合には、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１７の流れにより、冷却＆暖房エコアシストモードで作動される。
したがって、循環路３の空気は、ヒータユニット５の非加熱作動状態で、図５に示す経路で循環される。
この実施例２の場合、冷却＆暖房エコアシストモードでは、電池温度Ｔ℃と車室温度との関係に基づいて、車室温度が低い場合には、実施例１の冷却＆暖房エコアシストモードと同様に、電池ユニット１の発熱で車室２が暖房しながら、電池ユニット１の冷却が成される。一方、電池温度Ｔ℃と車室温度の差が小さい場合には、実施例１の冷却＆非暖房アシストモードと同様に、車室２の暖房アシストは成されずに、電池ユニット１の冷却が成される。

また、始動から始動直後時間ＳＴが経過した後の時点で、Ｔ＞ＨＴの場合は、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１８の流れにより、冷却モードで作動される。
したがって、車室空気が図７に示す経路で車外に排出され、電池ユニット１が車室空気で冷却される。
なお、他の作用効果については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

すなわち、実施例１では、温度調節対象として、リチウムイオン電池を収容した電池ユニット１を示したが、このような温度調節対象としての電池は、リチウムイオン電池に限らず、水素電池や鉛電池など他の電池を適用することができる。
さらに、温度調節対象としては、電池以外のものを適用することもできる。例えば、温度調節対象として、燃料やオイルを適用することができる。すなわち、ディーゼルエンジン車などにおいて、燃料温度を燃焼効率の良い温度範囲に保つのに使用することができる。また、エンジン・変速機・ダンパなどに使用されるオイルを、良好な潤滑性能が得られる温度範囲に保つのに使用することもできる。
あるいは、エンジン吸気を燃焼効率の良い範囲に保ったり、マウント部材に用いられる弾性体や液体ダンパに対し、狙った特性が得られる温度範囲に保ったりするのに使用することもできる。

また、実施例１，２では排出路８を循環路３とバイパス路６との接続箇所に設けた。この場合、１つの第２バルブ７２により、図１（ハ）（ニ）（ホ）の３通りの流れを形成可能であり、バルブ数を少なくできる。しかし、排出路８を接続する位置は、温度調節対象物（電池ユニット１）の下流であれば、温度調節対象物で加熱された空気を車外に排出できるものであり、実施例で示した接続位置に限定されない。

また、実施例１，２では、加熱対象を車室２とし、循環路３を車室２に解放して熱交換媒体である空気を車室２の空気と交換可能とした例を示したがこれに限定されない。すなわち、加熱対象としては、車室２に限定されることはなく、車載の冷温蔵庫など他のものを対象としてもよい。また、熱交換媒体として空気以外の例えば液体を用いた場合、熱交換部は、内部の液体と外部の空気との熱交換が可能な、例えばラジエータのような構造を用いてもよい。また、この場合、熱交換部は、従来技術のように、空調装置内に設けてもよい。

本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置を示す構成説明図である。 本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置のコントロールユニットおける処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置における作動モードを示す作動モード特性図である。 本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置の短時間加熱モードの空気の流れを示す作動説明図である。 本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置の冷却＆暖房アシストモードおよび冷却＆暖房エコアシストモードの空気の流れを示す作動説明図である。 本発明の実施の形態の実施例１の車両用温度調節装置の冷却＆非暖房アシストモードおよび冷却モードの空気の流れを示す作動説明図である。 本発明の実施の形態の実施例２の車両用温度調節装置のコントロールユニットおける処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 電池ユニット（温度調節対象）
２ 車室（加熱対象：熱交換部）
３ 循環路
４ ファンユニット（推進力付与手段）
５ ヒータユニット（加熱手段）
６ バイパス路
８ 排出路
１０ コントロールユニット（制御手段）
７１ 第１バルブ
７２ 第２バルブ

Claims (7)

1. 車両に搭載された温度調節対象物と、
   加熱対象と熱交換可能な熱交換部と、
   この熱交換部と前記温度調節対象物とを結ぶとともに、途中に設けられた推進力付与手段により推進力を与えた熱交換媒体を循環可能なループ状に形成された循環路と、
   前記循環路において、前記推進力付与手段により形成される循環流の前記温度調節対象物の下流に直列に設けられ、前記熱交換媒体を加熱する加熱手段と、
   前記循環路において、前記熱交換部を迂回して、前記加熱手段、温度調節対象物、推進力付与手段を含む部分の上流と下流とを接続するバイパス路と、
   前記推進力付与手段で推進力を与えられた熱交換媒体が、前記熱交換部と前記温度調節対象物と前記加熱手段とを通って前記循環路を循環する全ループ状態と、前記熱交換部を迂回して、前記温度調節対象物と加熱手段とバイパス路とを通って循環するバイパスループ状態と、を形成可能な流路切換手段と、
   を備えていることを特徴とする車両用温度調節装置。
2. 前記熱交換媒体として空気が用いられ、
   前記熱交換部が、前記循環路の途中を前記加熱対象としての車室に開放させて循環路を流れる空気を車室空気と交換することで熱交換するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調節装置。
3. 前記循環路において前記温度調節対象物の下流位置と車室外部とを結ぶ排出路が設けられ、
   前記流路切換手段が、前記温度調節対象物を通過した空気を車外に排出する排出モードを形成可能であることを特徴とする請求項２に記載の車両用温度調節装置。
4. 前記排出路が、前記循環路において、前記加熱手段の下流のバイパス路との接続位置から分岐され、
   前記流路切換手段が、前記循環路において、前記温度調節対象物の上流のバイパス路接続位置に設けられて三方の流路を切り換える第１バルブと、前記循環路において、前記加熱手段の下流のバイパス路と排出路との接続位置に設けられて四方の流路を切り換える第２バルブと、を備え、
   前記第１バルブは、前記バイパス路側を閉じて送風を前記車室から温度調節対象物へ流す状態と、前記車室側を閉じて送風を前記バイパス路から温度調節対象物へ流す状態とを形成可能に構成され、
   前記第２バルブは、前記バイパス路側および排出路側を閉じて送風を前記加熱手段から車室へ流す状態と、前記車室側および排出路側を閉じて送風を前記加熱手段からバイパス路へ流す状態と、前記車室側およびバイパス路側を閉じて送風を前記加熱手段から排出路へ流す状態と、を形成可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用温度調節装置。
5. 前記温度調節対象物が電池であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用温度調節装置。
6. 前記流路切換制御手段の切り換えおよび加熱手段の作動を制御する制御手段が設けられ、
   この制御手段が、前記温度調節対象物の温度を検出する第１温度検出手段および加熱対象の温度を検出する第２温度検出手段からの入力に基づいて、
   前記加熱対象の温度が、あらかじめ設定された加熱対象低温判定値よりも低い時には、前記加熱手段を加熱作動させ、さらに、前記温度調節対象物の温度に応じ、あらかじめ設定された調節対象低温判定値よりも低い場合には、前記流路切換手段をバイパスループ状態とし、一方、前記温度対象物の温度が、あらかじめ設定された調節対象低温判定値よりも高い場合には、前記流路切換手段を全ループ状態とし、
   前記加熱対象の温度が、あらかじめ設定された加熱対象低温判定値と加熱対象常温判定値との間の時には、加熱手段を非加熱作動状態とし、さらに、前記流路切換手段を、全ループ状態とし、
   前記加熱対象の温度が、あらかじめ設定された加熱対象常温判定値よりも高い時には、前記加熱手段を非加熱作動状態とし、さらに、前記温度調節対象物の温度に応じ、あらかじめ設定された調節対象高温判定値以下の場合には、前記流路切換手段を全ループ状態とし、一方、前記温度対象物の温度が、あらかじめ設定された調節対象高温判定値よりも高い場合には、前記流路切換手段を排出モードとする制御を実行することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両用温度調節装置。
7. 前記流路切換制御手段の切り換えおよび加熱手段の作動を制御する制御手段が設けられ、
   この制御手段が、前記温度調節対象物の温度を検出する温度検出手段と、制御開始からの経過時間を計測するタイマと、からの入力に基づいて、
   前記計測時間が、あらかじめ設定された始動直後時間内である時には、前記加熱手段を加熱作動させ、さらに、前記温度調節対象物の温度に応じ、あらかじめ設定された調節対象低温判定値よりも低い場合には、前記流路切換手段をバイパスループ状態とし、一方、前記温度対象物の温度が、あらかじめ設定された調節対象低温判定値よりも高い場合には、前記流路切換手段を全ループ状態とし、
   前記計測時間が、あらかじめ設定された始動直後時間を超えた時には、加熱手段を非加熱作動状態とし、さらに、前記温度調節対象物の温度に応じ、あらかじめ設定された調節対象高温判定値以下の場合には、前記流路切換手段を全ループ状態とし、一方、前記温度対象物の温度が、あらかじめ設定された調節対象高温判定値よりも高い場合には、前記流路切換手段を排出モードとする制御を実行することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両用温度調節装置。

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