JP2008041952A - Evaporative cooling system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporative cooling system which can be miniaturized while cooling performance is improved. <P>SOLUTION: The evaporating cooling system comprises an evaporator 30 and a condenser 40. The evaporator 30 is installed by bringing it into contact with an inverter 20, and it comprises a circuit 50A constituting a part of a circuit 50 where an evaporative cooling medium circulates inside. The condenser 40 is arranged above the evaporator 30, and is disposed in a position where a circuit 50C with the vaporized evaporative cooling medium circulating therein is brought close to a circuit 100A in which LLC cooling an engine 10 circulates. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子素子を冷媒の気化熱により冷却する沸騰冷却装置に関し、特に、内燃機関を備える車両に搭載される電子素子を冷却する沸騰冷却装置に関する。   The present invention relates to a boiling cooling device that cools an electronic element by the heat of vaporization of a refrigerant, and particularly relates to a boiling cooling device that cools an electronic element mounted on a vehicle including an internal combustion engine.

近年、サイリスタやパワートランジスタ等の電子素子の性能の向上は著しく、それに対応して電子素子からの発熱量が大きくなっている。一方、たとえば電動機と直流バッテリとを搭載する電気自動車(この電気自動車には、ハイブリッド自動車、燃料電池車を含む。)ではインバータにより電力変換を行なって、直流バッテリから電動機に電力を供給している。電動機の定格出力の上昇に伴い、このようなインバータ等の電子素子の発熱量も上昇し、十分な冷却対策が必要になっている。   In recent years, the performance of electronic elements such as thyristors and power transistors has been remarkably improved, and the amount of heat generated from the electronic elements has increased accordingly. On the other hand, for example, in an electric vehicle equipped with an electric motor and a direct current battery (this electric vehicle includes a hybrid vehicle and a fuel cell vehicle), power is converted by an inverter to supply electric power from the direct current battery to the electric motor. . As the rated output of the motor increases, the amount of heat generated by such electronic elements as inverters also increases, and sufficient cooling measures are required.

車両においては、搭載スペースに制約があるので、インバータ等の電子素子、電子素子を収納するケースおよび電子素子の冷却装置の小型化が要求されている。この小型化によって、電子素子の発熱密度は一層上昇する傾向にある。そのため、車両に搭載される電子素子の冷却装置においては、冷却効率と小型化との両立が必要になる。このような冷却装置に関して、以下の公報に開示された技術がある。   In a vehicle, since there is a restriction on a mounting space, downsizing of an electronic element such as an inverter, a case for storing the electronic element, and a cooling device for the electronic element is required. This miniaturization tends to further increase the heat generation density of the electronic element. Therefore, in the cooling device for the electronic element mounted on the vehicle, it is necessary to achieve both cooling efficiency and downsizing. Regarding such a cooling device, there is a technique disclosed in the following publications.

特開2002−4860号公報(特許文献1)は、ハイブリッド電気自動車用冷却装置において、冷却系のコンパクト化と冷却性能とを両立する技術を開示する。この公報に開示されたハイブリッド電気自動車用冷却装置は、内燃機関などのエンジンにより駆動される発電機と、これにより得られた電力によってインバータを介して駆動される電動機とを備えるハイブリッド電気自動車において、発電機、電動機およびインバータにそれぞれ設けられる冷却ジャケットであって、インバータの冷却ジャケットと発電機および電動機の冷却ジャケットとを冷却ファンを備えたラジエータ(放熱器)に対して並列に配管して、電動ポンプなどの圧送手段により冷媒を環流させるよう構成される冷却ジャケットと、インバータに設けられた冷却ジャケットの入口側に設けられる可変の絞り手段と、インバータモジュール出口の冷却温度をモニタし、インバータの熱負荷が大きいときは、冷媒の飽和温度近辺となるように可変の絞り手段を制御する一方、インバータの熱負荷が小さいときは、飽和温度よりも低い値である規定値以下となるように冷却ファンの作動を制御する制御装置とを含む。   Japanese Patent Laying-Open No. 2002-4860 (Patent Document 1) discloses a technology that achieves both a compact cooling system and cooling performance in a cooling apparatus for a hybrid electric vehicle. The hybrid electric vehicle cooling device disclosed in this publication is a hybrid electric vehicle including a generator driven by an engine such as an internal combustion engine and an electric motor driven by an inverter by electric power obtained thereby. A cooling jacket provided in each of the generator, motor and inverter, wherein the inverter cooling jacket and the generator and motor cooling jacket are connected in parallel to a radiator (heat radiator) equipped with a cooling fan. A cooling jacket configured to circulate the refrigerant by a pumping means such as a pump, a variable throttle means provided on the inlet side of the cooling jacket provided in the inverter, and a cooling temperature at the inverter module outlet are monitored to When the load is large, it is near the saturation temperature of the refrigerant. While controlling the variable throttle means so as, when the heat load of the inverter is small, and a controller for controlling the operation of the cooling fan so that the specified value or less which is lower than the saturation temperature.

この公報に開示されたハイブリッド電気自動車用冷却装置によると、構造が複雑で比較的発熱密度が小さい発電機および電動機は、液相の対流熱伝達で冷却される。発熱密度が大きいインバータは、液相の対流熱伝達より冷却効率がよい沸騰熱伝達で冷却される。液相の対流熱伝達および沸騰熱伝達には共通の冷媒が用いられる。これにより、放熱器、電動ポンプ、リザーブタンクなどの部品を共通化できる。そのため、冷却系のコンパクト化と冷却性能とを両立することができる。
特開2002−4860号公報
According to the hybrid electric vehicle cooling device disclosed in this publication, the generator and the motor having a complicated structure and a relatively small heat generation density are cooled by liquid phase convection heat transfer. An inverter having a large heat generation density is cooled by boiling heat transfer having a cooling efficiency better than that of liquid phase convection heat transfer. A common refrigerant is used for liquid phase convection heat transfer and boiling heat transfer. Thereby, components, such as a heat radiator, an electric pump, and a reserve tank, can be shared. Therefore, both downsizing of the cooling system and cooling performance can be achieved.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4860

しかしながら、特許文献1に開示されたハイブリッド電気自動車用冷却装置においては、発電機、電動機およびインバータを冷却する冷媒が、エンジン冷却系の放熱器とは別の専用の空冷の放熱器で冷却される。空冷の放熱器は、水冷の放熱器に比べて伝熱面積を大きくする必要があり大型化してしまう。そのため、冷却装置をさらに小型化する必要があった。   However, in the hybrid electric vehicle cooling device disclosed in Patent Document 1, the refrigerant that cools the generator, the motor, and the inverter is cooled by a dedicated air-cooled radiator that is separate from the radiator of the engine cooling system. . The air-cooled radiator needs to have a larger heat transfer area than the water-cooled radiator, and thus becomes larger. Therefore, it was necessary to further reduce the size of the cooling device.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却性能を向上させつつ小型化が可能な沸騰冷却装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a boiling cooling device that can be downsized while improving cooling performance.

第1の発明に係る沸騰冷却装置は、内燃機関を備える車両に搭載される電子素子を沸騰熱伝達により冷却する。この沸騰冷却装置は、電子素子に近接した位置に設けられ、第1の冷媒が沸騰するときの気化熱により電子素子を冷却するための第1の冷却手段と、第1の冷却手段に接続され、第1の冷媒が循環する第1の循環路と、内燃機関を冷却する、熱伝達率が空気よりも大きい第2の冷媒が循環する第2の循環路と、第1の循環路の一部と第2の循環路の一部とが近接した位置に設けられ、第2の冷媒を用いて第1の冷媒を冷却するための第2の冷却手段とを含む。   The boiling cooling device according to the first invention cools an electronic element mounted on a vehicle equipped with an internal combustion engine by boiling heat transfer. The boiling cooling device is provided at a position close to the electronic element, and is connected to the first cooling means for cooling the electronic element by heat of vaporization when the first refrigerant boils, and the first cooling means. A first circulation path through which the first refrigerant circulates, a second circulation path through which a second refrigerant having a higher heat transfer coefficient than air circulates to cool the internal combustion engine, and one of the first circulation paths. And a second cooling means for cooling the first refrigerant using the second refrigerant.

第1の発明によると、第1の冷却手段は、電子素子に近接した位置に設けられ、第1の冷媒が沸騰するときの気化熱により発熱する電子素子を冷却する。そのため、空冷や水冷に比べて、電子素子をより効率的に冷却することができるとともに、伝熱面積を小さくして第1の冷却手段を小型化することができる。第2の冷却手段は、第1の冷媒が循環する第1の循環路の一部と、第2の冷媒が循環する第2の循環路の一部とが近接した位置に設けられ、第2の冷媒を用いて第1の冷媒を冷却する。この第2の冷媒は、熱伝達率が空気よりも大きい。そのため、空冷に比べて、伝熱面積を小さくして第2の冷却手段を小型化することができる。さらに、第2の冷媒は、内燃機関を冷却する冷媒である。すなわち、内燃機関および第1の冷媒が共通の第2の冷媒で冷却される。そのため、第1の冷媒を専用冷媒で冷却する場合と比べて、たとえば、その専用冷媒を貯留するリザーブタンク、専用冷媒を循環させる電動ポンプ、専用冷媒の熱を放出する放熱器などを新たに設ける必要がない。さらに、たとえば、第1の循環路内で第1の冷媒を自然対流させる場合は、第1の冷媒専用の電動ポンプ、第1の冷媒専用のリザーブタンクを新たに設ける必要がない。その結果、冷却性能を向上させつつ小型化が可能な沸騰冷却装置を提供することができる。   According to the first invention, the first cooling means is provided at a position close to the electronic element, and cools the electronic element that generates heat by heat of vaporization when the first refrigerant boils. Therefore, it is possible to cool the electronic element more efficiently than air cooling or water cooling, and it is possible to reduce the size of the first cooling means by reducing the heat transfer area. The second cooling means is provided at a position where a part of the first circulation path through which the first refrigerant circulates and a part of the second circulation path through which the second refrigerant circulates are adjacent to each other. The first refrigerant is cooled using this refrigerant. This second refrigerant has a heat transfer coefficient larger than that of air. Therefore, compared with air cooling, a heat-transfer area can be made small and a 2nd cooling means can be reduced in size. Furthermore, the second refrigerant is a refrigerant that cools the internal combustion engine. That is, the internal combustion engine and the first refrigerant are cooled by the common second refrigerant. Therefore, compared with the case where the first refrigerant is cooled with the dedicated refrigerant, for example, a reserve tank for storing the dedicated refrigerant, an electric pump for circulating the dedicated refrigerant, a radiator for releasing the heat of the dedicated refrigerant, and the like are newly provided. There is no need. Further, for example, when the first refrigerant is naturally convected in the first circulation path, there is no need to newly provide an electric pump dedicated to the first refrigerant and a reserve tank dedicated to the first refrigerant. As a result, it is possible to provide a boiling cooling device that can be downsized while improving the cooling performance.

第2の発明に係る沸騰冷却装置においては、第1の発明の構成に加えて、第2の冷却手段は、気化した第1の冷媒が循環する第1の循環路の一部と第2の循環路の一部とが近接した位置に設けられる。   In the boiling cooling apparatus according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the second cooling means includes a part of the first circulation path through which the vaporized first refrigerant circulates and the second cooling means. It is provided at a position close to a part of the circulation path.

第2の発明によると、気化した第1の冷媒が循環する第1の循環路の一部と第2の循環路の一部とが近接する。これにより、気化した第1の冷媒の熱が第2の冷媒に伝達される。そのため、気化した第1の冷媒を第2の冷媒を用いて凝縮することができる。   According to the second invention, a part of the first circulation path through which the vaporized first refrigerant circulates and a part of the second circulation path are close to each other. Thereby, the heat | fever of the vaporized 1st refrigerant | coolant is transmitted to a 2nd refrigerant | coolant. Therefore, the vaporized first refrigerant can be condensed using the second refrigerant.

第3の発明に係る沸騰冷却装置においては、第1または第2の発明の構成に加えて、第1の循環路は、第2の循環路に対して独立して設けられる。第1の循環路は、第2の冷媒の温度より高い飽和温度である第1の冷媒が循環する。   In the boiling cooling device according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the first circulation path is provided independently of the second circulation path. In the first circulation path, the first refrigerant having a saturation temperature higher than the temperature of the second refrigerant circulates.

第3の発明によると、第1の循環路を第2の循環路に対して独立して設けられる。そのため、第1の冷媒の温度と第2の冷媒の温度とを異なる値にすることができる。さらに、第1の冷媒の成分を第2の冷媒の成分と異なるように選定することができるとともに、第1の循環路を小型化して第1の循環路の内圧を容易に調整することができる。このような成分の選定や内圧の調整により、第1の循環路には、第2の冷媒の温度より高い飽和温度である第1の冷媒が循環する。これにより、気化した第1の冷媒の温度を第2の冷媒を用いて飽和温度に低下させて、第1の冷媒を凝縮することができる。   According to the third invention, the first circulation path is provided independently of the second circulation path. Therefore, the temperature of the first refrigerant and the temperature of the second refrigerant can be set to different values. Furthermore, the component of the first refrigerant can be selected to be different from the component of the second refrigerant, and the internal pressure of the first circulation path can be easily adjusted by downsizing the first circulation path. . By selecting the components and adjusting the internal pressure, the first refrigerant having a saturation temperature higher than the temperature of the second refrigerant circulates in the first circulation path. Thereby, the temperature of the vaporized 1st refrigerant | coolant can be reduced to saturation temperature using a 2nd refrigerant | coolant, and a 1st refrigerant | coolant can be condensed.

第4の発明に係る沸騰冷却装置においては、第1または第2の発明の構成に加えて、第1の循環路は、第2の循環路に対して独立して設けられる。第1の循環路は、第2の冷媒の温度より高く、かつ電子素子が正常に作動する最高温度より低い飽和温度である第1の冷媒が循環する。   In the boiling cooling device according to the fourth invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the first circulation path is provided independently of the second circulation path. In the first circulation path, the first refrigerant having a saturation temperature higher than the temperature of the second refrigerant and lower than the maximum temperature at which the electronic element normally operates circulates.

第4の発明によると、第1の循環路は、第2の循環路に対して独立して設けて、第1の冷媒の温度と第2の冷媒の温度とを異なる値にする。さらに、第1の冷媒の成分を選定したり第1の循環路の内圧を調整したりすることを可能にする。このような成分の選定や内圧の調整により、第1の循環路には、第2の冷媒の温度より高い飽和温度である第1の冷媒が循環する。そのため、気化した第1の冷媒の温度を第2の冷媒を用いて飽和温度に低下させて、第1の冷媒を凝縮することができる。さらに、第1の冷媒の飽和温度は、電子素子が正常に作動する最高温度より低い。これにより、電子素子を沸騰冷媒の気化熱により冷却して、電子素子の温度を正常に作動する温度に維持することができる。   According to the fourth invention, the first circulation path is provided independently of the second circulation path, and the temperature of the first refrigerant and the temperature of the second refrigerant are set to different values. Furthermore, it is possible to select the component of the first refrigerant and adjust the internal pressure of the first circulation path. By selecting the components and adjusting the internal pressure, the first refrigerant having a saturation temperature higher than the temperature of the second refrigerant circulates in the first circulation path. Therefore, the first refrigerant can be condensed by lowering the temperature of the vaporized first refrigerant to the saturation temperature using the second refrigerant. Furthermore, the saturation temperature of the first refrigerant is lower than the maximum temperature at which the electronic element operates normally. Thereby, the electronic device can be cooled by the heat of vaporization of the boiling refrigerant, and the temperature of the electronic device can be maintained at a normal operating temperature.

第5の発明に係る沸騰冷却装置においては、第1〜第4のいずれかの発明の構成に加えて、第1の冷却手段は、第1の冷媒の蒸発器である。第2の冷却手段は、第1の冷媒の凝縮器である。   In the boiling cooling device according to the fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, the first cooling means is a first refrigerant evaporator. The second cooling means is a first refrigerant condenser.

第5の発明によると、蒸発器で蒸発した第1の冷媒を、凝縮器で凝縮することができる。   According to the fifth invention, the first refrigerant evaporated by the evaporator can be condensed by the condenser.

第6の発明に係る沸騰冷却装置は、第1〜第5のいずれかの発明の構成に加えて、第2の冷媒の放熱器をさらに含む。   The boiling cooling device according to the sixth invention further includes a second refrigerant radiator in addition to the configuration of any one of the first to fifth inventions.

第6の発明によると、内燃機関の熱と第1の冷媒の熱とを吸収した第2の冷媒は、1つの放熱器で冷却される。これにより、第1の冷媒を専用冷媒で冷却する場合と比べて、専用冷媒の熱を放出する放熱器を新たに設ける必要がなく、沸騰冷却装置を小型化することができる。   According to the sixth invention, the second refrigerant that has absorbed the heat of the internal combustion engine and the heat of the first refrigerant is cooled by one radiator. Thereby, compared with the case where the first refrigerant is cooled by the dedicated refrigerant, it is not necessary to newly provide a radiator for releasing the heat of the dedicated refrigerant, and the boiling cooling device can be downsized.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下においては、本実施の形態に係る冷却装置を、ハイブリッド自動車に適用した形態を説明するが、本発明に係る冷却装置はハイブリッド自動車に適用されることに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated. In the following description, the cooling device according to the present embodiment is applied to a hybrid vehicle. However, the cooling device according to the present invention is not limited to being applied to a hybrid vehicle.

<第1の実施の形態>
図1を参照して、本実施の形態に係る沸騰冷却装置について説明する。沸騰冷却装置を搭載するハイブリッド自動車は、エンジン10と、インバータ20と、蒸発器30と、凝縮器40と、循環路50と、電動ポンプ60と、ラジエータ70と、リザーブタンク80と、LLC(Long Life Coolant)循環路100とを含む。なお、以下の説明においては、図1の紙面の上方を現実の上方として、図1の紙面の下方を現実の下方として説明する。なお、方向はこれに限定されない。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the boiling cooling apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. A hybrid vehicle equipped with a boiling cooling device includes an engine 10, an inverter 20, an evaporator 30, a condenser 40, a circulation path 50, an electric pump 60, a radiator 70, a reserve tank 80, an LLC (Long Life Coolant) circuit 100. In the following description, the upper side of the paper surface of FIG. 1 is described as the actual upper side, and the lower side of the paper surface of FIG. 1 is described as the actual lower side. The direction is not limited to this.

エンジン10は、ハイブリッド自動車の駆動源の1つであり、駆動することにより熱を発生する。   The engine 10 is one of the driving sources of the hybrid vehicle, and generates heat when driven.

インバータ20は、駆動用バッテリ(図示せず)からの直流電流を交流電流に変換して、駆動源の1つであるモータに供給する。インバータ20は、直流電流を交流電流に変換する際に発熱する。インバータ20を構成する素子には、後述する沸騰冷媒の飽和温度より高い温度であっても正常に作動するような材料が用いられる。   The inverter 20 converts a direct current from a drive battery (not shown) into an alternating current and supplies the alternating current to a motor that is one of the drive sources. The inverter 20 generates heat when converting a direct current into an alternating current. A material that operates normally even at a temperature higher than the saturation temperature of the boiling refrigerant described later is used for the elements constituting the inverter 20.

蒸発器30は、インバータ20に接触して設けられ、内部に沸騰冷媒が循環する循環路50の一部を構成する循環路50Aを含む。蒸発器30は、インバータ20の熱を循環路50Aに伝達して、沸騰冷媒を沸騰させて気化させる。   The evaporator 30 is provided in contact with the inverter 20 and includes a circulation path 50A that constitutes a part of the circulation path 50 in which the boiling refrigerant circulates. The evaporator 30 transfers the heat of the inverter 20 to the circulation path 50A to boil and evaporate the boiling refrigerant.

凝縮器40は、蒸発器30の上方に設けられ、循環路50の一部を構成する循環路50CとLLC循環路100の一部を構成するLLC循環路100Aとが近接した位置に設けられる。凝縮器40は、循環路50Cを循環する沸騰冷媒の熱をLLC循環路100Aを循環するLLCに伝達させることで、気化した沸騰冷媒を凝縮する。   The condenser 40 is provided above the evaporator 30, and is provided at a position where a circulation path 50 </ b> C constituting a part of the circulation path 50 and an LLC circulation path 100 </ b> A constituting a part of the LLC circulation path 100 are close to each other. The condenser 40 condenses the vaporized boiling refrigerant by transmitting the heat of the boiling refrigerant circulating in the circulation path 50C to the LLC circulating in the LLC circulation path 100A.

循環路50は、沸騰冷媒を自然対流させる通路であり、LLC循環路100とは独立して構成される。循環路50は、循環路50A,50B,50C,50Dから構成される。インバータ20が作動していない状態では、沸騰冷媒は液体として循環路50Aに滞留している。インバータ20の熱により、沸騰冷媒は循環路50Aで沸騰する。沸騰して気化した冷媒蒸気は循環路50Bを上昇して循環路50Cに達する。循環路50Cに達した冷媒蒸気は、LLC循環路100Aを循環するLLCで冷却され凝縮する。凝縮して液化した冷媒は循環路50Dを下降し、再び循環路50Aに戻る。なお、循環路50の構造は、これに限定されない。また、循環路50は、沸騰冷媒を自然対流ではなく強制対流させる構造であってもよい。   The circulation path 50 is a path for natural convection of the boiling refrigerant, and is configured independently of the LLC circulation path 100. The circulation path 50 includes circulation paths 50A, 50B, 50C, and 50D. When the inverter 20 is not operating, the boiling refrigerant stays in the circulation path 50A as a liquid. Due to the heat of the inverter 20, the boiling refrigerant boils in the circulation path 50A. The refrigerant vapor boiled and vaporized rises in the circulation path 50B and reaches the circulation path 50C. The refrigerant vapor that reaches the circulation path 50C is cooled and condensed by the LLC circulating in the LLC circulation path 100A. The condensed and liquefied refrigerant descends the circulation path 50D and returns to the circulation path 50A again. In addition, the structure of the circulation path 50 is not limited to this. Further, the circulation path 50 may have a structure in which the boiling refrigerant is forced convection instead of natural convection.

循環路50を循環する沸騰冷媒の飽和温度は、冷媒成分の選定や循環路50の内圧の調整により、LLCの温度に比べて高く、かつインバータ20が正常に作動する最高温度より低く設定されている。   The saturation temperature of the boiling refrigerant circulating in the circulation path 50 is set higher than the LLC temperature and lower than the maximum temperature at which the inverter 20 operates normally by selection of refrigerant components and adjustment of the internal pressure of the circulation path 50. Yes.

電動ポンプ60は、エンジン10およびモータにより作動され、LLCをLLC循環路100に循環させる。   The electric pump 60 is operated by the engine 10 and the motor, and causes the LLC to circulate in the LLC circuit 100.

ラジエータ70は、LLCが流れるチューブ(図示せず)と、チューブに接触するフィン(図示せず)とを含み、チューブを流れるLLCの熱をフィンを介して外部の空気に放出する。   The radiator 70 includes a tube (not shown) through which the LLC flows and a fin (not shown) in contact with the tube, and releases heat of the LLC flowing through the tube to the outside air through the fin.

リザーブタンク80は、LLCを貯留するタンクで、ラジエータキャップ72と供給路82で接続される。温度上昇により膨張したLLCにより、LLC循環路100の内圧が一定の値より大きくなると、ラジエータキャップ72の加圧弁(図示せず)が開かれ、LLCの膨張分がリザーブランク80に送られる。温度低下により収縮したLLCにより、LLC循環路100の内圧が一定の値より小さくなると、ラジエータキャップ72の負圧弁(図示せず)が開かれ、LLCの収縮分がリザーブランク80から補充される。   The reserve tank 80 is a tank that stores LLC, and is connected to the radiator cap 72 through a supply path 82. When the internal pressure of the LLC circuit 100 becomes larger than a certain value due to the expanded LLC due to the temperature rise, the pressurizing valve (not shown) of the radiator cap 72 is opened, and the expanded portion of the LLC is sent to the reserve blank 80. When the internal pressure of the LLC circuit 100 becomes smaller than a certain value due to the LLC contracted due to the temperature drop, the negative pressure valve (not shown) of the radiator cap 72 is opened, and the contraction of the LLC is replenished from the reserve blank 80.

LLC循環路100は、電動ポンプ60の作動によりLLCが循環する通路である。LLC循環路100は、LLC循環路100A,100B,100C,100D,100E,100F、合流部102、分岐部104から構成される。凝縮器40内部に設けられるLLC循環路100Aで沸騰冷媒の熱を吸収したLLCは、LLC循環路100Bを流れ、エンジン10の熱を吸収したLLC循環路100Cを流れるLLCと合流部102で合流し、ラジエータ70に入る。ラジエータ70で冷却されたLLCが、LLC循環路100Dを流れ、凝縮器40に接続されるLLC循環路100Eとエンジン10に接続されるLLC循環路100Fとに、分岐部104で分岐される。   The LLC circulation path 100 is a path through which LLC circulates by the operation of the electric pump 60. The LLC circuit 100 includes LLC circuits 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, and 100F, a merge unit 102, and a branch unit 104. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant in the LLC circulation path 100A provided in the condenser 40 flows through the LLC circulation path 100B, and merges with the LLC flowing through the LLC circulation path 100C that has absorbed the heat of the engine 10 at the junction 102. And enters the radiator 70. The LLC cooled by the radiator 70 flows through the LLC circuit 100D, and is branched by the branching unit 104 into an LLC circuit 100E connected to the condenser 40 and an LLC circuit 100F connected to the engine 10.

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る沸騰冷却装置の動作について説明する。   The operation of the boiling cooling device according to the present embodiment based on the above structure will be described.

運転者によりハイブリッド自動車の運転操作が開始されると、エンジン10やモータが駆動され始め、エンジン10およびインバータ20が発熱する。インバータ20で発生した熱は、蒸発器30内部の循環路50Aに滞留する液体の沸騰冷媒に伝達される。液体の沸騰冷媒の温度が飽和温度に達すると、沸騰冷媒が沸騰して気化し始める。   When the driving operation of the hybrid vehicle is started by the driver, the engine 10 and the motor start to be driven, and the engine 10 and the inverter 20 generate heat. The heat generated in the inverter 20 is transmitted to the liquid boiling refrigerant that stays in the circulation path 50 </ b> A inside the evaporator 30. When the temperature of the liquid boiling refrigerant reaches the saturation temperature, the boiling refrigerant boils and begins to vaporize.

ここで、沸騰冷媒の循環路50とLLC循環路100とは独立しているため、沸騰冷媒の成分をLLCと異なるように選定することができるとともに、循環路50の内圧を容易に調整することができる。沸騰冷媒の成分の選定、循環路50の内圧の調整、インバータ20を構成する素子の材料の選定などにより、沸騰冷媒の飽和温度は、インバータ20が正常に作動する最高温度より低く設定されている。これにより、インバータ20を沸騰冷媒の気化熱により冷却して、インバータ20の温度を正常に作動する温度に維持することができる。そのため、空冷や水冷と比べて、インバータ20をより効率的に冷却することができるとともに、蒸発器30の伝熱面積を小さくして蒸発器30を小型化することができる。   Here, since the circulation path 50 of the boiling refrigerant and the LLC circulation path 100 are independent, the components of the boiling refrigerant can be selected differently from the LLC, and the internal pressure of the circulation path 50 can be easily adjusted. Can do. The saturation temperature of the boiling refrigerant is set lower than the maximum temperature at which the inverter 20 operates normally by selecting the components of the boiling refrigerant, adjusting the internal pressure of the circulation path 50, selecting the materials of the elements constituting the inverter 20, and the like. . Thereby, the inverter 20 can be cooled by the heat of vaporization of the boiling refrigerant, and the temperature of the inverter 20 can be maintained at a normal operating temperature. Therefore, the inverter 20 can be cooled more efficiently than air cooling or water cooling, and the evaporator 30 can be downsized by reducing the heat transfer area of the evaporator 30.

さらに、沸騰冷媒の循環路50とLLC循環路100とは独立しているため、LLCを交換する際に沸騰冷媒を交換する必要がなく、沸騰冷媒の交換回数や、交換による循環路50の内圧の再調整回数を低減することができる。さらに、循環路50を小型化して沸騰冷媒の交換量を低減することもできる。そのため、沸騰冷媒の交換時などにおけるメンテナンス性を向上させることができる。   Furthermore, since the boiling refrigerant circuit 50 and the LLC circuit 100 are independent, it is not necessary to exchange the boiling refrigerant when replacing the LLC, and the number of times the boiling refrigerant is exchanged and the internal pressure of the circulation circuit 50 due to the exchange. The number of readjustments can be reduced. Further, the circulation path 50 can be downsized to reduce the exchange amount of the boiling refrigerant. Therefore, maintainability at the time of exchanging boiling refrigerant can be improved.

循環路50Aで気化した沸騰冷媒は、循環路50Bを上昇して凝縮器40内部の循環路50Cに達する。循環路50Cは、LLCが流れるLLC循環路100Aと近接する。ここで、循環路50とLLC循環路100とは独立して設けられるため、沸騰冷媒の温度とLLCの温度とは異なる値となる。また、沸騰冷媒の成分の選定や循環路50の内圧の調整などにより、沸騰冷媒の飽和温度は、LLCの温度より高く設定されている。そのため、熱伝達率が空気よりも大きいLLCを用いて気化した沸騰冷媒を凝縮することができる。これにより、沸騰冷媒を空冷で凝縮する場合に比べて、凝縮器40の伝熱面積を小さくして凝縮器40を小型化することができる。さらに、エンジン10および沸騰冷媒を共通のLLCで冷却することができる。沸騰冷媒の熱を吸収したLLCは、電動ポンプ60によりLLC循環路100を循環し、エンジン10の熱とともに、ラジエータ70で放熱する。これにより、沸騰冷媒を専用の冷媒で冷却する場合と比べて、専用のリザーブタンク、電動ポンプ、ラジエータなどを新たに設けることを抑制し、沸騰冷却装置を小型化することができる。   The boiling refrigerant evaporated in the circulation path 50 </ b> A ascends the circulation path 50 </ b> B and reaches the circulation path 50 </ b> C inside the condenser 40. The circuit 50C is close to the LLC circuit 100A through which LLC flows. Here, since the circulation path 50 and the LLC circulation path 100 are provided independently, the temperature of the boiling refrigerant and the temperature of the LLC are different values. Further, the saturation temperature of the boiling refrigerant is set higher than the temperature of the LLC by selecting the components of the boiling refrigerant and adjusting the internal pressure of the circulation path 50. Therefore, it is possible to condense the boiling refrigerant vaporized using LLC having a heat transfer coefficient larger than that of air. Thereby, compared with the case where a boiling refrigerant is condensed by air cooling, the heat transfer area of the condenser 40 can be made small and the condenser 40 can be reduced in size. Furthermore, the engine 10 and the boiling refrigerant can be cooled by a common LLC. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant circulates in the LLC circulation path 100 by the electric pump 60 and radiates heat with the radiator 70 together with the heat of the engine 10. Thereby, compared with the case where the boiling refrigerant is cooled by a dedicated refrigerant, it is possible to suppress newly providing a dedicated reserve tank, an electric pump, a radiator, and the like, and to reduce the size of the boiling cooling apparatus.

以上のように、本実施の形態に係る沸騰冷却装置によれば、蒸発器に滞留する沸騰冷媒の気化熱によりインバータが冷却される。そのため、空冷や水冷と比べて冷却性能を向上させつつ伝熱面積を小さくして蒸発器を小型化することができる。気化した沸騰冷媒は凝縮器でLLCにより凝縮される。液体であるLLCは熱伝達率が空気よりも大きいため、沸騰冷媒を空冷のラジエータで冷却する場合に比べて、伝熱面積を小さくして凝縮器を小型化することができる。さらに、沸騰冷媒を凝縮するLLCは、エンジン冷却用に用いられるLLCである。そのため、沸騰冷媒を専用の冷媒で冷却する場合と比べて、専用のリザーブタンク、電動ポンプ、ラジエータなどを設けることが抑制される。その結果、冷却性能を向上させつつ小型化が可能な沸騰冷却装置を提供することができる。   As described above, according to the boiling cooling device according to the present embodiment, the inverter is cooled by the vaporization heat of the boiling refrigerant staying in the evaporator. Therefore, it is possible to reduce the evaporator by reducing the heat transfer area while improving the cooling performance as compared with air cooling or water cooling. The vaporized boiling refrigerant is condensed by LLC in the condenser. Since LLC, which is a liquid, has a heat transfer coefficient larger than that of air, it is possible to reduce the heat transfer area and reduce the size of the condenser as compared with the case where the boiling refrigerant is cooled by an air-cooled radiator. Furthermore, LLC which condenses a boiling refrigerant is LLC used for engine cooling. Therefore, it is possible to suppress the provision of a dedicated reserve tank, an electric pump, a radiator, and the like as compared with the case where the boiling refrigerant is cooled by the dedicated refrigerant. As a result, it is possible to provide a boiling cooling device that can be downsized while improving the cooling performance.

なお、本実施の形態に係る沸騰冷却装置において、沸騰冷媒を循環路50内で自然対流ではなく強制対流させる場合、沸騰冷媒専用の電動ポンプおよび沸騰冷媒専用のリザーブタンクを設ける必要がある。このような場合であっても、循環路50とLLC循環路100とは独立しているため、循環路50を小型化することにより、沸騰冷媒専用の電動ポンプおよび沸騰冷媒専用のリザーブタンクを小型化することができる。   In the boiling cooling device according to the present embodiment, when the boiling refrigerant is forced convection in the circulation path 50 instead of natural convection, it is necessary to provide an electric pump dedicated to the boiling refrigerant and a reserve tank dedicated to the boiling refrigerant. Even in such a case, since the circulation path 50 and the LLC circulation path 100 are independent, by reducing the size of the circulation path 50, the electric pump dedicated to the boiling refrigerant and the reserve tank dedicated to the boiling refrigerant are reduced in size. Can be

また、本実施の形態に係る沸騰冷却装置においては、LLC循環路100内に設けられる切替弁と、切替弁を制御する制御部とを設けて、エンジン10およびインバータ20の温度や負荷状態に応じてLLCの流れを制御するようにしてもよい。たとえば、合流部102および分岐部104に切替弁を設け、エンジン10の温度が低く暖機が必要な場合は、LLCをラジエータ70に循環させずにエンジン10と凝縮器40との間を循環させるように制御部が切替弁の開閉を制御する。これにより、エンジン10を速やかに暖機することができる。また、エンジン10が停止しており暖機も完了している場合は、LLC循環路100Dに電動ポンプをさらに設け、LLCをエンジン10に循環させずに凝縮器40とラジエータ70との間を循環させるように制御部が切替弁の開閉を制御する。これにより、LLCを速やかに冷却することができる。   Further, in the boiling cooling device according to the present embodiment, a switching valve provided in the LLC circuit 100 and a control unit that controls the switching valve are provided, depending on the temperature and load state of the engine 10 and the inverter 20. Thus, the flow of LLC may be controlled. For example, when the switching valve is provided at the junction 102 and the branching section 104 and the engine 10 is low in temperature and needs to be warmed up, the LLC is circulated between the engine 10 and the condenser 40 without being circulated to the radiator 70. Thus, the control unit controls the opening and closing of the switching valve. Thereby, the engine 10 can be warmed up quickly. Further, when the engine 10 is stopped and the warm-up is completed, an electric pump is further provided in the LLC circulation path 100D, and the LLC is circulated between the condenser 40 and the radiator 70 without circulating the LLC to the engine 10. The control unit controls the opening and closing of the switching valve so as to make it happen. Thereby, LLC can be cooled rapidly.

<第1の実施の形態の変形例>
図2を参照して、第1の実施の形態の変形例に係る沸騰冷却装置について説明する。第1の実施の形態の変形例に係る沸騰冷却装置は、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置の構成と比較して、エンジン10と凝縮器40とを並列に接続するLLC循環路100に代えて、エンジン10と凝縮器40とを直列に接続するLLC循環路200を含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Modification of the first embodiment>
With reference to FIG. 2, the boiling cooling apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment is demonstrated. Compared with the configuration of the boiling cooling device according to the first embodiment described above, the boiling cooling device according to the modification of the first embodiment is an LLC circulation that connects the engine 10 and the condenser 40 in parallel. It differs from the path 100 in that it includes an LLC circuit 200 that connects the engine 10 and the condenser 40 in series. The configuration other than these is the same as the configuration of the boiling cooling apparatus according to the first embodiment described above. The same reference numerals are assigned to the same components. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

LLC循環路200は、LLC循環路100A,200A,200B,200Cから構成される。LLC循環路100Aで沸騰冷媒の熱を吸収したLLCが、LLC循環路200Aを流れてエンジン10に入り込み、エンジン10の熱を吸収する。沸騰冷媒の熱とエンジン10の熱を吸収したLLCは、循環路200Bを流れ、ラジエータ70で放熱する。ラジエータ70で放熱したLLCが、LLC循環路200Cを流れ、再びLLC循環路100Aに戻る。   The LLC circuit 200 includes LLC circuits 100A, 200A, 200B, and 200C. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant in the LLC circuit 100 </ b> A flows through the LLC circuit 200 </ b> A and enters the engine 10 to absorb the heat of the engine 10. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant and the heat of the engine 10 flows through the circulation path 200 </ b> B and radiates heat by the radiator 70. The LLC radiated by the radiator 70 flows through the LLC circuit 200C and returns to the LLC circuit 100A again.

本変形例に係る沸騰冷却装置によれば、凝縮器40内部のLLC循環路100Aで沸騰冷媒の熱を吸収したLLCが、さらにエンジン10の熱を吸収する。沸騰冷媒の熱とエンジン10の熱とを吸収したLLCは、ラジエータ70で放熱する。そのため、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置と同様に、気化した沸騰冷媒をエンジン冷却用に用いられるLLCで凝縮することができる。これにより、凝縮器を小型化しつつ、沸騰冷媒を専用の冷媒で冷却する場合と比べて、専用のリザーブタンク、電動ポンプ、ラジエータなどを新たに設けることを抑制し、沸騰冷却装置を小型化することができる。   According to the boiling cooling device according to this modification, the LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant in the LLC circulation path 100 </ b> A inside the condenser 40 further absorbs the heat of the engine 10. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant and the heat of the engine 10 is dissipated by the radiator 70. Therefore, similarly to the boiling cooling device according to the first embodiment described above, the vaporized boiling refrigerant can be condensed by the LLC used for engine cooling. As a result, while reducing the size of the condenser, compared with the case where the boiling refrigerant is cooled with a dedicated refrigerant, the provision of a dedicated reserve tank, electric pump, radiator, etc. is suppressed, and the boiling cooling device is reduced in size. be able to.

<第2の実施の形態>
図3を参照して、第2の実施の形態に係る沸騰冷却装置について説明する。第2の実施の形態に係る沸騰冷却装置は、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置の構成と比較して、LLC循環路100に代えて、LLC循環路300、切替弁310,320、電動ポンプ360、およびサブラジエータ370を含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
With reference to FIG. 3, a boiling cooling apparatus according to the second embodiment will be described. Compared with the configuration of the boiling cooling device according to the first embodiment described above, the boiling cooling device according to the second embodiment is replaced with the LLC circulation path 300, the switching valve 310, 320, the electric pump 360, and the sub radiator 370 are different. The configuration other than these is the same as the configuration of the boiling cooling apparatus according to the first embodiment described above. The same reference numerals are assigned to the same components. Their functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

LLC循環路300は、沸騰冷媒およびエンジン10を冷却するためのLLCを循環させる循環路である。LLC循環路300は、LLC循環路100A,300A,300B,300C,300D,300E,300F,300G,300H,300J、合流部302、分岐部304から構成される。   The LLC circulation path 300 is a circulation path for circulating the boiling refrigerant and LLC for cooling the engine 10. The LLC circuit 300 includes LLC circuits 100A, 300A, 300B, 300C, 300D, 300E, 300F, 300G, 300H, and 300J, a junction unit 302, and a branch unit 304.

切替弁310は、切替弁310を流れるLLCの温度が予め定められた温度より低い場合、LLC循環路300AとLLC循環路300Bとを連通し、LLC循環路300Hを遮断するように制御部(図示せず)により制御される。切替弁310は、切替弁310を流れるLLCの温度が予め定められた温度より高くなると、LLC循環路300AとLLC循環路300Hとを連通し、LLC循環路300Bを遮断するように制御部により制御される。   When the temperature of the LLC flowing through the switching valve 310 is lower than a predetermined temperature, the switching valve 310 connects the LLC circuit 300A and the LLC circuit 300B and shuts off the LLC circuit 300H (see FIG. (Not shown). When the temperature of the LLC flowing through the switching valve 310 becomes higher than a predetermined temperature, the switching valve 310 communicates with the LLC circuit 300A and the LLC circuit 300H and is controlled by the control unit so as to shut off the LLC circuit 300B. Is done.

切替弁320は、切替弁310と連動して作動する。切替弁320は、切替弁310を流れるLLCの温度が予め定められた温度より低い場合、LLC循環路300EとLLC循環路300Gとを連通し、LLC循環路300Jを遮断するように制御部により制御される。切替弁320は、切替弁310を流れるLLCの温度が予め定められた温度より高くなると、LLC循環路300GとLLC循環路300Jとを連通し、LLC循環路300Eを遮断するように制御部により制御される。   The switching valve 320 operates in conjunction with the switching valve 310. When the temperature of the LLC flowing through the switching valve 310 is lower than a predetermined temperature, the switching valve 320 communicates with the LLC circuit 300E and the LLC circuit 300G and is controlled by the control unit so as to shut off the LLC circuit 300J. Is done. When the temperature of the LLC flowing through the switching valve 310 becomes higher than a predetermined temperature, the switching valve 320 communicates with the LLC circuit 300G and the LLC circuit 300J and is controlled by the control unit so as to shut off the LLC circuit 300E. Is done.

サブラジエータ370は、メインラジエータ70と同構造の空冷のラジエータである。電動ポンプ360は、切替弁310を流れるLLCの温度が予め定められた温度より高くなると、エンジン10およびモータにより作動され、凝縮器40とサブラジエータ370との間でLLCを循環させる。   The sub radiator 370 is an air-cooled radiator having the same structure as that of the main radiator 70. When the temperature of the LLC flowing through the switching valve 310 becomes higher than a predetermined temperature, the electric pump 360 is operated by the engine 10 and the motor, and circulates the LLC between the condenser 40 and the sub radiator 370.

以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る沸騰冷却装置の動作について説明する。   The operation of the boiling cooling device according to the present embodiment based on the above structure will be described.

切替弁310を流れるLLCが予め定められた温度より低い場合は、切替弁310により、LLC循環路300EとLLC循環路300Gとが連通され、LLC循環路300Jが遮断される。また、切替弁320により、LLC循環路300EとLLC循環路300Gとが連通され、LLC循環路300Jが遮断される。そのため、上述の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置と同様の動作が行なわれる。すなわち、図3(A)の矢印に示すように、LLC循環路100Aで沸騰冷媒の熱を吸収したLLCが、電動ポンプ60の作動によりLLC循環路300A,300Bを流れ、エンジン10の熱を吸収したLLCと合流部302で合流し、ラジエータ70で放熱する。このとき、電動ポンプ360を作動させる必要はなく、電動ポンプ360の消費電力を抑制することができる。   When the LLC flowing through the switching valve 310 is lower than a predetermined temperature, the switching circuit 310 causes the LLC circuit 300E and the LLC circuit 300G to communicate with each other and the LLC circuit 300J is shut off. Further, the switching circuit 320 allows the LLC circuit 300E and the LLC circuit 300G to communicate with each other and the LLC circuit 300J is shut off. Therefore, the same operation as the boiling cooling device according to the first embodiment described above is performed. That is, as indicated by the arrow in FIG. 3A, the LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant in the LLC circuit 100A flows through the LLC circuits 300A and 300B by the operation of the electric pump 60, and absorbs the heat of the engine 10. The merging portion 302 and the merging portion 302 join together, and the radiator 70 radiates heat. At this time, it is not necessary to operate the electric pump 360, and the power consumption of the electric pump 360 can be suppressed.

一方、エンジン10やインバータ20の発熱量が多くなり、切替弁310を流れるLLCが予め定められた温度より高くなると、切替弁310により、LLC循環路300AとLLC循環路300Hとが連通され、LLC循環路300Bが遮断される。また、切替弁320により、LLC循環路300GとLLC循環路300Jとが連通され、LLC循環路300Eが遮断される。さらに、電動ポンプ360が作動し始める。これにより、図3(B)の矢印に示すように、エンジンを冷却するLLCと沸騰冷媒を冷却するLLCとが独立して循環し、エンジン10の熱を吸収したLLCは、ラジエータ70で冷却され、沸騰冷媒の熱を吸収したLLCは、サブラジエータ370で冷却される。   On the other hand, when the calorific value of the engine 10 or the inverter 20 increases and the LLC flowing through the switching valve 310 becomes higher than a predetermined temperature, the LLC circulation path 300A and the LLC circulation path 300H are communicated by the switching valve 310, and the LLC The circulation path 300B is blocked. Further, the switching circuit 320 allows the LLC circuit 300G and the LLC circuit 300J to communicate with each other and the LLC circuit 300E is shut off. Furthermore, the electric pump 360 starts to operate. Thereby, as shown by the arrow in FIG. 3B, the LLC that cools the engine and the LLC that cools the boiling refrigerant circulate independently, and the LLC that has absorbed the heat of the engine 10 is cooled by the radiator 70. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant is cooled by the sub-radiator 370.

以上のように、本実施の形態に係る沸騰冷却装置によれば、エンジンやインバータの発熱量が多くなり、LLCの温度が予め定められた温度より高くなると、エンジンを冷却するLLCと沸騰冷媒を冷却するLLCとが一時的に独立して循環する。沸騰冷媒の熱を吸収したLLCは、沸騰冷媒の熱を吸収したLLC専用のラジエータで冷却される。そのため、沸騰冷媒を冷却するLLCを速やかに冷却することができ、インバータをより効率よく冷却することができる。さらに、LLCの温度が予め定められた温度より低い通常時には、沸騰冷媒は、エンジン冷却用に用いられるLLCで冷却される。これにより、沸騰冷媒の熱を吸収したLLC専用の電動ポンプの消費電力を抑制することができる。   As described above, according to the boiling cooling device according to the present embodiment, when the calorific value of the engine or inverter increases and the LLC temperature becomes higher than a predetermined temperature, the LLC and the boiling refrigerant that cool the engine are reduced. The cooling LLC is temporarily circulated independently. The LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant is cooled by a dedicated radiator for the LLC that has absorbed the heat of the boiling refrigerant. Therefore, LLC which cools a boiling refrigerant can be cooled rapidly, and an inverter can be cooled more efficiently. Furthermore, at the normal time when the temperature of the LLC is lower than a predetermined temperature, the boiling refrigerant is cooled by the LLC used for engine cooling. Thereby, the power consumption of the electric pump only for LLC which absorbed the heat | fever of the boiling refrigerant | coolant can be suppressed.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の第1の実施の形態に係る沸騰冷却装置の模式図である。It is a schematic diagram of the boiling cooling apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の変形例に係る沸騰冷却装置の模式図である。It is a schematic diagram of the boiling cooling device which concerns on the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る沸騰冷却装置の模式図である。It is a schematic diagram of the boiling cooling device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン、20 インバータ、30 蒸発器、40 凝縮器、50,50A,50B,50C,50D 循環路、60,360 電動ポンプ、70 ラジエータ、72 ラジエータキャップ、80 リザーブタンク、82 供給路、100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,200,200A,200B,200C,300,300A,300B,300C,300D,300E,300F,300G,300H,300J LLC循環路、102,302 合流部、104,304 分岐部、310,320 切替弁、370 サブラジエータ。   10 Engine, 20 Inverter, 30 Evaporator, 40 Condenser, 50, 50A, 50B, 50C, 50D Circulation path, 60, 360 Electric pump, 70 Radiator, 72 Radiator cap, 80 Reserve tank, 82 Supply path, 100, 100A , 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 200, 200A, 200B, 200C, 300, 300A, 300B, 300C, 300D, 300E, 300F, 300G, 300H, 300J LLC circuit, 102, 302 junction, 104, 304 branching unit, 310, 320 switching valve, 370 sub-radiator.

Claims (6)

内燃機関を備える車両に搭載される電子素子を沸騰熱伝達により冷却する沸騰冷却装置であって、前記電子素子はその作動により発熱し、
前記電子素子に近接した位置に設けられ、第1の冷媒が沸騰するときの気化熱により前記電子素子を冷却するための第1の冷却手段と、
前記第1の冷却手段に接続され、前記第1の冷媒が循環する第1の循環路と、
前記内燃機関を冷却する、熱伝達率が空気よりも大きい第2の冷媒が循環する第2の循環路と、
前記第1の循環路の一部と前記第2の循環路の一部とが近接した位置に設けられ、前記第2の冷媒を用いて前記第1の冷媒を冷却するための第2の冷却手段とを含む、沸騰冷却装置。
A boiling cooling device for cooling an electronic element mounted on a vehicle including an internal combustion engine by boiling heat transfer, wherein the electronic element generates heat by its operation,
A first cooling means provided at a position close to the electronic element for cooling the electronic element by heat of vaporization when the first refrigerant boils;
A first circulation path connected to the first cooling means and through which the first refrigerant circulates;
A second circulation path for cooling the internal combustion engine and circulating a second refrigerant having a heat transfer coefficient larger than that of air;
Second cooling for cooling the first refrigerant using the second refrigerant, provided at a position where a part of the first circulation path and a part of the second circulation path are close to each other. And boil cooling device.
前記第2の冷却手段は、気化した第1の冷媒が循環する前記第1の循環路の一部と前記第2の循環路の一部とが近接した位置に設けられる、請求項1に記載の沸騰冷却装置。   The said 2nd cooling means is provided in the position where a part of said 1st circulation path through which the vaporized 1st refrigerant circulates and a part of said 2nd circulation path adjoined. Boiling cooling system. 前記第1の循環路は、前記第2の循環路に対して独立して設けられ、前記第2の冷媒の温度より高い飽和温度である第1の冷媒が循環する、請求項1または2に記載の沸騰冷却装置。   The said 1st circulation path is provided independently with respect to the said 2nd circulation path, The 1st refrigerant | coolant whose saturation temperature is higher than the temperature of the said 2nd refrigerant | coolant circulates in Claim 1 or 2 The boiling cooling device as described. 前記第1の循環路は、前記第2の循環路に対して独立して設けられ、前記第2の冷媒の温度より高く、かつ前記電子素子が正常に作動する最高温度より低い飽和温度である第1の冷媒が循環する、請求項1または2に記載の沸騰冷却装置。   The first circulation path is provided independently of the second circulation path, and has a saturation temperature that is higher than the temperature of the second refrigerant and lower than the maximum temperature at which the electronic element normally operates. The boiling cooling device according to claim 1 or 2, wherein the first refrigerant circulates. 前記第1の冷却手段は、前記第1の冷媒の蒸発器であり、
前記第2の冷却手段は、前記第1の冷媒の凝縮器である、請求項1〜4のいずれかに記載の沸騰冷却装置。
The first cooling means is an evaporator of the first refrigerant;
The boiling cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second cooling means is a condenser of the first refrigerant.
前記沸騰冷却装置は、前記第2の冷媒の放熱器をさらに含む、請求項1〜5のいずれかに記載の沸騰冷却装置。   The boiling cooling device according to any one of claims 1 to 5, wherein the boiling cooling device further includes a radiator of the second refrigerant.
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