JP2011021789A - Evaporative cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、沸騰冷却装置に関する。 The present invention relates to a boiling cooling device.
沸騰冷却装置に用いられる冷媒としては、潜熱が大きく冷却性能の優れる水が用いられる。しかしながら、気温が氷点下を下回る環境において水は凍結してしまうため、気温が氷点下を下回る環境での使用が想定される沸騰冷却装置では、水を使用することができない。そこで、水にエチルアルコールを混ぜて二成分冷媒(混合冷媒)とするとともに、エチルアルコールの比率を高めて二成分冷媒の凍結点を下げることで、気温が氷点下を下回る環境でも水を冷媒として用いた沸騰冷却装置を使用可能にしている。しかしながら、エチルアルコールは潜熱が小さいため、二成分冷媒においてエチルアルコールの比率を高めると、冷媒として水のみを用いたときの潜熱量よりも小さくなってしまい、沸騰冷却性能が低下してしまう。 As the refrigerant used in the boiling cooling device, water having large latent heat and excellent cooling performance is used. However, since water freezes in an environment where the temperature is below freezing, water cannot be used in a boiling cooling device that is assumed to be used in an environment where the temperature is below freezing. Therefore, by mixing ethyl alcohol with water to make a two-component refrigerant (mixed refrigerant) and increasing the ratio of ethyl alcohol to lower the freezing point of the two-component refrigerant, water can be used as a refrigerant even in environments where the temperature is below freezing point. The boiling cooling system that had been used is made available. However, since ethyl alcohol has a small latent heat, if the ratio of ethyl alcohol in the two-component refrigerant is increased, it becomes smaller than the amount of latent heat when only water is used as the refrigerant, and the boiling cooling performance is lowered.
そこで、二成分冷媒を用いつつ沸騰冷却性能を低下させないようにしたものが、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1の冷却庫では、冷却庫が運転すると高温側二次冷媒循環回路において、高温側蒸発器(熱交換器)では低沸点冷媒が高沸点冷媒よりも先に沸騰して蒸発するとともに、蒸発した低沸点冷媒は自然循環により高温側凝縮器(凝縮部)に向かって上昇し、高温側凝縮器で凝縮されて液化する。さらに、液化された低沸点冷媒は、自然循環により高温側凝縮器から高温側蒸発器に戻ろうとするが、連通口を通じ隔離槽(貯留部)に貯留される。そして、隔離槽に貯留される低沸点冷媒の量が増えるにつれ、高温側二次冷媒循環回路中の二成分冷媒は高沸点冷媒の比率の高い冷却効率の優れたものになる。これにより、高温側蒸発器で放出される潜熱量が増大し、沸騰冷却性能が向上する。一方、冷却庫の運転を停止した後は、隔離槽内に貯留された低沸点冷媒を高沸点冷媒と混合させて、低沸点冷媒の比率の高まった二成分冷媒とするため、寒冷地であっても二成分冷媒を凍結しにくいものとすることができる。 Thus, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which boiling cooling performance is not lowered while using a two-component refrigerant. In the refrigerator of Patent Document 1, when the refrigerator is operated, in the high-temperature side secondary refrigerant circulation circuit, in the high-temperature side evaporator (heat exchanger), the low-boiling point refrigerant boils and evaporates before the high-boiling point refrigerant, The evaporated low boiling point refrigerant rises toward the high temperature side condenser (condensing part) by natural circulation, and is condensed and liquefied by the high temperature side condenser. Furthermore, the liquefied low boiling point refrigerant tends to return from the high temperature side condenser to the high temperature side evaporator by natural circulation, but is stored in the isolation tank (storage part) through the communication port. As the amount of low-boiling refrigerant stored in the isolation tank increases, the two-component refrigerant in the high-temperature side secondary refrigerant circulation circuit has a high ratio of high-boiling refrigerant and excellent cooling efficiency. Thereby, the amount of latent heat released by the high temperature side evaporator is increased, and the boiling cooling performance is improved. On the other hand, after the operation of the refrigerator is stopped, the low-boiling point refrigerant stored in the isolation tank is mixed with the high-boiling point refrigerant to obtain a two-component refrigerant with an increased ratio of the low-boiling point refrigerant. However, it is possible to make the two-component refrigerant difficult to freeze.
しかしながら、特許文献1の冷却庫において、高温側二次冷媒循環回路では、二成分冷媒が相変化して高温側二次冷媒循環回路内を自然循環している。このため、高温側二次冷媒循環回路内での二成分冷媒の循環速度が遅く、冷却効率が低いものであった。そこで、冷却効率を向上させるために二成分冷媒を高温側二次冷媒循環回路内で強制循環させることが考えられる。 However, in the refrigerator of Patent Document 1, in the high temperature side secondary refrigerant circulation circuit, the two-component refrigerant undergoes a phase change and naturally circulates in the high temperature side secondary refrigerant circulation circuit. For this reason, the circulation speed of the two-component refrigerant in the high-temperature side secondary refrigerant circulation circuit is slow, and the cooling efficiency is low. In order to improve the cooling efficiency, it is conceivable to forcibly circulate the two-component refrigerant in the high temperature side secondary refrigerant circulation circuit.
二成分冷媒を高温側二次冷媒循環回路内で強制循環させると、高温側蒸発器に供給された二成分冷媒の一部が沸騰せずに液体のまま高温側蒸発器を通過することになる。すると、液体のまま高温側蒸発器を通過した二成分冷媒が、低沸点冷媒が貯留されている隔離槽に流入してしまい、隔離槽に貯留された低沸点冷媒と液体のまま高温側蒸発器を通過した二成分冷媒とが混合されてしまう。その結果、隔離槽に低沸点冷媒を貯留しつつ、高温側二次冷媒循環回路中の二成分冷媒を高沸点冷媒の比率の高い二成分冷媒にすることができなくなってしまい、高沸点冷媒の比率の高い二成分冷媒と低沸点冷媒の比率の高い二成分冷媒とに分離することができなくなってしまう。 When the two-component refrigerant is forcibly circulated in the high-temperature side secondary refrigerant circulation circuit, a part of the two-component refrigerant supplied to the high-temperature side evaporator passes through the high-temperature side evaporator without being boiled. . Then, the two-component refrigerant that has passed through the high-temperature side evaporator in the liquid state flows into the isolation tank in which the low-boiling point refrigerant is stored, and the high-temperature side evaporator remains in the liquid state with the low-boiling point refrigerant stored in the isolation tank. The two-component refrigerant that has passed through is mixed. As a result, while the low boiling point refrigerant is stored in the isolation tank, the two component refrigerant in the high temperature side secondary refrigerant circulation circuit cannot be changed to a two component refrigerant having a high ratio of the high boiling point refrigerant. It becomes impossible to separate the two-component refrigerant having a high ratio and the two-component refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant.
本発明の目的は、混合冷媒を強制循環させたとしても、高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒と低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒とに分離することができる沸騰冷却装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a boiling cooling device capable of separating a mixed refrigerant having a high ratio of high boiling point refrigerant and a mixed refrigerant having a high ratio of low boiling point refrigerant even if the mixed refrigerant is forcedly circulated. is there.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも高沸点冷媒及び低沸点冷媒の二種類が混合された混合冷媒が冷媒移送手段によって循環流路を強制循環させられるとともに、前記循環流路上に設けられる熱交換器において前記混合冷媒と被冷却体との間で熱交換が行われる沸騰冷却装置であって、前記循環流路上に配置される第1貯留部と、前記第1貯留部に配置される第1凝縮部と、前記第1凝縮部の温度を前記混合冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整する第1温度調整部と、前記第1貯留部に対して蒸気通路によって連結される第2貯留部と、前記第2貯留部に配置される第2凝縮部と、前記第2凝縮部の温度を前記第1凝縮部の温度よりも低い温度に調整する第2温度調整部と、前記第2貯留部に貯留された混合冷媒を前記循環流路へ還流させる還流路と、を備えたことを要旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a mixed refrigerant in which at least two kinds of a high-boiling point refrigerant and a low-boiling point refrigerant are mixed is forcedly circulated through a circulation channel by a refrigerant transfer means, A boiling cooling device in which heat is exchanged between the mixed refrigerant and an object to be cooled in a heat exchanger provided on a circulation channel, wherein the first storage unit is disposed on the circulation channel, and the first A first condensing unit disposed in the storing unit, a first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the first condensing unit to a boiling point of the mixed refrigerant and lower than a condensing point, and the first storing unit And adjusting the temperature of the second condensing part connected to the steam passage, the second condensing part arranged in the second accumulating part, and the temperature of the second condensing part to be lower than the temperature of the first condensing part. Stored in the second temperature adjustment unit and the second storage unit. The mixed refrigerant is summarized as further comprising a, a recirculation passage that recirculates into the circulation flow path.
この発明によれば、第1貯留部に配置される第1凝縮部の温度が第1温度調整部によって混合冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整されている。このため、熱交換器を通過し第1貯留部に流入した混合冷媒は、第1凝縮部によって凝縮されて液化された高沸点冷媒を多く含む液体の混合冷媒と、第1凝縮部によって凝縮されなかった低沸点冷媒を多く含む気体の混合冷媒とに分離される。そして、第1貯留部には高沸点冷媒を多く含む混合冷媒が貯留される。また、第2貯留部に配置される第2凝縮部の温度が第2温度調整部によって第1凝縮部の温度よりも低い温度に調整されている。このため、第1貯留部から第2貯留部に流入した低沸点冷媒を多く含む気体の混合冷媒は、第2凝縮部によって凝縮されて液化され、第2貯留部に貯留される。よって、第1貯留部には高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒が貯留されるとともに、第2貯留部には低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒が貯留される。したがって、混合冷媒を冷媒移送手段を用いて循環流路を強制循環させたとしても、混合冷媒を高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒と低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒とに分離することができる。 According to this invention, the temperature of the 1st condensation part arrange | positioned at a 1st storage part is more than the boiling point of a mixed refrigerant by the 1st temperature adjustment part, and is adjusted below the condensation point. For this reason, the mixed refrigerant that has passed through the heat exchanger and has flowed into the first storage section is condensed by the first condensed section and the liquid mixed refrigerant containing a large amount of high-boiling refrigerant condensed and liquefied by the first condensing section. It is separated into a gaseous mixed refrigerant containing a large amount of low-boiling-point refrigerant. And the mixed refrigerant | coolant which contains many high boiling-point refrigerant | coolants is stored in a 1st storage part. Moreover, the temperature of the 2nd condensation part arrange | positioned at a 2nd storage part is adjusted to the temperature lower than the temperature of a 1st condensation part by the 2nd temperature adjustment part. For this reason, the gaseous mixed refrigerant | coolant which contains many low boiling-point refrigerant | coolants which flowed into the 2nd storage part from the 1st storage part is condensed and liquefied by the 2nd condensation part, and is stored by the 2nd storage part. Therefore, while the mixed refrigerant with a high ratio of a high boiling point refrigerant is stored in the 1st storage part, the mixed refrigerant with a high ratio of a low boiling point refrigerant is stored in the 2nd storage part. Therefore, even if the mixed refrigerant is forcibly circulated through the circulation channel using the refrigerant transfer means, the mixed refrigerant can be separated into a mixed refrigerant having a high ratio of high boiling point refrigerant and a mixed refrigerant having a high ratio of low boiling point refrigerant. it can.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記循環流路上における前記第1貯留部の下流側であって、且つ前記熱交換器の上流側には第1制御弁が配設されるとともに、前記還流路上には第2制御弁が配設され、前記第1制御弁及び前記第2制御弁の開閉制御を行う制御部がさらに設けられるとともに、前記沸騰冷却装置の動作時において、少なくとも前記第1制御弁が開弁されるとともに前記第2制御弁が閉弁される制御が前記制御部によって行われ、前記沸騰冷却装置の停止前において、少なくとも前記第2制御弁が開弁される制御が前記制御部によって行われることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a first control valve is provided downstream of the first storage section on the circulation flow path and upstream of the heat exchanger. And a second control valve is disposed on the reflux path, and a controller for controlling opening and closing of the first control valve and the second control valve is further provided, and the operation of the boiling cooling device At the time, at least the first control valve is opened and the second control valve is closed by the control unit, and before the boiling cooling device is stopped, at least the second control valve is The gist is that the control to be opened is performed by the control unit.
この発明によれば、沸騰冷却装置の動作時は、混合冷媒が強制循環させられながら、高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒が第1貯留部に、また低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒が第2貯留部にそれぞれ分離される。そして、第1貯留部に分離された高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒を循環流路に循環させることができる。したがって、熱交換器内に潜熱の高い混合冷媒を供給することができ、低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒による沸騰冷却と比較して、冷却性能を向上させることができる。また、沸騰冷却装置の停止前は、第2貯留部に貯留された低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒が還流路を介して循環流路に全て還流される。これにより、循環流路内を流れる混合冷媒における低沸点冷媒の組成比は、動作前の状態と同じ組成比となるため、低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒とすることができ、寒冷地において混合冷媒が凍結してしまうことを防止することができる。 According to the present invention, during the operation of the boiling cooling device, while the mixed refrigerant is forcedly circulated, the mixed refrigerant having a high ratio of the high boiling point refrigerant is supplied to the first storage part and the mixed refrigerant having the high ratio of the low boiling point refrigerant is set. It isolate | separates into a 2nd storage part, respectively. And the mixed refrigerant | coolant with a high ratio of the high boiling point refrigerant | coolant isolate | separated by the 1st storage part can be circulated to a circulation flow path. Therefore, the mixed refrigerant having high latent heat can be supplied into the heat exchanger, and the cooling performance can be improved as compared with the boiling cooling by the mixed refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant. In addition, before the boiling cooling device is stopped, the mixed refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant stored in the second storage unit is all returned to the circulation channel via the reflux channel. Thereby, since the composition ratio of the low boiling point refrigerant in the mixed refrigerant flowing in the circulation channel becomes the same composition ratio as the state before the operation, it can be a mixed refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant. It is possible to prevent the mixed refrigerant from freezing.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記沸騰冷却装置の停止前において、前記第1制御弁が閉弁されるとともに前記第2制御弁が開弁される制御が前記制御部によって行われることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the control according to the second aspect, wherein the first control valve is closed and the second control valve is opened before the boiling cooling device is stopped. The gist is to be performed by the control unit.
この発明によれば、第2貯留部に貯留された低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒を還流路を介して循環流路に全て還流させるとともに、第2貯留部に貯留された低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒を第1貯留部内に流入させて、第1貯留部内に貯留されている高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒と混合することができる。これにより、第1貯留部に貯留された混合冷媒における低沸点冷媒の組成比は、動作前の状態と同じ組成比となるため、低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒とすることができる。 According to the present invention, the mixed refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant stored in the second storage unit is recirculated to the circulation channel via the reflux path, and the low boiling point refrigerant stored in the second storage unit is recirculated. A mixed refrigerant having a high ratio can be caused to flow into the first storage part, and can be mixed with a mixed refrigerant having a high ratio of the high boiling point refrigerant stored in the first storage part. Thereby, since the composition ratio of the low boiling point refrigerant in the mixed refrigerant stored in the first storage unit becomes the same composition ratio as that before the operation, the mixed refrigerant having a high ratio of the low boiling point refrigerant can be obtained.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載の発明において、前記沸騰冷却装置の動作時において、動作開始時は前記第1制御弁及び前記第2制御弁が開弁され、前記第1貯留部に貯留された混合冷媒全体に対する前記低沸点冷媒の組成比が所定の組成比となった場合に前記第2制御弁が閉弁される制御が前記制御部によって行われることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the invention, in the invention of the second or third aspect, when the boiling cooling device is in operation, the first control valve and the second control valve are opened at the start of the operation. When the composition ratio of the low-boiling-point refrigerant with respect to the entire refrigerant mixture stored in the first storage section reaches a predetermined composition ratio, the control section performs control for closing the second control valve. Is the gist.
この発明によれば、第1貯留部に貯留された混合冷媒全体に対する低沸点冷媒の組成比が所定の組成比となったら、制御部によって第2制御弁が閉弁されて、第1貯留部に貯留された高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒のみを循環管路を介して熱交換器へ供給することができる。ここで、「所定の組成比」とは、第1貯留部に貯留された混合冷媒が高沸点冷媒の比率の高い二成分冷媒であると判断できる混合冷媒全体に対する低沸点冷媒の組成比のことを言う。 According to this invention, when the composition ratio of the low-boiling-point refrigerant with respect to the entire mixed refrigerant stored in the first storage unit reaches a predetermined composition ratio, the control unit closes the second control valve, and the first storage unit It is possible to supply only the mixed refrigerant having a high ratio of the high boiling point refrigerant stored in the heat exchanger to the heat exchanger via the circulation line. Here, the “predetermined composition ratio” is a composition ratio of the low boiling point refrigerant to the whole mixed refrigerant that can be determined that the mixed refrigerant stored in the first storage unit is a two-component refrigerant having a high ratio of the high boiling point refrigerant. Say.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、
前記第2温度調整部は、前記第2凝縮部の温度を前記混合冷媒の沸点以下に調整することを要旨とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4,
The gist of the second temperature adjusting unit is to adjust the temperature of the second condensing unit below the boiling point of the mixed refrigerant.
この発明によれば、第1貯留部から第2貯留部に流入した低沸点冷媒を多く含む気体の混合冷媒は、第2凝縮部によって全て凝縮されて液化され、第2貯留部に貯留される。よって、第2凝縮部によって凝縮されずに気体の混合冷媒が第2貯留部内に残ってしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, the gaseous mixed refrigerant containing a large amount of the low-boiling-point refrigerant that has flowed into the second reservoir from the first reservoir is condensed and liquefied by the second condenser, and is stored in the second reservoir. . Therefore, it can suppress that the gaseous mixed refrigerant | coolant remains in the 2nd storage part, without being condensed by the 2nd condensation part.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記第1温度調整部は、前記熱交換器との熱交換により受けた熱を利用することを要旨とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the first temperature adjustment unit uses heat received by heat exchange with the heat exchanger. This is the gist.
この発明によれば、例えば、第1温度調整部としてヒータを用いた場合のように、ヒータを作動させるための電力を確保する必要が無くなるため、第1温度調整部を作動させるために電力が必要となる構成と比較して、沸騰冷却装置全体を省エネルギー化することができる。 According to the present invention, for example, when a heater is used as the first temperature adjustment unit, it is not necessary to secure electric power for operating the heater. Therefore, electric power is required to operate the first temperature adjustment unit. Compared with the required configuration, the entire boiling cooling device can be saved.
この発明によれば、混合冷媒を強制循環させたとしても、高沸点冷媒の比率の高い混合冷媒と低沸点冷媒の比率の高い混合冷媒とに分離することができる。 According to this invention, even if the mixed refrigerant is forcibly circulated, it can be separated into a mixed refrigerant having a high ratio of high boiling point refrigerant and a mixed refrigerant having a high ratio of low boiling point refrigerant.
以下、本発明の沸騰冷却装置を車両の排気ガス再循環装置(EGR:Exhaust Gas Recirculation)に設けられるEGRガスの冷却装置(EGRクーラ)に具体化した一実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。この沸騰冷却装置10では、混合冷媒として二成分冷媒を循環使用するとともに、被冷却体としてのEGRガスと二成分冷媒とを熱交換器11で熱交換させ、二成分冷媒の一部を沸騰させてEGRガスを冷却する。なお、図1には図示しないが、沸騰冷却装置10の熱交換器11には、EGRガスが流れるEGR通路が通過している。また、本実施形態における二成分冷媒は、高沸点冷媒としての水と低沸点冷媒としてのエチルアルコールとが混合されてなる。
Hereinafter, an embodiment in which the boiling cooling device of the present invention is embodied in an EGR gas cooling device (EGR cooler) provided in an exhaust gas recirculation (EGR) of a vehicle according to FIGS. 1 and 2. explain. In the boiling
図1に示すように、沸騰冷却装置10の熱交換器11は第1の配管14を介して第1タンク12と接続されるとともに、第1タンク12は蒸気通路としての第2の配管15を介して第2タンク13と接続されている。また、第1タンク12と熱交換器11とを接続するように第3の配管16が設けられるとともに、第2タンク13と第3の配管16とを接続するように還流路としての第4の配管17が設けられている。また、第3の配管16には冷媒移送手段としてのポンプP1が配設されている。ポンプP1は、車両に設けられた図示しない駆動源と接続されている。
As shown in FIG. 1, the
そして、本実施形態における沸騰冷却装置10では、車両の運転に伴って駆動源が駆動され、ポンプP1が駆動すると、ポンプP1によって二成分冷媒が熱交換器11、第1の配管14、第1タンク12及び第3の配管16を強制循環するようになっている。すなわち、本実施形態では、熱交換器11、第1の配管14、第1タンク12及び第3の配管16によって、二成分冷媒が強制循環させられる循環流路が構成されている。
And in the boiling
また、第3の配管16において、第3の配管16と第4の配管17との接続箇所Sよりも第1タンク12側の部位には、第1制御弁18が配設されている。また、第4の配管17には第2制御弁19が配設されている。各制御弁18,19は、制御部としてのECU(電子制御装置)31からの指令で開閉駆動されるようになっている。
Further, in the
沸騰冷却装置10には、二成分冷媒とは別の冷媒を図1に示す矢印Rに示す方向へ循環させるための循環管路21が設けられている。この循環管路21の一部は、車両に搭載されたラジエータ20を通過するようになっており、循環管路21を循環する冷媒は、ラジエータ20で冷却されるようになっている。循環管路21におけるラジエータ20の下流側には、循環管路21内で冷媒を強制循環させるためのポンプP2が配設されている。ポンプP2は、車両に設けられた図示しない駆動源と接続されている。
The boiling
循環管路21において、冷媒の流通方向におけるラジエータ20の上流側の一部は、第1タンク12内に引き込まれており、この引き込まれた部位により第1タンク12内で二成分冷媒を凝縮させる第1凝縮部21aが形成されている。また、循環管路21において、冷媒の流通方向におけるポンプP2よりも下流側の一部は、第2タンク13内に引き込まれており、この引き込まれた部位により第2タンク13内で二成分冷媒を凝縮させる第2凝縮部21bが形成されている。さらに、循環管路21において、冷媒の流通方向における第2凝縮部21bより下流側であり、第1凝縮部21aより上流側にはヒータHが設けられている。
In the
ヒータHは、図示しない電力供給源から電力が供給されることで作動するようになっており、ヒータHは、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度が、二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下になるように調整され、このヒータHは、第1温度調整部として機能する。なお、電力供給源からヒータHへの電力供給制御及び温度調整制御は、ECU31によって行われている。
The heater H operates by being supplied with electric power from a power supply source (not shown), and the heater H has a temperature of the refrigerant flowing through the
循環管路21を循環する冷媒は、ラジエータ20を通過する際に、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度よりも低い温度である二成分冷媒の沸点以下の温度になるように冷却されることにより、第2凝縮部21b内を流れる冷媒の温度が、二成分冷媒の沸点以下の温度となるように調整され、ラジエータ20は、第2温度調整部として機能する。
When the refrigerant circulating in the
ここで、水とエチルアルコールを混合した二成分冷媒は、相変化における圧力が一定である場合、図2のような気液平衡関係が理論的に求められる。図2は、横軸が二成分冷媒全体に対するエチルアルコールの組成比Xを表し、縦軸が温度を表している。すなわち、図2において、組成比X=0は水のみの組成特性を表し、組成比X=1.0はエチルアルコールのみの組成特性を表す。また、二成分冷媒の初期組成比が決まると、図2に示すように、それぞれの温度及び圧力に対する液相線L1、気相線L2が決まり、この液相線L1よりも下の領域は過冷却状態、気相線L2よりも上の領域は過熱状態、液相線L1と気相線L2とで囲まれた領域は気液二相状態と決まる。つまり、液相線L1上の温度は、エチルアルコールの組成比Xと対応した二成分冷媒の沸点となる。また、気相線L2上の温度は、エチルアルコールの組成比Xと対応した二成分冷媒の凝縮点となる。 Here, in the case of a two-component refrigerant in which water and ethyl alcohol are mixed, a vapor-liquid equilibrium relationship as shown in FIG. 2 is theoretically obtained when the pressure in phase change is constant. In FIG. 2, the horizontal axis represents the composition ratio X of ethyl alcohol with respect to the entire two-component refrigerant, and the vertical axis represents temperature. That is, in FIG. 2, the composition ratio X = 0 represents the composition characteristic of only water, and the composition ratio X = 1.0 represents the composition characteristic of only ethyl alcohol. Further, when the initial composition ratio of the two-component refrigerant is determined, as shown in FIG. 2, the liquidus line L1 and the gas phase line L2 for each temperature and pressure are determined, and the region below the liquidus line L1 is excessive. In the cooling state, the region above the gas phase line L2 is determined as an overheated state, and the region surrounded by the liquid phase line L1 and the gas phase line L2 is determined as a gas-liquid two-phase state. That is, the temperature on the liquidus line L1 is the boiling point of the two-component refrigerant corresponding to the composition ratio X of ethyl alcohol. Further, the temperature on the gas phase line L2 becomes a condensation point of the two-component refrigerant corresponding to the composition ratio X of ethyl alcohol.
図2において、例えば、エチルアルコールの組成比X=X1である初期組成比割合の二成分冷媒が、二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下の温度である温度T1で凝縮された場合、二成分冷媒は、液相線L1上の水を多く含む組成比X=X2の液体の二成分冷媒と、気相線L2上のエチルアルコールを多く含む組成比X=X3の気体の二成分冷媒とに分離される。この気液二相の二成分冷媒のうち、液体の二成分冷媒は水の濃度が高く、気体の二成分冷媒はエチルアルコールの濃度が高くなっている。 In FIG. 2, for example, a case where a two-component refrigerant having an initial composition ratio of ethyl alcohol with a composition ratio X = X1 is condensed at a temperature T1 that is equal to or higher than the boiling point of the two-component refrigerant and equal to or lower than the condensation point. The two-component refrigerant is a liquid two-component refrigerant having a composition ratio X = X2 containing a lot of water on the liquidus line L1, and a gas two-component refrigerant containing a composition ratio X = X3 containing a lot of ethyl alcohol on the gas phase line L2. Separated into refrigerant. Among the gas-liquid two-phase two-component refrigerant, the liquid two-component refrigerant has a high water concentration, and the gas two-component refrigerant has a high ethyl alcohol concentration.
本実施形態の沸騰冷却装置10は、上述した二成分冷媒の気液平衡関係を利用するため、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度が、ヒータHにより二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下になるように調整されている。
Since the boiling
次に、上記構成の沸騰冷却装置10における動作について説明する。
まず、車両が停止している状態においては、二成分冷媒は全て第1タンク12内に貯蔵されている。車両の運転が開始されると、ポンプP2が駆動して循環管路21を冷媒が循環する。そして、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度が、ヒータHにより二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整されるとともに、第2凝縮部21b内を流れる冷媒の温度が、ラジエータ20により二成分冷媒の沸点以下に調整される。また、ECU31は、第1制御弁18及び第2制御弁19を開弁させる。このとき、ECU31は、第1制御弁18の開度が第2制御弁19の開度よりも大きくなるように、第1制御弁18及び第2制御弁19を制御する。また、車両の運転に伴って駆動源が駆動するとともに、駆動源からの動力によってポンプP1が駆動され、このポンプP1の駆動によって、第1タンク12内に貯留されていた二成分冷媒は、第3の配管16を介して熱交換器11へ供給される。
Next, the operation in the boiling
First, in a state where the vehicle is stopped, all of the two-component refrigerant is stored in the
熱交換器11では、EGR通路から熱交換器11に流入されたEGRガスと、二成分冷媒との熱交換が行われ、EGRガスは二成分冷媒の沸騰に伴い潜熱で冷却される。このEGRガスと二成分冷媒との熱交換によって、二成分冷媒は、加熱されて沸騰することで気化され気体となった二成分冷媒と、液体のまま熱交換器11を通過する二成分冷媒との二種類が混在した気液二相状態となる。この気液二相状態である二成分冷媒は、熱交換器11内を通過した後、第1の配管14を介して第1タンク12内に流入される。
In the
液体のまま熱交換器11を通過した二成分冷媒はそのまま第1タンク12内に貯留されるとともに、熱交換器11内において沸騰して気体となった二成分冷媒は、第1タンク12内において、第1凝縮部21aと接触する。ここで、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度は、二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下にヒータHにより調整されている。よって、熱交換器11内において沸騰して気体となった二成分冷媒は、図2に示す二成分冷媒の気液平衡関係より、第1凝縮部21aによって凝縮されて液化された水を多く含む液体の二成分冷媒と、第1凝縮部21aによって凝縮されなかったエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒とに分離される。
The two-component refrigerant that has passed through the
水を多く含む液体の二成分冷媒は、第1タンク12内にそのまま貯留される。よって、第1タンク12内には、液体のまま熱交換器11を通過した二成分冷媒と、第1凝縮部21aによって凝縮されて液化された水を多く含む液体の二成分冷媒とが貯留された状態となる。
The liquid two-component refrigerant containing a large amount of water is stored in the
一方、第1凝縮部21aによって凝縮されなかったエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第1タンク12に貯留されずに第2の配管15を介して第2タンク13に流入する。そして、第2タンク13内に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第2タンク13内において、第2凝縮部21bと接触する。ここで、第2凝縮部21b内を流れる冷媒は、ラジエータ20により二成分冷媒の沸点以下の温度に冷却されているため、第2タンク13に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第2凝縮部21bによって全て凝縮されて液化されるとともに、第2タンク13内に貯留される。
On the other hand, the gaseous two-component refrigerant that contains a large amount of ethyl alcohol that has not been condensed by the
よって、第1タンク12には水の比率の高い二成分冷媒が貯留されるとともに、第2タンク13にはエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒が貯留され、二成分冷媒を強制循環させたとしても、水の比率の高い二成分冷媒とエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒とに分離することができる。
Therefore, the two-component refrigerant having a high water ratio is stored in the
第1タンク12内に貯留された二成分冷媒全体に対するエチルアルコールの組成比が所定の組成比(例えば、組成比X=5%以下)となったら、ECU31は、第1制御弁18を開弁状態のままとするとともに、第2制御弁19を閉弁する。その結果、熱交換器11には、第1タンク12内に貯留された水の比率の高い二成分冷媒のみを供給することができ、熱交換器11内に潜熱の高い二成分冷媒を供給することができる。ここで、「所定の組成比」とは、第1タンク12内に貯留された二成分冷媒が水の比率の高い二成分冷媒であると判断できる二成分冷媒全体に対するエチルアルコールの組成比のことを言う。
When the composition ratio of ethyl alcohol to the entire two-component refrigerant stored in the
また、車両を停止する際には、ECU31は、第1制御弁18を閉弁させるとともに第2制御弁19を開弁させる。すると、第2タンク13内に貯留されたエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒が第4の配管17、第3の配管16、熱交換器11及び第1の配管14を介して第1タンク12内に全て還流される。これにより、第1タンク12内に貯留された二成分冷媒におけるエチルアルコールの組成比は、車両の運転が開始される前の状態と同じ組成比となるため、エチルアルコールの比率の高い二成分冷媒とすることができ、寒冷地において二成分冷媒が凍結してしまうことを防止することができる。
When stopping the vehicle, the ECU 31 closes the
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)沸騰冷却装置10の循環流路を構成する第1タンク12には第1凝縮部21aが設けられ、第2タンク13には第2凝縮部21bが設けられている。そして、第1凝縮部21aは、ヒータHにより二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整され、第2凝縮部21bは、ラジエータ20により二成分冷媒の沸点以下に調整される。よって、第1タンク12内に流入した二成分冷媒は、第1凝縮部21aによって、凝縮されて液化された水を多く含む液体の二成分冷媒と、第1凝縮部21aによって凝縮されなかったエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒とに分離される。さらに、第1タンク12から第2タンク13内に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第2凝縮部21bによって、全て凝縮されて液化されて第2タンク13内に貯留される。よって、循環流路での二成分冷媒の流通方向において、第1凝縮部21aが配置された第1タンク12の下流に第2凝縮部21bが配置された第2タンク13を設けることで、循環流路に二成分冷媒を強制循環させながらも、第1タンク12に水の比率の高い二成分冷媒を、第2タンク13にエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒を貯留できる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)冷媒流路上における第1タンク12の下流側であって、且つ熱交換器11の上流側には第1制御弁18が配設されるとともに、第4の配管17には第2制御弁19が配設されている。そして、第1タンク12内に貯留された二成分冷媒全体に対するエチルアルコールの組成比が所定の組成比となったとき、第1制御弁18が開弁された状態にあり第2制御弁19が閉弁された状態であると、熱交換器11には第1タンク12内に貯留された水の比率の高い二成分冷媒のみを供給することができる。したがって、熱交換器11内に潜熱の高い二成分冷媒を供給することができ、エチルアルコールの比率の高い二成分冷媒による沸騰冷却と比較して、冷却性能を向上させることができる。
(2) A
(3)車両を停止する際には、第1制御弁18を閉弁させるとともに第2制御弁19を開弁させ、第2タンク13内に貯留されたエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒を第4の配管17、第3の配管16、熱交換器11及び第1の配管14を介して第1タンク12内に全て還流させる。これにより、第1タンク12内に貯留された二成分冷媒におけるエチルアルコールの組成比は、車両の運転が開始される前の状態と同じ組成比となるため、エチルアルコールの比率の高い二成分冷媒とすることができ、寒冷地において二成分冷媒が凍結してしまうことを防止することができる。
(3) When stopping the vehicle, the
(4)第2凝縮部21bは、ラジエータ20により二成分冷媒の沸点以下に調整されている。よって、第1タンク12から第2タンク13に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第2凝縮部21bによって全て凝縮されて液化され、第2タンク13内に貯留される。したがって、第1タンク12から第2タンク13に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒が、第2凝縮部21bによって凝縮されずに第2タンク13内に残ってしまうことを抑制することができる。
(4) The
(5)沸騰冷却装置10は、第1凝縮部21aが設けられた第1タンク12と、第2凝縮部21bが設けられた第2タンク13とを備えている。よって、熱交換器11内において急激に温度が上昇して、水の比率の高い二成分冷媒とエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒とが同期して沸騰してしまったとしても、第1タンク12には水の比率の高い二成分冷媒を、第2タンク13にはエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒を貯留することができる。
(5) The boiling
(6)沸騰冷却装置10には循環管路21が設けられるとともに、循環管路21は、第1タンク12及び第2タンク13内をそれぞれ通過するようになっている。よって、第1タンク12及び第2タンク13にそれぞれ別の循環管路を設けて、第1タンク12に対応する循環管路の一部を第1凝縮部とし、第2タンクに対応する循環管路の一部を第2凝縮部とする場合と比べて、沸騰冷却装置10全体の構成を簡素化することができる。
(6) The boiling
(7)車両に搭載されているラジエータ20を第2温度調整部として利用しているため、第2温度調整部として別の装置を搭載する場合と比較して、車両自体を小型化することができる。
(7) Since the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、図3に示すように、循環管路21における冷媒の流通方向を逆にするとともに、第1温度調整部を第1タンク12より上流側に設けた受熱部41としてもよい。受熱部41は、EGR通路から熱交換器11に流入されるEGRガスの熱を直接受けるものである。なお、循環管路21は、ラジエータ20を通過した後に第2タンク13内に循環管路21の一部が引き込まれている。この場合、受熱部41が受けるEGRガスからの熱量に応じて、循環管路21内を流れる冷媒の流量をポンプP2で調整することで、第1凝縮部21a内を流れる冷媒の温度を二成分冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整するようにする。これによれば、ヒータHを作動させるための電力を確保する必要が無くなるため、循環管路21にヒータHを設ける場合と比較して、沸騰冷却装置10全体を省エネルギー化することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, as shown in FIG. 3, the refrigerant flow direction in the
○ 実施形態において、第1制御弁18及び第2制御弁19を省略してもよい。例えば、図4に示すように、第1タンク12は、第2タンク13よりも重力方向(図4に示す矢印Gの方向)下方に位置するように第2タンク13の下面に接合されている。また、第3の配管16の一端側は第1タンク12内に引き込まれるとともに、他端は熱交換器11と接続されている。さらに、第3の配管16に設けられるポンプP1は、第1タンク12内に配置されている。第1の配管14は、熱交換器11と第1タンク12とを接続している。したがって、熱交換器11、第1の配管14、第1タンク12及び第3の配管16によって、二成分冷媒が強制循環させられる循環流路が構成されている。
In the embodiment, the
第1タンク12と第2タンク13との接合面には、第1タンク12内と第2タンク13内とを連通させるとともに、第2タンク13内に向かって突出するように形成される蒸気通路15aが設けられている。蒸気通路15aの突出方向の長さは、第2タンク13内に貯留される液体の二成分冷媒の貯留面よりも、蒸気通路15aにおける第2タンク13内に開口する開口面のほうが高くなるように設定されている。また、第1タンク12と第2タンク13との接合面には、第1タンク12内と第2タンク13内とを連通させるとともに、第1タンク12内に向かって突出するように形成される還流路17aが設けられている。還流路17aの径は、蒸気通路15aの径よりも非常に小さくなっている。
A steam passage formed on the joint surface between the
循環管路21は、ヒータHを通過した後に第1タンク12内を通過するように引き込まれており、この引き込まれた部位により第1凝縮部21aが形成されている。また、循環管路21は、ラジエータ20を通過した後に第2タンク13内を通過するように引き込まれており、この引き込まれた部位により第2凝縮部21bが形成されている。
The
そして、ポンプP1が駆動することで、第1タンク12内に貯留されている二成分冷媒が第3の配管16の先端を介して循環流路を強制循環させられるとともに、第1凝縮部21aで凝縮されなかったエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、蒸気通路15aを介して第2タンク13内へ流入する。ここで、還流路17aの径は、蒸気通路15aの径よりも非常に小さくなっているため、第2凝縮部21bによって全て凝縮されて液化した二成分冷媒が、還流路17aを介して第1タンク12内に一気に還流されることを抑制している。よって、第1制御弁18及び第2制御弁19を省略した沸騰冷却装置10において、二成分冷媒が強制循環させられたとしても、第1タンク12に水の比率の高い二成分冷媒を、第2タンク13にエチルアルコールの比率の高い二成分冷媒を貯留できる。
When the pump P1 is driven, the two-component refrigerant stored in the
○ 実施形態において、車両の運転が開始されると、ECU31は、第1制御弁18の開度が第2制御弁19の開度よりも大きくなるように、第1制御弁18及び第2制御弁19の開度を制御したが、これに限らない。例えば、車両の運転が開始されると、ECU31は、第1制御弁18を開弁するとともに、第2制御弁19を閉弁するように制御してもよい。これによれば、第1制御弁18及び第2制御弁19の開度の調整が必要なくなるため、開度の調整ができない開閉のみ可能である構造の簡素化された開閉弁を用いることができる。
In the embodiment, when the operation of the vehicle is started, the ECU 31 controls the
○ 実施形態において、車両を停止する際には、第1制御弁18を閉弁させるとともに第2制御弁19を開弁させたが、これに限らない。例えば、車両を停止する際には、一旦、第1制御弁18及び第2制御弁19を開弁させるとともに、第1タンク12内の二成分冷媒と第2タンク13内の二成分冷媒とが循環流路内で混ざり合ってから第1制御弁18を閉弁させ、第1タンク12内に全ての二成分冷媒を還流させるようにしてもよい。
In the embodiment, when the vehicle is stopped, the
○ 実施形態において、第2凝縮部21bの温度は、ラジエータ20により二成分冷媒の沸点以下に調整されるようにしたが、これに限らず、第2凝縮部21bの温度が、第1凝縮部21aの温度よりも低い温度に調整されるようにしてもよい。この場合であっても、第1タンク12から第2タンク13に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒は、第2凝縮部21bによって凝縮されて液化され、第2タンク13内に貯留される。しかし、第1タンク12から第2タンク13に流入したエチルアルコールを多く含む気体の二成分冷媒を凝縮して液化するためには、第2凝縮部21bの温度を二成分冷媒の沸点以下に調整するほうが好ましい。
In the embodiment, the temperature of the
○ 実施形態において、循環管路21は、第1タンク12及び第2タンク13内をそれぞれ通過するようになっているが、これに限らない。例えば、第1タンク12及び第2タンク13にそれぞれ別の循環管路を設けて、第1タンク12に対応する循環管路の一部を第1凝縮部とし、第2タンク13に対応する循環管路の一部を第2凝縮部としてもよい。この場合、第1タンク12に対応する循環管路に第1温度調整部を設けるとともに、第2タンク13に対応する循環管路に第2温度調整部を設けるようにする。
In the embodiment, the
○ 実施形態において、第1凝縮部21a及び第2凝縮部21bは、循環管路21の一部が第1タンク12及び第2タンク13内にそれぞれ引き込まれることで設けられていたが、これに限らない。例えば、第1タンク12の外壁を冷却することができる第1凝縮部を設けるとともに、第2タンク13の外壁を冷却することができる第2凝縮部を設けるようにしてもよい。このような場合、第1凝縮部及び第2凝縮部は液冷に限らず、空冷であってもよい。
In the embodiment, the
○ 実施形態において、第2タンク13内に貯留された二成分冷媒は、第4の配管17を介して第3の配管16に還流させるようにしたが、これに限らない。例えば、第2タンク13内に貯留された二成分冷媒を第1タンク12内に直接流入させるようにしたり、熱交換器11に直接流入させたりするようにしてもよい。
In the embodiment, the two-component refrigerant stored in the
○ 実施形態において、第1制御弁18を省略してもよい。この場合、例えば、第1タンク12を熱交換器11よりも重力方向下方に配置するとともに、沸騰冷却装置10(ポンプP1)を停止したときに、循環流路を流れる二成分冷媒が重力によって第1タンク12に向かって自然に落下して、第1タンク12内に二成分冷媒が貯留されるようにする。
In the embodiment, the
○ 実施形態において、二成分冷媒は、高沸点冷媒としての水と低沸点冷媒としてのエチルアルコールとが混合されてなるが、これに限らず、二種類の異なる沸点の冷媒を混合してなる二成分冷媒であれば、高沸点冷媒及び低沸点冷媒の種類は特に限定されない。 In the embodiment, the two-component refrigerant is a mixture of water as a high-boiling point refrigerant and ethyl alcohol as a low-boiling point refrigerant, but is not limited to this. If it is a component refrigerant | coolant, the kind of a high boiling point refrigerant | coolant and a low boiling point refrigerant | coolant will not be specifically limited.
○ 実施形態において、混合冷媒として高沸点冷媒と低沸点冷媒との二種類からなる二成分冷媒を用いたが、これに限らず、少なくとも高沸点冷媒及び低沸点冷媒の二種類が混合されるとともに、さらに加えて数種類の冷媒が混合された混合冷媒を用いてもよい。 In the embodiment, a two-component refrigerant consisting of two types of high-boiling point refrigerant and low-boiling point refrigerant is used as the mixed refrigerant. However, the present invention is not limited to this, and at least two types of high-boiling point refrigerant and low-boiling point refrigerant are mixed. In addition, a mixed refrigerant in which several kinds of refrigerants are mixed may be used.
○ 実施形態では、沸騰冷却装置10を、EGRガスの冷却装置(EGRクーラ)に具体化したが、これに限らず、沸騰冷却装置10を、例えば、車載機器の冷却装置、冷蔵庫、及び冷凍庫等に具体化してもよい。
In the embodiment, the boiling
○ 実施形態では、被冷却体がEGRガスであったが、これに限らず、被冷却体はEGRガス以外のガス、液体、又は固体でもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
In the embodiment, the object to be cooled is EGR gas. However, the present invention is not limited to this, and the object to be cooled may be gas, liquid, or solid other than EGR gas.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(イ)前記高沸点冷媒は水であるとともに、前記低沸点冷媒はエチルアルコールであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。
(ロ)車両に搭載されることを特徴とする請求項1〜請求項6、及び前記技術的思想(イ)のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。
(A) The high-boiling point refrigerant is water, and the low-boiling point refrigerant is ethyl alcohol. The boiling cooling device according to any one of claims 1 to 6, wherein the low-boiling point refrigerant is ethyl alcohol.
(B) The boiling cooling device according to any one of claims 1 to 6, and the technical idea (a), which is mounted on a vehicle.
H…第1温度調整部としてのヒータ、P1…冷媒移送手段としてのポンプ、10…沸騰冷却装置、11…熱交換器、12…第1貯留部としての第1タンク、13…第2貯留部としての第2タンク、14…循環流路を構成する第1の配管、15…蒸気通路としての第2の配管、15a…蒸気通路、16…循環流路を構成する第3の配管、17…還流路としての第4の配管、17a…還流路、18…第1制御弁、19…第2制御弁、20…第2温度調整部としてのラジエータ、21a…第1凝縮部、21b…第2凝縮部、31…制御部としてのECU(電子制御装置)、41…受熱部。 H: Heater as first temperature adjustment unit, P1: Pump as refrigerant transfer means, 10: Boiling cooler, 11 ... Heat exchanger, 12 ... First tank as first storage unit, 13 ... Second storage unit As a second tank, 14 ... a first pipe constituting a circulation passage, 15 ... a second pipe as a steam passage, 15a ... a steam passage, 16 ... a third pipe constituting a circulation passage, 17 ... 4th piping as a reflux path, 17a ... reflux path, 18 ... 1st control valve, 19 ... 2nd control valve, 20 ... Radiator as 2nd temperature control part, 21a ... 1st condensation part, 21b ... 2nd Condensing part, 31 ... ECU (electronic control unit) as a control part, 41 ... Heat receiving part.
Claims (6)
前記循環流路上に配置される第1貯留部と、
前記第1貯留部に配置される第1凝縮部と、
前記第1凝縮部の温度を前記混合冷媒の沸点以上であり、且つ凝縮点以下に調整する第1温度調整部と、
前記第1貯留部に対して蒸気通路によって連結される第2貯留部と、
前記第2貯留部に配置される第2凝縮部と、
前記第2凝縮部の温度を前記第1凝縮部の温度よりも低い温度に調整する第2温度調整部と、
前記第2貯留部に貯留された混合冷媒を前記循環流路へ還流させる還流路と、を備えたことを特徴とする沸騰冷却装置。 A mixed refrigerant in which at least two kinds of a high-boiling point refrigerant and a low-boiling point refrigerant are mixed is forcibly circulated in the circulation channel by the refrigerant transfer means, and the mixed refrigerant and the object to be cooled in the heat exchanger provided on the circulation channel A boiling cooling device in which heat is exchanged with
A first reservoir disposed on the circulation channel;
A first condensing unit disposed in the first storage unit;
A first temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the first condensing unit to be equal to or higher than the boiling point of the mixed refrigerant and lower than the condensation point;
A second reservoir connected to the first reservoir by a steam passage;
A second condensing unit disposed in the second storage unit;
A second temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the second condensing unit to a temperature lower than the temperature of the first condensing unit;
A boiling cooling device comprising: a reflux path for refluxing the mixed refrigerant stored in the second storage section to the circulation path.
前記沸騰冷却装置の動作時において、少なくとも前記第1制御弁が開弁されるとともに前記第2制御弁が閉弁される制御が前記制御部によって行われ、
前記沸騰冷却装置の停止前において、少なくとも前記第2制御弁が開弁される制御が前記制御部によって行われることを特徴とする請求項1に記載の沸騰冷却装置。 A first control valve is disposed on the circulation flow path downstream of the first reservoir and upstream of the heat exchanger, and a second control valve is disposed on the reflux path. And a control unit for controlling the opening and closing of the first control valve and the second control valve is further provided,
During the operation of the boiling cooling device, at least the first control valve is opened and the second control valve is closed by the control unit.
2. The boiling cooling device according to claim 1, wherein at least the second control valve is controlled by the control unit before the boiling cooling device is stopped. 3.
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Cited By (1)
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JP2013160420A (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Toyota Central R&D Labs Inc | Self-excited vibration heat pipe |
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2009
- 2009-07-14 JP JP2009165758A patent/JP2011021789A/en active Pending
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JP2013160420A (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Toyota Central R&D Labs Inc | Self-excited vibration heat pipe |
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