JP2011179690A - Heat pipe type cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温部と低温部との間に接続され、内部に作動流体が封入されるヒートパイプを備えるヒートパイプ型冷却システムに関する。 The present invention relates to a heat pipe type cooling system including a heat pipe connected between a high temperature part and a low temperature part and in which a working fluid is enclosed.
電動車両として、電動モータを駆動源とする電気自動車や、電動モータ及びエンジンを搭載し、電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を主駆動源として走行するハイブリッド車両が知られ、一部で実用化されている。このような電動車両は、電動モータ及び電動モータを駆動するインバータ、電力供給のためのバッテリ等の、使用時に発熱する発熱源を備えている。このため、従来から、発熱源を冷却する構成が考えられている。 As an electric vehicle, an electric vehicle using an electric motor as a drive source, and a hybrid vehicle equipped with an electric motor and an engine and running with at least one of the electric motor and the engine as a main drive source are known and partially put into practical use. Yes. Such an electric vehicle includes a heat source that generates heat during use, such as an electric motor, an inverter that drives the electric motor, and a battery for supplying electric power. For this reason, the structure which cools a heat-generation source conventionally is considered.
例えば、特許文献1に記載されたバッテリ温度制御装置は、バッテリと放熱器との間で冷却液を循環させバッテリを冷却して温度上昇した冷却液を放熱器で冷却する冷却液循環回路と、コンプレッサとエバポレータと暖房用熱交換器とを有する冷媒循環回路と、暖房用熱交換器で温められた温液をヒータコアに循環させる温液循環回路とを備える。また、冷却液循環回路に、放熱器をバイパスして温液循環回路と閉回路を形成可能にする冷却液バイパス路を設け、冷却液循環回路に、冷却液流路を放熱器と冷却液バイパス路とのいずれかに切り換える弁により構成する第1切り換え手段を設けている。また、温液循環回路に、ヒータコアと暖房用熱交換器とのいずれか一方を遮断可能にし他方とバッテリとの間で閉回路を形成可能にする弁により構成する第2切り換え手段を設けている。
For example, the battery temperature control device described in
特許文献1に記載されたバッテリ温度制御装置では、発熱源であるバッテリの温度を制御することを目的として考えており、例えば、バッテリを急速充電する場合で冷却する場合に、冷却液循環回路の冷却液が、温液循環回路の一部のヒータコアを含む閉回路を循環するようにしている。この場合、暖房用熱交換器には冷却液が流れないようにしている。また、バッテリを急速充電する場合で加温する場合には、冷却液循環回路の冷却液が温液循環回路の一部の暖房用熱交換器を含む閉回路を循環するようにしている。この場合には、ヒータコアには冷却液が流れないようにしている。
The battery temperature control device described in
ただし、バッテリの温度を制御するためにそれぞれ弁により構成する第1切り換え手段や第2切り換え手段を設ける必要がある。このため、多くの弁を設ける必要があり、その制御も複雑になる。このため、弁を省略または少なくできる構成で、発熱源の冷却量を可変とする冷却システムの実現が求められている。また、発熱源としては、バッテリ以外にも、モータ、インバータ等がある。特に、今後市場がより広がることが予想される電気自動車や高効率のハイブリッド車両においては、エンジン発熱量が少なくなったり、エンジン自体がないことでエンジン発熱量がない等の理由から車室内の温度を調節するための空調設備にエンジン等の発熱源の熱を利用できない可能性がある。このような事情から、簡素な構成で、発熱源の冷却量を可変とする発熱源冷却システムの実現がより望まれている。 However, in order to control the temperature of the battery, it is necessary to provide first switching means and second switching means each constituted by a valve. For this reason, it is necessary to provide many valves, and the control thereof is complicated. For this reason, it is required to realize a cooling system in which the amount of cooling of the heat generation source is variable with a configuration in which valves can be omitted or reduced. In addition to the battery, the heat source includes a motor, an inverter, and the like. In particular, in electric vehicles and high-efficiency hybrid vehicles, where the market is expected to expand further in the future, the temperature in the passenger compartment is reduced because the engine heat generation is reduced or the engine does not generate heat. There is a possibility that the heat of the heat source such as the engine cannot be used for the air conditioning equipment for adjusting the air conditioner. Under such circumstances, it is more desirable to realize a heat source cooling system that can change the cooling amount of the heat source with a simple configuration.
本発明者は、このような発熱源冷却システムを実現するために、発熱源を含む経路に設けた高温部での放熱量を可変とする簡素な構成の実現が必要であると考えるに至った。このために、本発明者は、構造を工夫したヒートパイプを使用して、高温部での放熱量を可変とするヒートパイプ型冷却システムを考えた。 In order to realize such a heat generation source cooling system, the present inventor has come to consider that it is necessary to realize a simple configuration in which the amount of heat radiation at a high temperature portion provided in a path including the heat generation source is variable. . For this purpose, the present inventor has considered a heat pipe type cooling system that uses a heat pipe with a devised structure to change the amount of heat released in the high temperature part.
本発明の目的は、ヒートパイプを使用して、高温部での放熱量を可変とするヒートパイプ型冷却システムを実現することを目的とする。 An object of the present invention is to realize a heat pipe type cooling system that uses a heat pipe to change the amount of heat radiation at a high temperature part.
本発明に係るヒートパイプ型冷却システムは、高温部と低温部との間に接続され、内部に作動流体が封入されるヒートパイプと、回動部とを備え、ヒートパイプは、高温部に接続される吸熱端と、低温部に接続される放熱端と、中間部に設けられ、突状に曲げられたU字形部を有する本体部とを含み、回動可能に配置されており、回動部は、ヒートパイプを回動可能とすることにより、高温部での放熱量を可変とすることを特徴とするヒートパイプ型冷却システムである。 A heat pipe type cooling system according to the present invention includes a heat pipe connected between a high temperature part and a low temperature part, in which a working fluid is enclosed, and a rotating part. The heat pipe is connected to the high temperature part. Including a heat absorbing end, a heat radiating end connected to the low temperature portion, and a main body portion having a U-shaped portion provided in the middle portion and bent in a projecting manner. The part is a heat pipe type cooling system characterized in that the heat radiation at the high temperature part is variable by making the heat pipe rotatable.
また、本発明に係るヒートパイプ型冷却システムにおいて、好ましくは、発熱源を含み、冷媒を循環させることにより、発熱源を冷却する冷媒循環経路を備え、高温部は、冷媒循環経路に設けられている。 Further, in the heat pipe type cooling system according to the present invention, preferably, the heat pipe type cooling system includes a heat generation source, and includes a refrigerant circulation path for cooling the heat generation source by circulating the refrigerant, and the high temperature portion is provided in the refrigerant circulation path. Yes.
また、本発明に係るヒートパイプ型冷却システムにおいて、好ましくは、低温部は、第2冷媒循環経路の一部または空冷式の放熱部である。 In the heat pipe type cooling system according to the present invention, preferably, the low-temperature part is a part of the second refrigerant circulation path or an air-cooled heat dissipation part.
また、本発明に係るヒートパイプ型冷却システムにおいて、好ましくは、冷媒循環経路は、冷媒である冷却油を循環させる冷却油循環経路であり、高温部は、冷却油循環経路の一部に設けた冷却油溜まりである。 In the heat pipe type cooling system according to the present invention, preferably, the refrigerant circulation path is a cooling oil circulation path for circulating the cooling oil as the refrigerant, and the high temperature part is provided in a part of the cooling oil circulation path. Cooling oil reservoir.
また、本発明に係るヒートパイプ型冷却システムにおいて、好ましくは、回動部は、ヒートパイプを回動させることにより、U字形部を水平に倒した状態と、U字形部を直立させた状態との間で切り換え可能とする。 Moreover, in the heat pipe type cooling system according to the present invention, preferably, the rotating part rotates the heat pipe so that the U-shaped part is tilted horizontally and the U-shaped part is upright. Can be switched between.
本発明に係るヒートパイプ型冷却システムによれば、回動部によりU字形部の向きを変えるようにヒートパイプを回動することで、高温部での放熱量を可変とすることができる。このため、ヒートパイプを使用して、高温部での放熱量を可変とする構成を実現できる。 According to the heat pipe type cooling system according to the present invention, the amount of heat radiation at the high temperature part can be made variable by rotating the heat pipe so that the direction of the U-shaped part is changed by the rotating part. For this reason, the structure which makes variable the amount of heat radiation in a high temperature part is realizable using a heat pipe.
以下において、図1から図7を用いて本発明に係る実施の形態の1例を説明する。本実施の形態のヒートパイプ型冷却システムであり、発熱源冷却システムであるモータ冷却システムは、ハイブリッド車両に搭載して使用する。図1に示すように、ハイブリッド車両10は、車輪12に連結される車軸14と、エンジン16と、遊星歯車ユニット18と、減速歯車機構20と、第1モータジェネレータ22(MG1)及び第2モータジェネレータ24(MG2)とを備える。各モータジェネレータ22,24は、モータとしての機能と、発電機としての機能とを有する。例えば、第1モータジェネレータ22は、エンジン16の駆動により発電する発電機であるが、モータとして使用される場合もある。また、第2モータジェネレータ24は、主に走行用モータとして使用されるが、発電機、すなわち電力回生用として使用される場合もある。
Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. A motor cooling system that is a heat pipe type cooling system of the present embodiment and is a heat source cooling system is mounted and used in a hybrid vehicle. As shown in FIG. 1, the
発熱源である、各モータジェネレータ22,24は、作動時に温度上昇し、高温になるので、各モータジェネレータ22,24を冷却するために後述するモータ冷却システム26(図2、図3)を使用している。
Since each
なお、ハイブリッド車両10は、前置エンジン付前輪駆動車であるFF車や、前置エンジン付後輪駆動車であるFR車や、四輪駆動車である4WD車等とすることができる。なお、本発明に係るヒートパイプ型冷却システムは、エンジンを搭載せず、走行用モータを車両の駆動源とする電気自動車車等に搭載し、走行用モータを冷却するために使用することもできる。また、ヒートパイプ型冷却システムは、ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両において、発熱源であるインバータやバッテリ等を冷却するために使用することもできる。
The
遊星歯車ユニット18は、詳しい図示は省略するが、第1遊星歯車機構により構成する動力分割機構と、第2遊星歯車機構により構成する減速機構とを含む。動力分割機構は、エンジン16からの動力を、車軸14への経路と、第1モータジェネレータ22への経路とに分割可能としている。例えば、動力分割機構は、中空である第1モータジェネレータ22の回転軸の端部に、第1遊星歯車機構のサンギヤを接続する。また、第1モータジェネレータ22の回転軸の内側を挿通したエンジン16の駆動軸に、第1遊星歯車機構のプラネタリギヤに接続したキャリアを接続する。また、第1遊星歯車機構のリングギヤの外側に設けた駆動歯車28に、減速歯車機構20を構成する入力側歯車を噛合させ、減速歯車機構20を構成する出力側歯車を、車軸14に結合している。なお、エンジン16の駆動軸に図示しないダンパを介して動力分割機構を接続することもできる。
The
第1モータジェネレータ22は、エンジン16始動用モータとしても使用可能であるが、第1モータジェネレータ22を発電機として使用する場合には、キャリアから入力されるエンジン16からのトルクの少なくとも一部を、サンギヤを介して、第1モータジェネレータ22の回転軸に伝達し、エンジン16の駆動に伴って発電させる。
The
エンジン16の回転は、動力分割機構や減速機構を介して、第1モータジェネレータ22側や、第2モータジェネレータ24側に取り出す。第1モータジェネレータ22の駆動により発生した電力は、蓄電部であるバッテリ(図示せず)に充電される。
The rotation of the
第2モータジェネレータ24の駆動による動力は、第2遊星歯車機構により構成する減速機構、減速歯車機構20、及び車軸14を介して車輪12に伝達され、車輪12が駆動される。ハイブリッド車両10は、エンジン16と第2モータジェネレータ24との少なくとも一方を主駆動源として走行する。各モータジェネレータ22,24は、バッテリの電力を利用して、対応するインバータにより駆動する。また、ハイブリッド車両10では、モータ冷却システム26(図2、図3)を搭載し、各モータジェネレータ22,24を冷却している。
The power generated by the driving of the
すなわち、図2に示すように、モータ冷却システム26は、第1、第2各モータジェネレータ22,24を含み、冷媒である冷却油(例えばATF(オートマチックトランスミッションフルード))を循環させることにより、各モータジェネレータ22,24を冷却する冷媒循環経路である、冷却油循環経路30と、低温部であるオイルクーラ32と、ヒートパイプ34と、回動部36と、インバータを冷却するための第2冷媒循環経路である、冷却液循環回路38と、車室内温度を上昇させるための温液循環回路40とを備える。
That is, as shown in FIG. 2, the
まず、冷却油循環経路30は、油路により冷却油を循環させる第1経路42と、第1経路42の一部に油流れ方向に対し並列に設けられた第2、第3経路44,46と油ポンプ48とを含む。油ポンプ48は、エンジン16(図1)により駆動され、冷却油循環経路30に冷却油を、図2の矢印α方向に循環させる。第2経路44に第1モータジェネレータ22が、第3経路46に第2モータジェネレータ24がそれぞれ設けられる。
First, the cooling
第2経路44及び第3経路46と油ポンプ48との間に、高温部である冷却油溜まり50を設けている。図3は、図2の冷却油循環経路30の一部を具体化して示している。図示しないケース内に、各モータジェネレータ22,24と、遊星歯車ユニット18と、減速歯車機構20とを収容している。そして、ケースの下部に冷却油溜まり50を設け、減速歯車機構20等を構成する歯車の回転により冷却油溜まり50に溜まった冷却油が上方にかき上げられ、各モータジェネレータ22,24の内側や、歯車の上方に位置するケース内側部分に設けた上側タンク部52に冷却油を取り込み可能としている。上側タンク部52に取り込まれた冷却油は、下方に流れる際に、各モータジェネレータ22(24)や歯車を冷却し、冷却油溜まり50に向け流れる。冷却油溜まり50から冷却油が歯車によってかきあげられ、上側タンク部52、各モータジェネレータ22,24、及び歯車に冷却油が流れる部分により、第2、第3経路44、46が構成される。すなわち、ケース内で冷却油は、図3の破線矢印α方向に流れる。また、冷却油溜まり50にはヒートパイプ34が接続されているが、これについては後述する。
Between the
図2、図3に示すように、冷却液循環回路38は、各モータジェネレータ22,24をそれぞれ駆動する2のインバータを含むインバータユニット54を、冷却液、すなわちLLCにより冷却するためのもので、ラジエータ56と、インバータユニット54と、低温部であるオイルクーラ32と、冷却液ポンプ58とを、管路により接続している。冷却液ポンプ58の駆動により、冷却液は、冷却液循環回路38を循環する。冷却液は、ラジエータ56を通過する際に、ラジエータ56の外部を通過する空気との間で熱交換する。すなわち、ラジエータ56は、エンジン16(図1)を冷却するエンジン用ラジエータと同様の構成を有するもので、冷却液は空冷冷却される。冷却液は、冷却液循環回路38を、図2、図3の矢印β方向に流れる。また、低温の冷却液がオイルクーラ32を通過することで、オイルクーラ32に挿入された、後述するヒートパイプ34の放熱端68が冷却される。放熱端68は、オイルクーラ32を構成する壁部の内側の、冷却液内に挿入することもできる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、図2に示すように、温液循環回路40は、車両用空調ユニットを構成する車室内ヒータ62に温液を通過させることで、車室内ヒータ62を加温する。このため、温液循環回路40は、車室内ヒータ62と、温液ポンプ64と、熱交換部76とを管路により接続することにより構成している。温液ポンプ64が駆動されると、温液が温液循環回路40を循環する。車室内ヒータ62の使用時には、車室内ヒータ62の外部に空気を通過させることにより、空気を加温し、加温された空気を車室内に吹き出させる。また、熱交換部76は、冷却油循環経路30を流れる冷却油と、温液循環回路40を循環する温液とを熱交換させる。この場合、熱交換部76は、経路30または回路40に設けた、端部が塞がれた管または伝熱部材を相手側の回路40または経路30の一部に差し込む等により構成することもできる。なお、温液には、例えば水等を用いる。なお、温液循環回路40の途中にエンジン16(図1)を設け、エンジン16の発熱により温液をより温度上昇させることもできる。また、この場合、熱交換部76を省略することもできる。すなわち、冷却油循環経路30とは独立に、温液循環回路を設けることもできる。この場合、冷却液循環回路38と温液循環回路とを、LLCを循環させる共通の一の回路とすることができる。
As shown in FIG. 2, the warm
また、図4A、図4Bに示すように、ヒートパイプ34は、両端を閉じた金属パイプにより構成するもので、内部に作動流体、例えば、水、アンモニア等を封入している。ヒートパイプ34は、両端部に設けられた吸熱端66及び放熱端68と、中間部に設けられた断熱部である本体部70とを含む。本体部70は、片側に突状に折り返すように曲げられたU字形部72を有する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
また、ヒートパイプ34は、図示しない車体の固定部に両側部分を、軸受等により回動可能に支持している。図5に示すように、ヒートパイプ34を図4Aの矢印γ方向から見た場合に、図5の矢印で示すように、U字形部72を水平に向けた状態(図5のP位置)と、直立させた状態(図5のQ位置)との間で回動可能としている。また、ヒートパイプ34の吸熱端66と放熱端68とを、高さ方向に関して同位置に設けている。
In addition, the
また、図2に示すように、回動部36は、例えば、運転席周辺部の車室ヒータ操作レバー74の裏部にリンク等で、ヒートパイプ34のU字形部72に連結することにより構成している。そして、車室ヒータ操作レバー74の回動に応じて、ヒートパイプ34を回動可能としている。すなわち、回動部36は、ヒートパイプ34を回動可能とすることにより、U字形部72を水平に倒した状態と、U字形部72を直立させた状態との間で切り換え可能としている。例えば、車室ヒータ操作レバー74がOFFの状態で、U字形部72が水平状態となり、車室ヒータ操作レバー74がONで高温側に操作される状態で、U字形部72が直立状態となり、車室ヒータ操作レバー74がONで低温側に操作される状態で、U字形部72が水平と直立との間の傾斜状態となるようにしている。
Further, as shown in FIG. 2, for example, the rotating
なお、車室ヒータ操作レバー74は、単にONとOFFとの2段階切り換え型とし、車室ヒータ操作レバー74がOFFでU字形部72を水平状態にし、車室ヒータ操作レバー74がONでU字形部72を直立状態にすることもできる。
The vehicle compartment
このようなヒートパイプ34は、図3に示すように、吸熱端66を高温部である冷却油溜まり50に接続し、放熱端68を低温部であるオイルクーラ32に接続している。オイルクーラ32は、上記のように冷却液が内部を通過するもので、オイルクーラ32の壁部または壁部内側に放熱端68を挿入している。オイルクーラ32の壁部内側に放熱端68を挿入する場合、ヒートパイプ34の端部がオイルクーラ32の壁部を貫通する部分を液密にシールする。
As shown in FIG. 3, such a
このようなモータ冷却システム26では、図2に示す構成から明らかなように、冷却油循環経路30を流れる冷却油の温度が高くなるほど、冷却油から伝熱される、温液循環回路40を循環する温液をより大きく昇温させることができ、車室内ヒータ62をより大きく昇温させることができる。このため、車室内ヒータ62を通過した空気もより大きく昇温させることができる。逆に、冷却油の温度が低くなるほど、車室内ヒータ62は温度低下する。
As apparent from the configuration shown in FIG. 2, the
そして、車室ヒータ操作レバー74等の操作に基づいて、ヒートパイプ34のU字形部72が直立すると、第2モータジェネレータ24の冷却量が小さくなり、温度上昇しやすくなる。すなわち、図4Bに示すように、車室ヒータ操作レバー74のOFF等に対応して、U字形部72が水平状態の場合、ヒートパイプ34内の作動流体は吸熱端66が冷却油溜まり50(図3)に接続されているので、冷却油溜まり50の高温の冷却油からの熱が吸熱端66に伝達され、作動流体は加熱されて蒸発する。このとき蒸発潜熱が奪われるので、吸熱端66に接する冷却油溜まり50の冷却油は温度低下する。すなわち、冷却油溜まり50での放熱量が大きくなる。この場合、第2モータジェネレータ24の冷却量は大きくなる。
When the
また、吸熱端66で蒸発し蒸気となった作動流体は、本体部70を通じて、オイルクーラ32(図3)に挿入された放熱端68に達し、低温のオイルクーラ32により放熱端68で冷却され、凝縮して液化する。液体となった作動流体は、本体部70内を通じて吸熱端66から放熱端68に移動する。この場合、U字形部72は水平状態になっているので、作動流体の吸熱端66と放熱端68との間での往復移動が妨げられることがない。このため、吸熱端66と放熱端68との間での熱の移動が促進される。
Further, the working fluid evaporated at the
このようにU字形部72が水平状態の場合、図2、図3に示す冷却油循環経路30を流れる冷却油の温度を大幅に低下させることができ、この冷却油により冷却する各モータジェネレータ22,24を大幅に温度低下させることができる。なお、図2の破線R位置等、冷却油循環経路30の一部にバッテリやエンジン16(図1)等、他の発熱体を設けて、この発熱体を冷却油により冷却することもできる。
When the
これに対して、図3、図4Aに示すように、車室ヒータ操作レバー74のON等に対応して、U字形部72が直立状態となる場合、冷却油溜まり50と、オイルクーラ32とに接するヒートパイプ34内部の作動流体の往復移動ができなくなる。例えば、吸熱端66で加熱され蒸気となった作動流体は放熱端68に移動した後、放熱端68で温度低下し液化して再度、吸熱端66に本体部70内を通じて移動しようとするが、液体となった作動流体が高くなったU字形部72を超えて放熱端68から吸熱端66へ移動することができなくなる。このため、吸熱端66と放熱端68との間での熱の移動が遮断され、その結果、冷却油溜まり50の冷却油を大幅に温度低下させることができなくなる。すなわち、冷却油溜まり50での放熱量が小さくなる。このため、この冷却油により冷却する各モータジェネレータ22,24の冷却量が小さくなり、それぞれの温度低下が小さくなる。また、高温の冷却油の温度低下が小さくなることで、冷却油から伝熱される、温液循環回路40(図2)を流れる温液の温度上昇が大きくなり、車室内ヒータ62の温度上昇が大きくなる。このため、車室内の温度を高くすることができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4A, when the
図6、図7は、本実施の形態において、発熱源である第2モータジェネレータ24を冷却する場合の伝熱経路を説明するための図である。図6では、ヒートパイプ34のU字形部72(図3)を水平にした状態に対応し、第2モータジェネレータ24の熱が、冷却油に伝熱され、冷却油から温液を介して車室内ヒータ62に伝熱される。また、冷却油の熱は、冷却油溜まり50(図3)から、ヒートパイプ34を通じてオイルクーラ32に伝熱される。このため、第2モータジェネレータ24を大幅に温度低下させることができる。
6 and 7 are diagrams for explaining a heat transfer path in the case of cooling the
これに対して、図7では、ヒートパイプ34のU字形部72(図3)を直立させた状態に対応し、冷却油溜まり50(図3)からヒートパイプ34を通じてオイルクーラ32には伝熱されなくなる。このため、冷却油を大幅に温度低下させることができず、第2モータジェネレータ24の温度低下が小さくなる。また、冷却油は第1モータジェネレータ22(図2)も冷却するので、第1モータジェネレータ22の温度低下も小さくなる。
On the other hand, FIG. 7 corresponds to a state in which the U-shaped portion 72 (FIG. 3) of the
したがって、本実施の形態によれば、回動部36がU字形部72を直立するようにヒートパイプ34を回動することにより、高温の各モータジェネレータ22,24の温度低下を小さくし、車室内ヒータ62の温度を大きく上昇させることができる。また、冷却油溜まり50での放熱量を可変とし、各モータジェネレータ22,24の冷却量を可変とする構成を、多くの弁を用いる必要がなく、簡素な構成で実現できる。このため、ヒートパイプ34を使用した簡素な構成で、冷却油溜まり50での放熱量を可変とする構成を実現できる。
Therefore, according to the present embodiment, by rotating the
これに対して、本発明の場合とは異なり、図6に示す状態のみ実現可能、すなわち、図7に示す状態を実現不可とする構成も考えられる。すなわち、従来から知られている単純な棒状のヒートパイプを回転不能に配置し、冷却油をヒートパイプとオイルクーラとを介して冷却することも考えられる。ただし、この場合には、モータジェネレータの冷却量を可変とすることができず、モータジェネレータが一様に放熱されてしまい、モータジェネレータの温度を早く上昇させたり早く冷却させたり等の調整をすることができない。これに対して、本実施の形態によれば、このような不都合を生じることがなく、モータジェネレータの温度を所望の温度に迅速に調整しやすくできる。 On the other hand, unlike the case of the present invention, only the state shown in FIG. 6 can be realized, that is, the state shown in FIG. 7 cannot be realized. That is, it is also conceivable to arrange a conventionally known simple rod-like heat pipe so as not to rotate and to cool the cooling oil through the heat pipe and the oil cooler. However, in this case, the amount of cooling of the motor generator cannot be made variable, and the motor generator is uniformly dissipated, and adjustments such as increasing the temperature of the motor generator quickly or cooling it quickly are made. I can't. On the other hand, according to the present embodiment, such a problem does not occur, and the temperature of the motor generator can be easily adjusted to a desired temperature quickly.
なお、本実施の形態では、ヒートパイプ34の吸熱端66と放熱端68とを、高さ方向に関して同位置に設けているが、ヒートパイプ34の放熱端68が吸熱端66よりも上側になるようにヒートパイプ34を傾斜して配置することもできる。この場合には、U字形部72がヒートパイプ34の他の部分と同方向に、直立度が低くなるように傾けた状態と、U字形部72のみがヒートパイプ34の他の部分と異なる方向に、直立度が高くなるように傾けた状態との間で切り換え可能とする。そして、直立度が低くなるようにU字形部72を傾けた状態で、ヒートパイプ34内の作動流体の吸熱端66と放熱端68との間での往復移動を可能とし、直立度が高くなるようにU字形部72を傾けた状態で、ヒートパイプ34内の作動流体の吸熱端66と放熱端68との間での往復移動を不能とする。この場合も、簡素な構成で冷却油溜まり50での放熱量を可変とする構成を実現できる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、回動部は、車室ヒータ操作レバー74にリンクでU字形部72を接続する構成に限定するものではなく、例えば、回動部は、車室ヒータ操作レバーの操作位置を検出するセンサと、センサの検出信号が入力される制御部と、制御部から出力される制御信号により駆動されるモータや、歯車等により構成する回転機構とを備え、回転機構によりヒートパイプ34を車室ヒータ操作レバーの操作に応じて回動させることもできる。また、回動部は、車室ヒータ操作レバーに連動させず、制御部がモータジェネレータの温度が所望の温度から外れたと判定した場合に、モータジェネレータが所望の温度に近づくように、上記の回転機構に制御信号を出力する構成とすることもできる。
Further, in the present embodiment, the rotating part is not limited to the configuration in which the
また、本実施の形態では、ヒートパイプ34の吸熱端66を接続する高温部を冷却油溜まり50としているが、本発明はこのような構成に限定するものではない。例えば、モータジェネレータに冷却油を供給するように冷却油を循環させる冷却油循環回路を構成する管路の途中にヒートパイプ34の吸熱端66を接続し、この接続した部分を高温部とすることもできる。また、本実施の形態では、冷却油により冷却する発熱源をモータジェネレータとしているが、発熱源はこれに限定するものではなく、例えば、インバータや、バッテリをヒートパイプ34を通じて冷却する発熱源とすることもできる。例えば、インバータを含むインバータユニット54を、ヒートパイプ34により冷却量を可変とする状態も、上記の図6、図7に示している。
Further, in the present embodiment, the high temperature portion connecting the
また、モータジェネレータ、インバータ、バッテリ等を冷却水により冷却し、冷却水を循環させる冷却水循環経路の途中にヒートパイプ34の吸熱端66を接続し、この接続した部分を高温部とすることもできる。また、本実施の形態では、ハイブリッド車両のモータジェネレータを冷却する場合について説明したが、電気自動車等に設けた単なるモータの機能を有するモータを冷却する場合に、モータ冷却部の途中の冷却油溜まり等の高温部にヒートパイプ34の吸熱端66を接続することもできる。
Further, the motor generator, the inverter, the battery, etc. can be cooled with cooling water, and the
また、ヒートパイプ34の放熱端68を接続するオイルクーラは、本実施の形態のような水冷式ではなく、複数のフィンを有する空冷式の構成、すなわち空冷式の放熱部とすることもできる。この場合、オイルクーラは、フィンを通過する空気とヒートパイプ34内の作動流体とを熱交換させ、放熱端68に達した作動流体を温度低下させ、液化させる。この場合、オイルクーラは、冷却液循環経路とは別に設けることができ、また、冷却液循環経路が不要の場合には、この経路を省略することもできる。
Further, the oil cooler that connects the
10 ハイブリッド車両、12 車輪、14 車軸、16 エンジン、18 遊星歯車ユニット、20 減速歯車機構、22 第1モータジェネレータ、24 第2モータジェネレータ、26 モータ冷却システム、28 駆動歯車、30 冷却油循環経路、32 オイルクーラ、34 ヒートパイプ、36 回動部、38 冷却液循環回路、40 温液循環回路、42 第1経路、44 第2経路、46 第3経路、48 油ポンプ、50 冷却油溜まり、52 上側タンク部、54 インバータユニット、56 ラジエータ、58 冷却液ポンプ、62 車室内ヒータ、64 温液ポンプ、66 吸熱端、68 放熱端、70 本体部、72 U字形部、74 車室ヒータ操作レバー、76 熱交換部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
回動部とを備え、
ヒートパイプは、高温部に接続される吸熱端と、低温部に接続される放熱端と、中間部に設けられ、突状に曲げられたU字形部を有する本体部とを含み、回動可能に配置されており、
回動部は、ヒートパイプを回動可能とすることにより、高温部での放熱量を可変とすることを特徴とするヒートパイプ型冷却システム。 A heat pipe connected between the high temperature part and the low temperature part, in which the working fluid is enclosed,
A rotating part,
The heat pipe includes a heat absorption end connected to the high temperature portion, a heat dissipation end connected to the low temperature portion, and a main body portion having a U-shaped portion provided in the middle portion and bent in a projecting manner. Are located in
The heat pipe type cooling system is characterized in that the rotating part makes the heat radiation variable in the high temperature part by making the heat pipe rotatable.
発熱源を含み、冷媒を循環させることにより、発熱源を冷却する冷媒循環経路を備え、
高温部は、冷媒循環経路に設けられていることを特徴とするヒートパイプ型冷却システム。 In the heat pipe type cooling system according to claim 1,
Including a heat generation source, provided with a refrigerant circulation path for cooling the heat generation source by circulating the refrigerant;
The heat pipe type cooling system, wherein the high temperature part is provided in the refrigerant circulation path.
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