JP2012214104A - Cooling device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はハイブリッド車両用冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a hybrid vehicle.
近年における環境意識の高まりから、エンジンとモータとを駆動源とし、モータを駆動回路にて駆動させるハイブリッド車両が注目されている。このハイブリッド車両にあっては、車室の好適な空調を実現しながら、省エネルギーな走行を可能とするハイブリッド車両用空調装置が求められる。 Due to the recent increase in environmental awareness, attention has been focused on hybrid vehicles that use an engine and a motor as drive sources and drive the motor with a drive circuit. In this hybrid vehicle, there is a demand for a hybrid vehicle air conditioner that enables energy-saving travel while realizing suitable air conditioning in the passenger compartment.
このようなハイブリッド車両用空調装置として、例えば特許文献1に開示のものが知られている。このハイブリッド車両用空調装置は、エンジン用ラジエータと、エンジン用ラジエータとエンジンとを接続し、エンジン冷却液が循環可能なエンジン用放熱流路と、電装系用ラジエータと、電装系用ラジエータとモータとを接続し、電装系冷却液が循環可能な電装系用放熱流路と、エンジン用ラジエータ及び電装系用ラジエータと並列に接続され、車室に設けられたヒータコアとを備えている。 As such a hybrid vehicle air conditioner, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. This air conditioner for a hybrid vehicle connects an engine radiator, an engine radiator and an engine, an engine heat dissipation channel through which engine coolant can circulate, an electrical system radiator, an electrical system radiator, and a motor. Are connected to the engine radiator and the electrical system radiator in parallel with the heater core provided in the vehicle compartment.
このハイブリッド車両用空調装置によれば、エンジンやモータで生じた排熱を車室の暖房に用いることができることから、暖房のためだけにエンジンを駆動させる必要性がなくなり、車室の好適な暖房を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能になる。 According to this hybrid vehicle air conditioner, the exhaust heat generated by the engine or motor can be used for heating the passenger compartment, so that it is not necessary to drive the engine only for heating, and suitable heating of the passenger compartment is achieved. This makes it possible to travel more energy-saving.
しかし、この上記従来のハイブリッド車両用空調装置は、車室を暖房できるだけであり、車室を冷房することができない。 However, this conventional hybrid vehicle air conditioner can only heat the passenger compartment and cannot cool the passenger compartment.
この点、特開2008−291777号、特開2007−218504号、特開昭61−193914号公報等に開示されているケミカルヒートポンプを採用することが考えられる。これらのケミカルヒートポンプは、接続流路によって接続され、互いに可逆な発熱反応及び吸熱反応を生じる化学物質が充填された再生室及び蒸発室を有している。 In this regard, it is conceivable to employ a chemical heat pump disclosed in JP 2008-291777 A, JP 2007-218504 A, JP 61-193914 A, or the like. These chemical heat pumps are connected by a connecting channel and have a regeneration chamber and an evaporation chamber filled with chemical substances that generate reversible exothermic and endothermic reactions.
そこで、上記のハイブリッド車両用空調装置がケミカルヒートポンプを備えれば、蒸発室における吸熱反応で生じた冷熱を車室に供給することによって、車室を冷却することが可能となる。 Therefore, if the hybrid vehicle air conditioner includes a chemical heat pump, the vehicle compartment can be cooled by supplying cold heat generated by the endothermic reaction in the evaporation chamber to the vehicle compartment.
しかしながら、上記のようなケミカルヒートポンプでは、発熱反応時や吸熱反応時において化学物質の冷却を行う必要がある。そして、上記のハイブリッド車両用空調装置がこのようなケミカルヒートポンプを備えた場合、化学物質の冷却には、各ラジエータが利用されることとなる。その一方で、上記のハイブリッド車両用空調装置では、ハイブリッド車両がエンジンとモータとを駆動源としている。このため、単にケミカルヒートポンプを採用するだけでは、エンジンやモータの冷却と化学物質の冷却の両方を行う必要があることから、エンジン用ラジエータと電装系用ラジエータとをともに大きな容量にする必要がある。この場合、ハイブリッド車両用空調装置の車両への搭載性が低下してしまう。 However, in the above chemical heat pump, it is necessary to cool a chemical substance during an exothermic reaction or an endothermic reaction. And when said hybrid vehicle air conditioner is equipped with such a chemical heat pump, each radiator will be utilized for cooling of a chemical substance. On the other hand, in the hybrid vehicle air conditioner described above, the hybrid vehicle uses an engine and a motor as drive sources. For this reason, simply adopting a chemical heat pump requires both engine and motor cooling and chemical substance cooling, so both the engine radiator and electrical system radiator must have a large capacity. . In this case, the mountability of the hybrid vehicle air conditioner on the vehicle is reduced.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、車室等の好適な冷却を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能であるとともに、車両への搭載性に優れたハイブリッド車両用冷却装置を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and is capable of traveling more energy-saving while realizing suitable cooling of the passenger compartment and the like, and is a hybrid vehicle excellent in mountability to a vehicle Providing an industrial cooling device is a problem to be solved.
本発明のハイブリッド車両用冷却装置は、エンジンとモータとを駆動源とし、該モータを駆動回路にて駆動するハイブリッド車両のハイブリッド車両用冷却装置であって、
電装系用ラジエータと、
前記モータ及び前記駆動回路の少なくとも一方と該電装系用ラジエータとを接続し、電装系冷却液が循環可能な電装系用放熱流路と、
化学物質及び反応物質を有するケミカルヒートポンプとを備え、
前記ケミカルヒートポンプは、少なくとも前記エンジンの駆動により発生する熱を保有する熱媒によって前記化学物質を加熱し、前記反応物質を蒸気化する再生室と、
第1接続流路により該再生室と接続され、蒸気化した該反応物質を凝縮する凝縮室と、
第2接続流路により該凝縮室と接続され、凝縮した該反応物質を気化する蒸発室と、
第3接続流路により該蒸発室と接続されているとともに、第4接続流路及び第5接続流路により該再生室と接続され、気化した該反応物質を該第4接続流路を介して流入してくる該化学物質に発熱反応によって吸収させるとともに、吸収後の該化学物質を該第5接続流路を介して該再生室に流出させる吸収室とを有し、
該凝縮室及び該吸収室の少なくとも一方には、前記電装系用放熱流路が設けられていることを特徴とする(請求項1)。
The cooling device for a hybrid vehicle of the present invention is a cooling device for a hybrid vehicle of a hybrid vehicle that uses an engine and a motor as drive sources and drives the motor with a drive circuit,
A radiator for electrical equipment,
Connecting the electric system radiator with at least one of the motor and the drive circuit, and an electric system heat radiation channel through which an electric system coolant can circulate;
A chemical heat pump having a chemical substance and a reactive substance,
The chemical heat pump heats the chemical substance with a heat medium having at least heat generated by driving the engine, and a regeneration chamber for vaporizing the reactant.
A condensing chamber that is connected to the regeneration chamber by a first connection channel and condenses the vaporized reactant;
An evaporating chamber connected to the condensing chamber by a second connecting flow path and vaporizing the condensed reactant;
The reaction chamber is connected to the evaporation chamber by a third connection flow path, and connected to the regeneration chamber by a fourth connection flow path and a fifth connection flow path, and the vaporized reactant is passed through the fourth connection flow path. An absorption chamber that absorbs the chemical substance flowing in by an exothermic reaction, and causes the chemical substance after absorption to flow out to the regeneration chamber through the fifth connection channel;
At least one of the condensing chamber and the absorption chamber is provided with the heat dissipating channel for the electrical system (Claim 1).
本発明のハイブリッド車両用冷却装置(以下、単に冷却装置という。)では、エンジンの駆動等により発生した熱を保有する熱媒によって再生室を加熱すれば、再生室内の化学物質が加熱され、反応物質が蒸気化する。蒸気化した反応物質は、第1接続流路を経由して再生室から凝縮室へ至り、凝縮室で凝縮される。そして、凝縮された反応物質は、第2接続流路を経由して凝縮室から蒸発室へ至り、蒸発室内で気化する。この際、蒸発室内には気化熱によって冷熱が蓄えられる。この気化した反応物質は第3接続流路を経由して吸収室に至る。また、再生室内で反応物質が分離した化学物質は第4接続流路を経由して吸収室に至る。このため、吸収室では、気化した反応物質が化学物質に吸収される。この際、発熱反応が生じることとなる。反応物質を吸収した化学物質は第5接続流路を経由して再生室に至る。 In the cooling device for a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as a cooling device) of the present invention, if the regeneration chamber is heated by a heat medium that retains heat generated by driving the engine or the like, the chemical substance in the regeneration chamber is heated and reacted. The material evaporates. The vaporized reactant reaches the condensation chamber from the regeneration chamber via the first connection flow path, and is condensed in the condensation chamber. Then, the condensed reaction material reaches the evaporation chamber from the condensation chamber via the second connection flow path, and is vaporized in the evaporation chamber. At this time, cold energy is stored in the evaporation chamber by heat of vaporization. The vaporized reactant reaches the absorption chamber via the third connection channel. Further, the chemical substance from which the reactant is separated in the regeneration chamber reaches the absorption chamber via the fourth connection channel. For this reason, in the absorption chamber, the vaporized reactant is absorbed by the chemical substance. At this time, an exothermic reaction occurs. The chemical substance that has absorbed the reactant reaches the regeneration chamber via the fifth connection channel.
こうして、この冷却装置では、蒸発室に蓄えられた冷熱によって、車室等を冷却することが可能である。また、凝縮室及び吸収室の少なくとも一方に電装系用放熱流路が設けられているため、吸収室及び凝縮室の少なくとも一方は電装系用放熱流路内の電装系冷却液によって冷却されることとなる。そして、凝縮室や吸収室を経て加熱された電装系用放熱流路内の電装系冷却液は、電装系用ラジエータにおいて、周りの空気と熱交換されて冷却される。 Thus, with this cooling device, the vehicle compartment and the like can be cooled by the cold heat stored in the evaporation chamber. In addition, since at least one of the condensing chamber and the absorption chamber is provided with the electrical system heat radiation channel, at least one of the absorption chamber and the condensation chamber is cooled by the electrical system coolant in the electrical system heat radiation channel. It becomes. Then, the electrical system coolant in the electrical system heat radiation passage heated through the condensation chamber and the absorption chamber is cooled by heat exchange with the surrounding air in the electrical system radiator.
また、この冷却装置では、ハイブリッド車両が主としてエンジンによって走行し、モータ及び駆動回路の負荷が小さいか、または、ゼロである際、電装系用ラジエータが冷却に余裕を有することから、電装系用ラジエータが電装系用放熱流路を介して凝縮室及び吸収室の少なくとも一方を冷却することができる。このため、この冷却装置では、凝縮室や吸収室を冷却するための専用の用ラジエータを別途設ける必要がない。さらに、この冷却装置では、電装系用ラジエータの冷却能力、すなわち、その躯体の大きさについて、モータや駆動回路の冷却の他、吸収室や凝縮室の冷却に必要な最低限の大きさとすることができる。このため、この冷却装置では、電装系用ラジエータの大型化を抑制することも可能となる。これらのため、冷却装置の大型化を抑制することが可能となっている。 Further, in this cooling device, when the hybrid vehicle is driven mainly by the engine and the load on the motor and the drive circuit is small or zero, the electric system radiator has a margin for cooling, so the electric system radiator However, it is possible to cool at least one of the condensation chamber and the absorption chamber through the electrical system heat dissipation channel. For this reason, in this cooling device, it is not necessary to separately provide a dedicated radiator for cooling the condensation chamber and the absorption chamber. Furthermore, in this cooling device, the cooling capacity of the electric system radiator, that is, the size of the housing, shall be the minimum size required for cooling the absorption chamber and the condensation chamber in addition to cooling the motor and drive circuit. Can do. For this reason, in this cooling device, it is also possible to suppress an increase in the size of the electrical system radiator. For these reasons, it is possible to suppress an increase in the size of the cooling device.
したがって、本発明の冷却装置によれば、車室等の好適な冷却を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能であるとともに、車両への優れた搭載性を発揮することができる。 Therefore, according to the cooling device of the present invention, it is possible to travel more energy-saving while realizing suitable cooling of the passenger compartment and the like, and to exhibit excellent mountability to the vehicle.
特に、この冷却装置では、ケミカルヒートポンプが再生室、吸収室、凝縮室及び蒸発室の四室を有するものであるため、蒸発室では連続的に反応物質の気化が生じる。このため、この冷却装置では、蒸発室内に蓄えられている冷熱の残量に由来した作動時間の時間的制限という問題が生じ難くなり、長期間に亘って好適に車室等の冷却を行うことが可能になる。 In particular, in this cooling device, since the chemical heat pump has four chambers, ie, a regeneration chamber, an absorption chamber, a condensation chamber, and an evaporation chamber, vaporization of reactants continuously occurs in the evaporation chamber. For this reason, in this cooling device, the problem of time limitation of the operation time derived from the remaining amount of cold heat stored in the evaporation chamber is less likely to occur, and the vehicle compartment and the like are suitably cooled over a long period of time. Is possible.
本発明の冷却装置は、例えば車室の冷却、すなわち、車室の冷房装置として利用可能である他、車両に搭載されるバッテリや駆動回路等、車両の走行に必要な各種の駆動装置の冷却装置としても利用可能である。 The cooling device of the present invention can be used as, for example, cooling of a passenger compartment, that is, a cooling device of a passenger compartment, and cooling of various driving devices necessary for traveling of the vehicle such as a battery and a driving circuit mounted on the vehicle. It can also be used as a device.
ケミカルヒートポンプに用いる化学物質としては、LiBr水溶液やNH3水溶液等を採用することができる。例えば、化学物質としてLiBr水溶液を採用した場合、反応物質はH2Oとなり、発熱反応後の化学物質はLiBr水溶液となる。また例えば、化学物質としてNH3水溶液を採用した場合、反応物質はNH3となり、発熱反応後の化学物質はH2Oとなる。 As a chemical substance used for the chemical heat pump, an LiBr aqueous solution, an NH 3 aqueous solution, or the like can be employed. For example, when a LiBr aqueous solution is employed as the chemical substance, the reactant is H 2 O, and the chemical substance after the exothermic reaction is a LiBr aqueous solution. Further, for example, when an NH 3 aqueous solution is employed as the chemical substance, the reactant is NH 3 and the chemical substance after the exothermic reaction is H 2 O.
再生室の加熱には、上記のエンジンの駆動に起因する熱媒に加えて、例えば、モータや駆動回路の駆動に起因する熱媒の他、車両が搭載するバッテリの駆動に起因する熱媒を利用しても良い。また、この冷却装置が備えるエンジンには、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン及び天然ガスエンジン等が含まれる。各エンジンの冷却手段としては、本発明の冷却装置以外にもその種類を問わず種々のものを採用することができる。一方、駆動回路としては、インバータやコンバータ等によって構成されたパワーコントロールユニット(PCU)等を採用することができる。 For heating the regeneration chamber, in addition to the heating medium resulting from the driving of the engine, for example, the heating medium resulting from the driving of the battery mounted on the vehicle is used in addition to the heating medium resulting from the driving of the motor and the driving circuit. May be used. Engines included in the cooling device include gasoline engines, diesel engines, natural gas engines, and the like. As a cooling means for each engine, various types can be adopted regardless of the type other than the cooling device of the present invention. On the other hand, as the drive circuit, a power control unit (PCU) constituted by an inverter, a converter, or the like can be adopted.
特に、この冷却装置では、エンジン用ラジエータと、エンジン用ラジエータとエンジンとを接続し、エンジン冷却液が循環可能なエンジン用放熱流路とを有し得る。そして、熱媒は、エンジンから排出される排ガス、エンジン用放熱流路内のエンジン冷却液及びエンジンを潤滑するためのエンジンオイルの少なくとも一つであることが好ましい(請求項2)。 In particular, this cooling device may have an engine radiator, an engine radiator and an engine, and an engine heat dissipation channel through which engine coolant can circulate. The heat medium is preferably at least one of exhaust gas discharged from the engine, engine coolant in the engine heat dissipation channel, and engine oil for lubricating the engine.
水冷式のエンジンを採用することにより、エンジンの冷却に用いたエンジン冷却液は、エンジンの駆動によって高温となる。また、同じく排ガスやエンジンオイルもエンジンの駆動によって高温となる。これらを熱媒とすることで、この冷却装置では、再生室内の化学物質を好適に加熱することが可能となる。このため、ケミカルヒートポンプにおける発熱反応及び吸熱反応が好適に行われる。このため、車室等の冷却がより好適に行われることとなる。なお、このエンジン用ラジエータも、エンジン用冷却液の冷却、すなわち、エンジンの冷却に必要な最小限の大きさとすることが可能であり、冷却装置の大型化を抑制することができる。 By employing a water-cooled engine, the engine coolant used for cooling the engine becomes high temperature by driving the engine. Similarly, exhaust gas and engine oil become hot when the engine is driven. By using these as a heat medium, this cooling device can suitably heat the chemical substances in the regeneration chamber. For this reason, the exothermic reaction and endothermic reaction in a chemical heat pump are suitably performed. For this reason, cooling of a vehicle interior etc. will be performed more suitably. This engine radiator can also be cooled to the minimum required for cooling the engine coolant, that is, the engine, and the size of the cooling device can be suppressed.
また、再生室には熱媒が循環可能な熱媒流路が設けられ、再生室を熱媒が迂回可能な熱媒バイパス通路が設けられていることが好ましい(請求項3)。 Preferably, the regeneration chamber is provided with a heat medium flow path through which the heat medium can circulate, and a heat medium bypass passage through which the heat medium can bypass the regeneration chamber.
この場合、熱媒の温度が未だ低く、再生室を十分に加熱できない場合には、その熱媒を熱媒バイパス通路に流通させることで、熱媒の流路抵抗を低減することができる。また、熱媒流路を循環する熱媒により好適に再生室が加熱されるとともに、加熱の必要がない場合には、熱媒バイパス通路に熱媒を迂回させることで再生室が不必要に加熱されることが防止できる。このため、この冷却装置では、再生室内の化学物質の劣化や変質を効果的に防止することが可能となる。なお、熱媒流路としては、例えば、マフラの他、エンジン用放熱流路と接続した配管等が挙げられる。 In this case, when the temperature of the heat medium is still low and the regeneration chamber cannot be heated sufficiently, the flow resistance of the heat medium can be reduced by circulating the heat medium through the heat medium bypass passage. In addition, the regeneration chamber is suitably heated by the heat medium circulating in the heat medium flow path, and when there is no need for heating, the regeneration chamber is unnecessarily heated by bypassing the heat medium in the heat medium bypass passage. Can be prevented. For this reason, in this cooling device, it becomes possible to effectively prevent the deterioration and alteration of chemical substances in the regeneration chamber. In addition, as a heat-medium flow path, piping etc. which were connected with the heat dissipation flow path for engines other than a muffler are mentioned, for example.
この冷却装置において、第4接続流路と第5接続流路との間には、第4接続流路内の化学物質と第5接続流路内の化学物質との間で熱交換させる熱交換器が設けられていることが好ましい(請求項4)。 In this cooling device, heat exchange is performed between the fourth connection channel and the fifth connection channel to exchange heat between the chemical substance in the fourth connection channel and the chemical substance in the fifth connection channel. A vessel is preferably provided (claim 4).
この場合には、再生室から吸収室へ向かう化学物質の熱によって、吸収室から再生室へ向かう化学物質の加熱を行うことが可能となる。同時に、再生室から吸収室へ向かう化学物質を冷却することができる。これらにより、この冷却装置では、ケミカルヒートポンプにおける発熱反応及び吸熱反応がより好適に行われることとなり、冷却能力を向上させることが可能となる。 In this case, it is possible to heat the chemical substance from the absorption chamber to the regeneration chamber by the heat of the chemical substance from the regeneration chamber to the absorption chamber. At the same time, the chemicals going from the regeneration chamber to the absorption chamber can be cooled. As a result, in this cooling device, the exothermic reaction and endothermic reaction in the chemical heat pump are more suitably performed, and the cooling capacity can be improved.
また、蒸発室には吸熱を行う吸熱手段が設けられていることが好ましい(請求項5)。この場合、吸熱手段が蒸発室内の冷熱を吸熱することにより、好適に車室等の冷却を行うことが可能となる。この吸熱手段は、例えば蒸発室の周りに設けられたフィンであっても良い。 Moreover, it is preferable that the evaporation chamber is provided with heat absorption means for performing heat absorption (Claim 5). In this case, the heat absorbing means absorbs the cold in the evaporation chamber, so that the vehicle compartment and the like can be suitably cooled. This heat absorption means may be, for example, a fin provided around the evaporation chamber.
特に、吸熱手段は、車室内に設けられたクーラコアと、蒸発室に設けられ、クーラコアとの間で空調用冷却液を循環させる室内用流路とからなることが好ましい(請求項6)。 In particular, it is preferable that the heat absorption means includes a cooler core provided in the vehicle interior and an indoor flow path provided in the evaporation chamber for circulating the cooling liquid for air conditioning between the cooler core.
この場合、蒸発室内の冷熱によって冷却された空調用冷却液により、車室の冷房を好適に行うことが可能となる。また、室内用流路によってクーラコアと蒸発室とが接続されるため、車室内におけるクーラコアの設置の自由度も向上させることが可能となっている。このため、この冷却装置では、車両への搭載性がより向上することとなる。 In this case, the vehicle compartment can be suitably cooled by the air-conditioning coolant cooled by the cold heat in the evaporation chamber. Further, since the cooler core and the evaporation chamber are connected by the indoor flow path, it is possible to improve the degree of freedom of installation of the cooler core in the vehicle interior. For this reason, in this cooling device, the mounting property to the vehicle is further improved.
さらに、この場合、電装系用放熱流路と室内用流路との間で熱移動させる熱電変換装置が設けられているが好ましい(請求項7)。 Furthermore, in this case, it is preferable that a thermoelectric conversion device is provided for heat transfer between the electrical system heat radiation channel and the indoor channel (Claim 7).
この場合、蒸発室内の冷熱だけでは車室内における冷房能力が不足する場合に、熱電変換装置が吸熱を行うことにより空調用冷却液を更に冷却し、冷房能力を向上させることができる。この際、熱電変換装置から吸熱された空調用冷却液の熱は電装系冷却液に対して放熱される。これによって加熱された電装系用放熱流路内の電装系冷却液も、電装系用ラジエータにおいて、周りの空気と熱交換されて冷却されることとなる。また、この冷却装置では、熱電変換装置に対する電流の印加方向を切り替え、熱電変換装置が電装系冷却液から吸熱を行うことで、緊急時等にモータや駆動回路を急速に冷却させることも可能となる。なお、熱電変換装置としては、例えば、熱電変換素子を備えた熱電変換モジュールを採用することができる。 In this case, when the cooling capacity in the vehicle compartment is insufficient only by the cooling heat in the evaporation chamber, the thermoelectric conversion device can absorb the heat to further cool the cooling liquid for air conditioning, thereby improving the cooling capacity. At this time, the heat of the air-conditioning coolant absorbed from the thermoelectric converter is dissipated to the electrical system coolant. As a result, the electrical system coolant in the electrical system heat dissipating flow path is also cooled by exchanging heat with the surrounding air in the electrical system radiator. In addition, in this cooling device, it is possible to rapidly cool the motor and the drive circuit in an emergency or the like by switching the current application direction to the thermoelectric conversion device and the thermoelectric conversion device absorbing heat from the electrical system coolant. Become. In addition, as a thermoelectric conversion apparatus, the thermoelectric conversion module provided with the thermoelectric conversion element is employable, for example.
本発明の冷却装置によれば、車室等の好適な冷却を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能であるとともに、車両への優れた搭載性を発揮することができる。 According to the cooling device of the present invention, while realizing suitable cooling of the passenger compartment and the like, it is possible to travel more energy-saving and to exhibit excellent mountability on a vehicle.
以下、本発明を具体化した実施例1、2を図面を参照しつつ説明する。実施例1、2の冷却装置は、車室の空調としての冷房運転を行う装置としてハイブリッド車両(以下、単に車両という。)に搭載されている。 Embodiments 1 and 2 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. The cooling devices according to the first and second embodiments are mounted on a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as a vehicle) as a device that performs a cooling operation as air conditioning of a passenger compartment.
(実施例1)
図1に示すように、実施例1の冷却装置は、エンジン3と、エンジン用ラジエータ5と、モータ7と、駆動回路としてのPCU(パワーコントロールユニット)9と、電装系用ラジエータ11と、ケミカルヒートポンプ13と、クーラコア15と、熱電変換装置としての熱電変換モジュール17と、一面側熱交換器19と、他面側熱交換器21とを備えている。
Example 1
As shown in FIG. 1, the cooling device of the first embodiment includes an
エンジン3は、車両の走行状況等に応じてモータ7と択一的に駆動されて車両を走行させる。エンジン3には図示しないウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケット内を流通するエンジン冷却液によりエンジン3を冷却又は暖機することが可能となっている。また、エンジン3には排気ガスを車室外に放出するマフラ(図示しない)が設けられている。
The
エンジン用ラジエータ5は、その内部をエンジン冷却液が流通可能に構成されており、エンジン用ラジエータ5内のエンジン冷却液と、エンジン用ラジエータ5周りの空気との間で熱交換を行うことでエンジン冷却液を冷却することが可能となっている。このエンジン用ラジエータ5の容量は、エンジン3の冷却の冷却に必要とされる最小限の大きさとされている。また、エンジン用ラジエータ5の近傍には電動ファン5aが設けられている。この電動ファン5aは、図示しない制御装置と電気的に接続されている。
The
エンジン3とエンジン用ラジエータ5とは配管22〜25によって接続されている。これらの配管22〜25がエンジン用放熱流路である。これらの配管22〜25内にも上記のエンジン冷却液が流通しており、エンジン冷却液は、エンジン3とエンジン用ラジエータ5との間を循環することが可能となっている。また、配管23と配管24との間には分岐弁V1が設けられている。なお、分岐弁とは、一方の流路を他方の二つの流路に分岐可能、すなわち、一方の流路を他方の流路のうちのいずれかと連通させ、他方の残りの流路とは非連通とすることを切り替え可能な切替弁をいう。
The
配管22はエンジン用ラジエータ5とエンジン3とを接続している。配管23はエンジン3と分岐弁V1とを接続している。配管25は配管24と接続し、配管24とエンジン用ラジエータ5とを接続している。この配管25には第1電動ポンプP1が設けられている。配管24は一端側で分岐弁V1と接続し、他端側で配管25と接続しており、この配管24は熱媒バイパス通路としても機能する。分岐弁V1及び第1電動ポンプP1は、それぞれ図示しない制御装置と電気的に接続されている。なお、第1電動ポンプP1は配管22又は配管23に設けられても良い。
The
また、分岐弁V1には配管26の一端側が接続されており、配管26の他端側は配管25に接続されている。この配管26は、後述する再生室41内に延びており、配管26は、この再生室41内において、その一部が蛇行するように形成されている。この配管26が熱媒流路に相当する。そして、配管26内を流通する高温のエンジン冷却液は、再生室41を加熱する熱媒として機能する。
Further, one end side of the
モータ7は、PCU9及び図示しない制御装置と電気的に接続されており、図示しない給電装置からの電力の供給を受けて駆動し、車両を走行させる。また、PCU9は、インバータやコンバータ等によって構成されている。このPCU9も図示しない制御装置と電気的に接続されており、車両の走行状況に応じて給電装置がモータ7に供給する電力の制御等を行う。モータ7及びPCU9は、エンジン3の駆動により車両が走行している間、ブレーキ操作等によって生じた発熱エネルギーを回生エネルギー(回生電力)として回収(充電)すべく作動する。
The motor 7 is electrically connected to the PCU 9 and a control device (not shown). The motor 7 is driven by power supplied from a power supply device (not shown) to drive the vehicle. The PCU 9 is composed of an inverter, a converter, and the like. The PCU 9 is also electrically connected to a control device (not shown), and controls the power supplied from the power feeding device to the motor 7 in accordance with the traveling state of the vehicle. The motor 7 and the PCU 9 operate so as to collect (charge) heat energy generated by a brake operation or the like as regenerative energy (regenerative power) while the vehicle is running by driving the
モータ7及びPCU9には図示しないウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケット内を流通する電装系冷却液によって、モータ7及びPCU9は冷却されるようになっている。なお、モータ7、PCU9の他の構成は、それぞれ公知ものと同様であり、構成に関する詳細な説明を省略する。 A water jacket (not shown) is formed on the motor 7 and the PCU 9, and the motor 7 and the PCU 9 are cooled by the electrical system coolant flowing through the water jacket. The other configurations of the motor 7 and the PCU 9 are the same as known ones, and a detailed description thereof will be omitted.
電装系用ラジエータ11は、内部を電装系冷却液が流通可能に構成されており、電装系用ラジエータ11内の電装系冷却液と、電装系用ラジエータ11周りの空気との間で熱交換を行うことで電装系冷却液を冷却することが可能となっている。この電装系用ラジエータ11によるモータ7及びPCU9の冷却は、モータ7等の駆動による車両の走行中だけでなく、エンジン3による車両の走行中における回生エネルギーの回収時にも行われる。この電装系用ラジエータ11の容量は、モータ7、PCU9、後述する吸収室42及び凝縮室43の冷却に必要とされる最小限の大きさに構成されている。また、電装系用ラジエータ11の近傍には電動ファン11aが設けられている。この電動ファン11aは、図示しない制御装置と電気的に接続されている。
The
モータ7、PCU9及び電装系用ラジエータ11は配管27〜33によって接続されている。これらの配管27〜33が電装系用放熱流路に相当する。これらの配管27〜33内にも上記の電装系冷却液が流通しており、電装系冷却液は、凝縮室43と吸収室42と他面側熱交換器21とを経由しつつ、モータ7、PCU9及び電装系用ラジエータ11の間で循環可能となっている。また、配管29と配管30との間には分岐弁V2が設けられている。
The motor 7, the PCU 9 and the
配管27は、電装系用ラジエータ11とモータ7とを接続している。配管28は、モータ7とPCU9とを接続している。配管29は、PCU9と分岐弁V2とを接続している。配管31は配管30と他面側熱交換器21とを接続している。配管32は他面側熱交換器21と電装系用ラジエータ11とを接続している。この配管32には第2電動ポンプP2が設けられている。配管30は一端側で分岐弁V2と接続し、他端側で配管31と接続している。また、分岐弁V2には配管33の一端側が接続されており、配管33の他端側は配管31に接続されている。この配管33は、吸収室42及び凝縮室43と接続され、吸収室42内及び凝縮室43内に延びている。配管33は、吸収室42内及び凝縮室43内において、その一部がそれぞれ蛇行するように形成されている。分岐弁V2及び第2電動ポンプP2は、それぞれ図示しない制御装置と電気的に接続されている。なお、第2電動ポンプP2は配管27〜29に設けられても良い。
The
ケミカルヒートポンプ13は吸収式ケミカルヒートポンプである。ケミカルヒートポンプ13は、化学物質としてのLiBr水溶液C1が充填された再生室41及び吸収室42と、反応物質としての水C2が貯留された凝縮室43及び蒸発室44と、第1〜5接続流路45〜49とを有している。この第4接続流路48と第5接続流路49との間には熱交換器51が設けられている。また、蒸発室44には、後述する配管53が接続されている。この蒸発室44内は、周囲の大気圧よりも減圧された状態となっている。なお、再生室41及び吸収室42に貯留される化学物質としては、NH3水溶液を採用することもできる。また、この場合、凝縮室43及び蒸発室44に貯留される反応物質はNH3となる。
The
再生室41と凝縮室43とは、第1接続流路45によって接続されている。凝縮室43と蒸発室44とは、第2接続流路46によって接続されている。蒸発室44と吸収室42とは、第3接続流路47によって接続されている。再生室41と吸収室42とは、第4接続流路48及び第5接続流路49によって接続されている。第4接続流路48及び第5接続流路49にはそれぞれ第3、4電動ポンプP3、P4が設けられており、第2接続流路46には第5電動ポンプP5が設けられている。第3〜5電動ポンプP3〜P5は、それぞれ図示しない制御装置と電気的に接続されている。なお、第2接続流路46には、第5電動ポンプP5に替えて開閉弁を設けても良く、また、第3接続流路47に開閉弁等を設けても良い。
The
クーラコア15は車室内に設けられており、内部を空調用冷却液が流通可能に構成されて、クーラコア15内の空調用冷却液と車室の空気との間で熱交換を行うことが可能となっている。このクーラコア15の近傍には、電動ファン15aが設けられている。電動ファン15aは、図示しない制御装置と電気的に接続されている。
The
クーラコア15と蒸発室44と一面側熱交換器19とは、配管53、54によって接続されている。これらの配管53、54内にも上記の空調用冷却液が流通しており、空調用冷却液は、凝縮室43を経由しつつ、一面側熱交換器19とクーラコア15との間で循環可能となっている。
The
配管53は蒸発室44内に延びており、蒸発室44内で蛇行するように形成されている。これらの配管53、54が室内用流路に相当しており、配管53、54、クーラコア15及び空調用冷却液が吸熱手段に相当している。また、配管53には第6電動ポンプP6が設けられている。第6電動ポンプP6は、図示しない制御装置と電気的に接続されている。なお、第6電動ポンプP6は、配管54に設けられても良い。
The
熱電変換モジュール17は、その一面と他面とを構成する一対の基板と、各基板に挟持された状態で、各基板に設けられた電極と電気的に接続された複数の熱電変換素子とで構成されている。この熱電変換モジュール17は、図示しない制御装置と電気的に接続されており、印加される電流の向きを切り替えることにより、その一面側と他面側とで吸熱面と放熱面とを切り替えることが可能になっている。
The
熱電変換モジュール17は、熱電変換モジュール17の一面側に設けられた上記の一面側熱交換器19と、他面側に設けられた上記の他面側熱交換器21との間に位置しており、電装系用放熱流路内の電装系冷却液と室内用流路内の空調用冷却液との間で熱移動させることが可能になっている。なお、熱電変換モジュール17、一面側熱交換器19及び他面側熱交換器21は、それぞれ公知のものが採用されており、熱電変換モジュール17等の構成に関する詳細な説明は省略する。また、熱電変換モジュール17としては、各基板を有さない、いわゆるスケルトン式の熱電変換モジュールを採用することもできる。
The
以上のように構成された冷却装置では、エンジン3の駆動による車両の走行時(エンジン走行時)及びモータ7による車両の走行時(EV走行時)において、図2に示すような状態で車室の冷房を行う。なお、図2中の破線矢印は熱の移動方向を示している。他の矢印については、以下において適宜説明する。 In the cooling device configured as described above, the vehicle interior is maintained in the state shown in FIG. 2 when the vehicle is driven by the engine 3 (when the engine is driven) and when the vehicle is driven by the motor 7 (when the vehicle is driven by EV). Cool the air. In addition, the broken-line arrow in FIG. 2 has shown the moving direction of heat. Other arrows will be appropriately described below.
(エンジン走行時における冷房)
この場合、制御装置は、分岐弁V1、V2を作動させる。これにより、図2に示すように、エンジン用放熱流路では、配管23と配管26とが連通され、配管23、25と配管24とが非連通とされる。また、電装系放熱流路では、配管29と配管33とが連通され、配管29、31と配管30とが非連通とされる。また、制御装置は第1〜6電動ポンプP1〜P6を作動させる。これらのため、エンジン用放熱流路、電装系放熱流路及び室内用流路では、それぞれ図2中の実線矢印方向でエンジン冷却液、電装系冷却液及び空調用冷却液がそれぞれ循環する。さらに、制御装置は電動ファン5a、11a、15aをそれぞれ作動させる。
(Cooling when the engine is running)
In this case, the control device operates the branch valves V1 and V2. As a result, as shown in FIG. 2, in the engine heat dissipation channel, the
これにより、この冷却装置では、駆動中のエンジン3によって加熱されたエンジン冷却液が配管26内を流通し、再生室41内のLiBr水溶液C1を加熱する。このため、LiBr水溶液C1では、LiBr水溶液C1から水C2が水蒸気の状態で分離される(加熱脱水)。この水蒸気となった水C2は、第1接続流路45を経由して再生室41から凝縮室43へ至る(同図中の一点鎖線矢印参照。)。この凝縮室43において、水(水蒸気)C2は、配管33内の電装系冷却液によって冷却されて凝縮し、液体の状態で凝縮室43内に貯留される。上記のように、エンジン3の駆動中はモータ7及びPCU9の発熱量が少ないことから、配管33内の電装系冷却液は水C2を十分に冷却することが可能になっている。この凝縮室43内に貯留された水C2は、第5電動ポンプP5により、第2接続流路46を経由して凝縮室43から蒸発室44へ至ることとなる(同図中の一点鎖線矢印参照。)。一方、水C2が分離し、脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1は、第3電動ポンプP3により、第4接続流路48を経由して吸収室42に至ることとなる(同図中の二点鎖線矢印参照。)。
Thereby, in this cooling device, the engine coolant heated by the driving
上記のように、蒸発室44内は周囲よりも減圧された状態となっているため、蒸発室44へ至った水C2は、蒸発室44で気化する。この際、蒸発室44内には気化熱によって冷熱が蓄えられる。この気化した水(水蒸気)C2は第3接続流路47を経由して吸収室42に至る(同図中の一点鎖線矢印参照。)。このため、吸収室42では、気化した水C2が脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1に吸収される。この際、発熱反応が生じることとなるが、配管33内の電装系冷却液によって吸収室42が高温となることが防止されている。このため、水C2が好適に吸収されることとなり、蒸発室44における水C2の気化が促進される。一方、水C2を吸収したLiBr水溶液C1は、第4電動ポンプP4により、第5接続流路49を経由して再生室41に至る(同図中の白色矢印参照。)。
As described above, since the inside of the
上記の気化熱によって蒸発室44内に蓄えられた冷熱により、配管53内の空調用冷却液が冷却される。この冷却された空調用冷却液が配管53、54を介してクーラコア15内に至り、クーラコア15の周りの空気を冷却する。この冷却された空気が電動ファン15aによって車室に供給されることにより、この冷却装置では車室の冷房を行う。
The cooling liquid stored in the
第4接続流路48を流通する脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1と、第5接続流路49を流通するLiBr水溶液C1とは、熱交換器51内において熱交換を行う。この際、第4接続流路48を流通する脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1は、再生室41における上記の加熱脱水によって高温となっていることから、第5接続流路49内を流通するLiBr水溶液C1は熱交換器51内で加熱され、より高温の状態で再生室41に至ることとなる。一方、第4接続流路48を流通する脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1は熱交換器51内で冷却されて吸収室42に至ることとなる。これらのため、吸収室42内では、脱水・濃縮されたLiBr水溶液C1に水C2が吸収され易くなり、また、再生室41ではLiBr水溶液C1の加熱脱水が生じ易くなる。このため、この冷却装置では、ケミカルヒートポンプ13において、LiBr水溶液C1と水C2との分離及び吸収が好適に行われ、蒸発室44内に冷熱が好適に蓄えられる。このため、この冷却装置では、冷却能力、すなわち、車室の冷房能力が高くなっている。なお、再生室41の加熱を終えた配管26内のエンジン冷却液は、配管25からエンジン用ラジエータ5に至り、エンジン用ラジエータ5の周りの空気と熱交換されて冷却されることとなる。また、吸収室42及び凝縮室43を経て加熱された配管33内の電装系冷却液も同様に、配管32から電装系用ラジエータ11に至り、電装系用ラジエータ11の周りの空気と熱交換されて冷却されることとなる。
The dehydrated and concentrated LiBr aqueous solution C1 flowing through the fourth
このように、この冷却装置では、車両が主としてエンジン3によって走行し、モータ7及びPCU9の負荷が小さいか、または、ゼロである際、電装系用ラジエータ11が冷却に余裕を有することから、電装系用ラジエータ11が配管33を介して凝縮室43及び吸収室42を冷却することができる。このため、この冷却装置では、凝縮室43や吸収室42を冷却するための専用の用ラジエータを別途設ける必要がない。さらに、この冷却装置では、電装系用ラジエータ11の冷却能力、すなわち、その躯体の大きさについて、モータ7やPCU9の冷却の他、凝縮室43や吸収室42の冷却に必要な最低限の大きさとなっている。このため、この冷却装置では、電装系用ラジエータ11の大型化を抑制できる。これらのため、この冷却装置では、冷却装置の大型化が抑制されている。
Thus, in this cooling device, when the vehicle is driven mainly by the
また、この冷却装置では、蒸発室44内の冷熱だけでは冷房能力が不足する場合に、制御装置が熱電変換モジュールの一面側を吸熱面とし、他面側を放熱面とさせて作動させる。これにより、蒸発室44内の冷熱によって冷却された配管53内の空調用冷却液が一面側熱交換器19内において、熱電変換モジュール17による吸熱を受けて更に冷却される。これにより、この冷却装置では、蒸発室44内の冷熱だけでは冷房能力が不足する場合であっても、車室を好適に冷房することが可能となっている。この際、熱電変換モジュール17から吸熱された空調用冷却液の熱は、他面側熱交換器21内で電装系冷却液に対して放熱される。これにより加熱された電装系冷却液も、電装系用ラジエータ11における熱交換によって冷却される。
Further, in this cooling device, when the cooling capacity is insufficient only by the cooling heat in the
さらに、この冷却装置では、エンジン冷却液の温度が未だ低く、再生室41を十分に加熱できない場合や車室の冷房を行う必要がない場合、制御装置は第3〜6電動ポンプP3〜P6の作動を停止させるとともに、分岐弁V1、V2の切り替えを行なう。これにより、エンジン用放熱流路では、配管23と配管24とが連通され、配管23、24と配管26とが非連通とされる。また、電装系放熱流路では、配管29と配管30とが連通され、配管29、30と配管33とが非連通とされる。これらのため、エンジン用放熱流路では、配管26を迂回して、配管24にエンジン冷却水が流通することで、エンジン冷却液が配管26を経由しないこととなり、エンジン用放熱流路におけるエンジン冷却液の流路抵抗が低減される。同様に、電装系用放熱流路では、電装系冷却液が配管33を経由しないこととなり、電装系用放熱流路内における電装系冷却液の流路抵抗が低減されることとなる。また、配管26内のエンジン冷却液によって再生室41が不必要に加熱されることが防止されるとともに、配管33内の電装系冷却液によって吸収室42及び凝縮室43が不必要に冷却されることも防止される。このため、この冷却装置では、LiBr水溶液C1や水C2の劣化や変質を効果的に防止できる。
Further, in this cooling device, when the temperature of the engine coolant is still low and the
(EV走行時における冷房)
EV走行時においても、上記のエンジン駆動時における冷房と同様の方法によって車室の冷房を行う。EV走行時は、エンジン3が駆動しないため、エンジン用ラジエータ5における熱交換によって加熱されたエンジン冷却液によって、再生室41が加熱されることとなる。また、モータ7やPCU9は、EV走行時においてもエンジン3と比べて発熱量が少ないため、配管33内の電装系冷却液は、凝縮室43及び吸収室42を冷却することが可能である。このため、この冷却装置は、EV走行時においても車室の冷房を行うことが可能となっている。
(Cooling during EV travel)
Even during EV travel, the passenger compartment is cooled by the same method as that for cooling when the engine is driven. Since the
したがって、この冷却装置は、車室の好適な冷房を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能であるとともに、車両への優れた搭載性を発揮している。 Therefore, this cooling device can travel more energy-saving while realizing suitable cooling of the passenger compartment, and exhibits excellent mountability on the vehicle.
特に、この冷却装置では、ケミカルヒートポンプ13が再生室41、吸収室42、凝縮室43及び蒸発室44の四室を有するものであるため、蒸発室44では連続的に水C2の気化が生じる。このため、この冷却装置では、蒸発室44内に蓄えられている冷熱の残量に由来した作動時間の時間的制限という問題が生じ難くなり、長期間に亘って好適に車室の冷房を行うことが可能となっている。
In particular, in this cooling device, the
また、この冷却装置では、上記のように、吸熱手段として、車室内に設けられたクーラコア15と、蒸発室44とクーラコア15との間で空調用冷却液を循環させる配管53、54とが採用されている。このため、蒸発室44内の冷熱によって冷却された空調用冷却液により、車室の冷房を好適に行うことが可能となっている。また、配管53、54によってクーラコア15と蒸発室44とが接続されるため、車室内におけるクーラコア15の設置の自由度も向上している。このため、この冷却装置は車両への搭載性に優れている。
Further, as described above, in this cooling device, the
さらに、このクーラコア15によって冷却されることで、車室に供給される空気はその湿度が低下した状態となっている。このため、この冷却装置では、車室の冷房を行う他、車室の除湿も可能となっている。そして、車室の除湿を行う際、この冷却装置では、制御装置が熱電変換モジュール17の一面側を放熱面とし、他面側を吸熱面とさせることにより、一面側熱交換器19内で空調用冷却液の再加熱を行うことが可能となる。このため、この冷却装置では、温度調整が行われた空気によって車室の除湿を行うことも可能となっている。
Furthermore, the air supplied to the passenger compartment is in a state where the humidity is lowered by being cooled by the
また、このように、熱電変換モジュールの一面側を放熱面とし、他面側を吸熱面とさせることによって、この冷却装置では、他面側熱交換器21内において電装系冷却液の冷却も行うことが可能となる。このため、この冷却装置では、緊急時等にモータ7やPCU9を急速に冷却させることも可能となる。なお、この場合、制御装置は分岐弁V2の操作を行い、配管29と配管30とを連通させ、配管29、30と配管33とを非連通とさせる。また、制御装置は、電装系用放熱流路において、他面側熱交換器21→PCU9及びモータ7→電装系用ラジエータ11の順番で電装系用冷却液が循環するように電動ポンプP2を作動させることが好ましい。これにより、緊急時等において、モータ7やPCU9をより好適に冷却することが可能となる。
In this manner, the cooling device also cools the electrical system coolant in the other surface
(実施例2)
実施例2の冷却装置は、実施例1の冷却装置における吸熱手段としてのクーラコア15、配管53、54及び空調用冷却液に替えて、図3に示すように、吸熱手段としてフィン44aを備えている。このフィン44aは蒸発室44の周囲に設けられている。また、フィン44aの近傍には電動ファン44bが設けられており、この電動ファン44bは図示しない制御装置と電気的に接続されている。さらに、この冷却装置では、熱電変換モジュール17、一面側熱交換器19、他面側熱交換器21及び第6電動ポンプP6が設けられていない。また、電装系用放熱流路において、配管31は配管30と接続し、配管30と電装系用ラジエータ11とを接続している。他の構成は実施例1の冷却装置と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
(Example 2)
The cooling device of the second embodiment is provided with
この冷却装置においても、エンジン3の駆動時やEV走行時において、実施例1の冷却装置と同様に、制御装置が分岐弁V1、V2及び電動ポンプP1〜P5を作動させる。これにより、上記のように、蒸発室44において水C2の気化が生じ、蒸発室44内には冷熱が蓄えられる。このため、この冷却装置では、この冷熱によりフィン44aが冷却され、フィン44a周りの空気が冷却される。そして、制御装置が電動ファン44bを作動させることにより、この冷却された空気が車室に供給され、車室の冷房が行われることとなる。
Also in this cooling device, the control device operates the branch valves V1 and V2 and the electric pumps P1 to P5 in the same manner as the cooling device of the first embodiment when the
上記のように、この冷却装置では、クーラコア15や熱電変換モジュール17等が設けられていない。このため、この冷却装置では、熱電変換モジュール17の吸熱を利用して、空気を更に冷却することできなくなっている。しかし、その一方で、クーラコア15や熱電変換モジュール17等が設けられないことにより、この冷却装置は実施例1の冷却装置と比較して、冷却装置の構成が簡略化され、冷却装置の大型化がより抑制されている。他の作用効果は実施例1の冷却装置と同様である。
As described above, in this cooling device, the
したがって、この冷却装置も、車室の好適な冷房を実現しつつ、より省エネルギーな走行が可能であるとともに、車両への優れた搭載性を発揮している。 Therefore, this cooling device also realizes favorable cooling of the passenger compartment, enables more energy-saving travel, and exhibits excellent mountability on the vehicle.
以上において、本発明を実施例1、2に即して説明したが、本発明は上記実施例1、2に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to the first and second embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say.
例えば、実施例2の冷却装置は、車両に搭載されるバッテリやPCU9等、車両の走行に必要な各種の駆動装置の冷却装置としても利用可能である。 For example, the cooling device according to the second embodiment can be used as a cooling device for various driving devices necessary for traveling of the vehicle, such as a battery and a PCU 9 mounted on the vehicle.
また、実施例1、2の冷却装置について、モータ7及びPCU9と再生室41とを接続し、内部を電装系冷却液が流通可能な配管を設け、エンジン冷却液に加えて、モータ7及びPCU9で加熱された電装系冷却液によっても再生室41が加熱される構成とすることもできる。また、この配管に対し、車両に搭載されているバッテリを接続し、モータ7、PCU9及びバッテリで加熱された電装系冷却液によって再生室41が加熱される構成とすることもできる。モータ7及びPCU9とバッテリとはそれぞれ別々の配管によって再生室41と接続される構成としても良い。
Moreover, about the cooling device of Example 1, 2, the motor 7 and PCU9 and the reproduction |
さらに、実施例1、2の冷却装置について、エンジン3に設けられたマフラを再生室41に挿通し、マフラ内を流通する排ガスによって再生室41を加熱させる構成としても良い。また、上記のようなエンジン冷却液や電装系冷却液によって再生室41が加熱される構成と組み合わされても良い。この際、マフラにも熱媒バイパス通路を設け、排ガスによって再生室41を加熱する場合と加熱しない場合とを切り替え可能に構成しても良い。
Further, the cooling device of the first and second embodiments may be configured such that a muffler provided in the
また、実施例1、2の冷却装置について、オイル流路を設け、エンジン3の駆動によって高温となったエンジンオイルによって再生室41を加熱する構成としても良い。
Further, the cooling device of the first and second embodiments may be configured such that an oil flow path is provided and the
さらに、エンジン3やモータ7等と再生室41とを隣接させ、駆動によるエンジン3やモータ7等の熱によって再生室41が直接加熱される構成としても良い。
Furthermore, it is good also as a structure which adjoins the
また、配管33は、吸収室42及び凝縮室43のいずれか一方のみと接続され、配管33と接続されなかった吸収室42又は凝縮室43一方は、車両の走行によって生じる走行風によって冷却される構成としても良い。
Further, the
さらに、ケミカルヒートポンプ13は、空気等の不純ガスが混入すると性能が低下するおそれがあることから、例えば不純ガスの溜まりやすい吸収室42や蒸発室44に真空ポンプや追加の冷媒を入れるポート等を設けても良い。また、ケミカルヒートポンプ13は、これらに加えて冷媒のリザーバータンクを設けても良い。
Furthermore, since the performance of the
本発明は、エンジンとモータとによって走行される乗用車、トラック等の車両における車室等の冷却装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a cooling device for a passenger compartment, a vehicle compartment, and the like in a vehicle such as a passenger car or a truck that is driven by an engine and a motor.
3…エンジン
5…エンジン用ラジエータ
7…モータ
9…PCU(駆動回路)
11…電装系用ラジエータ
13…ケミカルヒートポンプ
15…クーラコア(吸熱手段)
17…熱電変換モジュール(熱電変換装置)
22、23、25…配管(エンジン用放熱流路)
24…配管(熱媒バイパス通路)
26…配管(熱媒流路)
27〜32…配管(電装系用放熱流路)
41…再生室
42…吸収室
43…凝縮室
44…蒸発室
44a…フィン(吸熱手段)
45…第1接続流路
46…第2接続流路
47…第3接続流路
48…第4接続流路
49…第5接続流路
51…熱交換器
53、54…配管(室内用流路、吸熱手段)
C1…Libr水溶液
C2…水
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
17 ... Thermoelectric conversion module (thermoelectric conversion device)
22, 23, 25 ... Piping (heat dissipation passage for engine)
24 ... Piping (heat medium bypass passage)
26 ... Piping (heat medium flow path)
27-32 ... Piping (electrical heat dissipation channel)
41 ...
45 ... 1st
C1 ... Libr aqueous solution C2 ... Water
Claims (7)
電装系用ラジエータと、
前記モータ及び前記駆動回路の少なくとも一方と該電装系用ラジエータとを接続し、電装系冷却液が循環可能な電装系用放熱流路と、
化学物質及び反応物質を有するケミカルヒートポンプとを備え、
前記ケミカルヒートポンプは、少なくとも前記エンジンの駆動により発生する熱を保有する熱媒によって前記化学物質を加熱し、前記反応物質を蒸気化する再生室と、
第1接続流路により該再生室と接続され、蒸気化した該反応物質を凝縮する凝縮室と、
第2接続流路により該凝縮室と接続され、凝縮した該反応物質を気化する蒸発室と、
第3接続流路により該蒸発室と接続されているとともに、第4接続流路及び第5接続流路により該再生室と接続され、気化した該反応物質を該第4接続流路を介して流入してくる該化学物質に発熱反応によって吸収させるとともに、吸収後の該化学物質を該第5接続流路を介して該再生室に流出させる吸収室とを有し、
該凝縮室及び該吸収室の少なくとも一方には、前記電装系用放熱流路が設けられていることを特徴とするハイブリッド車両用冷却装置。 A hybrid vehicle cooling device for a hybrid vehicle in which an engine and a motor are used as drive sources and the motor is driven by a drive circuit,
A radiator for electrical equipment,
Connecting the electric system radiator with at least one of the motor and the drive circuit, and an electric system heat radiation channel through which an electric system coolant can circulate;
A chemical heat pump having a chemical substance and a reactive substance,
The chemical heat pump heats the chemical substance with a heat medium having at least heat generated by driving the engine, and a regeneration chamber for vaporizing the reactant.
A condensing chamber that is connected to the regeneration chamber by a first connection channel and condenses the vaporized reactant;
An evaporating chamber connected to the condensing chamber by a second connecting flow path and vaporizing the condensed reactant;
The reaction chamber is connected to the evaporation chamber by a third connection flow path, and connected to the regeneration chamber by a fourth connection flow path and a fifth connection flow path, and the vaporized reactant is passed through the fourth connection flow path. An absorption chamber that absorbs the chemical substance flowing in by an exothermic reaction, and causes the chemical substance after absorption to flow out to the regeneration chamber through the fifth connection channel;
The hybrid vehicle cooling device according to claim 1, wherein at least one of the condensing chamber and the absorbing chamber is provided with the heat dissipating flow path for the electrical system.
該エンジン用ラジエータと前記エンジンとを接続し、エンジン冷却液が循環可能なエンジン用放熱流路とを有し、
前記熱媒は、該エンジンから排出される排ガス、該エンジン用放熱流路内の前記エンジン冷却液及び該エンジンを潤滑するためのエンジンオイルの少なくとも一つである請求項1記載のハイブリッド車両用冷却装置。 An engine radiator,
The engine radiator and the engine are connected to each other, and an engine heat dissipation passage through which engine coolant can be circulated is provided.
The hybrid vehicle cooling according to claim 1, wherein the heat medium is at least one of exhaust gas discharged from the engine, the engine coolant in the engine heat dissipation channel, and engine oil for lubricating the engine. apparatus.
該再生室を該熱媒が迂回可能な熱媒バイパス通路が設けられている請求項1又は2記載のハイブリッド車両用冷却装置。 The regeneration chamber is provided with a heat medium flow path through which the heat medium can circulate,
The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, further comprising a heat medium bypass passage through which the heat medium can bypass the regeneration chamber.
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US10968813B2 (en) | 2014-11-26 | 2021-04-06 | Hyundai Motor Company | Hybrid cooling system and method thereof |
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