JP2014000948A - 車両用熱管理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1流通手段15、16、17、18は、2系統の熱媒体のうち一方の熱媒体がラジエータ用流路11または第1バイパス流路12を選択的に流通するように熱媒体の流れを切り替える機能を有し、第2流通手段24、47は、第2流路群25、26、27、28に対して、2系統の熱媒体が選択的に流通するように熱媒体の流れを切り替える機能を有し、第1流通手段および第2流通手段は、第1流路群11、12、13、第2流路群25、26、27、28および第1ポンプ21の間で熱媒体が循環する第1循環回路と、第1流路群、第2流路群および第2ポンプ23の間で熱媒体が循環する第2循環回路とが構成されるように熱媒体の流れを切り替える。
【選択図】図1
Description
熱媒体と外気とを熱交換するラジエータ(14)と、
熱媒体が流れる流路であってラジエータ(14)が配置されたラジエータ用流路(11)、ならびに熱媒体がラジエータ(14)をバイパスして流れる第1バイパス流路(12)および第2バイパス流路(13)を含む第1流路群(11、12、13)と、
熱媒体を冷却する冷却手段(30)と、
熱媒体を加熱する加熱手段(31)と、
加熱手段(31)で加熱された熱媒体が流通する熱媒体流通機器(35、99)と、
熱媒体と熱交換する複数個の被熱交換機器(45、46)と、
熱媒体が流れる流路であって冷却手段(30)が配置された冷却手段用流路(25)、熱媒体が流れる流路であって加熱手段(31)およびヒータコア(35)が配置された加熱手段用流路(26)、ならびに熱媒体が流れる流路であって複数個の被熱交換機器(45、46)が配置された複数個の被熱交換機器用流路(27、28)を含む第2流路群(25、26、27、28)と、
熱媒体を2系統で吸入吐出するための第1ポンプ(21)および第2ポンプ(23)と、
第1流路群(11、12、13)に対して、第1ポンプ(21)および第2ポンプ(23)が吐出した2系統の熱媒体を流通させる第1流通手段(15、16、17、18)と、
第2流路群(25、26、27、28)に対して、2系統の熱媒体を流通させる第2流通手段(24、47)とを備え、
加熱手段用流路(26)には、熱媒体流通機器(35、99)が配置され、または熱媒体流通機器(35、99)が配置された流路(110)の端部が接続されており、
第1流通手段(15、16、17、18)は、2系統の熱媒体のうち一方の熱媒体がラジエータ用流路(11)または第1バイパス流路(12)を選択的に流通するように熱媒体の流れを切り替える機能を有し、
第2流通手段(24、47)は、第2流路群(25、26、27、28)に対して、2系統の熱媒体が選択的に流通するように熱媒体の流れを切り替える機能を有し、
第1流通手段(15、16、17、18)および第2流通手段(24、47)は、第1流路群(11、12、13)、第2流路群(25、26、27、28)および第1ポンプ(21)の間で熱媒体が循環する第1循環回路と、第1流路群(11、12、13)、第2流路群(25、26、27、28)および第2ポンプ(23)の間で熱媒体が循環する第2循環回路とが構成されるように熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする。
熱媒体流通機器(35、99)は、加熱手段(31)で加熱された熱媒体と車室内への送風空気とを熱交換して送風空気を加熱する加熱用熱交換器(35)であることを特徴とする。
第2熱媒体が循環する第2熱媒体循環回路(100)と、
第2熱媒体と車室内への送風空気とを熱交換して送風空気を加熱する加熱用熱交換器(104)とを備え、
熱媒体流通機器は、加熱手段(31)で加熱された熱媒体と第2熱媒体とを熱交換する熱媒体熱媒体熱交換器(99)であることを特徴とする。
加熱用熱交換器(35)で加熱された送風空気によって車室内を暖房している場合、第1流通手段(15、16、17、18)および第2流通手段(24、47)は、複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における熱媒体の温度が設定値以上になっている被熱交換機器と、加熱用熱交換器(35)と、第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における熱媒体の温度が設定値未満になっている被熱交換機器と、第1流路群(11、12、13)のうち一方のバイパス流路以外の1つの流路とが第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする。
加熱用熱交換器(104)で加熱された送風空気によって車室内を暖房している場合、第1流通手段(15、16、17、18)および第2流通手段(24、47)は、複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における熱媒体の温度が設定値以上になっている被熱交換機器と、熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における熱媒体の温度が設定値未満になっている被熱交換機器と、第1流路群(11、12、13)のうち一方のバイパス流路以外の1つの流路とが第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする。
以下、第1実施形態を図1〜図19に基づいて説明する。図1に示す車両用熱管理システム10は、車両が備える各種機器(冷却または加熱を要する機器)や車室内を適切な温度に空調(冷房または暖房)するために用いられる。
上記第1実施形態では、電池モジュール45は、電池451と冷却水とを直接熱交換させるようになっているが、本第2実施形態では、図20に示すように、電池モジュール60は、電池601と冷却水とを送風空気を介して熱交換させるようになっている。
本第3実施形態では、図26に示すように、上記第2実施形態に対して、冷却水冷媒熱交換器61を追加している。
上記第2実施形態では、電池モジュール60のケーシング602の内部に、送風空気がUターンして流れる空気通路が形成されているが、本第4実施形態では、図33に示すように、電池モジュール65のケーシング652の内部に、送風空気が直線的に流れる空気通路が形成されている。
上記第3実施形態では、電池モジュール65は、2つの内気導入口652a、652b、2つの空気排出口652c、652dおよび2つの風路切替ドア655、656を有しているが、本第5実施形態では、図36に示すように、電池モジュール68は、1つの内気導入口682aおよび1つの空気排出口682bを有し、風路切替ドアを有していない。
上記各実施形態では、第1ポンプ21および第2ポンプ23が第1切替弁24の上流側に配置されているが、図37に示すように、第1ポンプ21および第2ポンプ23が第2切替弁47の下流側に配置されていてもよい。
上記各実施形態では、冷凍サイクル32の高圧側熱交換器が、高圧冷媒を冷却水で冷却する冷却水加熱用熱交換器31で構成されているが、本第7実施形態では、図38に示すように、冷凍サイクル32の高圧側熱交換器が、高圧冷媒を空気で冷却する室内凝縮器75および室外凝縮器76で構成されている。
上記第2〜第5実施形態では、車室内から車外に排出される空気が持つ熱を回収するが、本第8実施形態では、図39に示すように、エンジンの排気ガスが持つ熱も回収する。
上記実施形態では、冷却水(熱媒体)として、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体が用いられているが、冷却水としてナノ流体を用いてもよい。
上記実施形態では、電池モジュール45およびインバータモジュール46を蓄熱体として利用したが、例えば図44に示す電気ヒータ内蔵タンク90、および図45に示す熱交換器内蔵タンク91を蓄熱体として利用してもよい。
上記第1実施形態では、第2並列流路26において冷却水加熱用熱交換器31の下流側にヒータコア35が配置されているが、本第11実施形態では、図46に示すように、ヒータコア35の代わりに冷却水冷却水熱交換器99が配置されている。
上記第11実施形態では、冷却水冷却水熱交換器99が第2並列流路26のうち冷却水加熱用熱交換器31の下流側の部位に配置されているが、本第12実施形態では、図47に示すように、冷却水冷却水熱交換器99が冷却水冷却水熱交換器用流路110に配置されている。
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
12 第1バイパス流路(第1流路群)
13 第2バイパス流路(第1流路群)
14 ラジエータ
15 三方弁(第1流通手段)
16 第1連通流路(第1流通手段)
17 合流流路(第1流通手段)
18 第2連通流路(第1流通手段)
21 第1ポンプ
23 第2ポンプ
24 第1切替弁(第2流通手段)
25 第1並列流路(冷却手段用流路、第2流路群)
26 第2並列流路(加熱手段用流路、第2流路群)
27 第3並列流路(被熱交換機器用流路、第2流路群)
28 第4並列流路(被熱交換機器用流路、第2流路群)
30 冷却水冷却用熱交換器(冷却手段)
31 冷却水加熱用熱交換器(加熱手段)
35 ヒータコア
45 電池モジュール(被熱交換機器)
46 インバータモジュール(被熱交換機器)
47 第2切替弁(第2流通手段)
Claims (33)
- 熱媒体と外気とを熱交換するラジエータ(14)と、
前記熱媒体が流れる流路であって前記ラジエータ(14)が配置されたラジエータ用流路(11)、ならびに前記熱媒体が前記ラジエータ(14)をバイパスして流れる第1バイパス流路(12)および第2バイパス流路(13)を含む第1流路群(11、12、13)と、
前記熱媒体を冷却する冷却手段(30)と、
前記熱媒体を加熱する加熱手段(31)と、
前記加熱手段(31)で加熱された前記熱媒体が流通する熱媒体流通機器(35、99)と、
前記熱媒体と熱交換する複数個の被熱交換機器(45、46)と、
前記熱媒体が流れる流路であって前記冷却手段(30)が配置された冷却手段用流路(25)、前記熱媒体が流れる流路であって前記加熱手段(31)が配置された加熱手段用流路(26)、ならびに前記熱媒体が流れる流路であって前記複数個の被熱交換機器(45、46)が配置された複数個の被熱交換機器用流路(27、28)を含む第2流路群(25、26、27、28)と、
前記熱媒体を2系統で吸入吐出するための第1ポンプ(21)および第2ポンプ(23)と、
前記第1流路群(11、12、13)に対して、前記第1ポンプ(21)および前記第2ポンプ(23)が吐出した2系統の熱媒体を流通させる第1流通手段(15、16、17、18)と、
前記第2流路群(25、26、27、28)に対して、前記2系統の熱媒体を流通させる第2流通手段(24、47)とを備え、
前記加熱手段用流路(26)には、前記熱媒体流通機器(35、99)が配置され、または前記熱媒体流通機器(35、99)が配置された流路(110)の端部が接続されており、
前記第1流通手段(15、16、17、18)は、前記2系統の熱媒体のうち一方の熱媒体が前記ラジエータ用流路(11)または前記第1バイパス流路(12)を選択的に流通するように前記熱媒体の流れを切り替える機能を有し、
前記第2流通手段(24、47)は、前記第2流路群(25、26、27、28)に対して、前記2系統の熱媒体が選択的に流通するように前記熱媒体の流れを切り替える機能を有し、
前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記第2流路群(25、26、27、28)および前記第1ポンプ(21)の間で前記熱媒体が循環する第1循環回路と、前記第1流路群(11、12、13)、前記第2流路群(25、26、27、28)および前記第2ポンプ(23)の間で前記熱媒体が循環する第2循環回路とが構成されるように前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする車両用熱管理システム。 - 前記熱媒体流通機器(35、99)は、前記加熱手段(31)で加熱された前記熱媒体と車室内への送風空気とを熱交換して前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(35)であることを特徴とする請求項1に記載の車両用熱管理システム。
- 第2熱媒体が循環する第2熱媒体循環回路(100)と、
前記第2熱媒体と車室内への送風空気とを熱交換して前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(104)とを備え、
前記熱媒体流通機器は、前記加熱手段(31)で加熱された前記熱媒体と前記第2熱媒体とを熱交換する熱媒体熱媒体熱交換器(99)であることを特徴とする請求項1に記載の車両用熱管理システム。 - 前記加熱用熱交換器(35)で加熱された前記送風空気によって車室内を暖房している場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における前記熱媒体の温度が設定値以上になっている被熱交換機器と、前記加熱用熱交換器(35)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における前記熱媒体の温度が前記設定値未満になっている被熱交換機器と、前記第1流路群(11、12、13)のうち前記一方のバイパス流路以外の1つの流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項2に記載の車両用熱管理システム。
- 前記加熱用熱交換器(104)で加熱された前記送風空気によって車室内を暖房している場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における前記熱媒体の温度が設定値以上になっている被熱交換機器と、前記熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち、その熱媒体出口における前記熱媒体の温度が前記設定値未満になっている被熱交換機器と、前記第1流路群(11、12、13)のうち前記一方のバイパス流路以外の1つの流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項3に記載の車両用熱管理システム。
- 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)から前記熱媒体への放熱量と前記冷凍サイクル(32)の圧縮機(33)の動力との総和が車室内の暖房に必要な熱量を超えないと推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記加熱用熱交換器(35)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記冷却手段(30)と前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替え、
前記総和が前記熱量を超えると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記加熱用熱交換器(35)と、前記一方のバイパス流路とが前記一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つの被熱交換機器と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項2に記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)から前記熱媒体への放熱量と前記冷凍サイクル(32)の圧縮機(33)の動力との総和が車室内の暖房に必要な熱量を超えないと推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記冷却手段(30)と前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替え、
前記総和が前記熱量を超えると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、前記一方のバイパス流路とが前記一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つの被熱交換機器と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項3に記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)の発熱量と前記高圧側熱交換器(31)における前記熱媒体への放熱量との総和が車室内の暖房に必要な熱量を超えないと推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記加熱用熱交換器(35)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記冷却手段(30)と前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替え、
前記総和が前記熱量を超えると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記加熱用熱交換器(35)と、前記一方のバイパス流路とが前記一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つの被熱交換機器と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項2に記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)の発熱量と前記高圧側熱交換器(31)における前記熱媒体への放熱量との総和が車室内の暖房に必要な熱量を超えないと推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記冷却手段(30)と前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替え、
前記総和が前記熱量を超えると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記加熱手段(31)と、前記熱媒体熱媒体熱交換器(99)と、前記一方のバイパス流路とが前記一方の循環回路に含まれ、かつ前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つの被熱交換機器と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項3に記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つの被熱交換機器は、温熱を蓄えることのできる蓄熱体として構成されており、
前記ラジエータ(14)に霜が付いていると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記蓄熱体として構成された被熱交換機器(45、46)と、前記冷却手段(30)と、前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記加熱手段(31)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つは、温熱を蓄えることのできる蓄熱体として構成されており、
前記ラジエータ(14)に霜が付いていると推定される場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記蓄熱体として構成された被熱交換機器(45、46)と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記加熱手段(31)と、前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち少なくとも1つは、温熱を蓄えることのできる蓄熱体として構成されており、
前記蓄熱体として構成された被熱交換機器(45、46)の温度が所定温度よりも高い場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記蓄熱体として構成された被熱交換機器(45、46)と、前記冷却手段(30)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記加熱手段(31)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 車室内の空気を送風する送風機(603)と、
前記空気が流れる空気通路(602b、602c)を形成するケーシング(602)と、
前記空気通路(602b、602c)における前記空気の流れを切り替える空気流れ切替手段(605、606、607)とを備え、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち1つの被熱交換機器は、電池(601)と前記熱媒体とを空気を介して熱交換させるための電池用熱交換器(604)であり、
前記空気通路(602b、602c)には、前記電池(601)と前記電池用熱交換器(604)とが配置され、
前記ケーシング(602)には、前記空気通路(602b、602c)を流れた前記空気を車外に排出するための空気排出口(602e、602f)が形成され、
前記空気流れ切替手段(605、606、607)は、前記空気が前記電池用熱交換器(604)、前記電池(601)、前記空気排出口(602e)の順番に流れる第1空気流れ状態と、前記空気が前記電池(601)、前記電池用熱交換器(604)、前記空気排出口(602f)の順番に流れる第2空気流れ状態とを切り替え可能になっており、
前記空気から前記熱媒体に温熱を移動させる場合において、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも高い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)は前記空気の流れを前記第2空気流れ状態に切り替え、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも低い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)は前記空気の流れを前記第1空気流れ状態に切り替え、
前記空気から前記熱媒体に冷熱を移動させる場合において、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも高い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)は前記空気の流れを前記第1空気流れ状態に切り替え、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも低い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)は前記空気の流れを前記第2空気流れ状態に切り替えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 車室内の空気を送風する送風機(603)と、
前記空気が流れる空気通路(602b、602c)を形成するケーシング(602)と、
前記空気通路(602b、602c)における前記空気の流れを切り替える空気流れ切替手段(605、606、607)とを備え、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち1つの被熱交換機器は、電池(601)と前記熱媒体とを空気を介して熱交換させるための電池用熱交換器(604)であり、
前記空気通路(602b、602c)には、前記電池(601)と前記電池用熱交換器(604)とが配置され、
前記ケーシング(602)には、前記空気通路(602b、602c)を流れた前記空気を車外に排出するための空気排出口(602e、602f)が形成され、
前記空気流れ切替手段(605、606、607)は、前記空気が前記電池用熱交換器(604)、前記電池(601)、前記空気排出口(602e)の順番に流れる第1空気流れ状態と、前記空気が前記電池(601)、前記電池用熱交換器(604)、前記空気排出口(602f)の順番に流れる第2空気流れ状態とを切り替え可能になっており、
前記空気から前記熱媒体に温熱を移動させる場合において、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも高い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)によって前記空気の流れが前記第2空気流れ状態に切り替えられており、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも低い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)によって前記空気の流れが前記第1空気流れ状態に切り替えられており、
前記空気から前記熱媒体に冷熱を移動させる場合において、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも高い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)によって前記空気の流れが前記第1空気流れ状態に切り替えられており、前記電池(601)の温度が前記空気の温度よりも低い場合、前記空気流れ切替手段(605、606、607)によって前記空気の流れが前記第2空気流れ状態に切り替えられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 車室内の空気を送風する送風機(683)と、
前記空気が流れる空気通路(682c)を形成するケーシング(682)とを備え、
前記複数個の被熱交換機器(45、46)のうち1つの被熱交換機器は、電池(681)と前記熱媒体とを熱交換させるための電池用熱交換器(684)であり、
前記ケーシング(602)には、前記空気通路(682c)を流れた前記空気を車外に排出するための空気排出口(682b)が形成され、
前記空気通路(682c)には、前記電池用熱交換器(684)と前記電池(681)とが、この順番に前記空気が流れるように配置され、
前記空気から前記熱媒体に温熱を移動させる場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記電池用熱交換器(684)と前記冷却手段(30)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替え、
前記空気から前記熱媒体に冷熱を移動させる場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記電池用熱交換器(684)と前記加熱手段(31)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記電池(681)の温度が所定値以下の場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記冷却手段(30)と、前記複数個の被熱交換機器のうち前記電池用熱交換器(684)以外の被熱交換機器と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路または前記ラジエータ用流路(11)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれ、かつ前記電池用熱交換器(684)と、前記加熱手段(31)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路とが前記第1、第2循環回路のうち他方の循環回路に含まれるように、前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項15に記載の車両用熱管理システム。
- 前記所定値は0℃であることを特徴とする請求項16に記載の車両用熱管理システム。
- 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、
さらに、前記複数個の被熱交換機器用流路(27、28)のうち1つの被熱交換機器用流路(27、28)を流れる前記熱媒体と、前記加熱手段(31)から流出した冷媒とを熱交換する熱媒体冷媒熱交換器(61)を備え、
前記冷凍サイクル(32)は、冷媒と車室内への送風空気とを熱交換して前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器(37)を有し、
前記冷却用熱交換器(37)で冷却された前記送風空気によって車室内を冷房する場合、前記熱媒体冷媒熱交換器(61)と、前記電池用熱交換器(604)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれることを特徴とする請求項13ないし17のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記熱媒体冷媒熱交換器(61)および前記電池用熱交換器(604)は、前記複数個の被熱交換機器用流路(27、28)のうち1つの被熱交換機器用流路(27)に直列に配置されていることを特徴とする請求項18に記載の車両用熱管理システム。
- 前記冷凍サイクル(32)において、前記加熱手段(31)と前記熱媒体冷媒熱交換器(61)との間に、前記加熱手段(31)から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁(62)が配置されていることを特徴とする請求項18または19に記載の車両用熱管理システム。
- 車室内を暖房しており、かつ車室内の温度が外気温よりも高い場合、
前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記電池用熱交換器(604)と、前記熱媒体冷媒熱交換器(61)と、前記冷却手段(30)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれるように前記熱媒体の流れを切り替え、
前記膨張弁(62)は、前記熱媒体冷媒熱交換器(61)における冷媒圧力が、前記加熱手段(31)における冷媒圧力と前記冷却手段(30)における冷媒圧力との間の圧力となり、且つ前記熱媒体冷媒熱交換器(61)における冷媒の蒸発温度が前記熱媒体冷媒熱交換器(61)を流通する前記熱媒体の温度よりも低くなるように、前記加熱手段(31)から流出した冷媒を減圧膨張させることを特徴とする請求項20に記載の車両用熱管理システム。 - 車室内を暖房しており、かつ車室内の温度が外気温よりも高い場合、
前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記電池用熱交換器(604)と、前記熱媒体冷媒熱交換器(61)と、前記冷却手段(30)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれるように前記熱媒体の流れが切り替えられており、
前記膨張弁(62)は、前記熱媒体冷媒熱交換器(61)における冷媒圧力が、前記加熱手段(31)における冷媒圧力と前記冷却手段(30)における冷媒圧力との間の圧力となり、且つ前記熱媒体冷媒熱交換器(61)における冷媒の蒸発温度が前記熱媒体冷媒熱交換器(61)を流通する前記熱媒体の温度よりも低くなるように、前記加熱手段(31)から流出した冷媒を減圧膨張させることを特徴とする請求項20に記載の車両用熱管理システム。 - 車室内を暖房しており、かつ車室内の温度が外気温よりも高い場合、前記第1流通手段(15、16、17、18)および前記第2流通手段(24、47)は、前記電池用熱交換器(604)と前記熱媒体冷媒熱交換器(61)と前記冷却手段(30)とが前記第1、第2循環回路のうち一方の循環回路に含まれるように前記熱媒体の流れを切り替えることを特徴とする請求項13または14に記載の車両用熱管理システム。
- 前記第2流通手段(24、47)は、前記第2流路群(25、26、27、28)に対して前記2系統の熱媒体の分配を行う第1切替弁(24)と、前記第2流路群(25、26、27、28)に対して前記2系統の熱媒体の集合を行う第2切替弁(47)とを有し、
前記第1切替弁(24)は、前記第1ポンプ(21)が吐出した前記熱媒体が流入する第1入口(24a)と、前記第2ポンプ(23)が吐出した前記熱媒体が流入する第2入口(24b)と、前記冷却手段用流路(25)、前記加熱手段用流路(26)および前記複数個の被熱交換機器用流路(27、28)に対して個別に前記熱媒体を流出させる多数個の出口(24c、24d、24e、24f)とを有し、
前記第2切替弁(47)は、前記第1ポンプ(21)が吸入する前記熱媒体を流出させる第1出口(47a)と、前記第2ポンプ(23)が吸入する前記熱媒体を流出させる第2出口(47b)と、前記冷却手段用流路(25)、前記加熱手段用流路(26)および前記複数個の被熱交換機器用流路(27、28)から流出した前記熱媒体が個別に流入する多数個の入口(47c、47d、47e、47f)とを有していることを特徴とする請求項1ないし23のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記第1流通手段(15、16、17、18)は、
前記第1出口(47a)、前記ラジエータ用流路(11)の入口側、および前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路(12)の入口側に接続される三方弁(15)と、
前記第2出口(47b)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路(13)とを連通させる第1連通流路(16)と、
前記ラジエータ用流路(11)の出口側と、前記一方のバイパス流路(12、13)の出口側と、前記第1入口(24a)とを連通させる合流流路(17)と、
前記他方のバイパス流路(12、13)と、前記第2入口(24b)とを連通させる第2連通流路(18)とを有し、
前記第1ポンプ(21)は、前記合流流路(17)と前記第1入口(24a)との間に配置され、
前記第2ポンプ(23)は、前記第2連通流路(18)と前記第2入口(24b)との間に配置されていることを特徴とする請求項24に記載の車両用熱管理システム。 - 前記第1流通手段(15、16、17、18)は、
前記第1出口(47a)と、前記ラジエータ用流路(11)の入口側と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち一方のバイパス流路(12、13)の入口側とを連通させる分岐流路(70)と、
前記第2切替弁(47)の第2出口(47b)と、前記第1、第2バイパス流路(12、13)のうち他方のバイパス流路(12、13)とを連通させる第1連通流路(16)と、
前記ラジエータ用流路(11)の出口側、前記一方のバイパス流路(12、13)の出口側、および前記第1入口(24a)に接続される三方弁(71)と、
前記他方のバイパス流路(12、13)と、前記第1切替弁(24)の第2入口(24b)とを連通させる第2連通流路(18)とを有し、
前記第1ポンプ(21)は、前記第1出口(47a)と前記分岐流路(70)との間に配置され、
前記第2ポンプ(23)は、前記第2出口(47b)と前記第1連通流路(16)との間に配置されていることを特徴とする請求項24に記載の車両用熱管理システム。 - 前記第1入口(24a)に流入する前記熱媒体の温度、および前記第2入口(24b)に流入する前記熱媒体の温度を検出する温度検出手段(53、54)を備え、
前記第1切替弁(24)は、前記第1入口(24a)から流入した前記熱媒体と前記第2入口(24b)から流入した前記熱媒体とを混合する混合空間(241c、241d、241e、241f)と、前記第1入口(24a)から流入した前記熱媒体と前記第2入口(24b)から流入した前記熱媒体との混合比を前記複数個の被熱交換機器(45、46)が必要とする前記熱媒体の温度に基づいて調整する弁体(242)とを有し、
前記第2切替弁(47)は、前記多数個の入口(47c、47d、47e、47f)から流入した前記熱媒体を、前記第1出口(47a)から流出する前記熱媒体と前記第2出口(47b)から流出する前記熱媒体とに分配する分配空間(471c、471d、471e、471f)と、前記第1出口(47a)から流出する前記熱媒体と前記第2出口(47b)から流出する前記熱媒体との分配比を前記混合比に基づいて調整する弁体(472)とを有していることを特徴とする請求項24に記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷却手段(30)は、冷凍サイクル(32)の低圧側熱交換器であり、前記冷凍サイクル(32)の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換することによって前記熱媒体を冷却し、
前記加熱手段(31)は、前記冷凍サイクル(32)の高圧側熱交換器であり、前記冷凍サイクル(32)の高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換することによって前記熱媒体を加熱することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。 - 前記冷凍サイクル(32)は、
前記冷却手段(30)に流入する冷媒を減圧する第1膨張弁(34)と、
前記低圧冷媒が前記冷却手段(30)と並列に流れ、前記低圧冷媒と車室内への送風空気とを熱交換して前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器(37)と、
前記冷却用熱交換器(37)に流入する冷媒を減圧する第2膨張弁(42)と、
前記冷媒の流れが前記冷却手段(30)側と前記冷却用熱交換器(37)側とに分岐する分岐部(40)と前記第1膨張弁(62)との間の冷媒流路を開閉する電磁弁(43)とを有していることを特徴とする請求項28に記載の車両用熱管理システム。 - 前記熱媒体は、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子(88、89)が混入された流体であることを特徴とする請求項1ないし29のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
- 前記ナノ粒子(88、89)のアスペクト比が50以上であることを特徴とする請求項30に記載の車両用熱管理システム。
- 前記ナノ粒子の構成原子は、Au、Ag、CuおよびCのいずれかを含むことを特徴とする請求項31に記載の車両用熱管理システム。
- 前記ナノ粒子は、カーボンナノチューブ(88)、グラフェン(89)およびグラファイトのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項32に記載の車両用熱管理システム。
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