JP2016097744A - 熱管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱媒体に放熱する2つ以上の放熱機器17、14、31と、2つ以上の放熱機器17、14、31で放熱された熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器16と、放熱機器17を流れる熱媒体の流量を調整する流量調整手段25、26、12と、2つ以上の放熱機器17、14、31のうち放熱機器17における熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、放熱機器17を流れる熱媒体の流量が増加するように流量調整手段25、26、12の作動を制御する制御手段40とを備える。
【選択図】図2
Description
熱媒体に放熱する2つ以上の放熱機器(17、14、31)と、
2つ以上の放熱機器(17、14、31)で放熱された熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器(16)と、
2つ以上の放熱機器(17、14、31)のうち1つの放熱機器(17)を流れる熱媒体の流量を調整する流量調整手段(25、26、12)と、
前記1つの放熱機器(17)における熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、その放熱機器(17)を流れる熱媒体の流量が増加するように流量調整手段(25、26、12)の作動を制御する制御手段(40)とを備えることを特徴とする。
以下、第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1に示す車両用熱管理装置10は、車両が備える各種機器や車室内空間を適切な温度に調整するために用いられる。
本実施形態では、図4に示すように、ステップS110の吸気冷却優先制御において、次のような制御を行う。(1)インタークーラ17に冷却水が流れ、コンデンサ14に冷却水が流れないように三方弁25の作動を制御する。(2)圧縮機21を停止させる。(3)第1冷却水回路C1の蓄冷機能を利用してクーラコア15で空気を冷却する。(4)さらに室内送風機15aの送風量を低下させる。
上記第1実施形態では、三方弁25によって、インタークーラ17を流れる冷却水の流量を調整するが、本実施形態では、図5に示すように、二方弁26によって、インタークーラ17を流れる冷却水の流量を調整する。
上記実施形態では、コンデンサ14およびインタークーラ17が冷却水流れにおいて互いに並列に配置されているが、本実施形態では、図6に示すように、コンデンサ14およびインタークーラ17が冷却水流れにおいて互いに直列に配置されている。図6の例では、インタークーラ17がコンデンサ14の冷却水流れ上流側に配置されている。
本実施形態では、図9〜図11に示すように、第1冷却水回路C1に蓄冷材29が配置されている。蓄冷材29は、チラー13で冷媒から供給される冷熱を蓄える蓄冷手段である。例えば、蓄冷材29は、パラフィンや酢酸ナトリウム水和物などである。
本実施形態では、図12に示すように、第2冷却水回路C2に放熱機器31が配置されている。放熱機器31は、第2冷却水回路C2の冷却水に放熱する機器である。図12の例では、放熱機器31は、冷却水流れにおいて、コンデンサ14およびインタークーラ17と並列に配置されている。
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。
14 コンデンサ(高圧側熱交換器、放熱機器)
15 クーラコア
15a 送風機(送風手段)
16 ラジエータ(熱媒体空気熱交換器)
17 インタークーラ(放熱機器)
21 圧縮機
22 膨張弁(減圧手段)
25 三方弁(流量調整手段)
29 蓄冷材(蓄冷手段)
40 制御装置(制御手段)
Claims (14)
- 熱媒体に放熱する2つ以上の放熱機器(17、14、31)と、
前記2つ以上の放熱機器(17、14、31)で放熱された前記熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器(16)と、
前記2つ以上の放熱機器(17、14、31)のうち1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量を調整する流量調整手段(25、26、12)と、
前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御する制御手段(40)とを備えることを特徴とする熱管理装置。 - 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御した後、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が減少すると推定できる場合、前記1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量が減少するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御することを特徴とする請求項1に記載の熱管理装置。
- 冷媒を吸入して吐出する圧縮機(21)と、
前記冷媒を減圧膨張させる減圧手段(22)と、
前記減圧手段(22)で減圧膨張された前記冷媒を熱交換させる低圧側熱交換器(13)とを備え、
前記2つ以上の放熱機器(17、14、31)のうち他の1つの放熱機器(14)は、前記圧縮機(21)から吐出された前記冷媒を熱交換させて前記減圧手段(22)に向けて流出させる高圧側熱交換器であり、
前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記圧縮機(21)の冷媒吐出能力を低下させることを特徴とする請求項1または2に記載の熱管理装置。 - 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記圧縮機(21)を停止させることを特徴とする請求項3に記載の熱管理装置。
- 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御した後、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が減少すると推定できる場合、前記圧縮機(21)の冷媒吐出能力を増加させることを特徴とする請求項3または4に記載の熱管理装置。
- 前記低圧側熱交換器(13)に熱的に接続され、前記減圧手段(22)で減圧膨張された前記冷媒から供給される冷熱を蓄える蓄冷手段(29)を備え、
前記低圧側熱交換器(13)は、前記減圧手段(22)で減圧膨張された前記冷媒と車室内へ送風される空気とを直接的または間接的に熱交換させるようになっており、
前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記蓄冷手段(29)が蓄えた冷熱を利用して、前記車室内へ送風される空気を冷却することを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1つに記載の熱管理装置。 - 前記車室内へ空気を送風する送風手段(15a)を備え、
前記制御手段(40)は、前記蓄冷手段(29)が蓄えた冷熱を利用して前記車室内へ送風される空気を冷却している場合、前記送風手段(15a)の送風能力を低下させることを特徴とする請求項6に記載の熱管理装置。 - 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御した後、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が減少すると推定できる場合、前記圧縮機(21)の冷媒吐出能力を増加させるとともに、前記送風手段(15a)の送風能力を増加させることを特徴とする請求項7に記載の熱管理装置。
- 前記1つの放熱機器(17)、および前記2つ以上の放熱機器(17、14、31)のうち残余の放熱機器(14、31)は、前記熱媒体の流れにおいて互いに並列に配置されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の熱管理装置。
- 前記流量調整手段(25、26)は、前記1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量と、前記残余の放熱機器(14、31)を流れる前記熱媒体の流量との割合を調整する流量割合調整手段であり、
前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量割合が増加するように前記流量割合調整手段(25、26)の作動を制御することを特徴とする請求項9に記載の熱管理装置。 - 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御した後、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が減少すると推定できる場合、前記1つの放熱機器(17)を流れる前記熱媒体の流量割合が減少するように前記流量割合調整手段(25、26)の作動を制御することを特徴とする請求項10に記載の熱管理装置。
- 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記残余の放熱機器(14、31)に前記熱媒体が流れないように前記流量割合調整手段(25、26)の作動を制御することを特徴とする請求項10または11に記載の熱管理装置。
- 前記流量調整手段(12)は、前記熱媒体を吸入して吐出するポンプであり、
前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が増加すると推定できる場合、前記ポンプ(12)における前記熱媒体の吐出能力を増加させることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の熱管理装置。 - 前記制御手段(40)は、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段(25、26、12)の作動を制御した後、前記1つの放熱機器(17)における前記熱媒体への放熱量が減少すると推定できる場合、前記ポンプ(12)における前記熱媒体の吐出能力を減少させることを特徴とする請求項13に記載の熱管理装置。
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