JP2018179489A - 車載機器冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】相変化を利用して冷媒を循環させることによって車載機器を冷却する車載機器冷却装置において、加速時や登坂時における冷却能力を確保する。【解決手段】冷媒回路12と、蒸発部131と供給部132と排出部133とを有する蒸発器13と、凝縮器14と、ガス冷媒配管15と、液冷媒配管16とを備え、ガス冷媒配管15は、冷媒が車両後方から車両前方へ向かって流れる前方流れ部15aを有しており、排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方側から車両前方側に向かう方向、車両下方側から車両上方側に向かう方向、および車両左右方向のうち少なくとも1つの方向になるように構成されている。【選択図】図23

Description

本発明は、車載機器を冷却する車載機器冷却装置に関する。
従来、特許文献1には、効率よく電池の温度を調節できる電池温度調節装置が記載されている。この従来技術は、ループ型のサーモサイフォン式ヒートパイプであり、温度調節部と気相流路と熱媒体冷却部と液相流路とを備えている。
温度調節部は、熱媒体の液相と気相との相変化により電池の温度を調節する。気相流路には、温度調節部から流出する気相の熱媒体が流れる。熱媒体冷却部は、気相流路から流入する気相の熱媒体を凝縮する。液相流路には、熱媒体冷却部から温度調節部へ向かう液相の熱媒体が流れる。
温度調節部と熱媒体冷却部の配置関係は、温度調節部内の液相の熱媒体の液面よりも熱媒体冷却部内の液相の熱媒体の液面の方が上方に位置するようになっている。
特開2015−41418号公報
電気自動車やハイブリッド車などの電動車両では、二次電池などの蓄電装置に蓄えた電気エネルギーをインバータなどを介してモータに供給し走行する。蓄電装置は、走行中など車両使用時に自己発熱し、高温になると十分な機能を得られないだけでなく劣化や破損を招く。そのため、蓄電装置を冷却して一定温度以下に維持する必要がある。
一般的に蓄電装置は複数の電池セルで構成されているが、各電池セルの温度にばらつきがあるとセルの劣化に偏りが生じ、蓄電装置の性能が低下してしまう。これは、最も劣化した電池セルの特性に合わせて蓄電装置の入出力特性が決まることによる。そのため、蓄電装置を長期間、所望の性能を発揮させるためには、電池セル間の温度ばらつきを低減させる均温化が重要となる。
従来、車両に搭載された蓄電装置を冷却する手法としては、ブロワによる送風や、冷凍サイクルを用いた冷却方式が一般的である。冷凍サイクルを用いた冷却方式は、例えば空冷方式、水冷方式または冷媒直接冷却方式である。
しかしながら、ブロワは車室内の空気を送風するだけなので冷却性能は低い。また、ブロワによる送風では空気の顕熱で冷却するため、空気流れの上流と下流とで温度差が大きくなり、電池セル間の温度分布が生じてしまう。
冷凍サイクルを用いた冷却方式では、冷却性能は高いが、電池セルとの熱交換部は空冷、水冷ともに顕熱冷却のため、電池セル間の温度分布が生じてしまう。そのため、冷媒直接冷却方式が好ましい。
また、駐車放置中にはブロワの冷却ファンや冷凍サイクルの圧縮機を駆動させる必要があるので、電力消費の増大や騒音などの問題が生じてしまい好ましくない。
これらの背景から、本出願人は、車両に搭載された蓄電装置の冷却方式として、コンプレッサを用いず冷媒の自然循環で冷却するサーモサイフォン方式を検討した。
具体的には、本出願人は、上記従来技術における電池温度調節装置を車両に搭載して、車両の蓄電装置を冷却することを検討した。
本出願人の検討によると、サーモサイフォン方式における冷却能力確保のためには、温度調節部にて蒸発したガス冷媒をすばやく熱媒体冷却部まで移動させることと、ヘッドをより高く確保することとが重要であることがわかった。
しかしながら、上記従来技術における電池温度調節装置を車両に搭載した場合、車両の加減速や登降坂の影響があるため全ての走行状況において蓄電装置を冷却することが難しいという問題があることがわかった。特に、加速時や登坂時には走行負荷が高くなって蓄電装置の発熱量が増加するので、冷却能力不足になりやすいという問題があることがわかった。
本発明は上記点に鑑みて、相変化を利用して冷媒を循環させることによって車載機器を冷却する車載機器冷却装置において、加速時や登坂時における冷却能力を確保することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の車載機器冷却装置では、
冷媒が循環する冷媒回路(12)と、
車載機器(11)から吸熱して冷媒を蒸発させる蒸発部(131)と、蒸発部(131)へ冷媒を導く供給部(132)と、蒸発部(131)から排出された冷媒が流れる排出部(133)とを有する蒸発器(13)と、
蒸発器(13)で蒸発した冷媒を凝縮させる凝縮器(14)と、
排出部(133)から凝縮器に冷媒を導くガス冷媒配管(15)と、
凝縮器から供給部(132)に冷媒を導く液冷媒配管(16)とを備え、
ガス冷媒配管(15)は、冷媒が車両後方から車両前方へ向かって流れる前方流れ部(15a)を有しており、排出部(133)から前方流れ部(15a)に至る冷媒の流れ方向が車両後方側から車両前方側に向かう方向、車両下方側から車両上方側に向かう方向、および車両左右方向のうち少なくとも1つの方向になるように構成されている。
これによると、後述する図1、図3および図23からわかるように、加速時には、車載機器冷却装置に、重力(Fg)に加えて慣性力(Fi)が作用する。そのため、蒸発器(13)内において周囲を液冷媒に囲われたガス冷媒(19)には重力と慣性力が同時に作用するので、ガス冷媒(19)に車両前方斜め上方向の力(Fr)が作用することとなる。
すなわち、加速時には、排出部(133)から前方流れ部(15a)に至る冷媒の流れ方向に概ね沿う方向の力(Fr)が作用することとなる。
その結果、蒸発器(13)のガス冷媒(19)がガス冷媒配管(15)から抜けやすくなって冷媒流速が増加するので、冷却能力を向上させることできる。
登坂時においては車両が傾いていることにより、車載機器冷却装置に作用する重力(Fg)が、車両後方斜め下方向に傾いているため、加速時と同様に蒸発器(13)のガス冷媒(19)に作用する力が車両前方斜め上方向、すなわち排出部(133)から前方流れ部(15a)に至る冷媒の流れ方向に概ね沿う方向になる。
その結果、ガス冷媒(19)がガス冷媒配管(15)から抜けやすくなって冷媒流速が増加するので、冷却能力を向上させることできる。
したがって、加速時や登坂時における冷却能力を確保することできる。
上記目的を達成するため、請求項8に記載の車載機器冷却装置では、
冷媒が循環する冷媒回路(12)と、
少なくとも1つの車載機器(11)から吸熱して冷媒を蒸発させる少なくとも1つの蒸発器(13)と、
蒸発器(13)で蒸発した冷媒を凝縮させる少なくとも1つの凝縮器(14)と、
蒸発器(13)で蒸発した冷媒を凝縮器(14)に導くガス冷媒配管(15)と、
凝縮器(14)で凝縮した冷媒を蒸発器(13)に導く液冷媒配管(16)とを備え、
蒸発器(13)のうち液冷媒配管(16)と接続されている入口側接続部(13a)は、蒸発器(13)のうちガス冷媒配管(15)と接続されている出口側接続部(13b)よりも車両後方に位置している。
これによると、後述する図1および図3からわかるように、加速時には、車載機器冷却装置に、重力(Fg)に加えて慣性力(Fi)が作用する。そのため、蒸発器(13)内において周囲を液冷媒に囲われたガス冷媒(19)には重力と慣性力が同時に作用するので、ガス冷媒(19)に車両前方斜め上方向、すなわち出口側接続部(13b)に向かう方向の力(Fr)が作用することとなる。その結果、蒸発器(13)のガス冷媒(19)がガス冷媒配管(15)に抜けやすくなるので、液冷媒配管(16)におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。
登坂時においては車両が傾いていることにより、車載機器冷却装置に作用する重力(Fg)が、車両後方斜め下方向に傾いているため、加速時と同様に蒸発器(13)のガス冷媒(19)に作用する力が車両前方斜め上方向、すなわち出口側接続部(13b)に向かう方向になる。その結果、ガス冷媒(19)がガス冷媒配管(15)に抜けやすくなるので、液冷媒配管(16)におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。
したがって、加速時や登坂時に冷媒流速が増加して冷却能力が向上するので、加速時や登坂時における冷却能力を確保することできる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第1実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の加速時を示す模式図である。 第1実施形態における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 図1における電池用蒸発器内のガス冷媒に作用する力を説明する説明図である。 第1実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の登坂時を示す模式図である。 第2実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の加速時を示す模式図である。 第2実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の登坂時を示す模式図である。 第3実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第3実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第3実施形態の第3実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第4実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両を示す模式図である。 第5実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第5実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第6実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第6実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第6実施形態の第3実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 図15の電池用蒸発器のXVI矢視図である。 第7実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第7実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第8実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第8実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第9実施形態における車載機器冷却装置の電池用蒸発器を示す斜視図である。 図21における電池用蒸発器の断面図である。 第9実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の加速時を示す模式図である。 第9実施形態における車載機器冷却装置を搭載した車両の登坂時を示す模式図である。 第10実施形態における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第11実施形態における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第12実施形態における車載機器冷却装置の一部を示す斜視図である。 第13実施形態における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第13実施形態における車載機器冷却装置の一部を示す斜視図である。 第14実施形態の第1実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第14実施形態の第2実施例における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。 第15実施形態における車載機器冷却装置を示す全体構成図である。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1に示す本実施形態の車載機器冷却装置10は、組電池11を冷却する車載機器冷却装置である。組電池11は、車両1に搭載された車載機器である。図1中、前後上下の矢印は、車両1における前後上下の各方向を示している。
組電池11は、複数の電池セルを有している。複数の電池セルは、車両1の前後方向に配列されている。
組電池11は、インバータなどを介して走行用モータに電気を供給する。組電池11は、回生電力を蓄える蓄電池である。組電池11の電池セルは、走行中など充放電使用時に自己発熱する。組電池11が高温になると十分な機能を得られないだけでなく組電池11の劣化や破損を招く。そのため、組電池11を冷却して一定温度以下に維持する必要がある。
特に加速時や登坂時(換言すれば走行負荷が高い時)には組電池11の放電量が多くなって発熱量が増加するので、組電池11を高い冷却能力で冷却する必要がある。
組電池11の温度は、走行中だけでなく夏期の駐車放置中などにも上昇する。組電池11の電池セルを高温状態で放置すると寿命が大幅に低下するため、駐車放置中も冷却するなど電池温度を低温に維持する必要がある。
車載機器冷却装置10によって温度調整される車載機器は、組電池11の他、走行用インバータ、走行用モータおよびインタークーラ等あってもよい。走行用インバータ、走行用モータおよびインタークーラは、加速時や登坂時(換言すれば走行負荷が高い時)に放熱量が多くなる車載機器である。
車載機器冷却装置10は 冷媒回路12、電池用蒸発器13、凝縮器14、ガス冷媒配管15および液冷媒配管16を備える。
冷媒回路12は、熱媒体としての冷媒が循環する熱媒体回路である。本実施形態では、冷媒としてフロン系冷媒が用いられている。冷媒として水が用いられていてもよい。
電池用蒸発器13、凝縮器14、ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、冷媒回路12に配置されている。
電池用蒸発器13は、組電池11を冷媒の蒸発により冷却する機器用熱交換器である。電池用蒸発器13は、組電池11と熱伝導可能になっており、組電池11の熱を冷媒に吸熱させることによって組電池11を冷却するとともに冷媒を蒸発させる。
組電池11は、電池用蒸発器13の上に載っており、組電池11の下面が電池用蒸発器13の上面に熱伝導可能に当接している。組電池11および電池用蒸発器13は、車両1の前後方向略中央部における床下に配置されている。
組電池11は、車両前後方向において、電池用蒸発器13の前端部と後端部との間に配置されている。組電池11の複数の電池セルのうち最も車両後方側に配置されている電池セル11aは、電池用蒸発器13のうち最も車両後方側の端部よりも車両前方に位置している。組電池11の複数の電池セルのうち最も車両前方側に配置されている電池セル11bは、電池用蒸発器13のうち最も車両前方側の端部よりも車両後方に位置している。
凝縮器14は、電池用蒸発器13で蒸発した冷媒を、外気と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。凝縮器14は、車両1のエンジンルームに配置されている。凝縮器14は、エンジンルームの最後部に配置されている。凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両1の前方側かつ上方側に配置されている。
図2に示すように、凝縮器14には、室外送風機17によって外気が送風される。室外送風機17は、車両1のエンジンルームに配置されている。
ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、電池用蒸発器13と凝縮器14とを接続する冷媒配管である。ガス冷媒配管15は、電池用蒸発器13で蒸発した冷媒を凝縮器14に導く冷媒配管である。液冷媒配管16は、凝縮器14で凝縮した冷媒を電池用蒸発器13に導く冷媒配管である。
ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、電池用蒸発器13に車両1の上方側から接続されている。
電池用蒸発器13の入口側接続部13aは、電池用蒸発器13の出口側接続部13bよりも車両1の後方側に位置している。入口側接続部13aは、電池用蒸発器13のうち液冷媒配管16が接続される部位である。出口側接続部13bは、電池用蒸発器13のうちガス冷媒配管15が接続される部位である。
入口側接続部13aは、複数の電池セルのうち最も車両後方に位置している電池セル11aよりも車両後方側に位置している。出口側接続部13bは、複数の電池セルのうち最も車両前方に位置している電池セル11bよりも車両前方側に位置している。
凝縮器14は、入口側接続部13aよりも車両前方に位置している。凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両前方に配置されている。
入口側接続部13aおよび出口側接続部13bは、車両1の上下方向において、互いに同じ高さに配置されている。
次に、上記構成における作動を説明する。組電池11の温度が外気温度よりも高い場合、車載機器冷却装置10の冷媒回路12では、サーモサイフォン現象(換言すれば相変化)によって冷媒が循環する。
具体的には、電池用蒸発器13内において、液冷媒は組電池11からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。電池用蒸発器13内で蒸発したガス冷媒は、出口側接続部13bを介してガス冷媒配管15に流入し、ガス冷媒配管15を上昇して凝縮器14に流入する。
凝縮器14では、ガス冷媒配管15から流入したガス冷媒が外気に放熱して凝縮し、液冷媒となる。凝縮器14で凝縮した液冷媒は、重力により液冷媒配管16を流下して入口側接続部13aを介して電池用蒸発器13に流入する。
このように冷媒回路12を冷媒が循環することによって、電池用蒸発器13で組電池11を冷却できる。動力を利用することなく冷媒回路12に冷媒を循環させることができるので、省動力化を図ることができるとともに、駐車放置時にも組電池11を冷却できる。
図1に示すように、車載機器冷却装置10が搭載された車両1の加速時には、加速による慣性力Fiが作用する。図3に示すように、電池用蒸発器13内において液冷媒に慣性力Fiが作用するため、液冷媒中のガス冷媒19に作用する力Frの方向は、車両前方斜め上方向、すなわち出口側接続部13bに向かう方向に作用することなる。そのため、電池用蒸発器13のガス冷媒19がガス冷媒配管15に抜けやすくなる。
これにより、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。また、電池用蒸発器13のうち組電池11と熱伝導が行われる部位の近傍に液冷媒が供給されやすくなるので、液冷媒の沸騰が促進される。
図1に示すように、加速時には、ヘッドの力方向Fhは、重力Fgと加速による慣性力Fiとの合力の方向になる。そのため、加速時には、非加速時と比較してヘッドHdが拡大される。理解を容易にするために、図1に、非加速時と比較した加速時のヘッドHdの拡大量ΔHdを示している。
ヘッドHd、回路内圧損ΔP、流速vには次式のような関係がある。
ρgHd=ΔP+(1/2)ρv
上記数式において、ρは密度であり、gは重力加速度である。また、流速vが上昇すると回路内圧損ΔPも上昇する関係を持つ。この関係および上述の数式より、ヘッドHdが拡大されると冷媒の流速が上昇することは明らかである。
したがって、加速時にはガス冷媒の流速が上昇することにより、車載機器冷却装置10内を循環する冷媒流量が上昇するので、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。冷媒流量が上昇することによって、電池用蒸発器13および凝縮器14の熱交換量も上昇する。
よって、加速時には、電池用蒸発器13による組電池11の冷却性能を向上できるので、加速時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11を良好に冷却できる。
図4に示すように、車載機器冷却装置10が搭載された車両1の登坂時には、車両の前部が後部よりも上方に位置することになる。そのため、車載機器冷却装置10が重力Fgの方向に対して斜めになり、ガス冷媒配管15が電池用蒸発器13の上方に位置することになるので、図4中の太線矢印で示すように電池用蒸発器13のガス冷媒がガス冷媒配管15に抜けやすくなる。
これにより、加速時と同様に、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。また、電池用蒸発器13のうち組電池11と熱伝導が行われる部位の近傍に液冷媒が供給されやすくなるので、液冷媒の沸騰が促進される。
一定速度で登坂している場合、ヘッドの力方向Fhは重力Fgの方向と同じである。そのため、一定速度での登坂時には、一定速度での降坂時と比較してヘッドHdが拡大されるので、冷媒の流速が上昇する。冷媒の流速が上昇することによって、車載機器冷却装置10内を循環する冷媒流量が上昇する。したがって、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。冷媒流量が上昇することによって、電池用蒸発器13および凝縮器14の熱交換量も上昇する。
よって、登坂時には、加速時と同様に、電池用蒸発器13による組電池11の冷却性能を向上できるので、登坂時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11を良好に冷却できる。
減速時や降坂時には、回生による充電量を小さく抑えれば組電池11の発熱量を小さく抑えることができるので、組電池11の冷却性能が加速時や登坂時よりも小さくなっても支障はない。
回生による充電とは、減速時や降坂時に運動エネルギーを回生電力に変換して充電することを言う。
電池用蒸発器13の入口側接続部13aは、組電池11の複数の電池セルのうち最も車両後方側に位置している電池セル11aよりも車両後方側に位置しているので、加速時や登坂時に全ての電池セルに液冷媒を良好に供給することができる。そのため、加速時や登坂時に各電池セルの発熱量が多くなっても全ての電池セルを極力均等に冷却できる。
凝縮器14は、電池用蒸発器13の入口側接続部13aよりも車両前方側に位置しているので、加速時や登坂時に電池用蒸発器13内のガス冷媒が凝縮器14に流れ込みやすくなる。そのため、加速時や登坂時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11を良好に冷却できる。
電池用蒸発器13の出口側接続部13bは、組電池11の複数の電池セルのうち最も車両前方側に位置している電池セル11bよりも車両前方側に位置しているので、加速時や登坂時に電池用蒸発器13内からガス冷媒が抜けやすくなる。そのため、電池用蒸発器13内のガス冷媒が電池セルの近傍で滞留することが抑制されるので、加速時や登坂時に各電池セルの発熱量が多くなっても全ての電池セルを極力均等に冷却することができる。
凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されているので、電池用蒸発器13の出口側接続部13bを、組電池11の複数の電池セルのうち最も車両前方側に位置している電池セル11bよりも車両前方側に位置させることが容易になる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の入口側接続部13aは、電池用蒸発器13の出口側接続部13bよりも車両後方に位置している。
これによると、上述のように、加速時には、電池用蒸発器13内において液冷媒中のガス冷媒19に作用する力Frの方向が車両前方斜め上方向になる。そのため、電池用蒸発器13のガス冷媒19がガス冷媒配管15に抜けやすくなるので、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。図4からわかるように、登坂時には、加速時と同様に、電池用蒸発器13のガス冷媒19がガス冷媒配管15に抜けやすくなるので、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。
したがって、上記従来技術のようにU字管のような逆流防止構造を用いて冷媒の逆流を抑制する場合と比較して、車両への搭載性を向上できる。
本実施形態では、凝縮器14は、電池用蒸発器13の入口側接続部13aよりも車両前方に位置している。
これによると、図1からわかるように、加速時には、加速の慣性力FiによりヘッドHdが拡大されるので、車載機器冷却装置10内を循環する冷媒流量が上昇する。図4からわかるように、登坂時には、車両1が傾くことによってヘッドHdが拡大されるので、車載機器冷却装置10内を循環する冷媒流量が上昇する。そのため、加速時や登坂時に液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を一層抑制できる。冷媒流量が上昇することによって、電池用蒸発器13および凝縮器14の熱交換量も上昇する。
本実施形態では、電池用蒸発器13の入口側接続部13aは、組電池11よりも車両後方に位置している。
これによると、電池用蒸発器13のうち組電池11を冷却する部位の全体に液冷媒を良好に供給することができるので、組電池11全体を極力均等に冷却することができる。
本実施形態では、凝縮器14は、電池用蒸発器13の出口側接続部13bよりも車両前方に位置している。
これによると、加速時や登坂時に電池用蒸発器13内のガス冷媒が凝縮器14に流れ込みやすくなる。そのため、加速時や登坂時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11を良好に冷却することができる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の出口側接続部13bは、組電池11よりも車両前方に位置している。
これによると、加速時や登坂時に電池用蒸発器13内からガス冷媒が抜けやすくなる。そのため、電池用蒸発器13内のガス冷媒が組電池11の近傍で滞留することを抑制できるので、加速時や登坂時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11全体を極力均等に冷却することができる。
特に本実施形態のように組電池11が充放電可能な複数の電池セルを有している場合、複数の電池セルを極力均等に冷却することができるので、複数の電池セルの劣化に偏りが生じることを抑制でき、ひいては組電池11の性能低下を抑制できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の入口側接続部13aは、複数の電池セルのうち最も車両後方に位置する電池セル11aよりも車両後方に位置している。これによると、電池用蒸発器13内おいて全ての電池セルの近傍に液冷媒を良好に供給することができるので、複数の電池セルの冷却を一層均等化できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の出口側接続部13bは、複数の電池セルのうち最も車両前方に位置する電池セル11bよりも車両前方に位置している。
これによると、電池用蒸発器13内に全ての電池セルの近傍においてガス冷媒が滞留することを抑制できるので、加速時や登坂時に電池セルの発熱量が多くなっても全ての電池セルを極力均等に冷却することができる。
(第2実施形態)
上記実施形態では、凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されているが、本実施形態では、図5、図6に示すように、凝縮器14は、電池用蒸発器13の真上に配置されている。図5は車両1の加速時を示し、図6は車両1の登坂時を示している。
本実施形態においても、凝縮器14は、入口側接続部13aよりも車両前方側に位置している。これにより、上記実施形態と同様に、加速時および登坂時にヘッドHdが拡大されるので、車載機器冷却装置10内を循環する冷媒流量が上昇する。そのため、液冷媒配管16におけるガス冷媒の逆流を抑制できる。冷媒流量が上昇することによって、電池用蒸発器13および凝縮器14の熱交換量も上昇する。
(第3実施形態)
上記実施形態では、凝縮器14は冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であるが、凝縮器14は冷媒と種々の冷却用媒体とを熱交換させる熱交換器であってもよい。
図7に示す第1実施例のように、凝縮器14は冷媒と冷却水回路20の冷却水とを熱交換させる熱交換器であってもよい。冷却水回路20は、冷却水が循環する回路である。冷却水回路20には、凝縮器14とポンプ21とが配置されている。ポンプ21は、冷却水回路20の冷却水を吸入して吐出する。
図8に示す第2実施例のように、凝縮器14は、冷媒回路12の冷媒と冷凍サイクル30の冷媒とを熱交換させる熱交換器であってもよい。冷凍サイクル30は、圧縮機31と放熱器32と膨張弁33とを備える。
圧縮機31は、冷凍サイクル30の冷媒を吸入して圧縮し吐出する。放熱器32は、圧縮機31から吐出された冷媒を放熱させて凝縮させる熱交換器である。膨張弁33は、放熱器32で凝縮された冷媒を減圧膨張させる減圧部である。
凝縮器14は、膨張弁33で減圧膨張された冷凍サイクル30の冷媒と、蒸発器11で蒸発した冷媒回路12の冷媒とを熱交換させて、冷凍サイクル30の冷媒を蒸発させるとともに冷媒回路12の冷媒を凝縮させる。
図9に示す第3実施例のように、冷凍サイクル30は、空調用膨張弁34および空調用蒸発器35を備えていてもよい。
空調用膨張弁34は、放熱器32で凝縮された冷媒を減圧膨張させる減圧部である。空調用蒸発器35は、冷凍サイクル30の冷媒と車室内へ送風させる空気とを熱交換させて車室内へ送風させる空気を冷却する冷却用熱交換器である。
空調用膨張弁34および空調用蒸発器35は、冷凍サイクル30の冷媒流れにおいて放熱器32と並列に配置されている。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(第4実施形態)
上記実施形態では、凝縮器14はエンジンルームの最後部に配置されているが、図10に示すように、凝縮器14は、エンジンルームの最前部に配置されていてもよい。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(第5実施形態)
図11、図12に示すように、車載機器冷却装置10は、凝縮器14を複数個備えていてもよい。
図11に示す第1実施例では、全ての凝縮器14が電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されている。
図12に示す第2実施例のように、複数個の凝縮器14のうち一部の凝縮器14が電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されていてもよい。
本実施形態の第1実施例では、複数個の凝縮器14はいずれも、入口側接続部13aおよび出口側接続部13bよりも車両前方に位置している。
これによると、加速時や登坂時に電池用蒸発器13内のガス冷媒が全ての凝縮器14に流れ込みやすくなる。そのため、複数個の凝縮器14において冷媒の凝縮を均等化できるので、加速時や登坂時に組電池11の発熱量が多くなっても組電池11を良好に冷却することができる。
(第6実施形態)
上記実施形態では、ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、電池用蒸発器13に車両上方側から接続されているが、図13〜図15に示すように、ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、電池用蒸発器13に車両水平方向側から接続されていてもよい。
図13に示す第1実施例では、入口側接続部13aおよび出口側接続部13bは、車両1の高さ方向における位置が互いに同じになっている。
図14、図15に示すように、入口側接続部13aおよび出口側接続部13bは、車両1の高さ方向における位置が互いにずれていてもよい。入口側接続部13aは、出口側接続部13bよりも車両上方側に位置しているのが好ましい。
図14に示す第2実施例では、組電池11は、電池用蒸発器13に対して水平方向に並んでおり、組電池11の側面が電池用蒸発器13の側面に熱伝導可能に当接している。
図15に示す第3実施例では、組電池11は、電池用蒸発器13の上に載っており、組電池11の下面が電池用蒸発器13の上面に熱伝導可能に当接している。この実施例では、図16に示すように、電池用蒸発器13のうち出口側接続部13bが形成されている部位が、電池用蒸発器13のうち入口側接続部13aが形成されている部位よりも、車両上方側に位置する形状になっている。これにより、電池用蒸発器13内からガス冷媒が抜けやすくなる。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(第7実施形態)
図17、図18に示すように、車載機器冷却装置10は、組電池11および電池用蒸発器13を複数個ずつ備えていてもよい。
図17に示す第1実施例では、凝縮器14は、全ての電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されている。これにより、全ての電池用蒸発器13に冷媒を良好に循環させることができるので、全ての組電池11を良好に冷却できる。そのため、全ての組電池11の温度を均等化できるので、組電池11の劣化を抑制できる。
図18に示す第2実施例のように、凝縮器14は、複数の電池用蒸発器13のうち一部の電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されていてもよい。
本実施形態の第1実施例では、凝縮器14は、全ての電池用蒸発器13における入口側接続部13aよりも車両前方に位置しており、全ての電池用蒸発器13における入口側接続部13aは、組電池11よりも車両後方に位置しており、凝縮器14は、全ての電池用蒸発器13における出口側接続部13bよりも車両前方に位置しており、全ての電池用蒸発器13における出口側接続部13bは、組電池11よりも車両前方に位置している。
これにより、全ての電池用蒸発器13に冷媒を良好に循環させることができるので、全ての組電池11を良好に冷却できる。そのため、全ての組電池11の温度を均等化できるので、全ての組電池11の劣化を抑制できる。
(第8実施形態)
図19、図20に示すように、車載機器冷却装置10は、冷媒回路12、電池用蒸発器13、凝縮器14、ガス冷媒配管15および液冷媒配管16を複数組備えていてもよい。
図19に示す第1実施例では、複数個の冷媒回路12のいずれにおいても、凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されている。
図20に示す第2実施例のように、複数の冷媒回路12のうち一方の冷媒回路12(図20では左方の冷媒回路12)では、凝縮器14は、電池用蒸発器13よりも車両前方側に配置されており、他方の冷媒回路(図20では右方の冷媒回路12)では、凝縮器14は、電池用蒸発器13の直上に配置されていてもよい。
本実施形態の第1実施例では、それぞれの機器冷却冷媒回路12において、凝縮器14は、入口側接続部13aおよび出口側接続部13bよりも車両前方に位置しており、入口側接続部13aは、組電池11よりも車両後方に位置しており、出口側接続部13bは、組電池11よりも車両前方に位置している。
これにより、全ての電池用蒸発器13に冷媒を良好に循環させることができるので、全ての組電池11を良好に冷却できる。そのため、全ての組電池11の温度を均等化できるので、全ての組電池11の劣化を抑制できる。
(第9実施形態)
本実施形態は、第6実施形態の第2実施例を、より具体化したものである。図21および図22に示すように、電池用蒸発器13は、蒸発部131と供給部132と排出部133とを有している。蒸発部131は、組電池11から吸熱して冷媒を蒸発させる。蒸発部131は、複数の互いに並列な冷媒流路を有している。供給部132は、蒸発部131の複数の冷媒流路に冷媒を分配する分配タンクである。供給部132には、蒸発部131に供給される冷媒が流れる。排出部133は、蒸発部131の複数の冷媒流路を流れた冷媒が集合する集合タンクである。排出部133には、蒸発部131から排出された冷媒が流れる。
蒸発部131は、凝縮器14よりも車両後方側かつ車両下方側に位置している。蒸発部131は、車両前後方向に延びる形状を有している。
蒸発部131の側面は平面状になっている。蒸発部131の側面には、組電池11が配置されている。組電池11の複数の電池セルは、車両前後方向に並べられている。組電池11の各電池セルの端子111は、電池セルのうち蒸発部131とは反対側の側面に配置されている。
蒸発部131と組電池11との間に、電気絶縁熱伝導シート18が介在している。電気絶縁熱伝導シート18は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する薄膜状の部材である。蒸発部131と組電池11との間に、板状の熱伝導部材が介在していてもよい。
供給部132は、蒸発部131の下方側に配置されている。蒸発部131は、蒸発部131の上方側に配置されている。供給部132および排出部133は、車両前後方向に長く延びる形状を有している。
入口側接続部13aは、供給部132のうち車両後方側の端部に設けられている。換言すれば、入口側接続部13aは、供給部132のうち組電池11よりも車両後方側の部位に設けられている。出口側接続部13bは、排出部133のうち車両前方側の端部に設けられている。換言すれば、出口側接続部13bは、供給部132のうち組電池11よりも車両前方側の部位に設けられている。
ガス冷媒配管15は前方流れ部15aを有している。前方流れ部15aは、冷媒が車両後方から車両前方へ向かって流れる部位である。前方流れ部15aは、車両前後方向に延びている。
前方流れ部15aは、電池用蒸発器13の排出部133に直接接続されている。電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向は、車両後方から車両前方へ向かう方向になっている。
車載機器冷却装置10が搭載された車両1の加速時には、加速による慣性力Fiが作用する。このとき、上記第1実施形態において図3を用いて説明したように、液冷媒中のガス冷媒19に作用する力Frの方向は、車両前方斜め上方向に作用することなる。
排出部133が車両前後方向に長く延びる形状を有していて、出口側接続部13bが排出部133のうち車両前方側の端部に設けられているので、車両1の加速時に、電池用蒸発器13のガス冷媒が排出部133および出口側接続部13bを通じてガス冷媒配管15に抜けやすくなる。
蒸発部131で液冷媒が沸騰してガス化すると、ガス冷媒が液冷媒を押し上げてしまい、液冷媒が排出部133やガス冷媒配管15に溜まってしまう。排出部133やガス冷媒配管15に溜まった液冷媒は、ガス冷媒の排出性を悪化させる原因となる。
本実施例では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aが電池用蒸発器13の出口側接続部13bに直接接続されていて、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方から車両前方へ向かう方向になっているので、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15に流入したガス冷媒がガス冷媒配管15から抜けやすくなる。
電池用蒸発器13およびガス冷媒配管15のガス冷媒が抜けやすくなると冷媒の流速が上昇するので、電池冷却性能が向上する。
図23に示すように、加速時には、ヘッドの力方向Fhは、重力Fgと加速による慣性力Fiとの合力の方向になる。蒸発部131が凝縮器14よりも車両後方側に位置しているので、加速時には、一定速度で走行している時と比較してヘッドHdが拡大される。理解を容易にするために、図23に、一定速度で走行している時と比較した加速時のヘッドHdの拡大量ΔHdを示している。
上記第1実施形態で説明したように、ヘッドHdが拡大されると冷媒の流速が上昇するので、電池冷却性能が向上する。
以上のことから、組電池11の発熱量が多くなる加速時に、必要な電池冷却性能を確保できる。
図24に示すように、車両1の登坂時には、車両の前部が後部よりも上方に位置することになる。そのため、車載機器冷却装置10が重力Fgの方向に対して斜めになり、ガス冷媒配管15が電池用蒸発器13の上方に位置することになる。
排出部133が車両前後方向に長く延びる形状を有していて、出口側接続部13bが排出部133のうち車両前方側の端部に設けられているので、車両1の登坂時に、図24中の太線矢印で示すように電池用蒸発器13のガス冷媒がガス冷媒配管15に抜けやすくなる。したがって、加速時と同様に、電池冷却性能が向上する。
本実施例では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aが電池用蒸発器13の排出部133に直接接続されていて、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方から車両前方へ向かう方向になっているので、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15に流入したガス冷媒がガス冷媒配管15から抜けやすくなる。
一定速度で登坂している場合、ヘッドの力方向Fhは重力Fgの方向と同じである。蒸発部131が凝縮器14よりも車両後方側に位置しているので、一定速度での登坂時には、一定速度で水平な路面を走行している時と比較してヘッドHdが拡大される。理解を容易にするために、図24に、一定速度で水平な路面を走行している時と比較した加速時のヘッドHdの拡大量ΔHdを示している。したがって、加速時と同様に、電池冷却性能が向上する。
以上のことから、組電池11の発熱量が多くなる登坂時に、必要な電池冷却性能を確保できる。
減速時の組電池11の必要冷却量は加速時の必要冷却量よりも小さい。降坂時の組電池11の必要冷却量は登坂時の必要冷却量よりも小さい。減速時や降坂時には、回生による充電量を小さく抑えれば組電池11の発熱量を小さく抑えることができる。したがって、減速時や降坂時における電池冷却性能が加速時や登坂時よりも小さくなっても支障はない。
本実施例では、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方から車両前方へ向かう方向になっているが、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両上方側から車両下方側に向かう方向、および車両前方側から車両後方側に向かう方向を除く方向になるように構成されていればよい。
電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両上方側から車両下方側に向かう方向になっていると、軽いガス冷媒が下方に流れる構成となるためガス排出性が悪化するからである。また、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両前方側から車両後方側に向かう方向になっていると、加速時や登坂時に電池用蒸発器13の排出部133と前方流れ部15aとの間でガス排出性が悪化するからである。
すなわち、車載機器冷却装置10は、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15の前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方側から車両前方側に向かう方向、車両下方側から車両上方側に向かう方向、および車両左右方向のうち少なくとも1つの方向になるように構成されていれば、液冷媒が排出部133やガス冷媒配管15に溜まっていても、加速時や登坂時にガス冷媒が抜けやすくなるので、冷媒流速が増加して冷却能力を向上できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の排出部133は、車両前後方向に延びる形状を有している。これにより、加速時や登坂時に排出部133からガス冷媒が抜けやすくなるので、冷媒流速が増加して冷却能力を向上できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の蒸発部131は、凝縮器14よりも車両後方側に位置している。これにより、加速時や登坂時にヘッドHdが拡大されるので、冷媒流速が増加して冷却能力を向上できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13において、排出部133は、供給部132よりも車両上方側に位置している。これにより、電池用蒸発器13の蒸発部131で蒸発したガス冷媒が排出部133に抜けやすくなるので、冷媒流速が増加して冷却能力を向上できる。
本実施形態では、電池用蒸発器13の供給部132のうち液冷媒配管16が接続される部位は、車載機器11よりも車両後方側に位置している。これにより、加速時や登坂時におけるヘッドHdの拡大量が大きくなるので、冷媒流速が顕著に増加して冷却能力を顕著に向上できる。
(第10実施形態)
上記第9実施形態では、入口側接続部13aは、供給部132のうち車両後方側の端部に設けられているが、本実施形態では、図25に示すように、入口側接続部13aは、供給部132のうち車両前方側の端部に設けられている。
換言すれば、入口側接続部13aは、組電池11よりも車両前方側の部位に設けられている。
(第11実施形態)
上記第9実施形態では、入口側接続部13aは、供給部132のうち組電池11よりも車両後方側の部位に設けられており、上記第10実施形態では、入口側接続部13aは、供給部132のうち組電池11よりも車両前方側の部位に設けられているが、本実施形態では、図26に示すように、入口側接続部13aは、供給部132のうち車両前後方向の略中央部に設けられている。
本実施形態においても、上記第9実施形態と同様に、蒸発部131が凝縮器14よりも車両後方側に位置していて、入口側接続部13aが凝縮器14よりも車両後方側に位置している。したがって、上記第9実施形態と同様に、車両の加速時や登坂時にヘッドHdが拡大される。
本実施形態では、出口側接続部13bは、電池用蒸発器13の排出部133のうち車両前後方向の略中央部に設けられている。したがって、本実施形態では、車両1の加速時や登坂時に、排出部133のうち出口側接続部13bよりも車両後方側部位のガス冷媒がガス冷媒配管15に抜けやすくなる。
本実施形態では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aは、上方流れ部15bを介して電池用蒸発器13の出口側接続部13bに接続されている。上方流れ部15bは、冷媒が車両下方から車両上方へ向かって流れる部位である。上方流れ部15は、車両上下方向に延びている。
これにより、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向は、車両下方から車両上方へ向かって流れた後に車両後方から車両前方へ向かう方向になる。したがって、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15に流入したガス冷媒は、ガス冷媒配管15から抜けやすくなる。
(第12実施形態)
上記第9実施形態では、電池用蒸発器13は1つであるが、本実施形態では、図27に示すように、電池用蒸発器13は複数である。複数の電池用蒸発器13は、車両の左右方向に並べられている。
複数の電池用蒸発器13の構成は、上記第9実施形態における電池用蒸発器13の構成と同様である。
例えば、複数の電池用蒸発器13の供給部132および排出部133はいずれも、車両前後方向に長く延びる形状を有している。例えば、複数の電池用蒸発器13の蒸発部131はいずれも、凝縮器14よりも車両後方側かつ車両下方側に位置している。
本実施形態では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aは、側方流れ部15cおよび上方流れ部15bを介して電池用蒸発器13の出口側接続部13bに接続されている。
側方流れ部15cは、冷媒が車両左右方向に流れる部位である。側方流れ部15cは、車両左右方向に延びている。側方流れ部15cは、複数の電池用蒸発器13の出口側接続部13b同士を連結する連結配管である。
これにより、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れは、車両左右方向に流れた後に車両下方から車両上方へ向かって流れ、さらに車両後方から車両前方へ向かって流れる。したがって、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15に流入したガス冷媒は、ガス冷媒配管15から抜けやすくなる。
(第13実施形態)
上記第12実施形態では、複数の電池用蒸発器13の蒸発部131、供給部132および排出部133はいずれも車両前後方向に延びる形状を有していて、組電池11の複数の電池セルは、車両前後方向に並べられているが、本実施形態では、図28および図29に示すように、複数の電池用蒸発器13の蒸発部131、供給部132および排出部133はいずれも車両左右方向に延びる形状を有していて、組電池11の複数の電池セルは、車両左右方向に並べられている。
本実施形態においても、複数の電池用蒸発器13の蒸発部131はいずれも、凝縮器14よりも車両後方側かつ車両下方側に位置している。
本実施形態では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aは、複数の電池用蒸発器13の出口側接続部13bに直接接続されている。
これにより、電池用蒸発器13の排出部133から前方流れ部15aに至る冷媒の流れは、排出部133では車両左右方向に流れ、排出部133から前方流れ部15aに流入する際も車両左右方向に流れ、前方流れ部15aでは車両後方から車両前方へ向かって流れる。したがって、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15に流入したガス冷媒は、ガス冷媒配管15から抜けやすくなる。
本実施形態では、ガス冷媒配管15の前方流れ部15aは、複数個の蒸発器13同士を連結している。これにより、ガス冷媒配管15のうち複数個の蒸発器13間を連結している部位からガス冷媒が抜けやすくなるので、冷媒流速が増加して冷却能力を向上できる。
(第14実施形態)
上記第13実施形態では、電池用蒸発器13が複数であるのに対しておよび凝縮器14は1つであるが、本実施形態では、図30および図31に示すように、電池用蒸発器13および凝縮器14がいずれも複数である。
図30に示す第1実施例では、全ての電池用蒸発器13の蒸発部131は、全ての凝縮器14よりも車両後方側に位置している。これにより、上記第13実施形態と同様に、全ての電池用蒸発器13について、ガス冷媒が凝縮器14へ抜けやすくなる。
図31に示す第2実施例では、一対の電池用蒸発器13および凝縮器14において、蒸発部131が凝縮器14よりも車両後方側に位置している。具体的には、複数の電池用蒸発器13および複数の凝縮器14のうち、図31中の左側の電池用蒸発器13の蒸発部131が図31中の左側の凝縮器14よりも車両後方側に位置していて、図31中の右側の電池用蒸発器13の蒸発部131が図31中の右側の凝縮器14よりも車両後方側に位置している。
本実施例では、一対の電池用蒸発器13および凝縮器14において、ガス冷媒が凝縮器14へ抜けやすくなる。
(第15実施形態)
上記第9実施形態では、凝縮器14は電池用蒸発器13よりも上方に配置されているが、本実施形態では、図32に示すように、凝縮器14は電池用蒸発器13とほぼ同じ高さに配置されている。本実施形態においても、上記第9実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(他の実施形態)
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。
(1)ガス冷媒配管15および液冷媒配管16は、車両搭載の都合上、車両1の他の部品や部材を迂回するように配置されていてもよい。
(2)上記実施形態では、組電池11および電池用蒸発器13は、車両1の前後方向中央部における床下に配置されているが、組電池11および電池用蒸発器13は、車両1の後方の、例えばトランクルームやリアシート下などに配置されていていてもよい。
組電池11および電池用蒸発器13は、車両1の前方の、例えばエンジンルームなどに配置されていていてもよい。
(3)第9実施形態〜第15実施形態では縦型蒸発器(縦に延びて電池が側面に配置される)について、ガス冷媒の排出性を向上させるためのガス冷媒配管、排出部、蒸発部の構成を説明したが、ガス冷媒の排出性を向上させるためのガス冷媒配管、排出部、蒸発部の構成は、上記第1実施形態のような横型蒸発器(横に延びて電池が上面に配置される)にも適用が可能である。
(4)第9実施形態〜第15実施形態では、電池用蒸発器13の排出部133からガス冷媒配管15の前方流れ部15aに至る冷媒の流れ方向が車両後方側から車両前方側に向かう方向、車両下方側から車両上方側に向かう方向、および車両左右方向のうち1つの方向になるように構成されているが、上記方向のうち2つ以上の方向になるように構成されてもよい。
例えば、車両後方側から車両前方側に向かう方向かつ車両下方側から車両上方側に向かう方向であってもよい。また、車両後方側から車両前方側に向かう方向かつ車両左右方向であってもよい。
11 組電池(車載機器)
12 冷媒回路
13 電池用蒸発器(蒸発器)
131 蒸発部
132 供給部
133 排出部
13a 入口側接続部
13b 出口側接続部
14 凝縮器
15 ガス冷媒配管
15a 前方流れ部
16 液冷媒配管

Claims (18)

  1. 冷媒が循環する冷媒回路(12)と、
    車載機器(11)から吸熱して前記冷媒を蒸発させる蒸発部(131)と、前記蒸発部へ前記冷媒を導く供給部(132)と、前記蒸発部から排出された前記冷媒が流れる排出部(133)とを有する蒸発器(13)と、
    前記蒸発器で蒸発した前記冷媒を凝縮させる凝縮器(14)と、
    前記排出部から前記凝縮器に前記冷媒を導くガス冷媒配管(15)と、
    前記凝縮器から前記供給部に前記冷媒を導く液冷媒配管(16)とを備え、
    前記ガス冷媒配管は、前記冷媒が車両後方から車両前方へ向かって流れる前方流れ部(15a)を有しており、前記排出部から前記前方流れ部に至る前記冷媒の流れ方向が車両後方側から車両前方側に向かう方向、車両下方側から車両上方側に向かう方向、および車両左右方向のうち少なくとも1つの方向になるように構成されている車載機器冷却装置。
  2. 前記排出部は、車両前後方向に延びる形状を有している請求項1に記載の車載機器冷却装置。
  3. 前記蒸発部は、前記凝縮器よりも車両後方側に位置している請求項1または2に記載の車載機器冷却装置。
  4. 前記蒸発器を複数個備え、
    前記前方流れ部は、前記複数個の蒸発器同士を連結している請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  5. 前記排出部は、前記供給部よりも車両上方側に位置している請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  6. 前記供給部のうち前記液冷媒配管が接続される部位は、前記車載機器(11)よりも車両後方側に位置している請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  7. 前記車載機器は、充放電可能な複数の電池セル(11a、11b)を有している請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  8. 冷媒が循環する冷媒回路(12)と、
    少なくとも1つの車載機器(11)から吸熱して前記冷媒を蒸発させる少なくとも1つの蒸発器(13)と、
    前記蒸発器で蒸発した前記冷媒を凝縮させる少なくとも1つの凝縮器(14)と、
    前記蒸発器で蒸発した前記冷媒を前記凝縮器に導くガス冷媒配管(15)と、
    前記凝縮器で凝縮した前記冷媒を前記蒸発器に導く液冷媒配管(16)とを備え、
    前記蒸発器のうち前記液冷媒配管と接続されている入口側接続部(13a)は、前記蒸発器のうち前記ガス冷媒配管と接続されている出口側接続部(13b)よりも車両後方に位置している車載機器冷却装置。
  9. 前記凝縮器は、前記入口側接続部よりも車両前方に位置している請求項8に記載の車載機器冷却装置。
  10. 前記入口側接続部は、前記車載機器よりも車両後方に位置している請求項8または9に記載の車載機器冷却装置。
  11. 前記凝縮器は、前記出口側接続部よりも車両前方に位置している請求項8ないし10のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  12. 前記出口側接続部は、前記車載機器よりも車両前方に位置している請求項8ないし11のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  13. 前記蒸発器を複数個備え、
    前記凝縮器は、全ての前記蒸発器における前記入口側接続部よりも車両前方に位置しており、
    全ての前記蒸発器における前記入口側接続部は、前記車載機器よりも車両後方に位置しており、
    前記凝縮器は、全ての前記蒸発器における前記出口側接続部よりも車両前方に位置しており、
    全ての前記蒸発器における前記出口側接続部は、前記車載機器よりも車両前方に位置している請求項8ないし12のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  14. 前記凝縮器を複数個備え、
    前記複数個の凝縮器はいずれも、前記入口側接続部および前記出口側接続部よりも車両前方に位置している請求項8ないし13のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  15. 前記冷媒回路、前記蒸発器、前記凝縮器、前記ガス冷媒配管および前記液冷媒配管を複数組備え、
    それぞれの前記冷媒回路において、前記凝縮器は、前記入口側接続部および前記出口側接続部よりも車両前方に位置しており、前記入口側接続部は、前記車載機器よりも車両後方に位置しており、前記出口側接続部は、前記車載機器よりも車両前方に位置している請求項8ないし14のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  16. 前記車載機器は、充放電可能な複数の電池セル(11a、11b)を有している請求項8ないし15のいずれか1つに記載の車載機器冷却装置。
  17. 前記入口側接続部は、前記複数の電池セルのうち最も車両後方に位置する電池セル(11a)よりも車両後方に位置している請求項16に記載の車載機器冷却装置。
  18. 前記出口側接続部は、前記複数の電池セルのうち最も車両前方に位置する電池セル(11b)よりも車両前方に位置している請求項16または17に記載の車載機器冷却装置。
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