JP2020184429A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020184429A
JP2020184429A JP2019086777A JP2019086777A JP2020184429A JP 2020184429 A JP2020184429 A JP 2020184429A JP 2019086777 A JP2019086777 A JP 2019086777A JP 2019086777 A JP2019086777 A JP 2019086777A JP 2020184429 A JP2020184429 A JP 2020184429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
evaporator
battery cell
arrangement direction
cell arrangement
evaporation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019086777A
Other languages
English (en)
Inventor
智子 東福寺
Tomoko Tofukuji
智子 東福寺
鈴木　雄介
Yusuke Suzuki
雄介 鈴木
義則　毅
Takeshi Yoshinori
毅 義則
康光 大見
Yasumitsu Omi
康光 大見
功嗣 三浦
Koji Miura
功嗣 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2019086777A priority Critical patent/JP2020184429A/ja
Priority to DE102020111094.4A priority patent/DE102020111094A1/de
Priority to CN202010326942.4A priority patent/CN111854489A/zh
Priority to US16/857,100 priority patent/US20200343603A1/en
Publication of JP2020184429A publication Critical patent/JP2020184429A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/005—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric storage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

【課題】組電池の電池セル配列方向で端部と中央部との温度差を低減させることができる冷却装置を提供すること。【解決手段】複数の電池セルを配列させて構成した組電池と熱媒体との熱交換により熱媒体を蒸発させることによって、組電池を冷却する蒸発器と、蒸発器よりも上方に配置されており、熱媒体と外部流体との熱交換により熱媒体を凝縮させることによって、熱媒体の熱を外部流体に放熱する凝縮器と、蒸発器から凝縮器に気相の前記熱媒体を導くための気相通路部と、凝縮器から蒸発器に液相の熱媒体を導くための液相通路部と、を備えた冷却装置であって、蒸発器の電池セル配列方向の端部での冷却量が、蒸発器の電池セル配列方向の中央部での冷却量よりも低い。【選択図】図２

Description

本発明は、冷却装置に関する。
特許文献１には、熱媒体である作動流体の沸騰及び凝縮作用によって、複数の電池セルが配列されて構成された組電池を冷却する冷却装置としての機器温調装置が開示されている。この機器温調装置は、凝縮器と蒸発器とを備えている。凝縮器は、蒸発器よりも高い位置に配置されており、蒸発器の下部に液相の作動流体が滞留される。そして、凝縮器と蒸発器とが配管部材からなる液相通路部である液通路部と気相通路部であるガス通路部とによって環状に接続されており、機器温調装置は、凝縮器と蒸発器との間で作動流体が循環するように構成されている。また、蒸発器は、複数の電池セルを配列して構成された組電池の側面に接するように配置されており、作動流体の蒸発によって組電池を冷却する。また、蒸発器は、複数の電池セルの配列方向に延びるように形成されている。凝縮器からの液相の作動流体は、液通路部を通って蒸発器のうち電池セル配列方向の一端から蒸発器内へ流入する。そして、蒸発器内の液相の作動流体は、電池セル配列方向の一端から他端へ流れる間に蒸発し、その他端から気相の作動流体がガス通路部に流出し、ガス通路部を通って凝縮器へと移動する。
国際公開第２０１８／０７０１１５号
しかしながら、特許文献１に開示された機器温調装置では、組電池の電池セル配列方向で端部と中央部とに大きな温度差が生じてしまうおそれがある。この要因として、例えば、蒸発器内では、電池セル配列方向の一端から他端に作動流体を流すため、電池セル配列方向で一端側の端部が中央部よりも冷却されやすくなる可能性がある。また、電池セル配列方向で両端部に位置する電池セルが、エンドプレートなどの冷たいものと接触しており、電池セル配列方向で中央部に位置する電池セルよりも冷却されやすくなる可能性がある。さらには、電池セル配列方向で両端部に位置する電池セルは、片面が他の電池セルなどの発熱体と接触していないため、電池セル配列方向で中央部に位置する電池セルよりも冷却されやすくなる可能性がある。そして、これらの要因によって、組電池の電池セル配列方向で端部が中央部よりも温度が低くなる可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、組電池の電池セル配列方向で端部と中央部との温度差を低減させることができる冷却装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷却装置は、複数の電池セルを配列させて構成した組電池と熱媒体との熱交換により前記熱媒体を蒸発させることによって、前記組電池を冷却する蒸発器と、前記蒸発器よりも上方に配置されており、前記熱媒体と外部流体との熱交換により前記熱媒体を凝縮させることによって、前記熱媒体の熱を前記外部流体に放熱する凝縮器と、前記蒸発器から前記凝縮器に気相の前記熱媒体を導くための気相通路部と、前記凝縮器から前記蒸発器に液相の前記熱媒体を導くための液相通路部と、を備えた冷却装置であって、前記蒸発器の電池セル配列方向の端部での冷却量が、前記蒸発器の電池セル配列方向の中央部での冷却量よりも低いことを特徴とするものである。
また、上記において、前記蒸発器内には、上下方向に延びる複数の蒸発流路が、前記電池セル配列方向に並列で形成されており、前記電池セル配列方向で単位長さあたりの前記蒸発流路の幅は、前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記電池セル配列方向で中央部よりも狭くてしてもよい。
これにより、蒸発器の電池セル配列方向で端部に位置する蒸発流路では、前記単位長さあたりで電池セルと液相の熱媒体との間で熱交換を行うための熱交換面積が、蒸発器の電池セル配列方向で中央部よりも小さくなるため、冷却能力を低減させることができる。
また、上記において、前記単位長さは、前記電池セルの前記電池セル配列方向の幅であってもよい。
これにより、蒸発器の電池セル配列方向で端部では、１つの電池セルと液相の熱媒体との間で熱交換を行うための熱交換面積が、蒸発器の電池セル配列方向で中央部よりも小さくなるため、冷却能力を低減させることができる。
また、上記において、前記蒸発器内には、前記電池セル配列方向で隣り合った前記蒸発流路を隔てる複数の隔壁が設けられており、前記電池セル配列方向での隣り合った隔壁の間隔は、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記電池セル配列方向で中央部よりも狭くしてもよい。
これにより、蒸発器の電池セル配列方向で端部に位置する蒸発流路では、蒸発器の電池セル配列方向で中央部に位置する蒸発流路に対して、圧損が高くなり、単位時間あたりでの液相の熱媒体の流量が低減し、冷却能力を低減させることができる。
また、上記において、前記電池セル配列方向に対して直交する方向で、前記蒸発流路を流れる前記熱媒体と前記電池セルとの距離は、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で中央部よりも遠くしてもよい。
これにより、電池セル配列方向で端部では、電池セル配列方向で中央部に対して、電池セルから熱媒体への伝熱量が少なくなり、冷却能力を低減させることができる。
また、上記において、前記蒸発器の前記電池セル配列方向の端部と前記電池セルとの接触面が、前記蒸発器の前記電池セル配列方向の中央部と前記電池セルとの接触面よりも狭くてもよい。
これにより、蒸発器の電池セル配列方向の端部では、蒸発器の電池セル配列方向の中央部に対して、電池セルから熱媒体への伝熱量が少なくなり、冷却能力を低減させることができる。
本発明に係る冷却装置は、蒸発器の電池セル配列方向で端部の冷却能力が、蒸発器の電池セル配列方向で中央部の冷却能力よりも低くなり、組電池の電池セル配列方向で端部に位置する電池セルが、電池セル配列方向で中央部に位置する電池セルよりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、本発明に係る冷却装置では、組電池の電池セル配列方向で端部と中央部との温度差を低減させることができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係る冷却装置の概略構成を示した模式図である。 図２は、実施形態１に係る冷却装置が備える蒸発器の断面図である。 図３は、実施形態２に係る冷却装置が備える蒸発器の断面図である。 図４は、実施形態３に係る冷却装置が備える蒸発器の断面図である。 図５は、実施形態４に係る冷却装置が備える蒸発器の断面図である。 図６（ａ）は、図５のＡ−Ａ断面図である。図６（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６（ｃ）は、図５のＡ−Ａ断面の他例を示した図である。 図７は、実施形態５に係る冷却装置が備える蒸発器の断面図である。 図８は、実施形態６に係る冷却装置が備える組電池と蒸発器とを、電池セル配列方向に対して直交する方向で組電池側から見た図である。 図９（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面図である。図９（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面図である。 図１０（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１０（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。 図１１（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１１（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。 図１２（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１２（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。 図１３は、実施形態７に係る冷却装置が備える組電池と蒸発器とを、電池セル配列方向に対して直交する方向で組電池側から見た図である。 図１４（ａ）は、図１３のＥ−Ｅ断面図である。図１４（ｂ）は、図１３のＦ−Ｆ断面図である。 図１５は、一対の金属プレートにプレス加工を施し、接合して一体に構成する蒸発器の分解図である。
（実施形態１）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態１について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
図１は、実施形態１に係る冷却装置１の概略構成を示した模式図である。図１に示した実施形態１に係る冷却装置１は、車両に搭載された組電池５を冷却対象物として冷却することによって、組電池５の電池温度を調節する。冷却装置１を搭載する車両としては、組電池５を電源とする図示しない走行用電動モータによって走行可能な電気自動車、または、ハイブリッド自動車などが想定される。
組電池５は、直方体形状の複数の電池セル５１を有している。複数の電池セル５１は、所定の配列方向である電池セル配列方向Ａ１に配列されている。したがって、組電池５全体もほぼ直方体形状を成している。なお、本実施形態において、電池セル配列方向Ａ１は、車両上下方向Ａ２に交差する方向、厳密に言えば、車両上下方向Ａ２に直交する方向になっている。
冷却装置１は、作動流体が循環する作動流体回路１０を備えている。作動流体回路１０を循環する作動流体としては、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用される冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）が採用される。図１に示すように、作動流体回路１０は、蒸発器１２と凝縮器１４と第１ガス通路部１６と第２ガス通路部１７と液通路部１８とを含んで構成されている。すなわち、作動流体回路１０は、閉じられた環状の流体回路である。作動流体回路１０の内部には、所定量の作動流体が封入され、その作動流体回路１０の内部は、その作動流体で満たされている。
蒸発器１２は、蒸発器１２内を流通する作動流体と組電池５とを熱交換させる熱交換器である。すなわち、蒸発器１２は、作動流体回路１０での作動流体の循環に伴い、組電池５から液相の作動流体へ吸熱させ、それによって液相の作動流体を蒸発させる（沸騰させ気化させる）。本実施形態の蒸発器１２は、組電池５の側方に熱伝導可能に連結されている。また、蒸発器１２は、凝縮器１４よりも下方に配置されている。これにより、液相の作動流体が、重力によって、蒸発器１２を含む作動流体回路１０の下部に溜まるようになっている。
凝縮器１４は、蒸発器１２にて蒸発した気相の作動流体を凝縮させる熱交換器である。凝縮器１４は、車両に搭載された空調用の冷凍サイクル装置２１の外部流体である冷媒との熱交換によって気相の作動流体から放熱させることにより、作動流体を凝縮させる。冷凍サイクル装置２１は、車両用空調装置の一部を構成している。冷凍サイクル装置２１は、冷媒が循環して流れる冷媒回路２２を備えている。
凝縮器１４は、冷媒回路２２の冷媒が流れる冷媒側熱交換器３６と、凝縮器１４を流れる作動流体との熱交換が可能なように、冷媒側熱交換器３６と熱的に接続されている。
冷媒回路２２は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。具体的には、冷媒回路２２は、圧縮機２４、空調用凝縮器２６、第１膨張弁２８、及び、空調用蒸発器３０などが、配管によって接続されることにより形成されている。冷凍サイクル装置２１は、空調用凝縮器２６に空気を送る送風機２７と、車室内空間に向かう空気流れを形成する送風機３１とを備えている。例えば、空調用凝縮器２６及び送風機２７は、車室外に設けられており、送風機２７は空調用凝縮器２６へ車室外の空気である外気を送る。
圧縮機２４は、冷媒を圧縮して吐出する。空調用凝縮器２６は、空気との熱交換によって圧縮機２４から流出の冷媒を放熱させて凝縮させる放熱器である。第１膨張弁２８は、空調用凝縮器２６から流出の冷媒を減圧させる。空調用蒸発器３０は、車室内空間に向かう空気との熱交換によって、第１膨張弁２８から流出の冷媒を蒸発させるとともに、車室内空間に向かう空気を冷却する。
さらに、冷媒回路２２は、第１膨張弁２８及び空調用蒸発器３０に対して、冷媒流れで並列に接続された第２膨張弁３２及び冷媒側熱交換器３６を有している。第２膨張弁３２は、空調用凝縮器２６から流出の冷媒を減圧させる。冷媒側熱交換器３６は、凝縮器１４を流れる作動流体との熱交換によって、冷媒を蒸発させる冷媒蒸発部である。
また、冷媒回路２２は、冷媒側熱交換器３６に向かって冷媒が流れる冷媒流路を開閉する開閉弁３４を有している。開閉弁３４が閉じられることによって、圧縮機２４、空調用凝縮器２６、第１膨張弁２８、空調用蒸発器３０の順に冷媒が流れる第１冷媒回路が形成される。開閉弁３４を開くことによって、第１冷媒回路に加えて、圧縮機２４、空調用凝縮器２６、第２膨張弁３２、冷媒側熱交換器３６の順に冷媒が流れる第２冷媒回路が形成される。
開閉弁３４は、例えば、組電池５を冷却する必要性に応じて予め定められた条件にしたがって適宜開閉される。開閉弁３４が開かれた場合には、少なくとも圧縮機２４と送風機２７とが作動する。これにより、凝縮器１４で、冷媒側熱交換器３６を流れる冷媒との熱交換によって、気相の作動流体が冷却されて凝縮する。
続いて、図１を用いて、実施形態１に係る冷却装置１の基本作動について説明する。
冷却装置１では、車両の走行時の自己発熱などによって組電池５の電池温度が上昇すると、組電池５の熱が蒸発器１２に移動する。蒸発器１２では、組電池５から吸熱することによって液相の作動流体の一部が蒸発する。組電池５は、蒸発器１２の内部に存在する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、組電池５の温度が低下する。
蒸発器１２にて蒸発した作動流体は、蒸発器１２から第１ガス通路部１６へ流出し、図１の矢印ＦＬ１で示すように、第１ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
凝縮器１４では、気相の作動流体が放熱することによって凝縮した液相の作動流体は、重力によって下降する。これにより、凝縮器１４で凝縮した液相の作動流体は、凝縮器１４から液通路部１８へ流出し、図１の矢印ＦＬ２で示すように、液通路部１８を介して蒸発器１２へ移動する。そして、蒸発器１２では、流入した液相の作動流体の一部が、組電池５から吸熱することによって蒸発する。
このように、冷却装置１では、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら蒸発器１２と凝縮器１４との間を循環し、蒸発器１２から凝縮器１４へ熱が輸送される。これにより、冷却対象である組電池５は冷却される。冷却装置１は、圧縮機などによる作動流体の循環に要する駆動力が無くても、作動流体回路１０の内部を作動流体が自然循環する構成となっている。このため、冷却装置１は、電力消費量及び騒音の双方を抑えた効率の良い組電池５の冷却を実現することができる。
次に、蒸発器１２の構造について説明する。図１に示すように、蒸発器１２は、流体蒸発部４０と、流体蒸発部４０の下端に連結された液供給部４２と、流体蒸発部４０の上端に連結された流体流出部４４とを備えている。流体流出部４４は、液供給部４２及び流体蒸発部４０よりも上方に配置され、液供給部４２は流体流出部４４及び流体蒸発部４０よりも下方に配置されている。
流体蒸発部４０は、流体蒸発部４０と組電池５との間に介在する不図示の熱伝導材に接触することにより、組電池５に対し、熱伝導可能に連結されている。例えば、流体蒸発部４０と組電池５との間の熱伝導性を高めるために、流体蒸発部４０は、組電池５へ押し付けられた状態で保持されている。
熱伝導材は、電気絶縁性と高い熱伝導性とを備えており、流体蒸発部４０と組電池５との間の熱伝導性を高めるために、流体蒸発部４０と組電池５とに挟まれている。熱伝導材としては、例えば、半固形のシート状物が採用される。なお、流体蒸発部４０と組電池５との間の電気絶縁性と熱伝導性とが十分に確保されるのであれば、熱伝導材が設けられずに、流体蒸発部４０は組電池５に直接接触していても差し支えない。
図２に示すように、流体蒸発部４０の内部には、車両上下方向Ａ２に延びる複数の蒸発流路４０１が、電池セル配列方向Ａ１に並列で形成されている。そして、流体蒸発部４０は、複数の蒸発流路４０１内を流れる作動流体を組電池５の熱で蒸発させる。すなわち、各蒸発流路４０１内へ流入する液相の作動流体は、各蒸発流路４０１内を流れつつ、各蒸発流路４０１内で沸騰気化する。
蒸発器１２は、一対の金属板に切削加工を施して、複数の蒸発流路４０１などの作動流体が流れる流路を形成し、接合して一体に構成したものである。すなわち、蒸発器１２は、切削加工が施された一対の金属板において、周縁部分と、隣り合った蒸発流路４０１を隔てる複数の隔壁４６ａ〜４６ｌとが、互いに接合されることによって一体に構成されている。一対の金属板は、熱伝導性が高いアルミニウム合金などの金属製である。また、一対の金属板の接合は、例えば、ロウ付けなどによって実施される。なお、一対の金属板の接合方法としては、レーザー溶接などであってもよい。
複数の蒸発流路４０１の流路断面はそれぞれ、電池セル配列方向Ａ１へ延びた扁平断面形状を成している。言い換えれば、蒸発流路４０１の延び方向（すなわち、本実施形態では車両上下方向Ａ２）に直交する断面において、その蒸発流路４０１の断面形状は、電池セル配列方向Ａ１を長手方向とした扁平形状を成している。
蒸発流路４０１内では、図２の一点鎖線矢印及び破線矢印で示すように、作動流体が車両上下方向Ａ２で下方から上方へ、言い換えれば、作動流体流れ方向で上流端から下流端へ流れる。
供給流路４２１には、複数の蒸発流路４０１の上流端がそれぞれ連結されている。したがって、液供給部４２は、供給流路４２１内へ流入した液相の作動流体を複数の蒸発流路４０１の各々へ分配供給する。一方、流出流路４４１には、複数の蒸発流路４０１の下流端がそれぞれ連結されている。したがって、流出流路４４１には、複数の蒸発流路４０１の各々から作動流体が流入する。そして、流体流出部４４は、流出流路４４１に流入した作動流体を第１ガス通路部１６及び第２ガス通路部１７へ流出させる。
図１に示すように、液供給部４２は電池セル配列方向Ａ１に延びるように形成されているため、電池セル配列方向Ａ１で一方側に一端部４２ａを有し、電池セル配列方向Ａ１で他方側に他端部４２ｂを有している。液供給部４２の一端部４２ａには、液通路部１８が連結された流体入口部４２２が設けられている。流体入口部４２２は、供給流路４２１と連通している。その一方で、液供給部４２の他端部４２ｂは、供給流路４２１のうち電池セル配列方向Ａ１で他方側の端を形成し、その他方側の端を塞いでいる。
流体流出部４４は、電池セル配列方向Ａ１に延びるように形成されているため、電池セル配列方向Ａ１で一方側に一端部４４ａを有し、電池セル配列方向Ａ１で他方側に他端部４４ｂを有している。流体流出部４４の他端部４４ｂには、第１ガス通路部１６及び第２ガス通路部１７が連結された流体出口部４４２が設けられている。流体出口部４４２は、流出流路４４１と連通している。その一方で、流体流出部４４の一端部４４ａは、流出流路４４１のうち電池セル配列方向Ａ１で一方側の端を形成し、その一方側の端を塞いでいる。流体流出部４４は、蒸発した作動流体ガスが液相の作動流体とともに吹き上げる気泡流の気液分離を行い、流出流路４４１は、分離された作動流体ガスを排出するための流路となっている。
なお、流体蒸発部４０は熱伝導材に接触しているが、液供給部４２は、組電池５と熱伝導材とのいずれからも離れて配置されている。すなわち、液供給部４２と、組電池５及び熱伝導材との間に介在する空気は、それらの間の伝熱を妨げる断熱部として機能する。そして、液供給部４２は、液供給部４２と組電池５及び熱伝導材との間に断熱部を介在させて配置されているため、組電池５に対し、熱的に接続していない。また、流体流出部４４も組電池５と熱伝導材との両方から離れて配置されているため、組電池５に対し、熱的に接続していない。
上述したように、蒸発器１２の蒸発流路４０１と供給流路４２１と流出流路４４１とは相互に連通しているため、図２に示す一点鎖線矢印のように蒸発器１２内を作動流体が流通する。
具体的には、液通路部１８からの液相の作動流体は、図２の矢印Ｆ１のように、液通路部１８から流体入口部４２２を介して供給流路４２１へ流入する。その流入した液相の作動流体は、図２の矢印Ｆ２のように、供給流路４２１内では電池セル配列方向Ａ１の一方側から他方側へ流れる。そして、液相の作動流体は、供給流路４２１から複数の蒸発流路４０１のそれぞれへ分配される。このとき、液供給部４２は、組電池５の熱を受けにくいため、作動流体は液相のまま各蒸発流路４０１へ流入する。すなわち、凝縮器１４から供給された液相の作動流体は、供給流路４２１を経由して、各電池セル５１の下側近傍まで、沸騰せずに、且つ、気泡流になることなく、液相のまま供給される。
各蒸発流路４０１内では、液相の作動流体が下方から上方へ流れつつ、組電池５の熱によって気化させられる。すなわち、作動流体は蒸発流路４０１内を流れつつ、各電池セル５１から熱を奪い蒸発する。そのため、各蒸発流路４０１で作動流体は、気相のみ、または、気液二相となって、流出流路４４１へ流入する。
流出流路４４１へ流入した作動流体は、気液分離されるとともに、図２の矢印Ｆ３のように流出流路４４１内で電池セル配列方向Ａ１の一方側から他方側へ流れる。流出流路４４１内で電池セル配列方向Ａ１の他方側の端まで流れた気相の作動流体は、図２の矢印Ｆ４のように、流体出口部４４２から第１ガス通路部１６へ流出する。
図２に示すように、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域には、隔壁４６ａ，４６ｃが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域には、隔壁４６ｃ〜４６ｊが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域には、隔壁４６ｋ，４６ｌが設けられている。なお、隔壁４６ａ〜４６ｌはそれぞれ、一対の金属板が対向する電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向で、連続して延在しているが、途中に間隙が存在して断続的に延在していてもよい。また、隔壁４６ａ〜４６ｌは、隣り合った蒸発流路４０１を隔てるだけではなく、蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体の熱交換にも寄与している。
蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域にある隔壁４６ａ，４６ｂ、及び、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域にある隔壁４６ｋ，４６ｌの厚さは、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域にある隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さよりも厚くなっている。なお、隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さはそれぞれ同じであり、図２中には代表して隔壁４６ａの厚さをｔ１として示している。また、隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さはそれぞれ同じであり、図２中には代表して隔壁４６ｃの厚さをｔ２として示している。
ここで、実施形態１に係る蒸発器１２は、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域に着目し、以下では、単に蒸発器１２の端部領域という。また、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に蒸発器１２の中央部領域という。
実施形態１に係る蒸発器１２では、図２に示すように、蒸発器１２の端部領域において、隔壁４６ａと隔壁４６ｂとの電池セル配列方向Ａ１の間隔を隔壁ピッチｘ１とし、隔壁４６ａと隔壁１６ｂとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ１とする。また、実施形態１に係る蒸発器１２では、図２に示すように、蒸発器１２の中央部領域において、隔壁４６ｃと隔壁４６ｄとの電池セル配列方向Ａ１の間隔を隔壁ピッチｘ２とし、隔壁４６ｃと隔壁４６ｄとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ２とする。そして、実施形態１に係る蒸発器１２では、ｔ１＞ｔ２であり、ｙ１＝ｙ２、且つ、（ｙ１／ｘ１）＜（ｙ２／ｘ２）の関係を満たしている。
これにより、蒸発器１２の端部領域では、電池セル配列方向Ａ１で単位長さあたりの蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域よりも狭くなっている。すなわち、前記単位長さを電池セル配列方向Ａ１での電池セル５１の幅としたとき、１つの電池セル５１に対する蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭くなっている。言い換えれば、１つの電池セル５１と液相の作動流体との間で熱交換を行うための熱交換面積が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが小さくなっている。さらに言い換えれば、蒸発流路４０１の車両上下方向Ａ２に対して直交する方向の断面積、すなわち、蒸発流路４０１を車両上下方向Ａ２から見たときの蒸発流路４０１が、蒸発器１２の中央領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭くなっている。
そのため、実施形態１に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態１に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
また、実施形態１に係る冷却装置１では、電池セル配列方向Ａ１において、蒸発器１２の端部領域の隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さｔ１が、蒸発器１２の中央部領域の隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さｔ２よりも厚い。そのため、隔壁４６ａ〜４６ｌをロウ付けなどによって接合した際の接合強度が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが強くなる。よって、蒸発器１２の端部領域の隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さが、蒸発器１２の中央部領域の隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さと同じ場合よりも、蒸発器１２の端部領域の接合強度は高まり、蒸発器１２内の内圧上昇に対する耐久性を向上させることができる。
（実施形態２）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図３は、実施形態２に係る冷却装置１が備える蒸発器１２の断面図である。図３に示すように、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域には、隔壁４６ａ〜４６ｃが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域には、隔壁４６ｄ〜４６ｋが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域には、隔壁４６ｌ〜４６ｎが設けられている。実施形態２に係る蒸発器１２では、隔壁４６ａ〜４６ｎの電池セル配列方向Ａ１の厚さはそれぞれ同じであり、図３中には代表して隔壁４６ａの厚さをｔ３として示している。
ここで、実施形態２に係る蒸発器１２は、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域に着目し、以下では、単に蒸発器１２の端部領域という。また、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に蒸発器１２の中央部領域という。
実施形態２に係る蒸発器１２では、図３に示すように、蒸発器１２の端部領域において、隔壁４６ａと隔壁４６ｂとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ３とする。また、実施形態２に係る蒸発器１２では、図３に示すように、蒸発器１２の中央部領域において、隔壁４６ｃと隔壁４６ｄとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ４とする。そして、実施形態２に係る蒸発器１２では、ｙ３＜ｙ４の関係を満たしている。
これにより、蒸発器１２の端部領域では、電池セル配列方向Ａ１で単位長さあたりの蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域よりも狭くなっている。すなわち、前記単位長さを電池セル配列方向Ａ１での電池セル５１の幅としたとき、１つの電池セル５１に対する蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭くなっている。言い換えれば、１つの電池セル５１と液相の作動流体との間で熱交換を行うための熱交換面積が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが小さくなっている。さらに言い換えれば、蒸発流路４０１の車両上下方向Ａ２に対して直交する方向の断面積、すなわち、蒸発流路４０１を車両上下方向Ａ２から見たときの蒸発流路４０１が、蒸発器１２の中央領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭くなっている。
そのため、実施形態２に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態２に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
（実施形態３）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態３について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図４は、実施形態３に係る冷却装置１が備える蒸発器１２の断面図である。図４に示すように、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域には、隔壁４６ａ，４６ｂが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域には、隔壁４６ｃ〜４６ｊが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域には、隔壁４６ｋ，４６ｌが設けられている。
蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域にある隔壁４６ａ，４６ｂ、及び、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域にある隔壁４６ｋ，４６ｌの厚さは、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域にある隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さよりも厚くなっている。なお、隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さはそれぞれ同じであり、図４中には代表して隔壁４６ａの厚さをｔ４として示している。また、隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さはそれぞれ同じであり、図４中には代表して隔壁４６ｃの厚さをｔ５として示している。
ここで、実施形態３に係る蒸発器１２は、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域に着目し、以下では、単に蒸発器１２の端部領域という。また、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に蒸発器１２の中央部領域という。
実施形態３に係る蒸発器１２では、図４に示すように、流体蒸発部４０の内側端面と隔壁４６ａとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ５とし、隔壁４６ａと隔壁４６ｂとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ６とし、隔壁４６ｂと隔壁４６ｃとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ７とし、隔壁４６ｃと隔壁４６ｄとの間に形成された蒸発流路４０１の電池セル配列方向Ａ１の幅を蒸発流路幅ｙ８とする。そして、実施形態３に係る蒸発器１２では、ｔ４＞ｔ５であり、ｙ５＜ｙ６＜ｙ７＜ｙ８の関係を満たしている。
これにより、蒸発器１２の端部領域では、電池セル配列方向Ａ１で単位長さあたりの蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域よりも狭く、且つ、電池セル配列方向Ａ１で一方側に位置するほど狭くなっている。すなわち、前記単位長さを電池セル配列方向Ａ１での電池セル５１の幅としたとき、１つの電池セル５１に対する蒸発流路４０１の幅が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭く、且つ、電池セル配列方向Ａ１で一方側に位置するほど狭くなっている。言い換えれば、１つの電池セル５１と液相の作動流体との間で熱交換を行うための熱交換面積が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが小さく、且つ、電池セル配列方向Ａ１で一方側に位置するほど小さくなっている。さらに言い換えれば、蒸発流路４０１の車両上下方向Ａ２に対して直交する方向の断面積、すなわち、蒸発流路４０１を車両上下方向Ａ２から見たときの蒸発流路４０１が、蒸発器１２の中央領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭く、且つ、電池セル配列方向Ａ１で一方側に位置するほど狭くなっている。
そのため、実施形態３に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が端部側ほど、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態３に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
また、実施形態３に係る冷却装置１では、電池セル配列方向Ａ１において、蒸発器１２の端部領域の隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さｔ４が、蒸発器１２の中央部領域の隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さｔ５よりも厚い。そのため、隔壁４６ａ〜４６ｌをロウ付けなどによって接合した際の接合強度が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが強くなる。よって、蒸発器１２の端部領域の隔壁４６ａ，４６ｂ，４６ｋ，４６ｌの厚さが、蒸発器１２の中央部領域の隔壁４６ｃ〜４６ｊの厚さと同じ場合よりも、蒸発器１２の端部領域の接合強度は高まり、蒸発器１２内の内圧上昇に対する耐久性を向上させることができる。
（実施形態４）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態４について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図５は、実施形態４に係る冷却装置１が備える蒸発器１２の断面図である。図５は、実施形態４に係る冷却装置１が備える蒸発器１２の断面図である。図５に示すように、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域には、隔壁４６ａ，４６ｂが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域には、隔壁４６ｃ〜４６ｊが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域には、隔壁４６ｋ，４６ｌが設けられている。実施形態４に係る蒸発器１２では、隔壁４６ａ〜４６ｌの電池セル配列方向Ａ１の厚さはそれぞれ同じであり、図５中には代表して隔壁４６ａの厚さをｔ６として示している。また、実施形態４に係る蒸発器１２では、隔壁４６ａ〜４６ｌにおいて、隣り合った隔壁間の蒸発流路幅は、いずれも同じになっている。
ここで、実施形態４に係る蒸発器１２は、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域に着目し、以下では、単に蒸発器１２の端部領域という。また、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に蒸発器１２の中央部領域という。
図６（ａ）は、図５のＡ−Ａ断面図である。図６（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６（ｃ）は、図５のＡ−Ａ断面の他例を示した図である。
実施形態４に係る蒸発器１２では、図６（ａ）に示すように、蒸発器１２の端部領域において、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３での蒸発器１２の側壁の厚さをＴ１とする。また、実施形態４に係る蒸発器１２では、図６（ｂ）に示すように、蒸発器１２の中央部領域において、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３での蒸発器１２の側壁の厚さをＴ２とする。そして、実施形態４に係る蒸発器１２では、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３の幅は、蒸発器１２の端部領域と中央部領域とで同じであり、Ｔ１＞Ｔ２の関係を満たしている。
これにより、蒸発器１２の端部領域において、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３での蒸発流路４０１の幅Ｙ１が、蒸発器１２の中央部領域において、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３での蒸発流路４０１の幅Ｙ２よりも狭くなっている。言い換えれば、蒸発流路４０１の車両上下方向Ａ２に対して直交する方向の断面積、すなわち、蒸発流路４０１を車両上下方向Ａ２から見たときの蒸発流路４０１が、蒸発器１２の中央領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが狭くなっている。よって、実施形態４に係る蒸発器１２では、蒸発器１２の端部領域にある蒸発流路４０１での圧損が、蒸発器１２の中央部領域にある蒸発流路４０１での圧損よりも高くなり、単位時間あたりに蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体の流量が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが少なくなる。
そのため、実施形態４に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態２に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
なお、図６（ｃ）に示すように、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３での蒸発器１２の側壁の厚さを、車両上下方向Ａ２で中央部を厚さＴ３（＞Ｔ２）とし、車両上下方向Ａ２で上側端部と下側端部とをＴ４（＜Ｔ３）とし、車両上下方向Ａ２で異ならせても良い。
（実施形態５）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態５について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図７は、実施形態５に係る冷却装置１が備える蒸発器１２の断面図である。図７に示すように、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域には、隔壁４６ａ，４６ｂが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域には、隔壁４６ｃ〜４６ｊが設けられている。蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域には、隔壁４６ｋ，４６ｌが設けられている。なお、隔壁４６ａ〜４６ｌの厚さはそれぞれ同じであり、図７中には代表して隔壁４６ａの厚さをｔ７として示している。また、隔壁４６ａ〜４６ｌにおいて、隣り合った隔壁間の蒸発流路幅は、いずれも同じになっている。
ここで、実施形態５に係る蒸発器１２は、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域に着目し、以下では、単に蒸発器１２の端部領域という。また、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に蒸発器１２の中央部領域という。
図７に示すように、実施形態５に係る蒸発器１２では、蒸発器１２の端部領域の隔壁４６ａと隔壁４６ｂとの間に形成された蒸発流路４０１に、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向に突出した複数の突起部４８を設けている。なお、実施形態５に係る蒸発器１２では、図７に示すように、蒸発器１２の中央部領域の隔壁間に形成された蒸発流路４０１には、突起部４８のような電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向に突出した突起部は設けていない。また、突起部４８の突出量は、突起部４８が蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体の妨げとなれば特に制限は無く、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向で、蒸発流路４０１の全域に延在していてもよいし、蒸発流路４０１の幅より小さく突出していてもよい。
これにより、蒸発器１２の端部領域では、複数の突起部４８が蒸発流路４０１を液相の作動流体が流れる際に複数の突起部４８が抵抗となる。よって、実施形態５に係る蒸発器１２では、蒸発器１２の端部領域にある蒸発流路４０１での圧損が、蒸発器１２の中央部領域にある蒸発流路４０１での圧損よりも高くなる。また、蒸発器１２の端部領域では、複数の突起部４８が設けられている分、蒸発器１２の中央部領域よりも蒸発流路４０１が狭くなっている。さらには、蒸発流路４０１での液相の作動流体の流速が、複数の突起部４８によって、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが遅くなる。したがって、実施形態５に係る蒸発器１２では、単位時間あたりに蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体の流量が、蒸発器１２の中央部領域に対して蒸発器１２の端部領域のほうが少なくなる。
そのため、実施形態５に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態３に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
（実施形態６）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態６について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図８は、実施形態６に係る冷却装置１が備える組電池５と蒸発器１２とを、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向で組電池５側から見た図である。図９（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面図である。図９（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面図である。
実施形態６に係る冷却装置１では、組電池５と蒸発器１２との間に熱伝導材６０が配置されており、組電池５の各電池セル５１から熱伝導材６０を介して蒸発器１２内の液相の作動流体に伝熱される。
ここで、実施形態６に係る冷却装置１は、組電池５、蒸発器１２及び熱伝導材６０の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、組電池５、蒸発器１２及び熱伝導材６０の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域に着目し、以下では、単に端部領域という。また、組電池５、蒸発器１２及び熱伝導材６０の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に中央部領域という。
実施形態６に係る冷却装置１では、図９（ａ）に示すように、端部領域において、組電池５と蒸発器１２との間に配置された熱伝導材６０の厚さをｗ１としている。また、実施形態６に係る冷却装置１では、図９（ｂ）に示すように、中央部領域において、組電池５と蒸発器１２との間に配置された熱伝導材６０の厚さをｗ２としている。なお、実施形態６に係る冷却装置１では、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３で組電池５側の蒸発器１２の側壁の厚さは、端部領域と中央部領域とで同じ厚さＴ４としている。そして、実施形態６に係る冷却装置１では、ｗ１＞ｗ２の関係を満たしている。
これにより、実施形態６に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル５１から熱伝導材６０を介して蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体までの伝熱距離が、中央部領域に対して端部領域のほうが遠くなる。よって、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量が、中央部領域に対して端部領域のほうが少なくなる。
そのため、実施形態６に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態６に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
なお、実施形態６に係る冷却装置１では、熱伝導材６０の厚さを異ならせることによって、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量を、端部領域と中央部領域とで異ならせる構成に限るものではない。図１０（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１０（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。図１１（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１１（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。図１２（ａ）は、図８のＣ−Ｃ断面の他例を示した図である。図１２（ｂ）は、図８のＤ−Ｄ断面の他例を示した図である。
例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、熱伝導材６０の厚さは端部領域と中央部領域とで同じ厚さｗ３とし、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３で組電池５側の蒸発器１２の側壁の厚さを、端部領域でＴ５とし、中央部領域でＴ６（＜Ｔ５）とする。この場合でも、前記伝熱距離は、中央部領域に対して端部領域のほうが遠くなり、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量が、中央部領域に対して端部領域のほうが少なくなる。
また、例えば、図１１（ａ）に示すように、端部領域では、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する側の面を、凸部７１と凹部７２とが車両上下方向Ａ２で交互に設けられた凹凸面とする。この際、図１１（ｂ）に示すように、中央部領域では、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する側の面を平面とする。そして、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３において、端部領域で蒸発器１２の凸部７１と接触する部分での熱伝導材６０の厚さｗ４は、中央部領域での熱伝導材６０の厚さｗ４と同じである。
一方、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３において、端部領域で蒸発器１２の凹部７２と接触する部分での熱伝導材６０の厚さｗ５は、中央部領域での熱伝導材６０の厚さｗ４よりも厚い。よって、組電池５の電池セル５１から熱伝導材６０を介して蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体までの伝熱距離のうち、熱伝導材６０が占める割合が、中央部領域に対して端部領域のほうが多くなる。金属製の蒸発器１２と樹脂製の熱伝導材６０とでは、蒸発器１２よりも熱伝導材６０のほうが熱伝導率は低いため、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量が、中央部領域に対して端部領域のほうが少なくなる。
また、例えば、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３において、熱伝導材６０の厚さは端部領域と中央部領域とで同じ厚さｗ６とする。そして、図１２（ａ）に示すように、端部領域で、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する面を成す凸部７３の車両上下方向Ａ２の幅をＬ１とし、図１２（ｂ）に示すように、中央部領域で、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する面の車両上下方向Ａ２の幅をＬ２（＞Ｌ１）とする。
これにより、蒸発器１２と熱伝導材６０との接触面積が、中央部領域に対して端部領域のほうが小さくなる。よって、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量が、中央部領域に対して端部領域のほうが少なくなる。
（実施形態７）
以下に、本発明に係る冷却装置の実施形態７について説明する。なお、実施形態１と共通する箇所の説明は適宜省略する。
図１３は、実施形態７に係る冷却装置１が備える組電池５と蒸発器１２とを、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向で組電池５側から見た図である。図１４（ａ）は、図１３のＥ−Ｅ断面図である。図１４（ｂ）は、図１３のＦ−Ｆ断面図である。
ここで、実施形態７に係る冷却装置１は、組電池５及び蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で一方側の端部領域と、蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域との構造が略同じである。そのため、組電池５及び蒸発器１２の電池セル配列方向Ａ１で他方側の端部領域に着目し、以下では、単に端部領域という。また、組電池５、蒸発器１２及び熱伝導材６０の電池セル配列方向Ａ１の中央部領域を、以下では、単に中央部領域という。
実施形態７に係る冷却装置１では、蒸発器１２と組電池５との間に熱伝導材を設けておらず、蒸発器１２と組電池５の電池セル５１とが直接接触している。そして、図１４（ａ）に示すように、端部領域において、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する面を成す凸部７４の電池セル配列方向Ａ１の幅ｍ１が、図１４（ｂ）に示すように、中央部領域において、蒸発器１２の熱伝導材６０と接触する面の電池セル配列方向Ａ１の幅ｍ２よりも狭くなっている。なお、凸部７４は、車両上下方向Ａ２で延在しており、蒸発器１２の凸部７４と電池セル配列方向Ａ１で隣接する側面とＲ形状を成して連続していてもよい。
これにより、実施形態７に係る冷却装置１では、蒸発器１２と電池セル５１との接触面積が、中央部領域に対して端部領域のほうが小さくなる。よって、電池セル５１から蒸発器１２内の蒸発流路４０１を流れる液相の作動流体への伝熱量が、中央部領域に対して端部領域のほうが少なくなる。
そのため、実施形態７に係る冷却装置１では、蒸発器１２の端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２の中央部領域の冷却能力（冷却量）よりも低くなり、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部に位置する電池セル５１が、電池セル配列方向Ａ１で中央部に位置する電池セル５１よりも、過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、実施形態７に係る冷却装置１では、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
なお、上記の各実施形態において、蒸発器１２としては、一対の金属片に切削加工を施し、接合して一体に構成したものに限らず、図１５に示した蒸発器１２Ａのような、一対の金属プレートにプレス加工を施し、接合して一体に構成したものを用いてもよい。
図１５に示した蒸発器１２Ａは、プレート積層構造となっており、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとを有している。そして、蒸発器１２Ａは、一対の第１プレート部材１２１Ａ及び第２プレート部材１２２Ａが積層され、且つ、第１プレート部材１２１Ａ及び第２プレート部材１２２Ａの周縁部分で互いに接合されることにより構成されている。第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとは、いずれも熱伝導性が高いアルミニウム合金などの金属製であり、プレス加工によって形成された成形品である。また、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとの接合は、例えば、ロウ付けやレーザー溶接などによって実施される。
詳細には、第１プレート部材１２１Ａは、流体蒸発部４０Ａに含まれる第１蒸発形成部１２１Ａａと、液供給部４２Ａに含まれる第１供給形成部１２１Ａｂと、流体流出部４４Ａに含まれる第１流出形成部１２１Ａｃとを有している。また、第２プレート部材１２２Ａは、流体蒸発部４０Ａに含まれる第２蒸発形成部１２２Ａａと、液供給部４２Ａに含まれる第２供給形成部１２２Ａｂと、流体流出部４４Ａに含まれる第２流出形成部１２２Ａｃとを有している。
そして、蒸発流路４０１Ａと供給流路４２１Ａと流出流路４４１Ａとは、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとの相互接合によって、蒸発器１２Ａの内部空間として形成されている。すなわち、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとの接合によって、複数の蒸発流路４０１Ａが第１蒸発形成部１２１Ａａと第２蒸発形成部１２２Ａａとの間に形成される。また、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとの接合によって、供給流路４２１Ａが第１供給形成部１２１Ａｂと第２供給形成部１２２Ａｂとの間に形成される。また、第１プレート部材１２１Ａと第２プレート部材１２２Ａとの接合によって、流出流路４４１Ａが第１流出形成部１２１Ａｃと第２流出形成部１２２Ａｃとの間に形成される。
第１蒸発形成部１２１Ａａは、第２蒸発形成部１２２Ａａと組電池５との間に配置されている。したがって、流体蒸発部４０Ａは、第１蒸発形成部１２１Ａａにて熱伝導材に接触している。
第２プレート部材１２２Ａの第２蒸発形成部１２２Ａａは、第１プレート部材１２１Ａの第１蒸発形成部１２１Ａａへ向けて突き出た複数の凸部１２２Ａｄを有している。複数の凸部１２２Ａｄはそれぞれ、車両上下方向Ａ２に延びるように形成されている。言い換えれば、複数の凸部１２２Ａｄはそれぞれ、流体蒸発部４０Ａのうち、液供給部４２Ａ側から流体流出部４４Ａ側へと延びるように形成されている。
複数の凸部１２２Ａｄはそれぞれ、第１蒸発形成部１２１Ａａに当接し、第１蒸発形成部１２１Ａａと接合されている。その接合は、例えばロウ付けやレーザー溶接などによって実施される。複数の凸部１２２Ａｄは、第１蒸発形成部１２１Ａａに当接し接合されることによって、複数の蒸発流路４０１Ａを相互に仕切っている。
なお、第１蒸発形成部１２１Ａａと第２蒸発形成部１２２Ａａとに、それぞれから、電池セル配列方向Ａ１に対して直交する方向Ａ３で蒸発器１２の中心を通る中心線側に向かって突出した複数の突出部を設けてもよい。例えば、第１蒸発形成部１２１Ａａと第２蒸発形成部１２２Ａａとに、それぞれ前記中心線側に向かって突出した複数の突出部を、車両上下方向Ａ２に延びるように形成し、互いの突出部を接合させて複数の蒸発流路４０１Ａを相互に仕切ってもよい。なお、前記複数の突出部は、必ずしも全ての突出部同士が接合されている必要はなく、一部の突出部同士の間に間隙があってもよい。例えば、電池セル配列方向Ａ１で、突出部同士が接合されたものと、突出部同士の間に間隙があるものとを、交互に設けても良い。
複数の凸部１２２Ａｄは、電池セル配列方向Ａ１に相互間隔をあけて並んで配置されているため、複数の蒸発流路４０１Ａは電池セル配列方向Ａ１に並んで配置されている。具体的には、凸部１２２Ａｄと蒸発流路４０１Ａとは、電池セル配列方向Ａ１に交互に並んでいる。例えば、蒸発流路４０１Ａは、電池セル５１と同数設けられ、電池セル５１毎に１本の蒸発流路４０１Ａが割り当てられるように配置されている。
また、複数の蒸発流路４０１Ａの流路断面はそれぞれ、電池セル配列方向Ａ１へ延びた扁平断面形状を成している。言い換えれば、蒸発流路４０１Ａの延び方向（すなわち、本実施形態では車両上下方向Ａ２）に直交する断面において、その蒸発流路４０１Ａの断面形状は、電池セル配列方向Ａ１を長手方向とした扁平形状を成している。
また、蒸発流路４０１Ａはそれぞれ、蒸発流路４０１Ａの下端を作動流体流れ方向で上流側となる上流端４０１Ａａとして有し、蒸発流路４０１Ａの上端を作動流体流れ方向で下流側となる下流端４０１Ａｂとして有している。蒸発流路４０１Ａ内では、図１５の一点鎖線矢印及び破線矢印で示すように、作動流体は上流端４０１Ａａから下流端４０１Ａｂへ流れる。すなわち、蒸発流路４０１Ａ内では、作動流体は下方から上方へ流れる。
供給流路４２１Ａには、複数の蒸発流路４０１Ａの上流端４０１Ａａがそれぞれ連結されている。したがって、液供給部４２Ａは、液通路部１８から流体入口部４２２Ａを介して供給流路４２１Ａ内へ流入した液相の作動流体を、複数の蒸発流路４０１Ａの各々へ分配供給する。
一方、流出流路４４１Ａには、複数の蒸発流路４０１Ａの下流端４０１Ａｂがそれぞれ連結されている。したがって、流出流路４４１Ａには、複数の蒸発流路４０１Ａの各々から作動流体が流入する。そして、流体流出部４４Ａは、流出流路４４１Ａに流入した作動流体を、流体出口部４４２Ａを介して第１ガス通路部１６及び第２ガス通路部１７へ流出させる。
図１５に示した蒸発器１２Ａにおいても、上記の各実施形態で説明したような種々の構成を適用し、蒸発器１２Ａの電池セル配列方向Ａ１（蒸発器１２Ａの長手方向）で端部領域の冷却能力（冷却量）が、蒸発器１２Ａの電池セル配列方向Ａ１で中央部領域の冷却能力（冷却量）と比較して低くなることによって、組電池５の端部が過剰に冷却されるのを抑制することができる。よって、図１５に示した蒸発器１２Ａにおいても、組電池５の電池セル配列方向Ａ１で端部と中央部との温度差を低減させることができる。
１ 冷却装置
５ 組電池
１０ 作動流体回路
１２，１２Ａ 蒸発器
１４ 凝縮器
１６ 第１ガス通路部
１７ 第２ガス通路部
１８ 液通路部
２１ 冷凍サイクル装置
２２ 冷媒回路
２４ 圧縮機
２６ 空調用凝縮器
２７ 送風機
２８ 第１膨張弁
３０ 空調用蒸発器
３２ 第２膨張弁
３４ 開閉弁
３６ 冷媒側熱交換器
４０，４０Ａ 流体蒸発部
４２，４２Ａ 液供給部
４２ａ 一端部
４２ｂ 他端部
４４，４４Ａ 流体流出部
４４ａ 一端部
４４ｂ 他端部
４６ａ〜４６ｎ 隔壁
４８ 突起部
５１ 電池セル
６０ 熱伝導材
７１ 凸部
７２ 凹部
７３ 凸部
７４ 凸部
１２１Ａ 第１プレート部材
１２１Ａａ 第１蒸発形成部
１２１Ａｂ 第１供給形成部
１２１Ａｃ 第１流出形成部
１２２Ａ 第２プレート部材
１２２Ａａ 第２蒸発形成部
１２２Ａｂ 第２供給形成部
１２２Ａｃ 第２流出形成部
１２２Ａｄ 凸部
４０１，４０１Ａ 蒸発流路
４０１Ａａ 上流端
４０１Ａｂ 下流端
４２１，４２１Ａ 供給流路
４２２，４２２Ａ 流体入口部
４４１，４４１Ａ 流出流路
４４２，４４２Ａ 流体出口部

Claims (6)

  1. 複数の電池セルを配列させて構成した組電池と熱媒体との熱交換により前記熱媒体を蒸発させることによって、前記組電池を冷却する蒸発器と、
    前記蒸発器よりも上方に配置されており、前記熱媒体と外部流体との熱交換により前記熱媒体を凝縮させることによって、前記熱媒体の熱を前記外部流体に放熱する凝縮器と、
    前記蒸発器から前記凝縮器に気相の前記熱媒体を導くための気相通路部と、
    前記凝縮器から前記蒸発器に液相の前記熱媒体を導くための液相通路部と、
    を備えた冷却装置であって、
    前記蒸発器の電池セル配列方向の端部での冷却量が、前記蒸発器の電池セル配列方向の中央部での冷却量よりも低いことを特徴とする冷却装置。
  2. 前記蒸発器内には、上下方向に延びる複数の蒸発流路が、前記電池セル配列方向に並列で形成されており、
    前記電池セル配列方向で単位長さあたりの前記蒸発流路の幅は、前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記電池セル配列方向で中央部よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
  3. 前記単位長さは、前記電池セルの前記電池セル配列方向の幅であることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
  4. 前記蒸発器内には、前記電池セル配列方向で隣り合った前記蒸発流路を隔てる複数の隔壁が設けられており、
    前記電池セル配列方向での隣り合った隔壁の間隔は、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記電池セル配列方向で中央部よりも狭いことを特徴とする請求項２または３に記載の冷却装置。
  5. 前記蒸発器内には、上下方向に延びる複数の蒸発流路が、前記電池セル配列方向に並列で形成されており、
    前記電池セル配列方向に対して直交する方向で、前記蒸発流路を流れる前記熱媒体と前記電池セルとの距離は、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で端部のほうが、前記蒸発器の前記電池セル配列方向で中央部よりも遠いことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
  6. 前記蒸発器内には、上下方向に延びる複数の蒸発流路が、前記電池セル配列方向に並列で形成されており、
    前記蒸発器の前記電池セル配列方向の端部と前記電池セルとの接触面が、前記蒸発器の前記電池セル配列方向の中央部と前記電池セルとの接触面よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
JP2019086777A 2019-04-26 2019-04-26 冷却装置 Pending JP2020184429A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019086777A JP2020184429A (ja) 2019-04-26 2019-04-26 冷却装置
DE102020111094.4A DE102020111094A1 (de) 2019-04-26 2020-04-23 Kühlvorrichtung
CN202010326942.4A CN111854489A (zh) 2019-04-26 2020-04-23 冷却装置
US16/857,100 US20200343603A1 (en) 2019-04-26 2020-04-23 Cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019086777A JP2020184429A (ja) 2019-04-26 2019-04-26 冷却装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020184429A true JP2020184429A (ja) 2020-11-12

Family

ID=72840130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019086777A Pending JP2020184429A (ja) 2019-04-26 2019-04-26 冷却装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200343603A1 (ja)
JP (1) JP2020184429A (ja)
CN (1) CN111854489A (ja)
DE (1) DE102020111094A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020205930A1 (de) * 2020-05-12 2021-11-18 Mahle International Gmbh Akkumulator
CN115566322B (zh) * 2022-11-24 2023-04-21 连云港鸿云实业有限公司 一种用于冷却电池组的装置及控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331932A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Toyota Motor Corp 集合電池および電池システム
JP2005317455A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2009099442A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Panasonic Corp 制御弁式鉛蓄電池
JP2010199070A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sb Limotive Co Ltd バッテリーパック
JP2012018915A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sb Limotive Co Ltd 電池モジュール
WO2012118015A1 (ja) * 2011-02-28 2012-09-07 三洋電機株式会社 強制冷却式積層型蓄電池による電源装置および車両
JP2018006158A (ja) * 2016-07-01 2018-01-11 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2018070115A1 (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社デンソー 蒸発器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1210829C (zh) * 2001-04-03 2005-07-13 松下电器产业株式会社 高分子电解质型燃料电池
JP2005141973A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Denso Corp 燃料電池システム
US20050221149A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Fuel cell stack
JP5942943B2 (ja) * 2013-08-20 2016-06-29 トヨタ自動車株式会社 電池温度調節装置
CN205564887U (zh) * 2016-01-12 2016-09-07 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 锂离子电池和汽车
JP6613933B2 (ja) * 2016-02-04 2019-12-04 株式会社デンソー 燃料電池装置
CN108550955B (zh) * 2018-06-12 2024-02-02 北京工业大学 一种方形电池多面液冷模块

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331932A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Toyota Motor Corp 集合電池および電池システム
JP2005317455A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2009099442A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Panasonic Corp 制御弁式鉛蓄電池
JP2010199070A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sb Limotive Co Ltd バッテリーパック
JP2012018915A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Sb Limotive Co Ltd 電池モジュール
WO2012118015A1 (ja) * 2011-02-28 2012-09-07 三洋電機株式会社 強制冷却式積層型蓄電池による電源装置および車両
JP2018006158A (ja) * 2016-07-01 2018-01-11 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2018070115A1 (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社デンソー 蒸発器

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020111094A1 (de) 2020-10-29
CN111854489A (zh) 2020-10-30
US20200343603A1 (en) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10996002B2 (en) Evaporator
US20170122669A1 (en) Stacked heat exchanger
WO2014132602A1 (ja) 積層型熱交換器
JP2019215154A (ja) 空調回路のための冷媒供給源を伴うコンデンサ
JP5764335B2 (ja) 蓄冷機能付きエバポレータ
JP6183100B2 (ja) 蓄冷熱交換器
CN111854488B (zh) 冷却装置
US20200343603A1 (en) Cooling device
JP5920087B2 (ja) 蓄冷熱交換器
WO2018047538A1 (ja) 機器温調システム
JP5849883B2 (ja) 蓄冷熱交換器
WO2019111849A1 (ja) 熱交換器
JP2008138895A (ja) 蒸発器ユニット
WO2014129621A1 (ja) 熱交換器及び車両用空調装置
WO2020218007A1 (ja) 冷却装置
JP7376415B2 (ja) 冷却器
KR20170112659A (ko) 차량용 쿨링모듈
JP2017172948A (ja) 熱交換ユニットおよび車両用空調装置
JP6327386B2 (ja) 蓄冷熱交換器
JP6477314B2 (ja) 冷媒蒸発器
JP2016176677A (ja) 蓄冷熱交換器
JP6151961B2 (ja) 車両用空調装置
JP2008256248A (ja) 冷却用熱交換器
JP2019152359A (ja) 蓄冷機能付きエバポレータ
JP2018076983A (ja) 凝縮器

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20190607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190607

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220524

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221115