JP2020200781A - Fluid circulation system - Google Patents

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Abstract

To provide a fluid circulation system capable of switching a plurality of flow passages by using a simple configuration.SOLUTION: A fluid circulation system 10 includes: a first flow passage W11 in which a battery 20 is disposed; a second flow passage W12 in which a PCU system 21 is disposed; a third flow passage W13 in which a chiller 15 is disposed; a fourth flow passage W14 in which a first radiator 11 is disposed; a fifth flow passage W15 in which a second radiator 12 is disposed; and a flow passage change-over valve 30. The flow passage change-over valve 30 can switch a connection destination of the first flow passage W11 to either of the third flow passage W13 and the fourth flow passage W14, can switch a connection destination of the second flow passage W12 to either of the third flow passage W13 and the fifth flow passage W15, and can connect the first flow passage W11 and the second flow passage W12 to the third flow passage W13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、流体循環システムに関する。 The present disclosure relates to a fluid circulation system.

従来、下記の特許文献1に記載の車両の流体循環システムがある。特許文献1に記載の流体循環システムは、熱媒体流路と、バッテリ流路と、車載機器流路と、車載機器バイパス流路とを備えている。熱媒体流路は、環状の流路であり、冷却水が循環している。熱媒体流路には、第1ポンプ、チラー、ラジエータ、及び第1流路切替弁が、冷却水の流れ方向に対して、この並び順で配置されている。バッテリ流路は、第1流路切替弁と、熱媒体流路におけるチラーの下流側の部分とを接続するように設けられている。チラーは、熱媒体流路を流れる冷却水と、車両に搭載される冷凍サイクルを流れる熱媒体との間で熱交換を行う部分である。バッテリ流路には、車両に搭載されるバッテリが配置されている。車載機器流路は、熱媒体流路におけるラジエータの上流側の部分とその下流側の部分とを接続するように設けられている。車載機器流路には、第2ポンプ、インバータ、チャージャ、及びモータジェネレータが、この並び順で配置されている。以下では、便宜上、インバータ、チャージャ、及びモータジェネレータをPCU(Power Control Unit)系と称する。車載機器バイパス流路は、車載機器流路における第2ポンプの上流側の部分とモータジェネレータの下流側の部分とを接続するように設けられている。車載機器流路と車載機器バイパス流路の下流側の部分との接続部分には第2流路切替弁が設けられている。 Conventionally, there is a vehicle fluid circulation system described in Patent Document 1 below. The fluid circulation system described in Patent Document 1 includes a heat medium flow path, a battery flow path, an in-vehicle device flow path, and an in-vehicle device bypass flow path. The heat medium flow path is an annular flow path in which cooling water circulates. In the heat medium flow path, the first pump, the chiller, the radiator, and the first flow path switching valve are arranged in this order with respect to the flow direction of the cooling water. The battery flow path is provided so as to connect the first flow path switching valve and the downstream portion of the chiller in the heat medium flow path. The chiller is a part that exchanges heat between the cooling water flowing through the heat medium flow path and the heat medium flowing through the refrigeration cycle mounted on the vehicle. A battery mounted on the vehicle is arranged in the battery flow path. The in-vehicle device flow path is provided so as to connect a portion of the heat medium flow path on the upstream side of the radiator and a portion on the downstream side thereof. The second pump, the inverter, the charger, and the motor generator are arranged in this order in the in-vehicle device flow path. Hereinafter, for convenience, the inverter, charger, and motor generator will be referred to as a PCU (Power Control Unit) system. The in-vehicle device bypass flow path is provided so as to connect a portion of the in-vehicle device flow path on the upstream side of the second pump and a portion on the downstream side of the motor generator. A second flow path switching valve is provided at a connection portion between the in-vehicle device flow path and the downstream portion of the in-vehicle device bypass flow path.

第1流路切替弁は三方弁であり、熱媒体流路を流れる冷却水を、バッテリ流路に流す状態と、バッテリ流路に流さない状態とに切り替える。第2流路切替弁も同じく三方弁であり、車載機器流路を流れる冷却水を、車載機器バイパス流路に流す状態と、車載機器バイパス流路に流さない状態とに切り替える。 The first flow path switching valve is a three-way valve, and switches the cooling water flowing through the heat medium flow path between a state in which it flows through the battery flow path and a state in which it does not flow through the battery flow path. The second flow path switching valve is also a three-way valve, and switches between a state in which the cooling water flowing through the in-vehicle device flow path flows through the in-vehicle device bypass flow path and a state in which the cooling water does not flow through the in-vehicle device bypass flow path.

特許文献1に記載の流体循環システムでは、冷却水によりPCU系やバッテリが冷却される。また、特許文献1に記載の流体循環システムでは、第1流路切替弁及び第2流路切替弁の切り替え動作を通じて、PCU系やバッテリの廃熱を冷却水に吸収した上で、その冷却水の熱を、チラーを介して冷凍サイクルの熱媒体に伝達する流路が形成される。このような流路が形成されることで、PCU系やバッテリの廃熱を、熱媒体の加熱源として用いることが可能となっている。 In the fluid circulation system described in Patent Document 1, the PCU system and the battery are cooled by the cooling water. Further, in the fluid circulation system described in Patent Document 1, the waste heat of the PCU system or the battery is absorbed by the cooling water through the switching operation of the first flow path switching valve and the second flow path switching valve, and then the cooling water is absorbed. A flow path is formed to transfer the heat of the above to the heat medium of the refrigeration cycle via the chiller. By forming such a flow path, it is possible to use the waste heat of the PCU system or the battery as a heating source of the heat medium.

特開2019−66049号公報JP-A-2019-66049

ところで、特許文献1に記載される流体循環システムのように、複数の流路の切り替えを通じて冷却水の各種流れを実現しようとする場合には、三方弁等の流路を切り替えるための切替弁が複数必要となる場合がある。しかしながら、このような切替弁の個数が増加すると、流体循環システムとしての構造の複雑化が回避できないものとなる。 By the way, as in the fluid circulation system described in Patent Document 1, when various flows of cooling water are to be realized through switching of a plurality of flow paths, a switching valve for switching the flow paths such as a three-way valve is provided. You may need more than one. However, if the number of such switching valves increases, the structure of the fluid circulation system becomes complicated inevitably.

なお、このような課題は、特許文献1に記載されるような流体循環システムに限らず、複数の流路の切り替えを行う必要のある各種流体循環システムに共通する課題である。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構造により複数の流路の切り替えを行うことが可能な流体循環システムを提供することにある。
It should be noted that such a problem is not limited to the fluid circulation system described in Patent Document 1, but is a problem common to various fluid circulation systems that need to switch a plurality of flow paths.
The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fluid circulation system capable of switching a plurality of flow paths with a simple structure.

上記課題を解決する流体循環システム(10)は、第1流路(W11)と、第2流路(W12)と、第3流路(W13)と、第4流路(W14)と、第5流路(W15)と、流路切替弁(30)と、を備える。第1流路は、第1発熱機器(20)が配置され、第1発熱機器と熱交換が行われる流体が流れる。第2流路は、第2発熱機器(21)が配置され、第2発熱機器と熱交換が行われる流体が流れる。第3流路は、冷熱を発生する冷熱発生部(15)が配置され、冷熱発生部と熱交換が行われる流体が流れる。第4流路は、第1ラジエータ(11)が配置され、第1ラジエータにおいて外気と熱交換が行われる流体が流れる。第5流路は、第2ラジエータ(12)が配置され、第2ラジエータにおいて外気と熱交換が行われる流体が流れる。流路切替弁は、第1流路、第2流路、第3流路、第4流路、及び第5流路のそれぞれの一端部が接続される。流路切替弁は、第1流路の接続先を第3流路及び第4流路のいずれかに切り替え可能であるとともに、第2流路の接続先を第3流路及び第5流路のいずれかに切り替え可能であり、且つ第1流路及び第2流路を第3流路に接続することが可能である。 The fluid circulation system (10) that solves the above problems includes a first flow path (W11), a second flow path (W12), a third flow path (W13), a fourth flow path (W14), and a first flow path. It includes 5 flow paths (W15) and a flow path switching valve (30). A first heat generating device (20) is arranged in the first flow path, and a fluid that exchanges heat with the first heat generating device flows. A second heat generating device (21) is arranged in the second flow path, and a fluid that exchanges heat with the second heat generating device flows. A cold heat generating portion (15) for generating cold heat is arranged in the third flow path, and a fluid for which heat exchange is performed with the cold heat generating portion flows. A first radiator (11) is arranged in the fourth flow path, and a fluid that exchanges heat with the outside air flows in the first radiator. A second radiator (12) is arranged in the fifth flow path, and a fluid that exchanges heat with the outside air flows in the second radiator. The flow path switching valve is connected to one end of each of the first flow path, the second flow path, the third flow path, the fourth flow path, and the fifth flow path. The flow path switching valve can switch the connection destination of the first flow path to either the third flow path or the fourth flow path, and the connection destination of the second flow path is the third flow path or the fifth flow path. It is possible to switch to any of the above, and it is possible to connect the first flow path and the second flow path to the third flow path.

この構成によれば、複数の三方弁を用いることなく、一つの流路切替弁により第1〜第5流路の接続状態を上述のように切り替えることができる。これにより、複数の三方弁を一つの流路切替弁に置き換えることが可能であるため、構造を簡素化することができる。
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。
According to this configuration, the connection state of the first to fifth flow paths can be switched as described above by one flow path switching valve without using a plurality of three-way valves. As a result, it is possible to replace a plurality of three-way valves with one flow path switching valve, so that the structure can be simplified.
The reference numerals in parentheses described in the above means and claims are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

本開示によれば、簡素な構造により複数の流路の切り替えを行うことが可能な流体循環システムを提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a fluid circulation system capable of switching a plurality of flow paths with a simple structure.

図1は、実施形態の流体循環システムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the fluid circulation system of the embodiment. 図2は、実施形態の流体循環システムの動作例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an operation example of the fluid circulation system of the embodiment. 図3は、実施形態の流路切替弁の斜視構造を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a perspective structure of the flow path switching valve of the embodiment. 図4は、実施形態の流路切替弁の断面構造を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the flow path switching valve of the embodiment. 図5は、実施形態の流路切替弁の動作例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the flow path switching valve of the embodiment. 図6は、実施形態の流路切替弁の動作例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an operation example of the flow path switching valve of the embodiment. 図7は、実施形態の流路切替弁の動作例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an operation example of the flow path switching valve of the embodiment. 図8は、実施形態の流体循環システムの電気的な構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the fluid circulation system of the embodiment. 図9は、実施形態の流体循環システムの動作例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an operation example of the fluid circulation system of the embodiment. 図10は、実施形態の流体循環システムの動作例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing an operation example of the fluid circulation system of the embodiment. 図11は、実施形態の流体循環システムの動作例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an operation example of the fluid circulation system of the embodiment. 図12は、他の実施形態の流体循環システムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a fluid circulation system of another embodiment.

以下、流体循環システムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
図1に示されるように、本実施形態の流体循環システム10は、車両に搭載される電池20やPCU系21を冷却水により冷却するシステムである。PCU系とは、車両に搭載されるトランスアクスルやモータジェネレータ、車両の電力を制御するためのインバータ回路等の電力関連機器を示す。本実施形態では、冷却水が流体に相当し、電池20が第1発熱機器に相当し、PCU系21が第2発熱機器に相当する。流体循環システム10は、第1ラジエータ11と、第2ラジエータ12と、第1ポンプ13と、第2ポンプ14と、チラー15と、流路切替弁30とを備えている。また、流体循環システム10は、それらの要素に冷却水を循環させるための第1〜第6流路W11〜W16を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the fluid circulation system will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and duplicate description is omitted.
As shown in FIG. 1, the fluid circulation system 10 of the present embodiment is a system that cools the battery 20 and the PCU system 21 mounted on the vehicle with cooling water. The PCU system refers to power-related equipment such as a transaxle, a motor generator, and an inverter circuit for controlling the power of the vehicle mounted on the vehicle. In the present embodiment, the cooling water corresponds to the fluid, the battery 20 corresponds to the first heat generating device, and the PCU system 21 corresponds to the second heat generating device. The fluid circulation system 10 includes a first radiator 11, a second radiator 12, a first pump 13, a second pump 14, a chiller 15, and a flow path switching valve 30. Further, the fluid circulation system 10 includes first to sixth flow paths W11 to W16 for circulating cooling water in those elements.

第1流路W11には、電池20と第1ポンプ13とが配置されている。第1流路W11には、図1に矢印で示される方向に冷却水が流れる。第1流路W11の上流側の部分は第6流路W16に接続されている。第1流路W11の下流側の部分は流路切替弁30に接続されている。第1流路W11では、当該流路W11を流れる冷却水と電池20との間で熱交換が行われることにより電池20が冷却される。第1ポンプ13は、第1流路W11における電池20よりも上流側の部分に配置されている。第1ポンプ13は、図1に矢印で示される方向の冷却水の流れ、すなわち電池20から流路切替弁30に向かう方向の冷却水の流れを形成する。 A battery 20 and a first pump 13 are arranged in the first flow path W11. Cooling water flows through the first flow path W11 in the direction indicated by the arrow in FIG. The upstream portion of the first flow path W11 is connected to the sixth flow path W16. The downstream portion of the first flow path W11 is connected to the flow path switching valve 30. In the first flow path W11, the battery 20 is cooled by heat exchange between the cooling water flowing through the flow path W11 and the battery 20. The first pump 13 is arranged in a portion of the first flow path W11 on the upstream side of the battery 20. The first pump 13 forms a flow of cooling water in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, that is, a flow of cooling water in the direction from the battery 20 to the flow path switching valve 30.

第2流路W12には、PCU系21と第2ポンプ14とが配置されている。第2流路W12には、図1に矢印で示される方向に冷却水が流れる。第2流路W12の上流側の部分は第6流路W16に接続されている。第2流路W12の下流側の部分は流路切替弁30に接続されている。第2流路W12では、当該流路W12を流れる冷却水とPCU系21との間で熱交換が行われることによりPCU系21が冷却される。第2ポンプ14は、第2流路W12におけるPCU系21よりも下流側の部分に配置されている。第2ポンプ14は、図1に矢印で示される方向の冷却水の流れ、すなわちPCU系21から流路切替弁30に向かう方向の冷却水の流れを形成する。 A PCU system 21 and a second pump 14 are arranged in the second flow path W12. Cooling water flows through the second flow path W12 in the direction indicated by the arrow in FIG. The portion on the upstream side of the second flow path W12 is connected to the sixth flow path W16. The downstream portion of the second flow path W12 is connected to the flow path switching valve 30. In the second flow path W12, the PCU system 21 is cooled by heat exchange between the cooling water flowing through the flow path W12 and the PCU system 21. The second pump 14 is arranged in a portion of the second flow path W12 on the downstream side of the PCU system 21. The second pump 14 forms a flow of cooling water in the direction indicated by the arrow in FIG. 1, that is, a flow of cooling water in the direction from the PCU system 21 toward the flow path switching valve 30.

第3流路W13には、チラー15が配置されている。第3流路W13では、図1に矢印で示される方向に冷却水が流れる。第3流路W13の上流側の部分は流路切替弁30に接続されている。第3流路W13の下流側の部分は第6流路W16に接続されている。チラー15は、車両に搭載されるヒートポンプサイクルを循環する熱媒体と、第3流路W13を流れる冷却水との間で熱交換を行う熱交換器として機能する。 A chiller 15 is arranged in the third flow path W13. In the third flow path W13, the cooling water flows in the direction indicated by the arrow in FIG. The upstream portion of the third flow path W13 is connected to the flow path switching valve 30. The downstream portion of the third flow path W13 is connected to the sixth flow path W16. The chiller 15 functions as a heat exchanger that exchanges heat between the heat medium that circulates the heat pump cycle mounted on the vehicle and the cooling water that flows through the third flow path W13.

ヒートポンプサイクルは、車両の空調装置の構成要素の一つであって、空調装置の空調ダクト内を流れる空調空気と熱媒体との間で熱交換を行うことにより空調空気を冷却又は加熱するシステムである。空調装置は、ヒートポンプサイクルを通じて冷却又は加熱された空調空気を、空調ダクトを通じて車室内に送風することにより、車室内の冷房又は暖房を行う。なお、ヒートポンプサイクルは、空調空気の冷却及び加熱の両方を行うものに限らず、空調空気の冷却のみを行うものであってもよい。ヒートポンプサイクルには、空調空気の冷却のみを行う冷凍サイクルが含まれる。 The heat pump cycle is one of the components of the air conditioner of a vehicle, and is a system that cools or heats the air conditioner air by exchanging heat between the air conditioner air flowing in the air conditioner duct of the air conditioner and the heat medium. is there. The air conditioner cools or heats the vehicle interior by blowing air-conditioned air cooled or heated through the heat pump cycle into the vehicle interior through an air-conditioning duct. The heat pump cycle is not limited to the one that cools and heats the conditioned air, and may be the one that only cools the conditioned air. The heat pump cycle includes a refrigeration cycle that only cools the conditioned air.

チラー15では、第3流路W13を流れる冷却水とヒートポンプサイクルの熱媒体との間で熱交換が行われることにより、熱媒体の冷熱を利用して冷却水が冷却される。このように、チラー15は、冷却水を冷却することが可能な冷熱を発生する冷熱発生部に相当する。 In the chiller 15, heat exchange is performed between the cooling water flowing through the third flow path W13 and the heat medium of the heat pump cycle, so that the cooling water is cooled by utilizing the cold heat of the heat medium. In this way, the chiller 15 corresponds to a cold heat generating portion that generates cold heat capable of cooling the cooling water.

第4流路W14には、第1ラジエータ11が配置されている。第4流路W14では、図2に矢印で示される方向に冷却水が流れる。第4流路W14の上流側の部分は流路切替弁30に接続されている。第4流路W14の下流側の部分は第6流路W16に接続されている。第1ラジエータ11は、内部に冷却水が流れる複数のチューブを有している。第1ラジエータ11では、複数のチューブのそれぞれの内部を流れる冷却水と、それらの外部を流れる外気との間で熱交換が行われる。このように、第4流路W14は、第1ラジエータ11において外気と熱交換する冷却水が流れる流路である。 The first radiator 11 is arranged in the fourth flow path W14. In the fourth flow path W14, the cooling water flows in the direction indicated by the arrow in FIG. The portion on the upstream side of the fourth flow path W14 is connected to the flow path switching valve 30. The downstream portion of the fourth flow path W14 is connected to the sixth flow path W16. The first radiator 11 has a plurality of tubes through which cooling water flows. In the first radiator 11, heat exchange is performed between the cooling water flowing inside each of the plurality of tubes and the outside air flowing outside them. As described above, the fourth flow path W14 is a flow path through which the cooling water that exchanges heat with the outside air flows in the first radiator 11.

第5流路W15には、第2ラジエータ12が配置されている。第5流路W15では、図1に矢印で示される方向に冷却水が流れる。第5流路W15の上流側の部分は流路切替弁30に接続されている。第5流路W15の下流側の部分は第6流路W16に接続されている。第2ラジエータ12は、第1ラジエータ11と同様に、内部に冷却水が流れる複数のチューブを有している。第2ラジエータ12では、複数のチューブのそれぞれの内部を流れる冷却水と、それらの外部を流れる外気との間で熱交換が行われる。このように、第5流路W15は、第2ラジエータ12において外気と熱交換する冷却水が流れる流路である。 A second radiator 12 is arranged in the fifth flow path W15. In the fifth flow path W15, the cooling water flows in the direction indicated by the arrow in FIG. The upstream portion of the fifth flow path W15 is connected to the flow path switching valve 30. The downstream portion of the fifth flow path W15 is connected to the sixth flow path W16. Like the first radiator 11, the second radiator 12 has a plurality of tubes through which cooling water flows. In the second radiator 12, heat exchange is performed between the cooling water flowing inside each of the plurality of tubes and the outside air flowing outside them. As described above, the fifth flow path W15 is a flow path through which the cooling water that exchanges heat with the outside air flows in the second radiator 12.

第6流路W16は、第1流路W11における電池20よりも上流側の部分、第2流路W12におけるPCU系21よりも上流側の部分、第3流路W13におけるチラー15よりも下流側の部分、第4流路W14における第1ラジエータ11よりも下流側の部分、及び第5流路W15における第2ラジエータ12よりも下流側の部分をそれぞれ連通させる。 The sixth flow path W16 is a portion upstream of the battery 20 in the first flow path W11, a portion upstream of the PCU system 21 in the second flow path W12, and a portion downstream of the chiller 15 in the third flow path W13. , A portion of the fourth flow path W14 on the downstream side of the first radiator 11, and a portion of the fifth flow path W15 on the downstream side of the second radiator 12 are communicated with each other.

なお、以下では、便宜上、第6流路W16のうち、第1流路W11と第4流路W14とを接続している部分を第1流路部分W161と称し、第1流路W11と第3流路W13とを接続している部分を第2流路部分W162と称し、第3流路W13と第2流路W12とを接続している部分を第3流路部分W163と称し、第2流路W12と第5流路W15とを接続している部分を第4流路部分W164と称する。 In the following, for convenience, the portion of the sixth flow path W16 connecting the first flow path W11 and the fourth flow path W14 is referred to as the first flow path portion W161, and the first flow path W11 and the first flow path W11 The portion connecting the three flow paths W13 is referred to as the second flow path portion W162, and the portion connecting the third flow path W13 and the second flow path W12 is referred to as the third flow path portion W163. The portion connecting the two flow paths W12 and the fifth flow path W15 is referred to as a fourth flow path portion W164.

流路切替弁30には、第1流路W11における電池20よりも下流側の部分、第2流路W12におけるPCU系21よりも下流側の部分、第3流路W13におけるチラー15よりも上流側の部分、第4流路W14における第1ラジエータ11よりも上流側の部分、及び第5流路W15における第2ラジエータ12よりも上流側の部分が接続されている。流路切替弁30は、第1〜第5流路W11〜W15のそれぞれの接続状態を切り替える。 The flow path switching valve 30 includes a portion downstream of the battery 20 in the first flow path W11, a portion downstream of the PCU system 21 in the second flow path W12, and upstream of the chiller 15 in the third flow path W13. A side portion, a portion upstream of the first radiator 11 in the fourth flow path W14, and a portion upstream of the second radiator 12 in the fifth flow path W15 are connected. The flow path switching valve 30 switches the connection state of the first to fifth flow paths W11 to W15.

図3に示されるように、流路切替弁30は、本体部31と、アクチュエータ装置37とを備えている。
本体部31は、軸線mを中心に有底円筒状に形成されている。本体部31の外周面には、流入部32a,32bと、流出部33a〜33cとが形成されている。以下では、軸線mに平行な方向をZ軸方向と称する。また、Z軸方向のうちの一方向をZ1方向と称し、その逆方向をZ2方向と称する。流入部32b及び流出部33a〜33cは、Z軸方向における同一の位置に配置されるとともに、軸線mを中心とする周方向において等角度間隔で配置されている。流入部32aは、流入部32bが配置されている位置P1からZ1方向にずれた位置に配置されている。Z1方向における本体部31の端部にはアクチュエータ装置37が取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the flow path switching valve 30 includes a main body 31 and an actuator device 37.
The main body 31 is formed in a bottomed cylindrical shape about the axis m. Inflow portions 32a and 32b and outflow portions 33a to 33c are formed on the outer peripheral surface of the main body portion 31. Hereinafter, the direction parallel to the axis m is referred to as the Z-axis direction. Further, one of the Z-axis directions is referred to as the Z1 direction, and the opposite direction is referred to as the Z2 direction. The inflow section 32b and the outflow section 33a to 33c are arranged at the same position in the Z-axis direction and are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction centered on the axis m. The inflow portion 32a is arranged at a position deviated from the position P1 where the inflow portion 32b is arranged in the Z1 direction. An actuator device 37 is attached to the end of the main body 31 in the Z1 direction.

図4に示されるように、本体部31の内部には、仕切壁34,35が十字状に配置されている。仕切壁34,35は、本体部31の底面からZ軸方向に延びるように形成されている。仕切壁34,35のZ1方向の上端部は、図3に示される流入部32bの位置と流入部32bの位置との中間に位置している。図4に示されるように、仕切壁34,35は、本体部31の内部に形成される内室310を4つの区画室311〜314に区画している。区画室311は流出部33cに連通されている。区画室312は流入部32bに連通されている。区画室313は流出部33bに連通されている。区画室314は流出部33aに連通されている。 As shown in FIG. 4, partition walls 34 and 35 are arranged in a cross shape inside the main body 31. The partition walls 34 and 35 are formed so as to extend in the Z-axis direction from the bottom surface of the main body 31. The upper end portion of the partition walls 34 and 35 in the Z1 direction is located between the position of the inflow portion 32b and the position of the inflow portion 32b shown in FIG. As shown in FIG. 4, the partition walls 34 and 35 divide the inner chamber 310 formed inside the main body 31 into four compartments 31 to 314. The compartment 311 is communicated with the outflow portion 33c. The partition chamber 312 is communicated with the inflow portion 32b. The compartment 313 is communicated with the outflow portion 33b. The compartment 314 is communicated with the outflow portion 33a.

図4に示されるように、本体部31の内部には、その内周面に対して摺動可能に回転部36が収容されている。回転部36は、軸線mを中心に円盤状に形成されており、軸線mを中心に本体部31に対して相対回転可能である。回転部36は、Z1方向における仕切壁34,35の上端部に接触するように配置されている。よって、Z1方向における区画室311〜314のそれぞれの開口部は回転部36により閉塞されている。 As shown in FIG. 4, the rotating portion 36 is housed inside the main body portion 31 so as to be slidable with respect to the inner peripheral surface thereof. The rotating portion 36 is formed in a disk shape about the axis m, and can rotate relative to the main body 31 about the axis m. The rotating portion 36 is arranged so as to contact the upper ends of the partition walls 34 and 35 in the Z1 direction. Therefore, each opening of the compartments 31 to 314 in the Z1 direction is closed by the rotating portion 36.

回転部36には、Z軸方向に貫通するように扇形状の切欠き360が形成されている。Z1方向における切欠き360の開口部は、回転部36よりもZ1方向に配置される本体部31の内部空間を通じて、図3に示される流入部32aに連通されている。また、Z2方向における切欠き360の開口部は、区画室311〜314の少なくとも一つに連通されている。したがって、流入部32aに流入した冷却水は、本体部31の内部空間及び回転部36の切欠き360を通じて区画室311〜314の少なくとも一つに供給される。 A fan-shaped notch 360 is formed in the rotating portion 36 so as to penetrate in the Z-axis direction. The opening of the notch 360 in the Z1 direction communicates with the inflow portion 32a shown in FIG. 3 through the internal space of the main body portion 31 arranged in the Z1 direction with respect to the rotating portion 36. Further, the opening of the notch 360 in the Z2 direction communicates with at least one of the compartments 31 to 314. Therefore, the cooling water that has flowed into the inflow portion 32a is supplied to at least one of the compartments 31 to 314 through the internal space of the main body portion 31 and the notch 360 of the rotating portion 36.

回転部36には、そのZ2方向の底面のみに開口するように連通溝361が形成されている。連通溝361は、回転部36よりもZ1方向に配置される本体部31の内部空間には開口していない。したがって、連通溝361には、図3に示される流入部32aを通じて冷却水が流入することはない。連通溝361は、区画室311〜314のうち、互いに隣り合う2つの区画室を連通させる。 The rotating portion 36 is formed with a communication groove 361 so as to open only on the bottom surface in the Z2 direction. The communication groove 361 does not open in the internal space of the main body 31 arranged in the Z1 direction with respect to the rotating portion 36. Therefore, the cooling water does not flow into the communication groove 361 through the inflow portion 32a shown in FIG. The communication groove 361 communicates two compartments, which are adjacent to each other, among the compartments 31 to 314.

回転部36は、図3に示されるアクチュエータ装置37から付与されるトルクに基づいて軸線mを中心に回転する。この回転部36の回転に基づいて、流入部32a,32b及び流出部33a〜33cの接続状態が切り替わる。
具体的には、回転部36が図4に示される位置に配置されている場合、回転部36の切欠き360は区画室311に位置している。したがって、流入部32aから流入した冷却水は切欠き360及び区画室311を通じて流出部33cから排出される。また、回転部36の連通溝361は区画室312と区画室313との間に配置されている。したがって、流入部32bから流入した冷却水は、区画室312、連通溝361、及び区画室313を通じて流出部33bから排出される。
The rotating unit 36 rotates about the axis m based on the torque applied from the actuator device 37 shown in FIG. Based on the rotation of the rotating portion 36, the connection state of the inflow portions 32a and 32b and the outflow portions 33a to 33c is switched.
Specifically, when the rotating portion 36 is arranged at the position shown in FIG. 4, the notch 360 of the rotating portion 36 is located in the partition chamber 311. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow portion 32a is discharged from the outflow portion 33c through the notch 360 and the partition chamber 311. Further, the communication groove 361 of the rotating portion 36 is arranged between the partition chamber 312 and the compartment 313. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow section 32b is discharged from the outflow section 33b through the partition chamber 312, the communication groove 361, and the partition chamber 313.

また、回転部36が図5に示される位置に配置されている場合、回転部36の切欠き360は区画室314に位置している。したがって、流入部32aから流入した冷却水は切欠き360及び区画室314を通じて流出部33aから排出される。また、回転部36の連通溝361は区画室312と区画室313との間に配置されている。したがって、流入部32bから流入した冷却水は、区画室312、連通溝361、及び区画室313を通じて流出部33bから排出される。 Further, when the rotating portion 36 is arranged at the position shown in FIG. 5, the notch 360 of the rotating portion 36 is located in the partition chamber 314. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow portion 32a is discharged from the outflow portion 33a through the notch 360 and the partition chamber 314. Further, the communication groove 361 of the rotating portion 36 is arranged between the partition chamber 312 and the compartment 313. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow section 32b is discharged from the outflow section 33b through the partition chamber 312, the communication groove 361, and the partition chamber 313.

さらに、回転部36が図6に示される位置に配置されている場合、回転部36の切欠き360は区画室314に位置している。したがって、流入部32aから流入した冷却水は切欠き360及び区画室314を通じて流出部33aから排出される。また、回転部36の連通溝361は区画室311と区画室312との間に配置されている。したがって、流入部32bから流入した冷却水は、区画室312、連通溝361、及び区画室311を通じて流出部33cから排出される。 Further, when the rotating portion 36 is arranged at the position shown in FIG. 6, the notch 360 of the rotating portion 36 is located in the partition chamber 314. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow portion 32a is discharged from the outflow portion 33a through the notch 360 and the partition chamber 314. Further, the communication groove 361 of the rotating portion 36 is arranged between the partition chamber 311 and the compartment 312. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow section 32b is discharged from the outflow section 33c through the partition chamber 312, the communication groove 361, and the partition chamber 311.

また、回転部36が図7に示される位置に配置されている場合、回転部36の切欠き360は区画室311及び区画室312に跨がるように配置されている。したがって、流入部32aから流入した冷却水は切欠き360及び区画室311を通じて流出部33cから排出されるとともに、流入部32bから流入した冷却水は区画室312、切欠き360、及び区画室311を通じて流出部33cから排出される。また、回転部36の連通溝361は区画室313と区画室314との間に配置されている。この場合、流出部33a及び流出部33bが連通溝361及び区画室313,314を介して連通されるが、流出部33aと流出部33bとの間を冷却水が流れることはない。 Further, when the rotating portion 36 is arranged at the position shown in FIG. 7, the notch 360 of the rotating portion 36 is arranged so as to straddle the partition chamber 311 and the compartment 312. Therefore, the cooling water flowing in from the inflow portion 32a is discharged from the outflow portion 33c through the notch 360 and the compartment 311 and the cooling water flowing in from the inflow portion 32b is discharged through the compartment 312, the notch 360, and the compartment 311. It is discharged from the outflow portion 33c. Further, the communication groove 361 of the rotating portion 36 is arranged between the partition chamber 313 and the compartment 314. In this case, the outflow portion 33a and the outflow portion 33b are communicated with each other through the communication groove 361 and the partition chambers 313 and 314, but the cooling water does not flow between the outflow portion 33a and the outflow portion 33b.

このように、流路切替弁30では、回転部36が図4〜図7に示されるように回転変位することにより、流入部32a,32b及び流出部33a〜33cの接続状態を変化させることが可能となっている。
図1に示されるように、流路切替弁30の流入部32a,32bは流体循環システム10の流路W11,W12にそれぞれ接続されている。また、流路切替弁30の流出部33a〜33cは流体循環システム10の流路W14,W15,W13にそれぞれ接続されている。
In this way, in the flow path switching valve 30, the rotating portion 36 can be rotationally displaced as shown in FIGS. 4 to 7 to change the connection state of the inflow portions 32a and 32b and the outflow portions 33a to 33c. It is possible.
As shown in FIG. 1, the inflow portions 32a and 32b of the flow path switching valve 30 are connected to the flow paths W11 and W12 of the fluid circulation system 10, respectively. Further, the outflow portions 33a to 33c of the flow path switching valve 30 are connected to the flow paths W14, W15, and W13 of the fluid circulation system 10, respectively.

図8に示されるように、流体循環システム10は、その動作を制御するためのECU(Electronic Control Unit)40を更に備えている。ECU40は、CPUや記憶装置等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されており、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、流体循環システム10の各種制御を実行する。 As shown in FIG. 8, the fluid circulation system 10 further includes an ECU (Electronic Control Unit) 40 for controlling its operation. The ECU 40 is mainly composed of a microcomputer having a CPU, a storage device, and the like, and executes various controls of the fluid circulation system 10 by executing a program stored in the storage device.

ECU40には、流体循環システム10の制御に用いられる車両の各種状態量を検出するためのセンサ群41が接続されている。ECU40は、センサ群41により検出される各種状態量に基づいて第1ポンプ13、第2ポンプ14、及び流路切替弁30のそれぞれの動作を制御することにより、流体循環システム10を複数の運転モードで動作させる。 A sensor group 41 for detecting various state quantities of the vehicle used for controlling the fluid circulation system 10 is connected to the ECU 40. The ECU 40 operates a plurality of fluid circulation systems 10 by controlling the operations of the first pump 13, the second pump 14, and the flow path switching valve 30 based on various state quantities detected by the sensor group 41. Operate in mode.

次に、流体循環システム10の動作例について説明する。
本実施形態のECU40は、流体循環システム10を、第1冷却モード、第2冷却モード、熱回収・冷却モード、熱回収モード、及び暖機モードのいずれかの運転モードで動作させる。各モードの詳細は以下の通りである。
Next, an operation example of the fluid circulation system 10 will be described.
The ECU 40 of the present embodiment operates the fluid circulation system 10 in any of the operation modes of the first cooling mode, the second cooling mode, the heat recovery / cooling mode, the heat recovery mode, and the warm-up mode. The details of each mode are as follows.

(a1)第1冷却モード
第1冷却モードは、チラー15を利用して電池20を冷却するとともに、第2ラジエータ12を利用してPCU系21を冷却するモードである。
具体的には、ECU40は、第1冷却モードの際には、流路切替弁30のアクチュエータ装置37を制御することにより、流路切替弁30の回転部36の位置を、図4に示される位置に設定する。これにより、図1に示されるように、電池20を通過した冷却水は、第1流路W11を通じて流路切替弁30の流入部32aに流入した後、流路切替弁30の流出部33cから排出されて、第3流路W13を通じてチラー15に供給される。また、PCU系21を通過した冷却水は、第2流路W12を通じて流路切替弁30の流入部32bに流入した後、流路切替弁30の流出部33bから排出されて、第5流路W15を通じて第2ラジエータ12に供給される。
(A1) First Cooling Mode The first cooling mode is a mode in which the battery 20 is cooled by using the chiller 15 and the PCU system 21 is cooled by using the second radiator 12.
Specifically, the ECU 40 controls the actuator device 37 of the flow path switching valve 30 in the first cooling mode, so that the position of the rotating portion 36 of the flow path switching valve 30 is shown in FIG. Set to position. As a result, as shown in FIG. 1, the cooling water that has passed through the battery 20 flows into the inflow portion 32a of the flow path switching valve 30 through the first flow path W11, and then from the outflow portion 33c of the flow path switching valve 30. It is discharged and supplied to the chiller 15 through the third flow path W13. Further, the cooling water that has passed through the PCU system 21 flows into the inflow portion 32b of the flow path switching valve 30 through the second flow path W12, and then is discharged from the outflow portion 33b of the flow path switching valve 30, and is discharged from the fifth flow path. It is supplied to the second radiator 12 through W15.

なお、流路切替弁30の流出部33aは、回転部36により閉塞されているため、第4流路W14には冷却水が流れない。また、第3流路W13から第6流路W16の第2流路部分W162を通じて第1流路W11へ流れる冷却水の流量と、第5流路W15から第6流路W16の第4流路部分W164を通じて第2流路W12へ流れる冷却水の流量とが略同一の流量に調整されている。そのため、第6流路W16の第3流路部分W163を介して第2流路部分W162と第4流路部分W164との間を流れるような冷却水の流れは形成されないか、あるいはそのような冷却水の流れが形成され難くなっている。 Since the outflow portion 33a of the flow path switching valve 30 is blocked by the rotating portion 36, the cooling water does not flow into the fourth flow path W14. Further, the flow rate of the cooling water flowing from the third flow path W13 to the first flow path W11 through the second flow path portion W162 of the sixth flow path W16 and the fourth flow path from the fifth flow path W15 to the sixth flow path W16. The flow rate of the cooling water flowing through the portion W164 to the second flow path W12 is adjusted to substantially the same flow rate. Therefore, a flow of cooling water that flows between the second flow path portion W162 and the fourth flow path portion W164 via the third flow path portion W163 of the sixth flow path W16 is not formed, or such a flow of cooling water is not formed. It is difficult to form a flow of cooling water.

このような流路が流路切替弁30により形成されることで、流体循環システム10では、図1に矢印で示されるような冷却水の流れが形成される。すなわち、「第1ポンプ13→電池20→流路切替弁30→チラー15→第1ポンプ13→・・・」の順で流れる冷却水の流れが形成される。また、「第2ポンプ14→流路切替弁30→第2ラジエータ12→PCU系21→第2ポンプ14→・・・」の順で流れる冷却水の流れも形成される。この際、チラー15では、ヒートポンプサイクルを流れる熱媒体と、第3流路W13を流れる冷却水との間で熱交換が行われることにより、冷却水が冷却される。このチラー15において冷却された冷却水が電池20に供給されることにより、電池20が冷却される。このように、チラー15は、第1冷却モードにおいて、冷却水を冷却するための冷熱を発生する冷熱発生部として機能する。また、第2ラジエータ12において冷却された冷却水がPCU系21に供給されることにより、PCU系21が冷却される。 By forming such a flow path by the flow path switching valve 30, in the fluid circulation system 10, a flow of cooling water as shown by an arrow in FIG. 1 is formed. That is, a flow of cooling water flowing in the order of "first pump 13-> battery 20-> flow path switching valve 30-> chiller 15-> first pump 13-> ..." is formed. Further, a flow of cooling water flowing in the order of "second pump 14-> flow path switching valve 30-> second radiator 12-> PCU system 21-> second pump 14-> ..." is also formed. At this time, in the chiller 15, the cooling water is cooled by heat exchange between the heat medium flowing through the heat pump cycle and the cooling water flowing through the third flow path W13. The battery 20 is cooled by supplying the cooling water cooled in the chiller 15 to the battery 20. In this way, the chiller 15 functions as a cold heat generating unit that generates cold heat for cooling the cooling water in the first cooling mode. Further, the cooling water cooled by the second radiator 12 is supplied to the PCU system 21, so that the PCU system 21 is cooled.

このように、第1冷却モードでは、チラー15を利用して電池20が冷却されるとともに、第2ラジエータ12を利用してPCU系21が冷却される。
(a2)第2冷却モード
第2冷却モードは、第1ラジエータ11を利用して電池20を冷却するとともに、第2ラジエータ12を利用してPCU系21を冷却するモードである。
As described above, in the first cooling mode, the battery 20 is cooled by using the chiller 15, and the PCU system 21 is cooled by using the second radiator 12.
(A2) Second Cooling Mode The second cooling mode is a mode in which the battery 20 is cooled by using the first radiator 11 and the PCU system 21 is cooled by using the second radiator 12.

具体的には、ECU40は、第2冷却モードの際には、流路切替弁30のアクチュエータ装置37を制御することにより、流路切替弁30の回転部36の位置を図5に示される位置に設定する。これにより、図2に示されるように、電池20を通過した冷却水は、第1流路W11を通じて流路切替弁30の流入部32aに流入した後、流路切替弁30の流出部33aから排出されて、第4流路W14を通じて第1ラジエータ11に供給される。また、PCU系21を通過した冷却水は、第2流路W12を通じて流路切替弁30の流入部32bに流入した後、流路切替弁30の流出部33bから排出されて、第5流路W15を通じて第2ラジエータ12に供給される。 Specifically, the ECU 40 controls the actuator device 37 of the flow path switching valve 30 in the second cooling mode to position the rotating portion 36 of the flow path switching valve 30 as shown in FIG. Set to. As a result, as shown in FIG. 2, the cooling water that has passed through the battery 20 flows into the inflow portion 32a of the flow path switching valve 30 through the first flow path W11, and then from the outflow portion 33a of the flow path switching valve 30. It is discharged and supplied to the first radiator 11 through the fourth flow path W14. Further, the cooling water that has passed through the PCU system 21 flows into the inflow portion 32b of the flow path switching valve 30 through the second flow path W12, and then is discharged from the outflow portion 33b of the flow path switching valve 30, and is discharged from the fifth flow path. It is supplied to the second radiator 12 through W15.

なお、流路切替弁30の流出部33cは、回転部36により閉塞されているため、第3流路W13には冷却水が流れない。また、第4流路W14から第6流路W16の第1流路部分W161を通じて第1流路W11へ流れる冷却水の流量と、第5流路W15から第6流路W16の第4流路部分W164を通じて第2流路W12へ流れる冷却水の流量とが略同一の流量に調整されている。そのため、第6流路W16の第2流路部分W162及び第3流路部分W163を介して第1流路部分W161と第4流路部分W164との間を流れるような冷却水の流れは形成されないか、あるいはそのような冷却水の流れが形成され難くなっている。 Since the outflow portion 33c of the flow path switching valve 30 is blocked by the rotating portion 36, the cooling water does not flow into the third flow path W13. Further, the flow rate of the cooling water flowing from the 4th flow path W14 to the 1st flow path W11 through the 1st flow path portion W161 of the 6th flow path W16 and the 4th flow path from the 5th flow path W15 to the 6th flow path W16. The flow rate of the cooling water flowing through the portion W164 to the second flow path W12 is adjusted to substantially the same flow rate. Therefore, a flow of cooling water is formed so as to flow between the first flow path portion W161 and the fourth flow path portion W164 via the second flow path portion W162 and the third flow path portion W163 of the sixth flow path W16. It is not done, or it is difficult to form such a flow of cooling water.

このような流路が流路切替弁30により形成されることで、流体循環システム10では、図2に矢印で示されるような冷却水の流れが形成される。すなわち、「第1ポンプ13→電池20→流路切替弁30→第1ラジエータ11→第1ポンプ13→・・・」の順で流れる冷却水の流れが形成される。また、「第2ポンプ14→流路切替弁30→第2ラジエータ12→PCU系21→第2ポンプ14→・・・」の順で流れる冷却水の流れも形成される。これにより、第1ラジエータ11において冷却された冷却水が電池20に供給されることにより、電池20が冷却される。また、第2ラジエータ12において冷却された冷却水がPCU系21に供給されることにより、PCU系21が冷却される。 By forming such a flow path by the flow path switching valve 30, in the fluid circulation system 10, a flow of cooling water as shown by an arrow in FIG. 2 is formed. That is, the flow of the cooling water flowing in the order of "first pump 13-> battery 20-> flow path switching valve 30-> first radiator 11-> first pump 13-> ..." is formed. Further, a flow of cooling water flowing in the order of "second pump 14-> flow path switching valve 30-> second radiator 12-> PCU system 21-> second pump 14-> ..." is also formed. As a result, the cooling water cooled in the first radiator 11 is supplied to the battery 20, so that the battery 20 is cooled. Further, the cooling water cooled by the second radiator 12 is supplied to the PCU system 21, so that the PCU system 21 is cooled.

このように、第1冷却モードでは、第1ラジエータ11を利用して電池20が冷却されるとともに、第2ラジエータ12を利用してPCU系21が冷却される。
(a3)熱回収・冷却モード
熱回収・冷却モードは、第1ラジエータを利用して電池20を冷却するとともに、PCU系21の廃熱をチラー15において回収、あるいはPCU系21の蓄熱を行うモードである。
As described above, in the first cooling mode, the battery 20 is cooled by using the first radiator 11, and the PCU system 21 is cooled by using the second radiator 12.
(A3) Heat recovery / cooling mode The heat recovery / cooling mode is a mode in which the battery 20 is cooled by using the first radiator, the waste heat of the PCU system 21 is recovered by the chiller 15, or the heat of the PCU system 21 is stored. Is.

具体的には、ECU40は、熱回収・冷却モードの際には、流路切替弁30のアクチュエータ装置37を制御することにより、流路切替弁30の回転部36の位置を、図6に示される位置に設定する。これにより、図9に示されるように、電池20を通過した冷却水は、第1流路W11を通じて流路切替弁30の流入部32aに流入した後、流路切替弁30の流出部33aから排出されて、第4流路W14を通じて第1ラジエータ11に供給される。また、PCU系21を通過した冷却水は、第2流路W12を通じて流路切替弁30の流入部32bに流入した後、流路切替弁30の流出部33cから排出されて、第3流路W13を通じてチラー15に供給される。 Specifically, when the ECU 40 is in the heat recovery / cooling mode, the position of the rotating portion 36 of the flow path switching valve 30 is shown in FIG. 6 by controlling the actuator device 37 of the flow path switching valve 30. Set to the position where As a result, as shown in FIG. 9, the cooling water that has passed through the battery 20 flows into the inflow portion 32a of the flow path switching valve 30 through the first flow path W11, and then from the outflow portion 33a of the flow path switching valve 30. It is discharged and supplied to the first radiator 11 through the fourth flow path W14. Further, the cooling water that has passed through the PCU system 21 flows into the inflow portion 32b of the flow path switching valve 30 through the second flow path W12, and then is discharged from the outflow portion 33c of the flow path switching valve 30, and is discharged from the third flow path. It is supplied to the chiller 15 through W13.

なお、流路切替弁30の流出部33bは、回転部36により閉塞されているため、第5流路W15には冷却水が流れない。また、第4流路W14から第6流路W16の第1流路部分W161を通じて第1流路W11へ流れる冷却水の流量と、第3流路W13から第6流路W16の第3流路部分W163を通じて第2流路W12へ流れる冷却水の流量とが略同一の流量に調整されている。そのため、第6流路W16の第2流路部分W162を介して第1流路部分W161と第3流路部分W163との間を流れるような冷却水の流れは形成されないか、あるいはそのような冷却水の流れが形成され難くなっている。 Since the outflow portion 33b of the flow path switching valve 30 is blocked by the rotating portion 36, the cooling water does not flow into the fifth flow path W15. Further, the flow rate of the cooling water flowing from the fourth flow path W14 to the first flow path W11 through the first flow path portion W161 of the sixth flow path W16, and the flow rate of the cooling water flowing from the third flow path W13 to the third flow path W16 of the sixth flow path W16. The flow rate of the cooling water flowing through the portion W163 to the second flow path W12 is adjusted to substantially the same flow rate. Therefore, a flow of cooling water that flows between the first flow path portion W161 and the third flow path portion W163 via the second flow path portion W162 of the sixth flow path W16 is not formed, or such a flow of cooling water is not formed. It is difficult to form a flow of cooling water.

このような流路が流路切替弁30により形成されることで、流体循環システム10では、図9に矢印で示されるような冷却水の流路が形成される。すなわち、「第1ポンプ13→電池20→流路切替弁30→第1ラジエータ11→第1ポンプ13→・・・」の順で流れる冷却水の流れが形成される。また、「第2ポンプ14→流路切替弁30→チラー15→PCU系21→第2ポンプ14→・・・」の順で流れる冷却水の流れも形成される。これにより、第1ラジエータ11において冷却された冷却水が電池20に供給されることにより、電池20が冷却される。また、PCU系21の熱を吸収することにより加熱された冷却水がチラー15に供給されるため、チラー15において、第3流路W13を流れる冷却水と、ヒートポンプサイクルの熱媒体との間で熱交換が行われることにより、冷却水の熱により熱媒体を加熱することができる。すなわち、PCU系21の廃熱がチラー15を通じてヒートポンプサイクルの熱媒体により回収される。ヒートポンプサイクルは、加熱されることで温度が上昇した熱媒体と、空調ダクトを流れる空調空気との間で熱交換を行うことにより、空調空気を加熱することができる。このように、チラー15は、熱回収・冷却モードにおいて、冷却水との熱交換により冷却水の熱を回収する熱回収部として機能する。 By forming such a flow path by the flow path switching valve 30, in the fluid circulation system 10, a flow path for cooling water as shown by an arrow in FIG. 9 is formed. That is, the flow of the cooling water flowing in the order of "first pump 13-> battery 20-> flow path switching valve 30-> first radiator 11-> first pump 13-> ..." is formed. Further, a flow of cooling water flowing in the order of "second pump 14-> flow path switching valve 30-> chiller 15-> PCU system 21-> second pump 14-> ..." is also formed. As a result, the cooling water cooled in the first radiator 11 is supplied to the battery 20, so that the battery 20 is cooled. Further, since the cooling water heated by absorbing the heat of the PCU system 21 is supplied to the chiller 15, in the chiller 15, between the cooling water flowing through the third flow path W13 and the heat medium of the heat pump cycle. By performing heat exchange, the heat medium can be heated by the heat of the cooling water. That is, the waste heat of the PCU system 21 is recovered by the heat medium of the heat pump cycle through the chiller 15. The heat pump cycle can heat the conditioned air by exchanging heat between the heat medium whose temperature has risen due to heating and the conditioned air flowing through the conditioned duct. As described above, the chiller 15 functions as a heat recovery unit that recovers the heat of the cooling water by exchanging heat with the cooling water in the heat recovery / cooling mode.

なお、ヒートポンプサイクルにおいてチラー15を循環するような熱媒体の流れが形成されていない場合には、チラー15において冷却水と熱媒体との間で熱交換が行われないため、PCU系21において加熱された冷却水がそのまま循環することになる。この場合、PCU系21の蓄熱が可能となる。 If a flow of heat medium that circulates in the chiller 15 is not formed in the heat pump cycle, heat exchange is not performed between the cooling water and the heat medium in the chiller 15, so that the PCU system 21 is heated. The cooling water will circulate as it is. In this case, the heat storage of the PCU system 21 becomes possible.

このように、熱回収・冷却モードでは、第1ラジエータ11を利用して電池20が冷却されるとともに、チラー15におけるPCU系21の廃熱の回収、あるいはPCU系21の蓄熱が行われる。
(a4)熱回収モード
熱回収モードでは、PCU系21の廃熱をチラー15において回収、あるいはPCU系21の蓄熱を行うモードである。
As described above, in the heat recovery / cooling mode, the battery 20 is cooled by using the first radiator 11, and the waste heat of the PCU system 21 in the chiller 15 is recovered or the heat of the PCU system 21 is stored.
(A4) Heat recovery mode The heat recovery mode is a mode in which the waste heat of the PCU system 21 is recovered by the chiller 15 or the heat is stored in the PCU system 21.

熱回収モードは、上記の熱回収・冷却モードにおいてECU40が第1ポンプ13を停止させるモードである。これにより、図10に示されるように、「第2ポンプ14→流路切替弁30→チラー15→PCU系21→第2ポンプ14→・・・」の順で流れる冷却水の流れのみが形成される。よって、PCU系21の廃熱がチラー15を通じてヒートポンプサイクルの熱媒体により回収される。 The heat recovery mode is a mode in which the ECU 40 stops the first pump 13 in the above heat recovery / cooling mode. As a result, as shown in FIG. 10, only the flow of the cooling water flowing in the order of "second pump 14-> flow path switching valve 30-> chiller 15-> PCU system 21-> second pump 14-> ..." is formed. Will be done. Therefore, the waste heat of the PCU system 21 is recovered by the heat medium of the heat pump cycle through the chiller 15.

なお、この熱回収モードでも、上記の熱回収・冷却モードと同様に、ヒートポンプサイクルにおいてチラー15を循環するような熱媒体の流れが形成されていない場合には、PCU系21の蓄熱が可能となる。
このように、熱回収モードでは、チラー15におけるPCU系21の廃熱の回収、あるいはPCU系21の蓄熱が行われる。
In this heat recovery mode as well, as in the heat recovery / cooling mode described above, when the flow of the heat medium that circulates in the chiller 15 is not formed in the heat pump cycle, the heat can be stored in the PCU system 21. Become.
As described above, in the heat recovery mode, the waste heat of the PCU system 21 in the chiller 15 is recovered or the heat is stored in the PCU system 21.

(a5)暖機モード
暖機モードは、PCU系21の廃熱を利用して電池20の暖機を行うモードである。
具体的には、ECU40は、暖機モードの際には、流路切替弁30のアクチュエータ装置37を制御することにより、流路切替弁30の回転部36の位置を、図7に示される位置に設定する。これにより、図11に示されるように、電池20を通過した冷却水は、第1流路W11を通じて流路切替弁30の流入部32aに流入する。また、PCU系21を通過した冷却水は、第2流路W12を通じて流路切替弁30の流入部32bに流入する。流路切替弁30の流入部32a,32bに流入した冷却水は、流路切替弁30の流出部33cから排出されて、第3流路W13を通じてチラー15に供給される。
(A5) Warm-up mode The warm-up mode is a mode in which the battery 20 is warmed up by utilizing the waste heat of the PCU system 21.
Specifically, in the warm-up mode, the ECU 40 controls the actuator device 37 of the flow path switching valve 30 to determine the position of the rotating portion 36 of the flow path switching valve 30 as shown in FIG. Set to. As a result, as shown in FIG. 11, the cooling water that has passed through the battery 20 flows into the inflow portion 32a of the flow path switching valve 30 through the first flow path W11. Further, the cooling water that has passed through the PCU system 21 flows into the inflow portion 32b of the flow path switching valve 30 through the second flow path W12. The cooling water that has flowed into the inflow portions 32a and 32b of the flow path switching valve 30 is discharged from the outflow portion 33c of the flow path switching valve 30 and is supplied to the chiller 15 through the third flow path W13.

なお、図11に示される暖機モードでは、ヒートポンプサイクルにおいて、チラー15を循環するような熱媒体の流れが形成されていない。したがって、チラー15において、ヒートポンプサイクルの熱媒体と冷却水との間で熱交換が行われることはない。
このような流路が流路切替弁30により形成されることで、流体循環システム10では、図11に矢印で示されるような冷却水の流路が形成される。すなわち、「第1ポンプ13→電池20→流路切替弁30→チラー15→第1ポンプ13→・・・」の順で流れる冷却水の流れが形成される。また、「第2ポンプ14→流路切替弁30→チラー15→PCU系21→第2ポンプ14→・・・」の順で流れる冷却水の流れも形成される。この際、第3流路W13を流れる冷却水は、第6流路W16の第2流路部分W162を通じて第1ポンプ13により第1流路W11に吸入されるとともに、第3流路部分W163を通じて第2ポンプ14により第2流路W12に吸入されるため、第4流路W14及び第5流路W15には、冷却水の流れが形成されないか、あるいは冷却水の流れが形成され難くなっている。このような冷却水の流れにより、PCU系21の熱を吸収することにより加熱された冷却水が電池20に供給されることで、電池20を加熱することができる。
In the warm-up mode shown in FIG. 11, the flow of the heat medium that circulates in the chiller 15 is not formed in the heat pump cycle. Therefore, in the chiller 15, heat exchange does not occur between the heat medium of the heat pump cycle and the cooling water.
By forming such a flow path by the flow path switching valve 30, in the fluid circulation system 10, a flow path for cooling water as shown by an arrow in FIG. 11 is formed. That is, a flow of cooling water flowing in the order of "first pump 13-> battery 20-> flow path switching valve 30-> chiller 15-> first pump 13->..." is formed. Further, a flow of cooling water flowing in the order of "second pump 14-> flow path switching valve 30-> chiller 15-> PCU system 21-> second pump 14->..." is also formed. At this time, the cooling water flowing through the third flow path W13 is sucked into the first flow path W11 by the first pump 13 through the second flow path portion W162 of the sixth flow path W16, and also through the third flow path portion W163. Since it is sucked into the second flow path W12 by the second pump 14, a cooling water flow is not formed in the fourth flow path W14 and the fifth flow path W15, or it becomes difficult for the cooling water flow to be formed. There is. By such a flow of cooling water, the cooling water heated by absorbing the heat of the PCU system 21 is supplied to the battery 20, so that the battery 20 can be heated.

このように暖機モードでは、PCU系21の廃熱を利用して電池20の暖機が行われる。
以上のように、本実施形態の流体循環システム10では、第1流路W11、第2流路W12、第3流路W13、第4流路W14、及び第5流路W15のそれぞれの一端部が流路切替弁30に接続されている。流路切替弁30は、図1,図2,図9に示されるように、第1流路W11の接続先を第3流路W13及び第4流路W14のいずれかに切り替え可能である。また、流路切替弁30は、図1,図2,図9,図10に示されるように、第1流路W11の接続先を第3流路W13及び第5流路W15のいずれかに切り替え可能である。さらに、流路切替弁30は、図11に示されるように、第1流路W11及び第2流路W12の両方を第3流路W13に接続することが可能である。このような流路切替弁30を用いれば、複数の三方弁を用いることなく、一つの流路切替弁30により第1〜第5流路W11〜W15の接続状態を図1,図2,図9〜図11に示されるように切り替えることができる。よって、複数の三方弁を一つの流路切替弁30に置き換えることが可能であるため、構造を簡素化することができる。
As described above, in the warm-up mode, the battery 20 is warmed up by utilizing the waste heat of the PCU system 21.
As described above, in the fluid circulation system 10 of the present embodiment, one end of each of the first flow path W11, the second flow path W12, the third flow path W13, the fourth flow path W14, and the fifth flow path W15. Is connected to the flow path switching valve 30. As shown in FIGS. 1, 2, and 9, the flow path switching valve 30 can switch the connection destination of the first flow path W11 to either the third flow path W13 or the fourth flow path W14. Further, as shown in FIGS. 1, 2, 9, and 10, the flow path switching valve 30 connects the first flow path W11 to either the third flow path W13 or the fifth flow path W15. It is switchable. Further, as shown in FIG. 11, the flow path switching valve 30 can connect both the first flow path W11 and the second flow path W12 to the third flow path W13. If such a flow path switching valve 30 is used, the connection states of the first to fifth flow paths W11 to W15 can be seen by one flow path switching valve 30 without using a plurality of three-way valves. It can be switched as shown in 9 to 11. Therefore, since it is possible to replace the plurality of three-way valves with one flow path switching valve 30, the structure can be simplified.

なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図12に示されるように、第3流路W13には、温熱発生部22が配置されていてもよい。温熱発生部22は、第3流路W13を流れる冷却水との熱交換により冷却水の温度を上昇させることが可能な温熱を生成する部分である。このような温熱発生部22としては、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータや、ヒートポンプシステムの水冷コンデンサを用いることができる。水冷コンデンサは、ヒートポンプサイクルを循環する熱媒体と、流体循環システム10を循環する冷却水との間で熱交換を行うことで、熱媒体の熱により冷却水を加熱する熱交換器である。このような構成によれば、温熱発生部22により冷却水を加熱することができるため、より効果的な電池20の暖機が可能となる。
The above embodiment can also be implemented in the following embodiments.
-As shown in FIG. 12, the heat generating unit 22 may be arranged in the third flow path W13. The heat generating unit 22 is a part that generates heat capable of raising the temperature of the cooling water by exchanging heat with the cooling water flowing through the third flow path W13. As such a heat generating unit 22, a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater or a water-cooled condenser of a heat pump system can be used. The water-cooled condenser is a heat exchanger that heats the cooling water by the heat of the heat medium by exchanging heat between the heat medium that circulates in the heat pump cycle and the cooling water that circulates in the fluid circulation system 10. According to such a configuration, the cooling water can be heated by the heat generating unit 22, so that the battery 20 can be warmed up more effectively.

・流体循環システム10における第1〜第6流路W11〜W16の配置は適宜変更可能である。例えば第1〜第5流路W11〜W15のいずれかを直列に接続してもよい。
・第1発熱機器、第2発熱機器、冷熱発生部、熱回収部、及び温熱発生部としては、車両に搭載される各種機器を用いることができる。例えば、車両に換気熱交換器が搭載されている場合には、これを冷熱発生部や温熱発生部として用いることが可能である。換気熱交換器は、車室内を換気するための空気と冷却水との間で熱交換を行う機器である。例えば空調装置により冷却された空気を車室外に排出する場合には、換気熱交換器において車室内の空気と冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷却水を冷却することが可能である。また、車両にチャージャ冷却部が搭載されている場合には、これを温熱発生部として用いることができる。チャージャ冷却部は、バッテリチャージャを冷却する部分であって、バッテリチャージャの熱により冷却水を加熱することが可能である。
-The arrangement of the first to sixth flow paths W11 to W16 in the fluid circulation system 10 can be changed as appropriate. For example, any of the first to fifth flow paths W11 to W15 may be connected in series.
-As the first heat generating device, the second heat generating device, the cold heat generating unit, the heat recovery unit, and the heat generating unit, various devices mounted on the vehicle can be used. For example, when the vehicle is equipped with a ventilation heat exchanger, it can be used as a cold heat generator or a heat generator. A ventilation heat exchanger is a device that exchanges heat between air for ventilating the vehicle interior and cooling water. For example, when the air cooled by the air conditioner is discharged to the outside of the vehicle interior, the cooling water can be cooled by exchanging heat between the air inside the vehicle interior and the cooling water in the ventilation heat exchanger. is there. Further, when the vehicle is equipped with a charger cooling unit, this can be used as a heat generating unit. The charger cooling unit is a portion that cools the battery charger, and the cooling water can be heated by the heat of the battery charger.

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 -The present disclosure is not limited to the above specific examples. Specific examples described above with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the above-mentioned specific examples, and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.

W11:第1流路
W12:第2流路
W13:第3流路
W14:第4流路
W15:第5流路
10:流体循環システム
11:第1ラジエータ
12:第2ラジエータ
13:第1ポンプ
14:第2ポンプ
15:チラー(冷熱発生部,熱回収部)
20:電池(第1発熱機器)
21:PCU系(第2発熱機器)
22:温熱発生部
30:流路切替弁
W11: 1st flow path W12: 2nd flow path W13: 3rd flow path W14: 4th flow path W15: 5th flow path 10: Fluid circulation system 11: 1st radiator 12: 2nd radiator 13: 1st pump 14: Second pump 15: Chiller (cold heat generating part, heat recovery part)
20: Battery (first heat generating device)
21: PCU system (second heat generating device)
22: Heat generation unit 30: Flow path switching valve

Claims (6)

第1発熱機器(20)が配置され、前記第1発熱機器と熱交換が行われる流体が流れる第1流路(W11)と、
第2発熱機器(21)が配置され、前記第2発熱機器と熱交換が行われる流体が流れる第2流路(W12)と、
冷熱を発生する冷熱発生部(15)が配置され、前記冷熱発生部と熱交換が行われる流体が流れる第3流路(W13)と、
第1ラジエータ(11)が配置され、前記第1ラジエータにおいて外気と熱交換が行われる流体が流れる第4流路(W14)と、
第2ラジエータ(12)が配置され、前記第2ラジエータにおいて外気と熱交換が行われる流体が流れる第5流路(W15)と、
前記第1流路、前記第2流路、前記第3流路、前記第4流路、及び前記第5流路のそれぞれの一端部が接続される流路切替弁(30)と、を備え、
前記流路切替弁は、前記第1流路の接続先を前記第3流路及び前記第4流路のいずれかに切り替え可能であるとともに、前記第2流路の接続先を前記第3流路及び前記第5流路のいずれかに切り替え可能であり、且つ前記第1流路及び前記第2流路を前記第3流路に接続することが可能である
流体循環システム。
A first flow path (W11) through which a first heat generating device (20) is arranged and a fluid that exchanges heat with the first heat generating device flows flows.
A second flow path (W12) through which a second heat generating device (21) is arranged and a fluid that exchanges heat with the second heat generating device flows flows.
A third flow path (W13) in which a cold heat generating portion (15) for generating cold heat is arranged and a fluid through which heat exchange is performed with the cold heat generating portion flows flows.
A fourth flow path (W14) in which a first radiator (11) is arranged and a fluid through which heat exchange with the outside air is performed in the first radiator flows flows through the first radiator.
A fifth flow path (W15) in which a second radiator (12) is arranged and a fluid through which heat exchange with the outside air is performed in the second radiator flows flows through the second radiator.
A flow path switching valve (30) to which one end of each of the first flow path, the second flow path, the third flow path, the fourth flow path, and the fifth flow path is connected is provided. ,
The flow path switching valve can switch the connection destination of the first flow path to either the third flow path or the fourth flow path, and the connection destination of the second flow path is the third flow. A fluid circulation system that can be switched to either a path or the fifth flow path, and can connect the first flow path and the second flow path to the third flow path.
前記第1流路に配置され、前記第1発熱機器から前記流路切替弁に向かう方向の流体の流れを形成する第1ポンプ(13)と、
前記第2流路に配置され、前記第2発熱機器から前記流路切替弁に向かう方向の流体の流れを形成する第2ポンプ(14)と、を更に備える
請求項1に記載の流体循環システム。
A first pump (13) arranged in the first flow path and forming a fluid flow in a direction from the first heat generating device to the flow path switching valve, and
The fluid circulation system according to claim 1, further comprising a second pump (14) arranged in the second flow path and forming a flow of fluid in a direction from the second heat generating device to the flow path switching valve. ..
前記第1発熱機器は、車両に搭載される電池であり、
前記第2発熱機器は、前記電池から電力が供給されるモータジェネレータ、及び前記車両の電力を制御するための電力関連機器である
請求項1又は2に記載の流体循環システム。
The first heat generating device is a battery mounted on a vehicle.
The fluid circulation system according to claim 1 or 2, wherein the second heat generating device is a motor generator to which power is supplied from the battery, and a power-related device for controlling the power of the vehicle.
前記冷熱発生部は、車室内に送風される空調空気を冷却する空調装置のヒートポンプサイクルを循環する熱媒体の冷熱により、前記第3流路を流れる流体を冷却するチラー(15)である
請求項1〜3のいずれか一項に記載の流体循環システム。
The cold heat generating unit is a chiller (15) that cools a fluid flowing through the third flow path by the cold heat of a heat medium circulating in a heat pump cycle of an air conditioner for cooling air conditioning air blown into a vehicle interior. The fluid circulation system according to any one of 1 to 3.
前記チラーは、前記第3流路を流れる流体と前記熱媒体との熱交換により、流体の温熱を前記熱媒体に吸収させる熱回収部として更に動作する
請求項4に記載の流体循環システム。
The fluid circulation system according to claim 4, wherein the chiller further operates as a heat recovery unit that absorbs the heat of the fluid into the heat medium by heat exchange between the fluid flowing through the third flow path and the heat medium.
前記第3流路に配置され、前記第3流路を流れる流体との熱交換により前記流体の温度を上昇させることが可能な温熱を生成する温熱発生部(22)を更に備える
請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体循環システム。
Claims 1 to 1 further include a heat generating unit (22) arranged in the third flow path and generating heat capable of raising the temperature of the fluid by heat exchange with the fluid flowing through the third flow path. 5. The fluid circulation system according to any one of 5.
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