JP2021071051A - 冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記課題を解決する冷却装置は、冷却液を循環させる冷却回路の途中に設けられて冷却液の一部を貯留するリザーブタンクと、リザーブタンク内に設けられて冷却液から空気を分離する気液分離部と、リザーブタンク内に設けられてイオン交換樹脂によるイオン交換を通じて冷却液からイオンを取り除くイオン交換部と、を備える。リザーブタンク内における冷却液の流れる方向についての入口側には上記気液分離部が設けられている一方、リザーブタンク内における冷却液の流れる方向についての出口側には上記イオン交換部が設けられている。更に、リザーブタンク内における冷却液の流れる方向について気液分離部とイオン交換部とが直列に接続されている。
以下、冷却装置の第1実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、自動車等の車両において燃料電池1が搭載される場合、車両には燃料電池1を冷却するための冷却装置が設けられる。この冷却装置は、燃料電池1を冷却するための冷却液を流す冷却回路2が設けられている。なお、こうした冷却液としては、エチレングリコールを含有した冷却水(ロングライフクーラント)等が用いられる。そして、冷却回路2では、ポンプ3の駆動により冷却液が循環するようになっている。
図2及び図3はそれぞれ、冷却装置におけるリザーブタンク5の内部を側方から見た状態、及び、上方から見た状態を示している。これらの図から分かるように、リザーブタンク5は、上下方向に延びる円筒状に形成されている。
リザーブタンク5内においては、冷却液の流れる方向についての入口5a側に気液分離部8が設けられている一方、冷却液の流れる方向についての出口5b側にイオン交換部7が設けられており、それらイオン交換部7と気液分離部8とが直列に接続されているため、リザーブタンク5における冷却液の流通態様は、次のようなものになる。すなわち、入口5aからリザーブタンク5内に流入した冷却液は、気液分離部8及びイオン交換部7を順に通過した後、出口5bからリザーブタンク5外に流出する。
(1)冷却液からの効率のよいイオンの除去と同冷却液からの効果的な空気の分離との両方を実現できる。
次に、冷却装置の第2実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。
図4及び図5はそれぞれ、本実施形態におけるリザーブタンク15の内部を側方から見た状態、及び、上方から見た状態を示している。これらの図から分かるように、リザーブタンク15は箱状に形成されている。
(5)複数の気液分離部17と複数のイオン交換部16とがリザーブタンク15内の冷却液が流れる方向において交互に設けられているため、複数のイオン交換部16の上流に位置する各気液分離部17でそれぞれ冷却液の流速を遅らせることができ、各気液分離部17で冷却液から効果的に空気を分離することができる。この場合、冷却液がリザーブタンク15内を入口15aから出口15bに向けて、すなわち図4の右から左に、略一直線状に流れる構造であったとしても、その冷却液からの空気の分離を各気液分離部17で行うことにより、その分離を効率よく行うことができる。
なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
上記リザーブタンク5においては、入口5aから流入した冷却液に当たる傾斜板を上記気液分離部8に設けるようにしてもよい。この場合、傾斜板は、上下方向に対し傾斜する平板であってもよいし、下方に向かうほど径が縮小するテーパ状であってもよい。上記傾斜板をテーパ状に形成すれば、第1実施形態の(5)と同様の効果が得られる。また、上記傾斜板を上下方向に対し傾斜する平板とした場合でも、次のような作用効果が得られる。すなわち、入口5aからリザーブタンク5内に流入した冷却液は、同リザーブタンク5内で上下方向に対し傾斜している傾斜板に当たるため、その冷却液に含まれる空気(気泡)が傾斜板に付着し、その後に傾斜板に沿って浮上してリザーブタンク5内の上端に至る。こうした傾斜板をリザーブタンク5内の気液分離部8に設けることにより、同気液分離部8で冷却液から空気を効率よく分離することができる。
・第2実施形態において、必ずしもバイパス通路18を設ける必要はない。
・冷却装置は、必ずしも燃料電池1を冷却するものである必要はなく、車両用のモータやインバータ等を冷却するものであってもよい。
Claims (6)
- 冷却液を循環させる冷却回路の途中に設けられて前記冷却液の一部を貯留するリザーブタンクと、前記リザーブタンク内に設けられて冷却液から空気を分離する気液分離部と、前記リザーブタンク内に設けられてイオン交換樹脂によるイオン交換を通じて前記冷却液からイオンを取り除くイオン交換部と、を備える冷却装置において、
前記リザーブタンク内における冷却液の流れる方向についての入口側には前記気液分離部が設けられている一方、前記リザーブタンク内における冷却液の流れる方向についての出口側には前記イオン交換部が設けられており、
前記リザーブタンク内における冷却液の流れる方向について前記気液分離部と前記イオン交換部とが直列に接続されていることを特徴とする冷却装置。 - 前記気液分離部は、前記リザーブタンクの上部で同リザーブタンク内の冷却液に浸される部分に設けられているバッフルプレートを備えており、
前記バッフルプレートは、前記リザーブタンク内の上部を上下に仕切るものであり、同バッフルプレートを上下に貫通する貫通孔を備えている請求項1に記載の冷却装置。 - 前記リザーブタンクは、円筒状に形成されており、
前記リザーブタンクにおける冷却液の入口は、その中心線が同リザーブタンクの中心線に対し離れた位置で異なる方向に延びるよう形成されている請求項1又は2に記載の冷却装置。 - 前記気液分離部は、前記リザーブタンクにおける冷却液の入口から同リザーブタンク内に流入した冷却液に当たるよう設けられた上下方向に対し傾斜する傾斜板を備えている請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却装置。
- 前記リザーブタンクは、上下方向に延びる円筒状に形成されており、
前記リザーブタンクにおける冷却液の入口は、その中心線が同リザーブタンクの中心線に対し離れた位置で異なる方向に延びるよう形成されており、
前記傾斜板は、下方に向かうほど径が縮小するテーパ状に形成されている請求項4に記載の冷却装置。 - 複数の前記気液分離部と複数の前記イオン交換部とが、前記リザーブタンク内の冷却液が流れる方向において交互に設けられている請求項1に記載の冷却装置。
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