JP5326302B2 - 沸騰冷却装置及び冷却方法 - Google Patents
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Description
特に、請求項1に記載の発明は、前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量を制御する冷媒制御手段と、前記各冷媒流路の流量を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定する冷媒流量設定手段と、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量が前記冷媒流量設定手段により設定された流量となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、前記冷媒流量設定手段は、前記各冷媒流路の流量を更新する際、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に増加させる、又は前記被冷却流体流路の下流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に減少させることで前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定することを要旨とする。
特に、請求項2に記載の発明は、前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、前記内燃機関の運転モードを設定するとともに、前記設定した運転モードの情報を前記冷媒流量設定手段に出力する運転モード設定手段を更に備え、前記冷媒流量設定手段は、前記運転モードと前記各冷媒流路に流す冷媒の目標流量との関係を示すマップ、又は前記運転モードと前記各冷媒流路に流す冷媒の目標圧力との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定することを要旨とする。
特に、請求項3に記載の発明は、前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、前記冷媒流量設定手段は、前記内燃機関の負荷と前記各冷媒流路に流す冷媒の目標流量との関係を示すマップ、又は前記内燃機関の負荷と前記各冷媒流路に流す冷媒の目標圧力との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定することを要旨とする。
特に、請求項4に記載の発明は、前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出
される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段と、前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、前記内燃機関の運転モードを設定するとともに、前記設定した運転モードの情報を前記冷媒流量設定手段に出力する運転モード設定手段を更に備え、前記目標温度設定手段は、前記内燃機関の運転モードと前記目標温度との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記目標温度を設定することを要旨とする。
特に、請求項5に記載の発明は、前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段と、前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、前記目標温度設定手段は、前記内燃機関の負荷と前記目標温度との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記目標温度を設定することを要旨とする。
被冷却流体流路の上流側における被冷却流体であるほど温度は高いが、請求項1に記載の発明では、被冷却流体流路の上流側に配置された冷媒流路ほど、多くの冷媒を流すことができる。
また、内燃機関の運転モードが切り替わると、EGRガスの量や温度が変化することがある。請求項2及び請求項4に記載の発明では、運転モードに合わせて適切に各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御することができる。さらに、請求項3及び請求項5に記載の発明では、内燃機関の負荷に合わせて適切に各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段を備え、前記冷媒流量設定手段は、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の温度が前記目標温度よりも高い場合には、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路から順に流量を増加させることを要旨とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記制御手段は、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の総量が最少となるように前記冷媒制御手段を制御することを要旨とする。
特に、請求項9に記載の発明は、前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量を、前記被冷却流体を前記目標状態にまで冷却することができ、なおかつ前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路ほど流量が多くなるように前記各冷媒流路の流量を設定することで冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定し、設定した前記流量となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用する。そして、前記各冷媒流路の流量を更新するにあたっては、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に増加させる、又は前記被冷却流体流路の下流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に減少させることで前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定することを要旨とする。
特に、請求項10に記載の発明は、前記沸騰冷却装置は車両に搭載されるものであり、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用し、前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定するにあたっては、前記運転モードに応じて前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定することを要旨とする。
特に、請求項11に記載の発明は、前記沸騰冷却装置は車両に搭載されるものであり、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用し、前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定するにあたっては、前記内燃機関の負荷に応じて前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定することを要旨とする。
特に、請求項12に記載の発明は、前記内燃機関の運転モードに応じて前記被冷却流体の目標温度を設定し、前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用することを要旨とする。
特に、請求項13に記載の発明は、前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、前記内燃機関の負荷に応じて前記被冷却流体の目標温度を設定し、前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用することを要旨とする。
請求項14に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定し、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の温度が前記目標温度よりも高い場合には、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路から順に流量を増加させることを要旨とする。
図1に示すように、内燃機関11の排気通路12には、排ガスの一部を吸気側としての吸気通路13へと再循環させる排気再循環(以下、EGRという)システム14が設けられている。EGRシステム14は、図示しない排気浄化触媒よりも上流側の排気通路12と、吸気通路13とを連通するEGR通路15を設けている。なお、排気浄化触媒よりも上流側の排気通路12を構成する管には排ガス温度センサ16が設けられている。
内燃機関11が始動すると、ECU18は、マップを参照し運転モードに基づいてEGRバルブ17を開く。すると、内燃機関11の排出ガスの一部がEGR通路15にEGRガスとして流入し、EGRガスは熱交換器20に向かって進む。EGRガスは、EGRガス導入配管27から熱交換器20内のEGRガス導入部40に流れ込んだ後、熱交換部36の各EGRガス流路39に流入する。そして、EGRガス流路39内を出口39bに向かって進み、出口39bからEGRガス排出部41に流出するまでの間に、熱の一部がEGRガス流路用筒体37の隔壁37a及び冷媒流路用筒体38の隔壁38aを介して液冷媒に奪われて冷却される。冷却されたEGRガスは、EGRガス排出配管29及びEGR通路15を介して内燃機関11の吸気通路13に供給される。
(1)沸騰冷却装置19は、EGR通路15に設けられた熱交換器20と、熱交換器20から一部が沸騰した状態で排出された第1〜第3冷媒を冷媒液化部24に導くとともに冷媒液化部24で液化された液冷媒を第1〜第3冷媒流路43〜45に再循環させる第1〜第3循環流路21〜23とを備えている。そして、第1〜第3循環流路21〜23には、それぞれ第1〜第3ポンプ59〜61が設けられている。コントロールユニット68は、内燃機関11の運転時、第2マップから選択した第1〜第3目標流量の合計値を演算して、第1〜第3目標流量として決定し、第1〜第3目標流量の総量を最小とする。したがって、第1〜第3冷媒流路43〜45を流れる第1〜第3冷媒の総量を考慮して第1〜第3ポンプ59〜61を制御できる。そのため、第1〜第3ポンプ59〜61が無駄に多量の第1〜第3冷媒を圧送して動力を消費するような事態が生じることを抑制でき、第1〜第3ポンプ59〜61の動力消費量を最少にすることができる。
○ 運転モードから、直接、第1〜第3冷媒の第1〜第3目標流量を設定してもよい。例えば、コントロールユニット68のメモリに、運転モードと第1〜第3冷媒の第1〜第3目標流量との関係を示すマップを記憶させてもよい。そして、ECU18からコントロールユニット68に運転モード信号が出力されると、コントロールユニット68は、マップを参照し入力された運転モードに基づいて第1〜第3目標流量を選択し、第1〜第3目標流量の合計値を演算して、第1〜第3目標流量を決定する。
○ 冷媒の圧力を制御する場合には、ポンプの消費動力が最少となるように各冷媒通路の冷媒の圧力を制御するのであれば、圧力の総和を最少とすることには限定されない。その場合、ポンプの消費動力が最少になるような各冷媒通路の冷媒の圧力は、実験により事前に求めておいても良いし、随時計算により求めても良い。
○ EGRガス流路用筒体を用いてEGRガス流路39を構成する場合、EGRガス流路39を複数に限らず、1つとしてもよい。
○ 沸騰冷却装置19は、EGRガスを冷却する装置として使用する場合に限らず、冷却を必要とする気体の冷却、あるいは液体の冷却に使用してもよい。
○ 圧力制御弁を省略して、ポンプと流量制御弁の組み合わせにより冷媒流量のみを制御したり、又は、流量制御弁を省略して、ポンプと圧力制御弁の組み合わせにより冷媒の圧力のみを制御するようにしてもよい。
○ EGRガスを目標温度まで冷却でき、なおかつ、冷媒圧送手段の消費動力を最少にできるのであれば、第1〜第3目標流量に優先順位をつけたり、冷媒流量の総量を最少にすることには限定されない。各冷媒流路の冷媒流量をどのような量にすれば、EGRガスを目標温度まで冷却でき、なおかつ、冷媒圧送手段の消費動力を最少にできるかは、実験により事前に求めておいても良いし、随時計算して求めても良い。
○ 冷媒の圧力の制御方法としては、EGRガスの温度が高い場合には冷媒の圧力を上げることで冷媒の沸点を上昇させるというように、最適な沸点となるように圧力を制御するようにしても良い。
Claims (14)
- 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置において、
前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、
前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量を制御する冷媒制御手段と、
前記各冷媒流路の流量を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定する冷媒流量設定手段と、
前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量が前記冷媒流量設定手段により設定された流量となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記冷媒流量設定手段は、前記各冷媒流路の流量を更新する際、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に増加させる、又は前記被冷却流体流路の下流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に減少させることで前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定することを特徴とする沸騰冷却装置。 - 車両に搭載される沸騰冷却装置において、
被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、
沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、
前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路と、
前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、
前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、
前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、
前記内燃機関の運転モードを設定するとともに、前記設定した運転モードの情報を前記冷媒流量設定手段に出力する運転モード設定手段を更に備え、
前記冷媒流量設定手段は、前記運転モードと前記各冷媒流路に流す冷媒の目標流量との関係を示すマップ、又は前記運転モードと前記各冷媒流路に流す冷媒の目標圧力との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定する
ことを特徴とする沸騰冷却装置。 - 車両に搭載される沸騰冷却装置において、
被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、
沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、
前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路と、
前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、
前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、
前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、
前記冷媒流量設定手段は、前記内燃機関の負荷と前記各冷媒流路に流す冷媒の目標流量との関係を示すマップ、又は前記内燃機関の負荷と前記各冷媒流路に流す冷媒の目標圧力との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定する
ことを特徴とする沸騰冷却装置。 - 車両に搭載される沸騰冷却装置において、
被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、
沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、
前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路と、
前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、
前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、
前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段と、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、
前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、
前記内燃機関の運転モードを設定するとともに、前記設定した運転モードの情報を前記冷媒流量設定手段に出力する運転モード設定手段を更に備え、
前記目標温度設定手段は、前記内燃機関の運転モードと前記目標温度との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記目標温度を設定する
ことを特徴とする沸騰冷却装置。 - 車両に搭載される沸騰冷却装置において、
被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、
沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、
前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路と、
前記冷媒液化部と前記熱交換器との間の前記循環流路に設けられ、前記冷媒を圧送する冷媒圧送手段と、
前記各冷媒流路を流れるそれぞれの冷媒の流量及び圧力を制御する冷媒制御手段と、
前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段と、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定する冷媒流量設定手段と、
前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の流量又は圧力が前記冷媒流量設定手段により設定された値となるように前記冷媒制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、
前記目標温度設定手段は、前記内燃機関の負荷と前記目標温度との関係を示すマップを備え、前記マップを参照して前記目標温度を設定する
ことを特徴とする沸騰冷却装置。 - 前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定する目標温度設定手段を備え、
前記冷媒流量設定手段は、前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の温度が前記目標温度よりも高い場合には、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路から順に流量を増加させる請求項1に記載の沸騰冷却装置。 - 前記制御手段は、前記各冷媒流路を流れる前記冷媒の総量が最少となるように前記冷媒制御手段を制御する請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。
- 前記循環流路は前記冷媒流路と共に独立した経路を形成するように前記複数の冷媒流路と同じ数設けられ、
前記各循環流路には沸点の異なる冷媒が流通している請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。 - 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置を用い、被冷却流体と冷媒との熱交換を行って前記冷媒の一部を沸騰させることで前記被冷却流体の冷却を行う冷却方法であって、
前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量を、前記被冷却流体を前記目標状態にまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定し、
設定した前記流量となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、
前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用し、
前記各冷媒流路の流量を更新するにあたっては、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に増加させる、又は前記被冷却流体流路の下流側に配置された前記冷媒流路の流量を優先的に減少させることで前記冷媒圧送手段の消費動力が最少となる流量に設定することを特徴とする冷却方法。 - 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置を用い、被冷却流体と冷媒との熱交換を行って前記冷媒の一部を沸騰させることで前記被冷却流体の冷却を行う冷却方法であって、
前記沸騰冷却装置は車両に搭載されるものであり、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、
前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、
設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、
前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用し、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定するにあたっては、前記運転モードに応じて前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定する
ことを特徴とする冷却方法。 - 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置を用い、被冷却流体と冷媒との熱交換を行って前記冷媒の一部を沸騰させることで前記被冷却流体の冷却を行い、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用する冷却方法であって、
前記沸騰冷却装置は車両に搭載されるものであり、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、
前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標状態になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、
設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、
前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用し、
前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定するにあたっては、前記内燃機関の負荷に応じて前記各冷媒流路の流量又は圧力を設定する
ことを特徴とする冷却方法。 - 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置を用い、被冷却流体と冷媒との熱交換を行って前記冷媒の一部を沸騰させることで前記被冷却流体の冷却を行う冷却方法であって、
前記沸騰冷却装置は車両に搭載されるものであり、前記被冷却流体は内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであるとともに前記内燃機関は複数の運転モードのうちいずれかの運転モードで運転され、
前記内燃機関の運転モードに応じて前記被冷却流体の目標温度を設定し、
前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、
設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、
前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用する
ことを特徴とする冷却方法。 - 被冷却流体が流れる被冷却流体流路及び前記被冷却流体を目標状態となるように冷却する液相の冷媒が流れる独立した複数の冷媒流路が隔壁で区画されるとともに、前記複数の冷媒流路が前記被冷却流体流路の上流側から下流側に並ぶように形成された熱交換器と、沸騰した冷媒を液化する冷媒液化部と、前記熱交換器から一部が沸騰した状態で排出された冷媒を前記冷媒液化部に導くとともに前記冷媒液化部で液化された冷媒を前記熱交換器に供給する循環流路とを備えた沸騰冷却装置を用い、被冷却流体と冷媒との熱交換を行って前記冷媒の一部を沸騰させることで前記被冷却流体の冷却を行い、前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用する冷却方法であって、
前記被冷却流体は、内燃機関の排ガスの一部を前記内燃機関の吸気側に戻して使用されるEGRガスであり、
前記内燃機関の負荷に応じて前記被冷却流体の目標温度を設定し、
前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を、前記被冷却流体を前記目標温度になるまで冷却することができ、なおかつ冷媒圧送手段の消費動力が最少となる値に設定し、
設定した前記流量又は前記圧力となるように前記各冷媒流路を流れる冷媒の流量又は圧力を制御して、前記各冷媒流路に冷媒を流し、
前記熱交換器から排出された冷媒を冷媒液化部に導いた後、前記冷媒液化部で液化し、液化した冷媒を前記熱交換器に再び供給して、循環使用する
ことを特徴とする冷却方法。 - 前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の目標温度を設定し、
前記熱交換器の被冷却流体出口部から排出される被冷却流体の温度が前記目標温度よりも高い場合には、前記被冷却流体流路の上流側に配置された前記冷媒流路から順に流量を増加させる請求項9に記載の冷却方法。
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