JP5766993B2 - 車両用マルチ冷却装置 - Google Patents

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Description

本発明は車両用マルチ冷却装置に係り、より詳しくは、エンジン、電装、コンデンサの冷媒を同一の冷却系コア部で冷却可能にしたマルチ冷却装置に関する。
ハイブリッド車両は、通常、内燃機関車両に比べて発熱量が大きく、モータをはじめとした電装部品の耐久性能を維持するために、冷却スペックについても非常に高いレベルが要求されている。
従来のハイブリッド車両用の冷却装置は、コンデンサ、電装ラジエータ、エンジンラジエータ、冷却ファンなどで構成され、電装部品(走行用モータなど)の冷却を行う電装ラジエータは、コンデンサと共にエンジンラジエータよりも前方向に配置されている。
図1には、従来のハイブリッド車両用の冷却装置の構成と配列構造を示した。
冷却装置10の構成部材の配置は、最も前方に電装ラジエータ12が配置され、その後方に所定の距離をおいてコンデンサ14とエンジンラジエータ16が順に配置され、最も後方には、冷却風の吸入のための冷却ファン18が配置されている。
電装ラジエータ12とコンデンサ14は、それぞれ独立に冷却作動が可能になっており、コンデンサ14は、圧縮機及び蒸発器とともに車両室内の冷房機能を担い、電装ラジエータ12は、車両走行用モータ、ジャンクションボックス、各種バッテリー及び制御器から熱交換されてきた冷却水を冷却する役割を果たしている。
また、エンジンラジエータ16は、これらとは別に、独立してエンジン冷却水を冷却する役割を果たしている。
このような従来の冷却装置においては、電装ラジエータ12、コンデンサ14及びエンジンラジエータ16のそれぞれが、冷却系コア部を必要とするため、冷却装置の設置スペースの増大、車両の重量増加やコストアップといった問題を有していた。
このような問題を解決するために、内燃機関に設けられた冷却液循環通路にヒートパイプを挿入し、そのヒートパイプを使用して回路構成部品の放熱冷却を行う車両用ハイブリッド型パワーユニットの冷却装置が提案されている(特許文献1)。
しかしながら、このような方法においても、電装ラジエータ、コンデンサ及びエンジンラジエータの全ての冷媒を同時に冷却し、かつ、それらの冷媒の基準冷却温度を満たすことはできなかった。
特開平5−231147号公報
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、エンジン冷却、電装冷却、コンデンサの各冷媒を同時に冷却し、かつ、それらの冷媒の基準冷却温度を満たすことができるようにした車両用マルチ冷却装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の車両用マルチ冷却装置は、1つ以上のヒートパイプと、2つ以上の冷媒流路パイプと、1つの冷却系コア部と、を含み、同一の冷却系コア部を経由する少なくとも2つ以上の冷媒流路パイプを貫通するようになっている1つ以上のヒートパイプが装着され、それぞれの冷媒流路パイプ内の溶媒は、冷却する対象に応じてそれぞれ異なった基準冷却温度を有し、ヒートパイプは、それぞれの冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換する区間において、区間毎にそれぞれ異なるパイプ厚さを有するように構成され、相対的に高い基準冷却温度を有する冷却流路パイプを通過する区間のヒートパイプ厚さが、相対的に低い基準冷却温度を有する冷却流路パイプを通過する区間のヒートパイプ厚さより厚いことを特徴とする。
また、前記ヒートパイプが、それぞれの冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換する区間のヒートパイプのパイプ厚さは、前記区間のヒートパイプの外表面の温度が前記冷媒の基準冷却温度と等しいときに、前記区間のヒートパイプの内表面の温度がヒートパイプの作動流体の蒸発温度と等しくなるように決められることが好ましい。
冷媒流路パイプは、エンジン冷媒流路パイプ、電装冷媒流路パイプ、コンデンサ冷媒流路パイプで構成され、冷媒温度の高い順に上部から下部に順次積層されて配列されるか、または、冷媒流路パイプのいずれか一方がいずれか他方に冷媒温度の高い順に中心部から順次挿入配置されて多重化されたパイプ構造に配列されていることが望ましい。
そして、各冷媒流路パイプには、それぞれ別個の冷媒が流されている。
ヒートパイプにおいて、各冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換がなされる区間のヒートパイプ外表面の温度が、当該冷媒の基準冷却温度と等しいときに、前記熱交換がなされる区間のヒートパイプ内表面の温度が、ヒートパイプの作動流体の蒸発温度と等しいことが望ましく、また、ヒートパイプは、冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換がなされる区間において、冷媒流路パイプ毎にそれぞれ異なるパイプ厚さを有するように構成されていることが望ましい。
更に、ヒートパイプが複数個配列されるとき、冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換がなされる区間において、冷媒の流入部側に設けられたヒートパイプと冷媒の流出部側に設けられたヒートパイプとが互いに異なる厚さの内部パイプ部を有していることが望ましい。
また、前記ヒートパイプは、冷媒の流入部側に設けられたヒートパイプを、冷媒の流出部側に設けられたヒートパイプよりも厚い内部パイプ部を有するように構成したことを特徴とする。
本発明によれば、同一の冷却系コア部でエンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒を同時に冷却することができるので、冷却系コア部の設置スペースを縮小することが可能となり、限られた設置空間での空間の利用効率を高めることができ、さらに、車両の重量低減やコストダウンを可能にすることができる。
従来のハイブリッド車両用冷却装置の配置図である。 ヒートパイプの熱交換原理を説明する概念図である。 本発明の第1実施例に係る車両用マルチ冷却装置の断面図である。 本発明の第1実施例に係る車両用マルチ冷却装置の作動状態を示す例示図である。 本発明の第2実施例に係る車両用マルチ冷却装置の断面図である。 本発明の第2実施例に係る車両用マルチ冷却装置の作動状態を示す例示図である。
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明するが、本発明は必ずしも図面に示されたものに限定されるものではない。
また、図面に示した各構成部材の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであり、多様な部分及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示してある。
まず、本発明の理解のために、ヒートパイプの構造及び熱交換原理について、図2を参照して簡略に説明する。
通常、ヒートパイプには、水、水銀、メタノール、アセトンなどの熱媒体あるいは作動流体と呼ばれる物質が封入されている。
通常用いられるヒートパイプの形態は、パイプ形状であり、パイプの内部には、前述の作動流体が封入されており、このとき、パイプの内部は、真空状態になっている。
このようなヒートパイプの熱交換原理は、真空状態のパイプ中で、沸点の低い液体状態の作動流体が加熱されて蒸発部で気化することで外部より熱を奪い、気化した作動流体の蒸気が凝縮部、放熱部で冷却されて再び液体になり、蒸発部へ戻るサイクルにより冷却を行うものである。
このような原理で作動させるヒートパイプは、高性能コンピュータのCPUなどの発熱性電子部品に冷却器として設けられ、また、冷蔵庫やエアコンなどにおいて熱交換器として設けられている。
本発明は、前述の作動原理を有する1つ以上のヒートパイプ140、141によって、エンジン冷媒流路パイプ110、111、電装冷媒流路パイプ120、121、コンデンサ冷媒流路パイプ130、131の冷媒(冷却水)を同時に冷却させるようにしたものである。
本発明の第1実施例に係るマルチ冷却装置は、図3に示すように、冷媒流路パイプが3列に並んで配列され、同一の冷却系コア(あるいは放熱フィンコア)部100に連結されたエンジン冷媒流路パイプ110、電装冷媒流路パイプ120、コンデンサ冷媒流路パイプ130のそれぞれの内部を貫通するヒートパイプ140が複数設けられている。
ヒートパイプ140は、冷却系コア部100に並んで配列されているエンジン冷媒流路パイプ110、電装冷媒流路パイプ120、コンデンサ冷媒流路パイプ130のそれぞれを貫通する構造で設置されており、冷媒流路パイプ110、120、130の内部を流れる冷媒は、ヒートパイプ140の外表面と接触することで冷却される。
従来の車両用冷却装置においては、車両の前方より電装ラジエータ、コンデンサ、エンジンラジエータの順に配置されているのに対し、第1実施例の冷却装置では、エンジン冷媒流路パイプ110、電装冷媒流路パイプ120、コンデンサ冷媒流路パイプ130の順に上下に配置される構成となっている。
また、第1実施例に係る冷却装置では、ヒートパイプ140の熱交換による作動流体の状態変化を考慮し、冷媒の基準冷却温度が最も低いコンデンサ冷媒流路パイプ130を、ヒートパイプ140の下部に位置させ、その上に電装冷媒流路パイプ120、エンジン冷媒流路パイプ110を順次配列して上下積層された構造となっており、ヒートパイプ140及び各冷媒流路パイプ110、120、130は、これらを支持している同一の冷却系コア部100に連結されている。
冷却系コア部100は、外気との熱交換が可能なように、多数の放熱フィンを有する形態であり、ヒートパイプ140の熱交換の効果を高めるようになっている。
すなわち、ヒートパイプ140及び冷媒流路パイプ110、120、130は、冷却系コア部100を貫通する構造であり、冷却系コア部100の放熱フィンは、ヒートパイプ140及び冷媒流路パイプ110、120、130に隣接し、それぞれが外気との熱交換が可能な構造となっている。
冷却系コア部100において、ヒートパイプ140は、少なくとも1つ以上で構成されるが、熱交換性能を高めるために、複数で構成されていることが望ましく、図3の断面図に示すように、ジグザグに配列していることが更に望ましい。
ヒートパイプ140は、それぞれ要求される基準冷却温度が異なるエンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒を同時に冷却するために、冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換がなされる区間において、冷媒流路パイプ毎にそれぞれ異なるパイプ厚さdとしている。
すなわち、ヒートパイプ内の作動流体の蒸発温度は一定(例えば、55℃)なので、互いに異なる基準冷却温度であるエンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒について、ヒートパイプ140の外表面の温度が各冷媒の基準冷却温度と等しくなるとき、ヒートパイプ140の内表面の温度が作動流体の蒸発温度と等しくなるように、ヒートパイプ140の内部パイプ部142のパイプ厚さdを決めている。
このような第1実施例に係るマルチ冷却装置は、コンデンサ冷媒流路パイプ130がヒートパイプ140の蒸発部に配置され、電装冷媒流路パイプ120とエンジン冷媒流路パイプ110は、その上に順次配列されて放熱部に位置し、ヒートパイプ140の凝縮部は、外気に露出するか、または冷却系コア部100に連結される構造を有する。
さらに、冷却系コア部100においてヒートパイプ140が複数配列される場合には、各冷媒流路パイプの冷媒が出入りする流入部(IN側)及び流出部(OUT側)に接するヒートパイプ140は、互いに異なる厚さの内部パイプ部142を有するものを設けることが望ましい。
例えば、各冷媒がそれぞれの冷媒流路パイプを流動しながら熱交換により温度状態が変化することを考慮し、各冷媒流路パイプの流入部の部位に配置されたヒートパイプ140を、各冷媒流路パイプの流出部の部位に配置されたヒートパイプ140よりも厚い内部パイプ部142を有するように構成する。
以下、本発明の第1実施例に係るマルチ冷却装置の作動状態について、エンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒の要求される基準冷却温度が、それぞれ100℃、80℃、55℃である場合の例で説明する。
ヒートパイプ140の作動流体の蒸発温度を、通常用いられる55℃とした場合、まずヒートパイプ140の蒸発部において、作動流体は55℃の液体状態であり、コンデンサ冷媒の温度が55℃以上であるとき、作動流体は気化し、熱交換によりコンデンサ冷媒は冷却される。
そして、電装冷媒流路パイプ120の冷媒については、その温度が80℃以上であれば、作動流体は同様に気化し、熱交換により電装冷媒は冷却される。
このとき、ヒートパイプ140内で気化した作動流体は、内部パイプ部142の中心部分を通って上昇し、ヒートパイプ140上部で冷却されて液化し、液化した作動流体は、内部パイプ部142の内表面側に沿って下降する。そして、液化した作動流体の一部は、再び電装冷媒流路パイプ120の冷媒との熱交換により気化して、残りは、液体状態を維持しながら蒸発部へ移動する。
このように、電装冷媒流路パイプ120の冷媒と接触するパイプ厚さdを増大させた区間では、ヒートパイプ140の内表面側を流動する作動流体は、55℃の液体状態となっており、電装冷媒との熱交換が可能な状態になっている。
電装冷媒流路パイプ120の上方に配置されたエンジン冷媒流路パイプ110を流動するエンジン冷媒は、その温度が100℃以上であるとき、ヒートパイプ140の作動流体との熱交換により冷却され、作動流体は気化して凝縮部側に上昇する。
気化して上昇した作動流体は、凝縮部で55℃未満の外気に冷却されて液化し、再び、蒸発部へ戻る。
前述のような作動を行わせるために、第1実施例のマルチ冷却装置においては、エンジン冷媒流路パイプ110、電装冷媒流路パイプ120、コンデンサ冷媒流路パイプ130が、各冷媒の基準冷却温度の高低に従って、ヒートパイプ140の蒸発部(図3の下部)から放熱部の間にコンデンサ冷媒流路パイプ130、電装冷媒流路パイプ120、エンジン冷媒流路パイプ110の順に上下に積層、配列され、ヒートパイプ140の凝縮部(図3の上部)は、外気に露出され、気化した作動流体の蒸気を冷却させることができるようになっている。
次に、図4を参照し、熱交換器(例えば、エンジンラジエータ)の冷媒が基準冷却温度を逸脱した場合の熱交換過程を詳察する。
第1実施例におけるヒートパイプ140は、エンジン冷媒流路パイプ内のエンジン冷媒との熱交換区間において、ヒートパイプ外表面の温度がエンジン冷媒の基準冷却温度と等しい時にヒートパイプ内表面の温度が作動流体の蒸発温度である55℃となるパイプ厚さdに設定してあるので、エンジン冷媒の温度が基準冷却温度である100℃の場合、図4の(a)に示すように、ヒートパイプ内表面の温度は、液体状態である作動流体の温度と等しい55℃となり、エンジン冷媒はその温度状態を維持する。
そして、図4の(b)に示すように、エンジン冷媒の温度が基準冷却温度である100℃を超えた場合、ヒートパイプ内表面の温度は作動流体の気化温度である55℃を超えるため、作動流体が気化して熱交換によりエンジン冷媒は冷却される。
また、図4の(c)に示すように、エンジン冷媒の温度が100℃未満になった場合には、ヒートパイプ内表面の温度は55℃未満となり、作動流体の気化は起こらないため、エンジン冷媒はこれ以上冷却されることはない。
次に、図5及び図6を参照し、本発明の第2実施例に係るマルチ冷却装置を詳細に説明する。
本発明の第2実施例に係るマルチ冷却装置は、図5に示すように、それぞれ多重同心型のパイプ形態となるエンジン冷媒流路パイプ111、電装冷媒流路パイプ121、コンデンサ冷媒流路パイプ131と、それを直角に貫通するヒートパイプ141を複数備える構造をしている。
図5に示すように、ヒートパイプ141は、冷却系コア部100において、多重同心型のパイプ形態で設けられた各冷媒流路パイプを同時に貫通する構造で設置されており、それにより、各冷媒流路パイプを流れる冷媒は、流動しながらヒートパイプ141の外表面と接触し冷却される。
従来の車両冷却装置の配置は、電装ラジエータ、コンデンサ、エンジンラジエータの順に前後に配置されたのに対し(図1参照)、本発明の第2実施例に係るマルチ冷却装置における冷媒流路の配置は、エンジン冷媒流路パイプ111、電装冷媒流路パイプ121、コンデンサ冷媒流路パイプ131のうち選択された2つの冷媒流路パイプのいずれか一方がいずれか他方の冷媒流路パイプに挿入され、この2重になった冷媒流路パイプが、残りの一つの冷媒流路パイプに挿入されることで、3重同心型のパイプ形態で設置されている。
第2実施例に係るマルチ冷却装置は、特に、各冷媒流路パイプを流れる冷媒温度を考慮し、温度の最も高いエンジン冷却冷媒が流れるエンジン冷媒流路パイプ111を3重同心型のパイプの中心に配置し、その外側に次に冷媒の温度の高い電装冷媒流路パイプ121を配置し、いちばん外側にコンデンサ冷媒流路パイプ131を配置して、冷媒温度の高低に従って順次配置して、これらを支持している同一の冷却系コア部100に連結するように構成されている。
また、冷却系コア部100には、多数の放熱フィンが形成されており、それらの放熱フィンは、ヒートパイプ141及び3重同心型のパイプ形態の冷媒流路パイプ111、121、131が外気との熱交換が可能なように形成され、冷却装置の冷却効果を高めている。
3重同心型のパイプ形態の冷媒流路パイプ111、121、131の外表面を同時に直角に貫通するヒートパイプ141は、少なくとも一つ以上で構成され、作動流体の熱交換によりエンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒を同時に冷却するが、熱交換の性能を高めるために多数で構成されるのが望ましい。
第2実施例に係るマルチ冷却装置において、ヒートパイプ141によって冷却される各冷媒を、さらに効果的にそれぞれの基準冷却温度まで同時に冷却するために、冷媒流路パイプを3重同心型のパイプ形態で層状に配置し、その配置は、内側からエンジン冷媒流路パイプ111、電装冷媒流路パイプ121、コンデンサ冷媒流路パイプ131の順にして、各冷媒を效果的に冷却できるようにしている。
このように、各冷媒の基準冷却温度の高低に従って順次挿入し、各冷媒流路パイプを同心パイプ構造に積層配列させることにより、外側に配列された冷媒流路パイプの冷媒により、内側に挿入された冷媒流路パイプの冷媒をさらに冷却させることができる。
例えば、図6に示すように、エンジン冷媒の場合、ヒートパイプ141による冷却とともにエンジン冷媒流路パイプ111の外表面で流動する電装冷媒による追加冷却が行われ、また、電装冷媒の場合には、ヒートパイプ141による冷却とともに電装冷媒流路パイプ121の外表面で流動するコンデンサ冷媒による追加冷却が行われる。
第2実施例に係るマルチ冷却装置において、ヒートパイプ141による冷媒の冷却のために、ヒートパイプ141の蒸発部は、各冷媒流路パイプ111、121、131を貫通して設けられており、各冷媒流路パイプを流れる冷媒は、流動しながらヒートパイプの蒸発部と接触して冷却される。
そして、ヒートパイプ141の凝縮部は、図5に示すように、冷却系コア部100を通じて外気によって冷却される構造となっている。
以下、本発明の第2実施例に係るマルチ冷却装置について、ヒートパイプ141の作動流体の蒸発温度を、通常用いられる55℃とし、各冷媒流路パイプ111、121、131へ流入するエンジン冷却冷媒、電装冷却冷媒、コンデンサ冷媒の温度が、それぞれ100℃、80℃、60℃以上であるとして作動状態を説明する。
まず、ヒートパイプ141の蒸発部において、作動流体は55℃の液体状態であり、各冷媒流路パイプ111、121、131の冷媒は、作動流体よりも高い温度状態であるため、ヒートパイプ141の外表面と接触しながら流動する冷媒は、ヒートパイプ141の作動流体との熱交換により冷却され、一方、ヒートパイプ141の作動流体は、気化する。
そして、外側に位置した冷媒流路パイプ121、131の冷媒による冷却も行われるが、エンジン冷媒の場合、電装冷媒により追加冷却され、さらに電装冷媒は、コンデンサ冷媒により追加冷却される。
また、冷却系コア部100にいても冷媒流路パイプの冷却が行われ、各冷媒は、全て効果的な冷却が行われるようになる。
このとき、ヒートパイプ141の蒸発部の作動流体は、各冷媒流路パイプ111、121、131を流動する冷媒との熱交換により、気化して凝縮部側に上昇移動する。
このように気化して上昇流動した作動流体(温度55℃の気体状態)は、凝縮部で55℃未満の外気にさらされ、冷却及び液化し、蒸発部へ戻る。
上記のような作動のために、第2実施例に係るマルチ冷却装置は、エンジン冷媒流路パイプ111、電装冷媒流路パイプ121、コンデンサ冷媒流路パイプ131が、各冷媒温度の高低に従って挿入された構造に積層されて同軸に配列され、各冷媒流路パイプをヒートパイプ141の蒸発部が貫通して冷媒を冷却できるように構成されている。
このような本発明の車両用マルチ冷却装置は、1つ以上のヒートパイプ140、141により、エンジン冷媒、電装冷媒、コンデンサ冷媒を同時に冷却させることができ、3種の冷媒の冷却を1個の冷却系コア部100で行うことができるので、これにより、冷却系コア部の設置スペースを縮小することが可能となり、限られた設置空間での空間の利用効率を高めることができる。
さらに、車両における冷却のための開口面積の増大を抑えることができ、車両デザインの自由度が向上する。また、冷却装備の増大が抑えられるので、コスト及び車両重量の増大を抑えることができる。
また、冷却ファンの仕様が過大になることも抑えることができ、バッテリーの充放電の性能が向上する効果も得られる。
また、本発明に係るマルチ冷却装置は、ハイブリッド車両での適用に限らず、3つ以上の熱交換器を有する多様なタイプの車両に適用可能であり、その例を表1に示す。
Figure 0005766993
100 冷却系コア部
110、111 エンジン冷媒流路パイプ
120、121 電装冷媒流路パイプ
130、131 コンデンサ冷媒流路パイプ
140、141 ヒートパイプ
142 内部パイプ部

Claims (8)

  1. 1つ以上のヒートパイプと、2つ以上の冷媒流路パイプと、1つの冷却系コア部と、を含み、
    同一の冷却系コア部を経由する少なくとも2つ以上の冷媒流路パイプを貫通するようになっている1つ以上のヒートパイプが装着され
    それぞれの冷媒流路パイプ内の溶媒は、冷却する対象に応じてそれぞれ異なった基準冷却温度を有し、
    前記ヒートパイプは、それぞれの冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換する区間において、前記区間毎にそれぞれ異なるパイプ厚さを有するように構成され、
    相対的に高い基準冷却温度を有する冷却流路パイプを通過する区間のヒートパイプ厚さが、相対的に低い基準冷却温度を有する冷却流路パイプを通過する区間のヒートパイプ厚さより厚いことを特徴とする車両用マルチ冷却装置。
  2. 前記ヒートパイプがそれぞれの冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換する区間のヒートパイプのパイプ厚さは、前記区間のヒートパイプの外表面の温度が前記冷媒の基準冷却温度と等しいときに、前記区間のヒートパイプの内表面の温度がヒートパイプの作動流体の蒸発温度と等しくなるように決められることを特徴とする請求項1に記載の車両用マルチ冷却装置。
  3. 前記冷媒流路パイプは、エンジン冷媒流路パイプ、電装冷媒流路パイプ、及びコンデンサ冷媒流路パイプで構成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両用マルチ冷却装置。
  4. 前記冷媒流路パイプは、冷媒温度の高い順に上部から下部に順次積層配置されていることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用マルチ冷却装置。
  5. 前記冷媒流路パイプは、いずれか一方がいずれか他方に冷媒温度の高い順に中心部から順次挿入配置されて多重化されたパイプ構造になっていることを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用マルチ冷却装置。
  6. 前記冷媒流路パイプは、それぞれ別個の冷媒が流動していることを特徴とする、請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用マルチ冷却装置。
  7. 前記ヒートパイプは、ヒートパイプが複数個配列されるとき、冷媒流路パイプ内の冷媒と熱交換がなされる区間において、冷媒の流入部側に設けられたヒートパイプと冷媒の流出部側に設けられたヒートパイプとが互いに異なる厚さのパイプ部を有していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の車両用マルチ冷却装置。
  8. 前記ヒートパイプは、冷媒の流入部側に設けられたヒートパイプが、冷媒の流出部側に設けられたヒートパイプよりも厚い内部パイプ部を有するように構成したことを特徴とする請求項7に記載の車両用マルチ冷却装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2981887B1 (fr) * 2011-11-02 2015-04-17 Renault Sas Guide d'air structurel et modulaire a fonction de face avant technique de moteur de vehicule automobile et vehicule ainsi equipe.
CN107112611B (zh) 2015-02-18 2020-04-21 古河电气工业株式会社 电池温度调节装置以及电池温度调节系统
CN115234356B (zh) * 2022-08-19 2024-01-12 潍柴动力股份有限公司 电控活塞冷却喷嘴及控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05231147A (ja) 1992-02-18 1993-09-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 車両用ハイブリッド型パワーユニットの冷却装置
JPH08200973A (ja) * 1995-01-23 1996-08-09 Toyota Motor Corp 2系統冷却用熱交換器と該2系統冷却用熱交換器を利用したエンジンの2系統冷却装置
JPH0913963A (ja) 1995-06-30 1997-01-14 Aisin Seiki Co Ltd 車輌用冷却システム
JPH11313406A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Hitachi Ltd ハイブリッド車の冷却装置
KR100427932B1 (ko) 1998-09-04 2004-06-16 현대자동차주식회사 히트파이프를 이용한 라디에이터
DE10258618B3 (de) * 2002-12-16 2004-06-24 Daimlerchrysler Ag Klimaanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US7104080B2 (en) * 2003-10-03 2006-09-12 General Motors Corporation Phase-change cooling system
EP1766682A2 (fr) 2004-06-24 2007-03-28 Technologies de l'Echange Thermique Dispositifs de refroidissement perfectionnes pour applications diverses
JP4265581B2 (ja) * 2005-07-28 2009-05-20 株式会社デンソー ハイブリッド自動車用冷却システム
US7640967B2 (en) * 2005-10-12 2010-01-05 International Truck Intellectual Property Company, Llc Thermosyphon heat reduction system for a motor vehicle engine compartment
KR101264086B1 (ko) 2006-08-29 2013-05-14 한라비스테온공조 주식회사 축냉 열교환기
KR101054750B1 (ko) 2008-11-26 2011-08-05 현대자동차주식회사 차량용 증발 사이클 열교환 시스템

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