WO2018055926A1 - 機器温調装置 - Google Patents

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WO2018055926A1
WO2018055926A1 PCT/JP2017/028284 JP2017028284W WO2018055926A1 WO 2018055926 A1 WO2018055926 A1 WO 2018055926A1 JP 2017028284 W JP2017028284 W JP 2017028284W WO 2018055926 A1 WO2018055926 A1 WO 2018055926A1
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WO
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working fluid
circulation
heat
unit
temperature control
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/028284
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English (en)
French (fr)
Inventor
竹内 雅之
功嗣 三浦
康光 大見
義則 毅
山中 隆
加藤 吉毅
Original Assignee
株式会社デンソー
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • F28D15/06Control arrangements therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572Peltier elements or thermoelectric devices
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a device temperature control device capable of adjusting the temperature of a temperature control target device.
  • the battery temperature adjusting device described in Patent Document 1 includes a heat medium cooling unit as a condenser that condenses a heat medium (that is, a working fluid), and a temperature adjusting unit as a battery cooler.
  • the battery temperature adjustment device includes a liquid phase flow path in which the heat medium cooling unit and the temperature adjustment unit guide the liquid heat medium from the heat medium cooling unit to the temperature adjustment unit, and from the temperature adjustment unit to the heat medium cooling unit.
  • An annular fluid circulation circuit is configured by being connected by a gas phase flow path that guides a gas phase heat medium.
  • the heat medium circulates between the heat medium cooling unit and the temperature control unit by a phase change between the liquid phase and the gas phase of the heat medium.
  • thermosiphon temperature control device does not have a drive device such as a compressor for forcibly driving a working fluid.
  • a drive device such as a compressor for forcibly driving a working fluid.
  • the temperature control device for example, when the temperature difference between the battery and the working fluid inside the temperature control unit is large when the thermosiphon is activated, sudden boiling of the working fluid suddenly occurs in the temperature control unit (so-called bumping) ) May occur, the gas phase heat medium may flow backward into the liquid phase flow path.
  • the regular circulation flow rate of the heat medium refers to the heat medium that flows from the heat medium cooling unit to the temperature control unit via the liquid phase flow path and flows from the temperature control unit to the heat medium cooling unit via the gas phase flow path. Is the flow rate.
  • a liquid phase heat medium may blow up into the gas phase flow path. Then, the liquid-phase heat medium blown up to the gas phase channel descends in the gas phase channel due to its own weight.
  • the flow of the liquid-phase heat medium from the heat medium cooling unit to the temperature adjusting unit is inhibited, so that the regular heat medium in the fluid circulation circuit is obtained.
  • the circulation flow of is reduced. As described above, a decrease in the circulating flow rate of the normal heat medium in the fluid circulation circuit is not preferable because it causes a decrease in the cooling performance of the battery.
  • This disclosure is intended to provide a device temperature control device capable of suppressing the occurrence of problems associated with bumping of the working fluid in the heat absorption part that absorbs heat from the temperature control target device.
  • the device temperature control apparatus includes: An endothermic unit that evaporates the liquid-phase working fluid by absorbing heat from the temperature control target device; A heat dissipating part disposed above the heat absorbing part and condensing by dissipating the gas phase working fluid; An outward path portion formed with an outward flow path for guiding the working fluid from the heat radiating portion to the heat absorbing portion; A return path portion formed with a return flow path for guiding the working fluid from the heat absorption section to the heat dissipation section; A circulation promotion unit that promotes circulation of the working fluid in an annular fluid circulation circuit including a heat absorption unit, a heat radiation unit, an outward path unit, and a return path unit.
  • the circulation promoting unit is configured to perform at least one of cooling of the working fluid flowing in the forward flow passage and heating of the working fluid flowing in the return flow passage.
  • the vapor-phase working fluid that has flowed back to the forward flow passage due to the bumping of the working fluid in the heat absorbing portion can be condensed (ie, liquefied).
  • the back flow of the gas-phase working fluid in the forward flow passage can be suppressed and the liquid level in the forward flow passage can be increased, so that the circulation flow rate of the regular working fluid in the fluid circulation circuit can be increased.
  • the liquid-phase working fluid blown up to the return flow passage due to bumping of the working fluid in the heat absorbing portion can be evaporated (that is, vaporized).
  • the height of the liquid level in the return flow passage can be lowered and the rise of the gas-phase working fluid in the return flow passage can be promoted, so that the circulation flow rate of the regular working fluid in the fluid circulation circuit is increased. be able to.
  • the assembled battery BP is composed of a stacked body in which a plurality of rectangular parallelepiped battery cells BC are stacked.
  • the plurality of battery cells BC constituting the assembled battery BP are electrically connected in series.
  • Each battery cell BC constituting the assembled battery BP is configured by a chargeable / dischargeable secondary battery (for example, a lithium ion battery or a lead storage battery).
  • the battery cell BC is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may have another shape such as a cylindrical shape.
  • the assembled battery BP may include a battery cell BC electrically connected in parallel.
  • the assembled battery BP is connected to the power conversion device PCE or the like via a system main relay SMR.
  • the power conversion device PCE includes, for example, an inverter that converts a direct current supplied from the assembled battery BP into an alternating current and supplies the converted alternating current to various electric loads such as a traveling electric motor. Yes.
  • the power conversion device PCE includes a motor generator that reversely converts the traveling energy of the vehicle into electric energy during regeneration of the vehicle and supplies the reversely converted electric energy to the assembled battery BP as regenerative power. Yes.
  • the system main relay SMR is a switching device that switches the electrical connection between the assembled battery BP and the power conversion device PCE between a conduction state and a cutoff state.
  • the system main relay SMR includes an electrical resistance for preventing overcurrent. Therefore, the system main relay SMR is a heat generating device that generates heat. Note that the system main relay SMR of the present embodiment is controlled in accordance with a control signal from a battery control device that controls the battery pack BP (not shown).
  • the assembled battery BP may become excessively hot due to self-heating when power is supplied while the vehicle is running.
  • the assembled battery BP becomes excessively high in temperature, deterioration of the battery cell BC is promoted. Therefore, it is necessary to limit output and input so that self-heating is reduced. For this reason, in order to ensure the output and input of the battery cell BC, a cooling means for maintaining the temperature below a predetermined temperature is required.
  • the battery temperature Tb of the assembled battery BP may become excessively high even during parking in the summer, for example. That is, the power storage device including the assembled battery BP is often disposed under the floor of the vehicle or under the trunk room, and the battery temperature Tb of the assembled battery BP gradually increases not only during traveling of the vehicle but also during parking in summer. The battery pack BP may become excessively hot. When the assembled battery BP is left in a high temperature environment, the battery life is greatly reduced due to the progress of deterioration. Therefore, the battery temperature Tb of the assembled battery BP is maintained below a predetermined temperature even during parking of the vehicle. It is hoped that.
  • the assembled battery BP is composed of a plurality of battery cells BC.
  • the temperature of each battery cell BC varies, the degree of deterioration of each battery cell BC is biased, and the entire assembled battery BP The input / output characteristics of this will deteriorate.
  • the assembled battery BP includes a series connection body of the battery cells BC, and among the battery cells BC, the input / output characteristics of the entire assembled battery BP according to the battery characteristics of the battery cell BC that is most deteriorated. Because it is decided. For this reason, in order to make the assembled battery BP exhibit desired performance for a long period of time, it is important to equalize the temperature of the battery cells BC to reduce temperature variation.
  • an air-cooling cooling means using a blower and a cooling means using the cold heat of a vapor compression refrigeration cycle are generally used.
  • the air-cooling type cooling means using the blower only blows the air in the passenger compartment to the assembled battery BP, the cooling capacity sufficient to cool the assembled battery BP may not be obtained.
  • the cooling means using the cold heat of the refrigeration cycle has a high cooling capacity of the assembled battery BP, it is necessary to drive a compressor or the like that consumes a large amount of power while the vehicle is parked. This is undesirable because it leads to an increase in power consumption and an increase in noise.
  • thermosiphon system in which the battery temperature of the assembled battery BP is adjusted not by forced circulation of the refrigerant by the compressor but by natural circulation of the working fluid.
  • the device temperature control device 1 is a device that adjusts the battery temperature Tb of the assembled battery BP using the assembled battery BP mounted on the vehicle as a temperature control target device. As shown in FIG. 1, the device temperature control device 1 includes a fluid circulation circuit 10 and a control device 100 through which a working fluid circulates. As the working fluid that circulates in the fluid circulation circuit 10, a chlorofluorocarbon refrigerant (for example, R134a, R1234yf) used in a vapor compression refrigeration cycle is employed.
  • a chlorofluorocarbon refrigerant for example, R134a, R1234yf
  • the fluid circulation circuit 10 is a heat pipe that performs heat transfer by evaporation and condensation of a working fluid, and is a loop-type thermometer in which a flow path through which a gas-phase working fluid flows and a flow path through which a liquid-phase working fluid flows are separated. It is configured to be a siphon.
  • the fluid circulation circuit 10 includes a battery cooler 12, a condenser 14, an outward piping 18 as an outward passage, and a return piping 16 as an inward portion.
  • the arrow DRv shown in FIG. 3 indicates the direction in which the vertical line extends, that is, the vertical direction.
  • the fluid circulation circuit 10 of the present embodiment is configured as a closed annular fluid circuit by connecting the battery cooler 12, the condenser 14, the forward piping 18 and the return piping 16 to each other.
  • the fluid circulation circuit 10 is filled with a predetermined amount of working fluid in a state where the inside thereof is evacuated.
  • the battery cooler 12 is a heat exchanger that functions as a heat absorbing unit that absorbs heat from the assembled battery BP and evaporates the liquid-phase working fluid when the assembled battery BP that is the temperature control target device is cooled.
  • the battery cooler 12 is disposed at a position facing the bottom surface side of the assembled battery BP.
  • the battery cooler 12 has a thin, rectangular parallelepiped shape.
  • the battery cooler 12 constitutes a heat transfer section in which a device proximity portion close to the bottom surface portion of the assembled battery BP moves heat between the assembled battery BP and the working fluid inside the battery cooler 12.
  • the device proximity portion of the battery cooler 12 has a size that covers the entire area of the bottom surface portion of the assembled battery BP so that temperature distribution does not occur in each battery cell BC constituting the assembled battery BP.
  • the device proximity portion is in contact with the bottom surface portion of the assembled battery BP so that heat can be transferred to and from the assembled battery BP.
  • the battery cooler 12 may have an arrangement configuration in which the device proximity portion is separated from the bottom surface portion of the assembled battery BP as long as heat transfer can be performed between the battery cooler 12 and the assembled battery BP.
  • the heat of the assembled battery BP is hardly transmitted to the liquid-phase working fluid in the battery cooler 12. . That is, when the liquid level of the working fluid in the battery cooler 12 is separated from the device proximity portion, evaporation of the liquid-phase working fluid existing in the battery cooler 12 is suppressed.
  • the filling amount of the working fluid sealed in the fluid circulation circuit 10 is an amount by which the inside of the battery cooler 12 is filled with the liquid-phase working fluid when the assembled battery BP is cooled. Yes.
  • the liquid level of the working fluid in the liquid phase according to the present embodiment is formed both inside the forward piping 18 and inside the return piping 16 at least when the cooling of the assembled battery BP is stopped.
  • the liquid level of the working fluid in the liquid phase according to the present embodiment includes at least the inside of the outward piping 18 positioned above the battery cooler 12 and the return piping when the cooling of the assembled battery BP is stopped. 16 is formed on both sides.
  • the liquid level position of the liquid phase working fluid inside the forward path pipe 18 is indicated by LS1
  • the liquid level position of the liquid phase working fluid inside the return path pipe 16 is indicated by LS2.
  • the battery cooler 12 has a gas outlet 121 to which the lower end of the return pipe 16 is connected, and a liquid inlet 122 to which the lower end of the outgoing pipe 18 is connected.
  • a gas outlet portion 121 and a liquid inlet portion 122 are provided on side portions facing each other.
  • the battery cooler 12 of this embodiment is provided in the position where the gas outlet part 121 and the liquid inlet part 122 become the same height in the vertical direction DRv.
  • the battery cooler 12 is made of a metal or alloy having excellent thermal conductivity such as aluminum or copper.
  • the battery cooler 12 can also be comprised with materials other than a metal, it is desirable to comprise at least the apparatus proximity
  • the condenser 14 is a heat exchanger that functions as a heat dissipating part that condenses the heat by dissipating the vapor phase working fluid evaporated inside the battery cooler 12.
  • the condenser 14 is an air-cooled heat exchanger that exchanges heat between the blown air blown from the blower fan BF and the gas-phase working fluid to condense the gas-phase working fluid.
  • the condenser 14 is arranged above the battery cooler 12 in the vertical direction DRv so that the liquid-phase working fluid condensed therein moves to the battery cooler 12 by its own weight.
  • the condenser 14 has a gas inlet portion 141 to which an upper end portion of the return pipe 16 is connected, and a liquid outlet portion 142 to which an upper end portion of the outgoing pipe 18 is connected.
  • the gas inlet portion 141 and the liquid outlet portion 142 are provided at portions facing each other in the vertical direction DRv.
  • the condenser 14 of the present embodiment is provided such that the gas inlet portion 141 is located above the liquid outlet portion 142 in the vertical direction DRv.
  • the gas inlet portion 141 is provided at the upper end portion of the condenser 14, and the liquid outlet portion 142 is provided at the lower end portion of the condenser 14.
  • the condenser 14 is made of a metal or alloy having excellent thermal conductivity such as aluminum or copper.
  • the condenser 14 may be configured to include a material other than metal. However, at least a portion that exchanges heat with air is preferably configured with a material having excellent thermal conductivity.
  • the blower fan BF is a device that blows out air in the passenger compartment or outside the passenger compartment toward the condenser 14.
  • the blower fan BF functions as a heat dissipation amount adjusting unit that adjusts the heat dissipation amount of the working fluid existing in the condenser 14.
  • the blower fan BF is configured by an electric fan that operates when energized.
  • the blower fan BF is connected to the control device 100, and the blower capacity is controlled based on a control signal from the control device 100.
  • the return pipe 16 is a return part that guides the vapor-phase working fluid evaporated in the battery cooler 12 to the condenser 14.
  • the return pipe 16 has a lower end connected to the gas outlet 121 of the battery cooler 12 and an upper end connected to the gas inlet 141 of the condenser 14.
  • the return pipe 16 of the present embodiment is configured by a pipe in which a return flow passage 162 through which a working fluid flows is formed.
  • the return piping 16 shown to drawing is an example to the last.
  • the return pipe 16 can be appropriately changed in consideration of the mounting property on the vehicle.
  • the forward pipe 18 is a forward part that guides the liquid-phase working fluid condensed by the condenser 14 to the battery cooler 12.
  • the outgoing pipe 18 has a lower end connected to the liquid inlet 122 of the battery cooler 12 and an upper end connected to the liquid outlet 142 of the condenser 14.
  • the forward piping 18 of the present embodiment is configured by piping in which an outward flow passage 182 in which a working fluid flows is formed.
  • the outward piping 18 shown to drawing is an example to the last.
  • the forward piping 18 can be appropriately changed in consideration of the mounting property on the vehicle.
  • thermosiphon device temperature control apparatus 1 configured as described above, when the temperature of the working fluid existing on the condenser 14 side becomes lower than the battery temperature Tb of the assembled battery BP, the battery cooler 12 operates the liquid phase. The fluid begins to evaporate. At this time, the assembled battery BP is cooled by the latent heat of vaporization of the liquid-phase working fluid in the battery cooler 12.
  • the working fluid evaporated inside the battery cooler 12 is gasified and flows into the condenser 14 via the return flow passage 162 of the return pipe 16.
  • the gas-phase working fluid that has flowed into the condenser 14 is liquefied by being cooled by the condenser 14, and then flows into the battery cooler 12 again via the forward flow passage 182 of the forward piping 18.
  • the working fluid naturally flows in the order of the battery cooler 12, the return pipe 16, the condenser 14, and the forward pipe 18 without requiring a driving device such as a compressor.
  • the battery pack BP can be continuously cooled.
  • the liquid level height h1 of the forward flow passage 182 is larger than the liquid level height h2 of the return flow passage 162, which is a difference between the liquid level heights.
  • the head difference ⁇ h is enlarged.
  • bubbles evaporated inside the battery cooler 12 may flow into the forward flow path 182 as well as the backward flow path 162. That is, when bumping occurs in the battery cooler 12, the bubbles evaporated inside the battery cooler 12 may flow back to the forward flow passage 182.
  • the flow of the liquid-phase working fluid from the condenser 14 toward the battery cooler 12 through the forward flow passage 182 is inhibited, so that the battery cooler 12, the return pipe 16,
  • the circulation amount of the normal working fluid that flows in the order of the condenser 14 and the forward piping 18 decreases.
  • the decrease in the circulation amount of the normal working fluid in the fluid circulation circuit 10 is a factor that decreases the cooling performance of the assembled battery BP in the battery cooler 12 and takes a long time until the working fluid becomes regular circulation. This is not preferable.
  • the flow of the gas-phase working fluid from the battery cooler 12 to the condenser 14 via the return flow passage 162 is inhibited, so that in the fluid circulation circuit 10.
  • the circulation amount of the normal working fluid is reduced.
  • the decrease in the circulation amount of the normal working fluid in the fluid circulation circuit 10 is a factor that decreases the cooling performance of the assembled battery BP in the battery cooler 12 and takes a long time until the working fluid becomes regular circulation. This is not preferable.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature control device CE as a comparative example of the device temperature control device 1 of the present embodiment.
  • the temperature control device CE of the comparative example is different from the device temperature control device 1 of the present embodiment in that the circulation promotion unit 20 described later is not provided.
  • the same reference numerals are given to the same configurations of the temperature controller CE of the comparative example as the device temperature controller 1 of the present embodiment.
  • the liquid-phase working fluid blows up from the battery cooler 12 to the return flow passage 162 as shown by an arrow Rf in FIG.
  • the liquid level position LS2 of the liquid-phase working fluid inside the return pipe 16 rises.
  • the liquid level position LS1 of the liquid-phase working fluid inside the forward pipe 18 is relatively lowered, so that the head of the liquid level height h1 of the forward pipe 18 and the liquid level height h2 of the return pipe 16 is obtained.
  • the circulation amount of the working fluid increases as the head difference ⁇ h increases, and the circulation amount of the working fluid decreases as the head difference ⁇ h decreases.
  • the cooling capacity of the battery pack BP in the battery cooler 12 is improved as the working fluid circulation rate increases. For this reason, in the fluid circulation circuit 10, it is desirable that the head difference ⁇ h between the forward piping 18 and the backward piping 16 is large.
  • the head difference ⁇ h is reduced, so that the normal circulation amount of the working fluid in the fluid circulation circuit 10 is reduced. become.
  • the forward flow passage 182 is in a gas-liquid two-phase state in which a gas phase working fluid and a liquid phase working fluid are mixed. For this reason, in the forward flow path 182 of the temperature control device CE of the comparative example, the density of the working fluid is lower than in the ideal state where the liquid single-phase working fluid exists in the forward flow path 182. As a result, in the temperature control device CE of the comparative example, even when the liquid level height h1 in the forward flow passage 182 is the same, the driving force for circulating the working fluid is reduced compared to the ideal state of the forward flow passage 182. End up.
  • the present inventors diligently studied to solve such problems. As a result, the present inventors have devised a configuration that can suppress the occurrence of problems associated with bumping of the working fluid in the battery cooler 12.
  • the device temperature control device 1 includes a circulation promotion unit 20 that promotes the circulation of the working fluid in the fluid circulation circuit 10.
  • the circulation promoting unit 20 of the present embodiment includes a cooling unit 22 that cools the working fluid that flows through the forward flow passage 182 and a heating unit 24 that heats the working fluid that flows through the return flow passage 162. That is, the circulation promoting unit 20 of the present embodiment is configured to be able to perform both cooling of the working fluid flowing in the forward flow passage 182 and heating of the working fluid flowing in the return flow passage 162.
  • the cooling unit 22 and the heating unit 24 are composed of separate members.
  • the cooling unit 22 and the heating unit 24 of the present embodiment are configured by devices that are independent from each other so that the respective arrangements can be freely determined.
  • the cooling unit 22 is arranged at a position close to the forward piping 18 so that the working fluid existing inside the outward piping 18 can be cooled. Specifically, the cooling unit 22 is disposed in contact with the outward piping 18.
  • the cooling unit 22 of the present embodiment is configured by an electronic cooler using a Peltier element that generates cold when energized. On / off of energization to the cooling unit 22 is controlled according to a control signal from the control device 100.
  • the heating unit 24 is disposed at a position close to the return pipe 16 so that the working fluid existing inside the return pipe 16 can be heated. Specifically, the heating unit 24 is disposed in contact with the return pipe 16.
  • the heating unit 24 of the present embodiment is composed of an electric heater that generates heat by energization. On / off of energization to the heating unit 24 is controlled according to a control signal from the control device 100.
  • the liquid level of the return flow passage 162 is increased. And a decrease in the circulating flow rate of the working fluid due to the blowing up of the liquid-phase working fluid.
  • the heating unit 24 of the present embodiment is disposed close to a portion located below the cooling unit 22 in the return flow passage 162 corresponding to the head difference ⁇ h in the ideal state. Specifically, in the circulation promoting unit 20 of the present embodiment, the heating unit 24 is disposed close to a portion corresponding to the liquid level of the return flow passage 162 in the ideal state, and the cooling unit 22 is the forward flow passage in the ideal state. It is arranged close to the portion corresponding to the liquid level of 182.
  • a control device 100 shown in FIG. 1 includes a microcomputer including a processor, a storage unit (for example, ROM, RAM), and peripheral circuits.
  • the storage unit of the control device 100 is configured with a non-transitional tangible storage medium.
  • the control device 100 performs various calculations and processes based on the control program stored in the storage unit.
  • the control device 100 controls the operation of various devices such as the blower fan BF connected to the output side, the cooling unit 22 of the circulation promotion unit 20, and the heating unit 24.
  • the control device 100 has various sensor groups including a battery temperature detection unit 101 and a condenser temperature detection unit 102 connected to its input side.
  • the battery temperature detection part 101 is comprised with the temperature sensor which detects battery temperature Tb of assembled battery BP.
  • the battery temperature detection unit 101 may include a plurality of temperature sensors.
  • the battery temperature detection unit 101 may be configured to output an average value of detection values of a plurality of temperature sensors to the control device 100, for example.
  • the condenser temperature detection unit 102 includes a temperature sensor that detects the temperature of the working fluid existing in the condenser 14.
  • the condenser temperature detection unit 102 is not limited to the configuration that directly detects the temperature of the working fluid existing in the condenser 14, and for example, the temperature of the working fluid existing in the condenser 14 is the surface temperature of the condenser 14. It may be configured to detect as
  • control device 100 is a device in which a plurality of control units configured by hardware and software for controlling various control devices connected to the output side are integrated.
  • a circulation control unit 100a that controls the operation of the circulation promotion unit 20 is integrated.
  • the control process shown in FIG. 5 is executed at a predetermined cycle by the control device 100 while the vehicle is traveling.
  • the apparatus temperature control apparatus 1 may be configured such that the control process shown in FIG. 5 is executed by the control apparatus 100 during parking.
  • Each control step shown in FIG. 5 constitutes a function realization unit that realizes various functions executed by the control device 100.
  • the control device 100 first reads various sensor signals in step S10. Specifically, in the process of step S10, the battery temperature Tb of the assembled battery BP detected by the battery temperature detection unit 101, and the temperature of the working fluid existing inside the condenser 14 detected by the condenser temperature detection unit 102 Is read.
  • step S12 the control device 100 determines whether or not the assembled battery BP needs to be cooled. Specifically, in the process of step S12, when the temperature of the assembled battery BP is higher than a preset reference temperature of the assembled battery BP, it is determined that the assembled battery BP needs to be cooled. That is, in step S12, the control device 100 determines whether or not the battery temperature Tb of the assembled battery BP is higher than a preset reference temperature of the assembled battery BP.
  • the reference temperature is set to, for example, a temperature equal to or lower than the temperature at which the battery temperature Tb of the assembled battery BP starts to deteriorate (for example, 35 ° C.).
  • step S12 When it is determined in step S12 that the assembled battery BP needs to be cooled, the control device 100 activates the blower fan BF to start heat dissipation from the condenser 14 in step S14. In step S16, the control device 100 energizes the cooling unit 22 to start cooling the working fluid flowing through the forward flow passage 182. In step S18, the control device 100 energizes the heating unit 24 to return to the return flow passage 162. Heating of the working fluid flowing through is started.
  • the vapor-phase working fluid evaporated in the battery cooler 12 flows out from the gas outlet 121 of the battery cooler 12 to the return flow passage 162, and as shown by the arrow Fcg in FIG. To the condenser 14.
  • part of the liquid-phase working fluid inside the battery cooler 12 may blow up to the return flow passage 162 due to bumping in the battery cooler 12, but the liquid phase blown up to the return flow passage 162.
  • the working fluid is gasified by being heated by the heating unit 24.
  • the liquid level height h2 is lowered and the rise of the gas-phase working fluid is promoted.
  • the gas-phase working fluid that has flowed into the condenser 14 via the return flow passage 162 is cooled and liquefied by dissipating heat to the blown air from the blower fan BF.
  • the specific gravity of the working fluid increases due to the liquefaction of the gaseous working fluid.
  • the working fluid liquefied inside the condenser 14 descends toward the liquid outlet 142 of the condenser 14 due to its own weight.
  • the liquid-phase working fluid condensed in the condenser 14 flows out from the liquid outlet 142 of the condenser 14 to the outward piping 18, and, as indicated by an arrow Fcl in FIG. 6, the battery cooler 12 through the outward flow passage 182. Move to.
  • the device temperature control apparatus 1 of the present embodiment cools the assembled battery BP
  • the working fluid changes between the gas state and the liquid state between the battery cooler 12 and the condenser 14.
  • the battery pack BP is circulated, and heat is transported from the battery cooler 12 to the condenser 14 to cool the assembled battery BP.
  • the circulation promoting unit 20 ensures a sufficient head difference ⁇ h in the forward piping 18 and the backward piping 16 and also in the fluid circulation circuit 10.
  • the structure is such that the circulation of the regular working fluid is promoted.
  • step S12 when it is determined in step S12 that the assembled battery BP does not need to be cooled, the control device 100 stops the operation of the blower fan BF and stops the heat radiation of the condenser 14 in step S20. Further, in step S22, the control device 100 cuts off the energization to the cooling unit 22 to stop the cooling of the working fluid flowing through the forward flow passage 182, and in step S24, cuts off the energization to the heating unit 24. Then, the heating of the working fluid flowing through the return flow passage 162 is stopped.
  • the apparatus temperature control apparatus 1 of the present embodiment described above includes the cooling unit 22 and the return flow passage for cooling the working fluid flowing in the forward flow passage 182 as the circulation promotion portion 20 that promotes the circulation of the working fluid in the fluid circulation circuit 10.
  • a heating unit 24 for heating the working fluid flowing through 162 is provided.
  • the vapor-phase working fluid that has flowed back to the forward flow passage 182 due to bumping of the working fluid in the battery cooler 12 can be condensed (ie, liquefied). Accordingly, the back flow of the working fluid in the gas phase in the forward flow passage 182 can be suppressed, and the height of the liquid level in the forward flow passage 182 can be increased. Therefore, the circulation flow rate of the normal working fluid in the fluid circulation circuit 10 can be reduced. Can be increased.
  • the liquid-phase working fluid blown up to the return flow passage 162 due to the bumping of the working fluid in the battery cooler 12 is evaporated (that is, vaporized).
  • the height of the liquid level in the return flow passage 162 can be lowered, and the rise of the gas-phase working fluid in the return flow passage 162 can be promoted, so that the circulation flow rate of the normal working fluid in the fluid circulation circuit 10 can be increased. Can be increased.
  • the cooling performance of the battery pack BP is reduced due to the bumping of the working fluid in the battery cooler 12, and the amount of regular working fluid circulating in the fluid circulation circuit 10 is reduced. Can be suppressed.
  • the cooling unit 22 and the heating unit 24 that constitute the circulation promoting unit 20 are configured as separate members, and the cooling unit 22 is disposed in proximity to the outward piping 18, and the heating unit The reference numeral 24 is disposed close to the return pipe 16.
  • the heating unit 24 is disposed in the vicinity of a portion located below the cooling unit 22 in the return pipe 16.
  • the electronic cooler using the Peltier element that generates cold by energization is illustrated as the cooling unit 22, but is not limited thereto.
  • the cooling unit 22 exchanges heat with refrigerant flowing in the evaporator 44 in a vapor compression refrigeration cycle 40 including a compressor 41, a radiator 42, an expansion valve 43, and an evaporator 44. You may be comprised with the heat exchanger which does.
  • the cooling unit 22 is not limited to the vapor compression refrigeration cycle 40 and may be configured to cool the working fluid by the cold heat of a refrigerant circuit in which a refrigerant having a temperature lower than that of the working fluid flows.
  • the electric heater that generates heat by energization is illustrated as the heating unit 24, but is not limited thereto.
  • the heating unit 24 may be configured to heat the working fluid using waste heat from a heat generating device other than the assembled battery BP as a heat source. For example, as shown in FIG. 8, when the system main relay SMR that is a heat generating device other than the assembled battery BP is cooled by the cooling circuit 50, the heating unit 24 includes the radiator 52 of the cooling circuit 50. You may comprise with the heat exchanger which heat-exchanges with the flowing heat medium.
  • the working fluid flowing through the return flow passage 162 is heated using the waste heat of the heat generating device such as the system main relay SMR as a heat source, energy consumption accompanying the promotion of circulation of the working fluid can be suppressed. .
  • a cooling circuit 50 including a heat absorber 51, a radiator 52 that radiates the heat medium to the outside, and a pump 53 that circulates the heat medium in the circuit is illustrated.
  • the configuration is not limited to the illustrated configuration, and may be configured in another format.
  • the system main relay SMR is exemplified as the heat generating device, but the heat generating device is not limited to the system main relay SMR, and may be a power conversion device PCE such as an inverter.
  • the circulation promoting unit 20 adopts a configuration capable of performing both cooling of the working fluid flowing through the forward flow passage 182 and heating of the working fluid flowing through the return flow passage 162.
  • the present invention is not limited to this.
  • the circulation promotion unit 20 includes a cooling unit 22 that cools the working fluid that flows through the forward flow passage 182, and the heating unit 24 that heats the working fluid that flows through the return flow passage 162 is omitted. It may be configured.
  • the device temperature control apparatus 1 of the present modification it is possible to condense (that is, liquefy) the gas phase working fluid that has flowed back to the forward flow passage 182 due to the bumping of the working fluid in the battery cooler 12.
  • the backflow of the gas-phase working fluid in the forward flow passage 182 can be suppressed and the liquid level in the forward flow passage 182 can be increased.
  • a decrease in the cooling performance of the assembled battery BP can be suppressed.
  • the circulation promoting unit 20 adopts a configuration capable of performing both cooling of the working fluid flowing through the forward flow passage 182 and heating of the working fluid flowing through the return flow passage 162.
  • the present invention is not limited to this.
  • the circulation promotion unit 20 includes a heating unit 24 that heats the working fluid that flows through the return flow passage 162, and the cooling unit 22 that cools the working fluid that flows through the forward flow passage 182 is omitted. It may be configured.
  • the liquid level in the return flow passage 162 can be lowered and the increase of the gas-phase working fluid in the return flow passage 162 can be promoted. Regular circulation of the working fluid in can be realized in a short time.
  • the control process shown in FIG. 11 is executed at a predetermined cycle by the control device 100 while the vehicle is traveling.
  • the apparatus temperature control apparatus 1 may be configured such that the control process shown in FIG. 11 is executed by the control apparatus 100 during parking.
  • each control step shown in FIG. 11 constitutes a function realization unit that realizes various functions executed by the control device 100.
  • the processing from step S10 to step S24 is the same as the processing from step S10 to step S24 in FIG.
  • control device 100 first reads various sensor signals in step S10. Then, in step S12, the control device 100 determines whether or not the assembled battery BP needs to be cooled.
  • step S12 When it is determined in step S12 that the assembled battery BP needs to be cooled, the control device 100 activates the blower fan BF to start heat dissipation from the condenser 14 in step S14. Then, in step S26, the control device 100 determines whether or not a circulation amount shortage condition in which the circulation flow rate of the working fluid in the fluid circulation circuit 10 is equal to or less than a predetermined flow rate is satisfied.
  • the circulating flow rate of the working fluid in the fluid circulation circuit 10 tends to be equal to or less than a predetermined flow rate at the beginning of cooling of the assembled battery BP (ie, when the device temperature control device 1 is started).
  • the circulation amount shortage condition is a condition that is satisfied when the elapsed time from the startup of the device temperature control device 1 is within a predetermined time (for example, 1 to 2 minutes). . More specifically, in the present embodiment, the circulation amount shortage condition is determined to be a predetermined time (for example, 1 to 2 minutes) after the determination that the assembled battery BP needs to be cooled in step S12. It is a condition that is satisfied when the value is within the range.
  • step S26 When it is determined in step S26 that the circulation amount shortage condition is satisfied, the control device 100 starts cooling the working fluid flowing in the forward flow passage 182 in step S16, and sets the return flow passage 162 in step S18. Start heating the flowing working fluid.
  • step S12 if it is determined in step S12 that the assembled battery BP does not need to be cooled, the operation of the blower fan BF is stopped in step S20 to stop the heat radiation of the condenser 14.
  • step S22 the control device 100 cuts off the power supply to the cooling unit 22 and stops the cooling of the working fluid flowing through the forward flow passage 182.
  • step S24 the control device 100 cuts off the power supply to the heating unit 24. Then, the heating of the working fluid flowing through the return flow passage 162 is stopped.
  • step S26 If it is determined in step S26 that the circulation amount shortage condition is not satisfied, the control device 100 stops cooling the working fluid flowing in the forward flow passage 182 in step S16, and returns in the return flow passage 162 in step S18. The heating of the working fluid flowing through is stopped.
  • the circulation promotion unit 20 is controlled so that the working fluid flowing through the fluid circulation circuit 10 is promoted when the circulation amount shortage condition is satisfied. Moreover, the apparatus temperature control apparatus 1 of this embodiment becomes a structure by which the circulation promotion part 20 is controlled so that promotion of the working fluid which flows through the fluid circulation circuit 10 is stopped when the circulation shortage condition is not satisfied. ing.
  • the circulation promotion unit 20 promotes the circulation of the working fluid, thereby suppressing the energy consumption accompanying the promotion of the circulation of the working fluid. Can do.
  • the condition that is established when the elapsed time from the startup of the device temperature control device 1 is within a predetermined time is exemplified as the circulation amount shortage condition. It can also be a condition.
  • the insufficient circulation amount condition is satisfied when the circulation amount of the working fluid detected by the flow sensor is equal to or less than a predetermined flow rate. It is good also as conditions.
  • the insufficient circulation amount condition may be a condition that is satisfied when the battery temperature Tb of the assembled battery BP is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • the insufficient circulation amount condition may be a condition that is satisfied when the degree of decrease in the battery temperature Tb of the assembled battery BP is equal to or less than a predetermined value.
  • the insufficient circulation amount condition may be a condition that is satisfied when the temperature difference between the temperature of the gas outlet 121 of the battery cooler 12 and the temperature of the liquid inlet 122 is equal to or less than a predetermined temperature difference.
  • FIGS. 1-10 a third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the cooling unit and the heating unit of the circulation promoting unit 20 are configured by a heat absorbing / dissipating device 26 having a part that absorbs heat and a part that dissipates heat.
  • the heat absorption / radiation equipment 26 which comprises the circulation promotion part 20 is arrange
  • the heat absorbing / dissipating device 26 of this embodiment includes a Peltier element 261 having a part 261a that absorbs heat when energized and a part 261b that dissipates heat.
  • the heat absorbing / dissipating device 26 is disposed such that the portion 261 a that absorbs heat faces the return pipe 16 and the portion 261 b that dissipates heat faces the return pipe 16.
  • a part 261 a that absorbs heat in the heat-absorbing and dissipating device 26 constitutes a cooling part of the circulation promoting part 20
  • a part 261 b that dissipates heat constitutes a heating part of the circulation promoting part 20.
  • ON / OFF of energization to the heat absorbing / dissipating device 26 is controlled according to a control signal from the control device 100.
  • control device 100 When the assembled battery BP needs to be cooled, the control device 100 according to the present embodiment is configured to start energization of the heat absorbing / dissipating device 26 in order to promote the circulation of the working fluid in the fluid circulation circuit 10. .
  • the apparatus temperature control apparatus 1 of this embodiment can obtain the effect produced from the structure common to the apparatus temperature control apparatus 1 of 1st Embodiment similarly to 1st Embodiment.
  • the cooling unit and the heating unit of the circulation promoting unit 20 are configured by the heat absorbing / dissipating device 26 having the heat absorbing part 261a and the heat releasing part 261b. According to this, it becomes possible to suppress the increase in the size of the device temperature control apparatus 1 accompanying the promotion of the circulation of the working fluid.
  • the working fluid flowing in the return flow passage 162 can be heated using the heat absorbed from the working fluid flowing in the forward flow passage 182. It is possible to cool and heat the working fluid.
  • the heat absorbing / dissipating device 26 is configured by the Peltier element 261
  • the present invention is not limited thereto.
  • the heat absorbing / dissipating device 26 may be configured by a device other than the Peltier element 261.
  • the heating unit 24 is in contact with the return pipe 16
  • the present invention is not limited to this.
  • the device temperature control apparatus 1 is configured to be able to heat the working fluid in the return pipe 16 by the heating unit 24, the heating part 24 may not be in contact with the return pipe 16. That is, in the device temperature control apparatus 1, for example, as illustrated in FIG. 14, the heating unit 24 may be disposed with a minute interval with respect to the return pipe 16.
  • the apparatus temperature control apparatus 1 becomes the structure which can heat the working fluid in the return pipe 16 by the heating part 24, and if it becomes the structure which can cool the working fluid in the outward pipe 18 by the cooling part 22, Good. That is, in the apparatus temperature control apparatus 1, for example, as shown in FIG. 15, the heating unit 24 is arranged at a minute interval with respect to the return pipe 16, and the cooling unit 22 is minute with respect to the outgoing pipe 18. You may arrange
  • the apparatus temperature control apparatus 1 may be the structure by which the heating part 24 contacted the return line piping 16, and the cooling part 22 was arrange
  • the working fluid for example, other fluids such as propane and carbon dioxide may be employed.
  • the device temperature control device 1 may be configured such that the battery cooler 12 is disposed at a position facing the side surface of the assembled battery BP.
  • the gas outlet portion 121 and the liquid inlet portion 122 of the battery cooler 12 are provided on the side portions facing each other, but the present invention is not limited thereto.
  • the gas outlet part 121 and the liquid inlet part 122 may be provided on the upper surface part of the battery cooler 12, for example.
  • the gas outlet 121 and the liquid inlet 122 of the battery cooler 12 may have different heights in the vertical direction DRv. In this case, it is desirable that the gas outlet 121 is positioned higher than the liquid inlet 122.
  • the condenser 14 may be configured to be cooled by cold generated in a vapor compression refrigeration cycle, or may be configured to be cooled by an electronic cooler using a Peltier element or the like.
  • the device temperature control device 1 can adjust the temperatures of a plurality of devices.
  • the present invention is not limited to this. That is, the application target of the device temperature control device 1 of the present disclosure is not limited to the assembled battery BP, and can be widely applied to devices that adjust the temperature of other devices such as a motor, an inverter, and a charger mounted on a vehicle. .
  • the apparatus temperature control apparatus 1 is applicable not only to the apparatus mounted in the vehicle but also to an apparatus that requires cooling at a base station or the like.
  • an apparatus temperature control apparatus is provided with the circulation promotion part which accelerates
  • the circulation promoting unit is configured to perform at least one of cooling of the working fluid flowing in the forward flow passage and heating of the working fluid flowing in the return flow passage.
  • the device temperature control device includes a promotion control unit that controls the circulation promotion unit.
  • the promotion control unit controls the circulation promotion unit so that the circulation of the working fluid flowing in the fluid circulation circuit is promoted when a circulation amount shortage condition is established in which the circulation flow rate of the working fluid in the fluid circulation circuit is equal to or less than a predetermined flow rate. To do.
  • the promotion control unit controls the circulation promotion unit so that the circulation promotion of the working fluid flowing through the fluid circulation circuit is stopped when the insufficient circulation amount condition is not satisfied.
  • the circulation promotion unit of the device temperature control device includes a cooling unit that cools the working fluid flowing in the forward flow passage. According to this, it is possible to condense (that is, liquefy) the gas-phase working fluid that has flowed back to the forward flow path due to the bumping of the working fluid in the heat absorbing portion. As a result, it is possible to suppress the backflow of the gas-phase working fluid in the forward flow passage and to increase the liquid level in the forward flow passage, thereby suppressing the cooling performance of the temperature control target device in the heat absorption part. be able to.
  • the circulation promotion unit of the device temperature control device includes a heating unit that heats the working fluid flowing through the return flow path. According to this, it is possible to evaporate (that is, vaporize) the liquid-phase working fluid that has blown up to the return flow path due to the bumping of the working fluid in the heat absorbing portion. As a result, the height of the liquid level in the return flow passage can be lowered and the rise of the gas-phase working fluid in the return flow passage can be promoted, so that the normal circulation of the working fluid in the fluid circulation circuit can be performed in a short time. Can be realized.
  • the circulation promotion unit of the device temperature control device includes a cooling unit that cools the working fluid that flows through the forward flow passage, and a heating unit that heats the working fluid that flows through the return flow passage. It consists of
  • the vapor-phase working fluid that has flowed back to the forward flow passage due to the bumping of the working fluid in the heat absorbing portion is condensed (that is, liquefied), and the liquid-phase working fluid blown up to the backward flow passage is evaporated (that is, Vaporize).
  • a sufficient head difference between the liquid level in the forward flow path and the liquid level in the return flow path can be ensured, so that the circulating flow rate of the normal working fluid in the fluid circulation circuit can be increased.
  • the cooling part is arranged in the forward path part.
  • the heating part is arrange
  • the device temperature adjustment device is configured such that the heating unit heats the working fluid using the waste heat of the heat generation device other than the temperature adjustment target device as a heat source. As described above, if the working fluid flowing through the return flow passage is heated using the waste heat of the heat generating device as a heat source, energy consumption accompanying the promotion of circulation of the working fluid can be suppressed.
  • the device temperature control device is configured by a heat absorbing / dissipating device in which the cooling unit and the heating unit have a part that absorbs heat and a part that dissipates heat.
  • the device temperature adjustment device is configured such that the heat-absorbing and radiating device includes a Peltier element. According to this, the working fluid flowing through the return flow passage can be heated using the heat absorbed from the working fluid flowing through the forward flow passage, so that the working fluid can be efficiently cooled and heated.

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Abstract

機器温調装置(1)は、温調対象機器(BP)から吸熱することで液相の作動流体を蒸発させる吸熱部(12)と、吸熱部よりも上方に配置され、気相の作動流体を放熱させることで凝縮させる放熱部(14)と、を備える。また、機器温調装置は、放熱部から吸熱部へ作動流体を導く往路流通路(182)が形成された往路部(18)と、吸熱部から放熱部へ作動流体を導く復路流通路(162)が形成された復路部(16)と、を備える。さらに、機器温調装置は、吸熱部、放熱部、往路部、および復路部を含んで構成される環状の流体循環回路(10)における前記作動流体の循環を促進させる循環促進部(20)を備える。この循環促進部は、往路流通路を流れる作動流体の冷却および復路流通路を流れる作動流体の加熱の少なくとも一方を行うように構成されている。

Description

機器温調装置 関連出願への相互参照
 本出願は、2016年9月23日に出願された日本出願番号2016-185827号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置に関する。
 従来、ループ型のサーモサイフォン方式の温調装置によって、電池温度を調整する電池温度調節装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の電池温度調節装置は、熱媒体(すなわち、作動流体)を凝縮させる凝縮器としての熱媒体冷却部と、電池冷却器としての温度調節部とを備えている。
 また、電池温度調節装置は、熱媒体冷却部と温度調節部とが、熱媒体冷却部から温度調整部へ液相の熱媒体を導く液相流路、および温度調整部から熱媒体冷却部へ気相の熱媒体を導く気相流路にて接続されることで、環状の流体循環回路が構成されている。
 電池温度調節装置では、熱媒体の液相と気相との相変化によって熱媒体冷却部と温度調節部との間で熱媒体が循環する。これにより、電池温度調節装置では、温度調節部における電池からの吸熱が継続されることで、電池が冷却される。
特開2015-41418号公報
 ところで、サーモサイフォン方式の温調装置は、冷凍サイクル等と異なり、作動流体を強制的に駆動するコンプレッサ等の駆動装置を有していない。このため、温調装置では、例えば、サーモサイフォンの起動時に、電池と温度調節部の内部の作動流体との温度差が大きいと、温度調節部において突発的な作動流体の激しい沸騰(いわゆる、突沸)が生ずることで、液相流路に気相の熱媒体が逆流することがある。
 液相流路に気相の熱媒体が逆流すると、熱媒体冷却部から温度調整部へ向かう液相の熱媒体の流れが阻害されることで、流体循環回路における正規な熱媒体の循環流量が減少する。流体循環回路における正規な熱媒体の循環流量の減少は、電池の冷却性能の低下や、作動流体が正規の循環となるまでにかかる時間が長時間となってしまう要因となることから好ましくない。なお、正規な熱媒体の循環流量とは、液相流路を介して熱媒体冷却部から温度調節部に流れると共に、気相流路を介して温度調節部から熱媒体冷却部に流れる熱媒体の流量である。
 また、温調装置では、温度調節部において突沸が生ずると、気相流路に液相の熱媒体が吹き上がることがある。そして、気相流路に吹き上がった液相の熱媒体は、その自重によって気相流路を下降する。このように、気相流路に液相の熱媒体が逆流すると、熱媒体冷却部から温度調整部へ向かう液相の熱媒体の流れが阻害されることで、流体循環回路における正規な熱媒体の循環流量が減少する。前述の如く、流体循環回路における正規な熱媒体の循環流量の減少は、電池の冷却性能の低下等を引き起こす要因となることから好ましくない。
 本開示は、温調対象機器から吸熱する吸熱部における作動流体の突沸に伴う不具合の発生を抑制可能な機器温調装置を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点によれば、機器温調装置は、
 温調対象機器から吸熱することで液相の作動流体を蒸発させる吸熱部と、
 吸熱部よりも上方に配置され、気相の作動流体を放熱させることで凝縮させる放熱部と、
 放熱部から吸熱部へ作動流体を導く往路流通路が形成された往路部と、
 吸熱部から放熱部へ作動流体を導く復路流通路が形成された復路部と、
 吸熱部、放熱部、往路部、および復路部を含んで構成される環状の流体循環回路における作動流体の循環を促進させる循環促進部と、を備える。
 そして、循環促進部は、往路流通路を流れる作動流体の冷却および復路流通路を流れる作動流体の加熱の少なくとも一方を行うように構成されている。
 往路流通路を流れる作動流体を冷却すると、吸熱部における作動流体の突沸によって往路流通路に逆流した気相の作動流体を凝縮(すなわち、液化)させることができる。これにより、往路流通路における気相の作動流体の逆流を抑えると共に、往路流通路における液面の高さを高くすることができるので、流体循環回路における正規な作動流体の循環流量を増加させることができる。
 また、復路流通路を流れる作動流体を加熱すると、吸熱部における作動流体の突沸によって復路流通路に吹き上がった液相の作動流体を蒸発(すなわち、気化)させることができる。これにより、復路流通路における液面の高さを低くすると共に、復路流通路における気相の作動流体の上昇を促進させることができるので、流体循環回路における正規な作動流体の循環流量を増加させることができる。
 このように、往路流通路を流れる作動流体の冷却および復路流通路を流れる作動流体の加熱の少なくとも一方を行う構成とすれば、作動流体の循環が促進されることで、吸熱部における作動流体の突沸に伴う各種不具合の発生を抑制することができる。
第1実施形態の機器温調装置の概略構成図である。 第1実施形態の機器温調装置の模式図である。 組電池と電力変換装置との接続態様を示すブロック図である。 第1実施形態の機器温調装置の比較例を示す模式図である。 第1実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 第1実施形態の機器温調装置の作動を説明するための模式図である。 第1実施形態の機器温調装置の第1変形例を示す模式図である。 第1実施形態の機器温調装置の第2変形例を示す模式図である。 第1実施形態の機器温調装置の第3変形例を示す模式図である。 第1実施形態の機器温調装置の第4変形例を示す模式図である。 第2実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 第3実施形態の機器温調装置の概略構成図である。 第3実施形態の機器温調装置の模式図である。 他の実施形態に係る機器温調装置の模式図である。 他の実施形態に係る機器温調装置の模式図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態について、図1~図6を参照して説明する。本実施形態では、本開示の機器温調装置1を車両に搭載された組電池BPの電池温度Tbを調節する装置に適用した例について説明する。図1に示す機器温調装置1を搭載する車両としては、組電池BP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、ハイブリッド自動車等を想定している。
 組電池BPは、直方体形状の複数の電池セルBCを積層配置した積層体で構成されている。組電池BPを構成する複数の電池セルBCは、電気的に直列に接続されている。組電池BPを構成する各電池セルBCは、充放電可能な二次電池(例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池)で構成されている。なお、電池セルBCは、直方体形状に限らず、円筒形状等の他の形状を有していてもよい。また、組電池BPは、電気的に並列に接続された電池セルBCを含んで構成されていてもよい。
 組電池BPは、図2に示すように、システムメインリレーSMRを介して電力変換装置PCE等に接続されている。電力変換装置PCEは、例えば、組電池BPから供給された直流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を走行用電動モータ等の各種電気負荷に対して供給するインバータを含んで構成されている。また、電力変換装置PCEは、車両の回生時に、車両の走行エネルギを電気エネルギに逆変換し、逆変換した電気エネルギを回生電力として組電池BPに対して供給するモータジェネレータを含んで構成されている。
 システムメインリレーSMRは、組電池BPと電力変換装置PCEとの間の電気的な接続を導通状態および遮断状態に切り替える切替機器である。図示しないが、システムメインリレーSMRは、過電流防止用の電気抵抗を含んで構成されている。このため、システムメインリレーSMRは、自己発熱する発熱機器となっている。なお、本実施形態のシステムメインリレーSMRは、図示しない組電池BPを制御する電池制御装置からの制御信号に応じて制御される。
 組電池BPは、車両の走行中の電力供給等を行うと自己発熱することで、過度に高温になることがある。組電池BPが過度に高温になると、電池セルBCの劣化が促進されることから、自己発熱が少なくなるように出力および入力を制限する必要がある。このため、電池セルBCの出力および入力を確保するためには、所定の温度以下に維持するための冷却手段が必要となる。
 また、組電池BPは、夏季における駐車中等にも組電池BPの電池温度Tbが過度に高温となることがある。すなわち、組電池BPを含む蓄電装置は、車両の床下やトランクルームの下側に配置されることが多く、車両の走行中に限らず、夏季における駐車中等にも組電池BPの電池温度Tbが徐々に上昇して、組電池BPが過度に高温となることがある。組電池BPが高温環境下で放置されると、劣化が進行することで電池寿命が大幅に低下することから、車両の駐車中等にも組電池BPの電池温度Tbを所定の温度以下に維持することが望まれている。
 さらに、組電池BPは、複数の電池セルBCで構成されているが、各電池セルBCの温度にバラツキがあると、各電池セルBCの劣化の進行度合いに偏りが生じて、組電池BP全体の入出力特性が低下してしまう。これは、組電池BPが電池セルBCの直列接続体を含んでいることで、各電池セルBCのうち、最も劣化が進行した電池セルBCの電池特性に応じて組電池BP全体の入出力特性が決まるからである。このため、組電池BPを長期間、所望の性能を発揮させるためには、各電池セルBCの温度バラツキを低減させる均温化が重要となる。
 ここで、組電池BPを冷却する冷却手段としては、送風機による空冷式の冷却手段、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段が一般的となっている。
 ところが、送風機を用いた空冷式の冷却手段は、車室内の空気等を組電池BPに送風するだけなので、組電池BPを充分に冷却するだけの冷却能力が得られないことがある。
 また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、組電池BPの冷却能力が高いものの、車両の駐車中に、電力消費量の多いコンプレッサ等を駆動させることが必要となる。このことは、電力消費量の増大、騒音の増大等を招くことになるため好ましくない。
 そこで、本実施形態の機器温調装置1では、コンプレッサによる冷媒の強制循環ではなく、作動流体の自然循環によって組電池BPの電池温度を調整するサーモサイフォン方式が採用されている。
 機器温調装置1は、車両に搭載された組電池BPを温調対象機器として、組電池BPの電池温度Tbを調整する装置である。図1に示すように、機器温調装置1は、作動流体が循環する流体循環回路10および制御装置100を備えている。流体循環回路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フロン系冷媒(例えば、R134a、R1234yf)が採用されている。
 流体循環回路10は、作動流体の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプであり、気相の作動流体が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分離されたループ型のサーモサイフォンとなるように構成されている。
 図3に示すように、流体循環回路10は、電池冷却器12、凝縮器14、往路部としての往路配管18、および復路部としての復路配管16を含んで構成されている。なお、図3に示す矢印DRvは、鉛直線の延びる方向、すなわち鉛直方向を示している。
 本実施形態の流体循環回路10は、電池冷却器12、凝縮器14、往路配管18、および復路配管16が互いに接続されることによって、閉じられた環状の流体回路として構成されている。流体循環回路10は、その内部を真空排気した状態で、所定量の作動流体が封入されている。
 電池冷却器12は、温調対象機器である組電池BPの冷却時に、組電池BPから吸熱して液相の作動流体を蒸発させる吸熱部として機能する熱交換器である。電池冷却器12は、組電池BPの底面部側に対向する位置に配置されている。電池冷却器12は、厚みの薄い扁平な直方体形状を有している。
 電池冷却器12は、組電池BPの底面部に近接する機器近接部が、組電池BPと電池冷却器12の内部の作動流体との間で熱を移動させる伝熱部を構成している。電池冷却器12の機器近接部は、組電池BPを構成する各電池セルBCに温度分布が生じないように、組電池BPの底面部の全域を覆う大きさを有している。
 本実施形態の電池冷却器12は、組電池BPとの間で熱移動可能なように、機器近接部が組電池BPの底面部に接触している。なお、電池冷却器12は、組電池BPとの間で熱移動可能であれば、機器近接部が組電池BPの底面部から離れた配置構成となっていてもよい。
 ここで、電池冷却器12の内部における作動流体の液面が機器近接部から離れている場合、組電池BPの熱が、電池冷却器12の内部の液相の作動流体に伝わり難くなってしまう。すなわち、電池冷却器12における作動流体の液面が機器近接部から離れている場合、電池冷却器12の内部に存する液相の作動流体の蒸発が抑制されてしまう。
 このため、本実施形態では、流体循環回路10に封入される作動流体の充填量が、組電池BPの冷却時において、電池冷却器12の内部が液相の作動流体で満たされる量となっている。
 本実施形態の液相の作動流体の液面は、少なくとも組電池BPの冷却を停止した際に、往路配管18の内部と復路配管16の内部の双方に形成される。具体的には、本実施形態の液相の作動流体の液面は、少なくとも組電池BPの冷却を停止した際に、電池冷却器12よりも上方側に位置する往路配管18の内部と復路配管16の内部の双方に形成される。図1では、往路配管18の内部の液相の作動流体の液面位置をLS1で示し、復路配管16の内部の液相の作動流体の液面位置をLS2で示している。
 電池冷却器12は、復路配管16の下方側の端部が接続されるガス出口部121、および往路配管18の下方側の端部が接続される液入口部122を有している。本実施形態の電池冷却器12には、ガス出口部121および液入口部122が互いに対向する側面部に設けられている。また、本実施形態の電池冷却器12は、ガス出口部121および液入口部122が、鉛直方向DRvにおいて同様の高さとなる位置に設けられている。
 電池冷却器12は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、電池冷却器12は、金属以外の材料によって構成することも可能であるが、少なくとも伝熱部を構成する機器近接部を熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
 凝縮器14は、電池冷却器12の内部で蒸発した気相の作動流体を放熱させることで凝縮させる放熱部として機能する熱交換器である。凝縮器14は、送風ファンBFから送風された送風空気と気相の作動流体とを熱交換させて、気相の作動流体を凝縮させる空冷式の熱交換器で構成されている。凝縮器14は、その内部で凝縮した液相の作動流体が自重によって電池冷却器12に移動するように、鉛直方向DRvにおいて電池冷却器12よりも上方側に配置されている。
 凝縮器14は、復路配管16の上方側の端部が接続されるガス入口部141、および往路配管18の上方側の端部が接続される液出口部142を有している。本実施形態の凝縮器14では、ガス入口部141および液出口部142が鉛直方向DRvにおいて互いに対向する部位に設けられている。
 また、本実施形態の凝縮器14は、鉛直方向DRvにおいてガス入口部141が液出口部142よりも上方側に位置するように設けられている。具体的には、本実施形態の凝縮器14は、ガス入口部141が凝縮器14における上端部に設けられ、液出口部142が凝縮器14における下端部に設けられている。
 凝縮器14は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、凝縮器14は、金属以外の材料を含んで構成されていてもよいが、少なくとも空気と熱交換する部位については、熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
 送風ファンBFは、車室内の空気または車室外の空気を凝縮器14に向けて吹き出す装置である。送風ファンBFは、凝縮器14の内部に存する作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部として機能する。送風ファンBFは、通電によって作動する電動ファンで構成されている。送風ファンBFは、制御装置100に接続され、制御装置100からの制御信号に基づいて送風能力が制御される。
 復路配管16は、電池冷却器12にて蒸発した気相の作動流体を凝縮器14に導く復路部である。復路配管16は、下方側の端部が電池冷却器12のガス出口部121に接続され、上方側の端部が凝縮器14のガス入口部141に接続されている。本実施形態の復路配管16は、その内部に作動流体が流通する復路流通路162が形成された配管で構成されている。なお、図面に示す復路配管16は、あくまでも一例である。復路配管16は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
 往路配管18は、凝縮器14にて凝縮した液相の作動流体を電池冷却器12に導く往路部である。往路配管18は、下方側の端部が電池冷却器12の液入口部122に接続され、上方側の端部が凝縮器14の液出口部142に接続されている。本実施形態の往路配管18は、その内部に作動流体が流通する往路流通路182が形成された配管で構成されている。なお、図面に示す往路配管18は、あくまでも一例である。往路配管18は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
 このように構成されるサーモサイフォン方式の機器温調装置1では、凝縮器14側に存する作動流体の温度が組電池BPの電池温度Tbよりも低くなると、電池冷却器12にて液相の作動流体が蒸発し始める。この際、電池冷却器12における液相の作動流体の蒸発潜熱によって組電池BPが冷却される。
 また、電池冷却器12の内部で蒸発した作動流体は、ガス化して復路配管16の復路流通路162を介して凝縮器14に流入する。凝縮器14に流入した気相の作動流体は、凝縮器14にて冷却されることで液化して往路配管18の往路流通路182を介して再び電池冷却器12に流入する。
 このように、機器温調装置1では、コンプレッサ等の駆動装置を必要とせずに、作動流体が、電池冷却器12、復路配管16、凝縮器14、往路配管18の順に流体循環回路10を自然循環することで、組電池BPの継続的な冷却を実施可能な構成となっている。
 機器温調装置1における作動流体の理想的な循環状態では、往路流通路182の液面高さh1が復路流通路162の液面高さh2よりも大きく、各液面高さの差であるヘッド差Δhが拡大した状態となる。
 ところで、車両の起動時等のように、組電池BPの温度が急速に上昇するシーンでは、組電池BPと電池冷却器12の内部の作動流体との温度差が拡大し、電池冷却器12の内部において突発的に作動流体の激しい沸騰(いわゆる、突沸)が生じ易くなる。
 電池冷却器12にて突沸が生ずると、電池冷却器12の内部で蒸発した気泡が復路流通路162だけでなく、往路流通路182に流入してしまうことがある。すなわち、電池冷却器12にて突沸が生ずると、電池冷却器12の内部で蒸発した気泡が往路流通路182に逆流してしまうことがある。
 このような気泡の逆流が生ずると、往路流通路182を介して凝縮器14から電池冷却器12へ向かう液相の作動流体の流れが阻害されることで、電池冷却器12、復路配管16、凝縮器14、往路配管18の順に流れる正規な作動流体の循環量が減少してしまう。流体循環回路10における正規な作動流体の循環量の減少は、電池冷却器12における組電池BPの冷却性能低下や、作動流体が正規の循環となるまでにかかる時間が長時間となってしまう要因となることから好ましくない。
 また、電池冷却器12にて突沸が生ずると、電池冷却器12の内部の液相の作動流体の一部が、復路流通路162に吹き上がることがある。復路流通路162に吹き上がった液相の作動流体は、その自重によって復路流通路162を下降する。すなわち、電池冷却器12にて突沸が生ずると、液相の作動流体が復路流通路162において逆流してしまうことがある。
 このような液相の作動流体の逆流が生ずると、復路流通路162を介して電池冷却器12から凝縮器14へ向かう気相の作動流体の流れが阻害されることで、流体循環回路10における正規な作動流体の循環量が減少してしまう。流体循環回路10における正規な作動流体の循環量の減少は、電池冷却器12における組電池BPの冷却性能低下や、作動流体が正規の循環となるまでにかかる時間が長時間となってしまう要因となることから好ましくない。
 ここで、図4は、本実施形態の機器温調装置1の比較例となる温調装置CEを示す模式図である。比較例の温調装置CEは、後述する循環促進部20が設けられていない点が本実施形態の機器温調装置1と相違している。なお、説明の便宜上、図4では、比較例の温調装置CEにおける本実施形態の機器温調装置1と同様の構成について同一の参照符号を付している。
 比較例の温調装置CEでは、電池冷却器12にて突沸が生ずると、図4の矢印Rfに示すように、電池冷却器12から復路流通路162に液相の作動流体が吹き上がることで復路配管16の内部の液相の作動流体の液面位置LS2が上昇する。これにより、往路配管18の内部の液相の作動流体の液面位置LS1が相対的に下降することで、往路配管18の液面高さh1と復路配管16の液面高さh2とのヘッド差Δh(=h1-h2)が小さくなってしまう。
 流体循環回路10では、ヘッド差Δhが大きくなるにつれて作動流体の循環量が増加し、ヘッド差Δhが小さくなるにつれて作動流体の循環量が減少する。電池冷却器12における組電池BPの冷却能力は、作動流体の循環量が増加するにつれて向上する。このため、流体循環回路10では、往路配管18および復路配管16におけるヘッド差Δhが大きいことが望ましい。
 前述したように、比較例の温調装置CEでは、電池冷却器12にて突沸が生ずると、ヘッド差Δhが小さくなることから、流体循環回路10における正規な作動流体の循環量が減少することになる。
 また、比較例の温調装置CEでは、往路流通路182が、気相の作動流体と液相の作動流体とが混合された気液二相状態となる。このため、比較例の温調装置CEの往路流通路182では、往路流通路182に液単相の作動流体が存在する理想状態に比べて、作動流体の密度が低くなる。これにより、比較例の温調装置CEでは、往路流通路182における液面高さh1が同じであっても、往路流通路182の理想状態に比べて、作動流体を循環させる駆動力が低下してしまう。
 このような課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討した。この結果、本発明者らは、電池冷却器12における作動流体の突沸に伴う不具合の発生を抑制可能な構成を案出した。
 図1、図3に示すように、機器温調装置1は、流体循環回路10における作動流体の循環を促進させる循環促進部20を備える。本実施形態の循環促進部20は、往路流通路182を流れる作動流体を冷却する冷却部22、および復路流通路162を流れる作動流体を加熱する加熱部24を含んで構成されている。つまり、本実施形態の循環促進部20は、往路流通路182を流れる作動流体の冷却および復路流通路162を流れる作動流体の加熱の双方を実施可能な構成となっている。
 冷却部22および加熱部24は、別部材で構成されている。すなわち、本実施形態の冷却部22および加熱部24は、それぞれの配置を自由に決定可能なように、互いに独立した機器で構成されている。
 冷却部22は、往路配管18の内部に存在する作動流体を冷却することが可能なように、往路配管18に近接する位置に配置されている。具体的には、冷却部22は、往路配管18に接触した状態で配置されている。本実施形態の冷却部22は、通電により冷熱を発生させるペルチェ素子を用いた電子クーラで構成されている。冷却部22への通電のオンオフは、制御装置100からの制御信号に応じて制御される。
 電池冷却器12にて作動流体の突沸が生じた際に、冷却部22で往路流通路182に流入した気泡を冷却して液化すれば、往路流通路182の液面高さを上げると共に、気相の作動流体の逆流に伴う作動流体の循環流量の減少を抑えることができる。
 加熱部24は、復路配管16の内部に存在する作動流体を加熱することが可能なように、復路配管16に近接する位置に配置されている。具体的には、加熱部24は、復路配管16に接触した状態で配置されている。本実施形態の加熱部24は、通電により温熱を発生させる電気ヒータで構成されている。加熱部24への通電のオンオフは、制御装置100からの制御信号に応じて制御される。
 電池冷却器12にて作動流体の突沸が生じた際に、復路流通路162に流入した液相の作動流体を加熱部24で加熱してガス化すれば、復路流通路162の液面高さを下げると共に、液相の作動流体の吹き上げに伴う作動流体の循環流量の減少を抑えることができる。
 本実施形態の加熱部24は、理想状態のヘッド差Δhに対応して、復路流通路162における冷却部22よりも下方に位置する部位に近接して配置されている。具体的には、本実施形態の循環促進部20は、加熱部24が理想状態における復路流通路162の液面高さに対応する部位に近接配置され、冷却部22が理想状態における往路流通路182の液面高さに対応する部位に近接配置されている。
 続いて、機器温調装置1の電子制御部を構成する制御装置100について図1を参照して説明する。図1に示す制御装置100は、プロセッサ、記憶部(例えば、ROM、RAM)を含むマイクロコンピュータと、その周辺回路から構成されている。なお、制御装置100の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。
 制御装置100は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、処理を行う。制御装置100は、出力側に接続された送風ファンBF、循環促進部20の冷却部22および加熱部24等の各種機器の作動を制御する。
 制御装置100は、その入力側に電池温度検出部101および凝縮器温度検出部102を含む各種センサ群が接続されている。
 電池温度検出部101は、組電池BPの電池温度Tbを検出する温度センサで構成されている。なお、電池温度検出部101は、複数の温度センサで構成されていてもよい。この場合、電池温度検出部101は、例えば、複数の温度センサの検出値の平均値を制御装置100に出力する構成となっていてもよい。
 凝縮器温度検出部102は、凝縮器14の内部に存する作動流体の温度を検出する温度センサで構成されている。凝縮器温度検出部102は、凝縮器14の内部に存する作動流体の温度を直接的に検出する構成に限らず、例えば、凝縮器14の表面温度を凝縮器14の内部に存する作動流体の温度として検出するように構成されていてもよい。
 ここで、本実施形態の制御装置100は、その出力側に接続された各種制御機器を制御するハードウェアおよびソフトウェアで構成される複数の制御部を集約した装置である。本実施形態の制御装置100には、循環促進部20の作動を制御する循環制御部100a等が集約されている。
 次に、本実施形態の機器温調装置1の作動について、図5のフローチャートを参照して説明する。図5に示す制御処理は、車両の走行中に制御装置100によって所定の周期で実行される。勿論、機器温調装置1は、図5に示す制御処理が、駐車中に制御装置100に実行される構成となっていてもよい。なお、図5に示す各制御ステップは、制御装置100が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。
 図5に示すように、制御装置100は、まず、ステップS10にて、各種センサ信号を読み込む。具体的には、ステップS10の処理では、電池温度検出部101で検出された組電池BPの電池温度Tb、および凝縮器温度検出部102で検出された凝縮器14の内部に存する作動流体の温度を読み込む。
 続いて、制御装置100は、ステップS12にて、組電池BPの冷却が必要であるか否かを判定する。具体的には、ステップS12の処理では、組電池BPの温度が予め設定された組電池BPの基準温度よりも高い際に、組電池BPの冷却が必要であると判定する。すなわち、制御装置100は、ステップS12にて、組電池BPの電池温度Tbが予め設定された組電池BPの基準温度よりも高いか否かを判定する。なお、基準温度は、例えば、組電池BPの電池温度Tbが組電池BPの劣化が生じ始める温度以下(例えば、35℃)に設定される。
 ステップS12にて組電池BPの冷却が必要と判定された場合、制御装置100は、ステップS14にて、送風ファンBFを作動させて凝縮器14の放熱を開始する。また、制御装置100は、ステップS16にて、冷却部22に通電して往路流通路182を流れる作動流体の冷却を開始すると共に、ステップS18にて、加熱部24に通電して復路流通路162を流れる作動流体の加熱を開始する。
 これにより、電池冷却器12にて蒸発した気相の作動流体は、電池冷却器12のガス出口部121から復路流通路162に流出し、図6の矢印Fcgで示すように、復路流通路162を介して凝縮器14へ移動する。
 この際、電池冷却器12における突沸によって、電池冷却器12の内部の液相の作動流体の一部が復路流通路162に吹き上がることがあるが、復路流通路162に吹き上がった液相の作動流体は、加熱部24にて加熱されることでガス化する。これにより、復路流通路162では、液面高さh2が下がると共に、気相の作動流体の上昇が促進される。
 復路流通路162を介して凝縮器14に流入した気相の作動流体は、送風ファンBFからの送風空気に放熱することで冷却されて液化する。凝縮器14の内部では、気相の作動流体の液化によって作動流体の比重が増大する。凝縮器14の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器14の液出口部142に向かって下降する。
 凝縮器14で凝縮した液相の作動流体は、凝縮器14の液出口部142から往路配管18に流出し、図6の矢印Fclで示すように、往路流通路182を介して電池冷却器12へ移動する。
 この際、電池冷却器12における突沸によって生じた気泡の一部が、往路流通路182に逆流することがあるが、往路流通路182に逆流した気泡は、冷却部22にて冷却されることで液化する。これにより、往路流通路182では、液面高さh1が上がると共に、液相の作動流体の下降が促進される。
 このように、本実施形態の機器温調装置1は、組電池BPを冷却する際に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら電池冷却器12と凝縮器14との間を循環し、電池冷却器12から凝縮器14に熱が輸送されることで組電池BPが冷却される。
 特に、本実施形態の機器温調装置1では、組電池BPの冷却時に、循環促進部20によって、往路配管18および復路配管16におけるヘッド差Δhが充分に確保されると共に、流体循環回路10における正規な作動流体の循環が促進される構成となっている。
 図5に戻り、ステップS12にて組電池BPの冷却が不要と判定された場合、制御装置100は、ステップS20にて、送風ファンBFの作動を停止させて凝縮器14の放熱を停止する。また、制御装置100は、ステップS22にて、冷却部22への通電を遮断して往路流通路182を流れる作動流体の冷却を停止すると共に、ステップS24にて、加熱部24への通電を遮断して復路流通路162を流れる作動流体の加熱を停止する。
 以上説明した本実施形態の機器温調装置1は、流体循環回路10における作動流体の循環を促進させる循環促進部20として、往路流通路182を流れる作動流体を冷却する冷却部22および復路流通路162を流れる作動流体を加熱する加熱部24を備える。
 冷却部22によって往路流通路182を流れる作動流体を冷却すると、電池冷却器12における作動流体の突沸によって往路流通路182に逆流した気相の作動流体を凝縮(すなわち、液化)させることができる。これにより、往路流通路182における気相の作動流体の逆流を抑えると共に、往路流通路182における液面の高さを高くすることができるので、流体循環回路10における正規な作動流体の循環流量を増加させることができる。
 また、加熱部24によって復路流通路162を流れる作動流体を加熱すると、電池冷却器12における作動流体の突沸によって復路流通路162に吹き上がった液相の作動流体を蒸発(すなわち、気化)させることができる。これにより、復路流通路162における液面の高さを低くすると共に、復路流通路162における気相の作動流体の上昇を促進させることができるので、流体循環回路10における正規な作動流体の循環流量を増加させることができる。
 このように、往路流通路182を流れる作動流体の冷却および復路流通路162を流れる作動流体の加熱を行う構成とすれば、流体循環回路10における作動流体の循環を充分に促進させることができる。
 従って、本実施形態の機器温調装置1では、電池冷却器12における作動流体の突沸に伴う組電池BPの冷却性能の低下や、流体循環回路10における正規な作動流体の循環量の減少といった不具合の発生を抑制することができる。
 また、本実施形態の機器温調装置1は、循環促進部20を構成する冷却部22および加熱部24が別部材で構成されると共に、冷却部22が往路配管18に近接配置され、加熱部24が復路配管16に近接配置されている。特に、加熱部24は、復路配管16における冷却部22よりも下方に位置する部位に近接配置されている。
 これによると、往路流通路182における液面と復路流通路に162おける液面とのヘッド差を確保し易くなるので、流体循環回路10における作動流体の正規な循環を短時間で実現することが可能となる。
 (第1実施形態の変形例)
 以下、第1実施形態の機器温調装置1の第1~第4変形例について、図7~図10を参照して説明する。なお、本変形例で説明する内容は、特に支障が生じない範囲であれば、後述する第2、第3実施形態の機器温調装置1にも適用可能である。
 (第1変形例)
 上述の第1実施形態では、冷却部22として、通電により冷熱を発生させるペルチェ素子を用いた電子クーラを例示したが、これに限定されない。
 冷却部22は、例えば、図7に示すように、圧縮機41、放熱器42、膨張弁43、蒸発器44を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル40のうち、蒸発器44を流れる冷媒と熱交換する熱交換器で構成されていてもよい。なお、冷却部22は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル40に限らず、作動流体よりも低温の冷媒が流通する冷媒回路の冷熱によって、作動流体を冷却する構成となっていてもよい。
 (第2変形例)
 上述の第1実施形態では、加熱部24として、通電により温熱を発生させる電気ヒータを例示したが、これに限定されない。
 加熱部24は、組電池BP以外の発熱機器の廃熱を熱源として、作動流体を加熱する構成されていてもよい。例えば、図8に示すように、冷却回路50によって組電池BP以外の発熱機器であるシステムメインリレーSMRが冷却される構成となっている場合、加熱部24は、冷却回路50の放熱器52を流れる熱媒体と熱交換する熱交換器で構成してもよい。
 このように、システムメインリレーSMR等の発熱機器の廃熱を熱源として、復路流通路162を流れる作動流体を加熱する構成とすれば、作動流体の循環の促進に伴うエネルギ消費を抑えることができる。
 なお、図8では、吸熱器51、熱媒体を外部に放熱させる放熱器52、回路内で熱媒体を循環させるポンプ53を備える冷却回路50を図示しているが、冷却回路50の構成は、図示された構成に限らず、他の形式によって構成されていてもよい。
 また、図8では、発熱機器として、システムメインリレーSMRを例示したが、発熱機器は、システムメインリレーSMRに限らず、インバータ等の電力変換装置PCEとなっていてもよい。
 (第3変形例)
 上述の第1実施形態の如く、循環促進部20として、往路流通路182を流れる作動流体の冷却および復路流通路162を流れる作動流体の加熱の双方を実施可能な構成を採用することが望ましいが、これに限定されない。
 循環促進部20は、例えば、図9に示すように、往路流通路182を流れる作動流体を冷却する冷却部22を備え、復路流通路162を流れる作動流体を加熱する加熱部24が省略された構成となっていてもよい。
 これによっても、電池冷却器12における作動流体の突沸によって往路流通路182に逆流した気相の作動流体を凝縮(すなわち、液化)させることができる。本変形例の機器温調装置1では、往路流通路182における気相の作動流体の逆流を抑えると共に、往路流通路182における液面の高さを高くすることができるので、電池冷却器12における組電池BPの冷却性能の低下を抑制することができる。
 (第4変形例)
 上述の第1実施形態の如く、循環促進部20として、往路流通路182を流れる作動流体の冷却および復路流通路162を流れる作動流体の加熱の双方を実施可能な構成を採用することが望ましいが、これに限定されない。
 循環促進部20は、例えば、図10に示すように、復路流通路162を流れる作動流体を加熱する加熱部24を備え、往路流通路182を流れる作動流体を冷却する冷却部22が省略された構成となっていてもよい。
 これによっても、電池冷却器12における作動流体の突沸によって復路流通路162に吹き上がった液相の作動流体を蒸発(すなわち、気化)させることができる。本変形例の機器温調装置1では、復路流通路162における液面の高さを低くすると共に、復路流通路162における気相の作動流体の上昇を促進させることができるので、流体循環回路10における作動流体の正規な循環を短時間で実現することができる。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について、図11を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置1は、第1実施形態で説明したものと構成機器は同じであり、制御装置100が実行する制御処理の内容が第1実施形態と相違している。以下、本実施形態の制御装置100が実行する制御処理の流れを図11のフローチャートを参照して説明する。
 図11に示す制御処理は、車両の走行中に制御装置100によって所定の周期で実行される。勿論、機器温調装置1は、図11に示す制御処理が、駐車中に制御装置100に実行される構成となっていてもよい。なお、図11に示す各制御ステップは、制御装置100が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。また、図11に示す制御ステップのうち、ステップS10~ステップS24の処理については、図5のステップS10~ステップS24の処理と同様であるため、その説明を簡略化する。
 図11に示すように、制御装置100は、まず、ステップS10にて、各種センサ信号を読み込む。そして、制御装置100は、ステップS12にて、組電池BPの冷却が必要であるか否かを判定する。
 ステップS12にて組電池BPの冷却が必要と判定された場合、制御装置100は、ステップS14にて、送風ファンBFを作動させて凝縮器14の放熱を開始する。そして、制御装置100は、ステップS26にて、流体循環回路10における作動流体の循環流量が所定流量以下となる循環量不足条件が成立したか否かを判定する。
 ここで、機器温調装置1では、組電池BPの冷却の開始初期(すなわち、機器温調装置1の起動時)に、流体循環回路10における作動流体の循環流量が所定流量以下となり易い。
 このため、本実施形態では、循環量不足条件を、機器温調装置1の起動時からの経過時間が、所定の時間(例えば、1分~2分)以内である場合に成立する条件としている。より具体的には、本実施形態では、循環量不足条件を、ステップS12にて組電池BPの冷却が必要と判定されてからの経過時間が、所定の時間(例えば、1分~2分)以内である場合に成立する条件としている。
 ステップS26にて循環量不足条件が成立したと判定された場合、制御装置100は、ステップS16にて往路流通路182を流れる作動流体の冷却を開始すると共に、ステップS18にて復路流通路162を流れる作動流体の加熱を開始する。
 一方、ステップS12にて組電池BPの冷却が不要と判定された場合、ステップS20にて、送風ファンBFの作動を停止させて凝縮器14の放熱を停止する。そして、制御装置100は、ステップS22にて、冷却部22への通電を遮断して往路流通路182を流れる作動流体の冷却を停止すると共に、ステップS24にて、加熱部24への通電を遮断して復路流通路162を流れる作動流体の加熱を停止する。
 また、ステップS26にて循環量不足条件が不成立と判定された場合、制御装置100は、ステップS16にて往路流通路182を流れる作動流体の冷却を停止すると共に、ステップS18にて復路流通路162を流れる作動流体の加熱を停止する。
 その他の構成および作動は、第1実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置1では、第1実施形態と同様の構成から奏される作用効果を第1実施形態の機器温調装置1と同様に得ることができる。
 本実施形態の機器温調装置1では、循環量不足条件が成立した際に流体循環回路10を流れる作動流体が促進されるように循環促進部20が制御される構成となっている。また、本実施形態の機器温調装置1は、循環量不足条件が不成立となる際に流体循環回路10を流れる作動流体の促進が停止されるように循環促進部20が制御される構成となっている。
 このように、流体循環回路10における作動流体の循環流量が不足する際に、循環促進部20によって作動流体の循環を促進させる構成とすれば、作動流体の循環の促進に伴うエネルギ消費を抑えることができる。
 ここで、本実施形態では、循環量不足条件として、機器温調装置1の起動時からの経過時間が所定の時間以内である場合に成立する条件を例示したが、これに限らず、以下の条件とすることもできる。
 例えば、流体循環回路10に作動流体の循環量を計測する流量センサが設けられている場合、循環量不足条件は、流量センサで検出した作動流体の循環量が所定流量以下となる際に成立する条件としてもよい。
 また、流体循環回路10における作動流体の循環量は、組電池BPの電池温度Tbが高温となり、電池冷却器12の内部における突沸が生じた際に減少する傾向がある。このため、循環量不足条件は、組電池BPの電池温度Tbが所定温度以上となる際に成立する条件としてもよい。
 さらに、流体循環回路10における作動流体の循環量が少ないと、組電池BPの電池温度Tbの低下度合が小さくなる。このため、循環量不足条件は、組電池BPの電池温度Tbの低下度合が所定値以下となる際に成立する条件としてもよい。
 さらにまた、流体循環回路10における作動流体の循環量が少ないと、電池冷却器12のガス出口部121の温度と液入口部122の温度との温度差が小さくなることがある。このため、循環量不足条件は、電池冷却器12のガス出口部121の温度と液入口部122の温度との温度差が所定温度差以下となる際に成立する条件としてもよい。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について、図12および図13を参照して説明する。本実施形態では、循環促進部20の冷却部および加熱部を、吸熱する部位および放熱する部位を有する吸放熱機器26で構成している点が第1実施形態と相違している。
 図12および図13に示すように、本実施形態の機器温調装置1は、復路配管16および往路配管18の一部が、所定の隙間をあけて隣接配置されている。そして、本実施形態の機器温調装置1は、復路配管16と往路配管18とが隣接する部位の間に、循環促進部20を構成する吸放熱機器26が配置されている。
 本実施形態の吸放熱機器26は、通電により吸熱する部位261aと放熱する部位261bを有するペルチェ素子261を含んで構成されている。吸放熱機器26は、吸熱する部位261aが復路配管16と面すると共に、放熱する部位261bが復路配管16と面するように配置されている。本実施形態では、吸放熱機器26における吸熱する部位261aが循環促進部20の冷却部を構成し、放熱する部位261bが循環促進部20の加熱部を構成している。吸放熱機器26への通電のオンオフは、制御装置100からの制御信号に応じて制御される。
 本実施形態の制御装置100は、組電池BPの冷却が必要な際に、流体循環回路10における作動流体の循環を促進させるために、吸放熱機器26への通電を開始する構成となっている。
 その他の構成は、第1実施形態の機器温調装置1と同様である。本実施形態の機器温調装置1は、第1実施形態の機器温調装置1と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
 特に、本実施形態では、循環促進部20の冷却部および加熱部を、吸熱する部位261aおよび放熱する部位261bを有する吸放熱機器26で構成している。これによれば、作動流体の循環の促進に伴う機器温調装置1の大型化を抑制することが可能となる。
 また、吸放熱機器26をペルチェ素子261で構成することで、往路流通路182を流れる作動流体から吸収した熱を利用して復路流通路162を流れる作動流体を加熱することができるため、効率よく作動流体の冷却および加熱を行うことが可能となる。
 ここで、本実施形態では、吸放熱機器26をペルチェ素子261で構成とする例を説明したが、これに限定されない。吸放熱機器26は、ペルチェ素子261以外の他の機器で構成されていてもよい。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
 上述の第1実施形態では、加熱部24が復路配管16に接触している例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置1は、加熱部24によって復路配管16内の作動流体を加熱可能な構成となっていれば、加熱部24が復路配管16に接触していなくてもよい。すなわち、機器温調装置1は、例えば、図14に示すように、加熱部24が復路配管16に対して微小な間隔をあけて配置されていてもよい。
 また、上述の第1実施形態では、加熱部24が復路配管16に接触し、冷却部22が往路配管18に接触している例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置1は、加熱部24によって復路配管16内の作動流体を加熱可能な構成となっていると共に、冷却部22によって往路配管18内の作動流体を冷却可能な構成となっていればよい。すなわち、機器温調装置1は、例えば、図15に示すように、加熱部24が復路配管16に対して微小な間隔をあけて配置されると共に、冷却部22が往路配管18に対して微小な間隔をあけて配置されていてもよい。なお、図示しないが、機器温調装置1は、加熱部24が復路配管16に接触し、冷却部22が往路配管18に対して微小な隙間をあけて配置された構成になっていてもよい。
 上述の各実施形態では、作動流体としてフロン系冷媒を採用する例について説明したが、これに限定されない。作動流体としては、例えば、プロパン、二酸化炭素等の他の流体が採用されていてもよい。
 上述の各実施形態では、電池冷却器12が組電池BPの底面部に対向する位置に配置される例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置1は、例えば、電池冷却器12が組電池BPの側面部に対向する位置に配置される構成となっていてもよい。
 上述の各実施形態では、電池冷却器12のガス出口部121および液入口部122を互いに対向する側面部に設ける例について説明したが、これに限定されない。ガス出口部121および液入口部122は、例えば、電池冷却器12の上面部に設けられていてもよい。
 また、電池冷却器12のガス出口部121および液入口部122は、互いに鉛直方向DRvにおける高さが異なっていてもよい。この場合、ガス出口部121が液入口部122よりも高い位置となる構成とすることが望ましい。
 上述の各実施形態では、送風ファンBFにて凝縮器12が冷却される例について説明したが、これに限定されない。凝縮器14は、例えば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにて生ずる冷熱によって冷却される構成や、ペルチェ素子等を利用した電子クーラによって冷却さされる構成となっていてもよい。
 上述の各実施形態では、機器温調装置1によって単一の組電池BPの温度を調整する例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置1は、複数の機器の温度を調整することが可能である。
 上述の各実施形態では、本開示の機器温調装置1を車両に搭載された組電池BPの電池温度Tbを調整する装置に適用する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、本開示の機器温調装置1の適用対象は、組電池BPに限らず、車両に搭載されたモータ、インバータ、充電器等の他の機器の温度を調整する装置に広く適用可能である。また、機器温調装置1は、車両に搭載された機器に限らず、基地局等で冷却が必要とされる機器にも適用可能である。
 上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
 上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
 (まとめ)
 上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、機器温調装置は、流体循環回路における作動流体の循環を促進させる循環促進部を備える。そして、循環促進部は、往路流通路を流れる作動流体の冷却および復路流通路を流れる作動流体の加熱の少なくとも一方を行うように構成されている。
 また、第2の観点によれば、機器温調装置は、循環促進部を制御する促進制御部を備える。促進制御部は、流体循環回路における作動流体の循環流量が所定流量以下となる循環量不足条件が成立した際に、流体循環回路を流れる作動流体の循環が促進されるように循環促進部を制御する。また、促進制御部は、循環量不足条件が不成立となる際に、流体循環回路を流れる作動流体の循環の促進が停止されるように循環促進部を制御する。
 このように、流体循環回路における作動流体の循環流量が不足する際に、作動流体の循環を促進させる構成とすれば、作動流体の循環の促進に伴うエネルギ消費を抑えることができる。
 また、第3の観点によれば、機器温調装置の循環促進部は、往路流通路を流れる作動流体を冷却する冷却部を含んで構成されている。これによると、吸熱部における作動流体の突沸によって往路流通路に逆流した気相の作動流体を凝縮(すなわち、液化)させることができる。これにより、往路流通路における気相の作動流体の逆流を抑えると共に、往路流通路における液面の高さを高くすることができるので、吸熱部における温調対象機器の冷却性能の低下を抑制することができる。
 また、第4の観点によれば、機器温調装置の循環促進部は、復路流通路を流れる作動流体を加熱する加熱部を含んで構成されている。これによると、吸熱部における作動流体の突沸によって復路流通路に吹き上がった液相の作動流体を蒸発(すなわち、気化)させることができる。これにより、復路流通路における液面の高さを低くすると共に、復路流通路における気相の作動流体の上昇を促進させることができるので、流体循環回路における作動流体の正規な循環を短時間で実現することができる。
 また、第5の観点によれば、機器温調装置の循環促進部は、往路流通路を流れる作動流体を冷却する冷却部と、復路流通路を流れる作動流体を加熱する加熱部と、を含んで構成されている。
 これによると、吸熱部における作動流体の突沸によって往路流通路に逆流した気相の作動流体を凝縮(すなわち、液化)させると共に、復路流通路に吹き上がった液相の作動流体を蒸発(すなわち、気化)させることができる。これにより、往路流通路における液面と復路流通路における液面とのヘッド差を充分に確保することができるので、流体循環回路における正規な作動流体の循環流量を増加させることができる。
 また、第6の観点によれば、機器温調装置は、冷却部が往路部に配置されている。そして、加熱部は、復路部における冷却部よりも下方に位置する部位に配置されている。
 このように、加熱部を復路部における冷却部よりも下方に位置する部位に配置することで、往路流通路における液面と復路流通路における液面とのヘッド差を確保し易くなるので、流体循環回路における作動流体の正規な循環を短時間で実現することができる。
 また、第7の観点によれば、機器温調装置は、加熱部が、温調対象機器以外の発熱機器の廃熱を熱源として作動流体を加熱する構成となっている。このように、発熱機器の廃熱を熱源として、復路流通路を流れる作動流体を加熱する構成とすれば、作動流体の循環の促進に伴うエネルギ消費を抑えることができる。
 また、第8の観点によれば、機器温調装置は、冷却部および加熱部が、吸熱する部位および放熱する部位を有する吸放熱機器で構成されている。このように、冷却部および加熱部を吸放熱機器で構成すれば、作動流体の循環の促進に伴う機器温調装置の大型化を抑制することが可能となる。
 また、第9の観点によれば、機器温調装置は、吸放熱機器が、ペルチェ素子を含んで構成されている。これによると、往路流通路を流れる作動流体から吸収した熱を利用して復路流通路を流れる作動流体を加熱することができるため、効率よく作動流体の冷却および加熱の行うことが可能となる。

Claims (9)

  1.  作動流体が循環し、前記作動流体が液相と気相との相変化によって温調対象機器(BP)の温度を調整する機器温調装置であって、
     前記温調対象機器から吸熱することで液相の前記作動流体を蒸発させる吸熱部(12)と、
     前記吸熱部よりも上方に配置され、気相の前記作動流体を放熱させることで凝縮させる放熱部(14)と、
     前記放熱部から前記吸熱部へ前記作動流体を導く往路流通路(182)が形成された往路部(18)と、
     前記吸熱部から前記放熱部へ前記作動流体を導く復路流通路(162)が形成された復路部(16)と、
     前記吸熱部、前記放熱部、前記往路部、および前記復路部を含んで構成される環状の流体循環回路(10)における前記作動流体の循環を促進させる循環促進部(20)と、を備え、
     前記循環促進部は、前記往路流通路を流れる前記作動流体の冷却および前記復路流通路を流れる前記作動流体の加熱の少なくとも一方を行うように構成されている機器温調装置。
  2.  前記循環促進部を制御する促進制御部(100a)を備え、
     前記促進制御部は、
     前記流体循環回路における前記作動流体の循環流量が所定流量以下となる循環量不足条件が成立した際に、前記流体循環回路を流れる前記作動流体の循環が促進されるように前記循環促進部を制御し、
     前記循環量不足条件が不成立となる際に、前記流体循環回路を流れる前記作動流体の循環の促進が停止されるように前記循環促進部を制御する請求項1に記載の機器温調装置。
  3.  前記循環促進部は、前記往路流通路を流れる前記作動流体を冷却する冷却部(22)を含んで構成されている請求項1または2に記載の機器温調装置。
  4.  前記循環促進部は、前記復路流通路を流れる前記作動流体を加熱する加熱部(24)を含んで構成されている請求項1または2に記載の機器温調装置。
  5.  前記循環促進部は、
     前記往路流通路を流れる前記作動流体を冷却する冷却部(22、261a)と、
     前記復路流通路を流れる前記作動流体を加熱する加熱部(24、261b)と、
     を含んで構成されている請求項1または2に記載の機器温調装置。
  6.  前記冷却部は、前記往路部に配置されており、
     前記加熱部は、前記復路部における前記冷却部よりも下方に位置する部位に配置されている請求項5に記載の機器温調装置。
  7.  前記加熱部は、前記温調対象機器以外の発熱機器の廃熱を熱源として、前記作動流体を加熱する構成となっている請求項4ないし6のいずれか1つに記載の機器温調装置。
  8.  前記冷却部および前記加熱部は、吸熱する部位(261a)および放熱する部位(261b)を有する吸放熱機器(26)で構成されている請求項5に記載の機器温調装置。
  9.  前記吸放熱機器は、ペルチェ素子(261)を含んで構成されている請求項8に記載の機器温調装置。
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