WO2020026894A1 - サーモサイフォン式温調装置およびその組付方法 - Google Patents

サーモサイフォン式温調装置およびその組付方法 Download PDF

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WO2020026894A1
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pipe
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working fluid
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康光 大見
義則　毅
功嗣 三浦
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株式会社デンソー
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    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine

Definitions

  • the present disclosure relates to a temperature control device using the principle of a thermosiphon and an assembling method thereof.
  • Patent Literature 1 describes a battery temperature control device using the principle of a thermosiphon.
  • This conventional battery temperature control device is a heat pipe that performs heat transfer by evaporating and condensing a heat medium, and has a loop-type thermocouple in which a flow path of a gas phase heat medium and a flow path of a liquid phase heat medium are separated. It has a siphon configuration.
  • This conventional battery temperature control device includes a temperature control unit, a heating member, a heat medium cooling unit, a gas phase flow path and a liquid phase flow path.
  • the temperature control unit is disposed at a position facing the side surface of the battery.
  • the heating member is attached to an outer surface of the temperature control unit, or is disposed in an internal space of the temperature control unit.
  • the heating member is disposed near a lower end of the temperature control unit.
  • the heating member is a member that generates heat by itself, such as an electric heater.
  • the heating member may be a heat transfer member that receives heat transmitted from the outside.
  • the heat medium cooling unit is arranged at a position away from the battery and the temperature control unit.
  • the gas phase flow path and the liquid phase flow path connect the temperature control unit and the heat medium cooling unit.
  • the temperature control section, the gas phase flow path, the heat medium cooling section and the liquid phase flow path are connected to each other to form a closed annular path.
  • the closed loop path formed by the temperature control section, the gas phase flow path, the heat medium cooling section, and the liquid phase flow path is hermetically sealed, evacuated, and then filled with the heat medium.
  • a battery temperature control device is formed.
  • a heat medium which becomes a gas at normal temperature and normal pressure such as carbon dioxide or fluorocarbons, is used.
  • the battery temperature control device is a heat pipe that performs heat transfer by evaporating and condensing a heat medium.
  • the present applicant has considered applying the above-mentioned conventional battery temperature control device to a vehicle.
  • the heating member and the heat medium cooling unit there are many restrictions on where to place the heating member and the heat medium cooling unit.
  • the heat medium cooling unit in order to mount the heat medium cooling unit on a vehicle, it is preferable to arrange the heat medium cooling unit in a place where the air temperature is low and the traveling wind is easy to hit, such as the front of the vehicle, and cool the heating medium with the traveling wind.
  • thermosiphon When the heating member and the heat medium cooling unit are separated from each other, it is difficult to assemble the thermosiphon beforehand and then mount it on the vehicle. Therefore, it is necessary to assemble the piping of the thermosiphon, the heating member, and the heat medium cooling unit in accordance with the assembling order of the vehicle, and then to evacuate and charge the refrigerant.
  • a series of these operations involves many steps, which causes productivity deterioration.
  • leakage of refrigerant from the pipe connection may be a concern, and during maintenance, disassembly work opposite to that at the time of assembly is required and reassembly work is also required, so that maintenance costs are increased due to an increase in man-hours. .
  • thermosiphon-type temperature control device including a working fluid pipe in which a working fluid is sealed.
  • thermosyphon-type temperature controller includes a tubular heat source fluid pipe through which a heat source fluid flows, a tubular working fluid pipe in which a phase-change working fluid is sealed, and a fixing member.
  • the working fluid pipe conducts heat between the working fluid and the heat source fluid, and the phase change portion in which the working fluid undergoes a phase change, and the heat transfer is performed between the working fluid and the temperature control target,
  • the working fluid has a temperature adjustment unit that performs a phase change opposite to the phase change in the phase change unit.
  • the fixing member removably fixes the phase change portion to the heat source fluid pipe.
  • the working fluid pipe is assembled to the temperature control target in a state where the working fluid is previously sealed in the working fluid pipe, and then the working fluid pipe is connected. An assembly procedure of fixing to the heat source fluid pipe becomes possible.
  • thermosiphon-type temperature control device including a tubular member in which a working fluid is sealed, assembly can be facilitated.
  • fix means that the material is detachably fixed without destroying the material.
  • fixing using elastic force fixing by fastening, It means to fix in a fixed manner. Therefore, fixing metallurgically, such as welding or brazing, or chemically fixing, such as bonding, does not correspond to “fixing detachably”.
  • thermosiphon-type temperature controller In the method for assembling a thermosiphon-type temperature controller according to an aspect of the present disclosure, a step of enclosing and filling a working fluid pipe with a working fluid, and a step of assembling the working fluid pipe filled with the working fluid with a temperature control target. Fixing the working fluid pipe assembled to the temperature control target object to the tubular heat source fluid pipe through which the heat source fluid flows by a fixing member in a detachable manner.
  • the working fluid pipe is assembled to the temperature control target in a state where the working fluid is previously sealed in the working fluid pipe, and then the working fluid pipe is fixed to the heat source fluid pipe, so that the thermosiphon-type temperature control device is assembled. Can be facilitated.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1. It is sectional drawing which shows the 1st modification of arrangement
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 1.
  • thermosiphon type temperature control device in a 2nd embodiment. It is a perspective view of a thermosiphon type temperature control device in a 3rd embodiment. It is a perspective view of a thermosiphon type temperature control device in a 4th embodiment. It is a perspective view of a thermosiphon type temperature control device in a 5th embodiment.
  • thermosiphon type temperature control device in a 6th embodiment. It is sectional drawing which shows the arrangement
  • FIG. 26 is a view as viewed in the direction of the arrow XXVI in FIG. 25. It is a top view showing one set of refrigerant piping and an assembled battery in a 1st example of a 10th embodiment.
  • FIG. 28 is a view on arrow XXVIII of FIG. 27. It is the XXIX arrow line view of FIG.
  • FIG. 27 is a sectional view taken along the line XXX-XXX of FIG. 26.
  • FIG. 32 is a view as viewed from the arrow XXXII in FIG. 31.
  • FIG. 33 is a view as viewed from the direction of the arrow XXXIII in FIG. 31. It is a top view showing one set of refrigerant piping and a battery pack in a 3rd example of a 10th embodiment.
  • FIG. 35 is a view as viewed from the direction of the arrow XXXV in FIG. 34.
  • FIG. 35 is a view as viewed from the direction of the arrow XXXVI of FIG. 34.
  • FIG. 37 is a sectional view taken along the line XXXVII-XXXVII of FIG. 36. It is a sectional view showing a modification of the 3rd example of a 10th embodiment.
  • thermosiphon type temperature control device in the 1st example of an 11th embodiment. It is sectional drawing in the 1st Example of 11th Embodiment which shows the fixing structure of the condensation part and the drain drainage pipe. It is sectional drawing which shows the 1st modification of the fixing structure of the condensation part and the drain drainage pipe in the 1st Example of 11th Embodiment. It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the fixing structure of the condensation part and the drainage drain pipe in the 1st Example of 11th Embodiment. It is a perspective view showing the fixed structure of the condensation part and the drainage drain pipe in the 2nd example of an 11th embodiment. It is a schematic diagram of a thermosiphon-type temperature control device in a twelfth embodiment.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 shown in FIG. 1 is a vehicle battery temperature controller that adjusts the temperature of the battery pack 2 of the vehicle.
  • arrows indicating up, down, front and back indicate respective directions of up, down, front and rear of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a state in which the vertical direction of the vehicle is parallel to the direction of gravity.
  • the vehicle is a hybrid vehicle.
  • a hybrid vehicle is a vehicle that obtains driving power for traveling from an engine (in other words, an internal combustion engine) and an electric motor for traveling.
  • the assembled battery 2 (in other words, a secondary battery) is a power storage device that stores electric energy.
  • An electric vehicle such as a hybrid vehicle supplies electric energy stored in the battery pack 2 to a traveling motor via an inverter or the like.
  • the battery pack 2 of the present embodiment is a lithium ion battery.
  • the battery pack 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by stacking a plurality of battery cells and electrically connecting these battery cells in series or in parallel.
  • the temperature of the battery pack 2 can be controlled by the thermosiphon-type temperature control device 10. Therefore, the temperature control target in the thermosiphon-type temperature control device 10 of the present embodiment is the battery pack 2.
  • the thermosiphon-type temperature controller 10 includes a refrigerant pipe 11.
  • the refrigerant pipe 11 is filled with a refrigerant.
  • the amount of the refrigerant sealed in the refrigerant pipe 11 is determined so that the refrigerant pipe 11 has a liquid level of the refrigerant.
  • FIG. 1 schematically shows the position of the liquid level LS0 of the refrigerant when not operating.
  • the refrigerant pipe 11 is a working fluid pipe through which a refrigerant as a working fluid circulates.
  • a chlorofluorocarbon-based refrigerant such as HFO-1234yf or HFC-134a is used as the refrigerant.
  • the refrigerant is a working fluid for cooling the battery.
  • the refrigerant pipe 11 is a heat pipe that performs heat transfer by evaporation and condensation of the refrigerant.
  • the refrigerant pipe 11 is a non-circular tubular member whose both ends are not joined to each other, and both ends thereof are air-tightly and liquid-tightly sealed.
  • the refrigerant pipe 11 has a plurality of bent portions.
  • the refrigerant pipe 11 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the refrigerant pipe 11 is a single-tube thermosiphon in which a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flow in opposition.
  • the refrigerant pipe 11 is a pipe section having an evaporating section 12, a condensing section 13, and a temperature adjusting section 14.
  • the evaporator 12 is provided at one end of the refrigerant pipe 11.
  • the evaporating section 12 is located below the liquid level LS0 of the refrigerant when not operating.
  • the evaporator 12 extends linearly.
  • the condenser 13 is provided at the other end of the refrigerant pipe 11.
  • the condenser 13 is located above the liquid level LS0 of the refrigerant when not operating.
  • the condenser 13 extends linearly.
  • the temperature adjusting section 14 is provided between the evaporating section 12 and the condensing section 13.
  • the evaporating section 12 and the condensing section 13 of the refrigerant pipe 11 are along one side surface of the battery pack 2 having a rectangular parallelepiped shape.
  • the condenser 13 is located above the evaporator 12.
  • the temperature adjusting unit 14 is bent at a right angle to the evaporating unit 12 and the condensing unit 13 and is along another one side surface of the battery pack 2.
  • the temperature adjustment unit 14 is in heat conductive contact with another side surface of the battery pack 2.
  • the temperature adjustment unit 14 may be in thermal contact with the battery pack 2 via a heat conductive member (not shown).
  • the temperature adjustment unit 14 is bent by approximately 180 degrees so as to make one U-turn.
  • the temperature adjusting unit 14 adjusts the temperature of the battery pack 2 by heat conduction between the refrigerant and the battery pack 2. That is, when the battery pack 2 is cooled, heat is transferred from the battery pack 2 to the refrigerant. When the assembled battery 2 is heated, heat is transferred from the refrigerant to the assembled battery 2.
  • the evaporator 12 is a heat absorber that absorbs heat from the evaporation heat source and evaporates the refrigerant.
  • the evaporation heat source is a fluid flowing through the evaporation heat source pipe 20.
  • the evaporation heat source is a fluid whose temperature is higher than the saturation temperature of the refrigerant in the refrigerant pipe 11.
  • the evaporation heat source is, for example, oil or a refrigerant gas of a refrigeration cycle for air conditioning.
  • the evaporation heat source pipe 20 is a tubular heat source fluid pipe through which a heat source fluid flows.
  • the evaporator 12 is a phase change unit that conducts heat between the refrigerant and the evaporation heat source to cause the refrigerant to change its phase from a liquid phase to a gas phase.
  • the evaporating section 12 is in contact with the evaporating heat source pipe 20 so as to be able to conduct heat.
  • the evaporating heat source pipe 20 has a concave shape corresponding to the pipe shape of the evaporating section 12.
  • the evaporator 12 is in uneven contact with the evaporative heat source pipe 20.
  • the evaporating section 12 is detachably fixed to the evaporating heat source pipe 20 by the elastic force of the clip 22.
  • the clip 22 is a fixing member that removably fixes the evaporating unit 12 to the evaporating heat source pipe 20.
  • the clip 22 is formed of a metal material having elasticity into a C-shaped plate shape.
  • the evaporating unit 12 may be detachably fastened and fixed to the evaporating heat source pipe 20 by bolts and nuts instead of the clip 22.
  • fix means that the material is detachably fixed without destroying the material.
  • fixing using elastic force fixing by fastening, It means to fix in a fixed manner. Therefore, fixing metallurgically, such as welding or brazing, or chemically fixing, such as bonding, does not correspond to “fixing detachably”.
  • the evaporation heat source pipe 20 is arranged below the evaporating section 12. Thereby, the liquid refrigerant in the evaporator 12 can be effectively evaporated.
  • the evaporation heat source pipe 20 only needs to be in thermal contact with a portion of the evaporator 12 that is located below the liquid level LS of the refrigerant during operation.
  • the evaporation heat source pipe 20 only needs to be in thermal contact with a portion located below the center position in the direction of gravity in the flow path cross section of the evaporator 12.
  • Thermal contact means that the two systems can exchange energy through the wall but the particles cannot move back and forth.
  • the evaporator 12 extends substantially horizontally.
  • the evaporating section 12 may be inclined so as to be positioned lower in the direction of gravity toward the one end of the refrigerant pipe 11.
  • the condensing unit 13 is a heat dissipating unit that dissipates heat to the condensing heat source to condense the refrigerant.
  • the condensation heat source is a fluid flowing through the condensation heat source pipe 21.
  • the condensation heat source is a fluid whose temperature is lower than the saturation temperature of the refrigerant in the refrigerant pipe 11.
  • the condensation heat source is, for example, an antifreeze (so-called LLC).
  • the condensing heat source pipe 21 is a tubular heat source fluid pipe through which a heat source fluid flows.
  • the condensing unit 13 is a phase change unit that conducts heat between the refrigerant and the condensation heat source to cause the refrigerant to change its phase from a gas phase to a liquid phase.
  • the condensing section 13 is in contact with the condensing heat source pipe 21 so as to be able to conduct heat. As shown in FIG. 2, a concave shape corresponding to the shape of the condenser 13 is formed in the condenser heat source pipe 21 in order to increase the contact area between the condenser 13 and the condenser heat source pipe 21.
  • the condensing section 13 is detachably fixed to the condensing heat source pipe 21 by the elastic force of the clip 22.
  • the clip 22 is a fixing member that removably fixes the condenser 13 to the condenser heat source pipe 21.
  • the clip 22 is formed of a metal material having elasticity into a C-shaped plate shape.
  • the condensing section 13 may be detachably fastened and fixed to the condensing heat source pipe 21 with bolts and nuts instead of fixing with the clip 22.
  • the condenser 13 extends substantially horizontally.
  • the condensing section 13 may be inclined such that it is located higher in the direction of gravity as it approaches the other end of the refrigerant pipe 11.
  • the condensing heat source pipe 21 is disposed above the condensing section 13. Thereby, the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively condensed.
  • the condensing heat source pipe 21 only needs to be in thermal contact with a portion of the condensing section 13 located above the liquid level LS of the refrigerant during operation.
  • the condensation heat source pipe 21 only needs to be in thermal contact with a portion located above the center position in the direction of gravity in the flow path cross section of the condensation section 13.
  • the gas refrigerant radiates heat to the condensing heat source in the condensing heat source pipe 21 to be cooled and condensed to become a liquid refrigerant.
  • the temperature of the temperature control unit 14 drops.
  • the phase change is opposite to the phase change in the condensation unit 13, so the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the assembled battery 2 is cooled by the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 absorbing heat from the assembled battery 2.
  • the gas refrigerant in the temperature control unit 14 radiates heat to the battery pack 2 to be cooled and condensed to become a liquid refrigerant. As shown by solid-line arrows b1 and b2, it flows down the temperature adjustment unit 14 and is supplied to the evaporation unit 12.
  • the refrigerant in the evaporating section 12 absorbs heat from the evaporating heat source in the evaporating heat source pipe 20, and the liquid refrigerant in the evaporating section 12 boils. Vaporize.
  • the phase change is opposite to the phase change in the evaporating unit 12, so the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the battery pack 2 is heated by radiating heat from the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 to the battery pack 2.
  • thermosiphon temperature controller 10 Next, the assembly process of the thermosiphon temperature controller 10 will be briefly described.
  • the refrigerant pipe 11 is detachable from the evaporation heat source pipe 20 and the condensation heat source pipe 21 with a clip 22. Therefore, an assembling procedure in which the refrigerant pipe 11 is filled and filled with the refrigerant in advance, the refrigerant pipe 11 is assembled to the assembled battery 2 in a sealed state, and then assembled and fixed to the evaporation heat source pipe 20 and the condensation heat source pipe 21 is performed. It becomes possible.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 Therefore, assembly of the refrigerant pipe 11 to a vehicle, evacuation, refrigerant charging work, leak inspection, and the like are facilitated. Further, maintenance work of the thermosiphon-type temperature controller 10 is also facilitated.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 of the present embodiment includes a clip 22 for detachably fixing the evaporating unit 12 and the condensing unit 13 to the evaporating heat source pipe 20 and the condensing heat source pipe 21.
  • the refrigerant pipe 11 is connected to the battery pack 2 in a state where the refrigerant is sealed in the refrigerant pipe 11 in advance. It is possible to perform an assembling procedure in which the refrigerant pipe 11 is fixed to the evaporation heat source pipe 20 and the condensation heat source pipe 21 after assembly.
  • thermosiphon type temperature control device including the tubular refrigerant pipe 11 in which the refrigerant is sealed, the assembly can be facilitated.
  • the condensation heat source pipe 21 is in thermal contact with a portion located above the center position in the direction of gravity in the flow path cross section of the condensation section 13.
  • the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively cooled and condensed by the heat source fluid.
  • the condensing section 13 is inclined so as to be located lower as it goes toward the temperature control section 14. This makes it easier for the liquid refrigerant condensed in the condenser 13 to flow down to the temperature controller 14.
  • the evaporation heat source pipe 20 is in thermal contact with a portion located below the center position in the direction of gravity in the flow path cross section of the evaporator 12.
  • the liquid refrigerant in the evaporating section 12 can be effectively heated and evaporated by the heat source fluid.
  • the evaporating unit 12 is inclined so as to be located upward as it goes toward the temperature adjusting unit 14. This makes it easier for the gas refrigerant evaporated in the evaporating section 12 to rise to the temperature adjusting section 14.
  • a step of enclosing and filling the refrigerant in the tubular refrigerant pipe 11 and a step of assembling the refrigerant pipe 11 in which the refrigerant is filled and assembled into the assembled battery 2 include: Fixing the refrigerant pipe 11 assembled to the battery 2 to the evaporation heat source pipe 20 and the condensation heat source pipe 21 with the clip 22 so as to be detachable.
  • the refrigerant pipe 11 is assembled to the battery pack 2 in a state where the refrigerant is sealed in the refrigerant pipe 11 in advance, and then the refrigerant pipe 11 is fixed to the evaporation heat source pipe 20 and the condensation heat source pipe 21.
  • the assembly of the device 10 can be facilitated.
  • the evaporating heat source pipe 20 is in contact with the evaporating unit 12 so as to conduct heat
  • the condensing heat source pipe 21 is in contact with the condensing unit 13 so as to conduct heat.
  • the same heat source pipe 25 is in contact with the evaporating section 12 and the condensing section 13 so as to conduct heat.
  • the heat source pipe 25 is a tubular heat source fluid pipe through which the heat source fluid flows.
  • the evaporating section 12 and the condensing section 13 are detachably fixed to the heat source pipe 25 by clips 22.
  • the flow direction of the heat source fluid in the heat source pipe 25 is a direction from the condenser section 13 (that is, the upper side) to the evaporation section 12 side (that is, the lower side).
  • a heat source fluid having a lower temperature than the refrigerant in the refrigerant pipe 11 flows through the heat source pipe 25.
  • the gas refrigerant in the condenser 13 radiates heat to the heat source fluid in the heat source pipe 25 to be cooled and condensed, becomes a liquid refrigerant, and flows down the temperature controller 14.
  • the refrigerant in the temperature control unit 14 absorbs heat from the battery pack 2, and the liquid refrigerant in the temperature control unit 14 evaporates.
  • the gas refrigerant vaporized in the temperature adjusting section 14 rises due to the density difference and reaches the condensing section 13.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the assembled battery 2 is cooled by the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 absorbing heat from the assembled battery 2.
  • a heat source fluid having a higher temperature than the refrigerant in the refrigerant pipe 11 flows through the heat source pipe 25.
  • the refrigerant in the evaporator 12 absorbs heat from the evaporative heat source in the heat source pipe 25, and the liquid refrigerant in the evaporator 12 evaporates.
  • the gas refrigerant vaporized in the evaporating section 12 rises in the temperature adjusting section 14 due to the density difference.
  • the gas refrigerant in the temperature control unit 14 radiates heat to the battery pack 2 to be cooled and condensed to become a liquid refrigerant. 14 and is supplied to the evaporating section 12.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the battery pack 2 is heated by radiating heat from the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 to the battery pack 2.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the battery pack 2 is heated by radiating heat from the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 to the battery pack 2.
  • the heat source pipe 25 is a single tubular member that is in thermal contact with both the condenser 13 and the evaporator 12.
  • both cooling and heating of the battery pack 2 can be performed with a simple configuration.
  • both cooling and heating of the battery pack 2 can be performed.
  • only the cooling of the battery pack 2 can be performed as shown in FIG. That is, the refrigerant pipe 11 of the present embodiment does not have the evaporator 12.
  • the refrigerant in the temperature control unit 14 absorbs heat from the battery pack 2, and the liquid refrigerant in the temperature control unit 14 evaporates.
  • the gas refrigerant radiates heat to the heat source fluid in the heat source pipe 25 to be cooled and condensed to become a liquid refrigerant. Flow down.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the assembled battery 2 is cooled by the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 absorbing heat from the assembled battery 2.
  • both cooling and heating of the battery pack 2 can be performed, but in this embodiment, only the heating of the battery pack 2 can be performed as shown in FIG. That is, the refrigerant pipe 11 of the present embodiment does not have the condenser 13.
  • the gas refrigerant in the temperature control unit 14 radiates heat to the battery pack 2 to be cooled and condensed to become a liquid refrigerant. 14 and is supplied to the evaporating section 12.
  • the refrigerant in the evaporator 12 absorbs heat from the evaporative heat source in the evaporative heat source pipe 20, and the liquid refrigerant in the evaporator 12 boils. Vaporize.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the battery pack 2 is heated by radiating heat from the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 to the battery pack 2.
  • the refrigerant pipe 11 is a non-annular tubular member whose ends are not joined to each other, and is a single-tube thermosiphon in which a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flow in opposition.
  • the refrigerant pipe 11 is an annular tubular member whose both ends are joined, and the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant circulate in the same direction. It is a flowing loop-type thermosiphon.
  • the flow direction of the heat source fluid in the heat source pipe 25 is a direction from the condenser section 13 (ie, upper side) to the evaporator section 12 side (ie, lower side). .
  • the evaporating section 12 is inclined so as to be located upward as it goes to the condensing section 13 side.
  • the condensing section 13 is inclined so as to be located lower toward the evaporating section 12 side.
  • the gas refrigerant radiates heat to the condensing heat source in the condensing heat source pipe 21 to be cooled and condensed to become a liquid, and a solid arrow in FIG. As shown in (1), it flows down the evaporator 12 and is supplied to the temperature controller 14.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the assembled battery 2 is cooled by the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 absorbing heat from the assembled battery 2.
  • the gas refrigerant in the temperature control unit 14 radiates heat to the battery pack 2 to be cooled and condensed to become a liquid. As indicated by an arrow, the gas flows down the temperature adjustment unit 14 and is supplied to the evaporation unit 12.
  • the refrigerant in the evaporating section 12 absorbs heat from the evaporating heat source in the evaporating heat source pipe 20, and the liquid refrigerant in the evaporating section 12 boils. Vaporize.
  • the gas refrigerant and the liquid refrigerant in the refrigerant pipe 11 flow and circulate in the same direction without facing each other, and the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the battery pack 2 is heated by radiating heat from the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 to the battery pack 2.
  • the evaporating section 12 is inclined so as to be located higher as it goes toward the condensing section 13, and the condensing section 13 is inclined so as to be located lower as it goes toward the evaporating section 12. ing.
  • the evaporating section 12 and the condensing section 13 extend in the vehicle vertical direction.
  • the contact portion between the evaporating section 12 and the evaporating heat source pipe 20 and the contact portion between the condensing section 13 and the condensing heat source pipe 21 have irregularities.
  • the contact portion between the evaporating section 12 and the evaporating heat source pipe 20 and the contact portion between the condensing section 13 and the condensing heat source pipe 21 have a planar shape. ing. Specifically, the evaporating section 12, the condensing section 13, and the condensing heat source pipe 21 have a flat cross-sectional shape.
  • the evaporating section 12 and the evaporating heat source pipe 20 are arranged vertically, and the condensing section 13 and the condensing heat source pipe 21 are arranged vertically.
  • the evaporating section 12 and the evaporating heat source pipe 20 are arranged in the horizontal direction, and the condensing section 13 and the condensing heat source pipe 21 are arranged in the horizontal direction.
  • the evaporating section 12 is in direct contact with the evaporative heat source pipe 20, and the condensing section 13 is in direct contact with the condensing heat source pipe 21.
  • the evaporating section 12 is in thermal contact with the evaporating heat source pipe 20 via the intermediate member 28, and the condensing section 13 is in contact with the condensing heat source pipe 21. And an intermediate member 28 in thermal contact.
  • the intermediate member 28 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the evaporating section 12, the intermediate member 28, and the evaporating heat source pipe 20 are vertically arranged, and the condensing section 13, the intermediate member 28, and the condensing heat source pipe 21 are vertically connected. It is arranged in the direction.
  • the evaporating section 12, the intermediate member 28, and the evaporating heat source pipe 20 are arranged in the horizontal direction, and the condensing section 13, the intermediate member 28, and the condensing heat source pipe 21 are horizontally arranged. It is arranged in the direction.
  • the evaporating section 12 is in thermal contact with the evaporating heat source pipe 20 via the intermediate member 28, and the condensing section 13 is in thermal contact with the condensing heat source pipe 21 via the intermediate member 28. ing.
  • the evaporating section 12 is in contact with the evaporating heat source pipe 20 via the plate member 29, and the condensing section 13 is in contact with the condensing heat source pipe 21. Are in contact with each other via the shape member 29.
  • the plate member 29 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the plate-like member 29 is detachably fixed to the evaporator 12 by the elastic force of the clip 22.
  • the plate member 29 is joined to the evaporation heat source pipe 20 by brazing or the like.
  • the plate member 29 may be detachably fixed to the evaporation heat source pipe 20 by the clip 22.
  • the plate member 29 is detachably fixed to the condensing part 13 by the elastic force of the clip 22.
  • the plate member 29 is joined to the condensation heat source pipe 21 by brazing or the like.
  • the plate member 29 may be detachably fixed to the condensation heat source pipe 21 and the clip 22.
  • the evaporating section 12 is arranged below the evaporating heat source pipe 20, and the condensing section 13 is arranged above the condensing heat source pipe 21.
  • the evaporating section 12 is disposed above the evaporation heat source pipe 20, and the condensing section 13 is disposed below the condensation heat source pipe 21.
  • a plate-like member 29 interposed between the evaporating section 12 and the evaporating heat source pipe 20 comes into contact with the lower portion of the evaporating section 12 in the flow path cross section of the evaporating section 12 so as to be able to conduct heat. ing. Thereby, the liquid refrigerant in the evaporator 12 can be effectively evaporated.
  • the plate member 29 interposed between the condensing section 13 and the condensing heat source pipe 21 comes into contact with the lower portion of the condensing section 13 in the flow path cross section of the condensing section 13 so as to be able to conduct heat. ing. Thereby, the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively condensed.
  • one heat source pipe 25 is provided for one refrigerant pipe 11, but in the present embodiment, as shown in FIGS. 25 and 26, one heat source pipe 25 is It is provided for the refrigerant pipe 11.
  • Two assembled batteries 2 are in contact with one refrigerant pipe 11 so as to conduct heat.
  • the two assembled batteries 2 are arranged so as to sandwich the temperature adjustment unit 14 of the refrigerant pipe 11.
  • a thermal contact member 30 and a heat conductive sheet 31 are arranged between the temperature adjusting section 14 and the battery pack 2.
  • the thermal contact material 30 is, for example, thermal conductive grease.
  • the heat conductive sheet 31 is formed in a plate shape from a material having high heat conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the flow direction of the heat source fluid in the heat source pipe 25 is such that it flows through the condensing part 13 of each refrigerant pipe 11 and then flows through the evaporating part 12 of each refrigerant pipe 11.
  • FIGS. 27, 28 and 29 are three views showing one set of the refrigerant pipe 11 and the assembled battery 2 in the first embodiment.
  • the evaporating section 12 and the condensing section 13 are bent at a right angle with the temperature adjusting section 14. Thereby, the protrusion of the refrigerant pipe 11 from the two assembled batteries 2 can be reduced while increasing the heat exchange distance (in other words, the heat exchange area) in the evaporator 12 and the condenser 13.
  • the evaporating section 12 is inclined so as to be located upward as it goes to the condensing section 13 side.
  • the condensing section 13 is inclined so as to be located lower toward the evaporating section 12 side.
  • the heat source pipe 25 is in thermal contact with the evaporator 12 below the liquid level LS0 of the refrigerant when not operating, and is in thermal contact with the condenser 13 above the liquid level LS0 of the refrigerant when not operating. ing.
  • the vertical dimension of the flow section of the heat source pipe 25 is larger than the vertical dimension of the flow section of the evaporator 12 and the condenser 13.
  • the entire inclined evaporating section 12 and condensing section 13 can be brought into thermal contact with the heat source pipe 25.
  • FIGS. 31, 32, and 33 are three views showing one set of the refrigerant pipe 11 and the assembled battery 2 in the second embodiment.
  • the evaporator 12 and the condenser 13 are not bent between the evaporator 12 and the temperature controller 14. Further, the evaporating section 12 and the condensing section 13 extend in the vehicle vertical direction.
  • FIGS. 34, 35 and 36 are three views showing one set of the refrigerant pipe 11 and the assembled battery 2 in the third embodiment.
  • the heat conducting plate 32 is interposed between the refrigerant pipe 11 (specifically, the evaporating section 12 and the condensing section 13) and the heat source pipe 25.
  • the heat conduction plate 32 is formed in a plate shape from a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the heat conductive plate 32 is a heat conductive member interposed between the evaporator 12 and the heat source pipe 25 to thermally contact the evaporator 12 and the heat source pipe 25.
  • the heat conductive plate 32 is a heat conductive member interposed between the condenser 13 and the heat source pipe 25 to thermally contact the condenser 13 and the heat source pipe 25.
  • a portion of the refrigerant pipe 11 that contacts the heat conductive plate 32 is formed in a planar shape. Thereby, the contact area between the refrigerant pipe 11 and the heat conductive plate 32 can be increased.
  • an intermediate member 33 may be arranged between the refrigerant pipe 11 and the heat conducting plate 32.
  • the refrigerant pipe 11 is in thermal contact with the heat conductive plate 32 via the intermediate member 33.
  • the intermediate member 33 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy). Thereby, the substantial contact area between the refrigerant pipe 11 and the heat conductive plate 32 can be increased.
  • the heat contact material 30 and the heat conductive sheet 31 are interposed between the condensing section 13 and the heat source pipe 25 to bring the condensing section 13 and the heat source pipe 25 into thermal contact.
  • the degree of freedom of arrangement of the condenser 13 and the heat source pipe 25 can be increased.
  • the condensed heat source fluid flowing through the condensed heat source pipe 21 is used as a first condensed heat source, and the drain water of the indoor air conditioning unit 40 is used as a second condensed heat source.
  • the refrigerant pipe 11 is a single-tube thermosiphon in which a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flow in opposition.
  • the indoor air-conditioning unit 40 is arranged inside an instrument panel (not shown) at the front of the passenger compartment.
  • the indoor air conditioning unit 40 has a casing 41.
  • the casing 41 forms an air passage for air blown into the vehicle interior.
  • the casing 41 has a certain elasticity and is formed of a resin (for example, polypropylene) excellent in strength.
  • An indoor / outdoor air switching box 42 is connected to the indoor air conditioning unit 40.
  • the inside / outside air switching box 42 is an inside / outside air switching unit that switches and introduces vehicle interior air (hereinafter, referred to as inside air) and vehicle outside air (hereinafter, referred to as outside air).
  • An indoor blower 43 is housed in the inside / outside air switching box 42. The indoor blower 43 sucks air through the inside / outside air switching box 42 and blows the air.
  • the evaporator 44 is an air-cooling heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle (not shown) and the air blown into the vehicle interior space to cool the air blown into the vehicle interior space.
  • the refrigeration cycle is a vapor compression refrigerator including a compressor, a radiator, an expansion valve, and an evaporator 44.
  • a chlorofluorocarbon-based refrigerant is used as a refrigerant, and a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant is configured.
  • the compressor sucks, compresses, and discharges the refrigerant of the refrigeration cycle.
  • the radiator is a condenser that condenses the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor and outside air.
  • the expansion valve is a decompression unit that decompresses and expands the liquid-phase refrigerant flowing out of the radiator.
  • the evaporator 44 evaporates the low-pressure refrigerant by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed and expanded by the expansion valve and the air in the casing 41. The vapor-phase refrigerant evaporated in the evaporator 44 is sucked into the compressor and compressed.
  • a drain drain port 44a is open at the bottom of the casing 41 below the evaporator 44.
  • the drain outlet 44a is a condensed water discharge unit that discharges condensed water (hereinafter, referred to as drain water) generated in the evaporator 44 to the outside of the vehicle.
  • a drain drain pipe 45 is connected to the drain drain port 44a.
  • the drain drain pipe 45 is a pipe for guiding condensed water to the outside of the vehicle.
  • the drain water has a lower temperature than the condensed heat source fluid in the condensed heat source pipe 21.
  • a heater core 46 is arranged downstream of the evaporator 44 in the air flow.
  • the heater core 46 is an air heating heat exchanger that heats the air inside the casing 41 by exchanging heat between the engine cooling water and the air inside the casing 41.
  • An air mix door 47 is arranged between the evaporator 44 and the heater core 46.
  • the air mix door 47 is an air volume ratio adjustment unit that adjusts the air volume ratio between the cool air flowing into the heater core 46 and the cool air flowing bypassing the heater core 46.
  • An opening 48 is formed at the most downstream portion of the casing 41 in the air flow. Air-conditioned air is blown out to each part in the vehicle cabin through the opening 48 and a duct (not shown).
  • the condensing part 13 is in contact with the drain drain pipe 45 so as to be able to conduct heat.
  • the condensing part 13 is detachably fixed to the drain drain pipe 45 by the clip 22.
  • the clip 22 is formed of a metal material having elasticity.
  • the drain drain pipe 45 is disposed above the condenser 13. Thus, the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively condensed by the drain water.
  • the condensing section 13 may be in heat conductive contact with the drain drain pipe 45 via the intermediate member 28.
  • the intermediate member 28 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the drain drain pipe 45 and the intermediate member 28 are arranged above the condenser 13. Thus, the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively condensed by the drain water.
  • the condensing section 13 may be in contact with the drain drain pipe 45 via the plate member 29.
  • the plate member 29 is formed of a material having high thermal conductivity (for example, a metal material such as an aluminum alloy).
  • the plate member 29 is detachably fixed to the condensing part 13 by the elastic force of the clip 22.
  • the plate member 29 is joined to the drain drain pipe 45 by brazing or the like.
  • the plate member 29 may be detachably fixed to the drain drain pipe 45 and the clip 22.
  • the plate-shaped member 29 is in contact with the upper part of the condensation part 13 so as to be able to conduct heat.
  • the gas refrigerant in the condenser 13 can be effectively condensed by the drain water.
  • the drain water discharged from the casing 41 flows through the drain drain pipe 45 to cool and condense the gas refrigerant in the condenser 13.
  • the condensation heat source in the condensation heat source pipe 21 also cools and condenses the gas refrigerant in the condenser 13.
  • the liquid refrigerant condensed in the condenser 13 flows down the temperature adjuster 14.
  • the refrigerant in the temperature control unit 14 absorbs heat from the battery pack 2, and the liquid refrigerant in the temperature control unit 14 evaporates.
  • the gas refrigerant vaporized in the temperature adjusting section 14 rises due to the density difference and reaches the condensing section 13.
  • the phase change between the liquid phase and the gas phase of the refrigerant is repeated in the refrigerant pipe 11.
  • the assembled battery 2 is cooled by the refrigerant in the temperature adjustment unit 14 absorbing heat from the assembled battery 2.
  • the drain water has a lower temperature (about 10 ° C.) than the outside air.
  • the energy for cooling the battery pack 2 can be reduced by utilizing the cooling heat of the drain water for cooling the battery pack 2.
  • Drain water rarely flows to fill the flow path cross section of the drain drain pipe 45, and is normally discharged to the lower side of the drain drain pipe 45. For this reason, the lower part of the drain drain pipe 45 is in thermal contact with the condensing section 13, so that the cooling heat of the drain water can be efficiently transmitted to the condensing section 13.
  • the indoor air-conditioning unit 40 is generally arranged at about the height of the chest of a seated occupant for the purpose of blowing conditioned air to the occupant in the vehicle interior. That is, the battery pack 2 is disposed below the indoor air conditioning unit 40 in the direction of gravity.
  • drain water can be smoothly supplied from the indoor air-conditioning unit 40 above the gravity direction to the battery pack 2 below the gravity direction.
  • the refrigerant pipe 11 may be a loop-type thermosiphon in which gaseous refrigerant and liquid refrigerant circulate in the same direction and flow.
  • the refrigerant pipe 11 and the heat source pipe 25 are detachably fixed by the clip 22, but in the present embodiment, as shown in FIG. 44, the integral part 25a of the heat source pipe 25 and the separate part 25b Are detachably fixed by the connection member 26.
  • the integral part 25 a of the heat source pipe 25 is integrated with the refrigerant pipe 11.
  • the separate part 25b of the heat source pipe 25 is separate from the integrated part 25a.
  • the integral part 25a is joined to the refrigerant pipe 11 by brazing or the like.
  • the integral part 25a may have a double pipe structure with the refrigerant pipe 11.
  • the separate body 25b is connected to the integral part 25a via the connecting member 26.
  • the connection member 26 is a joint, a connector, or the like.
  • the connection member 26 is a fixing member that detachably fixes the refrigerant pipe 11 and the integrated portion 25a to the separate body portion 25b.
  • the integral part 25 a of the refrigerant pipe 11 and the heat source pipe 25 is detachable from the separate part 25 b of the heat source pipe 25 by the connecting member 26. Therefore, after integrally joining the integral part 25a of the heat source pipe 25 to the refrigerant pipe 11, the refrigerant is sealed and filled in the refrigerant pipe 11, and the integral part 25a of the refrigerant pipe 11 and the heat source pipe 25 is assembled to the assembled battery 2 in a sealed state. After that, an assembling procedure of assembling and fixing the separate part 25b of the heat source pipe 25 to the integral part 25a of the heat source pipe 25 becomes possible.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 Therefore, assembly of the refrigerant pipe 11 to a vehicle, evacuation, refrigerant charging work, leak inspection, and the like are facilitated. Further, maintenance work of the thermosiphon-type temperature controller 10 is also facilitated.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 of the above embodiment is a vehicle battery temperature controller that adjusts the temperature of the battery pack 2 of the vehicle, but includes an electronic control unit, a charger, a DCDC converter, various heating devices, and the like. You may.
  • the heat source flowing through the evaporating heat source pipe 20, the condensing heat source pipe 21, and the heat source pipe 25 is oil, refrigerant of an air conditioning refrigeration cycle, or antifreeze (LLC), but the heat source is a fluid such as water or air. There may be.
  • the heat source fluid of the heat source pipe 25 flows in series to the plurality of refrigerant pipes 11, but the heat source fluid of the heat source pipe 25 flows to the plurality of refrigerant pipes 11 in parallel. It may be as follows.
  • the vehicle on which the thermosiphon-type temperature controller 10 is mounted is a hybrid vehicle, but the vehicle on which the thermosiphon-type temperature controller 10 is mounted may be an electric vehicle, a fuel cell vehicle, or the like.
  • thermosiphon-type temperature controller 10 is mounted on a vehicle, but the thermosiphon-type temperature controller 10 may be a stationary type.

Abstract

作動流体が封入された作動流体管を備えるサーモサイフォン式温調装置において、組み立ての容易化を図る。熱源流体が流れる管状の熱源流体管（２０、２１、２５）と、相変化する作動流体が封入された管状の作動流体管（１１）とを備える。作動流体管（１１）は、作動流体と熱源流体との間で熱伝導が行われて作動流体が相変化をする相変化部（１２、１３）と、作動流体と温調対象物（２）との間で熱伝導が行われて、作動流体が、相変化部（１２、１３）における相変化とは逆の相変化をする温度調整部（１４）とを有している。さらに、相変化部（１２、１３）を熱源流体管（２０、２１、２５）に対して着脱可能に固定する固定部材（２２、２６）を備える。

Description

サーモサイフォン式温調装置およびその組付方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１８年７月３１日に出願された日本特許出願２０１８－１４４００４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、サーモサイフォンの原理を利用した温調装置およびその組付方法に関する。
　従来、特許文献１には、サーモサイフォンの原理を利用した電池温度調節装置が記載されている。この従来技術の電池温度調節装置は、熱媒体の蒸発および凝縮により熱移動を行なうヒートパイプであり、気相の熱媒体の流路と液相の熱媒体の流路とを分離したループ型サーモサイフォンの構成を有している。
　この従来技術の電池温度調節装置は、温度調節部、加熱部材、熱媒体冷却部、気相流路および液相流路を備えている。温度調節部は、電池の側面に対向する位置に配置されている。加熱部材は、温度調節部の外表面に取り付けられていたり、温度調節部の内部空間に配置されていたりする。加熱部材は、温度調節部の下端近くに配置されている。加熱部材は、例えば電気ヒータなどの、自ら熱を発生する部材である。加熱部材は、外部から伝達された熱を受ける伝熱部材であってもよい。
　熱媒体冷却部は、電池および温度調節部から離れた位置に配置されている。気相流路および液相流路は、温度調節部と熱媒体冷却部とを接続している。
　温度調節部、気相流路、熱媒体冷却部および液相流路は、互いに接続されることにより、閉じられた環状の経路を形成している。温度調節部、気相流路、熱媒体冷却部および液相流路によって形成されている閉ループ状の経路は密閉されて真空排気された後、熱媒体が封入される。これにより、電池温度調節装置が形成されている。
　熱媒体としては、例えば二酸化炭素またはフロン類などの、常温常圧で気体となる熱媒体が用いられる。
　電池温度調節装置は、熱媒体の蒸発および凝縮により熱移動を行なうヒートパイプであり、気相の熱媒体の流路と液相の熱媒体の流路とを分離したループ型サーモサイフォンの構成を有している。
特許５９４２９４３号公報
　本出願人は、上記従来技術の電池温度調節装置を車両に適用することを検討した。しかしながら、車両においては、加熱部材および熱媒体冷却部を配置する場所に制約が多い。
　例えば、熱媒体冷却部を車両に搭載するには、車両前方などの空気温度が低く、走行風を当てやすい場所に配置して、走行風で熱媒体を冷却するのがよい。
　加熱部材と熱媒体冷却部とが離れている場合、サーモサイフォンを予め一体に組みたててから車両に搭載することが難しい。そのため、車両の組み立て順序に合わせて、サーモサイフォンの配管や加熱部材や熱媒体冷却部を組み付け、その後、真空引きして冷媒充填を行う必要がある。
　これら一連の作業は、工程が多く、生産性悪化の要因となる。さらに、配管接続部からの冷媒漏れが懸案となったり、メンテナンス時には組立時と反対の分解作業が必要になるとともに再組立作業も必要となるので作業工数増化によるメンテナンス費用の増加を招いたりする。
　本開示は上記点に鑑みて、作動流体が封入された作動流体管を備えるサーモサイフォン式温調装置において、組み立ての容易化を図ることを目的とする。
　本開示の一態様によるサーモサイフォン式温調装置は、熱源流体が流れる管状の熱源流体管と、相変化する作動流体が封入された管状の作動流体管と、固定部材とを備える。
　作動流体管は、作動流体と熱源流体との間で熱伝導が行われて作動流体が相変化をする相変化部と、作動流体と温調対象物との間で熱伝導が行われて、作動流体が、相変化部における相変化とは逆の相変化をする温度調整部とを有している。固定部材は、相変化部を熱源流体管に対して着脱可能に固定する。
　これによると、相変化部と熱源流体管とが着脱可能になっているので、予め作動流体管に作動流体を封入した状態で作動流体管を温調対象物に組み付け、その後に作動流体管を熱源流体管に固定するという組付手順が可能となる。
　したがって、作動流体が封入された管状部材を備えるサーモサイフォン式温調装置において、組み立てを容易化できる。
　なお、「着脱可能に固定する」とは、材料を破壊することなく取り外し可能に固定することを意味しており、例えば、弾性力を利用して固定することや、締結によって固定すること、機械的に固定すること等を意味している。したがって、溶接やろう付けのように冶金的に固定することや、接着のように化学的に固定することは、「着脱可能に固定する」ことに該当しない。
　本開示の一態様によるサーモサイフォン式温調装置の組付方法では、作動流体管に作動流体を封入充填する工程と、作動流体が封入充填された作動流体管を温調対象物に組み付ける工程と、温調対象物に組み付けられた作動流体管を、熱源流体が流れる管状の熱源流体管に固定部材で着脱可能に固定する工程とを含む。
　これによると、予め作動流体管に作動流体を封入した状態で作動流体管を温調対象物に組み付け、その後に作動流体管を熱源流体管に固定するので、サーモサイフォン式温調装置の組み立てを容易化できる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な既述により、より明確となる。
第１実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 第１実施形態の蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係の第１変形例を示す断面図である。 第１実施形態の蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係の第２変形例を示す断面図である。 図１のＶ－Ｖ断面図である。 第１実施形態の凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係の第１変形例を示す断面図である。 第１実施形態の凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係の第２変形例を示す断面図である。 第２実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第３実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第４実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第５実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第６実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第７実施形態の第１実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第７実施形態の第１実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第７実施形態の第２実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第７実施形態の第２実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第８実施形態の第１実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第８実施形態の第１実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第８実施形態の第２実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第８実施形態の第２実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第９実施形態の第１実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第９実施形態の第１実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第９実施形態の第２実施例における蒸発部と蒸発熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第９実施形態の第２実施例における凝縮部と凝縮熱源配管との配置関係を示す断面図である。 第１０実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の平面図である。 図２５のＸＸＶＩ矢視図である。 第１０実施形態の第１実施例における１組の冷媒配管および組電池を示す平面図である。 図２７のＸＸＶＩＩＩ矢視図である。 図２７のＸＸＩＸ矢視図である。 図２６のＸＸＸ－ＸＸＸ断面図である。 第１０実施形態の第２実施例における１組の冷媒配管および組電池を示す平面図である。 図３１のＸＸＸＩＩ矢視図である。 図３１のＸＸＸＩＩＩ矢視図である。 第１０実施形態の第３実施例における１組の冷媒配管および組電池を示す平面図である。 図３４のＸＸＸＶ矢視図である。 図３４のＸＸＸＶＩ矢視図である。 図３６のＸＸＸＶＩＩ－ＸＸＸＶＩＩ断面図である。 第１０実施形態の第３実施例の変形例を示す断面図である。 第１１実施形態の第１実施例におけるサーモサイフォン式温調装置の斜視図である。 第１１実施形態の第１実施例における凝縮部とドレン排水管との固定構造を示す断面図である。 第１１実施形態の第１実施例における凝縮部とドレン排水管との固定構造の第１変形例を示す断面図である。 第１１実施形態の第１実施例における凝縮部とドレン排水管との固定構造の第２変形例を示す断面図である。 第１１実施形態の第２実施例における凝縮部とドレン排水管との固定構造を示す斜視図である。 第１２実施形態におけるサーモサイフォン式温調装置の模式図である。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
　（第１実施形態）
　図１に示すサーモサイフォン式温調装置１０は、車両の組電池２の温度を調整する車両用電池温調装置である。図１中、上下前後の矢印は、車両の上下前後の各方向を示している。図１は、車両の上下方向が重力方向と平行になっている状態を示している。
　車両はハイブリッド車である。ハイブリッド車は、エンジン（換言すれば内燃機関）および走行用電動モータから走行用の駆動力を得る車両である。組電池２（換言すれば二次電池）は、電気エネルギーを蓄える蓄電装置である。
　ハイブリッド車などの電動車は、組電池２に蓄えた電気エネルギーをインバータなどを介して走行用モータに供給する。
　本実施形態の組電池２は、リチウムイオン電池である。組電池２は、複数の電池セルを積層配置し、これらの電池セルを電気的に直列あるいは並列に接続することによって略直方体状に形成されている。
　この種の組電池２は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、組電池２の温度は、組電池２の充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上、かつ、５５℃以下）に維持されている必要がある。
　そこで、サーモサイフォン式温調装置１０によって組電池２を温調することができるようになっている。従って、本実施形態のサーモサイフォン式温調装置１０における温調対象物は、組電池２である。
　サーモサイフォン式温調装置１０は、冷媒配管１１を備える。冷媒配管１１には、冷媒が封入充填されている。冷媒配管１１内に冷媒の液面を有するように、冷媒配管１１に封入される冷媒の量が決定される。図１では、非作動時における冷媒の液面ＬＳ０の位置を模式的に示している。
　冷媒配管１１は、作動流体としての冷媒が循環する作動流体管である。本実施形態では、冷媒としてＨＦＯ－１２３４ｙｆやＨＦＣ－１３４ａなどのフロン系冷媒が用いられている。冷媒は電池冷却用作動流体である。
　冷媒配管１１は、冷媒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る。冷媒配管１１は、両端同士が接合されていない非環状の管状部材であり、その両端が気密・液密に封止されている。冷媒配管１１は、複数の屈曲部を有している。冷媒配管１１は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。
　冷媒配管１１は、ガス状の冷媒と液状の冷媒とが対向して流れる単管型のサーモサイフォンである。
　冷媒配管１１は、蒸発部１２、凝縮部１３および温度調整部１４を有する配管部である。蒸発部１２は、冷媒配管１１の一端部に設けられている。蒸発部１２は、非作動時における冷媒の液面ＬＳ０よりも下方に位置している。蒸発部１２は直線状に延びている。
　凝縮部１３は、冷媒配管１１の他端部に設けられている。凝縮部１３は、非作動時における冷媒の液面ＬＳ０よりも上方に位置している。凝縮部１３は直線状に延びている。温度調整部１４は、蒸発部１２と凝縮部１３との間に設けられている。
　冷媒配管１１の蒸発部１２および凝縮部１３は、直方体状の組電池２の１つの側面に沿っている。凝縮部１３は、蒸発部１２の上方に位置している。
　温度調整部１４は、蒸発部１２および凝縮部１３に対して直角に屈曲しており、組電池２の他の１つの側面に沿っている。温度調整部１４は、組電池２の他の１つの側面に熱伝導可能に接触している。
　温度調整部１４は、組電池２との接触面を確保するために、図示しない熱伝導部材を介して組電池２と熱伝導可能に接触していてもよい。温度調整部１４は、１回Ｕターンするように、ほぼ１８０度、屈曲している。
　温度調整部１４は、冷媒と組電池２との間の熱伝導によって組電池２の温度を調整する。すなわち、組電池２を冷却する場合、組電池２から冷媒へ熱伝導が行われる。組電池２を加熱する場合、冷媒から組電池２へ熱伝導が行われる。
　蒸発部１２は、蒸発熱源から吸熱して冷媒を蒸発させる吸熱部である。蒸発熱源は、蒸発熱源配管２０を流れる流体である。蒸発熱源は、冷媒配管１１内の冷媒の飽和温度よりも高温の流体である。蒸発熱源は、例えば、オイルや空調用冷凍サイクルの冷媒ガスである。蒸発熱源配管２０は、熱源流体が流れる管状の熱源流体管である。
　蒸発部１２は、冷媒と蒸発熱源との間で熱伝導が行われて冷媒が液相から気相へと相変化をする相変化部である。蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０に熱伝導可能に接触している。図２に示すように、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０との接触面積を増やすために、蒸発熱源配管２０には、蒸発部１２の管形状に対応した凹形状が形成されている。
　蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０に凹凸状に接触している。蒸発部１２は、クリップ２２の弾性力により、蒸発熱源配管２０に着脱可能に固定されている。クリップ２２は、蒸発部１２を蒸発熱源配管２０に対して着脱可能に固定する固定部材である。クリップ２２は、弾性を有する金属材料にて、Ｃ字状の板形状に形成されている。
　蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０に、クリップ２２による固定の代わりに、ボルトとナットとによって着脱可能に締結固定されていてもよい。
　なお、「着脱可能に固定する」とは、材料を破壊することなく取り外し可能に固定することを意味しており、例えば、弾性力を利用して固定することや、締結によって固定すること、機械的に固定すること等を意味している。したがって、溶接やろう付けのように冶金的に固定することや、接着のように化学的に固定することは、「着脱可能に固定する」ことに該当しない。
　蒸発熱源配管２０は、蒸発部１２の下方に配置されている。これにより、蒸発部１２の液冷媒を効果的に蒸発させることができる。
　図３および図４に示すように、蒸発熱源配管２０は、蒸発部１２のうち作動時の冷媒の液面ＬＳよりも下方に位置する部位と熱的に接触していればよい。蒸発熱源配管２０は、蒸発部１２の流路断面において重力方向における中央位置よりも下方に位置する部位と熱的に接触していればよい。
　なお、「熱的に接触している」とは、二つの系が壁を通してエネルギーのやり取りができるけれど粒子は行き来ができない状態のことを意味している。
　蒸発部１２は、略水平に延びている。蒸発部１２は、冷媒配管１１の一端部に向かうほど重力方向下方に位置するように傾斜していてもよい。
　凝縮部１３は、凝縮熱源に放熱させて冷媒を凝縮させる放熱部である。凝縮熱源は、凝縮熱源配管２１を流れる流体である。凝縮熱源は、冷媒配管１１内の冷媒の飽和温度よりも低温の流体である。凝縮熱源は、例えば、不凍液（いわゆるＬＬＣ）である。凝縮熱源配管２１は、熱源流体が流れる管状の熱源流体管である。
　凝縮部１３は、冷媒と凝縮熱源との間で熱伝導が行われて冷媒が気相から液相へと相変化をする相変化部である。
　凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１に熱伝導可能に接触している。図２に示すように、凝縮部１３と凝縮熱源配管２１との接触面積を増やすために、凝縮熱源配管２１には、凝縮部１３の形状に対応した凹形状が形成されている。
　凝縮部１３は、クリップ２２の弾性力により、凝縮熱源配管２１に着脱可能に固定されている。クリップ２２は、凝縮部１３を凝縮熱源配管２１に対して着脱可能に固定する固定部材である。クリップ２２は、弾性を有する金属材料にて、Ｃ字状の板形状に形成されている。
　凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１に、クリップ２２による固定の代わりに、ボルトとナットとによって着脱可能に締結固定されていてもよい。
　凝縮部１３は、略水平に延びている。凝縮部１３は、冷媒配管１１の他端部に向かうほど重力方向上方に位置するように傾斜していてもよい。
　図５に示すように、凝縮熱源配管２１は、凝縮部１３の上方に配置されている。これにより、凝縮部１３のガス冷媒を効果的に凝縮させることができる。
　図６および図７に示すように、凝縮熱源配管２１は、凝縮部１３のうち作動時の冷媒の液面ＬＳよりも上方に位置する部位と熱的に接触していればよい。凝縮熱源配管２１は、凝縮部１３の流路断面において重力方向における中央位置よりも上方に位置する部位と熱的に接触していればよい。
　次に、上記構成における作動を説明する。組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも高い場合、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱して、温度調整部１４内の液冷媒が沸騰気化する。
　温度調整部１４内で気化したガス冷媒は、図１の破線矢印ａ１、ａ２に示すように密度差によって上昇し、凝縮部１３へ達する。
　凝縮部１３の温度が凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源の温度よりも高くなると、ガス冷媒は凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、図１の実線矢印ｂ１、ｂ２に示すように温度調整部１４を流下する。
　このように、温度調整部１４では、凝縮部１３における相変化とは逆の相変化をするので、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱することによって組電池２が冷却される。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも低い場合、温度調整部１４内のガス冷媒は組電池２へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、図１の実線矢印ｂ１、ｂ２に示すように温度調整部１４を流下し、蒸発部１２へ供給される。
　蒸発部１２の温度が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源の温度よりも低くなると、蒸発部１２内の冷媒が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源から吸熱して、蒸発部１２内の液冷媒が沸騰気化する。
　蒸発部１２内で気化したガス冷媒は、図１の破線矢印ａ１、ａ２に示すように密度差によって上昇し、温度調整部１４へ達する。
　このように、温度調整部１４では、蒸発部１２における相変化とは逆の相変化をするので、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒から組電池２へ放熱することによって組電池２が加熱される。
　次に、サーモサイフォン式温調装置１０の組み立て工程に関して簡単に説明する。冷媒配管１１は、蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１に対してクリップ２２で着脱可能になっている。そのため、予め冷媒配管１１に冷媒を封入充填し、封止した状態で冷媒配管１１を組電池２に組み付け、さらにその後、蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１に組み付けて固定するという組付手順が可能となる。
　したがって、冷媒配管１１の車両への組み付けや真空引き、冷媒充填作業、漏れ検査等が容易になる。また、サーモサイフォン式温調装置１０のメンテナンス作業も容易になる。
　本実施形態のサーモサイフォン式温調装置１０は、蒸発部１２および凝縮部１３を蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１に対して着脱可能に固定するクリップ２２を備える。
　これによると、蒸発部１２および凝縮部１３と蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１とが着脱可能になっているので、予め冷媒配管１１に冷媒を封入した状態で冷媒配管１１を組電池２に組み付け、その後に冷媒配管１１を蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１に固定するという組付手順が可能となる。
　したがって、冷媒が封入された管状の冷媒配管１１を備えるサーモサイフォン式温調装置において、組み立てを容易化できる。
　本実施形態では、凝縮熱源配管２１は、凝縮部１３の流路断面において重力方向における中央位置よりも上方に位置する部位と熱的に接触している。これにより、凝縮部１３内のガス冷媒を熱源流体で効果的に冷却して凝縮させることができる。
　本実施形態では、凝縮部１３は、温調部１４に向かうにつれて下方に位置するように傾斜している。これにより、凝縮部１３で凝縮した液冷媒が温調部１４へ流下しやすくなる。
　本実施形態では、蒸発熱源配管２０は、蒸発部１２の流路断面において重力方向における中央位置よりも下方に位置する部位と熱的に接触している。これにより、蒸発部１２内の液冷媒を熱源流体で効果的に加熱して蒸発させることができる。
　本実施形態では、蒸発部１２は、温度調整部１４に向かうにつれて上方に位置するように傾斜している。これにより、蒸発部１２で蒸発したガス冷媒が温度調整部１４へ上昇しやすくなる。
　本実施形態のサーモサイフォン式温調装置１０の組付方法では、管状の冷媒配管１１に冷媒を封入充填する工程と、冷媒が封入充填された冷媒配管１１を組電池２に組み付ける工程と、組電池２に組み付けられた冷媒配管１１を蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１にクリップ２２で着脱可能に固定する工程とを含む。
　これによると、予め冷媒配管１１に冷媒を封入した状態で冷媒配管１１を組電池２に組み付け、その後に冷媒配管１１を蒸発熱源配管２０および凝縮熱源配管２１に固定するので、サーモサイフォン式温調装置１０の組み立てを容易化できる。
　（第２実施形態）
　上記第１実施形態では、蒸発部１２に蒸発熱源配管２０が熱伝導可能に接触しており、凝縮部１３に凝縮熱源配管２１が熱伝導可能に接触しているが、本実施形態では、図８に示すように、蒸発部１２と凝縮部１３とに同じ熱源配管２５が熱伝導可能に接触している。
　熱源配管２５は、熱源流体が流れる管状の熱源流体管である。蒸発部１２および凝縮部１３は、熱源配管２５と、クリップ２２で着脱可能に固定されている。
　図８中の白抜き矢印に示すように、熱源配管２５における熱源流体の流れ方向は、凝縮部１３側（すなわち上方側）から蒸発部１２側（すなわち下方側）に向かう方向になっている。
　組電池２を冷却したい場合、冷媒配管１１内の冷媒よりも低温の熱源流体を熱源配管２５に流す。これにより、凝縮部１３内のガス冷媒は熱源配管２５内の熱源流体へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、温度調整部１４を流下する。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも高い場合、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱して、温度調整部１４内の液冷媒が沸騰気化する。温度調整部１４内で気化したガス冷媒は、密度差によって上昇し、凝縮部１３へ達する。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱することによって組電池２が冷却される。
　温度調整部１４を流下した液冷媒が蒸発部１２に達しても、蒸発部１２の液冷媒の温度が熱源配管２５の熱源流体の温度よりも低ければ、蒸発部１２で液冷媒が沸騰しない。したがって、受熱の心配はない。
　組電池２を加熱したい場合、冷媒配管１１内の冷媒よりも高温の熱源流体を熱源配管２５に流す。これにより、蒸発部１２内の冷媒が熱源配管２５内の蒸発熱源から吸熱して、蒸発部１２内の液冷媒が沸騰気化する。蒸発部１２内で気化したガス冷媒は、密度差によって温度調整部１４を上昇する。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも低い場合、温度調整部１４内のガス冷媒は組電池２へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、温度調整部１４を流下し、蒸発部１２へ供給される。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒から組電池２へ放熱することによって組電池２が加熱される。
　温度調整部１４を上昇したガス冷媒が凝縮部１３に達しても、凝縮部１３のガス冷媒の温度が熱源配管２５の熱源流体の温度よりも高ければ、凝縮が発生しない。したがって、放熱の心配はない。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒から組電池２へ放熱することによって組電池２が加熱される。
　本実施形態では、熱源配管２５は、凝縮部１３および蒸発部１２の両方と熱的に接触している単一の管状部材である。これにより、簡素な構成によって、組電池２の冷却および加熱の両方を行うことができる。
　（第３実施形態）
　上記第１実施形態では、組電池２の冷却および加熱の両方を行うことができるが、本実施形態では、図９に示すように、組電池２の冷却のみを行うことができる。すなわち、本実施形態の冷媒配管１１は、蒸発部１２を有していない。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも高い場合、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱して、温度調整部１４内の液冷媒が沸騰気化する。
　温度調整部１４内で気化したガス冷媒は、密度差によって上昇し、凝縮部１３へ達する。
　凝縮部１３の温度が凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源の温度よりも高くなると、ガス冷媒は熱源配管２５内の熱源流体へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、温度調整部１４を流下する。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱することによって組電池２が冷却される。
　（第４実施形態）
　上記第１実施形態では、組電池２の冷却および加熱の両方を行うことができるが、本実施形態では、図１０に示すように、組電池２の加熱のみを行うことができる。すなわち、本実施形態の冷媒配管１１は、凝縮部１３を有していない。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも低い場合、温度調整部１４内のガス冷媒は組電池２へ放熱して冷却凝縮し、液冷媒となって、温度調整部１４を流下し、蒸発部１２へ供給される。
　蒸発部１２の温度が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源の温度よりも低くなると、蒸発部１２内の冷媒が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源から吸熱して、蒸発部１２内の液冷媒が沸騰気化する。
　蒸発部１２内で気化したガス冷媒は、密度差によって上昇し、温度調整部１４へ達する。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒から組電池２へ放熱することによって組電池２が加熱される。
　（第５実施形態）
　上記第２実施形態では、冷媒配管１１は、両端同士が接合されていない非環状の管状部材であり、ガス状の冷媒と液状の冷媒とが対向して流れる単管型のサーモサイフォンである。これに対し、本実施形態では、図１１に示すように、冷媒配管１１は、両端同士が接合された環状の管状部材であり、ガス状の冷媒と液状の冷媒とが同一方向に循環して流れるループ式サーモサイフォンである。
　冷媒配管１１の蒸発部１２および凝縮部１３は、熱源配管２５と、クリップ２２で着脱可能に固定されている。
　図１１中の白抜き矢印に示すように、熱源配管２５における熱源流体の流れ方向は、凝縮部１３側(すなわち上方側)から蒸発部１２側(すなわち下方側)へと向かう方向になっている。
　蒸発部１２は、凝縮部１３側に向かうほど上方に位置するように傾斜している。凝縮部１３は、蒸発部１２側に向かうほど下方に位置するように傾斜している。
　次に、上記構成における作動を説明する。組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも高い場合、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱して、温度調整部１４内の液冷媒が沸騰気化する。
　温度調整部１４内で気化したガス冷媒は、図１１中の実線矢印に示すように、密度差によって上昇し、凝縮部１３へ達する。
　凝縮部１３の温度が凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源の温度よりも高くなると、ガス冷媒は凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源へ放熱して冷却凝縮して液体になり、図１１中の実線矢印に示すように、蒸発部１２を流下して温度調整部１４へ供給される。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱することによって組電池２が冷却される。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも低い場合、温度調整部１４内のガス冷媒は組電池２へ放熱して冷却凝縮して液体になり、図１１中の破線矢印に示すように、温度調整部１４を流下し、蒸発部１２へ供給される。
　蒸発部１２の温度が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源の温度よりも低くなると、蒸発部１２内の冷媒が蒸発熱源配管２０内の蒸発熱源から吸熱して、蒸発部１２内の液冷媒が沸騰気化する。
　蒸発部１２内で気化したガス冷媒は、図１１中の破線矢印に示すように、密度差によって凝縮部１３を上昇し、温度調整部１４へ達する。
　このように、冷媒配管１１内のガス冷媒と液冷媒とが対向して流れることなく同じ方向に流れて循環し、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒から組電池２へ放熱することによって組電池２が加熱される。
　本実施形態においても、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第６実施形態）
　上記第５実施形態では、蒸発部１２は、凝縮部１３側に向かうほど上方に位置するように傾斜しており、凝縮部１３は、蒸発部１２側に向かうほど下方に位置するように傾斜している。これに対し、本実施形態では、図１２に示すように、蒸発部１２および凝縮部１３は車両上下方向に延びている。
　本実施形態においても、上記第５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第７実施形態）
　上記第１実施形態では、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０との接触部、および凝縮部１３と凝縮熱源配管２１との接触部は凹凸形状になっている。これに対し、本実施形態では、図１３～図１６に示すように、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０との接触部、および凝縮部１３と凝縮熱源配管２１との接触部は平面形状になっている。具体的には、蒸発部１２、凝縮部１３および凝縮熱源配管２１は、断面形状が偏平になっている。
　図１３および図１４に示す第１実施例では、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０とが上下方向に配置されており、凝縮部１３と凝縮熱源配管２１とが上下方向に配置されている。
　図１４および図１５に示す第２実施例では、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０とが横方向に配置されており、凝縮部１３と凝縮熱源配管２１とが横方向に配置されている。
　本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第８実施形態）
　上記第１実施形態では、蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０と直接接触し、凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１と直接接触している。これに対し、本実施形態では、図１７～図２０に示すように、蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０と中間部材２８を介して熱的に接触し、凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１と中間部材２８を介して熱的に接触している。
　中間部材２８は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。
　図１７および図１８に示す第１実施例では、蒸発部１２と中間部材２８と蒸発熱源配管２０とが上下方向に配置されており、凝縮部１３と中間部材２８と凝縮熱源配管２１とが上下方向に配置されている。
　図１９および図２０に示す第２実施例では、蒸発部１２と中間部材２８と蒸発熱源配管２０とが横方向に配置されており、凝縮部１３と中間部材２８と凝縮熱源配管２１とが横方向に配置されている。
　本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第９実施形態）
　上記第８実施形態では、蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０と中間部材２８を介して熱的に接触し、凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１と中間部材２８を介して熱的に接触している。これに対し、本実施形態では、図２１～図２４に示すように、蒸発部１２は、蒸発熱源配管２０と板状部材２９を介して接触し、凝縮部１３は、凝縮熱源配管２１と板状部材２９を介して接触している。
　板状部材２９は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。
　板状部材２９は、クリップ２２の弾性力により、蒸発部１２に着脱可能に固定されている。板状部材２９は、蒸発熱源配管２０と、ろう付け等により接合されている。板状部材２９は、蒸発熱源配管２０と、クリップ２２により着脱可能に固定されていてもよい。
　板状部材２９は、クリップ２２の弾性力により、凝縮部１３に着脱可能に固定されている。板状部材２９は、凝縮熱源配管２１と、ろう付け等により接合されている。板状部材２９は、凝縮熱源配管２１と、クリップ２２により着脱可能に固定されていてもよい。
　図２１および図２２に示す第１実施例では、蒸発部１２が蒸発熱源配管２０よりも下方に配置されており、凝縮部１３が凝縮熱源配管２１よりも上方に配置されている。
　図２３および図２４に示す第２実施例では、蒸発部１２が蒸発熱源配管２０よりも上方に配置されており、凝縮部１３が凝縮熱源配管２１よりも下方に配置されている。
　図２１および図２３に示すように、蒸発部１２と蒸発熱源配管２０との間に介在する板状部材２９は、蒸発部１２の流路断面における蒸発部１２の下部と熱伝導可能に接触している。これにより、蒸発部１２の液冷媒を効果的に蒸発させることができる。
　図２２および図２４に示すように、凝縮部１３と凝縮熱源配管２１との間に介在する板状部材２９は、凝縮部１３の流路断面における凝縮部１３の下部と熱伝導可能に接触している。これにより、凝縮部１３のガス冷媒を効果的に凝縮させることができる。
　本実施形態においても、上記第８実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第１０実施形態）
　上記第５実施形態では、１つの冷媒配管１１に対して１つの熱源配管２５が設けられているが、本実施形態では、図２５および図２６に示すように１つの熱源配管２５が、複数の冷媒配管１１に対して設けられている。
　１つの冷媒配管１１には、２つの組電池２が熱伝導可能に接触している。２つの組電池２は、冷媒配管１１の温度調整部１４を挟み込むように配置されている。
　温度調整部１４と組電池２との間には、熱接触材３０および熱伝導シート３１が配置されている。熱接触材３０は、例えば熱伝導グリスである。熱伝導シート３１は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で板状に形成されている。
　熱源配管２５における熱源流体の流れ方向は、各冷媒配管１１の凝縮部１３を流れた後に各冷媒配管１１の蒸発部１２を流れるようになっている。
　本実施形態においても、上記第５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　図２７、図２８および図２９は、第１実施例における１組の冷媒配管１１および組電池２を示す三面図である。
　図２７に示すように、蒸発部１２および凝縮部１３は、温度調整部１４との間で直角に屈曲している。これにより、蒸発部１２および凝縮部１３における熱交換距離（換言すれば熱交換面積）を大きくしつつ、２つの組電池２からの冷媒配管１１の出っ張りを小さくできる。
　蒸発部１２は、凝縮部１３側に向かうほど上方に位置するように傾斜している。凝縮部１３は、蒸発部１２側に向かうほど下方に位置するように傾斜している。
　熱源配管２５は、非作動時における冷媒の液面ＬＳ０よりも下方で蒸発部１２と熱的に接触し、非作動時における冷媒の液面ＬＳ０よりも上方で凝縮部１３と熱的に接触している。
　図３０に示すように、熱源配管２５の流路断面の上下方向寸法は、蒸発部１２および凝縮部１３の流路断面の上下方向寸法よりも大きくなっている。これにより、傾斜している蒸発部１２および凝縮部１３の全体を熱源配管２５に熱的に接触させることができる。
　図３１、図３２および図３３は、第２実施例における１組の冷媒配管１１および組電池２を示す三面図である。
　第２実施例では、蒸発部１２および凝縮部１３は、温度調整部１４との間で屈曲していない。また、蒸発部１２および凝縮部１３は車両上下方向に延びている。
　図３４、図３５および図３６は、第３実施例における１組の冷媒配管１１および組電池２を示す三面図である。
　第３実施例では、冷媒配管１１（具体的には蒸発部１２および凝縮部１３）と熱源配管２５との間に熱伝導板３２が介在している。熱伝導板３２は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で板状に形成されている。
　熱伝導板３２は、蒸発部１２と熱源配管２５との間に介在して、蒸発部１２と熱源配管２５とを熱的に接触させる熱伝導部材である。熱伝導板３２は、凝縮部１３と熱源配管２５との間に介在して、凝縮部１３と熱源配管２５とを熱的に接触させる熱伝導部材である。
　図３７に示すように、冷媒配管１１のうち熱伝導板３２と接触する部位は平面状に形成されている。これにより、冷媒配管１１と熱伝導板３２との接触面積を大きくすることができる。
　図３８に示すように、冷媒配管１１と熱伝導板３２との間に中間部材３３が配置されていてもよい。冷媒配管１１は、熱伝導板３２と中間部材３３を介して熱的に接触している。中間部材３３は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。これにより、冷媒配管１１と熱伝導板３２との実質的な接触面積を大きくすることができる。
　本実施形態では、熱接触材３０および熱伝導シート３１は、凝縮部１３と熱源配管２５との間に介在して、凝縮部１３と熱源配管２５とを熱的に接触させる。これにより、凝縮部１３および熱源配管２５の配置の自由度を高めることができる。
　（第１１実施形態）
　本実施形態では、凝縮熱源配管２１を流れる凝縮熱源流体を第１の凝縮熱源として利用し、さらに室内空調ユニット４０のドレン水を第２の凝縮熱源として利用する。図３９に示す第１実施例では、冷媒配管１１は、ガス状の冷媒と液状の冷媒とが対向して流れる単管型のサーモサイフォンである。
　室内空調ユニット４０は、車室内前部の図示しない計器盤の内側に配置されている。室内空調ユニット４０は、ケーシング４１を有している。ケーシング４１は、車室内へ送風される空気の空気通路を形成している。ケーシング４１は、一定の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。
　室内空調ユニット４０には、内外気切替箱４２が接続されている。内外気切替箱４２は、車室内空気（以下、内気と言う。）と車室外空気（以下、外気と言う。）とを切替導入する内外気切替部である。内外気切替箱４２には室内送風機４３が収容されている。室内送風機４３は、内外気切替箱４２を通して空気を吸入して送風する。
　ケーシング４１には、室内送風機４３によって送風された空気が流入する。ケーシング４１内には蒸発器４４が配置されている。
　蒸発器４４は、図示しない冷凍サイクルの低圧冷媒と車室内空間へ送風される空気とを熱交換させて車室内空間へ送風される空気を冷却する空気冷却用熱交換器である。
　冷凍サイクルは、圧縮機、放熱器、膨張弁および蒸発器４４を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクルでは、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
　圧縮機は、冷凍サイクルの冷媒を吸入して圧縮して吐出する。放熱器は、圧縮機から吐出された高圧側冷媒と外気とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。
　膨張弁は、放熱器から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。蒸発器４４は、膨張弁で減圧膨張された低圧冷媒とケーシング４１内の空気とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる。蒸発器４４で蒸発した気相冷媒は圧縮機に吸入されて圧縮される。
　ケーシング４１のうち蒸発器４４の下方に位置する最底部には、ドレン排水口４４ａが開口している。ドレン排水口４４ａは、蒸発器４４で発生した凝縮水（以下、ドレン水と言う。）を車外へ排出する凝縮水排出部である。ドレン排水口４４ａには、ドレン排水管４５が接続されている。ドレン排水管４５は、凝縮水を車外へ導く配管である。ドレン水は、凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源流体よりも低温の流体である。
　蒸発器４４の空気流れ下流側にはヒータコア４６が配置されている。ヒータコア４６は、エンジン冷却水とケーシング４１内の空気とを熱交換させてケーシング４１内の空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。
　蒸発器４４とヒータコア４６との間には、エアミックスドア４７が配置されている。エアミックスドア４７は、ヒータコア４６に流入する冷風とヒータコア４６をバイパスして流れる冷風との風量割合を調整する風量割合調整部である。
　エアミックスドア４７の開度位置の調整によって、車室内空間に吹き出される空調風の温度が調整される。
　ケーシング４１の空気流れ最下流部には開口部４８が形成されている。開口部４８および図示しないダクトを介して、車室内の各部位へ空調風が吹き出される。
　図４０に示すように、凝縮部１３は、ドレン排水管４５に熱伝導可能に接触している。凝縮部１３は、クリップ２２により、ドレン排水管４５に着脱可能に固定されている。クリップ２２は、弾性を有する金属材料で形成されている。
　ドレン排水管４５は、凝縮部１３の上方に配置されている。これにより、ドレン水によって、凝縮部１３のガス冷媒を効果的に凝縮させることができる。
　図４１に示すように、凝縮部１３は、ドレン排水管４５と中間部材２８を介して熱伝導可能に接触していてもよい。中間部材２８は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。
　ドレン排水管４５および中間部材２８は、凝縮部１３の上方に配置されている。これにより、ドレン水によって、凝縮部１３のガス冷媒を効果的に凝縮させることができる。
　図４２に示すように、凝縮部１３は、ドレン排水管４５と板状部材２９を介して接触していてもよい。板状部材２９は、高い熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム合金などの金属材料）で形成されている。
　板状部材２９は、クリップ２２の弾性力により、凝縮部１３に着脱可能に固定されている。板状部材２９は、ドレン排水管４５と、ろう付け等により接合されている。板状部材２９は、ドレン排水管４５と、クリップ２２により着脱可能に固定されていてもよい。
　板状部材２９は、凝縮部１３の上部と熱伝導可能に接触している。これにより、ドレン水によって、凝縮部１３のガス冷媒を効果的に凝縮させることができる。
　次に、本実施形態における作動を説明する。ケーシング４１から排出されたドレン水は、ドレン排水管４５を流れて凝縮部１３のガス冷媒を冷却凝縮する。凝縮熱源配管２１内の凝縮熱源も、凝縮部１３のガス冷媒を冷却凝縮する。凝縮部１３で凝縮された液冷媒は、温度調整部１４を流下する。
　組電池２の温度が温度調整部１４内の冷媒の飽和温度よりも高い場合、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱して、温度調整部１４内の液冷媒が沸騰気化する。温度調整部１４内で気化したガス冷媒は、密度差によって上昇し、凝縮部１３へ達する。
　このように、冷媒の液相と気相の相変化が冷媒配管１１内で繰り返される。このとき、温度調整部１４内の冷媒が組電池２から吸熱することによって組電池２が冷却される。
　夏場のように気温が高い時は、組電池２を冷却する必要があるとともに車室内を冷房する必要もある。車室内を冷房する場合、ドレン水が発生する。ドレン水は外気よりも低温（１０℃程度）である。
　したがって、ドレン水の冷熱を組電池２の冷却に利用することによって、組電池２を冷却するためのエネルギを低減できる。
　ドレン水は、ドレン排水管４５の流路断面を一杯にして流れることは稀で、通常はドレン排水管４５の下部側に偏りながら排出される。このため、ドレン排水管４５の下部が凝縮部１３に熱的に接触することによって、ドレン水の冷熱を凝縮部１３に効率よく伝えることができる。
　組電池２は重量が大きいため、車両の重心を低くするために車両下部に配置されることが多い。一方、室内空調ユニット４０は、車室内の乗員に空調風を送風する都合上、着座した乗員の胸の高さ程度に配置されるのが一般的である。すなわち、組電池２は室内空調ユニット４０よりも重力方向下方に配置されている。
　したがって、重力方向上方の室内空調ユニット４０から、重力方向下方の組電池２に向けてドレン水をスムーズに供給できる。
　図４３に示す第２実施例のように、冷媒配管１１は、ガス状の冷媒と液状の冷媒とが同一方向に循環して流れるループ式サーモサイフォンであってもよい。
　（第１２実施形態）
　上記実施形態では、冷媒配管１１と熱源配管２５とがクリップ２２によって着脱可能に固定されているが、本実施形態では、図４４に示すように、熱源配管２５の一体部２５ａと別体部２５ｂとが接続部材２６によって着脱可能に固定されている。
　熱源配管２５の一体部２５ａは冷媒配管１１と一体化されている。熱源配管２５の別体部２５ｂは、一体部２５ａとは別体になっている。
　一体部２５ａは、冷媒配管１１とろう付け等によって接合されている。一体部２５ａは、冷媒配管１１と二重管構造になっていてもよい。
　別体部２５ｂは、接続部材２６を介して一体部２５ａと接続されている。接続部材２６は、ジョイントやコネクタ等である。接続部材２６は、冷媒配管１１および一体部２５ａを別体部２５ｂに対して着脱可能に固定する固定部材である。
　本実施形態によると、冷媒配管１１および熱源配管２５の一体部２５ａは、熱源配管２５の別体部２５ｂに対して接続部材２６で着脱可能になっている。そのため、予め冷媒配管１１に熱源配管２５の一体部２５ａを接合した後に冷媒配管１１に冷媒を封入充填し、封止した状態で冷媒配管１１および熱源配管２５の一体部２５ａを組電池２に組み付け、さらにその後、熱源配管２５の一体部２５ａに熱源配管２５の別体部２５ｂを組み付けて固定するという組付手順が可能となる。
　したがって、冷媒配管１１の車両への組み付けや真空引き、冷媒充填作業、漏れ検査等が容易になる。また、サーモサイフォン式温調装置１０のメンテナンス作業も容易になる。
　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
　上記実施形態のサーモサイフォン式温調装置１０は、車両の組電池２の温度を調整する車両用電池温調装置であるが、電子制御装置や充電器、ＤＣＤＣコンバータ、種々の発熱機器等であってもよい。
　上記実施形態では、蒸発熱源配管２０、凝縮熱源配管２１および熱源配管２５を流れる熱源は、オイルや空調用冷凍サイクルの冷媒、不凍液（いわゆるＬＬＣ）であるが、熱源は水や空気などの流体であってもよい。
　上記第１０実施形態では、複数の冷媒配管１１に対して熱源配管２５の熱源流体が直列に流れるようになっているが、複数の冷媒配管１１に対して熱源配管２５の熱源流体が並列に流れるようになっていてもよい。
　上記実施形態では、サーモサイフォン式温調装置１０が搭載される車両はハイブリッド車であるが、サーモサイフォン式温調装置１０が搭載される車両は電気自動車や燃料電池自動車等であってもよい。
　上記実施形態では、サーモサイフォン式温調装置１０は車両に搭載されているが、サーモサイフォン式温調装置１０は据置型であってもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (8)

  1. 　熱源流体が流れる管状の熱源流体管（２０、２１、２５）と、
    　相変化する作動流体が封入された管状の作動流体管（１１）とを備え、
    　前記作動流体管は、
    　前記作動流体と前記熱源流体との間で熱伝導が行われて前記作動流体が相変化をする相変化部（１２、１３）と、
    　前記作動流体と温調対象物（２）との間で熱伝導が行われて、前記作動流体が、前記相変化部における相変化とは逆の相変化をする温度調整部（１４）とを有しており、
    　さらに、前記相変化部を前記熱源流体管に対して着脱可能に固定する固定部材（２２、２６）を備えるサーモサイフォン式温調装置。
  2. 　前記相変化部は、前記作動流体が凝縮する凝縮部（１３）を有しており、
    　前記熱源流体管は、前記凝縮部の流路断面において重力方向における中央位置よりも上方に位置する部位と熱的に接触している請求項１に記載のサーモサイフォン式温調装置。
  3. 　前記凝縮部は、前記温度調整部に向かうにつれて下方に位置するように傾斜している請求項２に記載のサーモサイフォン式温調装置。
  4. 　前記凝縮部と前記熱源流体管との間に介在して、前記凝縮部と前記熱源流体管とを熱的に接触させる熱伝導部材（３２）を備える請求項２または３に記載のサーモサイフォン式温調装置。
  5. 　前記相変化部は、前記作動流体が蒸発する蒸発部（１２）を有しており、
    　前記熱源流体管は、前記蒸発部の流路断面において重力方向における中央位置よりも下方に位置する部位と熱的に接触している請求項１ないし４のいずれか１つに記載のサーモサイフォン式温調装置。
  6. 　前記蒸発部は、前記温度調整部に向かうにつれて上方に位置するように傾斜している請求項５に記載のサーモサイフォン式温調装置。
  7. 　前記相変化部は、前記作動流体が蒸発する蒸発部（１２）を有しており、
    　前記熱源流体管は、前記凝縮部および前記蒸発部の両方と熱的に接触している単一の管状部材である請求項１ないし４のいずれか１つに記載のサーモサイフォン式温調装置。
  8. 　相変化する作動流体と熱源流体との間で熱伝導が行われて前記作動流体が相変化をする相変化部（１２、１３）と、前記作動流体と温調対象物（２）との間で熱伝導が行われて、前記作動流体が、前記相変化部における相変化とは逆の相変化をする温度調整部（１４）とを有する管状の作動流体管（１１）に、前記作動流体を封入充填する工程と、
    　前記作動流体が封入充填された前記作動流体管を前記温調対象物に組み付ける工程と、
    　前記温調対象物に組み付けられた前記作動流体管を、前記熱源流体が流れる管状の熱源流体管（２０、２１、２５）に固定部材（２２、２６）で着脱可能に固定する工程とを含むサーモサイフォン式温調装置の組付方法。
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