WO2023162550A1 - 熱マネジメントシステム - Google Patents

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WO2023162550A1
WO2023162550A1 PCT/JP2023/002097 JP2023002097W WO2023162550A1 WO 2023162550 A1 WO2023162550 A1 WO 2023162550A1 JP 2023002097 W JP2023002097 W JP 2023002097W WO 2023162550 A1 WO2023162550 A1 WO 2023162550A1
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heat
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temperature
heating
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PCT/JP2023/002097
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巌 内門
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サンデン株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
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    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • 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 invention relates to a heat management system that regulates temperature by circulating a heat medium to a temperature control target.
  • a heat pump circuit (refrigerant circuit) is used to control the temperature by circulating the heat medium to multiple temperature control targets, or a heat pump circuit (refrigerant circuit) is used to air the vehicle interior.
  • a heat management system has been developed that heats and cools a heat medium (such as water) with a refrigerant that absorbs heat in a heat medium circuit and circulates the heat medium through a temperature control target (for example, Patent Document 1 , 2).
  • Patent Document 2 in addition to the heat exchangers for the heater core and cooler core for air conditioning, it is necessary to provide a plurality of heat exchangers for temperature control in the heat pump circuit. Therefore, for example, it is conceivable to flow only a part of the heat medium circulated in the cooler core to the side of the temperature control target to control the temperature. Battery, etc.) cannot be warmed up when it is in a low temperature state.
  • the present invention has been made to solve such conventional technical problems, and when adjusting the temperature by circulating a heat medium to a temperature adjustment target, it is possible to accurately adjust the temperature including warming up, and , and to provide a heat management system capable of solving the problem associated with uneven distribution of heat medium.
  • the heat management system of the present invention includes a heat medium circuit that circulates a heat medium to a temperature control target to control the temperature, and includes a heat medium circuit that circulates the heat medium to the temperature control target.
  • a first circulation path having a portion; a second circulation path connected to the first circulation path for circulating the heat medium; and a second circulation path having a cooling portion for cooling the heat medium; a third circulation path having a heating part for heating the heat medium; a heat exchange part for exchanging heat between the heat medium circulating in the third circulation path and the heat medium circulated to the temperature control target; and the temperature control target
  • the temperature adjustment unit controls heat exchange between the heat medium flowing through the first circulation path and the heat medium flowing through the third circulation path in the heat exchange unit.
  • the heat management system of the invention of claim 2 is connected to the first circulation path in the above invention and includes a fourth circulation path having a first heating heat exchange section, the heat exchange section comprising the first heating heat exchange section and a second heating heat exchange section arranged in a heat exchange relationship with the first heating heat exchange section provided in the third circulation path, and the temperature adjustment section flows through the first circulation path It is characterized by flowing the heat medium through the fourth circulation path when the temperature of the heat medium is lower than a predetermined value.
  • the heat exchange unit includes a first heating heat exchange unit provided in the first circulation path and a first heating heat exchange unit provided in the third circulation path. and a second heating heat exchange unit arranged in a heat exchange relationship, and the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path when the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path is lower than a predetermined value. It is characterized by flowing the medium through the second heating heat exchange section.
  • the heat management system of the invention of claim 4 is provided with another temperature adjustment section for adjusting the temperature of the object to be temperature-controlled in each of the above inventions, and this another temperature adjustment section flows in the first circulation path.
  • the inflow of the heat medium from the second circulation path to the first circulation path is controlled based on the temperature of the heat medium.
  • the another temperature adjustment unit in the above invention when the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path becomes equal to or higher than another predetermined value higher than the predetermined value, the another temperature adjustment unit in the above invention , the heat medium is caused to flow from the second circulation path to the first circulation path.
  • the temperature adjustment unit is a flow path switching valve that has a temperature sensing unit that senses the temperature of the fluid flowing inside and switches the flow path of the fluid. characterized by
  • a heat management system is characterized in that in the above-mentioned invention, the temperature adjustment section is configured to always ensure a minimum amount of heating of the heat medium circulated to the temperature adjustment target by the heat exchange section.
  • the heat management system of the invention of claim 8 is characterized in that, in each of the above inventions, the object of temperature control is a battery mounted on a vehicle, a motor for running the vehicle, or an inverter that drives the motor.
  • a heat management system is characterized in that, in each of the above inventions, the third circulation path has a heater core for circulating the heat medium heated by the heating unit to heat the interior of the vehicle. .
  • a heat management system is characterized in that, in each of the above inventions, the second circulation path has a cooler core for circulating the heat medium cooled by the cooling section to cool the interior of the vehicle. .
  • the heat management system of the invention of claim 11 comprises a compressor that compresses the refrigerant in each of the above inventions, a radiator that radiates heat from the refrigerant discharged from the compressor, and a decompression unit that decompresses the refrigerant radiated by the radiator. and a heat pump circuit having a heat absorber that absorbs heat from the refrigerant decompressed by the decompression unit, the radiator and the heating unit of the third circulation path are provided in a heat exchange relationship, and the heat absorber and the second circulation path It is characterized in that it is provided in a heat exchange relationship with the cooling part.
  • a heat management system including a heat medium circuit for circulating a heat medium to a temperature control target to control the temperature, a first circulation path having a circulation part for circulating the heat medium to the temperature control target; A second circulation path connected to the first circulation path for circulating the heat medium and having a cooling part for cooling the heat medium; and a heating part for circulating the heat medium and heating the heat medium.
  • a third circulation path a heat exchange section for exchanging heat between the heat medium circulating in the third circulation path and the heat medium circulated to the temperature control target, and a temperature adjustment section for adjusting the temperature of the temperature control target and the temperature control unit controls the heat exchange between the heat medium flowing through the first circulation path and the heat medium flowing through the third circulation path in the heat exchange unit, so there is no need to heat the temperature control target
  • the heat medium flowing through the first circulation path in the heat exchange section is heated by the heat medium flowing through the third circulation path. Then, it becomes possible to heat the temperature control target.
  • the temperature of the heat medium flowing to the temperature control target can be quickly increased, so the temperature control target can be quickly warmed up when starting operation from a low outside temperature condition.
  • the heat medium since the heat medium is not introduced from the third circulation path to the first circulation path, the heat medium is not biased between the third circulation path and the second circulation path.
  • a fourth circulation path is provided that is connected to the first circulation path and has a first heating heat exchange section, and the heat exchange sections are composed of the first heating heat exchange section and the third heating heat exchange section.
  • the temperature of the object to be temperature-controlled is controlled based on the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path, so more accurate temperature control is possible.
  • the battery is normally provided at a position separated from the heat pump circuit. This eliminates the need for extension, and the layout of the equipment in the electric vehicle is greatly advantageous.
  • the heat exchange part is provided in the first circulation path and the first heating heat exchange part is provided in the third circulation path. and a second heating heat exchange unit disposed in the second heating heat exchange unit, and the temperature adjustment unit transfers the heat medium to the second heating heat exchange unit when the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path is lower than a predetermined value. Excessive heating of the temperature control target can be prevented even by flowing the water.
  • another temperature adjustment unit is provided for adjusting the temperature of the object to be temperature-controlled, and this another temperature adjustment unit adjusts the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path.
  • the heat medium is circulated in the first circulation path by the temperature control unit when cooling of the object to be temperature-controlled is not required,
  • the temperature control target can be cooled by allowing the heat medium to flow from the second circulation path.
  • the temperature of the heat medium circulating in the first circulation path is kept at the target temperature, and the temperature of the object to be temperature-controlled can be accurately controlled.
  • the amount of the heat medium that has flowed into the first circulation path is returned to the second circulation path, but the heat medium is not introduced from the third circulation path, so the unevenness of the heat medium as described above may occur. do not have.
  • heat loss is reduced because only the required amount of heat medium is introduced from the second circulation path to the first circulation path.
  • the second circulation path By causing the heat medium to flow into the first circulation path from the , it is possible to reliably prevent overheating of the temperature control target.
  • the temperature control unit is constituted by a flow path switching valve that has a temperature sensing part that senses the temperature of the fluid flowing inside and switches the flow path of the fluid. It also eliminates the need for special control, making it possible to reduce the cost of the system.
  • the temperature control unit is configured to always ensure the minimum heating of the heat medium circulated to the temperature control target by the heat exchange unit, so that the temperature control target is kept at the optimum temperature. It is possible to reliably control the temperature above the lower limit of.
  • the object of temperature control can be, for example, a battery mounted on an electric vehicle, an electric motor for running the electric vehicle, and an inverter for driving the electric motor for running.
  • the third circulation path has a heater core for circulating the heat medium heated by the heating unit to heat the interior of the vehicle as in the ninth aspect of the invention. It is conceivable to have a cooler core for cooling the interior of the vehicle by circulating the heat medium cooled by the cooling part as in the invention of claim 10. In that case, the invention of claim 11 is used.
  • a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that dissipates heat from the refrigerant discharged from the compressor, a decompression section that decompresses the refrigerant dissipated by the radiator, and a heat absorber that absorbs heat from the decompressed refrigerant in the decompression section.
  • a heat pump circuit having a radiator and a heating section of the third circulation path in heat exchange relationship, and a heat absorber and a cooling section of the second circulation path in heat exchange relationship.
  • the heat pump circuit for air-conditioning the interior of the electric vehicle, the third circulation path, and the second circulation path can be used to control the temperature of the temperature control target.
  • the heat medium flowing through the third circulation path and the heat medium flowing through the first circulation path do not exchange heat, so the heat medium with a higher temperature is circulated through the heater core.
  • the vehicle interior can be heated without any problems.
  • the heat medium flowing through the second circulation path does not flow through the first circulation path. Air conditioning in the room can also be performed without any trouble.
  • the required amount of heat medium is introduced from the second circulation path into the first circulation path.
  • a relatively small amount of heat transfer medium is required.
  • the battery is usually provided at a position separated from the heat pump circuit, but the heat medium flowing between the first circulation path and the second circulation path Since the amount of is small, the diameter of the piping connecting them can be small, and this also greatly increases the merit in terms of the layout of each device in the electric vehicle.
  • FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a heat management system of the present invention (Embodiment 1; first path state in heating mode);
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a thermovalve as an example of the temperature adjustment unit of the heat management system of FIG. 1;
  • 2 is a configuration diagram illustrating a second path state in a heating mode of the heat management system of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the heat management system of FIG. 1 in a cooling mode;
  • FIG. FIG. 11 is a configuration diagram of a first circulation path of another embodiment of the heat management system of the present invention (Embodiment 2; first path state in heating mode);
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a second path state of the heat management system of FIG. 5;
  • FIG. 11 is a configuration diagram of the first circulation path of another embodiment of the heat management system of the present invention (Embodiment 3; first path state in heating mode);
  • FIG. 8 is a configuration diagram of
  • FIG. 1 shows the configuration of a thermal management system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the thermal management system 1 of the embodiment air-conditions the interior of an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and also heats temperature control objects such as a battery 2, an electric motor for running, an inverter, etc., which are taken up in this embodiment.
  • It is a vehicle air conditioning apparatus that heats air, and is configured to include a heat pump circuit 3 , a heat medium circuit 4 , and a control device 6 .
  • the concept of battery also includes a fuel cell.
  • the heat pump circuit 3 of the embodiment includes a compressor 7 that compresses a refrigerant (freon refrigerant), a radiator 8 that dissipates heat from the refrigerant (high-temperature refrigerant) discharged from the compressor 7, and a refrigerant that has dissipated heat from the radiator 8.
  • a refrigerant circuit in which an expansion valve 9 as a decompression unit that decompresses, a heat absorber 11 that absorbs heat by evaporating the refrigerant decompressed by the expansion valve 9, and an accumulator 12 are sequentially connected in a ring by refrigerant pipes. It is usually installed in a so-called engine room under the hood of an electric vehicle.
  • the heat medium circuit 4 is a circuit through which a heat medium such as water flows.
  • the three-way valves 32 to 39 of the embodiment have three connection ports, and can be switched between a state in which all connection ports are communicated and a state in which only two of them are communicated (four states in total). It is a valve device that makes it possible.
  • the outlet of the cooling unit 13 is connected to the first connection port of the three-way valve 32 by the heat medium pipe C1 and the second connection port of the three-way valve 32 is connected to the third connection port of the three-way valve 33 by the heat medium pipe C2.
  • a first connection port of the three-way valve 33 is connected to an inlet of the cooler core 16 by a heat medium pipe C4, and an outlet of the cooler core 16 is connected to a first connection port of the three-way valve 34 by a heat medium pipe C5.
  • the second connection port of the three-way valve 34 is connected to the first connection port of the three-way valve 35 by the heat medium pipe C6, and the second connection port of the three-way valve 35 is connected to the inlet of the first pump 21 by the heat medium pipe C7.
  • the outlet of the first pump 21 is connected to the inlet of the first reserve tank 26 through the heat medium pipe C8, and the outlet of the first reserve tank 26 is connected to the inlet of the cooling section 13 through the heat medium pipe C9.
  • a second connection port of the three-way valve 33 is connected to a main valve port MV, which will be described later, of the thermo valve 31 through a heat medium pipe C10. is connected to a main valve port MV of the thermo valve 30, which will be described later.
  • a mixed water port XV, which will be described later, of the thermo valve 31 is connected to the inlet of the third pump 23 through the heat medium pipe C14, and the outlet of the third pump 23 is connected to the inlet of the battery 2 (temperature control target) through the heat medium pipe C15. It is connected.
  • a jacket structure having an inlet and an outlet through which a heat medium flows is formed around the battery 2, and the battery 2 is configured to exchange heat with the heat medium through this jacket structure.
  • the inlet of the battery 2 is the inlet of this jacket structure, and the outlet of the battery 2, ie, the outlet of the jacket structure, is connected to the inlet of the check valve 41 by the heat medium pipe C16 and the heat medium pipe C12.
  • the outlet of the check valve 41 is connected to the third connection port of the three-way valve 34 through the heat medium pipe C13, and the direction of the three-way valve 34 is the forward direction of the check valve 41 .
  • a later-described mixed water port XV of the thermo valve 30 is connected to a connection point between the heat medium pipe C16 and the heat medium pipe C12 by the heat medium pipe C39.
  • a later-described bypass valve port BV of the thermo valve 30 is connected to the inlet of the first heating heat exchange section 61 through a heat medium pipe C40, and the outlet of the first heating heat exchange section 61 is connected through a heat medium pipe C41. It is connected to the connection point between the heat medium pipe C11 and the heat medium pipe C38.
  • the third pump 23 the heat medium pipe C15, the jacket structure of the battery 2, the heat medium pipe C16, the heat medium pipe C39, the thermo valve 30, the heat medium pipe C11, the heat medium pipe C38, the thermo valve 31, and the heat medium pipe C14.
  • the configured closed loop, the heat medium pipe C10, the heat medium pipe C12, the check valve 41, and the heat medium pipe C13 constitute the first circulation path 42 in the present invention.
  • thermo valve 30, the heat medium pipe C40, the first heating heat exchange section 61, and the heat medium pipe C41 constitute the fourth circulation path 45 in the present invention. That is, the fourth circulation path 45 is connected to the first circulation path 42 , and the thermo valve 30 is connected to the connecting portion between the fourth circulation path 45 and the first circulation path 42 . to control the inflow of the heat medium from to the fourth circulation path 45 .
  • the cooling unit 13 the heat medium pipe C1, the three-way valve 32, the heat medium pipe C2, the three-way valve 33, the heat medium pipe C4, the cooler core 16, the heat medium pipe C5, the three-way valve 34, the heat medium pipe C6, the three-way valve 35,
  • the heat medium pipe C7, the first pump 21, the heat medium pipe C8, the first reserve tank 26, and the heat medium pipe C9 constitute a second circulation path 43 in the present invention in the cooling mode, which will be described later.
  • the heat medium pipe C10 constitutes a connecting portion between the second circulation path 43 and the first circulation path 42 in this case.
  • the thermo valve 31 is connected to the heat medium pipe C ⁇ b>10 (connection portion) and controls the inflow of the heat medium from the second circulation path 43 to the first circulation path 42 .
  • the outlet of the heating unit 14 is connected to the third connection port of the three-way valve 36 by the heat medium pipe C17.
  • the first connection port of the three-way valve 36 is connected to the inlet of the second heating heat exchange section 62 through the heat medium pipe C19, and the outlet of the second heating heat exchange section 62 is connected to the inlet of the heater core 17 through the heat medium pipe C42. It is connected.
  • the outlet of the heater core 17 is connected to the first connection port of the three-way valve 38 through the heat medium pipe C20.
  • the second connection port of the three-way valve 38 is connected to the inlet of the second pump 22 through the heat medium pipe C21, and the outlet of the second pump 22 is connected to the inlet of the second reserve tank 27 through the heat medium pipe C22.
  • the outlet of the second reserve tank 27 is connected to the inlet of the heating section 14 through a heat medium pipe C23.
  • the heating unit 14, the heat medium pipe C17, the three-way valve 36, the heat medium pipe C19, the second heating heat exchange unit 62, the heat medium pipe C42, the heater core 17, the heat medium pipe C20, the three-way valve 38, the heat medium pipe C21, The second pump 22, the heat medium pipe C22, the second reserve tank 27, and the heat medium pipe C23 constitute the third circulation path 44 of the present invention.
  • the second connection port of the three-way valve 36 is connected to the first connection port of the three-way valve 37 through a heat medium pipe C24, and the third connection port of the three-way valve 37 is connected to the inlet of the radiator 29 through a heat medium pipe C25. It is The outlet of the radiator 29 is connected to the second connection port of the three-way valve 39 through the heat medium pipe C26, and the first connection port of the three-way valve 39 is connected to the third connection port of the three-way valve 38 through the heat medium pipe C27.
  • the second connection port of the three-way valve 37 is connected to the third connection port of the three-way valve 32 through a heat medium pipe C28
  • the third connection port of the three-way valve 35 is connected to the third connection port of the three-way valve 39 through a heat medium pipe C29. connected to the connection port.
  • Cooling unit 13 heat medium pipe C1, three-way valve 32, heat medium pipe C28, three-way valve 37, heat medium pipe C25, radiator 29, heat medium pipe C26, three-way valve 39, heat medium pipe C29, three-way valve 35, heat medium
  • the pipe C7, the first pump 21, the heat medium pipe C8, the first reserve tank 26, and the heat medium pipe C9 constitute a second circulation path 43A in the present invention in the heating mode, which will be described later.
  • the heat medium pipe C2 and the heat medium pipe C10 form a connecting portion between the second circulation path 43A and the first circulation path 42. As shown in FIG.
  • reference numeral 46 denotes an HVAC unit that supplies air for air conditioning to the interior of the electric vehicle. is provided.
  • the cooler core 16 and the heater core 17 described above are sequentially arranged in the air flow passage 47 on the downstream side of the indoor fan 49 .
  • FIG. 2 is a sectional view of the thermovalves (temperature control units) 30 and 31 described above.
  • the thermo valve 30 and the thermo valve 31 basically have the same structure, but are used differently. That is, the thermo valve 30 is connected to the heat medium pipe C39 (connecting portion of the first circulation route 42 and the fourth circulation route 45), and the thermo valve 31 is connected to the heat medium pipe C10 (the first circulation route 42 and the second circulation route 43). , 43A).
  • Each of them has a housing 51 , a main valve 52 , a bypass valve 53 , a temperature sensing portion 54 and springs 56 and 57 .
  • the housing 51 is formed with the aforementioned main valve port MV, bypass valve port BV, and mixed water port XV, and a mixing chamber 58 is provided inside the housing 51 .
  • the main valve port MV communicates with the mixing chamber 58 through the opening 59
  • the bypass valve port BV communicates with the mixing chamber 58.
  • the main valve 52 opens and closes the opening 59 by the action of the temperature sensing portion 54 and the springs 56 and 57
  • the bypass valve 53 opens and closes the bypass valve port BV.
  • the mixed water port XV communicates with the mixing chamber 58 .
  • the temperature sensing part 54 is connected to the main valve 52 and the bypass valve 53, and has a structure in which wax (for example, paraffin wax) is incorporated and expands and contracts.
  • the temperature sensing part 54 expands and contracts according to the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58, moves the main valve 52 and the bypass valve 53, and adjusts the opening degrees of the opening 59 and the bypass valve port BV.
  • the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 of the thermo valve 30 is the temperature of the heat medium flowing from the mixed water port XV as described later. Further, the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 of the thermo valve 31 is the temperature of the heat medium flowing from the bypass valve port BV as described later, or the temperature of the heat medium and the heat medium flowing from the main valve port MV through the opening 59. It is the temperature of the heat medium mixed with the mixed heat medium, and the temperature of the heat medium in any of the mixing chambers 58 is also the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path 42 .
  • the heat medium pipe C11 of the first circulation path 42 is connected to the main valve port MV of the thermo valve 30, and the heat medium pipe C40 of the fourth circulation path 45 is connected to the bypass valve port BV.
  • a heat medium pipe C39 of the first circulation path 42 is connected to the water port XV.
  • the main valve 52 closes the opening 59, the bypass valve 53 starts opening the bypass valve port BV, and the first circulation path 42 is introduced into the mixing chamber 58 from the mixed water port XV, the heat medium is flowed from the bypass port BV to the fourth circulation path 45 (heat medium pipe C40), and the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 is reaches a predetermined value T1 or more, the main valve 52 opens the opening 59, the bypass valve 53 closes the bypass valve port BV, and the heat medium flowing into the mixing chamber 58 from the first circulation path 43 is discharged from the main valve port MV. It is set to flow through the medium pipe C11.
  • T1 for example, +30° C.
  • thermo valve 30 a small hole indicated by BH in FIG. 2 is formed.
  • This small hole BH allows a small amount of heat medium to flow from the bypass valve port BV to the fourth circulation path 45 (heat medium pipe C40) even when the bypass valve 53 closes the bypass valve port BV.
  • the main valve port MV of the thermo valve 31 is connected with the heat medium pipe C10 connected to the second circulation path 43 as described above, and the bypass valve port BV is connected with the heat medium pipe C38.
  • a heat medium pipe C14 is connected to the port XV.
  • the main valve 52 When the port BV is opened and the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 reaches a predetermined value T2 or higher, the main valve 52 begins to open the opening 59, and the heat medium (low-temperature heat medium described later) flows from the second circulation path 43 into the mixing chamber. It is set to be introduced in 58.
  • the main valve 52 of the thermo valves 30 and 31 is also structured such that a slight amount of heat medium flows into the mixing chamber 58 from the main valve port MV when the opening 59 is closed.
  • the control device 6 sets the three-way valve 32 to communicate the heat medium pipes C1, C28, and C2, and sets the three-way valve 33 to communicate only the heat medium pipes C2 and C10. Also, the three-way valve 34 is set to a state in which only the heat medium pipe C6 and the heat medium pipe C13 are communicated, and the three-way valve 35 is set to a state in which the heat medium pipes C6, C7, and C29 are communicated.
  • the three-way valve 36 is put in a state in which only the heat medium pipe C17 and the heat medium pipe C19 are communicated, and the three-way valve 37 is put in a state in which only the heat medium pipe C25 and the heat medium pipe C28 are communicated. Further, the three-way valve 39 is switched to a state in which only the heat medium pipe C26 and the heat medium pipe C29 are communicated, and the three-way valve 38 is switched to a state in which only the heat medium pipe C20 and the heat medium pipe C21 are communicated.
  • the compressor 7, the pumps 21, 22, 23, and the indoor fan 49 are operated.
  • the heat medium discharged from the first pump 21 is sucked into the first pump 21 through the first reserve tank 26, the cooling unit 13, and the radiator 29 in order, and is circulated in the second circulation path 43A.
  • the heat medium discharged from the second pump 22 passes through the second reserve tank 27, the heating section 14, the second heating heat exchange section 62 of the heat exchange section 63, and the heater core 17 in order, and is sucked into the second pump 22. is circulated in the third circulation path 44 with .
  • the compressor 7 When the compressor 7 is operated, the refrigerant releases heat in the radiator 8 and absorbs heat in the heat absorber 11, so the heat medium flowing through the heating section 14 in the radiator 8 is heated by the high-temperature refrigerant. Since the heated high-temperature heat medium is circulated to the second heating heat exchange section 62 , the second heating heat exchange section 62 heats the first heating heat exchange section 61 . Since the high-temperature heat medium is then circulated to the heater core 17, the air supplied from the indoor fan 49 into the passenger compartment is heated by the heater core 17, thereby heating the passenger compartment.
  • the heat medium flowing through the cooling section 13 is cooled by the refrigerant.
  • This cooled low-temperature heat medium is circulated to the radiator 29 and warmed by the outside air. That is, it draws up heat in the outside air.
  • the heat thus pumped up is conveyed to the radiator 8 by the heat pump circuit 3, and is used for heating the first heating heat exchange section 61 and for heating the interior of the vehicle.
  • thermo valve 31 also closes the opening 59 by the main valve 52 and opens the bypass valve port BV by the bypass valve 53, so that the heat medium passing through the battery 2 passes through the heat medium pipe C39, and the thermo valve 30 passes through the heat medium pipe C40 (second 4 circulation path 45 ), flows into the first heating heat exchange section 61 of the heat exchange section 63 , and is heated by the high-temperature heat medium flowing through the second heating heat exchange section 62 .
  • the heated heat medium flows from the first heating heat exchange section 61 to the heat medium pipe C41, reaches the thermo valve 31 from the heat medium pipe C38, and passes through the bypass valve port BV of the thermo valve 31 and the mixing chamber 58 to produce mixed water. It flows out from the port XV to the heat medium pipe C14 and is sucked into the third pump 23 . Then, the heat is circulated through the heat medium pipe C15 to the battery 2 again to heat the battery 2 . Arrows in FIG. 1 indicate this state, which is referred to as the first path state of the heat medium circuit 4 .
  • the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path 42 then rises. Then, when the temperature of the heat medium flowing into the mixing chamber 58 from the mixed water port XV of the thermo valve 30 rises above the predetermined value T1 (+30° C.), the temperature sensing part 54 detects the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58. By moving the bypass valve 53 and the main valve 52 based on the temperature of , the bypass valve port BV is closed and the opening 59 is opened.
  • the heat medium flowing in from the mixed water port XV of the thermo valve 30 passes through the mixing chamber 58, through the opening 59, and flows out from the main valve port MV to the heat medium pipe C11. , the heat medium is circulated in the closed loop of the first circulation path 42 by the third pump 23 . Solid arrows in FIG. As a result, the heat medium flowing through the first circulation path 42 (the heat medium circulated in the battery 2) does not flow through the fourth circulation path 45 and is not heated by the high-temperature heat medium flowing through the third circulation path 44. is prevented from overheating.
  • thermo valve 30 Since the bypass valve 53 of the thermo valve 30 is formed with the small hole BH as described above, a small amount of the heat medium flows through the fourth circulation path 45 . As a result, the minimum heating of the heat medium circulating in the battery 2 is always ensured even in the second path state.
  • the temperature sensing part 54 detects that the heat medium in the mixing chamber 58 is Based on the temperature, the main valve 52 is moved to start opening the opening 59 .
  • part of the low-temperature heat medium flowing through the second circulation path 43 is diverted by the three-way valve 32, passes through the heat medium pipe C2, the three-way valve 33, and the heat medium pipe C10, and enters the thermo valve 31 from the main valve port MV. 3 and begins to flow into the mixing chamber 58 through the opening 59 (indicated by the dashed arrow in FIG. 3).
  • the heat medium that has flowed in from the opening 59 is mixed with the heat medium that has flowed in from the bypass valve port BV in the mixing chamber 58, and flows out from the mixed water port XV to the heat medium pipe C14. Then, it is sucked into the third pump 23 and discharged toward the battery 2 . As a result, the battery 2 is cooled because the heat medium whose temperature is lowered is circulated in the battery 2 .
  • the heat medium that was originally circulating in the closed loop of the first circulation path 42 flows into the heat medium pipe C39 and flows through the heat medium pipe C10 to the second heat medium pipe C10.
  • the heat medium introduced from the circulation path 43 is diverted to the heat medium pipe C12 and returned to the second circulation path 43 through the check valve 41 and the heat medium pipe C13 (also indicated by the dashed arrow in FIG. 3). ). This is the third path state of the heat medium circuit 4 .
  • the temperature sensing part 54 closes the opening 59 by the main valve 52 based on the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 .
  • the state is returned to the second path state, and the heat medium returns to the form of circulating in the closed loop of the first circulation path 42 .
  • the battery 2 is maintained within the optimum temperature range (for example, a target temperature of +10° C. or higher and +40° C. or lower).
  • Cooling Mode the cooling mode by the control device 6 will be described.
  • Each arrow in FIG. 4 indicates how the heat medium flows in the cooling mode.
  • the control device 6 sets the three-way valve 32 in a state in which only the heat medium pipes C1 and C2 are communicated, and the three-way valve 33 in a state in which the heat medium pipes C2, C4, and C10 are communicated.
  • the three-way valve 34 is put in a state in which the heat medium pipes C5, C6, and C13 are communicated
  • the three-way valve 35 is put in a state in which only the heat medium pipes C6 and C7 are communicated.
  • the three-way valve 36 is put in a state in which only the heat medium pipe C17 and the heat medium pipe C24 are communicated, and the three-way valve 37 is put in a state in which only the heat medium pipe C24 and the heat medium pipe C25 are communicated.
  • the three-way valve 39 is switched to a state in which only the heat medium pipe C26 and the heat medium pipe C27 are communicated, and the three-way valve 38 is switched to a state in which only the heat medium pipe C27 and the heat medium pipe C21 are communicated.
  • the compressor 7, the pumps 21, 22, 23, and the indoor fan 49 are operated.
  • the heat medium discharged from the first pump 21 is circulated in the second circulation path 43 while being sucked into the first pump 21 through the first reserve tank 26 , the cooling section 13 , and the cooler core 16 in sequence.
  • the heat medium discharged from the second pump 22 is circulated by being sucked into the second pump 22 through the second reserve tank 27, the heating unit 14, and the radiator 29 in sequence.
  • the refrigerant releases heat in the radiator 8 and absorbs heat in the heat absorber 11 in the same manner as described above. Cooled. Since the cooled low-temperature heat medium is circulated to the cooler core 16, the air supplied from the indoor fan 49 into the vehicle interior is cooled by the cooler core 16, thereby cooling the vehicle interior. On the other hand, in the radiator 8, the heat medium flowing through the heating portion 14 is heated by the high-temperature refrigerant. This heated high-temperature heat medium is circulated to the radiator 29 and radiates heat to the outside air.
  • the temperature of the heat medium circulating in the first circulation path 42 is also lower than the above-described predetermined value T2.
  • the heat medium discharged from the third pump 23 passes through the battery (temperature control target) 2, reaches the thermo valves 30 and 31, and is sucked into the third pump 23 again, and flows through the closed loop of the first circulation path 42. will be circulated. That is, the thermo valve 30 closes the bypass valve port BV with the bypass valve 53 and opens the opening 59 with the main valve 52 based on the temperature of the heat medium flowing into the mixing chamber 58 from the mixed water port XV.
  • thermo valve 31 opens the bypass valve port BV by the bypass valve 53 and closes the opening 59 by the main valve 52, so that the heat medium is circulated in the closed loop of the first circulation path 42 by the third pump 23. It will be.
  • the temperature sensing part 54 detects that the heat medium in the mixing chamber 58 is Based on the temperature, the main valve 52 is moved to start opening the opening 59 .
  • part of the low-temperature heat medium flowing through the second circulation path 43 is diverted by the three-way valve 33, passes through the heat medium pipe C10, enters the thermo valve 31 from the main valve port MV, and enters the mixing chamber 58 from the opening 59. (indicated by the dashed arrow in FIG. 4).
  • the heat medium that has flowed in from the opening 59 is mixed with the heat medium that has flowed in from the bypass valve port BV of the thermo valve 31 in the mixing chamber 58, and flows out from the mixed water port XV to the heat medium pipe C14. Then, it is sucked into the third pump 23 and discharged toward the battery 2 . As a result, the battery 2 is cooled because the heat medium whose temperature is lowered is circulated in the battery 2 .
  • the heat medium that was originally circulating in the closed loop of the first circulation path 42 flows into the heat medium pipe C39 and flows through the heat medium pipe C10 to the second heat medium pipe C10.
  • the heat medium introduced from the circulation path 43 is diverted to the heat medium pipe C12 and returned to the second circulation path 43 through the check valve 41 and the heat medium pipe C13 (this is also indicated by the dashed arrow in FIG. 4). ).
  • This state is referred to as the fifth path state of the heat medium circuit 4 .
  • the battery 2 is cooled by the low-temperature heat medium introduced from the second circulation path 43 as described above, and the temperature of the heat medium (mixed heat medium) in the mixing chamber 58 of the thermo valve 31 rises to the predetermined value T2.
  • the temperature sensing part 54 closes the opening 59 by the main valve 52 based on the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 .
  • the state is returned to the fourth path state, and the heat medium returns to the form of circulating in the closed loop of the first circulation path 42 (FIG. 4).
  • the battery 2 is maintained within the optimum temperature range (for example, a target temperature of +10° C. or higher and +40° C. or lower).
  • the thermo valve 30 (temperature adjustment section) controls the heat exchange between the heat medium flowing through the first circulation path 42 and the heat medium flowing through the third circulation path 44 in the heat exchange section 63. Therefore, when the battery 2 (temperature control target) does not need to be heated, the heat medium is circulated in the first circulation path 42, and when the battery 2 needs to be heated, the heat exchange unit 63 heats the heat medium. The heat medium flowing through the first circulation path 42 can be heated by the heat medium flowing through the third circulation path 44 , thereby heating the battery 2 .
  • the temperature of the heat medium flowing through the battery 2 can be quickly increased, so that the battery 2 can be quickly warmed up when the operation is started under low outside air temperature conditions.
  • the heat medium since the heat medium is not introduced from the third circulation path 44 to the first circulation path 42, the heat medium is biased between the third circulation path 44 and the second circulation path 43, and the reserve tanks 26 and 27 does not overflow.
  • a fourth circulation path 45 connected to the first circulation path 42 and having a first heating heat exchange section 61 is provided.
  • the thermo valve 30 is composed of a first heating heat exchange section 61 provided in the circulation path 44 and a second heating heat exchange section 62 arranged in a heat exchange relationship.
  • the temperature of the battery 2 is controlled based on the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path 42, so more accurate temperature control is possible.
  • the battery 2 is usually provided under the floor of the vehicle away from the heat pump circuit 3. There is no longer a need to extend the 3-circulation path 44 to the battery 2, and the layout of equipment in the electric vehicle is greatly advantageous.
  • thermo valve 31 is provided for adjusting the temperature of the battery 2, and the thermo valve 31 changes the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path 42 from the second circulation path 43 to the temperature of the heat medium. Since the inflow of the heat medium into the first circulation path 42 is controlled, the thermo valve 31 circulates the heat medium in the first circulation path 42 to cool the battery 2 when the battery 2 does not need to be cooled. When it is necessary to cool the battery 2 , it is possible to cool the battery 2 by allowing the heat medium to flow from the second circulation path 43 .
  • the temperature of the heat medium circulating in the first circulation path 42 is kept at the target temperature, and the temperature of the battery 2 can be accurately controlled.
  • the heat medium that has flowed into the first circulation path 42 is returned to the second circulation path 43, but the heat medium is not introduced from the third circulation path 44, so the unevenness of the heat medium as described above occurs. does not occur.
  • heat loss is reduced because the necessary amount of heat medium is introduced from the second circulation path 43 to the first circulation path 42 .
  • thermo valve 31 switches from the second circulation path 43 to the first circulation when the temperature of the heat medium flowing through the first circulation path 42 reaches another predetermined value T2 higher than the predetermined value T1. Since the heat medium is allowed to flow into the path 42, overheating of the battery 2 can be reliably prevented.
  • thermo valves 30 and 31, which are channel switching valves for switching the channel of the fluid, having the temperature sensing part 54 for sensing the temperature of the fluid flowing inside, constitute the temperature control part. Electronic control becomes unnecessary, and the cost of the system can be reduced.
  • thermo valve 30 has a small hole BH formed in the bypass valve 53 so as to always ensure the minimum heating of the heat medium circulated to the battery 2 by the heat exchanging part 63, so that the battery 2 is optimized. It is possible to reliably control the temperature above the lower limit.
  • an electric motor for running an electric vehicle and an inverter for driving the electric motor for running can be considered as a target for temperature control.
  • the third circulation path 44 includes a heater core 17 for circulating the heat medium heated by the heating unit 14 to heat the interior of the vehicle
  • the second circulation path 43 includes a cooling It has a cooler core 16 for circulating the heat medium cooled by the section 13 to cool the interior of the vehicle.
  • the heat absorber 11 of the heat pump circuit 3 and the cooling section 13 of the second circulation path 43 are provided in a heat exchange relationship.
  • the temperature of the battery 2 can be controlled using the heat pump circuit 3, the third circulation path 44, and the second circulation path 43 for air-conditioning the interior of the electric vehicle.
  • heat exchange between the heat medium flowing through the third circulation path 44 and the heat medium flowing through the first circulation path 42 is no longer performed.
  • the air can be circulated, and the vehicle interior can be heated without any problems.
  • the heat medium flowing through the second circulation path 43 does not flow through the first circulation path 42, so the cooler core 16 is designed to circulate the heat medium at a lower temperature. As a result, air conditioning in the passenger compartment can be performed without any trouble.
  • the necessary amount of heat medium is introduced from the second circulation path 43 into the first circulation path 42.
  • a relatively small amount of the heat transfer medium flows in and out.
  • the battery 2 is usually provided at a position such as an underfloor spaced apart from the heat pump circuit 3. Since the amount of the heat medium flowing between the two circulation paths 43 is small, the diameter of the heat medium pipes C10, C13, etc. connecting them can be small. The benefits will be enormous.
  • FIGS. 5 and 6 show the configuration of the first circulation path 42 portion of another embodiment of the heat management system 1 of the present invention.
  • the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4 have the same or similar functions.
  • the heat medium pipe C39 is connected to the inlet of the first heating heat exchange section 61, and the outlet of the first heating heat exchange section 61 is connected to the bypass valve port BV of the thermo valve 31 through the heat medium pipe C38. It is connected.
  • the closed loop composed of C14, the heat medium pipe C10, the heat medium pipe C12, the check valve 41, and the heat medium pipe C13 constitute the first circulation path 42 in this embodiment. That is, the first heating heat exchange section 61 is provided in the first circulation path 42 .
  • thermo valve 30 is provided on the third circulation path 44 side.
  • the heat medium pipe C19 of the third circulation path 44 is connected to the mixed water port XV of the thermo valve 30, and the bypass valve port BV of the thermo valve 30 is connected to the inlet of the second heating heat exchange section 62 by the heat medium pipe C40. It is connected to the.
  • the outlet of the second heating heat exchange unit 62 is connected to the heat medium pipe C42 by the heat medium pipe C41
  • main valve port MV of the thermo valve 30 is connected to the heat medium pipe C41 and the heat medium pipe C42 by the heat medium pipe C11. connected to the connection point of Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
  • the heat medium discharged from the third pump 23 passes through the battery (temperature control target) 2 and is used for the first heating. It enters the heat exchange section 61 and reaches the thermo valve 31 . Since the temperature of the heat medium flowing into the mixing chamber 58 from the bypass valve port BV of the thermo valve 31 is extremely low (lower than the predetermined value T2) when the operation is started under the low outside air temperature condition, Based on the temperature of the heat medium in the chamber 58, the opening 59 is closed by the main valve 52 and the bypass valve port BV is kept open by the bypass valve 53, so the heat medium flows from the mixed water pump XV through the heat medium pipe C14. Circulation through which it is sucked into the third pump 23 is repeated.
  • the temperature sensing part 54 closes the opening 59 by the main valve 52 based on the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 (the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path 44), and the bypass valve 53 opens the bypass valve port BV.
  • the heat medium flowing through the third circulation path 44 flows out from the bypass valve port BV to the heat medium pipe C40, passes through the second heating heat exchange section 62, and flows into the heater core 17 through the heat medium pipes C41 and C42. do.
  • the heat medium circulating in the first circulation path 42 flows through the first heat exchange section 61 for heating, and the heat medium and the heat medium in the third circulation path 44 flowing in the second heat heat exchange section 62 Since the heat medium is exchanged, the heat medium flowing through the first circulation path 42 is heated by the heat medium flowing through the third circulation path 44 .
  • the heated heat medium flows from the first heating heat exchange section 61 to the heat medium pipe C38, reaches the thermo valve 31, passes through the bypass valve port BV of the thermo valve 31, the mixing chamber 58, and the mixed water port XV to the heat medium. It flows out to the pipe C14 and is sucked into the third pump 23. Then, the heat is circulated through the heat medium pipe C15 to the battery 2 again to heat the battery 2 . Arrows in FIG. 5 indicate this state, which is the first path state of the heat medium circuit 4 in this embodiment.
  • the temperature sensing part 54 detects the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58.
  • the bypass valve 53 and the main valve 52 By moving the bypass valve 53 and the main valve 52 based on the temperature of , the bypass valve port BV is closed and the opening 59 is opened.
  • the heat medium flowing in from the mixed water port XV of the thermo valve 30 passes through the mixing chamber 58 and the opening 59, flows out from the main valve port MV into the heat medium pipe C11, and passes through the heat medium pipe C42 to the heater core 17. It will flow to That is, the heat medium in the third circulation path 44 does not flow to the second heating heat exchange section 62 . Solid arrows in FIG. 6 indicate this state, which is defined as the second path state of the heat medium circuit 4 in this embodiment. As a result, the heat medium flowing through the first circulation path 42 (the heat medium circulated in the battery 2) is no longer heated by the high-temperature heat medium flowing through the third circulation path 44, thereby preventing excessive heating of the battery 2. .
  • the temperature sensing part 54 detects that the heat medium in the mixing chamber 58 is Based on the temperature, the main valve 52 is moved to start opening the opening 59 .
  • part of the low-temperature heat medium flowing through the second circulation path 43 is diverted by the three-way valve 32, passes through the heat medium pipe C2, the three-way valve 33, and the heat medium pipe C10, and enters the thermo valve 31 from the main valve port MV. 6 and begins to flow into the mixing chamber 58 through the opening 59 (indicated by the dashed arrow in FIG. 6).
  • the heat medium that has flowed in from the opening 59 is mixed with the heat medium that has flowed in from the bypass valve port BV in the mixing chamber 58, and flows out from the mixed water port XV to the heat medium pipe C14. Then, it is sucked into the third pump 23 and discharged toward the battery 2 . As a result, the battery 2 is cooled because the heat medium whose temperature is lowered is circulated in the battery 2 .
  • the heat medium that was originally circulating in the closed loop of the first circulation path 42 flows into the heat medium pipe C39 and flows through the heat medium pipe C10 to the second heat medium pipe C10.
  • the heat medium introduced from the circulation path 43 is diverted to the heat medium pipe C12 and returned to the second circulation path 43 through the check valve 41 and the heat medium pipe C13 (also indicated by the dashed arrow in FIG. 6). ).
  • the temperature sensing part 54 closes the opening 59 by the main valve 52 based on the temperature of the heat medium in the mixing chamber 58 .
  • the state is returned to the second path state, and the heat medium returns to the form of circulating in the closed loop of the first circulation path 42 .
  • the battery 2 is maintained within the optimum temperature range (for example, a target temperature of +10° C. or higher and +40° C. or lower).
  • FIGS. 7 and 8 show the configuration of the first circulation path 42 portion of the heat management system 1 of another embodiment of the present invention.
  • a 2-way valve 66 is used as the temperature control section instead of the thermo valve 30 shown in FIGS.
  • Other configurations are the same as those in FIGS.
  • This 2-way valve 66 also has a temperature sensing part similar to that described above for sensing the temperature of the heat medium, and is a flow path switching valve that switches the flow path of the heat medium. That is, the 2-way valve 66 has one inlet 67, a first outlet 68 and a second outlet 69, and based on the temperature of the heat medium at the inlet 67 (the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path 44), , adjust the opening degrees of the first outlet 68 and the second outlet 69 .
  • the degree of opening of the first outlet 68 is increased and the degree of opening of the second outlet 69 is decreased, and the degree of opening is set to be equal to or higher than the predetermined value T1.
  • the opening degree of the first outlet 68 is set to be small, and the opening degree of the second outlet 69 is set to be large.
  • the heat medium pipe C19 of the third circulation path 44 is connected to the inlet 67 of the 2WAY valve 66, and the first outlet 68 of the 2WAY valve 66 is connected to the second heating heat through the heat medium pipe C40. It is connected to the inlet of the exchange section 62 .
  • a second outlet 69 of the 2WAY valve 66 is connected to the heat medium pipe C11.
  • the temperature of the heat medium in the third circulation path 44 flowing into the inlet of the 2-way valve 66 via the heat medium pipe C19 is still low (predetermined value T1), the opening of the first outlet 68 is large.
  • the heat medium flowing through the third circulation path 44 flows out from the first outlet 68 into the heat medium pipe C40, passes through the second heating heat exchange section 62, and flows into the heater core 17 through the heat medium pipes C41 and C42. do.
  • the heat medium circulating in the first circulation path 42 flows through the first heat exchange section 61 for heating, and the heat medium and the heat medium in the third circulation path 44 flowing in the second heat heat exchange section 62 Since the heat medium is exchanged, the heat medium flowing through the first circulation path 42 is heated by the heat medium flowing through the third circulation path 44 .
  • the heated heat medium flows from the first heating heat exchange section 61 to the heat medium pipe C38, reaches the thermo valve 31, passes through the bypass valve port BV of the thermo valve 31, the mixing chamber 58, and the mixed water port XV to the heat medium. It flows out to the pipe C14 and is sucked into the third pump 23. Then, the heat is circulated through the heat medium pipe C15 to the battery 2 again to heat the battery 2 . Arrows in FIG. 7 indicate this state, which is the first path state of the heat medium circuit 4 in this embodiment.
  • the temperature of the heat medium flowing through the third circulation path 44 rises.
  • the 2WAY valve 66 increases the opening of the second outlet 69 .
  • the heat medium that has flowed into the inlet 67 of the 2-way valve 66 flows out from the second outlet 69 into the heat medium pipe C11, and flows to the heater core 17 through the heat medium pipe C42. That is, the heat medium in the third circulation path 44 does not flow to the second heating heat exchange section 62 .
  • Solid arrows in FIG. 8 indicate this state, which is defined as the second path state of the heat medium circuit 4 in this embodiment.
  • thermo valve 31 is the same as in the case of FIGS. 5 and 6, so the explanation is omitted.
  • the heat exchange section 63 is composed of a first heating heat exchange section 61 and a second heating heat exchange section 62 arranged in a heat exchange relationship with the first heating heat exchange section 61.
  • the heat exchange part 63 is not limited to that, and the heat exchange part 63 is configured by a double pipe, for example, the inner flow path is the first heating heat exchange part 61, and the outer flow path is the second heating heat exchange part. 62 may be used.
  • thermo valve and the 2-way valve switch the flow path of the heat medium, but in the present application, the concept includes the case where a small amount of heat medium flows in both directions without completely switching.
  • vehicle air conditioner for an electric vehicle was taken as an example, but the inventions other than claims 8 to 11 are not limited to this, and the heat medium is circulated to adjust the temperature of the object to be temperature controlled.
  • the present invention can be applied to various heat management systems.
  • Thermal management system Battery (temperature control target) 3 heat pump circuit 4 heat medium circuit 7 compressor 8 radiator 9 expansion valve (decompression part) 11 heat absorber 13 cooling unit 14 heating unit 16 cooler core 17 heater core 21 first pump 22 second pump 23 third pump (circulation unit) 30, 31 thermo valve (temperature control unit) 32 to 39 three-way valve 42 first circulation path 43, 43A second circulation path 44 third circulation path 45 fourth circulation path 61 first heating heat exchange section 62 second heating heat exchange section 63 heat exchange section 66 2-way valve (Temperature control part) BH small hole

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Abstract

【課題】熱媒体を温調対象に循環させて温調する際に、暖機を含めて的確に温調可能となり、且つ、熱媒体の偏りに伴う問題も解消することができる熱マネジメントシステムを提供する。 【解決手段】熱媒体をバッテリ２に循環させる第３ポンプ２３を有する第１循環経路４２と、熱媒体を冷却する冷却部１３を有する第２循環経路４３と、熱媒体を加熱する加熱部１４を有する第３循環経路４４と、第３循環経路４４を循環する熱媒体とバッテリ２に循環される熱媒体とを熱交換させる熱交換部６３と、サーモバルブ３０を備え、サーモバルブ３０は、熱交換部６３における第１循環経路４２を流れる熱媒体と第３循環経路４４を流れる熱媒体との熱交換を制御する。

Description

熱マネジメントシステム
　本発明は、温調対象に熱媒体を循環させて温調する熱マネジメントシステムに関するものである。
　従来より、例えば電動車両（電気自動車、ハイブリッド自動車等）に搭載されるバッテリ（電池）や走行用電動モータ、インバータ等（以下、温調対象と称する）は発熱を生じる。そのため、熱媒体を複数の温調対象に循環させて温調するものや、車室内を空調するためのヒートポンプ回路（冷媒回路）を用い、放熱器で放熱する冷媒（フロン冷媒）と吸熱器内で吸熱する冷媒で熱媒体（水等）を加熱、冷却し、この熱媒体を熱媒体回路で温調対象に循環させることで温調する熱マネジメントシステムが開発されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２０１４－８０１２３号公報 特開２０１２－２３２７３０号公報
　しかしながら、例えば特許文献２の構成では、空調用のヒータコアやクーラコア用の熱交換器に加えて、温調対象用の複数の熱交換器をヒートポンプ回路に設ける必要がある。そこで、例えばクーラコアに循環される熱媒体のみを一部温調対象側に流して温調することが考えられるが、氷点下の低外気温条件から運転を開始するときのように、温調対象（バッテリ等）が低温状態にあるときの暖機を行うことができない。
　また、温調対象に熱媒体を循環する経路にヒータを設けたり、ヒータコア用の熱媒体を温調対象にも流して暖機を行うことも考えられるが、前者の場合は装置が複雑化すると共に電子的な制御も必要となってコストが高騰する。また、後者の場合には温調対象を温調した熱媒体が、導入された分だけクーラコア側やヒータコア側にそれぞれ戻るとは限らず、偏りが生じて何れかの熱媒体の量が過剰となり、リザーブタンクが満杯になってしまうと云う問題も生じる。
　本発明は、係る従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、熱媒体を温調対象に循環させて温調する際に、暖機を含めて的確に温調可能となり、且つ、熱媒体の偏りに伴う問題も解消することができる熱マネジメントシステムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の熱マネジメントシステムは、温調対象に熱媒体を循環させて温調する熱媒体回路を備えたものであって、熱媒体を温調対象に循環させる循環部を有する第１循環経路と、この第１循環経路に接続されて熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を冷却する冷却部を有する第２循環経路と、熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を加熱する加熱部を有する第３循環経路と、この第３循環経路を循環する熱媒体と、温調対象に循環される熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、温調対象の温度を調整するための温度調整部を備え、この温度調整部は、熱交換部における第１循環経路を流れる熱媒体と第３循環経路を流れる熱媒体との熱交換を制御することを特徴とする。
　請求項２の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において第１循環経路に接続され、第１加熱用熱交換部を有する第４循環経路を備え、熱交換部は、第１加熱用熱交換部と、第３循環経路に設けられて第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成されており、温度調整部は、第１循環経路を流れる熱媒体の温度が所定値より低い場合に、当該熱媒体を第４循環経路に流すことを特徴とする。
　請求項３の発明の熱マネジメントシステムは、請求項１の発明において熱交換部は、第１循環経路に設けられた第１加熱用熱交換部と、第３循環経路に設けられて第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成されており、温度調整部は、第３循環経路を流れる熱媒体の温度が所定値より低い場合に、熱媒体を第２加熱用熱交換部に流すことを特徴とする。
　請求項４の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において温調対象の温度を調整するためのもう一つの温度調整部を備え、このもう一つの温度調整部は、第１循環経路内を流れる熱媒体の温度に基づき、第２循環経路から第１循環経路への熱媒体の流入を制御することを特徴とする。
　請求項５の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明においてもう一つの温度調整部は、第１循環経路を流れる熱媒体の温度が、前記所定値より高いもう一つの所定値以上となった場合に、第２循環経路から第１循環経路に熱媒体を流入させることを特徴とする。
　請求項６の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において温度調整部は、内部を流れる流体の温度を感知する感温部を有して当該流体の流路を切り替える流路切替弁であることを特徴とする。
　請求項７の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において温度調整部は、熱交換部により、温調対象に循環される熱媒体の最小限の加熱を常時確保する構造とされていることを特徴とする。
　請求項８の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において温調対象は車両に搭載されたバッテリ、車両の走行用モータ、若しくは、当該モータを駆動するインバータであることを特徴とする。
　請求項９の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において第３循環経路は、加熱部により加熱された熱媒体が循環されて車両の車室内を暖房するためのヒータコアを有することを特徴とする。
　請求項１０の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において第２循環経路は、冷却部により冷却された熱媒体が循環されて車両の車室内を冷房するためのクーラコアを有することを特徴とする。
　請求項１１の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器と、この放熱器で放熱した冷媒を減圧する減圧部と、この減圧部で減圧された冷媒を吸熱させる吸熱器を有するヒートポンプ回路を備え、放熱器と第３循環経路の加熱部とが熱交換関係に設けられると共に、吸熱器と第２循環経路の冷却部とが熱交換関係に設けられていることを特徴とする。
　本発明によれば、温調対象に熱媒体を循環させて温調する熱媒体回路を備えた熱マネジメントシステムにおいて、熱媒体を温調対象に循環させる循環部を有する第１循環経路と、この第１循環経路に接続されて熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を冷却する冷却部を有する第２循環経路と、熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を加熱する加熱部を有する第３循環経路と、この第３循環経路を循環する熱媒体と、温調対象に循環される熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、温調対象の温度を調整するための温度調整部を備え、この温度調整部は、熱交換部における第１循環経路を流れる熱媒体と第３循環経路を流れる熱媒体との熱交換を制御するようにしたので、温調対象の加熱が必要ない場合は第１循環経路内で熱媒体を循環させ、温調対象を加熱する必要がある場合には熱交換部において第１循環経路を流れる熱媒体を、第３循環経路を流れる熱媒体により加熱し、温調対象を加熱することが可能となる。
　これにより、温調対象に流れる熱媒体の温度を迅速に上昇させることができるため、低外気温条件からの運転開始時などで、温調対象を迅速に暖機することができるようになる。特に、第３循環経路から第１循環経路に熱媒体を導入するものではないので、第３循環経路と第２循環経路の間で熱媒体の偏りが生じることもない。
　この場合、請求項２の発明の如く第１循環経路に接続され、第１加熱用熱交換部を有する第４循環経路を設け、熱交換部を、第１加熱用熱交換部と、第３循環経路に設けられて第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成し、温度調整部が、第１循環経路を流れる熱媒体の温度が所定値より低い場合に、当該熱媒体を第４循環経路に流すようにすれば、熱交換部において第４循環経路を流れる熱媒体が過剰に加熱されることもなくなり、温調対象の過剰な加熱も防止することができるようになる。
　特に、請求項２の発明の場合には第１循環経路を流れる熱媒体の温度に基づいて温調対象を温調することになるので、より的確な温調が可能となる。また、例えば電動車両のバッテリを温調対象とする場合には、当該バッテリはヒートポンプ回路からは通常離間した位置に設けられるが、請求項２の発明の場合には、第３循環経路をバッテリまで延長する必要が無くなり、電動車両における機器のレイアウト上のメリットも大きくなる。
　また、請求項３の発明の如く熱交換部を、第１循環経路に設けられた第１加熱用熱交換部と、第３循環経路に設けられて第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成し、温度調整部が、第３循環経路を流れる熱媒体の温度が所定値より低い場合に、熱媒体を第２加熱用熱交換部に流すようにしても、温調対象の過剰な加熱を防止することができるようになる。
　また、請求項４の発明の如く温調対象の温度を調整するためのもう一つの温度調整部を設け、このもう一つの温度調整部が、第１循環経路内を流れる熱媒体の温度に基づき、第２循環経路から第１循環経路への熱媒体の流入を制御するようにすれば、温調対象の冷却が必要ない場合は温度調整部により第１循環経路内で熱媒体を循環させ、温調対象を冷却する必要がある場合には第２循環経路から熱媒体を流入させることで、温調対象を冷却することが可能となる。
　これにより、第１循環経路内を循環する熱媒体の温度は目標温度に保たれるようになり、温調対象の温調を的確に実現することができるようになる。特に、第１循環経路内に流入した分の熱媒体が第２循環経路に戻されることになるが、第３循環経路から熱媒体は導入されないので、前述した如き熱媒体の偏りが生じることもない。また、必要量だけ第２循環経路から第１循環経路に熱媒体が導入されるので、熱ロスも少なくなる。
　この場合、請求項５の発明の如くもう一つの温度調整部が、第１循環経路を流れる熱媒体の温度が前記所定値より高いもう一つの所定値以上となった場合に、第２循環経路から第１循環経路に熱媒体を流入させることで、温調対象の過熱を確実に防止することができるようになる。
　また、請求項６の発明の如く温度調整部を、内部を流れる流体の温度を感知する感温部を有して当該流体の流路を切り替える流路切替弁にて構成することで、電子的な制御も不要となり、システムのコストを削減することが可能となる。
　この場合、請求項７の発明の如く温度調整部が、熱交換部により、温調対象に循環される熱媒体の最小限の加熱を常時確保する構造とすることで、温調対象を最適温度の下限よりも上に確実に温調することが可能となる。
　ここで、温調対象としては請求項８の発明の如く例えば電動車両に搭載されたバッテリや、電動車両の走行用電動モータ、当該走行用電動モータを駆動するインバータが考えられる。
　尚、第３循環経路としては、請求項９の発明の如く加熱部により加熱された熱媒体が循環されて車両の車室内を暖房するためのヒータコアを有するもの、また、第２循環経路としては、請求項１０の発明の如く冷却部により冷却された熱媒体が循環されて車両の車室内を冷房するためのクーラコアを有するものが考えられるが、その場合には、請求項１１の発明の如く冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器と、この放熱器で放熱した冷媒を減圧する減圧部と、この減圧部で減圧された冷媒を吸熱させる吸熱器を有するヒートポンプ回路を設け、放熱器と第３循環経路の加熱部とを熱交換関係に設けると共に、吸熱器と第２循環経路の冷却部とを熱交換関係に設ける。
　これにより、電動車両の車室内を空調するためのヒートポンプ回路や第３循環経路、第２循環経路を利用して温調対象の温調を行うことができるようになる。また、温調対象を加熱する必要が無い場合には、第３循環経路を流れる熱媒体と第１循環経路を流れる熱媒体は熱交換されなくなるので、ヒータコアにはより高温の熱媒体が循環されるようになり、車室内の暖房も支障無く行えるようになる。更に、温調対象を冷却する必要が無い場合には、第２循環経路を流れる熱媒体は第１循環経路に流れなくなるので、クーラコアにはより低温の熱媒体が循環されるようになり、車室内の冷房も支障無く行えるようになる。
　特に、本発明の構成によれば、前述した如く第２循環経路からは必要量だけ第１循環経路に熱媒体が導入されるので、第１循環経路と第２循環経路の間で流入、流出する熱媒体は比較的少量となる。ここで、前述した如く電動車両のバッテリを温調対象とする場合には、当該バッテリはヒートポンプ回路からは通常離間した位置に設けられるが、第１循環経路と第２循環経路間を流れる熱媒体の量が少ないことから、それらを繋ぐ配管径も小さいもので済むようになり、これによっても、電動車両における各機器のレイアウト上のメリットが極めて大きくなる。
本発明の熱マネジメントシステムの一実施例の構成図である（実施例１。暖房モードでの第１経路状態）。 図１の熱マネジメントシステムの温度調整部の実施例としてのサーモバルブの断面図である。 図１の熱マネジメントシステムの暖房モードでの第２経路状態を説明する構成図である。 図１の熱マネジメントシステムの冷房モードでの構成図である。 本発明の熱マネジメントシステムの他の実施例の第１循環経路の構成図である（実施例２。暖房モードでの第１経路状態）。 図５の熱マネジメントシステムの第２経路状態の構成図である。 本発明の熱マネジメントシステムのもう一つの他の実施例の第１循環経路の構成図である（実施例３。暖房モードでの第１経路状態）。 図７の熱マネジメントシステムの第２経路状態の構成図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
　（１）熱マネジメントシステム１の構成
　図１は本発明の一実施例の熱マネジメントシステム１の構成を示している。実施例の熱マネジメントシステム１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両の車室内を空調すると共に、この実施例で採りあげるバッテリ２の他、走行用電動モータやインバータ等の温調対象を温調する車両用空気調和装置であり、ヒートポンプ回路３と、熱媒体回路４と、制御装置６を備えた構成とされている。尚、本出願において、バッテリは燃料電池も含む概念とする。
　実施例のヒートポンプ回路３は、冷媒（フロン冷媒）を圧縮する圧縮機７と、この圧縮機７から吐出された冷媒（高温冷媒）を放熱させる放熱器８と、放熱器８で放熱した冷媒を減圧する減圧部としての膨張弁９と、この膨張弁９で減圧された冷媒が蒸発して吸熱する吸熱器１１と、アキュムレータ１２が冷媒配管により順次環状に接続された冷媒回路を備えており、通常は電動車両のボンネット下の所謂エンジンルームに配設されている。
　熱媒体回路４は水等の熱媒体が流通する回路であり、この実施例では冷却部１３（熱交換器）と、加熱部１４（熱交換器）と、クーラコア１６と、ヒータコア１７と、循環部としての第１～第３ポンプ２１～２３と、第１、第２リザーブタンク２６、２７と、ラジエータ２９と、温度調整部の実施例としてのサーモバルブ３０、サーモバルブ３１（もう一つのサーモバルブ）と、８つの三方弁３２～３９と、逆止弁４１と、第１加熱用熱交換部６１及びこの第１加熱用熱交換部６１と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部６２から成る熱交換部６３（熱交換器）を備え、それらが後述する如く熱媒体配管で接続されている。尚、実施例の三方弁３２～３９は三つの接続口を備え、全ての接続口を連通する状態と、それらのうちの二つの接続口のみを連通する状態（合わせて四つの状態）に切り替えることが可能とされた弁装置である。
　この場合、冷却部１３の出口は熱媒体配管Ｃ１により三方弁３２の第１接続口に接続され、三方弁３２の第２接続口は熱媒体配管Ｃ２により三方弁３３の第３接続口に接続されている。三方弁３３の第１接続口は熱媒体配管Ｃ４によりクーラコア１６の入口に接続され、クーラコア１６の出口は熱媒体配管Ｃ５により三方弁３４の第１接続口に接続されている。三方弁３４の第２接続口は熱媒体配管Ｃ６により三方弁３５の第１接続口に接続され、三方弁３５の第２接続口は熱媒体配管Ｃ７により第１ポンプ２１の入口に接続されている。第１ポンプ２１の出口は熱媒体配管Ｃ８により第１リザーブタンク２６の入口に接続され、第１リザーブタンク２６の出口は熱媒体配管Ｃ９により冷却部１３の入口に接続されている。
　三方弁３３の第２接続口は熱媒体配管Ｃ１０によりサーモバルブ３１の後述するメインバルブポートＭＶに接続されており、サーモバルブ３１の後述するバイパスバルブポートＢＶは熱媒体配管Ｃ３８と熱媒体配管Ｃ１１によりサーモバルブ３０の後述するメインバルブポートＭＶに接続されている。
　サーモバルブ３１の後述する混合水ポートＸＶは熱媒体配管Ｃ１４により第３ポンプ２３の入口に接続されており、第３ポンプ２３の出口は熱媒体配管Ｃ１５によりバッテリ２（温調対象）の入口に接続されている。尚、バッテリ２の周囲には入口と出口を有して熱媒体が流れるジャケット構造が構成され、このジャケット構造を介してバッテリ２は熱媒体と熱交換する構成とされている。そして、バッテリ２の入口とはこのジャケット構造の入口であり、バッテリ２の出口、即ち、ジャケット構造の出口は熱媒体配管Ｃ１６と熱媒体配管Ｃ１２により逆止弁４１の入口に接続されている。逆止弁４１の出口は熱媒体配管Ｃ１３により三方弁３４の第３接続口に接続されており、逆止弁４１はこの三方弁３４の方向が順方向とされている。
　サーモバルブ３０の後述する混合水ポートＸＶは熱媒体配管Ｃ３９により、熱媒体配管Ｃ１６と熱媒体配管Ｃ１２の接続点に接続されている。サーモバルブ３０の後述するバイパスバルブポートＢＶは熱媒体配管Ｃ４０により第１加熱用熱交換部６１の入口に接続されており、この第１加熱用熱交換部６１の出口は熱媒体配管Ｃ４１により、熱媒体配管Ｃ１１と熱媒体配管Ｃ３８の接続点に接続されている。
　上記第３ポンプ２３、熱媒体配管Ｃ１５、バッテリ２のジャケット構造、熱媒体配管Ｃ１６、熱媒体配管Ｃ３９、サーモバルブ３０、熱媒体配管Ｃ１１、熱媒体配管Ｃ３８、サーモバルブ３１、熱媒体配管Ｃ１４で構成される閉ループと、熱媒体配管Ｃ１０、熱媒体配管Ｃ１２、逆止弁４１、熱媒体配管Ｃ１３が本発明における第１循環経路４２を構成している。
　また、上記サーモバルブ３０、熱媒体配管Ｃ４０、第１加熱用熱交換部６１、熱媒体配管Ｃ４１が本発明における第４循環経路４５を構成している。即ち、第４循環経路４５は第１循環経路４２に接続されており、サーモバルブ３０は第４循環経路４５と第１循環経路４２との接続部に接続されたかたちとなり、第１循環経路４２から第４循環経路４５への熱媒体の流入を制御する。
　また、冷却部１３、熱媒体配管Ｃ１、三方弁３２、熱媒体配管Ｃ２、三方弁３３、熱媒体配管Ｃ４、クーラコア１６、熱媒体配管Ｃ５、三方弁３４、熱媒体配管Ｃ６、三方弁３５、熱媒体配管Ｃ７、第１ポンプ２１、熱媒体配管Ｃ８、第１リザーブタンク２６、熱媒体配管Ｃ９が、後述する冷房モードでの本発明における第２循環経路４３を構成する。熱媒体配管Ｃ１０はこの場合の第２循環経路４３と第１循環経路４２との接続部を構成する。サーモバルブ３１はこの熱媒体配管Ｃ１０（接続部）に接続され、第２循環経路４３から第１循環経路４２への熱媒体の流入を制御する。
　また、加熱部１４の出口は熱媒体配管Ｃ１７により三方弁３６の第３接続口に接続されている。三方弁３６の第１接続口は熱媒体配管Ｃ１９により第２加熱用熱交換部６２の入口に接続され、第２加熱用熱交換部６２の出口は、熱媒体配管Ｃ４２によりヒータコア１７の入口に接続されている。また、ヒータコア１７の出口は熱媒体配管Ｃ２０により三方弁３８の第１接続口に接続されている。三方弁３８の第２接続口は熱媒体配管Ｃ２１により第２ポンプ２２の入口に接続され、第２ポンプ２２の出口は熱媒体配管Ｃ２２により第２リザーブタンク２７の入口に接続されている。そして、第２リザーブタンク２７の出口は熱媒体配管Ｃ２３により加熱部１４の入口に接続されている。
　この加熱部１４、熱媒体配管Ｃ１７、三方弁３６、熱媒体配管Ｃ１９、第２加熱用熱交換部６２、熱媒体配管Ｃ４２、ヒータコア１７、熱媒体配管Ｃ２０、三方弁３８、熱媒体配管Ｃ２１、第２ポンプ２２、熱媒体配管Ｃ２２、第２リザーブタンク２７、熱媒体配管Ｃ２３が本発明における第３循環経路４４を構成する。
　また、三方弁３６の第２接続口は熱媒体配管Ｃ２４により三方弁３７の第１接続口に接続されており、三方弁３７の第３接続口は熱媒体配管Ｃ２５によりラジエータ２９の入口に接続されている。ラジエータ２９の出口は熱媒体配管Ｃ２６により三方弁３９の第２接続口に接続されており、三方弁３９の第１接続口は熱媒体配管Ｃ２７により三方弁３８の第３接続口に接続されている。
　更に、三方弁３７の第２接続口は熱媒体配管Ｃ２８により三方弁３２の第３接続口に接続されており、三方弁３５の第３接続口は熱媒体配管Ｃ２９により三方弁３９の第３接続口に接続されている。冷却部１３、熱媒体配管Ｃ１、三方弁３２、熱媒体配管Ｃ２８、三方弁３７、熱媒体配管Ｃ２５、ラジエータ２９、熱媒体配管Ｃ２６、三方弁３９、熱媒体配管Ｃ２９、三方弁３５、熱媒体配管Ｃ７、第１ポンプ２１、熱媒体配管Ｃ８、第１リザーブタンク２６、熱媒体配管Ｃ９が、後述する暖房モードでの本発明における第２循環経路４３Ａを構成することになる。この場合、熱媒体配管Ｃ２と熱媒体配管Ｃ１０が、第２循環経路４３Ａと第１循環経路４２との接続部を構成する。
　図１において４６は、電動車両の車室内に空調用の空気を供給するＨＶＡＣユニットであり、内部の空気流通路４７に送給する空気を内気と外気で切り替える吸込切替ダンパ４８と、室内ファン４９が設けられている。そして、前述したクーラコア１６とヒータコア１７は、この室内ファン４９の下流側の空気流通路４７内に順次配設されている。
　（２）サーモバルブ（温度調整部）３０、３１の構成
　図２は前述したサーモバルブ（温度調整部）３０、３１の断面図である。サーモバルブ３０とサーモバルブ３１は基本的には同一の構造であるが、使い方が異なっている。即ち、サーモバルブ３０は熱媒体配管Ｃ３９（第１循環経路４２と第４循環経路４５の接続部）に接続され、サーモバルブ３１は熱媒体配管Ｃ１０（第１循環経路４２と第２循環経路４３、４３Ａの接続部）に接続されている。
　そして、何れもハウジング５１と、メインバルブ５２と、バイパスバルブ５３と、感温部５４と、スプリング５６、５７を備えている。ハウジング５１には、前述したメインバルブポートＭＶ、バイパスバルブポートＢＶ、及び、混合水ポートＸＶが形成され、更にハウジング５１内は混合室５８とされている。
　メインバルブポートＭＶは開口５９を介して混合室５８と連通しており、バイパスバルブポートＢＶは混合室５８に連通している。そして、メインバルブ５２は感温部５４とスプリング５６、５７の作用により、開口５９を開閉すると共に、バイパスバルブ５３はバイパスバルブポートＢＶを開閉する。尚、混合水ポートＸＶは混合室５８と連通している。
　感温部５４は、メインバルブ５２とバイパスバルブ５３に接続されており、内部にはワックス（例えば、パラフィンワックス）が内蔵されて伸縮する構造とされている。感温部５４は混合室５８内の熱媒体の温度により伸縮し、メインバルブ５２とバイパスバルブ５３を移動させ、開口５９とバイパスバルブポートＢＶの開度を調節する。
　尚、サーモバルブ３０の混合室５８内の熱媒体の温度とは、後述する如く混合水ポートＸＶから流入した熱媒体の温度である。また、サーモバルブ３１の混合室５８内の熱媒体の温度とは、後述する如くバイパスバルブポートＢＶから流入した熱媒体の温度、又は、当該熱媒体とメインバルブポートＭＶから開口５９を介して流入した熱媒体が混合された熱媒体の温度であり、何れの混合室５８内の熱媒体の温度も第１循環経路４２を流れる熱媒体の温度である。
　サーモバルブ３０のメインバルブポートＭＶには前述した如く第１循環経路４２の熱媒体配管Ｃ１１が接続されており、バイパスバルブポートＢＶには第４循環経路４５の熱媒体配管Ｃ４０が接続され、混合水ポートＸＶには第１循環経路４２の熱媒体配管Ｃ３９が接続される。そして、混合室５８内の熱媒体の温度が所定値Ｔ１（例えば、＋３０℃）より低い場合、メインバルブ５２が開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３がバイパスバルブポートＢＶを開き始め、第１循環経路４２を流れる熱媒体を混合水ポートＸＶから混合室５８内に導入し、バイパスバイパスポートＢＶから第４循環経路４５（熱媒体配管Ｃ４０）に熱媒体を流し、混合室５８内の熱媒体の温度が所定値Ｔ１以上になると、メインバルブ５２が開口５９を開き、バイパスバルブ５３がバイパスバルブポートＢＶを閉じ、第１循環経路４３から混合室５８内に流入した熱媒体をメインバルブポートＭＶから熱媒体配管Ｃ１１に流す設定とされている。
　特に、サーモバルブ３０の場合には、図２にＢＨで示す小穴が形成されている。この小穴ＢＨにより、バイパスバルブ５３がバイパスバルブポートＢＶを閉じている状態でも、バイパスバルブポートＢＶからは少量の熱媒体が第４循環経路４５（熱媒体配管Ｃ４０）に流れる構造とされている。
　また、サーモバルブ３１のメインバルブポートＭＶには前述した如く第２循環経路４３に接続された熱媒体配管Ｃ１０が接続されており、バイパスバルブポートＢＶには熱媒体配管Ｃ３８が接続され、混合水ポートＸＶには熱媒体配管Ｃ１４が接続される。そして、混合室５８内の熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ１より高いもう一つの所定値Ｔ２（例えば、＋４０℃）より低い場合、メインバルブ５２が開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３がバイパスバルブポートＢＶを開き、混合室５８内の熱媒体の温度が所定値Ｔ２以上となると、メインバルブ５２が開口５９を開き始め、第２循環経路４３から熱媒体（後述する低温熱媒体）が混合室５８内に導入される設定とされている。尚、サーモバルブ３０、３１のメインバルブ５２についても、開口５９を閉じている状態でメインバルブポートＭＶからは僅かながら熱媒体が混合室５８に流れる構造とされている。
　以上の構成で、実施例の熱マネジメントシステム１の動作を説明する。
　（３）暖房モード
　先ず、制御装置６による暖房モードについて説明する。図１中の各矢印は暖房モードにおける熱媒体の流れ方を示している。暖房モードでは制御装置６は、三方弁３２が熱媒体配管Ｃ１、Ｃ２８、Ｃ２を連通する状態とし、三方弁３３は熱媒体配管Ｃ２と熱媒体配管Ｃ１０のみを連通する状態とする。また、三方弁３４は熱媒体配管Ｃ６と熱媒体配管Ｃ１３のみを連通する状態とし、三方弁３５は熱媒体配管Ｃ６、Ｃ７、Ｃ２９を連通する状態とする。また、三方弁３６は熱媒体配管Ｃ１７と熱媒体配管Ｃ１９のみを連通する状態とし、三方弁３７は熱媒体配管Ｃ２５と熱媒体配管Ｃ２８のみを連通する状態とする。また、三方弁３９は熱媒体配管Ｃ２６と熱媒体配管Ｃ２９のみを連通する状態とし、三方弁３８は熱媒体配管Ｃ２０と熱媒体配管Ｃ２１のみを連通する状態に切り替える。
　そして、圧縮機７、各ポンプ２１、２２、２３、室内ファン４９を運転する。これにより、第１ポンプ２１から吐出された熱媒体は第１リザーブタンク２６、冷却部１３、ラジエータ２９を順次経て第１ポンプ２１に吸い込まれるかたちで第２循環経路４３Ａ内を循環される。また、第２ポンプ２２から吐出された熱媒体は第２リザーブタンク２７、加熱部１４、熱交換部６３の第２加熱用熱交換部６２、ヒータコア１７を順次経て第２ポンプ２２に吸い込まれるかたちで第３循環経路４４内を循環される。
　圧縮機７が運転されることで放熱器８では冷媒が放熱し、吸熱器１１では冷媒が吸熱するので、放熱器８では加熱部１４を流れる熱媒体が高温の冷媒により加熱される。この加熱された高温熱媒体は、第２加熱用熱交換部６２に循環されるので、第２加熱用熱交換部６２は第１加熱用熱交換部６１を加熱する。高温熱媒体は次にヒータコア１７に循環されるので、室内ファン４９から車室内に送給される空気はヒータコア１７により加熱され、これにより車室内の暖房が行われる。
　他方、吸熱器１１では冷却部１３を流れる熱媒体が冷媒により吸熱されて冷却される。この冷却された低温熱媒体はラジエータ２９に循環され、外気により暖められる。即ち、外気中の熱を汲み上げる。この汲み上げられた熱はヒートポンプ回路３により放熱器８に搬送され、第１加熱用熱交換部６１の加熱や、車室内の暖房に利用されることになる。
　（４）暖房モードにおけるバッテリ（温調対象）２の温調
　また、第３ポンプ２３から吐出された熱媒体はバッテリ（温調対象）２を経て混合水ポートＸＶからサーモバルブ３０の混合室５８内に流入する。ここで氷点下の低外気温条件では、混合水ポートＸＶから混合室５８に流入する熱媒体の温度も極めて低いので（所定値Ｔ１より低い）、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを開く。また、サーモバルブ３１もメインバルブ５２により開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを開くので、バッテリ２を経た熱媒体は熱媒体配管Ｃ３９、サーモバルブ３０を経て熱媒体配管Ｃ４０（第４循環経路４５）に流入し、熱交換部６３の第１加熱用熱交換部６１に流入して、第２加熱用熱交換部６２内を流れる高温熱媒体により加熱されるようになる。
　この加熱された熱媒体は第１加熱用熱交換部６１から熱媒体配管Ｃ４１に出て熱媒体配管Ｃ３８からサーモバルブ３１に至り、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８を経て混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出し、第３ポンプ２３に吸い込まれる。そして、熱媒体配管Ｃ１５から再びバッテリ２に循環されて当該バッテリ２を加熱することになる。図１の矢印はこの状態を示しており、これを熱媒体回路４の第１経路状態とする。
　このような熱媒体の加熱とバッテリ２の自己発熱により、その後、第１循環経路４２を流れる熱媒体の温度は上昇していく。そして、サーモバルブ３０の混合水ポートＸＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ１（＋３０℃）以上まで上昇すると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてバイパスバルブ５３とメインバルブ５２を移動させ、バイパスバルブポートＢＶを閉じ、開口５９を開く。
　これにより、サーモバルブ３０の混合水ポートＸＶから流入した熱媒体は混合室５８内を経て開口５９を通過し、メインバルブポートＭＶから熱媒体配管Ｃ１１に流出し、サーモバルブ３１、熱媒体配管Ｃ１４を経て第３ポンプ２３に吸い込まれるようになるので、第３ポンプ２３により第１循環経路４２の閉ループ内を熱媒体が循環される状態となる。図３中の実線矢印はこの状態を示しており、これを熱媒体回路４の第２経路状態とする。これにより、第１循環経路４２を流れる熱媒体（バッテリ２に循環される熱媒体）は第４循環経路４５に流れず、第３循環経路４４を流れる高温熱媒体により加熱されなくなるので、バッテリ２の過剰な加熱は防止される。
　尚、前述した如くサーモバルブ３０のバイパスバルブ５３には小穴ＢＨが形成されているので、少量の熱媒体は第４循環経路４５に流れることになる。これにより、第２経路状態においてもバッテリ２に循環される熱媒体の最小限の加熱は常時確保されることになる。
　その後、バッテリ２の自己発熱により第１循環経路４２の閉ループ内を循環される熱媒体の温度は上昇していく。そして、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ２（＋４０℃）以上になると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２を移動させ、開口５９を開き始める。これにより、第２循環経路４３を流れる低温熱媒体の一部が、三方弁３２で分流され、熱媒体配管Ｃ２、三方弁３３、熱媒体配管Ｃ１０を経てメインバルブポートＭＶからサーモバルブ３１内に入り、開口５９から混合室５８内に流入し始める（図３中に破線矢印で示す）。
　開口５９から流入した熱媒体は、バイパスバルブポートＢＶから流入した熱媒体と混合室５８内で混合され、混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出する。そして、第３ポンプ２３に吸い込まれ、バッテリ２に向けて吐出されるようになる。これにより、バッテリ２には温度が下がった熱媒体が循環されるので、バッテリ２は冷却されるようになる。
　バッテリ２を経て熱媒体配管Ｃ１６に流出した熱媒体からは、もともと第１循環経路４２の閉ループ内を循環していた分の熱媒体が熱媒体配管Ｃ３９に流れ、熱媒体配管Ｃ１０を経て第２循環経路４３から導入された分の熱媒体は、熱媒体配管Ｃ１２に分流され、逆止弁４１、熱媒体配管Ｃ１３を経て第２循環経路４３に戻される（これも図３中破線矢印で示す）。これを熱媒体回路４の第３経路状態とする。
　尚、上述の如く第２循環経路４３から導入された低温熱媒体によりバッテリ２が冷却され、混合室５８内の熱媒体（混合された熱媒体）の温度が前述した所定値Ｔ２より低くなると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じる。これにより、再び第２経路状態に戻され、熱媒体は第１循環経路４２の閉ループ内を循環するかたちに復帰する。以上により、バッテリ２は最適温度範囲（例えば、＋１０℃以上、＋４０℃以下の目標温度）に維持されるようになる。
　（５）冷房モード
　次に、制御装置６による冷房モードについて説明する。図４中の各矢印は冷房モードにおける熱媒体の流れ方を示している。冷房モードでは制御装置６は、三方弁３２が熱媒体配管Ｃ１と熱媒体配管Ｃ２のみを連通する状態とし、三方弁３３は熱媒体配管Ｃ２、Ｃ４、Ｃ１０を連通する状態とする。また、三方弁３４は熱媒体配管Ｃ５、Ｃ６、Ｃ１３を連通する状態とし、三方弁３５は熱媒体配管Ｃ６と熱媒体配管Ｃ７のみを連通する状態とする。また、三方弁３６は熱媒体配管Ｃ１７と熱媒体配管Ｃ２４のみを連通する状態とし、三方弁３７は熱媒体配管Ｃ２４と熱媒体配管Ｃ２５のみを連通する状態とする。また、三方弁３９は熱媒体配管Ｃ２６と熱媒体配管Ｃ２７のみを連通する状態とし、三方弁３８は熱媒体配管Ｃ２７と熱媒体配管Ｃ２１のみを連通する状態に切り替える。
　そして、圧縮機７、各ポンプ２１、２２、２３、室内ファン４９を運転する。これにより、第１ポンプ２１から吐出された熱媒体は第１リザーブタンク２６、冷却部１３、クーラコア１６を順次経て第１ポンプ２１に吸い込まれるかたちで第２循環経路４３内を循環される。また、第２ポンプ２２から吐出された熱媒体は第２リザーブタンク２７、加熱部１４、ラジエータ２９を順次経て第２ポンプ２２に吸い込まれるかたちで循環される。
　一方、圧縮機７が運転されることで前述同様に放熱器８では冷媒が放熱し、吸熱器１１では冷媒が吸熱するので、吸熱器１１では冷却部１３を流れる熱媒体が冷媒により吸熱されて冷却される。この冷却された低温熱媒体はクーラコア１６に循環されるので、室内ファン４９から車室内に送給される空気はクーラコア１６により冷却され、これにより車室内の冷房が行われる。他方、放熱器８では加熱部１４を流れる熱媒体が高温の冷媒により加熱される。この加熱された高温熱媒体はラジエータ２９に循環され、外気中に放熱する。
　（６）冷房モードにおけるバッテリ（温調対象）２の温調
　運転開始当初は第１循環経路４２内を循環する熱媒体の温度も前述した所定値Ｔ２より低いので、所定値Ｔ１以上であれば、第３ポンプ２３から吐出された熱媒体はバッテリ（温調対象）２を経てサーモバルブ３０、サーモバルブ３１に至り、再び第３ポンプ２３に吸い込まれるかたちで第１循環経路４２の閉ループ内を循環されることになる。即ち、サーモバルブ３０は混合水ポートＸＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度に基づき、バイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを閉じ、メインバルブ５２により開口５９を開く。また、サーモバルブ３１はバイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを開き、メインバルブ５２により開口５９を閉じるので、熱媒体は第３ポンプ２３により第１循環経路４２の閉ループ内を熱媒体が循環されることになる。図４中の実線矢印はこの状態を示しており、これを熱媒体回路４の第４経路状態とする。
　その後、バッテリ２の自己発熱により第１循環経路４２の閉ループ内を循環される熱媒体の温度は上昇していく。そして、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ２（＋４０℃）以上になると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２を移動させ、開口５９を開き始める。これにより、第２循環経路４３を流れる低温熱媒体の一部が、三方弁３３で分流され、熱媒体配管Ｃ１０を経てメインバルブポートＭＶからサーモバルブ３１内に入り、開口５９から混合室５８内に流入し始める（図４中に破線矢印で示す）。
　開口５９から流入した熱媒体は、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから流入した熱媒体と混合室５８内で混合され、混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出する。そして、第３ポンプ２３に吸い込まれ、バッテリ２に向けて吐出されるようになる。これにより、バッテリ２には温度が下がった熱媒体が循環されるので、バッテリ２は冷却されるようになる。
　バッテリ２を経て熱媒体配管Ｃ１６に流出した熱媒体からは、もともと第１循環経路４２の閉ループ内を循環していた分の熱媒体が熱媒体配管Ｃ３９に流れ、熱媒体配管Ｃ１０を経て第２循環経路４３から導入された分の熱媒体は、熱媒体配管Ｃ１２に分流され、逆止弁４１、熱媒体配管Ｃ１３を経て第２循環経路４３に戻される（これも図４中破線矢印で示す）。これを熱媒体回路４の第５経路状態とする。
　尚、上述の如く第２循環経路４３から導入された低温熱媒体によりバッテリ２が冷却され、サーモバルブ３１の混合室５８内の熱媒体（混合された熱媒体）の温度が前述した所定値Ｔ２より低くなると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じる。これにより、再び第４経路状態に戻され、熱媒体は第１循環経路４２の閉ループ内を循環するかたちに復帰する（図４）。以上により、冷房モードにおいても、バッテリ２は最適温度範囲（例えば、＋１０℃以上、＋４０℃以下の目標温度）に維持されるようになる。
　以上のように本発明によれば、サーモバルブ３０（温度調整部）が、熱交換部６３における第１循環経路４２を流れる熱媒体と第３循環経路４４を流れる熱媒体との熱交換を制御するようにしたので、バッテリ２（温調対象）の加熱が必要ない場合は第１循環経路４２内で熱媒体を循環させ、バッテリ２を加熱する必要がある場合には熱交換部６３において第１循環経路４２を流れる熱媒体を、第３循環経路４４を流れる熱媒体により加熱し、バッテリ２を加熱することが可能となる。
　これにより、バッテリ２に流れる熱媒体の温度を迅速に上昇させることができるため、低外気温条件からの運転開始時などで、バッテリ２を迅速に暖機することができるようになる。特に、第３循環経路４４から第１循環経路４２に熱媒体を導入するものではないので、第３循環経路４４と第２循環経路４３の間で熱媒体の偏りが生じてリザーブタンク２６や２７が溢れることもない。
　この場合、実施例では第１循環経路４２に接続され、第１加熱用熱交換部６１を有する第４循環経路４５を設け、熱交換部６３を、第１加熱用熱交換部６１と、第３循環経路４４に設けられて第１加熱用熱交換部６１と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部６２とから構成し、サーモバルブ３０が、第１循環経路４２を流れる熱媒体の温度が所定値Ｔ１より低い場合に、当該熱媒体を第４循環経路４５に流すようにしているので、熱交換部６３において第４循環経路４５を流れる熱媒体が過剰に加熱されることもなくなり、バッテリ２の過剰な加熱も防止することができるようになる。
　特に、この実施例では第１循環経路４２を流れる熱媒体の温度に基づいてバッテリ２を温調することになるので、より的確な温調が可能となる。また、実施例の如く電動車両のバッテリ２を温調対象とする場合には、当該バッテリ２はヒートポンプ回路３からは通常離間した車両の床下等に設けられるが、実施例の場合には、第３循環経路４４をバッテリ２まで延長する必要が無くなり、電動車両における機器のレイアウト上のメリットも大きくなる。
　また、実施例ではバッテリ２の温度を調整するためのもう一つのサーモバルブ３１を設け、このサーモバルブ３１が、第１循環経路４２内を流れる熱媒体の温度に基づき、第２循環経路４３から第１循環経路４２への熱媒体の流入を制御するようにしているので、バッテリ２の冷却が必要ない場合はサーモバルブ３１により第１循環経路４２内で熱媒体を循環させ、バッテリ２を冷却する必要がある場合には第２循環経路４３から熱媒体を流入させることで、バッテリ２を冷却することが可能となる。
　これにより、第１循環経路４２内を循環する熱媒体の温度は目標温度に保たれるようになり、バッテリ２の温調を的確に実現することができるようになる。特に、第１循環経路４２内に流入した分の熱媒体が第２循環経路４３に戻されることになるが、第３循環経路４４から熱媒体は導入されないので、前述した如き熱媒体の偏りが生じることもない。また、必要量だけ第２循環経路４３から第１循環経路４２に熱媒体が導入されるので、熱ロスも少なくなる。
　この場合、実施例ではサーモバルブ３１が、第１循環経路４２を流れる熱媒体の温度が所定値Ｔ１より高いもう一つの所定値Ｔ２以上となった場合に、第２循環経路４３から第１循環経路４２に熱媒体を流入させるようにしているので、バッテリ２の過熱を確実に防止することができるようになる。
　また、実施例では内部を流れる流体の温度を感知する感温部５４を有して当該流体の流路を切り替える流路切替弁であるサーモバルブ３０、３１にて温度調整部を構成したので、電子的な制御も不要となり、システムのコストを削減することが可能となる。
　また、実施例ではサーモバルブ３０が、熱交換部６３により、バッテリ２に循環される熱媒体の最小限の加熱を常時確保するようにバイパスバルブ５３に小穴ＢＨを形成したので、バッテリ２を最適温度の下限よりも上に確実に温調することが可能となる。
　ここで、温調対象としては実施例のバッテリ２の他、電動車両の走行用電動モータや当該走行用電動モータを駆動するインバータが考えられる。
　更に、実施例では第３循環経路４４として、加熱部１４により加熱された熱媒体が循環されて車両の車室内を暖房するためのヒータコア１７を有するものとし、第２循環経路４３としては、冷却部１３により冷却された熱媒体が循環されて車両の車室内を冷房するためのクーラコア１６を有するものとしており、ヒートポンプ回路３の放熱器８と第３循環経路４４の加熱部１４とを熱交換関係に設けると共に、ヒートポンプ回路３の吸熱器１１と第２循環経路４３の冷却部１３とを熱交換関係に設けている。
　これにより、電動車両の車室内を空調するためのヒートポンプ回路３や第３循環経路４４、第２循環経路４３を利用してバッテリ２の温調を行うことができるようになる。また、バッテリ２を加熱する必要が無い場合には、第３循環経路４４を流れる熱媒体と第１循環経路４２を流れる熱媒体は熱交換されなくなるので、ヒータコア１７にはより高温の熱媒体が循環されるようになり、車室内の暖房も支障無く行えるようになる。更に、バッテリ２を冷却する必要が無い場合には、第２循環経路４３を流れる熱媒体は第１循環経路４２に流れなくなるので、クーラコア１６には、より低温の熱媒体が循環されるようになり、車室内の冷房も支障無く行えるようになる。
　特に、実施例の構成によれば、前述した如く第２循環経路４３からは必要量だけ第１循環経路４２に熱媒体が導入されるので、第１循環経路４２と第２循環経路４３の間で流入、流出する熱媒体は比較的少量となる。ここで、実施例の如く電動車両のバッテリ２を温調対象とする場合には、当該バッテリ２はヒートポンプ回路３からは通常離間した床下等の位置に設けられるが、第１循環経路４２と第２循環経路４３間を流れる熱媒体の量が少ないことから、それらを繋ぐ熱媒体配管Ｃ１０やＣ１３等の径も小さいもので済むようになり、これによっても、電動車両における各機器のレイアウト上のメリットが極めて大きくなる。
　次に、図５、図６は本発明の熱マネジメントシステム１の他の実施例の第１循環経路４２部分の構成を示している。尚、図５、図６において図１～図４と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この実施例の場合、熱媒体配管Ｃ３９が第１加熱用熱交換部６１の入口に接続され、第１加熱用熱交換部６１の出口が熱媒体配管Ｃ３８によりサーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶに接続されている。
　これにより、第３ポンプ２３、熱媒体配管Ｃ１５、バッテリ２のジャケット構造、熱媒体配管Ｃ１６、熱媒体配管Ｃ３９、第１加熱用熱交換部６１、熱媒体配管Ｃ３８、サーモバルブ３１、熱媒体配管Ｃ１４で構成される閉ループと、熱媒体配管Ｃ１０、熱媒体配管Ｃ１２、逆止弁４１、熱媒体配管Ｃ１３がこの実施例における第１循環経路４２となる。即ち、第１加熱用熱交換部６１は第１循環経路４２に設けられる。
　一方、この実施例ではサーモバルブ３０が第３循環経路４４側に設けられる。この場合、第３循環経路４４の熱媒体配管Ｃ１９がサーモバルブ３０の混合水ポートＸＶに接続され、サーモバルブ３０のバイパスバルブポートＢＶは熱媒体配管Ｃ４０により第２加熱用熱交換部６２の入口に接続されている。第２加熱用熱交換部６２の出口は熱媒体配管Ｃ４１により熱媒体配管Ｃ４２に接続されており、サーモバルブ３０のメインバルブポートＭＶは熱媒体配管Ｃ１１により、熱媒体配管Ｃ４１と熱媒体配管Ｃ４２の接続点に接続されている。その他の構成は前述した実施例と同様である。
　（７）この実施例における暖房モードにおけるバッテリ（温調対象）２の温調
　この実施例の場合、第３ポンプ２３から吐出された熱媒体はバッテリ（温調対象）２を経て第１加熱用熱交換部６１に入り、サーモバルブ３１に至る。低外気温条件で運転を開始した状況では、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８に流入する熱媒体の温度は極めて低いので（所定値Ｔ２より低い）、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを開いた状態を維持するので、熱媒体は混合水ポンプＸＶから熱媒体配管Ｃ１４を経て第３ポンプ２３に吸い込まれる循環を繰り返す。
　一方、低外気温条件で運転を開始した状況では、熱媒体配管Ｃ１９を経てサーモバルブ３０の混合水ポンプＸＶから混合室５８に流入する第３循環経路４４の熱媒体の温度も未だ低いので（所定値Ｔ１より低い）、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度（第３循環経路４４を流れる熱媒体の温度）に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じ、バイパスバルブ５３によりバイパスバルブポートＢＶを開く。これにより、第３循環経路４４を流れる熱媒体はバイパスバルブポートＢＶから熱媒体配管Ｃ４０に流出し、第２加熱用熱交換部６２を経た後、熱媒体配管Ｃ４１、Ｃ４２を経てヒータコア１７に流入する。
　このとき、第１加熱用熱交換部６１には第１循環経路４２内を循環する熱媒体が流れており、第２加熱用熱交換部６２内を流れる第３循環経路４４の熱媒体と熱交換するので、第１循環経路４２内を流れる熱媒体は第３循環経路４４を流れる熱媒体により加熱されるようになる。
　この加熱された熱媒体は第１加熱用熱交換部６１から熱媒体配管Ｃ３８に出てサーモバルブ３１に至り、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８を経て混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出し、第３ポンプ２３に吸い込まれる。そして、熱媒体配管Ｃ１５から再びバッテリ２に循環されて当該バッテリ２を加熱することになる。図５の矢印はこの状態を示しており、これをこの実施例の場合の熱媒体回路４の第１経路状態とする。
　その後、第３循環経路４４を流れる熱媒体の温度は上昇していく。そして、サーモバルブ３０の混合水ポートＸＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ１（＋３０℃）以上まで上昇すると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてバイパスバルブ５３とメインバルブ５２を移動させ、バイパスバルブポートＢＶを閉じ、開口５９を開く。
　これにより、サーモバルブ３０の混合水ポートＸＶから流入した熱媒体は混合室５８内を経て開口５９を通過し、メインバルブポートＭＶから熱媒体配管Ｃ１１に流出し、熱媒体配管Ｃ４２を経てヒータコア１７に流れるようになる。即ち、第３循環経路４４の熱媒体は第２加熱用熱交換部６２には流れないようになる。図６中の実線矢印はこの状態を示しており、これをこの実施例における熱媒体回路４の第２経路状態とする。これにより、第１循環経路４２を流れる熱媒体（バッテリ２に循環される熱媒体）は、第３循環経路４４を流れる高温熱媒体により加熱されなくなるので、バッテリ２の過剰な加熱は防止される。
　尚、この場合も前述した如くサーモバルブ３０のバイパスバルブ５３には小穴ＢＨが形成されているので、少量の熱媒体は第２加熱用熱交換部６２に流れることになる。これにより、この第２経路状態においてもバッテリ２に循環される熱媒体の最小限の加熱は常時確保されることになる。
　その後、バッテリ２の自己発熱により第１循環経路４２の閉ループ内を循環される熱媒体の温度は上昇していく。そして、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８内に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ２（＋４０℃）以上になると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２を移動させ、開口５９を開き始める。これにより、第２循環経路４３を流れる低温熱媒体の一部が、三方弁３２で分流され、熱媒体配管Ｃ２、三方弁３３、熱媒体配管Ｃ１０を経てメインバルブポートＭＶからサーモバルブ３１内に入り、開口５９から混合室５８内に流入し始める（図６中に破線矢印で示す）。
　開口５９から流入した熱媒体は、バイパスバルブポートＢＶから流入した熱媒体と混合室５８内で混合され、混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出する。そして、第３ポンプ２３に吸い込まれ、バッテリ２に向けて吐出されるようになる。これにより、バッテリ２には温度が下がった熱媒体が循環されるので、バッテリ２は冷却されるようになる。
　バッテリ２を経て熱媒体配管Ｃ１６に流出した熱媒体からは、もともと第１循環経路４２の閉ループ内を循環していた分の熱媒体が熱媒体配管Ｃ３９に流れ、熱媒体配管Ｃ１０を経て第２循環経路４３から導入された分の熱媒体は、熱媒体配管Ｃ１２に分流され、逆止弁４１、熱媒体配管Ｃ１３を経て第２循環経路４３に戻される（これも図６中破線矢印で示す）。これをこの実施例における熱媒体回路４の第３経路状態とする。
　尚、上述の如く第２循環経路４３から導入された低温熱媒体によりバッテリ２が冷却され、混合室５８内の熱媒体（混合された熱媒体）の温度が前述した所定値Ｔ２より低くなると、感温部５４は係る混合室５８内の熱媒体の温度に基づいてメインバルブ５２により開口５９を閉じる。これにより、再び第２経路状態に戻され、熱媒体は第１循環経路４２の閉ループ内を循環するかたちに復帰する。以上により、この実施例の場合にも、バッテリ２は最適温度範囲（例えば、＋１０℃以上、＋４０℃以下の目標温度）に維持されるようになる。
　次に、図７、図８は本発明のもう一つの他の実施例の熱マネジメントシステム１の第１循環経路４２部分の構成を示している。この実施例の場合、前述した図５、図６のサーモバルブ３０の代わりに２ＷＡＹバルブ６６を温度調整部として用いている。その他の構成は図５、図６と同様である。
　この２ＷＡＹバルブ６６も熱媒体の温度を感知する前述同様の感温部を有して、熱媒体の流路を切り替える流路切替弁である。即ち、２ＷＡＹバルブ６６は一つの入口６７と、第１出口６８及び第２出口６９を備えており、入口６７の熱媒体の温度（第３循環経路４４内を流れる熱媒体の温度）に基づいて、第１出口６８と第２出口６９の開度を調整する。実施例では、入口６７の熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ１より低い状態では第１出口６８の開度を大とし、第２出口６９の開度を小とすると共に、所定値Ｔ１以上となった場合には、第１出口６８の開度を小、第２出口６９の開度を大とするように設定されている。
　また、この実施例の場合、第３循環経路４４の熱媒体配管Ｃ１９が２ＷＡＹバルブ６６の入口６７に接続されており、２ＷＡＹバルブ６６の第１出口６８が熱媒体配管Ｃ４０により第２加熱用熱交換部６２の入口に接続されている。また、２ＷＡＹバルブ６６の第２出口６９は熱媒体配管Ｃ１１に接続されている。
　この実施例の場合も、低外気温条件で運転を開始した状況では、熱媒体配管Ｃ１９を経て２ＷＡＹバルブ６６の入口に流入する第３循環経路４４の熱媒体の温度も未だ低いので（所定値Ｔ１より低い）、第１出口６８の開度が大となる。これにより、第３循環経路４４を流れる熱媒体は第１出口６８から熱媒体配管Ｃ４０に流出し、第２加熱用熱交換部６２を経た後、熱媒体配管Ｃ４１、Ｃ４２を経てヒータコア１７に流入する。
　このとき、第１加熱用熱交換部６１には第１循環経路４２内を循環する熱媒体が流れており、第２加熱用熱交換部６２内を流れる第３循環経路４４の熱媒体と熱交換するので、第１循環経路４２内を流れる熱媒体は第３循環経路４４を流れる熱媒体により加熱されるようになる。
　この加熱された熱媒体は第１加熱用熱交換部６１から熱媒体配管Ｃ３８に出てサーモバルブ３１に至り、サーモバルブ３１のバイパスバルブポートＢＶから混合室５８を経て混合水ポートＸＶから熱媒体配管Ｃ１４に流出し、第３ポンプ２３に吸い込まれる。そして、熱媒体配管Ｃ１５から再びバッテリ２に循環されて当該バッテリ２を加熱することになる。図７の矢印はこの状態を示しており、これをこの実施例の場合の熱媒体回路４の第１経路状態とする。
　その後、第３循環経路４４を流れる熱媒体の温度は上昇していく。そして、２ＷＡＹバルブ６６の入口６７に流入する熱媒体の温度が前述した所定値Ｔ１（＋３０℃）以上まで上昇すると、２ＷＡＹバルブ６６は第２出口６９の開度を大とする。これにより、２ＷＡＹバルブ６６の入口６７に流入した熱媒体は第２出口６９から熱媒体配管Ｃ１１に流出し、熱媒体配管Ｃ４２を経てヒータコア１７に流れるようになる。即ち、第３循環経路４４の熱媒体は第２加熱用熱交換部６２には流れないようになる。図８中の実線矢印はこの状態を示しており、これをこの実施例における熱媒体回路４の第２経路状態とする。
　これにより、この実施例の場合にも、第１循環経路４２を流れる熱媒体（バッテリ２に循環される熱媒体）は、第３循環経路４４を流れる高温熱媒体により加熱されなくなるので、バッテリ２の過剰な加熱は防止される。それ以外のサーモバルブ３１の動作等は前述した図５、図６の場合と同様であるので説明を省略する。
　尚、実施例では熱交換部６３を、第１加熱用熱交換部６１と、この第１加熱用熱交換部６１と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部６２から成る熱交換器にて示したが、それに限らず、熱交換部６３を二重管にて構成し、例えば内側流路を第１加熱用熱交換部６１とし、外側流路を第２加熱用熱交換部６２としてもよい。
　また、各実施例で示した数値や構成は、それらに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。特に、実施例ではサーモバルブや２ＷＡＹバルブが熱媒体の流路を切り替えるようにしているが、本出願においては完全に切り替えずに、少量は双方に流れる場合も含む概念とする。また、実施例では電動車両の車両用空気調和装置を例に取り上げて説明したが、請求項８～請求項１１以外の発明ではそれに限らず、熱媒体を循環させて温調対象を温調する各種熱マネジメントシステムに本発明は適用可能である。
　１　熱マネジメントシステム
　２　バッテリ（温調対象）
　３　ヒートポンプ回路
　４　熱媒体回路
　７　圧縮機
　８　放熱器
　９　膨張弁（減圧部）
　１１　吸熱器
　１３　冷却部
　１４　加熱部
　１６　クーラコア
　１７　ヒータコア
　２１　第１ポンプ
　２２　第２ポンプ
　２３　第３ポンプ（循環部）
　３０、３１　サーモバルブ（温度調整部）
　３２～３９　三方弁
　４２　第１循環経路
　４３、４３Ａ　第２循環経路
　４４　第３循環経路
　４５　第４循環経路
　６１　第１加熱用熱交換部
　６２　第２加熱用熱交換部
　６３　熱交換部
　６６　２ＷＡＹバルブ（温度調整部）
　ＢＨ　小穴

Claims (11)

  1. 　温調対象に熱媒体を循環させて温調する熱媒体回路を備えた熱マネジメントシステムであって、
    　前記熱媒体を前記温調対象に循環させる循環部を有する第１循環経路と、
    　該第１循環経路に接続されて前記熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を冷却する冷却部を有する第２循環経路と、
    　熱媒体が循環されると共に、当該熱媒体を加熱する加熱部を有する第３循環経路と、
    　該第３循環経路を循環する前記熱媒体と、前記温調対象に循環される前記熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、
    　前記温調対象の温度を調整するための温度調整部を備え、
    　該温度調整部は、前記熱交換部における前記第１循環経路を流れる前記熱媒体と前記第３循環経路を流れる前記熱媒体との熱交換を制御することを特徴とする熱マネジメントシステム。
  2. 　前記第１循環経路に接続され、第１加熱用熱交換部を有する第４循環経路を備え、
    　前記熱交換部は、前記第１加熱用熱交換部と、前記第３循環経路に設けられて前記第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成されており、
    　前記温度調整部は、前記第１循環経路を流れる前記熱媒体の温度が所定値より低い場合に、当該熱媒体を前記第４循環経路に流すことを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。
  3. 　前記熱交換部は、前記第１循環経路に設けられた第１加熱用熱交換部と、前記第３循環経路に設けられて前記第１加熱用熱交換部と熱交換関係に配置された第２加熱用熱交換部とから構成されており、
    　前記温度調整部は、前記第３循環経路を流れる前記熱媒体の温度が所定値より低い場合に、前記熱媒体を前記第２加熱用熱交換部に流すことを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。
  4. 　前記温調対象の温度を調整するためのもう一つの温度調整部を備え、
    　該もう一つの温度調整部は、前記第１循環経路内を流れる前記熱媒体の温度に基づき、
    　前記第２循環経路から前記第１循環経路への前記熱媒体の流入を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
  5. 　前記もう一つの温度調整部は、前記第１循環経路を流れる前記熱媒体の温度が、前記所定値よりも高いもう一つの所定値以上となった場合に、前記第２循環経路から前記第１循環経路に前記熱媒体を流入させることを特徴とする請求項４に記載の熱マネジメントシステム。
  6. 　前記温度調整部は、内部を流れる流体の温度を感知する感温部を有して当該流体の流路を切り替える流路切替弁であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
  7. 　前記温度調整部は、前記熱交換部により、前記温調対象に循環される前記熱媒体の最小限の加熱を常時確保する構造とされていることを特徴とする請求項６に記載の熱マネジメントシステム。
  8. 　前記温調対象は車両に搭載されたバッテリ、前記車両の走行用モータ、若しくは、当該モータを駆動するインバータであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
  9. 　前記第３循環経路は、前記加熱部により加熱された前記熱媒体が循環されて車両の車室内を暖房するためのヒータコアを有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
  10. 　前記第２循環経路は、前記冷却部により冷却された前記熱媒体が循環されて車両の車室内を冷房するためのクーラコアを有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
  11. 　冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器と、該放熱器で放熱した前記冷媒を減圧する減圧部と、該減圧部で減圧された前記冷媒を吸熱させる吸熱器を有するヒートポンプ回路を備え、
    　前記放熱器と前記第３循環経路の前記加熱部とが熱交換関係に設けられると共に、
    　前記吸熱器と前記第２循環経路の前記冷却部とが熱交換関係に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
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