WO2025017797A1

WO2025017797A1 - 熱管理システム

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Publication number: WO2025017797A1
Application number: PCT/JP2023/026118
Authority: WO
Inventors: 祐喜六川; 武則住谷; 大樹泉
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2023-07-14
Filing date: 2023-07-14
Publication date: 2025-01-23
Anticipated expiration: 2026-01-14
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Abstract

電装品（１０３，１０４）を通過するように熱管理用熱媒を案内する電装品熱交換流路（４）と、外気と熱管理用熱媒との熱交換を行う外気熱交換器（２）を通過するように熱管理用熱媒を案内する外気熱交換流路（５）と、バッテリ（１０５）を通過するように熱管理用熱媒を案内するバッテリ熱交換流路（６）と、電装品熱交換流路と外気熱交換流路とバッテリ熱交換流路との接続部位に配置されると共に、電装品熱交換流路と外気熱交換流路とバッテリ熱交換流路とへの熱管理用熱媒の案内先を切換可能な切換弁（１０）とを備える。

Description

熱管理システム

　本発明は、熱管理システムに関するものである。

　例えば、特許文献１には、高温側熱媒対回路と、低温側熱媒体回路と、機器用熱媒体回路とを有する熱管理システムが開示されている。特許文献１に開示された熱管理システムは、熱媒体の流れを切り替える回路切替部を備えている。この回路切替部には、複数の開放弁と複数の開閉弁とが含まれている。

特開２０２１－１３８２０９号公報

　特許文献１に開示された熱管理システムは、複数の三方弁の制御と、複数の開放弁の制御とを組み合わせることで、熱媒体が流れる回路を決めている。つまり、特許文献１に開示された熱管理システムは、熱媒体が流れる流路を変更するために、複数の三方弁と複数の開閉弁とを含む複雑な構造が必要となる。同時に、特許文献１に開示された熱管理システムは、複数の三方弁と複数の開閉弁とを制御する必要があり、制御が複雑となる。

　本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車両に搭載される熱管理システムにおいて、簡素な構造で熱管理用熱媒が案内される流路を変更可能とすることを目的とする。

　本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

　本発明の一態様は、車両に搭載されて、電装品を含む熱管理対象の熱管理を行う熱管理システムであって、上記電装品を通過するように熱管理用熱媒を案内する電装品熱交換流路と、外気と上記熱管理用熱媒との熱交換を行う外気熱交換器を通過するように上記熱管理用熱媒を案内する外気熱交換流路と、バッテリを通過するように上記熱管理用熱媒を案内するバッテリ熱交換流路と、上記電装品熱交換流路と上記外気熱交換流路と上記バッテリ熱交換流路との接続部位に配置されると共に、上記電装品熱交換流路と上記外気熱交換流路と上記バッテリ熱交換流路とへの上記熱管理用熱媒の案内先を切換可能な切換弁とを備えるという構成を採用する。

　本発明は、切換弁を制御することで、上記電装品熱交換流路と上記外気熱交換流路と上記バッテリ熱交換流路との接続部位に配置された切換弁によって、上記電装品熱交換流路と上記外気熱交換流路と上記バッテリ熱交換流路との接続状態を変更可能である。このため、本発明は、複数の三方弁と複数の開閉弁を用いることなく、熱管理用熱媒の流路を変更可能である。したがって、本発明は、車両に搭載される熱管理システムにおいて、簡素な構造で熱管理用熱媒が案内される流路を変更できる。

本発明の第１実施形態における熱管理システムが搭載される車両の概略構成図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの概略構成を示すシステム構成図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムが備える五方弁の模式的な斜視図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムが備える五方弁の模式的な縦断面図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第１接続モードにおける五方弁の模式的な横断面図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第１接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第２接続モードにおける五方弁の模式的な横断面図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第２接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第３接続モードにおける五方弁の模式的な横断面図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第３接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第４接続モードにおける五方弁の模式的な横断面図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの第４接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムが備える駆動部と、付勢部と、回転角度センサとを含む模式的な斜視図である。車内空調システムの一例の概略構成を示すシステム構成図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの概略構成を示すシステム構成図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムが備える五方弁の模式的な斜視図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムが備える五方弁の模式的な縦断面図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第５接続モードにおける四方弁の模式的な横断面図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第５接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第６接続モードにおける四方弁の模式的な横断面図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第６接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第７接続モードにおける四方弁の模式的な横断面図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第７接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第８接続モードにおける四方弁の模式的な横断面図である。本発明の第２実施形態における熱管理システムの第８接続モードにおける熱管理用熱媒の流れを示す模式図である。本発明の第１実施形態における熱管理システムの変形例の概略構成を示すシステム構成図である。

　以下、図面を参照して、本発明に係る熱管理装置の一実施形態について説明する。

（第１実施形態）
　図１は、本実施形態の熱管理システム１が搭載される車両１００の概略構成図である。車両１００は、例えば電気自動車である。また、車両１００は、内燃機関と走行用モータとが併設された所謂ハイブリッド自動車であってもよい。図１に示すように、車両１００は、熱管理システム１の他、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３（電装品）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４（電装品）、バッテリ１０５を備える。また、車両１００は、図１に示すように、車内空調システム２０を備えている。

　走行用モータ１０１は、車両１００を走行させるための動力を生成するモータである。この走行用モータ１０１は、バッテリ１０５からインバータ１０２を介して供給される電力から回転動力を生成する。インバータ１０２は、導電経路にて走行用モータ１０１とバッテリ１０５との間に配置されており、電力変換を行う。インバータ１０２は、バッテリ１０５から供給される直流電力を交流電力に変換して走行用モータ１０１に供給する。また、インバータ１０２は、走行用モータ１０１から供給される交流の回生電力を直流電力に変換してバッテリ１０５に供給する。

　車載充電器１０３は、外部の系統電源から所定電圧の直流電力を生成する。また、車載充電器１０３は、生成した直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１０４に対して入力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、車載充電器１０３とバッテリ１０５とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、車載充電器１０３から入力される所定電圧の直流電力をより高い電圧（例えば、４００ｖｏｌｔ）の直流電力に変換する昇圧回路を有し、昇圧後の直流電力をバッテリ１０５に供給（充電）する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、バッテリ１０５に充電された直流電力をより低い電圧（例えば、１２ｖｏｌｔ）の直流電力に変換する降圧回路も有し、降圧後の直流電力を車内空調システム２０や後述の制御部８の動作電源として供給する。

　バッテリ１０５は、充放電可能な二次電池である。バッテリ１０５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４から入力された電力を蓄える。このバッテリ１０５は、特に限定されるものではないが、例えば液体の電解質を用いたリチウムイオン電池である。また、バッテリ１０５は、例えばゲル状の電解質を用いた半固体電池や固体の電解質を用いた全固体電池であってもよい。バッテリ１０５は、蓄えた直流電力をインバータ１０２に入力する。また、バッテリ１０５は、インバータ１０２や走行用モータ１０１の回生運転時に回生される電力を処理する回生機器（図示せず）から入力された回生電力を蓄えることも可能である。

　図２は、本実施形態の熱管理システム１の概略構成を示すシステム構成図である。本実施形態の熱管理システム１は、所謂不凍液などの熱管理用熱媒Ｘを用いて走行用モータ１０１等を含む熱管理対象１１０の熱管理を行うシステムである。熱管理対象１１０には、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５が含まれる。これらのうち、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は電装品である。つまり、本実施形態の熱管理システム１が熱管理を行う熱管理対象１１０には、電装品が含まれる。なお、熱管理対象１１０には、走行用モータ１０１、インバータ１０２のいずれかあるいは複数は含まれなくてもよい。また、熱管理対象１１０には、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４のいずれかは含まれなくてもよい。また、車両１００が走行用モータ１０１の回生運転時に回生される電力を処理する回生機器や内燃機関（いずれも図示せず）を備える場合には、それらを熱管理対象１１０に含んでもよい。

　図２に示すように、本実施形態の熱管理システム１は、外気熱交換器２と、内部熱交換器３と、電装品熱交換流路４と、外気熱交換流路５と、バッテリ熱交換流路６と、ポンプ７と、ヒータ８と、油冷ユニット９と、五方弁１０（切換弁）と、駆動部１１と、付勢部１２と、回転角度センサ１３と、制御部１４とを備えている。

　外気熱交換器２は、外気と熱管理用熱媒Ｘとの熱交換を行う熱交換器である。例えば、熱管理用熱媒Ｘは、外気よりも温度が高い場合には、外気熱交換器２において外気に対して放熱する。また、例えば、熱管理用熱媒Ｘは、外気よりも温度が低い場合には、外気熱交換器２において外気から吸熱することもできる。このような外気熱交換器２は、外気熱交換流路５の途中部位に配置されている。

　内部熱交換器３は、車内空調システム２０で用いられる圧縮性を有する熱媒と熱管理用熱媒Ｘと熱交換させる熱交換器である。車内空調システム２０で用いられる熱媒は、以下、空調用熱媒Ｙ（図１４参照）と称する。内部熱交換器３では、熱管理用熱媒Ｘは空調用熱媒Ｙに放熱する。

　空調用熱媒Ｙは、熱管理用熱媒Ｘと異なる熱媒であり、車両１００に含まれる車両用内部熱媒（他の熱媒）である。熱管理用熱媒Ｘは、内部熱交換器３において空調用熱媒Ｙに対して放熱する。つまり、空調用熱媒Ｙは、内部熱交換器３において熱管理用熱媒Ｘから吸熱する。このような内部熱交換器３は、外気熱交換流路５の途中部位に配置されている。

　電装品熱交換流路４は、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する流路である。つまり、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、電装品熱交換流路４を流れる熱管理用熱媒Ｘと熱交換することで温度調整される。本実施形態では、車載充電器１０３は、電装品熱交換流路４における熱管理用熱媒Ｘの流れ方向にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の上流側に配置されている。

　このような電装品熱交換流路４の上流端及び下流端の各々は、五方弁１０に接続されている。つまり、電装品熱交換流路４は、五方弁１０から上流端に供給された熱管理用熱媒Ｘを下流端まで案内し、下流端から五方弁１０に供給する。

　外気熱交換流路５は、外気熱交換器２及び内部熱交換器３を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する流路である。つまり、外気熱交換器２は、外気熱交換流路５を流れる熱管理用熱媒Ｘと外気との熱交換を行う。また、内部熱交換器３は、外気熱交換流路５を流れる熱管理用熱媒Ｘと空調用熱媒Ｙとの熱交換を行う。本実施形態では、内部熱交換器３は、外気熱交換流路５における熱管理用熱媒Ｘの流れ方向にて、外気熱交換器２の上流側に配置されている。

　このような外気熱交換流路５の上流端及び下流端の各々は、五方弁１０に接続されている。つまり、外気熱交換流路５は、五方弁１０から上流端に供給された熱管理用熱媒Ｘを下流端まで案内し、下流端から五方弁１０に供給する。

　バッテリ熱交換流路６は、熱管理対象１１０に含まれるバッテリ１０５を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する流路である。つまり、バッテリ１０５は、バッテリ熱交換流路６を流れる熱管理用熱媒Ｘと熱交換することで温度調整される。

　このようなバッテリ熱交換流路６の上流端は五方弁１０に接続されている。また、バッテリ熱交換流路６の下流端は、電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。つまり、バッテリ熱交換流路６は、五方弁１０から上流端に供給された熱管理用熱媒Ｘを下流端まで案内し、下流端から電装品熱交換流路４の途中部位に供給する。なお、バッテリ熱交換流路６の下流端は、電装品熱交換流路４の上流端と車載充電器１０３との間にて、電装品熱交換流路４と接続されている。

　ポンプ７は、電装品熱交換流路４の途中部位に配置されており、熱管理用熱媒Ｘを流動させる。ポンプ７は、電装品熱交換流路４の上流端から下流端に向かう方向（図２の矢印で示す方向）に熱管理用熱媒Ｘを循環する。なお、ポンプ７は、電装品熱交換流路４における熱管理用熱媒Ｘの流れ方向にて、油冷ユニット９の後述するオイルクーラ９ｂと電装品熱交換流路４の下流端との間に配置されている。

　本実施形態では、熱管理用熱媒Ｘを流動させる動力源はポンプ７のみである。つまり、熱管理用熱媒Ｘを案内する３つの流路（電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６）のうち、電装品熱交換流路４のみにポンプ７が設けられており、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６にポンプが設けられていない。本実施形態の熱管理システム１では、熱管理用熱媒Ｘを流動させるポンプ７を１つのみ設ければ、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の全ての流路で熱管理用熱媒Ｘを案内することができる。

　ヒータ８は、バッテリ１０５に蓄えた直流電力を熱エネルギに変換して熱管理用熱媒Ｘを加熱するための電熱器であり、本実施形態では、例えばＰＴＣヒータが設けられた電気温水器である。ヒータ８は、バッテリ熱交換流路６の途中部位に配置されており、バッテリ１０５を通過する熱管理用熱媒Ｘを必要に応じて加熱する。また、ヒータ８は、制御部１４に接続されており、制御部１４によって制御される。なお、図２に示すように、ヒータ８は、バッテリ熱交換流路６の上流端とバッテリ１０５との間に配置されている。なお、バッテリ熱交換流路６のヒータ８の上流側に、熱管理用熱媒Ｘから空調用熱媒Ｙに放熱する内部熱交換器を設置してもよい。

　油冷ユニット９は、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１及びインバータ１０２を通過するように冷却油Ｚを循環案内するユニットである。この油冷ユニット９は、図２に示すように、冷却油循環流路９ａと、オイルクーラ９ｂと、冷却油用ポンプ９ｃとを備える。

　冷却油循環流路９ａは、オイルクーラ９ｂと、走行用モータ１０１と、インバータ１０２とを通過するように設けられた環状の流路であり、冷却油Ｚを案内する。冷却油循環流路９ａにて、オイルクーラ９ｂの下流側にインバータ１０２が配置され、インバータ１０２の下流側に走行用モータ１０１が配置されている。オイルクーラ９ｂは、電装品熱交換流路４の途中部位に配置されており、電装品熱交換流路４を流れる熱管理用熱媒Ｘと冷却油Ｚとの熱交換を行う。冷却油用ポンプ９ｃは、冷却油循環流路９ａの途中部位に配置されており、冷却油Ｚを流動させる。なお、図２に示すように、オイルクーラ９ｂは、電装品熱交換流路４にて、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の下流側に位置している。

　このような油冷ユニット９では、走行用モータ１０１及びインバータ１０２は、冷却油Ｚと熱交換することで、温度調整される。なお、本実施形態では、油冷ユニット９を用いて走行用モータ１０１及びインバータ１０２を温度調整している。しかしながら、油冷ユニット９を設けず、走行用モータ１０１及びインバータ１０２を電装品熱交換流路４にて、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４の下流側に配置してもよい。このような場合には、走行用モータ１０１及びインバータ１０２は、熱管理用熱媒Ｘと直接熱交換することで、温度調整される。

　五方弁１０は、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続部位に配置される切換弁である。この五方弁１０は、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６とへの熱管理用熱媒Ｘの案内先を切換可能である。本実施形態においては、五方弁１０は、電装品熱交換流路４の上流端と、電装品熱交換流路４の下流端と、外気熱交換流路５の上流端と、外気熱交換流路５の下流端と、バッテリ熱交換流路６の上流端とが接続されている。

　図３は、五方弁１０の模式的な斜視図である。また、図４は、五方弁１０の模式的な縦断面図である。これらの図に示すように、五方弁１０は、ケース１０ａと、中子１０ｂとを備える。

　ケース１０ａは、軸芯Ｌを中心軸とする略有底円筒形状に形成されており、中子１０ｂを回動可能に収容する。このケース１０ａは、周面に対して、第１接続部１０ａ１と、第２接続部１０ａ２と、第３接続部１０ａ３と、第４接続部１０ａ４と、第５接続部１０ａ５とを備える。このようなケース１０ａは、電装品熱交換流路４と、外気熱交換流路５と、バッテリ熱交換流路６との各々が固定されている。

　第１接続部１０ａ１は、電装品熱交換流路４の下流端が接続されている。第１接続部１０ａ１は、電装品熱交換流路４の下流端から供給された熱管理用熱媒Ｘをケース１０ａの内部に案内する。第２接続部１０ａ２は、外気熱交換流路５の下流端が接続されている。第２接続部１０ａ２は、外気熱交換流路５の下流端から供給された熱管理用熱媒Ｘをケース１０ａの内部に案内する。

　第３接続部１０ａ３は、電装品熱交換流路４の上流端が接続されている。第３接続部１０ａ３は、ケース１０ａの内部の熱管理用熱媒Ｘが電装品熱交換流路４に流れ込むように案内する。第４接続部１０ａ４は、外気熱交換流路５の上流端が接続されている。第４接続部１０ａ４は、ケース１０ａの内部の熱管理用熱媒Ｘが外気熱交換流路５に流れ込むように案内する。第５接続部１０ａ５は、バッテリ熱交換流路６の上流端が接続されている。第５接続部１０ａ５は、ケース１０ａの内部の熱管理用熱媒Ｘがバッテリ熱交換流路６に流れ込むように案内する。

　また、例えば図３に示すように、第１接続部１０ａ１は、ケース１０ａの上部に設けられている。第２接続部１０ａ２は、ケース１０ａの下部に設けられている。さらに、第１接続部１０ａ１と第２接続部１０ａ２とは、上方から見て重なるように配置されている。

　また、第４接続部１０ａ４は、ケース１０ａの上部に設けられている。第４接続部１０ａ４は、第１接続部１０ａ１と同じ高さに配置されている。また、第５接続部１０ａ５は、ケース１０ａの下部に設けられている。第５接続部１０ａ５は、第２接続部１０ａ２と同じ高さに配置されている。さらに、第４接続部１０ａ４と第５接続部１０ａ５とは、上方から見て重なるように配置されている。

　また、第３接続部１０ａ３は、ケース１０ａの下部に設けられている。第３接続部１０ａ３は、第２接続部１０ａ２と同じ高さに配置されている。この第３接続部１０ａ３は、軸芯Ｌを中心とする周方向にて第２接続部１０ａ２と第５接続部１０ａ５との間に配置されている。

　中子１０ｂは、ケース１０ａの内部にて熱管理用熱媒Ｘを案内する。この中子１０ｂは、制御部１４の制御の下、駆動部１１によって軸芯Ｌを中心とする周方向に回動される。中子１０ｂの軸芯Ｌを中心とする回転方向における位置（回転位置）に応じて、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態が変化する。つまり、中子１０ｂは、回転位置に応じて、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態を規定する。

　図４に示すように、中子１０ｂは、上部中子１０ｃと、中部中子１０ｄと、下部中子１０ｅとを有する。上部中子１０ｃと、中部中子１０ｄと、下部中子１０ｅとは、不図示のボルト等によって締結されている。

　上部中子１０ｃは、上部中子１０ｃと中部中子１０ｄと下部中子１０ｅとのうち最も上部に位置する。上部中子１０ｃは、底部に対して案内流路１０ｃ１が設けられている。案内流路１０ｃ１は、第１接続部１０ａ１（すなわち電装品熱交換流路４の下流端）と第４接続部１０ａ４（すなわち外気熱交換流路５の上流端）と接続可能な高さに設けられている。

　図５は、五方弁１０の模試的な横断面図である。図５（ａ）は、案内流路１０ｃ１を含む横断面図である。この図に示すように、案内流路１０ｃ１は、第１接続部１０ａ１と接続可能な上流部を有している。この案内流路１０ｃ１の上流部は、上部中子１０ｃの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路１０ｃ１の上流部は、上部中子１０ｃの周面における周方向の流路幅が、第３接続部１０ａ３と第４接続部１０ａ４との周方向への離間寸法と略同一となるように形成されている。

　また、案内流路１０ｃ１は、第４接続部１０ａ４と接続可能な下流部を有している。この案内流路１０ｃ１の下流部は、上部中子１０ｃの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路１０ｃ１の下流部は、上部中子１０ｃの周面における周方向の流路幅が、第３接続部１０ａ３と第４接続部１０ａ４との周方向への離間寸法と略同一となるように形成されている。

　このような上部中子１０ｃは、後述する第１接続モードにて、案内流路１０ｃ１の上流部が第１接続部１０ａ１に接続されると共に案内流路１０ｃ１の下流部が第４接続部１０ａ４に接続され、後述する第２接続モードにて、案内流路１０ｃ１の上流部が第１接続部１０ａ１に接続されると共に案内流路１０ｃ１の下流部が第４接続部１０ａ４に接続され、後述する第３接続モード及び第４接続モードにて、案内流路１０ｃ１の上流部及び下流部がケース１０ａで閉塞されるように、案内流路１０ｃ１が形成されている。

　中部中子１０ｄは、上部中子１０ｃと下部中子１０ｅとの間に位置する。中部中子１０ｄは、案内流路１０ｄ１が設けられている。案内流路１０ｄ１は、中部中子１０ｄの上面部に対して上流部が設けられ、中部中子１０ｄの底部に対して下流部が設けられ、中部中子１０ｄの中央部に上流部と下流部とを接続する接続部が設けられている。中部中子１０ｄは、上流部が第１接続部１０ａ１（すなわち電装品熱交換流路４の下流端）と接続可能な高さに設けられ、下流部が第３接続部１０ａ３（すなわち電装品熱交換流路４の上流端）及び第５接続部１０ａ５（すなわちバッテリ熱交換流路６の上流端）に接続可能な高さに設けられている。

　図５（ｂ）は、案内流路１０ｄ１を含む横断面図である。この図に示すように、案内流路１０ｄ１の上流部は、中部中子１０ｄの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路１０ｄ１の上流部は、中部中子１０ｄの周面における周方向の流路幅が案内流路１０ｃ１と同一にとなるように形成されている。

　また、案内流路１０ｄ１の下流部は、中部中子１０ｄの中心部から周面に向けて同一の狭い流路幅で延伸するように設けられている。この案内流路１０ｄ１の下流部は、流路幅が第３接続部１０ａ３や第５接続部１０ａ５の流路幅と略同一となるように形成されている。

　このような中部中子１０ｄは、後述する第１接続モード及び第２接続モードにて、案内流路１０ｄ１の上流部及び下流部がケース１０ａで閉塞され、後述する第３接続モードにて、案内流路１０ｄ１の上流部が第１接続部１０ａ１に接続されると共に案内流路１０ｄ１の下流部が第５接続部１０ａ５に接続され、後述する第４接続モードにて、案内流路１０ｄ１の上流部が第１接続部１０ａ１に接続されると共に案内流路１０ｄ１の下流部が第３接続部１０ａ３に接続されるように、案内流路１０ｄ１が形成されている。

　下部中子１０ｅは、上部中子１０ｃと中部中子１０ｄと下部中子１０ｅとのうち最も下部に位置する。下部中子１０ｅは、上面に対して案内流路１０ｅ１が設けられている。案内流路１０ｅ１は、第２接続部１０ａ２（すなわち外気熱交換流路５の下流端）と第３接続部１０ａ３（すなわち電装品熱交換流路４の上流端）と第５接続部１０ａ５（すなわちバッテリ熱交換流路６の上流端）とに接続可能な高さに設けられている。

　図５（ｃ）は、案内流路１０ｅ１を含む横断面図である。この図に示すように、案内流路１０ｅ１の上流部は、下部中子１０ｅの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路１０ｅ１の上流部は、下部中子１０ｅの周面における周方向の流路幅が、案内流路１０ｃ１と同一にとなるように形成されている。

　また、案内流路１０ｅ１の下流部は、下部中子１０ｅの中心部から周面に向けて同一の狭い流路幅で延伸するように設けられている。この案内流路１０ｅ１の下流部は、流路幅が第３接続部１０ａ３や第５接続部１０ａ５の流路幅と略同一となるように形成されている。

　このような下部中子１０ｅは、後述する第１接続モードにて、案内流路１０ｅ１の上流部が第２接続部１０ａ２に接続されると共に案内流路１０ｅ１の下流部が第５接続部１０ａ５に接続され、後述する第２接続モードにて、案内流路１０ｅ１の上流部が第２接続部１０ａ２に接続されると共に案内流路１０ｅ１の下流部が第３接続部１０ａ３に接続され、後述する第３接続モード及び第４接続モードにて、案内流路１０ｅ１の上流部及び下流部がケース１０ａで閉塞されるように、案内流路１０ｅ１が形成されている。

　このような五方弁１０の中子１０ｂの回転位置に応じて、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態は、第１接続モード、第２接続モード、第３接続モード及び第４接続モードに切り替えられる。

　図５は、第１接続モードにおける中子１０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図６は、第１接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第１接続モードでは、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第１接続部１０ａ１）と、外気熱交換流路５の上流端（第４接続部１０ａ４）と、外気熱交換流路５の下流端（すなわち第２接続部１０ａ２）と、バッテリ熱交換流路６の上流端（すなわち第５接続部１０ａ５）とが、五方弁１０によって接続状態とされる。

　このような第１接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から五方弁１０を介して外気熱交換流路５に流れ込み、外気熱交換流路５の下流端から五方弁１０を介してバッテリ熱交換流路６の上流端に流れ込み、バッテリ熱交換流路６下流端から電装品熱交換流路４に返流される。この第１接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、外気熱交換器２と、内部熱交換器３と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、バッテリ１０５と、オイルクーラ９ｂとで熱交換される。したがって、第１接続モードでは、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５の全てが、直接的あるいは間接的に熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図７は、第２接続モードにおける中子１０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図８は、第２接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第２接続モードでは、電装品熱交換流路４の上流端（すなわち第３接続部１０ａ３）と、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第１接続部１０ａ１）と、外気熱交換流路５の上流端（第４接続部１０ａ４）と、外気熱交換流路５の下流端（すなわち第２接続部１０ａ２）とが、五方弁１０によって接続状態とされる。

　このような第２接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から五方弁１０を介して外気熱交換流路５に流れ込み、外気熱交換流路５の下流端から五方弁１０を介して電装品熱交換流路４の上流端に流れ込む。この第２接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、外気熱交換器２と、内部熱交換器３と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、オイルクーラ９ｂとで熱交換される。したがって、第２接続モードでは、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４が、直接的あるいは間接的に熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図９は、第３接続モードにおける中子１０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図１０は、第３接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第３接続モードでは、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第１接続部１０ａ１）と、バッテリ熱交換流路６の上流端（すなわち第５接続部１０ａ５）とが、五方弁１０によって接続状態とされる。

　このような第３接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から五方弁１０を介してバッテリ熱交換流路６の上流端に流れ込み、バッテリ熱交換流路６下流端から電装品熱交換流路４に返流される。この第３接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、バッテリ１０５と、オイルクーラ９ｂとで熱交換される。したがって、第３接続モードでは、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５の全てが、直接的あるいは間接的に熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図１１は、第４接続モードにおける中子１０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図１２は、第４接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第４接続モードでは、電装品熱交換流路４の上流端（すなわち第３接続部１０ａ３）と、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第１接続部１０ａ１）とが、五方弁１０によって接続状態とされる。

　このような第４接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から五方弁１０を介して電装品熱交換流路４の上流端に流れ込む。この第４接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、オイルクーラ９ｂとで熱交換される。第４接続モードでは、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４が、直接的あるいは間接的に熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図１３は、駆動部１１と、付勢部１２と、回転角度センサ１３とを含む模式的な斜視図である。駆動部１１は、五方弁１０を駆動するものであり、図１３に示すように、モータ１１ａと、ギア群１１ｂとを備える。モータ１１ａは、制御部１４の制御の下、五方弁１０の中子１０ｂを回動させるための動力を生成する。ギア群１１ｂは、モータ１１ａで生成された動力を中子１０ｂに伝達する。

　付勢部１２は、中子１０ｂを第１接続モードに応じた回転位置に付勢する。本実施形態では、付勢部１２は、コイルバネによって形成されている。ただし、他のバネによって付勢部１２を形成してもよい。この付勢部１２は、下端部が中子１０ｂの上面に固定され、上端部が不図示の支持部に固定されている。付勢部１２は、中子１０ｂが第１接続モードに応じた回転位置から回動されることで捻じれ、上記付勢力を発生する。このような付勢部１２は、何らかの原因によってモータ１１ａから中子１０ｂに動力が伝達できなくなった場合に、中子１０ｂを第１接続モードに応じた回転位置に戻す。なお、付勢部１２によって発生する付勢力は、モータ１１ａで発生する動力よりも小さい。このため、モータ１１ａで発生した動力によって中子１０ｂは回動可能である。

　回転角度センサ１３は、中子１０ｂの回転位置を検出し、この検出結果を制御部１４に入力する。回転角度センサ１３は、例えば中子１０ｂの上方に配置されている。制御部１４は、駆動部１１を介して、五方弁１０を制御する。制御部１４は、五方弁１０を制御することで、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、第１接続モード、第２接続モード、第３接続モード及び第４接続モードに切り替える。また、制御部１４は、ポンプ７や及び冷却油用ポンプ９ｃの制御を行ってもよい。なお、制御部１４は、車両１００に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）とすることもできる。このような場合には、制御部１４は、インバータ１０２等の制御を行ってもよい。

　車両１００は、不図示の外気温センサ、車内温度センサ及び熱管理用熱媒温度センサを備える。制御部１４は、これらの外気温センサや熱管理用熱媒温度センサと接続されてもよい。このような場合には、制御部１４は、外気温センサから外気温を示す信号が入力され、熱管理用熱媒温度センサから熱管理用熱媒温度を示す信号が入力される。また、制御部１４は、車内空調システム２０の稼働状態を示す信号が入力されもよい。この他、制御部１４には、車両１００に設置される機器の状態を示す機器状態信号が入力されてもよい。

　このような本実施形態の熱管理システム１においては、制御部１４は、例えば車両１００が停車しており、充電中である場合には、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、図６に示す第１接続モードとする。また、このような場合において外気温が低い場合には、制御部１４は、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、図１０に示す第３接続モードとしてもよい。

　また、例えば、車両１００が走行中であり、車内空調システム２０が暖房モードで運転されている場合には、制御部１４は、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、図８に示す第２接続モードとする。また、車両１００が走行中であり、車内空調システム２０が運転されておらず、走行用モータ１０１が暖機する必要がある場合には、制御部１４は、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、例えば図１２に示す第４接続モードとする。また、車両１００が走行中であり、車内空調システム２０が運転されておらず、走行用モータ１０１とバッテリ１０５との暖機が必要である場合には、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、例えば図１０に示す第３接続モードとし、ヒータ８で熱管理用熱媒Ｘを加熱する。

　また、例えば、車両１００が走行中であり、車内空調システム２０が冷房モードで運転されている場合や車内空調システム２０が運転されていない場合であって、走行用モータ１０１の冷却が必要である場合には、制御部１４は、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、図８に示す第２接続モードとする。

　また、例えば、車両１００が走行中であり、車内空調システム２０が冷房モードで運転されている場合や車内空調システム２０が運転されていない場合であって、走行用モータ１０１及びバッテリ１０５の冷却が必要である場合には、制御部１４は、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態を、図６に示す第１接続モードとする。

　図１４は、車内空調システム２０の一例の概略構成を示すシステム構成図である。車内空調システム２０は、空調用熱媒Ｙを用いて車内に供給する調和空気を生成する。

　図１４に示すように、車内空調システム２０は、コンデンサ２０ａと、第１循環流路２０ｂと、アキュムレータ２０ｃと、コンプレッサ２０ｄと、暖房用内部コンデンサ２０ｅと、膨張弁バイパス流路２０ｆと、第２循環流路２０ｇと、エバポレータ２０ｈと、複数の膨張弁２０ｊと、複数の締切弁２０ｋとを備える。

　コンデンサ２０ａは、空調用熱媒Ｙと熱管理用熱媒Ｘとの間で熱交換させる熱交換器であり、熱管理システム１の内部熱交換器３に相当する。コンデンサ２０ａは、暖房時には、空調用熱媒Ｙを蒸発させる蒸発器として機能する。また、コンデンサ２０ａは、冷房時には、空調用熱媒Ｙを凝縮させる凝縮器として機能する。

　第１循環流路２０ｂは、コンデンサ２０ａが途中部位に設けられた循環流路である。第１循環流路２０ｂは、コンデンサ２０ａを通過するように空調用熱媒Ｙを循環案内する。

　アキュムレータ２０ｃは、第１循環流路２０ｂの途中部位に設けられており、空調用熱媒Ｙの流れ方向にて、コンデンサ２０ａの下流側であり暖房用内部コンデンサ２０ｅの上流側に配置されている。アキュムレータ２０ｃは、第１循環流路２０ｂを流れる空調用熱媒Ｙを一時的に貯留する容器である。

　コンプレッサ２０ｄは、第１循環流路２０ｂの途中部位に設けられており、空調用熱媒Ｙの流れ方向にて、アキュムレータ２０ｃの下流側であり暖房用内部コンデンサ２０ｅの上流側に配置されている。コンプレッサ２０ｄは、空調用熱媒Ｙを圧縮して下流側に送出する。

　暖房用内部コンデンサ２０ｅは、空調用熱媒Ｙの熱量を用いて車室内に供給する空気を加温する熱交換器である。暖房用内部コンデンサ２０ｅは、第１循環流路２０ｂの途中部位に設けられている。暖房用内部コンデンサ２０ｅは、暖房時には、空調用熱媒Ｙを凝縮させる凝縮器として機能する。また、暖房用内部コンデンサ２０ｅは、冷房時には、気体状態のまま空調用熱媒Ｙから必要に応じて吸熱する。

　また、第１循環流路２０ｂにて、暖房用内部コンデンサ２０ｅの下流側でありコンデンサ２０ａの上流側には、膨張弁２０ｊが１つ設けられている。この膨張弁２０ｊは、暖房用内部コンデンサ２０ｅで凝縮された液体状態の空調用熱媒Ｙを減圧することで冷却する。膨張弁バイパス流路２０ｆは、この膨張弁２０ｊをバイパスするように第１循環流路２０ｂに接続されている。

　膨張弁バイパス流路２０ｆの途中部位には、締切弁２０ｋが設けられている。締切弁２０ｋは、暖房時には膨張弁バイパス流路２０ｆを閉塞し、冷房時には膨張弁バイパス流路２０ｆを開放する。

　第２循環流路２０ｇは、上流端及び下流端が第１循環流路２０ｂに接続された環状流路である。第２循環流路２０ｇの上流端及び下流端は、コンデンサ２０ａの下流側でありアキュムレータ２０ｃの上流側にて第１循環流路２０ｂに接続されている。なお、第１循環流路２０ｂにおける空調用熱媒Ｙの流れ方向にて、第２循環流路２０ｇの上流端は、第２循環流路２０ｇの下流端よりも上流側に位置する。

　エバポレータ２０ｈは、空調用熱媒Ｙの潜熱を利用して車室内に供給する空気を冷却する熱交換器である。エバポレータ２０ｈは、第２循環流路２０ｇの途中部位に設けられている。エバポレータ２０ｈは、冷房時に、液体状態の空調用熱媒Ｙを蒸発させる蒸発器として機能する。

　膨張弁２０ｊは、空調用熱媒Ｙの圧力を急激に下げることで、空調用熱媒Ｙの温度を低下させる。膨張弁２０ｊは、上述のように、第１循環流路２０ｂにて、暖房用内部コンデンサ２０ｅの下流側でありコンデンサ２０ａの上流側に１つ配置されている。また、膨張弁２０ｊは、第２循環流路２０ｇにて、エバポレータ２０ｈの上流側に１つ配置されている。なお、膨張弁２０ｊは、設けられた流路を閉鎖することも可能である。

　締切弁２０ｋは、設けられた流路を開閉する開閉弁である。締切弁２０ｋは、上述のように膨張弁バイパス流路２０ｆに１つ設けられている。また、締切弁２０ｋは、第１循環流路２０ｂの途中部位であって、第２循環流路２０ｇの上流端と第２循環流路２０ｇの下流端との間に１つ設けられている。

　このような車内空調システム２０においては、暖房時には、第２循環流路２０ｇに設けられた膨張弁２０ｊが流路を閉鎖する。また、膨張弁バイパス流路２０ｆに設けられた締切弁２０ｋが流路を閉鎖する。一方、暖房時には、第１循環流路２０ｂに設けられた締切弁２０ｋ及び膨張弁２０ｊが流路を開放する。

　これによって、コンデンサ２０ａを通過した空調用熱媒Ｙは、コンプレッサ２０ｄで昇圧される。コンプレッサ２０ｄで圧縮された空調用熱媒Ｙは、暖房用内部コンデンサ２０ｅで凝縮された後、暖房用内部コンデンサ２０ｅからコンデンサ２０ａに至る第１循環流路２０ｂの途中部位に設けられた膨張弁２０ｊで減圧される。

　また、このような車内空調システム２０においては、冷房時には、第２循環流路２０ｇに設けられた膨張弁２０ｊが流路を開放する。また、膨張弁バイパス流路２０ｆに設けられた締切弁２０ｋが流路を開放する。一方、冷房時には、第１循環流路２０ｂに設けられた締切弁２０ｋ及び膨張弁２０ｊが流路を閉鎖する。

　これによって、コンデンサ２０ａを通過した空調用熱媒Ｙが膨張弁２０ｊで減圧された後にエバポレータ２０ｈで空気から吸熱する。エバポレータ２０ｈを通過した空調用熱媒Ｙはコンプレッサ２０ｄで昇圧される。なお、冷房時には、コンプレッサ２０ｄで圧縮された空調用熱媒Ｙは、暖房用内部コンデンサ２０ｅを液体状態のまま通過した後、膨張弁バイパス流路２０ｆを介してコンデンサ２０ａに返送される。

　以上のような本実施形態の熱管理システム１は、車両１００に搭載されて、電装品（車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４）を含む熱管理対象１１０の熱管理を行う。本実施形態の熱管理システム１は、電装品熱交換流路４と、外気熱交換流路５と、バッテリ熱交換流路６と、五方弁１０とを備える。電装品熱交換流路４は、電装品を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する。外気熱交換流路５は、外気と熱管理用熱媒Ｘとの熱交換を行う外気熱交換器２を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する。バッテリ熱交換流路６は、バッテリ１０５を通過するように熱管理用熱媒Ｘを案内する。五方弁１０は、　電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続部位に配置されると共に、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６とへの熱管理用熱媒Ｘの案内先を切換可能である。

　このような本実施形態の熱管理システム１は、五方弁１０を制御することで、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続部位に配置された五方弁１０によって、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態を変更可能である。このため、本実施形態の熱管理システム１は、複数の三方弁と複数の開閉弁を用いることなく、熱管理用熱媒Ｘの流路を変更可能である。したがって、本実施形態の熱管理システム１は、簡素な構造で熱管理用熱媒Ｘが案内される流路を変更できる。

　また、本実施形態の熱管理システム１において五方弁１０は、電装品熱交換流路４の上流端と、電装品熱交換流路４の下流端と、外気熱交換流路５の上流端と、外気熱交換流路５の下流端と、バッテリ熱交換流路６の上流端とが接続されている。また、バッテリ熱交換流路６の下流端が電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。このように本実施形態の熱管理システム１によれば、切換弁として五方弁１０を用いることができる。

　また、本実施形態の熱管理システム１は、電装品熱交換流路４の途中部位に設けられると共に熱管理用熱媒Ｘを圧送するポンプ７を備える。このような本実施形態の熱管理システム１は、単一のポンプ７を用いて、電装品熱交換流路４と、外気熱交換流路５と、バッテリ熱交換流路６とで熱管理用熱媒Ｘを流動させることができる。このため、本実施形態の熱管理システム１は、簡素な構造となる。

　また、本実施形態の熱管理システム１は、五方弁１０を駆動する駆動部１１を備える。また、五方弁１０は、駆動部１１から動力が伝達されていない状態で、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てにて熱管理用熱媒Ｘが案内されるように、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６とを接続する。

　このような本実施形態の熱管理システム１によれば、駆動部１１から動力が伝達されない状態では、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てで熱管理用熱媒Ｘが流れる。このため、駆動部１１から動力が伝達されない状態でも、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５の熱管理を行うことができる。

　また、本実施形態の熱管理システム１において、五方弁１０は、ケース１０ａと、中子１０ｂとを備える。ケース１０ａは、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６とが固定される。中子１０ｂは、ケース１０ａ内部で回動されると共に回転位置に応じて電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態を規定する。また、本実施形態の熱管理システム１は、付勢部１２をさらに備える。付勢部１２は、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てにて熱管理用熱媒Ｘが案内される回転位置に中子１０ｂを付勢する。

　このような本実施形態の熱管理システム１においては、駆動部１１から動力が伝達されない状態では、付勢部１２の付勢力によって、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てにて熱管理用熱媒Ｘが案内される回転位置に中子１０ｂを移動できる。したがって、本実施形態の熱管理システム１は、駆動部１１から動力が伝達されない状態で、より確実に電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てで熱管理用熱媒Ｘを流すことが可能となる。

　また、本実施形態の熱管理システム１においては、車両１００に含まれる他の熱媒に対して熱管理用熱媒Ｘに放熱させる内部熱交換器３が外気熱交換流路５の途中部位に設けられている。このような本実施形態の熱管理システム１では、熱管理用熱媒Ｘで回収した熱を他のシステムで有効利用することが可能となる。このため、本実施形態の熱管理システム１は、例えば電気自動車の電費を向上させることが可能となる。

　また、本実施形態の熱管理システム１において内部熱交換器３は、車内空調システムで用いられる空調用熱媒Ｙに対して熱管理用熱媒Ｘに放熱させる。このような本実施形態の熱管理システム１では、熱管理用熱媒Ｘで回収した熱を車内空調システム２０で有効利用することが可能となる。このため、本実施形態の熱管理システム１は、例えば電気自動車の電費を向上させることが可能となる。

（第２実施形態）
　次に、図１５～図２５を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。

　図１５は、本実施形態の熱管理システム１Ａの概略構成を示すシステム構成図である。図１５に示すように、本実施形態の熱管理システム１Ａは、上記第１実施形態の五方弁１０に換えて四方弁３０（切換弁）を備える。また、本実施形態の熱管理システム１Ａは、油冷ユニット９を備えていない。このため、走行用モータ１０１、インバータ１０２は、電装品熱交換流路４の途中部位に配置されている。

　四方弁３０は、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続部位に配置される切換弁である。この四方弁３０は、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６とへの熱管理用熱媒Ｘの案内先を切換可能である。本実施形態においては、四方弁３０は、電装品熱交換流路４の上流端と、電装品熱交換流路４の下流端と、外気熱交換流路５の下流端と、バッテリ熱交換流路６の上流端とが接続されている。

　また、外気熱交換流路５の上流端は、電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。また、バッテリ熱交換流路６の下流端は、電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。なお、図１５においては、駆動部１１、付勢部１２、回転角度センサ１３及び制御部１４は、省略している。

　図１６は、四方弁３０の模式的な斜視図である。また、図１７は、四方弁３０の模式的な縦断面図である。これらの図に示すように、四方弁３０は、ケース３０ａと、中子３０ｂとを備える。

　ケース３０ａは、軸芯Ｌを中心軸とする略有底円筒形状に形成されており、中子３０ｂを回動可能に収容する。このケース３０ａは、周面に対して、第１接続部３０ａ１と、第２接続部３０ａ２と、第３接続部３０ａ３と、第４接続部３０ａ４とを備える。このようなケース３０ａは、電装品熱交換流路４と、外気熱交換流路５と、バッテリ熱交換流路６との各々が固定されている。

　第１接続部３０ａ１は、外気熱交換流路５の下流端が接続されている。第１接続部３０ａ１は、外気熱交換流路５の下流端から供給された熱管理用熱媒Ｘをケース３０ａの内部に案内する。第２接続部３０ａ２は、電装品熱交換流路４の下流端が接続されている。第２接続部３０ａ２は、電装品熱交換流路４の下流端から供給された熱管理用熱媒Ｘをケース３０ａの内部に案内する。

　第３接続部３０ａ３は、電装品熱交換流路４の上流端が接続されている。第３接続部３０ａ３は、ケース３０ａの内部の熱管理用熱媒Ｘが電装品熱交換流路４に流れ込むように案内する。第４接続部３０ａ４は、バッテリ熱交換流路６の上流端が接続されている。第４接続部３０ａ４は、ケース３０ａの内部の熱管理用熱媒Ｘがバッテリ熱交換流路６に流れ込むように案内する。

　また、例えば図１６に示すように、第１接続部３０ａ１は、ケース３０ａの上部に設けられている。第２接続部３０ａ２は、ケース３０ａの下部に設けられている。さらに、第１接続部３０ａ１と第２接続部３０ａ２とは、上方から見て重なるように配置されている。

　また、第３接続部３０ａ３及び第４接続部３０ａ４は、ケース３０ａの中間部に設けられている。第３接続部３０ａ３と第４接続部３０ａ４とは、同じ高さに配置されている。また、第３接続部３０ａ３と第４接続部３０ａ４とは、第１接続部３０ａ１よりも低く、第２接続部３０ａ２よりも高く配置されている。

　中子３０ｂは、ケース３０ａの内部にて熱管理用熱媒Ｘを案内する。この中子３０ｂは、制御部１４の制御の下、駆動部１１によって軸芯Ｌを中心とする周方向に回動される。中子３０ｂの軸芯Ｌを中心とする回転方向における位置（回転位置）に応じて、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態が変化する。つまり、中子３０ｂは、回転位置に応じて、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態を規定する。

　図１６及び図１７に示すように、中子３０ｂは、案内流路３０ｂ１と案内流路３０ｂ２とを有する。案内流路３０ｂ１は、上流部が第１接続部３０ａ１と接続可能な高さに形成され、下流部が第３接続部３０ａ３及び第４接続部３０ａ４と接続可能な高さに形成されている。案内流路３０ｂ１は、上流部から下流部に向けて連続的に下降するように傾斜して形成されている。

　案内流路３０ｂ１の上流部は、中子３０ｂの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路３０ｂ１の上流部は、中子３０ｂの周面における周方向の流路幅が、第３接続部３０ａ３と第４接続部３０ａ４との周方向への離間寸法と略同一となるように形成されている。

　案内流路３０ｂ１の下流部は、中子３０ｂの中心部から周面に向けて同一の狭い流路幅で延伸するように設けられている。この案内流路３０ｂ１の下流部は、流路幅が第３接続部３０ａ３や第４接続部３０ａ４の流路幅と略同一となるように形成されている。

　案内流路３０ｂ２は、上流部が第２接続部３０ａ２と接続可能な高さに形成され、下流部が第３接続部３０ａ３及び第４接続部３０ａ４と接続可能な高さに形成されている。案内流路３０ｂ２は、上流部から下流部に向けて連続的に上昇するように傾斜して形成されている。

　案内流路３０ｂ２の上流部は、中子３０ｂの周面から中心部に向かうに連れて狭窄するような扇形に形成されている。また、案内流路３０ｂ２の上流部は、中子３０ｂの周面における周方向の流路幅が、第３接続部３０ａ３と第４接続部３０ａ４との周方向への離間寸法と略同一となるように形成されている。

　案内流路３０ｂ２の下流部は、中子３０ｂの中心部から周面に向けて同一の狭い流路幅で延伸するように設けられている。この案内流路３０ｂ２の下流部は、流路幅が第３接続部３０ａ３や第４接続部３０ａ４の流路幅と略同一となるように形成されている。

　このような中子３０ｂは、後述する第５接続モードにて、案内流路３０ｂ１の上流部が第１接続部３０ａ１に接続されると共に案内流路３０ｂ１の下流部が第４接続部３０ａ４に接続され、後述する第６接続モードにて、案内流路３０ｂ１の上流部が第１接続部３０ａ１に接続されると共に案内流路３０ｂ１の下流部が第３接続部３０ａ３に接続され、後述する第７接続モード及び第８接続モードにて、案内流路３０ｂ１の上流部及び下流部がケース３０ａで閉塞されるように、案内流路３０ｂ１が形成されている。

　また、中子３０ｂは、後述する第５接続モード及び第６接続モードにて、案内流路３０ｂ２の上流部及び下流部がケース３０ａで閉塞されるように、後述する第７接続モードにて、案内流路３０ｂ２の上流部が第２接続部３０ａ２に接続されると共に案内流路３０ｂ２の下流部が第４接続部３０ａ４に接続され、後述する第８接続モードにて、案内流路３０ｂ２の上流部が第２接続部３０ａ２に接続されると共に案内流路３０ｂ２の下流部が第３接続部３０ａ３に接続されるように、案内流路３０ｂ２が形成されている。

　このような四方弁３０の中子３０ｂの回転位置に応じて、電装品熱交換流路４、外気熱交換流路５及びバッテリ熱交換流路６の接続状態は、第５接続モード、第６接続モード、第７接続モード及び第８接続モードに切り替えられる。

　図１８は、第５接続モードにおける中子３０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図１９は、第５接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第５接続モードでは、外気熱交換流路５の下流端（すなわち第１接続部３０ａ１）と、バッテリ熱交換流路６の上流端（すなわち第４接続部３０ａ４）とが、四方弁３０によって接続状態とされる。

　このような第５接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４から外気熱交換流路５の上流端に流れ込み、外気熱交換流路５の下流端から四方弁３０を介してバッテリ熱交換流路６の上流端に流れ込み、バッテリ熱交換流路６下流端から電装品熱交換流路４に返流される。この第５接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、外気熱交換器２と、内部熱交換器３と、走行用モータ１０１と、インバータ１０２と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、バッテリ１０５とで熱交換される。したがって、第５接続モードでは、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５の全てが、熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　なお、本実施形態では、付勢部１２は、中子３０ｂを第５接続モードに応じた回転位置に付勢する。このため、駆動部１１から中子３０ｂに動力が伝達されない状態では、付勢部１２の付勢力によって、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との全てにて熱管理用熱媒Ｘが案内される回転位置に中子３０ｂを移動できる。

　図２０は、第６接続モードにおける中子３０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図２１は、第６接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第６接続モードでは、外気熱交換流路５の下流端（すなわち第１接続部３０ａ１）と、電装品熱交換流路４の上流端（すなわち第３接続部３０ａ３）と、四方弁３０によって接続状態とされる。

　このような第６接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４から外気熱交換流路５の上流端に流れ込み、外気熱交換流路５の下流端から四方弁３０を介して電装品熱交換流路４の上流端に流れ込む。この第６接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、外気熱交換器２と、内部熱交換器３と、走行用モータ１０１と、インバータ１０２と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４とで熱交換される。したがって、第６接続モードでは、走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４が、熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図２２は、第７接続モードにおける中子３０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図２３は、第７接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第７接続モードでは、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第２接続部３０ａ２）と、バッテリ熱交換流路６の上流端（すなわち第４接続部３０ａ４）とが、四方弁３０によって接続状態とされる。

　このような第７接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から四方弁３０を介してバッテリ熱交換流路６の上流端に流れ込み、バッテリ熱交換流路６下流端から電装品熱交換流路４に返流される。この第７接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、走行用モータ１０１と、インバータ１０２と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、バッテリ１０５とで熱交換される。したがって、第７接続モードでは、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４及びバッテリ１０５の全てが、熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　図２４は、第８接続モードにおける中子３０ｂの回転位置を説明するための模式図である。また、図２５は、第８接続モードにおける熱管理用熱媒Ｘの流れを示す模式図である。これらの図に示すように、第８接続モードでは、電装品熱交換流路４の下流端（すなわち第２接続部３０ａ２）と、電装品熱交換流路４の上流端（すなわち第３接続部３０ａ３）とが、四方弁３０によって接続状態とされる。

　このような第８接続モードでは、ポンプ７から送り出された熱管理用熱媒Ｘは、電装品熱交換流路４の下流端から四方弁３０を介して電装品熱交換流路４の上流端に流れ込む。この第８接続モードでは、熱管理用熱媒Ｘは、走行用モータ１０１と、インバータ１０２と、車載充電器１０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４とで熱交換される。したがって、第８接続モードでは、熱管理対象１１０に含まれる走行用モータ１０１、インバータ１０２、車載充電器１０３及びＤＣ／ＤＣコンバータ１０４が、熱管理用熱媒Ｘとの熱交換により熱管理される。

　このような本実施形態の熱管理システム１Ａは、四方弁３０を制御することで、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続部位に配置された四方弁３０によって、電装品熱交換流路４と外気熱交換流路５とバッテリ熱交換流路６との接続状態を変更可能である。このため、本実施形態の熱管理システム１Ａは、複数の三方弁と複数の開閉弁を用いることなく、熱管理用熱媒Ｘの流路を変更可能である。したがって、本実施形態の熱管理システム１Ａは、簡素な構造で熱管理用熱媒Ｘが案内される流路を変更できる。

　このような本実施形態の熱管理システム１Ａにおいて、切換弁は、電装品熱交換流路４の上流端と、電装品熱交換流路４の下流端と、外気熱交換流路５の下流端と、バッテリ熱交換流路６の上流端とが接続された四方弁３０である。また、外気熱交換流路５の上流端は、電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。また、バッテリ熱交換流路６の下流端が電装品熱交換流路４の途中部位に接続されている。このように本実施形態の熱管理システム１Ａによれば、切換弁として四方弁３０を用いることができる。

　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

　例えば、上記実施形態においては、切換弁として、五方弁１０あるいは四方弁３０を用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。図２６は、熱管理システム１の変形例の概略構成を示すシステム構成図である。この図に示すように、五方弁１０に換えて六方弁６０を設け、バッテリ熱交換流路６の下流端を六方弁６０に接続する構成を採用することも可能である。なお、図２６では、駆動部１１、付勢部１２、回転角度センサ１３及び制御部１４は、省略している。このような構成を採用する場合には、バッテリ熱交換流路６の途中部位にポンプ６１を設け、バッテリ熱交換流路６にて熱管理用熱媒Ｘを循環案内することも可能である。

　なお、上記実施形態については、例えば以下の付記のようにも記載できる。

（付記１）
　車両に搭載されて、電装品を含む熱管理対象の熱管理を行う熱管理システムであって、
　前記電装品を通過するように熱管理用熱媒を案内する電装品熱交換流路と、
　外気と前記熱管理用熱媒との熱交換を行う外気熱交換器を通過するように前記熱管理用熱媒を案内する外気熱交換流路と、
　バッテリを通過するように前記熱管理用熱媒を案内するバッテリ熱交換流路と、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との接続部位に配置されると共に、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とへの前記熱管理用熱媒の案内先を切換可能な切換弁と
　を備えることを特徴とする熱管理システム。

（付記２）
　前記切換弁は、前記電装品熱交換流路の上流端と、前記電装品熱交換流路の下流端と、前記外気熱交換流路の上流端と、前記外気熱交換流路の下流端と、前記バッテリ熱交換流路の上流端とが接続された五方弁であり、
　前記バッテリ熱交換流路の下流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続されている
　ことを特徴とする付記１記載の熱管理システム。

（付記３）
　前記切換弁は、前記電装品熱交換流路の上流端と、前記電装品熱交換流路の下流端と、前記外気熱交換流路の下流端と、前記バッテリ熱交換流路の上流端とが接続された四方弁であり、
　前記外気熱交換流路の上流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続され、
　前記バッテリ熱交換流路の下流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続されている
　ことを特徴とする付記１記載の熱管理システム。

（付記４）
　前記電装品熱交換流路の途中部位に設けられると共に前記熱管理用熱媒を圧送するポンプを備えることを特徴とする付記１～３のいずれか一つに記載の熱管理システム。

（付記５）
　前記切換弁を駆動する駆動部を備え、
　前記切換弁は、前記駆動部から動力が伝達されていない状態で、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との全てにて前記熱管理用熱媒が案内されるように、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とを接続する
　ことを特徴とする付記１～４のいずれか一つに記載の熱管理システム。

（付記６）
　前記切換弁は、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とが固定されるケースと、
　前記ケース内部で回動されると共に回転位置に応じて前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との接続状態を規定する中子と
　を備え、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との全てにて前記熱管理用熱媒が案内される前記回転位置に前記中子を付勢する付勢部をさらに備える
　ことを特徴とする付記５記載の熱管理システム。

（付記７）　　
　前記車両に含まれる他の熱媒である車両内部熱媒に対して前記熱管理用熱媒に放熱させる内部熱交換器が前記外気熱交換流路の途中部位に設けられていることを特徴とする付記１～６のいずれか一つに記載の熱管理システム。

（付記８）
　前記内部熱交換器は、車内空調システムで用いられる前記車両内部熱媒に対して前記熱管理用熱媒に放熱させることを特徴とする付記７記載の熱管理システム。

１　熱管理システム
１Ａ　熱管理システム
２　外気熱交換器
３　内部熱交換器
４　電装品熱交換流路
５　外気熱交換流路
６　バッテリ熱交換流路
７　ポンプ
８　ヒータ
９　油冷ユニット
１０　五方弁（切換弁）
１０ａ　ケース
１０ａ１　第１接続部
１０ａ２　第２接続部
１０ａ３　第３接続部
１０ａ４　第４接続部
１０ａ５　第５接続部
１０ｂ　中子
１０ｃ　上部中子
１０ｃ１　案内流路
１０ｄ　中部中子
１０ｄ１　案内流路
１０ｅ　下部中子
１０ｅ１　案内流路
１１　駆動部
１１ａ　モータ
１１ｂ　ギア群
１２　付勢部
１３　回転角度センサ
１４　制御部
３０　四方弁（切換弁）
３０ａ　ケース
３０ａ１　第１接続部
３０ａ２　第２接続部
３０ａ３　第３接続部
３０ａ４　第４接続部
３０ｂ　中子
３０ｂ１　案内流路
３０ｂ２　案内流路
６０　六方弁（切換弁）
６１　ポンプ
１００　車両
１０１　走行用モータ
１０２　インバータ
１０３　車載充電器
１０４　ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０５　バッテリ
１１０　熱管理対象
Ｌ　軸芯
Ｘ　熱管理用熱媒
Ｙ　空調用熱媒
Ｚ　冷却油

Claims

　車両に搭載されて、電装品を含む熱管理対象の熱管理を行う熱管理システムであって、
　前記電装品を通過するように熱管理用熱媒を案内する電装品熱交換流路と、
　外気と前記熱管理用熱媒との熱交換を行う外気熱交換器を通過するように前記熱管理用熱媒を案内する外気熱交換流路と、
　バッテリを通過するように前記熱管理用熱媒を案内するバッテリ熱交換流路と、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との接続部位に配置されると共に、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とへの前記熱管理用熱媒の案内先を切換可能な切換弁と
　を備えることを特徴とする熱管理システム。
　前記切換弁は、前記電装品熱交換流路の上流端と、前記電装品熱交換流路の下流端と、前記外気熱交換流路の上流端と、前記外気熱交換流路の下流端と、前記バッテリ熱交換流路の上流端とが接続された五方弁であり、
　前記バッテリ熱交換流路の下流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続されている
　ことを特徴とする請求項１記載の熱管理システム。
　前記切換弁は、前記電装品熱交換流路の上流端と、前記電装品熱交換流路の下流端と、前記外気熱交換流路の下流端と、前記バッテリ熱交換流路の上流端とが接続された四方弁であり、
　前記外気熱交換流路の上流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続され、
　前記バッテリ熱交換流路の下流端が前記電装品熱交換流路の途中部位に接続されている
　ことを特徴とする請求項１記載の熱管理システム。
　前記電装品熱交換流路の途中部位に設けられると共に前記熱管理用熱媒を圧送するポンプを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱管理システム。
　前記切換弁を駆動する駆動部を備え、
　前記切換弁は、前記駆動部から動力が伝達されていない状態で、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との全てにて前記熱管理用熱媒が案内されるように、前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とを接続する
　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱管理システム。
　前記切換弁は、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路とが固定されるケースと、
　前記ケース内部で回動されると共に回転位置に応じて前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との接続状態を規定する中子と
　を備え、
　前記電装品熱交換流路と前記外気熱交換流路と前記バッテリ熱交換流路との全てにて前記熱管理用熱媒が案内される前記回転位置に前記中子を付勢する付勢部をさらに備える
　ことを特徴とする請求項５記載の熱管理システム。
　前記車両に含まれる他の熱媒である車両内部熱媒に対して前記熱管理用熱媒に放熱させる内部熱交換器が前記外気熱交換流路の途中部位に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱管理システム。
　前記内部熱交換器は、車内空調システムで用いられる前記車両内部熱媒に対して前記熱管理用熱媒に放熱させることを特徴とする請求項７記載の熱管理システム。