選擇閥和冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種選擇閥，包括：具有通孔的第一閥元件；第一殼體，所述第一殼體具有供流過所述通孔的流體通過的徑向孔，所述第一殼體收納所述第一閥元件；具有通孔的第二閥元件；第二殼體，所述第二殼體具有供流過所述通孔的流體通過的徑向孔，所述第二殼體收納所述第二閥元件；和電機(jī)，所述電機(jī)構(gòu)造成一體地致動所述第一閥元件和所述第二閥元件。在所述第一閥元件和所述第二閥元件之間形成有構(gòu)造成抑制所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的熱傳遞的中空空間。在所述第一殼體和所述第二殼體之間形成有構(gòu)造成抑制所述第一殼體和所述第二殼體之間的熱傳遞的中空空間。
【專利說明】選擇閥和冷卻系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種選擇閥和一種冷卻系統(tǒng)，更特別地涉及切換流體的流動通路的選擇閥和包括該選擇閥的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，利用電機(jī)的驅(qū)動力來行駛的混合動力車輛、燃料電池車輛、電動車輛等作為環(huán)境問題的對策之一變成關(guān)注的焦點。在此類車輛中，諸如電機(jī)、發(fā)電機(jī)、逆變器、變換器和電池等的電氣設(shè)備交換電力而發(fā)熱。因此，需要對這些電氣設(shè)備進(jìn)行冷卻。
[0003]日本專利申請公報N0.2000-73763 (JP2000-73763A)記載了一種混合動力車輛冷卻系統(tǒng)，所述混合動力車輛冷卻系統(tǒng)包括:第一冷卻回路，所述第一冷卻回路選擇性地或同時冷卻發(fā)動機(jī)氣缸蓋和驅(qū)動 電機(jī)；第二冷卻回路，所述第二冷卻回路冷卻發(fā)動機(jī)氣缸體；和第三冷卻回路，所述第三冷卻回路冷卻執(zhí)行對所述驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動控制的電力控制單元。
[0004]在JP2000-73763A所記載的冷卻系統(tǒng)中，與僅冷卻發(fā)動機(jī)的通常車輛的情況一樣，利用使冷卻劑在發(fā)熱元件和散熱器之間循環(huán)的系統(tǒng)來冷卻電氣部件。在這種系統(tǒng)中，需要另外設(shè)置用于冷卻電氣部件的散熱器，因此存在車輛搭載性低下的問題。
[0005]于是，已提出了利用被用作車輛空調(diào)裝置的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)來冷卻發(fā)熱元件的技術(shù)。例如，日本專利申請公報N0.2005-90862 (JP2005-90862A)記載了一種冷卻系統(tǒng)，其中在繞過空調(diào)致冷循環(huán)的減壓器、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)的旁通管路中設(shè)置有用于冷卻發(fā)熱元件的發(fā)熱元件冷卻單元。日本專利申請公報N0.2007-69733 (JP2007-69733A)記載了一種系統(tǒng)，其中與空調(diào)用空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器和與發(fā)熱元件進(jìn)行熱交換的熱交換器彼此并列配置在從膨脹閥延伸到壓縮機(jī)的致冷劑管路中，并且利用用于空調(diào)裝置的致冷劑來冷卻發(fā)熱元件。
[0006]另一方面，關(guān)于用于切換空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式的選擇閥，日本專利申請公報N0.6-194007 (JP6-194007A)記載了一種構(gòu)型，其中具有徑向孔并插入管軸中的轉(zhuǎn)子由電機(jī)旋轉(zhuǎn)而使管軸的孔順次開閉，以由此切換流動通路。
[0007]在能夠切換供流體通過的流動通路的系統(tǒng)中，當(dāng)多個控制閥用于切換流動通路時，系統(tǒng)的構(gòu)型復(fù)雜，并且存在系統(tǒng)的尺寸增大和成本升高的問題。JP6-194007A中記載的選擇閥由能夠利用單個驅(qū)動單元來切換多個閥的組合閥形成。這樣做的目的是為了減小系統(tǒng)的尺寸和降低系統(tǒng)的成本。
[0008]但是，在JP6-194007A所記載的選擇閥中，通過壓縮機(jī)之前的低溫流體和通過壓縮機(jī)之后的高溫流體兩者都流過組合閥結(jié)構(gòu)。當(dāng)處于不同溫度范圍的流體分別流過組合閥結(jié)構(gòu)中的不同流動通路時，熱從高溫流體傳遞到低溫流體。因此，空調(diào)系統(tǒng)的性能降低，因此存在動力消耗增加的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明提供了一種選擇閥，所述選擇閥用于切換流體的流動通路并且能夠在減小所述閥的尺寸和降低所述閥的成本的同時抑制在所述閥內(nèi)流動的流體之間的熱交換。另夕卜，本發(fā)明還提供了一種用于冷卻發(fā)熱源的冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括所述選擇閥而能減少動力消耗。
[0010]本發(fā)明的一方面提供了一種選擇閥。所述選擇閥包括:第一閥元件，所述第一閥元件具有第一通孔；第一殼體，所述第一殼體具有供流過所述第一通孔的流體通過的第一流動通路，所述第一殼體收納所述第一閥元件；第二閥元件，所述第二閥元件具有第二通孔；第二殼體，所述第二殼體具有供流過所述第二通孔的流體通過的第二流動通路，所述第二殼體收納所述第二閥元件；驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元構(gòu)造成一體地致動所述第一閥元件和所述第二閥元件；閥元件隔熱單元，所述閥元件隔熱單元設(shè)置在所述第一閥元件和所述第二閥元件之間，所述閥元件隔熱單元構(gòu)造成抑制所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的熱傳遞；和殼體隔熱單元，所述殼體隔熱單元設(shè)置在所述第一殼體和所述第二殼體之間，所述殼體隔熱單元構(gòu)造成抑制所述第一殼體和所述第二殼體之間的熱傳遞。
[0011]在所述選擇閥中，所述閥元件隔熱單元可包括形成在所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的中空空間，并且所述殼體隔熱單元可包括形成在所述第一殼體和所述第二殼體之間的中空空間。
[0012]在所述選擇閥中，所述閥元件隔熱單元和所述殼體隔熱單元中的至少一者可包括隔熱材料。
[0013]本發(fā)明的另一方面提供了一種冷卻系統(tǒng)。所述冷卻系統(tǒng)包括:壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)構(gòu)造成使致冷劑循環(huán)；第一熱交換器，所述第一熱交換器構(gòu)造成在所述致冷劑和外部空氣之間進(jìn)行熱交換；減壓器，所述減壓器構(gòu)造成使所述致冷劑減壓；第二熱交換器，所述第二熱交換器構(gòu)造成在所述致冷劑和空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換；第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路在所述第一熱交換器和所述減壓器之間彼此并列連接，所述第一管路和所述第二管路是所述致冷劑的路徑；冷卻部，所述冷卻部設(shè)置在所述第二管路上，所述冷卻部構(gòu)造成利用所述致冷劑來冷卻發(fā)熱源；第三管路，所述致冷劑經(jīng)所述第三管路在所述壓縮機(jī)和所述第一熱交換器之間流動；連通管路，所述連通管路構(gòu)造成提供所述第二管路的比所述冷卻部更靠近所述減壓器的部分和所述第三管路之間的流體連通；和上述選擇閥中的任一種。
[0014]對于根據(jù)本發(fā)明各方面的選擇閥，可實現(xiàn)閥尺寸的減小和閥成本的降低，并且可抑制在閥內(nèi)流動的流體之間的熱交換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0016]圖1是示出根據(jù)第一實施例的冷卻系統(tǒng)的構(gòu)型的示意圖；
[0017]圖2是示出蒸氣壓縮式致冷循環(huán)中的致冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖；
[0018]圖3是示出圖1所示的選擇閥的細(xì)節(jié)的剖視圖；
[0019]圖4是示出閥元件部件的構(gòu)型的透視圖；
[0020]圖5是示出在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)的運轉(zhuǎn)期間冷卻HV設(shè)備的致冷劑流的示意圖；
[0021]圖6是示出在冷卻系統(tǒng)的各運轉(zhuǎn)模式下經(jīng)由選擇閥的致冷劑流的視圖；
[0022]圖7是沿圖3中的線VI1-VII截取的選擇閥的剖視圖；
[0023]圖8是沿圖3中的線VII1-VIII截取的選擇閥的剖視圖；
[0024]圖9是示出在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)的停止期間冷卻HV設(shè)備的致冷劑流的示意圖；
[0025]圖10是沿圖3中的線X-X截取的選擇閥的剖視圖；
[0026]圖11是沿圖3中的線X1-XI截取的選擇閥的剖視圖；
[0027]圖12是示出根據(jù)第二實施例的選擇閥的細(xì)節(jié)的剖視圖；
[0028]圖13是示出根據(jù)第三實施例的選擇閥的剖視圖；
[0029]圖14是根據(jù)第三實施例的選擇閥處于閥元件的角度改變的狀態(tài)的第一剖視圖；
[0030]圖15是根據(jù)第三實施例的選擇閥處于閥元件的角度改變的狀態(tài)的第二剖視圖；以及
[0031]圖16是示出根據(jù)第四實施例的選擇閥的剖視圖。
【具體實施方式】
[0032]在下文中，將參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施例。注意，在以下附圖中，同樣的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部分并且不會重復(fù)其描述。
[0033]第一實施例
[0034]圖1是示出根據(jù)第一實施例的冷卻系統(tǒng)I的構(gòu)型的示意圖。如圖1所示，冷卻系統(tǒng)I包括蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10。蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10例如裝設(shè)在車輛上以冷卻車輛的車廂。例如，當(dāng)用于冷卻的開關(guān)被打開時或者當(dāng)車輛的車廂內(nèi)的溫度被自動調(diào)節(jié)為設(shè)定溫度的自動控制模式被選擇并且車廂內(nèi)的溫度高于設(shè)定溫度時，利用蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10來進(jìn)行冷卻。
[0035]蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10包括壓縮機(jī)12、用作第一熱交換器的熱交換器14、熱交換器15、作為減壓器的一個示例的膨脹閥16、和用作第二熱交換器的熱交換器18。
[0036]壓縮機(jī)12由車輛的作為動力源配備的電機(jī)或發(fā)動機(jī)致動，并且絕熱地壓縮致冷劑氣體以獲得過熱的致冷劑氣體。壓縮機(jī)12在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的運轉(zhuǎn)期間導(dǎo)入并壓縮從熱交換器18流來的氣態(tài)致冷劑，并且將高溫和高壓的氣態(tài)致冷劑放出到致冷劑管路21。壓縮機(jī)12將致冷劑放出到致冷劑管路21，以由此使致冷劑在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中循環(huán)。
[0037]熱交換器14和15使在壓縮機(jī)12中被壓縮的過熱的致冷劑氣體等壓地向外部介質(zhì)放熱并且變成致冷劑液。從壓縮機(jī)12放出的高壓的氣態(tài)致冷劑在熱交換器14和15中向周圍放熱而冷卻，以由此冷凝(液化)。各熱交換器14和15包括管和翅片。所述管供致冷劑流通。翅片用于在流過所述管的致冷劑和熱交換器14或15周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換。各熱交換器14和15在致冷劑和隨著車輛行駛而產(chǎn)生的自然通風(fēng)或由來自諸如發(fā)動機(jī)冷卻用散熱風(fēng)扇等的冷卻風(fēng)扇的強(qiáng)制通風(fēng)供給的冷卻空氣之間進(jìn)行熱交換。由于熱交換器14和15中的熱交換，致冷劑的溫度下降，并且致冷劑液化。
[0038]膨脹閥16使流過致冷劑管路25的高壓的液態(tài)致冷劑經(jīng)小孔噴射而膨脹成低溫和低壓的霧狀的致冷劑。膨脹閥16使在熱交換器14和15中冷凝的致冷劑液減壓成處于氣液混合狀態(tài)的濕蒸汽。注意，用于使致冷劑液減壓的減壓器并不限于執(zhí)行節(jié)流膨脹的膨脹閥16 ;作為替代，減壓器也可以是毛細(xì)管。
[0039]在熱交換器18的內(nèi)部流動的霧狀的致冷劑氣化而從導(dǎo)入成與熱交換器18接觸的周圍空氣吸熱。熱交換器18利用通過膨脹閥16減壓的低溫和低壓的致冷劑來從流到車輛的車廂的空調(diào)用空氣吸收在致冷劑的濕蒸汽蒸發(fā)成致冷劑氣體時需要的氣化熱，以由此冷卻車輛的車廂。由熱交換器18吸熱而降低其溫度的空調(diào)用空氣流入車輛的車廂內(nèi)以冷卻車輛的車廂。致冷劑在熱交換器18中從周圍吸熱而被加熱。
[0040]熱交換器18包括管和翅片。所述管供致冷劑流通。翅片用于在流過所述管的致冷劑和熱交換器18周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換。處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑流過所述管。當(dāng)致冷劑流過所述管時，致冷劑經(jīng)由翅片將車輛的車廂內(nèi)的空氣的熱作為蒸發(fā)潛熱吸收而蒸發(fā)，并且還由于顯熱而變成過熱的蒸汽。氣化的致冷劑經(jīng)由致冷劑管路27流入壓縮機(jī)12中。壓縮機(jī)12壓縮從熱交換器18流來的致冷劑。
[0041]蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10還包括致冷劑管路21、致冷劑管路22、23和24、致冷劑管路25、致冷劑管路26和致冷劑管路27。致冷劑管路21提供壓縮機(jī)12和熱交換器14之間的流體連通，并且用作第三管路。致冷劑管路22、23和24提供熱交換器14和熱交換器15之間的流體連通。致冷劑管路25提供熱交換器15和膨脹閥16之間的流體連通。致冷劑管路26提供膨脹閥16和熱交換器18之間的流體連通。致冷劑管路27提供熱交換器18和壓縮機(jī)12之間的流體連通。
[0042]致冷劑管路21是用于使致冷劑從壓縮機(jī)12流到熱交換器14的管路。致冷劑在壓縮機(jī)12和熱交換器14之間從壓縮機(jī)12的出口經(jīng)致冷劑管路21流向熱交換器14的入口。致冷劑管路22至25是用于使致冷劑從熱交換器14流到膨脹閥16的管路。致冷劑在熱交換器14和膨脹閥16之間從熱交換器14的出口經(jīng)致冷劑管路22至25流向膨脹閥16的入口。
[0043]致冷劑管路26是用于使致冷劑從膨脹閥16流到熱交換器18的管路。致冷劑在膨脹閥16和熱交換器18之間從膨脹閥16的出口經(jīng)致冷劑管路26流向熱交換器18的入口。致冷劑管路27是用于使致冷劑從熱交換器18流到壓縮機(jī)12的管路。致冷劑在熱交換器18和壓縮機(jī)12之間從熱交換器18的出口經(jīng)致冷劑管路27流向壓縮機(jī)12的入口。
[0044]蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10形成為使得壓縮機(jī)12、熱交換器14和15、膨脹閥16以及熱交換器18通過致冷劑管路21至27聯(lián)結(jié)。注意，用在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中的致冷劑可以是例如二氧化碳、諸如丙烷和異丁烷的烴、氨、氟氯烴、水等。
[0045]蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10還包括氣液分離器40。氣液分離器40配置在位于熱交換器14和膨脹閥16之間的致冷劑路徑上。氣液分離器40將從熱交換器14流出的致冷劑分離成氣態(tài)致冷劑和液態(tài)致冷劑。作為液態(tài)致冷劑的致冷劑液和作為氣態(tài)致冷劑的致冷劑蒸汽被儲存在氣液分離器40的內(nèi)部。致冷劑管路22和23以及致冷劑管路34聯(lián)結(jié)到氣液分離器40。
[0046]致冷劑在熱交換器14的出口側(cè)處于混合地包含飽和液和飽和蒸汽的濕蒸汽氣液兩相狀態(tài)。從熱交換器14流出的致冷劑經(jīng)致冷劑管路22供給到氣液分離器40。從致冷劑通路22流入氣液分離器40中的處于氣液兩相狀態(tài)的致冷劑在氣液分離器40內(nèi)分離成氣體和液體。氣液分離器40將由熱交換器14冷凝的致冷劑分離成液態(tài)致冷劑液和氣態(tài)致冷劑蒸汽并且暫時儲存它們。
[0047]分離后的致冷劑液經(jīng)由致冷劑管路34流出到氣液分離器40的外部。致冷劑管路34的配置在氣液分離器40內(nèi)的液體中的端部形成供液態(tài)致冷劑從氣液分離器40流出的出口。分離后的致冷劑蒸汽經(jīng)由致冷劑管路23流出到氣液分離器40的外部。致冷劑管路23的配置在氣液分離器40內(nèi)的氣體中的端部形成供氣態(tài)致冷劑從氣液分離器40流出的出口。從氣液分離器40輸送的氣態(tài)致冷劑蒸汽在熱交換器15中向周圍放熱而被冷卻以由此冷凝。熱交換器15用作第三熱交換器。
[0048]在氣液分離器40的內(nèi)部，致冷劑液蓄積在下側(cè)，而致冷劑蒸汽蓄積在上側(cè)。輸送來自氣液分離器40的致冷劑液的致冷劑管路34的端部聯(lián)結(jié)到氣液分離器40的底部。僅致冷劑液從氣液分離器40的底側(cè)經(jīng)由致冷劑管路34輸送到氣液分離器40的外部。輸送來自氣液分離器40的致冷劑蒸汽的致冷劑管路23的端部聯(lián)結(jié)到氣液分離器40的頂部。僅致冷劑蒸汽從氣液分離器40的頂側(cè)經(jīng)由致冷劑管路23輸送到氣液分離器40的外部。通過這樣做，氣液分離器40能夠使氣態(tài)致冷劑和液態(tài)致冷劑可靠地彼此分離。
[0049]供致冷劑從熱交換器14的出口流向膨脹閥16的入口的路徑包括致冷劑管路22、致冷劑管路23、致冷劑管路24和致冷劑管路25。致冷劑管路22從熱交換器14的出口側(cè)延伸到氣液分離器40。致冷劑管路23供來自氣液分離器40的致冷劑蒸汽流出。致冷劑管路24聯(lián)結(jié)到熱交換器15的入口側(cè)。致冷劑管路25使致冷劑從熱交換器15的出口側(cè)流到膨脹閥16。在氣液分離器40中分離出的氣態(tài)致冷劑流過用作第一管路的致冷劑管路23。
[0050]在熱交換器14和熱交換器15之間流動的致冷劑的路徑包括致冷劑管路34和致冷劑管路36。致冷劑管路34提供氣液分離器40和冷卻部30之間的流體連通。致冷劑管路36提供冷卻部30和致冷劑管路24之間的流體連通。致冷劑液經(jīng)由致冷劑管路34從氣液分離器40流到冷卻部30。通過冷卻部30的致冷劑經(jīng)由致冷劑管路36返回致冷劑管路24。
[0051]圖1所示的D點表示致冷劑管路23、致冷劑管路24和致冷劑管路36之間的聯(lián)結(jié)點。亦即，D點表示致冷劑管路23的下游側(cè)(更靠近熱交換器15的一側(cè))端部、致冷劑管路24的上游側(cè)(更靠近熱交換器14的一側(cè))端部和致冷劑管路36的下游側(cè)端部。致冷劑管路23形成在從氣液分離器40流向膨脹閥16的致冷劑的路徑內(nèi)的從氣液分離器40延伸到D點的路徑的一部分。
[0052]冷卻系統(tǒng)I還包括與致冷劑管路23并列配置的用作第二管路的致冷劑路徑。冷卻部30設(shè)置在該致冷劑路徑中。冷卻部30設(shè)置在第二管路中，該第二管路是在氣液分離器40和膨脹閥16之間從熱交換器14流向熱交換器15的致冷劑的路徑中彼此并列連接的第一管路和第二管路中的一者。冷卻部30包括混合動力車輛(HV)設(shè)備31和冷卻管路32。HV設(shè)備31是裝設(shè)在車輛上的電氣設(shè)備。冷卻管路32是供致冷劑流過的管路。HV設(shè)備31是發(fā)熱源的一個示例。冷卻管路32的一個端部連接到致冷劑管路34。冷卻管路32的另一個端部連接到致冷劑管路36。致冷劑管路34、冷卻管路32和致冷劑管路36構(gòu)成第二管路。
[0053]與氣液分離器40和圖1所示的D點之間的致冷劑管路23并列連接的致冷劑路徑包括位于冷卻部30的上游側(cè)(更靠近氣液分離器40的一側(cè))的致冷劑管路34、冷卻部30中所包括的冷卻管路32、和位于冷卻部30的下游側(cè)(更靠近熱交換器15的一側(cè))的致冷劑管路36。致冷劑管路34是用于使液態(tài)致冷劑從氣液分離器40流到冷卻部30的管路。致冷劑管路36是用于使致冷劑從冷卻部30流到D點的管路。D點是致冷劑管路23和24與致冷劑管路36之間的分支點。
[0054]從氣液分離器40流出的致冷劑液經(jīng)由致冷劑管路34流向冷卻部30。流到冷卻部30并流經(jīng)冷卻管路32的致冷劑從用作發(fā)熱源的HV設(shè)備31吸熱以冷卻HV設(shè)備31。冷卻部30利用在氣液分離器40中分離出并經(jīng)由致冷劑管路34流到冷卻管路32的液態(tài)致冷劑來冷卻HV設(shè)備31。流過冷卻管路32的致冷劑在冷卻部30中與HV設(shè)備31進(jìn)行熱交換以冷卻HV設(shè)備31，并且致冷劑被加熱。致冷劑還從冷卻部30經(jīng)由致冷劑管路36流向D點，并且經(jīng)由致冷劑管路24到達(dá)熱交換器15。
[0055]冷卻部30構(gòu)造成能夠在冷卻管路32中的致冷劑和HV設(shè)備31之間進(jìn)行熱交換。在本實施例中，冷卻部30例如具有形成為使得冷卻管路32的外周與HV設(shè)備31的殼體直接接觸的冷卻管路32。冷卻管路32具有與HV設(shè)備31的殼體鄰接的部分。在該部分，可在流過冷卻管路32的致冷劑和HV設(shè)備31之間進(jìn)行熱交換。
[0056]HV設(shè)備31直接連接到形成在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中從熱交換器14延伸到熱交換器15的致冷劑路徑的一部分的冷卻管路32的外周，并且被冷卻。HV設(shè)備31配置在冷卻管路32的外部，因此HV設(shè)備31不會干涉在冷卻管路32內(nèi)部流動的致冷劑流。因此，蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的壓力損失不會增大，從而可在不增大壓縮機(jī)12的動力的情況下冷卻HV設(shè)備31。
[0057]或者，冷卻部30可包括介設(shè)在HV設(shè)備31和冷卻管路32之間的被選定的已知熱管。這種情況下，HV設(shè)備31經(jīng)由該熱管連接到冷卻管路32的外周，并且熱經(jīng)由該熱管從HV設(shè)備31傳遞到冷卻管路32，以由此冷卻HV設(shè)備31。HV設(shè)備31用作用于加熱熱管的加熱部，并且冷卻管路32用作用于冷卻熱管的冷卻部，以由此提高冷卻管路32和HV設(shè)備31之間的熱傳遞效率，從而可提高HV設(shè)備31的冷卻效率。例如，可使用管芯式(Wick)熱管。
[0058]可通過該熱管將熱可靠地從HV設(shè)備31傳遞到冷卻管路32，因此HV設(shè)備31和冷卻管路32之間可存在一定距離，并且不需要冷卻管路32的復(fù)雜配置來使冷卻管路32與HV設(shè)備31相接觸。結(jié)果，可提高HV設(shè)備31的配置靈活性。
[0059]HV設(shè)備31包括交換電力而發(fā)熱的電氣設(shè)備。該電氣設(shè)備包括例如用于將直流電力變換為交流電力的逆變器、作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動發(fā)電機(jī)、作為蓄電裝置的電池、用于使電池的電壓升壓的變換器和用于使電池的電壓降壓的DC/DC變換器中的至少任一者。電池為二次電池，例如鋰離子電池和鎳金屬氫化物電池。可使用電容器代替電池。
[0060]熱交換器18配置在供空氣流過的管道90的內(nèi)部。熱交換器18在致冷劑和流過管道90的空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換，以調(diào)節(jié)空調(diào)用空氣的溫度。管道90具有管道入口91和管道出口 92。管道入口 91是供空調(diào)用空氣流入管道90中的入口。管道出口 92是供空調(diào)用空氣從管道90流出的出口。在管道90內(nèi)部在管道入口 91附近配置有風(fēng)扇93。
[0061]隨著風(fēng)扇93被驅(qū)動，空氣流過管道90。當(dāng)風(fēng)扇93運轉(zhuǎn)時，空調(diào)用空氣經(jīng)由管道入口 91流入管道90中。流入管道90中的空氣可以是外部空氣或者可以是車輛的車廂內(nèi)的空氣。圖1中的箭頭95表示流經(jīng)熱交換器18并與蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中的致冷劑進(jìn)行熱交換的空調(diào)用空氣流。在冷卻運轉(zhuǎn)期間，空調(diào)用空氣在熱交換器18中被冷卻，并且致冷劑接收從空調(diào)用空氣傳遞的熱而被加熱。箭頭96表示通過熱交換器18調(diào)節(jié)溫度并且從管道90經(jīng)由管道出口 92流出的空調(diào)用空氣流。
[0062]致冷劑經(jīng)過通過由致冷劑管路21至27順次連接壓縮機(jī)12、熱交換器14和15、膨脹閥16以及熱交換器18而形成的致冷劑循環(huán)路徑，以在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10內(nèi)循環(huán)。致冷劑在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中流動而順次經(jīng)過圖1所示的A、B、C、D、E和F點，并且致冷劑在壓縮機(jī)12、熱交換器14和15、膨脹閥16以及熱交換器18之間循環(huán)。
[0063]圖2是示出蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中的致冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。在圖2中，橫軸表示致冷劑的比洽(單位:kj/kg),而縱軸表示致冷劑的絕對壓力(單位:MPa)。圖中的曲線為致冷劑的飽和蒸氣線和飽和液線。圖2示出當(dāng)致冷劑從熱交換器14的出口處的致冷劑管路22經(jīng)由氣液分離器40流入致冷劑管路34中、冷卻HV設(shè)備31并從致冷劑管路36經(jīng)由D點回到熱交換器15的入口處的致冷劑管路24時致冷劑在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中的各點(即，A、B、C、D、E和F點)的熱力學(xué)狀態(tài)。
[0064]如圖2所示，導(dǎo)入壓縮機(jī)12中的處于過熱蒸汽狀態(tài)的致冷劑(A點)在壓縮機(jī)12中沿等比熵線被絕熱地壓縮。隨著致冷劑被壓縮，致冷劑的壓力和溫度上升而成為高溫和高壓的具有高過熱度的過熱蒸汽(B點)，并且然后致冷劑流到熱交換器14。從壓縮機(jī)12放出的氣態(tài)致冷劑在熱交換器14中向周圍放熱而冷卻以由此冷凝(液化)。由于熱交換器14中與外部空氣進(jìn)行的熱交換，致冷劑的溫度降低，并且致冷劑液化。熱交換器14中的高壓的致冷劑蒸汽在熱交換器14中從具有恒定壓力的過熱蒸汽變成干飽和蒸汽，并且釋放冷凝潛熱而逐漸液化成處于氣液混合狀態(tài)的濕蒸汽。處于氣液兩相狀態(tài)的致冷劑內(nèi)冷凝的致冷劑處于飽和液狀態(tài)(C點)。
[0065]致冷劑在氣液分離器40中分離成氣態(tài)致冷劑和液態(tài)致冷劑。分離成氣體和液體的致冷劑內(nèi)處于液相的致冷劑液從氣液分離器40經(jīng)由致冷劑管路34流到冷卻部30的冷卻管路32以冷卻HV設(shè)備31。在冷卻部30中，熱釋放到隨著通過熱交換器14而冷凝的處于飽和液狀態(tài)的液態(tài)致冷劑，以由此冷卻HV設(shè)備31。致冷劑通過與HV設(shè)備31進(jìn)行熱交換而被加熱，并且致冷劑的干燥度增大。致冷劑接收來自HV設(shè)備31的潛熱而部分地氣化成混合地包含飽和液和飽和蒸汽的濕蒸汽(D點)。
[0066]此后，致冷劑流入熱交換器15中。致冷劑的濕蒸汽在熱交換器15中與外部空氣進(jìn)行熱交換而被冷卻以由此再次冷凝，隨著全部致冷劑冷凝而變成飽和液，并且進(jìn)一步放出顯熱而變成過冷卻液(E點)。此后，致冷劑經(jīng)由致冷劑管路25流入膨脹閥16中。在膨脹閥16中，處于過冷卻液狀態(tài)的致冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹，并且致冷劑的溫度和壓力在比焓不變的情況下降低而變成處于氣液混合狀態(tài)的低溫和低壓的濕蒸汽(F點)。
[0067]來自膨脹閥16的處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑經(jīng)由致冷劑管路26流入熱交換器18中。處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑流入熱交換器18的管中。當(dāng)致冷劑流過熱交換器18的管時，致冷劑經(jīng)由翅片將車輛的車廂內(nèi)的空氣的熱作為蒸發(fā)潛熱吸收而等壓蒸發(fā)。當(dāng)全部致冷劑變成干飽和蒸汽時，致冷劑蒸汽通過顯熱而進(jìn)一步升溫以變成過熱蒸汽(A點)。此后，致冷劑經(jīng)由致冷劑管路27導(dǎo)入壓縮機(jī)12中。壓縮機(jī)12壓縮從熱交換器18流來的致冷劑。
[0068]致冷劑按照上述循環(huán)在壓縮狀態(tài)、冷凝狀態(tài)、節(jié)流膨脹狀態(tài)和蒸發(fā)狀態(tài)之間連續(xù)地重復(fù)變化。注意，在上文對蒸氣壓縮式致冷循環(huán)的說明中說明的是理論致冷循環(huán)；但在實際的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中，當(dāng)然需要考慮壓縮機(jī)12中的損失、致冷劑的壓力損失和熱損失。
[0069]在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的運轉(zhuǎn)期間，在致冷劑在用作蒸發(fā)器的熱交換器18中蒸發(fā)時，致冷劑從車輛的車廂內(nèi)的空氣吸收氣化熱，以由此冷卻車廂。此外，從熱交換器14流出并由氣液分離器40分離成氣體和液體的高壓的液態(tài)致冷劑流到冷卻部30并與HV設(shè)備31進(jìn)行熱交換，以由此冷卻HV設(shè)備31。冷卻系統(tǒng)I利用用于對車輛的車廂進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10來冷卻HV設(shè)備31，該HV設(shè)備是裝設(shè)在車輛上的發(fā)熱源。注意，冷卻HV設(shè)備31所需的溫度理想地至少低于HV設(shè)備31的目標(biāo)溫度范圍的上限。
[0070]為了冷卻熱交換器18中的被冷卻部而設(shè)置的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10被用于冷卻HV設(shè)備31，因此不需要設(shè)置諸如專用的水循環(huán)泵和冷卻風(fēng)扇等的設(shè)備來冷卻HV設(shè)備31。因此，可減少冷卻系統(tǒng)I冷卻HV設(shè)備31所需的部件，從而可簡化系統(tǒng)構(gòu)型，因此可降低冷卻系統(tǒng)I的制造成本。此外，為了冷卻HV設(shè)備31不需要運轉(zhuǎn)諸如泵和冷卻風(fēng)扇等的動力源，并且不需要用于使動力源運轉(zhuǎn)的動力消耗。因而，可降低用于冷卻HV設(shè)備31的動力消耗。
[0071]在熱交換器14中，致冷劑僅需被冷卻為濕蒸汽狀態(tài)。處于氣液混合狀態(tài)的致冷劑由氣液分離器40分離，并且僅處于飽和液狀態(tài)的致冷劑液被供給到冷卻部30。接收來自HV設(shè)備31的氣化潛熱而部分地氣化的處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑在熱交換器15中被再次冷卻。在處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑完全冷凝為飽和液之前，致冷劑等溫地發(fā)生狀態(tài)變化。熱交換器15進(jìn)一步使液態(tài)致冷劑以冷卻車輛的車廂所需的過冷卻度過冷卻。不需要過度增大致冷劑的過冷卻度，因此可降低各熱交換器14和15的容量。因而，可確保用于冷卻車廂的冷卻性能，并且可減小各熱交換器14和15的尺寸，因此可獲得尺寸減小并且有利于安裝在車輛上的冷卻系統(tǒng)I。
[0072]形成從熱交換器14的出口朝向膨脹閥16的入口的致冷劑路徑的一部分的致冷劑管路23設(shè)置在熱交換器14和熱交換器15之間。不通過冷卻部30的致冷劑管路23與形成通過冷卻部30以冷卻HV設(shè)備31的致冷劑的路徑的致冷劑管路34和36和冷卻管路32彼此并列設(shè)置為供致冷劑從氣液分離器40流向膨脹閥16的路徑。包括致冷劑管路34和36的用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)與致冷劑管路23并列連接。因此，從熱交換器14流出的致冷劑的僅一部分流到冷卻部30。冷卻HV設(shè)備31所需量的致冷劑流到冷卻部30，并且適當(dāng)?shù)乩鋮sHV設(shè)備31。因而，可防止HV設(shè)備31的過度冷卻。
[0073]從熱交換器14直接流到熱交換器15的致冷劑的路徑和從熱交換器14經(jīng)由冷卻部30流到熱交換器15的致冷劑的路徑彼此并列設(shè)置，并且僅使一部分致冷劑流到致冷劑管路34和36。通過這樣做，可降低致冷劑流過用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)時的壓力損失。并非全部致冷劑都流到冷卻部30。因此，可降低與經(jīng)由冷卻部30的致冷劑流相關(guān)的壓力損失，并且相應(yīng)地可降低使壓縮機(jī)12運轉(zhuǎn)以使致冷劑循環(huán)所需的電力消耗。
[0074]當(dāng)通過膨脹閥16之后的低溫和低壓的致冷劑被用于冷卻HV設(shè)備31時，熱交換器18中對車廂內(nèi)的空氣的冷卻性能下降并且用于冷卻車廂的冷卻性能下降。與此相比，在根據(jù)本實施例的冷卻系統(tǒng)I中，在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10中，從壓縮機(jī)12放出的高壓致冷劑由用作第一冷凝器的熱交換器14和用作第二冷凝器的熱交換器15兩者冷凝。兩級熱交換器14和15配置在壓縮機(jī)12和膨脹閥16之間，并且用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻部30設(shè)置在熱交換器14和熱交換器15之間。熱交換器15設(shè)置在從冷卻部30流向膨脹閥16的致冷劑的路徑上。
[0075]通過在熱交換器15中充分地冷卻接收來自HV設(shè)備31的蒸發(fā)潛熱而被加熱的致冷劑，致冷劑在膨脹閥16的出口處具有冷卻車輛的車廂本來需要的溫度和壓力。因此，可充分地增大當(dāng)致冷劑在熱交換器18中蒸發(fā)時從外部接收的熱量。這樣，通過將用于熱交換器15的散熱性能設(shè)定成使得熱交換器15能夠充分冷卻致冷劑，可在對用于冷卻車廂的冷卻性能沒有任何影響的情況下冷卻HV設(shè)備31。因而，能可靠地確保用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能和用于冷卻車廂的冷卻性能兩者。
[0076]當(dāng)從熱交換器14流到冷卻部30的致冷劑冷卻HV設(shè)備31時，致冷劑從HV設(shè)備31受熱而被加熱。隨著致冷劑被加熱到飽和蒸汽溫度以上并且全部量的致冷劑都在冷卻部30中氣化，致冷劑和HV設(shè)備31之間的熱交換量減小，并且HV設(shè)備31無法被有效地冷卻，并且另外，致冷劑在管路內(nèi)流動時的壓力損失增大。因此，希望在熱交換器14中充分冷卻致冷劑，使得全部量的致冷劑在冷卻HV設(shè)備31之后不會氣化。
[0077]具體地，使熱交換器14的出口處的致冷劑狀態(tài)與飽和液接近，并且典型地，致冷劑在熱交換器14的出口處處在位于飽和液線上的狀態(tài)。由于熱交換器14能夠以此方式充分地冷卻致冷劑，故熱交換器14用于使致冷劑放熱的散熱性能比熱交換器15的散熱性能高。通過在具有較高散熱性能的熱交換器14中充分冷卻致冷劑，已從HV設(shè)備31受熱的致冷劑被維持在濕蒸汽狀態(tài)，并且避免了致冷劑和HV設(shè)備31之間的熱交換量的降低，因此可充分冷卻HV設(shè)備31。冷卻HV設(shè)備31之后處于濕蒸汽狀態(tài)的致冷劑在熱交換器15中被再次有效地冷卻，并被冷卻成低于飽和溫度的過冷卻液狀態(tài)。因而，可提供確保用于冷卻車廂的冷卻性能和用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能兩者的冷卻系統(tǒng)I。
[0078]在熱交換器14的出口處處于氣液兩相狀態(tài)的致冷劑在氣液分離器40中被分離成氣體和液體。在氣液分離器40中分離出的氣態(tài)致冷劑經(jīng)由致冷劑管路23和24流動并直接供給到熱交換器15。在氣液分離器40中分離出的液態(tài)致冷劑經(jīng)由致冷劑管路34流動并被供給到冷卻部30以冷卻HV設(shè)備31。液態(tài)致冷劑是剛好處于飽和液狀態(tài)的致冷劑。通過從氣液分離器40僅取得液態(tài)致冷劑并使該液態(tài)致冷劑流到冷卻部30，可充分利用熱交換器14的性能來冷卻HV設(shè)備31，因此可提供具有提高的用于冷卻HV設(shè)備31的性能的冷卻系統(tǒng)I。
[0079]在氣液分離器40的出口處處于飽和液狀態(tài)的致冷劑被導(dǎo)入冷卻HV設(shè)備31的冷卻管路32中，以由此使得可最大限度地減少在包括致冷劑管路34和36以及冷卻管路32的用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動的致冷劑內(nèi)的氣態(tài)致冷劑。因此，可抑制由于在用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動的致冷劑蒸汽的流量的增大而引起的壓力損失的增大，并且可降低壓縮機(jī)12的用于使致冷劑流動的電力消耗，因此可避免蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的性能惡化。
[0080]處于飽和液狀態(tài)的致冷劑液被儲存在氣液分離器40的內(nèi)部。氣液分離器40具有將作為液態(tài)致冷劑的致冷劑液暫時儲存在內(nèi)部的儲器的功能。當(dāng)預(yù)定量的致冷劑液被儲存在氣液分離器40中時，在負(fù)荷變動時可維持從氣液分離器40流到冷卻部30的致冷劑的流量。由于氣液分離器40具有儲存液體的功能、用作對抗負(fù)荷變動的緩沖裝置并且能夠吸收負(fù)荷變動，故可穩(wěn)定用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能。
[0081]返回參照圖1，冷卻系統(tǒng)I包括連通管路51。連通管路51提供供致冷劑在壓縮機(jī)12和熱交換器14之間流過的致冷劑管路21與位于使致冷劑流過冷卻部30的致冷劑管路34和36之間的冷卻部30的下游側(cè)的致冷劑管路36之間的流體連通。
[0082]在致冷劑管路23和36以及連通管路51中設(shè)置有選擇閥52。選擇閥52設(shè)置在致冷劑管路23的中間，并且設(shè)置在致冷劑管路36和連通管路51之間的分支部。致冷劑管路23被分割成位于選擇閥52的上游側(cè)的致冷劑管路23a和位于選擇閥52的下游側(cè)的致冷劑管路23b。致冷劑管路36被分割成位于選擇閥52的上游側(cè)的致冷劑管路36a和位于選擇閥52的下游側(cè)的致冷劑管路36b。
[0083]更具體地，選擇閥52包括閥57和58。閥57設(shè)置在致冷劑管路23中。閥57切換致冷劑管路23a和致冷劑管路23b之間的流體連通狀態(tài)。閥57在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換，以由此允許或中斷從致冷劑管路23a到致冷劑管路23b的致冷劑流動。閥58設(shè)置在致冷劑管路36和連通管路51之間的分支點處。閥58切換致冷劑管路36和連通管路51之間的流體連通狀態(tài)。閥58在打開狀態(tài)和封閉狀態(tài)之間切換，以由此允許或中斷經(jīng)由連通管路51的致冷劑流動。
[0084]通過利用選擇閥52來切換致冷劑路徑，可使冷卻HV設(shè)備31之后的致冷劑流到任何選定的一個路徑，亦即，經(jīng)由致冷劑管路36b和24流到熱交換器15或經(jīng)由連通管路51和致冷劑管路21流到熱交換器14。
[0085]在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的冷卻運轉(zhuǎn)期間，閥57和58的開/閉狀態(tài)被調(diào)節(jié)成使得致冷劑從氣液分離器40經(jīng)由閥57流到熱交換器15并且致冷劑從冷卻部30經(jīng)由閥58流到熱交換器15。通過這樣做，能可靠地使在冷卻HV設(shè)備31之后流過致冷劑管路36a的致冷劑經(jīng)由致冷劑管路36b流到熱交換器15。
[0086]另一方面，在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的停止期間，閥57和58的開/閉狀態(tài)被調(diào)節(jié)成使得致冷劑經(jīng)由閥57的流動被中斷并且從冷卻部30流出的致冷劑從致冷劑管路36a經(jīng)由閥58流到連通管路51。通過這樣做，可使在冷卻HV設(shè)備31之后流過致冷劑管路36a的致冷劑經(jīng)由連通管路51流到熱交換器14，從而可形成使致冷劑在冷卻部30和熱交換器14之間循環(huán)而不通過壓縮機(jī)12的環(huán)狀路徑。
[0087]圖3是示出圖1所示的選擇閥52的細(xì)節(jié)的剖視圖。圖4是示出圖3所示的選擇閥52中所包括的閥元件部件(閥體部件)64的構(gòu)型的透視圖。將參照圖3和圖4說明選擇閥52的結(jié)構(gòu)的一個示例。
[0088]如圖3所示，選擇閥52被設(shè)置為具有單一閥結(jié)構(gòu)的組合閥，所述單一閥結(jié)構(gòu)將用作第一選擇閥的閥57和用作第二選擇閥的閥58組合成一體結(jié)構(gòu)。選擇閥52包括驅(qū)動電機(jī)61和減速器62。減速器62用于使電機(jī)61的輸出減速。選擇閥52包括閥元件部件64和殼體部件63。閥元件部件64由電機(jī)61產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)。殼體部件63配置在閥元件部件64周圍。選擇閥52包括感測磁體65和傳感器單元66。感測磁體65和傳感器單元66用于檢測閥元件部件64的旋轉(zhuǎn)位置。
[0089]在殼體部件63的內(nèi)部形成有大致圓柱狀的中空空間。閥元件部件64具有大致圓柱狀的外形。閥元件部件64具有比形成在殼體部件63中的中空空間的孔徑略小的外徑。殼體部件63和閥元件部件64形成為使得軸向長度彼此大致相等并且閥元件部件64被收納在殼體部件63內(nèi)的中空空間內(nèi)。閥元件部件64在殼體部件63的內(nèi)部被收納成可相對于殼體部件63移動。[0090]選擇閥52還包括蓋部件83和蓋部件73。蓋部件83配置在相對于殼體部件63和閥元件部件64的一個軸向端部附近。蓋部件73配置在相對于殼體部件63和閥元件部件64的另一個軸向端部附近。蓋部件83配置在相對于殼體部件63和閥元件部件64的配置有電機(jī)61的端部。蓋部件73配置在相對于殼體部件63和閥元件部件64的配置有傳感器單元66的端部。
[0091]電機(jī)61是接收電能、將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并輸出機(jī)械能的電動機(jī)。電動機(jī)61直接組裝在減速器62上。減速器62由選定的固定部件如螺絲固定于蓋部件83的外表面。蓋部件73和83由選定的固定部件如螺絲固定于殼體部件63的端面。蓋部件83具有板狀外形，并在其中央部具有通孔180。通孔180沿厚度方向貫穿蓋部件83延伸。
[0092]在閥元件部件64的一端形成有孔部89(見圖4)。軸67插入在孔部89中。軸67的一端被固定于減速器62,并且軸67的另一端插入于形成在閥兀件部件64中的孔部89內(nèi)。軸67配置成穿過形成在蓋部件83中的通孔180延伸，并且將減速器62聯(lián)結(jié)到閥元件部件62。
[0093]由電機(jī)61產(chǎn)生并經(jīng)由減速器62傳遞的驅(qū)動力由軸67傳遞到閥元件部件64。用作驅(qū)動單元的電機(jī)61將驅(qū)動力經(jīng)由減速器62和軸67傳遞到閥元件部件64，并使閥元件部件64沿兩個方向延伸。電機(jī)61經(jīng)由減速器62連接到閥元件部件64。通過這樣做，作用在閥元件部件64上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力減小。
[0094]閥元件部件64包括用作第一閥元件的閥元件74和用作第二閥元件的閥元件84。閥元件74和閥元件84中的每一者都具有圓柱狀的外形。根據(jù)本實施例的閥元件74和84具有大致相同的直徑和大致相同的軸向長度，并且以大致相同的外形形成。閥元件74和84可具有不同的直徑和/或不同的軸向長度，只要閥元件74和84被可旋轉(zhuǎn)地收納在殼體部件63內(nèi)即可。
[0095]閥元件部件64包括將閥元件74的端部聯(lián)結(jié)到閥元件84的端部的聯(lián)結(jié)軸部99。閥元件74和閥元件84經(jīng)由聯(lián)結(jié)軸部99彼此軸向聯(lián)結(jié)，并且形成為一體結(jié)構(gòu)。聯(lián)結(jié)軸部99形成為呈圓柱狀，具有比閥元件74和84小的直徑。由于聯(lián)結(jié)軸部99的直徑小于閥元件74和84的直徑，故在閥元件74和閥元件84之間的聯(lián)結(jié)軸部99周圍形成有中空空間69?？臻g69形成在閥元件部件64的軸向中央部?？臻g69用作用以使閥元件74和84彼此間隔開的間隙。
[0096]聯(lián)結(jié)軸部99的直徑被設(shè)定為在這樣的范圍內(nèi)盡可能小的值:在閥元件部件64被致動時，閥元件部件64具有充分的強(qiáng)度，使得閥元件部件64不會從聯(lián)結(jié)軸部99作為起點而破損。例如，聯(lián)結(jié)軸部99的直徑可小于或等于閥元件74和84中較小的一者的直徑的1/4。
[0097]閥元件74具有用作第一通孔的通孔75。通孔75形成為在圓柱狀的閥元件74的外周上具有閥元件的不同周向位置的兩個點之間穿過閥元件74的內(nèi)部延伸。如圖4所示，通孔75在閥元件74的外周上的開口 75a和75b處開口。在本實施例中，通孔75呈L形，并由閥元件74內(nèi)部的一對垂直的直線形孔形成。開口 75a和75b形成于在閥元件74的周向方向上彼此錯開90°的位置。
[0098]閥元件84具有用作第二通孔的通孔85。通孔85形成為在圓柱狀的閥元件84的外周上具有閥元件的不同周向位置的兩個點之間穿過閥元件84的內(nèi)部延伸。如圖4所示，通孔85在閥元件84的外周上的開口 85a和85b處開口。在本實施例中，通孔85呈L形，并由閥元件84內(nèi)部的一對垂直的直線形孔形成。開口 85a和85b形成于在閥元件84的周向方向上彼此錯開90°的位置。
[0099]形成在閥元件74中的開口 75a和形成在閥元件84中的開口 85a形成在閥元件部件64的周向方向上的相同位置。形成在閥元件74中的開口 75b和形成在閥元件84中的開口 85b形成在閥元件部件64的周向方向上的相同位置。
[0100]殼體部件63具有中空筒狀的套筒部72。形成在套筒部72內(nèi)部的中空空間具有圓筒狀內(nèi)周。套筒部72和上述蓋部件73構(gòu)成第一殼體71。第一殼體71具有蓋部件73和套筒部72。蓋部件73覆蓋閥元件74的一個端面。套筒部72覆蓋閥元件74的外周。第一殼體71呈容器狀，并在內(nèi)部收納閥元件74。
[0101]殼體部件63具有中空筒狀的套筒部82。形成在套筒部82內(nèi)部的中空空間具有圓筒狀內(nèi)周。套筒部82和上述蓋部件83構(gòu)成第二殼體81。第二殼體81具有蓋部件83和套筒部82。蓋部件83覆蓋閥元件84的一個端面。套筒部82覆蓋閥元件84的外周。第二殼體Si呈容器狀，并在內(nèi)部收納閥元件84。
[0102]根據(jù)本實施例的套筒部72和82具有大致相同的內(nèi)徑和外徑以及大致相同的軸向長度，并且以大致相同的外形形成。套筒部72和82可具有不同的直徑和/或不同的軸向長度，只要套筒部72和82分別覆蓋閥元件74和84的外周并且分別能夠在內(nèi)部收納閥元件74和84即可。
[0103]殼體部件63包括將套筒部72的端部聯(lián)結(jié)到套筒部82的端部的聯(lián)結(jié)環(huán)部98。套筒部72和套筒部82經(jīng)由聯(lián)結(jié)環(huán)部98彼此軸向聯(lián)結(jié)，并形成為一體結(jié)構(gòu)。聯(lián)結(jié)環(huán)部98形成為環(huán)形，具有與套筒部72和82的內(nèi)徑相等的內(nèi)徑和比套筒部72和82的外徑小的外徑。由于聯(lián)結(jié)環(huán)部98的外徑小于套筒部72和82的外徑，故在套筒部72和套筒部82之間在聯(lián)結(jié)環(huán)部98周圍形成有中空空間68?？臻g68形成在殼體部件63的軸向中央部?？臻g68用作用以使套筒部72和82彼此間隔開的間隙。
[0104]聯(lián)結(jié)環(huán)部98的直徑被設(shè)定為在這樣的范圍內(nèi)盡可能小的值:殼體部件63具有充分的強(qiáng)度，使得殼體63不會從聯(lián)結(jié)環(huán)部98作為起點而破損。例如，聯(lián)結(jié)環(huán)部98的徑向尺寸可小于或等于套筒部72和82中較小的一者的徑向尺寸的1/5。
[0105]套筒部72具有沿套筒部72的徑向方向穿過套筒部72延伸的徑向孔76和77。在本實施例中，徑向孔76和77形成于在套筒部72的周向方向上彼此錯開90°的位置。
[0106]套筒部82具有沿套筒部82的徑向方向穿過套筒部82延伸的徑向孔86、87和88。在本實施例中，徑向孔86和87形成于在套筒部82的周向方向上彼此錯開90°的位置，并且徑向孔86和88形成于在套筒部82的周向方向上彼此錯開90°的位置。
[0107]閥57包括第一殼體71和閥元件74。第一殼體71具有套筒部72。套筒部72具有徑向孔76和77。流過閥57的致冷劑經(jīng)由徑向孔76流入通孔75、從通孔75流出并流到徑向孔77。徑向孔76和77形成供流過通孔75的致冷劑通過的第一流動通路。徑向孔76被設(shè)置為供流入通孔75的致冷劑通過的第一輸入通路。徑向孔77被設(shè)置為供從通孔75流出的致冷劑通過的第一輸出通路。徑向孔76和77中的至少任一者和通孔75之間的流體連通和中斷通過致動閥元件74來切換。
[0108]閥58包括第二殼體81和閥元件84。第二殼體81具有套筒部82。套筒部82具有徑向孔86、87和88。流過閥58的致冷劑經(jīng)由徑向孔86流入通孔85、從通孔85流出并流入徑向孔87和88中的任一個。徑向孔86、87和88形成供流過通孔85的致冷劑通過的
第二流動通路。
[0109]徑向孔86被設(shè)置為供流入通孔85的致冷劑通過的第二輸入通路。徑向孔87被設(shè)置為供從通孔85流出的致冷劑通過的一個第二輸出通路。徑向孔88被設(shè)置為供從通孔85流出的致冷劑通過的另一個第二輸出通路。第二流動通路具有一個第二輸入通路和兩個第二輸出通路。徑向孔86、87和88中的至少任一者和通孔85之間的流體連通和中斷通過致動閥元件84來切換。
[0110]在蓋部件73的面對套筒部72的面上形成有環(huán)狀凹槽173。在環(huán)狀凹槽173內(nèi)例如設(shè)置有密封部件179，如O形圈。密封部件179密封蓋部件73和套筒部72之間的間隙。在蓋部件83的面對套筒部82的面上形成有環(huán)狀凹槽183。在環(huán)狀凹槽183內(nèi)設(shè)置有密封部件189。密封部件189密封蓋部件83和套筒部82之間的間隙。在穿過蓋部件83延伸的通孔180的內(nèi)周上形成有環(huán)狀凹槽。在該環(huán)狀凹槽內(nèi)設(shè)置有密封部件164。密封部件164密封蓋部件83與軸67之間的間隙。
[0111]感測磁體65通過例如粘附的方法固定在閥元件74的面對蓋部件83的端面上的偏置位置。傳感器單元66被固定于蓋部件83的外側(cè)，并且包括用于檢測感測磁體65的位置的引線開關(guān)等。當(dāng)閥元件部件64旋轉(zhuǎn)時，感測磁體65在閥元件部件64的端面上的位置由傳感器單元66利用引線開關(guān)感測磁場開閉的特性來檢測。通過這樣做，傳感器單元66檢測閥元件部件64在周向方向上的旋轉(zhuǎn)位置。
[0112]代替感測磁體65和使用引線開關(guān)的傳感器單元66，可利用其它的磁或光編碼器等來檢測閥元件部件64的旋轉(zhuǎn)位置。另外，可使用步進(jìn)電機(jī)等代替普通的電機(jī)61。
[0113]圖5是示出在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的冷卻運轉(zhuǎn)期間冷卻HV設(shè)備31的致冷劑流的示意圖。圖5示出當(dāng)蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10運轉(zhuǎn)時(亦即，當(dāng)壓縮機(jī)12運轉(zhuǎn)以使致冷劑流過整個蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10時)的致冷劑流。圖6是示出在冷卻系統(tǒng)的各運轉(zhuǎn)模式下經(jīng)由選擇閥的致冷劑流的視圖。
[0114]如圖5所示，在壓縮機(jī)12被驅(qū)動并且蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10運轉(zhuǎn)的“空調(diào)裝置運轉(zhuǎn)模式”期間，選擇閥52被操作成使致冷劑從冷卻部30經(jīng)由熱交換器15流到膨脹閥16。亦即，如圖6的上面一行所示，使致冷劑從氣液分離器40經(jīng)由閥57流向熱交換器15，并且使致冷劑從冷卻部30經(jīng)由閥58流向熱交換器15。通過這樣做，致冷劑的路徑被選擇成使得致冷劑流過整個冷卻系統(tǒng)I。因此，可確保蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的冷卻性能，并且可有效地冷卻HV設(shè)備31。
[0115]圖7是沿圖3中的線VI1-VII截取的選擇閥52的剖視圖。圖7示出選擇閥52的截面，示出以“空調(diào)裝置運轉(zhuǎn)模式”運轉(zhuǎn)期間閥58的開/閉狀態(tài)。圖8是沿圖3中的線VII1-VIII截取的選擇閥52的剖視圖。圖8示出選擇閥52的截面，示出以“空調(diào)裝置運轉(zhuǎn)模式”運轉(zhuǎn)期間閥57的開/閉狀態(tài)。
[0116]當(dāng)閥元件84配置在圖7所示的位置時，形成在閥元件84中的通孔85與形成在套筒部82中的徑向孔86和87連通以形成圖中用箭頭表示的致冷劑的流動通路。此時，徑向孔86連接到致冷劑管路36a，并且徑向孔87連接到致冷劑管路36b。通過這樣做，致冷劑路徑形成為使得從冷卻部30流出并流過致冷劑管路36a的致冷劑經(jīng)由徑向孔86流入通孔85、通過通孔85、經(jīng)由徑向孔87流到致冷劑管路36b并且到達(dá)熱交換器15。
[0117]當(dāng)閥元件74配置在圖8所示的位置時，形成在閥元件74中的通孔75與形成在套筒部72中的徑向孔76和77連通以形成圖中用箭頭表示的致冷劑的流動通路。此時，徑向孔76連接到致冷劑管路23a，并且徑向孔77連接到致冷劑管路23b。通過這樣做，致冷劑通路形成為使得從氣液分離器40流出并流過致冷劑管路23a的致冷劑經(jīng)由徑向孔76流入通孔75、通過通孔75、經(jīng)由徑向孔77流到致冷劑管路23b并且到達(dá)熱交換器15。
[0118]在圖3所示的選擇閥52中，通過向電機(jī)61供電來使電機(jī)61旋轉(zhuǎn)，輸出旋轉(zhuǎn)傳遞到減速器62，并且軸67和聯(lián)結(jié)到軸67的閥元件部件64通過減速的輸出旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。通過這樣做，閥元件74和閥元件84 —體地旋轉(zhuǎn)。通過利用傳感器單元66檢測閥元件部件64的旋轉(zhuǎn)位置，使閥元件部件64在期望位置停止而形成閥57和58的分別在圖8和圖7中示出的開/閉狀態(tài)，以由此可形成致冷劑路徑。
[0119]圖9是示出在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的停止期間冷卻HV設(shè)備31的致冷劑流的示意圖。圖9示出當(dāng)蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10停止時(亦即，當(dāng)壓縮機(jī)12停止以使致冷劑經(jīng)由將冷卻部30連接到熱交換器14的環(huán)形路徑循環(huán)時)的致冷劑流。
[0120]在圖9所示的壓縮機(jī)12停止并且蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10停止的“熱管運轉(zhuǎn)模式”期間，選擇閥52被操作成使致冷劑從冷卻部30循環(huán)到熱交換器14。亦即，如圖6的下面一行所示，隨著閥57完全關(guān)閉以使致冷劑從冷卻部30經(jīng)由閥58流向熱交換器14，致冷劑不從致冷劑管路36a流到致冷劑管路36b，而是流經(jīng)連通管路51。通過這樣做，形成了閉合的環(huán)形路徑。該閉合的環(huán)形路徑從熱交換器14順次經(jīng)由致冷劑管路22和致冷劑管路34延伸到冷卻部30，進(jìn)一步順次通過致冷劑管路36a、連通管路51和致冷劑管路21，并回到熱交換器14。
[0121]致冷劑可在不運轉(zhuǎn)壓縮機(jī)12的情況下經(jīng)由環(huán)形路徑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)。當(dāng)致冷劑冷卻HV設(shè)備31時，致冷劑接收來自HV設(shè)備31的氣化潛熱而蒸發(fā)。通過與HV設(shè)備31進(jìn)行熱交換而氣化的致冷劑蒸汽順次經(jīng)由致冷劑管路36a、連通管路51和致冷劑管路21流到熱交換器14。在熱交換器14中，致冷劑蒸汽通過車輛的行駛風(fēng)或來自發(fā)動機(jī)冷卻用散熱風(fēng)扇的通風(fēng)被冷卻而冷凝。在熱交換器14中液化的致冷劑液經(jīng)由致冷劑管路22和34返回到冷卻部30。
[0122]以此方式，由通過冷卻部30和熱交換器14的環(huán)形路徑形成了 HV設(shè)備31用作加熱部且熱交換器14用作冷卻部的熱管。因而，當(dāng)蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10停止時，亦即，當(dāng)用于車輛的冷卻器也停止時，能可靠地冷卻HV設(shè)備31而不需要起動壓縮機(jī)12。由于壓縮機(jī)12無需常時地運轉(zhuǎn)來冷卻HV設(shè)備31，故降低了壓縮機(jī)12的動力消耗，以由此可提高車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，并且另外延長壓縮機(jī)12的壽命，因此可提高壓縮機(jī)12的可靠性。
[0123]圖5和圖9示出地面60。冷卻部30在垂直于地面60的豎直方向上配置在熱交換器14的下方。在使致冷劑在熱交換器14和冷卻部30之間循環(huán)的環(huán)形路徑中，冷卻部30配置在下方，而熱交換器14配置在上方。熱交換器14配置在比冷卻部30高的位置。
[0124]這種情況下，在冷卻部30中被加熱并氣化的致冷劑蒸汽在環(huán)形路徑內(nèi)上升，到達(dá)熱交換器14，在熱交換器14中冷卻，冷凝成液態(tài)致冷劑，通過重力作用在環(huán)形路徑內(nèi)下降，并返回冷卻部30。亦即，冷卻部30、熱交換器14以及連接它們的致冷劑路徑形成了熱虹吸式熱管。由于可通過形成該熱管來提高從HV設(shè)備31到熱交換器14的傳熱效率，因此當(dāng)蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10也停止時，HV設(shè)備31可被進(jìn)一步有效地冷卻而不需要附加的動力。
[0125]冷卻系統(tǒng)I還包括止回閥54。止回閥54在比致冷劑管路21和連通管路51之間的連接部更靠近壓縮機(jī)12的一側(cè)配置在位于壓縮機(jī)12和熱交換器14之間的致冷劑管路21中。止回閥54允許致冷劑從壓縮機(jī)12流向熱交換器14并阻止致冷劑沿反方向流動。通過這樣做，在圖9所示的熱管運轉(zhuǎn)模式期間，能可靠地形成用于使致冷劑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)的致冷劑的閉環(huán)路徑。
[0126]在不設(shè)置止回閥54時，致冷劑可從連通管路51流到鄰近壓縮機(jī)12的致冷劑管路21。通過設(shè)置止回閥54，能可靠地阻止致冷劑從連通管路51流向鄰近壓縮機(jī)12的一側(cè)，因此可在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的停止期間利用形成環(huán)形致冷劑路徑的熱管來防止用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能的下降。因而，當(dāng)用于車輛的車廂的冷卻器也停止時，可有效地冷卻HV設(shè)備31。
[0127]另外，當(dāng)在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10的停止期間閉環(huán)致冷劑路徑中的致冷劑量不足時，壓縮機(jī)12僅在短時間內(nèi)運轉(zhuǎn)，以由此可經(jīng)由止回閥54向該閉環(huán)路徑供給致冷劑。通過這樣做，閉環(huán)中的致冷劑的量增加，由此可增大熱管的熱交換量。因而，可確保熱管中的致冷劑的量，從而可避免HV設(shè)備31由于致冷劑量不足而冷卻不充分。
[0128]圖10是沿圖3中的線X-X截取的選擇閥52的剖視圖。圖10示出選擇閥52的截面，示出以“熱管運轉(zhuǎn)模式”運轉(zhuǎn)期間閥58的開/閉狀態(tài)。圖11是沿圖3中的線X1-XI截取的選擇閥52的剖視圖。圖11示出選擇閥52的截面，示出以“熱管運轉(zhuǎn)模式”運轉(zhuǎn)期間閥57的開/閉狀態(tài)。
[0129]當(dāng)閥元件84從圖7所示的狀態(tài)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°時，閥元件84配置在圖10所示的位置。形成在閥元件84中的通孔85與形成在套筒部82中的徑向孔86和88連通以形成圖中用箭頭表示的致冷劑的流動通路。此時，徑向孔86連接到致冷劑管路36a，并且徑向孔88連接到連通管路51。通過這樣做，致冷劑路徑形成為使得從冷卻部30流出并流過致冷劑管路36a的致冷劑經(jīng)由徑向孔86流入通孔85、通過通孔85、經(jīng)由徑向孔88流到連通管路51并且到達(dá)熱交換器14。
[0130]當(dāng)閥元件74從圖8所示的狀態(tài)沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°時，閥元件74配置在圖11所示的位置。形成在閥元件74中的通孔75與形成在套筒部72中的徑向孔76連通，但與徑向孔77不連通，因此未形成通過閥57的致冷劑的流動通路。通過這樣做，閥57關(guān)閉，從而未形成從氣液分離器40流出并流過致冷劑管路23a的致冷劑流。
[0131]閥元件部件64通過電機(jī)61的輸出旋轉(zhuǎn)而從分別在圖7和圖8中所示的閥元件74和84的位置旋轉(zhuǎn)，并且由傳感器單元66檢測出90°的旋轉(zhuǎn)角度以確定閥元件部件64的旋轉(zhuǎn)位置。通過這樣做，閥元件74和閥元件84被一體地致動以可形成分別在圖11和圖10中示出的閥57和58的開/閉狀態(tài)。
[0132]這樣，通過使選擇閥52的閥元件部件64旋轉(zhuǎn)90°，可容易地在圖8和圖7中示出的“空調(diào)裝置運轉(zhuǎn)模式”下閥57和58的開/閉狀態(tài)與在圖11和10中示出的“熱管運轉(zhuǎn)模式”下閥57和58的開/閉狀態(tài)之間切換?？衫糜米靼ǘ鄠€閥57和58的組合閥的所述一個選擇閥52來選擇性地切換運轉(zhuǎn)模式，并且可減小選擇閥52的尺寸、減輕其重量和降低其成本，因此可提供在空間和成本上有利的冷卻系統(tǒng)I。作為單一驅(qū)動源的電機(jī)61用于可切換兩個閥57和58，從而可進(jìn)一步降低選擇閥52的成本。[0133]在“空調(diào)裝置運轉(zhuǎn)模式”下，在壓縮機(jī)12中被壓縮的高溫致冷劑從致冷劑管路21流經(jīng)連通管路51并到達(dá)閥58內(nèi)的徑向孔88。另一方面，由氣液分離器40分離成氣體和液體的處于飽和液狀態(tài)的致冷劑流過閥57。如果熱從徑向孔88內(nèi)的高溫致冷劑傳遞到流過閥57的致冷劑，則流過閥57的致冷劑氣化。如果致冷劑在閥57內(nèi)氣化，則需要增大從氣液分離器40供給到閥57的液態(tài)致冷劑的流量，因此儲存在氣液分離器40中的液態(tài)致冷劑的量降低。此外，存在供給到冷卻部30的致冷劑變得不足并且用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能下降的問題。
[0134]于是，在根據(jù)本實施例的選擇閥52中，在閥元件74和84之間形成中空空間69，而在套筒部72和82之間形成中空空間68?？臻g69形成為與形成在閥元件74中的通孔75和形成在閥元件84中的通孔85兩者都不流體連通。空間68形成為與形成在套筒部72中的徑向孔76和77以及形成在套筒部82中的徑向孔86、87和88兩者都不流體連通。
[0135]在空間68和69內(nèi)存在導(dǎo)熱率低的空氣，并且經(jīng)由空間68和69傳遞的熱量減小?？臻g69用作抑制閥元件74和閥元件84之間的熱傳遞的閥元件隔熱單元。空間68用作抑制包括套筒部72的第一殼體71和包括套筒部82的第二殼體81之間的熱傳遞的殼體隔熱單元。
[0136]通過這樣做，即使在使用作為由閥57和58形成為一體結(jié)構(gòu)的組合閥的選擇閥52時，也可抑制熱從閥58內(nèi)的高溫致冷劑傳遞到流過閥57的低溫致冷劑。因此，可抑制流過閥57的致冷劑的氣化，并且可向冷卻部30供給足量的致冷劑，從而可避免用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能的下降，并且可確保用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能。
[0137]注意,在上述選擇閥52中，通孔75沿閥元件74的徑向方向延伸,通孔85沿閥元件84的徑向方向延伸，徑向孔76和77沿套筒部72的徑向方向延伸，并且徑向孔86、87和88沿套筒部82的徑向方向延伸；然而，選擇閥52并不限于該構(gòu)型。形成在閥元件74中的通孔可形成為沿閥元件74的周向方向和/或軸向方向延伸，并且形成在閥元件84中的通孔可形成為沿閥元件84的周向方向和/或軸向方向延伸。用于使致冷劑流過閥元件74的通孔的流動通路可形成為沿第一殼體71的周向方向和/或軸向方向延伸，并且用于使致冷劑流過閥元件84的通孔的流動通路可形成為沿第二殼體81的周向方向和/或軸向方向延伸。例如，在蓋部件73中可形成有致冷劑的流動通路，并且在蓋部件83中可形成有致冷劑的流動通路。
[0138]此外，上述選擇閥52是接收電機(jī)61的驅(qū)動力以使閥元件部件64旋轉(zhuǎn)而由此切換閥57和58的開/閉狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)選擇閥；但選擇閥52并不限于該構(gòu)型。例如，選擇閥52可以是軸向地致動閥元件部件64以切換閥57和58的開/閉狀態(tài)的滑閥式選擇閥。
[0139]第二實施例
[0140]圖12是示出根據(jù)第二實施例的選擇閥52的細(xì)節(jié)的剖視圖。根據(jù)第二實施例的選擇閥52與圖3所示的根據(jù)第一實施例的選擇閥52的不同之處在于，在位于閥元件74和84之間的空間69中設(shè)置有隔熱材料169、在位于套筒部72和82之間的空間68中設(shè)置有隔熱材料168以及在閥57和閥58之間形成有隔熱材料設(shè)置空間。
[0141]亦即，抑制從閥元件84到閥元件74的熱傳遞的閥元件隔熱單元可以是中空空間69或者可具有隔熱材料169設(shè)置在空間69內(nèi)這樣的構(gòu)型。抑制從第二殼體81到第一殼體71的熱傳遞的殼體隔熱單元可以是中空空間68或者可具有隔熱材料168設(shè)置在空間68內(nèi)這樣的構(gòu)型。通過設(shè)置閥元件隔熱單元和殼體隔熱單元，可抑制從閥58到閥57的熱傳遞，并且可抑制流過閥57的致冷劑的氣化，因此可避免用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能的下降。
[0142]隔熱材料168可以是導(dǎo)熱率低于殼體部件63的任意材料。隔熱材料169可以是導(dǎo)熱率低于閥兀件部件64的任意材料。隔熱材料168和169可以是纖維隔熱材料如玻璃絨，泡沫隔熱材料如聚苯乙烯泡沫，或其它已知的隔熱材料。
[0143]第三實施例
[0144]圖13是示出根據(jù)第三實施例的選擇閥52的剖視圖。根據(jù)第三實施例的選擇閥52與參照圖7所述的第一實施例的選擇閥52的不同之處在于，形成在閥元件84中的通孔85的直徑擴(kuò)大。
[0145]在第一實施例中，通孔85形成為使得，在通孔85在閥元件84的外周開口的開口85a和85b處，通孔85的直徑等于各徑向孔86和87的直徑，從徑向孔86流到通孔85的致冷劑的流動通路的直徑不變，并且從通孔85流到徑向孔87的致冷劑的流動通路的直徑不變。與此相比，在第三實施例中，通孔85形成為使得，在開口 85a和85b處，通孔85的直徑大于徑向孔86和87，從徑向孔86流到通孔85的致冷劑的流動通路的直徑擴(kuò)大，并且從通孔85流到徑向孔87的致冷劑的流動通路的直徑縮小。
[0146]圖14是根據(jù)第三實施例的選擇閥52處于閥元件84的角度改變的狀態(tài)的剖視圖。圖15是根據(jù)第三實施例的選擇閥52處于閥元件74的角度改變的狀態(tài)的剖視圖。圖14和圖15示出閥元件部件64旋轉(zhuǎn)成與圖13相比略微改變閥元件74和84的角度的狀態(tài)。根據(jù)第三實施例的通孔75以與根據(jù)第一實施例的通孔75相同的形狀形成，并且根據(jù)第三實施例的通孔85形成為直徑大于根據(jù)第一實施例的通孔85。
[0147]因此，即使閥元件84的角度改變，如圖14所示，從徑向孔86經(jīng)由通孔85到徑向孔87的致冷劑流也不會受到大的妨礙。另一方面，通過改變閥元件74的角度，如圖15所示，分別在通孔75的入口和出口處形成有節(jié)流部，并且從徑向孔76經(jīng)由通孔75到徑向孔77的致冷劑的壓力損失增大。當(dāng)閥元件74的角度被調(diào)節(jié)時，可調(diào)節(jié)流經(jīng)閥57的致冷劑的壓力損失，因此可選擇性地改變流經(jīng)閥57的致冷劑的流量。
[0148]通過這樣做，通過減小流經(jīng)閥57的致冷劑的流量，流到冷卻部30的致冷劑的流量增大，以由此可提高用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能?；蛘?，通過增大流經(jīng)閥57的致冷劑的流量，流到冷卻部30的致冷劑的流量減小，以由此可降低用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能。利用閥57和58來調(diào)節(jié)流到HV設(shè)備31的致冷劑的量，以由此可調(diào)節(jié)用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能，因此可最佳地冷卻HV設(shè)備31。另外，能可靠地降低與用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中的致冷劑流相關(guān)的壓力損失和壓縮機(jī)12的用于使致冷劑循環(huán)的電力消耗。
[0149]第四實施例
[0150]圖16是示出根據(jù)第四實施例的選擇閥52的剖視圖。根據(jù)第四實施例的選擇閥52與參照圖8所述的第一實施例的選擇閥52的不同之處在于，形成在閥元件74中的通孔75的直徑縮小。
[0151]在第一實施例中，通孔75形成為使得，在通孔75在閥元件74的外周開口的開口75a和75b處，通孔75的直徑等于各徑向孔76和77的直徑，從徑向孔76流到通孔75的致冷劑的流動通路的直徑不變，并且從通孔75流到徑向孔77的致冷劑的流動通路的直徑不變。與此相比，在第四實施例中，通孔75形成為使得，在開口 75a和75b處，通孔75的直徑小于徑向孔76和77，從徑向孔76流到通孔75的致冷劑的流動通路的直徑縮小，并且從通孔75流到徑向孔77的致冷劑的流動通路的直徑擴(kuò)大。
[0152]通過這樣做，通孔75用作設(shè)置在經(jīng)由閥57的致冷劑流的中間的固定節(jié)流部。通過將通孔75的直徑最佳地設(shè)計成能夠最佳地冷卻HV設(shè)備31，流經(jīng)閥57的致冷劑的流量被設(shè)定成由此可最佳地確定用于冷卻HV設(shè)備31的冷卻性能的設(shè)計值。通孔75的直徑的設(shè)計值可確定為使得在冷卻系統(tǒng)I的全部運轉(zhuǎn)條件的平均動力最低。
[0153]注意，在上述實施例中，使用HV設(shè)備31為例說明了冷卻裝設(shè)在車輛上的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)I。該電氣設(shè)備并不限于所說明的電氣設(shè)備，例如逆變器和電動發(fā)電機(jī)。該電氣設(shè)備可以是任意電氣設(shè)備，只要其在操作時發(fā)熱即可。在存在多個要冷卻的電氣設(shè)備的情況下，該多個電氣設(shè)備理想地具有共同的冷卻目標(biāo)溫度范圍。用于冷卻的目標(biāo)溫度范圍是作為電氣設(shè)備在其中操作的溫度環(huán)境的適當(dāng)溫度范圍。
[0154]另外，由根據(jù)本發(fā)明的實施例的冷卻系統(tǒng)I冷卻的發(fā)熱源并不限于裝設(shè)在車輛上的電氣設(shè)備；而是，發(fā)熱源可以是任意的發(fā)熱設(shè)備或者可以是任意設(shè)備的發(fā)熱部分。
[0155]此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的選擇閥52并不限于組裝在蒸氣壓縮式致冷循環(huán)10上用以切換致冷劑流的閥。根據(jù)本發(fā)明的實施例的選擇閥52可用于切換任意系統(tǒng)中的選定的氣流或液流。
[0156]上文說明了本發(fā)明的實施例；但各實施例的構(gòu)型可適當(dāng)組合。此外，上述實施例在每一方面都應(yīng)被視為僅僅是說明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍并非由以上說明而是由所附權(quán)利要求指定，并且意圖包括與所附權(quán)利要求的范圍相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的所有改型。
[0157]根據(jù)本發(fā)明方面的冷卻系統(tǒng)可特別有利地適用于在配備有諸如電動發(fā)電機(jī)和逆變器的電氣設(shè)備的車輛(如混合動力車輛、燃料電池車輛和電動車輛)中利用用于冷卻車廂的蒸氣壓縮式致冷循環(huán)來冷卻電氣設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種選擇閥，包括: 第一閥元件，所述第一閥元件具有第一通孔； 第一殼體，所述第一殼體具有供流過所述第一通孔的流體通過的第一流動通路，所述第一殼體收納所述第一閥兀件； 第二閥元件，所述第二閥元件具有第二通孔； 第二殼體，所述第二殼體具有供流過所述第二通孔的流體通過的第二流動通路，所述第二殼體收納所述第二閥元件；
驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元構(gòu)造成一體地致動所述第一閥元件和所述第二閥元件； 閥元件隔熱單元，所述閥元件隔熱單元設(shè)置在所述第一閥元件和所述第二閥元件之間，所述閥元件隔熱單元構(gòu)造成抑制所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的熱傳遞；和殼體隔熱單元，所述殼體隔熱單元設(shè)置在所述第一殼體和所述第二殼體之間，所述殼體隔熱單元構(gòu)造成抑制所述第一殼體和所述第二殼體之間的熱傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇閥，其中 所述閥元件隔熱單元包括形成在所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的中空空間，并且 所述殼體隔熱單元包括形成在所述第一殼體和所述第二殼體之間的中空空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇閥，其中 所述閥元件隔熱單元是設(shè)置在位于所述第一閥元件和所述第二閥元件之間的中空空間中的隔熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的選擇閥，其中 所述殼體隔熱單元是設(shè)置在位于所述第一殼體和所述第二殼體之間的中空空間中的隔熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的選擇閥，其中 所述閥元件隔熱單元和所述殼體隔熱單元中的至少一者包括隔熱材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的選擇閥，還包括: 聯(lián)結(jié)部，所述聯(lián)結(jié)部將所述第一閥元件聯(lián)結(jié)到所述第二閥元件，所述聯(lián)結(jié)部具有比所述第一閥元件和所述第二閥元件小的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的選擇閥，其中 所述聯(lián)結(jié)部的直徑小于或等于所述第一閥元件和所述第二閥元件中較小的一者的直徑的四分之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的選擇閥，還包括: 殼體聯(lián)結(jié)部，所述殼體聯(lián)結(jié)部將所述第一殼體聯(lián)結(jié)到所述第二殼體，所述殼體聯(lián)結(jié)部具有與所述第一殼體的內(nèi)徑和所述第二殼體的內(nèi)徑相等的內(nèi)徑，并且所述殼體聯(lián)結(jié)部具有比所述第一殼體的外徑和所述第二殼體的外徑小的外徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇閥，其中 所述殼體聯(lián)結(jié)部的徑向尺寸小于或等于所述第一殼體和所述第二殼體中較小的一者的徑向尺寸的五分之一。
10.一種冷卻系統(tǒng),包括: 壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)構(gòu)造成使致冷劑循環(huán)；第一熱交換器，所述第一熱交換器構(gòu)造成在所述致冷劑和外部空氣之間進(jìn)行熱交換； 減壓器，所述減壓器構(gòu)造成使所述致冷劑減壓； 第二熱交換器，所述第二熱交換器構(gòu)造成在所述致冷劑和空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換； 第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路在所述第一熱交換器和所述減壓器之間彼此并列連接，所述第一管路和所述第二管路是所述致冷劑的路徑； 冷卻部，所述冷卻部設(shè)置在所述第二管路上，所述冷卻部構(gòu)造成利用所述致冷劑來冷卻發(fā)熱源； 第三管路，所述致冷劑經(jīng)所述第三管路在所述壓縮機(jī)和所述第一熱交換器之間流動；連通管路，所述連通管路構(gòu)造成提供所述第二管路的比所述冷卻部更靠近所述減壓器的部分和所述第三管路之間的流體連通；和 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所`述的選擇閥。
【文檔編號】B60H1/00GK103782074SQ201280043091
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月6日
【發(fā)明者】大野雄一, 內(nèi)田和秀, 城島悠樹, 川上芳昭, 高橋榮三, 佐藤幸介 申請人:豐田自動車株式會社