冷卻裝置的控制方法
【專利摘要】提供一種能夠穩(wěn)定地冷卻發(fā)熱源的冷卻裝置的控制方法。冷卻裝置（1）包括：第一通路（21、22、34、36、24～27），其使從壓縮機(jī)（12）排出的制冷劑向用于冷卻EV設(shè)備31的冷卻部（30）流動(dòng)；第二通路（21、22、34、36a、51），其使制冷劑在熱交換器（14）與冷卻部（30）之間循環(huán)；切換閥（52），其對(duì)第一通路（21、22、34、36、24～27）的連通和第二通路（21、22、34、36a、51）的連通進(jìn)行切換；以及蓄液器（40），其儲(chǔ)存在熱交換器（14）中冷凝的液態(tài)制冷劑?？刂品椒òǎ涸黾硬襟E，增加儲(chǔ)存于蓄液器（40）的液態(tài)制冷劑的量；和切換步驟，對(duì)切換閥（52）進(jìn)行切換，以切斷第一通路（21、22、34、36、24～27）且使第二通路（21、22、34、36a、51）連通。
【專利說明】冷卻裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻裝置的控制方法，尤其涉及利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)來冷卻發(fā)熱源的冷卻裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為環(huán)境問題對(duì)策之一，通過馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行駛的混合動(dòng)力車、燃料電池車、電動(dòng)汽車等受到關(guān)注。在這樣的車輛中，馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、變換器、轉(zhuǎn)換器以及電池等電氣設(shè)備因電力的授受而發(fā)熱。因此，需要對(duì)這些電氣設(shè)備進(jìn)行冷卻。因而，提出了利用作為車輛用空調(diào)裝置使用的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)來冷卻發(fā)熱體的技術(shù)。
[0003]例如，在日本特開2006-290254號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中公開了一種混合動(dòng)力車輛的冷卻系統(tǒng)，包括:壓縮機(jī)，其能夠吸入并壓縮氣態(tài)制冷劑；主冷凝器，其能夠通過用于使高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝的周圍空氣來進(jìn)行冷卻；蒸發(fā)器，其能夠使低溫的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)來冷卻被冷卻物；以及減壓單元，該冷卻系統(tǒng)通過將能夠從馬達(dá)吸熱的熱交換器及第二減壓單元與減壓單元及蒸發(fā)器并聯(lián)連接而構(gòu)成。在日本特開2007-69733號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公開了一種如下的系統(tǒng):在從膨脹閥到壓縮機(jī)的制冷劑通路上并聯(lián)配置與空調(diào)用的空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器和與發(fā)熱體進(jìn)行熱交換的熱交換器，利用空調(diào)裝置用的制冷劑來冷卻發(fā)熱體。
[0004]在日本特開2005-90862號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開了一種在繞過空調(diào)用的制冷循環(huán)的減壓器、蒸發(fā)器以及壓縮機(jī)的旁通通路上設(shè)置有用于冷卻發(fā)熱體的發(fā)熱體冷卻裝置的冷卻系統(tǒng)。在日本特開2001-309506號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中公開了一種冷卻系統(tǒng):使車輛空調(diào)用制冷循環(huán)裝置的制冷劑向?qū)囕v行駛馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的變換器電路部的冷卻構(gòu)件回流，在無需冷卻空調(diào)空氣流的情況下，抑制車輛空調(diào)用制冷循環(huán)裝置的蒸發(fā)器對(duì)空調(diào)空氣流的冷卻。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-290254號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-69733號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-90862號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2001-309506號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]在專利文獻(xiàn)2、3所公開的冷卻裝置中，用于冷卻電氣設(shè)備等發(fā)熱源的冷卻路徑組裝在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)內(nèi)，在冷卻發(fā)熱源時(shí)，通過減壓器后的氣液二相狀態(tài)的制冷劑被導(dǎo)入冷卻發(fā)熱源的制冷劑路徑。若用于冷卻發(fā)熱源的液相制冷劑的流量減少，則存在冷卻發(fā)熱源的性能會(huì)降低的問題。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的發(fā)明，其主要目的在于，提供一種能夠穩(wěn)定地冷卻發(fā)熱源的冷卻裝置的控制方法。
[0013]用于解決問題的手段
[0014]本發(fā)明的控制方法是一種冷卻發(fā)熱源的冷卻裝置的控制方法。冷卻裝置包括:壓縮機(jī)，其用于使制冷劑循環(huán)；熱交換器，其在制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換；冷卻部，其使用制冷劑對(duì)發(fā)熱源進(jìn)行冷卻；第一通路，其使從壓縮機(jī)排出的制冷劑向冷卻部流動(dòng)；第二通路，其使制冷劑在熱交換器與冷卻部之間循環(huán)；切換閥，其對(duì)第一通路的連通和第二通路的連通進(jìn)行切換；以及蓄液器，其儲(chǔ)存通過熱交換器而冷凝的液態(tài)的制冷劑?？刂品椒ò?增加步驟，增加儲(chǔ)存于蓄液器的液態(tài)的制冷劑的量；和切換步驟，對(duì)切換閥進(jìn)行切換，以切斷第一通路且使第二通路連通。
[0015]在上述控制方法中，優(yōu)選，切換閥具有:第一通斷閥，其切換第一通路的連通和切斷；和第二通斷閥，其切換第二通路的連通和切斷，切換步驟包括關(guān)閉第一通斷閥的步驟、停止壓縮機(jī)的步驟和打開第二通斷閥的步驟。
[0016]在上述控制方法中，優(yōu)選，冷卻裝置還包括:膨脹閥，其對(duì)制冷劑進(jìn)行減壓；和第二熱交換器，其在通過膨脹閥減壓后的制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換，增加步驟包括減少膨脹閥的開度的減少步驟。
[0017]在上述控制方法中，優(yōu)選，膨脹閥是溫度式膨脹閥，冷卻裝置還包括用于向第二熱交換器供給空調(diào)用空氣的空調(diào)用風(fēng)扇，在減少步驟中，減少空調(diào)用風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
[0018]在上述控制方法中，優(yōu)選，冷卻裝置還包括第三熱交換器，該第三熱交換器設(shè)置在熱交換器與膨脹閥之間，在制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換。
[0019]在上述控制方法中，優(yōu)選，冷卻裝置包括用于向熱交換器供給外部空氣的外部空氣供給用風(fēng)扇，增加步驟包括增加外部空氣供給用風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的步驟。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置，能夠確保流向發(fā)熱源的液相狀態(tài)的制冷劑的流量，因此能夠抑制冷卻發(fā)熱源的能力降低而穩(wěn)定地冷卻發(fā)熱源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示應(yīng)用冷卻裝置的車輛的結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0023]圖2是表示實(shí)施方式I的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖3是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。
[0025]圖4是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)中的冷卻EV (電動(dòng)車輛)設(shè)備的制冷劑的流動(dòng)的示意圖。
[0026]圖5是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的停止中的冷卻EV設(shè)備的制冷劑的流動(dòng)的示意圖。
[0027]圖6是表示冷卻裝置的每種運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的壓縮機(jī)、流量調(diào)整閥以及通斷閥的設(shè)定的圖。
[0028]圖7是表示控制部的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的框圖。
[0029]圖8是表示冷卻裝置的控制方法的一例的流程圖。
[0030]圖9是表示圖8所示的步驟(S20)之后的冷卻裝置的狀態(tài)的示意圖。
[0031]圖10是表示冷卻裝置的控制方法的其他的例子的流程圖。[0032]圖11是表示圖10所示的步驟(S120)之后的冷卻裝置的狀態(tài)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在以下的附圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，不反復(fù)對(duì)其進(jìn)行說明。
[0034](實(shí)施方式I)
[0035]圖1是表示應(yīng)用冷卻裝置I的車輛1000的結(jié)構(gòu)的概略圖。本實(shí)施方式的車輛1000是構(gòu)成為包括作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)100、作為電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元200、P⑶(Power ControlUnit:功率控制單元)700以及行駛用電池400、且以發(fā)動(dòng)機(jī)100和驅(qū)動(dòng)單元200為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。此外，本發(fā)明的冷卻裝置I不僅能夠應(yīng)用于以發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛，還能夠應(yīng)用于僅以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的車輛(在本說明書中，將兩者統(tǒng)稱為電動(dòng)汽車)。
[0036]發(fā)動(dòng)機(jī)100可以是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)單元200與發(fā)動(dòng)機(jī)100一起產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)車輛1000的驅(qū)動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)100和驅(qū)動(dòng)單元200均設(shè)置在車輛1000的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)。驅(qū)動(dòng)單元200經(jīng)由電纜500與P⑶700電連接。另外，P⑶700經(jīng)由電纜600與行駛用電池400電連接。
[0037]圖2是表示實(shí)施方式I的冷卻裝置I的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，冷卻裝置I具備蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10。蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10例如為了進(jìn)行車廂內(nèi)的制冷而搭載于車輛1000。使用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的制冷例如在用于進(jìn)行制冷的開關(guān)接通的情況下進(jìn)行，或者在選擇了自動(dòng)地將車廂內(nèi)的溫度調(diào)整為設(shè)定溫度的自動(dòng)控制模式且車廂內(nèi)的溫度比設(shè)定溫度高的情況下進(jìn)行。
[0038]蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10包括壓縮機(jī)12、作為第一熱交換器的熱交換器14、作為第三熱交換器的熱交換器15、作為減壓器的一例的膨脹閥16、以及作為第二熱交換器的熱交換器18。蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10還包括配置在熱交換器14與熱交換器15之間的制冷劑路徑上的氣液分離器40。
[0039]壓縮機(jī)12以搭載于車輛的馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源進(jìn)行工作，絕熱地壓縮制冷劑氣體而使其成為過熱狀態(tài)制冷劑氣體。壓縮機(jī)12吸入并壓縮在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10工作時(shí)從熱交換器18流出的制冷劑，然后向制冷劑通路21排出高溫高壓的氣相制冷劑。壓縮機(jī)12通過向制冷劑通路21排出制冷劑而使制冷劑在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10內(nèi)循環(huán)。
[0040]熱交換器14、15使在壓縮機(jī)12中被壓縮后的過熱狀態(tài)制冷劑氣體向外部介質(zhì)等壓地放熱而成為制冷劑液。從壓縮機(jī)12排出的高壓的氣相制冷劑在熱交換器14、15中向周圍放熱而冷卻，從而冷凝(液化)。熱交換器14、15包括供制冷劑流通的管道和用于在在管道內(nèi)流通的制冷劑與熱交換器14、15周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換的翅片。
[0041]熱交換器14、15在冷卻風(fēng)與制冷劑之間進(jìn)行熱交換。冷卻風(fēng)可以通過因車輛行駛而產(chǎn)生的自然通風(fēng)來向熱交換器14、15供給?；蛘撸鋮s風(fēng)也可以通過來自冷凝器風(fēng)扇42或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻用的散熱器風(fēng)扇等外部空氣供給用風(fēng)扇的強(qiáng)制通風(fēng)來向熱交換器14、15供給。通過熱交換器14、15中的熱交換，制冷劑的溫度降低從而制冷劑液化。
[0042]膨脹閥16通過使在制冷劑通路25上流通的高壓的液相制冷劑從小孔噴射來使其膨脹，從而使其變化為低溫、低壓的霧狀制冷劑。膨脹閥16對(duì)通過熱交換器14、15而冷凝的制冷劑液進(jìn)行減壓，使其成為氣液混合狀態(tài)的濕蒸氣。
[0043]熱交換器18通過在其內(nèi)部流通的霧狀制冷劑汽化來吸收以與熱交換器18接觸的方式導(dǎo)入的周圍空氣的熱。熱交換器18使用通過膨脹閥16減壓后的制冷劑，從向車廂內(nèi)流通的空調(diào)用空氣吸收制冷劑的濕蒸氣蒸發(fā)而成為制冷劑氣體時(shí)的汽化熱，從而進(jìn)行車廂內(nèi)的制冷。熱被熱交換器18吸收而溫度降低后的空調(diào)用空氣再次返回到車廂內(nèi)，從而進(jìn)行車廂內(nèi)的制冷。制冷劑在熱交換器18中從周圍吸熱而被加熱。
[0044]熱交換器18包括供制冷劑流通的管道和用于在在管道內(nèi)流通的制冷劑與熱交換器18周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換的翅片。濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑在管道內(nèi)流通。在管道內(nèi)流通時(shí)，制冷劑通過經(jīng)由翅片吸收車廂內(nèi)的空氣的熱作為蒸發(fā)潛熱而蒸發(fā)，進(jìn)而通過顯熱而成為過熱蒸氣。汽化后的制冷劑經(jīng)由制冷劑通路27向壓縮機(jī)12流通。壓縮機(jī)12對(duì)從熱交換器18流出的制冷劑進(jìn)行壓縮。
[0045]蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10還包括:制冷劑通路21，其將壓縮機(jī)12與熱交換器14連通；制冷劑通路22、23、24，其將熱交換器14與熱交換器15連通；制冷劑通路25，其將熱交換器15與膨脹閥16連通；制冷劑通路26，其將膨脹閥16與熱交換器18連通；以及制冷劑通路27，其將熱交換器18與壓縮機(jī)12連通。
[0046]制冷劑通路21是用于使制冷劑從壓縮機(jī)12向熱交換器14流通的通路。制冷劑經(jīng)由制冷劑通路21，在壓縮機(jī)12與熱交換器14之間從壓縮機(jī)12的出口朝向熱交換器14的入口流動(dòng)。制冷劑通路22?25是用于使制冷劑從熱交換器14向膨脹閥16流通的通路。制冷劑經(jīng)由制冷劑通路22?25，在熱交換器14與膨脹閥16之間從熱交換器14的出口朝向膨脹閥16的入口流動(dòng)。
[0047]制冷劑通路26是用于使制冷劑從膨脹閥16向熱交換器18流通的通路。制冷劑經(jīng)由制冷劑通路26，在膨脹閥16與熱交換器18之間從膨脹閥16的出口朝向熱交換器18的入口流動(dòng)。制冷劑通路27是用于使制冷劑從熱交換器18向壓縮機(jī)12流通的通路。制冷劑經(jīng)由制冷劑通路27，在熱交換器18與壓縮機(jī)12之間從熱交換器18的出口朝向壓縮機(jī)12的入口流動(dòng)。
[0048]蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10通過由制冷劑通路21?27將壓縮機(jī)12、熱交換器14、15、膨脹閥16以及熱交換器18連結(jié)而構(gòu)成。此外，作為蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的制冷劑，例如可以使用二氧化碳、丙烷和/或異丁烷等碳?xì)浠衔铩?、氟利昂類或水等?br> [0049]氣液分離器40將從熱交換器14流出的制冷劑分離為氣相制冷劑和液相制冷劑。在氣液分離器40的內(nèi)部儲(chǔ)藏有作為液相制冷劑的制冷劑液和作為氣相制冷劑的制冷劑蒸氣。氣液分離器40連接有制冷劑通路22、23和制冷劑通路34。
[0050]在熱交換器14的出口側(cè)，制冷劑處于飽和液與飽和蒸氣混合的氣液二相狀態(tài)的濕蒸氣的狀態(tài)。從熱交換器14流出的制冷劑通過制冷劑通路22而向氣液分離器40供給。從制冷劑通路22流入氣液分離器40的氣液二相狀態(tài)的制冷劑在氣液分離器40的內(nèi)部分離為氣相和液相。氣液分離器40將通過熱交換器14而冷凝的制冷劑分離為液體狀的制冷劑液和氣體狀的制冷劑蒸氣，并暫時(shí)存儲(chǔ)。
[0051]分離出的制冷劑液經(jīng)由制冷劑通路34向氣液分離器40的外部流出。配置在氣液分離器40內(nèi)的液相中的制冷劑通路34的端部形成液相制冷劑從氣液分離器40流出的流出口。分離出的制冷劑蒸氣經(jīng)由制冷劑通路23向氣液分離器40的外部流出。配置在氣液分離器40內(nèi)的氣相中的制冷劑通路23的端部形成氣相制冷劑從氣液分離器40流出的流出口。從氣液分離器40導(dǎo)出的氣相的制冷劑蒸氣在設(shè)置在熱交換器14與膨脹閥16之間的熱交換器15中向周圍放熱而冷卻，從而冷凝。
[0052]在氣液分離器40的內(nèi)部，制冷劑液積存在下側(cè)，制冷劑蒸氣積存在上側(cè)。從氣液分離器40導(dǎo)出制冷劑液的制冷劑通路34的端部與氣液分離器40的底部連結(jié)。僅制冷劑液經(jīng)由制冷劑通路34從氣液分離器40的底側(cè)向氣液分離器40的外部送出。從氣液分離器40導(dǎo)出制冷劑蒸氣的制冷劑通路23的端部與氣液分離器40的頂部連結(jié)。僅制冷劑蒸氣經(jīng)由制冷劑通路23從氣液分離器40的頂側(cè)向氣液分離器40的外部送出。由此，氣液分離器40能夠可靠地進(jìn)行氣相制冷劑與液相制冷劑的分離。
[0053]從熱交換器14的出口朝向膨脹閥16的入口流動(dòng)的制冷劑所流通的路徑包括:制冷劑通路22，其從熱交換器14的出口側(cè)延伸到氣液分離器40 ;制冷劑通路23，其使制冷劑蒸氣從氣液分離器40流出，且經(jīng)由后述流量調(diào)整閥28 ;制冷劑通路24，其與熱交換器15的入口側(cè)連結(jié)；以及制冷劑通路25，其使制冷劑從熱交換器15的出口側(cè)向膨脹閥16流通。制冷劑通路23是用于供在氣液分離器40中分離出的氣相制冷劑流動(dòng)的通路。
[0054]在熱交換器14與熱交換器15之間流通的制冷劑的路徑還包括:制冷劑通路34，其將氣液分離器40與冷卻部30連通；和制冷劑通路36，其將冷卻部30與制冷劑通路24連通。制冷劑液經(jīng)由制冷劑通路34從氣液分離器40向冷卻部30流動(dòng)。通過冷卻部30后的制冷劑經(jīng)由制冷劑通路36返回制冷劑通路24。冷卻部30設(shè)置在從熱交換器14朝向熱交換器15流動(dòng)的制冷劑的路徑上。
[0055]圖2所示的D點(diǎn)表示制冷劑通路23、制冷劑通路24和制冷劑通路36的連結(jié)點(diǎn)。即，D點(diǎn)表示制冷劑通路23的下游側(cè)(靠近熱交換器15側(cè))的端部、制冷劑通路24的上游側(cè)(靠近熱交換器14側(cè))的端部以及制冷劑通路36的下游側(cè)的端部。制冷劑通路23形成從氣液分離器40朝向膨脹閥16的制冷劑所流通的路徑的、從氣液分離器40到D點(diǎn)的一部分。
[0056]冷卻裝置I具備與制冷劑通路23并聯(lián)配置的制冷劑路徑，冷卻部30設(shè)置在該制冷劑路徑上。冷卻部30設(shè)置于在熱交換器14與膨脹閥16之間從氣液分離器40朝向熱交換器15流動(dòng)的制冷劑的路徑中并聯(lián)連接的多個(gè)通路中的一方。冷卻部30包括作為搭載于電動(dòng)汽車的電氣設(shè)備的EV (Electric Vehicle:電動(dòng)車輛)設(shè)備31和作為供制冷劑流通的配管的冷卻通路32。EV設(shè)備31是發(fā)熱源的一例。冷卻通路32的一個(gè)端部與制冷劑通路34連接。冷卻通路32的另一個(gè)端部與制冷劑通路36連接。
[0057]與氣液分離器40與圖2所示的D點(diǎn)之間的制冷劑通路23并聯(lián)連接的制冷劑路徑包括比冷卻部30靠上游側(cè)(靠近氣液分離器40側(cè))的制冷劑通路34、冷卻部30所包含的冷卻通路32、以及比冷卻部30靠下游側(cè)(靠近熱交換器15側(cè))的制冷劑通路36。制冷劑通路34是用于使液相的制冷劑從氣液分離器40向冷卻部30流通的通路。制冷劑通路36是用于使制冷劑從冷卻部30向D點(diǎn)流通的通路。D點(diǎn)是制冷劑通路23、24與制冷劑通路36的分支點(diǎn)。
[0058]從氣液分離器40流出的制冷劑液經(jīng)由制冷劑通路34朝向冷卻部30流通。向冷卻部30流通且經(jīng)由冷卻通路32流動(dòng)的制冷劑從作為發(fā)熱源的EV設(shè)備31獲取熱而使EV設(shè)備31冷卻。冷卻部30使用在氣液分離器40中分離且經(jīng)由制冷劑通路34向冷卻通路32流動(dòng)的液相制冷劑對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。在冷卻部30中，在冷卻通路32內(nèi)流通的制冷劑與EV設(shè)備31進(jìn)行熱交換，由此，EV設(shè)備31被冷卻而制冷劑被加熱。制冷劑進(jìn)而經(jīng)由制冷劑通路36從冷卻部30朝向D點(diǎn)流通，并經(jīng)由制冷劑通路24到達(dá)熱交換器15。
[0059]冷卻部30設(shè)置成具有能夠在冷卻通路32上在EV設(shè)備31與制冷劑之間進(jìn)行熱交換的構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，冷卻部30例如具有形成為冷卻通路32的外周面與EV設(shè)備31的殼體直接接觸的冷卻通路32。冷卻通路32具有與EV設(shè)備31的殼體相鄰的部分。在該部分能夠進(jìn)行在冷卻通路32中流通的制冷劑與EV設(shè)備31之間的熱交換。
[0060]EV設(shè)備31與形成蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的從熱交換器14到熱交換器15的制冷劑路徑的一部分的冷卻通路32的外周面直接連接而被冷卻。因?yàn)镋V設(shè)備31配置在冷卻通路32的外部，所以EV設(shè)備31不會(huì)干涉在冷卻通路32的內(nèi)部流通的制冷劑的流動(dòng)。因此，蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的壓力損失不增大，因而能夠不增大壓縮機(jī)12的動(dòng)力而對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。
[0061]代替性地，冷卻部30也可以具備配置在EV設(shè)備31與冷卻通路32之間的任意的公知的熱管。在該情況下，EV設(shè)備31經(jīng)由熱管與冷卻通路32的外周面連接，通過經(jīng)由熱管從EV設(shè)備31向冷卻通路32進(jìn)行熱傳遞而被冷卻。通過將EV設(shè)備31作為熱管的加熱部且將冷卻通路32作為熱管的冷卻部，能夠提高冷卻通路32與EV設(shè)備31之間的熱傳遞效率，因而能夠提高EV設(shè)備31的冷卻效率。例如可以使用管芯(wick)式的熱管。
[0062]因?yàn)槟軌蛲ㄟ^熱管從EV設(shè)備31向冷卻通路32可靠地進(jìn)行熱傳遞，所以EV設(shè)備31與冷卻通路32之間也可以存在距離，無需為了使冷卻通路32與EV設(shè)備31接觸而復(fù)雜地配置冷卻通路32。其結(jié)果，能夠提高配置EV設(shè)備31的自由度。
[0063]EV設(shè)備31包括因電力的授受而發(fā)熱的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備例如包括用于將直流電力變換為交流電力的變換器、作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)、作為蓄電裝置的電池、用于對(duì)電池的電壓進(jìn)行升壓的升壓轉(zhuǎn)換器、用于對(duì)電池的電壓進(jìn)行降壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器等的至少任一個(gè)。電池是鋰離子電池或鎳氫電池等二次電池。也可以取代電池而使用電容器。
[0064]熱交換器18配置在供空氣流通的導(dǎo)管90的內(nèi)部。熱交換器18在制冷劑與在導(dǎo)管90內(nèi)流通的空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換，從而調(diào)節(jié)空調(diào)用空氣的溫度。導(dǎo)管90具有:導(dǎo)管入口 91，其作為空調(diào)用空氣流入導(dǎo)管90的入口 ；和導(dǎo)管出口 92，其作為空調(diào)用空氣從導(dǎo)管90流出的出口。在導(dǎo)管90內(nèi)部的導(dǎo)管入口 91附近配置有空調(diào)用風(fēng)扇93?？照{(diào)用風(fēng)扇93連結(jié)有用于使空調(diào)用風(fēng)扇93旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)94。
[0065]通過空調(diào)用風(fēng)扇93的驅(qū)動(dòng)，空氣在導(dǎo)管90內(nèi)流通從而向熱交換器18供給空氣。當(dāng)空調(diào)用風(fēng)扇93工作時(shí)，空調(diào)用空氣經(jīng)由導(dǎo)管入口 91流入導(dǎo)管90的內(nèi)部。流入導(dǎo)管90的空氣可以是外部空氣，也可以是車廂內(nèi)的空氣。圖2中的箭頭95表示經(jīng)由熱交換器18流通并與蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的制冷劑進(jìn)行熱交換的空調(diào)用空氣的流動(dòng)。在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空調(diào)用空氣在熱交換器18中被冷卻，制冷劑接受來自空調(diào)用空氣的熱傳遞而被加熱。箭頭96表示由熱交換器18進(jìn)行了溫度調(diào)節(jié)并經(jīng)由導(dǎo)管出口 92從導(dǎo)管90流出的空調(diào)用空氣的流動(dòng)。
[0066]制冷劑通過由制冷劑通路21?27依次連接壓縮機(jī)12、熱交換器14、15、膨脹閥16以及熱交換器18而得到的制冷劑循環(huán)流路，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10內(nèi)循環(huán)。制冷劑以依次通過圖2所示的A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)、E點(diǎn)以及F點(diǎn)的方式在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10內(nèi)流動(dòng)，制冷劑在壓縮機(jī)12、熱交換器14、15、膨脹閥16以及熱交換器18之間循環(huán)。
[0067]圖3是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的制冷劑的狀態(tài)的莫里爾圖。圖3中的橫軸表示制冷劑的比焓，縱軸表示制冷劑的絕對(duì)壓力。比焓的單位是kj/kg，絕對(duì)壓力的單位是MPa。圖中的曲線是制冷劑的飽和蒸氣線及飽和液線。
[0068]在圖3中，示出了蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10中的各點(diǎn)(即A、B、C、D、E及F點(diǎn))處的制冷劑的熱力學(xué)狀態(tài)，該蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10是如下循環(huán):從熱交換器14的出口處的制冷劑通路22經(jīng)由氣液分離器40流入制冷劑通路34，對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻，然后從制冷劑通路36經(jīng)由D點(diǎn)返回?zé)峤粨Q器15的入口處的制冷劑通路24。此時(shí)的制冷劑所流動(dòng)的路徑、即制冷劑通路21、制冷劑通路22、制冷劑通路34、制冷劑通路36以及制冷劑通路24?27形成第一通路。
[0069]如圖3所示，吸入到壓縮機(jī)12的過熱蒸氣狀態(tài)的制冷劑(A點(diǎn))在壓縮機(jī)12中沿著等比熵線被絕熱壓縮。伴隨壓縮，制冷劑的壓力和溫度上升而成為高溫高壓的過熱度大的過熱蒸氣(B點(diǎn))，然后制冷劑向熱交換器14流動(dòng)。從壓縮機(jī)12排出的氣相制冷劑在熱交換器14中向周圍放熱而冷卻，從而冷凝(液化)。通過熱交換器14中的與外部空氣的熱交換，制冷劑的溫度降低從而制冷劑液化。進(jìn)入到熱交換器14的高壓的制冷劑蒸氣在熱交換器14中在等壓狀態(tài)下從過熱蒸氣變?yōu)楦娠柡驼魵?，放出冷凝潛熱而逐漸液化，從而成為氣液混合狀態(tài)的濕蒸氣。在處于氣液二相狀態(tài)的制冷劑中，冷凝后的制冷劑處于飽和液的狀態(tài)(C點(diǎn))。
[0070]制冷劑在氣液分離器40中分離為氣相制冷劑和液相制冷劑。在氣液分離后的制冷劑中，液相的制冷劑液從氣液分離器40經(jīng)由制冷劑通路34向冷卻部30的冷卻通路32流動(dòng)，對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。在冷卻部30中，EV設(shè)備31向通過熱交換器14而冷凝的飽和液狀態(tài)的液態(tài)制冷劑放出熱從而被冷卻。制冷劑通過與EV設(shè)備31的熱交換而被加熱，從而制冷劑的干度增大。制冷劑從EV設(shè)備31接受潛熱而部分汽化，成為飽和液與飽和蒸氣混合的濕蒸氣(D點(diǎn))。
[0071]然后，制冷劑流入熱交換器15。制冷劑的濕蒸氣在熱交換器15中與外部空氣進(jìn)行熱交換而被冷卻，從而再次冷凝，制冷劑在全部冷凝時(shí)成為飽和液，進(jìn)而放出顯熱而成為過冷卻的過冷卻液(E點(diǎn))。然后，制冷劑經(jīng)由制冷劑通路25流入膨脹閥16。在膨脹閥16中，過冷卻液狀態(tài)的制冷劑節(jié)流膨脹，比焓不變化而溫度和壓力降低，從而成為低溫低壓的氣液混合狀態(tài)的濕蒸氣(F點(diǎn))。
[0072]從膨脹閥16流出的濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑經(jīng)由制冷劑通路26流入熱交換器18。濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑流入到熱交換器18的管道內(nèi)。在熱交換器18的管道內(nèi)流通時(shí)，制冷劑經(jīng)由翅片吸收車廂內(nèi)的空氣的熱作為蒸發(fā)潛熱，從而在等壓狀態(tài)下蒸發(fā)。當(dāng)所有制冷劑成為干飽和蒸氣時(shí)，制冷劑蒸氣的溫度進(jìn)一步因顯熱而上升，從而成為過熱蒸氣(A點(diǎn))。然后，制冷劑經(jīng)由制冷劑通路27被吸入壓縮機(jī)12。壓縮機(jī)12對(duì)從熱交換器18流出的制冷劑進(jìn)行壓縮。
[0073]制冷劑按照這樣的循環(huán)，連續(xù)地反復(fù)進(jìn)行壓縮、冷凝、節(jié)流膨脹、蒸發(fā)的狀態(tài)變化。此外，在上述蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的說明中，對(duì)理論制冷循環(huán)進(jìn)行了說明，但在實(shí)際的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10中，當(dāng)然需要考慮壓縮機(jī)12中的損失、制冷劑的壓力損失及熱損失。
[0074]在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，制冷劑在作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的熱交換器18中蒸發(fā)時(shí)從車廂內(nèi)的空氣吸收汽化熱，從而進(jìn)行車廂內(nèi)的制冷。另外，從熱交換器14流出并由氣液分離器40氣液分離后的高壓的液態(tài)制冷劑向冷卻部30流通并與EV設(shè)備31進(jìn)行熱交換，從而對(duì)冷卻EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。冷卻裝置I利用車廂內(nèi)的空調(diào)用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10，對(duì)作為搭載于車輛的發(fā)熱源的EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。此外，為了冷卻EV設(shè)備31而需要的溫度希望是至少比作為EV設(shè)備31的溫度范圍的目標(biāo)溫度范圍的上限值低的溫度。
[0075]因?yàn)槔脼榱嗽跓峤粨Q器18中冷卻被冷卻部而設(shè)置的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10來進(jìn)行EV設(shè)備31的冷卻，所以無需為了冷卻EV設(shè)備31而設(shè)置專用的水循環(huán)泵或者冷卻風(fēng)扇等設(shè)備。因此，能夠減少為了 EV設(shè)備31的冷卻裝置I而需要的結(jié)構(gòu)，能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡單，因而能夠減少冷卻裝置I的制造成本。另外，無需為了冷卻EV設(shè)備31而使泵和/或冷卻風(fēng)扇等動(dòng)力源運(yùn)轉(zhuǎn)，無需用于使動(dòng)力源運(yùn)轉(zhuǎn)的消耗動(dòng)力。因此，能夠減少用于冷卻EV設(shè)備31的消耗動(dòng)力。
[0076]在熱交換器14中，將制冷劑冷卻至濕蒸氣狀態(tài)即可，氣液混合狀態(tài)的制冷劑由氣液分離器40進(jìn)行分離，僅飽和液狀態(tài)的制冷劑液向冷卻部30供給。從EV設(shè)備31接受蒸發(fā)潛熱而部分汽化的濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑在熱交換器15中再次被冷卻。制冷劑以恒定的溫度進(jìn)行狀態(tài)變化，直到使?jié)裾魵鉅顟B(tài)的制冷劑冷凝而完全成為飽和液。熱交換器15進(jìn)一步將液相制冷劑過冷卻至為了車廂內(nèi)的制冷而需要的程度的過冷卻度。因?yàn)闊o需過度地增大制冷劑的過冷卻度，所以能夠減少熱交換器14、15的容量。因此，能夠確保車廂用的制冷能力，并且能夠減少熱交換器14、15的尺寸，從而能夠得到小型化且有利于車載用的冷卻裝置I。
[0077]形成從熱交換器14的出口朝向膨脹閥16的入口的制冷劑的路徑的一部分的制冷劑通路23設(shè)置在熱交換器14與熱交換器15之間。作為從氣液分離器40朝向膨脹閥16的制冷劑所流通的路徑，不通過冷卻部30的路徑即制冷劑通路23與經(jīng)由冷卻部30冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的路徑即制冷劑通路34、36及冷卻通路32并聯(lián)設(shè)置。包括制冷劑通路34、36的EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)與制冷劑通路23并聯(lián)連接。因此，僅從熱交換器14流出的制冷劑的一部分向冷卻部30流動(dòng)。使為了冷卻EV設(shè)備31而需要的量的制冷劑向冷卻部30流通，從而適當(dāng)?shù)乩鋮sEV設(shè)備31。因此，能夠防止EV設(shè)備31被過冷卻。
[0078]通過將從熱交換器14直接向熱交換器15流動(dòng)的制冷劑的路徑與經(jīng)由冷卻部30從熱交換器14向熱交換器15流動(dòng)的制冷劑的路徑并聯(lián)設(shè)置，并僅使一部分的制冷劑向制冷劑通路34、36流通，能夠減少制冷劑在EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)的壓力損失。因?yàn)椴皇撬兄评鋭┒剂鬟M(jìn)冷卻部30，所以能夠減少經(jīng)由冷卻部30的制冷劑的流通所涉及的壓力損失，伴隨于此，能夠減少用于使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)12的運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的消耗電力。
[0079]若將通過膨脹閥16后的低溫低壓的制冷劑用來冷卻EV設(shè)備31，則熱交換器18的冷卻車廂內(nèi)的空氣的能力減小，車廂用的制冷能力降低。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式的冷卻裝置I中，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10中，從壓縮機(jī)12排出的高壓的制冷劑通過作為第一冷凝器的熱交換器14和作為第二冷凝器的熱交換器15的雙方而冷凝。在壓縮機(jī)12與膨脹閥16之間配置兩個(gè)熱交換器14、15，冷卻EV設(shè)備31的冷卻部30設(shè)置在熱交換器14與熱交換器15之間。熱交換器15設(shè)置在從冷卻部30朝向膨脹閥16流動(dòng)的制冷劑的路徑上。
[0080]通過在熱交換器15中充分地對(duì)從EV設(shè)備31接受蒸發(fā)潛熱而被加熱的制冷劑進(jìn)行冷卻，制冷劑在膨脹閥16的出口處具有為了車廂內(nèi)的制冷而本來所需要的溫度和壓力。因此，能夠充分地增大制冷劑在熱交換器18中蒸發(fā)時(shí)從外部接受的熱量。通過這樣設(shè)定能夠充分地冷卻制冷劑的熱交換器15的放熱能力，能夠不影響冷卻車室內(nèi)的空氣的制冷能力而對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。因此，能夠可靠地確保冷卻EV設(shè)備31的能力和車廂用的制冷能力的雙方。
[0081]從熱交換器14向冷卻部30流動(dòng)的制冷劑在冷卻EV設(shè)備31時(shí)從EV設(shè)備31接受熱而被加熱。若制冷劑在冷卻部30中被加熱至飽和蒸氣溫度以上而制冷劑全部汽化，則制冷劑與EV設(shè)備31的熱交換量減少而不能高效地冷卻EV設(shè)備31，另外，制冷劑在配管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的壓力損失增大。因此，希望在熱交換器14中充分地將制冷劑冷卻至在冷卻EV設(shè)備31之后并非所有制冷劑都汽化的程度。
[0082]具體而言，使熱交換器14的出口處的制冷劑的狀態(tài)接近飽和液，典型地，使制冷劑成為在熱交換器14的出口位于飽和液線上的狀態(tài)。這樣，通過使熱交換器14具有能夠充分冷卻制冷劑的能力，其結(jié)果，熱交換器14的使制冷劑放出熱的放熱能力變得比熱交換器15的放熱能力高。通過在放熱能力相對(duì)較大的熱交換器14中充分冷卻制冷劑，能夠使從EV設(shè)備31接受了熱的制冷劑保持為濕蒸氣狀態(tài)，能夠避免制冷劑與EV設(shè)備31的熱交換量減少，從而能夠充分且高效地冷卻EV設(shè)備31。冷卻了 EV設(shè)備31后的濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑在熱交換器15中被高效地再次冷卻，且被冷卻至低于飽和溫度的過冷卻液的狀態(tài)。因此，能夠提供確保了車廂用的制冷能力和冷卻EV設(shè)備31的能力的雙方的冷卻裝置I。
[0083]在熱交換器14的出口處于氣液二相狀態(tài)的制冷劑在氣液分離器40內(nèi)分離為氣相和液相。在氣液分離器40中分離出的氣相制冷劑經(jīng)由制冷劑通路23、24流動(dòng)而直接供給到熱交換器15。在氣液分離器40中分離出的液相制冷劑經(jīng)由制冷劑通路34流動(dòng)而供給到冷卻部30，對(duì)EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。該液相制冷劑是完全沒有余缺的真正的飽和液狀態(tài)的制冷劑。通過從氣液分離器40僅取出液相的制冷劑并使其向冷卻部30流動(dòng)，能夠最大限度地活用熱交換器14的能力來冷卻EV設(shè)備31，因而能夠提供提高了冷卻EV設(shè)備31的能力的冷卻裝置I。
[0084]通過將在氣液分離器40的出口處于飽和液的狀態(tài)的制冷劑導(dǎo)入冷卻EV設(shè)備31的冷卻通路32，能夠?qū)⒃诎ㄖ评鋭┩?4、36和冷卻通路32的EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)的制冷劑中的氣相狀態(tài)的制冷劑抑制為最小限度。因此，能夠抑制在EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)的制冷劑蒸氣的流速變快而壓力損失增大，能夠減少用于使制冷劑流通的壓縮機(jī)12的消耗電力，從而能夠避免蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的性能惡化。
[0085]在氣液分離器40的內(nèi)部儲(chǔ)存有飽和液狀態(tài)的制冷劑液。氣液分離器40作為在其內(nèi)部暫時(shí)儲(chǔ)存液態(tài)的制冷劑即制冷劑液的蓄液器發(fā)揮功能。通過在氣液分離器40內(nèi)積存預(yù)定量的制冷劑液，在負(fù)載變動(dòng)時(shí)也能夠維持從氣液分離器40向冷卻部30流動(dòng)的制冷劑的流量。氣液分離器40具有儲(chǔ)液功能，成為針對(duì)負(fù)載變動(dòng)的緩沖器而能夠吸收負(fù)載變動(dòng)，因而能夠使冷卻EV設(shè)備31的性能穩(wěn)定。
[0086]返回圖2，冷卻裝置I具備流量調(diào)整閥28。流量調(diào)整閥28配置在形成在從熱交換器14朝向膨脹閥16的制冷劑的路徑中并聯(lián)連接的路徑中的一方的制冷劑通路23。流量調(diào)整閥28使其閥開度變動(dòng)來增減在制冷劑通路23中流動(dòng)的制冷劑的壓力損失，從而任意地調(diào)節(jié)在制冷劑通路23中流動(dòng)的制冷劑的流量和在包括冷卻通路32的EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)中流動(dòng)的制冷劑的流量。
[0087]例如，若使流量調(diào)整閥28全閉而使閥開度成為0%，則從熱交換器14流出的制冷劑全部從氣液分離器40流入制冷劑通路34。若增大流量調(diào)整閥28的閥開度，則從熱交換器14向制冷劑通路22流動(dòng)的制冷劑中、經(jīng)由制冷劑通路23直接向熱交換器15流動(dòng)的流量變大，經(jīng)由制冷劑通路34向冷卻通路32流動(dòng)來冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流量變小。若減小流量調(diào)整閥28的閥開度，則從熱交換器14向制冷劑通路22流動(dòng)的制冷劑中、經(jīng)由制冷劑通路23直接向熱交換器15流動(dòng)的流量變小，經(jīng)由冷卻通路32流動(dòng)來冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流量變大。
[0088]若增大流量調(diào)整閥28的閥開度，則冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流量變小，冷卻EV設(shè)備31的能力降低。若減小流量調(diào)整閥28的閥開度，則冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流量變大，冷卻EV設(shè)備31的能力提高。因?yàn)槟軌蚴褂昧髁空{(diào)整閥28將流向EV設(shè)備31的制冷劑的量調(diào)節(jié)為最佳，所以能夠可靠地防止EV設(shè)備31的過冷卻，另外，還能夠可靠地減少EV設(shè)備31的冷卻系統(tǒng)的制冷劑的流通所涉及的壓力損失和用于使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)12的消耗電力。
[0089]冷卻裝置I還具備連通路51。連通路51將制冷劑在壓縮機(jī)12與熱交換器14之間流通的制冷劑通路21與使制冷劑向冷卻部30流通的制冷劑通路34、36中比冷卻部30靠下游側(cè)的制冷劑通路36連通。制冷劑通路36分割為比與連通路51的分支靠上游側(cè)的制冷劑通路36a和比與連通路51的分支靠下游側(cè)的制冷劑通路36b。
[0090]在制冷劑通路36和連通路51設(shè)置有對(duì)連通路51與制冷劑通路21、36的連通狀態(tài)進(jìn)行切換的切換閥52。切換閥52通過切換其通斷來允許或禁止制冷劑經(jīng)由連通路51流通。通過使用切換閥52切換制冷劑的路徑，能夠任意地選擇經(jīng)由制冷劑通路36b、24向熱交換器15流通或者經(jīng)由連通路51和制冷劑通路21向熱交換器14流通的任一個(gè)路徑來使冷卻EV設(shè)備31后的制冷劑流通。
[0091]更具體而言,作為切換閥52而設(shè)置有兩個(gè)通斷閥57、58。切換閥52包括作為第一通斷閥的通斷閥57和作為第二通斷閥的通斷閥58。通斷閥57設(shè)置在制冷劑通路36b，切換制冷劑通路36b的連通和切斷。通過切換通斷閥57的通斷來切換包括制冷劑通路36b的第一通路的連通狀態(tài)。通斷閥58設(shè)置在連通路51，切換連通路51的連通和切斷。通過切換通斷閥58的通斷來切換包括連通路51的后述第二通路的連通狀態(tài)。
[0092]在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)期間，使通斷閥57全開(閥開度100%)且使通斷閥58全閉(閥開度0%)，調(diào)整流量調(diào)整閥28的閥開度以使充足的制冷劑流向冷卻部30。由此，能夠使冷卻EV設(shè)備31后在制冷劑通路36a中流通的制冷劑經(jīng)由制冷劑通路36b可靠地向熱交換器15流通。
[0093]另一方面，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的停止期間，使通斷閥58全開且使通斷閥57全閉，進(jìn)而使流量調(diào)整閥28全閉。由此，能夠形成如下環(huán)狀的路徑:使冷卻EV設(shè)備31后在制冷劑通路36a中流通的制冷劑經(jīng)由連通路51向熱交換器14流通，使制冷劑不經(jīng)由壓縮機(jī)12而在冷卻部30與熱交換器14之間循環(huán)。
[0094]圖4是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間的冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流動(dòng)的示意圖。圖5是表示蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的停止期間的冷卻EV設(shè)備31的制冷劑的流動(dòng)的示意圖。圖6是表示按冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的壓縮機(jī)12、流量調(diào)整閥28以及通斷閥57、58的設(shè)定的圖。圖6中所示的運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，“空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式”表示圖4所示的使蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10運(yùn)轉(zhuǎn)的情況、即使壓縮機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)從而使制冷劑在整個(gè)蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10中流通的情況。另一方面，“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”表示圖5所示的使蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10停止的情況、即使壓縮機(jī)12停止從而使制冷劑經(jīng)由將冷卻部30與熱交換器14連結(jié)的環(huán)狀的路徑循環(huán)的情況。
[0095]如圖4和圖6所示，在處于使壓縮機(jī)12驅(qū)動(dòng)而蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10運(yùn)轉(zhuǎn)的“空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式”時(shí)，調(diào)整流量調(diào)整閥28的閥開度，以使充足的制冷劑流向冷卻部30。操作切換閥52，以使制冷劑從冷卻部30經(jīng)由熱交換器15向膨脹閥16流通。S卩，使通斷閥57全開且使通斷閥58全閉，從而選擇制冷劑的路徑以使制冷劑在整個(gè)冷卻裝置I中流動(dòng)。因此，能夠確保蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的冷卻能力，并且能夠高效地冷卻EV設(shè)備31。
[0096]如圖5和圖6所示，在處于使壓縮機(jī)12停止而蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10停止的“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”時(shí)，操作切換閥52，以使制冷劑從冷卻部30向熱交換器14循環(huán)。S卩，使通斷閥57全閉且使通斷閥58全開，進(jìn)而使流量調(diào)整閥28全閉，從而制冷劑不從制冷劑通路36a向制冷劑通路36b流動(dòng)而是經(jīng)由連通路51流通。由此，形成如下的閉環(huán)狀路徑:從熱交換器14依次經(jīng)由制冷劑通路22和制冷劑通路34到達(dá)冷卻部30，進(jìn)而依次經(jīng)由制冷劑通路36a、連通路51、制冷劑通路21返回?zé)峤粨Q器14。此時(shí)的制冷劑所流動(dòng)的路徑、即制冷劑通路21、制冷劑通路22、制冷劑通路34、制冷劑通路36a以及連通路51形成第二通路。
[0097]能夠不使壓縮機(jī)12工作而使制冷劑經(jīng)由該環(huán)狀路徑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)。制冷劑在冷卻EV設(shè)備31時(shí)從EV設(shè)備31接受蒸發(fā)潛熱而蒸發(fā)。通過與EV設(shè)備31的熱交換而汽化的制冷劑蒸氣依次經(jīng)由制冷劑通路36a、連通路51以及制冷劑通路21向熱交換器14流動(dòng)。在熱交換器14中，通過車輛的行駛風(fēng)或者來自冷凝器風(fēng)扇42或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻用的散熱器風(fēng)扇的通風(fēng)，制冷劑蒸氣被冷卻而冷凝。在熱交換器14中液化的制冷劑液經(jīng)由制冷劑通路22、34返回冷卻部30。
[0098]這樣，通過經(jīng)由冷卻部30和熱交換器14的環(huán)狀路徑，形成以EV設(shè)備31為加熱部且以熱交換器14為冷卻部的熱管。因此，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10停止時(shí)，即，在車輛用的制冷停止時(shí)，也能夠無需起動(dòng)壓縮機(jī)12而可靠地冷卻EV設(shè)備31。因?yàn)椴恍枰獮榱死鋮sEV設(shè)備31而始終使壓縮機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能夠減少壓縮機(jī)12的消耗動(dòng)力而提高車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，另外，能夠使壓縮機(jī)12長壽命化，因而能夠提高壓縮機(jī)12的可靠性。
[0099]電動(dòng)汽車的乘員通過操作在車內(nèi)前方的儀表盤設(shè)置的空調(diào)用的控制面板來將車廂內(nèi)的制冷從打開向關(guān)閉切換。伴隨該操作，用于冷卻EV設(shè)備31的冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式從空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式向熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換。即，使壓縮機(jī)12停止，并且使通斷閥57全閉。由此，用于使從壓縮機(jī)12排出的制冷劑向冷卻部30流動(dòng)來冷卻EV設(shè)備31的第一通路被切斷。另外，使流量調(diào)整閥28全閉，且使通斷閥58全開。由此，用于通過自然循環(huán)使制冷劑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)的第二通路被連通，能夠不經(jīng)由壓縮機(jī)12而向冷卻部30供給制冷劑。
[0100]通過對(duì)切換閥52的通斷進(jìn)行切換來切換第一通路的連通和第二通路的連通。由此，進(jìn)行從第一通路連通且第二通路被切斷的狀態(tài)的空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式向第一通路被切斷且第二通路連通的狀態(tài)的熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式的、用于冷卻EV設(shè)備31的冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換。這樣，在壓縮機(jī)12停止的狀態(tài)下也能夠維持冷卻裝置I的冷卻EV設(shè)備31的能力。[0101]在圖4和圖5中圖示了地面60。在與地面60垂直的鉛垂方向上，冷卻部30配置在比熱交換器14靠下方的位置。在使制冷劑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)的環(huán)狀路徑上，冷卻部30配置在下方，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。
[0102]在該情況下，在冷卻部30中被加熱而汽化的制冷劑蒸氣在環(huán)狀路徑內(nèi)上升而到達(dá)熱交換器14，在熱交換器14中被冷卻、冷凝而成為液態(tài)制冷劑，并通過重力的作用在環(huán)狀路徑內(nèi)下降而返回冷卻部30。S卩，由冷卻部30、熱交換器14以及將它們連結(jié)的制冷劑路徑(即第二通路)形成熱虹吸式的熱管。通過形成熱管，能夠提高從EV設(shè)備31向熱交換器14的熱傳遞效率，因此，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10停止時(shí)也能夠不施加動(dòng)力而更高效地冷卻EV設(shè)備31。
[0103]冷卻裝置I還具備單向閥54。單向閥54配置在壓縮機(jī)12與熱交換器14之間的制冷劑通路21的、比制冷劑通路21與連通路51的連接部位靠近壓縮機(jī)12的一側(cè)。單向閥54允許制冷劑從壓縮機(jī)12朝向熱交換器14流動(dòng)，并且禁止制冷劑反向流動(dòng)。這樣一來，在圖5所示的熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，能夠可靠地形成使制冷劑在熱交換器14與冷卻部30之間循環(huán)的閉環(huán)狀的制冷劑路徑。
[0104]在沒有單向閥54的情況下，制冷劑可能會(huì)從連通路51向壓縮機(jī)12側(cè)的制冷劑通路21流動(dòng)。通過具備單向閥54，能夠可靠地禁止制冷劑從連通路51朝向壓縮機(jī)12側(cè)流動(dòng)，因此，能夠防止在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10停止時(shí)使用由環(huán)狀制冷劑路徑形成的熱管來冷卻EV設(shè)備31的能力降低。因此，在車廂用的制冷停止時(shí)也能夠高效地冷卻EV設(shè)備31。
[0105]另外，在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的停止期間閉環(huán)狀的制冷劑路徑內(nèi)的制冷劑量不足的情況下，能夠通過僅短時(shí)間使壓縮機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)來經(jīng)由單向閥54向閉環(huán)路徑供給制冷齊U。由此，能夠使閉環(huán)內(nèi)的制冷劑量增加而使熱管的熱交換處理量增大。因此，能夠確保熱管的制冷劑量，從而能夠避免因制冷劑量的不足而使EV設(shè)備31的冷卻不充分。
[0106]作為對(duì)連通路51與制冷劑通路21、36的連通狀態(tài)進(jìn)行切換的切換閥52，可以使用上述的一對(duì)通斷閥57、58，或者也可以使用配置在制冷劑通路36與連通路51的分支的三通閥。通斷閥57、58只要是能夠進(jìn)行制冷劑通路的通斷的簡單構(gòu)造即可，因而廉價(jià)，通過使用兩個(gè)通斷閥57、58，能夠提供更低成本的冷卻裝置I。另一方面，配置三通閥所需的空間被認(rèn)為可以比配置兩個(gè)通斷閥57、58所需的空間小，通過使用三通閥，能夠提供更小型化且車輛搭載性優(yōu)異的冷卻裝置I。
[0107]在切換閥52包括兩個(gè)通斷閥57、58的情況和切換閥52為三通閥的情況的任一情況下，都能夠在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)10的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和停止時(shí)的雙方高效地冷卻EV設(shè)備31。也可以在制冷劑通路36與連通路51的分支配置三通閥作為第一通斷閥，進(jìn)而在制冷劑通路21與連通路51的分支配置三通閥作為第二通斷閥。在該情況下，能夠更可靠地對(duì)連通路51與制冷劑通路21的連通狀態(tài)進(jìn)行切換，因而能夠更可靠地在制冷劑通路21與連通路51之間形成制冷劑的流動(dòng)，或者能夠更可靠地切斷制冷劑通路21與連通路51之間的制冷劑的流動(dòng)。配置在制冷劑通路21與連通路51的分支的三通閥能夠以禁止制冷劑從連通路51朝向壓縮機(jī)12流動(dòng)的方式設(shè)定其通斷，因此，在該情況下可以省略單向閥54。
[0108]以下，對(duì)本實(shí)施方式的冷卻裝置I的控制進(jìn)行說明。圖7是表示控制部80的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖7所示的控制部80具備執(zhí)行冷卻裝置I的控制的E⑶(Electric ControlUnit:電子控制單兀)81。E⑶81從空調(diào)開關(guān)82接收表不空調(diào)的開或關(guān)的彳目號(hào)?？照{(diào)開關(guān)82例如設(shè)置在車廂內(nèi)的前方側(cè)的儀表盤。通過車輛的乘員操作空調(diào)開關(guān)82來切換空調(diào)的開和關(guān)，開始或停止車廂內(nèi)的制冷。
[0109]E⑶81從溫度輸入部84接收表示溫度的信號(hào)。從檢測流入冷卻部30的制冷劑和從冷卻部30流出的制冷劑的溫度的傳感器向溫度輸入部84輸入冷卻部30的出入口處的制冷劑的溫度。另外，也可以向溫度輸入部84輸入冷卻裝置I附近的外部空氣的溫度和通過熱交換器18中的熱交換對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)后的空調(diào)用空氣的溫度。
[0110]控制部80還具備控制壓縮機(jī)12的啟動(dòng)和停止的壓縮機(jī)控制部85、控制馬達(dá)44、94的轉(zhuǎn)速的馬達(dá)控制部86、以及控制流量調(diào)整閥28和通斷閥57、58的通斷的閥控制部87?？刂撇?0還具有RAM (Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和ROM (Read OnlyMemory:只讀存儲(chǔ)器)等存儲(chǔ)器89。E⑶81通過按照存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器89的控制程序執(zhí)行各種處理來控制冷卻裝置I。
[0111]壓縮機(jī)控制部85接收從E⑶81傳送的控制命令,將指示壓縮機(jī)12的啟動(dòng)或停止的信號(hào)Cl向壓縮機(jī)12傳送。閥控制部87接收從E⑶81傳送的控制命令，將指示流量調(diào)整閥28的開度的信號(hào)Vl向流量調(diào)整閥28傳送，將指示通斷閥57的通斷設(shè)定的信號(hào)V2向通斷閥57傳送，將指示通斷閥58的通斷設(shè)定的信號(hào)V3向通斷閥58傳送。馬達(dá)控制部86接收從E⑶81傳送的控制命令，將指示馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速的信號(hào)Ml向馬達(dá)44傳送，將指示馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速的信號(hào)M2向馬達(dá)94傳送。
[0112]E⑶81基于空調(diào)的開或關(guān)以及向溫度輸入部84輸入的各種溫度，控制壓縮機(jī)12的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止、馬達(dá)44、94的轉(zhuǎn)速、流量調(diào)整閥28的開度以及切換閥52的通斷設(shè)定。E⑶81具有作為切換冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換單元的功能。
[0113]馬達(dá)44與冷凝器風(fēng)扇42連結(jié)，對(duì)冷凝器風(fēng)扇42進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)變更馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速時(shí)，熱交換器14中的制冷劑與外部空氣之間的熱交換量受到控制。當(dāng)增加馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速而增大冷凝器風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速時(shí)，向熱交換器14供給的空氣的流量增加，熱交換器14中的制冷劑與外部空氣的熱交換量增加，因此熱交換器14的制冷劑冷卻能力提高。當(dāng)減少馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速而減少冷凝器風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速時(shí)，向熱交換器14供給的空氣的流量減少，熱交換器14中的制冷劑與外部空氣的熱交換量減少，因此熱交換器14的制冷劑冷卻能力減少。
[0114]當(dāng)變更馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速時(shí)，熱交換器18中的制冷劑與空調(diào)用空氣之間的熱交換量受到控制。當(dāng)增加馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速而增大空調(diào)用風(fēng)扇93的轉(zhuǎn)速時(shí)，向熱交換器18供給的空調(diào)用空氣的流量增加，熱交換器18中的制冷劑與空調(diào)用空氣的熱交換量增加，因此利用熱交換器18冷卻空調(diào)用空氣的制冷能力提高。當(dāng)減少馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速而減小空調(diào)用風(fēng)扇93的轉(zhuǎn)速時(shí)，向熱交換器18供給的空調(diào)用空氣的流量減少，熱交換器18中的制冷劑與空調(diào)用空氣的熱交換量減少，因此熱交換器18的制冷能力減少。
[0115]圖8是表示冷卻裝置I的控制方法的一例的流程圖。在圖8中，示出了將冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式從空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式向熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的控制流程的一例。
[0116]如圖8所示，首先,在步驟(SlO)中關(guān)閉流量調(diào)整閥28。通過使流量調(diào)整閥28的開度成為0%，制冷劑不再經(jīng)由制冷劑通路23流動(dòng)。由此，在熱交換器14中冷凝后的制冷劑不再經(jīng)由制冷劑通路23流動(dòng)。在熱交換器14中冷凝后的制冷劑儲(chǔ)存在氣液分離器40內(nèi)。從氣液分離器40流出的制冷劑全部經(jīng)由制冷劑通路34朝向冷卻部30流動(dòng)。
[0117]接著，在步驟(S20)中關(guān)閉通斷閥57。此時(shí)，通斷閥57和通斷閥58的雙方均被設(shè)定為開度0%，冷卻部30與熱交換器15之間的制冷劑路徑被切斷，因此，制冷劑停止從冷卻部30朝向熱交換器15流動(dòng)。在冷卻部30中與EV設(shè)備31進(jìn)行熱交換后的制冷劑不再向熱交換器18流動(dòng)，另一方面，壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0118]在該狀態(tài)下，在壓縮機(jī)12中被絕熱壓縮且在熱交換器14中被冷凝后的制冷劑液流入到氣液分離器40內(nèi)，繼續(xù)向氣液分離器40供給制冷劑液，但制冷劑液不從氣液分離器40流出。因此，儲(chǔ)存在氣液分離器40內(nèi)的液態(tài)制冷劑的量增加。此外，圖9是表示圖8所示的步驟(S20)后的冷卻裝置I的狀態(tài)的示意圖。圖9中的虛線表示制冷劑通路中沒有制冷劑流動(dòng)的路徑。
[0119]接著，在步驟(S30)中增加冷凝器風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速。通過從馬達(dá)控制部86向馬達(dá)44傳送信號(hào)Ml來增加馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速。伴隨馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速增加，與馬達(dá)44連結(jié)的冷凝器風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速也增加。通過使冷凝器風(fēng)扇42高速旋轉(zhuǎn)，從冷凝器風(fēng)扇42向熱交換器14供給的風(fēng)量增加。因此，熱交換器14中的制冷劑與外部空氣的熱交換量增加，在熱交換器14中冷卻制冷劑的能力增大。
[0120]由此，熱交換器14中的制冷劑的液化得到促進(jìn)，因而在熱交換器14的出口處于液相狀態(tài)的制冷劑的量增加。典型地，在熱交換器14中使所有制冷劑液化，從熱交換器14流出并在制冷劑通路22中流動(dòng)的制冷劑處于飽和液或過冷卻液的狀態(tài)。通過這樣提高熱交換器14中的制冷劑冷卻能力，能夠更高效地使儲(chǔ)存在氣液分離器40內(nèi)的制冷劑液的量增加。
[0121]在通過步驟(S20)?(S30)使壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間而使氣液分離器40內(nèi)的液制冷劑的量增加之后，接著，在步驟(S40)中停止壓縮機(jī)12。然后，在步驟(S50)中打開通斷閥58，使通斷閥58的開度成為100%，從而形成經(jīng)由連通路51從冷卻部30向熱交換器14流動(dòng)的制冷劑的路徑。由此，用于冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換的設(shè)備的設(shè)定全部完成，冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式成為圖5和圖6所示的熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式。通過切換通斷閥58的通斷，切換閥52的切換完成，開始在壓縮機(jī)12停止的狀態(tài)下冷卻EV設(shè)備31，制冷劑在圖5所示的閉環(huán)狀路徑內(nèi)循環(huán)。
[0122]如上所述，本實(shí)施方式的冷卻裝置I能夠在使壓縮機(jī)12驅(qū)動(dòng)的“空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式”和使壓縮機(jī)12停止的“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”這兩種運(yùn)轉(zhuǎn)模式下對(duì)作為發(fā)熱源的EV設(shè)備31進(jìn)行冷卻。在熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，能夠無需啟動(dòng)壓縮機(jī)12而可靠地冷卻EV設(shè)備31，因此無需為了冷卻EV設(shè)備31而始終使壓縮機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠減少壓縮機(jī)12的消耗動(dòng)力而提高車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，另外，能夠使壓縮機(jī)12長壽命化，從而能夠提高壓縮機(jī)12的可靠性。
[0123]配合用于切換冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的壓縮機(jī)12的啟動(dòng)或停止，控制切換閥52的通斷狀態(tài)。由此，能夠可靠地進(jìn)行空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式與熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換，能夠使制冷劑在適于各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的路徑中流通。
[0124]冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換能夠通過電動(dòng)汽車的乘員手動(dòng)操作控制面板而切換空調(diào)的開/關(guān)來進(jìn)行。在不需要車廂內(nèi)的空調(diào)的情況下，乘員關(guān)閉空調(diào)即可切換冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，以在熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式下冷卻EV設(shè)備31。當(dāng)選擇熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，壓縮機(jī)12停止，因此能夠更加縮短壓縮機(jī)12的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。其結(jié)果，能夠更顯著地得到壓縮機(jī)12的消耗動(dòng)力減少和壓縮機(jī)12的可靠性提高的效果。
[0125]使制冷劑在形成熱虹吸式的熱管的閉環(huán)狀的制冷劑路徑內(nèi)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力僅為作用于液態(tài)制冷劑的重力和作用于氣態(tài)制冷劑的浮力。與“空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式”時(shí)相比，在“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”時(shí)，作用于制冷劑的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)變小。特別是，在為了從“空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式”向“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”切換而剛停止壓縮機(jī)12之后，使液制冷劑循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力立即下降，其結(jié)果，可能會(huì)產(chǎn)生如下狀態(tài)(燒干):制冷劑液不向冷卻部30供給而制冷劑在冷卻部30中氣化，從而導(dǎo)致EV設(shè)備31不被充分冷卻。
[0126]在本實(shí)施方式的冷卻裝置I中，通過研究切換閥52的切換和壓縮機(jī)12的停止的順序，在形成閉環(huán)狀的制冷劑路徑以前，在通斷閥57和通斷閥58的雙方處于全閉的狀態(tài)下使壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)12向制冷劑提供驅(qū)動(dòng)力，使在熱交換器14中冷凝后的液態(tài)制冷劑流入氣液分離器40，從而氣液分離器40內(nèi)的液態(tài)制冷劑的量增加。在使壓縮機(jī)12停止而用于冷卻作為發(fā)熱源的EV設(shè)備31的制冷劑的驅(qū)動(dòng)力降低時(shí)，使制冷劑液從氣液分離器40向制冷劑通路34流通。由此，使環(huán)式熱管系統(tǒng)的初始驅(qū)動(dòng)力增加，抑制向冷卻部30供給的液相制冷劑的流量降低。
[0127]這樣，通過將儲(chǔ)存在氣液分離器40的制冷劑液補(bǔ)充到制冷劑循環(huán)路徑，能夠確保向冷卻部30流動(dòng)的液相狀態(tài)的制冷劑的流量。因此，能夠抑制“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”啟動(dòng)時(shí)的冷卻EV設(shè)備31的能力降低，確保冷卻EV設(shè)備31的性能，從而穩(wěn)定地冷卻EV設(shè)備31。因此，能夠抑制發(fā)生燒干，或者即使發(fā)生燒干也能夠盡早消除燒干，因而能夠有效地抑制EV設(shè)備31的溫度上升。
[0128]通過改善冷卻裝置I的控制，能夠在切換制冷劑的流動(dòng)之前按預(yù)定時(shí)間(例如數(shù)秒等能夠充分增加氣液分離器40內(nèi)的制冷劑液的時(shí)間)繼續(xù)向氣液分離器40供給制冷劑，從而能夠在氣液分離器40中積存液制冷劑。在向“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”切換運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，不需要用于向閉環(huán)狀的制冷劑路徑追加供給液態(tài)制冷劑的新的部件或設(shè)備類。因此，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)能夠可靠地維持冷卻EV設(shè)備31的能力，且能夠避免由于向冷卻裝置I追加結(jié)構(gòu)而引起的成本增加和裝置大型化。
[0129](實(shí)施方式2)
[0130]圖10是表示冷卻裝置I的控制方法的其他例子的流程圖。在圖10中，示出了將冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式從空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式向熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換時(shí)的控制流程的其他例子。
[0131]如圖10所示，首先，在步驟(SllO)中，與實(shí)施方式I的步驟(SlO)同樣地關(guān)閉流量調(diào)整閥28，制冷劑不再經(jīng)由制冷劑通路23流動(dòng)。
[0132]接著，在步驟(S120)中，使空調(diào)用風(fēng)扇93的轉(zhuǎn)速降低。通過從馬達(dá)控制部86向馬達(dá)94傳送信號(hào)M2來減少馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速。伴隨馬達(dá)94的轉(zhuǎn)速減少，與馬達(dá)94連結(jié)的空調(diào)用風(fēng)扇93的轉(zhuǎn)速也減少。通過使空調(diào)用風(fēng)扇93低速旋轉(zhuǎn)或停止，從空調(diào)用風(fēng)扇93向熱交換器18供給的風(fēng)量下降。因此，熱交換器18中的制冷劑與空調(diào)用空氣的熱交換量減少，熱交換器18中的制冷劑的汽化受到抑制。當(dāng)使熱交換器18中的加熱制冷劑的能力降低時(shí)，從熱交換器18流出的制冷劑的過熱度降低。
[0133]作為膨脹閥16，使用低成本且無需控制電路的溫度式膨脹閥。膨脹閥16感知熱交換器18的出口處的制冷劑的溫度，并按照制冷劑的溫度自動(dòng)地變更開度。伴隨著抑制熱交換器18中的制冷劑的溫度上升、減少熱交換器18出口處的制冷劑的過熱度而使制冷劑的溫度相對(duì)降低，膨脹閥16的開度自動(dòng)減少，經(jīng)由膨脹閥16流動(dòng)的制冷劑的流量降低。典型地，使膨脹閥16的閥開度減少至0%，由此切斷經(jīng)由膨脹閥16的制冷劑的流動(dòng)。即，通過在步驟(S120)中使空調(diào)用風(fēng)扇93的轉(zhuǎn)速降低，膨脹閥16的開度減少。
[0134]圖11是表示圖10所示的步驟(S120)后的冷卻裝置I的狀態(tài)的示意圖。圖11中的虛線表示制冷劑通路中沒有制冷劑流動(dòng)的路徑。通過膨脹閥16的開度減小，典型地，通過膨脹閥16的開度成為0%，制冷劑停止經(jīng)由膨脹閥16朝向熱交換器18流動(dòng)。此時(shí)，壓縮機(jī)12不繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而儲(chǔ)存在氣液分離器40內(nèi)的液態(tài)制冷劑的量增加。另外，在該狀態(tài)下，允許在冷卻部30中進(jìn)行了熱交換的制冷劑向熱交換器15流動(dòng)，在冷卻部30中被加熱而部分汽化的制冷劑在熱交換器15中再次冷凝而液化。
[0135]接著，在步驟(S130)中，增加冷凝器風(fēng)扇42的轉(zhuǎn)速。通過增加馬達(dá)44的轉(zhuǎn)速而使與馬達(dá)44連結(jié)的冷凝器風(fēng)扇42高速旋轉(zhuǎn)，從冷凝器風(fēng)扇42向熱交換器14供給的風(fēng)量增加。由此，熱交換器14中的制冷劑的液化得到促進(jìn)，因而在熱交換器14的出口處于液相狀態(tài)的制冷劑的量增加。通過提高熱交換器14中的制冷劑冷卻能力，能夠更高效地增加儲(chǔ)存在氣液分離器40內(nèi)的制冷劑液的量。
[0136]在通過步驟(S120)?(S130)使壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間而使氣液分離器40內(nèi)的液制冷劑的量增加之后，接著，在步驟(S140)中停止壓縮機(jī)12。然后，在步驟(S150)中，對(duì)切換閥52的通斷設(shè)定進(jìn)行切換。具體而言，關(guān)閉通斷閥57而使通斷閥57的開度成為0%，并且打開通斷閥58而使通斷閥58的開度成為100%。由此，用于冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換的設(shè)備的設(shè)定全部完成，冷卻裝置I的運(yùn)轉(zhuǎn)模式成為圖5和圖6所示的熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式。當(dāng)通斷閥57、58的通斷的切換完成時(shí)，開始在壓縮機(jī)12停止的狀態(tài)下冷卻EV設(shè)備31，制冷劑在圖5所示的閉環(huán)狀路徑內(nèi)循環(huán)。
[0137]在實(shí)施方式2的冷卻裝置I中，與實(shí)施方式I同樣，在形成閉環(huán)狀的制冷劑路徑以前，使壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)來增加氣液分離器40內(nèi)的液態(tài)制冷劑的量。在使壓縮機(jī)12停止時(shí)，通過使制冷劑液從氣液分離器40向制冷劑通路34流通來補(bǔ)充制冷劑液，能夠確保向冷卻部30流動(dòng)的液相狀態(tài)的制冷劑的流量。因此，能夠抑制“熱管運(yùn)轉(zhuǎn)模式”啟動(dòng)時(shí)的冷卻EV設(shè)備31的能力降低，確保冷卻EV設(shè)備31的性能，從而穩(wěn)定地冷卻EV設(shè)備31。因此，能夠抑制發(fā)生燒干，或者即使發(fā)生燒干也能夠盡早消除燒干，因而能夠有效地抑制EV設(shè)備31的溫度上升。
[0138]在實(shí)施方式I所述的在使通斷閥57、58的雙方全閉的狀態(tài)下使壓縮機(jī)12繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間的情況下，若EV設(shè)備31的發(fā)熱量多，則在冷卻部30中被加熱而汽化的制冷劑會(huì)滯留在冷卻部30。在冷卻部30中，利用飽和液狀態(tài)的制冷劑蒸發(fā)時(shí)的潛熱來冷卻EV設(shè)備31，因此，當(dāng)氣態(tài)制冷劑充滿冷卻部30內(nèi)時(shí)會(huì)發(fā)生燒干，從EV設(shè)備31向制冷劑的熱傳遞量顯著降低，其結(jié)果，EV設(shè)備31的冷卻可能變得不充分。
[0139]與此相對(duì)，在實(shí)施方式2的冷卻裝置I中，因?yàn)槟軌蚴乖诶鋮s部30內(nèi)產(chǎn)生的氣態(tài)制冷劑在熱交換器15中液化，所以能夠抑制制冷劑蒸氣積存在冷卻部30。因此，能夠避免EV設(shè)備31冷卻不足，從而能夠更可靠地確保冷卻EV設(shè)備31的能力。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)，或者根據(jù)冷卻部30中的冷卻對(duì)象設(shè)備的種類，在發(fā)熱源的發(fā)熱量多的情況下，通過利用實(shí)施方式2的控制來冷卻發(fā)熱源，能夠更可靠地冷卻發(fā)熱源。若改變向熱交換器15供給冷卻風(fēng)的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，則能夠提高熱交換器15中的冷卻制冷劑的能力，能夠更加可靠地確保冷卻EV設(shè)備31的能力。
[0140]以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但也可以適當(dāng)組合各實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。另夕卜，應(yīng)該認(rèn)為，本次公開的實(shí)施方式在所有方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是通過上述說明來表示，而是通過權(quán)力要求的范圍來表示，意在包含與權(quán)利要求的范圍均等的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。
[0141]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0142]本發(fā)明的冷卻裝置的控制方法能夠特別有利地應(yīng)用于搭載電動(dòng)發(fā)電機(jī)和變換器等電氣設(shè)備的電動(dòng)汽車等車輛中的、使用用于進(jìn)行車內(nèi)的制冷的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)來冷卻電氣設(shè)備的冷卻裝置的控制。
[0143]標(biāo)號(hào)說明
[0144]I冷卻裝置，10蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，12壓縮機(jī)，14、15、18熱交換器，16膨脹閥，
21、22、23、24、25、26、27、34、36、36a、36b 制冷劑通路，28 流量調(diào)整閥，30 冷卻部，31EV 設(shè)備，32冷卻通路，40氣液分離器，42冷凝器風(fēng)扇，44,94馬達(dá)，51連通路，52切換閥，54單向閥，57、58通斷閥，60地面，80控制部，93空調(diào)用風(fēng)扇。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻裝置(I)的控制方法，所述冷卻裝置(I)對(duì)發(fā)熱源(31)進(jìn)行冷卻，其中， 所述冷卻裝置(I)包括: 壓縮機(jī)(12)，其用于使制冷劑循環(huán)； 熱交換器(14)，其在所述制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換； 冷卻部(30 )，其使用所述制冷劑對(duì)所述發(fā)熱源(31)進(jìn)行冷卻； 第一通路(21、22、34、36、24?27)，其使從所述壓縮機(jī)(12)排出的所述制冷劑向所述冷卻部(30)流動(dòng)； 第二通路(21、22、34、36a、51)，其使所述制冷劑在所述熱交換器(14)與所述冷卻部(30)之間循環(huán)； 切換閥(52 )，其對(duì)所述第一通路(21、22、34、36、24?27 )的連通和所述第二通路(21、22、34、36a、51)的連通進(jìn)行切換；以及 蓄液器(40)，其儲(chǔ)存通過所述熱交換器(14)而冷凝的液態(tài)的所述制冷劑， 所述冷卻裝置(I)的控制方法包括: 增加步驟，增加儲(chǔ)存于所述蓄液器(40)的液態(tài)的所述制冷劑的量；和切換步驟，切換所述切換閥(52)，以切斷所述第一通路(21、22、34、36、24?27)且使所述第二通路(21、22、34、36a、51)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(I)的控制方法，其中， 所述切換閥(52)具有:第一通斷閥(57)，其切換所述第一通路(21、22、34、36、24?27)的連通和切斷；和第二通斷閥(58)，其切換所述第二通路(21、22、34、36a、51)的連通和切斷， 所述切換步驟包括:關(guān)閉所述第一通斷閥(57)的步驟(S20);停止所述壓縮機(jī)(12)的步驟(S40);以及打開所述第二通斷閥(58)的步驟(S50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置(I)的控制方法，其中， 所述冷卻裝置(I)還包括:膨脹閥(16)，其對(duì)所述制冷劑進(jìn)行減壓；和第二熱交換器(18)，其在通過所述膨脹閥(16)減壓后的所述制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換，所述增加步驟包括減少所述膨脹閥(16)的開度的減少步驟(S120)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻裝置(I)的控制方法，其中， 所述膨脹閥(16)是溫度式膨脹閥， 所述冷卻裝置(I)還包括用于向所述第二熱交換器(18)供給所述空調(diào)用空氣的空調(diào)用風(fēng)扇(93), 在所述減少步驟(S120)中，減少所述空調(diào)用風(fēng)扇(93)的轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的冷卻裝置(I)的控制方法，其中， 所述冷卻裝置(I)還包括第三熱交換器(15)，所述第三熱交換器(15)設(shè)置在所述熱交換器(14)與所述膨脹閥(16)之間，在所述制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的冷卻裝置(I)的控制方法，其中， 所述冷卻裝置(I)包括用于向所述熱交換器(14)供給所述外部空氣的外部空氣供給用風(fēng)扇(42)， 所述增加步驟包括增加所述外部空氣供給用風(fēng)扇(42)的轉(zhuǎn)速的步驟(S30、S130)。
【文檔編號(hào)】F25B41/00GK103842741SQ201180073970
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2011年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月5日
【發(fā)明者】川上芳昭, 城島悠樹, 高橋榮三, 佐藤幸介 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社