CN103842741A - 冷却装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够稳定地冷却发热源的冷却装置的控制方法。冷却装置（1）包括：第一通路（21、22、34、36、24～27），其使从压缩机（12）排出的制冷剂向用于冷却EV设备31的冷却部（30）流动；第二通路（21、22、34、36a、51），其使制冷剂在热交换器（14）与冷却部（30）之间循环；切换阀（52），其对第一通路（21、22、34、36、24～27）的连通和第二通路（21、22、34、36a、51）的连通进行切换；以及蓄液器（40），其储存在热交换器（14）中冷凝的液态制冷剂。控制方法包括：增加步骤，增加储存于蓄液器（40）的液态制冷剂的量；和切换步骤，对切换阀（52）进行切换，以切断第一通路（21、22、34、36、24～27）且使第二通路（21、22、34、36a、51）连通。

Description

冷却装置的控制方法

技术领域

本发明涉及冷却装置的控制方法，尤其涉及利用蒸气压缩式制冷循环来冷却发热源的冷却装置的控制方法。

背景技术

近年来，作为环境问题对策之一，通过马达的驱动力进行行驶的混合动力车、燃料电池车、电动汽车等受到关注。在这样的车辆中，马达、发电机、变换器、转换器以及电池等电气设备因电力的授受而发热。因此，需要对这些电气设备进行冷却。因而，提出了利用作为车辆用空调装置使用的蒸气压缩式制冷循环来冷却发热体的技术。

例如，在日本特开2006-290254号公报（专利文献1）中公开了一种混合动力车辆的冷却***，包括：压缩机，其能够吸入并压缩气态制冷剂；主冷凝器，其能够通过用于使高压的气态制冷剂冷凝的周围空气来进行冷却；蒸发器，其能够使低温的液态制冷剂蒸发来冷却被冷却物；以及减压单元，该冷却***通过将能够从马达吸热的热交换器及第二减压单元与减压单元及蒸发器并联连接而构成。在日本特开2007-69733号公报（专利文献2）中公开了一种如下的***：在从膨胀阀到压缩机的制冷剂通路上并联配置与空调用的空气进行热交换的热交换器和与发热体进行热交换的热交换器，利用空调装置用的制冷剂来冷却发热体。

在日本特开2005-90862号公报（专利文献3）中公开了一种在绕过空调用的制冷循环的减压器、蒸发器以及压缩机的旁通通路上设置有用于冷却发热体的发热体冷却装置的冷却***。在日本特开2001-309506号公报（专利文献4）中公开了一种冷却***：使车辆空调用制冷循环装置的制冷剂向对车辆行驶马达进行驱动控制的变换器电路部的冷却构件回流，在无需冷却空调空气流的情况下，抑制车辆空调用制冷循环装置的蒸发器对空调空气流的冷却。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-290254号公报

专利文献2：日本特开2007-69733号公报

专利文献3：日本特开2005-90862号公报

专利文献4：日本特开2001-309506号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献2、3所公开的冷却装置中，用于冷却电气设备等发热源的冷却路径组装在蒸气压缩式制冷循环内，在冷却发热源时，通过减压器后的气液二相状态的制冷剂被导入冷却发热源的制冷剂路径。若用于冷却发热源的液相制冷剂的流量减少，则存在冷却发热源的性能会降低的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其主要目的在于，提供一种能够稳定地冷却发热源的冷却装置的控制方法。

用于解决问题的手段

本发明的控制方法是一种冷却发热源的冷却装置的控制方法。冷却装置包括：压缩机，其用于使制冷剂循环；热交换器，其在制冷剂与外部空气之间进行热交换；冷却部，其使用制冷剂对发热源进行冷却；第一通路，其使从压缩机排出的制冷剂向冷却部流动；第二通路，其使制冷剂在热交换器与冷却部之间循环；切换阀，其对第一通路的连通和第二通路的连通进行切换；以及蓄液器，其储存通过热交换器而冷凝的液态的制冷剂。控制方法包括：增加步骤，增加储存于蓄液器的液态的制冷剂的量；和切换步骤，对切换阀进行切换，以切断第一通路且使第二通路连通。

在上述控制方法中，优选，切换阀具有：第一通断阀，其切换第一通路的连通和切断；和第二通断阀，其切换第二通路的连通和切断，切换步骤包括关闭第一通断阀的步骤、停止压缩机的步骤和打开第二通断阀的步骤。

在上述控制方法中，优选，冷却装置还包括：膨胀阀，其对制冷剂进行减压；和第二热交换器，其在通过膨胀阀减压后的制冷剂与空调用空气之间进行热交换，增加步骤包括减少膨胀阀的开度的减少步骤。

在上述控制方法中，优选，膨胀阀是温度式膨胀阀，冷却装置还包括用于向第二热交换器供给空调用空气的空调用风扇，在减少步骤中，减少空调用风扇的转速。

在上述控制方法中，优选，冷却装置还包括第三热交换器，该第三热交换器设置在热交换器与膨胀阀之间，在制冷剂与外部空气之间进行热交换。

在上述控制方法中，优选，冷却装置包括用于向热交换器供给外部空气的外部空气供给用风扇，增加步骤包括增加外部空气供给用风扇的转速的步骤。

发明效果

根据本发明的冷却装置，能够确保流向发热源的液相状态的制冷剂的流量，因此能够抑制冷却发热源的能力降低而稳定地冷却发热源。

附图说明

图1是表示应用冷却装置的车辆的结构的概略图。

图2是表示实施方式1的冷却装置的结构的示意图。

图3是表示蒸气压缩式制冷循环的制冷剂的状态的莫里尔图。

图4是表示蒸气压缩式制冷循环的运转中的冷却EV（电动车辆）设备的制冷剂的流动的示意图。

图5是表示蒸气压缩式制冷循环的停止中的冷却EV设备的制冷剂的流动的示意图。

图6是表示冷却装置的每种运转模式下的压缩机、流量调整阀以及通断阀的设定的图。

图7是表示控制部的结构的详细的框图。

图8是表示冷却装置的控制方法的一例的流程图。

图9是表示图8所示的步骤（S20）之后的冷却装置的状态的示意图。

图10是表示冷却装置的控制方法的其他的例子的流程图。

图11是表示图10所示的步骤（S120）之后的冷却装置的状态的示意图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，不反复对其进行说明。

（实施方式1）

图1是表示应用冷却装置1的车辆1000的结构的概略图。本实施方式的车辆1000是构成为包括作为内燃机的发动机100、作为电动机的驱动单元200、PCU（Power Control Unit：功率控制单元）700以及行驶用电池400、且以发动机100和驱动单元200为动力源的混合动力车辆。此外，本发明的冷却装置1不仅能够应用于以发动机和电动机为动力源的混合动力车辆，还能够应用于仅以电动机为动力源的车辆（在本说明书中，将两者统称为电动汽车）。

发动机100可以是汽油发动机，也可以是柴油发动机。驱动单元200与发动机100一起产生驱动车辆1000的驱动力。发动机100和驱动单元200均设置在车辆1000的发动机室内。驱动单元200经由电缆500与PCU700电连接。另外，PCU700经由电缆600与行驶用电池400电连接。

图2是表示实施方式1的冷却装置1的结构的示意图。如图2所示，冷却装置1具备蒸气压缩式制冷循环10。蒸气压缩式制冷循环10例如为了进行车厢内的制冷而搭载于车辆1000。使用蒸气压缩式制冷循环10的制冷例如在用于进行制冷的开关接通的情况下进行，或者在选择了自动地将车厢内的温度调整为设定温度的自动控制模式且车厢内的温度比设定温度高的情况下进行。

蒸气压缩式制冷循环10包括压缩机12、作为第一热交换器的热交换器14、作为第三热交换器的热交换器15、作为减压器的一例的膨胀阀16、以及作为第二热交换器的热交换器18。蒸气压缩式制冷循环10还包括配置在热交换器14与热交换器15之间的制冷剂路径上的气液分离器40。

压缩机12以搭载于车辆的马达或发动机为动力源进行工作，绝热地压缩制冷剂气体而使其成为过热状态制冷剂气体。压缩机12吸入并压缩在蒸气压缩式制冷循环10工作时从热交换器18流出的制冷剂，然后向制冷剂通路21排出高温高压的气相制冷剂。压缩机12通过向制冷剂通路21排出制冷剂而使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10内循环。

热交换器14、15使在压缩机12中被压缩后的过热状态制冷剂气体向外部介质等压地放热而成为制冷剂液。从压缩机12排出的高压的气相制冷剂在热交换器14、15中向周围放热而冷却，从而冷凝（液化）。热交换器14、15包括供制冷剂流通的管道和用于在在管道内流通的制冷剂与热交换器14、15周围的空气之间进行热交换的翅片。

热交换器14、15在冷却风与制冷剂之间进行热交换。冷却风可以通过因车辆行驶而产生的自然通风来向热交换器14、15供给。或者，冷却风也可以通过来自冷凝器风扇42或发动机冷却用的散热器风扇等外部空气供给用风扇的强制通风来向热交换器14、15供给。通过热交换器14、15中的热交换，制冷剂的温度降低从而制冷剂液化。

膨胀阀16通过使在制冷剂通路25上流通的高压的液相制冷剂从小孔喷射来使其膨胀，从而使其变化为低温、低压的雾状制冷剂。膨胀阀16对通过热交换器14、15而冷凝的制冷剂液进行减压，使其成为气液混合状态的湿蒸气。

热交换器18通过在其内部流通的雾状制冷剂汽化来吸收以与热交换器18接触的方式导入的周围空气的热。热交换器18使用通过膨胀阀16减压后的制冷剂，从向车厢内流通的空调用空气吸收制冷剂的湿蒸气蒸发而成为制冷剂气体时的汽化热，从而进行车厢内的制冷。热被热交换器18吸收而温度降低后的空调用空气再次返回到车厢内，从而进行车厢内的制冷。制冷剂在热交换器18中从周围吸热而被加热。

热交换器18包括供制冷剂流通的管道和用于在在管道内流通的制冷剂与热交换器18周围的空气之间进行热交换的翅片。湿蒸气状态的制冷剂在管道内流通。在管道内流通时，制冷剂通过经由翅片吸收车厢内的空气的热作为蒸发潜热而蒸发，进而通过显热而成为过热蒸气。汽化后的制冷剂经由制冷剂通路27向压缩机12流通。压缩机12对从热交换器18流出的制冷剂进行压缩。

蒸气压缩式制冷循环10还包括：制冷剂通路21，其将压缩机12与热交换器14连通；制冷剂通路22、23、24，其将热交换器14与热交换器15连通；制冷剂通路25，其将热交换器15与膨胀阀16连通；制冷剂通路26，其将膨胀阀16与热交换器18连通；以及制冷剂通路27，其将热交换器18与压缩机12连通。

制冷剂通路21是用于使制冷剂从压缩机12向热交换器14流通的通路。制冷剂经由制冷剂通路21，在压缩机12与热交换器14之间从压缩机12的出口朝向热交换器14的入口流动。制冷剂通路22～25是用于使制冷剂从热交换器14向膨胀阀16流通的通路。制冷剂经由制冷剂通路22～25，在热交换器14与膨胀阀16之间从热交换器14的出口朝向膨胀阀16的入口流动。

制冷剂通路26是用于使制冷剂从膨胀阀16向热交换器18流通的通路。制冷剂经由制冷剂通路26，在膨胀阀16与热交换器18之间从膨胀阀16的出口朝向热交换器18的入口流动。制冷剂通路27是用于使制冷剂从热交换器18向压缩机12流通的通路。制冷剂经由制冷剂通路27，在热交换器18与压缩机12之间从热交换器18的出口朝向压缩机12的入口流动。

蒸气压缩式制冷循环10通过由制冷剂通路21～27将压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18连结而构成。此外，作为蒸气压缩式制冷循环10的制冷剂，例如可以使用二氧化碳、丙烷和/或异丁烷等碳氢化合物、氨、氟利昂类或水等。

气液分离器40将从热交换器14流出的制冷剂分离为气相制冷剂和液相制冷剂。在气液分离器40的内部储藏有作为液相制冷剂的制冷剂液和作为气相制冷剂的制冷剂蒸气。气液分离器40连接有制冷剂通路22、23和制冷剂通路34。

在热交换器14的出口侧，制冷剂处于饱和液与饱和蒸气混合的气液二相状态的湿蒸气的状态。从热交换器14流出的制冷剂通过制冷剂通路22而向气液分离器40供给。从制冷剂通路22流入气液分离器40的气液二相状态的制冷剂在气液分离器40的内部分离为气相和液相。气液分离器40将通过热交换器14而冷凝的制冷剂分离为液体状的制冷剂液和气体状的制冷剂蒸气，并暂时存储。

分离出的制冷剂液经由制冷剂通路34向气液分离器40的外部流出。配置在气液分离器40内的液相中的制冷剂通路34的端部形成液相制冷剂从气液分离器40流出的流出口。分离出的制冷剂蒸气经由制冷剂通路23向气液分离器40的外部流出。配置在气液分离器40内的气相中的制冷剂通路23的端部形成气相制冷剂从气液分离器40流出的流出口。从气液分离器40导出的气相的制冷剂蒸气在设置在热交换器14与膨胀阀16之间的热交换器15中向周围放热而冷却，从而冷凝。

在气液分离器40的内部，制冷剂液积存在下侧，制冷剂蒸气积存在上侧。从气液分离器40导出制冷剂液的制冷剂通路34的端部与气液分离器40的底部连结。仅制冷剂液经由制冷剂通路34从气液分离器40的底侧向气液分离器40的外部送出。从气液分离器40导出制冷剂蒸气的制冷剂通路23的端部与气液分离器40的顶部连结。仅制冷剂蒸气经由制冷剂通路23从气液分离器40的顶侧向气液分离器40的外部送出。由此，气液分离器40能够可靠地进行气相制冷剂与液相制冷剂的分离。

从热交换器14的出口朝向膨胀阀16的入口流动的制冷剂所流通的路径包括：制冷剂通路22，其从热交换器14的出口侧延伸到气液分离器40；制冷剂通路23，其使制冷剂蒸气从气液分离器40流出，且经由后述流量调整阀28；制冷剂通路24，其与热交换器15的入口侧连结；以及制冷剂通路25，其使制冷剂从热交换器15的出口侧向膨胀阀16流通。制冷剂通路23是用于供在气液分离器40中分离出的气相制冷剂流动的通路。

在热交换器14与热交换器15之间流通的制冷剂的路径还包括：制冷剂通路34，其将气液分离器40与冷却部30连通；和制冷剂通路36，其将冷却部30与制冷剂通路24连通。制冷剂液经由制冷剂通路34从气液分离器40向冷却部30流动。通过冷却部30后的制冷剂经由制冷剂通路36返回制冷剂通路24。冷却部30设置在从热交换器14朝向热交换器15流动的制冷剂的路径上。

图2所示的D点表示制冷剂通路23、制冷剂通路24和制冷剂通路36的连结点。即，D点表示制冷剂通路23的下游侧（靠近热交换器15侧）的端部、制冷剂通路24的上游侧（靠近热交换器14侧）的端部以及制冷剂通路36的下游侧的端部。制冷剂通路23形成从气液分离器40朝向膨胀阀16的制冷剂所流通的路径的、从气液分离器40到D点的一部分。

冷却装置1具备与制冷剂通路23并联配置的制冷剂路径，冷却部30设置在该制冷剂路径上。冷却部30设置于在热交换器14与膨胀阀16之间从气液分离器40朝向热交换器15流动的制冷剂的路径中并联连接的多个通路中的一方。冷却部30包括作为搭载于电动汽车的电气设备的EV（Electric Vehicle：电动车辆）设备31和作为供制冷剂流通的配管的冷却通路32。EV设备31是发热源的一例。冷却通路32的一个端部与制冷剂通路34连接。冷却通路32的另一个端部与制冷剂通路36连接。

与气液分离器40与图2所示的D点之间的制冷剂通路23并联连接的制冷剂路径包括比冷却部30靠上游侧（靠近气液分离器40侧）的制冷剂通路34、冷却部30所包含的冷却通路32、以及比冷却部30靠下游侧（靠近热交换器15侧）的制冷剂通路36。制冷剂通路34是用于使液相的制冷剂从气液分离器40向冷却部30流通的通路。制冷剂通路36是用于使制冷剂从冷却部30向D点流通的通路。D点是制冷剂通路23、24与制冷剂通路36的分支点。

从气液分离器40流出的制冷剂液经由制冷剂通路34朝向冷却部30流通。向冷却部30流通且经由冷却通路32流动的制冷剂从作为发热源的EV设备31获取热而使EV设备31冷却。冷却部30使用在气液分离器40中分离且经由制冷剂通路34向冷却通路32流动的液相制冷剂对EV设备31进行冷却。在冷却部30中，在冷却通路32内流通的制冷剂与EV设备31进行热交换，由此，EV设备31被冷却而制冷剂被加热。制冷剂进而经由制冷剂通路36从冷却部30朝向D点流通，并经由制冷剂通路24到达热交换器15。

冷却部30设置成具有能够在冷却通路32上在EV设备31与制冷剂之间进行热交换的构造。在本实施方式中，冷却部30例如具有形成为冷却通路32的外周面与EV设备31的壳体直接接触的冷却通路32。冷却通路32具有与EV设备31的壳体相邻的部分。在该部分能够进行在冷却通路32中流通的制冷剂与EV设备31之间的热交换。

EV设备31与形成蒸气压缩式制冷循环10的从热交换器14到热交换器15的制冷剂路径的一部分的冷却通路32的外周面直接连接而被冷却。因为EV设备31配置在冷却通路32的外部，所以EV设备31不会干涉在冷却通路32的内部流通的制冷剂的流动。因此，蒸气压缩式制冷循环10的压力损失不增大，因而能够不增大压缩机12的动力而对EV设备31进行冷却。

代替性地，冷却部30也可以具备配置在EV设备31与冷却通路32之间的任意的公知的热管。在该情况下，EV设备31经由热管与冷却通路32的外周面连接，通过经由热管从EV设备31向冷却通路32进行热传递而被冷却。通过将EV设备31作为热管的加热部且将冷却通路32作为热管的冷却部，能够提高冷却通路32与EV设备31之间的热传递效率，因而能够提高EV设备31的冷却效率。例如可以使用管芯（wick）式的热管。

因为能够通过热管从EV设备31向冷却通路32可靠地进行热传递，所以EV设备31与冷却通路32之间也可以存在距离，无需为了使冷却通路32与EV设备31接触而复杂地配置冷却通路32。其结果，能够提高配置EV设备31的自由度。

EV设备31包括因电力的授受而发热的电气设备。电气设备例如包括用于将直流电力变换为交流电力的变换器、作为旋转电机的电动发电机、作为蓄电装置的电池、用于对电池的电压进行升压的升压转换器、用于对电池的电压进行降压的DC/DC转换器等的至少任一个。电池是锂离子电池或镍氢电池等二次电池。也可以取代电池而使用电容器。

热交换器18配置在供空气流通的导管90的内部。热交换器18在制冷剂与在导管90内流通的空调用空气之间进行热交换，从而调节空调用空气的温度。导管90具有：导管入口91，其作为空调用空气流入导管90的入口；和导管出口92，其作为空调用空气从导管90流出的出口。在导管90内部的导管入口91附近配置有空调用风扇93。空调用风扇93连结有用于使空调用风扇93旋转驱动的马达94。

通过空调用风扇93的驱动，空气在导管90内流通从而向热交换器18供给空气。当空调用风扇93工作时，空调用空气经由导管入口91流入导管90的内部。流入导管90的空气可以是外部空气，也可以是车厢内的空气。图2中的箭头95表示经由热交换器18流通并与蒸气压缩式制冷循环10的制冷剂进行热交换的空调用空气的流动。在制冷运转时，空调用空气在热交换器18中被冷却，制冷剂接受来自空调用空气的热传递而被加热。箭头96表示由热交换器18进行了温度调节并经由导管出口92从导管90流出的空调用空气的流动。

制冷剂通过由制冷剂通路21～27依次连接压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18而得到的制冷剂循环流路，在蒸气压缩式制冷循环10内循环。制冷剂以依次通过图2所示的A点、B点、C点、D点、E点以及F点的方式在蒸气压缩式制冷循环10内流动，制冷剂在压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18之间循环。

图3是表示蒸气压缩式制冷循环10的制冷剂的状态的莫里尔图。图3中的横轴表示制冷剂的比焓，纵轴表示制冷剂的绝对压力。比焓的单位是kJ/kg，绝对压力的单位是MPa。图中的曲线是制冷剂的饱和蒸气线及饱和液线。

在图3中，示出了蒸气压缩式制冷循环10中的各点（即A、B、C、D、E及F点）处的制冷剂的热力学状态，该蒸气压缩式制冷循环10是如下循环：从热交换器14的出口处的制冷剂通路22经由气液分离器40流入制冷剂通路34，对EV设备31进行冷却，然后从制冷剂通路36经由D点返回热交换器15的入口处的制冷剂通路24。此时的制冷剂所流动的路径、即制冷剂通路21、制冷剂通路22、制冷剂通路34、制冷剂通路36以及制冷剂通路24～27形成第一通路。

如图3所示，吸入到压缩机12的过热蒸气状态的制冷剂（A点）在压缩机12中沿着等比熵线被绝热压缩。伴随压缩，制冷剂的压力和温度上升而成为高温高压的过热度大的过热蒸气（B点），然后制冷剂向热交换器14流动。从压缩机12排出的气相制冷剂在热交换器14中向周围放热而冷却，从而冷凝（液化）。通过热交换器14中的与外部空气的热交换，制冷剂的温度降低从而制冷剂液化。进入到热交换器14的高压的制冷剂蒸气在热交换器14中在等压状态下从过热蒸气变为干饱和蒸气，放出冷凝潜热而逐渐液化，从而成为气液混合状态的湿蒸气。在处于气液二相状态的制冷剂中，冷凝后的制冷剂处于饱和液的状态（C点）。

制冷剂在气液分离器40中分离为气相制冷剂和液相制冷剂。在气液分离后的制冷剂中，液相的制冷剂液从气液分离器40经由制冷剂通路34向冷却部30的冷却通路32流动，对EV设备31进行冷却。在冷却部30中，EV设备31向通过热交换器14而冷凝的饱和液状态的液态制冷剂放出热从而被冷却。制冷剂通过与EV设备31的热交换而被加热，从而制冷剂的干度增大。制冷剂从EV设备31接受潜热而部分汽化，成为饱和液与饱和蒸气混合的湿蒸气（D点）。

然后，制冷剂流入热交换器15。制冷剂的湿蒸气在热交换器15中与外部空气进行热交换而被冷却，从而再次冷凝，制冷剂在全部冷凝时成为饱和液，进而放出显热而成为过冷却的过冷却液（E点）。然后，制冷剂经由制冷剂通路25流入膨胀阀16。在膨胀阀16中，过冷却液状态的制冷剂节流膨胀，比焓不变化而温度和压力降低，从而成为低温低压的气液混合状态的湿蒸气（F点）。

从膨胀阀16流出的湿蒸气状态的制冷剂经由制冷剂通路26流入热交换器18。湿蒸气状态的制冷剂流入到热交换器18的管道内。在热交换器18的管道内流通时，制冷剂经由翅片吸收车厢内的空气的热作为蒸发潜热，从而在等压状态下蒸发。当所有制冷剂成为干饱和蒸气时，制冷剂蒸气的温度进一步因显热而上升，从而成为过热蒸气（A点）。然后，制冷剂经由制冷剂通路27被吸入压缩机12。压缩机12对从热交换器18流出的制冷剂进行压缩。

制冷剂按照这样的循环，连续地反复进行压缩、冷凝、节流膨胀、蒸发的状态变化。此外，在上述蒸气压缩式制冷循环的说明中，对理论制冷循环进行了说明，但在实际的蒸气压缩式制冷循环10中，当然需要考虑压缩机12中的损失、制冷剂的压力损失及热损失。

在蒸气压缩式制冷循环10的运转期间，制冷剂在作为蒸发器发挥作用的热交换器18中蒸发时从车厢内的空气吸收汽化热，从而进行车厢内的制冷。另外，从热交换器14流出并由气液分离器40气液分离后的高压的液态制冷剂向冷却部30流通并与EV设备31进行热交换，从而对冷却EV设备31进行冷却。冷却装置1利用车厢内的空调用蒸气压缩式制冷循环10，对作为搭载于车辆的发热源的EV设备31进行冷却。此外，为了冷却EV设备31而需要的温度希望是至少比作为EV设备31的温度范围的目标温度范围的上限值低的温度。

因为利用为了在热交换器18中冷却被冷却部而设置的蒸气压缩式制冷循环10来进行EV设备31的冷却，所以无需为了冷却EV设备31而设置专用的水循环泵或者冷却风扇等设备。因此，能够减少为了EV设备31的冷却装置1而需要的结构，能够使装置结构简单，因而能够减少冷却装置1的制造成本。另外，无需为了冷却EV设备31而使泵和/或冷却风扇等动力源运转，无需用于使动力源运转的消耗动力。因此，能够减少用于冷却EV设备31的消耗动力。

在热交换器14中，将制冷剂冷却至湿蒸气状态即可，气液混合状态的制冷剂由气液分离器40进行分离，仅饱和液状态的制冷剂液向冷却部30供给。从EV设备31接受蒸发潜热而部分汽化的湿蒸气状态的制冷剂在热交换器15中再次被冷却。制冷剂以恒定的温度进行状态变化，直到使湿蒸气状态的制冷剂冷凝而完全成为饱和液。热交换器15进一步将液相制冷剂过冷却至为了车厢内的制冷而需要的程度的过冷却度。因为无需过度地增大制冷剂的过冷却度，所以能够减少热交换器14、15的容量。因此，能够确保车厢用的制冷能力，并且能够减少热交换器14、15的尺寸，从而能够得到小型化且有利于车载用的冷却装置1。

形成从热交换器14的出口朝向膨胀阀16的入口的制冷剂的路径的一部分的制冷剂通路23设置在热交换器14与热交换器15之间。作为从气液分离器40朝向膨胀阀16的制冷剂所流通的路径，不通过冷却部30的路径即制冷剂通路23与经由冷却部30冷却EV设备31的制冷剂的路径即制冷剂通路34、36及冷却通路32并联设置。包括制冷剂通路34、36的EV设备31的冷却***与制冷剂通路23并联连接。因此，仅从热交换器14流出的制冷剂的一部分向冷却部30流动。使为了冷却EV设备31而需要的量的制冷剂向冷却部30流通，从而适当地冷却EV设备31。因此，能够防止EV设备31被过冷却。

通过将从热交换器14直接向热交换器15流动的制冷剂的路径与经由冷却部30从热交换器14向热交换器15流动的制冷剂的路径并联设置，并仅使一部分的制冷剂向制冷剂通路34、36流通，能够减少制冷剂在EV设备31的冷却***中流动时的压力损失。因为不是所有制冷剂都流进冷却部30，所以能够减少经由冷却部30的制冷剂的流通所涉及的压力损失，伴随于此，能够减少用于使制冷剂循环的压缩机12的运转所需要的消耗电力。

若将通过膨胀阀16后的低温低压的制冷剂用来冷却EV设备31，则热交换器18的冷却车厢内的空气的能力减小，车厢用的制冷能力降低。与此相对，在本实施方式的冷却装置1中，在蒸气压缩式制冷循环10中，从压缩机12排出的高压的制冷剂通过作为第一冷凝器的热交换器14和作为第二冷凝器的热交换器15的双方而冷凝。在压缩机12与膨胀阀16之间配置两个热交换器14、15，冷却EV设备31的冷却部30设置在热交换器14与热交换器15之间。热交换器15设置在从冷却部30朝向膨胀阀16流动的制冷剂的路径上。

通过在热交换器15中充分地对从EV设备31接受蒸发潜热而被加热的制冷剂进行冷却，制冷剂在膨胀阀16的出口处具有为了车厢内的制冷而本来所需要的温度和压力。因此，能够充分地增大制冷剂在热交换器18中蒸发时从外部接受的热量。通过这样设定能够充分地冷却制冷剂的热交换器15的放热能力，能够不影响冷却车室内的空气的制冷能力而对EV设备31进行冷却。因此，能够可靠地确保冷却EV设备31的能力和车厢用的制冷能力的双方。

从热交换器14向冷却部30流动的制冷剂在冷却EV设备31时从EV设备31接受热而被加热。若制冷剂在冷却部30中被加热至饱和蒸气温度以上而制冷剂全部汽化，则制冷剂与EV设备31的热交换量减少而不能高效地冷却EV设备31，另外，制冷剂在配管内流动时的压力损失增大。因此，希望在热交换器14中充分地将制冷剂冷却至在冷却EV设备31之后并非所有制冷剂都汽化的程度。

具体而言，使热交换器14的出口处的制冷剂的状态接近饱和液，典型地，使制冷剂成为在热交换器14的出口位于饱和液线上的状态。这样，通过使热交换器14具有能够充分冷却制冷剂的能力，其结果，热交换器14的使制冷剂放出热的放热能力变得比热交换器15的放热能力高。通过在放热能力相对较大的热交换器14中充分冷却制冷剂，能够使从EV设备31接受了热的制冷剂保持为湿蒸气状态，能够避免制冷剂与EV设备31的热交换量减少，从而能够充分且高效地冷却EV设备31。冷却了EV设备31后的湿蒸气状态的制冷剂在热交换器15中被高效地再次冷却，且被冷却至低于饱和温度的过冷却液的状态。因此，能够提供确保了车厢用的制冷能力和冷却EV设备31的能力的双方的冷却装置1。

在热交换器14的出口处于气液二相状态的制冷剂在气液分离器40内分离为气相和液相。在气液分离器40中分离出的气相制冷剂经由制冷剂通路23、24流动而直接供给到热交换器15。在气液分离器40中分离出的液相制冷剂经由制冷剂通路34流动而供给到冷却部30，对EV设备31进行冷却。该液相制冷剂是完全没有余缺的真正的饱和液状态的制冷剂。通过从气液分离器40仅取出液相的制冷剂并使其向冷却部30流动，能够最大限度地活用热交换器14的能力来冷却EV设备31，因而能够提供提高了冷却EV设备31的能力的冷却装置1。

通过将在气液分离器40的出口处于饱和液的状态的制冷剂导入冷却EV设备31的冷却通路32，能够将在包括制冷剂通路34、36和冷却通路32的EV设备31的冷却***中流动的制冷剂中的气相状态的制冷剂抑制为最小限度。因此，能够抑制在EV设备31的冷却***中流动的制冷剂蒸气的流速变快而压力损失增大，能够减少用于使制冷剂流通的压缩机12的消耗电力，从而能够避免蒸气压缩式制冷循环10的性能恶化。

在气液分离器40的内部储存有饱和液状态的制冷剂液。气液分离器40作为在其内部暂时储存液态的制冷剂即制冷剂液的蓄液器发挥功能。通过在气液分离器40内积存预定量的制冷剂液，在负载变动时也能够维持从气液分离器40向冷却部30流动的制冷剂的流量。气液分离器40具有储液功能，成为针对负载变动的缓冲器而能够吸收负载变动，因而能够使冷却EV设备31的性能稳定。

返回图2，冷却装置1具备流量调整阀28。流量调整阀28配置在形成在从热交换器14朝向膨胀阀16的制冷剂的路径中并联连接的路径中的一方的制冷剂通路23。流量调整阀28使其阀开度变动来增减在制冷剂通路23中流动的制冷剂的压力损失，从而任意地调节在制冷剂通路23中流动的制冷剂的流量和在包括冷却通路32的EV设备31的冷却***中流动的制冷剂的流量。

例如，若使流量调整阀28全闭而使阀开度成为0%，则从热交换器14流出的制冷剂全部从气液分离器40流入制冷剂通路34。若增大流量调整阀28的阀开度，则从热交换器14向制冷剂通路22流动的制冷剂中、经由制冷剂通路23直接向热交换器15流动的流量变大，经由制冷剂通路34向冷却通路32流动来冷却EV设备31的制冷剂的流量变小。若减小流量调整阀28的阀开度，则从热交换器14向制冷剂通路22流动的制冷剂中、经由制冷剂通路23直接向热交换器15流动的流量变小，经由冷却通路32流动来冷却EV设备31的制冷剂的流量变大。

若增大流量调整阀28的阀开度，则冷却EV设备31的制冷剂的流量变小，冷却EV设备31的能力降低。若减小流量调整阀28的阀开度，则冷却EV设备31的制冷剂的流量变大，冷却EV设备31的能力提高。因为能够使用流量调整阀28将流向EV设备31的制冷剂的量调节为最佳，所以能够可靠地防止EV设备31的过冷却，另外，还能够可靠地减少EV设备31的冷却***的制冷剂的流通所涉及的压力损失和用于使制冷剂循环的压缩机12的消耗电力。

冷却装置1还具备连通路51。连通路51将制冷剂在压缩机12与热交换器14之间流通的制冷剂通路21与使制冷剂向冷却部30流通的制冷剂通路34、36中比冷却部30靠下游侧的制冷剂通路36连通。制冷剂通路36分割为比与连通路51的分支靠上游侧的制冷剂通路36a和比与连通路51的分支靠下游侧的制冷剂通路36b。

在制冷剂通路36和连通路51设置有对连通路51与制冷剂通路21、36的连通状态进行切换的切换阀52。切换阀52通过切换其通断来允许或禁止制冷剂经由连通路51流通。通过使用切换阀52切换制冷剂的路径，能够任意地选择经由制冷剂通路36b、24向热交换器15流通或者经由连通路51和制冷剂通路21向热交换器14流通的任一个路径来使冷却EV设备31后的制冷剂流通。

更具体而言，作为切换阀52而设置有两个通断阀57、58。切换阀52包括作为第一通断阀的通断阀57和作为第二通断阀的通断阀58。通断阀57设置在制冷剂通路36b，切换制冷剂通路36b的连通和切断。通过切换通断阀57的通断来切换包括制冷剂通路36b的第一通路的连通状态。通断阀58设置在连通路51，切换连通路51的连通和切断。通过切换通断阀58的通断来切换包括连通路51的后述第二通路的连通状态。

在蒸气压缩式制冷循环10的制冷运转期间，使通断阀57全开（阀开度100%）且使通断阀58全闭（阀开度0%），调整流量调整阀28的阀开度以使充足的制冷剂流向冷却部30。由此，能够使冷却EV设备31后在制冷剂通路36a中流通的制冷剂经由制冷剂通路36b可靠地向热交换器15流通。

另一方面，在蒸气压缩式制冷循环10的停止期间，使通断阀58全开且使通断阀57全闭，进而使流量调整阀28全闭。由此，能够形成如下环状的路径：使冷却EV设备31后在制冷剂通路36a中流通的制冷剂经由连通路51向热交换器14流通，使制冷剂不经由压缩机12而在冷却部30与热交换器14之间循环。

图4是表示蒸气压缩式制冷循环10的运转期间的冷却EV设备31的制冷剂的流动的示意图。图5是表示蒸气压缩式制冷循环10的停止期间的冷却EV设备31的制冷剂的流动的示意图。图6是表示按冷却装置1的运转模式的压缩机12、流量调整阀28以及通断阀57、58的设定的图。图6中所示的运转模式中，“空调运转模式”表示图4所示的使蒸气压缩式制冷循环10运转的情况、即使压缩机12运转从而使制冷剂在整个蒸气压缩式制冷循环10中流通的情况。另一方面，“热管运转模式”表示图5所示的使蒸气压缩式制冷循环10停止的情况、即使压缩机12停止从而使制冷剂经由将冷却部30与热交换器14连结的环状的路径循环的情况。

如图4和图6所示，在处于使压缩机12驱动而蒸气压缩式制冷循环10运转的“空调运转模式”时，调整流量调整阀28的阀开度，以使充足的制冷剂流向冷却部30。操作切换阀52，以使制冷剂从冷却部30经由热交换器15向膨胀阀16流通。即，使通断阀57全开且使通断阀58全闭，从而选择制冷剂的路径以使制冷剂在整个冷却装置1中流动。因此，能够确保蒸气压缩式制冷循环10的冷却能力，并且能够高效地冷却EV设备31。

如图5和图6所示，在处于使压缩机12停止而蒸气压缩式制冷循环10停止的“热管运转模式”时，操作切换阀52，以使制冷剂从冷却部30向热交换器14循环。即，使通断阀57全闭且使通断阀58全开，进而使流量调整阀28全闭，从而制冷剂不从制冷剂通路36a向制冷剂通路36b流动而是经由连通路51流通。由此，形成如下的闭环状路径：从热交换器14依次经由制冷剂通路22和制冷剂通路34到达冷却部30，进而依次经由制冷剂通路36a、连通路51、制冷剂通路21返回热交换器14。此时的制冷剂所流动的路径、即制冷剂通路21、制冷剂通路22、制冷剂通路34、制冷剂通路36a以及连通路51形成第二通路。

能够不使压缩机12工作而使制冷剂经由该环状路径在热交换器14与冷却部30之间循环。制冷剂在冷却EV设备31时从EV设备31接受蒸发潜热而蒸发。通过与EV设备31的热交换而汽化的制冷剂蒸气依次经由制冷剂通路36a、连通路51以及制冷剂通路21向热交换器14流动。在热交换器14中，通过车辆的行驶风或者来自冷凝器风扇42或发动机冷却用的散热器风扇的通风，制冷剂蒸气被冷却而冷凝。在热交换器14中液化的制冷剂液经由制冷剂通路22、34返回冷却部30。

这样，通过经由冷却部30和热交换器14的环状路径，形成以EV设备31为加热部且以热交换器14为冷却部的热管。因此，在蒸气压缩式制冷循环10停止时，即，在车辆用的制冷停止时，也能够无需起动压缩机12而可靠地冷却EV设备31。因为不需要为了冷却EV设备31而始终使压缩机12运转，所以能够减少压缩机12的消耗动力而提高车辆的燃料经济性，另外，能够使压缩机12长寿命化，因而能够提高压缩机12的可靠性。

电动汽车的乘员通过操作在车内前方的仪表盘设置的空调用的控制面板来将车厢内的制冷从打开向关闭切换。伴随该操作，用于冷却EV设备31的冷却装置1的运转模式从空调运转模式向热管运转模式切换。即，使压缩机12停止，并且使通断阀57全闭。由此，用于使从压缩机12排出的制冷剂向冷却部30流动来冷却EV设备31的第一通路被切断。另外，使流量调整阀28全闭，且使通断阀58全开。由此，用于通过自然循环使制冷剂在热交换器14与冷却部30之间循环的第二通路被连通，能够不经由压缩机12而向冷却部30供给制冷剂。

通过对切换阀52的通断进行切换来切换第一通路的连通和第二通路的连通。由此，进行从第一通路连通且第二通路被切断的状态的空调运转模式向第一通路被切断且第二通路连通的状态的热管运转模式的、用于冷却EV设备31的冷却装置1的运转模式的切换。这样，在压缩机12停止的状态下也能够维持冷却装置1的冷却EV设备31的能力。

在图4和图5中图示了地面60。在与地面60垂直的铅垂方向上，冷却部30配置在比热交换器14靠下方的位置。在使制冷剂在热交换器14与冷却部30之间循环的环状路径上，冷却部30配置在下方，热交换器14配置在上方。热交换器14配置在比冷却部30高的位置。

在该情况下，在冷却部30中被加热而汽化的制冷剂蒸气在环状路径内上升而到达热交换器14，在热交换器14中被冷却、冷凝而成为液态制冷剂，并通过重力的作用在环状路径内下降而返回冷却部30。即，由冷却部30、热交换器14以及将它们连结的制冷剂路径（即第二通路）形成热虹吸式的热管。通过形成热管，能够提高从EV设备31向热交换器14的热传递效率，因此，在蒸气压缩式制冷循环10停止时也能够不施加动力而更高效地冷却EV设备31。

冷却装置1还具备单向阀54。单向阀54配置在压缩机12与热交换器14之间的制冷剂通路21的、比制冷剂通路21与连通路51的连接部位靠近压缩机12的一侧。单向阀54允许制冷剂从压缩机12朝向热交换器14流动，并且禁止制冷剂反向流动。这样一来，在图5所示的热管运转模式时，能够可靠地形成使制冷剂在热交换器14与冷却部30之间循环的闭环状的制冷剂路径。

在没有单向阀54的情况下，制冷剂可能会从连通路51向压缩机12侧的制冷剂通路21流动。通过具备单向阀54，能够可靠地禁止制冷剂从连通路51朝向压缩机12侧流动，因此，能够防止在蒸气压缩式制冷循环10停止时使用由环状制冷剂路径形成的热管来冷却EV设备31的能力降低。因此，在车厢用的制冷停止时也能够高效地冷却EV设备31。

另外，在蒸气压缩式制冷循环10的停止期间闭环状的制冷剂路径内的制冷剂量不足的情况下，能够通过仅短时间使压缩机12运转来经由单向阀54向闭环路径供给制冷剂。由此，能够使闭环内的制冷剂量增加而使热管的热交换处理量增大。因此，能够确保热管的制冷剂量，从而能够避免因制冷剂量的不足而使EV设备31的冷却不充分。

作为对连通路51与制冷剂通路21、36的连通状态进行切换的切换阀52，可以使用上述的一对通断阀57、58，或者也可以使用配置在制冷剂通路36与连通路51的分支的三通阀。通断阀57、58只要是能够进行制冷剂通路的通断的简单构造即可，因而廉价，通过使用两个通断阀57、58，能够提供更低成本的冷却装置1。另一方面，配置三通阀所需的空间被认为可以比配置两个通断阀57、58所需的空间小，通过使用三通阀，能够提供更小型化且车辆搭载性优异的冷却装置1。

在切换阀52包括两个通断阀57、58的情况和切换阀52为三通阀的情况的任一情况下，都能够在蒸气压缩式制冷循环10的运转时和停止时的双方高效地冷却EV设备31。也可以在制冷剂通路36与连通路51的分支配置三通阀作为第一通断阀，进而在制冷剂通路21与连通路51的分支配置三通阀作为第二通断阀。在该情况下，能够更可靠地对连通路51与制冷剂通路21的连通状态进行切换，因而能够更可靠地在制冷剂通路21与连通路51之间形成制冷剂的流动，或者能够更可靠地切断制冷剂通路21与连通路51之间的制冷剂的流动。配置在制冷剂通路21与连通路51的分支的三通阀能够以禁止制冷剂从连通路51朝向压缩机12流动的方式设定其通断，因此，在该情况下可以省略单向阀54。

以下，对本实施方式的冷却装置1的控制进行说明。图7是表示控制部80的详细结构的框图。图7所示的控制部80具备执行冷却装置1的控制的ECU（Electric Control Unit：电子控制单元）81。ECU81从空调开关82接收表示空调的开或关的信号。空调开关82例如设置在车厢内的前方侧的仪表盘。通过车辆的乘员操作空调开关82来切换空调的开和关，开始或停止车厢内的制冷。

ECU81从温度输入部84接收表示温度的信号。从检测流入冷却部30的制冷剂和从冷却部30流出的制冷剂的温度的传感器向温度输入部84输入冷却部30的出入口处的制冷剂的温度。另外，也可以向温度输入部84输入冷却装置1附近的外部空气的温度和通过热交换器18中的热交换对温度进行调节后的空调用空气的温度。

控制部80还具备控制压缩机12的启动和停止的压缩机控制部85、控制马达44、94的转速的马达控制部86、以及控制流量调整阀28和通断阀57、58的通断的阀控制部87。控制部80还具有RAM（Random AccessMemory：随机存取存储器）和ROM（Read Only Memory：只读存储器）等存储器89。ECU81通过按照存储于存储器89的控制程序执行各种处理来控制冷却装置1。

压缩机控制部85接收从ECU81传送的控制命令，将指示压缩机12的启动或停止的信号C1向压缩机12传送。阀控制部87接收从ECU81传送的控制命令，将指示流量调整阀28的开度的信号V1向流量调整阀28传送，将指示通断阀57的通断设定的信号V2向通断阀57传送，将指示通断阀58的通断设定的信号V3向通断阀58传送。马达控制部86接收从ECU81传送的控制命令，将指示马达44的转速的信号M1向马达44传送，将指示马达94的转速的信号M2向马达94传送。

ECU81基于空调的开或关以及向温度输入部84输入的各种温度，控制压缩机12的运转和停止、马达44、94的转速、流量调整阀28的开度以及切换阀52的通断设定。ECU81具有作为切换冷却装置1的运转模式的运转模式切换单元的功能。

马达44与冷凝器风扇42连结，对冷凝器风扇42进行旋转驱动。当变更马达44的转速时，热交换器14中的制冷剂与外部空气之间的热交换量受到控制。当增加马达44的转速而增大冷凝器风扇42的转速时，向热交换器14供给的空气的流量增加，热交换器14中的制冷剂与外部空气的热交换量增加，因此热交换器14的制冷剂冷却能力提高。当减少马达44的转速而减少冷凝器风扇42的转速时，向热交换器14供给的空气的流量减少，热交换器14中的制冷剂与外部空气的热交换量减少，因此热交换器14的制冷剂冷却能力减少。

当变更马达94的转速时，热交换器18中的制冷剂与空调用空气之间的热交换量受到控制。当增加马达94的转速而增大空调用风扇93的转速时，向热交换器18供给的空调用空气的流量增加，热交换器18中的制冷剂与空调用空气的热交换量增加，因此利用热交换器18冷却空调用空气的制冷能力提高。当减少马达94的转速而减小空调用风扇93的转速时，向热交换器18供给的空调用空气的流量减少，热交换器18中的制冷剂与空调用空气的热交换量减少，因此热交换器18的制冷能力减少。

图8是表示冷却装置1的控制方法的一例的流程图。在图8中，示出了将冷却装置1的运转模式从空调运转模式向热管运转模式切换时的控制流程的一例。

如图8所示，首先，在步骤（S10）中关闭流量调整阀28。通过使流量调整阀28的开度成为0%，制冷剂不再经由制冷剂通路23流动。由此，在热交换器14中冷凝后的制冷剂不再经由制冷剂通路23流动。在热交换器14中冷凝后的制冷剂储存在气液分离器40内。从气液分离器40流出的制冷剂全部经由制冷剂通路34朝向冷却部30流动。

接着，在步骤（S20）中关闭通断阀57。此时，通断阀57和通断阀58的双方均被设定为开度0%，冷却部30与热交换器15之间的制冷剂路径被切断，因此，制冷剂停止从冷却部30朝向热交换器15流动。在冷却部30中与EV设备31进行热交换后的制冷剂不再向热交换器18流动，另一方面，压缩机12继续运转。

在该状态下，在压缩机12中被绝热压缩且在热交换器14中被冷凝后的制冷剂液流入到气液分离器40内，继续向气液分离器40供给制冷剂液，但制冷剂液不从气液分离器40流出。因此，储存在气液分离器40内的液态制冷剂的量增加。此外，图9是表示图8所示的步骤（S20）后的冷却装置1的状态的示意图。图9中的虚线表示制冷剂通路中没有制冷剂流动的路径。

接着，在步骤（S30）中增加冷凝器风扇42的转速。通过从马达控制部86向马达44传送信号M1来增加马达44的转速。伴随马达44的转速增加，与马达44连结的冷凝器风扇42的转速也增加。通过使冷凝器风扇42高速旋转，从冷凝器风扇42向热交换器14供给的风量增加。因此，热交换器14中的制冷剂与外部空气的热交换量增加，在热交换器14中冷却制冷剂的能力增大。

由此，热交换器14中的制冷剂的液化得到促进，因而在热交换器14的出口处于液相状态的制冷剂的量增加。典型地，在热交换器14中使所有制冷剂液化，从热交换器14流出并在制冷剂通路22中流动的制冷剂处于饱和液或过冷却液的状态。通过这样提高热交换器14中的制冷剂冷却能力，能够更高效地使储存在气液分离器40内的制冷剂液的量增加。

在通过步骤（S20）～（S30）使压缩机12继续运转预定时间而使气液分离器40内的液制冷剂的量增加之后，接着，在步骤（S40）中停止压缩机12。然后，在步骤（S50）中打开通断阀58，使通断阀58的开度成为100%，从而形成经由连通路51从冷却部30向热交换器14流动的制冷剂的路径。由此，用于冷却装置1的运转模式切换的设备的设定全部完成，冷却装置1的运转模式成为图5和图6所示的热管运转模式。通过切换通断阀58的通断，切换阀52的切换完成，开始在压缩机12停止的状态下冷却EV设备31，制冷剂在图5所示的闭环状路径内循环。

如上所述，本实施方式的冷却装置1能够在使压缩机12驱动的“空调运转模式”和使压缩机12停止的“热管运转模式”这两种运转模式下对作为发热源的EV设备31进行冷却。在热管运转模式下，能够无需启动压缩机12而可靠地冷却EV设备31，因此无需为了冷却EV设备31而始终使压缩机12运转。因此，能够减少压缩机12的消耗动力而提高车辆的燃料经济性，另外，能够使压缩机12长寿命化，从而能够提高压缩机12的可靠性。

配合用于切换冷却装置1的运转模式的压缩机12的启动或停止，控制切换阀52的通断状态。由此，能够可靠地进行空调运转模式与热管运转模式的切换，能够使制冷剂在适于各运转模式的路径中流通。

冷却装置1的运转模式的切换能够通过电动汽车的乘员手动操作控制面板而切换空调的开/关来进行。在不需要车厢内的空调的情况下，乘员关闭空调即可切换冷却装置1的运转模式，以在热管运转模式下冷却EV设备31。当选择热管运转模式时，压缩机12停止，因此能够更加缩短压缩机12的运转时间。其结果，能够更显著地得到压缩机12的消耗动力减少和压缩机12的可靠性提高的效果。

使制冷剂在形成热虹吸式的热管的闭环状的制冷剂路径内移动的驱动力仅为作用于液态制冷剂的重力和作用于气态制冷剂的浮力。与“空调运转模式”时相比，在“热管运转模式”时，作用于制冷剂的驱动力相对变小。特别是，在为了从“空调运转模式”向“热管运转模式”切换而刚停止压缩机12之后，使液制冷剂循环的驱动力立即下降，其结果，可能会产生如下状态（烧干）：制冷剂液不向冷却部30供给而制冷剂在冷却部30中气化，从而导致EV设备31不被充分冷却。

在本实施方式的冷却装置1中，通过研究切换阀52的切换和压缩机12的停止的顺序，在形成闭环状的制冷剂路径以前，在通断阀57和通断阀58的双方处于全闭的状态下使压缩机12继续运转。压缩机12向制冷剂提供驱动力，使在热交换器14中冷凝后的液态制冷剂流入气液分离器40，从而气液分离器40内的液态制冷剂的量增加。在使压缩机12停止而用于冷却作为发热源的EV设备31的制冷剂的驱动力降低时，使制冷剂液从气液分离器40向制冷剂通路34流通。由此，使环式热管***的初始驱动力增加，抑制向冷却部30供给的液相制冷剂的流量降低。

这样，通过将储存在气液分离器40的制冷剂液补充到制冷剂循环路径，能够确保向冷却部30流动的液相状态的制冷剂的流量。因此，能够抑制“热管运转模式”启动时的冷却EV设备31的能力降低，确保冷却EV设备31的性能，从而稳定地冷却EV设备31。因此，能够抑制发生烧干，或者即使发生烧干也能够尽早消除烧干，因而能够有效地抑制EV设备31的温度上升。

通过改善冷却装置1的控制，能够在切换制冷剂的流动之前按预定时间（例如数秒等能够充分增加气液分离器40内的制冷剂液的时间）继续向气液分离器40供给制冷剂，从而能够在气液分离器40中积存液制冷剂。在向“热管运转模式”切换运转模式时，不需要用于向闭环状的制冷剂路径追加供给液态制冷剂的新的部件或设备类。因此，在运转模式切换时能够可靠地维持冷却EV设备31的能力，且能够避免由于向冷却装置1追加结构而引起的成本增加和装置大型化。

（实施方式2）

图10是表示冷却装置1的控制方法的其他例子的流程图。在图10中，示出了将冷却装置1的运转模式从空调运转模式向热管运转模式切换时的控制流程的其他例子。

如图10所示，首先，在步骤（S110）中，与实施方式1的步骤（S10）同样地关闭流量调整阀28，制冷剂不再经由制冷剂通路23流动。

接着，在步骤（S120）中，使空调用风扇93的转速降低。通过从马达控制部86向马达94传送信号M2来减少马达94的转速。伴随马达94的转速减少，与马达94连结的空调用风扇93的转速也减少。通过使空调用风扇93低速旋转或停止，从空调用风扇93向热交换器18供给的风量下降。因此，热交换器18中的制冷剂与空调用空气的热交换量减少，热交换器18中的制冷剂的汽化受到抑制。当使热交换器18中的加热制冷剂的能力降低时，从热交换器18流出的制冷剂的过热度降低。

作为膨胀阀16，使用低成本且无需控制电路的温度式膨胀阀。膨胀阀16感知热交换器18的出口处的制冷剂的温度，并按照制冷剂的温度自动地变更开度。伴随着抑制热交换器18中的制冷剂的温度上升、减少热交换器18出口处的制冷剂的过热度而使制冷剂的温度相对降低，膨胀阀16的开度自动减少，经由膨胀阀16流动的制冷剂的流量降低。典型地，使膨胀阀16的阀开度减少至0%，由此切断经由膨胀阀16的制冷剂的流动。即，通过在步骤（S120）中使空调用风扇93的转速降低，膨胀阀16的开度减少。

图11是表示图10所示的步骤（S120）后的冷却装置1的状态的示意图。图11中的虚线表示制冷剂通路中没有制冷剂流动的路径。通过膨胀阀16的开度减小，典型地，通过膨胀阀16的开度成为0%，制冷剂停止经由膨胀阀16朝向热交换器18流动。此时，压缩机12不继续运转，因而储存在气液分离器40内的液态制冷剂的量增加。另外，在该状态下，允许在冷却部30中进行了热交换的制冷剂向热交换器15流动，在冷却部30中被加热而部分汽化的制冷剂在热交换器15中再次冷凝而液化。

接着，在步骤（S130）中，增加冷凝器风扇42的转速。通过增加马达44的转速而使与马达44连结的冷凝器风扇42高速旋转，从冷凝器风扇42向热交换器14供给的风量增加。由此，热交换器14中的制冷剂的液化得到促进，因而在热交换器14的出口处于液相状态的制冷剂的量增加。通过提高热交换器14中的制冷剂冷却能力，能够更高效地增加储存在气液分离器40内的制冷剂液的量。

在通过步骤（S120）～（S130）使压缩机12继续运转预定时间而使气液分离器40内的液制冷剂的量增加之后，接着，在步骤（S140）中停止压缩机12。然后，在步骤（S150）中，对切换阀52的通断设定进行切换。具体而言，关闭通断阀57而使通断阀57的开度成为0%，并且打开通断阀58而使通断阀58的开度成为100%。由此，用于冷却装置1的运转模式切换的设备的设定全部完成，冷却装置1的运转模式成为图5和图6所示的热管运转模式。当通断阀57、58的通断的切换完成时，开始在压缩机12停止的状态下冷却EV设备31，制冷剂在图5所示的闭环状路径内循环。

在实施方式2的冷却装置1中，与实施方式1同样，在形成闭环状的制冷剂路径以前，使压缩机12继续运转来增加气液分离器40内的液态制冷剂的量。在使压缩机12停止时，通过使制冷剂液从气液分离器40向制冷剂通路34流通来补充制冷剂液，能够确保向冷却部30流动的液相状态的制冷剂的流量。因此，能够抑制“热管运转模式”启动时的冷却EV设备31的能力降低，确保冷却EV设备31的性能，从而稳定地冷却EV设备31。因此，能够抑制发生烧干，或者即使发生烧干也能够尽早消除烧干，因而能够有效地抑制EV设备31的温度上升。

在实施方式1所述的在使通断阀57、58的双方全闭的状态下使压缩机12继续运转预定时间的情况下，若EV设备31的发热量多，则在冷却部30中被加热而汽化的制冷剂会滞留在冷却部30。在冷却部30中，利用饱和液状态的制冷剂蒸发时的潜热来冷却EV设备31，因此，当气态制冷剂充满冷却部30内时会发生烧干，从EV设备31向制冷剂的热传递量显著降低，其结果，EV设备31的冷却可能变得不充分。

与此相对，在实施方式2的冷却装置1中，因为能够使在冷却部30内产生的气态制冷剂在热交换器15中液化，所以能够抑制制冷剂蒸气积存在冷却部30。因此，能够避免EV设备31冷却不足，从而能够更可靠地确保冷却EV设备31的能力。根据车辆的行驶状态，或者根据冷却部30中的冷却对象设备的种类，在发热源的发热量多的情况下，通过利用实施方式2的控制来冷却发热源，能够更可靠地冷却发热源。若改变向热交换器15供给冷却风的风扇的转速，则能够提高热交换器15中的冷却制冷剂的能力，能够更加可靠地确保冷却EV设备31的能力。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但也可以适当组合各实施方式的结构。另外，应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是通过上述说明来表示，而是通过权力要求的范围来表示，意在包含与权利要求的范围均等的含义以及范围内的所有变更。

产业上的可利用性

本发明的冷却装置的控制方法能够特别有利地应用于搭载电动发电机和变换器等电气设备的电动汽车等车辆中的、使用用于进行车内的制冷的蒸气压缩式制冷循环来冷却电气设备的冷却装置的控制。

标号说明

1冷却装置，10蒸气压缩式制冷循环，12压缩机，14、15、18热交换器，16膨胀阀，21、22、23、24、25、26、27、34、36、36a、36b制冷剂通路，28流量调整阀，30冷却部，31EV设备，32冷却通路，40气液分离器，42冷凝器风扇，44、94马达，51连通路，52切换阀，54单向阀，57、58通断阀，60地面，80控制部，93空调用风扇。

Claims (6)

1.一种冷却装置（1）的控制方法，所述冷却装置（1）对发热源（31）进行冷却，其中，

所述冷却装置（1）包括：

压缩机（12），其用于使制冷剂循环；

热交换器（14），其在所述制冷剂与外部空气之间进行热交换；

冷却部（30），其使用所述制冷剂对所述发热源（31）进行冷却；

第一通路（21、22、34、36、24～27），其使从所述压缩机（12）排出的所述制冷剂向所述冷却部（30）流动；

第二通路（21、22、34、36a、51），其使所述制冷剂在所述热交换器（14）与所述冷却部（30）之间循环；

切换阀（52），其对所述第一通路（21、22、34、36、24～27）的连通和所述第二通路（21、22、34、36a、51）的连通进行切换；以及

蓄液器（40），其储存通过所述热交换器（14）而冷凝的液态的所述制冷剂，

所述冷却装置（1）的控制方法包括：

增加步骤，增加储存于所述蓄液器（40）的液态的所述制冷剂的量；和

切换步骤，切换所述切换阀（52），以切断所述第一通路（21、22、34、36、24～27）且使所述第二通路（21、22、34、36a、51）连通。

2.根据权利要求1所述的冷却装置（1）的控制方法，其中，

所述切换阀（52）具有：第一通断阀（57），其切换所述第一通路（21、22、34、36、24～27）的连通和切断；和第二通断阀（58），其切换所述第二通路（21、22、34、36a、51）的连通和切断，

所述切换步骤包括：关闭所述第一通断阀（57）的步骤（S20）；停止所述压缩机（12）的步骤（S40）；以及打开所述第二通断阀（58）的步骤（S50）。

3.根据权利要求1所述的冷却装置（1）的控制方法，其中，

所述冷却装置（1）还包括：膨胀阀（16），其对所述制冷剂进行减压；和第二热交换器（18），其在通过所述膨胀阀（16）减压后的所述制冷剂与空调用空气之间进行热交换，

所述增加步骤包括减少所述膨胀阀（16）的开度的减少步骤（S120）。

4.根据权利要求3所述的冷却装置（1）的控制方法，其中，

所述膨胀阀（16）是温度式膨胀阀，

所述冷却装置（1）还包括用于向所述第二热交换器（18）供给所述空调用空气的空调用风扇（93），

在所述减少步骤（S120）中，减少所述空调用风扇（93）的转速。

5.根据权利要求3或4所述的冷却装置（1）的控制方法，其中，

所述冷却装置（1）还包括第三热交换器（15），所述第三热交换器（15）设置在所述热交换器（14）与所述膨胀阀（16）之间，在所述制冷剂与外部空气之间进行热交换。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的冷却装置（1）的控制方法，其中，

所述冷却装置（1）包括用于向所述热交换器（14）供给所述外部空气的外部空气供给用风扇（42），

所述增加步骤包括增加所述外部空气供给用风扇（42）的转速的步骤（S30、S130）。

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