JP2019207034A - 機器温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気泡による液状の作動流体の吹き上げおよび気泡の破裂によって生じる異音を低減できる機器温調装置を提供する。【解決手段】機器温調装置１は、組電池ＢＰからの吸熱によって作動流体が蒸発する機器用熱交換器１２と、蒸発した作動流体が冷却されて凝縮する凝縮器１４とを有し、機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を作動流体が移動し、サーモサイフォン式のヒートパイプを構成する機器用流体回路１０と、機器用流体回路１０の内部に設けられ、液状の作動流体中の気泡を細分化する細分化構造体２０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、機器の温度を調節する機器温調装置に関するものである。

機器温調装置として、特許文献１に、車両に搭載された電池の温度を調節する温調装置が開示されている。この温調装置は、ループ型のサーモサイフォン式ヒートパイプを構成する作動流体の回路を備えている。この回路は、電池からの吸熱によって、作動流体が蒸発する蒸発部と、蒸発部で蒸発した作動流体が冷却されて凝縮する凝縮部とを備える。さらに、この回路は、蒸発部から凝縮部へ向かってガス状の作動流体が流れるガス通路部と、凝縮部から蒸発部へ向かって液状の作動流体が流れる液通路部とを備える。

特開２０１５−４１４１８号公報

ところで、蒸発部の内部で液状の作動流体が蒸発すると、液状の作動流体の内部に気泡が生じる。この気泡が大きな場合、液状の作動流体を押し上げながら、ガス通路部または液通路部を気泡が上昇する。このため、液状の作動流体が吹き上げられながら、気泡が破裂する。このとき、大きな異音が発生するという課題がある。

本発明は上記点に鑑みて、気泡による液状の作動流体の吹き上げおよび気泡の破裂によって生じる異音を低減できる機器温調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の機器温調装置は、
機器（ＢＰ）からの吸熱によって作動流体が蒸発する蒸発部（１２）と、蒸発部で蒸発した作動流体が冷却されて凝縮する凝縮部（１４）とを有し、蒸発部と凝縮部との間を作動流体が移動し、サーモサイフォン式のヒートパイプを構成する作動流体回路（１０）と、
作動流体回路の内部に設けられ、液状の作動流体中の気泡を細分化する細分化構造体（２０）とを備える。

これによれば、細分化構造体によって液状の作動流体中の気泡を細分化することができる。このため、細分化構造体を備えていない場合と比較して、気泡による液状の作動流体の吹き上げおよび気泡の破裂によって生じる異音を低減することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における機器温調装置の機器用流体回路の断面図である。 図１中の機器用熱交換器とガス通路部の拡大図である。 第１実施形態における細分化構造体の上面図である。 第１実施形態における細分化構造体の側面図である。 図３中のＶ−Ｖ線断面図である。 第１実施形態における躯体部の拡大図である。 第１実施形態の変形例における躯体部の拡大図である。 比較例１の機器温調装置の機器用流体回路の一部を示す断面図であり、図２に対応する断面図である。 第２実施形態における細分化構造体の側面図である。 第２実施形態における細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 第３実施形態における細分化構造体の側面図である。 第３実施形態における細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 第４実施形態における機器用流体回路の機器用熱交換器と液通路部の拡大図である。 他の実施形態における細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 他の実施形態における細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 他の実施形態における細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 他の実施形態における細分化構造体の側面図である。 図１８の細分化構造体の断面図であり、図５に対応する断面図である。 他の実施形態における躯体部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
図１に示す本実施形態の機器温調装置１の全体構成について説明する。本実施形態の機器温調装置１は、車両に搭載された組電池ＢＰを冷却することによって、温調対象機器としての組電池ＢＰの電池温度を調節する。機器温調装置１を搭載する車両としては、組電池ＢＰを電源とする図示しない走行用電動モータによって走行可能な電気自動車、ハイブリッド自動車を想定している。

組電池ＢＰは、直方体形状の複数の電池セルＢＣを積層配置した積層体で構成されている。組電池ＢＰを構成する複数の電池セルＢＣは、電気的に直列に接続されている。組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣは、充放電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池）で構成されている。なお、電池セルＢＣは、直方体形状に限らず、円筒形状等の他の形状を有していてもよい。また、組電池ＢＰは、電気的に並列に接続された電池セルＢＣを含んで構成されていてもよい。

組電池ＢＰは、図示しない電力変換装置およびモータジェネレータに接続されている。電力変換装置は、例えば、組電池から供給された直流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を走行用電動モータ等の各種電気負荷に対して供給（すなわち、放電）する装置である。また、モータジェネレータは、車両の回生時に、車両の走行エネルギを電気エネルギに逆変換し、逆変換した電気エネルギを回生電力としてインバータ等を介して組電池ＢＰに対して供給する装置である。

組電池ＢＰは、車両の走行中の電力供給等を行うと自己発熱することで、組電池ＢＰが過度に高温になることがある。組電池ＢＰが過度に高温になると、組電池ＢＰの入出力特性が低下するだけでなく、電池セルＢＣの劣化が促進されることから、所定の温度以下に維持するための冷却手段が必要となる。

また、組電池ＢＰを含む蓄電装置は、車両の床下やトランクルームの下側に配置されることが多く、車両の走行中に限らず、夏季における駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度が徐々に上昇して、電池温度が過度に高温となることがある。組電池ＢＰが高温環境下で放置されると、劣化が進行することで電池寿命が大幅に低下することから、車両の駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度を所定の温度以下に維持することが望まれている。

さらに、組電池ＢＰは、複数の電池セルＢＣで構成されているが、各電池セルＢＣの温度にバラツキがあると、各電池セルの劣化の進行度合いに偏りが生じて、組電池全体の入出力特性が低下してしまう。これは、組電池ＢＰが電池セルの直列接続体を含んでいることで、各電池セルＢＣのうち、最も劣化が進行した電池セルＢＣの電池特性に応じて組電池全体の入出力特性が決まるからである。このため、組電池ＢＰを長期間、所望の性能を発揮させるためには、各電池セルＢＣの温度バラツキを低減させる均温化が重要となる。

組電池ＢＰを冷却する冷却手段としては、送風機による空冷式の冷却手段、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段が一般的となっている。

ところが、送風機による空冷式の冷却手段は、車室内の空気等を組電池に送風するだけなので、組電池ＢＰを充分に冷却するだけの冷却能力が得られないことがある。

また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、組電池ＢＰの冷却能力が高いものの、車両の駐車中に、電力消費量の多い圧縮機等を駆動させることが必要となる。このことは、電力消費量の増大、騒音の増大等を招くことになるため好ましくない。

そこで、本実施形態の機器温調装置１では、圧縮機による冷媒の強制循環ではなく、作動流体の自然循環によって組電池ＢＰの電池温度を調整するサーモサイフォン方式を採用している。

機器温調装置１は、作動流体が循環する作動流体回路としての機器用流体回路１０を備えている。機器用流体回路１０を循環する作動流体としては、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用される冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）が採用される。

機器用流体回路１０は、作動流体の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプであり、重力によって作動流体が自然循環するサーモサイフォン式となるように構成されている。さらに、機器用流体回路１０は、ガス状の作動流体が流れる流路と液状の作動流体が流れる流路とが分離されたループ型となるように構成されている。すなわち、機器用流体回路１０は、ループ型のサーモサイフォン式ヒートパイプを構成している。

具体的には、機器用流体回路１０は、機器用熱交換器１２、凝縮器１４、ガス通路部１６および液通路部１８が互いに接続されることによって形成されている。なお、図１に示す矢印ＤＲｇは、鉛直線の延びる方向、すなわち鉛直方向を示している。機器用流体回路１０は、閉じられた環状の流体回路である。機器用流体回路１０の内部には、所定量の作動流体が封入されている。

機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰの冷却時に、組電池ＢＰから吸熱させて液状の作動流体を蒸発させる蒸発部として機能する熱交換器である。機器用熱交換器１２は、厚みの薄い扁平な直方体形状を有している。機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰの底面に対向する位置に配置されている。すなわち、組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の上面に配置されている。

機器用熱交換器１２は、凝縮器１４よりも下方に配置されている。これにより、液状の作動流体が、重力によって、機器用熱交換器１２を含む機器用流体回路１０の下部に溜まるようになっている。

凝縮器１４は、機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮部として機能する熱交換器である。凝縮器１４は、空気と作動流体との熱交換によって作動流体を冷却する空冷式の凝縮器である。なお、作動流体の冷却方式は、空冷式に限られない。他の冷却方式を採用してもよい。

ガス通路部１６は、機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器１４に導くものである。すなわち、ガス通路部１６は、蒸発部としての機器用熱交換器１２から凝縮部としての凝縮器１４へ向かって作動流体が流れる第１流路である。ガス通路部１６は、下方側の端部が機器用熱交換器１２に接続され、上方側の端部が凝縮器１４に接続されている。本実施形態のガス通路部１６は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。

液通路部１８は、凝縮器１４にて凝縮した液状の作動流体を機器用熱交換器１２に導くものである。すなわち、液通路部１８は、凝縮部としての凝縮器１４から、蒸発部としての機器用熱交換器１２へ向かって作動流体が流れる第２流路である。液通路部１８は、下方側の端部が機器用熱交換器１２に接続され、上方側の端部が凝縮器１４に接続されている。本実施形態の液通路部１８は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。

続いて、本実施形態の機器温調装置１の基本作動について説明する。

機器温調装置１では、車両の走行時の自己発熱等によって組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、組電池ＢＰの熱が機器用熱交換器１２に移動する。機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体ＷＦの一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器ＢＰの内部に存する作動流体ＷＦの蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。

機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体ＷＦは、機器用熱交換器１２からガス通路部１６に流出し、図１の矢印Ｆ１１で示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。

凝縮器１４では、ガス状の作動流体ＷＦが放熱することで、ガス状の作動流体ＷＦが凝縮する。凝縮した液状の作動流体ＷＦは、重力によって下降する。これにより、凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体ＷＦは、凝縮器１４から液通路部１８に流出し、図１の矢印Ｆ１２で示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。そして、機器用熱交換器１２では、流入した液状の作動流体ＷＦの一部が組電池ＢＰから吸熱することで蒸発する。

このように、機器温調装置１は、作動流体ＷＦがガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。

機器温調装置１は、圧縮機等による作動流体の循環に要する駆動力がなくても、機器用流体回路１０の内部を作動流体ＷＦが自然循環する構成となっている。このため、機器温調装置１は、冷凍サイクル等に比べて、電力消費量および騒音の双方を抑えた効率のよい組電池ＢＰの温度調整を実現することができる。

次に、本実施形態の機器温調装置１の特徴部分について説明する。

図２に示すように、機器温調装置１は、液状の作動流体ＷＦ中の気泡Ｂ１を細分化する細分化構造体２０を備えている。細分化構造体２０は、ガス通路部１６の内部に配置されている。なお、本実施形態では、組電池ＢＰの発熱時に、液状の作動流体ＷＦの表面ＬＳ、すなわち、液面ＬＳがガス通路部１６の内部に位置するように、所定量の作動流体が機器用流体回路１０の内部に封入されている。

図３、４、５に示すように、細分化構造体２０は、躯体部２２と、浮揚構造部２４とを有する。

躯体部２２は、複数の線状部材２６が格子状に配列された格子構造を持っている。躯体部２２は、複数の線状部材２６によって囲まれた隙間２７を複数有している。

図５に示すように、躯体部２２は、面状である。すなわち、躯体部２２は、内部が空洞であり、躯体部２２の表面側の部分が格子構造を持っている。

図６に示すように、具体的には、躯体部２２は、複数の線状部材２６として、一方向に延びる複数の第１線状部材２６１と、一方向に対して交差する方向に延びる複数の第２線状部材２６２とを有している。複数の第１線状部材２６１のそれぞれは互いに間を空けて平行に配置されている。複数の第２線状部材２６２のそれぞれは互いに間を空けて平行に配置されている。このため、１つの隙間２７の形状は四角である。また、複数の第１線状部材２６１と複数の第２線状部材２６２とは、両者が交差している交差部２６３で結合して一体化している。

なお、図７に示すように、複数の第１線状部材２６１と複数の第２線状部材２６２とは、交差部２６３で一体化していなくてもよい。すなわち、複数の第１線状部材２６１と複数の第２線状部材２６２とが編まれていてもよい。

このように、躯体部２２は、複数の線状部材２６が格子状に配列することによって、複数の網目２７を有する網目状の構造が形成されている。したがって、躯体部２２は、網目状の構造をなす網目状構造部を構成している。

図３、４、５に示すように、浮揚構造部２４は、躯体部２２に対して設けられている。浮揚構造部２４は、液状の作動流体に細分化構造体２０を浮かばせる機能を有する。すなわち、浮揚構造部２４は、細分化構造体２０に対して所定の大きさの浮力を与える機能を有する。

浮揚構造部２４は、底を持たない筒形状である。浮揚構造部２４は、内部に液状およびガス状の作動流体の流路２４ａを有する。浮揚構造部２４の形状は、ガス通路部１６の内部形状に対応する形状である。本実施形態では、ガス通路部１６を構成する配管が円筒形状である。このため、浮揚構造部２４は円筒形状である。浮揚構造部２４の外径は、ガス通路部１６を構成する配管内径よりも小さい。このため、細分化構造体２０は、液面変動に応じて変動可能となっている。

図５に示すように、躯体部２２は、液状およびガス状の作動流体が通過する通過部２２ａと、浮揚構造部２４に固定される固定部２２ｂとを有する。通過部２２ａが浮揚構造部２４よりも上側に位置するように、固定部２２ｂが浮揚構造部２４に固定されている。したがって、躯体部２２は、細分化構造体２０の天面２０ａを構成している。すなわち、躯体部２２は、細分化構造体２０のうち細分化構造体２０の天面２０ａを構成する位置に配置されている。また、このように、躯体部２２は、浮揚構造部２４に対して、流路２４ａを通過する気泡が躯体部２２を通過できる位置に設けられている。

図２に示すように、浮揚構造部２４は、液面ＬＳよりも下に躯体部２２の全部が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されている。換言すると、躯体部２２と浮揚構造部２４は、液面ＬＳよりも下に躯体部２２の全部が位置するように、それぞれの材質、形状、重量等が設定されている。躯体部２２は、例えば、金属材料で構成される。浮揚構造部２４は、躯体部２２を構成する材料よりも密度が小さく、液状の作動流体よりも密度が小さな材料、例えば、樹脂材料で構成される。

また、躯体部２２および浮揚構造部２４は、細分化構造体２０が上下回転などをして、細分化構造体２０が配管内壁と衝突して異音を出さないように、形状が選定されている。また、躯体部２２および浮揚構造部２４は、細分化構造体２０が横転して躯体部２２が配管内壁に対向することで、気泡が躯体部２２を通過しないことがないように、形状が選定されている。具体的には、浮揚構造部２４の外径は、配管径より１ｍｍほど小さくされている。浮揚構造部２４の高さ寸法は、配管径より大きくされている。これにより、細分化構造体２０が配管内で上下回転および横転しないようにすることができる。

次に、本実施形態の機器温調装置１の特徴部分による効果を、比較例１と対比して説明する。

図８に示すように、比較例１の機器温調装置Ｊ１は、細分化構造体２０を備えていない。なお、他の構成は、本実施形態と同じである。比較例１では、機器用熱交換器１２の内部で生じた気泡が結合して、大きな気泡Ｂ１となる。この大きな気泡Ｂ１が、機器用熱交換器１２からガス通路部１６に流入すると、液状の作動流体ＷＦを押し上げながら、ガス通路部１６を気泡Ｂ１が上昇する。このため、液状の作動流体ＷＦが吹き上げられる。さらに、液面ＬＳで気泡Ｂ１が破裂する。このとき、大きな異音が発生する。

ここで、本実施形態および比較例１では、機器用熱交換器１２が組電池ＢＰの底面に接して配置されている。このため、組電池ＢＰおよび機器用熱交換器１２の搭載場所の大きさによって、機器用熱交換器１２の高さが制約される。機器用熱交換器１２が組電池ＢＰの側面部に接して配置される場合と比較して、機器用熱交換器１２の内部が狭くなる。機器用熱交換器１２の内部が狭いと、気泡Ｂ１が液状の作動流体を押しやすくなる。よって、比較例１において、上記した課題が生じやすい。

これに対して、本実施形態によれば、図２に示すように、ガス通路部１６に流れてきた気泡Ｂ１は、細分化構造体２０により細分化され、小さな気泡Ｂ２になる。具体的には、気泡Ｂ１が躯体部２２を通過する際に、気泡Ｂ１が複数の線状部材２６に当たる。このため、躯体部２２の１つの隙間２７よりも大きな気泡Ｂ１が細分化されて、この隙間２７よりも小さな気泡Ｂ２になる。

このように、本実施形態によれば、液状の作動流体中の大きな気泡Ｂ１を液面ＬＳに達する前に、細かくして小さな気泡Ｂ２にすることができる。このため、比較例１と比較して、気泡による液状の作動流体の吹き上げを抑制することができる。比較例１と比較して、気泡が小さくなることから、液面ＬＳでの気泡の破裂音を小さくすることができる。

また、本実施形態では、細分化構造体２０は、浮揚構造部２４を有している。ここで、細分化構造体２０が浮揚構造部２４を有しておらず、躯体部２２のみで構成される場合を想定する。さらに、この躯体部２２がガス通路部１６の内部に固定される場合を想定する。この場合、躯体部２２の全部が液面ＬＳよりも上になると、躯体部２２によって気泡Ｂ１を細分化することができない。このため、本実施形態の効果が得られない。

これに対して、本実施形態によれば、浮揚構造部２４によって、液面ＬＳの変動に応じて、細分化構造体２０の位置を変動させることができる。すなわち、液面ＬＳよりも下に躯体部２２の全部が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されている。このように、細分化構造体２０が液面ＬＳから所定の距離の位置にあるように、浮揚構造部２４の浮力が設定されている。このため、常に、躯体部２２の通過部２２ａを液面よりも下に位置させることができる。これにより、常に、躯体部２２によって液面ＬＳに到達する気泡を小さくすることができる。よって、液面ＬＳが変動しても、常に、本実施形態の効果を得ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、細分化構造体２０の構造が第１実施形態と異なる。機器温調装置１の他の構成は第１実施形態と同じである。

図９、１０に示すように、本実施形態では、躯体部２２の通過部２２ａが浮揚構造部２４よりも下側に位置するように、躯体部２２の固定部２２ｂが浮揚構造部２４に固定されている。したがって、躯体部２２は、細分化構造体２０の底面２０ｂを構成している。すなわち、躯体部２２は、細分化構造体２０のうち細分化構造体２０の底面２０ｂを構成する位置に配置されている。本実施形態においても、躯体部２２は、浮揚構造部２４に対して、流路２４ａを通過する気泡が躯体部２２を通過できる位置に設けられている。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ガス通路部１６に流れてきた気泡Ｂ１は、躯体部２２で細分化されて小さな気泡Ｂ２となる。浮揚構造部２４の流路２４ａを抜けて、液面ＬＳに到達する。よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
本実施形態は、細分化構造体２０の構造が第１実施形態と異なる。機器温調装置１の他の構成は第１実施形態と同じである。

図１１、１２に示すように、本実施形態では、細分化構造体２０は、躯体部２２として、第１躯体部２２１と、第１躯体部２２１よりも下方に配置された第２躯体部２２２とを有している。

第１躯体部２２１は、細分化構造体２０のうち細分化構造体２０の天面２０ａを構成する位置に配置されている。第１躯体部２２１は、第１実施形態の躯体部２２と同じである。第２躯体部２２２は、細分化構造体２０のうち細分化構造体２０の底面２０ｂを構成する位置に配置されている。第２躯体部２２２は、第２実施形態の躯体部２２と同じである。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態では、第１躯体部２２１は、第２躯体部２２２よりも網目２７が細かい。第２躯体部２２２は、第１躯体部２２１よりも網目２７が粗い。これにより、第２躯体部２２２で細分化した気泡を、第１躯体部２２１でさらに細分化することができる。よって、網目２７の大きさが第２躯体部２２２と同じ１つの躯体部２２を細分化構造体２０が有している場合と比較して、液面ＬＳに到達する気泡の大きさをより小さくすることができる。

なお、本実施形態では、第１躯体部２２１と第２躯体部２２２のそれぞれの網目２７の粗さを異ならせていたが、これに限られない。第１躯体部２２１と第２躯体部２２２のそれぞれの網目２７の粗さが同じであっても、第１躯体部２２１と第２躯体部２２２のそれぞれの線状部材２６の位置を左右方向で異ならせてもよい。これによっても、本実施形態と同様の効果が得られる。

（第４実施形態）
図１３に示すように、本実施形態は、細分化構造体２０の構造および配置場所が第１実施形態と異なる。機器温調装置１の他の構成は第１実施形態と同じである。

細分化構造体２０は、第３実施形態と同様に、躯体部２２として、第１躯体部２２１と第２躯体部２２２とを有している。本実施形態では、第１躯体部２２１と第２躯体部２２２のそれぞれの網目２７の粗さは、異なっていても、同じであってもよい。

細分化構造体２０は、液通路部１８の内部に配置されている。浮揚構造部２４は、細分化構造体２０の一部が液面ＬＳよりも上に位置するように、浮力が設定されている。具体的には、浮揚構造部２４は、液面ＬＳよりも上に第１躯体部２２１が位置するとともに、液面ＬＳよりも下に第２躯体部２２２が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されている。本実施形態では、第１躯体部２２１が、網目状構造部の一部を構成している。第２躯体部２２２が、網目状構造部の他の一部を構成している。

ここで、機器用熱交換器１２の内部で発生した気泡Ｂ１は、液通路部１８を上昇することもある。本実施形態によれば、液通路部１８を上昇する気泡Ｂ１を、第２躯体部２２２によって細分化して、小さな気泡にすることができる。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。

さらに、本実施形態によれば、次の効果が得られる。

本実施形態と異なり、液通路部１８に細分化構造体２０が配置されていない場合では、次の課題が生じる。すなわち、液通路部１８の内部において、凝縮器１４で凝縮した作動流体の液滴が落下して液面ＬＳに衝突すると、衝突音が発生する。

これに対して、本実施形態では、第１躯体部２２１が液面ＬＳよりも上に位置している。このため、落下してきた液滴Ｄ１は、第１躯体部２２１に衝突する。このとき、第１躯体部２２１の網目状構造によって、液滴Ｄ１が細分化される。これにより、液通路部１８に細分化構造体２０が配置されていない場合と比較して、液滴Ｄ１の衝突音を低減することができる。

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、躯体部２２の一部が浮揚構造部２４の外部に位置していた。しかし、図１４、１５、１６に示すように、躯体部２２の全部が浮揚構造部２４の内部に位置していてもよい。

図１４に示す細分化構造体２０は、躯体部２２として、１つの躯体部２２３が浮揚構造部２４の内部に位置している。この躯体部２２３は、表面側の部分だけでなく、内部も格子構造となっている。このように、躯体部２２３は、全体が格子構造を持つ立体形状であってもよい。この細分化構造体２０では、躯体部２２３の上面が細分化構造体２０の天面２０ａを構成している。躯体部２２３の下面が細分化構造体２０の底面２０ｂを構成している。

図１４に示す細分化構造体２０では、液面ＬＳよりも下に躯体部２２３の全部が位置する場合に限られず、液面ＬＳよりも下に躯体部２２３の少なくとも一部が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されればよい。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１４に示す細分化構造体２０では、躯体部２２３のうち液面ＬＳよりも下に位置する範囲における上部と、その上部よりも下方の下部で、網目２７の粗さを異ならせても良い。これにより、第３実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１４に示す細分化構造体２０では、液面ＬＳよりも上に躯体部２２３のうちの上部が位置するとともに、液面ＬＳよりも下に躯体部２２３のうちの下部が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されていてもよい。これにより、第４実施形態と同様の効果が得られる。この場合、躯体部２２３の上部が網状構造部の一部を構成する。躯体部２２３の下部が網状構造部の他の一部を構成する。

図１５に示す細分化構造体２０は、躯体部２２として、第１躯体部２２４と第２躯体部２２５が浮揚構造部２４の内部に位置している。第１躯体部２２４と第２躯体部２２５は、どちらも、全体が格子構造を持つ立体形状である。第１躯体部２２４と第２躯体部２２５は、連結されていない。第１躯体部２２４と第２躯体部２２５は、それぞれ、浮揚構造部２４に対して固定されている。この細分化構造体２０では、第１躯体部２２４の上面が細分化構造体２０の天面２０ａを構成している。第２躯体部２２５の下面が細分化構造体２０の底面２０ｂを構成している。

図１６に示す細分化構造体２０は、図１５に示す細分化構造体２０と同様に、第１躯体部２２４と第２躯体部２２５が浮揚構造部２４の内部に位置している。さらに、浮揚構造部２４の内部において、第１躯体部２２４と第２躯体部２２５が、円筒状の連結部２２６によって連結されている。このように、第１躯体部２２４と第２躯体部２２５は、格子構造でない筒状の連結部２２６によって、連結されていてもよい。

図１５、図１６のそれぞれに示す細分化構造体２０では、液面ＬＳよりも下に第１躯体部２２４と第２躯体部２２５の両方が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定される。この場合、第１躯体部２２４と第２躯体部２２５で、第３実施形態のように網目２７の粗さを異ならせる。これにより、第３実施形態と同様の効果が得られる。

また、図１５、図１６のそれぞれに示す細分化構造体２０では、液面ＬＳよりも上に第１躯体部２２４が位置するとともに、液面ＬＳよりも下に第２躯体部２２５が位置するように、浮揚構造部２４の浮力が設定されていてもよい。これにより、第４実施形態と同様の効果が得られる。この場合、第１躯体部２２４が網状構造部の一部を構成する。第２躯体部２２５が網状構造部の他の一部を構成する。

（２）上記各実施形態では、細分化構造体２０が有する浮揚構造部２４が１つであったが、浮揚構造部２４が複数であってもよい。具体的には、図１７、１８に示すように、細分化構造体２０は、浮揚構造部２４として第１浮揚構造部２４１と第２浮揚構造部２４２とを有していてもよい。第１浮揚構造部２４１と第２浮揚構造部２４２は、どちらも、円筒形状である。１つの躯体部２２７は、第１浮揚構造部２４１の流路２４１ａと第２浮揚構造部２４２の流路２４２ａの両方にわたって配置されている。躯体部２２７の一部は、第１浮揚構造部２４１よりも上側に位置している。躯体部２２７の上面が細分化構造体２０の天面２０ａを構成している。躯体部２２７の他の一部は、第２浮揚構造部２４２よりも下側に位置している。躯体部２２７の下面が細分化構造体２０の底面２０ｂを構成している。躯体部２２７は、全体が格子構造を持つ立体形状である。

また、図１７、１８に示す細分化構造体２０では、第１浮揚構造部２４１と第２浮揚構造部２４２の間の部位において、躯体部２２７が露出している。このため、細分化構造体２０の側面２０ｃの一部を、躯体部２２７が構成している。これによれば、配管内部において、細分化構造体２０が横転して細分化構造体２０の側面２０ｃが上下方向を向いても、配管内部を上昇する気泡を細分化することができる。このように、細分化構造体２０の側面２０ｃを構成するように、格子構造を持つ躯体部を配置しても良い。

（３）上記各実施形態では、躯体部２２は、複数の線状部材２６が格子状に配列された構造によって、複数の網目２７を有する網目状の構造が構成されていたが、これに限定されない。図１９に示すように、板状部材２８に複数の丸い穴２９が形成された構造によって、複数の網目２９を有する網目状の構造が構成されてもよい。複数の丸い穴２９は、板状部材２８にパンチ加工することによって形成される。

（４）第１−第３実施形態では、細分化構造体２０はガス通路部１６に配置されていた。第４実施形態では、細分化構造体２０は液通路部１８に配置されていた。細分化構造体２０の配置場所は、これらに限定されない。細分化構造体２０の配置場所は、機器用熱交換器１２の内部でもよい。細分化構造体２０の配置場所は、機器用流体回路１０のうち液状の作動流体が存在する場所であればよい。

（５）上記各実施形態では、細分化構造体２０は浮揚構造部２４を有していた。しかし、細分化構造体２０は浮揚構造部２４を有していなくてもよい。この場合、常に、躯体部２２が液面ＬＳよりも下に位置するように、躯体部２２を機器用流体回路１０の内部に固定することが好ましい。

（６）上記各実施形態では、機器用流体回路１０は、ガス状の作動流体が流れる流路と液状の作動流体が流れる流路とが分離されたループ型となるように構成されていたが、ループ型でなくてもよい。作動流体が同一の流路を流れることで、機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を作動流体が移動してもよい。

（７）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、機器温調装置は、作動流体回路と、細分化構造体とを備える。

また、第２の観点によれば、第１の観点において、細分化構造体は、網目状の構造をなす網目状構造部を有する。具体的には、このような構成を採用することができる。液状の作動流体中の気泡が網目状構造部を通過する。これにより、網目状構造部が液状の作動流体中の気泡を細分化する。

また、第３の観点によれば、第２の観点において、網目状構造部は、線状部材が格子状に配列された構造によって構成されている。具体的には、このような構成を採用することができる。

また、第４の観点によれば、第２、第３の観点において、細分化構造体は、網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部を有する。浮揚構造部は、液状の作動流体の表面よりも下に網目状構造部の少なくとも一部が位置するように、液状の作動流体に細分化構造体を浮かばせる。

これによれば、液面が変動しても、網目状構造部の少なくとも一部を液面よりも下に位置させることができる。これにより、網目状構造部の全部が液面ＬＳよりも上になることで、網目状構造部によって気泡を細分化できないという事態を回避できる。すなわち、液面が変動しても、網目状構造部によって気泡を細分化することができる。

また、第５の観点によれば、第２、第３の観点において、細分化構造体は、網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部を有する。浮揚構造部は、液状の作動流体の表面よりも下に網目状構造部の全部が位置するように、液状の作動流体に細分化構造体を浮かばせる。

これによれば、液面が変動しても、網目状構造部の全部を液面よりも下に位置させることができる。これにより、第４の観点と同じ効果が得られる。

また、第６の観点によれば、第２、第３の観点において、細分化構造体は、網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部を有する。浮揚構造部は、液状の作動流体の表面よりも上に網目状構造部の一部が位置するとともに、液状の作動流体の表面よりも下に網目状構造部の他の一部が位置するように、液状の作動流体に細分化構造体を浮かばせる。

これによれば、網目状構造部の液面よりも下の部分によって、気泡を細分化することができる。さらに、網目状構造部の液面よりも上の部分によって、液面よりも上から落下してきた液滴を細分化することができる。これにより、細分化構造体が配置されていない場合に液滴が液面に衝突する場合と比較して、液滴の衝突音を低減することができる。

また、第７の観点によれば、第４−第６の観点において、浮揚構造部は、気泡が通過する流路を有する。網目状構造部は、浮揚構造部に対して、流路を通過する気泡が網目状構造部を通過できる位置に設けられている。具体的には、このような構成を採用することができる。

１ 機器温調装置
１０ 機器用流体回路
１２ 機器用熱交換器
１４ 凝縮器
２０ 細分化構造体
２２ 躯体部
２４ 浮揚構造部

Claims (7)

1. 機器の温度を調整する機器温調装置であって、
   機器（ＢＰ）からの吸熱によって作動流体が蒸発する蒸発部（１２）と、前記蒸発部で蒸発した作動流体が冷却されて凝縮する凝縮部（１４）とを有し、前記蒸発部と前記凝縮部との間を作動流体が移動し、サーモサイフォン式のヒートパイプを構成する作動流体回路（１０）と、
   前記作動流体回路の内部に設けられ、液状の作動流体中の気泡を細分化する細分化構造体（２０）とを備える機器温調装置。
2. 前記細分化構造体は、網目状の構造をなす網目状構造部（２２）を有する請求項１に記載の機器温調装置。
3. 前記網目状構造部は、線状部材（２６）が格子状に配列された構造によって構成されている請求項２に記載の機器温調装置。
4. 前記細分化構造体は、前記網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部（２４）を有し、
   前記浮揚構造部は、液状の作動流体の表面（ＬＳ）よりも下に前記網目状構造部の少なくとも一部が位置するように、液状の作動流体に前記細分化構造体を浮かばせる請求項２または３に記載の機器温調装置。
5. 前記細分化構造体は、前記網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部（２４）を有し、
   前記浮揚構造部は、液状の作動流体の表面（ＬＳ）よりも下に前記網目状構造部の全部が位置するように、液状の作動流体に前記細分化構造体を浮かばせる請求項２または３に記載の機器温調装置。
6. 前記細分化構造体は、前記網目状構造部に対して設けられた浮揚構造部（２４）を有し、
   前記浮揚構造部は、液状の作動流体の表面（ＬＳ）よりも上に前記網目状構造部の一部（２２１）が位置するとともに、液状の作動流体の表面よりも下に前記網目状構造部の他の一部（２２２）が位置するように、液状の作動流体に前記細分化構造体を浮かばせる請求項２または３に記載の機器温調装置。
7. 前記浮揚構造部は、気泡が通過する流路（２４ａ）を有し、
   前記網目状構造部は、前記浮揚構造部に対して、前記流路を通過する気泡が前記網目状構造部を通過できる位置に設けられている請求項４ないし６のいずれか１つに記載の機器温調装置。
   

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