JP2020159610A - Heat transport system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱輸送媒体によって熱を輸送する熱輸送システムに関する。 The present invention relates to a heat transport system that transports heat by a heat transport medium.
特許文献1には、チラーによって冷凍サイクルの冷媒と低温冷却水回路の低温冷却水とを熱交換し、低温冷却水を冷却する装置が記載されている。この装置では、低温冷却水として、エチレングリコール水溶液などが用いられている。 Patent Document 1 describes a device that cools the low-temperature cooling water by exchanging heat between the refrigerant of the refrigeration cycle and the low-temperature cooling water of the low-temperature cooling water circuit by a chiller. In this device, an aqueous ethylene glycol solution or the like is used as the low temperature cooling water.
しかしながら、エチレングリコール水溶液は低温時に粘度が高くなるため、低温冷却水回路の圧力損失が大きくなる。このため、低温冷却水を循環させるためのポンプ動力の増大を招く。 However, since the ethylene glycol aqueous solution has a high viscosity at a low temperature, the pressure loss of the low temperature cooling water circuit becomes large. Therefore, the pump power for circulating the low-temperature cooling water is increased.
本発明は上記点に鑑みて、熱輸送システムにおいて、熱輸送媒体の低温での粘度増大を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress an increase in viscosity of a heat transport medium at a low temperature in a heat transport system.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、冷媒が循環する冷凍サイクル装置(10)と、熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路(30)と、冷媒と熱輸送媒体を熱交換し、熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器(15)と、熱輸送媒体回路に設けられ、熱輸送媒体に吸熱される電気機器(33〜35)と、を備え、熱輸送媒体は、メタノールおよび水を含む熱輸送システムである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 heats a refrigerating cycle apparatus (10) in which a refrigerant circulates, a heat transport medium circuit (30) in which a heat transport medium circulates, and a refrigerant and a heat transport medium. The heat transport medium comprises a cooling heat exchanger (15) for exchanging and cooling the heat transport medium, and an electric device (33 to 35) provided in the heat transport medium circuit and absorbed by the heat transport medium. , A heat transport system containing methanol and water.
このように、熱輸送媒体としてメタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いることで、低温環境下での粘度増大を抑制できる。 As described above, by using the methanol aqueous solution containing methanol and water as the heat transport medium, it is possible to suppress the increase in viscosity in a low temperature environment.
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ものである。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、本発明の熱輸送システムを適用した最も好適な実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the most suitable embodiment to which the heat transport system of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
本実施形態の熱輸送システムは、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載されている。熱輸送システムは、エンジン(換言すれば内燃機関)および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に搭載されていてもよい。本実施形態の熱輸送システムは、車室内空間の温度調整を行う空調装置として機能し、車両に搭載された電池33等の温度調整を行う温調装置としても機能する。
The heat transport system of the present embodiment is mounted on an electric vehicle that obtains a driving force for traveling a vehicle from a traveling electric motor. The heat transport system may be mounted on a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle traveling from an engine (in other words, an internal combustion engine) and an electric motor for traveling. The heat transport system of the present embodiment functions as an air conditioner for adjusting the temperature of the vehicle interior space, and also functions as a temperature control device for adjusting the temperature of the
図1に示すように、熱輸送システムは、冷凍サイクル装置10と、高温媒体回路20と、熱輸送媒体回路である低温媒体回路30と、を有している。高温媒体回路20及び低温媒体回路30では、熱輸送媒体による熱の輸送が行われる。低温媒体回路30の熱輸送媒体は、高温媒体回路20の熱輸送媒体よりも低温となっている。このため、高温媒体回路20の熱輸送媒体を高温側熱輸送媒体ともいい、低温媒体回路30の熱輸送媒体を低温側熱輸送媒体ともいう。
As shown in FIG. 1, the heat transport system includes a
冷凍サイクル装置10は蒸気圧縮式冷凍機であり、冷媒が循環する冷媒循環流路11を有している。冷凍サイクル装置10は、低温媒体回路30の低温側熱輸送媒体の熱を冷媒に汲み上げるヒートポンプとして機能する。
The
本実施形態の冷凍サイクル装置10では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒循環流路11には、圧縮機12、凝縮器13、膨張弁14、および冷却用熱交換器である熱輸送媒体用蒸発器15が配置されている。
The
圧縮機12は、電池33から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷媒を吸入して圧縮して吐出する。凝縮器13は、圧縮機12から吐出された高圧側冷媒と高温媒体回路20の熱輸送媒体とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる高圧側熱交換器である。凝縮器13では、冷凍サイクル装置10の高圧側冷媒によって高温媒体回路20の熱輸送媒体が加熱される。
The
膨張弁14は、凝縮器13から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。膨張弁14は、感温部を有し、ダイヤフラム等の機械的機構によって弁体を駆動する機械式の温度式膨張弁である。
The
熱輸送媒体用蒸発器15は、膨張弁14を流出した低圧冷媒と低温媒体回路30の熱輸送媒体とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器である。熱輸送媒体用蒸発器15で蒸発した気相冷媒は、圧縮機12に吸入されて圧縮される。
The heat
熱輸送媒体用蒸発器15は、冷凍サイクル装置10の低圧冷媒によって低温媒体回路30の熱輸送媒体を冷却するチラーである。熱輸送媒体用蒸発器15では、低温媒体回路30の熱輸送媒体の熱が冷凍サイクル装置10の冷媒に吸熱される。
The heat
高温媒体回路20は、高温側熱輸送媒体が循環する高温側循環流路21を有している。高温側熱輸送媒体として、エチレングリコール系の不凍液(LLC)等を用いることができる。高温側熱輸送媒体は、高温側循環流路21を構成する配管内に封入されている。本実施形態の高温媒体回路20は、高温側熱輸送媒体の圧力が所定値を上回った場合に開放する圧力調整弁が設けられていない密閉式となっている。
The high temperature
高温側循環流路21には、高温側ポンプ22、ヒータコア23および凝縮器13が配置されている。
A high
高温側ポンプ22は、高温側循環流路21を循環する熱輸送媒体を吸入して吐出する。高温側ポンプ22は電動式のポンプである。高温側ポンプ22は、高温媒体回路20を循環する熱輸送媒体の流量を調整する。
The high
ヒータコア23は、高温媒体回路20の熱輸送媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。ヒータコア23では、熱輸送媒体によって車室内へ送風される空気が加熱される。
The
ヒータコア23で加熱された空気は車室内に供給され、車室内の暖房が行われる。ヒータコア23による暖房は、主に冬季に行われる。本実施形態の熱輸送システムでは、低温媒体回路30の低温側熱輸送媒体に吸熱された外気の熱が冷凍サイクル装置10によって高温媒体回路20の高温側熱輸送媒体に汲み上げられ、室内の暖房に用いられる。
The air heated by the
低温媒体回路30は、低温側熱輸送媒体が循環する低温側循環流路31を有している。低温側熱輸送媒体は、低温側循環流路31を構成する配管内に封入されている。本実施形態の低温媒体回路30は、低温側熱輸送媒体の圧力が所定値を上回った場合に開放する圧力調整弁が設けられていない密閉式となっている。なお、低温側熱輸送媒体については後述する。
The low temperature
低温側循環流路31には、低温側ポンプ32、熱輸送媒体用蒸発器15、電池33、インバータ34、モータジェネレータ35および室外熱交換器36が配置されている。図1に示す例では、低温側熱輸送媒体の流れ方向において、電池33、インバータ34、モータジェネレータ35、室外熱交換器36、低温側ポンプ32の順に接続されているが、この接続順序に限定されるものではない。また、図1に示す例では、電池33、インバータ34、モータジェネレータ35、室外熱交換器36、低温側ポンプ32が直列的に接続されているが、これらのうち1以上の機器を他の機器と並列的に接続してもよい。
A low
低温側ポンプ32は、低温側循環流路31を循環する熱輸送媒体を吸入して吐出する。低温側ポンプ32は電動式のポンプである。低温側ポンプ32は、低温媒体回路30を循環する熱輸送媒体の流量を調整する。
The low
電池33は、充放電可能な2次電池であり、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。電池33としては、複数個の電池セルで構成されている組電池を用いることができる。
The
電池33は、車両停車時に外部電源(換言すれば商用電源)から供給された電力を充電可能となっている。電池33に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、熱輸送システムを構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
The
インバータ34は、電池33から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ35に出力する。モータジェネレータ35は、インバータ34から出力された電力を利用して走行用駆動力を発生するとともに、減速中や降坂中に回生電力を発生させる。
The
室外熱交換器36は、低温媒体回路30の熱輸送媒体と外気とを熱交換させる。室外熱交換器36には、図示しない室外送風機によって外気が送風される。
The
電池33、インバータ34、モータジェネレータ35は、電気を使用して作動する電気機器であり、作動時に発熱する。電池33、インバータ34、モータジェネレータ35は、低温側熱輸送媒体によって冷却される冷却対象機器である。
The
本実施形態の低温側循環流路31には、電気機器33〜35に対応して冷却器37〜39が設けられている。第1冷却器37は電池33に対応し、第2冷却器38はインバータ34に対応し、第3冷却器39はモータジェネレータ35に対応している。
The low temperature side
冷却器37〜39には、低温側熱輸送媒体が流通する。電気機器33〜35は、冷却器37〜39を流れる低温側熱輸送媒体によって冷却される。
A low temperature side heat transport medium circulates in the
第1冷却器37及び第2冷却器38では、他の熱輸送媒体を介さず低温側熱輸送媒体によって電池33及びインバータ34が冷却される。第3冷却器39は、低温側熱輸送媒体によってオイル回路40を循環するオイルを冷却するオイルクーラである。オイルは、モータジェネレータ35の内部を流れることで、モータジェネレータ35の潤滑と冷却を行う。
In the
冷却器37〜39では、冷却対象機器である電池33、インバータ34およびモータジェネレータ35から低温側熱輸送媒体への吸熱が行われる。室外熱交換器36では、外気から低温側熱輸送媒体への吸熱が行われる。つまり、電池33、インバータ34、モータジェネレータ35および室外熱交換器36は、低温側熱輸送媒体への吸熱を行う被吸熱機器である。
In the
次に、第2冷却器38の具体的な構成について説明する。図2に示すように、本実施形態の第2冷却器38は、インバータ34を構成する複数の電子部品340を両面から冷却する積層型の熱交換器である。
Next, a specific configuration of the
本実施形態の電子部品340は、両面から放熱が行われる両面放熱構造を有している。電子部品340としては、IGBT等の半導体素子とダイオードとを内蔵した半導体モジュールを用いることができる。
The
第2冷却器38は、流路管381と、連通部382と、を備えている。流路管381は、扁平形状に形成されるとともに、低温媒体回路30の低温側熱輸送媒体を流通させる低温側熱輸送媒体流路を構成している。流路管381は、電子部品340を両面から挟持できるように複数個積層配置されている。
The
連通部382は、複数の流路管381同士を連通させる。連通部382は、流路管381の長手方向の両端部にそれぞれ接続されている。
The
本実施形態では、電子部品340は、流路管381における扁平面それぞれに対して2個ずつ設けられている。各扁平面に設けられた2つの電子部品340は、それぞれ低温側熱輸送媒体の流れ方向に直列に配置されている。
In this embodiment, two
ここで、複数の流路管381のうち、積層方向最外側に配置される流路管381を外側流路管3810とする。第2冷却器38における2つの外側流路管3810のうち、一方の外側流路管3810の長手方向両端部には、導入口383および排出口384がそれぞれ設けられている。
Here, among the plurality of
導入口383は、低温側熱輸送媒体を第2冷却器38に導入する導入部である。排出口384は、低温側熱輸送媒体を第2冷却器38から排出する排出部である。導入口383および排出口384は、ろう付けにより一方の外側流路管3810に接合されている。本実施形態の流路管381、連通部382、導入口383および排出口384は、それぞれ、アルミニウムにより構成されている。
The
導入口383から導入された低温側熱輸送媒体は、一方の連通部382を通って、流路管381の長手方向における一方の端部から各流路管381に流入し、各流路管381内を他方の端部に向かって流れる。そして、低温側熱輸送媒体は、他方の連通部382を通って排出口384から排出される。このように、低温側熱輸送媒体が流路管381内を流通する間に、低温側熱輸送媒体と電子部品340との間で熱交換が行われ、電子部品340が冷却される。
The low-temperature side heat transport medium introduced from the
次に、低温側熱輸送媒体について説明する。低温側熱輸送媒体は、低温での粘性が低く、冷却性能が高いことが望ましい。 Next, the low temperature side heat transport medium will be described. It is desirable that the low temperature side heat transport medium has low viscosity at low temperature and high cooling performance.
本実施形態では、低温側熱輸送媒体として、メタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いている。本実施形態では、低温側熱輸送媒体において、水量をメタノール量以上としている。すなわち、メタノール水溶液に占める水の割合を50%以上としている。 In this embodiment, an aqueous methanol solution containing methanol and water is used as the heat transport medium on the low temperature side. In the present embodiment, the amount of water in the low temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol. That is, the ratio of water to the aqueous methanol solution is 50% or more.
具体的には、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を、重量比でメタノール:水=35:65〜50:50としている。すなわち、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を、重量比で35:65以上、50:50以下の範囲としている。 Specifically, the ratio of methanol to water in the low-temperature side heat transport medium is set to methanol: water = 35: 65 to 50:50 by weight. That is, the ratio of methanol to water in the low temperature side heat transport medium is in the range of 35:65 or more and 50:50 or less in terms of weight ratio.
ここで、実施例としてのメタノール水溶液(メタノール:水=35:65〜50:50)および比較例としてのエチレングリコール系不凍液(LLC)における、温度と動粘度との関係を図3に示す。 Here, FIG. 3 shows the relationship between temperature and kinematic viscosity in an aqueous methanol solution (methanol: water = 35: 65-50: 50) as an example and an ethylene glycol-based antifreeze solution (LLC) as a comparative example.
図3の実線に示すように、実施例としてのメタノール水溶液は、−20℃での動粘度が10.0mm2/s、−35℃での動粘度が24.2mm2/sである。図3の破線に示すように、比較例としてのエチレングリコール系不凍液は、−20℃での動粘度が29.6mm2/s、−35℃での動粘度が89.5mm2/sである。このように、メタノール水溶液は、低温における低粘度を確保することができる。 As shown by the solid line in FIG. 3, the aqueous methanol solution as an example has a kinematic viscosity of 10.0 mm 2 / s at −20 ° C. and a kinematic viscosity of 24.2 mm 2 / s at −35 ° C. As indicated by the broken line in FIG. 3, the ethylene glycol-based antifreeze as a comparative example, a kinematic viscosity at -20 ℃ 29.6mm 2 / s, kinematic viscosity at -35 ° C. is 89.5 mm 2 / s .. As described above, the aqueous methanol solution can ensure low viscosity at low temperature.
ここで、低温側熱輸送媒体の温度が25℃のときの第2冷却器38における低温側熱輸送媒体の圧力損失および熱伝達率比の関係を、図4に示す。図4の縦軸に示す熱伝達率比とは、低温側熱輸送媒体として比較例のエチレングリコール系不凍液を用い、第2冷却器38における低温側熱輸送媒体の圧力損失が35kPaのときの熱伝達率を1.0として表した熱伝達率の値のことである。
Here, FIG. 4 shows the relationship between the pressure loss and the heat transfer coefficient ratio of the low temperature side heat transport medium in the
図4では、低温側熱輸送媒体として実施例のメタノール水溶液を用いた場合の圧力損失および熱伝達率比の関係を実線で示している。また、図4では、低温側熱輸送媒体として比較例のエチレングリコール系不凍液を用いた場合の圧力損失および熱伝達率比の関係を破線で示している。 In FIG. 4, the relationship between the pressure loss and the heat transfer coefficient ratio when the aqueous methanol solution of the example is used as the low-temperature side heat transport medium is shown by a solid line. Further, in FIG. 4, the relationship between the pressure loss and the heat transfer coefficient ratio when the ethylene glycol-based antifreeze of Comparative Example is used as the low-temperature side heat transport medium is shown by a broken line.
図4に示すように、低温側熱輸送媒体が25℃という条件下では、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、同一性能(すなわち同一熱伝達率)で、圧力損失を50%低減することができる。 As shown in FIG. 4, under the condition that the low temperature side heat transport medium is 25 ° C., when an aqueous methanol solution is used as the low temperature side heat transport medium and when an ethylene glycol antifreeze is used as the low temperature side heat transport medium. With the same performance (ie, the same heat transfer coefficient), the pressure loss can be reduced by 50%.
ここで、図3に示すように、25℃において、メタノール水溶液の動粘度は、エチレングリコール系不凍液の動粘度の約1/2である。これに対し、−35℃において、メタノール水溶液の動粘度は、エチレングリコール系不凍液の動粘度の約1/4である。 Here, as shown in FIG. 3, the kinematic viscosity of the aqueous methanol solution at 25 ° C. is about 1/2 of the kinematic viscosity of the ethylene glycol antifreeze solution. On the other hand, at −35 ° C., the kinematic viscosity of the aqueous methanol solution is about 1/4 of the kinematic viscosity of the ethylene glycol antifreeze solution.
したがって、−35℃においては、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、圧力損失を50%よりも大幅に低減することができると考えられる。このように、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いると、低温における圧力損失を低く抑えることができる。 Therefore, at −35 ° C., the pressure loss is significantly reduced to more than 50% when the aqueous methanol solution is used as the low temperature heat transport medium and when the ethylene glycol antifreeze is used as the low temperature side heat transport medium. It is thought that it can be done. As described above, when the methanol aqueous solution is used as the low temperature side heat transport medium, the pressure loss at low temperature can be suppressed low.
また、図4に示すように、低温側熱輸送媒体が25℃という条件下では、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いた場合、低温側熱輸送媒体としてエチレングリコール系不凍液を用いた場合に対して、同一圧力損失で、熱伝達率を20%上昇させることができる。このように、低温側熱輸送媒体としてメタノール水溶液を用いると、低温側熱輸送媒体の熱伝達率を向上させることができ、冷却器37〜39における冷却性能を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, under the condition that the low temperature side heat transport medium is 25 ° C., when a methanol aqueous solution is used as the low temperature side heat transport medium, or when an ethylene glycol antifreeze is used as the low temperature side heat transport medium. On the other hand, the heat transfer coefficient can be increased by 20% with the same pressure loss. As described above, when the aqueous methanol solution is used as the low temperature side heat transport medium, the heat transfer coefficient of the low temperature side heat transport medium can be improved, and the cooling performance in the
本実施形態の低温側熱輸送媒体は、水およびメタノールに加え、防錆剤を含んでいる。防錆剤は、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を防ぐためのものである。低温側熱輸送媒体における防錆剤の濃度は適宜設定可能であるが、例えば数%とすることができる。 The low temperature side heat transport medium of the present embodiment contains a rust preventive in addition to water and methanol. The rust preventive is for preventing corrosion of the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows. The concentration of the rust inhibitor in the low-temperature side heat transport medium can be appropriately set, but can be, for example, several percent.
防錆剤としては、例えば脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、芳香族ジカルボン酸またはそれらの塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、ケイ酸、リン酸塩、リン酸、亜硝酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、トリアゾール、及びチアゾールから選ばれる少なくとも一種を用いることができる。 Examples of the rust preventive agent include aliphatic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids or salts thereof, borates, silicates, silicic acids, phosphates, phosphoric acids, nitrites, and nitrates. , Molybdenate, triazole, and thiazole can be at least one selected.
以上説明したように、本実施形態では、低温側熱輸送媒体としてメタノールおよび水を含むメタノール水溶液を用いている。これにより、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温環境下での粘度増大を抑制できる。このため、低温環境下においても、低温媒体回路30での圧力損失の増大を抑制でき、低温側ポンプ32の動力増大を抑制できる。
As described above, in the present embodiment, an aqueous methanol solution containing methanol and water is used as the low temperature side heat transport medium. As a result, it is possible to suppress an increase in viscosity in a low temperature environment as compared with an ethylene glycol antifreeze solution. Therefore, even in a low temperature environment, an increase in pressure loss in the low
また、室外熱交換器36では、低温側熱輸送媒体の流路を狭くするなどして小型化しやすくなり、設計の自由度を向上させることができる。さらに、室外熱交換器36を通過する低温側熱輸送媒体の流速が向上することから、室外熱交換器36への着霜を抑制できる。
Further, the
また、低温環境下での低温側熱輸送媒体の粘度増大を抑制できることから、エチレングリコール系不凍液に比べて、低温側熱輸送媒体の流量を増大させることができる。この結果、低温側熱輸送媒体の流速を上昇させることができ、低温側熱輸送媒体の熱伝達率をより向上させることができる。さらに、低温側熱輸送媒体の熱伝達率が向上することで、室外熱交換器36を含む機器全体の熱通過率を向上させることができる。
Further, since the increase in the viscosity of the low temperature side heat transport medium in the low temperature environment can be suppressed, the flow rate of the low temperature side heat transport medium can be increased as compared with the ethylene glycol antifreeze solution. As a result, the flow velocity of the low temperature side heat transport medium can be increased, and the heat transfer coefficient of the low temperature side heat transport medium can be further improved. Further, by improving the heat transfer coefficient of the low temperature side heat transport medium, it is possible to improve the heat transfer coefficient of the entire device including the
また、本実施形態では、低温側熱輸送媒体に含まれる水量をメタノール量以上としている。メタノール水溶液は、エチレングリコール系不凍液に比べて、凝固点を低く維持しつつ、水の割合をより多くすることできる。このため、メタノール水溶液において、熱容量の大きい水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の熱容量を増大させることができ、熱伝導率をより向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the amount of water contained in the low temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol. The aqueous methanol solution can increase the proportion of water while maintaining a low freezing point as compared with the ethylene glycol antifreeze solution. Therefore, by increasing the proportion of water having a large heat capacity in the aqueous methanol solution, the heat capacity of the low temperature side heat transport medium can be increased, and the thermal conductivity can be further improved.
また、メタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体の粘度をより低くすることができる。さらにメタノール水溶液における水の割合を多くすることで、低温側熱輸送媒体のコストを低減できる。 Further, by increasing the proportion of water in the aqueous methanol solution, the viscosity of the low temperature side heat transport medium can be further lowered. Further, by increasing the ratio of water in the methanol aqueous solution, the cost of the low temperature side heat transport medium can be reduced.
ところで、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合、低温側熱輸送媒体に含まれるメタノールと配管を構成するアルミニウムが化学反応して、アルミニウムアルコキシドが生成される可能性がある。これにより、低温側熱輸送媒体に含まれるメタノール量が減少し、低温環境下における粘度増大抑制効果が低減するおそれがある。 By the way, when the pipe through which the low temperature side heat transport medium flows is made of aluminum, there is a possibility that methanol contained in the low temperature side heat transport medium and aluminum constituting the pipe chemically react with each other to generate aluminum alkoxide. .. As a result, the amount of methanol contained in the low-temperature side heat transport medium may be reduced, and the effect of suppressing the increase in viscosity in a low-temperature environment may be reduced.
これに対し、本実施形態のように低温側熱輸送媒体に含まれる水量をメタノール量以上とし、低温側熱輸送媒体に含まれる水の割合を多くすることで、アルミニウムアルコキシドの生成を抑制することができる。これにより、低温側熱輸送媒体が流れる配管がアルミニウムで構成されている場合においても、低温環境下での粘度増大を確実に抑制することができる。 On the other hand, as in the present embodiment, the amount of water contained in the low-temperature side heat transport medium is set to be equal to or greater than the amount of methanol, and the proportion of water contained in the low-temperature side heat transport medium is increased to suppress the formation of aluminum alkoxide. Can be done. As a result, even when the pipe through which the low-temperature side heat transport medium flows is made of aluminum, it is possible to reliably suppress the increase in viscosity in a low-temperature environment.
また、低温側熱輸送媒体におけるメタノールと水の比を重量比で35:65〜50:50とすることで、低温側熱輸送媒体の凝固点を−35℃以下とすることができる。このため、冬季のような低温環境下における低温側熱輸送媒体の凍結を抑制できる。 Further, by setting the ratio of methanol to water in the low temperature side heat transport medium to 35: 65 to 50:50 by weight, the freezing point of the low temperature side heat transport medium can be set to −35 ° C. or lower. Therefore, it is possible to suppress freezing of the low temperature side heat transport medium in a low temperature environment such as winter.
さらに、低温側熱輸送媒体に防錆剤を含有させることで、低温側熱輸送媒体が流れる配管の腐食を抑制できる。これにより、熱輸送システムの耐久性を向上させることができる。 Further, by including the rust preventive agent in the low temperature side heat transport medium, it is possible to suppress the corrosion of the piping through which the low temperature side heat transport medium flows. As a result, the durability of the heat transport system can be improved.
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、メタノール水溶液を低温媒体回路30の低温側熱輸送媒体に用いたが、これに限らず、メタノール水溶液を高温媒体回路20の高温側熱輸送媒体に用いてもよい。この場合、高温媒体回路20と低温媒体回路30とで熱輸送媒体を共通化することができる。
For example, in the above embodiment, the aqueous methanol solution is used as the heat transport medium on the low temperature side of the low
10 冷凍サイクル装置
15 熱輸送媒体用蒸発器(冷却用熱交換器)
30 低温媒体回路(熱輸送媒体回路)
33 電池(電気機器)
34 インバータ(電気機器)
35 モータジェネレータ(電気機器)
10
30 Low temperature medium circuit (heat transport medium circuit)
33 Batteries (electrical equipment)
34 Inverter (electrical equipment)
35 Motor generator (electrical equipment)
Claims (4)
熱輸送媒体が循環する熱輸送媒体回路(30)と、
前記冷媒と前記熱輸送媒体を熱交換し、前記熱輸送媒体を冷却する冷却用熱交換器(15)と、
前記熱輸送媒体回路に設けられ、前記熱輸送媒体に吸熱される電気機器(33〜35)と、を備え、
前記熱輸送媒体は、メタノールおよび水を含む熱輸送システム。 Refrigerant cycle device (10) that circulates refrigerant and
The heat transport medium circuit (30) through which the heat transport medium circulates,
A cooling heat exchanger (15) that exchanges heat between the refrigerant and the heat transport medium and cools the heat transport medium.
An electric device (33 to 35) provided in the heat transport medium circuit and endothermic to the heat transport medium is provided.
The heat transport medium is a heat transport system containing methanol and water.
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