JP6653312B2 - 車両用回転電機の冷却システム - Google Patents
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Description
冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮させるラジエータと、凝縮された冷媒を膨張させる第1エキスパンションバルブと、膨張された冷媒を蒸発させる第1エバポレータと、を備える空調用冷凍サイクル装置と、
車両用回転電機を冷却する回転電機冷却機構と、を備える車両用回転電機の冷却システムであって、
該空調用冷凍サイクル装置は、前記ラジエータと前記第1エキスパンションバルブとの間に設けられた上流側流路と、前記第1エバポレータと前記コンプレッサとの間に設けられた下流側流路と、を接続する分岐流路を有し、
前記回転電機冷却機構は、上流側から順に第2エキスパンションバルブと第2エバポレータとを有し、
前記回転電機冷却機構は、前記分岐流路に設けられ、
前記車両用回転電機に前記第2エバポレータが配置され、
前記上流側流路と前記分岐流路との分岐部と、前記第1エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第1開閉弁が設けられ、
前記分岐部と、前記第2エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第2開閉弁が設けられ、
前記第2エバポレータと、前記下流側流路と前記分岐流路との合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第3開閉弁が設けられ、
前記第1エバポレータと、前記合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第4開閉弁が設けられている。
先ず、本発明の第1実施形態の冷却システムについて図1〜図5を参照しながら説明する。
先ず、本実施形態に係る冷却システムの構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る冷却システム10は、空調用冷凍サイクル装置100と、車両用回転電機1を冷却する回転電機冷却機構200と、を備える。
次に、上記のように構成された冷却システム10の動作について、図5を参照しつつ説明する。以下の一連のステップS1〜S10からなる制御が図示しない制御装置によりなされる。
次に、本発明の冷却システムの第2実施形態について説明する。図6に示すように、第2実施形態では、第2エバポレータ220が、円弧状の3つのエバポレータ241〜243によって構成されている。これら3つのエバポレータ241〜243は、第2開閉弁172と第3開閉弁173との間に並列に接続され、コイルエンド9を外周側から囲むように配置され、且つ3方から挟むように締結部材230によってコイルエンド9に付勢されている。その他の構成は第1実施形態と同様である。この実施形態によれば、コイルエンド9の温度分布をより均一化し効率的に冷却できる。
次に、本発明の冷却システムの第3実施形態について説明する。図7に示すように、第3実施形態では、第2エバポレータ220を構成する2つのエバポレータ221、222に、流れる向きが互いに反対になるように冷媒Rを流している。その他の構成は第1実施形態と同様である。この実施形態によれば、冷媒Rの上流側と下流側との間に生じる温度勾配が相殺されるので、コイルエンド9の温度分布をより均一化し効率的に冷却できる。
車両用回転電機(車両用回転電機1)を冷却する回転電機冷却機構(回転電機冷却機構200)と、を備える車両用回転電機の冷却システム(冷却システム10)であって、
該空調用冷凍サイクル装置は、前記ラジエータと前記第1エキスパンションバルブとの間に設けられた上流側流路(上流側流路151)と、前記第1エバポレータと前記コンプレッサとの間に設けられた下流側流路(下流側流路152)と、を接続する分岐流路(分岐流路160)を有し、
前記回転電機冷却機構は、上流側から順に第2エキスパンションバルブ(第2エキスパンションバルブ210)と第2エバポレータ(第2エバポレータ220)とを有し、
前記回転電機冷却機構は、前記分岐流路に設けられ、
前記車両用回転電機に前記第2エバポレータが配置されている、車両用回転電機の冷却システム。
前記上流側流路と前記分岐流路との分岐部と、前記第1エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第1開閉弁(第1開閉弁171)が設けられ、
前記分岐部と、前記第2エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第2開閉弁(第2開閉弁172)が設けられ、
前記第2エバポレータと、前記下流側流路と前記分岐流路との合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第3開閉弁(第3開閉弁173)が設けられ、
前記第1エバポレータと、前記合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第4開閉弁(第4開閉弁174)が設けられている、車両用回転電機の冷却システム。
前記車両用回転電機は、ロータ(ロータ3)と、コイル(コイル5)が巻回されたステータ(ステータ7)と、を備え、
前記第2エバポレータは、前記ステータの一端側から突出するコイルエンド(コイルエンド9)に対向するように配置されている、車両用回転電機の冷却システム。
前記第2エバポレータは、少なくとも2つの円弧状のエバポレータ(221、222)によって構成され、
前記少なくとも2つの円弧状のエバポレータは、並列に接続されている、車両用回転電機の冷却システム。
前記第2エバポレータは、2つの円弧状のエバポレータによって構成され、
前記2つの円弧状のエバポレータは、前記コイルエンドを外周側から囲むように配置されている、車両用回転電機の冷却システム。
前記2つの円弧状のエバポレータは、前記コイルエンドを挟むように締結部材(締結部材230)によって前記コイルエンドに付勢されている、車両用回転電機の冷却システム。
冷媒を圧縮するコンプレッサ(コンプレッサ110)と、
圧縮された冷媒を凝縮させるラジエータ(ラジエータ120)と
凝縮された冷媒を膨張させるエキスパンションバルブ(第2エキスパンションバルブ210)と、
膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータ(第2エバポレータ220)と、を備え、
前記エキスパンションバルブよりも下流側に、前記車両用回転電機と熱交換する熱交換部(第2エバポレータ220)が設けられている、車両用回転電機の冷却システム。
前記熱交換部は、前記エバポレータである、車両用回転電機の冷却システム。
3 ロータ
5 コイル
7 ステータ
9 コイルエンド
10 冷却システム
100 空調用冷凍サイクル装置
110 コンプレッサ
120 ラジエータ
130 第1エキスパンションバルブ
140 第1エバポレータ
151 上流側流路
152 下流側流路
160 分岐流路
171 第1開閉弁
172 第2開閉弁
173 第3開閉弁
174 第4開閉弁
200 回転電機冷却機構
210 第2エキスパンションバルブ
220 第2エバポレータ(熱交換部)
221、222 エバポレータ
241〜243 エバポレータ
230 締結部材
GR 気化冷媒
LR 液化冷媒
R 冷媒
Claims (4)
- 冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮させるラジエータと、凝縮された冷媒を膨張させる第1エキスパンションバルブと、膨張された冷媒を蒸発させる第1エバポレータと、を備える空調用冷凍サイクル装置と、
車両用回転電機を冷却する回転電機冷却機構と、を備える車両用回転電機の冷却システムであって、
該空調用冷凍サイクル装置は、前記ラジエータと前記第1エキスパンションバルブとの間に設けられた上流側流路と、前記第1エバポレータと前記コンプレッサとの間に設けられた下流側流路と、を接続する分岐流路を有し、
前記回転電機冷却機構は、上流側から順に第2エキスパンションバルブと第2エバポレータとを有し、
前記回転電機冷却機構は、前記分岐流路に設けられ、
前記車両用回転電機に前記第2エバポレータが配置され、
前記上流側流路と前記分岐流路との分岐部と、前記第1エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第1開閉弁が設けられ、
前記分岐部と、前記第2エキスパンションバルブと、の間には冷媒の流れを遮断可能な第2開閉弁が設けられ、
前記第2エバポレータと、前記下流側流路と前記分岐流路との合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第3開閉弁が設けられ、
前記第1エバポレータと、前記合流部と、の間には冷媒の流れを遮断可能な第4開閉弁が設けられている、車両用回転電機の冷却システム。 - 冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮させるラジエータと、凝縮された冷媒を膨張させる第1エキスパンションバルブと、膨張された冷媒を蒸発させる第1エバポレータと、を備える空調用冷凍サイクル装置と、
車両用回転電機を冷却する回転電機冷却機構と、を備える車両用回転電機の冷却システムであって、
該空調用冷凍サイクル装置は、前記ラジエータと前記第1エキスパンションバルブとの間に設けられた上流側流路と、前記第1エバポレータと前記コンプレッサとの間に設けられた下流側流路と、を接続する分岐流路を有し、
前記回転電機冷却機構は、上流側から順に第2エキスパンションバルブと第2エバポレータとを有し、
前記回転電機冷却機構は、前記分岐流路に設けられ、
前記車両用回転電機に前記第2エバポレータが配置され、
前記車両用回転電機は、ロータと、コイルが巻回されたステータと、を備え、
前記第2エバポレータは、前記ステータの一端側から突出するコイルエンドに対向するように配置され、
前記第2エバポレータは、少なくとも2つの円弧状のエバポレータによって構成され、
前記少なくとも2つの円弧状のエバポレータは、並列に接続されている、車両用回転電機の冷却システム。 - 冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮させるラジエータと、凝縮された冷媒を膨張させる第1エキスパンションバルブと、膨張された冷媒を蒸発させる第1エバポレータと、を備える空調用冷凍サイクル装置と、
車両用回転電機を冷却する回転電機冷却機構と、を備える車両用回転電機の冷却システムであって、
該空調用冷凍サイクル装置は、前記ラジエータと前記第1エキスパンションバルブとの間に設けられた上流側流路と、前記第1エバポレータと前記コンプレッサとの間に設けられた下流側流路と、を接続する分岐流路を有し、
前記回転電機冷却機構は、上流側から順に第2エキスパンションバルブと第2エバポレータとを有し、
前記回転電機冷却機構は、前記分岐流路に設けられ、
前記車両用回転電機に前記第2エバポレータが配置され、
前記車両用回転電機は、ロータと、コイルが巻回されたステータと、を備え、
前記第2エバポレータは、前記ステータの一端側から突出するコイルエンドに対向するように配置され、
前記第2エバポレータは、2つの円弧状のエバポレータによって構成され、
前記2つの円弧状のエバポレータは、前記コイルエンドを外周側から囲むように配置されている、車両用回転電機の冷却システム。 - 請求項3に記載の車両用回転電機の冷却システムであって、
前記2つの円弧状のエバポレータは、前記コイルエンドを挟むように締結部材によって前記コイルエンドに付勢されている、車両用回転電機の冷却システム。
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