JP7354580B2 - 冷却水回路 - Google Patents
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Description
高温の冷却水および低温の冷却水が流れる冷却水回路であって、
外部の熱媒体の放熱により冷却水が加熱される放熱熱交換器と、
外部の熱媒体の吸熱により冷却水が冷却される吸熱熱交換器と、
冷却水と外気との熱交換を行う第1熱交換器(10)および第2熱交換器(20)と、を備え、
放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を流れる際、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が直列に流れるように構成され、
吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を流れる際、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が並列に流れるように構成されている。
さらに、請求項1に係る発明は、冷却水回路は、冷凍サイクル(2)と共に用いられるものであり、
放熱熱交換器は、冷凍サイクルを循環する高圧側の冷媒の放熱により冷却水が加熱される水冷コンデンサ(30)であり、
吸熱熱交換器は、冷凍サイクルを循環する低圧側の冷媒の吸熱により冷却水が冷却されるチラー(40)であり、
冷却水回路は、車室内空調に用いられるものであり、
冷却水回路の各部の駆動を制御する制御装置(60)をさらに備え、
制御装置は、
冷凍サイクルを構成するコンプレッサ(3)が冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮する仕事量と、冷凍サイクルを流れる低圧側冷媒が車室内の空気から吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より大きい場合、水冷コンデンサで加熱された高温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を直列に流れるように制御し、
冷凍サイクルを循環する冷媒をコンプレッサが圧縮する仕事量と、冷凍サイクルを流れる低圧側冷媒が車室内の空気から吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より小さい場合、チラーで冷却された低温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を並列に流れるように制御する。
請求項3に係る発明は、第1熱交換器と第2熱交換器は、外気の流れ方向に並ぶように配置されており、
第1熱交換器は、第2熱交換器よりも外気の流れ方向における風下側に配置されており、
放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を流れる際、第1熱交換器、第2熱交換器の順に冷却水が流れるように構成されており、
第1熱交換器は、第1出入口(11)と複数のチューブと第2出入口(12)がこの順に連通する構成であり、
放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が第1熱交換器を流れる際、第1出入口、複数のチューブ、第2出入口の順に冷却水が流れ、
吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器を流れる際、第2出入口、複数のチューブ、第1出入口の順に冷却水が流れるように構成されている。
請求項5に係る発明は、冷却水回路は、
放熱熱交換器と第1熱交換器とを接続する第1配管(101)と、
第1熱交換器と第2熱交換器とを接続する第2配管(102)と、
第2熱交換器と放熱熱交換器とを接続する第3配管(103)と、
吸熱熱交換器と第2配管とを接続する第4配管(104)と、
第1配管と第3配管と吸熱熱交換器とを接続する第5配管(105)と、
冷却水回路に冷却水を循環させるウォータポンプ(401、402)と、
第1熱交換器と第2熱交換器に流れる冷却水が放熱熱交換器に流れる流量と吸熱熱交換器に流れる流量とを制御するバルブ(301、302)とをさらに備える。
一方、吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水は、第1熱交換器と第2熱交換器を並列に流れる。そのため、冷却水の粘度が高い場合でも、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が流れる流路断面積を広くし、冷却水の流速を下げることで、圧力損失を小さくすることが可能である。したがって、この冷却水回路は、第1熱交換器と第2熱交換器に高温の冷却水が流れる場合と、低温の冷却水が流れる場合のいずれも、第1熱交換器と第2熱交換器による外気と冷却水との熱交換効率を高めることができる。その結果、この冷却水回路を空調用ヒートポンプシステムとして用いる場合、空調能力を高めることができる。
第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。第1実施形態の冷却水回路は、例えば、電動車両の空調用ヒートポンプシステムなどに用いられるものである。冷却水回路を循環する冷却水には、例えばエチレングリコールなどを主成分とした不凍液、ロングライフクーラント(LLC)などが用いられる。
まず、冷却水回路の構成について説明する。
図1に示すように、冷却水回路1は、第1熱交換器10、第2熱交換器20、放熱熱交換器としての水冷コンデンサ30、吸熱熱交換器としてのチラー40、ヒータコア50、それらの機器を接続する配管101~108、バルブ301、302、ウォータポンプ401、402、および制御装置60などを備えている。そして、図2に示すように、第1実施形態の冷却水回路1は、冷凍サイクル2と共に用いられるものである。なお、図では、冷凍サイクル2の冷媒配管6を一点鎖線で示している。
次に、第1実施形態の冷却水回路1と共に用いられる冷凍サイクル2の構成について説明する。
冷凍サイクル2は、コンプレッサ3、水冷コンデンサ30、膨張弁4、チラー40およびエバポレータ5などが冷媒配管6によって接続された蒸気圧縮式冷凍機である。冷凍サイクル2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。
膨張弁4は、オリフィスまたはノズルなどの固定絞り、或いは、温度式膨張弁または電子式膨張弁などの可変絞りにより構成される。膨張弁4は、凝縮器から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。
続いて、第1実施形態の冷却水回路1の作動について説明する。
冷却水回路1の作動は、制御装置60により制御される。制御装置60は、空調要求などに応じて、バルブ301、302およびウォータポンプ401、402などの駆動を制御する。
なお、冷却水回路1の作動の説明で参照する図では、冷却水回路1を構成する配管のうち、冷却水が流れる配管を実線で示し、冷却水が流れない配管を破線で示している。また、図において、配管に重ねて記載した矢印は、配管内を冷却水が流れる方向を示している。このことは、後述する実施形態の冷却水回路1の作動の説明で参照する図4、6~9においても同じである。
図3は、第1実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内冷房が行われる場合の冷却水の流れを示している。
車室内冷房時では、冷凍サイクル2のエバポレータ5を流れる低圧冷媒と車室内に供給される空気とが熱交換し、そのエバポレータ5で冷却された空気が車室内に供給されることで、車室内冷房が行われる。その際、冷凍サイクル2を循環する冷媒は、エバポレータ5で空気から吸熱し、さらにコンプレッサ3で圧縮された後、水冷コンデンサ30で冷却水回路1を循環する冷却水に放熱する。
また、制御装置60は、第2バルブ302に関し、第2熱交換器20の第1出入口21から第3配管103aを経由して第2バルブ302に流入する冷却水が、チラー40や第1配管101b、101cに流れることなく、第3配管103b、103c、103dから水冷コンデンサ30の冷却水入口31に流れるように、バルブ内の流路を切り替える。このとき、第2バルブ302は、第1配管101b、101cを流れる冷却水が第5配管105を経由してチラー40へ流れることを遮断する。
図4は、第1実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内暖房が行われる場合の冷却水の流れを示している。
また、制御装置60は、第2バルブ302に関し、第2熱交換器20から第2バルブ302に流入する冷却水と、第1熱交換器10から第2バルブ302に流入する冷却水とが、水冷コンデンサ30に流れることなく、チラー40に流れるように、バルブ内の流路を切り替える。
(1)第1実施形態の冷却水回路1は、水冷コンデンサ30で加熱された高温の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を流れる際、第1熱交換器10と第2熱交換器20を冷却水が直列に流れるように構成されている。これにより、第1熱交換器10と第2熱交換器20を冷却水が流れる経路を長くすることで、冷却水から外気への放熱量を増やすことが可能である。
また、第1実施形態の冷却水回路1は、チラー40で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を流れる際、第1熱交換器10と第2熱交換器20を冷却水が並列に流れるように構成されている。これにより、冷却水の粘度が高い場合でも、第1熱交換器10と第2熱交換器20を冷却水が流れる流路断面積を広くし、冷却水の流速を下げることで、圧力損失を小さくすることが可能である。したがって、この冷却水回路1は、第1熱交換器10と第2熱交換器20に高温の冷却水が流れる場合と、低温の冷却水が流れる場合のいずれも、第1熱交換器10と第2熱交換器20による外気と冷却水との熱交換効率を高めることができる。その結果、この冷却水回路1を車室内空調用ヒートポンプシステムに用いる場合、その空調能力を高めることができる。
また、第1実施形態の冷却水回路1は、低温の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を流れる際の圧力損失を小さくすることが可能であるので、それに伴って第2ウォータポンプ402の体格を小型化することができる。
一方、制御装置60は、冷凍サイクル2を循環する冷媒をコンプレッサ3が圧縮する仕事量と、車室内の空気から低圧側冷媒が吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より小さい場合、冷却水回路1の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を並列に流れるように冷却水回路1の各部を制御する。これにより、チラー40で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を並列に流れることで、冷却水の圧力損失を低減し、外気から冷却水が吸熱する吸熱量を増やし、車室内暖房能力を高めることができる。
一方、制御装置60は、車室内を暖房する場合、チラー40で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器10と第2熱交換器20を並列に流れるように冷却水回路1の各部を制御する。これにより、車室内暖房時、第1熱交換器10と第2熱交換器20において冷却水の圧力損失を低減し、外気から冷却水が吸熱する吸熱量を増やし、車室内暖房能力を高めることができる。
第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して冷却水回路1の構成の一部を追加および変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第2実施形態の冷却水回路1の構成について説明する。
図5に示すように、第2実施形態では、冷却水回路1は、第1実施形態で説明した構成に加え、駆動系冷却部70、第1駆動系バルブ303、第2駆動系バルブ304、第9~第13配管109~113、電池冷却部80および電池冷却用バルブ305などを備えている。
続いて、第2実施形態の冷却水回路1の作動について説明する。
<冷房+駆動系蓄温状態+電池冷却>
図6は、第2実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内冷房と駆動系の蓄温状態と電池冷却が行われる場合の冷却水の流れを示している。図6に示すように、車室内冷房時において、第1~第3配管101~103を流れる冷却水の流れは、第1実施形態で説明したものと同じである。すなわち、第1熱交換器10と第2熱交換器20を冷却水は直列に流れている。
次に、図7は、第2実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内冷房と駆動系の放熱状態と電池冷却が行われる場合の冷却水の流れを示している。
図8は、第2実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内暖房と駆動系の蓄温状態が行われる場合の冷却水の流れを示している。図8に示すように、車室内暖房時において、第1~第7配管101~107を流れる冷却水の流れは、第1実施形態で説明したものと同じである。なお、第1駆動系バルブ303は、第4配管104bと、第1熱交換器10の第2出入口12に接続する第2配管102aと、第2熱交換器20の第2出入口22に接続する第2配管102bとを連通している。これにより、車室内暖房時に外気からの吸熱に用いられる冷却水は、第1熱交換器10と第2熱交換器20を並列に流れる。
また、図8に示した状態では、駆動系は蓄温状態とされている。この蓄温状態は、図6に示したものと同様であるので、説明を省略する。
図9は、第2実施形態の冷却水回路1と冷凍サイクル2により車室内暖房と熱交換器の除霜が行われる場合の冷却水の流れを示している。
(1)第2実施形態の冷却水回路1は、駆動系冷却部70、第9~第11配管109~111および、第1駆動系バルブ303および第2駆動系バルブ304を備えている。第1駆動系バルブ303および第2駆動系バルブ304は、蓄温状態と放熱状態とを切り替え可能に構成されている。これにより、駆動系機器の温度調整を行うことができる。また、第1熱交換器10または第2熱交換器20が着霜する場合、駆動系冷却部70および第11配管111を循環する冷却水に蓄えられていた熱より、第1熱交換器10および第2熱交換器20の除霜を行うことができる。
第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第2実施形態に対してバルブの構成の一部を変更したものであり、その他については第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
これに対し、図10に示すように、第3実施形態では、電池冷却用バルブ305と第2バルブ302とが一体に構成された五方弁306とされている。その五方弁306は、第5配管105a、105bと第3配管103a、103bと第13配管113との接続箇所に設けられている。これにより、第3実施形態では、冷却水回路1の構成を簡素にすることが可能である。
第4実施形態について説明する。第4実施形態も、第2実施形態に対してバルブの構成の一部を変更したものであり、その他については第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第5実施形態について説明する。第5実施形態も、第2実施形態に対してバルブの構成の一部を変更したものであり、その他については第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第6実施形態について説明する。第6実施形態は、第2実施形態に対してウォータポンプ401、402の配置を変更したものであり、その他については第2実施形態と同様であるため、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
これに対し、図13に示すように、第6実施形態では、第1ウォータポンプ401は、第3配管103のうち、水冷コンデンサ30の冷却水入口31と第3接続部203とを接続する部位103dの途中に設けられている。この位置においても、第1ウォータポンプ401は、水冷コンデンサ30およびヒータコア50を含む経路に冷却水を循環させることが可能である。
これに対し、図13に示すように、第6実施形態では、第2ウォータポンプ402は、第5配管105のうち、チラー40の冷却水入口41と第8接続部208とを接続する部位105bの途中に設けられている。この位置においても、第2ウォータポンプ402は、チラー40および電池冷却部80を含む経路に冷却水を循環させることが可能である。したがって、第6実施形態の冷却水回路1も、第2実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
第7実施形態について説明する。第7実施形態は、第1実施形態等に対して配管の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態等と同様であるため、第1実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
これに対し、図14に示すように、第7実施形態では、その第8配管108が設けられていない。第7実施形態では、駆動系の放熱状態と車室内冷房を同時に行う態様を除き、第1~第6実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
第8実施形態について説明する。第8実施形態は、第1実施形態等に対してバルブの構成の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態等と同様であるため、第1実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
それに対し、図15に示すように、第8実施形態では、第1バルブ301に代えて、第1制御弁311と第2制御弁312が設けられている。なお、第1配管101a、101bと第6配管106との接続箇所には、第9接続部209が設けられている。
第1制御弁311は、第6配管106の途中に設けられている。第2制御弁312は、第1配管101のうち、第9接続部209と第1接続部201との間の部位101bに設けられている。第1制御弁311と第2制御弁312は、冷却水の流れを制御する流量制御バルブ、または、流路を開閉する開閉バルブである。この第8実施形態の冷却水回路1も、第1実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。
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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
冷却水回路1は、エバポレータ5またはチラー40と水冷コンデンサ30の両方を用いて、車室内除湿、および、車室内除湿暖房を行うことも可能である。その場合でも、制御装置60は、冷凍サイクル2を構成するコンプレッサ3が冷媒を圧縮する仕事量と、車室内の空気から低圧側冷媒が吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より大きい場合、水冷コンデンサ30で加熱された冷却水が第1熱交換器10および第2熱交換器20を流れるようにバルブ301、302を制御する。これにより、第1熱交換器10および第2熱交換器20において冷却水から外気への放熱が行われる。
また、制御装置60は、冷凍サイクル2を構成するコンプレッサ3が冷媒を圧縮する仕事量と、車室内の空気から低圧側冷媒が吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より小さい場合、チラー40で冷却された冷却水が第1熱交換器10および第2熱交換器20を流れるようにバルブ301、302を制御する。これにより、第1熱交換器10および第2熱交換器20において外気から冷却水への吸熱が行われる。
上述の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、高温の冷却水および低温の冷却水が流れる冷却水回路は、放熱熱交換器、吸熱熱交換器、第1熱交換器、第2熱交換器を備える。放熱熱交換器は、外部の熱媒体の放熱により冷却水が加熱される。吸熱熱交換器は、外部の熱媒体の吸熱により冷却水が冷却される。第1熱交換器および第2熱交換器は、冷却水と外気との熱交換を行う。この冷却水回路は、放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を流れる際、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が直列に流れるように構成されている。また、冷却水回路は、吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を流れる際、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が並列に流れるように構成されている。
これによれば、冷却水回路を冷凍サイクルと共に用いることで、電動車両の車室内空調および車載機器の温度調節などを行うことができる。
一方、制御回路は、冷凍サイクルを循環する冷媒をコンプレッサが圧縮する仕事量と、冷凍サイクルを流れる低圧側冷媒が車室内の空気から吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より小さい場合、チラーで冷却された低温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を並列に流れるように制御する。
これによれば、高温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を直列に流れることで、冷却水から外気への放熱量を増やし、車室内冷房能力を高めることができる。
一方、低温の冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を並列に流れることで、冷却水の圧力損失を低減し、外気から冷却水が吸熱する吸熱量を増やし、車室内暖房能力を高めることができる。
これによれば、車室内冷房時、冷却水から外気への放熱量を増やし、車室内冷房能力を高めることができる。一方、車室内暖房時、冷却水の圧力損失を低減し、外気から冷却水が吸熱する吸熱量を増やし、車室内暖房能力を高めることができる。
これによれば、車両のボンネット内において第1熱交換器と第2熱交換器の搭載に必要な空間を小さくすることができる。
これによれば、2つの熱交換器を通過する外気は、第1熱交換器を通過する温度より、第2熱交換器を通過する温度が低いものとなる。そのため、第1熱交換器、第2熱交換器の順に流れる冷却水は、第1熱交換器で冷却された後、第2熱交換器でさらに冷却される。したがって、冷却水から外気への放熱量を増やし、車室内冷房能力を高めることができる。
これによれば、第1熱交換器内の冷却水の流れる方向を変えることで、第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が直列に流れる状態と並列に流れる状態を作出することが可能である。
これによれば、車両のボンネット内において第1熱交換器と第2熱交換器の搭載に必要な空間を小さくすることができる。
これによれば、放熱熱交換器で加熱された冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を冷却水が直列に流れ、吸熱熱交換器で冷却された冷却水が第1熱交換器と第2熱交換器を並列に流れるように構成することが可能である。
これによれば、冷却水回路は、ヒータコアにより、車室内の暖房を行うことが可能である。
ウォータポンプは、第1ウォータポンプと第2ウォータポンプを含んで構成されている。第1ウォータポンプは、放熱熱交換器を含む経路に冷却水を循環させる。第2ウォータポンプは、吸熱熱交換器を含む経路に冷却水を循環させる。
これによれば、冷却水回路は、第1バルブと第2バルブにより、車室内の暖房を行う状態と、冷房を行う状態を切り替えることができる。そして、第1ウォータポンプと第2ウォータポンプにより、車室内の暖房を行う状態と、冷房を行う状態の両方において、冷却水回路に冷却水を循環させることができる。
これによれば、冷却水回路により、車両の駆動に用いられる機器の温度調整を行うことができる。また、第1熱交換器または第2熱交換器が着霜する温度になる場合、駆動系冷却部および第11配管を循環する冷却水に蓄えられていた熱より、第1熱交換器または第2熱交換器の除霜を行うことができる。
これによれば、冷却水回路は、車両の駆動に用いられる機器の温度調整を行うことができる。
これによれば、第1熱交換器または第2熱交換器が着霜する場合、第9~第11配管を流れる冷却水により、第1熱交換器または第2熱交換器の除霜を行うことができる。
これによれば、冷却水回路は、電池冷却部、第12配管、第13配管、電池冷却用バルブおよび第2ウォータポンプなどを備えることで、車両に搭載される電池の温度調節を行うことができる。
10 第1熱交換器
20 第2熱交換器
Claims (11)
- 高温の冷却水および低温の冷却水が流れる冷却水回路であって、
外部の熱媒体の放熱により冷却水が加熱される放熱熱交換器と、
外部の熱媒体の吸熱により冷却水が冷却される吸熱熱交換器と、
冷却水と外気との熱交換を行う第1熱交換器(10)および第2熱交換器(20)と、を備え、
前記放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が直列に流れるように構成され、
前記吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が並列に流れるように構成されており、
前記冷却水回路は、冷凍サイクル(2)と共に用いられるものであり、
前記放熱熱交換器は、前記冷凍サイクルを循環する高圧側の冷媒の放熱により冷却水が加熱される水冷コンデンサ(30)であり、
前記吸熱熱交換器は、前記冷凍サイクルを循環する低圧側の冷媒の吸熱により冷却水が冷却されるチラー(40)であり、
前記冷却水回路は、車室内空調に用いられるものであり、
前記冷却水回路の各部の駆動を制御する制御装置(60)をさらに備え、
前記制御装置は、
前記冷凍サイクルを構成するコンプレッサ(3)が前記冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮する仕事量と、前記冷凍サイクルを流れる低圧側冷媒が車室内の空気から吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より大きい場合、前記水冷コンデンサで加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を直列に流れるように制御し、
前記冷凍サイクルを循環する冷媒を前記コンプレッサが圧縮する仕事量と、前記冷凍サイクルを流れる低圧側冷媒が車室内の空気から吸熱した熱量との和が、車室内空調に必要な熱量より小さい場合、前記チラーで冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を並列に流れるように制御する、冷却水回路。 - 前記制御装置は、
車室内を冷房する場合、前記水冷コンデンサで加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を直列に流れるように制御し、
車室内を暖房する場合、前記チラーで冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を並列に流れるように制御する、請求項1に記載の冷却水回路。 - 高温の冷却水および低温の冷却水が流れる冷却水回路であって、
外部の熱媒体の放熱により冷却水が加熱される放熱熱交換器と、
外部の熱媒体の吸熱により冷却水が冷却される吸熱熱交換器と、
冷却水と外気との熱交換を行う第1熱交換器(10)および第2熱交換器(20)と、を備え、
前記放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が直列に流れるように構成され、
前記吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が並列に流れるように構成されており、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器は、外気の流れ方向に並ぶように配置されており、
前記第1熱交換器は、前記第2熱交換器よりも外気の流れ方向における風下側に配置されており、
前記放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器、前記第2熱交換器の順に冷却水が流れるように構成されており、
前記第1熱交換器は、第1出入口(11)と複数のチューブと第2出入口(12)がこの順に連通する構成であり、
前記放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器を流れる際、前記第1出入口、複数のチューブ、前記第2出入口の順に冷却水が流れ、
前記吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器を流れる際、前記第2出入口、複数のチューブ、前記第1出入口の順に冷却水が流れるように構成されている、冷却水回路。 - 前記第1熱交換器と前記第2熱交換器は一体に構成されたものである、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の冷却水回路。
- 高温の冷却水および低温の冷却水が流れる冷却水回路であって、
外部の熱媒体の放熱により冷却水が加熱される放熱熱交換器と、
外部の熱媒体の吸熱により冷却水が冷却される吸熱熱交換器と、
冷却水と外気との熱交換を行う第1熱交換器(10)および第2熱交換器(20)と、を備え、
前記放熱熱交換器で加熱された高温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が直列に流れるように構成され、
前記吸熱熱交換器で冷却された低温の冷却水が前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を流れる際、前記第1熱交換器と前記第2熱交換器を冷却水が並列に流れるように構成されており、
前記冷却水回路は、
前記放熱熱交換器と前記第1熱交換器とを接続する第1配管(101)と、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器とを接続する第2配管(102)と、
前記第2熱交換器と前記放熱熱交換器とを接続する第3配管(103)と、
前記吸熱熱交換器と前記第2配管とを接続する第4配管(104)と、
前記第1配管と前記第3配管と前記吸熱熱交換器とを接続する第5配管(105)と、
前記冷却水回路に冷却水を循環させるウォータポンプ(401、402)と、
前記第1熱交換器と前記第2熱交換器に流れる冷却水が前記放熱熱交換器に流れる流量と前記吸熱熱交換器に流れる流量とを制御するバルブ(301、302)とをさらに備える、冷却水回路。 - 前記冷却水回路は、
車室内に供給する空気との熱交換を行うヒータコア(50)と、
前記ヒータコアと前記第1配管とを接続する第6配管(106)と、
前記ヒータコアと前記第3配管とを接続する第7配管(107)と、をさらに備える、請求項5に記載の冷却水回路。 - 前記バルブは、
前記放熱熱交換器を流れる冷却水が前記第1熱交換器に流れる流量と、前記ヒータコアに流れる流量とを制御する第1バルブ(301)と、
前記第2熱交換器を流れる冷却水が前記放熱熱交換器に流れる流量と、前記吸熱熱交換器に流れる流量とを制御する第2バルブ(302)を含んで構成され、
前記ウォータポンプは、
前記放熱熱交換器を含む経路に冷却水を循環させる第1ウォータポンプ(401)と、
前記吸熱熱交換器を含む経路に冷却水を循環させる第2ウォータポンプ(402)を含んで構成されている、請求項6に記載の冷却水回路。 - 前記冷却水回路は、
車両の駆動に用いられる機器と冷却水との熱交換を行う駆動系冷却部(70)と、
前記第3配管と前記第4配管とを接続する第8配管(108)と、
前記駆動系冷却部の一方の流路(71)と第1駆動系バルブ(303)とを接続する第9配管(109)と、
前記駆動系冷却部の他方の流路(72)と前記第3配管とを接続する第10配管(110)と、
前記駆動系冷却部の一方の流路と前記駆動系冷却部の他方の流路とを接続する第11配管(111)と、
前記第2配管と前記第4配管と前記第9配管との接続箇所に設けられる前記第1駆動系バルブ(303)と、
前記駆動系冷却部の一方の流路と前記第9配管と前記第11配管との接続箇所に設けられる第2駆動系バルブ(304)をさらに備え、
前記第1駆動系バルブおよび前記第2駆動系バルブは、
前記第1~第8配管のいずれかを流れる冷却水が前記第1熱交換器および前記第2熱交換器に流れ、前記第9~第11配管のいずれかを流れる冷却水が前記第1熱交換器および前記第2熱交換器に流れない蓄温状態と、
前記第1~第8配管のいずれかを流れる冷却水が前記第1熱交換器または前記第2熱交換器の一方に流れ、前記第9~第11配管のいずれかを流れる冷却水が前記第1熱交換器または前記第2熱交換器の他方に流れる放熱状態と、を切り替え可能である、請求項7に記載の冷却水回路。 - 前記冷却水回路の各部の駆動を制御する制御装置は、
前記駆動系冷却部または前記第11配管を流れる冷却水の温度が所定の温度閾値より低い場合、前記第1駆動系バルブおよび前記第2駆動系バルブを制御して蓄温状態とし、
前記駆動系冷却部または前記第11配管を流れる冷却水の温度が所定の温度閾値より高い場合、前記第1駆動系バルブおよび前記第2駆動系バルブを制御して放熱状態とする、請求項8に記載の冷却水回路。 - 前記冷却水回路の各部の駆動を制御する制御装置は、
前記第1熱交換器または前記第2熱交換器が着霜しない場合、前記第1駆動系バルブおよび前記第2駆動系バルブを制御して蓄温状態とし、
前記第1熱交換器または前記第2熱交換器が着霜する場合、前記第1駆動系バルブおよび前記第2駆動系バルブを制御して放熱状態とする、請求項8または9に記載の冷却水回路。 - 前記冷却水回路は、
車両に搭載される電池と冷却水との熱交換を行う電池冷却部(80)と、
前記電池冷却部と前記第4配管とを接続する第12配管(112)と、
前記電池冷却部と前記第5配管とを接続する第13配管(113)と、
前記吸熱熱交換器と前記電池冷却部を含む経路を循環する冷却水の流量を制御する電池冷却用バルブ(305)と、をさらに備え、
前記第2ウォータポンプは、前記吸熱熱交換器と前記電池冷却部を含む経路に冷却水を循環させる位置に設けられている、請求項8ないし10のいずれか1つに記載の冷却水回路。
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