JP7375699B2 - Cooling device for electrical equipment - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を有する冷凍サイクルを備えた電気装置用冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling system for electrical equipment comprising a refrigeration cycle having a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.
圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を有する冷凍サイクルを用いて、電気装置としての電池モジュールを冷却する電気装置用冷却装置として、例えば特許文献１が知られている。圧縮機は、冷媒を圧縮してガス冷媒を吐出する。凝縮器は、圧縮機から吐出されたガス冷媒を凝縮する。膨張弁は、凝縮器で凝縮された液冷媒を減圧する。蒸発器には、膨張弁で減圧された液冷媒が流れるとともに、電池モジュールと熱交換する。そして、液冷媒と電池モジュールとの蒸発器を介した熱交換が行われて、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって、電池モジュールが冷却される。このような構成によれば、電池モジュールを冷却するための冷却回路を別途設ける必要が無く、既存の冷凍サイクルを利用して電池モジュールを冷却することができる。 For example, Patent Document 1 is known as a cooling device for an electrical device that cools a battery module as an electrical device using a refrigeration cycle having a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The compressor compresses the refrigerant and discharges the gas refrigerant. The condenser condenses the gas refrigerant discharged from the compressor. The expansion valve reduces the pressure of the liquid refrigerant condensed in the condenser. The liquid refrigerant whose pressure has been reduced by the expansion valve flows through the evaporator and exchanges heat with the battery module. Then, heat exchange is performed between the liquid refrigerant and the battery module via the evaporator, and the battery module is cooled by the latent heat required when the liquid refrigerant changes to gas refrigerant. According to such a configuration, there is no need to separately provide a cooling circuit for cooling the battery module, and the battery module can be cooled using an existing refrigeration cycle.
ところで、複数の電池モジュールを複数の蒸発器を用いて各々冷却することが考えられる。この場合、例えば、複数の蒸発器は、並列接続されている。このとき、例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方を流れる液冷媒の流量と、並列接続された二つの蒸発器の他方を流れる液冷媒の流量とにばらつきが生じる場合がある。例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方を流れる液冷媒の流量が、並列接続された二つの蒸発器の他方を流れる液冷媒の流量よりも少ない場合、並列接続された二つの蒸発器の一方の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまう虞がある。また、例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方と熱交換する電池モジュールの発熱量が、並列接続された二つの蒸発器の他方と熱交換する電池モジュールの発熱量よりも大きい場合、並列接続された二つの蒸発器の一方の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまう虞がある。このように、例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまうと、その蒸発器と熱交換する電池モジュールにおける蒸発器の下流に対応する部位が、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって冷却されなくなるため、冷却性能が悪化してしまう。 By the way, it is conceivable to cool each of a plurality of battery modules using a plurality of evaporators. In this case, for example, a plurality of evaporators are connected in parallel. At this time, for example, variations may occur in the flow rate of the liquid refrigerant flowing through one of the two evaporators connected in parallel and the flow rate of the liquid refrigerant flowing through the other of the two evaporators connected in parallel. For example, if the flow rate of liquid refrigerant flowing through one of two evaporators connected in parallel is lower than the flow rate of liquid refrigerant flowing through the other of the two evaporators connected in parallel, There is a risk that the liquid refrigerant will completely evaporate on one downstream side. Also, for example, if the calorific value of a battery module exchanging heat with one of two evaporators connected in parallel is greater than the calorific value of a battery module exchanging heat with the other of two evaporators connected in parallel, There is a risk that the liquid refrigerant will completely evaporate downstream of one of the two connected evaporators. In this way, for example, if the liquid refrigerant evaporates completely downstream of one of two evaporators connected in parallel, the part downstream of the evaporator in the battery module that exchanges heat with that evaporator will Since the refrigerant is no longer cooled by the latent heat required when it changes to a gas refrigerant, the cooling performance deteriorates.
なお、このような課題は、電気装置用冷却装置の冷却対象が電池モジュールに限った課題ではなく、発熱をする電気装置が冷却対象であれば、電気装置用冷却装置として、同様な課題が生じる。 Note that these issues are not limited to battery modules that are being cooled by a cooling device for electrical equipment; similar issues arise when cooling equipment that generates heat is being cooled. .
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却性能を向上させることができる電気装置用冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cooling device for an electrical device that can improve cooling performance.
上記課題を解決する電気装置用冷却装置は、冷媒を圧縮してガス冷媒を吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出されたガス冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された液冷媒を減圧する膨張弁と、減圧された前記液冷媒が流れるとともに、電気装置と熱交換する並列接続された複数の蒸発器と、を有する冷凍サイクルを備え、前記複数の蒸発器の下流と前記圧縮機の上流とを接続する排出通路を有し、前記排出通路は、前記複数の蒸発器から排出された冷媒を合流させる合流部を備え、前記合流部は、前記冷媒の液相と気相とを有し、前記複数の蒸発器は、前記合流部の前記液相に接続され、前記圧縮機は、前記合流部の前記気相に接続され、前記排出通路における前記複数の蒸発器と前記合流部との間に位置する通路は、重力方向にて前記合流部の前記液相の液面高さ以下に配置される。 A cooling device for electrical equipment that solves the above problems includes a compressor that compresses a refrigerant and discharges a gas refrigerant, a condenser that condenses the gas refrigerant discharged from the compressor, and a liquid condensed in the condenser. A refrigeration cycle includes an expansion valve that reduces the pressure of the refrigerant, and a plurality of parallel-connected evaporators through which the reduced pressure liquid refrigerant flows and exchanges heat with an electrical device, the refrigeration cycle comprising: an expansion valve that reduces the pressure of the refrigerant; It has a discharge passage that connects the upstream side of the compressor, and the discharge passage includes a confluence section that merges the refrigerant discharged from the plurality of evaporators, and the confluence section separates the liquid phase and gas phase of the refrigerant. The plurality of evaporators are connected to the liquid phase of the confluence section, the compressor is connected to the gas phase of the confluence section, and the plurality of evaporators in the discharge passage and the The passage located between the confluence part and the confluence part is arranged below the liquid level of the liquid phase in the confluence part in the direction of gravity.
例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方を流れる液冷媒の流量が、並列接続された二つの蒸発器の他方を流れる液冷媒の流量よりも少ない場合を考える。また、例えば、並列接続された二つの蒸発器の一方と熱交換する電気装置の発熱量が、並列接続された二つの蒸発器の他方と熱交換する電気装置の発熱量よりも大きい場合を考える。このような場合、並列接続された二つの蒸発器の一方の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまう場合が考えられる。このとき、電気装置用冷却装置において、複数の蒸発器の下流と圧縮機の上流とを接続する排出通路は、複数の蒸発器から排出された冷媒を合流させる合流部を備え、複数の蒸発器は、合流部の液相に接続され、圧縮機は、合流部の気相に接続されている。そして、排出通路における複数の蒸発器と合流部との間に位置する通路は、重力方向で合流部の液相の液面高さ以下に配置されている。これによれば、例えば、並列接続された二つの蒸発器の他方から合流部へ流出した液冷媒が、並列接続された二つの蒸発器の一方に流入することで、並列接続された二つの蒸発器の一方と熱交換する電気装置における蒸発器の下流に対応する部位を、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却することができる。その結果として、冷却性能を向上させることができる。 For example, consider a case where the flow rate of the liquid refrigerant flowing through one of the two evaporators connected in parallel is smaller than the flow rate of the liquid refrigerant flowing through the other of the two evaporators connected in parallel. Also, consider a case where, for example, the amount of heat generated by an electrical device exchanging heat with one of two evaporators connected in parallel is greater than the amount of heat generated by an electrical device exchanging heat with the other of two evaporators connected in parallel. . In such a case, the liquid refrigerant may completely evaporate downstream of one of the two evaporators connected in parallel. At this time, in the cooling device for electrical equipment, the discharge passage connecting the downstream side of the plurality of evaporators and the upstream side of the compressor is provided with a confluence part that joins the refrigerant discharged from the plurality of evaporators, and the discharge passage connects the downstream side of the plurality of evaporators and the upstream side of the compressor. is connected to the liquid phase of the confluence, and the compressor is connected to the gas phase of the confluence. The passage located between the plurality of evaporators and the confluence section in the discharge passage is arranged below the liquid level of the liquid phase in the confluence section in the direction of gravity. According to this, for example, liquid refrigerant flowing out from the other of the two evaporators connected in parallel to the confluence part flows into one of the two evaporators connected in parallel, thereby causing the evaporation of the two evaporators connected in parallel to occur. A corresponding portion of the electrical device downstream of the evaporator that exchanges heat with one of the refrigerants can be cooled by the latent heat required when the liquid refrigerant changes to gas refrigerant. As a result, cooling performance can be improved.
上記電気装置用冷却装置において、前記複数の蒸発器は、第１蒸発器と第２蒸発器とを有し、前記合流部は、前記第１蒸発器に連通する第１連通口と、前記第２蒸発器に連通する第２連通口と、前記合流部から前記圧縮機に向けて冷媒を排出する排出口と、を備え、前記排出口の位置が、前記第１連通口及び前記第２連通口の位置より重力方向の上方であるとよい。 In the above-mentioned cooling device for an electrical device, the plurality of evaporators include a first evaporator and a second evaporator, and the confluence section has a first communication port communicating with the first evaporator, and a first communication port communicating with the first evaporator. 2, a second communication port that communicates with the evaporator, and a discharge port that discharges refrigerant from the merging section toward the compressor, and the position of the discharge port is located between the first communication port and the second communication port. It is preferable that the position be above the position of the mouth in the direction of gravity.
例えば、第１蒸発器の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまったとする。このとき、排出口の位置が、第１連通口及び第２連通口の位置より重力方向の上方である。したがって、例えば、第２蒸発器から第２連通口へ流出した液冷媒が、排出口よりも第１連通口に向けて流れ易くなるため、合流部の液冷媒が第１連通口を介して第１蒸発器に流入し易くなる。よって、合流部の液冷媒が、第１連通口を介して第１蒸発器に流入することで、第１蒸発器と熱交換する電気装置における第１蒸発器の下流に対応する部位を、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却することができ、冷却性能をさらに向上させることができる。 For example, suppose that the liquid refrigerant has completely evaporated downstream of the first evaporator. At this time, the position of the discharge port is above the positions of the first communication port and the second communication port in the direction of gravity. Therefore, for example, the liquid refrigerant flowing out from the second evaporator to the second communication port flows more easily toward the first communication port than the discharge port, so that the liquid refrigerant in the confluence section flows through the first communication port to the second communication port. 1. It becomes easier to flow into the evaporator. Therefore, the liquid refrigerant in the merging section flows into the first evaporator through the first communication port, so that the part corresponding to the downstream of the first evaporator in the electrical device that exchanges heat with the first evaporator is turned into liquid refrigerant. Cooling can be achieved by the latent heat required when the refrigerant changes to a gas refrigerant, and the cooling performance can be further improved.
上記電気装置用冷却装置において、前記合流部は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器とを跨ぐように延びており、前記排出口は、前記合流部の延在方向において、前記第１連通口と前記第２連通口との間に位置するとよい。 In the above-described cooling device for an electrical device, the merging section extends so as to straddle the first evaporator and the second evaporator, and the discharge port extends in the extending direction of the merging section from the first evaporator. It is preferably located between the communication port and the second communication port.
これによれば、例えば、排出口が、合流部の延在方向において、第１連通口及び第２連通口の一方寄りに位置している場合に比べると、第１連通口及び第２連通口それぞれからの冷媒が、排出口に効率良く流入する。したがって、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。 According to this, for example, compared to the case where the discharge port is located closer to one side of the first communication port and the second communication port in the extending direction of the merging portion, the first communication port and the second communication port The refrigerant from each efficiently flows into the discharge port. Therefore, the efficiency of the refrigeration cycle can be improved.
上記電気装置用冷却装置において、前記排出通路における前記合流部よりも下流側の通路は、前記合流部に対して重力方向の上方に向かって延在しているとよい。
これによれば、例えば、排出通路における合流部よりも下流側の通路が、合流部に対して水平方向に向かって延在している場合に比べると、電気装置用冷却装置における水平方向への体格を小さくすることができる。
In the above-mentioned cooling device for an electric device, it is preferable that a passage in the discharge passage on a downstream side of the merging portion extends upward in the direction of gravity with respect to the merging portion.
According to this, for example, compared to the case where the passage downstream of the merging part in the discharge passage extends in the horizontal direction with respect to the merging part, the horizontal direction in the cooling device for electrical equipment is You can reduce your size.
上記電気装置用冷却装置において、前記第１連通口及び前記第２連通口は、前記合流部における重力方向の最下部に位置しているとよい。
これによれば、例えば、第１蒸発器の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまったとしても、第２蒸発器から第２連通口へ流出した液冷媒が、第１連通口を介して第１蒸発器に流入し易くなるため、冷却性能をさらに向上させることができる。
In the above-mentioned cooling device for an electric device, the first communication port and the second communication port may be located at the lowest part of the merging portion in the direction of gravity.
According to this, for example, even if the liquid refrigerant completely evaporates downstream of the first evaporator, the liquid refrigerant that has flowed out from the second evaporator to the second communication port will be transferred to the second communication port via the first communication port. 1. Since it becomes easier to flow into the evaporator, cooling performance can be further improved.
上記電気装置用冷却装置において、前記凝縮器の下流と前記複数の蒸発器の上流とを接続する供給通路を有し、前記供給通路は、前記複数の蒸発器毎に設けられた分流通路と、前記分流通路に前記液冷媒を分配する分配通路と、を備え、前記膨張弁は、前記分流通路毎に設けられるとよい。 The above-mentioned cooling device for electrical equipment includes a supply passage connecting downstream of the condenser and upstream of the plurality of evaporators, and the supply passage is a branch passage provided for each of the plurality of evaporators. , a distribution passage that distributes the liquid refrigerant to the distribution passage, and the expansion valve is preferably provided for each distribution passage.
例えば、分配配管に膨張弁を設けて、分配配管に流れる液冷媒を膨張弁によって減圧して、分配配管によって減圧した液冷媒を分流通路毎に分配する場合を考える。この場合、分配配管から分流通路毎に減圧した液冷媒が分配される際に、減圧した液冷媒中に含まれるガス冷媒の流れの影響を受けて、液冷媒が分配配管から分流通路毎に均等に分配され難くなってしまう虞がある。すると、各蒸発器に流れる液冷媒の流量にばらつきが生じてしまう。 For example, consider a case where an expansion valve is provided in the distribution pipe, the pressure of liquid refrigerant flowing through the distribution pipe is reduced by the expansion valve, and the reduced pressure liquid refrigerant is distributed to each branch passage. In this case, when depressurized liquid refrigerant is distributed from the distribution piping to each distribution passage, the liquid refrigerant is distributed from the distribution piping to each distribution passage under the influence of the flow of gas refrigerant contained in the depressurized liquid refrigerant. There is a risk that it will be difficult to distribute the amount evenly. This causes variations in the flow rate of the liquid refrigerant flowing into each evaporator.
そこで、凝縮器で凝縮されて液化した液冷媒を分配配管から分流通路毎に分配した後、分流通路毎に設けられる膨張弁によって液冷媒を減圧するようにした。これによれば、各蒸発器に流れる液冷媒の流量のばらつきを抑えることができる。 Therefore, after the liquid refrigerant condensed and liquefied in the condenser is distributed from the distribution pipe to each branch passage, the pressure of the liquid refrigerant is reduced by an expansion valve provided in each branch passage. According to this, variations in the flow rate of liquid refrigerant flowing into each evaporator can be suppressed.
上記電気装置用温調装置において、前記合流部は、前記圧縮機へのガス冷媒の流出を許容し、且つ前記圧縮機への液冷媒の流出を阻止するアキュムレータであるとよい。
これによれば、冷凍サイクルにおいて、合流部とは別にアキュムレータを設ける必要が無いため、構成を簡素化することができる。
In the above-mentioned temperature control device for an electric device, the merging portion may be an accumulator that allows the gas refrigerant to flow out to the compressor and prevents the liquid refrigerant from flowing out to the compressor.
According to this, in the refrigeration cycle, there is no need to provide an accumulator separately from the merging section, so the configuration can be simplified.
上記電気装置用冷却装置において、前記電気装置は電池モジュールであり、前記複数の蒸発器には、前記電池モジュールがそれぞれ配設されるとよい。
電池モジュールは、電気装置用冷却装置の冷却対象である電気装置として好適である。
In the above cooling device for an electrical device, the electrical device may be a battery module, and each of the plurality of evaporators may be provided with the battery module.
The battery module is suitable as an electrical device to be cooled by an electrical device cooling device.
この発明によれば、冷却性能を向上させることができる。 According to this invention, cooling performance can be improved.
以下、電気装置用冷却装置を電気装置としての電池モジュールを冷却する電池用冷却装置に具体化した一実施形態を図１～図３にしたがって説明する。本実施形態の電池用冷却装置は、例えば、車両に搭載されている。 Hereinafter, an embodiment in which an electrical device cooling device is embodied as a battery cooling device for cooling a battery module as an electrical device will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The battery cooling device of this embodiment is mounted on a vehicle, for example.
図１に示すように、電池用冷却装置１０は、冷凍サイクル１１を備えている。電池用冷却装置１０は、冷凍サイクル１１を用いて、複数の電池モジュール２０を冷却する。電池モジュール２０は、電池セルである角型電池２０ａを複数有している。電池モジュール２０は、各角型電池２０ａの厚み方向がそれぞれ一致した状態で各角型電池２０ａが互いに並設されることにより構成されている。各角型電池２０ａは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。 As shown in FIG. 1 , the battery cooling device 10 includes a refrigeration cycle 11 . The battery cooling device 10 cools the plurality of battery modules 20 using the refrigeration cycle 11 . The battery module 20 has a plurality of square batteries 20a that are battery cells. The battery module 20 is configured by arranging the prismatic batteries 20a in parallel with each other with the thickness directions of the prismatic batteries 20a being the same. Each square battery 20a is, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
複数の電池モジュール２０は、複数の第１電池モジュール２１、及び複数の第２電池モジュール２２を含む。各第１電池モジュール２１及び各第２電池モジュール２２は、各電池モジュール２０の角型電池２０ａの並設方向に対して直交する方向に交互に並んで配置されている。そして、各第１電池モジュール２１及び各第２電池モジュール２２が、例えば、図示しないハウジング内に収容されることにより、１つの電池パックとしてパッケージ化されている。 The plurality of battery modules 20 include a plurality of first battery modules 21 and a plurality of second battery modules 22. The first battery modules 21 and the second battery modules 22 are arranged alternately in a direction perpendicular to the direction in which the rectangular batteries 20a of each battery module 20 are arranged side by side. Each first battery module 21 and each second battery module 22 are packaged as one battery pack, for example, by being housed in a housing (not shown).
冷凍サイクル１１は、圧縮機１２、凝縮器１３、膨張弁１４、複数の蒸発器１５、及びアキュムレータ１６を有している。圧縮機１２は、低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を吐出する。凝縮器１３は、圧縮機１２から吐出されたガス冷媒を凝縮する。膨張弁１４は、凝縮器１３で凝縮されて液化した高温高圧の液冷媒を減圧して低温低圧の気液二相冷媒にする。蒸発器１５には、気液二相冷媒が流れる。したがって、蒸発器１５には、減圧された液冷媒が流れる。アキュムレータ１６は、圧縮機１２へのガス冷媒の流出を許容し、且つ圧縮機１２への液冷媒の流出を阻止する。 The refrigeration cycle 11 includes a compressor 12 , a condenser 13 , an expansion valve 14 , a plurality of evaporators 15 , and an accumulator 16 . The compressor 12 compresses a low-temperature, low-pressure gas refrigerant and discharges a high-temperature, high-pressure gas refrigerant. The condenser 13 condenses the gas refrigerant discharged from the compressor 12. The expansion valve 14 reduces the pressure of the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant that has been condensed and liquefied in the condenser 13 into a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. Gas-liquid two-phase refrigerant flows through the evaporator 15 . Therefore, the reduced pressure liquid refrigerant flows into the evaporator 15 . The accumulator 16 allows gas refrigerant to flow into the compressor 12 and prevents liquid refrigerant from flowing into the compressor 12 .
圧縮機１２と凝縮器１３とは第１配管１７によって接続されている。第１配管１７の一端は、圧縮機１２の吐出口１２ａに接続されている。圧縮機１２の吐出口１２ａは、圧縮機１２の下流側の端部である。第１配管１７の他端は、凝縮器１３の入口１３ａに接続されている。凝縮器１３の入口１３ａは、凝縮器１３の上流側の端部である。 The compressor 12 and the condenser 13 are connected by a first pipe 17. One end of the first pipe 17 is connected to the discharge port 12a of the compressor 12. The discharge port 12a of the compressor 12 is the downstream end of the compressor 12. The other end of the first pipe 17 is connected to the inlet 13a of the condenser 13. The inlet 13a of the condenser 13 is the upstream end of the condenser 13.
複数の蒸発器１５は、第１電池モジュール２１と熱的に結合される第１蒸発器３１と、第２電池モジュール２２と熱的に結合される第２蒸発器３２と、を有している。したがって、複数の蒸発器１５は、電池モジュール２０と熱交換する。電池用冷却装置１０は、各第１電池モジュール２１に対応して第１蒸発器３１を１つずつ有するとともに、各第２電池モジュール２２に対応して第２蒸発器３２を１つずつ有している。したがって、複数の蒸発器１５には、電池モジュール２０がそれぞれ配設されている。各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２は、各第１電池モジュール２１及び各第２電池モジュール２２の並設方向に交互に並んで配置されている。したがって、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向は、各第１電池モジュール２１及び各第２電池モジュール２２の並設方向に一致している。 The plurality of evaporators 15 include a first evaporator 31 that is thermally coupled to the first battery module 21 and a second evaporator 32 that is thermally coupled to the second battery module 22. . Therefore, the plurality of evaporators 15 exchange heat with the battery module 20. The battery cooling device 10 has one first evaporator 31 corresponding to each first battery module 21 and one second evaporator 32 corresponding to each second battery module 22. ing. Therefore, each of the plurality of evaporators 15 is provided with a battery module 20 . The first evaporators 31 and the second evaporators 32 are arranged alternately in the direction in which the first battery modules 21 and the second battery modules 22 are arranged in parallel. Therefore, the direction in which each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are arranged in parallel matches the direction in which each first battery module 21 and each second battery module 22 are arranged in parallel.
各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２は、扁平長四角筒状である。各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２は全て同一形状である。したがって、各第１蒸発器３１の流路断面積と各第２蒸発器３２の流路断面積とは同じである。各第１蒸発器３１の長手方向の両端部は、開口している。各第１蒸発器３１の長手方向の一方の開口は、各第１蒸発器３１の入口３１ａである。各第１蒸発器３１の入口３１ａは、各第１蒸発器３１の上流側の端部である。各第１蒸発器３１の長手方向の他方の開口は、各第１蒸発器３１の出口３１ｂである。各第１蒸発器３１の出口３１ｂは、各第１蒸発器３１の下流側の端部である。各第２蒸発器３２の長手方向の両端部は、開口している。各第２蒸発器３２の長手方向の一方の開口は、各第２蒸発器３２の入口３２ａである。各第２蒸発器３２の入口３２ａは、各第２蒸発器３２の上流側の端部である。各第２蒸発器３２の長手方向の他方の開口は、各第２蒸発器３２の出口３２ｂである。各第２蒸発器３２の出口３２ｂは、各第２蒸発器３２の下流側の端部である。 Each first evaporator 31 and each second evaporator 32 has a flat rectangular cylindrical shape. Each first evaporator 31 and each second evaporator 32 have the same shape. Therefore, the flow path cross-sectional area of each first evaporator 31 and the flow path cross-sectional area of each second evaporator 32 are the same. Both ends of each first evaporator 31 in the longitudinal direction are open. One opening in the longitudinal direction of each first evaporator 31 is an inlet 31 a of each first evaporator 31 . The inlet 31a of each first evaporator 31 is an upstream end of each first evaporator 31. The other opening in the longitudinal direction of each first evaporator 31 is an outlet 31b of each first evaporator 31. The outlet 31b of each first evaporator 31 is the downstream end of each first evaporator 31. Both ends of each second evaporator 32 in the longitudinal direction are open. One opening in the longitudinal direction of each second evaporator 32 is an inlet 32a of each second evaporator 32. The inlet 32a of each second evaporator 32 is an upstream end of each second evaporator 32. The other opening in the longitudinal direction of each second evaporator 32 is an outlet 32b of each second evaporator 32. The outlet 32b of each second evaporator 32 is the downstream end of each second evaporator 32.
各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２は、各々の長手方向が各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向に対して直交する方向となるようにそれぞれ配置されている。各第１蒸発器３１の入口３１ａ及び各第２蒸発器３２の入口３２ａは、各々の長手方向の一方に位置している。各第１蒸発器３１の出口３１ｂ及び各第２蒸発器３２の出口３２ｂは、各々の長手方向の他方に位置している。 Each of the first evaporators 31 and each of the second evaporators 32 is arranged such that the longitudinal direction thereof is perpendicular to the direction in which the first evaporators 31 and the second evaporators 32 are arranged in parallel. ing. The inlet 31a of each first evaporator 31 and the inlet 32a of each second evaporator 32 are located on one side in the longitudinal direction. The outlet 31b of each first evaporator 31 and the outlet 32b of each second evaporator 32 are located on the other side in the longitudinal direction.
電池用冷却装置１０は、凝縮器１３の出口１３ｂと各第１蒸発器３１の入口３１ａ及び各第２蒸発器３２の入口３２ａとを接続する供給通路４０を有している。凝縮器１３の出口１３ｂは、凝縮器１３の下流側の端部である。したがって、供給通路４０は、凝縮器１３の下流と複数の蒸発器１５の上流とを接続する。よって、複数の蒸発器１５は、並列接続されている。第１蒸発器３１は、並列接続された二つの蒸発器１５の一方であり、第２蒸発器３２は、並列接続された二つの蒸発器１５の他方である。 The battery cooling device 10 has a supply passage 40 that connects the outlet 13b of the condenser 13 with the inlet 31a of each first evaporator 31 and the inlet 32a of each second evaporator 32. The outlet 13b of the condenser 13 is the downstream end of the condenser 13. Therefore, the supply passage 40 connects the downstream side of the condenser 13 and the upstream side of the plurality of evaporators 15. Therefore, the plurality of evaporators 15 are connected in parallel. The first evaporator 31 is one of the two evaporators 15 connected in parallel, and the second evaporator 32 is the other of the two evaporators 15 connected in parallel.
供給通路４０は、複数の第１蒸発器３１毎に設けられた第１供給配管４１と、複数の第２蒸発器３２毎に設けられた第２供給配管４２と、を備えている。したがって、各第１供給配管４１及び各第２供給配管４２は、複数の蒸発器１５毎に設けられた分流通路４０Ａである。各第１供給配管４１は、各第１蒸発器３１の入口３１ａに接続されている。各第２供給配管４２は、各第２蒸発器３２の入口３２ａに接続されている。 The supply passage 40 includes a first supply pipe 41 provided for each of the plurality of first evaporators 31 and a second supply pipe 42 provided for each of the plurality of second evaporators 32. Therefore, each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 are branch passages 40A provided for each of the plurality of evaporators 15. Each first supply pipe 41 is connected to the inlet 31a of each first evaporator 31. Each second supply pipe 42 is connected to the inlet 32a of each second evaporator 32.
また、供給通路４０は、分流通路４０Ａに液冷媒を分配する分配通路としての分配配管４３を備えている。分配配管４３は、各第１供給配管４１及び各第２供給配管４２に接続されている。分配配管４３の一端は、凝縮器１３の出口１３ｂに接続されている。分配配管４３の他端は閉塞している。分配配管４３は、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２に対して、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向に延びている。 Further, the supply passage 40 includes a distribution pipe 43 serving as a distribution passage that distributes liquid refrigerant to the branch passage 40A. The distribution pipe 43 is connected to each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 . One end of the distribution pipe 43 is connected to the outlet 13b of the condenser 13. The other end of the distribution pipe 43 is closed. The distribution pipe 43 extends to each first evaporator 31 and each second evaporator 32 in the direction in which each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are arranged in parallel.
各第１供給配管４１の一端は、分配配管４３の途中にそれぞれ接続されている。各第２供給配管４２の一端は、分配配管４３の途中にそれぞれ接続されている。各第１供給配管４１の一端における分配配管４３に対する接続箇所、及び各第２供給配管４２の一端における分配配管４３に対する接続箇所は、分配配管４３の一端から他端にかけて交互に並んだ状態で一定の間隔をあけて配置されている。各第１供給配管４１の他端は、各第１蒸発器３１の入口３１ａに接続されている。各第２供給配管４２の他端は、各第２蒸発器３２の入口３２ａに接続されている。 One end of each first supply pipe 41 is connected to a middle of the distribution pipe 43, respectively. One end of each second supply pipe 42 is connected to a middle of the distribution pipe 43, respectively. The connection points to the distribution pipe 43 at one end of each first supply pipe 41 and the connection points to the distribution pipe 43 at one end of each second supply pipe 42 are arranged alternately from one end of the distribution pipe 43 to the other end and are constant. are placed at intervals of . The other end of each first supply pipe 41 is connected to the inlet 31a of each first evaporator 31. The other end of each second supply pipe 42 is connected to the inlet 32a of each second evaporator 32.
膨張弁１４は、各第１供給配管４１に設けられる第１膨張弁５１と、各第２供給配管４２に設けられる第２膨張弁５２と、を含む。したがって、膨張弁１４は、分流通路４０Ａ毎に設けられている。各第１膨張弁５１は、各第１供給配管４１の一部の流路断面積を小さくしたオリフィスである。したがって、各第１膨張弁５１は、固定絞りである。各第１膨張弁５１の流路断面積はそれぞれ同じである。各第２膨張弁５２は、各第２供給配管４２の一部の流路断面積を小さくしたオリフィスである。したがって、各第２膨張弁５２は、固定絞りである。各第２膨張弁５２の流路断面積はそれぞれ同じである。各第１膨張弁５１の流路断面積と各第２膨張弁５２の流路断面積とは同じである。 The expansion valve 14 includes a first expansion valve 51 provided in each first supply pipe 41 and a second expansion valve 52 provided in each second supply pipe 42 . Therefore, the expansion valve 14 is provided for each branch passage 40A. Each of the first expansion valves 51 is an orifice in which the cross-sectional area of a part of each of the first supply pipes 41 is reduced. Therefore, each first expansion valve 51 is a fixed throttle. The flow passage cross-sectional area of each first expansion valve 51 is the same. Each of the second expansion valves 52 is an orifice in which the cross-sectional area of a portion of each of the second supply pipes 42 is reduced. Therefore, each second expansion valve 52 is a fixed throttle. The flow passage cross-sectional area of each second expansion valve 52 is the same. The flow path cross-sectional area of each first expansion valve 51 and the flow path cross-sectional area of each second expansion valve 52 are the same.
各第１蒸発器３１の入口３１ａは、各第１供給配管４１及び分配配管４３を介して凝縮器１３に接続されている。したがって、各第１蒸発器３１の入口３１ａは、各第１膨張弁５１を介して凝縮器１３にそれぞれ接続されている。各第２蒸発器３２の入口３２ａは、各第２供給配管４２及び分配配管４３を介して凝縮器１３に接続されている。したがって、各第２蒸発器３２の入口３２ａは、各第２膨張弁５２を介して凝縮器１３にそれぞれ接続されている。 The inlet 31a of each first evaporator 31 is connected to the condenser 13 via each first supply pipe 41 and distribution pipe 43. Therefore, the inlet 31a of each first evaporator 31 is connected to the condenser 13 via each first expansion valve 51, respectively. The inlet 32a of each second evaporator 32 is connected to the condenser 13 via each second supply pipe 42 and distribution pipe 43. Therefore, the inlet 32a of each second evaporator 32 is connected to the condenser 13 via each second expansion valve 52.
図２に示すように、複数の第１蒸発器３１及び複数の第２蒸発器３２のうち、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向で隣り合う第１蒸発器３１の出口３１ｂと第２蒸発器３２の出口３２ｂとは、接続配管３３によって接続されている。したがって、電池用冷却装置１０は、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向で隣り合う第１蒸発器３１と第２蒸発器３２とに対応して接続配管３３を１つずつ備えている。各接続配管３３の内部は、第１蒸発器３１及び第２蒸発器３２から排出された冷媒を合流させる合流部６０である。したがって、合流部６０は、複数の蒸発器１５から排出された冷媒を合流させる。 As shown in FIG. 2, among the plurality of first evaporators 31 and the plurality of second evaporators 32, the first evaporators 31 adjacent to each other in the direction in which each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are arranged in parallel The outlet 31b of the second evaporator 32 and the outlet 32b of the second evaporator 32 are connected by a connecting pipe 33. Therefore, the battery cooling device 10 has one connection pipe 33 corresponding to the first evaporator 31 and the second evaporator 32 that are adjacent to each other in the direction in which each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are arranged in parallel. Each is equipped with one. Inside each connection pipe 33 is a merging section 60 that joins the refrigerant discharged from the first evaporator 31 and the second evaporator 32. Therefore, the merging section 60 merges the refrigerants discharged from the plurality of evaporators 15 .
各接続配管３３は、円筒状である。接続配管３３の両端はそれぞれ閉塞している。各接続配管３３の合流部６０は、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２に対して、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２の並設方向に延びている。各第１蒸発器３１の出口３１ｂは、各接続配管３３における一端寄りの部位に接続されている。各第２蒸発器３２の出口３２ｂは、各接続配管３３における他端寄りの部位に接続されている。したがって、合流部６０は、第１蒸発器３１と第２蒸発器３２とを跨ぐように延びている。合流部６０の延在方向は、接続配管３３の軸方向である。 Each connection pipe 33 has a cylindrical shape. Both ends of the connecting pipe 33 are closed. The merging section 60 of each connection pipe 33 extends with respect to each first evaporator 31 and each second evaporator 32 in the direction in which each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are arranged in parallel. The outlet 31b of each first evaporator 31 is connected to a portion of each connection pipe 33 near one end. The outlet 32b of each second evaporator 32 is connected to a portion of each connection pipe 33 closer to the other end. Therefore, the merging section 60 extends so as to straddle the first evaporator 31 and the second evaporator 32. The extending direction of the merging portion 60 is the axial direction of the connecting pipe 33.
図３に示すように、各第１蒸発器３１の厚み方向の一方に位置する第１外面３１１、及び各第２蒸発器３２の厚み方向の一方に位置する第１外面３２１は、各接続配管３３の外周面３３ａに対して接線方向にそれぞれ延びている。そして、電池用冷却装置１０は、各第１蒸発器３１の第１外面３１１、及び各第２蒸発器３２の第１外面３２１が、各第１蒸発器３１の厚み方向の他方に位置する第２外面３１２、及び各第２蒸発器３２の厚み方向の他方に位置する第２外面３２２よりも重力方向の下側に位置するように車両に搭載されている。 As shown in FIG. 3, a first outer surface 311 located on one side in the thickness direction of each first evaporator 31 and a first outer surface 321 located on one side in the thickness direction of each second evaporator 32 are connected to each connecting pipe. 33 in the tangential direction with respect to the outer circumferential surface 33a. In the battery cooling device 10, the first outer surface 311 of each first evaporator 31 and the first outer surface 321 of each second evaporator 32 are located on the other side of each first evaporator 31 in the thickness direction. The second outer surface 312 and the second outer surface 322 located on the other side in the thickness direction of each second evaporator 32 are mounted on the vehicle so as to be located lower in the direction of gravity.
各第１供給配管４１は、各第１蒸発器３１の入口３１ａから各第１蒸発器３１の入口３１ａの配置面に対して重力方向の上方に延びている。各第２供給配管４２は、各第２蒸発器３２の入口３２ａから各第２蒸発器３２の入口３２ａの配置面に対して重力方向の上方に延びている。分配配管４３は、各第１供給配管４１及び各第２供給配管４２に対して重力方向の上方に設けられている。 Each first supply pipe 41 extends upward in the direction of gravity from the inlet 31a of each first evaporator 31 with respect to the arrangement surface of the inlet 31a of each first evaporator 31. Each second supply pipe 42 extends upward in the direction of gravity from the inlet 32a of each second evaporator 32 with respect to the plane in which the inlet 32a of each second evaporator 32 is arranged. The distribution pipe 43 is provided above each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 in the direction of gravity.
各接続配管３３の合流部６０は、各第１蒸発器３１の出口３１ｂに連通する第１連通口６１と、各第２蒸発器３２の出口３２ｂに連通する第２連通口６２と、をそれぞれ備えている。各第１連通口６１及び各第２連通口６２は、各接続配管３３の合流部６０における重力方向の最下部に位置している。また、各接続配管３３には、各第１連通口６１と各第１蒸発器３１の出口３１ｂとを接続する第１接続通路３３１と、各第２連通口６２と各第２蒸発器３２の出口３２ｂとを接続する第２接続通路３３２と、が形成されている。したがって、各第１蒸発器３１の出口３１ｂは、第１接続通路３３１を介して合流部６０に連通している。また、各第２蒸発器３２の出口３２ｂは、第２接続通路３３２を介して合流部６０に連通している。 The merging section 60 of each connection pipe 33 has a first communication port 61 communicating with the outlet 31b of each first evaporator 31 and a second communication port 62 communicating with the outlet 32b of each second evaporator 32. We are prepared. Each of the first communication ports 61 and each of the second communication ports 62 is located at the lowest point in the gravitational direction of the merging portion 60 of each connection pipe 33 . In addition, each connection pipe 33 includes a first connection passage 331 that connects each first communication port 61 and the outlet 31b of each first evaporator 31, and a first connection passage 331 that connects each second communication port 62 and each second evaporator 32. A second connection passage 332 connecting the outlet 32b to the outlet 32b is formed. Therefore, the outlet 31b of each first evaporator 31 communicates with the merging section 60 via the first connecting passage 331. Further, the outlet 32b of each second evaporator 32 communicates with the merging section 60 via a second connection passage 332.
各第１蒸発器３１の第２外面３１２、及び各第２蒸発器３２の第２外面３２２は、同一平面上に位置している。したがって、各第１蒸発器３１の第２外面３１２、及び各第２蒸発器３２の第２外面３２２は、重力方向でそれぞれ同じ高さに位置している。各第１蒸発器３１の第２外面３１２には、各第１電池モジュール２１が載置されている。これにより、各第１蒸発器３１の第２外面３１２と各第１電池モジュール２１とは熱的に結合されている。各第２蒸発器３２の第２外面３２２には、各第２電池モジュール２２が載置されている。これにより、各第２蒸発器３２の第２外面３２２と各第２電池モジュール２２とは熱的に結合されている。 The second outer surface 312 of each first evaporator 31 and the second outer surface 322 of each second evaporator 32 are located on the same plane. Therefore, the second outer surface 312 of each first evaporator 31 and the second outer surface 322 of each second evaporator 32 are located at the same height in the direction of gravity. Each first battery module 21 is placed on the second outer surface 312 of each first evaporator 31 . Thereby, the second outer surface 312 of each first evaporator 31 and each first battery module 21 are thermally coupled. Each second battery module 22 is placed on the second outer surface 322 of each second evaporator 32 . Thereby, the second outer surface 322 of each second evaporator 32 and each second battery module 22 are thermally coupled.
各接続配管３３の合流部６０は、排出口６３を備えている。排出口６３は、合流部６０から圧縮機１２に向けて冷媒を排出する。排出口６３は、合流部６０の延在方向において、第１連通口６１と第２連通口６２との間に位置している。排出口６３は、各接続配管３３を軸方向から見たときに、各第１蒸発器３１の第１外面３１１、及び各第２蒸発器３２の第１外面３２１における各接続配管３３の外周面３３ａとの接続位置に対して、接続配管３３の軸線を挟んで反対側に配置されている。よって、排出口６３は、合流部６０における重力方向の最上部に位置している。したがって、排出口６３の位置は、第１連通口６１及び第２連通口６２の位置よりも重力方向の上方である。 The confluence section 60 of each connection pipe 33 is provided with a discharge port 63 . The discharge port 63 discharges the refrigerant from the confluence section 60 toward the compressor 12 . The discharge port 63 is located between the first communication port 61 and the second communication port 62 in the extending direction of the merging portion 60 . The discharge port 63 is located at the outer peripheral surface of each connecting pipe 33 on the first outer surface 311 of each first evaporator 31 and the first outer surface 321 of each second evaporator 32 when each connecting pipe 33 is viewed from the axial direction. It is arranged on the opposite side of the axis of the connection pipe 33 with respect to the connection position with the connection pipe 33a. Therefore, the discharge port 63 is located at the top of the merging section 60 in the direction of gravity. Therefore, the position of the discharge port 63 is higher than the positions of the first communication port 61 and the second communication port 62 in the direction of gravity.
電池用冷却装置１０は、複数の排出配管３４、及び集合配管３５を有している。集合配管３５は、例えば、円筒状である。集合配管３５は、各接続配管３３と平行に延びている。また、各接続配管３３には、排出口６３に連通する連通通路３３ｈが形成されている。各排出配管３４の一端は、各接続配管３３の連通通路３３ｈにそれぞれ接続されている。各排出配管３４は、各接続配管３３の連通通路３３ｈから真っ直ぐに延びている。各排出配管３４は、各接続配管３３の連通通路３３ｈから重力方向の上方に延びている。各排出配管３４の他端は、集合配管３５に接続されている。 The battery cooling device 10 has a plurality of discharge pipes 34 and a collection pipe 35. The collecting pipe 35 has, for example, a cylindrical shape. The collective pipe 35 extends parallel to each connection pipe 33. Furthermore, each connection pipe 33 is formed with a communication passage 33h that communicates with the discharge port 63. One end of each discharge pipe 34 is connected to a communication passage 33h of each connection pipe 33, respectively. Each discharge pipe 34 extends straight from the communication passage 33h of each connection pipe 33. Each discharge pipe 34 extends upward in the direction of gravity from the communication passage 33h of each connection pipe 33. The other end of each discharge pipe 34 is connected to a collection pipe 35.
図１に示すように、集合配管３５の一端は、アキュムレータ１６の入口１６ａに接続されている。集合配管３５の他端は閉塞している。また、アキュムレータ１６と圧縮機１２とは第２配管１８によって接続されている。第２配管１８の一端は、アキュムレータ１６の出口１６ｂに接続されている。第２配管１８の他端は、圧縮機１２の吸入口１２ｂに接続されている。圧縮機１２の吸入口１２ｂは、圧縮機１２の上流側の端部である。 As shown in FIG. 1, one end of the collection pipe 35 is connected to the inlet 16a of the accumulator 16. The other end of the collecting pipe 35 is closed. Further, the accumulator 16 and the compressor 12 are connected by a second pipe 18. One end of the second pipe 18 is connected to the outlet 16b of the accumulator 16. The other end of the second pipe 18 is connected to the suction port 12b of the compressor 12. The suction port 12b of the compressor 12 is the upstream end of the compressor 12.
第１接続通路３３１、第２接続通路３３２、合流部６０、連通通路３３ｈ、排出配管３４、集合配管３５、アキュムレータ１６の内部、及び第２配管１８は、複数の蒸発器１５の下流と圧縮機１２の上流とを接続する排出通路６４を構成している。したがって、電池用冷却装置１０は、排出通路６４を有し、排出通路６４は、合流部６０を備えている。 The first connection passage 331, the second connection passage 332, the merging section 60, the communication passage 33h, the discharge pipe 34, the collection pipe 35, the inside of the accumulator 16, and the second pipe 18 are connected to the downstream of the plurality of evaporators 15 and the compressor. A discharge passage 64 is configured to connect the upstream side of 12. Therefore, the battery cooling device 10 has the discharge passage 64, and the discharge passage 64 is provided with the merging portion 60.
図３に示すように、連通通路３３ｈ及び排出配管３４は、排出通路６４における合流部６０よりも下流側の通路であり、合流部６０に対して重力方向の上方に向かって延在している。第１接続通路３３１及び第２接続通路３３２は、排出通路６４における複数の蒸発器１５と合流部６０との間に位置する通路である。合流部６０は、冷媒の液相６５と気相６６とを有している。第１接続通路３３１及び第２接続通路３３２は、合流部６０の液相６５に接続されている。したがって、第１蒸発器３１は、第１接続通路３３１を介して合流部６０の液相６５に接続されるとともに、第２蒸発器３２は、第２接続通路３３２を介して合流部６０の液相６５に接続されている。よって、複数の蒸発器１５は、合流部６０の液相６５に接続されている。第１接続通路３３１及び第２接続通路３３２は、重力方向にて合流部６０の液相６５の液面高さＨ１以下に配置されている。また、連通通路３３ｈは、合流部６０の気相６６に接続されている。したがって、圧縮機１２は、合流部６０の気相６６に接続されている。 As shown in FIG. 3, the communication passage 33h and the discharge pipe 34 are passages on the downstream side of the confluence part 60 in the discharge passage 64, and extend upward in the direction of gravity with respect to the confluence part 60. . The first connection passage 331 and the second connection passage 332 are passages located between the plurality of evaporators 15 and the merging section 60 in the discharge passage 64. The confluence section 60 has a liquid phase 65 and a gas phase 66 of the refrigerant. The first connection passage 331 and the second connection passage 332 are connected to the liquid phase 65 of the confluence section 60. Therefore, the first evaporator 31 is connected to the liquid phase 65 of the confluence section 60 via the first connection passage 331, and the second evaporator 32 is connected to the liquid phase 65 of the confluence section 60 via the second connection passage 332. Connected to phase 65. Therefore, the plurality of evaporators 15 are connected to the liquid phase 65 of the confluence section 60. The first connection passage 331 and the second connection passage 332 are arranged below the liquid level H1 of the liquid phase 65 in the confluence section 60 in the direction of gravity. Further, the communication passage 33h is connected to the gas phase 66 of the merging section 60. The compressor 12 is therefore connected to the gas phase 66 of the confluence section 60.
次に、本実施形態の作用について説明する。
圧縮機１２の吐出口１２ａから第１配管１７へ吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１配管１７及び凝縮器１３の入口１３ａを介して凝縮器１３に供給される。凝縮器１３に供給されたガス冷媒は、外気との凝縮器１３を介した熱交換が行われることにより凝縮されて液化する。凝縮器１３で凝縮されて液化した高温高圧の液冷媒は、凝縮器１３の出口１３ｂから分配配管４３に排出され、分配配管４３内を流れる。そして、分配配管４３内を流れる液冷媒は、各第１供給配管４１と各第２供給配管４２とに分配される。したがって、分配配管４３は、凝縮器１３で凝縮されて液化した液冷媒が流れるとともに各第１供給配管４１と各第２供給配管４２とに液冷媒を分配する。
Next, the operation of this embodiment will be explained.
The high temperature, high pressure gas refrigerant discharged from the discharge port 12a of the compressor 12 to the first pipe 17 is supplied to the condenser 13 via the first pipe 17 and the inlet 13a of the condenser 13. The gas refrigerant supplied to the condenser 13 is condensed and liquefied by heat exchange with the outside air via the condenser 13. The high-temperature, high-pressure liquid refrigerant condensed and liquefied in the condenser 13 is discharged from the outlet 13 b of the condenser 13 to the distribution pipe 43 and flows within the distribution pipe 43 . The liquid refrigerant flowing through the distribution pipe 43 is distributed to each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 . Therefore, the liquid refrigerant condensed and liquefied in the condenser 13 flows through the distribution pipe 43 and distributes the liquid refrigerant to each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 .
各第１供給配管４１を流れる高温高圧の液冷媒は、各第１膨張弁５１を通過する際にそれぞれ減圧される。減圧された液冷媒にはガス冷媒が含まれ、低温低圧の気液二相冷媒になっている。各第１供給配管４１を流れる気液二相冷媒は、各第１蒸発器３１の入口３１ａを介して各第１蒸発器３１の内部を流れる。また、各第２供給配管４２を流れる高温高圧の液冷媒は、各第２膨張弁５２を通過する際にそれぞれ減圧され、低温低圧の気液二相冷媒になる。各第２供給配管４２を流れる気液二相冷媒は、各第２蒸発器３２の入口３２ａを介して各第２蒸発器３２の内部を流れる。 The high-temperature, high-pressure liquid refrigerant flowing through each first supply pipe 41 is depressurized when passing through each first expansion valve 51 . The reduced pressure liquid refrigerant contains gas refrigerant, and is a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. The gas-liquid two-phase refrigerant flowing through each first supply pipe 41 flows inside each first evaporator 31 via the inlet 31 a of each first evaporator 31 . Further, the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant flowing through each second supply pipe 42 is depressurized when passing through each second expansion valve 52, and becomes a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. The gas-liquid two-phase refrigerant flowing through each second supply pipe 42 flows inside each second evaporator 32 via the inlet 32 a of each second evaporator 32 .
そして、各第１蒸発器３１の内部を流れる気液二相冷媒と各第１電池モジュール２１との各第１蒸発器３１を介した熱交換が行われて、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって、各第１電池モジュール２１が冷却される。また、各第２蒸発器３２の内部を流れる気液二相冷媒と各第２電池モジュール２２との各第２蒸発器３２を介した熱交換が行われて、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって、各第２電池モジュール２２が冷却される。 Then, heat exchange is performed between the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside each first evaporator 31 and each first battery module 21 via each first evaporator 31, and the liquid refrigerant changes to gas refrigerant. Each first battery module 21 is cooled by the latent heat that is sometimes required. Further, heat exchange is performed between the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside each second evaporator 32 and each second battery module 22 via each second evaporator 32, and the liquid refrigerant changes to gas refrigerant. Each second battery module 22 is cooled by the sometimes necessary latent heat.
各第１蒸発器３１の内部を通過した気液二相冷媒は、各第１蒸発器３１の出口３１ｂを介して各接続配管３３の合流部６０に流出する。また、各第２蒸発器３２の内部を通過した気液二相冷媒は、各第２蒸発器３２の出口３２ｂを介して各接続配管３３の合流部６０に流出する。したがって、合流部６０は、冷媒の液相６５と気相６６とを有している。なお、各第１膨張弁５１及び各第２膨張弁５２は、各接続配管３３に気液二相冷媒が少なくとも流れる状態となるように、流路断面積がそれぞれ予め調整されている。 The gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the inside of each first evaporator 31 flows out to the confluence section 60 of each connection pipe 33 via the outlet 31b of each first evaporator 31. Further, the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the inside of each second evaporator 32 flows out to the confluence section 60 of each connection pipe 33 via the outlet 32b of each second evaporator 32. Therefore, the confluence section 60 has a liquid phase 65 and a gas phase 66 of the refrigerant. Note that the flow path cross-sectional area of each first expansion valve 51 and each second expansion valve 52 is adjusted in advance so that at least gas-liquid two-phase refrigerant flows through each connection pipe 33.
そして、各接続配管３３の合流部６０に流出した気液二相冷媒は、各排出配管３４、集合配管３５、及びアキュムレータ１６の入口１６ａを介してアキュムレータ１６の内部に供給され、アキュムレータ１６内において液冷媒とガス冷媒とに分離される。アキュムレータ１６内の液冷媒は、アキュムレータ１６内に貯留される。一方で、アキュムレータ１６内のガス冷媒は、アキュムレータ１６の出口１６ｂを介して第２配管１８に排出されるとともに第２配管１８及び圧縮機１２の吸入口１２ｂを介して圧縮機１２に吸入される。したがって、各排出配管３４は、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２それぞれを通過した冷媒を圧縮機１２に向けて排出する。 Then, the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed out to the confluence section 60 of each connection pipe 33 is supplied to the inside of the accumulator 16 via each discharge pipe 34 , the collection pipe 35 , and the inlet 16 a of the accumulator 16 . Separated into liquid refrigerant and gas refrigerant. The liquid refrigerant within the accumulator 16 is stored within the accumulator 16 . On the other hand, the gas refrigerant in the accumulator 16 is discharged to the second pipe 18 via the outlet 16b of the accumulator 16 and is sucked into the compressor 12 via the second pipe 18 and the suction port 12b of the compressor 12. . Therefore, each discharge pipe 34 discharges the refrigerant that has passed through each first evaporator 31 and each second evaporator 32 toward the compressor 12.
ところで、第１蒸発器３１の内部を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量と、第２蒸発器３２の内部を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量とにばらつきが生じる場合がある。ここで、例えば、第１蒸発器３１の内部を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量が、第２蒸発器３２の内部を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量よりも少ない場合を考える。この場合、気液二相冷媒と第１電池モジュール２１との第１蒸発器３１を介した熱交換が行われることにより、図２において破線の矢印で示すように、第１蒸発器３１の下流である第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近で液冷媒が蒸発し切ってしまう虞がある。また、例えば、第１電池モジュール２１の発熱量が第２電池モジュール２２の発熱量よりも大きい場合、気液二相冷媒と第１電池モジュール２１との第１蒸発器３１を介した熱交換が行われることにより、第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近で液冷媒が蒸発し切ってしまう虞がある。 By the way, the flow rate of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside the first evaporator 31 and the flow rate of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside the second evaporator 32 are different. Variations may occur. Here, for example, the flow rate of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside the first evaporator 31 is the same as that of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing inside the second evaporator 32. Consider the case where the flow rate is less than the flow rate. In this case, by performing heat exchange between the gas-liquid two-phase refrigerant and the first battery module 21 via the first evaporator 31, as shown by the dashed arrow in FIG. There is a possibility that the liquid refrigerant may completely evaporate near the outlet 31b of the first evaporator 31. Further, for example, when the calorific value of the first battery module 21 is larger than the calorific value of the second battery module 22, heat exchange between the gas-liquid two-phase refrigerant and the first battery module 21 via the first evaporator 31 is performed. If this is done, there is a possibility that the liquid refrigerant will completely evaporate near the outlet 31b of the first evaporator 31.
このとき、第１接続通路３３１及び第２接続通路３３２は、重力方向にて合流部６０の液相６５の液面高さＨ１以下に配置されている。よって、図２において実線の矢印で示すように、第２蒸発器３２の出口３２ｂから合流部６０へ流出した液冷媒が、第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入可能になっている。したがって、各接続配管３３の合流部６０は、第１蒸発器３１及び第２蒸発器３２の一方の出口３１ｂ，３２ｂから流出した液冷媒を、第１蒸発器３１及び第２蒸発器３２の他方の出口３１ｂ，３２ｂに流入可能とする。そして、第２蒸発器３２の出口３２ｂから合流部６０へ流出した液冷媒が、第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入することで、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近に対応する部位が、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却される。よって、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近に対応する部位での温度上昇が抑制され、第１電池モジュール２１全体での温度分布のばらつきが抑制される。その結果として、第１電池モジュール２１の性能の低下が抑制される。 At this time, the first connection passage 331 and the second connection passage 332 are arranged below the liquid level H1 of the liquid phase 65 in the confluence portion 60 in the direction of gravity. Therefore, as shown by the solid arrow in FIG. 2, the liquid refrigerant that has flowed out from the outlet 32b of the second evaporator 32 to the confluence section 60 can flow into the outlet 31b of the first evaporator 31. Therefore, the confluence section 60 of each connection pipe 33 transfers the liquid refrigerant flowing out from the outlet 31b, 32b of one of the first evaporator 31 and the second evaporator 32 to the other of the first evaporator 31 and the second evaporator 32. It is possible to flow into the exits 31b and 32b. Then, the liquid refrigerant flowing out from the outlet 32b of the second evaporator 32 to the confluence section 60 flows into the outlet 31b of the first evaporator 31, so that the vicinity of the outlet 31b of the first evaporator 31 in the first battery module 21 The area corresponding to the refrigerant is cooled by the latent heat required when the liquid refrigerant changes to the gas refrigerant. Therefore, a temperature rise at a portion of the first battery module 21 corresponding to the vicinity of the outlet 31b of the first evaporator 31 is suppressed, and variations in temperature distribution throughout the first battery module 21 are suppressed. As a result, deterioration in the performance of the first battery module 21 is suppressed.
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）電池用冷却装置１０において、複数の蒸発器１５の下流と圧縮機１２の上流とを接続する排出通路６４は、複数の蒸発器１５から排出された冷媒を合流させる合流部６０を備え、複数の蒸発器１５は、合流部６０の液相６５に接続され、圧縮機１２は、合流部６０の気相に接続されている。そして、排出通路６４における複数の蒸発器１５と合流部６０との間に位置する通路は、重力方向で合流部６０の液相６５の液面高さＨ１以下に配置されている。例えば、第１蒸発器３１を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量が、第２蒸発器３２を流れる気液二相冷媒中に含まれる液冷媒の流量よりも少なかったり、第１電池モジュール２１の発熱量が第２電池モジュール２２の発熱量よりも大きかったりする場合を考える。この場合、気液二相冷媒と第１電池モジュール２１との第１蒸発器３１を介した熱交換が行われることにより、第１蒸発器３１の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまう場合が考えられる。この場合であっても、例えば、第２蒸発器３２の出口３２ｂから合流部６０へ流出した液冷媒が、第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入することで、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の下流に対応する部位を、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却することができ、冷却性能を向上させることができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the battery cooling device 10, the discharge passage 64 that connects the downstream side of the plurality of evaporators 15 and the upstream side of the compressor 12 includes a merging section 60 that joins the refrigerant discharged from the plurality of evaporators 15. , the plurality of evaporators 15 are connected to the liquid phase 65 of the confluence section 60, and the compressor 12 is connected to the gas phase of the confluence section 60. The passage in the discharge passage 64 located between the plurality of evaporators 15 and the confluence section 60 is arranged below the liquid level H1 of the liquid phase 65 in the confluence section 60 in the direction of gravity. For example, the flow rate of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the first evaporator 31 is lower than the flow rate of the liquid refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the second evaporator 32, or Consider a case where the amount of heat generated by one battery module 21 is greater than the amount of heat generated by second battery module 22. In this case, heat exchange between the gas-liquid two-phase refrigerant and the first battery module 21 via the first evaporator 31 may cause the liquid refrigerant to completely evaporate downstream of the first evaporator 31. Conceivable. Even in this case, for example, the liquid refrigerant that has flowed out from the outlet 32b of the second evaporator 32 to the confluence section 60 flows into the outlet 31b of the first evaporator 31, so that the first A portion corresponding to the downstream side of the evaporator 31 can be cooled by the latent heat required when the liquid refrigerant changes to gas refrigerant, and cooling performance can be improved.
（２）例えば、気液二相冷媒と第１電池モジュール２１との第１蒸発器３１を介した熱交換が行われることにより、第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近で液冷媒が蒸発し切ってしまったとする。このとき、排出口６３の位置が、第１連通口６１及び第２連通口６２の位置より重力方向の上方である。したがって、例えば、第２蒸発器３２の出口３２ｂから第２連通口６２へ流出した液冷媒が、排出口６３よりも第１連通口６１に向けて流れ易くなるため、合流部６０の液冷媒が第１連通口６１を介して第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入し易くなる。よって、合流部６０の液冷媒が、第１連通口６１を介して第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入することで、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の下流に対応する部位を、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却することができ、冷却性能をさらに向上させることができる。 (2) For example, by performing heat exchange between the gas-liquid two-phase refrigerant and the first battery module 21 via the first evaporator 31, the liquid refrigerant is completely evaporated near the outlet 31b of the first evaporator 31. Suppose you have lost it. At this time, the position of the discharge port 63 is above the positions of the first communication port 61 and the second communication port 62 in the direction of gravity. Therefore, for example, the liquid refrigerant flowing out from the outlet 32b of the second evaporator 32 to the second communication port 62 flows more easily toward the first communication port 61 than the discharge port 63. It becomes easier to flow into the outlet 31b of the first evaporator 31 via the first communication port 61. Therefore, the liquid refrigerant in the merging section 60 flows into the outlet 31b of the first evaporator 31 through the first communication port 61, thereby opening the portion of the first battery module 21 that corresponds to the downstream side of the first evaporator 31. , the liquid refrigerant can be cooled by the latent heat required when it changes to the gas refrigerant, and the cooling performance can be further improved.
（３）排出口６３は、合流部６０の延在方向において、第１連通口６１と第２連通口６２との間に位置している。これによれば、例えば、排出口６３が、合流部６０の延在方向において、第１連通口６１及び第２連通口６２の一方寄りに位置している場合に比べると、第１連通口６１及び第２連通口６２それぞれからの気液二相冷媒が、排出口６３に効率良く流入する。したがって、冷凍サイクル１１の効率を向上させることができる。 (3) The discharge port 63 is located between the first communication port 61 and the second communication port 62 in the extending direction of the merging portion 60. According to this, for example, compared to the case where the discharge port 63 is located closer to one of the first communication port 61 and the second communication port 62 in the extending direction of the merging portion 60, the first communication port 63 The gas-liquid two-phase refrigerant from each of the second communication port 62 and the second communication port 62 efficiently flows into the discharge port 63. Therefore, the efficiency of the refrigeration cycle 11 can be improved.
（４）排出通路６４における合流部６０よりも下流側の通路は、合流部６０に対して重力方向の上方に向かって延在している。これによれば、例えば、排出通路６４における合流部６０よりも下流側の通路が、合流部６０に対して水平方向に向かって延在している場合に比べると、電池用冷却装置１０における水平方向への体格を小さくすることができる。 (4) A passage in the discharge passage 64 on the downstream side of the merging portion 60 extends upward in the direction of gravity with respect to the merging portion 60. According to this, for example, compared to the case where the passage on the downstream side of the merging part 60 in the discharge passage 64 extends in the horizontal direction with respect to the merging part 60, the horizontal direction in the battery cooling device 10 is It is possible to reduce the body size in the direction.
（５）第１連通口６１及び第２連通口６２は、合流部６０における重力方向の最下部に位置している。これによれば、例えば、第１蒸発器３１の下流で液冷媒が蒸発し切ってしまったとしても、第２蒸発器３２から第２連通口６２へ流出した液冷媒が、第１連通口６１を介して第１蒸発器３１に流入し易くなるため、冷却性能をさらに向上させることができる。 (5) The first communication port 61 and the second communication port 62 are located at the bottom of the merging portion 60 in the direction of gravity. According to this, for example, even if the liquid refrigerant is completely evaporated downstream of the first evaporator 31, the liquid refrigerant that has flowed out from the second evaporator 32 to the second communication port 62 is Since it becomes easier to flow into the first evaporator 31 via the evaporator, the cooling performance can be further improved.
（６）例えば、分配配管４３に膨張弁を設けて、分配配管４３に流れる液冷媒を膨張弁によって減圧して、分配配管４３によって減圧した液冷媒を分流通路４０Ａ毎に分配する場合を考える。この場合、分配配管４３から分流通路４０Ａ毎に液冷媒が分配される際に、減圧した液冷媒中に含まれるガス冷媒の流れの影響を受けて、液冷媒が分配配管４３から分流通路４０Ａ毎に均等に分配され難くなってしまう虞がある。すると、各蒸発器１５に流れる液冷媒の流量にばらつきが生じてしまう。 (6) For example, consider a case where an expansion valve is provided in the distribution pipe 43, the pressure of the liquid refrigerant flowing through the distribution pipe 43 is reduced by the expansion valve, and the liquid refrigerant whose pressure has been reduced by the distribution pipe 43 is distributed to each distribution passage 40A. . In this case, when the liquid refrigerant is distributed from the distribution pipe 43 to each branch passage 40A, the liquid refrigerant is distributed from the distribution pipe 43 to the branch passage 40A under the influence of the flow of gas refrigerant contained in the reduced pressure liquid refrigerant. There is a possibility that it will be difficult to evenly distribute each 40A. This causes variations in the flow rate of the liquid refrigerant flowing into each evaporator 15.
そこで、凝縮器１３で凝縮されて液化した液冷媒を分配配管４３から分流通路４０Ａ毎に分配した後、分流通路４０Ａ毎に設けられる膨張弁１４によって液冷媒を減圧するようにした。これによれば、各蒸発器１５に流れる液冷媒の流量のばらつきを抑えることができる。 Therefore, after the liquid refrigerant condensed and liquefied in the condenser 13 is distributed from the distribution pipe 43 to each branch passage 40A, the pressure of the liquid refrigerant is reduced by the expansion valve 14 provided in each branch passage 40A. According to this, variations in the flow rate of the liquid refrigerant flowing into each evaporator 15 can be suppressed.
（７）本実施形態の電池用冷却装置１０によれば、第１電池モジュール２１及び第２電池モジュール２２を好適に冷却することができる。したがって、電池モジュール２０は、電気装置用冷却装置の冷却対象である電気装置として好適である。 (7) According to the battery cooling device 10 of this embodiment, the first battery module 21 and the second battery module 22 can be suitably cooled. Therefore, the battery module 20 is suitable as an electrical device to be cooled by the electrical device cooling device.
（８）例えば、第２蒸発器３２の出口３２ｂから合流部６０へ流出した液冷媒が、第１蒸発器３１の出口３１ｂに流入することで、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近に対応する部位を、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要な潜熱によって冷却することができる。したがって、第１電池モジュール２１における第１蒸発器３１の出口３１ｂ付近に対応する部位での温度上昇を抑制することができるため、第１電池モジュール２１全体での温度分布のばらつきが抑制される。その結果として、第１電池モジュール２１の性能の低下を抑制することができる。 (8) For example, the liquid refrigerant flowing out from the outlet 32b of the second evaporator 32 to the confluence section 60 flows into the outlet 31b of the first evaporator 31, so that the first evaporator 31 in the first battery module 21 A region corresponding to the vicinity of the outlet 31b can be cooled by latent heat required when the liquid refrigerant changes to gas refrigerant. Therefore, it is possible to suppress a rise in temperature at a portion of the first battery module 21 corresponding to the vicinity of the outlet 31b of the first evaporator 31, so that variations in temperature distribution throughout the first battery module 21 are suppressed. As a result, deterioration in the performance of the first battery module 21 can be suppressed.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 Note that the above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modification examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
○ 図４に示すように、合流部６０が、圧縮機１２へのガス冷媒の流出を許容し、且つ圧縮機１２への液冷媒の流出を阻止するアキュムレータであってもよい。この場合、合流部６０には、合流部６０に流入する気液二相冷媒に含まれる液冷媒及びガス冷媒のうち、液冷媒が圧縮機１２に向けて流出しないように液冷媒を合流部６０に貯留可能な容積が予め確保されている。合流部６０は、例えば、図４に示すような四角箱状である。このような構成であれば、アキュムレータ１６を削除してもよい。これによれば、冷凍サイクル１１において、合流部６０とは別にアキュムレータを設ける必要が無いため、構成を簡素化することができる。 As shown in FIG. 4, the confluence section 60 may be an accumulator that allows the gas refrigerant to flow out to the compressor 12 and prevents the liquid refrigerant from flowing out to the compressor 12. In this case, out of the liquid refrigerant and the gas refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the confluence section 60, the liquid refrigerant is transferred to the confluence section 60 so that the liquid refrigerant does not flow out toward the compressor 12. A storage capacity is secured in advance. The merging portion 60 has a square box shape as shown in FIG. 4, for example. With such a configuration, the accumulator 16 may be deleted. According to this, in the refrigeration cycle 11, there is no need to provide an accumulator separately from the merging section 60, so the configuration can be simplified.
○ 実施形態において、電池用冷却装置１０は、例えば、分配配管４３に膨張弁を設けて、分配配管４３に流れる液冷媒を膨張弁によって減圧して、分配配管４３によって減圧した液冷媒を第１供給配管４１と第２供給配管４２とに分配する構成であってもよい。要は、電池用冷却装置１０は、第１蒸発器３１の入口３１ａ、及び第２蒸発器３２の入口３２ａが、膨張弁を介して凝縮器１３にそれぞれ接続されている構成であればよい。 ○ In the embodiment, the battery cooling device 10 includes, for example, an expansion valve in the distribution pipe 43, reduces the pressure of the liquid refrigerant flowing in the distribution pipe 43 with the expansion valve, and supplies the reduced pressure liquid refrigerant with the distribution pipe 43 to the first A configuration may be adopted in which the supply pipe 41 and the second supply pipe 42 are distributed. In short, the battery cooling device 10 may have a configuration in which the inlet 31a of the first evaporator 31 and the inlet 32a of the second evaporator 32 are each connected to the condenser 13 via an expansion valve.
○ 実施形態において、各第１膨張弁５１及び各第２膨張弁５２が、例えば、流路断面積を調整可能な可変絞りであってもよい。この場合、接続配管３３に気液二相冷媒が少なくとも流れる状態となるように、各第１膨張弁５１及び各第２膨張弁５２の流路断面積を調整する必要がある。 In the embodiment, each first expansion valve 51 and each second expansion valve 52 may be, for example, a variable throttle whose flow path cross-sectional area can be adjusted. In this case, it is necessary to adjust the flow path cross-sectional area of each first expansion valve 51 and each second expansion valve 52 so that at least the gas-liquid two-phase refrigerant flows through the connection pipe 33.
○ 実施形態において、第１連通口６１及び第２連通口６２は、合流部６０における重力方向の最下部に位置していなくてもよい。要は、排出通路６４における複数の蒸発器１５と合流部６０との間に位置する通路が、重力方向で合流部６０の液相６５の液面高さＨ１以下に配置されていればよい。 In the embodiment, the first communication port 61 and the second communication port 62 do not need to be located at the bottom of the merging portion 60 in the direction of gravity. In short, it is sufficient that the passage located between the plurality of evaporators 15 and the confluence section 60 in the discharge passage 64 is arranged below the liquid level H1 of the liquid phase 65 in the confluence section 60 in the direction of gravity.
○ 実施形態において、合流部６０に、例えば、第１蒸発器３１がさらに１つ接続されていてもよい。要は、合流部６０は、複数の蒸発器１５から排出された冷媒を合流させるものであればよく、合流部６０には、第１蒸発器３１が２つ以上接続されていてもよいし、第２蒸発器３２が２つ以上接続されていてもよい。 In the embodiment, for example, one more first evaporator 31 may be connected to the confluence section 60. In short, the merging section 60 only needs to be one that joins the refrigerants discharged from the plurality of evaporators 15, and two or more first evaporators 31 may be connected to the merging section 60, or Two or more second evaporators 32 may be connected.
○ 実施形態において、排出口６３の位置が、第１連通口６１及び第２連通口６２の位置より重力方向の上方でなくてもよく、例えば、排出口６３の位置と第１連通口６１及び第２連通口６２の位置とが同じ高さであってもよいし、排出口６３の位置が、第１連通口６１及び第２連通口６２の位置よりも低くてもよい。 In the embodiment, the position of the discharge port 63 does not have to be above the position of the first communication port 61 and the second communication port 62 in the direction of gravity. For example, the position of the discharge port 63 and the first communication port 61 and The position of the second communication port 62 may be the same height, or the position of the discharge port 63 may be lower than the positions of the first communication port 61 and the second communication port 62.
○ 実施形態において、例えば、排出口６３が、合流部６０の延在方向において、第１連通口６１及び第２連通口６２の一方寄りに位置していてもよい。
○ 実施形態において、排出通路６４における合流部６０よりも下流側の通路が、合流部６０に対して、例えば、水平方向に向かって延在していてもよい。
In the embodiment, for example, the discharge port 63 may be located closer to one side of the first communication port 61 and the second communication port 62 in the extending direction of the merging portion 60.
In the embodiment, a passage in the discharge passage 64 on the downstream side of the merging part 60 may extend, for example, in a horizontal direction with respect to the merging part 60.
○ 実施形態において、各第１供給配管４１が、各第１蒸発器３１の入口３１ａから各第１蒸発器３１の長手方向に延びており、各第２供給配管４２が、各第２蒸発器３２の入口３２ａから各第２蒸発器３２の長手方向に延びていてもよい。この場合、分配配管４３は、各第１供給配管４１及び各第２供給配管４２の延在方向において、各第１供給配管４１及び各第２供給配管４２に対して、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２とは反対側に設けられている。 In the embodiment, each first supply pipe 41 extends in the longitudinal direction of each first evaporator 31 from the inlet 31a of each first evaporator 31, and each second supply pipe 42 extends from each second evaporator 31 in the longitudinal direction. 32 may extend in the longitudinal direction of each second evaporator 32 from the inlet 32a of the second evaporator 32. In this case, the distribution pipe 43 connects each first evaporator 31 to each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42 in the extending direction of each first supply pipe 41 and each second supply pipe 42. and each second evaporator 32 is provided on the opposite side.
○ 実施形態において、各第１蒸発器３１及び各第２蒸発器３２それぞれの形状は、特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、電気装置は、電池モジュール２０に限定されるものではない。例えば、電気装置として、車載用の電力変換装置やモータ等を対象としてもよい。要は、電気装置用冷却装置としては、発熱をする電気装置が冷却対象であればよく、電池用冷却装置１０に限定されるものではない。
In the embodiment, the shapes of each first evaporator 31 and each second evaporator 32 are not particularly limited.
o In the embodiment, the electrical device is not limited to the battery module 20. For example, the electrical device may be an on-vehicle power converter, a motor, or the like. In short, the cooling device for an electrical device is not limited to the battery cooling device 10, as long as the object to be cooled is an electrical device that generates heat.
１０…電気装置用冷却装置である電池用冷却装置、１１…冷凍サイクル、１２…圧縮機、１３…凝縮器、１４…膨張弁、１５…蒸発器、２０…電気装置である電池モジュール、３１…第１蒸発器、３２…第２蒸発器、４０…供給通路、４０Ａ…分流通路、４３…分配通路としての分配配管、６０…合流部、６１…第１連通口、６２…第２連通口、６３…排出口、６４…排出通路、６５…液相、６６…気相。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Battery cooling device which is a cooling device for electrical equipment, 11... Refrigeration cycle, 12... Compressor, 13... Condenser, 14... Expansion valve, 15... Evaporator, 20... Battery module which is electrical device, 31... First evaporator, 32... Second evaporator, 40... Supply passage, 40A... Diversion passage, 43... Distribution piping as a distribution passage, 60... Merging section, 61... First communication port, 62... Second communication port , 63...discharge port, 64...discharge passage, 65...liquid phase, 66...gas phase.
Claims (8)
前記圧縮機から吐出されたガス冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された液冷媒を減圧する膨張弁と、
減圧された前記液冷媒が流れるとともに、電気装置と熱交換する並列接続された複数の蒸発器と、を有する冷凍サイクルを備え、
前記複数の蒸発器の下流と前記圧縮機の上流とを接続する排出通路を有し、
前記排出通路は、前記複数の蒸発器から排出された冷媒を合流させる合流部を備え、
前記合流部は、前記冷媒の液相と気相とを有し、
前記複数の蒸発器は、前記合流部の前記液相に接続され、
前記圧縮機は、前記合流部の前記気相に接続され、
前記排出通路における前記複数の蒸発器と前記合流部との間に位置する通路は、重力方向にて前記合流部の前記液相の液面高さ以下に配置される電気装置用冷却装置。 a compressor that compresses refrigerant and discharges gas refrigerant;
a condenser that condenses the gas refrigerant discharged from the compressor;
an expansion valve that reduces the pressure of the liquid refrigerant condensed in the condenser;
A refrigeration cycle including a plurality of parallel-connected evaporators through which the reduced pressure liquid refrigerant flows and exchanges heat with an electrical device,
a discharge passage connecting downstream of the plurality of evaporators and upstream of the compressor;
The discharge passage includes a merging section for merging refrigerants discharged from the plurality of evaporators,
The confluence section has a liquid phase and a gas phase of the refrigerant,
the plurality of evaporators are connected to the liquid phase of the confluence section,
the compressor is connected to the gas phase of the confluence section,
A cooling device for an electrical device, wherein a passage located between the plurality of evaporators and the merging section in the discharge passage is arranged below a liquid level of the liquid phase in the merging section in the direction of gravity.
前記合流部は、前記第１蒸発器に連通する第１連通口と、前記第２蒸発器に連通する第２連通口と、前記合流部から前記圧縮機に向けて冷媒を排出する排出口と、を備え、
前記排出口の位置が、前記第１連通口及び前記第２連通口の位置より重力方向の上方である請求項１に記載の電気装置用冷却装置。 The plurality of evaporators include a first evaporator and a second evaporator,
The merging portion includes a first communication port communicating with the first evaporator, a second communication port communicating with the second evaporator, and a discharge port discharging refrigerant from the merging portion toward the compressor. , comprising;
The cooling device for an electrical device according to claim 1, wherein the position of the discharge port is above the positions of the first communication port and the second communication port in the direction of gravity.
前記排出口は、前記合流部の延在方向において、前記第１連通口と前記第２連通口との間に位置する請求項２に記載の電気装置用冷却装置。 The merging section extends so as to straddle the first evaporator and the second evaporator,
The cooling device for an electrical device according to claim 2, wherein the discharge port is located between the first communication port and the second communication port in the extending direction of the merging portion.
前記供給通路は、前記複数の蒸発器毎に設けられた分流通路と、
前記分流通路に前記液冷媒を分配する分配通路と、を備え、
前記膨張弁は、前記分流通路毎に設けられる請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の電気装置用冷却装置。 a supply passage connecting downstream of the condenser and upstream of the plurality of evaporators;
The supply passage includes a branch passage provided for each of the plurality of evaporators;
a distribution passage that distributes the liquid refrigerant to the branch passage;
The cooling device for an electrical device according to any one of claims 1 to 5, wherein the expansion valve is provided for each of the branch passages.
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