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公開番号2024066013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175187
出願日2022-11-01
発明の名称温度調整システムに用いられるタンク、および温度調整システム
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H01M 10/6556 20140101AFI20240508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】温度調整システムに用いられるタンクにおいて、省スペース化とメンテナンス性の向上とを実現するタンクを提供する。
【解決手段】温度調整システムにおいて用いられ、温度調整用の冷媒を収容するタンクであって、開口を有し、冷媒を収容する容器本体部と、開口を覆う蓋部であって、容器本体部の内側に向かって窪み、容器本体部の内部と連通する貫通孔が形成されたポンプ収容部と、温度調整システムが有する冷媒回路から冷媒が流入する少なくとも一つの流入ポートと、を有する蓋部と、ポンプ収容部に収容され、貫通孔を介して容器本体部に収容されている冷媒を吸い上げるポンプと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
温度調整システムにおいて用いられ、温度調整用の冷媒を収容するタンクであって、
開口を有し、前記冷媒を収容する容器本体部と、
前記開口を覆う蓋部であって、
前記容器本体部の内側に向かって窪み、前記容器本体部の内部と連通する貫通孔が形成されたポンプ収容部と、
前記温度調整システムが有する冷媒回路から前記冷媒が流入する少なくとも一つの流入ポートと、
を有する蓋部と、
前記ポンプ収容部に収容され、前記貫通孔を介して前記容器本体部に収容されている前記冷媒を吸い上げるポンプと、
を備える、タンク。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
請求項1に記載のタンクにおいて、
前記ポンプ収容部は、前記ポンプの外表面に形成されているねじと螺合するねじ部を有し、
前記ポンプは、前記ねじが前記ねじ部と螺合することにより、前記ポンプ収容部に係合している、タンク。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載のタンクにおいて、
前記蓋部に取り付けられ、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を加温して前記冷媒回路へと前記冷媒を送出する冷媒加温装置を更に備える、タンク。
【請求項4】
請求項3に記載のタンクにおいて、
前記蓋部は、第1タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、
前記第1タンク流路は、前記ポンプと前記冷媒加温装置とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記冷媒加温装置に供給する、タンク。
【請求項5】
請求項4に記載のタンクにおいて、
前記冷媒回路は、
前記冷媒加温装置と、前記冷媒加温装置により加温された前記冷媒により加温される被加温装置と、を接続する第1流路と、
前記冷媒を冷却して被冷却装置に対して前記冷媒を供給する第1冷媒冷却装置と、前記タンクと、を接続する第2流路と、
を有し、
前記蓋部は、第2タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、
前記第2タンク流路は、前記第1タンク流路と前記第2流路とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記第2流路に供給し、
前記タンクは、前記蓋部に取り付けられた第1バルブであって、前記ポンプから吸い上げられ前記第1タンク流路に供給される前記冷媒を、前記冷媒加温装置と前記第2タンク流路とのうちの少なくとも一方に流通させるための第1バルブを有する、
タンク。
【請求項6】
請求項5に記載のタンクを備える、温度調整システムであって、
前記冷媒回路は、
前記被加温装置と、前記流入ポートと、を接続する第3流路と、
前記第1冷媒冷却装置と、前記被冷却装置とを接続する第4流路と、
前記被冷却装置と、前記流入ポートと、を接続する第5流路と、
前記冷媒を冷却して被温調装置に対して前記冷媒を供給する第2冷媒冷却装置と、前記タンクと、を接続する第6流路と、
前記第2冷媒冷却装置と、前記被温調装置と、を接続する第7流路と、
前記被温調装置と、前記流入ポートと、を接続する第8流路と、
前記第1流路と、前記第7流路または前記被温調装置と、を接続するバイパス流路と、
前記第1流路と前記バイパス流路との接続点に設けられる第2バルブであって、前記第1流路に供給される前記冷媒を、前記被加温装置と前記バイパス流路とのうちの少なくとも一方に流通させるための第2バルブと、
を更に有し、
前記蓋部は、第3タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、
前記第3タンク流路は、前記第1タンク流路と前記第6流路とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記第6流路に供給し、
前記第1バルブは、前記ポンプから吸い上げられ前記第1タンク流路に供給される前記冷媒を、前記冷媒加温装置と前記第2タンク流路と前記第3タンク流路とのうちの少なくとも一つに流通させる、
温度調整システム。
【請求項7】
請求項6に記載の温度調整システムであって、
前記温度調整システムは、車両に搭載されて用いられ、
前記被加温装置は、前記車両の客室のための空調装置の一部として用いられ、
前記温度調整システムは、制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記空調装置の動作状態を示す空調動作状態情報を取得する空調動作状態情報取得部と、
前記車両の状態を示す車両状態情報を取得する車両状態情報取得部と、
前記車両の外気温を取得する外気温取得部と、
取得された前記空調動作状態情報と、取得された前記車両状態情報と、取得された前記外気温と、のうちの少なくとも一つの示す状態に応じて、前記第1バルブと前記第2バルブとのうちの少なくとも一方を制御するバルブ制御部と、
を有する、温度調整システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、温度調整システムに用いられるタンク、および温度調整システムに関する。
続きを表示(約 4,700 文字)【背景技術】
【0002】
車両におけるバッテリやインバータを冷却するために、ラジエータで冷却した冷媒(冷却溶媒)をインバータおよびバッテリに供給して熱交換させる技術が知られている。例えば特許文献1は、冷媒を収容する1つのタンクと、インバータおよびバッテリのそれぞれに冷媒を循環させる2つの循環路と、を備え、タンクから2つの循環路のいずれか一方に1つのポンプを用いて冷媒を供給する温度調整システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2014-58241号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1には、ポンプおよびタンクの詳細な構造について記載されていない。ポンプおよびタンクの省スペース化およびメンテナンス性向上の点において、改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【0006】
(1)本開示の一形態によれば、温度調整システムにおいて用いられ、温度調整用の冷媒を収容するタンクが提供される。このタンクは、開口を有し、前記冷媒を収容する容器本体部と、前記開口を覆う蓋部であって、前記容器本体部の内側に向かって窪み、前記容器本体部の内部と連通する貫通孔が形成されたポンプ収容部と、前記温度調整システムが有する冷媒回路から前記冷媒が流入する少なくとも一つの流入ポートと、を有する蓋部と、前記ポンプ収容部に収容され、前記貫通孔を介して前記容器本体部に収容されている前記冷媒を吸い上げるポンプと、を備える。
この形態のタンクによれば、蓋部に設けられたポンプ収容部にポンプが収容されているので、タンクの外部にポンプがある構成と比較して、タンクおよびポンプの設置に要する空間をより小さくできる。また、ポンプ収容部には貫通孔が形成されているので、ポンプを取り外すことで容器本体部に冷媒を容易に供給することができる。
(2)上記実施形態のタンクにおいて、前記ポンプ収容部は、前記ポンプの外表面に形成されているねじと螺合するねじ部を有し、前記ポンプは、前記ねじが前記ねじ部と螺合することにより、前記ポンプ収容部に係合してもよい。
この形態のタンクによれば、ポンプの外表面に形成されたねじはポンプ収容部の有するねじ部と螺合するので、ねじおよびねじ部が設けられていない構成と比較して、ポンプをタンクに対してより確実に係合できる。
(3)上記実施形態のタンクにおいて、前記タンクは、前記蓋部に取り付けられ、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を加温して前記冷媒回路へと前記冷媒を送出する冷媒加温装置を更に備えてもよい。
この形態のタンクによれば、冷媒加温装置は蓋部に取り付けられているので、冷媒加温装置がタンクの外部に配管で接続されている構成と比較して、配管を通過することによる冷媒の熱エネルギーの損失を抑制できる。また、冷却加温装置の設置に要する空間をより小さくできる。
(4)上記実施形態のタンクにおいて、前記蓋部は、第1タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、前記第1タンク流路は、前記ポンプと前記冷媒加温装置とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記冷媒加温装置に供給してもよい。
この形態のタンクによれば、ポンプと冷媒加温装置とを接続する第1タンク流路は、蓋部に設けられているので、ポンプと冷媒加温装置とを接続する流路がタンクの外部に在る構成と比較して、配管を通過することによる冷媒の熱エネルギーの損失を抑制できる。
(5)上記実施形態のタンクにおいて、前記冷媒回路は、前記冷媒加温装置と、前記冷媒加温装置により加温された前記冷媒により加温される被加温装置と、を接続する第1流路と、前記冷媒を冷却して被冷却装置に対して前記冷媒を供給する第1冷媒冷却装置と、前記タンクと、を接続する第2流路と、を有し、前記蓋部は、第2タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、前記第2タンク流路は、前記第1タンク流路と前記第2流路とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記第2流路に供給し、前記タンクは、前記蓋部に取り付けられた第1バルブであって、前記ポンプから吸い上げられ前記第1タンク流路に供給される前記冷媒を、前記冷媒加温装置と前記第2タンク流路とのうちの少なくとも一方に流通させるための第1バルブを有してもよい。
この形態のタンクによれば、第1バルブは、冷媒加温装置と第2タンク流路とのうちの少なくとも一方に冷媒を流通させるので、冷媒加温装置と第1冷媒冷却装置とに冷媒を供給できる。また、第1バルブは、蓋部に取り付けられているので、第1バルブがタンクの外部に設けられている構成と比較して、第1バルブの設置に要する空間をより小さくできる。
(6)本開示の他の形態によれば、温度調整システムが提供される。この温度調整システムは、上記実施形態のタンクを備える温度調整システムであって、前記冷媒回路は、前記被加温装置と、前記流入ポートと、を接続する第3流路と、前記第1冷媒冷却装置と、前記被冷却装置とを接続する第4流路と、前記被冷却装置と、前記流入ポートと、を接続する第5流路と、前記冷媒を冷却して被温調装置に対して前記冷媒を供給する第2冷媒冷却装置と、前記タンクと、を接続する第6流路と、前記第2冷媒冷却装置と、前記被温調装置と、を接続する第7流路と、前記被温調装置と、前記流入ポートと、を接続する第8流路と、前記第1流路と、前記第7流路または前記被温調装置と、を接続するバイパス流路と、前記第1流路と前記バイパス流路との接続点に設けられる第2バルブであって、前記第1流路に供給される前記冷媒を、前記被加温装置と前記バイパス流路とのうちの少なくとも一方に流通させるための第2バルブと、を更に有し、前記蓋部は、第3タンク流路を、前記容器本体部側の表面に更に有し、前記第3タンク流路は、前記第1タンク流路と前記第6流路とを接続し、前記ポンプにより吸い上げられた前記冷媒を前記第6流路に供給し、前記第1バルブは、前記ポンプから吸い上げられ前記第1タンク流路に供給される前記冷媒を、前記冷媒加温装置と前記第2タンク流路と前記第3タンク流路とのうちの少なくとも一つに流通させる。
この形態の温度調整システムによれば、バイパス流路は、第7流路または被温調装置と接続され、第2バルブは被加温装置とバイパス流路とのうちの少なくとも一方に冷媒を供給するので、冷媒加温装置により加温された冷媒を被温調装置と被加温装置とに供給できる。また、第1バルブは、冷媒加温装置と第2タンク流路と第3タンク流路とのうちの少なくとも一つに冷媒を流通させるので、冷媒加温装置と第1冷媒冷却装置と第2冷媒冷却装置とに冷媒を供給できる。
(7)上記実施形態の温度調整システムにおいて、前記温度調整システムは、車両に搭載されて用いられ、前記被加温装置は、前記車両の客室のための空調装置の一部として用いられ、前記温度調整システムは、制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記空調装置の動作状態を示す空調動作状態情報を取得する空調動作状態情報取得部と、前記車両の状態を示す車両状態情報を取得する車両状態情報取得部と、前記車両の外気温を取得する外気温取得部と、取得された前記空調動作状態情報と、取得された前記車両状態情報と、取得された前記外気温と、のうちの少なくとも一つの示す状態に応じて、前記第1バルブと前記第2バルブとのうちの少なくとも一方を制御するバルブ制御部と、を有してもよい。
この形態に温度調整システムによれば、バルブ制御部は、空調動作状態情報と、車両状態情報と、外気温と、のうちの少なくとも一つの示す状態に応じて、第1バルブと第2バルブとのうちの少なくとも一方を制御するので、空調の動作状態と、車両の状態と、外気温とのうちの少なくとも一つに応じて、被加温装置と、被冷却装置と、被温調装置とのそれぞれの温度調整を適切に行うことができる。
本開示は、温度調整システムおよびタンク以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、温度調整システムにおけるバルブの開閉の制御方法、かかる制御方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本開示の一形態としての温度調整システムの概略構成を示す説明図である。
本開示の一形態としてのタンクを示す斜視図である。
蓋部の裏側を示す斜視図である。
流路形成板を示す平面図である。
第1バルブを示す斜視図である。
アクチュエータおよび第1バルブが取り付けられた状態における図3のVI-VI断面を示す図である。
ポンプを示す斜視図である。
ポンプが取り付けられた状態における図3のVIII-VIII断面を示す図である。
第2実施形態の温度調整システムの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
A.第1実施形態:
A1.温度調整システム300の構成:
図1は、本開示の一形態としての温度調整システム300の概略構成を示す説明図である。図1中の白抜き矢印は、冷媒の流れる方向を示す。温度調整システム300は、冷却または加温した冷媒と、温度調整の対象となる装置と、を熱交換させることで、かかる装置の温度を調整するために用いられる。温度調整システム300は、例えば電動自動車(Battery Electric Vehicle,BEV)に搭載される。本実施形態の温度調整システム300は、1つのタンク100に収容された温度調整用の冷媒を用いて、被加温装置60と、被冷却装置81と、被温調装置82と、の温度調整を行う。
【0009】
温度調整システム300は、タンク100と、ポンプ20と、冷媒加温装置30と、被加温装置60と、第1冷媒冷却装置71と、第2冷媒冷却装置72と、被冷却装置81と、被温調装置82と、冷媒回路200と、を備える。
【0010】
タンク100は、冷媒を収容する容器である。タンク100の詳細な構成については、後述する。ポンプ20は、タンク100の蓋部11に取り付けられており、タンク100に収容された冷媒を第1タンク流路91に供給する。ポンプ20の詳細な構成については、後述する。第1タンク流路91は、タンク100の蓋部11に設けられた流路であり、冷媒加温装置30に冷媒を流通させる。第1タンク流路91は、後述する第2タンク流路92および第3タンク流路93と接続している。第1タンク流路91に供給された冷媒は、第1バルブ41により、冷媒加温装置30と第2タンク流路92と第3タンク流路93とのうちの少なくとも一つに流通される。第1バルブ41の詳細な構成については、後述する。
(【0011】以降は省略されています)

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