特許ウォッチ

公開番号2025062311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171281
出願日2023-10-02
発明の名称熱管理回路
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B60K 11/04 20060101AFI20250407BHJP(車両一般)
要約【課題】熱媒体の熱交換効率を容易に調整可能な熱管理回路を提供する。
【解決手段】熱管理回路10は、バッテリ110(eAxel210)(温調対象機器)と熱交換される熱媒体が流通するバッテリ回路100(低温回路200)(機器配置回路)と、チラー410および水冷コンデンサ440に接続される冷凍サイクル400と、外気と熱媒体との熱交換が行われる熱交換装置300と、切替装置500とを備える。熱交換装置300は、互いに別個に設けられる、LTラジエータ310(第1熱交換器)と、HTラジエータ320(第2熱交換器)と、過冷却コンデンサ330(第3熱交換器)とを含む。LTラジエータ310、HTラジエータ320、および、過冷却コンデンサ330の各々と、バッテリ回路100(低温回路200)および冷凍サイクル400の各々との接続状態が、切替装置500によって切り替えられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電気機器に搭載される熱管理回路であって、
温度調整の対象となる機器である温調対象機器と熱交換される熱媒体が流通する機器配置回路と、
チラーおよび水冷コンデンサに接続される冷凍サイクルと、
外気と熱媒体との熱交換が行われる熱交換装置と、
熱媒体の流通経路を切替可能な切替装置と、を備え、
前記熱交換装置は、互いに別個に設けられる、第１熱交換器と、第２熱交換器と、第３熱交換器と、を含み、
前記第１熱交換器、前記第２熱交換器、および、前記第３熱交換器の各々と、前記機器配置回路および前記冷凍サイクルの各々との接続状態が、前記切替装置によって切り替えられる、熱管理回路。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第３熱交換器は、前記冷凍サイクルに接続されており、
前記水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部を含み、
前記第３熱交換器では、前記凝縮部において液相に変化された熱媒体と外気とが熱交換される、請求項１に記載の熱管理回路。
【請求項３】
前記水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部と、前記凝縮部において液相に変化された熱媒体を冷却する過冷却部と、を含み、
前記凝縮部および前記過冷却部は、それぞれ、第１流路および第２流路により前記切替装置と接続されており、
前記第１流路および前記第２流路の各々は、前記切替装置に向かって熱媒体が流通する第１方向流路と、前記第１方向流路とは反対方向に熱媒体が流通する第２方向流路とを有する、請求項１に記載の熱管理回路。
【請求項４】
前記水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部と、前記凝縮部において液相に変化された熱媒体を冷却する過冷却部と、を含み、
前記凝縮部および前記過冷却部は、それぞれ、第３流路および第４流路により前記切替装置と接続されており、
前記第３流路は、前記凝縮部から前記切替装置に向かって熱媒体が流通する第３方向流路により構成されており、
前記第４流路は、前記切替装置から前記過冷却部に向かって熱媒体が流通する第４方向流路により構成されている、請求項１に記載の熱管理回路。
【請求項５】
前記第１熱交換器および前記第３熱交換器の各々は、前記熱交換装置に流入する外気の流通方向において、前記第２熱交換器よりも上流側に配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱管理回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱管理回路に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－１８５８８０号公報（特許文献１）には、外気と冷却水との熱交換が行われる第１熱交換器と第２熱交換器とが備えられる冷却水回路が開示されている。上記冷却水回路は、第１熱交換器と第２熱交換器とが直列に接続される回路状態と、第１熱交換器と第２熱交換器とが並列に接続される回路状態とが切替可能に構成されている。第１熱交換器と第２熱交換器との接続状態が切り替えられることにより、熱媒体（冷却水）の熱交換効率が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１８５８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の冷却水回路では、上記のように、第１熱交換器と第２熱交換器との接続状態が切り替えられることにより、熱媒体の熱交換効率が調整されている。これに対し、熱媒体の熱交換効率をさらに容易に調整可能にすることが望まれている。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、熱媒体の熱交換効率を容易に調整可能な熱管理回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の局面に係る熱管理回路は、電気機器に搭載される熱管理回路であって、温度調整の対象となる機器である温調対象機器と熱交換される熱媒体が流通する機器配置回路と、チラーおよび水冷コンデンサに接続される冷凍サイクルと、外気と熱媒体との熱交換が行われる熱交換装置と、熱媒体の流通経路を切替可能な切替装置と、を備える。熱交換装置は、互いに別個に設けられる、第１熱交換器と、第２熱交換器と、第３熱交換器と、を含む。第１熱交換器、第２熱交換器、および、第３熱交換器の各々と、機器配置回路および冷凍サイクルの各々との接続状態が、切替装置によって切り替えられる。
【０００７】
本開示の一の局面に係る熱管理回路では、上記のように、第１熱交換器、第２熱交換器、および、第３熱交換器の各々と、機器配置回路および冷凍サイクルの各々との接続状態が、切替装置によって切り替えられる。これにより、熱交換装置に熱交換器が３つ設けられていることにより、熱交換器が２つの場合に比べて、熱交換に用いられる熱交換器の組み合わせを多様にすることができる。その結果、熱交換装置による熱交換効率の調整を容易化することができる。これにより、機器配置回路における温調対象機器の温度調整を容易化することができるとともに、冷凍サイクルを通じて空調要求に容易に対応することができる。
【０００８】
上記一の局面に係る熱管理回路において、好ましくは、第３熱交換器は、冷凍サイクルに接続されている。水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部を含む。第３熱交換器では、凝縮部において液相に変化された熱媒体と外気とが熱交換される。このように構成すれば、第３熱交換器により、外気と冷凍サイクルの冷媒とを容易に熱交換させることができる。
【０００９】
上記一の局面に係る熱管理回路において、好ましくは、水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部と、凝縮部において液相に変化された熱媒体を冷却する過冷却部と、を含む。凝縮部および過冷却部は、それぞれ、第１流路および第２流路により切替装置と接続されている。第１流路および第２流路の各々は、切替装置に向かって熱媒体が流通する第１方向流路と、第１方向流路とは反対方向に熱媒体が流通する第２方向流路とを有する。このように構成すれば、凝縮部および第１流路を通る閉回路、および、過冷却部および第２流路を通る閉回路の各々において、互いに独立して熱媒体の熱交換を行うことができる。その結果、熱媒体の熱交換効率をより容易に調整することができる。
【００１０】
上記一の局面に係る熱管理回路において、好ましくは、水冷コンデンサは、熱媒体を気相から液相に変化させる凝縮部と、凝縮部において液相に変化された熱媒体を冷却する過冷却部と、を含む。凝縮部および過冷却部は、それぞれ、第３流路および第４流路により切替装置と接続されている。第３流路は、凝縮部から切替装置に向かって熱媒体が流通する第３方向流路により構成されている。第４流路は、切替装置から過冷却部に向かって熱媒体が流通する第４方向流路により構成されている。このように構成すれば、第３流路および第４流路の各々が複数の流路により構成されている場合に比べて、熱管理回路の構成を簡略化することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許