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公開番号2025062336
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171329
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 11/02 20060101AFI20250407BHJP(車両一般)
要約【課題】ラジエータを用いて冷却対象機器の冷却効率を向上させることが可能な熱管理回路を提供する。
【解決手段】熱管理回路10は、バッテリ回路100(第1回路)と、冷凍サイクル200と、放熱回路300(第2回路)とを備える。放熱回路300は、流路370(第1流路)と、流路380(第2流路)と、流路390(第3流路)とを含む。流路270は、凝縮部241のポート241a(出口ポート)と上流側HTラジエータ321(上流側ラジエータ)とを接続する。流路380は、上流側HTラジエータ321と下流側HTラジエータ322(下流側ラジエータ)とを接続する流路325から分岐して、凝縮部241のポート241a(入口ポート)に接続されている。流路390は、サブクール部243(過冷却部)のポート243a(入口ポート)と下流側HTラジエータ322とを接続する。
【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、
冷却の対象となる機器である冷却対象機器と熱交換される冷却液が流通する第１回路と、
チラーおよび水冷コンデンサを含むとともに、前記第１回路を流通する冷却液と前記チラーにおいて熱交換される冷媒が流通する冷凍サイクルと、
ラジエータ部を含むとともに、前記冷凍サイクルを流通する冷媒と前記水冷コンデンサにおいて熱交換される冷却液が流通する第２回路と、を備え、
前記第２回路は、各々が前記水冷コンデンサと接続される、第１流路、第２流路、および第３流路を含み、
前記水冷コンデンサは、凝縮部と、過冷却部とを含み、
前記ラジエータ部は、前記第２回路において互いに直列に接続される上流側ラジエータと下流側ラジエータとを有し、
前記第１流路は、前記凝縮部における冷却液の出口ポートと前記上流側ラジエータとを接続し、
前記第２流路は、前記上流側ラジエータと前記下流側ラジエータとを接続する流路から分岐して、前記凝縮部における冷却液の入口ポートに接続されており、
前記第３流路は、前記過冷却部における冷却液の入口ポートと前記下流側ラジエータとを接続する、熱管理回路。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記下流側ラジエータは、前記ラジエータ部に流入する外気の流通方向において、前記上流側ラジエータよりも上流側に配置されている、請求項１に記載の熱管理回路。
【請求項３】
前記第２回路は、
前記第１流路と、前記第２流路または前記第３流路とを接続する第４流路と、
前記第４流路に設けられるヒータコアと、
前記第１流路に設けられる第１バルブと、を含み、
前記第１バルブは、前記上流側ラジエータへ流れる冷却水の流量と、前記ヒータコアへ流れる冷却水の流量とを調整可能に構成されている、請求項１または２に記載の熱管理回路。
【請求項４】
前記第２回路は、前記上流側ラジエータから前記下流側ラジエータへ流れる冷却水の流量を調整可能な第２バルブを含む、請求項３に記載の熱管理回路。
【請求項５】
前記第２バルブは、前記第１バルブと一体的に形成されている、請求項４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 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２００５－１８６８７９号公報（特許文献１）には、ラジエータによりエンジンの冷却水を冷却する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１８６８７９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の熱管理回路では、上記のように、エンジン（冷却対象機器）を冷却する冷却液がラジエータにより冷却されている。ラジエータを用いて冷却対象機器の冷却効率をさらに向上させ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、ラジエータを用いて冷却対象機器の冷却効率を向上させることが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、冷却の対象となる機器である冷却対象機器と熱交換される冷却液が流通する第１回路と、チラーおよび水冷コンデンサを含むとともに、第１回路を流通する冷却液とチラーにおいて熱交換される冷媒が流通する冷凍サイクルと、ラジエータ部を含むとともに、冷凍サイクルを流通する冷媒と水冷コンデンサにおいて熱交換される冷却液が流通する第２回路と、を備える。第２回路は、各々が水冷コンデンサと接続される、第１流路、第２流路、および第３流路を含む。水冷コンデンサは、凝縮部と、過冷却部とを含む。ラジエータ部は、第２回路において互いに直列に接続される上流側ラジエータと下流側ラジエータとを有する。第１流路は、凝縮部における冷却液の出口ポートと上流側ラジエータとを接続する。第２流路は、上流側ラジエータと下流側ラジエータとを接続する流路から分岐して、凝縮部における冷却液の入口ポートに接続されている。第３流路は、過冷却部における冷却液の入口ポートと下流側ラジエータとを接続する。
【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流路は、凝縮部における冷却液の出口ポートと上流側ラジエータとを接続し、第２流路は、上流側ラジエータと下流側ラジエータとを接続する流路から分岐して、凝縮部における冷却液の入口ポートに接続され、第３流路は、過冷却部における冷却液の入口ポートと下流側ラジエータとを接続する。これにより、上流側ラジエータから流出された冷却液を、第２流路を通じて直接的に凝縮部に流入させることができる。その結果、冷却液を、下流側ラジエータおよび過冷却部を通過させずに、凝縮部まで流通させることができる。これにより、下流側ラジエータおよび過冷却部を通過することに起因して冷却液の流量（流れの勢い、流速）が低下することがないので、第２流路から凝縮部に流入される冷却液の流量を比較的大きくすることができる。なお、凝縮部において冷媒は気体から液体に変化するので、冷媒から凝縮熱が放熱される一方で冷媒の温度は殆ど変化（低下）しない。したがって、冷媒の温度が比較的高い値で維持されるので、下流側ラジエータを通過せずに上流側ラジエータのみを通過した比較的温度が高い冷却液でも冷媒との熱交換が行われる。また、凝縮部を通過する冷却液の流量が大きいことにより、凝縮部を通過することに起因して冷却液の温度が上昇するのが抑制される。これにより、冷媒と冷却液との熱交換量が低下するのを抑制することができる。これらの点において、熱管理回路の上記構成は、凝縮部における熱交換量を大きくするのに有効である。
【０００８】
また、上流側ラジエータと下流側ラジエータとを通過した冷却液を過冷却部に流入させることができる。これにより、上流側ラジエータのみを冷却液が通過する場合に比べて、過冷却部に流入される冷却液の温度を低くすることができる。なお、過冷却部では冷媒は液体のままであるので、冷媒の温度は放熱により低下する。したがって、冷媒と熱交換される冷却液の温度が低いほど、過冷却部における熱交換量を大きくすることができる。この点において、熱管理回路の上記構成は、過冷却部における熱交換量を大きくするのに有効である。
【０００９】
これらの結果、水冷コンデンサにおける冷媒と冷却液との熱交換量（冷媒の放熱量）を大きくすることができるので、冷却対象機器の冷却効率を容易に向上させることができる。
【００１０】
上記一の局面に係る熱管理回路において、好ましくは、下流側ラジエータは、ラジエータ部に流入する外気の流通方向において、上流側ラジエータよりも上流側に配置されている。このように構成すれば、外気が上流側ラジエータを通過する前に下流側ラジエータを通過するので、下流側ラジエータを通過する外気の温度を比較的低くすることができる。その結果、下流側ラジエータにおける冷却液の放熱量を高くすることができる。これにより、過冷却部における冷媒の放熱量を高くすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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