冷却系统的制作方法
【专利摘要】一种冷却HV设施（31）的冷却系统（1），该冷却系统包括使制冷剂循环的压缩机（12）、使制冷剂冷凝的冷凝器（14）、贮存由冷凝器（14）冷凝的液态的制冷剂的气液分离器（40）、降低制冷剂的压力的膨胀阀（16）、使由膨胀阀（16）降低压力的制冷剂蒸发的蒸发器（18）、制冷剂从气液分离器（40）从中通过流向膨胀阀（16）且被并联设置的第一通道（23）和第二通道（34、36、32），和沿着第二通道设置并且使用制冷剂冷却热源（31）的冷却部分（30）。液态的制冷剂从气液分离器（40）流过第二通道。
【专利说明】冷却系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷却系统。更加具体地，本发明涉及一种能够使用蒸汽压缩制冷循环来冷却热源的冷却系统。
【背景技术】
[0002]近年来，作为用于解决环境问题的方法，使用电动马达的驱动力行驶的混合动力车辆、燃料电池车辆和电动车辆等已经变得具有吸引力。在这些类型的车辆中，电气设备诸如马达、发电机、换流器、转换器和电池通过发送和接收电力而产生热。因此，该电气设备必需得到冷却。
[0003]日本专利申请公报N0.2000-73763 (JP2000-73763A)描述了一种混合动力车辆冷却系统，该混合动力车辆冷却系统包括选择性地或者同时地冷却发动机汽缸盖和驱动马达的第一冷却回路、冷却发动机汽缸体的第二冷却回路，和对驱动-控制驱动马达的动力系统控制单元进行冷却的第三冷却回路。
[0004]类似于仅仅冷却发动机的普通车辆，在JP2000-73763A中描述的冷却系统使用在发热体和散热器之间循环冷却剂的系统冷却电气系统部件。在这种系统中，冷却电气系统部件的散热器必需被重新设置，由此在车辆中的可安装性是不良的。
[0005]因此，已经提出了使用被用于车辆空气调节系统的蒸汽压缩制冷循环冷却发热体的技术。例如，日本专利申请公报N0.2007-69733 (JP2007-69733A)描述了一种使用用于空气调节系统的制冷剂冷却发热体的系统，并且在该系统中，为空气调节而与空气执行热交换的热交换器和与发热体执行热交换的热交换器被并联布置在从膨胀阀通向压缩机的制冷剂通道中。而且，日本专利申请公报N0.2005-90862 (JP2005-90862A)描述了一种冷却系统，该冷却系统设有位于旁通通道中的用于冷却发热体的发热体冷却装置，所述旁通通道绕过空气调节制冷循环中的压缩机、蒸发器和减压器。
[0006]利用在JP2007-69733A和JP2005-90862A中描述的冷却系统，用于冷却热源诸如电气设备的冷却路径被结合到蒸汽压缩制冷循环中，并且当冷却热源时，通过减压器之后的两相的气液状态的制冷剂被引入冷却热源的制冷剂路径中。因此，如果发生突然的负荷波动时液相制冷剂的量减少，则热源的冷却性能将变得不稳定。而且，在两相的气液状态的制冷剂中，气相制冷剂的流速将变得更快，从而用于使制冷剂循环的压缩机的压力损失以及功耗将增大。
【发明内容】
[0007]因此，本发明提供一种能够稳定地冷却热源并减小功耗的冷却系统。
[0008]本发明的第一方面涉及一种冷却系统。这个冷却系统包括:使制冷剂循环的压缩机、使制冷剂冷凝的冷凝器、贮存由冷凝器冷凝的液态的制冷剂的蓄液器、降低制冷剂的压力的减压器、使由减压器降低压力的制冷剂蒸发的蒸发器、制冷剂从蓄液器从中通过流向减压器并且被并联设置的第一通道和第二通道，和沿着第二通道设置并且使用制冷剂冷却热源的冷却部分。液态的制冷剂从蓄液器流过第二通道。
[0009]该冷却系统还可以包括布置在第一通道中并且调节流过第一通道的制冷剂的流量和流过第二通道的制冷剂的流量的流量控制阀。
[0010]该冷却系统还可以包括:制冷剂从压缩机从中通过流向冷凝器的第三通道，和将第三通道与第二通道的在冷却部分的下游的一部分连通的连通通道。优选地，该冷却系统可以进一步包括切换在第三通道和第二通道的在冷却部分的下游的一部分之间的连通状态的切换阀。冷却部分可以布置成比冷凝器低。
[0011]该冷却系统还可以包括第二冷凝器，该第二冷凝器设置在制冷剂冷却部分从中通过从流向减压器的路径中。所述冷凝器与第二冷凝器相比可以具有更高的用于从制冷剂放热的放热能力。
[0012]该冷却系统还可以具有过滤器，该过滤器被布置在第二通道中的冷却部分的上游布置的过滤器。该过滤器可以被附接到第二通道的上游端部。
[0013]在上述冷却系统中，第二通道的上游端部可以布置在蓄液器内的液相中。
[0014]在上述冷却系统中，第一通道的上游端部可以布置在蓄液器内的气相中。
[0015]通过供给饱和液态的制冷剂来冷却热源，本发明的冷却系统使得即使当负荷波动时也可以稳定地冷却热源并且降低与使制冷剂循环相关的功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中:
[0017]图1是示出根据本发明第一示例性实施例的冷却系统的结构的框架格式的视图；
[0018]图2是示出气液分离器的总体结构的框架格式的视图；
[0019]图3是示出接收器的总体结构的框架格式的视图；
[0020]图4是示出根据第一示例性实施例的蒸汽压缩制冷循环的制冷剂的状态的莫利尔图；
[0021]图5A到图是概略地示出流量控制阀的开度控制的视图；
[0022]图6是示出根据本发明第二示例性实施例的冷却系统的结构的框架格式的视图；
[0023]图7是示出在蒸汽压缩制冷循环操作时冷却HV设施的制冷剂的流动的框架格式的视图；
[0024]图8是示出在蒸汽压缩制冷循环停止时冷却HV设施的制冷剂的流动的框架格式的视图；
[0025]图9是示出根据本发明第三示例性实施例的冷却系统的结构的、在蒸汽压缩制冷循环操作时冷却HV设施的制冷剂的流动的框架格式；并且
[0026]图10是示出根据第三示例性实施例的冷却系统的结构的、在蒸汽压缩制冷循环停止时冷却HV设施的制冷剂的流动的框架格式。
【具体实施方式】
[0027]将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例。在以下说明中，类似的或者相应的部件将由类似的附图标记表示，并且那些部件的详细说明将不予重复。[0028](第一示例性实施例)
[0029]图1是示出根据本发明第一示例性实施例的冷却系统I的结构的框架格式的视图。如在图1中所示，冷却系统I包括蒸汽压缩制冷循环10。这个蒸汽压缩制冷循环10例如设置在车辆中，以冷却车辆的内部。当例如用于执行冷却的开关打开时或者当自动地调节车辆的舱室中的温度以使它变得匹配设定温度的自动控制模式被选择并且车辆舱室中的温度高于设定温度时，执行使用蒸汽压缩制冷循环10的冷却。
[0030]蒸汽压缩制冷循环10包括压缩机12、冷凝器(第一冷凝器)14、用作第二冷凝器的冷凝器15、用作减压器的实例的膨胀阀16，和蒸发器18。蒸汽压缩制冷循环10还包括布置在冷凝器14的出口侧和冷凝器15的进口侧之间的气液分离器40，和布置在冷凝器15的出口侧和膨胀阀16的进口侧之间的接收器70。
[0031]蒸汽压缩制冷循环10还包括用作将压缩机12与冷凝器14连通的第三通道的制冷剂通道21、将冷凝器14与冷凝器15连通的制冷剂通道22、23和24a、将冷凝器15与膨胀阀16连通的制冷剂通道24b和25、将膨胀阀16与蒸发器18连通的制冷剂通道26，和将蒸发器18与压缩机12连通的制冷剂通道27。蒸汽压缩制冷循环10由通过制冷剂通道21到27连接到一起的压缩机12、冷凝器14和15、膨胀阀16和蒸发器18形成。
[0032]压缩机12利用安装在车辆中的电动马达或者发动机作为动力源来工作，并且绝热地压缩制冷剂气体以形成过热制冷剂气体。当操作时，压缩机12抽入并且压缩从蒸发器18流过制冷剂通道24的气相制冷剂，并且将其排放到制冷剂通道21中。压缩机12通过将制冷剂排放到制冷剂通道21中而使制冷剂在蒸汽压缩制冷循环10中循环。
[0033]冷凝器14和15以恒压方式将热从已经在压缩机12中压缩的过热制冷剂气体释放到外部介质，因此产生制冷剂液体。通过将从压缩机12排放的高压气相制冷剂的热释放到冷凝器14和15的周围环境，该高压气相制冷剂被冷却。冷凝器14和15每一个包括制冷剂从中流过的管子，和用于在从管子中流过的制冷剂与冷凝器14和15中的周围空气之间执行热交换的翼片。冷凝器14和15在制冷剂和由车辆行驶时产生的自然空气流或者来自冷却风扇诸如用于冷却发动机的散热器风扇的强制通风所提供的冷却空气之间执行热交换。制冷剂的温度通过在冷凝器14和15中的热交换下降，并且结果，制冷剂被液化。
[0034]膨胀阀16从小孔喷射流过制冷剂通道25的高压液相制冷剂，以使其膨胀并且变为低温低压的雾化制冷剂。膨胀阀16使已由冷凝器14和15冷凝的制冷剂液体的压力降低，由此产生气液混合物的湿润蒸汽。用于降低制冷剂液体的压力的减压器不限于是节流并且膨胀的膨胀阀16。即，它可以替代地是毛细管。
[0035]通过流过蒸发器18的雾化制冷剂被蒸发，蒸发器18吸收已被引入以接触蒸发器18的周围空气中的热。蒸发器18使用已经由膨胀阀16降低压力的制冷剂在制冷剂的湿润蒸汽蒸发并且变成制冷剂气体时从作为要冷却的部分的车辆舱室中的空气吸收蒸发热，从而冷却车辆舱室的内部。车辆舱室的内部由温度已经因蒸发器18吸收热而降低的空气再次返回车辆舱室中而被冷却。制冷剂通过从蒸发器18中的周围环境吸收热被加热。
[0036]蒸发器18包括:制冷剂从中流过的管子，和用于在流过所述管子的制冷剂和蒸发器18中的周围空气之间执行热交换的翼片。湿润蒸汽状态的制冷剂流过管子。当制冷剂流过管子时，它经由翼片吸收车辆舱室内的空气的热作为蒸发潜热而蒸发，然后利用显热变成过热蒸汽。蒸发的制冷剂通过制冷剂通道27流入压缩机12。压缩机12压缩从蒸发器18流入的制冷剂。
[0037]制冷剂通道21是用于将制冷剂从压缩机12导引到冷凝器14的通道。制冷剂从压缩机12的出口经由制冷剂通道21流向冷凝器14的进口。制冷剂通道22到25是用于将制冷剂从冷凝器14导引到膨胀阀16的通道。制冷剂从冷凝器14的出口经由制冷剂通道22到25流向膨胀阀16的进口。制冷剂通道26是用于将制冷剂从膨胀阀16导引到蒸发器18的通道。制冷剂从膨胀阀16的出口经由制冷剂通道26流向蒸发器18的进口。制冷剂通道27是用于将制冷剂从蒸发器18导引到压缩机12的通道。制冷剂从蒸发器18的出口经由制冷剂通道27流向压缩机12的进口。
[0038]制冷剂通过经制冷剂循环流路而通过蒸汽压缩制冷循环10循环，在制冷剂循环流路中，压缩机12、冷凝器14和15、膨胀阀16和蒸发器18以此顺序连接。制冷剂流动以依次经过蒸汽压缩制冷循环10内的在图1中所示的点A、B、D、F和E，以便制冷剂循环到压缩机12、冷凝器14和15、膨胀阀16和蒸发器18。
[0039]例如，二氧化碳、氢氧化物诸如丙烷或异丁烷、氨或水可以被用作蒸汽压缩制冷循环10的制冷剂。
[0040]气液分离器40将从冷凝器14流出的制冷剂分离成气相制冷剂和液相制冷剂。图2是示出气液分离器40的总体结构的框架格式的视图。如在图2中所示，气液分离器40具有顶板部分41，和底部部分42。在气液分离器40内贮存作为液相制冷剂的制冷剂液体43，和作为气相制冷剂的制冷剂蒸汽44。制冷剂液体43被贮存在气液分离器40的底部部分42侧上，并且制冷剂蒸汽44被贮存在气液分离器40的顶板部分41侧上。
[0041]制冷剂通道22和23和制冷剂通道34穿过气液分离器40内的空间。制冷剂通道22、23和34将气液分离器40的内部与气液分离器40的外部连通。制冷剂通道22、23和34被布置成从气液分离器40的内部通过气液分离器40的顶板部分41延伸到气液分离器40的外部。制冷剂通道22的端部布置在气液分离器40内的气相中。制冷剂通道23的端部布置在气液分离器40内的气相中。制冷剂通道34的端部布置在气液分离器40内的液相中。
[0042]在冷凝器14的出口侧上，制冷剂处于其中饱和液体和饱和蒸汽混合的两相气液状态的湿润蒸汽状态。从冷凝器14流出的制冷剂通过制冷剂通道22而被供应到气液分离器40。从制冷剂通道22流入气液分离器40中的处于两相气液状态的制冷剂在气液分离器40内被分离成气相和液相。气液分离器40将已经由冷凝器14冷凝的制冷剂分离成液态的制冷剂液体43和气态的制冷剂蒸汽44，并且暂时地贮存它们。
[0043]分离后的制冷剂液体43通过制冷剂通道34流出气液分离器40。布置在气液分离器40内的液相中的制冷剂通道34的端部形成气液分离器40的出口以用于液相制冷剂。分离后的制冷剂蒸汽44通过制冷剂通道23流出气液分离器40。布置在气液分离器40内的气相中的制冷剂通道23的端部形成气液分离器40出口以用于气相制冷剂。
[0044]在气液分离器40内，制冷剂液体43在下侧上收集并且制冷剂蒸汽44在上侧上收集。将制冷剂液体43引出气液分离器40的制冷剂通道34的端部布置成靠近气液分离器40的底部部分42。制冷剂通道34的端部被浸没在制冷剂液体43中，从而仅仅制冷剂液体43被从气液分离器40的底侧通过制冷剂通道34传送出气液分离器40。从气液分离器40导引制冷剂蒸汽44的制冷剂通道23的端部被布置成靠近气液分离器40的顶板部分41。制冷剂通道23的端部处于气相制冷剂蒸汽44中，从而仅仅制冷剂蒸汽44被从气液分离器40的顶板侧通过制冷剂通道23传送出气液分离器40。结果，气液分离器40能够可靠地分离气相制冷剂和液相制冷剂。
[0045]已从气液分离器40引出的气相制冷剂蒸汽44通过向冷凝器15中的周围环境释放它的热而被冷却，从而冷凝。该冷凝的制冷剂然后通过制冷剂通道24b流入接收器70中。接收器70被连接在冷凝器15的下游侧和膨胀阀16的上游侧之间，并且暂时地贮存已经通过流过冷凝器15而被冷凝的制冷剂液体，从而能够根据负荷将制冷剂供应到蒸发器18。接收器70还将流出冷凝器15的制冷剂气液分离成气相制冷剂和液相制冷剂，并且允许仅液相制冷剂朝向膨胀阀16流出。
[0046]图3是示出接收器70的总体结构的框架格式的视图。如在图3中所示，接收器70具有顶板部分71和底部部分72。在接收器70内的空间中，粗滤器75、干燥剂77和粗滤器76从顶板部分71朝向底部部分72依次堆叠。干燥剂77可以是氧化硅。接收器70内的空间被粗滤器75和76与干燥剂77的堆叠结构划分成在顶板部分71侧上的上部空间和在底部部分72侧上的下部空间。
[0047]作为液相制冷剂的制冷剂液体73和作为气相制冷剂的制冷剂气体74被贮存在接收器70内。制冷剂液体73在接收器70的底部部分72侧上积聚，并且制冷剂气体74在接收器70的顶板部分71侧上收集。制冷剂通道24和25延伸到接收器70内的空间中。制冷剂通道24和25将接收器70的内部与接收器70的外部连通。制冷剂通道24和25被布置成从接收器70的内部经由接收器70的顶板部分延伸到接收器70的外部。制冷剂通道24的端部被布置在接收器70内的上部空间中。制冷剂通道25的端部被布置在接收器70内的下部空间中。
[0048]在冷凝器15的出口处，制冷剂处于液态。从冷凝器15流出的制冷剂通过制冷剂通道24被供应到接收器70中的上部空间，并且依次经由粗滤器75、干燥剂77和粗滤器76下降到接收器70内的下部空间。
[0049]液体制冷剂通过流过粗滤器75和76而被过滤。制冷剂中的异物不能通过粗滤器75和76，从而该异物被从制冷剂移除。通过使制冷剂穿过干燥剂77，从制冷剂移除湿气。干燥剂77功能用作吸附制冷剂中的湿气的湿气吸收剂。仅仅液态的制冷剂从接收器70的上部空间通过粗滤器75和76与干燥剂77的堆叠结构移动到下部空间。在制冷剂中的空气保留于上部空间中，从而制冷剂中的空气被从制冷剂移除。
[0050]在制冷剂的工作温度范围内，空气并象制冷剂那样改变状态，由此如果制冷剂中存在空气，则它将妨碍制冷剂在冷凝器14和15与蒸发器18中的热交换，导致制冷循环的冷却能力下降。在制冷剂中的湿气腐蚀部件，在膨胀阀16中冷冻，由此阻碍制冷剂的流动。如果异物被吸附在膨胀阀16中的小孔中，则阻碍制冷剂的流动，且蒸汽压缩制冷循环10将不工作。因此，通过在冷凝器15和膨胀阀16之间设置接收器70，能够除去制冷循环中的空气和湿气，并且能够在膨胀阀16之前移除异物，由此防止膨胀阀16变得堵塞。结果，能够防止制冷循环性能下降。
[0051]在接收器70内，制冷剂液体73在下侧上收集并且制冷剂气体74在上侧上收集。从接收器70流出的制冷剂从中流过的制冷剂通道25的端部被布置成靠近底部部分72。制冷剂通道25的端部被浸没在制冷剂液体73中，从而仅仅制冷剂液体73被从接收器70的底部通过制冷剂通道25从接收器70传送出。结果，接收器70能够可靠地将气相制冷剂与液相制冷剂分离开，并且可靠地移除制冷剂中的空气。
[0052]回到图1，制冷剂从冷凝器14的出口沿其流向膨胀阀16的进口的路径包括从冷凝器14的出口侧通向气液分离器40内的空间的制冷剂通道22、制冷剂蒸汽44从中通过从气液分离器40流出的制冷剂通道23、与到冷凝器15的进口侧相连的制冷剂通道24a、从冷凝器15的输出侧通向接收器70内的空间的制冷剂通道24b，和制冷剂液体73从接收器70从中通过流向膨胀阀16的制冷剂通道25。图1所示的点D代表用作第一通道的制冷剂通道23的下游端部，即，制冷剂通道23的靠近冷凝器15 —侧上的端部。即，点D代表制冷剂通道23和制冷剂通道24a的连接点。制冷剂通道23形成从气液分离器40延伸到点D的、制冷剂从气液分离器40从中通过流向膨胀阀16的路径的一部分。
[0053]冷却系统I包括与制冷剂通道23并联连接的第二通道。冷却部分30被沿着这个第二通道设置。冷却部分30设置在从冷凝器14流向冷凝器15的制冷剂的路径中。冷却部分30包括作为安装在车辆中的电气设备的HV (混合动力车辆)设施31，和作为制冷剂从中流过的导管的冷却通道32。HV设施31是热源的一个实例。上述第二通道包括冷却通道32。第二通道还包括作为制冷剂从中流过的导管的制冷剂通道34和36。
[0054]制冷剂从气液分离器40与通道形成部分23平行地从中流向图1中的点D的第二通道被划分成位于冷却部分30上游(即，在靠近气液分离器40的一侧上)的制冷剂通道34、被包括在冷却部分30中的冷却通道32，和位于冷却部分30下游(即，在靠近冷凝器15的一侧上)的制冷剂通道36。制冷剂通道34是用于将液相制冷剂从气液分离器40导引到冷却部分30的通道。制冷剂通道36是用于将制冷剂从冷却部分30导引到点D的通道。点D是制冷剂通道23和24与制冷剂通道36的分支点。
[0055]被从气液分离器40排放并且流过第二通道的液态的制冷剂经由制冷剂通道34流向冷却部分30。流向冷却部分30并且流过冷却通道32的制冷剂从作为热源的HV设施31除热，由此冷却HV设施31。冷却部分30使用已经被气液分离器40分离的液相制冷剂冷却HV设施31。在冷却部分30中，在流过冷却通道32的制冷剂和HV设施31之间执行热交换，从而HV设施31被冷却并且制冷剂被加热。制冷剂然后从冷却部分30通过制冷剂通道36流向点D，并且然后通过制冷剂通道24a流向冷凝器15。冷却通道32的上游端部被连接到制冷剂通道34。冷却通道32的下游端部被连接到制冷剂通道36。
[0056]冷却部分30设有这样的结构，该结构允许在冷却通道32处在制冷剂和HV设施31之间进行热交换。在这个示例性实施例中，冷却部分30具有冷却通道32，该冷却通道32被如此形成，使得冷却通道32的外周面直接接触HV设施31的外壳。冷却通道32具有与HV设施31的外壳相邻的部分。在流过冷却通道32的制冷剂和HV设施31之间的热交换在这个部分处是可能的。
[0057]HV设施31被直接连接到形成蒸汽压缩制冷循环10的从冷凝器14到膨胀阀16的制冷剂路径的一部分的冷却通道32的外周面，并且因此被冷却。HV设施31被布置在冷却通道32的外部，从而HV设施31将不妨碍制冷剂流过冷却通道32的流动。因此，蒸汽压缩制冷循环10中的压力损失将不增大，从而能够在不增加压缩机12的功率的情况下冷却HV设施31。
[0058]可替代地，冷却部分30可以设有置入HV设施31和冷却通道32之间的适当的众所周知的热管。在此情形中，HV设施31经由热管而被连接到冷却通道32的外周面，并且通过将热从HV设施31经由热管传送到冷却通道32而被冷却。通过使得HV设施31成为热管的加热部分，并且使得冷却通道32成为热管的冷却部分，能够增大冷却通道32和HV设施31之间的传热效率，从而能够增强HV设施31的冷却效率。例如，可以使用纱芯式热管。
[0059]热管使得热能够被可靠地从HV设施31传送到冷却通道32，从而可以在HV设施31和冷却通道32之间存在一定距离，并且为了使得冷却通道32接触HV设施31无需复杂的冷却通道32的布置。结果，布置HV设施31的自由度能够提高。
[0060]HV设施31包括由于发送和接收电力而产生热的电气设备。电气设备包括例如用于将直流电(DC)电力转换成交流电(AC)电力的换流器、作为旋转电机的马达发电机、作为储电装置的电池、用于升高电池电压的转换器，和用于降低电池电压的DC/DC转换器中的至少一个。电池是二次电池，诸如锂离子电池或者镍金属氢化物电池。电容器也可用以替代电池。
[0061]图4是示出根据第一示例性实施例的蒸汽压缩制冷循环10的制冷剂的状态的莫利尔图。图4中的横轴代表制冷剂的比焓(单位:kj/kg)，并且图4中的纵轴代表制冷剂的绝对压力(单位:MPa)。在图中的曲线是制冷剂的饱和蒸汽线和饱和液体线。图4示出了在蒸汽压缩制冷循环10中的每一个点(即，点A、B、C、D、F和E)处的制冷剂的状态的热力学方程，其中制冷剂在冷凝器14的出口处从制冷剂通道22经由气液分离器40流入制冷剂通道34、冷却HV设施31，并且然后从制冷剂通道36经由点D在冷凝器15的进口处返回制冷剂通道24a。
[0062]如在图4中所示，被抽入压缩机12中的、过热蒸汽状态的制冷剂(点A)在压缩机12中沿着几何熵线被绝热地压缩。在该制冷剂被压缩时，制冷剂的压力和温度升高，并且它变成高温高压的具有大过热度的过热蒸汽(点B)。制冷剂然后流到冷凝器14。已经进入冷凝器14的高压制冷剂蒸汽在冷凝器14中冷却，并且在保持恒压状态下从过热蒸汽改变为干饱和蒸汽，从而制冷剂蒸汽然后释放冷凝潜热并且逐渐地液化，从而变成气液混合物的湿润蒸汽。在两相气液状态的制冷剂中，已经冷凝的制冷剂变成饱和液体(点C)。
[0063]制冷剂在气液分离器40中分离成气相制冷剂和液相制冷剂。在气液分离的制冷剂中，液相的制冷剂液体43从气液分离器40通过制冷剂通道34流到冷却部分30的冷却通道32，在此处它冷却HV设施31。HV设施31通过向通过流过冷凝器14而被冷凝之后的饱和液态的液体制冷剂放热而被冷却。与HV设施31的热交换加热制冷剂并且因此增大制冷剂的干燥度。制冷剂从HV设施31接收潜热并且该制冷剂中的某些因此蒸发，从而制冷剂变成作为饱和液体和饱和蒸汽的混合物的湿润蒸汽(点D)。
[0064]然后，制冷剂流入冷凝器15中。制冷剂的湿润蒸汽在冷凝器15中再次冷凝，并且当全部制冷剂冷凝时，它变成饱和液体。而且，制冷剂释放显热并且变成过冷却的过冷液体(点F)。然后制冷剂流入膨胀阀16中。在膨胀阀16中，过冷液态的制冷剂节流且膨胀，从而在比焓不改变的状态下温度和压力降低，因此产生气液混合物的低温低压的湿润蒸汽(点 E)。
[0065]从膨胀阀16排放的湿润蒸汽状态的制冷剂的热被从外部吸收，从而制冷剂利用蒸发器18中的蒸发潜热在保持恒定压力下蒸发，并且变成干饱和蒸汽。然后制冷剂蒸汽进一步利用显热升高温度并且变成过热蒸汽(点A)，然后该过热蒸汽被抽入压缩机12中。根据这种循环，制冷剂连续地从压缩、冷凝、节流和膨胀、到蒸发反复地改变状态。
[0066]在以上蒸汽压缩制冷循环的说明中，描述了理论制冷循环。然而，在实际蒸汽压缩制冷循环10中，当然有必要对于在压缩机12中的损失、制冷剂的压力损失和热损失加以考虑。
[0067]在蒸汽压缩制冷循环10操作时，制冷剂通过在蒸发器18中从车辆舱室内的空气吸收蒸发热来冷却车辆舱室的内部。另外，已经从冷凝器14流出并且被气液分离器40气液分离的高压液体制冷剂流到HV设施31并且与HV设施31执行热交换，由此冷却HV设施31。冷却系统I利用蒸汽压缩制冷循环10冷却安装在车辆中的作为热源的HV设施31，以对车辆舱室的内部进行空气调节。
[0068]HV设施31用蒸汽压缩制冷循环10来冷却，蒸汽压缩制冷循环10设置成在蒸发器18处冷却所要冷却的部分。因此，无需为了冷却HV设施31而设置诸如专门水循环泵或者冷却风扇的设施。相应地，能够减少对于HV设施31的冷却系统I有必要的结构从而设备的结构能够是简单的，并且结果，冷却系统I的制造成本能够减小。另外，无需操作动力源，诸如泵或者冷却风扇，来冷却HV设施31，从而并不需要消耗电力来操作动力源。因此，能够降低用于冷却HV设施31的动力消耗。
[0069]形成从冷凝器14的出口通向膨胀阀16的进口的路径的一部分的制冷剂通道23设置在冷凝器14和冷凝器15之间。作为不穿过冷却部分30的路径的制冷剂通道23和作为用于经由冷却部分30冷却HV设施31的制冷剂的路径的第二通道被并联地设置为制冷剂从气液分离器40从中流过而流向膨胀阀16的路径。包括制冷剂通道34和36的HV设施31的冷却系统被与制冷剂通道23并联连接。因此，从冷凝器14流出的制冷剂中的仅一些制冷剂流到冷却部分30。冷却HV设施31所需的量的制冷剂流到冷却部分30，从而HV设施31能够被适当地冷却。相应地，能够防止HV设施31被过冷。
[0070]将从冷凝器14直接流到冷凝器15的制冷剂的路径与从冷凝器14经由冷却部分30流到冷凝器15的制冷剂的路径并联地设置，并且使得制冷剂中的仅一些制冷剂流到制冷剂通道34和36，这使得可以降低当制冷剂流到HV设施31的冷却系统时的压力损失。并非制冷剂中的全部制冷剂流到冷却部分30，从而能够减少与制冷剂通过冷却部分30的流动有关的压力损失，并且这又能够降低操作压缩机12以使制冷剂循环所必需的功耗。
[0071]当已经通过膨胀阀16的低温、低压制冷剂被用于冷却HV设施31时，蒸发器18关于车辆舱室内的空气的冷却能力降低，从而车辆舱室冷却能力降低。然而，利用本示例性实施例中的冷却系统1，从压缩机12排放的高压制冷剂被作为第一冷凝器的冷凝器14和作为第二冷凝器的冷凝器15这两者冷凝。该两个冷凝器14和15布置在压缩机12和膨胀阀16之间，并且冷却HV设施31的冷却部分30设置在冷凝器14和冷凝器15之间。冷凝器15设置在从冷却部分30流向膨胀阀16的制冷剂的路径中。
[0072]在冷凝器15中，通过充分地冷却已经通过在膨胀阀16的出口处从HV设施31接收蒸发潜热而被加热的制冷剂，制冷剂具有为了冷却车辆舱室的内侧而起初地要求的温度和压力。因此，能够使得当制冷剂在蒸发器18中蒸发时能够从外侧接收的热的量足够大。以此方式设定能够充分地冷却制冷剂的冷凝器15的放热能力允许在不会不利地影响冷却车辆舱室内的空气的冷却能力的情况下冷却HV设施31。因此，HV设施31的冷却能力和车辆舱室冷却能力这两者均能够得以确保。冷却HV设施31所要求的温度优选地低于至少作为HV设施31的温度范围的目标温度范围的上限值。
[0073]在冷凝器14中，制冷剂只需要被冷却直至它处于饱和液态，如在图4中所示。由于已经从HV设施31接收蒸发潜热从而一些制冷剂已经蒸发而处于湿润蒸汽状态的制冷剂被冷凝器15再次冷却。在处于湿润蒸汽状态的制冷剂被冷凝并且完全地转变成饱和液体之前，制冷剂在恒定的温度下改变状态。冷凝器15进一步将液相制冷剂过冷却至对于车辆舱室的内部的冷却必需的过冷却程度。制冷剂被过冷却的程度不必是过度地大的，从而能够减小冷凝器14和15的容量。相应地，车辆舱室冷却能力能够得以确保，并且冷凝器14和15的尺寸能够减小，从而能够获得小的且因此对于安装在车辆中有利的冷却系统I。
[0074]由于从冷凝器14流到HV设施31的制冷剂在其冷却HV设施31时从HV设施31接收热，该制冷剂被加热。当制冷剂被加热至等于或者大于HV设施31中的饱和蒸汽温度并且全部的制冷剂蒸发时，制冷剂和HV设施31之间的热交换量降低，从而HV设施31不再能够被有效率地冷却，并且当制冷剂流过导管时的压力损失增大。因此，优选的是在冷凝器14中将制冷剂充分地冷却至使得并非全部的制冷剂将在冷却HV设施31之后蒸发的程度。
[0075]更加具体地，使得制冷剂在冷凝器14的出口处的状态成为这样的状态，该状态接近饱和液体，典型地，该状态为其中制冷剂在冷凝器14的出口处处于饱和液体线上的状态。当冷凝器14具有以此方式充分地冷却制冷剂的能力时，用于从冷凝器14的制冷剂放热的放热能力因此变得高于冷凝器15的放热能力。对具有相对地更大的放热能力的在冷凝器14中的制冷剂进行充分冷却允许将已经从HV设施31接收热的制冷剂保持在湿润蒸汽状态，从而能够避免制冷剂和HV设施31之间的热交换量的降低，因此使得HV设施31能够被有效率地充分地冷却。在冷却HV设施31之后处于湿润蒸汽状态的制冷剂在冷凝器15中被再次有效率地冷却，并且被冷却直至它变得处于低于饱和温度的过冷液态。因此，能够提供使得车辆舱室冷却能力和HV设施31的冷却能力这两者均能够得以确保的冷却系统I。
[0076]在冷凝器14的出口处处于两相气液状态的制冷剂在一个气液分离器40中被分离成气相和液相。已经被气液分离器40分离的气相制冷剂流过制冷剂通道23和24并且被供应到冷凝器15。已经被气液分离器40分离的液相制冷剂流过制冷剂通道34并且被供应到冷却部分30以冷却HV设施31。这个液相制冷剂是处于具有足以冷却HV设施31的量的真正饱和液态的制冷剂。因此，通过从气液分离器40移除仅液态制冷剂并且使其流到冷却部分30，能够利用冷凝器14的能力完全地冷却HV设施31，从而能够提供带有改进的用于HV设施31的冷却能力的冷却系统I。
[0077]通过将在气液分离器40的出口 2处处于饱和液态的制冷剂引入冷却HV设施31的冷却通道32，流过第二通道的制冷剂中的处于液相状态的制冷剂能够被保持为最少，其中该第二通道是HV设施31的冷却系统且包括制冷剂通道34和36与冷却通道32。因此，流过第二通道的制冷剂蒸汽的流量增加，从而能够抑制压力损失的增加，并且能够降低操作压缩机12以使制冷剂循环所需的功耗。结果，能够避免蒸汽压缩制冷循环10的性能下降。
[0078]如在图2中所示，处于饱和液态的制冷剂液体43被贮存在气液分离器40内。气液分离器40用作蓄液器，制冷剂液体43暂时贮存在该蓄液器内。通过在气液分离器40内贮存预定量的制冷剂液体43，则即使在负荷波动时，也能够维持从气液分离器40流到冷却部分30的制冷剂的流量。气液分离器40具有液体-贮存功能并且成为应对负荷波动的缓冲器，并且因此能够吸收负荷波动。结果，能够使得HV设施31的冷却性能稳定。
[0079]进一步参考图2，过滤器46设置在制冷剂通道34的布置在气液分离器40的液相中的端部上，制冷剂通道34将被气液分离的制冷剂液体43从气液分离器40输送到冷却部分30。图2所示制冷剂通道34的端部是在制冷剂朝向冷却部分30的流动中位于上游侧上的端部。在由制冷剂通道34、冷却通道32和制冷剂通道36形成的制冷剂路径中，过滤器46被布置在包括于冷却部分30中的冷却通道32中的制冷剂流动的上游侧。
[0080]在蒸汽压缩制冷循环10中，粗滤器75和76布置在图3所示接收器70的内部，并且异物被这些粗滤器75和76移除。如果在从接收器70到冷却部分30的路径中的异物在冷却通道32中形成阻碍从而仅仅气相制冷剂能够通过冷却通道32，则关于HV设施31的冷却能力将显著地降低。因此，通过提供这样的结构，在该结构中，过滤器46被布置在作为刚好在冷却通道32之前的制冷剂的路径的制冷剂通道34中，能够通过过滤器46移除异物，可以防止在冷却通道32中发生阻碍，并且因此可以防止关于HV设施31的冷却性能下降。
[0081]将图2所示气液分离器40的结构与图3所示传统接收器70相比较，利用图3所示接收器70，通过制冷剂通道24流入接收器70中并且通过制冷剂通道25流出接收器70的制冷剂中的全部制冷剂通过流过粗滤器75和76而被过滤。如果该接收器70的结构被应用于气液分离器40，则不流到HV设施31的制冷剂也将被粗滤器过滤，结果，将增大压力损失。
[0082]相反，与接收器70不同，根据这个示例性实施例的气液分离器40不具有粗滤器和干燥剂的堆叠结构。用于移除异物的过滤器46仅被设置用于制冷剂通道34，制冷剂通道34是位于用于冷却HV设施31的冷却部分30上游的导管。过滤器46仅被设置用于制冷剂通道34，制冷剂通道是从气液分离器40朝向冷却部分30输送制冷剂的路径。对于作为不向冷却部分30输送制冷剂的路径的制冷剂通道23，没有设置任何过滤器。从气液分离器40通过制冷剂通道34流出的液相制冷剂被过滤器46过滤，而从气液分离器40通过制冷剂通道23流出的气相制冷剂不被过滤。
[0083]当制冷剂流过过滤器时，发生压力损失。如果该压力损失增大，则用于使制冷剂循环的压缩机12的功率将增大并且蒸汽压缩制冷循环10的性能将降低。因此，通过使用具有图2所示结构的气液分离器40并且仅仅在向冷却部分30输送制冷剂的路径中布置过滤器46，能够过滤流向冷却部分30的制冷剂，从而能够防止冷却通道32堵塞。另外，不对直接地流到冷凝器15的制冷剂进行过滤，从而能够抑制与制冷剂的流动有关的压力损失的增加。
[0084]过滤器46的布置不限于如在图2中所示的过滤器46位于制冷剂通道34的端部。只要在该结构中，过滤器仅仅布置在从气液分离器40通过制冷剂通道34朝向冷却部分30输送制冷剂的路径中，而不布置在从气液分离器40通过制冷剂通道23直接地朝向冷凝器15输送制冷剂的路径中，便能够类似地获得与使用传统接收器时相比能够降低当制冷剂流动时的压力损失的效果。例如，还可以采用这样的结构，在该结构中，通过将粗滤器布置在制冷剂通道34的中途并且对流到冷却部分30的制冷剂进行过滤来移除异物。
[0085]现在回到图1，冷却系统I包括流量控制阀28。流量控制阀28设置在形成从冷凝器14朝向膨胀阀16输送制冷剂的路径的一部分的制冷剂通道23中。流量控制阀28通过改变其开度(即，流量控制阀28的开度)以增大或减小流过制冷剂通道23的制冷剂的压力损失，流量控制阀28适当地调节流过作为第一通道的制冷剂通道23的制冷剂的流量和流过包括冷却通道32的第二通道的制冷剂的流量。
[0086]例如，如果流量控制阀28完全地关闭，从而阀门开度为0%，则从冷凝器14排放的全部量的制冷剂将从气液分离器40流到制冷剂通道34中。如果流量控制阀28的开度增力口，则从冷凝器14流到制冷剂通道22的制冷剂中的经由制冷剂通道23直接地流到冷凝器15的制冷剂的流量将增加，并且因此，经由制冷剂通道34流到冷却通道32的制冷剂的流量将降低，其中制冷剂在冷却通道32处冷却HV设施31。相反，如果流量控制阀28的开度降低，则从冷凝器14流到制冷剂通道22的制冷剂中的经由制冷剂通道23直接地流到冷凝器15的制冷剂的流量将降低，并且因此通过冷却通道32流动的制冷剂的流量将增加，制冷剂在冷却通道32处冷却HV设施31。
[0087]如果流量控制阀28的开度增加，则冷却HV设施31的制冷剂的流量将降低，从而用于HV设施31的冷却能力将减小。如果流量控制阀28的开度降低，则冷却HV设施31的制冷剂的流量将增加，从而用于HV设施31的冷却能力将提高。以此方式，能够使用流量控制阀28最优地调节流到HV设施31的制冷剂的量，从而能够抑制HV设施31的过冷却，并且另外，与制冷剂通过第二通道的流动有关的压力损失和用于使制冷剂循环的压缩机12的功耗这两者均能够减小。
[0088]接着，将描述与调节流量控制阀28的开度有关的控制的一个实例。图5A到是概略地示出流量控制阀28的开度控制的图。图5A到中的曲线图所示横轴代表时间。图5A中的曲线图的纵轴代表当流量控制阀28是带有步进马达的电膨胀阀时的阀门开度。图5B中的曲线图的纵轴代表当流量控制阀28是根据温度改变打开和关闭的温度型膨胀阀时的开度。图5C中的曲线图的纵轴代表HV设施31的温度。图中的曲线图的纵轴代表HV设施31的进口和出口之间的温差(即，进口 /出口温差)。
[0089]HV设施31被流过冷却部分30的制冷剂冷却。通过例如监测HV设施31的温度或者在HV设施31的出口温度和进口温度之间的温差执行流量控制阀28的开度的调节。例如，参考图5C中的曲线图，设置了间歇地测量HV设施31的温度的温度传感器，并且HV设施31的温度受到监测。而且，例如参考图中的曲线图，设置了测量HV设施31的进口温度和出口温度的温度传感器，并且在HV设施31的进口和出口之间的温差受到监测。
[0090]如果HV设施31的温度超过目标温度，或者如果HV设施31的进口 /出口温差超过目标温差(诸如3到5 °C )，则流量控制阀28的开度将降低，如在图5A和5B中的曲线图中所示。减小流量控制阀28的开度增加了如上所述通过制冷剂通道34流到冷却部分30的制冷剂的流量，从而能够更加有效地冷却HV设施31。结果，HV设施31的温度能够被减小为等于或者低于目标温度，如在图5C中的曲线图中所示，或者HV设施31的进口 /出口温差能够被减小为等于或者低于目标温差，如在图中的曲线图中所示。
[0091]以此方式，通过最优地调节流量控制阀28的开度，可以确保这样的量的制冷剂，该量的制冷剂允许获得将HV设施31保持在适当的温度范围内所要求的放热能力，从而能够适当地冷却HV设施31。因此，能够可靠地防止发生HV设施31过热并且受到损坏的问题。
[0092](第二示例性实施例)
[0093]图6是示出根据本发明第二示例性实施例的冷却系统I的结构的框架格式的视图。根据第二示例性实施例的冷却系统I不同于根据第一示例性实施例的冷却系统I之处在于它设有连通通道51。
[0094]更加具体地，连通通道51将制冷剂通道21与制冷剂通道36连通，制冷剂通道21将制冷剂从压缩机12的出口向冷凝器14的进口输送，制冷剂通道36是向冷却部分30输送制冷剂的制冷剂通道34和36中的位于冷却部分30的下游侧上的制冷剂通道36。改变制冷剂通道36与制冷剂通道21和24之间的连通状态的切换阀52设置在制冷剂通道36中。第二示例性实施例中的切换阀52是三通阀53。制冷剂通道36被划分成位于三通阀53上游的制冷剂通道36a，和位于三通阀53下游的制冷剂通道36b。
[0095]改变三通阀53的打开/关闭状态使得在冷却HV设施31之后流过制冷剂通道36a的制冷剂能够通过制冷剂通道36b引导到冷凝器15，或者通过连通通道51引导到冷凝器
14。使用作为切换阀52的一个实例的三通阀53改变制冷剂路径允许制冷剂在冷却HV设施31之后能够被选择性地引导到适当的路径，即，经由制冷剂通道36b和24a到冷凝器15，或者经由连通通道51和制冷剂通道21到冷凝器14。
[0096]图7是示出在蒸汽压缩制冷循环10操作时冷却HV设施31的制冷剂的流动的框架格式的视图。当压缩机12被驱动以使蒸汽压缩制冷循环10操作时，控制阀28的开度被调节以便充分量的制冷剂流到冷却部分30。三通阀53被控制以将制冷剂从冷却部分30通过冷凝器15引导到膨胀阀16，并且制冷剂路径被选择为使得制冷剂流过整个冷却系统I。结果，能够确保蒸汽压缩制冷循环10的冷却能力，并且HV设施31能够被有效率地冷却。
[0097]图8是示出在蒸汽压缩制冷循环10停止时冷却HV设施31的制冷剂的流动的框架格式的视图。如在图8中所示，当压缩机12停止从而蒸汽压缩制冷循环10停止时，三通阀53被控制以使制冷剂从冷却部分30循环到冷凝器14，并且流量控制阀28完全地关闭。通过将制冷剂引导通过连通通道51，形成了闭合的回路，在该回路中，制冷剂依次从冷凝器14经由制冷剂通道22和制冷剂通道34流到冷却部分30，并且然后依次经由制冷剂通道36a、连通通道51和制冷剂通道21返回冷凝器14。
[0098]经由该回路，在压缩机12不工作的情况下，制冷剂能够在冷凝器14和冷却部分30之间循环。当冷却HV设施31时，制冷剂从HV设施31接收蒸发潜热并且蒸发。通过与HV设施31热交换蒸发的制冷剂蒸汽依次通过制冷剂通道36a、连通通道51和制冷剂通道21流到冷凝器14。在冷凝器14中，制冷剂蒸汽被冷却，从而它利用来自用于冷却发动机的散热器风扇的通风或者当车辆行驶时产生的气流的而冷凝。已经被冷凝器14液化的制冷剂液体经由制冷剂通道22和34返回冷却部分30。
[0099]以此方式，利用穿过冷却部分30和冷凝器14的回路形成热管，在该热管中，HV设施31用作加热部分并且冷凝器14用作冷却部分。因此，即使当蒸汽压缩制冷循环10停止时，即，即使当车辆冷却停止时，HV设施31也能够可靠地冷却而不必启动压缩机12。因为压缩机12并不总是必须操作来冷却HV设施31，所以压缩机12的功耗能够减小，由此改进车辆的燃料效率。另外，能够延长压缩机12的寿命，从而能够提高压缩机12的可靠性。
[0100]图7和图8两者均不出了地面60。冷却部分30被布置成在与地面60垂直的竖直方向上低于冷凝器14。在在冷凝器14和冷却部分30之间输送制冷剂的回路中，冷却部分30被布置在下方，而冷凝器14被布置在上方。冷凝器14布置在比冷却部分30更高的位置。[0101]在此情形中，已经在冷却部分30中加热并且蒸发的制冷剂蒸汽在回路内上升并且到达冷凝器14，在此处它被冷却从而它冷凝并且变成液体制冷剂。该液体制冷剂在回路内因重力向下流动并且返回到冷却部分30。S卩，冷却部分30，冷凝器14和将冷却部分30和冷凝器14连接到一起的制冷剂路径形成热虹吸式热管。形成这个热管使得可以提高从HV设施31到冷凝器14的热传递效率。结果，即使当蒸汽压缩制冷循环10停止时，也能够有效率地冷却HV设施31而不会增大功率。
[0102](第三示例性实施例)
[0103]图9是在蒸汽压缩制冷循环10操作时冷却HV设施31的制冷剂的流动的框架格式，其示出了根据本发明第三示例性实施例的冷却系统I的结构。图10是在蒸汽压缩制冷循环10停止时冷却HV设施31的制冷剂的流动的框架格式，其示出了根据第三示例性实施例的冷却系统I的结构。与图7和8所示结构相比较，利用根据第三示例性实施例的冷却系统1，设置了两个阀门57和58以替代作为切换阀52的三通阀53。
[0104]如图9所示，当在蒸汽压缩制冷循环10操作时阀门57完全地打开(即，阀门开度为100%)和阀门58完全地关闭(即，阀门开度为0%)时，如在图9中所示，流量控制阀28的开度被调节为使得充分量的制冷剂流到冷却部分30。结果，在冷却HV设施31之后制冷剂能够通过制冷剂通道36a、36b和24a而被可靠地引导到冷凝器15。在另一方面，如在图10中所示，当蒸汽压缩制冷循环10停止时，阀门58完全地打开，阀门57完全地关闭，并且流量控制阀28也被完全地关闭。结果，能够形成使制冷剂在冷却部分30和冷凝器14之间循环的回路。
[0105]以此方式，三通阀53或者成对的阀门57和58可以被用作切换制冷剂通道36与制冷剂通道21和24之间的连通状态的切换阀52。在任一情形中，当蒸汽压缩制冷循环10操作时和当蒸汽压缩制冷循环10停止时，HV设施31都能够被有效率地冷却。
[0106]阀门57和58仅需要具有允许它们打开和关闭制冷剂通道的简单结构，从而它们是不昂贵的。结果，使用两个阀门57和58替代三通阀53使得可以提供略不昂贵的冷却系统I。在另一方面，布置三通阀53所需要的空间小于用于布置两个阀门57和58的空间，从而能够提供更小并且易于安装在车辆中的冷却系统I。
[0107]根据第三示例性实施例的冷却系统I也具有止回阀55。在压缩机12和冷凝器14之间的制冷剂通道21中，这个止回阀55布置在比制冷剂通道21和连通通道51在此处相连的位置更靠近压缩机12的一侧上。止回阀55允许制冷剂从压缩机12流向冷凝器14，并且禁止制冷剂在相反方向上流动。
[0108]相应地，如在图10中所示，当流量控制阀28完全地关闭(即，开度为0%)并且切换阀52被调节成使得制冷剂从制冷剂通道36a流到连通通道51但是并不流到制冷剂通道36b时，能够可靠地形成使制冷剂在冷凝器14和冷却部分30之间循环的制冷剂闭环路径。
[0109]如果不设置止回阀55，则制冷剂可以从连通通道51流到位于压缩机12侧的制冷剂通道21。设置止回阀55使得可以可靠地禁止制冷剂从连通通道51流向压缩机12侧。结果，能够防止当蒸汽压缩制冷循环10停止时使用由制冷剂回路形成的热管冷却HV设施31的能力降低。因此，即使当用于车辆舱室的冷却停止时，HV设施31也能够被有效地冷却。
[0110]而且，如果在蒸汽压缩制冷循环10停止时在制冷剂闭环路径中存在的制冷剂不足，则能够通过使压缩机12工作仅短的时间段而将制冷剂经由止回阀55供应到闭环路径。结果，能够增大闭环中的制冷剂的量，从而能够增大由热管执行的热交换的量。因此，能够确保热管中的制冷剂的量，从而可以避免因制冷剂的量不足而对HV设施31的冷却不充分。
[0111]在第一到第三示例性实施例中，描述了冷却安装在车辆中的电气设备的冷却系统1，其中HV设施被作为一个实例给出。电气设备不限于所描述的电气设备，例如换流器、马达发电机等。即，电气设备可以是任何适当的电气设备，只要它至少通过操作而产生热。如果将要冷却多个电气设备，则该多个电气设备优选地具有共同的目标冷却温度范围。该目标冷却温度范围是这样的温度范围，该温度范围适于用于电气设备操作的温度环境。
[0112]而且，由本发明的冷却系统I冷却的热源不限于安装在车辆中的电气设备，而可以是产生热的任何设施，或者该设施的任何发热部分。
[0113]虽然以上描述了本发明的示例性实施例，但是示例性实施例的结构还可以被适当地组合。而且，在这里所公开的示例性实施例的所有方面都仅仅是实例而绝对不应该被理解为限制性的。本发明的范围并不由先前的描述表征，而是由专利的权利要求的范围表征，并且本申请的范围旨在包括落在专利的权利要求的范围内以及与该范围等同的含义内的所有变形。
[0114]工业适用性
[0115]本发明的冷却系统可以特别有利地在设有诸如马达发电机和换流器等的电气设备的、诸如混合动力车辆、燃料电池车辆或者电动车辆等的车辆中用以冷却使用蒸汽压缩制冷循环来冷却车辆内部的电气设备。
【权利要求】
1.一种冷却系统，包括: 压缩机，所述压缩机使制冷剂循环； 冷凝器，所述冷凝器使所述制冷剂冷凝； 蓄液器，所述蓄液器贮存由所述冷凝器冷凝的液态的制冷剂； 减压器，所述减压器降低所述制冷剂的压力； 蒸发器，所述蒸发器使由所述减压器降低压力的所述制冷剂蒸发； 第一通道和第二通道，所述制冷剂从所述蓄液器通过所述第一通道和所述第二通道流向所述减压器，并且所述第一通道和所述第二通道被并联设置；和 冷却部分，所述冷却部分沿着所述第二通道设置，并且使用所述制冷剂冷却热源， 其中，液态的制冷剂从所述蓄液器流过所述第二通道。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，进一步包括流量控制阀(28)，所述流量控制阀被布置在所述第一通道中，并且调节流过所述第一通道的制冷剂的流量和流过所述第二通道的制冷剂的流量。
3.根据权利要求1或2所述的冷却系统，进一步包括: 第三通道，所述制冷剂从所述压缩机通过所述第三通道流向所述冷凝器；和连通通道，所述连通通道将所述第三通道与所述第二通道的在所述冷却部分的下游的一部分连通。
4.根据权利要求3所述的冷却系统，进一步包括切换阀，所述切换阀切换在所述第三通道与所述第二通道的在所述冷却部分的下游的所述部分之间的连通状态。
5.根据权利要求3或4所述的冷却系统，其中，所述冷却部分被布置成比所述冷凝器低。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的冷却系统，进一步包括第二冷凝器，所述第二冷凝器被设置在路径中，其中所述制冷剂从所述冷却部分通过所述路径流向所述减压器。
7.根据权利要求6所述的冷却系统，其中，所述冷凝器与所述第二冷凝器相比具有更高的从制冷剂放热的放热能力。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的冷却系统，进一步包括过滤器，所述过滤器被布置在所述第二通道中的所述冷却部分的上游。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中，所述过滤器被附接到所述第二通道的上游端部。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的冷却系统，其中，所述第二通道的上游端部被布置在所述蓄液器内的液相中。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的冷却系统，其中，所述第一通道的上游端部被布置在所述蓄液器内的气相中。
【文档编号】F01P9/02GK103429867SQ201280013299
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年3月16日
【发明者】内田和秀, 大野雄一, 川上芳昭, 城岛悠树, 高桥荣三, 佐藤幸介 申请人:丰田自动车株式会社