冷却装置和冷却装置的控制方法

冷却装置和冷却装置的控制方法
【专利摘要】提供可得到与来自发热源的发热量相适应的冷却性能的冷却装置。冷却HV设备（31）的冷却装置（1）具备：压缩机（12），其用于使制冷剂循环；热交换器（14），其在制冷剂和大气之间进行热交换；膨胀阀（16），其对制冷剂进行减压；热交换器（18），其在制冷剂和空调用空气之间进行热交换；冷却部（30），其设置于在热交换器（14）和膨胀阀（16）之间流动的制冷剂的路径上，使用制冷剂来冷却HV设备（31）；旁通路径（41），其绕过膨胀阀（16）和热交换器（18）；以及切换阀（52），其选择性地切换制冷剂从冷却部（30）朝向膨胀阀（16）的流动、和制冷剂经由旁通路径（41）的流动。
【专利说明】冷却装置和冷却装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却装置和冷却装置的控制方法，特别是涉及利用蒸气压缩式制冷循环来冷却发热源的冷却装置和该冷却装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来,作为环境问题应对措施之一,通过马达的驱动力来行驶的混合动力车、燃料电池车、电动汽车等受到关注。在这样的车辆中，马达、发电机、变换器(inverter)、转换器(converter)以及电池等电气设备因电力的授受而发热。于是，提出了利用用作车辆用空调装置的蒸气压缩式制冷循环，来冷却发热体的技术。
[0003]例如，在日本特开2007-69733号公报(专利文献I)中，公开了如下系统:在从膨胀阀到达压缩机的制冷剂通路，并联配置与空调用空气进行热交换的热交换器和与发热体进行热交换的热交换器，利用空调装置用制冷剂来冷却发热体。在日本特开2005-90862号公报(专利文献2)中，公开了如下冷却系统:在绕过空调用制冷循环的减压器、蒸发器以及压缩机的旁通通路，设置有用于冷却发热体的发热体冷却单元。在日本特开2001-309506号公报(专利文献3)中，公开了如下冷却系统:使车辆空调用制冷循环装置的制冷剂回流到驱动控制车辆行驶马达的变换器电路部的冷却部件，在不需要空调空气流的冷却的情况下，抑制由车辆空调用制冷循环装置的蒸发器实现的空调空气流的冷却。
[0004]另一方面，关于车辆用空调装置，在日本特开2011-1048号公报(专利文献4)中，公开了如下车辆用空调系统:车内用蓄热单元的蓄热件储蓄热量，车内用蓄热单元将该热量与热交换介质进行热交换。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2007-69733号公报
[0008]专利文献2:日本特开2005-90862号公报
[0009]专利文献3:日本特开2001-309506号公报
[0010]专利文献4:日本特开2011-1048号公报

【发明内容】

[0011]发明要解决的问题
[0012]能够选择通常行驶模式和重视加速性的运动行驶模式中任一种模式下的运转状态的混合动力车辆的实用化正在推进。运动行驶模式是通过在高负载状态下运转混合动力设备、从而使驱动力与通常行驶模式相比增大、提高车辆的行驶性能的运转模式。在运动行驶模式下的运转中，由在高负载状态下运转的混合动力设备产生的热量上升。因此，为了防止混合动力设备的过热，需求暂时提高混合动力设备的冷却性能的技术。
[0013]本发明是鉴于上述问题而作成的，其主要目的是提供能够获得与来自发热源的发热量相适应的冷却性能的冷却装置。另外，本发明其他的目的是提供用于获得与来自发热源的发热量相适应的冷却性能的冷却装置的控制方法。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]本发明的冷却装置是冷却发热源的冷却装置，具备:压缩机，其用于使制冷剂循环；第一热交换器，其在制冷剂和大气之间进行热交换；减压器，其对制冷剂进行减压;第二热交换器，其在制冷剂和空调用空气之间进行热交换；冷却部，其设置于在第一热交换器和减压器之间流动的制冷剂的路径上，使用制冷剂来冷却发热源；旁通路径，其绕过减压器和第二热交换器；以及路径选择部，其选择性地切换制冷剂从冷却部朝向减压器的流动、和制冷剂经由旁通路径的流动。
[0016]在上述冷却装置中，优选，具备使制冷剂的温度下降的减温器，减温器在路径选择部选择了制冷剂经由旁通路径的流动时，使在冷却部中流动的制冷剂的温度下降。冷却装置也可以具备电子膨胀阀，该电子膨胀阀设置于在第一热交换器和冷却部之间流动的制冷剂的路径上。
[0017]在上述冷却装置中，优选，具备气液分离器，该气液分离器设置于在第二热交换器和压缩机之间流动的制冷剂的路径上，从冷却部经由旁通路径而流动的制冷剂向气液分离器流入。
[0018]在上述冷却装置中，优选，路径选择部在发热源的发热量的增大时，选择制冷剂经由旁通路径的流动。
[0019]在上述冷却装置中，优选，具备连通路，该连通路将在压缩机和第一热交换器之间流动的制冷剂的路径、与在冷却部和减压器之间流动的制冷剂的路径连通。
[0020]在上述冷却装置中，优选，路径选择部能够形成制冷剂从冷却部朝向连通路的流动。
[0021]本发明的冷却装置的控制方法是冷却发热源的冷却装置的控制方法。冷却装置具备:压缩机，其用于使制冷剂循环；第一热交换器，其在制冷剂和大气之间进行热交换；减压器，其对制冷剂进行减压；第二热交换器，其在制冷剂和空调用空气之间进行热交换；冷却部，其设置于在第一热交换器和减压器之间流动的制冷剂的路径上，使用制冷剂来冷却发热源；旁通路径，其绕过减压器和第二热交换器；以及路径选择部，其选择性地切换制冷剂从冷却部朝向减压器的流动、和制冷剂经由旁通路径的流动。上述控制方法包括:判断发热源的发热量的步骤；和在判断发热量的步骤中判断为发热量为阈值以上的情况下，形成制冷剂经由旁通路径的流动来冷却发热源的步骤。
[0022]优选，冷却装置具备电子膨胀阀，该电子膨胀阀设置于在第一热交换器和冷却部之间流动的制冷剂的路径上。在进行冷却的步骤中，减小电子膨胀阀的开度，来冷却发热源。
[0023]优选，包括:在判断发热量的步骤中判断为发热量为阈值以上的情况下，判断压缩机的运转状态的步骤；和在判断运转状态的步骤中判断为压缩机处于停止中的情况下，起动压缩机的步骤。
[0024]发明效果
[0025]根据本发明的冷却装置，能够得到与来自发热源的发热量相适应的冷却性能。
【专利附图】

【附图说明】[0026]图1是表示实施方式I的冷却装置的结构的示意图。
[0027]图2是表示蒸气压缩式制冷循环的制冷剂的状态的莫里尔图。
[0028]图3是表示提高HV (混合动力汽车)设备的冷却要求性能的情况下的冷却装置的示意图。
[0029]图4是表示在空调停止中提高HV设备的冷却要求性能的情况下的冷却装置的示意图。
[0030]图5是表示提高HV设备的冷却要求性能的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图。
[0031]图6是表示实施方式2的冷却装置的结构的示意图。
[0032]图7是表示冷却装置每种运转模式下的压缩机和阀的设定的图。
[0033]图8是表示使蒸气压缩式制冷循环停止的情况下的冷却装置的示意图。
[0034]图9是表示蒸气压缩式制冷循环停止中的、冷却HV设备的制冷剂的流动的示意图。
[0035]图10是表示在空调运转中提高HV设备的冷却要求性能的情况下的冷却装置的示意图。
[0036]图11是表示在空调停止中提高HV设备的冷却要求性能的情况下的冷却装置的示意图。
[0037]图12是表示控制部的结构的详细的框图。
[0038]图13是表示冷却装置的控制方法的一例的流程图。
【具体实施方式】
[0039]以下，基于附图来说明本发明的实施方式。此外，在以下的附图中，对于相同或者相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
[0040](实施方式I)
[0041]图1是表示实施方式I的冷却装置I的结构的示意图。如图1所示，冷却装置I具备蒸气压缩式制冷循环10。蒸气压缩式制冷循环10例如为了进行车辆的车内的制冷，而搭载于车辆。使用蒸气压缩式制冷循环10的制冷例如在如下情况下进行:打开用于进行制冷的开关的情况下，或者选择了自动对车辆的室内的温度进行调整使其成为设定温度的自动控制模式且车厢内的温度比设定温度高的情况下。
[0042]蒸气压缩式制冷循环10包含压缩机12、作为第一热交换器的热交换器14、热交换器15、作为减压器的一例的膨胀阀16以及作为第二热交换器的热交换器18。蒸气压缩式制冷循环10还包含在热交换器18和压缩机12之间的制冷剂的路径上配置的气液分离器40。
[0043]压缩机12以搭载于车辆的马达或者发动机为动力源进行工作，绝热地压缩制冷剂气体而使其成为过热状态制冷剂气体。压缩机12在蒸气压缩式制冷循环10的工作时吸入压缩从热交换器18流出的制冷剂，将高温高压的气相制冷剂排出到制冷剂通路21。压缩机12通过向制冷剂通路21排出制冷剂，使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10中循环。
[0044]热交换器14、15使在压缩机12中压缩了的过热状态制冷剂气体向外部介质等压地散热，而成为制冷剂液。从压缩机12排出的高压的气相制冷剂在热交换器14、15中向周围散热而被冷却，从而冷凝(液化)。热交换器14、15包含流通制冷剂的管、和用于在管内流通的制冷剂与热交换器14、15的周围的空气之间进行热交换的散热片。
[0045]热交换器14、15在冷却风和制冷剂之间进行热交换。冷却风可以通过因车辆的行驶而产生的自然的通风被供给到热交换器14、15。或者，冷却风也可以通过来自冷凝器风扇42或者发动机冷却用的散热器风扇等冷却风扇的强制通风，被供给到热交换器14、15。冷凝器风扇42接受来自马达44的驱动力而旋转，产生空气的流动，将冷却风供给到热交换器
14、15。通过在热交换器14、15的热交换,制冷剂的温度下降,制冷剂液化。
[0046]膨胀阀16通过使在制冷剂通路25中流通的高压的液相制冷剂从小孔喷射而使其膨胀，变化成低温/低压的雾状制冷剂。膨胀阀16将被热交换器14、15冷凝了的制冷剂液减压，使其成为气液混合状态的湿蒸气。此外，用于对制冷剂液进行减压的减压器不限于进行节流膨胀的膨胀阀16，也可以是毛细管。
[0047]热交换器18通过在其内部流通的雾状制冷剂气化，从而吸收以与热交换器18接触的方式导入的周围的空气的热。热交换器18使用被膨胀阀16减压了的制冷剂，从向车辆的室内流通的空调用空气吸收制冷剂的湿蒸气蒸发而成为制冷剂气体时的气化热，来进行车辆的室内的制冷。因热被热交换器18吸收而温度下降了的空调用空气再次回到车辆的室内，进行车辆的室内的制冷。制冷剂在热交换器18中从周围吸热而被加热。
[0048]热交换器18包含流通制冷剂的管、和用于在管内流通的制冷剂与热交换器18的周围的空气之间进行热交换的散热片。在管内，流通湿蒸气状态的制冷剂。制冷剂在管内流通时，经由散热片吸收空调用空气的热作为蒸发潜热从而蒸发，进而通过显热而成为过热蒸气。气化了的制冷剂经由制冷剂通路27向压缩机12流通。压缩机12压缩从热交换器18流出的制冷剂。
[0049]蒸气压缩式制冷循环10还包含:将压缩机12和热交换器14连通的制冷剂通路21 ;将热交换器14和热交换器15连通的制冷剂通路22、23 ;将热交换器15和膨胀阀16连通的制冷剂通路24 ;将膨胀阀16和热交换器18连通的制冷剂通路25 ;将热交换器18和气液分离器40连通的制冷剂通路26 ；以及将气液分离器40和压缩机12连通的制冷剂通路27。
[0050]制冷剂通路21是用于使制冷剂从压缩机12流通到热交换器14的通路。制冷剂经由制冷剂通路21，从压缩机12的出口朝向热交换器14的入口在压缩机12和热交换器14之间流动。制冷剂通路22?24是用于使制冷剂从热交换器14流通到膨胀阀16的通路。制冷剂经由制冷剂通路22?24，从热交换器14的出口朝向膨胀阀16的入口在热交换器14和膨胀阀16之间流动。
[0051]制冷剂通路25是用于使制冷剂从膨胀阀16流通到热交换器18的通路。制冷剂经由制冷剂通路25，从膨胀阀16的出口朝向热交换器18的入口在膨胀阀16和热交换器18之间流动。制冷剂通路26、27是用于使制冷剂从热交换器18流通到压缩机12的通路。制冷剂经由制冷剂通路26、27，从热交换器18的出口朝向压缩机12的入口在热交换器18和压缩机12之间流动。
[0052]蒸气压缩式制冷循环10，通过压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18由制冷剂通路21?27连接而构成。此外，作为蒸气压缩式制冷循环10的制冷剂，例如可以使用二氧化碳、丙烷和/或异丁烷等碳氢化合物、氨、氟利昂类或者水等。
[0053]从热交换器14的出口朝向膨胀阀16的入口流动的制冷剂所流通的路径包含:从热交换器14的出口侧到达后述的流量调整阀28的制冷剂通路22 ;连接到热交换器15的入口侧的制冷剂通路23 ;以及使制冷剂从热交换器15的出口侧向膨胀阀16流通的制冷剂通路24。
[0054]在热交换器14与热交换器15之间流通的制冷剂的路径还包含:从制冷剂通路22分支而到达后述的电子膨胀阀38的制冷剂通路33 ;将电子膨胀阀38和冷却部30连通的制冷剂通路34 ;将冷却部30和后述的切换阀52连通的制冷剂通路35 ；以及将切换阀52和制冷剂通路23连通的制冷剂通路36。经由制冷剂通路33、34，制冷剂液从热交换器14向冷却部30流动。通过了冷却部30的制冷剂经由制冷剂通路35、36，返回到制冷剂通路23。冷却部30设置在从热交换器14朝向热交换器15流动的制冷剂的路径上。
[0055]冷却装置I具备在热交换器14、15之间、相对于制冷剂通路22、23并联配置的制冷剂的路径，冷却部30设置在该制冷剂的路径上。冷却部30设置于在热交换器14和热交换器15之间流动的制冷剂的路径中并联连接的多个通路中的一方。冷却部30包含:作为搭载于车辆的电气设备的HV (Hybrid Vehicle:混合动力汽车)设备31 ;和作为制冷剂流通的配管的冷却通路32。HV设备31是发热源的一例。冷却通路32的一方的端部与制冷剂通路34连接。冷却通路32的另一方的端部与制冷剂通路35连接。
[0056]相对于制冷剂通路22、23并联连接的制冷剂的路径包含:比冷却部30靠上游侧(接近热交换器14 一侧)的制冷剂通路33、34 ;冷却部30所包含的冷却通路32 ；以及比冷却部30靠下游侧(接近热交换器15 —侧)的制冷剂通路35、36。制冷剂通路33、34是制冷剂通路22分支的、用于使液相的制冷剂从热交换器14流通到冷却部30的通路。制冷剂通路35、36是用于使制冷剂从冷却部30返回到制冷剂通路23、使制冷剂向热交换器15流通的通路。
[0057]从热交换器14流出的制冷剂液经由制冷剂通路22、33、34，朝向冷却部30流通。向冷却部30流通而经由冷却通路32流动的制冷剂从作为发热源的HV设备31获取热，使HV设备31冷却。冷却部30使用在热交换器14中冷凝、向冷却通路32流动的液相的制冷齐U，来冷却HV设备31。在冷却部30中，通过在冷却通路32内流通的制冷剂与HV设备31进行热交换，从而HV设备31被冷却，制冷剂被加热。然后，制冷剂从冷却部30经由制冷剂通路35、36而流动，经由制冷剂通路23而到达热交换器15。
[0058]冷却部30设置为具有能够在冷却通路32中在HV设备31和制冷剂之间进行热交换的构造。在本实施方式中，冷却部30例如具有形成为冷却通路32的外周面与HV设备31的壳体直接接触的冷却通路32。冷却通路32具有与HV设备31的壳体邻接的部分。在该部分，能够在冷却通路32中流通的制冷剂和HV设备31之间进行热交换。
[0059]HV设备31与形成蒸气压缩式制冷循环10的从热交换器14到达热交换器15的制冷剂的路径的一部分的冷却通路32的外周面直接连接，而被冷却。因为在冷却通路32的外部配置HV设备31，所以HV设备31不会干涉在冷却通路32的内部流通的制冷剂的流动。因此，蒸气压缩式制冷循环10的压力损失不会增大，所以能够不增大压缩机12的动力地、冷却HV设备31。
[0060]作为替代方式，冷却部30也可以具备配置在HV设备31和冷却通路32之间的任意的公知的热管。在这种情况下，HV设备31经由热管与冷却通路32的外周面连接，经由热管从HV设备31向冷却通路32热传递，从而被冷却。通过将HV设备31设为热管的加热部，将冷却通路32设为热管的冷却部，可提高冷却通路32和HV设备31之间的热传递效率，所以能够提高HV设备31的冷却效率。例如，可以使用毛细式(wick-type)的热管。
[0061]因为通过热管能够可靠地从HV设备31向冷却通路32热传递，所以即使HV设备31与冷却通路32之间存在距离也是可以的，不需要为了使冷却通路32与HV设备31接触而复杂地配置冷却通路32。其结果，能够提高HV设备31的配置的自由度。
[0062]HV设备31包含因电力的授受而发热的电气设备。电气设备例如包含如下设备中的至少任一个:用于将直流电力变换为交流电力的变换器(inverter)、作为使电机旋转的电动发电机、作为蓄电装置的电池、用于对电池的电压进行升压的升压转换器、用于对电池的电压进行降压的DC/DC转换器等。电池是锂离子电池或者镍氢电池等二次电池。也可以取代电池而使用电容器。
[0063]制冷剂通过由制冷剂通路21?27依次连接压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18而成的制冷剂循环流路，在蒸气压缩式制冷循环10内循环。制冷剂以依次通过图1所示的A点、B点、C点、D点、E点以及F点的方式在蒸气压缩式制冷循环10内流动，制冷剂在压缩机12、热交换器14、15、膨胀阀16以及热交换器18之间循环。
[0064]图2是表示蒸气压缩式制冷循环10的制冷剂的状态的莫里尔图。图2中的横轴表示制冷剂的比焓，纵轴表示制冷剂的绝对压力。比焓的单位是kj/kg，绝对压力的单位是MPa。图中的曲线是制冷剂的饱和蒸气线和饱和液线。
[0065]在图2中示出从热交换器14的出口的制冷剂通路22经由制冷剂通路33、34向冷却部30流入、冷却HV设备31、从冷却部30经由制冷剂通路35、36向热交换器15的入口的制冷剂通路23返回的、在蒸气压缩式制冷循环10中的各点(即A、B、C、D、E以及F点)的制冷剂的热力学状态。
[0066]如图2所示，吸入压缩机12的过热蒸气状态的制冷剂(A点)在压缩机12中沿等比熵线被绝热压缩。随着压缩进行、制冷剂的压力和温度上升，成为高温高压的过热度大的过热蒸气(B点)。在图2中由双点划线的影线示出的区域的面积表示为了从A点到B点将制冷剂绝热压缩所需要的压缩机12的动力。
[0067]在压缩机12中绝热压缩了的高温高压的过热蒸气状态的制冷剂向热交换器14流动，在热交换器14中被冷却。从压缩机12排出的气相制冷剂通过在热交换器14中向周围散热而被冷却，从而冷凝(液化)。通过在热交换器14中与大气热交换，制冷剂的温度下降，制冷剂液化。进入了热交换器14的高压的制冷剂蒸气在热交换器14中保持等压的状态而从过热蒸气变为干饱和蒸气，放出冷凝潜热而逐渐地液化，成为气液混合状态的湿蒸气，所有的制冷剂冷凝而成为饱和液(C点)。
[0068]从热交换器14流出的饱和液状态的制冷剂经由制冷剂通路22、33、34向冷却部30的冷却通路32流动，冷却HV设备31。在冷却部30中，通过向通过热交换器14而冷凝了的饱和液状态的液制冷剂放出热，HV设备31被冷却。通过与HV设备31的热交换，制冷剂被加热，制冷剂的干度增大。制冷剂从HV设备31接受潜热而一部分气化，从而成为饱和液和饱和蒸气混合的气液二相状态的湿蒸气(D点)。
[0069]其后，制冷剂经由制冷剂通路35、36、23流入热交换器15。制冷剂的湿蒸气在热交换器15中与大气进行热交换而被冷却，从而再次被冷凝，当所有的制冷剂冷凝时，成为饱和液，进而放出显热而成为过冷却了的过冷却液(E点)。其后，制冷剂经由制冷剂通路24流入膨胀阀16。在膨胀阀16中，过冷却液状态的制冷剂被节流膨胀，比焓不变化，温度和压力下降，成为低温低压的气液混合状态的湿蒸气(F点)。
[0070]从膨胀阀16出来的湿蒸气状态的制冷剂经由制冷剂通路25向热交换器18流入。在热交换器18的管内，流入湿蒸气状态的制冷剂。制冷剂在热交换器18的管内流通时，经由散热片吸收空调用空气的热作为蒸发潜热，从而保持等压的状态而蒸发。热交换器18配置在空调用空气所流通的管道的内部，在制冷剂和空调用空气之间进行热交换，调节空调用空气的温度。空调用空气可以是大气，也可以是车辆的室内的空气。在制冷运转时，在热交换器18中空调用空气被冷却，制冷剂接受来自空调用空气的热传递而被加热。
[0071]当所有的制冷剂成为干饱和蒸气时，进而制冷剂蒸气通过显热而温度上升，成为过热蒸气(A点)。其后，制冷剂经由制冷剂通路26、27而被压缩机12吸入。压缩机12压缩从热交换器18流出的制冷剂。
[0072]制冷剂按照这样的循环，连续反复进行压缩、冷凝、节流膨胀、蒸发的状态变化。此夕卜，在上述蒸气压缩式制冷循环的说明中，说明了理论制冷循环，但是在实际的蒸气压缩式制冷循环10中，当然需要考虑压缩机12中的损失、制冷剂的压力损失以及热损失。
[0073]在蒸气压缩式制冷循环10的运转中，制冷剂在作为蒸发器进行作用的热交换器18中蒸发时，从车辆的室内的空气吸收气化热，进行车厢内的制冷。除此之外，从热交换器14流出的高压的液制冷剂向冷却部30流通，与HV设备31进行热交换，从而冷却HV设备31。冷却装置I利用车辆的室内的空调用的蒸气压缩式制冷循环10，来冷却搭载于车辆的作为发热源的HV设备31。此外，优选，为了冷却HV设备31所需要的温度是至少比作为HV设备31的温度范围的目标温度范围的上限值低的温度。
[0074]因为利用为了在热交换器18中冷却被冷却部而设置的蒸气压缩式制冷循环10，来进行HV设备31的冷却，所以不需要为了 HV设备31的冷却，而设置专用的水循环泵或者冷却风扇等设备。因此，能够减少HV设备31的冷却装置I所需要的结构，能够简化装置结构，所以能够减小冷却装置I的制造成本。除此之外，不需要为了 HV设备31的冷却而使泵和/或冷却风扇等的动力源运转，不需要用于运转动力源的消耗动力。因此，能够减少用于HV设备31的冷却的消耗动力。
[0075]在热交换器14中，只要将制冷剂冷却到饱和液的状态即可，饱和液状态的制冷剂液向冷却部30供给。从HV设备31获取蒸发潜热而一部分气化了的湿蒸气的状态的制冷剂被热交换器15再次冷却。制冷剂在恒定的温度下进行状态变化，直到使湿蒸气状态的制冷剂冷凝而完全成为饱和液。热交换器15进而将液相制冷剂过冷却到用于车辆的室内的制冷所需要的程度的过冷却度。因为不需要过度增大制冷剂的过冷却度，所以可以减小热交换器14、15的容量。因此，能够确保车厢用的制冷能力且能够减小热交换器14、15的尺寸，所以能够得到小型化而便于车载用的冷却装置I。
[0076]作为从热交换器14朝向膨胀阀16的制冷剂所流通的路径，并联设置有:不通过冷却部30的路径即制冷剂通路22、23 ;和经由冷却部30来冷却HV设备31的制冷剂的路径即制冷剂通路33、34、35、36以及冷却通路32。包含制冷剂通路33?36的HV设备31的冷却系统相对于制冷剂通路22、23并联连接。因此，从热交换器14流出的制冷剂的仅一部分向冷却部30流动。使为了 HV设备31的冷却所需要的量的制冷剂向冷却部30流通，HV设备31被适当地冷却。因此，能够防止HV设备31被过冷却。[0077]通过并联设置从热交换器14不经由冷却部30向热交换器15流动的制冷剂的路径、和从热交换器14经由冷却部30向热交换器15流动的制冷剂的路径，仅使一部分的制冷剂向制冷剂通路33?36流通，能够减小制冷剂在HV设备31的冷却系统中流动时的压力损失。因为并不是所有的制冷剂都流动到冷却部30，所以能够减小与经由冷却部30的制冷剂的流通相关的压力损失，与此相伴，能够减小用于使制冷剂循环的压缩机12的运转所需要的消耗电力。
[0078]若将通过膨胀阀16后的低温低压的制冷剂使用于HV设备31的冷却，则热交换器18中车厢内的空气的冷却能力减小，车厢用的制冷能力下降。与此相对，在本实施方式的冷却装置I中，在蒸气压缩式制冷循环10中，从压缩机12排出的高压的制冷剂被作为第一冷凝器的热交换器14和作为第二冷凝器的热交换器15双方冷凝。在压缩机12和膨胀阀16之间配置两级热交换器14、15，冷却HV设备31的冷却部30设置在热交换器14和热交换器15之间。热交换器15设置在从冷却部30朝向膨胀阀16流动的制冷剂的路径上。
[0079]通过在热交换器15中充分冷却从HV设备31接受蒸发潜热而被加热了的制冷剂，在膨胀阀16的出口，制冷剂具有为了车辆的室内的制冷本来所需要的温度和压力。因此，能够充分加大在热交换器18中制冷剂蒸发时从外部获取的热量，所以能够充分冷却通过热交换器18的空调用空气。这样，通过设定能够充分冷却制冷剂的热交换器15的散热能力，能够不影响冷却车厢内的空气的制冷的能力地、冷却HV设备31。因此，能够可靠地确保HV设备31的冷却能力和车厢用的制冷能力这双方。
[0080]从热交换器14向冷却部30流动的制冷剂在冷却HV设备31时，从HV设备31获取热而被加热。当在冷却部30中制冷剂被加热到饱和蒸气温度以上而所有的制冷剂都气化时，制冷剂与HV设备31的热交换量减少而变得不能效率高地冷却HV设备31，另外，制冷剂在配管内流动时的压力损失也增大。因此，优选，在热交换器14中将制冷剂充分冷却到在冷却HV设备31后并非所有的制冷剂都气化的程度。
[0081]具体而言，使在热交换器14的出口的制冷剂的状态接近饱和液，典型的是，使得在热交换器14的出口，制冷剂为处在饱和液线上的状态。作为这样使热交换器14具有能够充分冷却制冷剂的能力的结果，热交换器14的使热从制冷剂放出的散热能力变得比热交换器15的散热能力高。通过在散热能力相对较大的热交换器14中充分冷却制冷剂,能够使从HV设备31获取了的热的制冷剂保持为湿蒸气的状态，能够避免制冷剂和HV设备31的热交换量的减少，所以能够充分地、效率高地冷却HV设备31。冷却HV设备31后的湿蒸气状态的制冷剂在热交换器15中再次效率高地被冷却，冷却到低于饱和温度的过冷却液的状态。因此，能够提供确保车厢用的制冷能力和HV设备31的冷却能力双方的冷却装置
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[0082]返回到图1，冷却装置I具备流量调整阀28。流量调整阀28连接于形成从热交换器14朝向膨胀阀16的并联连接的制冷剂的路径中不经由冷却部30的一方的路径的、制冷剂通路22、23。流量调整阀28变动其阀开度，增减从制冷剂通路22经由流量调整阀28向制冷剂通路23流动的制冷剂的压力损失。由此，流量调整阀28任意调节从制冷剂通路22直接流向制冷剂通路23的制冷剂的流量、和经由包含冷却通路32的HV设备31的冷却系统而流动的制冷剂的流量。
[0083]例如，当将流量调整阀28设为全闭而使阀开度为0%时，从热交换器14出来的所有的制冷剂都经由制冷剂通路33、34向冷却部30流入。若加大流量调整阀28的阀开度，则从热交换器14向制冷剂通路22流动的制冷剂中经由制冷剂通路22、23直接向热交换器15流动的流量变大，经由制冷剂通路33、34向冷却通路32流动、冷却HV设备31的制冷剂的流量变小。若减小流量调整阀28的阀开度，则从热交换器14向制冷剂通路22流动的制冷剂中经由制冷剂通路22、23直接向热交换器15流动的流量变小，经由制冷剂通路33、34流动而冷却HV设备31的制冷剂的流量变大。
[0084]当加大流量调整阀28的阀开度时，冷却HV设备31的制冷剂的流量变小，HV设备31的冷却能力下降。当减小流量调整阀28的阀开度时，冷却HV设备31的制冷剂的流量变大，HV设备31的冷却能力提高。因为能够使用流量调整阀28，将流动到HV设备31的制冷剂的量调节为最佳，所以能够可靠地防止HV设备31的过冷却，除此之外，还能够可靠地减小与HV设备31的冷却系统的制冷剂的流通相关的压力损失和用于使制冷剂循环的压缩机12的消耗电力。
[0085]冷却装置I还具备连接于冷却部30的上游侧的制冷剂通路33、34的电子膨胀阀38。电子膨胀阀38设置在热交换器14和冷却部30之间的制冷剂的路径上。电子膨胀阀38设置为能够通过电动来调整开度。电子膨胀阀38例如可以是如下的阀:与阀的开度指令相对应，配置在阀内部的转子旋转，根据转子的旋转量来改变阀开度。电子膨胀阀38构成为在全开(开度100%)时使经由电子膨胀阀38而流动的制冷剂的压力损失为最小，通过减小开度来使制冷剂节流膨胀而使制冷剂的温度和压力下降。
[0086]当电子膨胀阀38为全开时，在制冷剂通路33中流动的制冷剂与在制冷剂通路34中流动的制冷剂的温度和压力大致相同。另一方面，通过减小电子膨胀阀38的开度，在电子膨胀阀38中使制冷剂节流膨胀，制冷剂的比焓不变化，温度和压力下降。由此，相对于在制冷剂通路33中流动的制冷剂，在制冷剂通路34中流动的制冷剂成为低温低压。若任意调整电子膨胀阀38的开度，则能够调整经由制冷剂通路34向冷却部30供给的制冷剂的温度和压力，能够将最适于HV设备31的冷却的条件的制冷剂供给到冷却部30。
[0087]冷却装置I还具备切换制冷剂通路35、36的连通状态的切换阀52。切换阀52设为具有三处配管连接口的三通阀。制冷剂通路35与切换阀52的第一配管连接口连接。制冷剂通路36与切换阀52的第二配管连接口连接。在切换阀52的第三配管连接口，连接有旁通路径41。旁通路径41连接切换阀52、和热交换器18与压缩机12之间的制冷剂的路径。典型的是，旁通路径41的一端与切换阀52连接，旁通路径41的另一端与配置在热交换器18和压缩机12之间的气液分离器40连接。
[0088]切换阀52通过切换其开闭，来切换制冷剂从制冷剂通路35朝向制冷剂通路36的流动和制冷剂从制冷剂通路35朝向旁通路径41的流动。切换阀52具有作为路径选择部的功能，路径选择部选择性地切换从冷却部30经由热交换器15朝向膨胀阀16的制冷剂的流动、和从冷却部30出来经由旁通路径41向气液分离器40流动的制冷剂的流动。通过使用切换阀52来切换制冷剂的路径，能够任意选择经由制冷剂通路36、23向热交换器15流通、和经由旁通路径41向压缩机12的上游侧的气液分离器40流通中的任一个路径，使冷却HV设备31后的制冷剂流通。
[0089]在图1中，表示车辆的车内的制冷用的空调处于运转中、且要求HV设备31的通常冷却的情况。此时，为了使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10的整体中流通，压缩机12处于运转状态。流量调整阀28被调整阀开度，以使用于HV设备31的冷却的足够的制冷剂向冷却部30流动。电子膨胀阀38为全开。切换阀52被切换开闭，以使制冷剂通路35和制冷剂通路36连通，使旁通路径41相对于制冷剂通路35、36双方非连通。切换阀52被操作成使制冷剂从冷却部30经由热交换器15向膨胀阀16流通，选择制冷剂的路径以使制冷剂在冷却装置I的整体中流动。
[0090]因为能够使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10中循环，将通过膨胀阀16而成为低温低压的雾状的制冷剂供给到热交换器18来冷却空调用空气，所以能够确保车厢的制冷能力。除此之外，因为通过从热交换器14向冷却部30流动的制冷剂的蒸发潜热从HV设备31夺取热，所以能够效率高地冷却HV设备31。
[0091]图3是表示提高HV设备31的冷却要求性能的情况下的冷却装置I的示意图。在图3中，表示车辆的车内的制冷用的空调处于运转中、且例如操作车辆的驾驶者选择运动行驶模式而在高负载状态下运转HV设备31的情况等，由HV设备31产生的热量增大、因而要求HV设备31的冷却性能的提高的情况。此时，与图1所示的状态同样地，压缩机12处于运转状态，流量调整阀28被调整其开度。另一方面，电子膨胀阀38处于减小开度而节流的状态。切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35和旁通路径41连通，使制冷剂通路36相对于制冷剂通路35和旁通路径41双方非连通。
[0092]这种情况下，在冷却部30中流动、用于HV设备31的冷却的制冷剂经由切换阀52向旁通路径41流动，向压缩机12的上游侧的气液分离器40流动。旁通路径41与切换阀52和气液分离器40直接连接。用于冷却HV设备31的制冷剂在从冷却部30经由气液分离器40向压缩机12流动的路径中流动，不流向热交换器15、膨胀阀16以及热交换器18。旁通路径41作为绕过热交换器15、膨胀阀16以及热交换器18的制冷剂的路径而设置。
[0093]此处，所谓运动行驶模式，是以暂时提高车辆的行驶性能为目的的车辆的行驶模式。在为混合动力车辆的情况下，通过以向驱动马达供给大电流的方式进行控制，暂时使供给到驱动马达的电压升压，能够提高驱动马达的输出。例如，通过向额定500V的马达暂时施加650V的高电压，能够提高车辆的行驶性能。
[0094]通过设定运动行驶模式，能够不变更HV设备31的规格、不产生追加成本地、提高车辆的行驶性。另外，操作车辆的用户能够在同一车辆中通过行驶模式的切换这一简易操作，体验奔驰优先模式下的驾驶。另一方面，为了向马达施加额定以上的高电压，HV设备31变为在过负载状态下运转，与通常行驶模式相比较，HV设备31的发热量增大。因此，在运动行驶模式下，需要将HV设备31的温度维持在允许的范围内，避免HV设备31的过热。因此，需要提高HV设备31的冷却能力。
[0095]图4是表示在空调停止中提高HV设备31的冷却要求性能的情况下的冷却装置I的示意图。在图4中，表示空调处于停止中、且由HV设备31产生的热量增大、因而要求HV设备31的冷却性能的提高的情况。此时，流量调整阀28为全闭(开度0%)。电子膨胀阀38处于开度减小的节流状态。切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35和旁通路径41连通，使制冷剂通路36相对于制冷剂通路35和旁通路径41双方非连通。
[0096]压缩机12为了提供经由旁通路径41而流动的制冷剂在制冷循环中循环的驱动力，被设为运转状态。通过在空调停止中强制起动压缩机12，产生在包含冷却部30的循环路径中流通、冷却HV设备31的制冷剂的流动。在冷却部30中流动的制冷剂经由切换阀52向旁通路径41流动，向气液分离器40流动。
[0097]图5是表示提高HV设备31的冷却要求性能的情况下的制冷剂的状态的莫里尔图。图5中的横轴表示制冷剂的比焓，纵轴表示制冷剂的绝对压力。比焓的单位是kj/kg，绝对压力的单位是MPa。图中的曲线是制冷剂的饱和蒸气线和饱和液线。
[0098]在图3和图4所示的提高HV设备31的冷却要求性能的情况下，形成依次经由压缩机12、热交换器14、电子膨胀阀38以及冷却部30的制冷剂循环路径。HV设备31的冷却所使用的制冷剂经由该制冷剂循环路径而循环。制冷剂以依次通过蒸气压缩式制冷循环10内的图3所示的A点、B点、C点以及G点的方式流动，制冷剂在压缩机12、热交换器14、电子膨胀阀38以及冷却部30之间循环。在图5中，表示从热交换器14的出口的制冷剂通路22经由制冷剂通路33、34流入冷却部30、冷却HV设备31、从冷却部30经由制冷剂通路35和旁通路径41返回到压缩机12的上游侧的、在蒸气压缩式制冷循环10中的各点(即A、B、C以及G点)的制冷剂的热力学状态。
[0099]如图5所示，吸入压缩机12的过热蒸气状态的制冷剂(A点)在压缩机12中沿等比熵线被绝热压缩。随着压缩进行而制冷剂的压力和温度上升，成为高温高压的过热度大的过热蒸气(B点)。在图5中由双点划线的影线示出的区域的面积表示为了从A点到B点将制冷剂绝热压缩所需要的压缩机12的动力。
[0100]在压缩机12中被绝热压缩的高温高压的过热蒸气状态的制冷剂向热交换器14流动，在热交换器14中被冷却。从压缩机12排出的气相制冷剂在热交换器14中向周围散热而被冷却，从而冷凝(液化)。通过在热交换器14中与大气热交换，制冷剂的温度下降，制冷剂液化。进入了热交换器14的高压的制冷剂蒸气在热交换器14中保持等压的状态而从过热蒸气变为干饱和蒸气，放出冷凝潜热而逐渐地液化，成为气液混合状态的湿蒸气，所有的制冷剂冷凝而成为饱和液(C点)。
[0101]从热交换器14流出的饱和液状态的制冷剂经由制冷剂通路22、33而流入电子膨胀阀38。在电子膨胀阀38中，制冷剂被节流膨胀，比焓不变化，温度和压力下降，成为气液混合状态的湿蒸气(G点)。电子膨胀阀38具有作为减温器的功能，该减温器在冷却部30的上游侧使制冷剂的温度下降、使供给到冷却部30的制冷剂的温度下降。
[0102]被电子膨胀阀38节流膨胀了的湿蒸气状态的制冷剂经由制冷剂通路34向冷却部30的冷却通路32流动，冷却HV设备31。在冷却部30中，向通过电子膨胀阀38而减温减压了的制冷剂放出热，从而HV设备31被冷却。通过与HV设备31的热交换，制冷剂被加热，制冷剂的干度增大。制冷剂通过吸收HV设备31的热作为蒸发潜热，保持等压的状态而蒸发。当所有的制冷剂成为干饱和蒸气时，进而制冷剂蒸气通过显热而温度上升，成为过热蒸气(A点)。
[0103]其后，制冷剂经由旁通路径41、气液分离器40以及制冷剂通路27被压缩机12吸入。压缩机12压缩从制冷剂通路27流出的制冷剂。制冷剂按照这样的循环，连续反复进行压缩、冷凝、节流膨胀、蒸发的状态变化。
[0104]如以上那样，本实施方式的冷却装置I具备绕过热交换器15、膨胀阀16以及热交换器18的旁通路径41、和选择性地切换制冷剂的流动的切换阀52。在要求HV设备31的通常冷却的情况下，切换阀52选择制冷剂经由制冷剂通路36的流动，形成从冷却部30向热交换器15流动的制冷剂的流动。在HV设备31的发热量的增大时，切换阀52切换制冷剂的流动而选择制冷剂经由旁通路径41的流动，形成从冷却部30经由旁通路径41向气液分离器40流动的制冷剂的流动。
[0105]由此，能够从HV设备31向制冷剂热传递，冷却HV设备31，直到被热交换器14冷凝液化了的制冷剂成为过热蒸气。因为能够增大在冷却部30中制冷剂与HV设备31的热交换量，所以可提高HV设备31的冷却能力。因为能够与由HV设备31产生的热量增大的情况相应地，提高HV设备31的冷却能力，所以能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。
[0106]另外，在冷却部30的上游侧设置电子膨胀阀38，在HV设备31的发热量的增大时，调整电子膨胀阀38的开度从而使制冷剂节流膨胀而变化为低温低压的雾状制冷剂，使在冷却部30中流动的制冷剂的温度下降。通过向冷却部30供给低温的制冷剂，能够提高从HV设备31向制冷剂的热传递效率，能够增大制冷剂作为蒸发潜热从HV设备31夺取的热量。通过因HV设备31的热，低温制冷剂气化，从而能够增大制冷剂和HV设备31的热交换量，所以能够进一步提高HV设备31的冷却能力。
[0107]通过与HV设备31所要求的冷却性能相应地，在需要提高HV设备31的冷却能力时，控制压缩机12和电子膨胀阀38来使在冷却部30中流动的制冷剂的温度下降，从而能够将供给到冷却部30的制冷剂的温度设定为最佳。用于使制冷剂的温度下降的设备可以是任意的设备，例如可以在冷却部30的上游侧配置其他的热交换器或者帕尔帖元件等。但是，若设为通过用电子膨胀阀38使制冷剂节流膨胀来使制冷剂的温度下降的、如上述说明那样的结构，则能够简化装置结构，且能够不使用追加的动力地使制冷剂的温度下降。
[0108]比较在图2和图5中由双点划线的影线示出的压缩机12的动力可知，图5所示的压缩机12的动力小。例如，在将电子膨胀阀38的开度设定成将在热交换器14的出口大约60°C的制冷剂冷却到比大气温低5°C (例如当大气温为30°C时，为25°C)程度的温度的情况下，与图1所示的空调运转时相比较，压缩机12的动力成为大约一半程度。通过为了设定成与HV设备31的要求冷却性能相适应的制冷剂温度，使制冷剂的一部分或者全部经由旁通路径41而流通，能够进行减小压缩机12的动力的控制。
[0109]旁通路径41与气液分离器40连接，从冷却部30经由旁通路径41而流动的制冷剂向气液分离器40流入。气液分离器40将制冷剂分离为气相制冷剂和液相制冷剂。在气液分离器40的内部，储藏有作为液相制冷剂的制冷剂液和作为气相制冷剂的制冷剂蒸气。在气液分离器40的内部，储存有饱和液状态的制冷剂液。被气液分离器40气液分离了的制冷剂液储蓄于气液分离器40的内部。气液分离器40作为在其内部暂时储存作为液态的制冷剂的制冷剂液的蓄液器而发挥功能。
[0110]当制冷剂在不经由热交换器15、18、仅经由热交换器14的路径中循环而流动时，成为仅使用热交换器14的制冷循环，所以为了 HV设备31的冷却所需要的制冷剂的量小。通过设置气液分离器40，将一部分的制冷剂储存在气液分离器40内，能够调整循环内的制冷剂量。因此，能够使在制冷循环内循环的制冷剂的量最佳化，能够抑制制冷循环内的制冷剂量过剩而压力上升的不良状况的产生。
[0111]通过在气液分离器40内留存预定量的制冷剂液，在负载变动时也能够维持向冷却部30供给的制冷剂的流量。气液分离器40具有储液功能，成为对于负载变动的缓冲器，能够吸收负载变动，所以能够使HV设备31的冷却性能稳定。[0112]当在冷却部30中制冷剂与HV设备31的热交换量小、制冷剂从HV设备31接受的热量小时，抑制在冷却部30中制冷剂的加热。因此，存在如下情况:在冷却部30中与HV设备31进行热交换后的、经由旁通路径41向气液分离器40流入的制冷剂处于饱和液和饱和蒸气混合的气液二相状态的湿蒸气的状态。这种情况下，在气液分离器40的内部，制冷剂被分离为气相和液相。向气液分离器40流入的气液二相状态的制冷剂在气液分离器40内，被分离为液体状的制冷剂液和气体状的制冷剂蒸气。
[0113]在气液分离器40的内部，制冷剂液留存在下侧，制冷剂蒸气留存在上侧。从气液分离器40导出制冷剂蒸气的制冷剂通路27的端部与气液分离器40的顶部连接。仅制冷剂蒸气经由制冷剂通路27，从气液分离器40的顶侧，向气液分离器40的外部送出。由此，能够仅将通过气液分离器40可靠地气液分离了的气相制冷剂向压缩机12供给。其结果，能够防止制冷剂液流入压缩机12，能够防止由液体成分混入引起的压缩机12的不良状况的产生。
[0114]切换制冷剂通路35、36与旁通路径41的连通状态的切换阀52如上述那样，可以在制冷剂通路35、36和旁通路径41的分支点配置三通阀。或者，也可以在制冷剂通路35、36以及旁通路径41的各个设置能够开闭制冷剂的路径的阀，由这些多个开闭阀构成切换阀52。在任一种情况下，在蒸气压缩式制冷循环10的运转时和停止时这双方，都能够效率高地冷却HV设备31。考虑到与配置多个开闭阀相比，三通阀的配置所需的空间更小而优选，通过使用三通阀，能够提供更加小型化、车辆搭载性优异的冷却装置I。另一方面，开闭阀只要是能够进行制冷剂通路的开闭的简单的构造即可所以是廉价的，通过使用多个开闭阀，能够提供成本更低的冷却装置I。
[0115]在图1所示的设定中，所有的制冷剂向热交换器18流动，与此相对，在图3和图4所示的设定中，制冷剂的一部分绕过热交换器18而流动，所以向热交换器18流动的制冷剂的流量下降。即，例如在选择了运动行驶模式的情况等、需要提高HV设备31的冷却能力时，车厢内的制冷能力可能下降。这种情况下，通过以兼顾HV设备31的冷却能力和制冷能力的方式控制流量调整阀28的开度而调整制冷剂的流量，能够缓和对制冷能力的影响。驾驶者在认识到使车辆的行驶性能优先会对制冷能力有影响的基础上，选择运动行驶模式。
[0116]此外，在上述实施方式中，说明了通过冷却装置I冷却作为发热源的HV设备31的例子。被冷却装置I冷却的对象的装置，例如在为电池的情况下，若温度过低则存在抑制在电池内部的化学变化而输出密度下降的危险，所以需要适度的加温。在本实施方式的冷却装置I中，若通过使冷凝器风扇42的风量下降来抑制在热交换器14中制冷剂与大气的热交换，则能够抑制在热交换器14中制冷剂的冷却，将向冷却部30流动的制冷剂维持在高温。这种情况下，能够以制冷剂在热交换器14和冷却部30中被冷凝的方式进行控制，能够通过在冷却部30中从制冷剂接受热来对电池进行加温。另一方面，在想要急速冷却电池的情况下，能够通过使电子膨胀阀38节流来使向冷却部30供给的制冷剂的温度下降，提高电池的冷却能力。
[0117]例如，假定被冷却装置I冷却的对象的设备为电容器的情况。当电容器的温度低时，通过抑制在热交换器14中制冷剂的冷凝，相对性地提高向冷却部30流动的制冷剂的比焓，能够对电容器进行加温。虽然电容器反复进行瞬间充放电，但是能够用通过电子膨胀阀38的节流膨胀而成为雾状的低温制冷剂来冷却电容器，所以可提高电容器的冷却性能。因此，能够减少电容器的单体数，所以变得能够实现装置大幅的成本降低。
[0118](实施方式2)
[0119]图6是表示实施方式2的冷却装置I的结构的示意图。实施方式I的切换阀52作为三通阀而设置，与此相对，实施方式2的切换阀52为四通阀。切换阀52作为具有四处的配管连接口的四通阀而设置。制冷剂通路35与切换阀52的第一配管连接口连接。制冷剂通路36与切换阀52的第二配管连接口连接。旁通路径41与切换阀52的第三配管连接口连接。在切换阀52的第四的配管连接口连接有连通路51。
[0120]连通路51将制冷剂在压缩机12和热交换器14之间流动的制冷剂通路21、和构成从冷却部30朝向膨胀阀16的制冷剂的路径的制冷剂通路35连通。切换阀52通过切换其开闭，切换从制冷剂通路35朝向制冷剂通路36的制冷剂的流动、从制冷剂通路35朝向旁通路径41的制冷剂的流动、以及从制冷剂通路35朝向连通路51的制冷剂的流动。切换阀52设置为能够形成从冷却部30朝向连通路51的制冷剂的流动。切换阀52通过切换其开闭，使经由连通路51的制冷剂的流通能够进行或者不能进行。
[0121]通过使用切换阀52来切换制冷剂的路径，能够任意选择经由制冷剂通路36、23向热交换器15流通、经由旁通路径41向压缩机12的上游侧的气液分离器40流通、或者经由连通路51和制冷剂通路21向热交换器14流通的任一个路径，使冷却HV设备31后的制冷剂流通。将切换阀52设为四通阀，成为通过切换阀52的开闭设定的变更能够使制冷剂向连通路51流通的结构。由此，能够简化装置结构，所以能够抑制设备的追加，能够避免成本的增大。
[0122]图7是表示冷却装置I每种运转模式下的压缩机12和阀的设定的图。在图7中示出在不同的四种运转模式中的任一种的模式下运转冷却装置I的情况下的、各运转模式下的压缩机12的运转状况、以及流量调整阀28、电子膨胀阀38及切换阀52的开度的设定。
[0123]在图7中所示的运转模式中的所谓“空调运转模式”，是图6所示的、车辆的车内的制冷用的空调处于运转中、且要求HV设备31的通常冷却的运转模式。此时，为了进行车厢内的制冷，需要使制冷剂在包含膨胀阀16和热交换器18的蒸气压缩式制冷循环10的整体中流通，所以压缩机12处于运转状态。流量调整阀28调整阀开度，以使用于HV设备31的冷却的足够的制冷剂向冷却部30流动。电子膨胀阀38为全开。
[0124]切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35与制冷剂通路36连通，使旁通路径41和连通路51相对于制冷剂通路35、36的双方非连通。切换阀52以使制冷剂从冷却部30经由热交换器15向膨胀阀16流通的方式进行操作，以使制冷剂在冷却装置I的整体中流动的方式选择制冷剂的路径。因此，能够确保使用蒸气压缩式制冷循环10的车厢内的制冷能力，并且能够效率高地冷却HV设备31。
[0125]此外，在实施方式I中参照图1而说明了的冷却装置I的运转状态相当于该“空调运转模式”。
[0126]图8是表示使蒸气压缩式制冷循环10停止的情况下的冷却装置I的示意图。图9是表示蒸气压缩式制冷循环10的停止中的、冷却HV设备31的制冷剂的流动的示意图。图7所示的运转模式中所谓“热管运转模式”，是图8和图9所示的车辆的车内的制冷用的空调处于停止中、且要求HV设备31的通常冷却的运转模式。
[0127]此时，蒸气压缩式制冷循环10停止，不需要使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10的整体中流通，所以压缩机12处于停止状态。流量调整阀28为全闭。电子膨胀阀38为全开。切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35与连通路51连通，使制冷剂通路36和旁通路径41相对于制冷剂通路35和连通路51双方非连通。切换阀52以使制冷剂从冷却部30向热交换器14循环的方式被操作。制冷剂从制冷剂通路35不向制冷剂通路36和旁通路径41流动，经由连通路51而流通。
[0128]由此，形成从热交换器14依次经由制冷剂通路22、33、电子膨胀阀38以及制冷剂通路34而到达冷却部30，进而依次经由制冷剂通路35、切换阀52、连通路51以及制冷剂通路21向热交换器14返回的闭环状的路径。形成使冷却HV设备31后的在制冷剂通路35中流通的制冷剂经由连通路51向热交换器14流通、使制冷剂不经由压缩机12而在冷却部30和热交换器14之间循环的环状的路径。选择制冷剂的路径，以使制冷剂经由连接冷却部30和热交换器14的环状的路径而循环。
[0129]经由该环状的路径，能够不使压缩机12工作地、使制冷剂在热交换器14和冷却部30之间循环。制冷剂在冷却HV设备31时，从HV设备31接受蒸发潜热而蒸发。因与HV设备31的热交换而气化了的制冷剂蒸气依次经由制冷剂通路35、连通路51以及制冷剂通路21，向热交换器14流动。在热交换器14中，通过车辆的行驶风、或者来自冷凝器风扇42或发动机冷却用的散热器风扇的通风，制冷剂蒸气被冷却而冷凝。通过热交换器14而液化了的制冷剂液依次经由制冷剂通路22、33、电子膨胀阀38以及制冷剂通路34，向冷却部30返回。
[0130]这样，通过经由冷却部30和热交换器14的环状的路径，形成以HV设备31为加热部、以热交换器14为冷却部的热管。因此，在蒸气压缩式制冷循环10停止时、即车辆用的制冷停止时，也能够不需要起动压缩机12地、可靠地冷却HV设备31。能够不使用压缩机12的动力而冷却HV设备31，不需要为了 HV设备31的冷却而始终运转压缩机12。因此，能够减小压缩机12的消耗动力而提高车辆的燃料经济性，除此之外，因为能够使压缩机12的使用寿命变长，所以能够提高压缩机12的可靠性。
[0131]在图9中，图示有地面60。在相对于地面60垂直的竖直方向上，冷却部30配置在比热交换器14靠下方。在使制冷剂在热交换器14和冷却部30之间循环的环状的路径上，冷却部30配置在下方，热交换器14配置在上方。热交换器14配置在比冷却部30高的位置。
[0132]这种情况下，被冷却部30加热而气化了的制冷剂蒸气在环状的路径内上升而到达热交换器14，在热交换器14中被冷却、冷凝而成为液制冷剂，因重力的作用而在环状的路径内下降，向冷却部30返回。即，由冷却部30、热交换器14以及连接它们的制冷剂的路径，形成热虹吸式的热管。通过形成热管能够提高从HV设备31向热交换器14的热传递效率，所以在蒸气压缩式制冷循环10停止时，也能够不施加动力地、效率更高地冷却HV设备31。
[0133]实施方式2的冷却装置I还具备止回阀54。止回阀54配置在压缩机12和热交换器14之间的制冷剂通路21的、比制冷剂通路21和连通路51的连接处靠近压缩机12 —侦U。止回阀54允许从压缩机12朝向热交换器14的制冷剂的流动，并且禁止其反向的制冷剂的流动。若设为这样，则在图8和图9所示的热管运转模式时，能够可靠地形成使制冷剂在热交换器14和冷却部30之间循环的闭环状的制冷剂的路径。[0134]在没有止回阀54的情况下，存在制冷剂从连通路51向压缩机12侧的制冷剂通路21流动的危险。通过具备止回阀54，能够可靠地禁止从连通路51朝向压缩机12侧的制冷剂的流动，所以能够防止使用由环状的制冷剂路径形成的热管的、蒸气压缩式制冷循环10的停止时的HV设备31的冷却能力的下降。因此，在车辆的车厢用的制冷停止时，也能够效率高地冷却HV设备31。
[0135]另外，在蒸气压缩式制冷循环10的停止中、闭环状的制冷剂的路径内的制冷剂的量不足的情况下，能够通过仅短时间运转压缩机12，经由止回阀54向闭环路径供给制冷齐U。由此，能够使闭环内的制冷剂量增加，使热管的热交换处理量增大。因此，能够确保热管的制冷剂量，所以能够避免因制冷剂量的不足、HV设备31的冷却变得不充分。
[0136]图10是表示在空调运转中提高HV设备31的冷却要求性能的情况下的冷却装置I的示意图。在图10中，表示车辆的车内的制冷用的空调处于运转中、且例如操作车辆的驾驶者选择运动行驶模式而在高负载状态下运转HV设备31的情况等的、由HV设备31产生的热量增大、因而要求HV设备31的冷却性能的提高的情况。
[0137]图7中所示的运转模式中所谓“空调打开/低温制冷剂冷却运转模式”，是图10所示的车辆的车内的制冷用的空调处于运转中、且要求HV设备31的冷却能力提高的运转模式。此时，与图6所示的状态同样地，压缩机12处于运转状态，流量调整阀28被调整其开度。另一方面，电子膨胀阀38处于减小了开度的节流状态。切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35与旁通路径41连通，使制冷剂通路36和连通路51相对于制冷剂通路35和旁通路径41双方非连通。
[0138]这种情况下，在冷却部30中流动、用于HV设备31的冷却的制冷剂，经由切换阀52向旁通路径41流动，向压缩机12的上游侧的气液分离器40流动。用于冷却HV设备31的制冷剂从冷却部30经由气液分离器40向压缩机12流动，不向热交换器15、膨胀阀16以及热交换器18流动。旁通路径41与切换阀52和气液分离器40直接连接，作为绕过热交换器15、膨胀阀16以及热交换器18的制冷剂的路径而设置。
[0139]通过流量调整阀28的开度调整，制冷剂向包含膨胀阀16和热交换器18的路径流动，所以被膨胀阀16节流膨胀了的低温低压的制冷剂供给到热交换器18。由此，在热交换器18中使用于车厢内的制冷的空调用空气与制冷剂进行热交换，能够冷却空调用空气，所以能够确保制冷能力。通过用于冷却HV设备31的制冷剂从冷却部30经由旁通路径41向压缩机12的入口侧流动，能够提高HV设备31的冷却能力，效率高地冷却HV设备31，所以能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。
[0140]此外，在实施方式I中参照图3而说明了的冷却装置I的运转状态相当于该“空调打开/低温制冷剂冷却运转模式”。
[0141]图11是表示在空调停止中提高HV设备31的冷却要求性能的情况下的冷却装置I的示意图。在图11中，表示空调处于停止中、且由HV设备31产生的热量增大、因而要求HV设备31的冷却性能的提高的情况。
[0142]图7中所示的运转模式中所谓“空调关闭/低温制冷剂冷却运转模式”，是图11所示的车辆的车内的制冷用的空调处于停止中、且要求HV设备31的冷却能力提高的运转模式。此时，流量调整阀28为全闭(开度0%)。电子膨胀阀38处于开度减小了的节流状态。切换阀52切换开闭，以使制冷剂通路35和旁通路径41连通，使制冷剂通路36和连通路51相对于制冷剂通路35和旁通路径41的双方非连通。为了提供制冷剂经由旁通路径41在制冷循环中循环的驱动力，压缩机12设为运转状态。在冷却部30中流动的制冷剂经由切换阀52向旁通路径41流动，向气液分离器40流动。
[0143]通过用于冷却HV设备31的制冷剂从冷却部30经由旁通路径41向压缩机12的入口侧流动，能够提高HV设备31的冷却能力，效率高地冷却HV设备31，所以能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。此外，在实施方式I中参照图4而说明了的冷却装置I的运转状态相当于该“空调关闭/低温制冷剂冷却运转模式”。
[0144]实施方式2的冷却装置I与实施方式I同样地，能够在HV设备31的发热量的增大时选择经由旁通路径41的制冷剂的流动，形成从冷却部30经由旁通路径41向气液分离器40流动的制冷剂的流动。能够与由HV设备31产生的热量增大的情况相应地，提高HV设备31的冷却能力，能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。在HV设备31的发热量的增大时，通过将用电子膨胀阀38使制冷剂节流膨胀而成为雾状的低温制冷剂供给到冷却部30，能够进一步增大制冷剂与HV设备31的热交换量，所以能够进一步提高HV设备31的冷却能力。
[0145]另外，通过具备连通路51，能够形成使制冷剂经由连通路51而不经由压缩机12在冷却部30和热交换器14之间循环的环状的路径。经由该环状的路径，能够不使压缩机12工作地、使制冷剂在热交换器14和冷却部30之间循环。在不从压缩机12提供用于制冷剂的流通的动力的状态下，也能够可靠地冷却HV设备31，所以能够减小为了 HV设备31的冷却所需要的动力。
[0146]接着，说明实施方式2的冷却装置I的控制。图12是表示控制部80的结构的详细的框图。图12所示的控制部80具备执行冷却装置I的控制的E⑶(Electric ControlUnit:电子控制单元)81。E⑶81从空调开关82接受表示空调的打开或者关闭的信号。空调开关82例如设置在车厢内的前方侧的仪表盘。通过车辆的乘员操作空调开关82，从而切换空调的打开和关闭，开始或者停止车厢内的制冷。
[0147]E⑶81从运动行驶模式选择开关83接受表示车辆设定为通常行驶模式和运动行驶模式中的任一种的信号。运动行驶模式选择开关83例如设置在车厢内的前方侧的仪表盘。通过车辆的乘员操作运动行驶模式选择开关83，来选择通常行驶模式和运动行驶模式中的任一种。
[0148]E⑶81从温度输入部84接受表示温度的信号。对于温度输入部84，从检测流入冷却部30的制冷剂和从冷却部30流出的制冷剂的温度的传感器，输入在冷却部30的出入口的制冷剂的温度。对于温度输入部84，还可以输入冷却装置I的附近的大气的温度和通过在热交换器18的热交换而调节了温度的空调用空气的温度。
[0149]控制部80还具备:控制压缩机12的起动和停止的压缩机控制部85 ;控制马达44的转速的马达控制部86 ;以及控制流量调整阀28、电子膨胀阀38及切换阀52的开闭的阀控制部87。控制部80还具有RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)和/或ROM(Read Only Memory:只读存储器)等存储器89。ECU81按照存储于存储器89的控制程序来执行各种处理，从而控制冷却装置I。
[0150]压缩机控制部85获取从ECU81传送的控制命令,将指示压缩机12的起动或者停止的信号Cl向压缩机12传送。阀控制部87获取从E⑶81传送的控制命令，将指示流量调整阀28的开度的信号Vl向流量调整阀28传送，将指示电子膨胀阀38的开度的信号V2向电子膨胀阀38传送，将指示切换阀52的开闭设定的信号V3向切换阀52传送。马达控制部86获取从E⑶81传送的控制命令，将指示马达44的转速的信号Ml向马达44传送。
[0151]ECU81基于空调的打开或者关闭、运动行驶模式的选择或者非选择以及输入温度输入部84的各种温度，来控制压缩机12的运转和停止、马达44的转速、流量调整阀28和电子膨胀阀38的开度以及切换阀52的开闭设定。E⑶81具有作为切换冷却装置I的运转模式的运转模式切换单元的功能。
[0152]当变更马达44的转速时，控制在热交换器14中制冷剂与大气之间的热交换量。当增加马达44的转速来加大冷凝器风扇42的旋转速度时，向热交换器14供给的空气的流量增加，在热交换器14中制冷剂与大气的热交换量增加，所以热交换器14的制冷剂冷却能力提高。当减小马达44的转速来减小冷凝器风扇42的旋转速度时，向热交换器14供给的空气的流量减少，在热交换器14中制冷剂与大气的热交换量减少，所以热交换器14的制冷剂冷却能力减小。
[0153]图13是表示冷却装置I的控制方法的一例的流程图。如图13所示，当开始使用冷却装置I来冷却作为发热源的HV设备31时，首先，在步骤(SlO)中，判断是否结束发热源的冷却。若判断为不结束冷却，则接着在步骤(S20)中，判断是否通过运动行驶模式选择开关83的操作选择了运动行驶模式。
[0154]如上述那样，在运动行驶模式下，与通常行驶模式相比较，HV设备31的发热量增大。在步骤(S20)中，通过判断运动行驶模式的选择或者非选择，来判断HV设备31的发热量的多少。若设定通常行驶模式时的HV设备31的发热量与运动行驶模式时的HV设备31的发热量之间的值作为发热量的阈值，则选择了运动行驶模式时的HV设备31的发热量成为该阈值以上，选择了通常行驶模式时的HV设备31的发热量成为该阈值以下。
[0155]在步骤(S20)中判断为运动行驶模式开启、即通过运动行驶模式选择开关83的操作选择了运动行驶模式、HV设备31的发热量大的情况下，接着在步骤(S30)中，判断空调是否为打开。若空调为打开则处于压缩机12的运转中，若空调为关闭则处于压缩机12的停止中。在步骤(S30)中判断为空调为打开的情况下，前进到步骤(S40)，冷却装置I在空调打开/低温制冷剂冷却运转模式下冷却HV设备31。
[0156]此时，空调为打开，为了使制冷剂在蒸气压缩式制冷循环10的整体中循环，压缩机12处于起动的状态。因此，压缩机控制部85将维持压缩机12的运转的信号Cl向压缩机12传送。阀控制部87将以使足够的制冷剂流动到冷却部30的方式调整流量调整阀28的开度的信号Vl向流量调整阀28传送，将减小电子膨胀阀38的开度的信号V2向电子膨胀阀38传送，将以使制冷剂通路35连通到旁通路径41的方式切换切换阀52的开闭的信号V3向切换阀52传送。
[0157]通过流量调整阀28的开度调整，制冷剂向包含膨胀阀16和热交换器18的路径流动，所以被膨胀阀16节流膨胀了的低温低压的制冷剂供给到热交换器18。由此，能够在热交换器18中使用于车厢内的制冷的空调用空气与制冷剂进行热交换，冷却空调用空气，所以能够确保车厢内的制冷能力。通过调整电子膨胀阀38的开度来使被电子膨胀阀38节流膨胀而温度下降了的制冷剂流通到冷却部30，在冷却通路32中流动的制冷剂和HV设备31之间进行热交换，从而冷却HV设备31。冷却了 HV设备31的制冷剂从冷却部30经由旁通路径41向压缩机12的入口侧流动。由此，能够提高HV设备31的冷却能力，效率高地冷却HV设备31，所以能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。
[0158]其后，控制流程返回，返回到步骤(SlO)的是否结束发热源的冷却的判断。
[0159]在步骤(S30)中判断为空调为关闭的情况下，前进到步骤(S50)，起动压缩机12。因为空调关闭而压缩机12处于停止的状态，所以此时压缩机控制部85将起动压缩机12的信号Cl向压缩机12传送。
[0160]接下来，在步骤(S60)中，冷却装置I在空调关闭/低温制冷剂冷却运转模式下冷却HV设备31。阀控制部87将使流量调整阀28为全闭的信号Vl向流量调整阀28传送，将减小电子膨胀阀38的开度的信号V2向电子膨胀阀38传送，将以使制冷剂通路35连通到旁通路径41的方式切换切换阀52的开闭的信号V3向切换阀52传送。
[0161]因为空调为关闭，所以不需要使制冷剂向热交换器18流动。因此，将流量调整阀28设为全闭，停止向包含膨胀阀16和热交换器18的路径的制冷剂的流动。通过调整电子膨胀阀38的开度来使被电子膨胀阀38节流膨胀而温度下降了的制冷剂流通到冷却部30，在冷却通路32中流动的制冷剂和HV设备31之间进行热交换，从而冷却HV设备31。冷却了 HV设备31的制冷剂从冷却部30经由旁通路径41向压缩机12的入口侧流动。由此，能够提高HV设备31的冷却能力，效率高地冷却HV设备31，所以能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。
[0162]其后，控制流程返回，返回到步骤(SlO)的是否结束发热源的冷却的判断。
[0163]在步骤(S20)中判断为运动行驶模式为未开启、即通过运动行驶模式选择开关83的操作选择了通常行驶模式的情况下，接着，在步骤(S70)中，判断空调是否为打开。在步骤(S70)中判断为空调为打开的情况下，前进到步骤(S90)，冷却装置I在空调运转模式下冷却HV设备31。
[0164]在步骤(S70)中判断为空调为关闭的情况下，接着，在步骤(S80)中，判断是否需要在空调运转模式下的发热源的冷却。例如，可以基于输入温度输入部84的温度的检测值，判断是否需要空调运转模式下的冷却。具体而言，可以在冷却部30的出口温度高于入口温度的情况下、在大气温度比预定的温度(例如25°C)高的情况下、或者在空调用空气比预定的温度(例如20°C)高的情况下等，判断为处于冷却部30的冷却能力下降的状态，将起动压缩机12的控制命令传送到压缩机控制部85。
[0165]或者，例如也可以在车辆在上坡行驶时等的HV设备31的发热量变大那样的状况下行驶的情况下，在空调运转模式下冷却HV设备31。对于冷却装置I冷却HV设备31的冷却能力，与热管运转模式相比较，使压缩机12运转的空调运转模式下相对较大。因此，通过在空调运转模式下运转冷却装置I来冷却HV设备31，能够可靠地防止HV设备31的过热。当判断为需要在空调运转模式下的发热源的冷却时，接下来，前进到步骤(S90)，冷却装置I在空调运转模式下冷却HV设备31。
[0166]此时，压缩机控制部85将指示压缩机12的起动的信号Cl向压缩机12传送。阀控制部87将以使足够的制冷剂流动到冷却部30的方式调整流量调整阀28的开度的信号Vl向流量调整阀28传送，将使电子膨胀阀38为全开的信号V2向电子膨胀阀38传送，将以使制冷剂通路35连通到制冷剂通路36的方式切换切换阀52的开闭的信号V3向切换阀52传送。[0167]通过流量调整阀28的开度调整，制冷剂向包含膨胀阀16和热交换器18的路径流动，所以被膨胀阀16节流膨胀了的低温低压的制冷剂供给到热交换器18。由此，能够在热交换器18中使用于车厢内的制冷的空调用空气与制冷剂进行热交换，冷却空调用空气，所以能够确保车厢内的制冷能力。另外，通过流量调整阀28的开度调整，使为了 HV设备31的冷却的足够的量的制冷剂向冷却部30流通。由此，使在热交换器14中与大气进行热交换而冷却后的制冷剂流通到冷却部30，在冷却通路32中流动的制冷剂和HV设备31之间进行热交换，从而能够冷却HV设备31。
[0168]其后，控制流程返回，返回到步骤(SlO)的是否结束发热源的冷却的判断。
[0169]在步骤(S80)中判断为不需要在空调运转模式下的发热源的冷却的情况下，接着，在步骤(S100)中，冷却装置I在热管运转模式下冷却发热源。此时，因为空调为关闭，所以压缩机12处于停止的状态。因此，压缩机控制部85将维持压缩机12的停止的信号Cl向压缩机12传送。阀控制部87将使流量调整阀28为全闭的信号Vl向流量调整阀28传送，将使电子膨胀阀38为全开的信号V2向电子膨胀阀38传送，将以使制冷剂通路35连通到连通路51的方式切换切换阀52的开闭的信号V3向切换阀52传送。
[0170]由此，形成使制冷剂在冷却部30和热交换器14之间循环的环状的路径，形成热虹吸式的热管。通过重力的作用使在热交换器14中被冷却了的液相的制冷剂向冷却部30流通，在冷却通路32中流动的制冷剂和HV设备31之间进行热交换，从而冷却HV设备31。被冷却部30加热而气化了的制冷剂蒸气在环状的路径内上升而再次到达热交换器14。
[0171]其后，控制流程返回，返回到步骤(SlO)的是否结束发热源的冷却的判断。
[0172]若在步骤(SlO)中判断为结束发热源的冷却，则停止向冷却部30的制冷剂的供给，停止HV设备31的冷却。
[0173]如以上说明那样，根据实施方式2的冷却装置1，在运动行驶模式的非选择时，能够基于空调的运转状况，在“空调运转模式”和“热管运转模式”这双方的运转模式下，冷却作为发热源的HV设备31。在热管运转模式下，能够不需要起动压缩机12地可靠地冷却HV设备31，所以不需要为了 HV设备31的冷却而始终运转压缩机12。因此，能够减小压缩机12的消耗动力而提高车辆的燃料经济性，除此之外，能够使压缩机12的使用寿命较长，所以能够提高压缩机12的可靠性。
[0174]与用于冷却装置I的运转模式的切换的压缩机12的起动或者停止相应地，控制切换阀52的开闭状态。由此，能够进一步可靠地进行空调运转模式与热管运转模式的切换，能够使制冷剂在各运转模式下的适当的路径中流通。
[0175]冷却装置I的运转模式的切换，可以通过电动汽车的乘员手动操作控制面板来切换空调的打开/关闭，来进行。在不需要车厢内的空调的情况下，若乘员关闭空调，则切换冷却装置I的运转模式，使得在热管运转模式下冷却HV设备31。当选择热管运转模式时，压缩机12停止，所以能够进一步缩短压缩机12的运转时间。其结果，能够更加显著地得到压缩机12的消耗动力减小和压缩机12的可靠性提高的效果。
[0176]或者，在选择了运动行驶模式的情况下，能够在“空调打开/低温制冷剂冷却运转模式”或者“空调关闭/低温制冷剂冷却运转模式”的任一种的运转模式下，冷却作为发热源的HV设备31。当选择运动行驶模式而HV设备31的发热量增大时，通过切换阀52选择经由旁通路径41的制冷剂的流动，形成从冷却部30经由旁通路径41向气液分离器40流动的制冷剂的流动。由此，能够提高HV设备31的冷却能力，能够得到与来自HV设备31的发热量相适应的冷却性能。通过用冷却部30的上游侧的电子膨胀阀38使制冷剂节流膨胀，使在冷却部30中流动的制冷剂的温度下降，能够进一步提高HV设备31的冷却能力。
[0177]此外，在之前的实施方式中，说明了冷却以HV设备31为例搭载于车辆的电气设备的冷却装置I。作为电气设备，只要至少是通过工作产生热的电气设备即可，不限定于变换器、电动发电机等例示的电气设备，可以是任意的电气设备。在存在多个成为冷却对象的电气设备的情况下，优选，多个电气设备的成为冷却的目标的温度范围相同。成为冷却的目标的温度范围是作为使电气设备工作的温度环境的、适当的温度范围。
[0178]另外，被本发明的冷却装置I冷却的发热源不限于搭载于车辆的电气设备，可以是产生热的任意的设备或者任意的设备的发热的一部分。
[0179]如以上那样，对本发明的实施方式进行了说明，但是应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示，而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书示出的，包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
[0180]产业上的可利用性
[0181]本发明的冷却装置，尤其适用于在搭载电动发电机、变换器以及电池等电气设备的电动汽车等车辆中，使用用于进行车内的制冷的蒸气压缩式制冷循环对电气设备的冷却。
[0182]附图标记说明
[0183]I冷却装置，10蒸气压缩式制冷循环，12压缩机，14、15、18热交换器，16膨胀阀，21、22、23、24、25、26、27、33、34、35、36 制冷剂通路，28 流量调整阀，30 冷却部，31 HV设备，32冷却通路，38电子膨胀阀，40气液分离器，41旁通路径，42冷凝器风扇，51连通路，52切换阀，80控制部，81 E⑶，82空调开关，83运动行驶模式选择开关，84温度输入部，85压缩机控制部，87阀控制部。
【权利要求】
1.一种冷却装置(1)，冷却发热源(31)，具备: 压缩机(12)，其用于使制冷剂循环； 第一热交换器(14)，其在所述制冷剂和大气之间进行热交换； 减压器(16)，其对所述制冷剂进行减压； 第二热交换器(18)，其在所述制冷剂和空调用空气之间进行热交换； 冷却部(30)，其设置于在所述第一热交换器(14)和所述减压器(16)之间流动的所述制冷剂的路径上，使用所述制冷剂来冷却所述发热源(31)； 旁通路径(41 )，其绕过所述减压器(16)和所述第二热交换器(18);以及 路径选择部(52)，其选择性地切换所述制冷剂从所述冷却部(30)朝向所述减压器(16)的流动、和所述制冷剂经由所述旁通路径(41)的流动。
2.根据权利要求1所述的冷却装置(1)， 具备使所述制冷剂的温度下降的减温器(38 )， 所述减温器(38 )在所述路径选择部(52 )选择了所述制冷剂经由所述旁通路径(41)的流动时，使在所述冷却部(30)中流动的所述制冷剂的温度下降。
3.根据权利要求2所述的冷却装置(1)， 具备电子膨胀阀(38)，所述电子膨胀阀(38)设置于在所述第一热交换器(14)和所述冷却部(30)之间流动的所述制冷剂的路径上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置(1)， 具备气液分离器(40)，所述气液分离器(40)设置于在所述第二热交换器(18)和所述压缩机(12)之间流动的所述制冷剂的路径上， 从所述冷却部(30)经由所述旁通路径(41)而流动的所述制冷剂向所述气液分离器(40)流入。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷却装置(1)， 所述路径选择部(52)在所述发热源(31)的发热量增大时，选择所述制冷剂经由所述旁通路径(41)的流动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却装置(1)， 具备连通路(51)，所述连通路(51)将在所述压缩机(12)和所述第一热交换器(14 )之间流动的所述制冷剂的路径、与在所述冷却部(30)和所述减压器(16)之间流动的所述制冷剂的路径连通。
7.根据权利要求6所述的冷却装置(1)， 所述路径选择部(52 )能够形成所述制冷剂从所述冷却部(30 )朝向所述连通路(51)的流动。
8.一种冷却装置(1)的控制方法，所述冷却装置(1)冷却发热源(31)， 所述冷却装置(1)具备: 压缩机(12)，其用于使制冷剂循环； 第一热交换器(14)，其在所述制冷剂和大气之间进行热交换； 减压器(16)，其对所述制冷剂进行减压； 第二热交换器(18)，其在所述制冷剂和空调用空气之间进行热交换； 冷却部(30)，其设置于在所述第一热交换器(14)和所述减压器(16)之间流动的所述制冷剂的路径上，使用所述制冷剂来冷却所述发热源(31)； 旁通路径(41)，其绕过所述减压器(16)和所述第二热交换器(18);以及 路径选择部(52)，其选择性地切换所述制冷剂从所述冷却部(30)朝向所述减压器(16)的流动、和所述制冷剂经由所述旁通路径(41)的流动， 所述控制方法包括: 判断所述发热源(31)的发热量的步骤(S20);和 在所述判断发热量的步骤(S20)中判断为发热量为阈值以上的情况下，形成所述制冷剂经由所述旁通路径(41)的流动来冷却所述发热源(31)的步骤(S40、S60)。
9.根据权利要求8所述的冷却装置(I)的控制方法， 所述冷却装置(I)具备电子膨胀阀(38 )，所述电子膨胀阀(38 )设置于在所述第一热交换器(14)和所述冷却部(30)之间流动的所述制冷剂的路径上， 在所述进行冷却的步骤(S40、S60)中，减小所述电子膨胀阀(38)的开度，来冷却所述发热源(31)。
10.根据权利要求8或者9所述的冷却装置(I)的控制方法，包括: 在所述判断发热量的步骤(S20)中判断为发热量为阈值以上的情况下，判断所述压缩机(12)的运转状态的步骤(S30);和 在所述判断运转状态的步骤(S30)中判断为所述压缩机(12)处于停止中的情况下，起动所述压缩机(12)的步骤(S50)。
【文档编号】F25B1/00GK103906983SQ201180074312
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2011年10月21日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】高桥荣三, 川上芳昭, 城岛悠树, 佐藤幸介 申请人:丰田自动车株式会社