温度调节单元、温度调节系统以及车辆的制作方法

文档序号:17532290发布日期:2019-04-29 13:37阅读:125来源:国知局
温度调节单元、温度调节系统以及车辆的制作方法

本发明涉及温度调节单元、温度调节系统以及搭载有温度调节单元或温度调节系统的车辆,特别是,涉及温度调节单元的噪声的减轻。



背景技术:

二次电池等蓄电器件以及逆变器和换流器等功率转换装置(以下总称为被调温体)在有电流流动时,因内部电阻和外部电阻而发热。当被调温体的温度过度地升高时,被调温体的性能不能充分地发挥。另外,当在寒冷地区使用等、周围的温度过低的情况下,被调温体的性能也不能充分地发挥。即,被调温体的温度较大程度地影响被调温体的输出特性或功率转换特性,进一步较大程度地影响被调温体的寿命。

上述的被调温体能够搭载于混合动力车和电动车(electricvehicle(ev))等。为了确保车辆内部的乘坐空间,被调温体的设置区域受到限制。因此,构成二次电池的多个单电池设置为在收纳这些单电池的壳体内紧密接触,从而难以散热。功率转换装置也同样被置于难以散热的环境中。此外,混合动力车和ev等还要求能在较大的温度范围内使用。搭载于该混合动力车和ev等的被调温体也要求能在较大的温度范围内动作。

在专利文献1中,利用进排气机(鼓风机)将气体强制性地送入用于收纳被调温体的壳体内,将壳体内调整为适于二次电池的输出或功率转换装置的动作的温度。近年来,搭载于混合动力车的二次电池要求高输出化和小型化。由此,二次电池和功率转换装置的散热或加热成为越来越重要的课题。

为了促进自被调温体的散热或被调温体的加热,考虑并用多个进排气机。但是,在并用多个进排气机时,有时自进排气机产生的声音(噪声)明显增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-80134号公报



技术实现要素:

本发明的温度调节单元的一技术方案包括:第1进排气机;第2进排气机;以及壳体,其用于收纳被调温体。第1进排气机和第2进排气机分别包括:旋转驱动装置,其包括轴和使轴旋转的旋转驱动源;叶轮,其包括叶轮盘和动翼,所述叶轮盘在中心部与轴卡合,并具有沿与轴交叉的方向延伸的面,所述动翼为多个,自叶轮盘竖立设置;以及风扇罩,其包括进气口、环绕叶轮的周围的侧壁以及与壳体的内部连通的送风口。多个动翼自叶轮盘的所述中心部朝向外周部以向轴的旋转方向突出的圆弧状延伸。第1进排气机所产生的声音的能量达到峰值的频率与第2进排气机所产生的声音的能量达到峰值的频率不同。

本发明的温度调节系统的一技术方案包括:温度调节单元;进气管道,其与第1进排气机和第2进排气机的进气口连接;供给管道,其为多个,向进气管道供给气体;以及系统控制部,其用于从多个供给管道中选择1个以上而向进气管道供给气体。

本发明的温度调节系统的另一技术方案包括:第1温度调节单元;第2温度调节单元;第1进气管道,其与第1温度调节单元所具备的第1进排气机和第2进排气机的进气口连接;第1排气管道,其自第1温度调节单元的排出口排出气体;第2进气管道,其与第2温度调节单元所具备的第1进排气机和第2进排气机的进气口连接;第2排气管道,其自第2温度调节单元的排出口排出气体;以及循环控制部,其从第1排气管道和第2排气管道中选择1个以上,而向第1进气管道和第2进气管道中的至少一者供给气体。

本发明的温度调节系统的又一技术方案包括:第1温度调节单元;第2温度调节单元;第1进气管道,其与第1温度调节单元所具备的第1进排气机和第2进排气机的进气口连接;第2进气管道,其与第2温度调节单元所具备的第1进排气机和第2进排气机的进气口连接;连接管道,其形成分支而与第1进气管道和第2进气管道连接;以及流量控制部,其用于控制气体在第1进气管道和第2进气管道的流量。

本发明的车辆的一技术方案搭载温度调节单元。

本发明的车辆的另一技术方案搭载温度调节系统。

采用本发明,由包括多个进排气机的温度调节单元产生的噪声得到抑制。

附图说明

图1a是示意地表示第1实施方式的温度调节单元的立体图。

图1b是图1a所示的温度调节单元的1b-1b面的剖视图。

图2a是表示第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的立体图。

图2b是表示第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的纵剖视图。

图3a是表示配置于第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的叶轮的立体图。

图3b是配置于第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的第1动翼的俯视图。

图3c是表示配置于第1实施方式的温度调节单元的第2进排气机的叶轮的立体图。

图3d是配置于第1实施方式的温度调节单元的第2进排气机的第2动翼的俯视图。

图4是表示由第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机和第2进排气机产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。

图5是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的第1动翼产生的气流的说明图。

图6是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的前进翼产生的气流的说明图。

图7是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机的第1动翼和前进翼产生的气流的风量与压力的关系的图表。

图8是表示在第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机使用第1动翼的情况以及使用前进翼的情况下的进排气机的比速与风扇效率的关系的图表。

图9是表示在第1实施方式的温度调节单元的第1进排气机使用第1动翼的情况以及使用前进翼的情况下的进排气机的流量系数与压力系数的关系的图表。

图10是说明第1实施方式的第1温度调节系统的框图。

图11是说明第1实施方式的第2温度调节系统的框图。

图12是说明第1实施方式的第3温度调节系统的框图。

图13a是表示第1实施方式的车辆的示意图。

图13b是表示第1实施方式的另一车辆的示意图。

图14a是表示第2实施方式的第1进排气机的纵剖视图。

图14b是表示第2实施方式的第2进排气机的纵剖视图。

图15是表示第3实施方式的第1进排气机的剖视立体图。

图16是表示第3实施方式的叶轮和静翼的立体图。

图17a是示意地表示第4实施方式的温度调节单元的立体图。

图17b是图17a所示的温度调节单元的17b-17b面的剖视图。

图18a是示意地表示第5实施方式的温度调节单元的立体图。

图18b是图18a所示的温度调节单元的18b-18b面的剖视图。

图19a是表示第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机的立体图。

图19b是表示第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机的纵剖视图。

图20a是表示配置于第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机的叶轮的立体图。

图20b是配置于第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机的第3动翼的俯视图。

图20c是表示配置于第5实施方式的温度调节单元的第4进排气机的叶轮的立体图。

图20d是配置于第5实施方式的温度调节单元的第4进排气机的第4动翼的俯视图。

图21是表示由第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机和第4进排气机产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。

图22是从进气口侧观察第5实施方式的温度调节单元的第3进排气机后得到的剖视图。

图23是说明第5实施方式的第4温度调节系统的框图。

图24是说明第5实施方式的第5温度调节系统的框图。

图25是说明第5实施方式的第6温度调节系统的框图。

图26a是表示第5实施方式的车辆的示意图。

图26b是表示第5实施方式的另一车辆的示意图。

图27a是表示第6实施方式的第3进排气机的纵剖视图。

图27b是表示第6实施方式的第4进排气机的纵剖视图。

图28a是示意地表示第7实施方式的温度调节单元的立体图。

图28b是图28a所示的温度调节单元的28b-28b面的剖视图。

具体实施方式

作为自进排气机产生的代表性的噪声,能够举出由动翼产生的空气动力声音。空气动力声音也称为bpf噪声(bladepassingfrequencynoise)或离散频率噪声。bpf噪声中的能量达到峰值时的频率fb(hz)利用以下的算式1算出。

算式1:fb=m×r/60×n

算式1中,m为1以上的整数,r为叶轮的转速(rpm),n为动翼的片数。

自进排气机供给或排出的气体的压力(静压)和风量影响被调温体的冷却效率。因此,当在壳体配置多个进排气机的情况下,通常将各进排气机的叶轮设为同种类型,并且以叶轮的转速r相同的方式驱动各进排气机。由此,自各进排气机供给或排出的气体的压力和风量成为相同程度。由此,被调温体被均等地冷却或加热。在该情况下,利用算式1求出的bpf噪声的频率fb在进排气机间相等。也就是说,进排气机处的bpf噪声的能量的峰值一致。因此,所产生的噪声达到最大。另外,通常,利用算式1算出的bpf噪声的频率fb中的最低的频率(即,m=1时)处的能量的峰值最高。

在本发明的实施方式中,当在壳体配置两个以上的进排气机的情况下,使其中的至少1个进排气机所产生的声音(bpf噪声)的具有峰值能量的频率fb不与其他的进排气机所产生的bpf噪声的具有峰值能量的频率fb重叠。由此,使用了多个进排气机的情况下的bpf噪声的峰值得到分散。

这里,如算式1所示,bpf噪声的具有峰值能量的频率fb根据动翼的片数n和动翼的转速r而变化。以下,说明使用了动翼的片数n不同的两个进排气机的第1实施方式、使用了转速r不同的两个进排气机的第2实施方式以及这些实施方式的变形例(第3实施方式)。

(第1实施方式)

本实施方式的温度调节单元包括第1进排气机、第2进排气机以及壳体,该壳体用于收纳被调温体。第1进排气机和第2进排气机的动翼的片数彼此不同。

以下,参照图1a~图4具体地说明第1实施方式的温度调节单元100x。图1a是示意地表示第1实施方式的温度调节单元100x的立体图。图1b是图1a所示的温度调节单元100x的1b-1b面的剖视图。图2a是表示第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的立体图。图2b是表示第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的纵剖视图。图3a是表示配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的叶轮110a的立体图。图3b是配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的第1动翼112a的俯视图。图3c是表示配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第2进排气机20a的叶轮210a的立体图。图3d是第1实施方式的温度调节单元100x的第2动翼212a的俯视图。在图3b和图3d中,省略了护罩113a、213a。在图3b和图3d中,用虚线表示叶轮盘111a、211a。图4是表示由第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a和第2进排气机20a产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。在各个图中,对具有相同的功能的构件标注相同的附图标记。

(温度调节单元)

如图1a和图1b所示,温度调节单元100x包括第1进排气机10a、第2进排气机20a以及壳体30。在壳体30收纳有被调温体50。在壳体30设有用于引进外部的气体的至少1个引进口30a以及用于排出壳体30内的气体的至少1个排出口30b。

第1进排气机10a和第2进排气机20a以各自的送风口123与引进口30a相对的方式安装。即,在本实施方式中,第1进排气机10a和第2进排气机20a作为送风器件发挥功能。引进口30a经由第1进排气机10a和第2进排气机20a与外部空间、后述的排气管道或进气管道连通。另外,排出口30b也与外部空间、后述的排气管道或进气管道连通。由此,气体经由第1进排气机10a和第2进排气机20a流入壳体30的内部。

如图1b所示,被调温体50配置为将壳体30的内部划分为包括引进口30a的进气侧腔室31和包括排出口30b的排气侧腔室32。利用第1进排气机10a和第2进排气机20a自引进口30a强制性地送入的气体在进气侧腔室31内扩散后,通过被调温体50内部的间隙或被调温体50与壳体30之间,最终流入排气侧腔室32。届时,被调温体50被冷却或加热。流入到排气侧腔室32内的气体自排出口30b向外部空间排出。用空心箭头表示此时的气体的流动的一个例子。

进气侧腔室31的容积与排气侧腔室32的容积可以相等,也可以不同。其中优选的是,进气侧腔室31的容积大于排气侧腔室32的容积。进气侧腔室31的内压通常大于排气侧腔室32的内压。通过进一步增大进气侧腔室31的容积,使进气侧腔室31内的压力阻力减小,从而使进气侧腔室31内的压力分布变得均匀。结果,使气体无偏颇地遍及被调温体50的整体,高效地将被调温体50的整体冷却或加热。

温度调节单元100x的排出口30b的个数可以为1个,也可以为两个以上。配置于温度调节单元100x的进排气机的个数只要为两个以上即可,也没有特别限定。被调温体50的配置也没有特别限定,根据用途或被调温体50的种类等适当地设定即可。

(进排气机)

关于第1进排气机10a和第2进排气机20a的结构,以第1进排气机10a为例进行说明。第1进排气机10a和第2进排气机20a可以是除了动翼的片数不同之外具有同样的结构,也可以是除动翼的片数之外的结构(例如叶轮盘的大小)不同。

如图2a和图2b所示,第1进排气机10a包括叶轮110a、风扇罩120以及旋转驱动装置130。叶轮110a包括叶轮盘111a和多个第1动翼112a。风扇罩120包括侧壁121、进气口122以及送风口123。旋转驱动装置130包括轴131和使轴131旋转的旋转驱动源132。

(叶轮)

叶轮110a包括叶轮盘111a和多个第1动翼112a。叶轮110a也可以还包括护罩113a。

(叶轮盘)

叶轮盘111a具有沿与轴131交叉的方向(优选是与轴131垂直的方向)延伸的面,并且实质为圆形。多个第1动翼112a自叶轮盘111a的一主面竖立设置。叶轮盘111a的中心部111ac(参照图3b)的一部分开口。通过将轴131插入该开口,使叶轮盘111a与轴131卡合。通过使旋转驱动源132进行旋转驱动,使叶轮110a旋转。如图2b所示,叶轮盘111a的外周部111ap(参照图3b)的一部分也可以朝向送风口123弯曲。由此,被引入第1进排气机10a的气体能向送风口123顺利地流动。

(护罩)

护罩113a由环状的板材形成,配置为隔着第1动翼112a与叶轮盘111a相对。在自轴131的轴向观察叶轮110a时,叶轮盘111a的外周缘与护罩113a的外周缘大致一致。此时,叶轮盘111a的外周部111ap的一部分被护罩113a覆盖。第1动翼112a的一部分与护罩113a接合。被引入到叶轮110a的内部的气体在以沿着第1动翼112a的方式流动后,自叶轮盘111a的外周缘流出而与侧壁121碰撞,向送风口123引导。护罩113a抑制自叶轮盘111a的外周缘流出的气体自进气口122流出。护罩113a抑制从由相邻的两片第1动翼112a构成的翼间流路内流出的气体进入与该翼间流路相邻的翼间流路内。护罩113a为了抑制气流的紊乱,优选是具备朝向进气口122缩窄且平缓的曲面的漏斗状或锥形。

(动翼)

多个第1动翼112a自叶轮盘111a的一主面竖立设置。如图3b所示,第1动翼112a自叶轮盘111a的中心部111ac朝向外周部111ap以向轴131的旋转方向d突出的圆弧状延伸。

另外,如图3c和图3d所示,配置于第2进排气机20a的多个第2动翼212a也自叶轮盘211a的中心部211ac朝向外周部211ap以向旋转方向d突出的圆弧状延伸。第2进排气机20a所包括的叶轮210a具有与叶轮110a同样的结构。叶轮210a也可以还包括护罩213a。

此时,第1动翼112a的片数n1与第2动翼212a的片数n2满足关系式1和关系式2。

关系式1:n1≠n2×n1(其中,n1为1以上的整数)

关系式2:n1≠n2/n2(其中,n2为2以上的整数)

也就是说,第1动翼112a的片数n1与第2动翼212a的片数n2不同,并且片数n1既不是片数n2的整数倍,也不是片数n2除以整数后得到的值。因此,无论整数m为何值,自第1进排气机10a产生的bpf噪声的频率fb1和自第2进排气机20a产生的bpf噪声的频率fb2均不一致。由此,使bpf噪声的能量分散,抑制自温度调节单元100x产生的噪声。

图4是表示由第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a和第2进排气机20a产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。旋转次数是测量到的频率f除以进排气机的旋转频率(r/60)后得到的值。通常,在旋转次数是动翼的片数n的倍数时,bpf噪声的能量增大。图4的虚线表示包括第1进排气机10a和第2进排气机20a的实施例的温度调节单元100x的bpf噪声的能量。图4的实线表示包括两台第1进排气机10a的比较例的温度调节单元的bpf噪声的能量。可知实施例的bpf噪声的能量的峰值得到分散,bpf噪声得到抑制。若比较温度调节单元的总值(自各温度调节单元产生的声音在所有频率的能量的总和),则实施例比比较例减少了约2%。另外,图4表示在第1进排气机10a包括11片的第1动翼112a并且第2进排气机20a包括9片的第2动翼212a的情况下的、bpf噪声的能量与旋转次数的关系,但即使在改变了第1进排气机10a和第2进排气机20a的动翼的片数的情况下,也能看到同样的倾向。

第1动翼112a的片数n1和第2动翼212a的片数n2没有特别限定。考虑叶轮110a、210a的大小、第1进排气机10a及第2进排气机20a的风量和压力等,适当地设定第1动翼112a的片数n1和第2动翼212a的片数n2即可。第1动翼112a的片数n1例如为5片~30片。第2动翼212a的片数n2例如为8片~15片。片数n1与片数n2之差只要满足关系式1和关系式2即可,没有特别限定,为1以上即可。在考虑第1进排气机10a及第2进排气机20a的风量和压力等时,片数n1与片数n2之差优选为1以上且5以下。

这里,在使用电动机作为旋转驱动装置130的情况下,在电动机配置有定子。定子的极数通常为偶数。因此,在第1动翼112a的片数n1和第2动翼212a的片数n2中的至少一者为偶数的情况下,第1动翼112a和第2动翼212a成为激振力,从而同时激励旋转驱动装置130、第1进排气机10a以及第2进排气机20a的振动,噪声可能增大。由此,在该情况下,第1动翼112a的片数n1和第2动翼212a的片数n2优选均为奇数。极数是利用旋转驱动装置130产生的磁极的数量。另外,在定子的槽数与第1动翼的片数n1和第2动翼212a的片数n2中的至少一者一致或者为整数倍的关系的情况下,噪声也可能增大。由此,优选是,将第1动翼的片数n1和第2动翼212a的片数n2设定为与槽数不一致并且不满足整数倍的关系。

如图3b所示,第1动翼112a将中心部111ac的任意的位置作为起点112as朝向外周部111ap的任意的位置(终点112ae)以向轴131的旋转方向d突出的圆弧状延伸。第1动翼112a包括向旋转方向d突出的凸部。由此,被引入第1进排气机10a的气体能在气流不大幅地紊乱的前提下以沿着凸部的方式从中心部111ac朝向外周部111ap流出。这里,在将叶轮盘111a的半径设为r时,叶轮盘111a的中心部111ac是与叶轮盘111a同心的半径为1/2×r的圆。叶轮盘111a的外周部111ap是环绕中心部111ac的圈形的区域。

通常,在动翼沿叶轮盘的径向较长的情况下,自叶轮产生的流体能量易于增大。所述那样的包括凸部的第1动翼112a不易使气流紊乱,因此能使第1动翼112a沿叶轮盘111a的径向较长。为了使流体能量更易于增大,优选使终点112ae位于叶轮盘111a的外周缘附近。出于同样的观点,优选使起点112as位于中心c的附近(例如与叶轮盘111a同心的半径为1/3×r的圆的内部)。

第1动翼112a的形状只要具有凸部即可,没有特别限定。例如,在从轴131的轴向观察叶轮110a时,连结第1动翼112a的起点112as与叶轮盘111a的中心c的直线ls可以位于比连结第1动翼112a的终点112ae与叶轮盘111a的中心c的直线le向旋转方向d前进的位置。

(风扇罩)

风扇罩120包括进气口122、环绕叶轮110a的周围的侧壁121以及与壳体30的内部连通的送风口123。在图2b中,作为风扇罩120,表示了进气口122和送风口123配置为在轴131的轴向上相对的情况,但风扇罩120的形状不限定于此。例如,风扇罩120也可以是从轴131到侧壁121的距离朝向旋转方向d增大的涡旋状。在该情况下,自进气口122吸引的气体的流动沿着轴131的轴向。自送风口123鼓送的气体的流动是与轴131的轴向交叉的方向。其中,在容易小型化的方面,优选图2a和图2b所示的风扇罩120。在该情况下,通过使风扇罩120(具体而言是侧壁121)的一部分进入壳体30的内部,能使温度调节单元100x进一步小型化。以下,说明图2a和图2b所示的风扇罩120。

侧壁121例如是将轴131作为中心的实质上的圆筒形。从轴131到侧壁121的距离大致恒定。侧壁121在进气口122侧的开口端部附近具有台阶121s。利用台阶121s使进气口122侧的直径比送风口123侧的开口端部的直径小。进气口122例如是将轴131作为中心的实质上的圆形。送风口123例如是将轴131作为中心并且环绕叶轮盘111a的圈形。

进气口122和送风口123配置为在轴131的轴向上相对。利用第1动翼112a的旋转自进气口122引入进气口122的周围的气体(通常为大气)。同时,自进气口122引入的气体被施加能量而加快速度,沿第1动翼112a自叶轮盘111a的外周缘流出。接着,气体在与风扇罩120的侧壁121碰撞而转换了方向后,自送风口123流入壳体30的内部。此时,为了抑制气流的紊乱,优选利用平缓的曲面形成台阶121s。

叶轮盘、动翼、护罩、侧壁以及后述的静翼的材质没有特别限定,根据用途适当地选择。作为材质,能够例示各种的金属材料、树脂材料或这些材料的组合。

(旋转驱动装置)

旋转驱动装置130包括轴131和使轴131旋转的旋转驱动源132。在利用旋转驱动源132对轴131进行旋转驱动时,叶轮110a旋转,自进气口122向风扇罩120的内部引入气体。

旋转驱动装置130例如是电动机。电动机是利用由磁场与电流的相互作用而产生的力(洛伦兹力)输出旋转运动的电力设备。在电动机中,旋转驱动源132包括转子和产生用于使转子旋转的力的定子(均未图示)。转子和定子的形状及材质没有特别限定,使用公知的电动机来作为电动机即可。电动机的输出没有特别限定,根据期望的风量和压力等适当地设定即可。例如,在将温度调节单元100x搭载于混合动力车的情况下,电动机的输出为数十瓦特左右。

在定子卷绕有定子绕线。当电流在定子绕线流动时,在定子绕线的周围形成磁场。利用磁场使转子旋转。定子绕线的材质只要具有导电性即可,没有特别限定。其中,在低电阻的方面,定子绕线优选含有从包括铜、铜合金、铝以及铝合金的组中选择的至少1种。

(送风控制部)

图10是说明第1实施方式的第1温度调节系统500的框图。温度调节单元100x可以包括用于控制第1进排气机10a和第2进排气机20a的送风控制部40(参照图10)。送风控制部40例如控制各叶轮的转速以及向各进气口供给的气体的量等。

(被调温体)

被调温体50没有特别限定。作为被调温体50,例如能够举出搭载于电动车或混合动力汽车等车辆的各种设备。作为各种设备,例示二次电池等蓄电器件、逆变器及换流器等功率转换装置、发动机控制单元以及电动机等。蓄电器件例如由多个二次电池组合而成的电池组构成。此时,在相邻的二次电池彼此间形成有间隙,气体在该间隙通过。在被调温体50是功率转换装置的情况下,也同样在功率转换装置的构成零件间形成有间隙,气体在该间隙通过。

收纳在壳体30内的被调温体50的数量为1个以上即可,也可以为2个以上。在将2个以上的被调温体50收纳在壳体30内的情况下,也可以根据被调温体50的数量划分壳体30的内部。自第1进排气机10a鼓送的气体的风路和自第2进排气机20a鼓送的气体的风路可以独立,也可以相连接。第1进排气机10a和第2进排气机20a中的至少一者的风路也可以根据被调温体50的数量而分支。

以下,参照图5~图9,比较第1动翼112a和与第1动翼112a相反地包括与旋转方向d反向地突出的凸部的动翼(以下记作前进翼912)。图5是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的第1动翼112a产生的气流c的说明图。图6是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的前进翼912产生的气流c912的说明图。在图5中,第1动翼112a的终点112ae位于叶轮盘111a的外周缘附近。在图6中,前进翼912的终点912e位于竖立设有前进翼912的叶轮盘911的外周缘附近。

在使第1动翼112a旋转时,如图5所示,由第1动翼112a产生的气流c相对于叶轮盘111a的终点112ae处的切线li以角度θ1流动。在使前进翼912旋转时,如图6所示,由前进翼912产生的气流c912相对于叶轮盘911的终点912e处的切线lif以角度θ2流动。此时,角度θ1比角度θ2大。也就是说,由第1动翼112a产生的气流c中的沿第1动翼112a的终点112ae处的切线lb的方向流动的分量cb比沿前进翼912的终点912e处的切线lf的方向流动的分量cf大。因此,在使用第1动翼112a的情况下,自叶轮110a产生的流体能量比使用前进翼912的情况大。

图7是表示由配置于第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a的第1动翼112a和前进翼912产生的气流的风量q与压力p的关系的图表。如上所述,能使第1动翼112a沿叶轮盘111a的径向较长。在第1动翼112a沿叶轮盘111a的径向较长的情况下,若叶轮110a旋转,则在起点112as与终点112ae之间,气流的流速差增大。由此,如图7所示,包括第1动翼112a的进排气机10a无论风扇罩的形状如何,都能以较高的压力进行送风。另一方面,前进翼912易于使气流紊乱,因此与第1动翼112a相比,无法使前进翼912沿叶轮盘911的径向较长。由此,包括前进翼912的进排气机通常利用涡旋状(参照上述)的风扇罩提高压力。即,包括第1动翼112a的第1进排气机10a能够实现小型化。此外,由于是高压力,因此包括第1动翼112a的第1进排气机10a适于因小型化而提高了压力阻力的被调温体50的冷却或加热。

图8是表示在第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a使用第1动翼112a的情况以及使用前进翼912的情况下的进排气机的比速ns与风扇效率η(%)的关系的图表。在使用前进翼912的情况下,比速ns越大,能量损失也越大,风扇效率η下降。在使用第1动翼112a的情况下,比速ns越大,能量损失越大,但体现出比使用前进翼912的情况高的风扇效率η。

比速ns利用算式2求出。

算式2:

这里,r是旋转速度(/分钟),q是流量(m3/分钟),g是重力加速度(m/秒2),h是扬程(head)(m)。

风扇效率η利用算式3求出。

算式3:η=e/p

这里,e是气体从叶轮每秒有效地接受到的能量(j/秒),p是驱动轴动力(w)。

图9是表示在第1实施方式的温度调节单元100x的第1进排气机10a使用第1动翼112a的情况和使用前进翼912的情况下的进排气机的流量系数与压力系数ψ的关系的图表。在使用前进翼912的情况下,无论流量系数如何,进排气机的压力系数ψ都比使用第1动翼112a的情况高。但是,随着流量系数的增大,进排气机的压力系数ψ向正侧和负侧大幅地变动,倾向并不恒定。另一方面,在使用第1动翼112a的情况下,即使流量系数增大,进排气机的压力系数ψ也只是缓慢地减小。即,包括第1动翼112a的进排气机10a不受流量系数大幅影响而体现出稳定的压力系数ψ,因此能够进行用于增大风量的高速旋转。

压力系数ψ利用算式4求出。

算式4:ψ=2×g×h/u2

这里,h是扬程(head,m),u是使多个第1动翼的终点112ae相连而形成的圆的外周(风扇外径)的周速(m/s)。另外,在本实施方式中,叶轮盘111a的外径和护罩113a的外径与所述的风扇的外径一致。

如上所述,本实施方式的温度调节单元100x包括第1进排气机10a、第2进排气机20a以及用于收纳被调温体50的壳体30。第1进排气机10a和第2进排气机20a分别包括:旋转驱动装置130,其包括轴131和使轴131旋转的旋转驱动源132;叶轮110a,其包括叶轮盘111a和动翼,上述叶轮盘111a在中心部111ac与轴131卡合,并具有沿与轴131交叉的方向延伸的面,上述动翼为多个,相当于自叶轮盘111a竖立设置的第1动翼112a;以及风扇罩120,其具有进气口122、环绕叶轮110a的周围的侧壁121以及与壳体30的内部连通的送风口123。多个动翼自叶轮盘的中心部111ac朝向外周部111ap以向轴131的旋转方向突出的圆弧状延伸。由第1进排气机10a产生的声音的能量达到峰值的频率fb1与由第2进排气机20a产生的声音的能量达到峰值的频率fb2不同。

由此,由包括多个进排气机的温度调节单元产生的噪声得到抑制。

这里,进气口122和送风口123配置为在轴的轴向上相对。

另外,优选是,第1进排气机10a的第1动翼112a的片数n1和第2进排气机20a的第2动翼212a的片数n2满足

n1≠n2×n1(其中,n1为1以上的整数),以及

n1≠n2/n2(其中,n2为2以上的整数)

的关系。

另外,也可以是,温度调节单元100x还包括送风控制部40,该送风控制部40控制第1进排气机10a和第2进排气机20a。

另外,也可以是,被调温体50为二次电池。

另外,也可以是,被调温体50为功率转换装置。

另外,也可以是,第1进排气机10a和第2进排气机20a中的至少一者的旋转驱动装置130为电动机。

另外,优选是,电动机的定子绕线含有从包括铜、铜合金、铝以及铝合金的组中选择的至少1种。

另外,也可以是,风扇罩120的从轴131到侧壁121的距离朝向轴131的旋转方向d增大。

另外,优选是,自进气口122吸引的气体的流动是沿着轴131的方向,自送风口123鼓送的气体的流动是与轴131交叉的方向。

(温度调节系统)

接下来,说明温度调节系统。

使多个管道与温度调节单元100x连接而构成温度调节系统。以下,参照图10~图12,具体地说明第1实施方式的温度调节系统。图10是说明第1实施方式的第1温度调节系统500的框图。图11是说明第1实施方式的第2温度调节系统600的框图。图12是说明第1实施方式的第3温度调节系统700的框图。图中,对具有相同的功能的构件标注相同的附图标记。以下,以各温度调节系统搭载于混合动力车的情况为例进行说明,但本发明并不限定于此。

(第1温度调节系统)

例如如图10所示,第1温度调节系统500包括进气管道511、系统控制部530以及多个供给管道。进气管道511与温度调节单元100x所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的各进气口连接。多个供给管道向进气管道511供给气体,在图10中是第1供给管道512a、第2供给管道512b以及第3供给管道512c。系统控制部530控制向温度调节单元100x供给的气体的供给源。

进气管道511和各供给管道512a~512c经由供给源切换部510连接。第1供给管道512a的一端与车外连接,另一端与供给源切换部510连接。第2供给管道512b的一端与车内连接,另一端与供给源切换部510连接。第3供给管道512c的一端与后述的排出目的地切换部520连接,另一端与供给源切换部510连接。另外,第3供给管道512c的一端也可以与温度调节单元100x的排出口(未图示)直接连接。

供给源切换部510由系统控制部530控制。供给源切换部510开闭与各供给管道512a~512c之间的连接部,从而切换向温度调节单元100x供给的气体的供给源。自各供给管道512a~512c中的任一者供给的气体经过进气管道511而自第1进排气机10a和第2进排气机20a的各进气口引入到叶轮内。气体向第1进排气机10a和第2进排气机20a的供给量由送风控制部40控制。系统控制部530控制作为向温度调节单元100x供给的气体的供给源的供给源切换部510。系统控制部530也可以控制向进气管道511供给的气体的流量。此外,系统控制部530也可以控制送风控制部40。

在车外的气温是适于冷却被调温体50的温度(以下记作冷却温度)的情况下,供给源切换部510为了向温度调节单元100x供给车外的气体,开放与第1供给管道512a之间的连接部。在车内的气温是冷却温度或适于加热被调温体50的温度(以下记作加热温度)的情况下,供给源切换部510为了向温度调节单元100x供给车内的气体,开放与第2供给管道512b之间的连接部。在来自温度调节单元100x的排气是冷却温度或加热温度的情况下,也可以开放供给源切换部510与第3供给管道512c之间的连接部而向温度调节单元100x供给排气。

第1温度调节系统500还包括与温度调节单元100x的排出口连接的排出管道521、向车外排出气体的排气管道522a以及向车内排出气体的排气管道522b。排出管道521与排气管道522a或排出管道521与排气管道522b经由排出目的地切换部520连接。排气管道522a的一端与车外连接,另一端与排出目的地切换部520连接。排气管道522b的一端与车内连接,另一端与排出目的地切换部520连接。此外,如上所述,第3供给管道512c的另一端与排出目的地切换部520连接。

另外,排出目的地切换部520也由系统控制部530控制。排出目的地切换部520开闭与排气管道522a、排气管道522b以及第3供给管道512c之间的连接部,从而切换来自温度调节单元100x的气体的排出目的地。系统控制部530也可以切换来自温度调节单元100x的气体的排出目的地,并且控制向排出管道521排出的气体的流量。

所排出的气体的温度通常比所吸引的气体的温度高。因此,在车内(特别是乘坐空间内)的温度较低的情况下,优选是,排出目的地切换部520开放与排气管道522b之间的连接部。由此,能向车内排出温暖的气体而加热车内。另一方面,在车内的温度充分高的情况下,排出目的地切换部520开放与排气管道522a之间的连接部而向车外排气。

如上所述,本实施方式的第1温度调节系统500包括:温度调节单元100x;进气管道511,其与第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口122连接;供给管道,其为多个,相当于向进气管道511供给气体的第1供给管道512a、第2供给管道512b以及第3供给管道512c;以及系统控制部530,其用于从多个供给管道中选择1个以上而向进气管道511供给气体。

这样,第1温度调节系统500能够根据车外、车内乃至自温度调节单元100x排出的气体的温度切换向被调温体50供给的气体的供给源以及自被调温体50排出的气体的排出目的地。即,采用第1温度调节系统500,自车外或车内引入气体或者向车内排出气体。由此,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体50调整为合适的温度。另外,通过自车外或车内的封闭的空间(密闭空间)内引入气体,或者向车外或车内的密闭空间排出气体,能使气体的进气量与排出量均等而抑制车内的气压变化。

(第2温度调节系统)

也有在混合动力车配置有多个温度调节单元100x的情况。在该情况下,出于能量的有效的充分利用的观点,也可以设为使温度调节单元100x的风路相互连接而使气体循环的系统。由此,易于使气体的进气量与排出量变得均等,从而抑制车内的气压变化。

使气体在多个温度调节单元间循环的第2温度调节系统600例如如图11所示,包括第1温度调节单元100xa、第2温度调节单元100xb、进气管道611、排气管道612、进气管道621、排气管道622以及循环控制部630。进气管道611与第1温度调节单元100xa所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口连接。排气管道612自第1温度调节单元100xa的排出口排出气体。进气管道621与第2温度调节单元100xb所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口连接。排气管道622自第2温度调节单元100xb的排出口排出气体。循环控制部630从排气管道612和排气管道622中确定与进气管道611和进气管道621中的至少一者连接的排气管道。

进气管道611、进气管道621、排气管道612以及排气管道622经由循环切换部640而相互连接。即,进气管道611的一端与第1温度调节单元100xa的进气口连接,另一端与循环切换部640连接。排气管道612的一端与第1温度调节单元100xa的排出口连接,另一端与循环切换部640连接。进气管道621的一端与第2温度调节单元100xb的进气口连接,另一端与循环切换部640连接。排气管道622的一端与第2温度调节单元100xb的排出口连接,另一端与循环切换部640连接。此外,管道650的一端也可以与循环切换部640连接。管道650的另一端例如与车外或车内连接。管道650根据需要自车外或车内引入气体,或者向车外或车内排出气体。

循环切换部640由循环控制部630控制。循环控制部630从排气管道612和排气管道622中确定与进气管道611和进气管道621中的至少一者连接的排气管道。循环切换部640基于该确定,开闭与进气管道611、进气管道621、排气管道612以及排气管道622之间的连接部,从而切换向第1温度调节单元100xa和第2温度调节单元100xb的气体的供给源或气体的排出目的地。循环控制部630也可以进一步控制在各管道流动的气体的流量。气体向各温度调节单元所包括的各进排气机的供给量由送风控制部40控制。循环控制部630也可以进一步控制送风控制部40。

如上所述,本实施方式的第2温度调节系统600包括:第1温度调节单元100xa;第2温度调节单元100xb;第1进气管道,其相当于与第1温度调节单元100xa所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口122连接的进气管道611;第1排气管道,其相当于自第1温度调节单元100xa的排出口30b排出气体的排气管道612;第2进气管道,其相当于与第2温度调节单元100xb所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口122连接的进气管道621;第2排气管道,其相当于自第2温度调节单元100xb的排出口30b排出气体的排气管道622;以及循环控制部630,其从第1排气管道和第2排气管道中选择1个以上而向第1进气管道和第2进气管道中的至少一者供给气体。

采用第2温度调节系统600,通过使气体在多个温度调节单元间循环,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体50调整为合适的温度。在自第1温度调节单元100xa或第2温度调节单元100xb排出的气体的温度是适于冷却或加热被调温体50的温度的情况下,上述这样的系统有用。另外,在图示的例子中,表示了第2温度调节系统600包括两个温度调节单元100xa、100xb的情况,但本发明不限定于此。例如,第2温度调节系统600也可以包括1个温度调节单元100xa或温度调节单元100xb以及除此之外的温度调节单元(例如包括1个进排气机的温度调节单元)。另外,第2温度调节系统600所具备的温度调节单元的数量也可以为3个以上,只要使气体在至少两个温度调节单元间循环即可。此外,在图示的例子中,表示了温度调节单元100xa、100xb均包括两个进排气机10a、20a的情况,但本发明不限定于此。例如,温度调节单元100xa、100xb也可以包括3个以上的进排气机。配置于温度调节单元100xa、100xb的进排气机可以相同,也可以分别不同。后述的第3温度调节系统也同样。

(第3温度调节系统)

在配置有多个温度调节单元100x的情况下,也可以使各温度调节单元100x并联地连接,从而统一控制被各温度调节单元100x吸引的气体的量。由此,能够有效地充分利用能量。

并联地连接有多个温度调节单元100x的第3温度调节系统700例如如图12所示,包括第1温度调节单元100xa、第2温度调节单元100xb、进气管道711、进气管道721、进气连接管道710以及流量控制部730。进气管道711与第1温度调节单元100xa所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口连接。进气管道721与第2温度调节单元100xb所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口连接。进气连接管道710形成分支而与进气管道711和进气管道721连接。流量控制部730控制气体在进气管道711和进气管道721的流量。

进气连接管道710与进气管道711以及进气连接管道710与进气管道721经由供给量调整部740连接。进气连接管道710例如与车外或车内连接。供给量调整部740由流量控制部730控制。供给量调整部740开闭与进气管道711和进气管道721之间的连接部,从而分别调整气体向第1温度调节单元100xa和第2温度调节单元100xb的供给量。气体向各温度调节单元所包括的第1进排气机10a和第2进排气机20a的供给量由送风控制部40控制。流量控制部730也可以进一步控制送风控制部40。

第3温度调节系统700也可以还包括排气管道712、排气管道722以及排气连接管道720。排气管道712与第1温度调节单元100xa的排出口连接。排气管道722与第2温度调节单元100xb的排出口连接。排气连接管道720与排气管道712和排气管道722连接。

排气连接管道720与排气管道712以及排气连接管道720与排气管道722经由排出量调整部750连接。排气连接管道720例如与车外或车内连接。排出量调整部750由流量控制部730控制。排出量调整部750开闭与排气管道712和排气管道722之间的连接部,从而分别调整气体自第1温度调节单元100xa和第2温度调节单元100xb的排出量。

如上所述,本实施方式的第3温度调节系统700包括:第1温度调节单元100xa;第2温度调节单元100xb;第1进气管道,其相当于与第1温度调节单元100xa所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口122连接的进气管道711;第2进气管道,其相当于与第2温度调节单元100xb所具备的第1进排气机10a和第2进排气机20a的进气口122连接的进气管道721;连接管道,其相当于形成分支而与第1进气管道和第2进气管道连接的进气连接管道710;以及流量控制部730,其用于控制气体在第1进气管道和第2进气管道的流量。

采用第3温度调节系统700,通过统一地控制被多个温度调节单元(在图12中是第1温度调节单元100xa和第2温度调节单元100xb)吸引的气体的量,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体50调整为合适的温度。

(车辆)

温度调节单元100x、温度调节系统500、温度调节系统600或温度调节系统700例如搭载于混合动力车等车辆。

图13a是表示第1实施方式的车辆800a的示意图。车辆800a包括动力源810、驱动轮820、行驶控制部830以及温度调节单元100x。动力源810用于向驱动轮820供给动力。行驶控制部830用于控制动力源810。

图13b是表示第1实施方式的另一车辆800b的示意图。车辆800b包括动力源810、驱动轮820、行驶控制部830以及温度调节系统500、600或700。车辆800a和车辆800b能在抑制了噪声的状态下使二次电池等在合适的温度下工作,因此乘坐舒适性优异,并且发挥较高的性能。

如上所述,也可以是,本实施方式的车辆800a搭载有温度调节单元100x。

另外,也可以是,车辆800b搭载有温度调节系统500。

另外,也可以是,车辆800b搭载有温度调节系统600。

另外,也可以是,车辆800b搭载有温度调节系统700。

(第2实施方式)

本实施方式与第1实施方式的不同之处在于,将配置于所使用的多个进排气机的各动翼的片数n设为相同,并且使至少1个进排气机(第1进排气机)的叶轮以不同于其他的进排气机(第2进排气机)的叶轮的转速r进行旋转。除此之外的温度调节单元、温度调节系统以及车辆与第1实施方式同样。通过改变叶轮的转速r,使自第1进排气机产生的bpf噪声的所述频率fb1与自第2进排气机产生的bpf噪声的所述频率fb2不再一致。由此,使bpf噪声的峰值得到分散,从而使自温度调节单元产生的噪声得到抑制。

当改变转速r时,能获得的风量也改变。在考虑冷却效率和控制的容易性时,优选是,配置于1个温度调节系统的多个进排气机的风量为相同程度。为了改变转速r并且将风量设为相同程度,在本实施方式中,改变从轴的轴向观察时的第1进排气机的叶轮盘的最大直径l1和第2进排气机的叶轮盘的最大直径l2。通过使包括较小的叶轮盘的叶轮的转速大于另一者,将风量调整为相同程度。

参照图14a和图14b说明本实施方式的进排气机。图14a是表示第2实施方式的第1进排气机10b的剖视图。图14b是表示第2实施方式的第2进排气机20b的剖视图。第1进排气机10b和第2进排气机20b可以是除了从轴的轴向观察时的叶轮盘111b的最大直径不同之外包括同样的结构。即,第1进排气机10b的第1动翼112b和第2进排气机20b的第2动翼212b具有相同的片数。第1进排气机10b和第2进排气机20b的风扇罩120的外径也相同。第1进排气机10b和第2进排气机20b的结构不限定于此,所配置的动翼的片数也可以不同,风扇罩120的外径也可以不同。在图14a和图14b中,第1进排气机10b和第2进排气机20b包括与第1进排气机10a同样的结构,但本发明并不限定于此。另外,在图14a和图14b中,表示最大直径l1>最大直径l2的情况。

作为最大直径l1与最大直径l2之比的l1/l2没有特别限定,考虑期望的风量和进排气机的转速等适当地决定即可。在l1>l2的情况下,l1/l2例如大于1且在1.7以下,优选是大于1且在1.4以下。在该情况下,也可以不在第1进排气机10b和第2进排气机20b大幅地改变旋转驱动源的工作点。因此,能在第1进排气机10b和第2进排气机20b使用同种的旋转驱动源132。工作点是旋转驱动源的表示相对于电流而言的转速的速度特性曲线与表示相对于电流而言的转矩的转矩特性曲线的交点。

如上所述,本实施方式的温度调节单元100x的从轴131的轴向观察时的、第1进排气机10a的叶轮盘111a的最大直径l1与第2进排气机20a的叶轮盘211的最大直径l2不同。由此,使bpf噪声的峰值分散,从而使自温度调节单元产生的噪声得到抑制。

(第3实施方式)

本实施方式除了第1进排气机还包括配置在侧壁与动翼之间的多个静翼之外,其他与第1实施方式或第2实施方式的温度调节单元、温度调节系统以及车辆同样。

参照图15和图16,说明本实施方式。图15是表示第3实施方式的第1进排气机10a的剖视立体图。图16是表示第3实施方式的叶轮110a和静翼141的立体图。另外,在图15和图16中,例示了第1进排气机10a包括静翼141的情况,但本发明不限定于此。也可以代替第1进排气机10a而使第1进排气机10b包括静翼141,也可以使第2进排气机20a或第2进排气机20b包括静翼141,也可以使第1进排气机10a或第1进排气机10b以及第2进排气机20a或第2进排气机20b均包括静翼141。通过配置静翼141,使自叶轮110a流出的风减速,提高自进排气机鼓送的风的压力。

多个静翼141以自扩压环142(参照图16)的进气口122侧的主面例如等间隔地竖立设置的状态配置在侧壁121与第1动翼112a之间。多个静翼141也可以进一步与侧壁121的内侧接合。扩压环142是环状的板材,具有比叶轮盘111a的最大直径l1大的内径。

这里,在配置静翼141的情况下,可能因在静翼141间产生的压力差或湍流等而产生bpf噪声。在第1进排气机10a包括静翼141的情况下,能使bpf噪声的能量进一步分散。因此,优选是,第1进排气机10a的动翼112a的片数n1和第1进排气机10a的静翼141的片数nd1满足关系式3和关系式4。

关系式3:n1≠nd1×n3(其中,n3为1以上的整数)

关系式4:n1≠nd1/n4(其中,n4为2以上的整数)

静翼141的片数nd1只要满足关系式3和关系式4即可,没有特别限定,考虑进排气机的大小或期望的风量等适当地设定即可。静翼141的片数nd1是例如5片~30片,优选是8片~15片。其中,出于整流效果的观点,片数nd1优选比片数n1多。当静翼141的片数nd1为第1动翼112a的片数以下时,相邻的静翼141彼此间比位于比该静翼141靠内侧的位置的第1动翼112a彼此间宽阔,因此整流效果易于下降。另一方面,在静翼141过多时,由气体的侧壁121产生的摩擦损失增加。片数n1与片数nd1之差也没有特别限定,只要为1以上即可。片数n1与片数nd1之差例如为1以上且5以下。另外,通过将静翼141的片数nd代替动翼的片数n而代入算式1,算出因静翼141引起的bpf噪声中的能量达到峰值时的频率fd。

在第2进排气机20a包括静翼141的情况下,也同样优选是,第2进排气机20a的动翼212a的片数n2和第2进排气机20a的静翼的片数nd2满足关系式5和关系式6。

关系式5:n2≠nd2×n5(其中,n5为1以上的整数)

关系式6:n2≠nd2/n6(其中,n6为2以上的整数)

静翼141的配置没有特别限定,根据叶轮盘111a的最大直径或第1动翼112a的配置等适当地设定即可。其中,在使自叶轮110a流出的风高效地减速的方面,优选是,静翼141配置为其主面沿着由第1动翼112a产生的气流c(参照图5)。换言之,优选是,静翼141以朝向旋转方向d打开那样的角度配置。在该情况下,静翼141的大小也没有特别限定,以自静翼141彼此间以期望的风量和压力送风的方式适当地设定即可。

如上所述,本实施方式的第1进排气机10a和第2进排气机20a中的至少一者也可以还包括多个静翼141,该多个静翼141配置在风扇罩120的侧壁121与相当于第1动翼112a的动翼之间。

另外,优选是,第1进排气机10a包括多个静翼141,第1进排气机10a的相当于第1动翼112a的多个动翼的片数n1和第1进排气机10a的多个静翼141的片数nd1满足

n1≠nd1×n3(其中,n3为1以上的整数),以及

n1≠nd1/n4(其中,n4为2以上的整数)

的关系。

另外,优选是,第2进排气机20a包括多个静翼141,第2进排气机20a的相当于第1动翼112a的多个动翼的片数n2和第2进排气机20a的多个静翼141的片数nd2满足

n2≠nd2×n5(其中,n5为1以上的整数),以及

n2≠nd2/n6(其中,n6为2以上的整数)

的关系。

(第4实施方式)

本实施方式的温度调节单元100y除了将第1进排气机和第2进排气机的进气口122安装为与排出口30b相对之外,其他与第1实施方式、第2实施方式或第3实施方式的温度调节单元、温度调节系统以及车辆同样。但温度调节系统的进气管道和排气管道等被适当地调换而与温度调节单元100y连接。由此,使壳体30的内部的气体经由各进排气机排出。即,在本实施方式中,各进排气机作为排出器件发挥功能。

以下,参照图17a和图17b,具体地说明本实施方式的温度调节单元100y。图17a是示意地表示第4实施方式的温度调节单元100y的立体图。图17b是图17a所示的温度调节单元100y的17b-17b面处的剖视图。另外,在图17a中,省略了各进排气机的内部构造。第1进排气机10c和第2进排气机20c包括分别与第1进排气机10a和第2进排气机20a同样的结构,或包括分别与第1进排气机10b和第2进排气机20b同样的结构。另外,温度调节单元100y的结构并不限定于此。

被调温体50与所述同样地例如配置为将壳体30的内部划分为包括引进口30a的进气侧腔室31和包括排出口30b的排气侧腔室32。当利用第1进排气机10c和第2进排气机20c自排出口30b强制性地排出排气侧腔室32内的气体时,排气侧腔室32的内压减小。因此,外部的气体自引进口30a被积极地引入,并且当在进气侧腔室31内扩散后,通过被调温体50内部的间隙或被调温体50与壳体30之间,最终流入排气侧腔室32。届时,被调温体50被冷却或加热。用空心箭头表示此时的气体的流动的一个例子。

进气侧腔室31的容积与排气侧腔室32的容积可以相同,也可以不同。其中,优选与所述同样,使进气侧腔室31的容积比排气侧腔室32的容积大。这是为了高效地冷却或加热被调温体50的整体。

(第5实施方式)

本实施方式的温度调节单元包括第3进排气机、第4进排气机以及用于收纳被调温体的壳体。第3进排气机和第4进排气机的动翼的片数相互不同。

以下,参照图18a~图22,具体地说明第5实施方式的温度调节单元150x。图18a是示意地表示第5实施方式的温度调节单元150x的立体图。图18b是图18a所示的温度调节单元的18b-18b面处的剖视图。图19a是表示第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a的立体图。图19b是表示第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a的纵剖视图。图20a是表示配置于第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a的叶轮160a的立体图。图20b是配置于第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a的第3动翼162a的俯视图。图20c是表示配置于第5实施方式的温度调节单元150x的第4进排气机70a的叶轮260a的立体图。图20d是配置于第5实施方式的温度调节单元150x的第4进排气机70a的第4动翼262a的俯视图。在图20b和图20d中,省略了护罩163a、263a,并且用虚线表示叶轮盘161a、261a。图21是表示由第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a和第4进排气机70a产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。图22是从进气口172侧观察第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a后得到的剖视图。图中,对具有相同的功能的构件标注相同的附图标记。

(温度调节单元)

如图18a和图18b所示,温度调节单元150x包括第3进排气机60a、第4进排气机70a以及壳体80。在壳体80收纳有被调温体99。在壳体80设有用于引进外部的气体的至少1个引进口80a以及用于排出壳体80内的气体的至少1个排出口80b。

第3进排气机60a和第4进排气机70a将各自的送风口173安装为与引进口80a相对。即,在本实施方式中,第3进排气机60a和第4进排气机70a作为送风器件发挥功能。引进口80a经由第3进排气机60a和第4进排气机70a与外部空间、后述的排气管道或进气管道连通。另外,排出口80b也与外部空间、后述的排气管道或进气管道连通。由此,使气体经由第3进排气机60a和第4进排气机70a流入壳体80的内部。

被调温体99配置为将壳体80的内部划分为包括引进口80a的进气侧腔室81和包括排出口80b的排气侧腔室82。利用第3进排气机60a和第4进排气机70a自引进口80a强制性地送入的气体在进气侧腔室81内扩散后,通过被调温体99内部的间隙或被调温体99与壳体80之间,最终流入排气侧腔室82。届时,被调温体99被冷却或加热。流入到排气侧腔室82内的气体自排出口80b向外部空间排出。用空心箭头表示此时的气体的流动的一个例子。

如图18b所示,进气侧腔室81的容积与排气侧腔室82的容积可以相等,也可以不同。其中,优选是,进气侧腔室81的容积比排气侧腔室82的容积大。进气侧腔室81的内压通常比排气侧腔室82的内压大。通过进一步增大进气侧腔室81的容积,使进气侧腔室81内的压力阻力减小,从而使进气侧腔室81内的压力分布变得均匀。结果,使气体无偏颇地遍及被调温体99的整体,高效地将被调温体99的整体冷却或加热。

温度调节单元150x的排出口80b的个数可以为1个,也可以为两个以上。配置于温度调节单元150x的进排气机的个数只要为两个以上,也没有特别限定。被调温体99的配置也没有特别限定,根据用途或被调温体99的种类等适当地设定即可。

(进排气机)

关于第3进排气机60a和第4进排气机70a的结构,以第3进排气机60a为例进行说明。第3进排气机60a和第4进排气机70a可以是除动翼的片数不同之外具有同样的结构,也可以是除动翼的片数之外的结构(例如叶轮盘的大小)不同。自温度调节单元150x排出气体的排气口(未图示)的个数没有特别限定,可以为1个,也可以为两个以上。

(进排气机)

如图19a和图19b所示,第3进排气机60a包括叶轮160a、风扇罩170以及旋转驱动装置180。叶轮160a包括叶轮盘161a和多个第3动翼162a。风扇罩170包括侧壁171、进气口172以及送风口173。旋转驱动装置180包括轴181和使轴181旋转的旋转驱动源182。

(叶轮)

叶轮160a包括叶轮盘161a和多个第3动翼162a。叶轮160a也可以还包括护罩163a。

(叶轮盘)

叶轮盘161a具有沿与轴181交叉的方向延伸的面,并且实质为圆形。多个第3动翼162a自叶轮盘161a的一主面竖立设置。叶轮盘161a的中心部161ac(参照图20b)的一部分开口。通过将轴181插入该开口,使叶轮盘161a与轴181卡合。通过使旋转驱动源182进行旋转驱动,使叶轮160a旋转。

(护罩)

护罩163a由环状的板材形成,配置为隔着第3动翼162a与叶轮盘161a相对。在自轴181的轴向观察叶轮160a时,叶轮盘161a的外周缘与护罩163a的外周缘大致一致。此时,叶轮盘161a的外周部161ap(参照图20b)的一部分被护罩163a覆盖。第3动翼162a的一部分与护罩163a接合。被引入叶轮160a的内部的气体在以沿着第3动翼162a的方式流动后,自叶轮盘161a的外周缘流出而与侧壁171碰撞,向送风口173引导。此时,护罩163a抑制自叶轮盘161a的外周缘流出的气体自进气口172流出。另外,护罩163a抑制从由相邻的两片第3动翼162a构成的翼间流路内流出的气体进入与该翼间流路相邻的翼间流路内。护罩163a为了抑制气流的紊乱,优选是具备朝向进气口172缩窄且平缓的曲面的漏斗状或锥形。

(动翼)

多个第3动翼162a自叶轮盘161a竖立设置。如图20b所示,第3动翼162a自叶轮盘161a的中心部161ac朝向外周部161ap以向轴181的旋转方向d的相反侧突出的圆弧状延伸。

另外,如图20c和图20d所示,配置于第4进排气机70a的多个第4动翼262a也自叶轮盘261a的中心部261ac朝向外周部261ap以向轴181的旋转方向d的相反侧突出的圆弧状延伸。第4进排气机70a所包括的叶轮260a具有与叶轮160a同样的结构。叶轮260a也可以还包括护罩263a。

此时,第3动翼162a的片数n3和第4动翼262a的片数n4满足关系式7和关系式8。

关系式7:n3≠n4×n3(其中,n3为1以上的整数)

关系式8:n3≠n4/n4(其中,n4为2以上的整数)

也就是说,第3动翼162a的片数n3与第4动翼262a的片数n4不同,并且片数n3既不是片数n4的整数倍,也不是片数n4除以整数后得到的值。因此,无论整数m为何值,自第3进排气机60a产生的bpf噪声的频率fb3和自第4进排气机70a产生的bpf噪声的频率fb4均不一致。由此,使bpf噪声的能量分散,抑制自温度调节单元150x产生的噪声。

图21是表示由第5实施方式的温度调节单元150x的第3进排气机60a和第4进排气机70a产生的bpf噪声的能量与旋转次数的关系的图表。旋转次数是测量到的频率f除以进排气机的旋转频率(r/60)后得到的值。通常,在旋转次数是动翼的片数n的倍数时,bpf噪声的能量增大。图21的虚线表示包括第3进排气机60a和第4进排气机70a的实施例的温度调节单元150x的bpf噪声的能量。图21的实线表示包括两台第3进排气机60a的比较例的温度调节单元的bpf噪声的能量。可知实施例的bpf噪声的能量的峰值得到分散,bpf噪声得到抑制。若比较温度调节单元的总值(自各温度调节单元产生的声音在所有频率的能量的总和),则实施例比比较例减少了约2%。另外,图21表示在第3进排气机60a包括43片的第3动翼162a并且第4进排气机70a包括37片的第4动翼262a的情况下的、bpf噪声的能量与旋转次数的关系,但即使在改变了第3进排气机60a和第4进排气机70a的动翼的片数的情况下,也能看到同样的倾向。

第3动翼162a的片数n3和第4动翼262a的片数n4没有特别限定。考虑叶轮160a、260a的大小、第3进排气机60a及第4进排气机70a的风量和压力等,适当地设定第3动翼162a的片数n3和第4动翼262a的片数n4即可。第3动翼的片数n3例如为25片~50片,第4动翼262a的片数n4例如为30片~45片。片数n3与片数n4之差只要满足关系式7和关系式8即可,没有特别限定,为1以上即可。在考虑第3进排气机60a及第4进排气机70a的风量和压力等时,片数n3与片数n4之差优选为1以上且5以下。

这里,在使用电动机作为旋转驱动装置180的情况下,在电动机配置有定子。定子的极数通常为偶数。因此,在第3动翼的片数n3和第4动翼262a的片数n4中的至少一者为偶数的情况下,第3动翼162a和第4动翼262a成为激振力,从而同时激励旋转驱动装置180、第3进排气机60a以及第4进排气机70a的振动,噪声可能增大。由此,在该情况下,第3动翼162a的片数n3和第4动翼262a的片数n4优选均为奇数。极数是利用旋转驱动装置180产生的磁极的数量。另外,在定子的槽数与第3动翼的片数n3和第4动翼262a的片数n4中的至少一者一致或者为整数倍的关系的情况下,噪声也可能增大。由此,优选是,将第3动翼的片数n3和第4动翼262a的片数n4设定为与槽数不一致并且不满足整数倍的关系。

如图20所示,第3动翼162a将外周部161ap的任意的位置作为起点162as和终点162ae而向从中心部161ac朝向外周部161ap去的方向延伸。此时,第3动翼162a形成向轴181的旋转方向d的相反侧突出的圆弧。在将叶轮盘161a的半径设为r时,叶轮盘161a的中心部161ac是与叶轮盘161a同心的半径为1/2×r的圆,叶轮盘161a的外周部161ap是环绕中心部161ac的圈形的区域。

出于抑制气流的紊乱的观点,终点162ae优选位于叶轮盘161a的外周缘附近。出于同样的观点,优选使第3动翼162a的叶轮盘161a的径向的长度较短。例如,优选是,起点162as位于由与叶轮盘161a同心的半径为2/3×r的圆和叶轮盘161a的外周缘包围的区域。

第3动翼162a的形状只要具有凸部即可,没有特别限定。例如,在从轴181的轴向观察叶轮盘161a时,连结第3动翼162a的终点162ae与叶轮盘161a的中心c的直线le可以位于比连结第3动翼162a的起点162as与叶轮盘161a的中心c的直线ls向旋转方向d前进的位置。

(风扇罩)

风扇罩170包括进气口172、环绕叶轮160a的周围的侧壁171以及与壳体80的内部连通的送风口173。风扇罩170的形状没有特别限定。其中,在提高气体的压力的方面,优选如图22所示,使风扇罩170为从轴181到侧壁171的距离朝向旋转方向d增大的涡旋状。在该情况下,自进气口172吸引的气体的流动沿着轴181的轴向,自送风口173鼓送的气体w的流动是与轴181的轴向交叉的方向。

叶轮盘、动翼、护罩以及侧壁的材质没有特别限定,根据用途适当地选择即可。作为材质,能够例示例如各种金属材料、树脂材料或这些材料的组合。

(旋转驱动装置)

旋转驱动装置180包括轴181和使轴181旋转的旋转驱动源182。在利用旋转驱动源182对轴181进行旋转驱动时,叶轮160a旋转,自进气口172向风扇罩170的内部引入气体。

旋转驱动装置180例如是电动机。电动机是利用由磁场与电流的相互作用而产生的力(洛伦兹力)输出旋转运动的电力设备。在电动机中,旋转驱动源182包括转子和产生用于使转子旋转的力的定子(均未图示)。转子和定子的形状及材质没有特别限定,使用公知的电动机来作为电动机即可。电动机的输出没有特别限定,根据期望的风量和压力等适当地设定即可。例如,在将温度调节单元150x搭载于混合动力车的情况下,电动机的输出为数十瓦特左右。

在定子卷绕有定子绕线。当电流在定子绕线流动时,在定子绕线的周围形成磁场。利用磁场使转子旋转。定子绕线的材质只要具有导电性即可,没有特别限定。其中,在低电阻的方面,定子绕线优选含有从包括铜、铜合金、铝以及铝合金的组中选择的至少1种。

(送风控制部)

图23是说明第5实施方式的第4温度调节系统1500的框图。温度调节单元150x可以包括用于控制第3进排气机60a和第4进排气机70a的送风控制部90(参照图23)。送风控制部90例如控制叶轮160a、260a的转速以及向各进排气机的进气口供给的气体的量等。

(被调温体)

被调温体99的结构与第1实施方式的被调温体50相同。

(温度调节系统)

接下来,说明温度调节系统。

使多个管道与温度调节单元150x连接而构成温度调节系统。以下,参照图23~图25,具体地说明第5实施方式的温度调节系统。图23是说明第5实施方式的第4温度调节系统1500的框图。图24是说明第5实施方式的第5温度调节系统1600的框图。图25是说明第5实施方式的第6温度调节系统1700的框图。图中,对具有相同的功能的构件标注相同的附图标记。以下,以各温度调节系统搭载于混合动力车的情况为例进行说明,但本发明并不限定于此。

(第4温度调节系统)

例如如图23所示,第4温度调节系统1500包括进气管道1511、系统控制部1530以及多个供给管道。进气管道1511与温度调节单元150x所具备的第3进排气机60a和第4进排气机70a的各进气口连接。多个供给管道向进气管道1511供给气体,在图23中是第4供给管道1512a、第5供给管道1512b以及第6供给管道1512c。系统控制部1530控制向温度调节单元150x供给的气体的供给源。

进气管道1511与供给管道1512a~1512c经由供给源切换部1510连接。第4供给管道1512a的一端与车外连接,另一端与供给源切换部1510连接。第5供给管道1512b的一端与车内连接,另一端与供给源切换部1510连接。第6供给管道1512c的一端与后述的排出目的地切换部1520连接,另一端与供给源切换部1510连接。另外,第6供给管道1512c的一端也可以与温度调节单元150x的排气口(未图示)直接连接。

供给源切换部1510由系统控制部1530控制。供给源切换部1510开闭与供给管道1512a~1512c之间的连接部,从而切换向温度调节单元150x供给的气体的供给源。自供给管道1512a~1512c中的任一者供给的气体经过进气管道1511而自第3进排气机60a和第4进排气机70a的进气口引入到各叶轮内。气体向第3进排气机60a和第4进排气机70a的供给量由送风控制部90控制。系统控制部1530控制向温度调节单元150x供给的气体的供给源。系统控制部1530也可以控制向进气管道1511供给的气体的流量。系统控制部1530也可以进一步控制送风控制部90。

在车外的气温是适于冷却被调温体99的温度(以下记作冷却温度)的情况下,供给源切换部1510为了向温度调节单元150x供给车外的气体,开放与第4供给管道1512a之间的连接部。在车内的气温是冷却温度或适于加热被调温体99的温度(以下记作加热温度)的情况下,供给源切换部1510为了向温度调节单元150x供给车内的气体,开放与第5供给管道1512b之间的连接部。在来自温度调节单元150x的排气为冷却温度或加热温度的情况下,也可以开放供给源切换部1510与第6供给管道1512c之间的连接部而向温度调节单元150x供给排气。

此外,第4温度调节系统1500包括与温度调节单元150x的排气口连接的排出管道1521、向车外排出气体的排气管道1522a以及向车内排出气体的排气管道1522b。排出管道1521与排气管道1522a或者排出管道1521与排气管道1522b经由排出目的地切换部1520连接。排气管道1522a的一端与车外连接,另一端与排出目的地切换部1520连接。排气管道1522b的一端与车内连接,另一端与排出目的地切换部1520连接。此外,如上所述,第6供给管道1512c的另一端与排出目的地切换部1520连接。

另外,排出目的地切换部1520也由系统控制部1530控制。排出目的地切换部1520开闭与排气管道1522a、排气管道1522b以及第6供给管道1512c之间的连接部,从而切换来自温度调节单元150x的气体的排出目的地。系统控制部1530也可以切换来自温度调节单元150x的气体的排出目的地,并且控制向排出管道1521排出的气体的流量。

所排出的气体的温度通常比所吸引的气体的温度高。因此,在车内(特别是乘坐空间内)的温度较低的情况下,优选是,排出目的地切换部1520开放与排气管道1522b之间的连接部。由此,能向车内排出温暖的气体而加热车内。另一方面,在车内的温度充分高的情况下,排出目的地切换部1520开放与排气管道1522a之间的连接部而向车外排气。

这样,第4温度调节系统1500能够根据车外、车内乃至自温度调节单元150x排出的气体的温度,切换向被调温体99供给的气体的供给源以及自被调温体99排出的气体的排出目的地。即,采用第4温度调节系统1500,自车外或车内引入气体或者向车内排出气体。由此,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体99调整为合适的温度。另外,通过自车外或车内的封闭的空间(密闭空间)内引入气体,或者向车外或车内的密闭空间排出气体,能使气体的进气量与排出量均等而抑制车内的气压变化。

(第5温度调节系统)

也有在混合动力车配置有多个温度调节单元150x的情况。在该情况下,出于能量的有效的充分利用的观点,也可以设为使温度调节单元150x的风路相互连接而使气体循环的系统。由此,易于使气体的进气量与排出量变得均等,从而抑制车内的气压变化。

使气体在多个温度调节单元150x间循环的第5温度调节系统1600例如如图24所示,包括第3温度调节单元150xa、第4温度调节单元150xb、进气管道1611、排气管道1612、进气管道1621、排气管道1622以及循环控制部1630。进气管道1611与第3温度调节单元150xa所具备的第3进排气机60a和第4进排气机70a的进气口连接。排气管道1612自第3温度调节单元150xa的排出口排出气体。进气管道1621与第4温度调节单元150xb所具备的第3进排气机60a和第4进排气机70a的进气口连接。排气管道1622自第4温度调节单元150xb的排气口排出气体。循环控制部1630从排气管道1612和排气管道1622中确定与进气管道1611和进气管道1621中的至少一者连接的排气管道。

进气管道1611、进气管道1621、排气管道1612以及排气管道1622经由循环切换部1640而相互连接。即,进气管道1611的一端与第1温度调节单元150xa的进气口连接,另一端与循环切换部1640连接。排气管道1612的一端与第3温度调节单元150xa的排气口连接,另一端与循环切换部1640连接。进气管道1621的一端与第4温度调节单元150xb的进气口连接,另一端与循环切换部1640连接。排气管道1622的一端与第4温度调节单元150xb的排气口连接,另一端与循环切换部1640连接。此外,管道1650的一端也可以与循环切换部1640连接。管道1650的另一端例如与车外或车内连接。管道1650根据需要自车外或车内引入气体,或者向车外或车内排出气体。

循环切换部1640由循环控制部1630控制。循环控制部1630从排气管道1612和排气管道1622中确定与进气管道1611和进气管道1621中的至少一者连接的排气管道。循环切换部1640基于该确定,开闭与进气管道1611、进气管道1621、排气管道1612以及排气管道1622之间的连接部,从而切换向第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb的气体的供给源或气体的排出目的地。循环控制部1630也可以进一步控制在所述各管道流动的气体的流量。气体向各温度调节单元所包括的各进排气机的供给量由送风控制部90控制。循环控制部1630也可以进一步控制送风控制部90。

采用第5温度调节系统1600,通过使气体在多个温度调节单元间循环,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体99调整为合适的温度。在自第3温度调节单元150xa或第4温度调节单元150xb排出的气体的温度是适于冷却或加热被调温体99的温度的情况下,上述这样的系统有用。另外,在图示的例子中,表示了第5温度调节系统1600包括两个温度调节单元150xa、150xb的情况,但本发明不限定于此。例如,第5温度调节系统1600也可以包括1个温度调节单元150xa或温度调节单元150xb以及除此之外的温度调节单元(例如包括1个进排气机的温度调节单元)。另外,第5温度调节系统1600所具备的温度调节单元的数量也可以为3个以上,只要使气体在至少两个温度调节单元间循环即可。此外,在图示的例子中,表示了第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb均包括两个进排气机60a、70a的情况,但本发明不限定于此。例如,第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb也可以包括3个以上的进排气机。配置于第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb的进排气机可以相同,也可以分别不同。后述的第6温度调节系统也同样。

(第6温度调节系统)

在配置有多个温度调节单元150x的情况下,也可以使各温度调节单元150x并联地连接,从而统一控制被各温度调节单元150x吸引的气体的量。由此,能够有效地充分利用能量。

并联地连接有多个温度调节单元150x的第6温度调节系统1700例如如图25所示,包括第3温度调节单元150xa、第4温度调节单元150xb、进气管道1711、进气管道1721、进气连接管道1710以及流量控制部1730。进气管道1711与第3温度调节单元150xa所具备的第3进排气机60a和第4进排气机70a的进气口连接。进气管道1721与第4温度调节单元150xb所具备的第3进排气机60a和第4进排气机70a的进气口连接。进气连接管道1710形成分支而与进气管道1711和进气管道1721连接。流量控制部1730控制气体在进气管道1711和进气管道1721的流量。

进气连接管道1710与进气管道1711以及进气连接管道1710与进气管道1721经由供给量调整部1740连接。进气连接管道1710例如与车外或车内连接。供给量调整部1740由流量控制部1730控制。供给量调整部1740开闭与进气管道1711和进气管道1721之间的连接部,从而分别调整气体向第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb的供给量。气体向各温度调节单元所包括的第3进排气机60a和第4进排气机70a的供给量由送风控制部90控制。流量控制部1730也可以进一步控制送风控制部90。

第6温度调节系统1700也可以还包括排气管道1712、排气管道1722以及排气连接管道1720。排气管道1712与第3温度调节单元150xa的排气口连接。排气管道1722与第4温度调节单元150xb的排气口连接。排气连接管道1720与排气管道1712和排气管道1722连接。

排气连接管道1720与排气管道1712以及排气连接管道1720与排气管道1722经由排出量调整部1750连接。排气连接管道1720例如与车外或车内连接。排出量调整部1750由流量控制部1730控制。排出量调整部1750开闭与排气管道1712和排气管道1722之间的连接部,从而分别调整气体自第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb的排出量。

采用第6温度调节系统1700,通过统一地控制被多个温度调节单元(在图25中是第3温度调节单元150xa和第4温度调节单元150xb)吸引的气体的量,能够一边有效地充分利用能量,一边将被调温体99调整为合适的温度。

(车辆)

温度调节单元150x、温度调节系统1500、温度调节系统1600或温度调节系统1700例如搭载于混合动力车等车辆。

图26a是表示第5实施方式的车辆1800a的示意图。车辆1800a包括动力源1810、驱动轮1820、行驶控制部1830以及温度调节单元150x。动力源1810用于向驱动轮1820供给动力。行驶控制部1830用于控制动力源1810。

图26b是表示第5实施方式的另一车辆1800b的示意图。车辆1800b包括动力源1810、驱动轮1820、行驶控制部1830以及温度调节系统1500、1600或1700。车辆1800a和车辆1800b能在抑制了噪声的状态下使二次电池等在合适的温度下工作,因此乘坐舒适性优异,并且发挥较高的性能。

(第6实施方式)

本实施方式与第5实施方式的不同之处在于,将配置于所使用的多个进排气机的各动翼的片数n设为相同,并且使至少1个进排气机(第3进排气机)的叶轮以不同于其他的进排气机(第4进排气机)的叶轮的转速r进行旋转。除此之外的温度调节单元、温度调节系统以及车辆与第5实施方式同样。通过改变叶轮的转速r,使自第3进排气机产生的bpf噪声的所述频率fb3与自第4进排气机产生的bpf噪声的所述频率fb4不再一致。由此,使bpf噪声的峰值得到分散,从而使自温度调节单元产生的噪声得到抑制。

当改变转速r时,能获得的风量也改变。在考虑冷却效率和控制的容易性时,优选是,配置于1个温度调节系统的多个进排气机的风量为相同程度。为了改变转速r并且将风量设为相同程度,在本实施方式中,改变从轴的轴向观察时的第3进排气机的叶轮盘的最大直径l3和第4进排气机的叶轮盘的最大直径l4。通过使包括较小的叶轮盘的叶轮的转速大于另一者,将风量调整为相同程度。

参照图27a和图27b说明本实施方式的进排气机。图27a是表示第6实施方式的第3进排气机60b的纵剖视图。图27b是表示第6实施方式的第4进排气机70b的纵剖视图。第3进排气机60b和第4进排气机70b可以是除了从轴的轴向观察时的叶轮盘161b的最大直径不同之外包括同样的结构。即,第3进排气机60b的第3动翼162b和第4进排气机70b的第4动翼262b具有相同的片数。第3进排气机60b和第4进排气机70b的风扇罩170的外径也相同。第3进排气机60b和第4进排气机70b的结构不限定于此,所配置的动翼的片数也可以不同,风扇罩170的外径也可以不同。在图27a和图27b中,第3进排气机60b和第4进排气机70b包括与第3进排气机60a同样的结构,但本发明并不限定于此。另外,在图27a和图27b中,表示最大直径l3>最大直径l4的情况。

作为最大直径l3与最大直径l4之比的l3/l4没有特别限定,考虑期望的风量和进排气机的转速等适当地决定即可。在l3>l4的情况下,l3/l4例如大于1且在1.7以下,优选是大于1且在1.4以下。在该情况下,也可以不在第3进排气机60b和第4进排气机70b大幅地改变旋转驱动源的工作点。因此,能在第3进排气机60b和第4进排气机70b使用同种的旋转驱动源182。工作点是旋转驱动源的表示相对于电流而言的转速的速度特性曲线与表示相对于电流而言的转矩的转矩特性曲线的交点。

(第7实施方式)

本实施方式的温度调节单元150y除了将第3进排气机和第4进排气机的进气口172安装为与排出口80b相对之外,其他与第5实施方式或第6实施方式的温度调节单元、各温度调节系统以及车辆同样。但温度调节系统的进气管道和排气管道等被适当地调换而与温度调节单元150y连接。由此,使壳体80的内部的气体经由各进排气机排出。即,在本实施方式中,各进排气机作为排出器件发挥功能。

以下,参照图28a和图28b,具体地说明本实施方式的温度调节单元150y。图28a是示意地表示第7实施方式的温度调节单元150y的立体图。图28b是图28a所示的温度调节单元150y的28b-28b面处的剖视图。另外,在图28a中,省略了各进排气机的内部构造。第3进排气机60c和第4进排气机70c包括分别与所述的第3进排气机60a和第4进排气机70a同样的结构,或包括分别与所述的第3进排气机60b和第4进排气机70b同样的结构。另外,温度调节单元150y的结构并不限定于此。例如,送风口173的朝向没有特别限定,以适于用途或与送风口173连接的管道的方式适当地设定即可。另外,也可以使送风口173和管道经由l字形肘形管等连接构件(未图示)连接。在该情况下,以适于连接构件的方式适当地设定送风口173的朝向即可。

被调温体99与所述同样地例如配置为将壳体80的内部划分为包括引进口80a的进气侧腔室81和包括排出口80b的排气侧腔室82。当利用第3进排气机60a和第4进排气机60b自排出口80b强制性地排出排气侧腔室82内的气体时,排气侧腔室82的内压减小。因此,外部的气体自引进口80a被积极地引入,并且当在进气侧腔室81内扩散后,通过被调温体99内部的间隙或被调温体99与壳体80之间,最终流入排气侧腔室82。届时,被调温体99被冷却或加热。用空心箭头表示此时的气体的流动的一个例子。

进气侧腔室81的容积与排气侧腔室82的容积可以相同,也可以不同。其中,优选与所述同样,使进气侧腔室81的容积比排气侧腔室82的容积大。这是为了高效地冷却或加热被调温体99的整体。

产业上的可利用性

本发明的温度调节单元具备多个进排气机,并且噪声小,因此作为车载用途特别有用。

附图标记说明

10a、10b、10c、第1进排气机;20a、20b、20c、第2进排气机;30、壳体;30a、引进口;30b、排出口;31、进气侧腔室;32、排气侧腔室;40、送风控制部;50、被调温体;60a、60b、60c、第3进排气机;70a、70b、70c、第4进排气机;80、壳体;80a、引进口;80b、排出口;81、进气侧腔室;82、排气侧腔室;90、送风控制部;99、被调温体;100x、100y、温度调节单元;100xa、第1温度调节单元;100xb、第2温度调节单元;110a、叶轮;111a、111b、叶轮盘;111ac、中心部;111ap、外周部;112a、112b、第1动翼;112as、起点;112ae、终点;113a、护罩;120、风扇罩;121、侧壁;121s、台阶;122、进气口;123、送风口;130、旋转驱动装置;131、轴;132、旋转驱动源;141、静翼;142、扩压环;150x、150y、温度调节单元;150xa、第3温度调节单元;150xb、第4温度调节单元;160a、叶轮;161a、161b、叶轮盘;161ac、中心部;161ap、外周部;162a、162b、第3动翼;162as、起点;162ae、终点;163a、护罩;170、风扇罩;171、侧壁;172、进气口;173、送风口;180、旋转驱动装置;181、轴;182、旋转驱动源;210a、叶轮;211a、叶轮盘;211ac、中心部;211ap、外周部;212a、212b、第2动翼;213a、护罩;260a、叶轮;261a、叶轮盘;261ac、中心部;261ap、外周部;262a、262b、第4动翼;263a、护罩;500、第1温度调节系统;510、供给源切换部;511、进气管道;512a、第1供给管道;512b、第2供给管道;512c、第3供给管道;520、排出目的地切换部;521、排出管道;522a、排气管道;522b、排气管道;530、系统控制部;600、第2温度调节系统;611、进气管道;612、排气管道;621、进气管道;622、排气管道;630、循环控制部;640、循环切换部;650、管道;700、第3温度调节系统;710、进气连接管道;711、进气管道;721、进气管道;720、排气连接管道;712、排气管道;722、排气管道;730、流量控制部;740、供给量调整部;750、排出量调整部;800a、800b、车辆;810、动力源;820、驱动轮;830、行驶控制部;911、叶轮盘;912、前进翼;912e、终点;1500、第4温度调节系统;1510、供给源切换部;1511、进气管道;1512a、第4供给管道;1512b、第5供给管道;1512c、第6供给管道;1520、排出目的地切换部;1521、排出管道;1522a、排气管道;1522b、排气管道;1530、系统控制部;1600、第5温度调节系统;1611、进气管道;1612、排气管道;1621、进气管道;1622、排气管道;1630、循环控制部;1640、循环切换部;1650、管道;1700、第6温度调节系统;1710、进气连接管道;1711、进气管道;1721、进气管道;1720、排气连接管道;1712、排气管道;1722、排气管道;1730、流量控制部;1740、供给量调整部;1750、排出量调整部;1800a、1800b、车辆;1810、动力源;1820、驱动轮;1830、行驶控制部。

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