热源冷却装置制造方法及图纸

具备产生车辆的行驶能量的燃料电池(2)。在比冷却水回路的如下位置略靠冷却水泵(1)的进水侧的位置设置有贮水箱入口阀(10)，由贮水箱入口阀(10)控制的冷却水的压力在所述位置达到驱动冷却水泵(1)时的冷却水泵(1)的出水压力与冷却水泵(1)的进水压力的中间值。当即使燃料电池(2)停止发电，冷却水的温度也超过规定温度时，即使在车辆的行驶过程中，也使冷却水泵(1)持续旋转。而且，在将冷却水的温度冷却至规定温度以下之后，使冷却水泵(1)的旋转停止。因而，在利用作为驱动能量产生装置的燃料电池(2)的能量而行驶的车辆的燃料电池刚停止之后的再启动时，对有可能在冷却水泵(1)内产生的气蚀进行抑制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热源冷却装置本申请以2012年4月5日提交的第2012－086549号日本专利申请为基础，通过引用的方式将其公开内容并入本申请。
本公开涉及如下热源冷却装置，其具有用于使冷却水流动的电动的冷却水泵，对于产生车辆的行驶能量的热源而言，借助冷却水而使该热源的热向散热器散热。特别是涉及如燃料电池车辆或者混合动力车辆那样，即使在行驶过程中，由燃料电池或者混合动力车辆的发动机构成的驱动能量产生装置有时也会停止的车辆的热源冷却装置。
技术介绍
以往，如专利文献1记载的那样，公知有如下技术：在成为驱动能量产生装置的发动机高速行驶以后，在车辆紧急停止而形成为发动机停止的状态下的熄火停放(deadsoak)时，在车辆停止之后也使发动机冷却水持续向涡轮机(增压器)循环，防止涡轮机的轴承的滑动不良(焼付)。专利文献1：日本实开昭61－132477号公报而且，对于众所周知的机械式或者电动式的冷却水泵而言，在车辆停止且发动机也停止时，停止供水。即，不论是否在冷却水的温度超过规定温度的情况下，冷却水泵都与发动机一起停止。另外，在车辆的行驶过程中，发动机处于运转过程中，因此，冷却水泵不停止。另一方面，近年来，作为产生车辆的行驶能量的热源，要求比以往更加节省油耗。例如，对于即使在运转过程中也为了节能而使发动机自动停止且使其自动再启动的车辆、燃料电池车辆等，在诸多方面进行了改进，但是，若该热源的冷却性能不稳定，则会对热源的节油运转造成不良影响。特别是在燃料电池车辆的情况下，在爬坡时冷却水的温度上升至95℃左右。紧随其后，若中断对燃料电池的燃料供给，使散热器的电动风扇(冷却器风扇，radiatorfan)停止，并形成为冷却水泵停止的状态，则存在如下问题：当燃料电池车辆再启动时，燃料电池的堆(stack)发电效率降低。另外，对于由燃料电池构成的驱动能量产生装置、或者由混合动力车辆的发动机构成的驱动能量产生装置而言，即使在行驶过程中有时也会停止。在该情况下也存在如下问题：当燃料电池、发动机再启动时，燃料电池的堆发电效率、发动机的运转效率降低。而且，如后述那样，查明了上述问题的原因在于气蚀(cavitation)。
技术实现思路
本公开的目的在于，提供一种热源冷却装置，在利用驱动能量产生装置的能量行驶的车辆的驱动能量产生装置停止、或者输出降低后的再启动时，对冷却水泵内的气蚀的产生进行抑制。根据本公开的一方式，热源冷却装置具备：电动式的冷却水泵；热源，该热源被冷却水泵排出的冷却水冷却，且作为产生车辆的行驶能量的驱动能量产生装置使用；散热器，该散热器使由热源加热的冷却水散热；冷却水回路，该冷却水回路以环状将冷却水泵、热源、以及散热器连结；贮水箱，冷却水从冷却水回路流入到该贮水箱，或者冷却水从该贮水箱向冷却水回路流出；以及贮水箱入口阀，该贮水箱入口阀对冷却水向贮水箱的流入、以及冷却水从贮水箱的流出进行控制。贮水箱入口阀设置在冷却水泵的进水侧与冷却水回路的如下位置之间，即，在所述位置冷却水的压力达到驱动冷却水泵时的冷却水泵的出水压力与冷却水泵的进水压力的中间值。热源冷却装置具备冷却水泵运转持续部，在热源的运转停止或者视作停止、且冷却水的温度超过规定温度的情况下，冷却水泵运转持续部使冷却水泵持续运转直至将冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。由此，通过使冷却水泵旋转，能够利用散热器使热源所产生的热冷却。而且，与冷却水回路内的冷却水的压力相应地，使冷却水回路内的冷却水经由贮水箱入口阀相对于贮水箱流出或流入。另外，在冷却水泵的转速的增大的同时，冷却水泵的出水侧的压力与冷却水泵的进水侧的压力的压力差扩大，但是，由贮水箱入口阀控制的冷却水的压力保持为比冷却水泵的出水侧的压力与冷却水泵的进水侧的压力之间的中间压低的压力。而且，即使在热源的运转停止或者视作停止、且热源产生的热减少的情况下，当冷却水的温度超过规定温度时，也能够使冷却水泵持续运转直至将冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。因此，能够在该运转持续的期间使冷却水温度降低，抑制冷却水从冷却水回路向贮水箱内流出。因而，能够抑制驱动能量产生装置的运转重新开始、且冷却水泵的运转重新开始时的冷却水泵的进水口的压力的降低，从而能够抑制冷却水泵的气蚀的产生。通过抑制气蚀的产生，能够使热源的冷却稳定化，从而能够实现高效的驱动能量产生装置的运转。附图说明图1是示出本公开的第一实施方式的热源冷却装置的示意图。图2是示出图1所示的冷却水泵的压力特性和贮水箱入口阀的内压的变化的图。图3是第一实施方式的贮水箱入口阀的示意剖视图。图4是示出第一实施方式的贮水箱入口阀的工作特性的图。图5是示出比较例的热源冷却装置的图。图6是示出第一实施方式的热源冷却装置的控制的流程图。图7是示出第一实施方式的热源冷却装置的工作、与比较例的热源冷却装置的工作的比较的图。图8是示出图7的比较例的热源冷却装置的工作的特性图。图9是示出第一实施方式的热源冷却装置的工作的特性图。图10是示出本公开的第二实施方式的热源冷却装置的控制的流程图。图11是示出本公开的第三实施方式的热源冷却装置的控制的流程图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本公开的多个方式进行说明。在各方式中，对于与在先的方式中所说明的事项对应的部分，有时标注相同的参照附图标记并省略其重复的说明。在各方式中，当仅对其结构的一部分进行说明时，对于其结构的其他部分，能够适用在先说明的其他方式。在各实施方式中，除了具体表明能够组合在一起的部分彼此的组合之外，只要在组合中不产生特别的妨碍，即使未具体表明，也能够将实施方式彼此的一部分组合。(第一实施方式)首先，专利技术人通过各种实验查明如下事实：当燃料电池车辆等再启动时，在冷却水泵产生气蚀，由于该气蚀的产生，冷却水向燃料电池的供给变得不稳定，燃料电池的堆发电效率等降低。以下，对该问题的原因进行详细说明。利用电动式的冷却水泵将冷却水向散热器(冷却器，radiator)输送而使其冷却。但是，若在该冷却水泵产生气蚀，则冷却水泵的排出流量紊乱，热源无法进行高效的运转。气蚀是由于在冷却水泵的进水侧的压力降低时，使冷却水泵的叶轮以高速旋转而产生的。为了防止该气蚀，优选将冷却水的压力设定得较高。散热器具有不使热源过热的作用。冷却水在散热器内循环，对热源进行冷却以不使热源达到恒定温度以上。一般情况下，冷却水还被称为“防冻液”，具有即使在0℃以下也不冻结的性质，但是，其沸点为100℃，与普通的水无异。由于热源达到非常高的温度，因此，若保持原样地使用冷却水，则会导致其沸腾并气化，从而立刻消失。因而，将包括散热器的冷却水回路密闭。通过形成为密闭的空间，即使因热源的热而使得冷却水膨胀，由于空间有限，因此，液体的压力升高，其结果，沸点升高。换句话说，即使达到100℃也不沸腾。贮水箱入口阀是具有对该散热器内的压力进行调整的作用的构成部件之一。该贮水箱入口阀一般作为冷却器盖而广为人知。贮水箱入口阀控制冷却水相对于贮水箱的流入以及流出。贮水箱入口阀进行加压以不使冷却水在100℃的温度下沸腾。在贮水箱入口阀的里侧具有弹簧，通过该弹簧强烈地按压贮水箱入口阀的阀(valve)而进行加压。众所周知，若水温上升、且冷却水膨胀，则具备压力阀(pressure)与真空阀(vacuumvalve)的贮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热源冷却装置，其中，所述热源冷却装置具备：电动式的冷却水泵(1)；热源(2)，该热源(2)被所述冷却水泵(1)排出的冷却水冷却，且作为产生车辆的行驶能量的驱动能量产生装置使用；散热器(6)，该散热器(6)使由所述热源(2)加热的所述冷却水散热；冷却水回路(8)，该冷却水回路(8)以环状将所述冷却水泵(1)、所述热源(2)、以及所述散热器(6)连结；贮水箱(9)，所述冷却水从所述冷却水回路(8)流入到该贮水箱(9)，或者所述冷却水从该贮水箱(9)向所述冷却水回路(8)流出；以及贮水箱入口阀(10)，该贮水箱入口阀(10)对所述冷却水向所述贮水箱(9)的流入、以及所述冷却水从所述贮水箱(9)的流出进行控制，所述贮水箱入口阀(10)设置在所述冷却水泵(1)的进水侧与所述冷却水回路(8)的如下位置之间，即：在所述位置所述冷却水的压力达到驱动所述冷却水泵时的所述冷却水泵(1)的出水压力与所述冷却水泵(1)的进水压力的中间值，具备冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)，在所述热源(2)的运转停止或者视作停止、且所述冷却水的温度超过规定温度的情况下，这些冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)使所述冷却水泵(1)持续运转直至将所述冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.05 JP 2012-0865491.一种热源冷却装置，其中，所述热源冷却装置具备：电动式的冷却水泵(1)；热源(2)，该热源(2)被所述冷却水泵(1)排出的冷却水冷却，且作为产生车辆的行驶能量的驱动能量产生装置使用；散热器(6)，该散热器(6)使由所述热源(2)加热的所述冷却水散热；冷却水回路(8)，该冷却水回路(8)以环状将所述冷却水泵(1)、所述热源(2)、以及所述散热器(6)连结；贮水箱(9)，所述冷却水从所述冷却水回路(8)流入到该贮水箱(9)，或者所述冷却水从该贮水箱(9)向所述冷却水回路(8)流出；以及贮水箱入口阀(10)，该贮水箱入口阀(10)对所述冷却水向所述贮水箱(9)的流入、以及所述冷却水从所述贮水箱(9)的流出进行控制，所述贮水箱入口阀(10)设置在所述冷却水泵(1)的进水侧与所述冷却水回路(8)的如下位置之间，即：在所述位置所述冷却水的压力达到驱动所述冷却水泵时的所述冷却水泵(1)的出水压力与所述冷却水泵(1)的进水压力的中间值，具备冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)，在所述热源(2)的运转停止或者视作停止、且所述冷却水的温度超过规定温度的情况下，这些冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)使所述冷却水泵(1)持续运转直至将所述冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。2.根据权利要求1所述的热源冷却装置，其中，即使在所述车辆行驶过程中也能够使所述热源(2)停止。3.根据权利要求1所述的热源冷却装置，其中，所述车辆是所述热源(2)为燃料电池的燃料电池车辆，或者是所述热源(2)为发动机和电池的混合动力车辆，当在所述车辆的行驶过程中所述燃料电池的发电停止、或者在所述车辆的行驶过程中所述发动机自动停止时，所述冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)使所述冷却水泵(1)持续运转。4.根据权利要求3所述的热源冷却装置，其中，对于所述冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)而言，在形成为从所述热源(2)对所述冷却水的供给热量为预先设定的热量的规定减少状态的情况下、或者视作处于所述规定减少状态的情况下，所述热源(2)的运转视作停止，当在所述车辆的行驶过程中所述热源(2)的运转视作停止时，所述冷却水泵运转持续部(S63、S103、S113)使所述冷却水泵(1)持续运转直至将所述冷却水的温度冷却至所述规定温度以下为止。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：木川俊二郎，末松启吾，西川道夫，古越拓郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP