冷却系统技术方案

技术编号:9909636 阅读:69 留言:0更新日期:2014-04-11 23:40
一种冷却HV设备(31)的冷却系统(1),包括:压缩机(12),该压缩机使致冷剂循环;热交换器(14),该热交换器在致冷剂和外部空气之间进行热交换;膨胀阀(16),该膨胀阀使致冷剂减压;热交换器(18),该热交换器在致冷剂和空调用空气之间进行热交换;冷却部(30),该冷却部利用在热交换器(14)和膨胀阀(16)之间流动的致冷剂来冷却HV设备(31);气液分离器(40),该气液分离器将在热交换器(14)和冷却部(30)之间流动的致冷剂分离成液相致冷剂和气相致冷剂;和蓄液器(70),该蓄液器设置在气液分离器(40)和冷却部(30)之间,并且保持由气液分离器(40)分离出的液相致冷剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种冷却HV设备(31)的冷却系统(1),包括:压缩机(12),该压缩机使致冷剂循环;热交换器(14),该热交换器在致冷剂和外部空气之间进行热交换;膨胀阀(16),该膨胀阀使致冷剂减压;热交换器(18),该热交换器在致冷剂和空调用空气之间进行热交换;冷却部(30),该冷却部利用在热交换器(14)和膨胀阀(16)之间流动的致冷剂来冷却HV设备(31);气液分离器(40),该气液分离器将在热交换器(14)和冷却部(30)之间流动的致冷剂分离成液相致冷剂和气相致冷剂;和蓄液器(70),该蓄液器设置在气液分离器(40)和冷却部(30)之间,并且保持由气液分离器(40)分离出的液相致冷剂。【专利说明】冷却系统
本专利技术涉及一种冷却系统,更特别地涉及一种通过使用蒸气压缩式致冷循环来冷却发热源的冷却系统。
技术介绍
利用电机的驱动力行驶的混合动力车辆、燃料电池动力车辆、电动车辆等作为环境问题的对策已引起注意。在这类车辆中,诸如电机、发电机、逆变器、变换器、电池等的电气设备由于提供/接收电力而发热。因此,需要冷却这些电气设备。在日本专利申请公报N0.2000-73763 (JP-2000-73763A)中,描述了一种用于混合动力车辆的冷却系统。该冷却系统包括选择性地或同时冷却发动机气缸盖和驱动电机的第一冷却回路、冷却发动机气缸体的第二冷却回路、和冷却执行驱动电机的驱动控制的强电控制单元的第三冷却回路。在日本专利申请公报N0.2000-73763 (JP-2000-73763A)中描述的冷却系统中,采用使冷却水在发热体和散热器之间循环的系统来冷却电气部件,与仅其发动机被冷却的普通车辆的情况下一样。这种系统需要重新设置用于冷却电气部件的散热器,并且因此车辆搭载性可能降低。因此,已提出一种借助于被用作车辆用空调装置的蒸气压缩式致冷循环来冷却发热体的技术。例如,在日本专利申请公报N0.2007-69733 (JP-2007-69733A)中描述了一种系统,其中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彼此并列配置在从膨胀阀延伸到压缩机的致冷剂通路中。该系统通过使用用于空调装置的致冷剂来冷却发热体。此外,在日本专利申请公报N0.2005-90862 (JP-2005-90862A)中描述了一种冷却系统,其中在绕过空调用致冷循环中的减压器、蒸发器和压缩机的旁通通路中设置有用于冷却发热体的发热体冷却装置。另一方面,关于车辆用空调装置,在日本专利申请公报N0.2003-285633(JP-2003-285633A)中描述了一种装置,该装置在压缩机运转期间使致冷剂通过具有蓄冷材料的蓄冷热交换器,并且在压缩机停止之后利用蓄冷材料的蓄冷能量来冷却致冷剂以使空调装置工作。在日本专利申请公报N0.2011-1048 (JP-2011-1048A)中,描述了一种车辆用空调系统,其中车内用蓄热单元的蓄热材料储存一定量的热并且该车内用蓄热单元通过热交换过程与热交换介质交换该一定量的热。在日本专利申请公报N0.2007-69733 (JP-2007-69733A)和日本专利申请公报N0.2005-90862 (JP-2005-90862A)各者中描述的冷却系统中,用于冷却诸如电气设备等的发热源的冷却路径被结合在蒸气压缩式致冷循环中,并且处于两相状态、也就是气液状态的致冷剂在已通过减压器之后被导入冷却该发热源的致冷剂路径中。当用于冷却发热源的液相致冷剂的流量减小时,冷却发热源的性能可能下降。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够稳定地冷却发热源的冷却系统。本专利技术的一个方面涉及一种冷却发热源的冷却系统。所述冷却系统包括:压缩机,所述压缩机使致冷剂循环;第一热交换器,所述第一热交换器在所述致冷剂和外部空气之间进行热交换;减压器,所述减压器使所述致冷剂减压;第二热交换器,所述第二热交换器在所述致冷剂和空调用空气之间进行热交换;冷却部,所述冷却部利用在所述第一热交换器和所述减压器之间流动的所述致冷剂来冷却所述发热源;气液分离器,所述气液分离器将在所述第一热交换器和所述冷却部之间流动的所述致冷剂分离成液相致冷剂和气相致冷剂;和蓄液器,所述蓄液器设置在所述气液分离器和所述冷却部之间,并且保持由所述气液分离器分离出的所述液相致冷剂。在本专利技术的上述方面中,所述液相致冷剂可在所述压缩机运转期间流入所述蓄液器中以保持在所述蓄液器中,并且可在所述压缩机停止期间从所述蓄液器流出以流到所述冷却部。上述冷却系统还可包括排出部,所述排出部将所述液相致冷剂从所述蓄液器强制排出。在本专利技术的上述方面中,用于测量所述致冷剂的温度的第一温度传感器可配置在相对于流入所述冷却部中的致冷剂流的上游。用于测量所述致冷剂的温度的第二温度传感器可配置在相对于从所述冷却部流出的致冷剂流的下游。可基于由所述第一温度传感器和所述第二温度传感器测得的温度来进行所述发热源的冷却控制。在本专利技术的上述方面中,当由所述第一温度传感器和所述第二温度传感器测得的温度之间的差值超过预定阈值时,所述致冷剂可被供给到所述冷却部。上述冷却系统还可包括止回阀,所述止回阀阻止从所述蓄液器流出的所述液相致冷剂流到所述气液分离器。在本专利技术的上述方面中,所述蓄液器可包括可动分隔部,所述可动分隔部将所述蓄液器的内部空间分隔成收纳所述致冷剂的液体收纳部和包封有气体的气体包封部。上述冷却系统还可包括第一通路和第二通路,由所述气液分离器分离出的所述气相致冷剂流过所述第一通路,由所述气液分离器分离出的所述液相致冷剂流过所述第二通路。所述第一通路和所述第二通路可在位于所述气液分离器和所述减压器之间的致冷剂路径中彼此并列连接。所述发热源可由流过所述第二通路的所述液相致冷剂冷却。上述冷却系统还可包括第三通路和连通通道,所述致冷剂经所述第三通路在所述压缩机和所述第一热交换器之间流动,所述连通通道在所述第二通路的比所述冷却部更靠近所述减压器的一侧和所述第三通路之间建立连通。上述冷却系统还可包括切换阀,所述切换阀切换所述第二通路的比所述冷却部更靠近所述减压器的一侧和所述连通通道之间的连通状态。在本专利技术的上述方面中,所述切换阀可在所述压缩机停止期间使所述致冷剂流到所述连通通道。根据本专利技术的上述方面的冷却系统能确保处于液相状态的致冷剂以一定流量流到发热源。因此,该冷却系统能抑制冷却发热源的能力下降,并且能稳定地冷却发热源。【专利附图】【附图说明】在下面参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细说明中将描述本专利技术的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:图1是示出根据本专利技术的第一实施例的冷却系统的构型的示意图;图2是示出蒸气压缩式致冷循环中的致冷剂的状态的莫里尔图;图3是示出在蒸气压缩式致冷循环运转期间用于冷却HV设备的致冷剂流的示意图;图4是示出图3所示的蓄液器的细节的放大图;图5是示出在蒸气压缩式致冷循环停止期间用于冷却HV设备的致冷剂流的示意图;图6是示出图5所示的蓄液器的细节的放大图;图7是示出在根据本专利技术的第二实施例的冷却系统中的蒸气压缩式致冷循环运转期间用于冷却HV设备的致冷剂流的示意图;图8是示出在本专利技术的第二实施例中出入蓄液器的液相致冷剂流的第一示意图;图9是示出在本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种冷却发热源的冷却系统,其特征在于包括:压缩机,所述压缩机使致冷剂循环;第一热交换器,所述第一热交换器在所述致冷剂和外部空气之间进行热交换;减压器,所述减压器使所述致冷剂减压;第二热交换器,所述第二热交换器在所述致冷剂和空调用空气之间进行热交换;冷却部,所述冷却部利用在所述第一热交换器和所述减压器之间流动的所述致冷剂来冷却所述发热源;气液分离器,所述气液分离器将在所述第一热交换器和所述冷却部之间流动的所述致冷剂分离成液相致冷剂和气相致冷剂;和蓄液器,所述蓄液器设置在所述气液分离器和所述冷却部之间,并且保持由所述气液分离器分离出的所述液相致冷剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:川上芳昭城岛悠树高桥荣三佐藤幸介大野雄一内田和秀
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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