[发明专利]冷却系统和车辆

说明书

技术领域

本发明涉及冷却系统和车辆，且更特别地涉及利用蒸气压缩式致冷循环来冷却发热源的冷却系统和包括该冷却系统的车辆。

背景技术

近年来，混合动力车辆、燃料电池车辆和通过电机的动力驱动的电动汽车作为一种用于解决环境问题的手段已引起注意。在此类车辆中，诸如电机、发电机、逆变器、变换器和电池之类的电气设备在接收或释放电力时发热。因此，应该冷却这些电气设备。相应地，已提出一种用于利用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，日本专利申请公报No.2006-290254（JP2006-290254A）公开了一种用于混合动力车辆的冷却系统，该冷却系统包括：压缩机，该压缩机能够吸入并压缩气态致冷剂；主冷凝器，其中由周围空气冷却高压气态致冷剂以进行冷凝；蒸发器，其中通过使低温液态致冷剂蒸发来冷却待冷却物；和减压装置，其中能够从马达吸热的热交换器和第二减压装置与减压装置和蒸发器并列连接。日本专利申请公报No.2007-69733（JP2007-69733A）公开了一种系统，其中在从膨胀阀到压缩机的致冷剂通路中并列配置有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，并且利用用于空调装置的致冷剂来冷却发热体。

日本专利申请公报No.2005-90862（JP2005-90862A）公开了一种冷却系统，其中在绕开空调用致冷循环的减压器、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单元。日本专利申请公报No.2001-309506（JP2001-309506A）公开了一种冷却系统，其中使用于在车辆中进行空气调节的致冷循环装置的致冷剂循环到驱动控制车辆电机的逆变器回路单元的冷却部件，并且在不需要空调空气流的冷却时抑制用车辆空调用致冷循环装置的蒸发器来冷却空调空气流。

在JP2006-290254A中公开的冷却装置中，应该始终运转压缩机以冷却诸如由电机、直流/直流（DC/DC）变换器和逆变器代表的电气设备之类的发热源。所产生的问题在于，压缩机消耗的动力增大并且车辆的燃料效率因此恶化。此外，由于与发热源进行热交换的热交换器与蒸发器并列连接，所产生的问题在于用于冷却发热源的致冷剂并未被用于冷却车厢且因此牺牲了冷却能力。

发明内容

本发明提供了一种冷却系统，该冷却系统能在确保车厢中的空气调节能力的同时可靠地冷却发热源，且同时能降低压缩机的动力消耗。本发明还提供了一种包括该冷却系统的车辆。

根据本发明第一方面的冷却系统包括：用于使致冷剂循环的压缩机；第一热交换器，所述第一热交换器在所述致冷剂与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与空调用空气之间进行热交换；管道，所述管道依次连接所述压缩机、所述第一热交换器、所述减压器、所述第二热交换器和所述压缩机，并且允许所述致冷剂流动成贯通所述管道循环；冷却单元，所述冷却单元在所述管道的在所述第一热交换器与所述减压器之间的部分设置在所述管道中，并利用所述致冷剂来冷却发热源；和连接通路，所述连接通路将第一通路与第二通路连通，所述第一通路是所述管道的在所述压缩机与所述第一热交换器之间的部分，所述第二通路是所述管道的在所述冷却单元与所述减压器之间的部分，其中所述第一热交换器配置在比所述冷却单元高的位置，并且所述管道配置成使得由所述第一热交换器冷凝的所述致冷剂在重力作用下流入所述冷却单元。

在本发明的上述第一方面中，所述冷却系统还可包括蓄液装置，所述蓄液装置在所述管道的在所述第一热交换器与所述冷却单元之间的部分设置在所述管道中，并储存处于液态的所述致冷剂，所述蓄液装置配置在比所述冷却单元高的位置。

在本发明的上述第一方面中，所述冷却系统还可包括控制所述冷却系统的控制部，所述控制部包括控制所述压缩机的起动和停止的压缩机控制部，其中所述压缩机控制部构造成根据外部输入而起动和停止所述压缩机。

在本发明的上述第一方面中，所述冷却系统还可包括操作输入部，所述操作输入部接收来自外部的操作，其中所述压缩机控制部构造成根据来自所述操作输入部的指令而起动和停止所述压缩机。

在本发明的上述第一方面中，所述冷却系统还可包括外部空气温度测量部，所述外部空气温度测量部测量所述外部空气的温度，其中所述压缩机控制部构造成基于由所述外部空气温度测量部测得的温度而起动和停止所述压缩机。