[发明专利]冷却发热体的冷却装置及冷却方法

说明书

本申请基于2013年3月15日提出申请的先行日本专利申请第2013-053454号的优先权利益，并且主张其利益，其全部内容通过引用被包含在其中。

技术领域

这里说明的多个实施形态全部涉及冷却发热体的冷却装置及冷却方法。

背景技术

使介质循环冷却发动机或电池、逆变器等发热体的冷却装置中，发热体通过给介质付与热而被冷却。介质通过将从发热体获取的热付与设置在介质流路的一部分中的散热器，热从该散热器的表面释放到空气中。为了促进从散热器的散热，一般采用通过使电风扇旋转对散热器产生空气流，从而获得必要的冷却能力的方法。但是，这样的冷却装置由于长时间持续不断地使电风扇旋转，因此能量——例如电力的消耗量增大了。

发明内容

本发明的实施形态提供能够降低能量消耗量的冷却装置及冷却方法。

实施形态的冷却装置具有闭合的循环回路、热交换器、冷却部、蓄热槽、旁通回路、控制阀、测量部、判断部和控制部。循环回路使介质沿一个方向循环。热交换器设置在上述循环回路的一部分中，将发热体释放的热付与上述介质。冷却部设置在上述循环回路的一部分中，冷却上述介质。蓄热槽设置在上述循环回路的上述热交换器与上述冷却部之间，包含从通过的上述介质获取热的潜热蓄热材料即相变材料。旁通回路在上述热交换器与上述蓄热槽之间的第1分歧点以及上述蓄热槽与上述冷却部之间的第2分歧点处与上述循环回路连接。控制阀能够将上述介质流切换到上述蓄热槽或上述旁通回路中的任一个。测量部测量上述潜热蓄热材料的温度。

判断部利用上述温度判断上述潜热蓄热材料是否处于可蓄热的状态。控制部在上述潜热蓄热材料处于可蓄热的状态的情况下，将上述介质流从上述旁通回路切换到上述蓄热槽地控制上述控制阀。

根据上述结构，能够降低能量的消耗量。

附图说明

图1为表示第1实施形态的冷却装置的方框图；

图2A至图2D为说明上述冷却装置的潜热蓄热材料的蓄热状态的图；

图3为表示上述冷却装置的判断部进行的处理的流程图；

图4为表示上述冷却装置的控制部进行的处理的流程图；

图5为表示上述冷却装置的控制部进行的处理的流程图；

图6为表示第2实施形态的冷却装置的方框图；

图7为表示第2实施形态的上述冷却装置的判断部进行的处理的流程图；

图8为表示第2实施形态的上述冷却装置的控制部进行的处理的流程图；

图9为表示第2实施形态的上述冷却装置的控制部进行的处理的流程图。

具体实施方式

下面进一步参照附图说明多个实施形态。在附图中，相同的附图标记表示相同或者类似的部分。

参照图1说明第1实施形态。图1为表示第1实施形态的冷却装置的方框图。冷却装置1000设置在车辆——例如具有发动机和电池、变换从该电池来的电力提供给上述发动机的逆变器、控制它们的电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）等的电动汽车中。上述发动机或电池、逆变器等之类的发热体10伴随上述车辆的运转而发热。冷却装置1000具有热交换器1，该热交换器15设置在发热体10附近。

利用热交换器15对在构成冷却装置1000的循环回路101中循环的介质付与发热体10的热。介质获得的热从设置在循环回路101一部分中的冷却部即散热器31释放到外部。通过反复进行这样的热释放，能够冷却发热体10。这种情况下，为了提高散热器31中的热的释放效果，多数情况下并用对散热器31产生空气流的空气流产生部即电风扇32。

本实施形态的冷却装置1000中，还在循环回路101的一部分中设置潜热蓄热材料25——即具有相变材料的蓄热槽20。能够将在循环回路101中循环的介质的热积蓄在潜热蓄热材料25中，能够将潜热蓄热材料25作为夺取介质的热的冷却源使用。在潜热蓄热材料25处于没有蓄热到容量上限的状态、能够进一步蓄热的情况下，潜热蓄热材料25夺取介质的热，积蓄该热。

因此，在潜热蓄热材料25积蓄介质的热的期间，没有使冷却散热器31的电风扇32旋转的必要，或者只要使电风扇32低速旋转就足够。结果，能够抑制能量的消耗量并且冷却发热体10。本实施形态的冷却装置1000中，与没有将潜热蓄热材料作为冷却源使用——例如仅将散热器作为冷却源使用、长时间持续不断使电风扇旋转的情况相比，能够降低能量——例如电力的消耗量。