(57)【要約】      （修正有）【課題】ペルチェ素子のエネルギー効率を高める。【解決手段】駆動用の電池を備える車両に搭載される電池の温度調整装置Ａであって、車両から供給される冷媒の冷媒流路１と、冷媒流路における電池の上流側に配置され、温度が相互に異なるように制御可能な第１部分及び第２部分を有し、第１部分又は第２部分により冷媒を選択的に加熱可能又は冷却可能である加熱冷却素子２と、加熱冷却素子の上流で冷媒の温度を計測する第１の温度計測手段３と、電池通過後の冷媒温度を計測する第２の温度計測手段４と、第１の温度計測手段と第２の温度計測手段との間に設けられ、計測した冷媒温度によって冷媒流路を切り替える切替え弁５と、を備え、電池通過後の冷媒流路は、切替え弁によって第１部分又は第２部分の冷媒流路と接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用の電池を備える車両に搭載される前記電池の温度調整装置であって、
前記車両から供給される冷媒の冷媒流路と、
前記冷媒流路における前記電池の上流側に配置され、温度が相互に異なるように制御可能な第１部分及び第２部分を有し、前記第１部分又は前記第２部分により前記冷媒を選択的に加熱可能又は冷却可能である加熱冷却素子と、
前記加熱冷却素子の上流で前記冷媒の温度を計測する第１の温度計測手段と、
前記電池通過後の冷媒温度を計測する第２の温度計測手段と、
前記第１の温度計測手段と前記第２の温度計測手段との間に設けられ、計測した冷媒温度によって冷媒流路を切り替える切替え弁と、
を備え、
前記電池通過後の冷媒流路は、前記切替え弁によって前記第１部分又は前記第２部分の冷媒流路と接続されることを特徴とする、温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、取込口から車室内に取り込んだ空気をペルチェ素子の上面と下面とに当たるように第１の空気と第２の空気とに分岐させ、上面に当たった第１の空気を電池に通り抜けさせ、最終的に第１の空気及び第２の空気を１つの流路に収束させて外部に排出する、駆動用の電池を備える車両に搭載される温度調整装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１０８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記温度調節装置では、ペルチェ素子で冷却もしくは加熱した第１の空気は、電池を冷却するが、ペルチェ素子で下がった温度分のエネルギーを全て使い切るとは限らず、取込口から取り込んだ空気温度より電池通過後の空気温度の方がまだ低い可能性がある。ただし、上記温度調整装置は、取り込んだ空気（第１の空気及び第２の空気）をそのまま外部に排出しているため、ペルチェ素子で追加したエネルギーを使い切らず捨ててしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ペルチェ素子のエネルギー効率を高めることができる温度調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、駆動用の電池を備える車両に搭載される前記電池の温度調整装置であって、前記車両から供給される冷媒の冷媒流路と、前記冷媒流路における前記電池の上流側に配置され、温度が相互に異なるように制御可能な第１部分及び第２部分を有し、前記第１部分又は前記第２部分により前記冷媒を選択的に加熱可能又は冷却可能である加熱冷却素子と、前記加熱冷却素子の上流で前記冷媒の温度を計測する第１の温度計測手段と、前記電池通過後の冷媒温度を計測する第２の温度計測手段と、前記第１の温度計測手段と前記第２の温度計測手段との間に設けられ、計測した冷媒温度によって冷媒流路を切り替える切替え弁と、を備え、前記電池通過後の冷媒流路は、前記切替え弁によって前記第１部分又は前記第２部分の冷媒流路と接続されることを特徴とする、温度調整装置である。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、ペルチェ素子のエネルギー効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る温度調整装置Ａの概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係る温度調整装置Ａを、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る温度調整装置Ａの概略構成の一例を示す図である。本実施形態に係る温度調整装置Ａは、駆動用の電池（バッテリ）ＢＴを備える車両に搭載される。例えば、温度調整装置Ａは、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載され、当該車両における駆動用の電池ＢＴ（例えばニッケル水素電池）の温度を調節する。
【００１１】
図１に示すように、温度調整装置Ａは、冷媒流路１、加熱冷却素子２、第１の温度センサ３、第２の温度センサ４、切替え弁５及び制御装置６を備える。
【００１２】
冷媒流路１は、取込口ｄを備え、取込口ｄから取り込んだ車室内からの空気が流れる流路である。なお、空気は、本発明の「冷媒」の一例である。例えば、本発明の「冷媒」は、水等の液体でもよいし、空気及び水を含んでもよい。
【００１３】
冷媒流路１は、第１の流路１ａ、第２の流路１ｂ及び第３の流路１ｃを備える。
第１の流路１ａは、取込口ｄから取り込んだ空気を切替え弁５に流通させる流路である。すなわち、第１の流路１ａは、第１の端部が取込口ｄに連通され、第２の端部が切替え弁に連通されている。
【００１４】
第１の流路１ａは、取込口ｄから取り込んだ空気を切替え弁５に流通させる流路である。すなわち、第１の流路１ａは、第１の端部が取込口ｄに連通され、第２の端部が切替え弁５の第１の入口に連通されている。
【００１５】
第２の流路１ｂは、取込口ｄから取り込んだ空気を切替え弁５に流通させる流路である。すなわち、第２の流路１ｂは、第１の端部が取込口ｄに連通され、第２の端部が切替え弁５の第２の入口に連通されている。なお、第２の流路１ｂの途中には、電池ＢＴが配置されている。
【００１６】
第３の流路１ｃは、第１の流路１ａ又は第２の流路１ｂを流れる空気を外部に排出する流路である。例えば、第３の流路１ｃは、第１の端部が切替え弁５の出口に連通され、第２の端部が外部と連通されている。
【００１７】
加熱冷却素子２は、冷媒流路１における電池ＢＴの上流側に配置され、取込口ｄから取り込まれた空気を加熱及び冷却が可能である。加熱冷却素子２は、温度が相互に異なるように制御可能な第１部分及び第２部分を有している。例えば、加熱冷却素子２は、ペルチェ素子Ｐを含み、このペルチェ素子Ｐの第１の面に第１のヒートシンク２ａ（第１部分）を備え、当該ペルチェ素子Ｐの第１の面とは反対の第２の面に第２のヒートシンク２ｂ（第２部分）を備える。
【００１８】
第１のヒートシンク２ａは、第２の流路１ｂにおいて、電池ＢＴよりも上流側に設けられている。したがって、第２の流路１ｂを流れる空気は、第１のヒートシンク２ａによって冷却又は加熱された後、電池ＢＴに供給される。
【００１９】
第２のヒートシンク２ｂは、第３の流路１ｃに設けられている。したがって、第３の流路１ｃを流れる空気は、第２のヒートシンク２ｂによって加熱又は冷却された後、外部に排出される。
【００２０】
第１の温度センサ３は、加熱冷却素子２の上流で空気の温度を計測する第１の温度計測手段である。具体的には、第１の温度センサ３は、第１の流路１ａに設けられ、第１の流路１ａに流れる空気の温度Ｔ１を計測する。第１の温度センサ３は、計測した温度Ｔ１を制御装置６に出力する。
【００２１】
第２の温度センサ４は、電池ＢＴを通過した後の空気の温度Ｔ２を計測する第２の温度計測手段である。具体的には、第２の温度センサ４は、第２の流路１ｂにおいて、電池ＢＴと切替え弁５との間に設けられ、電池ＢＴと切替え弁５との間と通流する空気の温度Ｔ２を計測する。第２の温度センサ４は、計測した温度Ｔ２を制御装置６に出力する。
【００２２】
切替え弁５は、第１の温度センサ３と第２の温度センサ４との間の冷媒流路１に設けられている。この切替え弁５は、制御装置６の制御により、第３の流路１ｃに連通させる流路と、第１の流路１ａ及び第２の流路１ｂとのいずれかに切り替える。例えば、切替え弁５は、二つの入口（第１の入り口及び第２の入口）と、一つの出口を有する三方弁である。切替え弁５は、制御装置６の制御によって、第１の入り口と出口とを接続する第１の状態と、第２の入り口と出口とを接続する第２の状態とを切り替える。
【００２３】
制御装置６は、加熱冷却素子２を制御することで、電池ＢＴを冷却する冷却制御と、電池ＢＴを加熱する加熱制御を選択的に実行可能である。例えば、制御装置６は、第１のヒートシンク２ａを冷却するように加熱冷却素子２を制御することで冷却制御を実行する。また、制御装置６は、第１のヒートシンク２ａを加熱するように加熱冷却素子２を制御することで加熱制御を実行する。
さらに、制御装置６は、第１の温度センサ３が計測した温度Ｔ１及び第２の温度センサ４が計測した温度Ｔ２に基づいて切替え弁５を第１の状態又は第２の状態に切り替える。具体的には、制御装置６は、冷却制御時においては、温度Ｔ１と温度Ｔ２とを比較し、温度が低い方の空気が第３の流路１ｃに流通するように切替え弁５を制御する。また、制御装置６は、加熱制御時においては、温度Ｔ１と温度Ｔ２とを比較し、温度が高い方の空気が第３の流路１ｃに流通するように切替え弁５を制御する。
【００２４】
次に、本実施形態に係る温度調整装置Ａの冷却制御及び加熱制御の動作を説明する。
【００２５】
（冷却制御）
制御装置６が冷却制御を実行すると、第１のヒートシンク２ａが冷却され、第２のヒートシンク２ｂが加熱される。取込口ｄから取り込んだ空気は、第１の流路１ａ及び第２の流路１ｂを流れる。そして、第２の流路１ｂを流れる空気は、第１のヒートシンク２ａで冷却され電池ＢＴに供給される。これにより、電池ＢＴが冷却される。そして、電池ＢＴを通過した空気は、切替え弁５の第２の入口に向かう。ここで、ペルチェ素子Ｐの第１の面と第２の面との温度差が小さいほど同じ電力での熱流量（効率）を増やせる。ただし、第１の面（冷却面）にある第１のヒートシンク２ａを通流する空気の温度は調整が困難である。したがって、第１の面と第２の面との温度差を小さくするには、加熱面である第２の面に設けられた第２のヒートシンク２ｂに、できるだけ低温の空気を当てた方がよい。そのため、制御装置６は、冷却制御において、温度Ｔ１と温度Ｔ２とを比較し、温度が低い方の空気が第３の流路１ｃに流通するように切替え弁５を制御して、低温の空気を第２のヒートシンク２ｂに誘導する。温度Ｔ１と温度Ｔ２のうち、温度Ｔ２が低い場合とは、ペルチェ素子Ｐで冷却した空気が電池ＢＴを通過した後も吸気温度（温度Ｔ１）よりも低いことであるため、ペルチェ素子Ｐでの冷却エネルギーがまだ残っていることになる。したがって、これを加熱面である第２の面に設けられた第２のヒートシンク２ｂに誘導して、より多くの熱を排熱することで、ペルチェ素子Ｐのエネルギー効率を高めることができる。
【００２６】
（加熱制御）
制御装置６が加熱制御を実行すると、第１のヒートシンク２ａが加熱され、第２のヒートシンク２ｂが冷却される。取込口ｄから取り込んだ空気は、第１の流路１ａ及び第２の流路１ｂを流れる。そして、第２の流路１ｂを流れる空気は、第１のヒートシンク２ａで加熱され電池ＢＴに供給される。そして、電池ＢＴを通過した空気は、切替え弁５の第２の入口に向かう。ここで、上述したようにペルチェ素子Ｐの第１の面と第２の面との温度差が小さいほど同じ電力での熱流量（効率）を増やせる。したがって、第１の面と第２の面との温度差を小さくするには、冷却面である第２の面に設けられた第２のヒートシンク２ｂに、できるだけ高温の空気を当てた方がよい。そのため、制御装置６は、加熱制御において、温度Ｔ１と温度Ｔ２とを比較し、温度が高い方の空気が第３の流路１ｃに流通するように切替え弁５を制御して、高温の空気を第２のヒートシンク２ｂに誘導する。温度Ｔ１と温度Ｔ２のうち、温度Ｔ２が高い場合とは、ペルチェ素子Ｐでの加熱エネルギーがまだ残っていることになる。したがって、これを冷却面である第２の面に設けられた第２のヒートシンク２ｂに誘導して、吸熱効率を向上させることで加熱面での放熱効率を向上させペルチェ素子Ｐのエネルギー効率を高めることができる。
【００２７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００２８】
以上、説明したように、上記温度調整装置Ａは、電池通過後の冷媒流路１（第２の流路１ｂ）は、切替え弁５によってペルチェ素子Ｐの第１部分又は第２部分の冷媒流路（第３の流路１ｃ）と接続される。
【００２９】
このような構成によれば、ペルチェ素子のエネルギー効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  温度調整装置
１  冷媒流路
２  加熱冷却素子
３  第１の温度センサ
４  第２の温度センサ
５  切替え弁
６  制御装置
Ｐ  ペルチェ素子
【図１】
2020129181.tif 000003