(57)【要約】【課題】複数の蒸発部が直列に接続される機器温調装置において、複数の蒸発部の間における作動流体の流動性を向上させる。【解決手段】機器温調装置１は、管状の密閉容器１０に封入された作動流体の液相と気相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成される。機器温調装置１は、電池パックＢＰから吸熱して作動流体を蒸発させる上段蒸発部１４および下段蒸発部１６と、作動流体を外部に放熱させることで凝縮させる凝縮部１２と、各蒸発部１４、１６同士を直列に接続する連接管部２０と、を備える。上段蒸発部１４は、凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体が上段蒸発部１４から下段蒸発部１６に向かって流れるように、下段蒸発部１６よりも上方に位置付けられている。そして、連接管部２０は、連接管部２０を流れる作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の密閉容器（１０）に封入された作動流体の液相と気相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成され、前記熱移動によって対象機器（ＢＰ）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記密閉容器の一部を構成し、前記対象機器から作動流体に吸熱させることで作動流体を蒸発させる複数の蒸発部（１４、１６）と、
前記密閉容器の一部を構成し、複数の前記蒸発部よりも上方に配置され、複数の前記蒸発部で蒸発した作動流体を外部に放熱させることで作動流体を凝縮させる少なくとも１つの凝縮部（１２）と、
前記密閉容器の一部を構成し、複数の前記蒸発部同士を直列に接続する少なくとも１つの連接管部（２０）と、を備え、
隣り合う前記蒸発部の一方を第１の蒸発部（１４）とし、他方を第２の蒸発部（１６）としたとき、
前記第１の蒸発部は、前記凝縮部で凝縮した液相の作動流体が前記第１の蒸発部から前記第２の蒸発部に向かって流れるように、少なくとも一部が前記第２の蒸発部よりも上方に位置付けられており、
前記連接管部は、前記連接管部を流れる作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている、機器温調装置。
【請求項２】
前記第１の蒸発部および前記第２の蒸発部は、鉛直方向に並ぶように配置されている、請求項１に記載の機器温調装置。
【請求項３】
前記連接管部は、前記連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜した姿勢で前記第１の蒸発部および前記第２の蒸発部それぞれに接続されている、請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項４】
前記連接管部は、鉛直方向を軸として螺旋状に曲がっている、請求項３に記載の機器温調装置。
【請求項５】
前記連接管部は、鉛直方向を軸として湾曲した１つ以上のターン部（２１）を有している、請求項３に記載の機器温調装置。
【請求項６】
前記連接管部は、前記連接管部の内面から前記連接管部の中心軸に近づくように突き出る凸部（２２）が前記連接管部の中心軸の周りに複数形成されている、請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項７】
前記連接管部は、前記連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜した姿勢で前記第１の蒸発部および前記第２の蒸発部それぞれに接続されるとともに、前記連接管部の内面から前記連接管部の中心軸に近づくように突き出る凸部（２２）が前記連接管部の中心軸の周りに複数形成されている、請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項８】
前記凸部は、螺旋状に捩じれている、請求項６または７に記載の機器温調装置。
【請求項９】
前記凸部は、前記第２の蒸発部側に位置する部位が、前記第１の蒸発部側に位置する部位に比べて前記凸部の先端から前記連接管部の中心軸までの距離が大きくなっている、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１０】
前記連接管部は、前記第２の蒸発部側に位置する部位に設けられた前記凸部の数が、前記第１の蒸発部側に位置する部位に設けられた前記凸部の数よりも多くなっている、請求項６ないし９のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１１】
前記連接管部は、前記第１の蒸発部に連なる第１の接続部位（２０１）、前記第２の蒸発部に連なる第２の接続部位（２０２）、前記第１の接続部位と前記第２の接続部位とを結ぶ中間部位（２０３）を含み、
前記中間部位には、前記第１の接続部位および前記第２の接続部位に比べて、前記連接管部の中心軸に直交する断面の流路面積が拡大された拡大部（２３）が設けられている、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１２】
前記連接管部は、前記第１の蒸発部に連なる第１の接続部位（２０１）、前記第２の蒸発部に連なる第２の接続部位（２０２）、前記第１の接続部位と前記第２の接続部位とを結ぶ中間部位（２０３）を含み、鉛直方向に対して傾斜した姿勢で前記第１の蒸発部および前記第２の蒸発部それぞれに接続されており、
前記中間部位には、前記第１の接続部位および前記第２の接続部位に比べて、前記連接管部の中心軸に直交する断面の流路面積が拡大された拡大部（２３）が設けられている、請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項１３】
作動流体を加熱して気化させる加熱機器（６０）を備え、
前記加熱機器は、前記密閉容器において前記第１の蒸発部および前記第２の蒸発部よりも下方に位置する部位で作動流体を加熱するように構成されている、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象機器の温度を調整する機器温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動流体の気相と液相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成され、当該熱移動によって対象機器の温度を調整する機器温調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の機器温調装置は、複数の蒸発部を備え、当該複数の蒸発部で液相の作動流体が蒸発する際の潜熱によって対象機器を冷却する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１２２９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、本発明者らは、作動流体が密封された管状の密閉容器の一部に複数の蒸発部を設定し、当該複数の蒸発部によって対象機器の温度を調整する機器温調装置について検討した。以下、この機器温調装置を検討例の機器温調装置と呼ぶ。
【０００５】
検討例の機器温調装置では、鉛直方向に延びる連接管部によって複数の蒸発部が上下に直列に接続される。なお、複数の蒸発部は、凝縮部で凝縮した液相の作動流体が、上方側の蒸発部から下方側の蒸発部に向けて流れるとともに、蒸発部で生じた気泡が下方側の蒸発部から上方側の蒸発部に向けて流れるように配置される。
【０００６】
検討例の機器温調装置では、対象機器の温度が上昇すると、下方側の蒸発部で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずる。この気泡は、密閉容器の内側を上昇する際に集合して拡大する。そして、連接管部を通過する際に気泡が連接管部の径方向に拡がる。連接管部において径方向に拡大した気泡は、連接管部に存在する液相の作動流体を押し上げるため、気泡の上昇速度が遅くなる。
【０００７】
また、対象機器の発熱量が増大すると、下方側の蒸発部での気泡の発生量が増加し、連接管部での液相の作動流体の押し上げが激しくなる。この場合、液相の作動流体が凝縮部付近まで押し上げられ、凝縮性能の低下や凝縮部で凝縮した液相の作動流体が蒸発部に流れ難くなってしまう。
【０００８】
このように、複数の蒸発部を連接管部によって直列に接続する場合、蒸発部で生ずる気泡によって、凝縮部と複数の蒸発部との間における作動流体の円滑な流動が阻害されてしまう。このことは、対象機器の温調性能の低下を招く要因となることから好ましくない。なお、これら知見は、本発明者らの鋭意検討の末に見出されたものである。
【０００９】
本開示は、複数の蒸発部が直列に接続される機器温調装置において、複数の蒸発部の間における作動流体の流動性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
管状の密閉容器（１０）に封入された作動流体の液相と気相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成され、熱移動によって対象機器（ＢＰ）の温度を調整する機器温調装置であって、
密閉容器の一部を構成し、対象機器から作動流体に吸熱させることで作動流体を蒸発させる複数の蒸発部（１４、１６）と、
密閉容器の一部を構成し、複数の蒸発部よりも上方に配置され、複数の蒸発部で蒸発した作動流体を外部に放熱させることで作動流体を凝縮させる少なくとも１つの凝縮部（１２）と、
密閉容器の一部を構成し、複数の蒸発部同士を直列に接続する少なくとも１つの連接管部（２０）と、を備え、
隣り合う蒸発部の一方を第１の蒸発部（１４）とし、他方を第２の蒸発部（１６）としたとき、
第１の蒸発部は、凝縮部で凝縮した液相の作動流体が第１の蒸発部から第２の蒸発部に向かって流れるように、少なくとも一部が第２の蒸発部よりも上方に位置付けられており、
連接管部は、連接管部を流れる作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。
【００１１】
連接管部が作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっていると、連接管部において気泡と液相の作動流体とが分離した状態で流れ易くなる。そして、連接管部では、上昇流となる気泡と下降流となる液相の作動流体との衝突が抑制される。
【００１２】
これによれば、連接管部における液相の作動流体の押し上げが生じ難くなるので、連接管部における気泡の上昇速度の低下が抑制される。このため、第２の蒸発部から第１の蒸発部へと気泡が流れ易くなるとともに、第１の蒸発部から第２の蒸発部へと液相の作動流体が流れ易くなる。すなわち、複数の蒸発部の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【００１３】
また、液相の作動流体が凝縮部付近まで押し上げられ難くなることで、凝縮部における凝縮性能の低下や凝縮部で凝縮した液相の作動流体が蒸発部に流れ難くなってしまうことも抑制される。この結果、対象機器の温調性能の向上を図ることができる。
【００１４】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の機器温調装置を示す模式的な斜視図である。
【図２】電池パックの入出力特性を説明するための説明図である。
【図３】第１実施形態の機器温調装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【図４】第１実施形態の機器温調装置の連接管部を示す模式的な上面図である。
【図５】第１実施形態の機器温調装置の連接管部を示す模式的な側面図である。
【図６】第１実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な径方向断面図である。
【図７】検討例の機器温調装置を示す模式的な斜視図である。
【図８】検討例の機器温調装置の連接管部における作動流体の流れを説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態の機器温調装置の連接管部における作動流体の流れを説明するための説明図である。
【図１０】第２実施形態の機器温調装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【図１１】第２実施形態の機器温調装置の連接管部を示す模式的な上面図である。
【図１２】第２実施形態の機器温調装置の連接管部を示す模式的な側面図である。
【図１３】第２実施形態の機器温調装置の連接管部における作動流体の流れを説明するための説明図である。
【図１４】第３実施形態の機器温調装置を示す模式的な斜視図である。
【図１５】第３実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な斜視図である。
【図１６】第３実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な径方向断面図である。
【図１７】第３実施形態の機器温調装置の連接管部を流れる作動流体を説明するための説明図である。
【図１８】第３実施形態の変形例となる機器温調装置の連接管部の模式的な斜視図である。
【図１９】第４実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な斜視図である。
【図２０】図１９に示す連接管部の上方側の部位の模式的な径方向断面図である。
【図２１】図１９に示す連接管部の下方側の部位の模式的な径方向断面図である。
【図２２】第４実施形態の機器温調装置の連接管部を流れる作動流体を説明するための説明図である。
【図２３】第４実施形態の機器温調装置の連接管部における作動流体の流れ方を説明するための説明図である。
【図２４】第４実施形態の変形例となる機器温調装置の連接管部の模式的な斜視図である。
【図２５】第５実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な軸方向断面図である。
【図２６】図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ断面図である。
【図２７】図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ断面図である。
【図２８】第６実施形態の機器温調装置の連接管部の模式的な側面図である。
【図２９】図２８に示す連接管部の上方側の部位の模式的な径方向断面図である。
【図３０】図２８に示す連接管部の下方側の部位の模式的な径方向断面図である。
【図３１】第７実施形態の機器温調装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【図３２】第８実施形態の機器温調装置を示す模式的な斜視図である。
【図３３】第８実施形態の機器温調装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【図３４】第８実施形態の機器温調装置の連接管部における作動流体の流れ方を説明するための説明図である。
【図３５】第９実施形態の機器温調装置を示す模式的な斜視図である。
【図３６】第９実施形態の機器温調装置の一部を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１７】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態では、本開示の機器温調装置１を車両に搭載された電池パックＢＰの温度を調節する装置に適用した例について説明する。機器温調装置１を適用する車両としては、電池パックＢＰを電源とする図示しない走行用電動モータによって走行する電動車両（例えば、ハイブリッド自動車）が想定される。
【００１８】
ここで、図１等に示す各矢印は、機器温調装置１を適用する車両の向きを示している。具体的には、前後を示す矢印が車両の前後方向ＤＲ１を示し、上下を示す矢印が車両の上下方向を示し、左右を示す矢印が車両の幅方向ＤＲ３を示している。なお、車両の上下方向は、重力が作用する鉛直方向ＤＲ２である。
【００１９】
電池パックＢＰは、複数の電池モジュールＭａ、Ｍｂを有している。電池モジュールＭａ、Ｍｂは、直方体形状の複数の電池セルＢＣを積層配置した積層体で構成されている。電池モジュールＭａ、Ｍｂは、電気的に直列に接続された電池セルＢＣを含んで構成されていてもよい。
【００２０】
電池モジュールＭａ、Ｍｂは、鉛直方向ＤＲ２に互いに重なり合うように、上下二段に段積みされている。本実施形態では、電池モジュールＭａ、Ｍｂのうち、上段に配置されるものを上段電池モジュールＭａと呼び、下段に配置されるものを下段電池モジュールＭｂと呼ぶ。
【００２１】
上段電池モジュールＭａは、電池セルＢＣの積層方向に沿って延びる第１上段側面Ｍａ１、第２上段側面Ｍａ２、電池セルＢＣの積層方向の端部に位置する上段後方端面Ｍａ３等を有している。
【００２２】
同様に、下段電池モジュールＭｂは、電池セルＢＣの積層方向に沿って延びる第１下段側面Ｍｂ１、第２下段側面Ｍｂ２、電池セルＢＣの積層方向の端部に位置する下段後方端面Ｍｂ３等を有している。
【００２３】
各電池セルＢＣは、充放電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池）で構成されている。なお、電池セルＢＣは、直方体形状に限らず、例えば、円筒形状等の他の形状を有していてもよい。また、電池モジュールＭａ、Ｍｂは、電気的に並列に接続された電池セルＢＣを含んで構成されていてもよい。
【００２４】
電動車両では、車両走行中の電力供給等によって電池パックＢＰが自己発熱する。そして、電池パックＢＰが過度に高温になると、図２に示すように、電池セルＢＣの劣化が促進される。このため、電池パックＢＰを所定の温度以下に維持するための冷却手段が必要となる。
【００２５】
また、電動車両は、夏季における駐車中等にも電池パックＢＰの温度が過度に高温となることがある。例えば、電池パックＢＰは、車両の床下やトランクルームの下側に配置されることが多く、車両の走行中に限らず、夏季における駐車中等にも温度が徐々に上昇することがある。電池パックＢＰが高温環境下で放置されると、劣化が進行することで電池寿命が大幅に低下する。
【００２６】
さらに、電池パックＢＰは、各電池セルＢＣの温度にバラツキがあると、各電池セルＢＣの劣化の進行度合いに偏りが生じて、電池パックＢＰ全体の入出力特性が低下してしまう。これは、電池パックＢＰが電池セルＢＣの直列接続体を含んでいることで、各電池セルＢＣのうち、最も劣化が進行した電池セルＢＣの電池特性に応じて電池パックＢＰ全体の入出力特性が決まるからである。このため、電池パックＢＰを長期間、所望の性能を発揮させるためには、各電池セルＢＣの温度バラツキを低減させる均温化が重要となる。
【００２７】
ここで、電池パックＢＰの冷却手段としては、送風機による空冷式の冷却手段、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段が一般的となっている。
【００２８】
ところが、送風機を用いた空冷式の冷却手段は、車室内の空気等を電池パックＢＰに送風するだけなので、電池パックＢＰを充分に冷却するだけの冷却能力が得られないことがある。
【００２９】
また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、電池パックＢＰの冷却能力が高いものの、車両の駐車中に、電力消費量の多い圧縮機等を駆動させることが必要となる。このことは、電力消費量の増大、騒音の増大等を招くことになるため好ましくない。
【００３０】
そこで、本実施形態の機器温調装置１では、圧縮機による冷媒の強制循環ではなく、作動流体の自然循環によって電池パックＢＰの温度を調整するように構成されている。
【００３１】
図１に示すように、機器温調装置１は、管状の密閉容器１０、上段熱拡散板３０、下段熱拡散板３２、凝縮熱拡散板４０、放熱フィン５０を含んで構成されている。機器温調装置１は、密閉容器１０の内側に封入された作動流体の液相と気相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成されている。そして、機器温調装置１は、サーモサイフォンでの熱移動により電池パックＢＰの温度を調整する。
【００３２】
具体的には、機器温調装置１は、液相の作動流体と気相の作動流体とが管状の密閉容器１０の内側を流れる単管型のサーモサイフォンとして構成されている。単管型のサーモサイフォンは、液相の作動流体を流す配管と気相の作動流体を流す配管とが別個に設けられたループ型のサーモサイフォンに比べて、部品点数が少なく、体格も小型にできる。このため、単管型のサーモサイフォンは、車両等の如く、搭載スペースが大きく制限される移動体に好適である。
【００３３】
ここで、サーモサイフォンは、ヒートパイプの一種であり、密閉容器１０の上方側に設定される凝縮部１２で凝縮した作動流体を重力によって密閉容器１０の下方側に設定される各蒸発部１４、１６に還流させるものである。
【００３４】
密閉容器１０、上段熱拡散板３０、下段熱拡散板３２、凝縮熱拡散板４０、および放熱フィン５０は、熱伝導性に優れた材料（例えば、アルミニウム合金等の金属材料）で構成されている。密閉容器１０、上段熱拡散板３０、下段熱拡散板３２、および凝縮熱拡散板４０は、電池パックＢＰとともに車室内に配置されている。密閉容器１０、上段熱拡散板３０、下段熱拡散板３２、および凝縮熱拡散板４０は、車室内の意匠性に影響しないように、内装品（例えば、インストルメントパネル、センタコンソール）の内側等に配置されている。
【００３５】
密閉容器１０は、細長い単一の配管が複数箇所で曲げられることにより形成されている。密閉容器１０は、その中心軸に沿う方向の一端および他端それぞれに管上端部１０１および管下端部１０２を有している。管上端部１０１および管下端部１０２は、ロウ付けまたは封止栓により気密に閉鎖されている。これにより、密閉容器１０は、密閉状態になっている。
【００３６】
密閉容器１０の内側には、作動流体が充填されている。密閉容器１０の内側は、作動流体で満たされている。作動流体としては、機器温調装置１の冷却動作時の圧力が超臨界圧力を超えない冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）が採用されている。
【００３７】
具体的には、作動流体は、所定の充填量で密閉容器１０に充填されている。所定の充填量は、機器温調装置１の非冷却動作時における液相の作動流体の液面ＳＦが、上段蒸発部１４よりも上方側であり、且つ、凝縮部１２よりも下方に位置する充填量とされている。なお、機器温調装置１の非冷却動作時とは、密閉容器１０の内側で作動流体の蒸発および凝縮が行われていない状態を意味する。また、機器温調装置１の冷却動作時とは、密閉容器１０の内側で作動流体の蒸発および凝縮が行われている状態を意味する。
【００３８】
密閉容器１０は、機能別に分けると、凝縮部１２、上段蒸発部１４、下段蒸発部１６、上下管部１８、連接管部２０を備えている。凝縮部１２、上段蒸発部１４、下段蒸発部１６、上下管部１８、連接管部２０は、それぞれ密閉容器１０の一部を構成している。
【００３９】
密閉容器１０は、管上端部１０１に近い位置に凝縮部１２が設定されるとともに、管下端部１０２に近い位置に下段蒸発部１６が設定され、さらに、凝縮部１２と下段蒸発部１６との間に上段蒸発部１４が設定されている。
【００４０】
また、凝縮部１２、上段蒸発部１４、および下段蒸発部１６が上下管部１８および連接管部２０によって直列に連結されている。具体的には、凝縮部１２および上段蒸発部１４が上下管部１８によって連結されている。また、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６が連接管部２０によって連結されている。
【００４１】
凝縮部１２は、密閉容器１０の内側に存在する気相の作動流体を外気に放熱させることで凝縮させる。図示しないが、凝縮部１２は、車室内空間を囲む車両のボデーに対して着脱可能に固定されている。凝縮部１２は、車両のボデーのうち、例えば、車室内とエンジンルームとを隔てる隔壁部材に固定されている。
【００４２】
凝縮部１２には、平板状の凝縮熱拡散板４０がロウ付け等によって接合されている。凝縮部１２は、凝縮熱拡散板４０を介して凝縮部１２の内側の作動流体をエンジンルームの外気へ放熱させる。なお、凝縮部１２および凝縮熱拡散板４０は、ロウ付け以外の方法によって接合されていてもよい。
【００４３】
凝縮熱拡散板４０は、一面が車両のボデーに対して熱伝導可能に連結されるとともに、一面の反対となる他面に凝縮部１２が接合されている。凝縮熱拡散板４０は、ナット止め等によって、車両のボデーに押し付けられた状態で固定されている。
【００４４】
車両のボデーのうち、凝縮熱拡散板４０が固定される箇所には、放熱フィン５０が設定されている。放熱フィン５０は、エンジンルームにおいて、走行風または図示しない室外ファンから送風される外気が流通する場所に配置されている。このようにして、凝縮部１２は、凝縮熱拡散板４０を介して、車両のボデーおよび外気に放熱可能になっている。
【００４５】
ここで、凝縮部１２は、鉛直方向ＤＲ２に延びる扁平な断面形状を有し、扁平面に対して凝縮熱拡散板４０が接合されている。凝縮部１２は、その中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されている。具体的には、凝縮部１２は、鉛直方向ＤＲ２よりも水平方向に近い姿勢で鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜して延びている。凝縮部１２は、管上端部１０１から遠ざかるにつれて下方に位置するように傾斜している。
【００４６】
これにより、凝縮部１２で凝縮した作動流体は、重力の作用により、下方に向けて流れる。すなわち、凝縮部１２で生じた液相の作動流体は、下降流として凝縮部１２から上下管部１８に向けて流れる。
【００４７】
上下管部１８は、密閉容器１０において鉛直方向ＤＲ２に沿って延びる部位である。上下管部１８は、上端部が凝縮部１２の下端に接続され、下端部が上段蒸発部１４の上端に接続されている。
【００４８】
上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は、密閉容器１０の内側に存在する液相の作動流体を温調対象である電池パックＢＰと熱交換させることで蒸発させる。上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は、凝縮部１２よりも下方に位置付けられている。上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は、連接管部２０を介して互いに直列に接続されている。具体的には、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は、上下に段をなすように、鉛直方向ＤＲ２に並んで配置されている。すなわち、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は、鉛直方向ＤＲ２において互いに重なり合うように配置されている。
【００４９】
図３に示すように、上段蒸発部１４は、凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体が上段蒸発部１４から下段蒸発部１６に向かって流れるように、上段蒸発部１４の全体が下段蒸発部１６よりも上方側に位置付けられている。具体的には、上段蒸発部１４は、鉛直方向ＤＲ２において下段蒸発部１６と重なり合うように、下段蒸発部１６の上方に設定されている。
【００５０】
上段蒸発部１４は、下段蒸発部１６よりも凝縮部１２の近くに位置付けられている。なお、本実施形態では、上段蒸発部１４が下段蒸発部１６よりも凝縮部１２からの距離が近い第１の蒸発部を構成し、下段蒸発部１６が上段蒸発部１４よりも凝縮部１２からの距離が遠い第２の蒸発部を構成する。
【００５１】
上段蒸発部１４は、電池パックＢＰのうち上段に位置付けられる上段電池モジュールＭａに隣接して配置されている。上段蒸発部１４には、平板状の上段熱拡散板３０がロウ付け等によって接合されている。上段蒸発部１４は、上段熱拡散板３０を介して上段電池モジュールＭａに対して熱的に接触している。なお、上段蒸発部１４および上段熱拡散板３０は、ロウ付け以外の方法によって接合されていてもよい。
【００５２】
上段熱拡散板３０は、一面が上段蒸発部１４に対して熱伝導可能に連結されるとともに、一面の反対となる他面に上段電池モジュールＭａの第１上段側面Ｍａ１が連結されている。このようにして、上段蒸発部１４は、上段熱拡散板３０を介して、上段電池モジュールＭａと熱交換可能になっている。なお、上段熱拡散板３０と上段電池モジュールＭａとの間には熱伝導シート材またはグリスが挟まれることにより、両者間の熱伝導性が高められている。
【００５３】
ここで、上段蒸発部１４は、鉛直方向ＤＲ２に延びる扁平な断面形状を有し、扁平面に対して上段熱拡散板３０が接合されている。上段蒸発部１４は、その中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されている。具体的には、上段蒸発部１４は、鉛直方向ＤＲ２よりも水平方向に近い姿勢で鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜して延びている。上段蒸発部１４は、上下管部１８との接続部から遠ざかるにつれて下方に位置するように傾斜している。
【００５４】
これにより、上段蒸発部１４で蒸発した気相の作動流体は、下方から上方に向けて流れる。すなわち、上段蒸発部１４で気泡となった気相の作動流体は、上昇流として上段蒸発部１４から上下管部１８を介して凝縮部１２に流れる。また、上段蒸発部１４には、重力によって凝縮部１２で生じた液相の作動流体が上段蒸発部１４に流れる。
【００５５】
また、下段蒸発部１６は、電池パックＢＰのうち下段に位置付けられる下段電池モジュールＭｂに隣接して配置されている。下段蒸発部１６には、平板状の下段熱拡散板３２がロウ付け等によって接合されている。下段蒸発部１６は、下段熱拡散板３２を介して下段電池モジュールＭｂに対して熱的に接触している。なお、下段蒸発部１６および下段熱拡散板３２は、ロウ付け以外の方法によって接合されていてもよい。
【００５６】
下段熱拡散板３２は、一面が下段蒸発部１６に対して熱伝導可能に連結されるとともに、一面の反対となる他面に下段電池モジュールＭｂの第１下段側面Ｍｂ１が連結されている。このようにして、下段蒸発部１６は、下段熱拡散板３２を介して、下段電池モジュールＭｂと熱交換可能になっている。なお、下段熱拡散板３２と下段電池モジュールＭｂとの間には熱伝導シート材またはグリスが挟まれることにより、両者間の熱伝導性が高められている。
【００５７】
ここで、下段蒸発部１６は、上段蒸発部１４と同様に、鉛直方向ＤＲ２に延びる扁平な断面形状を有し、扁平面に対して下段熱拡散板３２が接合されている。下段蒸発部１６は、その中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されている。具体的には、下段蒸発部１６は、鉛直方向ＤＲ２よりも水平方向に近い姿勢で鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜して延びている。下段蒸発部１６は、車両の前側の管下端部１０２に近づくにつれて下方に位置するように傾斜している。
【００５８】
これにより、下段蒸発部１６で蒸発した気相の作動流体は、下方から上方に向けて流れる。すなわち、下段蒸発部１６で気泡となった気相の作動流体は、上昇流として連接管部２０に向けて流れる。
【００５９】
連接管部２０は、密閉容器１０において上段蒸発部１４と下段蒸発部１６との間に位置する部位である。連接管部２０は、上段蒸発部１４に連なる上端部位２０１、下段蒸発部１６に連なる下端部位２０２、上端部位２０１と下端部位２０２とを接続する中間部位２０３を含んで構成されている。連接管部２０は、上端部位２０１が上段蒸発部１４の下端に接続され、下端部位２０２が下段蒸発部１６の上端に接続されている。なお、本実施形態では、上端部位２０１が第１の接続部位を構成し、下端部位２０２が第２の接続部位を構成する。
【００６０】
連接管部２０は、連接管部２０を流れる作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。具体的には、連接管部２０は、連接管部２０を流れる作動流体が気液分離され易くなるように、連接管部２０の中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【００６１】
図４に示すように、連接管部２０は、鉛直方向ＤＲ２よりも水平方向に近い姿勢で鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜して延びている。なお、連接管部２０は、鉛直ＤＲ２に沿って延びる垂直部分を有していない。
【００６２】
ここで、連接管部２０が鉛直方向ＤＲ２から水平方向に折れ曲がるような形状になっていると、曲折部分の前後で連接管部２０の下面と上面とが入れ替わる。このような構造では、連接管部２０の内側において、気泡の流れと液相の作動流体の流れとが交錯し、上昇流となる気泡と下降流となる液相の作動流体との衝突が避けられない。
【００６３】
このような事態を避けるべく、本実施形態の連接管部２０は、鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっている。連接管部２０は、一巻きの螺旋を描くように延びている。これによると、連接管部２０の下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部２０の内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制される。このため、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【００６４】
図５に示すように、連接管部２０は、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの後方端面Ｍａ３、Ｍｂ３に対向するように、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの後方側に設定されている。連接管部２０は、幅方向ＤＲ３において各電池モジュールＭａ、Ｍｂから突き出ないように、連接管部２０全体の幅方向ＤＲ３の寸法が、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの幅方向ＤＲ３の寸法以下になっている。
【００６５】
加えて、連接管部２０は、図６に示すように、鉛直方向ＤＲ２に延びる扁平な断面形状を有している。具体的には、連接管部２０は、鉛直方向ＤＲ２の寸法が水平方向の寸法よりも大きくなっている。これにより、連接管部２０では、上下に気液が分離され易くなる。すなわち、連接管部２０では、上面に沿って気相の作動流体が流れ易くなるととともに、下面に沿って液相の作動流体が流れ易くなっている。
【００６６】
次に、機器温調装置１の冷却動作について説明する。機器温調装置１は、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６が電池パックＢＰから受熱すると、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の内側の液相の作動流体が電池パックＢＰの熱によって蒸発する。この際、液相の作動流体の蒸発潜熱によって、電池パックＢＰが冷却される。上段蒸発部１４および下段蒸発部１６で蒸発した気相の作動流体は、図３の破線矢印で示すように、上昇流として下方から上方に向かって上昇し、凝縮部１２に到達する。
【００６７】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として上段蒸発部１４、下段蒸発部１６の順に流下する。上段蒸発部１４および下段蒸発部１６に流れ落ちる液相の作動流体は、電池パックＢＰの熱によって再び蒸発する。このような作動流体の液相と気相との相変化が密閉容器１０の内側で繰り返されることで、電池パックＢＰが冷却される。
【００６８】
ここで、図７および図８は、本実施形態の比較例となる機器温調装置ＣＥを示す模式図である。比較例の機器温調装置ＣＥは、連接管部ＴＢが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びている点が本実施形態の機器温調装置１と異なっている。比較例となる機器温調装置ＣＥは、連接管部ＴＢ以外の構成が本実施形態の機器温調装置１と同様に構成されている。なお、図７および図８では、機器温調装置ＣＥにおける連接管部ＴＢ以外の構成に対して、本実施形態の機器温調装置１の構成と同じ符号を付している。
【００６９】
比較例の機器温調装置ＣＥは、対象機器である電池パックＢＰの温度が上昇すると、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずる。この気泡は、密閉容器１０の内側を上昇する際に集合して拡大する。そして、連接管部ＴＢを通過する際に気泡が連接管部ＴＢの径方向に拡がる。連接管部ＴＢにおいて径方向に拡大した気泡は、連接管部ＴＢに存在する液相の作動流体を押し上げるため、気泡の上昇速度が遅くなる。
【００７０】
また、電池パックＢＰの発熱量が増大すると、下段蒸発部１６の内側での気泡の発生量が増加し、連接管部ＴＢでの液相の作動流体の押し上げが激しくなる。この場合、液相の作動流体が凝縮部１２付近まで押し上げられ、凝縮性能の低下や凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体が上段蒸発部１４および下段蒸発部１６に流れ難くなってしまう。
【００７１】
このように、連接管部ＴＢが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びていると、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６で生ずる気泡によって、凝縮部１２と各蒸発部１４、１６との間における作動流体の円滑な流動が阻害されてしまう。このことは、電池パックＢＰの冷却性能の低下を招く要因となることから好ましくない。
【００７２】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０が作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。具体的には、機器温調装置１は、連接管部２０を流れる作動流体が気液分離され易くなるように、連接管部２０の中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜している。加えて、連接管部２０は、鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっている。
【００７３】
このような連接管部２０を備える機器温調装置１では、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。下段蒸発部１６は、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜している。このため、下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、図３の破線矢印で示すように、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０に達する。
【００７４】
連接管部２０は、比較例と異なり、連接管部２０の中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で、鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっている。このため、気泡は、連接管部２０の上面側に沿って螺旋状に流れ、上段蒸発部１４に流れ込む。
【００７５】
上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。上段蒸発部１４は、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜している。このため、上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、図３の破線矢印で示すように、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【００７６】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０、下段蒸発部１６の下面に沿って流れる。
【００７７】
具体的には、連接管部２０では、図９の破線矢印に示すように、上面に沿って気泡が流れ、図９の実線矢印に示すように、下面に沿って液相の作動流体が流れ易くなっている。すなわち、連接管部２０には、気泡が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分かれるように形成される。
【００７８】
このため、連接管部２０での液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【００７９】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【００８０】
以上説明した機器温調装置１は、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６を接続する連接管部２０が作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。これによると、連接管部２０において気泡と液相の作動流体とが分離した状態で流れ易くなる。そして、連接管部２０では、上昇流となる気泡と下降流となる液相の作動流体との衝突が抑制される。
【００８１】
これによれば、連接管部２０における液相の作動流体の押し上げが生じ難くなるので、連接管部２０における気泡の上昇速度の低下が抑制される。このため、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へと気泡が流れ易くなるとともに、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと液相の作動流体が流れ易くなる。具体的には、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６は鉛直方向ＤＲ２に並ぶように配置されている。このため、凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は自重によって上段蒸発部１４から下段蒸発部１６に向かって流れ易くなる。
【００８２】
また、液相の作動流体が凝縮部１２付近まで押し上げられ難くなることで、凝縮部１２における凝縮性能の低下や凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体が各蒸発部１４、１６に流れ難くなってしまうことも抑制される。この結果、対象機器である電池パックＢＰの冷却性能の向上を図ることができる。
【００８３】
ここで、連接管部２０は、連接管部２０の中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【００８４】
このように、連接管部２０の中心軸が鉛直方向に対して傾斜している構造では、連接管部２０の内側における上方に上昇流となる気泡が偏って流れ易く、連接管部２０の内側における下方に下降流となる液相の作動流体が偏って流れ易くなる。このため、本構造によれば、連接管部２０を流れる作動流体の気液分離を促進させることができる。特に、本構造は、連接管部２０を鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜させるものであり、分離促進構造を簡易に実現できるといった利点がある。
【００８５】
さらに、本実施形態の連接管部２０は、鉛直方向ＤＲ２を軸として螺旋状に曲がっている。これによると、連接管部２０の下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部２０の内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【００８６】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、連接管部２０として、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっているものを例示したが、これに限定されない。連接管部２０は、例えば、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で直線状に延びていてもよい。
【００８７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００８８】
図１０に示すように、機器温調装置１は、上段蒸発部１４が上段電池モジュールＭａの第２上段側面Ｍａ２に隣接して配置され、下段蒸発部１６が下段電池モジュールＭｂの第１下段側面Ｍｂ１に隣接して配置されている。
【００８９】
具体的には、機器温調装置１は、上段熱拡散板３０の一面が上段蒸発部１４に対して熱伝導可能に連結されるとともに、一面の反対となる他面に上段電池モジュールＭａの第２上段側面Ｍａ２が連結されている。
【００９０】
また、機器温調装置１は、下段熱拡散板３２の一面が下段蒸発部１６に対して熱伝導可能に連結されるとともに、一面の反対となる他面に下段電池モジュールＭｂの第１下段側面Ｍｂ１が連結されている。
【００９１】
連接管部２０Ａは、連接管部２０Ａを流れる作動流体が気液分離され易くなるように、連接管部２０Ａの中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【００９２】
また、図１１に示すように、連接管部２０Ａは、鉛直方向ＤＲ２よりも水平方向に近い姿勢で鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜して延びている。なお、連接管部２０Ａは、鉛直ＤＲ２に沿って延びる垂直部分を有していない。
【００９３】
さらに、図１２に示すように、連接管部２０Ａは、鉛直方向ＤＲ２を軸として湾曲した１つのターン部２１を有している。連接管部２０Ａは、中間部位２０３の全体がターン部２１になっている。連接管部２０Ａがターン部２１を有することで、密閉容器１０の下方側の部位が、つづらおり状の構造になっている。すなわち、密閉容器１０の下方側の部位は、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜する部位同士がターン部２１によってジグザグとなるように接続されている。
【００９４】
このように構成される連接管部２０Ａによれば、連接管部２０Ａの下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部２０Ａの内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制される。このため、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【００９５】
ここで、連接管部２０Ａは、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの後方端面Ｍａ３、Ｍｂ３に対向するように、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの後方側に設定されている。連接管部２０Ａは、幅方向ＤＲ３において各電池モジュールＭａ、Ｍｂから大きく突き出ないように、連接管部２０Ａ全体の幅方向ＤＲ３の寸法が、各電池モジュールＭａ、Ｍｂの幅方向ＤＲ３の寸法と同程度になっている。これによると、電池パックＢＰからのはみ出しを抑えながら、緩やかに上方へと連接管部２０Ａを延ばすことができる。
【００９６】
その他の構成は第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。そして、下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、図１０の破線矢印で示すように、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０Ａに達する。
【００９７】
連接管部２０Ａは、連接管部２０Ａの中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で、鉛直方向ＤＲ２を軸として湾曲している。このため、気泡は、連接管部２０Ａの上面側に沿ってジグザグ状に流れ、上段蒸発部１４に流れ込む。
【００９８】
上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。そして、上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、図１０の破線矢印で示すように、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【００９９】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０Ａ、下段蒸発部１６の下面に沿って流れる。
【０１００】
具体的には、連接管部２０Ａは、図１３の破線矢印に示すように、上面に沿って気泡が流れ、図１３の実線矢印に示すように、下面に沿って液相の作動流体が流れ易くなっている。すなわち、連接管部２０Ａには、気泡が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分かれるように形成される。
【０１０１】
このため、連接管部２０Ａでの液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【０１０２】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【０１０３】
以上説明した機器温調装置１は、連接管部２０Ａのターン部２１が鉛直方向ＤＲ２を軸として曲がっている。これによると、連接管部２０Ａが鉛直方向ＤＲ２から水平方向に折れ曲がらないので、連接管部２０Ａの下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部２０Ａの内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の間において作動流体を円滑に流動させることができる。なお、連接管部２０Ａには、２つ以上のターン部２１が設けられていてもよい。
【０１０４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１４〜図１７を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１０５】
図１４に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０Ｂが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びている。なお、連接管部２０Ｂは、鉛直方向ＤＲ２に沿って延びる姿勢で上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【０１０６】
図１５に示すように、連接管部２０Ｂは、その内面から連接管部２０Ｂの中心軸に近づくように突き出る凸部２２が連接管部２０Ｂの中心軸の周りに複数形成されている。複数の凸部２２は、連接管部２０Ｂの内面から中心軸に向かって突き出るリブで構成されている。なお、複数の凸部２２は、連接管部２０Ｂの内面から中心軸から離れる方向に窪んだ溝部の壁により構成されていてもよい。
【０１０７】
図１６に示すように、複数の凸部２２は、連接管部２０Ｂの中心軸の周りに等間隔をあけて形成されている。複数の凸部２２は、鉛直方向ＤＲ２に沿って直線状に延びている。複数の凸部２２は、突出高さが連接管部２０Ｂの内面から中心軸まで長さの略半分程度となっている。また、複数の凸部２２は、連接管部２０Ｂの中心軸に近づくに伴って厚みが薄くなっている。すなわち、複数の凸部２２は、先端に向かって厚みが薄くなる先細り形状になっている。
【０１０８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０Ｂに達する。
【０１０９】
連接管部２０Ｂは、その内側に複数の凸部２２が形成されている。このため、液相の作動流体が表面張力によって隣り合う凸部２２の間に形成される狭い空間に保持される。一方、連接管部２０Ｂに達した気泡は、隣り合う凸部２２に保持される液相の作動流体を押し出して隣り合う凸部２２の間に流入しようとする。
【０１１０】
しかし、気泡の表面張力や液相の作動流体と気泡の圧力差は殆どないことから、気泡は、隣り合う凸部２２の間に入り難い。これにより、上昇流となる気泡は、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が存在することで凸部２２の先端側に集まって流れ易くなる。この結果、連接管部２０Ｂの内側では、液相の作動流体と気泡とが区別された状態で流れる。
【０１１１】
連接管部２０Ｂを流れる気泡は、液相の作動流体と区別された状態で、上段蒸発部１４に流れ込む。上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【０１１２】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０Ｂ、下段蒸発部１６の下面に沿って流れる。
【０１１３】
具体的には、連接管部２０Ｂでは、凸部２２の先端側に気泡が流れ、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が流れ易くなっている。すなわち、連接管部２０Ｂには、図１７に示すように、気泡が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分かれるように形成される。
【０１１４】
このため、連接管部２０Ｂでの液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【０１１５】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【０１１６】
以上説明した機器温調装置１は、連接管部２０Ｂの内側に複数の凸部２２が形成されている。このため、下降流となる液相の作動流体が表面張力によって隣り合う凸部２２の間に形成される狭い空間に保持されて流れる。一方、上昇流となる気泡は、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が存在することで凸部２２の先端側に集まって流れ易くなる。このため、本構造によっても、連接管部２０Ｂを流れる作動流体の気液分離を促進させることができる。
【０１１７】
特に、本構造は、連接管部２０Ｂの内側に複数の凸部２２を形成するものであるため、体格を大型にすることなく、分離促進構造を実現できるといった利点がある。また、連接管部２０Ｂが鉛直方向ＤＲ２に延びているので、水平方向に機器温調装置１の体格が大きくなってしまうことが抑制される。
【０１１８】
なお、本例では、連接管部２０Ｂの内側に複数の凸部２２が形成されたものを例示したが、これに限定されない。密閉容器１０は、連接管部２０Ｂだけでなく、例えば、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の内側に対して複数の凸部２２が形成されていてもよい。この場合、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の内側で気液分離が円滑に行われるため、電池パックＢＰを冷却するための冷却性能低下を抑制することができる。
【０１１９】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、連接管部２０Ｂが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びているものを例示したが、これに限定されない。第３実施形態の連接管部２０Ｂは、例えば、図１８に示すように、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されていてもよい。
【０１２０】
これによると、連接管部２０Ｂの中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜しているので、連接管部２０Ｂの内側における上方に上昇流となる気泡が偏って流れ易く、連接管部２０Ｂの内側における下方に下降流となる液相の作動流体が偏って流れ易くなる。加えて、連接管部２０Ｂの内側における下方では、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が保持されて流れるので、連接管部２０Ｂにおいて作動流体の気液分離が充分に促進される。
【０１２１】
特に、機器温調装置１は、連接管部２０Ｂが鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されているだけでなく、連接管部２０Ｂの内側に複数の凸部２２が設けられている構成とすれば、車両の状態変化によらず作動流体の気液分離が維持され易くなる。例えば、車両走行時の加減速等による慣性力が連接管部２０Ｂの内側の作動流体に作用したとしても、液相の作動流体が隣り合う凸部２２の間に保持され易いので、作動流体の気液分離が維持され易い。
【０１２２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１９〜図２３を参照して説明する。本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について主に説明し、第３実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１２３】
図１９に示すように、本実施形態の連接管部２０Ｃは、その中心軸の周方向において内面の略半分を占める一領域に複数の凸部２２が偏って形成されている。なお、連接管部２０Ｃの内面の他領域には、凸部２２が形成されていない。
【０１２４】
また、連接管部２０Ｃは、その内側に形成された複数の凸部２２が螺旋状に捩じれている。具体的には、凸部２２は、図２０および図２１に示すように、連接管部２０Ｃの内面における位置が連接管部２０Ｃの上端部位２０１と下端部位２０２とで反転するように捩じれている。
【０１２５】
連接管部２０Ｃは、複数の凸部２２が上端部位２０１にて上段蒸発部１４の下面に連なるとともに、下端部位２０２にて下段蒸発部１６の下面に連なるように、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【０１２６】
その他の構成は、第３実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。この気泡は、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０Ｃに達する。
【０１２７】
連接管部２０Ｃに達した気泡は、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が存在することで凸部２２の先端側（すなわち、前方側）に集まって流れる。また、液相の作動流体が表面張力によって隣り合う凸部２２の間に形成される狭い空間に保持される。これにより、連接管部２０Ｃの内側では、図２２に示すように、液相の作動流体と気泡とが区別された状態で流れる。
【０１２８】
ここで、連接管部２０Ｃは、複数の凸部２２が上端部位２０１および下端部位２０２で反転するように捩じれている。このため、連接管部２０Ｃでは、図２３に示すように、液相の作動流体と気泡とが区別された状態で旋回して流れる。
【０１２９】
具体的には、連接管部２０Ｃは、複数の凸部２２が上端部位２０１にて上段蒸発部１４の下面に連なるように捩じれている。つまり、連接管部２０Ｃは、上段蒸発部１４との接続部分で複数の凸部２２が上段蒸発部１４の下面側に位置する形状になる。このため、連接管部２０Ｃと上段蒸発部１４との接続部分では、上面側に気泡が流れ易く、下面側に液相の作動流体が流れ易くなる。
【０１３０】
これにより、連接管部２０Ｃは、上端部位２０１と下端部位２０２との間において気泡と液相の作動流体とが区別された状態に維持される。そして、連接管部２０Ｃを流れる気泡は、液相の作動流体と区別された状態で、上段蒸発部１４に流れ込む。上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【０１３１】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０Ｃ、下段蒸発部１６の下面に沿って流れる。
【０１３２】
具体的には、連接管部２０Ｃでは、凸部２２の先端側に気泡が流れ、隣り合う凸部２２の間に液相の作動流体が流れ易くなっている。このため、連接管部２０Ｃでの液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【０１３３】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【０１３４】
以上説明した機器温調装置１は、第３実施形態と共通の構成を備えている。このため、第３実施形態と共通の構成から奏される効果を第３実施形態と同様に得ることができる。
【０１３５】
特に、本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０Ｃの内側に形成された凸部２２が螺旋状に捩じれている。このように、凸部２２が螺旋状に捩じられている場合、隣り合う凸部２２の間に形成される液相の作動流体の流路が捩じれた流路になる。すなわち、凸部２２が螺旋状に捩じられている場合、鉛直方向ＤＲ２の上方側と下方側とで液相の作動流体の流れを変化させることができる。
【０１３６】
このため、本実施形態の機器温調装置１の如く、連接管部２０Ｃが上端部位２０１および下端部位２０２で上下に折れ曲がる形状になっていても、曲折部分の前後で液相の作動流体の流れを凸部２２によって下面と上面とで入れ替えることが可能となる。これによれば、連接管部２０Ｃの内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【０１３７】
（第４実施形態の変形例）
上述の第４実施形態では、連接管部２０Ｃが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びているものを例示したが、これに限定されない。第４実施形態の連接管部２０Ｃは、例えば、図２４に示すように、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で配置されていてもよい。これによると、第３実施形態の変形例と同様の効果を得ることができる。
【０１３８】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２５〜図２７を参照して説明する。本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について主に説明し、第３実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１３９】
図２５に示すように、連接管部２０Ｄの内側の凸部２２は、下段蒸発部１６側に位置する部位が、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて、凸部２２の先端から連接管部２０Ｄの中心軸までの距離が大きくなっている。換言すれば、図２６および図２７に示すように、凸部２２は、下段蒸発部１６側に位置する部位の突出高さＨｄが、上段蒸発部１４側に位置する部位の突出高さＨｕよりも小さくなっている。
【０１４０】
具体的には、凸部２２における下段蒸発部１６側に位置する部位は、凸部２２の先端から連接管部２０Ｄの中心軸までの距離が下端部位２０２に向かって連続的に大きくなっている。換言すれば、凸部２２における下段蒸発部１６側に位置する部位の突出高さが下端部位２０２に向かって連続的に小さくなっている
その他の構成は、第３実施形態と同様である。本実施形態の連接管部２０Ｄは、凸部２２の突出高さが、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて下段蒸発部１６側に位置する部位が小さくなっている。これによると、下段蒸発部１６からの気泡が連接管部２０Ｄに流入し易くなる。これにより、連接管部２０Ｄの内側での気泡の移動が円滑になるので、連接管部２０Ｄでの作動流体の気液が分離し易くなる。
【０１４１】
以上説明した機器温調装置１は、第３実施形態と共通の構成を備えている。このため、第３実施形態と共通の構成から奏される効果を第３実施形態と同様に得ることができる。
【０１４２】
特に、本実施形態の連接管部２０Ｄは、凸部２２の突出高さが、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて下段蒸発部１６側に位置する部位が小さくなっている。これによると、連接管部２０Ｄにおける下段蒸発部１６側に位置する部位では、気泡の流れる領域が充分に確保される。このため、下段蒸発部１６で生じた気泡は、連接管部２０Ｄに流入し易くなるとともに、連接管部２０Ｄの内側を円滑に上昇し易くなる。
【０１４３】
（第５実施形態の変形例）
上述の第５実施形態では、凸部２２における下段蒸発部１６側に位置する部位の突出高さが下端部位２０２に向かって連続的に小さくなっているものを例示したが、これに限定されない。凸部２２は、下段蒸発部１６側に位置する部位の突出高さが下端部位２０２に向かって階段状に小さくなっていてもよい。
【０１４４】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図２８〜図３０を参照して説明する。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明し、第５実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１４５】
図２８に示すように、連接管部２０Ｅは、下段蒸発部１６側に位置する部位に設けられた凸部２２の数が、上段蒸発部１４側に位置する部位の凸部２２の数よりも多くなっている。具体的には、図２９および図３０に示すように、連接管部２０Ｅは、下段蒸発部１６側に位置する部位に設けられた凸部２２の数が、上段蒸発部１４側に位置する部位の凸部２２の数の二倍になっている。この結果、下段蒸発部１６側に位置する部位では、隣り合う凸部２２の間隔が、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて小さくなっている。
【０１４６】
本実施形態の連接管部２０Ｅでは、連接管部２０Ｅの下段蒸発部１６側の凸部２２の数が多くなっている。これにより、隣り合う凸部２２の間への気泡の浸入が抑制され、連接管部２０Ｅの内側での気泡の移動が円滑になるので、連接管部２０Ｅでの作動流体の気液が分離し易くなる。
【０１４７】
以上説明した機器温調装置１は、第５実施形態と共通の構成を備えている。このため、第５実施形態と共通の構成から奏される効果を第５実施形態と同様に得ることができる。
【０１４８】
特に、本実施形態の連接管部２０Ｅは、凸部２２の数が、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて下段蒸発部１６側に位置する部位で多くなっている。これによれば、下段蒸発部１６で生じた気泡が隣り合う凸部２２の間に流入し難くなる。これにより、下段蒸発部１６で生じた気泡が隣り合う凸部２２の間を下降する液相の作動流体と衝突し難くなるので、下段蒸発部１６で生じた気泡が連接管部２０Ｅに流入し易くなる。
【０１４９】
（第６実施形態の変形例）
上述の第６実施形態では、凸部２２の突出高さが、上段蒸発部１４側に位置する部位に比べて下段蒸発部１６側に位置する部位が小さくなっているものを例示したが、これに限定されない。連接管部２０Ｅは、例えば、凸部２２の突出高さが、上段蒸発部１４側に位置する部位と下段蒸発部１６側に位置する部位とで同等になっていてもよい。
【０１５０】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について、図３１を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１５１】
図３１に示すように、連接管部２０Ｆは、中間部位２０３に対して連接管部２０Ｆの流路面積が拡大された拡大部２３が設けられている。この拡大部２３の流路面積Ｓｂは、上端部位２０１の流路面積Ｓｕおよび下端部位２０２の流路面積Ｓｄよりも大きくなっている。なお、連接管部２０Ｆの流路面積は、連接管部２０Ｆの中心軸に直交する断面において作動流体が流れる領域の面積である。
【０１５２】
拡大部２３は、中間部位２０３における上端部位２０１よりも下端部位２０２に近い位置に設定されている。具体的には、拡大部２３には、拡大部２３の最も上方側に位置する部位に、中間部位２０３における上端部位２０１に近い部位が接続され、最も下方側に位置する部位に下端部位２０２が接続されている。なお、拡大部２３は、中間部位２０３における下端部位２０２よりも上端部位２０１に近い位置に設定されていたり、中間部位２０３の全体に設定されていたりしてもよい。
【０１５３】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、図３１の破線矢印で示すように、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０Ｆに達する。
【０１５４】
連接管部２０Ｆは、連接管部２０Ｆの中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で、鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっている。このため、気泡は、連接管部２０Ｆの上面側に沿って螺旋状に流れ、上段蒸発部１４に流れ込む。
【０１５５】
加えて、連接管部２０Ｆには、拡大部２３が設けられている。この拡大部２３では、鉛直方向ＤＲ２の流路長さが大きくなるので、作動流体の気液が上下に分離し易くなる。すなわち、拡大部２３では、作動流体の気液分離が促進される。
【０１５６】
上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、図３１の破線矢印で示すように、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【０１５７】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０Ｆ、下段蒸発部１６の下面に沿って流れる。
【０１５８】
具体的には、連接管部２０Ｆは、図３１の破線矢印に示すように、上面に沿って気泡が流れ、図３１の実線矢印に示すように、下面に沿って液相の作動流体が流れ易くなっている。すなわち、連接管部２０Ｆには、気泡が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分かれるように形成される。
【０１５９】
このため、連接管部２０Ｆでの液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【０１６０】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【０１６１】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、第１実施形態と共通の構成を備えている。このため、第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１６２】
特に、本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０Ｆに拡大部２３が設けられている。このような構造によれば、下段蒸発部１６で生じた気泡が、連接管部２０Ｆを通過する際に連接管部２０Ｆの径方向に拡がったとしても、連接管部２０Ｆの内側に液相の作動流体を下降させるための領域を確保し易くなる。すなわち、本構造では、連接管部２０Ｆにおいて気泡と液相の作動流体とを分けて流すことが可能になる。
【０１６３】
（第７実施形態の変形例）
上述の第７実施形態では、第１実施形態で説明した連接管部２０に拡大部２３を設けたものを例示したが、これに限定されない。拡大部２３は、例えば、第２実施形態で説明した連接管部２０Ａに対しても適用可能である。
【０１６４】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について、図３２〜図３４を参照して説明する。本実施形態では、第７実施形態と異なる部分について主に説明し、第７実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１６５】
図３２に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０Ｇが鉛直方向ＤＲ２に沿って延びている。なお、連接管部２０Ｇは、鉛直方向ＤＲ２に沿って延びる姿勢で上段蒸発部１４および下段蒸発部１６それぞれに接続されている。
【０１６６】
図３３に示すように、連接管部２０Ｇは、中間部位２０３に対して連接管部２０Ｇの流路面積が拡大された拡大部２３が設けられている。この拡大部２３の流路面積Ｓｂは、上端部位２０１の流路面積Ｓｕおよび下端部位２０２の流路面積Ｓｄよりも大きくなっている。
【０１６７】
拡大部２３は、連接管部２０Ｇにおける中間部位２０３の全体に設定されている。具体的には、なお、拡大部２３は、中間部位２０３における下端部位２０２よりも上端部位２０１に近い位置に設定されていたり、中間部位２０３における上端部位２０１よりも下端部位２０２に近い位置に設定されていたりしてもよい。
【０１６８】
その他の構成は、第７実施形態と同様である。本実施形態の機器温調装置１は、電池パックＢＰの温度が上昇して、下段蒸発部１６で液相の作動流体が蒸発して気泡が生ずると、当該気泡が下段蒸発部１６の上面側に集まる。下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、図３４の破線矢印で示すように、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０Ｇに達する。
【０１６９】
連接管部２０Ｇは、拡大部２３によって、鉛直方向ＤＲ２の流路長さが大きくなっている。このため、連接管部２０Ｇに流れ込んだ気泡は、連接管部２０Ｇの中心軸付近を上昇し、上端部位２０１付近で上面側に当たる。連接管部２０Ｇの上面に当たった気泡は、上面に沿って扁平するとともに、上面に沿って流れ、上段蒸発部１４に流れ込む。
【０１７０】
上段蒸発部１４に流れ込んだ気泡は、上段蒸発部１４で生ずる気泡とともに、上段蒸発部１４の上面側に集まる。上段蒸発部１４の上面側に集まる気泡は、上段蒸発部１４の上面に沿って上昇し、上下管部１８に達する。上下管部１８に達した気泡は、上下管部１８を鉛直方向ＤＲ２に沿って上昇し、凝縮部１２に到達する。
【０１７１】
凝縮部１２に到達した気相の作動流体は、外気に放熱して凝縮する。凝縮部１２で凝縮した液相の作動流体は、重力の作用により下降流として、上下管部１８、上段蒸発部１４、連接管部２０Ｇ、下段蒸発部１６に流れる。具体的には、連接管部２０Ｇでは、図３４の破線矢印に示すように、連接管部２０Ｇの中心軸付近を気泡が上昇し、図３４の実線矢印に示すように、連接管部２０Ｇの内面に反って液相の作動流体が下降する。すなわち、連接管部２０Ｇには、気泡が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分かれるように形成される。
【０１７２】
このため、連接管部２０Ｇでの液相の作動流体の押し上げが生じないので、気泡の上昇速度は遅くならない。すなわち、気相の作動流体は、下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へ円滑に流れる。
【０１７３】
また、液相の作動流体は、上段蒸発部１４から下段蒸発部１６へと円滑に流れる。このため、上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂを液相の作動流体の蒸発潜熱により充分に冷却することができる。加えて、液相の作動流体の押し上げが生じないので、液相の作動流体が凝縮部１２まで噴き上がることはない。このため、液相の作動流体が凝縮部１２に到達することで生じる熱交換性能の低下は生じない。
【０１７４】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、連接管部２０Ｇに拡大部２３が設けられている。このため、第８実施形態と同様に、連接管部２０Ｇにおいて気泡と液相の作動流体とを分けて流すことが可能になる。
【０１７５】
（第９実施形態）
次に、第９実施形態について、図３５、図３６を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１７６】
図２に示すように、電池パックＢＰは、所定温度よりも低くなると内部抵抗が増加することで出力性能が低下してしまう。このため、電池パックＢＰが低温にならないように、適宜暖機することが望ましい。
【０１７７】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１には、作動流体を加熱して気化させる加熱機器６０が設けられている。加熱機器６０は、密閉容器１０において上段蒸発部１４および下段蒸発部１６よりも下方に位置する下方部位で作動流体を加熱するように構成されている。具体的には、加熱機器６０は、図３５および図３６に示すように、密閉容器１０における下段蒸発部１６よりも下方の管下端部１０２に接続されている。
【０１７８】
加熱機器６０は、通電により発熱する電気ヒータで構成されている。なお、加熱機器６０は、電気ヒータ以外にも、例えば、燃焼器、蓄熱器、熱交換器を用いた機器で構成されていてもよい。
【０１７９】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、機器温調装置１の暖機動作について説明する。電池パックＢＰの温度が所定温度以下になると、図示しない制御装置が、通電によって加熱機器６０を昇温させる。加熱機器６０の温度が高くなると、密閉容器１０の管下端部１０２付近で液相の作動流体が気化して高温の気泡が生ずる。この気泡は、
、下段蒸発部１６の上面側に集まり、下段電池モジュールＭｂ側に放熱しながら上昇する。これにより、下段電池モジュールＭｂが昇温する。
【０１８０】
本実施形態の下段蒸発部１６は、鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜している。このため、下段蒸発部１６の上面側に集まる気泡は、図３６の破線矢印で示すように、下段蒸発部１６の上面に沿って上昇し、連接管部２０に達する。
【０１８１】
ここで、連接管部２０が分離促進構造になっていない場合、液相の作動流体によって気泡の上昇速度が抑えられ、周りの液相の作動流体への熱移動が増加することで、気泡が消失してしまう。このため、高温の気泡が、上段蒸発部１４まで到達できず、上段電池モジュールＭａを適切に昇温させることが困難となる。
【０１８２】
これに対して、本実施形態の連接管部２０は、分離促進構造を有している。すなわち、連接管部２０は、連接管部２０の中心軸が鉛直方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で、鉛直方向ＤＲ２を軸に螺旋状に曲がっている。
【０１８３】
連接管部２０に分離促進構造が設けられている場合、気泡が連接管部２０の上面側に沿って螺旋状に流れ、液相の作動流体が連接管部２０の上面側に沿って流れ易くなる。これにより、連接管部２０での気泡の上昇速度の低下が抑制され、周りの液相の作動流体への熱移動が少なくて済むので、気泡は消滅せずに上段蒸発部１４に到達し易くなる。上段蒸発部１４に到達した気泡は、上段蒸発部１４の上面側に集まり、上段電池モジュールＭａ側に放熱しながら上昇する。これにより、上段電池モジュールＭａが昇温する。
【０１８４】
ここで、連接管部２０に分離促進構造が設けられていない場合でも、加熱機器６０の加熱能力を増加させることで、連接管部２０での高温の気泡の消失を抑えることができる。ところが、この場合、加熱機器６０の発熱量を増加させることになり、機器温調装置１における暖機動作時の消費電力が過度に増えてしまう。
【０１８５】
また、連接管部２０に分離促進構造が設けられていない場合でも、上段蒸発部１４に加熱機器６０を併設することで、上段電池モジュールＭａを適切に暖機させることも可能である。ところが、この場合、機器温調装置１における暖暖機動作時の消費電力が増えると共に、機器温調装置１の構造が複雑になってしまう。
【０１８６】
これらに対し、連接管部２０に分離促進構造が設けられている場合、暖機動作時の消費電力を抑えつつ、簡素な構造で上段電池モジュールＭａおよび下段電池モジュールＭｂそれぞれを適切に暖機させることができる。
【０１８７】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、密閉容器１０における上段蒸発部１４および下段蒸発部１６よりも下方に位置する部位に加熱機器６０が接続されている。これによると、加熱機器６０によって密閉容器１０の下方部位を加熱すると、密閉容器１０の下方部位で液相の作動流体が気化して高温の気泡が生ずる。この高温の気泡は、上段蒸発部１４および下段蒸発部１６を順に上昇する際に電池パックＢＰに放熱する。これにより、電池パックＢＰの加温や保温を行うことができる。
【０１８８】
特に、連接管部２０は、作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっているので、連接管部２０の内側で高温の気泡が縮小したり消失したりすることを抑えられる。つまり、本構造によれば、高温の気泡を下段蒸発部１６から上段蒸発部１４へと適切に上昇させて、効率よく電池パックＢＰの加温や保温を行うことができる。
【０１８９】
（第９実施形態の変形例）
上述の第９実施形態では、第１実施形態で説明した機器温調装置１に加熱機器６０を追加したものを例示したが、これに限定されない。加熱機器６０は、第１実施形態以外の実施形態で説明した機器温調装置１に対しても適用可能である。
【０１９０】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１９１】
上述の実施形態では、連接管部２０等が、鉛直方向ＤＲ２に延びる扁平な断面形状を有しているものを例示したが、これに限定されない。連接管部２０等は、例えば、全体的に丸みのある断面形状になっていてもよい。
【０１９２】
上述の実施形態では、機器温調装置１として、単一の密閉容器１０によって上段蒸発部１４および下段蒸発部１６を冷却するものを例示したが、これに限定されない。機器温調装置１は、複数の密閉容器１０によって上段蒸発部１４および下段蒸発部１６を冷却する構造になっていてもよい。
【０１９３】
上述の実施形態では、電池パックＢＰとして、上下二段に段積みされた電池モジュールＭａ、Ｍｂで構成されるものを例示したが、これに限定されない。電池パックＢＰは、電池モジュールが三段以上に段積みされたもので構成されていてもよい。また、電池パックＢＰは、複数の電池モジュールの位置が上下に異なる位置になっていれば、上下に段積みされていなくてもよい。例えば、電池パックＢＰを構成する複数の電池モジュールは、鉛直方向ＤＲ２において互いに重なり合わないように水平方向にオフセットして配置されていてもよい。また、機器温調装置１は、上段蒸発部１４の少なくとも一部が下段蒸発部１６よりも上方側に位置付けられていてもよい。
【０１９４】
上述の実施形態では、機器温調装置１として、２つの蒸発部が連接管部２０によって直列に連結されたものを例示したが、これに限定されない。機器温調装置１として、３つ以上の蒸発部が連接管部２０によって直列に連結されていてもよい。
【０１９５】
上述の実施形態では、機器温調装置１として、単一の凝縮部１２が設けられているものを例示したが、これに限定されない。機器温調装置１は、複数の凝縮部１２が設けられていてもよい。
【０１９６】
上述の実施形態では、本開示の機器温調装置１を車両に搭載される電池パックＢＰの温度を調節する装置に適用した例について説明したが、これに限定されない。機器温調装置１は、車両に搭載される電池パックＢＰの温度を調節する装置以外にも、例えば、データセンタや基地局等で使用される電池パックＢＰの温度を調整する装置に適用可能である。また、機器温調装置１は、例えば、電気部品・電子部品・機械部品等の発熱機器の冷却装置にも適用可能である。
【０１９７】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１９８】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１９９】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０２００】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、機器温調装置は、管状の密閉容器に封入された作動流体の液相と気相との相変化により熱移動を行うサーモサイフォンとして構成される。機器温調装置は、対象機器から吸熱することで作動流体を蒸発させる複数の蒸発部と、複数の蒸発部で蒸発した作動流体を外部に放熱させることで作動流体を凝縮させる凝縮部と、複数の蒸発部同士を直列に接続する少なくとも１つの連接管部と、を備える。隣り合う蒸発部のうち一方の蒸発部は、他方の蒸発部よりも少なくとも一部が上方に位置付けられている。連接管部は、連接管部を流れる作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっている。
【０２０１】
第２の観点によれば、機器温調装置は、第１の蒸発部および第２の蒸発部が、鉛直方向に並ぶように配置されている。これによると、凝縮部で凝縮した液相の作動流体は自重によって第１の蒸発部から第２の蒸発部に向かって流れ易くなる。
【０２０２】
第３の観点によれば、連接管部は、連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜した姿勢で第１の蒸発部および第２の蒸発部それぞれに接続されている。連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜している構造では、連接管部の内側における上方に上昇流となる気泡が偏って流れ易く、連接管部の内側における下方に下降流となる液相の作動流体が偏って流れ易くなる。このため、本構造によれば、連接管部を流れる作動流体の気液分離を促進させることができる。特に、本構造は、連接管部を鉛直方向に対して傾斜させるものであり、分離促進構造を簡易に実現できるといった利点がある。
【０２０３】
第４の観点によれば、連接管部は、鉛直方向を軸として螺旋状に曲がっている。
【０２０４】
連接管部が鉛直方向から水平方向に折れ曲がる形状になっていると、曲折部分の前後で連接管部の下面と上面とが入れ替わる。このような構造では、連接管部の内側において、気泡の流れと液相の作動流体の流れとが交錯し、上昇流となる気泡と下降流となる液相の作動流体との衝突が避けられない。
【０２０５】
これに対して、連接管部が鉛直方向を軸として螺旋状に曲がっている場合、連接管部の下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部の内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、複数の蒸発部の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【０２０６】
第５の観点によれば、連接管部は、鉛直方向を軸として湾曲した１つ以上のターン部（２１）を有している。連接管部のターン部が鉛直方向を軸として曲がっている場合、連接管部の下面と上面とが入れ替わることがない。このため、本構造によれば、連接管部の内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、複数の蒸発部の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【０２０７】
第６の観点によれば、連接管部は、連接管部の内面から連接管部の中心軸に近づくように突き出る凸部が連接管部の中心軸の周りに複数形成されている。これによると、下降流となる液相の作動流体が表面張力によって隣り合う凸部の間に形成される狭い空間に保持されて流れる。一方、上昇流となる気泡は、隣り合う凸部の間に液相の作動流体が存在することで凸部の先端側に集まって流れ易くなる。このため、本構造によっても、連接管部を流れる作動流体の気液分離を促進させることができる。特に、本構造は、連接管部の内側に複数の凸部を形成するものであるため、体格を大型にすることなく、分離促進構造を実現できるといった利点がある。
【０２０８】
第７の観点によれば、連接管部は、連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜した姿勢で第１の蒸発部および第２の蒸発部それぞれに接続されている。また、連接管部は、連接管部の内面から連接管部の中心軸に近づくように突き出る凸部が連接管部の中心軸の周りに複数形成されている。これによると、連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜しているので、連接管部の内側における上方に上昇流となる気泡が偏って流れ易く、連接管部の内側における下方に下降流となる液相の作動流体が偏って流れ易くなる。加えて、連接管部の内側における下方では、隣り合う凸部の間に液相の作動流体が保持されて流れるので、連接管部での作動流体の気液分離が充分に促進される。
【０２０９】
第８の観点によれば、凸部は、螺旋状に捩じれている。このように、凸部が螺旋状に捩じられている場合、隣り合う凸部の間に形成される液相の作動流体の流路が捩じれた流路になる。すなわち、凸部が螺旋状に捩じられている場合、鉛直方向の上方側と下方側とで液相の作動流体の流れを変化させることができる。
【０２１０】
このため、例えば、連接管部が鉛直方向から水平方向に折れ曲がる形状になっていても、曲折部分の前後で液相の作動流体の流れを凸部によって下面と上面とで入れ替えることが可能となる。この場合、連接管部の内側における気泡の流れと液相の作動流体の流れとの交錯が抑制され、複数の蒸発部の間において作動流体を円滑に流動させることができる。
【０２１１】
第９の観点によれば、凸部は、第２の蒸発部側に位置する部位が、第１の蒸発部側に位置する部位に比べて凸部の先端から連接管部の中心軸までの距離が大きくなっている。これによると、連接管部における第２の蒸発部側に位置する部位では、気泡の流れる領域が充分に確保される。このため、第２の蒸発部で生じた気泡は、連接管部に流入し易くなるとともに、連接管部の内側を円滑に上昇し易くなる。
【０２１２】
第１０の観点によれば、連接管部は、第２の蒸発部側に位置する部位に設けられた凸部の数が、第１の蒸発部側に位置する部位に設けられた凸部の数よりも多くなっている。このように、連接管部における第２の蒸発部側に位置する部位での凸部の数を多くすれば、第２の蒸発部で生じた気泡が隣り合う凸部の間に流入し難くなる。これにより、第２の蒸発部で生じた気泡が隣り合う凸部の間を下降する液相の作動流体と衝突し難くなるので、第２の蒸発部で生じた気泡が連接管部に流入し易くなる。
【０２１３】
第１１の観点によれば、連接管部は、第１の蒸発部に連なる第１の接続部位、第２の蒸発部に連なる第２の接続部位、第１の接続部位と第２の接続部位とを結ぶ中間部位を含んでいる。中間部位には、第１の接続部位および第２の接続部位に比べて、連接管部の中心軸に直交する断面の流路面積が拡大された拡大部が設けられている。このように、連接管部に拡大部が設けられた構造によれば、第２の蒸発部で生じた気泡が、連接管部を通過する際に連接管部の径方向に拡がったとしても、連接管部の内側に液相の作動流体を下降させるための領域を確保し易くなる。すなわち、本構造では、連接管部において気泡と液相の作動流体とを分けて流すことが可能になる。
【０２１４】
第１２の観点によれば、連接管部は、第１の蒸発部に連なる第１の接続部位、第２の蒸発部に連なる第２の接続部位、第１の接続部位と第２の接続部位とを結ぶ中間部位を含んでいる。連接管部は、鉛直方向に対して傾斜した姿勢で第１の蒸発部および第２の蒸発部それぞれに接続されている。中間部位には、第１の接続部位および第２の接続部位に比べて、連接管部の中心軸に直交する断面の流路面積が拡大された拡大部が設けられている。これによると、連接管部の中心軸が鉛直方向に対して傾斜しているので、連接管部の内側における上方に上昇流となる気泡が偏って流れ易く、連接管部の内側における下方に下降流となる液相の作動流体が偏って流れ易くなる。加えて、連接管部に拡大部が設けられているので、連接管部を流れる作動流体の気液分離が充分に促進される。
【０２１５】
第１３の観点によれば、機器温調装置は、作動流体を加熱して気化させる加熱機器を備える。加熱機器は、密閉容器において第１の蒸発部および第２の蒸発部よりも下方に位置する部位で作動流体を加熱するように構成されている。これによると、加熱機器によって密閉容器の下方部位を加熱すると、密閉容器の下方部位で液相の作動流体が気化して高温の気泡が生ずる。この高温の気泡は、第２の蒸発部および第１の蒸発部を順に上昇する際に対象機器に放熱する。これにより、対象機器の加温や保温を行うことができる。
【０２１６】
特に、連接管部は作動流体の気液分離が促進される分離促進構造になっているので、連接管部の内側で高温の気泡が縮小したり消失したりすることを抑えられる。つまり、本構造によれば、高温の気泡を第２の蒸発部から第１の蒸発部へと適切に上昇させて、効率よく対象機器の加温や保温を行うことができる。
【符号の説明】
【０２１７】
１        機器温調装置
１０      密閉容器
１２      凝縮部
１４      上段蒸発部
１６      下段蒸発部
２０      連接管部
ＢＰ      電池パック（対象機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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