(57)【要約】【課題】対象機器の暖機と冷却を高効率に行うことの可能な機器温調装置を提供する。【解決手段】機器用熱交換器１０は、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成されている。機器用熱交換器１０のうち重力方向上側の部位に上接続部１５が設けられ、重力方向下側の部位に下接続部１６が設けられている。凝縮器３０は、機器用熱交換器１０より重力方向上側に配置される。気相通路５０は凝縮器３０と上接続部１５とを連通し、液相通路４０は凝縮器３０と下接続部１６とを連通する。流体通路６０は、凝縮器３０を経路上に含むことなく、機器用熱交換器１０の上接続部１５と下接続部１６とを連通する。加熱部６１は、流体通路６０を流れる液相の作動流体を加熱可能である。制御装置５は、対象機器を加熱するときに加熱部６１を作動させ、対象機器を冷却するときに加熱部６１の作動を停止する。【選択図】図１
2019016584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、前記機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる凝縮器（３０、３０ａ、３０ｂ）と、
前記凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と前記機器用熱交換器の前記上接続部とを連通する気相通路（５０〜５４）と
前記凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と前記機器用熱交換器の前記下接続部とを連通する液相通路（４０〜４４）と、
前記凝縮器を経路上に含むことなく、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
前記対象機器を加熱するときに前記加熱部を作動させ、前記対象機器を冷却するときに前記加熱部の作動を停止する制御装置（５）と、を備える機器温調装置。
【請求項２】
前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部（３４、７０、８３、９１）をさらに備える請求項１に記載の機器温調装置。
【請求項３】
前記放熱抑制部は、前記液相通路または前記気相通路に設けられた流体制御弁（７０）である請求項２に記載の機器温調装置。
【請求項４】
前記放熱抑制部は、前記凝縮器を通過する空気の流通を遮断可能な扉部材（３４）である請求項２に記載の機器温調装置。
【請求項５】
冷媒を圧縮する圧縮機（８１）、前記圧縮機により圧縮された冷媒を放熱させる高圧側熱交換器（８２）、前記高圧側熱交換器により放熱した冷媒を減圧する膨張弁（８４）、前記膨張弁から流出する冷媒と前記凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる冷媒―作動流体熱交換器（８５）、前記圧縮機と前記高圧側熱交換器と前記膨張弁と前記冷媒―作動流体熱交換器とを接続する冷媒配管（８９）、および、前記冷媒配管を流れる冷媒の流れを規制する流量規制部（８３）を有する冷凍サイクル（８）をさらに備え、
前記放熱抑制部は、前記冷凍サイクルが有する前記流量規制部であり、前記冷媒配管を流れる冷媒の流れを遮断することで、前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である請求項２ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項６】
冷却水を圧送するウォータポンプ（９１）、前記ウォータポンプにより圧送された冷却水を放熱させる冷却水放熱器（９２）、前記冷却水放熱器から流出する冷却水と前記凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる水―作動流体熱交換器（９３）、および、前記ウォータポンプと前記冷却水放熱器と前記水―作動流体熱交換器とを接続する冷却水配管（９４）を有する冷却水回路（９）をさらに備え、
前記放熱抑制部は、前記冷却水回路が有する前記ウォータポンプであり、前記冷却水配管を流れる冷却水の流れを遮断することで、前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である請求項２ないし５のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項７】
作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
前記対象機器を加熱するときに前記加熱部を作動させる制御装置（５）と、を備える機器温調装置。
【請求項８】
前記加熱部は、前記流体通路のうち、重力方向上下に延びている部位に設けられる請求項１ないし７のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項９】
前記流体通路は、前記機器用熱交換器の前記下接続部と前記加熱部との間に、前記加熱部より重力方向下側に延びる逆流抑制部（６２）を有する請求項１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】
前記流体通路は、経路の途中に、前記流体通路を流れる液相の作動流体を貯める貯液部（６３）を有する請求項１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】
前記貯液部は、前記流体通路の経路のうち一部の内径を大きくすることで形成されたものである請求項１０に記載の機器温調装置。
【請求項１２】
前記貯液部の少なくとも一部は、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部との高さ範囲内に位置している請求項１０または１１に記載の機器温調装置。
【請求項１３】
前記加熱部は、前記貯液部に貯められた液相の作動流体を加熱可能な位置に設けられている請求項１０ないし１２のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記加熱部の加熱能力の増大と低下を繰り返しながら前記対象機器を加熱する、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、前記加熱部の加熱能力を低下させ、
前記対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、前記加熱部の加熱能力を増大させる、請求項１４に記載の機器温調装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記加熱部の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１４または１５に記載の機器温調装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記加熱部の駆動と停止を間欠的に繰り返しながら前記対象機器を加熱する、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、前記加熱部の動作を停止し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、前記加熱部の動作を再開する、請求項１７に記載の機器温調装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記加熱部が連続して作動している時間、または、前記加熱部が連続して作動を停止している時間に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１７または１８に記載の機器温調装置。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記加熱部に供給される電力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１４ないし１９のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項２１】
前記加熱部は、前記対象機器の暖機時に温水が流れるように構成されている水―作動流体熱交換器（９３）であり、
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１４ないし１９のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項２２】
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器を流れる水温と前記対象機器の温度との差に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２１に記載の機器温調装置。
【請求項２３】
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器を流れる水の温度と前記対象機器の温度との差、および、前記水―作動流体熱交換器を流れる水の流量に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２１または２２に記載の機器温調装置。
【請求項２４】
前記加熱部は、前記対象機器の暖機時に温度の高い冷媒が流れるように構成されている冷媒―作動流体熱交換器（２００）であり、
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１４ないし１９のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と前記対象機器の温度との差に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２４に記載の機器温調装置。
【請求項２６】
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と前記対象機器の温度との差、および、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２４または２５に記載の機器温調装置。
【請求項２７】
作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記機器用熱交換器の内側にある作動流体の液面（ＦＬ）の高さを跨ぐ高さ方向の位置で前記流体通路に設けられ、前記流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能な熱供給部材（８５、９３、１００、１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、２００）と、を備える機器温調装置。
【請求項２８】
前記熱供給部材は、水―作動流体熱交換器（９３）であり、前記対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための冷水が流れ、前記対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための温水が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている請求項２７に記載の機器温調装置。
【請求項２９】
前記熱供給部材は、冷媒―作動流体熱交換器（８５）であり、前記対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための低温低圧の冷媒が流れ、前記対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための高温高圧の冷媒が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている請求項２７に記載の機器温調装置。
【請求項３０】
前記熱供給部材の中で、前記流体通路を流れる作動流体に対し冷熱を供給可能な冷熱供給機構が重力方向上側に配置され、前記流体通路を流れる作動流体に対し温熱を供給可能な温熱供給機構が重力方向下側に配置されている請求項２７ないし２９のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項３１】
前記冷熱供給機構は、前記対象機器の冷却時に低温低圧の冷媒が流れる冷媒―作動流体熱交換部（１０２０）であり、
前記温熱供給機構は、前記対象機器の暖機時に温水が流れる水―作動流体熱交換部（１０１０）である請求項３０に記載の機器温調装置。
【請求項３２】
前記熱供給部材は、空気式熱交換器（１０３０）であり、前記対象機器の冷却時に前記熱供給部材のうち重力方向上側の部位に冷風が供給され、前記対象機器の暖機時に前記熱供給部材のうち重力方向下側の部位に温風が供給されるように構成されている請求項２７に記載の機器温調装置。
【請求項３３】
前記熱供給部材は、熱電素子（１０４０）により構成されている請求項２７に記載の機器温調装置。
【請求項３４】
前記機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、前記機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる凝縮器（３０、３０ａ、３０ｂ）と、
前記凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と前記機器用熱交換器の前記上接続部とを連通する気相通路（５０〜５４）と、
前記凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と前記機器用熱交換器の前記下接続部とを連通する液相通路（４０〜４４）と、をさらに備え、
前記流体通路は、前記凝縮器を経路上に含むことなく、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通するものである、請求項２７ないし３３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】
本発明は、対象機器の温度を調整する機器温調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ループ型のサーモサイフォン方式により、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。
【０００３】
特許文献１に記載の機器温調装置は、対象機器としての組電池と作動流体とを熱交換させる機器用熱交換器と、その機器用熱交換器より重力方向上側に配置された凝縮器と、機器用熱交換器と凝縮器とを接続する気相通路および液相通路を備えている。また、この機器温調装置は、機器用熱交換器の内側に、作動流体を加熱することの可能な加熱部を備えている。
【０００４】
特許文献１に記載の機器温調装置は、組電池の冷却時に、機器用熱交換器の内側の作動流体が組電池から吸熱して蒸発し、気相通路を通って凝縮器に流入する。凝縮器で凝縮した液相の作動流体は、液相通路を通り機器用熱交換器に流入する。このように、機器温調装置は、作動流体の循環により組電池を冷却する構成となっている。
【０００５】
また、特許文献１に記載の機器温調装置は、組電池の暖機時に、機器用熱交換器の内側に設けられた加熱部により作動流体を加熱する。加熱された作動流体は、機器用熱交換器の内側で気化した後、組電池に放熱することで、凝縮する。このように、機器温調装置は、機器用熱交換器の内側での作動流体の相変化により組電池を加熱する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４１４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の機器温調装置は、機器用熱交換器の内側に加熱部が設けられている構成である。そのため、組電池の暖機時に、機器用熱交換器の内側で加熱部の近傍の作動流体が局所的に気化し、加熱部から離れた場所の作動流体が加熱されない。したがって、この機器温調装置は、機器用熱交換器の内側で作動流体の温度のばらつきが大きくなり、組電池を均一に暖機することができない。その結果、組電池を構成する一部の電池セルが十分に暖機されず、組電池の入出力特性が低下し、組電池の劣化や破損に至るおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載の機器温調装置は、組電池の暖機時に、作動流体の蒸発と凝縮が機器用熱交換器の内側のみで行われる。すなわち、機器用熱交換器の内側で、加熱部により加熱されて気化した作動流体が重力方向上側に流れ、組電池に放熱して凝縮した作動流体が重力方向下側に流れる。したがって、液相の作動流体と気相の作動流体とが対向して流れるので、機器用熱交換器の内側で作動流体の循環が阻害され、組電池の暖機効率が悪化することが懸念される。なお、上述した問題は、対象機器が組電池である場合に限らず、その他の機器についても同様に生じると考えられる。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、対象機器の温度調整を高効率に行うことの可能な機器温調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる凝縮器（３０、３０ａ、３０ｂ）と、
凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と機器用熱交換器の上接続部とを連通する気相通路（５０〜５４）と、
凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と機器用熱交換器の下接続部とを連通する液相通路（４０〜４４）と、
凝縮器を経路上に含むことなく、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
対象機器を暖機するときに加熱部を作動させ、対象機器を冷却するときに加熱部の作動を停止する制御装置（５）と、を備える。
【００１１】
これによれば、加熱部の作動が停止しているとき、凝縮器で凝縮した作動流体が自重により液相通路を通り下接続部から機器用熱交換器に流入する。その作動流体は、機器用熱交換器の内側で対象機器から吸熱して蒸発する。気相となった作動流体は上接続部から気相通路を通り凝縮器に流れる。その作動流体は、凝縮器で再び凝縮し、液相通路を通り機器用熱交換器に流入する。このような作動流体の循環により、機器温調装置は、対象機器の冷却を行うことが可能である。
【００１２】
一方、加熱部が作動すると、流体通路の作動流体が蒸発し、上接続部から機器用熱交換器に流入する。機器用熱交換器の内側で気相の作動流体は対象機器に放熱して凝縮する。液相となった作動流体は下接続部から流体通路に流れる。その作動流体は、流体通路で加熱部に加熱されて再び蒸発し、機器用熱交換器に流入する。このような作動流体の循環により、機器温調装置は、対象機器の暖機を行うことが可能である。
【００１３】
この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、機器用熱交換器の外側にある流体通路の作動流体を加熱部により加熱する構成である。そのため、流体通路で気化した作動流体の蒸気が機器用熱交換器に供給されるため、機器用熱交換器の内側で作動流体の蒸気温度のばらつきが抑制される。したがって、この機器温調装置は、対象機器を均一に暖機することが可能である。その結果、対象機器が組電池である場合、組電池の入出力特性の低下を防ぎ、その組電池の劣化や破損を抑制することができる。
【００１４】
また、この機器温調装置は、対象機器の冷却時に、凝縮器→液相通路→下接続部→機器用熱交換器→上接続部→気相通路→凝縮器の順に作動流体が循環する。一方、対象機器の暖機時に、流体通路→上接続部→機器用熱交換器→下接続部→流体通路の順に作動流体が循環する。すなわち、この機器温調装置は、対象機器の冷却時と暖機時のいずれにおいても、作動流体の流れる流路がループ状に形成される。そのため、液相の作動流体と気相の作動流体とが一つの流路を対向して流れることが防がれる。したがって、この機器温調装置は、作動流体を円滑に循環させることで、対象機器の暖機と冷却を高効率に行うことができる。
【００１５】
さらに、この機器温調装置は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを接続する流体通路の高さ方向に、加熱部を設けるための空間が確保されるので、機器用熱交換器より下側に加熱部等を設ける必要性が低減される。したがって、この機器温調装置は、車両への搭載性を向上することができる。
【００１６】
請求項７に係る発明は、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
対象機器を暖機するときに加熱部を作動する制御装置（５）と、を備える。
【００１７】
これによれば、この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、機器用熱交換器の外側にある流体通路の作動流体を加熱部により加熱する構成である。そのため、流体通路で気化した作動流体の蒸気が機器用熱交換器に供給されるため、機器用熱交換器の内側で作動流体の蒸気温度のばらつきが抑制される。したがって、この機器温調装置は、対象機器を均一に暖機することが可能である。その結果、対象機器が組電池である場合、組電池の入出力特性の低下を防ぎ、その組電池の劣化や破損を抑制することができる。
【００１８】
また、この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、流体通路→上接続部→機器用熱交換器→下接続部→流体通路の順に作動流体が循環する。すなわち、この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、作動流体の流れる流路がループ状に形成される。そのため、液相の作動流体と気相の作動流体とが一つの流路を対向して流れることが防がれる。したがって、この機器温調装置は、作動流体を円滑に循環させることで、対象機器の暖機を高効率に行うことができる。
【００１９】
さらに、この機器温調装置は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを接続する流体通路の高さ方向に、加熱部を設けるための空間が確保されるので、機器用熱交換器より下側に加熱部等を設ける必要性が低減される。したがって、この機器温調装置は、車両への搭載性を向上することができる。
【００２０】
請求項２７に係る発明は、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
機器用熱交換器の内側にある作動流体の液面（ＦＬ）の高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路に設けられ、流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能な熱供給部材（８５、９３、１００、１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、２００）と、を備える。
【００２１】
これによれば、機器温調装置は、熱供給部材により、流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給することで、対象機器の暖機と冷却のどちらも行うことが可能である。したがって、この機器温調装置は、部品点数を少なくし、配管等の構成を簡素にすることで、小型化、軽量、低コストを実現できる。
【００２２】
具体的には、機器温調装置は、対象機器の冷却時に、流体通路を流れる作動流体に対し熱供給部材から冷熱が供給されると、流体通路の作動流体が凝縮する。そして、その流体通路で凝縮した液相の作動流体と機器用熱交換器内の液相の作動流体とのヘッド差により、流体通路の液相の作動流体は下接続部から機器用熱交換器に流入する。機器用熱交換器内の作動流体は、対象機器から吸熱して蒸発し、その気相となった作動流体は上接続部から流体通路に流れる。流体通路の作動流体は、熱供給部材により冷却されて再び凝縮し、下接続部から機器用熱交換器に流入する。このような作動流体の循環により、機器温調装置は、対象機器の冷却を行うことが可能である。
【００２３】
一方、対象機器の暖機時に、流体通路を流れる作動流体に対し熱供給部材から温熱が供給されると、流体通路の作動流体が蒸発し、上接続部から機器用熱交換器に流入する。機器用熱交換器の内側で気相の作動流体は対象機器に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器内で凝縮した液相の作動流体と流体通路の液相の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器の液相の作動流体は下接続部から流体通路に流れる。その作動流体は、流体通路で熱供給部材により加熱されて再び蒸発し、機器用熱交換器に流入する。このような作動流体の循環により、機器温調装置は、対象機器の暖機を行うことが可能である。
【００２４】
この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、機器用熱交換器の外側にある流体通路の作動流体を熱供給部材により加熱する構成である。そのため、流体通路で気化した作動流体の蒸気が機器用熱交換器に供給されるため、機器用熱交換器の内側で作動流体の蒸気温度のばらつきが抑制される。したがって、この機器温調装置は、対象機器を均一に暖機することが可能である。その結果、対象機器が組電池である場合、組電池の入出力特性の低下を防ぎ、その組電池の劣化や破損を抑制することができる。
【００２５】
また、この機器温調装置は、対象機器の冷却時に、流体通路→下接続部→機器用熱交換器→上接続部→流体通路の順に作動流体が循環する。一方、対象機器の暖機時に、流体通路→上接続部→機器用熱交換器→下接続部→流体通路の順に作動流体が循環する。すなわち、この機器温調装置は、対象機器の冷却時と暖機時のいずれにおいても、作動流体の流れる流路がループ状に形成される。そのため、液相の作動流体と気相の作動流体とが一つの流路を対向して流れることが防がれる。したがって、この機器温調装置は、作動流体を円滑に循環させることで、対象機器の暖機と冷却を高効率に行うことができる。
【００２６】
また、この機器温調装置は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを接続する流体通路の高さ方向に、熱供給部材を設けるための空間が確保されるので、機器用熱交換器より下側に配管や部品を設ける必要性が低減される。したがって、この機器温調装置は、車両への搭載性を向上することができる。
【００２７】
なお、上記各構成に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載する具体的構成との対応関係の一例を示したものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２】機器温調装置が備える機器用熱交換器の斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図４のＶＩ―ＶＩ線の断面図である。
【図５】組電池の出力特性を説明するためのグラフである。
【図６】組電池の入力特性を説明するためのグラフである。
【図７】対象機器の冷却時の作動流体の流れを説明する説明図である。
【図８】対象機器の暖機時の作動流体の流れを説明する説明図である。
【図９】第２実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１０】第３実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１１】第４実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１２】第５実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１３】第５実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１４】第６実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１５】第７実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１６】第８実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１７】第９実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１８】第１０実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図１９】第１１実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２０】第１２実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２１】第１３実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２２】第１４実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２３】第１５実施形態の機器温調装置が備える機器用熱交換器の断面図である。
【図２４】第１６実施形態の機器温調装置が備える機器用熱交換器の断面図である。
【図２５】第１７実施形態の機器温調装置が備える機器用熱交換器の断面図である。
【図２６】第１８実施形態の機器温調装置が備える機器用熱交換器の断面図である。
【図２７】第１９実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図２８】第１９実施形態の機器温調装置の一部断面図である。
【図２９】第２０実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図３０】第２０実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図３１】第２１実施形態の機器温調装置の一部断面図である。
【図３２】第２２実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図３３】第２３実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図３４】対象機器の暖機時の作動流体の流れを説明する説明図である。
【図３５】加熱部の駆動停止時における機器用熱交換器の断面図である。
【図３６】加熱部の駆動時における機器用熱交換器の断面図である。
【図３７】加熱部の駆動を停止した直後における機器用熱交換器の断面図である。
【図３８】第２３実施形態における暖機制御処理のフローチャートである。
【図３９】第２３実施形態の暖機時における対象機器の温度分布の変化を示すグラフである。
【図４０】第２４実施形態における暖機制御処理のフローチャートである。
【図４１】加熱部の駆動停止時における機器用熱交換器の断面図である。
【図４２】加熱部の駆動時における機器用熱交換器の断面図である。
【図４３】加熱部の加熱能力を低下させたときの機器用熱交換器の断面図である。
【図４４】第２５実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図４５】第２６実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図４６】第２７実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図４７】第２７実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図４８】第２８実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図４９】第２８実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５０】第２９実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５１】第２９実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５２】第３０実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５３】第３０実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５４】第３１実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５５】第３１実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５６】第３２実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５７】第３２実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５８】第３３実施形態の機器温調装置の構成図である。
【図５９】第３４実施形態の機器温調装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
（第１実施形態）
本実施形態の機器温調装置は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両（以下、単に「車両」という）に搭載されるものである。図１に示すように、機器温調装置１は、車両に搭載される二次電池２（以下、「組電池２」という）を冷却する冷却装置として機能する。また、機器温調装置１は、組電池２を暖機する暖機装置としても機能する。
【００３１】
まず、機器温調装置１が温度調整を行う対象機器としての組電池２について説明する。
【００３２】
機器温調装置１を搭載する車両では、組電池２を主要構成部品として含む蓄電装置（言い換えれば、電池パック）に蓄えた電力がインバータなどを介して車両走行用モータに供給される。組電池２は車両走行中などに電力供給等を行うと自己発熱する。組電池２は高温になると、十分な機能を発揮できないだけでなく、劣化が促進されることから、自己発熱が少なくなるように出力および入力を制限する必要がある。このため、組電池２の出力および入力を確保するためには、組電池２を所定の温度以下に維持するための冷却装置が必要となる。
【００３３】
また、夏季などの外気温が高い季節では、車両走行中だけでなく、駐車放置中などにも電池温度は上昇する。また、組電池２は車両の床下やトランクルーム下などに配置されることが多く、組電池２に与えられる単位時間当たりの熱量は小さいものの、長時間の放置により電池温度は徐々に上昇する。組電池２を高温状態で放置すると組電池２の寿命が短くなるので、車両の駐車中等にも組電池２の温度を所定の温度以下に維持することが望まれている。
【００３４】
さらに、組電池２は、複数の電池セル２１により構成されている。組電池２は、各電池セル２１の温度にばらつきがあると電池セル２１の劣化に偏りが生じ、蓄電性能が低下してしまう。これは、組電池２が電池セル２１の直列接続体を含んでいることで、最も劣化した電池セル２１の特性に合わせて組電池２の入出力特性が決まるからである。そのため、長期間にわたって組電池２に所望の性能を発揮させるためには、複数の電池セル２１相互間の温度ばらつきを低減させる均温化が重要となる。
【００３５】
また、一般に、組電池２を冷却する他の冷却装置として、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である。しかし、送風機による空冷式の冷却手段は、車室内の空気を送風するだけなので、冷却能力は低い。また、送風機による送風は、空気の顕熱で組電池２を冷却するので、空気流れの上流と下流との間で温度差が大きくなり、複数の電池セル２１同士の温度ばらつきを十分に抑制できない。また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、冷却能力は高いものの、車両の駐車中に、電力消費量の多いコンプレッサ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。
【００３６】
そこで、本実施形態の機器温調装置１は、作動流体をコンプレッサにより強制循環させることなく、作動流体の自然循環によって組電池２の温度を調整するサーモサイフォン方式を採用している。
【００３７】
次に、機器温調装置１の構成について説明する。
【００３８】
図１に示すように、機器温調装置１は、作動流体が循環する流体循環回路４と、その流体循環回路４の動作を制御する制御装置５を備えている。
【００３９】
流体循環回路４は、作動流体の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプであり、詳細には、気相の作動流体が流れる流路と液相の作動流体が流れる流路とが分離されたループ型のサーモサイフォンである。流体循環回路４は、機器用熱交換器１０、凝縮器３０、液相通路４０、気相通路５０および流体通路６０などが互いに接続され、閉じられた流体回路として構成されている。また、流体通路６０には、作動流体を加熱するための加熱部６１が設けられている。
【００４０】
流体循環回路４には、その内部が真空排気された状態で、所定量の作動流体が封入されている。作動流体として、例えば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用されるＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系冷媒が採用される。なお、図１の矢印ＤＧは、流体循環回路４が車両に搭載された状態における重力方向を示している。
【００４１】
流体循環回路４の作動流体の充填量は、後述する暖機時に、機器用熱交換器１０の高さ方向の中央付近に液面が形成されるように調整されている。図１では、暖機時の液面の高さの一例を、一点鎖線ＦＬで示している。
【００４２】
図２〜図４に示すように、機器用熱交換器１０は、筒状の上タンク１１と、筒状の下タンク１２と、その上タンク１１と下タンク１２とを連通する流路を有する複数のチューブ１３１により構成されている。なお、複数のチューブ１３１に代えて、板状の部材の内側に複数の流路を形成したものにより、上タンク１１と下タンク１２とを接続してもよい。機器用熱交換器１０の各構成部材は、例えばアルミニウム、銅等の熱伝導性の高い金属から形成されている。なお、機器用熱交換器１０の各構成部材は、金属以外の熱伝導性の高い材料により構成することも可能である。機器用熱交換器１０のうち、複数のチューブ１３１または板状の部材により構成された部位を、熱交換部１３ということとする。
【００４３】
上タンク１１は、機器用熱交換器１０のうち重力方向上側となる位置に設けられる。下タンク１２は、機器用熱交換器１０のうち重力方向下側となる位置に設けられる。
【００４４】
熱交換部１３の外側には、電気絶縁性の熱伝導シート１４を介して、組電池２が設置される。熱伝導シート１４により、熱交換部１３と組電池２との間の絶縁が保障されると共に、熱交換部１３と組電池２との間の熱抵抗が小さいものとなる。本実施形態では、組電池２は、端子２２が設けられた面２５とは反対側の面２３が、熱伝導シート１４を介して、熱交換部１３に設置されている。組電池２を構成する複数の電池セル２１は、重力方向に交差する方向に並べられている。これにより、複数の電池セル２１は、機器用熱交換器１０の内側の作動流体との熱交換により、均等に冷却および加熱される。
【００４５】
なお、後述する第１５〜第１８実施形態で説明するように、組電池２の設置方法は、図１〜図３に示したものに限らず、組電池２の他の面が熱伝導シート１４を介して熱交換部１３に設置されていてもよい。なお、組電池２を構成する各電池セル２１の個数、形状なども、図１〜図３に示したものに限らず、任意のものを採用することができる。
【００４６】
機器用熱交換器１０には、上接続部１５と下接続部１６が設けられている。上接続部１５と下接続部１６はいずれも、機器用熱交換器１０に作動流体を流入させ、または、機器用熱交換器１０から作動流体を流出させるための配管接続部である。
【００４７】
上接続部１５は、機器用熱交換器１０のうち重力方向上側の部位に設けられる。本実施形態では、上接続部１５は、上タンク１１の両側に設けられている。以下の説明では、上タンク１１の一端に設けられた上接続部１５を第１上接続部１５１と呼び、上タンク１１の他端に設けられた上接続部１５を第２上接続部１５２と呼ぶ。
【００４８】
一方、下接続部１６は、機器用熱交換器１０のうち重力方向下側の部位に設けられる。本実施形態では、下接続部１６は、下タンク１２の両側に設けられている。以下の説明では、下タンク１２の一端に設けられた下接続部１６を第１下接続部１６１と呼び、下タンク１２の他端に設けられた下接続部１６を第２下接続部１６２と呼ぶ。
【００４９】
第１上接続部１５１には、気相通路５０が接続されている。気相通路５０は、凝縮器３０の流入口３１と、機器用熱交換器１０の第１上接続部１５１とを連通する通路である。一方、第１下接続部１６１には、液相通路４０が接続されている。液相通路４０は、凝縮器３０の流出口３２と、機器用熱交換器１０の第１上接続部１５１とを連通する通路である。なお、気相通路５０と液相通路４０は、便宜上の呼び名であり、気相または液相の作動流体のみが流れる通路という意味ではない。すなわち、気相通路５０と液相通路４０のいずれにも、気相と液相の両方の作動流体が流れることがある。また、気相通路５０と液相通路４０の形状等は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
【００５０】
凝縮器３０は、機器用熱交換器１０より重力方向上側に配置される。凝縮器３０のうち上側の部位に流入口３１が設けられ、凝縮器３０のうち下側の部位に流出口３２が設けられている。凝縮器３０は、気相通路５０を通って流入口３１から凝縮器３０の内側に流入した気相の作動流体と、所定の受熱流体とを熱交換させるための熱交換器である。本実施形態の凝縮器３０は、送風ファン３３から送風された空気と気相の作動流体とを熱交換させる空冷式の熱交換器である。すなわち、本実施形態では、所定の受熱流体は空気である。なお、後述する実施形態で説明するように、受熱流体は空気に限るものではなく、例えば冷凍サイクルを循環する冷媒、または、冷却水回路を循環する冷却水など、種々の流体を採用することが可能である。
【００５１】
送風ファン３３は、車室外の空気または車室内の空気を凝縮器３０に向けて流すことが可能である。送風ファン３３は、制御装置５からの制御信号に基づいて送風能力が制御される。気相の作動流体は、凝縮器３０を通過する空気に放熱することで凝縮する。液相となった作動流体は、自重によって、流出口３２から液相通路４０を流下し、機器用熱交換器１０に流入する。
【００５２】
液相通路４０の途中には、液相通路４０を流れる作動流体の流れを遮断することの可能な流体制御弁７０が設けられている。本実施形態の流体制御弁７０は、電磁弁であり、制御装置５から伝送される制御信号により、流路断面積が調整される。流体制御弁７０が液相通路４０を流れる作動流体の流れを遮断すると、流体制御弁７０より重力方向上側の液相通路４０から凝縮器３０に亘って液相の作動流体が貯まり、それ以降、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制されるか、または略停止される。したがって、流体制御弁７０は、凝縮器３０による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部として機能するものである。
【００５３】
第２上接続部１５２と第２下接続部１６２には、流体通路６０が接続されている。流体通路６０は、その経路上に凝縮器３０を含むことなく、機器用熱交換器１０の上接続部１５と下接続部１６とを接続する通路であるので、バイパス通路とも呼ばれる。後述する第２０実施形態で説明するように、流体通路６０は、第２上接続部１５２と第２下接続部１６２とを接続するものに限定されず、気相通路５０の途中と液相通路４０の途中とを接続してもよい。
【００５４】
流体通路６０には、流体通路６０を流れる液相の作動流体を加熱することの可能な加熱部６１が設けられている。本実施形態の加熱部６１は、通電により発熱する電気ヒータで構成されている。加熱部６１への通電のオンオフは、制御装置５からの制御信号に応じて制御される。加熱部６１は、流体通路６０が上下方向に延びている部位に設けられている。これにより、加熱部６１が流体通路６０の作動流体を加熱すると、蒸気となった作動流体は、流体通路６０を重力方向上側に流れ、第２上接続部１５２から機器用熱交換器１０に流入する。
【００５５】
制御装置５は、プロセッサ、メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ）を含むマイクロコンピュータと、その周辺回路から構成されている。なお、制御装置５のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。制御装置５は、上述した流体循環回路４が備える加熱部６１、送風ファン３３、および流体制御弁７０などの各機器の作動を制御する。
【００５６】
続いて、機器温調装置１の作動について説明する。
【００５７】
図５および図６に示すように、組電池２は、所定の最適温度範囲よりも低温になると、内部抵抗が増加し、出力特性と入力特性が共に低下する。また、組電池２は、所定の最適温度範囲よりも高温になると、出力特性と入力特性が共に低下すると共に、劣化や破損に至るおそれがある。そのため、組電池２に所望の性能を発揮させるためには、組電池２が所定の最適温度範囲よりも低温となるときに組電池２を暖機し、組電池２が所定の最適温度範囲よりも高温となるときに組電池２を冷却することが必要である。
【００５８】
＜冷却時の作動＞
図７では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の冷却時、制御装置５は、加熱部６１への通電をオフし、加熱部６１の作動を停止させる。また、制御装置５は、流体制御弁７０を開弁し、液相通路４０に作動流体が流れるようにする。さらに、制御装置５は、車両が停車中の時には、凝縮器３０に送風する送風ファン３３の電源をオンする。ただし、制御装置５は、車両が走行中の時には、走行風が凝縮器３０に流れるため、送風ファン３３の電源をオフする。
【００５９】
これにより、凝縮器３０で凝縮した液相の作動流体は、自重により液相通路４０を流れ、第１下接続部１６１から機器用熱交換器１０の下タンク１２に流入する。下タンク１２に流入した作動流体は、熱交換部１３を構成する複数のチューブ１３１に分流し、組電池２を構成する各電池セル２１と熱交換することにより蒸発する。この過程で電池セル２１は、作動流体の蒸発潜熱により冷却される。その後、気相となった作動流体は機器用熱交換器１０の上タンク１１で合流し、第１上接続部１５１から気相通路５０を通り、凝縮器３０に流れる。
【００６０】
上述の通り、組電池２の冷却時の作動流体の流れは、凝縮器３０→液相通路４０→下タンク１２→熱交換部１３→上タンク１１→気相通路５０→凝縮器３０の順となる。すなわち、機器用熱交換器１０と凝縮器３０を通るループ状の流路が形成される。
【００６１】
なお、組電池２の冷却時に、作動流体の一部は流体通路６０にも供給されるが、加熱部６１への通電をオフしていることから、流体通路６０では作動流体が気化しないため、流体通路６０に作動流体の流れは殆ど生じない。
【００６２】
＜暖機時の作動＞
図８では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、加熱部６１への通電をオンし、加熱部６１を作動させる。また、制御装置５は、流体制御弁７０を閉弁し、液相通路４０の作動流体の流れを遮断する。
【００６３】
加熱部６１が作動することにより、流体通路６０の作動流体が気化し、蒸気となった作動流体は、流体通路６０を重力方向上側に流れ、第２上接続部１５２から機器用熱交換器１０の上タンク１１に流入する。気相の作動流体は、温度が低い方へ流れる性質から、低温の電池セル２１が接触している複数のチューブ１３１に分流し、低温の各電池セル２１と熱交換することにより凝縮する。この過程で電池セル２１は、作動流体の凝縮潜熱により暖機（すなわち加熱）される。その後、液相となった作動流体は機器用熱交換器１０の下タンク１２で合流し、第２下接続部１６２から流体通路６０に流れる。上述の通り、組電池２の暖機時の作動流体の流れは、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順となる。すなわち、凝縮器３０を通ることなく、機器用熱交換器１０と流体通路６０を通るループ状の流路が形成される。
【００６４】
なお、組電池２の暖機時に、気相の作動流体の一部は気相通路５０と凝縮器３０にも供給されるが、流体制御弁７０を閉弁しているので、流体制御弁７０より重力方向上側の液相通路４０から凝縮器３０に亘り液相の作動流体が貯まる。これにより、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制または略停止され、気相通路５０と液相通路４０に作動流体の流れは殆ど生じない。
【００６５】
上述したように、暖機時には、流体制御弁７０より重力方向上側の液相通路４０から凝縮器３０に亘り液相の作動流体が貯まった状態となる。この状態で、機器用熱交換器１０の熱交換部１３の中央部付近に液面ＦＬが形成されるよう、流体循環回路４への作動流体の封入量、および、流体制御弁７０の取付位置が調整されている。
【００６６】
本実施形態の機器温調装置１は、冷却時と暖機時で、機器用熱交換器１０のチューブ１３１を流れる作動流体の流れを逆方向にするよう切り替え、機器用熱交換器１０を流れる作動流体の液相と気相との相変化により組電池２の温度を調整する。その際、機器温調装置１は、冷却時には機器用熱交換器１０を蒸発器として使用し、暖機時には機器用熱交換器１０を凝縮器３０として使用することで、同一の機器用熱交換器１０を使用して冷却と暖機を可能としている。
【００６７】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、次の作用効果を奏する。
【００６８】
（１）本実施形態の機器温調装置１は、組電池２の暖機時に、機器用熱交換器１０の外側に設けた流体通路６０を流れる作動流体を加熱部６１により加熱する構成である。そのため、流体通路６０で気化した作動流体の蒸気が機器用熱交換器１０に供給されるため、機器用熱交換器１０の内側で作動流体の蒸気温度のばらつきが抑制される。したがって、この機器温調装置１は、組電池２を均一に暖機することが可能である。その結果、組電池２の入出力特性の低下を防ぎ、その組電池２の劣化や破損を抑制することができる。
【００６９】
（２）本実施形態の機器温調装置１は、組電池２の冷却時に、凝縮器３０→液相通路４０→下接続部１６→機器用熱交換器１０→上接続部１５→気相通路５０→凝縮器３０の順に作動流体が循環する。一方、組電池２の暖機時に、流体通路６０→上接続部１５→機器用熱交換器１０→下接続部１６→流体通路６０の順に作動流体が循環する。すなわち、この機器温調装置１は、組電池２の冷却時と暖機時のいずれにおいても、作動流体の流れる流路がループ状に形成される。そのため、液相の作動流体と気相の作動流体とが一つの流路を対向して流れることが防がれる。したがって、この機器温調装置１は、作動流体を円滑に循環させることで、組電池２の暖機と冷却を高効率に行うことができる。
【００７０】
（３）本実施形態の機器温調装置１は、機器用熱交換器１０の上接続部１５と下接続部１６とを接続する流体通路６０の高さ方向に、加熱部６１を設けるための空間が確保されるので、機器用熱交換器１０より下側に加熱部６１を設ける必要性が低減される。したがって、この機器温調装置１は、車両への搭載性を向上することができる。
【００７１】
（４）本実施形態の機器温調装置１は、凝縮器３０による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部としての流体制御弁７０を備えている。これによれば、組電池２の暖機時に流体制御弁７０を閉弁することで、流体制御弁７０から凝縮器３０に液相の作動流体が貯まり、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制される。それに伴い、気相通路５０、凝縮器３０および液相通路４０の作動流体の循環が抑制される。そのため、組電池２の暖機時に、流体通路６０側のループに作動流体を流すことが可能である。したがって、この機器温調装置１は、作動流体を円滑に循環させることで、組電池２の暖機を高効率に行うことができる。
【００７２】
（５）本実施形態では、加熱部６１は、流体通路６０のうち、重力方向上下に延びている部位に設けられる。これによれば、加熱部６１により加熱されて気化した作動流体は、流体通路６０を重力方向上側に速やかに流れる。そのため、気相の作動流体が流体通路６０から第２下接続部１６２側へ逆流することが防がれる。したがって、この機器温調装置１は、作動流体を円滑に循環させることで、組電池２の暖機を高効率に行うことができる。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、機器温調装置１の作動流体の冷却するための構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
図９に示すように、第２実施形態の機器温調装置１は、冷凍サイクル８を備えている。冷凍サイクル８は、圧縮機８１、高圧側熱交換器８２、第１流量規制部８３、第１膨張弁８４、冷媒―作動流体熱交換器８５、第２流量規制部８６、第２膨張弁８７、低圧側熱交換器８８、および、それらを接続する冷媒配管８９などを有している。冷凍サイクル８に使用する冷媒は、機器温調装置１に用いられる作動流体と同一のものであってもよく、または、異なるものであってもよい。
【００７５】
圧縮機８１は、冷媒―作動流体熱交換器８５および低圧側熱交換器８８側の冷媒配管８９から冷媒を吸引し圧縮する。圧縮機８１は、図示していない車両の走行用エンジンまたは電動機等から動力が伝達されて駆動する。
【００７６】
圧縮機８１から吐出された高圧の気相冷媒は高圧側熱交換器８２に流入する。高圧側熱交換器８２に流入した高圧の気相冷媒は、高圧側熱交換器８２の流路を流れる際、外気との熱交換により放熱して凝縮する。
【００７７】
高圧側熱交換器８２で凝縮された液相冷媒の一部は、第１流量規制部８３を通り、第１膨張弁８４を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となって冷媒―作動流体熱交換器８５に流入する。第１流量規制部８３は、第１膨張弁８４から冷媒―作動流体熱交換器８５に流入する冷媒量を調整可能である。冷媒―作動流体熱交換器８５に流入した冷媒は、冷媒―作動流体熱交換器８５の流路を流れる際、冷媒の蒸発潜熱により、機器温調装置１の流体循環回路４を構成する凝縮器３０を流れる作動流体を冷却する。すなわち、本実施形態の機器温調装置１の流体循環回路４の凝縮器３０と、冷凍サイクル８の冷媒―作動流体熱交換器８５とは一体に構成され、流体循環回路４を流れる作動流体と冷凍サイクル８を流れる冷媒とを熱交換させるものである。冷媒―作動流体熱交換器８５を通過した冷媒は、図示していないアキュムレータを経由して圧縮機８１に吸引される。
【００７８】
一方、高圧側熱交換器８２で凝縮された液相冷媒の他の一部は、第２流量規制部８６を通り、第２膨張弁８７を通過する際に減圧され、霧状の気液二相状態となって低圧側熱交換器８８に流入する。第２流量規制部８６は、第２膨張弁８７から低圧側熱交換器８８に流入する冷媒量を調整可能である。低圧側熱交換器８８は、例えば車室内の空気調和を行うための空調装置に用いられる。その場合、低圧側熱交換器８８に流入した冷媒は、冷媒の蒸発潜熱により、車室内に送風される空気を冷却する。低圧側熱交換器８８を通過した冷媒も、図示していないアキュムレータを経由して圧縮機８１に吸引される。
【００７９】
以上説明した第２実施形態では、流体循環回路４を構成する凝縮器３０と冷凍サイクル８を構成する冷媒―作動流体熱交換器８５とが一体に構成され、流体循環回路４を流れる作動流体が冷凍サイクル８を流れる冷媒との熱交換により冷却される構成である。
【００８０】
これによれば、冷凍サイクル８を構成する冷媒―作動流体熱交換器８５に流れる冷媒量を第１流量規制部８３などにより調整することで、機器温調装置１の凝縮器３０を流れる作動流体に供給する冷熱量を調整することが可能である。したがって、第２実施形態では、機器温調装置１による組電池２の冷却能力を、組電池２の発熱量に応じて適切に調整することができる。
【００８１】
なお、上述した冷凍サイクル８は、クーラサイクルだけでなく、ヒートポンプサイクルとしてもよい。また、上述した冷凍サイクル８は、車室内の空気調和を行うための空調装置とは切り離された、組電池２の冷却に用いるためのスタンドアローンとしてもよい。
【００８２】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１および第２実施形態に対して、機器温調装置１の作動流体の冷却するための構成を変更したものであり、その他については第１および第２実施形態と同様であるため、第１および第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００８３】
図１０に示すように、第３実施形態の機器温調装置１は、冷却水回路９を備えている。冷却水回路９は、ウォータポンプ９１、冷却水放熱器９２、水―作動流体熱交換器９３、および、それらを接続する冷却水配管９４を有している。冷却水回路９には、冷却水が流れる。
【００８４】
ウォータポンプ９１は、冷却水を圧送し、冷却水回路９に冷却水を循環させる。冷却水放熱器９２は、その冷却水放熱器９２の流路を流れる冷却水を、冷凍サイクル８を構成する蒸発器を流れる冷媒との熱交換により冷却する。すなわち、本実施形態の冷却水回路９の冷却水放熱器９２は、冷凍サイクル８の蒸発器と一体に構成されたチラーであり、冷却水回路９を流れる冷却水と冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒とを熱交換させるものである。冷却水放熱器９２から流出した冷却水は、水―作動流体熱交換器９３に流入する。
【００８５】
水―作動流体熱交換器９３に流入した冷却水は、その水―作動流体熱交換器９３の流路を流れる際、機器温調装置１の流体循環回路４を構成する凝縮器３０を流れる作動流体を冷却する。すなわち、本実施形態の機器温調装置１の流体循環回路４の凝縮器３０と、冷却水回路９の水―作動流体熱交換器９３とは一体に構成され、流体循環回路４を流れる作動流体と冷却水回路９を流れる冷却水とを熱交換させるものである。
【００８６】
以上説明した第３実施形態では、流体循環回路４を構成する凝縮器３０と冷却水回路９を構成する水―作動流体熱交換器９３とが一体に構成され、流体循環回路４を流れる作動流体が冷却水回路９を流れる冷却水との熱交換により冷却される構成である。
【００８７】
これによれば、冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒の温度と、冷却水回路９を流れる冷却水の温度を異なる温度に設定することが可能である。そのため、この機器温調装置１は、冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒の温度と、冷却水回路９を流れる冷却水の温度をそれぞれ適切に調整することが可能である。したがって、冷却水回路９を流れる冷却水から機器温調装置１の凝縮器３０を流れる作動流体に供給する冷熱量を調整し、機器温調装置１による組電池２の冷却能力を、組電池２の発熱量に応じて適切に調整することができる。
【００８８】
（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第３実施形態に対して、冷却水回路９の構成の一部を変更したものであり、その他については第３実施形態と同様であるため、第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００８９】
図１１に示すように、第４実施形態の機器温調装置１は、冷却水回路９に空冷放熱器９５を備えている。空冷放熱器９５は、その空冷放熱器９５の流路を流れる冷却水を、外気との熱交換により冷却する。冷却水回路９の中で、空冷放熱器９５と冷却水放熱器９２とは、並列に接続されている。
【００９０】
第４実施形態では、冷却水回路９を流れる冷却水の冷却能力を高めることが可能である。そのため、この機器温調装置１は、組電池２の冷却能力を向上することができる。
【００９１】
（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第１実施形態に対して、流体循環回路４の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
図１２および図１３に示すように、第５実施形態の機器温調装置１は、液相通路４０の途中に流体制御弁７０が設けられていない。その代り、第５実施形態では、空冷式の凝縮器３０に対し、その凝縮器３０を通過する空気の流通を遮断可能な扉部材としてのシャッタ３４を設置している。シャッタ３４は、制御装置５から伝送される制御信号により、開閉動作が制御される。
【００９３】
図１２に示すように、シャッタ３４が開いた状態となると、凝縮器３０を通過する空気の流通が許容される。そのため、送風ファン３３による送風空気または走行風が凝縮器３０を通過し、凝縮器３０による作動流体の放熱が行われる。そのため、組電池２の冷却時に、機器温調装置１の流体循環回路４を作動流体が、凝縮器３０→液相通路４０→下タンク１２→熱交換部１３→上タンク１１→気相通路５０→凝縮器３０の順に流れるようにすることができる。
【００９４】
一方、図１３に示すように、シャッタ３４が閉じた状態となると、凝縮器３０を通過する空気の流通が遮断される。これにより、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制されるか、または略停止される。そのため、組電池２の暖機時に、機器温調装置１の流体循環回路４を作動流体が、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に流れるようにすることができる。したがって、本実施形態のシャッタ３４は、凝縮器３０による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部として機能するものである。
【００９５】
以上説明した第５実施形態では、空冷式の凝縮器３０にシャッタ３４を設けることで、第１〜第４実施形態において液相通路４０の途中に設置した流体制御弁７０を廃止することが可能である。
【００９６】
（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第２実施形態に対して、流体循環回路４の構成の一部を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９７】
図１４に示すように、第６実施形態の機器温調装置１は、液相通路４０の途中に流体制御弁７０が設けられていない。そのため、第６実施形態では、組電池２の暖機時に、流体制御弁７０の制御に代えて、冷凍サイクル８に設置した第１流量規制部８３により、第１膨張弁８４から冷媒―作動流体熱交換器８５に流入する冷媒を遮断する。これにより、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制されるか、または略停止される。そのため、組電池２の暖機時に、機器温調装置１の流体循環回路４を作動流体が、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に流れるようにすることができる。したがって、本実施形態の第１流量規制部８３は、凝縮器３０による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部として機能するものである。
【００９８】
なお、第６実施形態では、低圧側熱交換器８８を使用していない場合、組電池２の暖機時に、圧縮機８１の作動を停止してもよい。
【００９９】
以上説明した第６実施形態では、組電池２の暖機時に、第１流量規制部８３を閉状態に制御することにより、第１〜第４実施形態において液相通路４０の途中に設置した流体制御弁７０を廃止することが可能である。
【０１００】
（第７実施形態）
第７実施形態について説明する。第７実施形態は、第３実施形態に対して、流体循環回路４の構成の一部を変更したものであり、その他については第３実施形態と同様であるため、第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０１】
図１５に示すように、第７実施形態の機器温調装置１は、液相通路４０の途中に流体制御弁７０が設けられていない。そのため、第７実施形態では、組電池２の暖機時に、流体制御弁７０の制御に代えて、冷却水回路９に設置したウォータポンプ９１の駆動を停止し、水―作動流体熱交換器９３の冷却水の流れを遮断する。これにより、凝縮器３０による作動流体の放熱が抑制されるか、または略停止される。そのため、組電池２の暖機時に、機器温調装置１の流体循環回路４を作動流体が、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に流れるようにすることができる。したがって、本実施形態のウォータポンプ９１は、凝縮器３０による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部として機能するものである。
【０１０２】
以上説明した第７実施形態では、組電池２の暖機時に、ウォータポンプ９１の駆動を停止することにより、第１〜第４実施形態において液相通路４０の途中に設置した流体制御弁７０を廃止することが可能である。
【０１０３】
（第８実施形態）
第８実施形態について説明する。第８実施形態は、第１実施形態に対して、流体制御弁７０の取付位置を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０４】
図１６に示すように、第８実施形態の機器温調装置１は、気相通路５０の途中に流体制御弁７０が設けられている。そのため、第８実施形態では、組電池２の暖機時に、流体制御弁７０が気相通路５０を流れる作動流体の流れを遮断すると、凝縮器３０による作動流体の凝縮が停止する。そのため、組電池２の暖機時に、機器温調装置１の流体循環回路４を作動流体が、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に流れるようにすることができる。
【０１０５】
（第９実施形態）
第９実施形態について説明する。第９実施形態は、第２実施形態に対して、機器温調装置１の流体循環回路４の構成の一部を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１０６】
図１７に示すように、第９実施形態の機器温調装置１は、流体循環回路４に２種類の凝縮器３０ａ、３０ｂを備えている。一方の凝縮器３０ａは、第１実施形態などで説明した空冷式の凝縮器３０ａである。他方の凝縮器３０ｂは、第２実施形態などで説明した冷凍サイクル８の冷媒―作動流体熱交換器８５と一体に構成されたものである。この２種類の凝縮器３０ａ、３０ｂは、並列に接続されている。なお、流体制御弁７０は、２種類の凝縮器３０ａ、３０ｂから延びる液相通路４０の合流部４７と、機器用熱交換器１０の第１下接続部１６１との間に設けられている。
【０１０７】
第９実施形態の機器温調装置１は、凝縮器３０ａ、３０ｂによる作動流体の凝縮能力を高めることで、組電池２の冷却性能を向上することができる。
【０１０８】
なお、機器温調装置１の流体循環回路４に設けられる複数の凝縮器３０ａ、３０ｂの組み合わせは、図１７に示したものに限らず、種々の組み合わせを採用することができる。
【０１０９】
（第１０実施形態）
第１０実施形態について説明する。第１０実施形態は、第９実施形態に対して、流体制御弁７０の取付位置を変更したものであり、その他については第９実施形態と同様であるため、第９実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１０】
図１８に示すように、第１０実施形態では、空冷式の凝縮器３０ａと液相通路４０の合流部４７との間に流体制御弁７０が設けられている。
【０１１１】
空冷式の凝縮器３０ａでは、シャッタ３４が設けていない場合、走行風などにより熱交換が行われることとなる。しかし、空冷式の凝縮器３０ａに対してシャッタ３４を設ける場合、凝縮器３０の周りに大きなスペースが必要となり、車両への搭載性が悪化する場合が考えられる。そこで、第１０実施形態では、空冷式の凝縮器３０ａと液相通路４０の合流部４７との間に流体制御弁７０を設けることで、機器温調装置１の体格を小型化し、車両への搭載性を向上することができる。
【０１１２】
一方、冷凍サイクル８の冷媒―作動流体熱交換器８５と一体に構成された凝縮器３０ｂは、冷凍サイクル８に設置した第１流量規制部８３を閉じることで、作動流体の放熱を抑制または略停止することが可能である。したがって、第１０実施形態においても、組電池２の暖機時に、流体制御弁７０と第１流量規制部８３を制御することで、作動流体が、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に流れるようにすることができる。
【０１１３】
なお、第１０実施形態においても、第１実施形態と同様、組電池２の暖機時に、流体制御弁７０より重力方向上側の液相通路４０から上側に液相の作動流体が貯まる。この状態で、機器用熱交換器１０の熱交換部１３の中央部付近に液面ＦＬが形成されるよう、流体循環回路４への作動流体の封入量、および、流体制御弁７０の取付位置が調整されている。
【０１１４】
（第１１実施形態）
第１１実施形態について説明する。第１１実施形態は、第９実施形態に対して、２種類の凝縮器３０の接続方法を変更したものであり、その他については第９実施形態と同様であるため、第９実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１５】
図１９に示すように、第１１実施形態の機器温調装置１は、流体循環回路４に２種類の凝縮器３０ａ、３０ｂを備えている。一方の凝縮器３０ａは、空冷式の凝縮器３０である。他方の凝縮器３０ｂは、冷凍サイクル８の冷媒―作動流体熱交換器８５と一体に構成されたものである。この２種類の凝縮器３０ａ、３０ｂは、直列に接続されている。
【０１１６】
なお、機器温調装置１の流体循環回路４に設けられる複数の凝縮器３０ａ、３０ｂの数は、図１９などに示したものに限らず、３個以上としてもよい。また、複数の凝縮器３０ａ、３０ｂの接続方法も、図１９などに示したものに限らず、並列と直列とを組み合わせてもよい。
【０１１７】
第１１実施形態の機器温調装置１は、凝縮器３０による作動流体の凝縮能力を高めることで、組電池２の冷却性能を向上することができる。
【０１１８】
（第１２実施形態）
第１２実施形態について説明する。第１２実施形態は、第１実施形態に対して、流体通路６０と加熱部６１の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１９】
図２０に示すように、第１２実施形態では、流体通路６０が略水平方向に延びている部位に加熱部６１が設けられている。この場合、仮に、加熱部６１により加熱されて蒸気となった作動流体が流体通路６０を第２下接続部１６２側へ逆流すると、作動流体の循環が悪化することが考えられる。
【０１２０】
そこで、第１２実施形態では、流体通路６０は、機器用熱交換器１０の第２下接続部１６２と加熱部６１との間に、加熱部６１より重力方向下側に延びる逆流抑制部６２を有している。具体的には、第１２実施形態では、流体通路６０の一部がＵ字状に形成されている。流体通路６０のＵ字状の部位のうち、そのＵ字状の中央から加熱部６１側の部分が逆流抑制部６２に相当している。
【０１２１】
逆流抑制部６２は、加熱部６１より重力方向下側に延びていることで、加熱部６１により加熱されて気化した作動流体が第２下接続部１６２側へ逆流することを防ぐことが可能である。したがって、この機器温調装置１は、組電池２の暖機時に、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順に、作動流体を円滑に循環させることができる。
【０１２２】
（第１３実施形態）
第１３実施形態について説明する。第１３実施形態は、第１実施形態に対して、複数の機器用熱交換器１０を備えたものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２３】
図２１に示すように、第１３実施形態の機器温調装置１は、複数の機器用熱交換器１０ａ、１０ｂを備えている。気相通路５０は、一方の機器用熱交換器１０ａの第１上接続部１５１ａと他方の機器用熱交換器１０ｂの第１上接続部１５１ｂとを接続する第１気相通路部５１と、その第１気相通路部５１の途中から上方に延びて凝縮器３０の流入口３１に接続される第２気相通路部５２とを有している。また、液相通路４０は、一方の機器用熱交換器１０ａの第１下接続部１６１ａと他方の機器用熱交換器１０ｂの第１下接続部１６１ｂとを接続する第１液相通路部４１と、その第１液相通路部４１の途中から上方に延びて凝縮器３０の流出口３２に接続される第２液相通路部４２とを有している。
【０１２４】
一方の機器用熱交換器１０ａの第２上接続部１５２ａと第２下接続部１６２ａとを流体通路６０ａが接続し、その流体通路６０ａに加熱部６１ａが設けられている。また、他方の機器用熱交換器１０ｂの第２上接続部１５２ｂと第２下接続部１６２ｂとを別の流体通路６０ｂが接続し、その別の流体通路６０ｂにも別の加熱部６１ｂが設けられている。
【０１２５】
この構成により、第１３実施形態の機器温調装置１は、車両の複数個所に組電池２が配置されている場合でも、その組電池２の場所に応じて複数の機器用熱交換器１０を配置することができる。
【０１２６】
（第１４実施形態）
第１４実施形態について説明する。第１４実施形態も、第１実施形態に対して、複数の機器用熱交換器１０を備えたものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２７】
図２２に示すように、第１４実施形態の機器温調装置１も、複数の機器用熱交換器１０ａ、１０ｂを備えている。気相通路５０は、一方の機器用熱交換器１０ａの第１上接続部１５１ａと他方の機器用熱交換器１０ｂの第２上接続部１５２ｂとを接続する熱交換器用気相通路５３と、他方の機器用熱交換器１０ｂの第１上接続部１５１ｂと凝縮器３０の流入口３１とを接続する凝縮器用気相通路５４とを有している。また、液相通路４０は、一方の機器用熱交換器１０ａの第１下接続部１６１ａと他方の機器用熱交換器１０ｂの第２下接続部１６２ｂとを接続する熱交換器用液相通路４３と、他方の機器用熱交換器１０ｂの第１下接続部１６１ｂと凝縮器３０の流出口３２とを接続する凝縮器用液相通路４４とを有している。
【０１２８】
一方の機器用熱交換器１０ａの第２上接続部１５２ａと第２下接続部１６２ａとを流体通路６０ａが接続し、その流体通路６０ａに加熱部６１ａが設けられている。
【０１２９】
この構成によっても、第１４実施形態の機器温調装置１は、車両の複数個所に組電池２が配置されている場合でも、その組電池２の場所に応じて複数の機器用熱交換器１０を配置することができる。
【０１３０】
（第１５実施形態）
第１５実施形態について説明する。以下に説明する第１５および第１６実施形態は、上述した第１〜第１４実施形態に対して、機器用熱交換器１０に対する組電池２の設置方法を変更したものであり、その他については第１〜第１４実施形態と同様であるため、第１〜第１４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１３１】
図２３に示すように、第１５実施形態では、組電池２は、その組電池２を構成する各電池セル２１の端子２２が重力方向上側となるように設置されている。組電池２は、端子２２が設けられた面２５に対して垂直な面２４が、機器用熱交換器１０の熱交換部１３の側面に、熱伝導シート１４を介して設置されている。
【０１３２】
（第１６実施形態）
図２４に示すように、第１６実施形態では、組電池２は、その組電池２を構成する各電池セル２１の端子２２が重力方向に対して交差する向きとなるように設置されている。組電池２は、端子２２が設けられた面２５とは反対側の面２３が、機器用熱交換器１０の熱交換部１３の側面に、熱伝導シート１４を介して設置されている。なお、組電池２は、熱交換部１３の一方の側面にのみ設置されており、他方の側面には設置されていない。
【０１３３】
（第１７実施形態）
第１７実施形態について説明する。以下に説明する第１７および第１８実施形態は、上述した第１〜第１４実施形態に対して、機器用熱交換器１０の構成と、それに対する組電池２の設置方法を変更したものであり、その他については第１〜第１４実施形態と同様であるため、第１〜第１４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１３４】
図２５に示すように、第１７実施形態では、機器用熱交換器１０は、２本の下タンク１２１、１２２と、１本の上タンク１１とを有している。また、この機器用熱交換器１０は、２本の下タンク１２１、１２２同士を接続する水平熱交換部１３２と、その水平熱交換部１３２に対し垂直に設けられた垂直熱交換部１３３とを有している。垂直熱交換部１３３のうち重力方向下側の部位は水平熱交換部１３２の中間位置に接続されており、垂直熱交換部１３３のうち重力方向下側の部位は上タンク１１に接続されている。なお、２本の下タンク１２１、１２２、１本の上タンク１１、水平熱交換部１３２および垂直熱交換部１３３は一体に形成されている。
【０１３５】
組電池２は、その組電池２を構成する各電池セル２１の端子２２が重力方向に対して交差する向きとなるように設置されている。組電池２は、端子２２が設けられた面２５に対して垂直な面２４が、熱伝導シート１４を介して、水平熱交換部１３２に設置されている。また、組電池２は、端子２２が設けられた面２５とは反対側の面２３が、熱伝導シート１４を介して、垂直熱交換部１３３に設置されている。
【０１３６】
第１７実施形態では、機器用熱交換器１０は、組電池２の端子２２が設けられた面２５に対して垂直な面２４と、端子２２が設けられた面２５とは反対側の面２３を、同時に冷却または暖機することができる。
【０１３７】
（第１８実施形態）
図２６に示すように、第１８実施形態では、機器用熱交換器１０の熱交換部１３は、水平方向に延びる水平部１３４と、その水平部１３４の一方の部位から重力方向斜め下に延びる第１傾斜部１３５と、水平部１３４の他方の部位から重力方向斜め上に延びる第２傾斜部１３６とを有している。第１傾斜部１３５のうち水平部１３４とは反対側の部位に下タンク１２が接続されている。第２傾斜部１３６のうち水平部１３４とは反対側の部位に上タンク１１が接続されている。すなわち、上タンク１１は、下タンク１２より高い位置に配置されている。水平部１３４、第１傾斜部１３５、第２傾斜部１３６、下タンク１２および上タンク１１は一体に形成されている。
【０１３８】
組電池２は、その組電池２を構成する各電池セル２１の端子２２が重力方向上向きとなるように設置されている。組電池２は、端子２２が設けられた面２５とは反対側の面２３が、熱伝導シート１４を介して、熱交換部１３の水平部１３４に設置されている。
【０１３９】
なお、組電池２の設置方法は、第１〜第１８実施形態で示したものに限らず、種々の設置方法を採用することが可能である。なお、組電池２を構成する各電池セル２１の個数、形状なども、第１〜第１８実施形態で示したものに限らず、任意のものを採用することが可能である。
【０１４０】
（第１９実施形態）
第１９実施形態について説明する。第１９実施形態は、第１実施形態に対して、流体通路６０の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１４１】
図２７および図２８に示すように、第１９実施形態では、流体通路６０は、経路の途中に、流体通路６０を流れる液相の作動流体を貯める貯液部６３を有している。貯液部６３は、少なくとも一部が、機器用熱交換器１０の上接続部１５と下接続部１６との高さ範囲内に位置している。これにより、機器温調装置１は、組電池２の冷却および暖機に必要な作動流体の量を貯液部６３に貯め、その貯液部６３の液面ＦＬの高さを調整することで、組電池２の加熱時と冷却時で、機器用熱交換器１０の作動流体の液面ＦＬの高さを容易に調整することができる。
【０１４２】
図２８は、機器用熱交換器１０と流体通路６０の断面図である。貯液部６３は、流体通路６０の経路のうち一部の内径を大きくすることで形成されている。これにより、流体通路６０に対し、貯液部６３を簡素な構成で設けることができる。
【０１４３】
また、加熱部６１は、貯液部６３に貯められた液相の作動流体を加熱可能な位置に設けられている。これにより、加熱部６１による作動流体の加熱効率を高めることができる。
【０１４４】
（第２０実施形態）
第２０実施形態について説明する。第２０実施形態は、第１実施形態に対して、流体通路６０の構成等を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１４５】
図２９および図３０に示すように、第２０実施形態では、流体通路６０は、貯液部６３を有している。流体通路６０が有する貯液部６３は、液相通路４０に連通している。また、流体通路６０のうち、貯液部６３とは反対側の部位は、三方切替弁７１を介して気相通路５０に連通している。
【０１４６】
図２９では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体の流れを実線および破線の矢印で示している。第１実施形態で説明したように、組電池２の冷却時、制御装置５は、加熱部６１への通電をオフし、加熱部６１の作動を停止させる。また、制御装置５は、流体制御弁７０を開弁し、液相通路４０に作動流体が流れるようにする。さらに、制御装置５は、車両が停車中の時には、凝縮器３０に送風する送風ファン３３の電源をオンする。ただし、制御装置５は、車両が走行中の時には、走行風が凝縮器３０に流れるため、送風ファン３３の電源をオフする。
【０１４７】
さらに、第２０実施形態では、組電池２の冷却時、制御装置５は、三方切替弁７１を制御する。三方切替弁７１の動作により、三方切替弁７１よりも上接続部１５側の気相通路５０と、三方切替弁７１よりも凝縮器３０側の気相通路５０とが連通すると共に、流体通路６０と気相通路５０との連通が遮断される。
【０１４８】
これにより、組電池２の冷却時の作動流体の流れは、凝縮器３０→液相通路４０→下タンク１２→熱交換部１３→上タンク１１→気相通路５０→凝縮器３０の順となる。すなわち、機器用熱交換器１０と凝縮器３０を通るループ状の流路が形成される。
【０１４９】
これに対し、図３０では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体の流れを実線および破線の矢印で示している。第１実施形態で説明したように、組電池２の暖機時、制御装置５は、加熱部６１への通電をオンし、加熱部６１を作動させる。また、制御装置５は、流体制御弁７０を閉弁し、液相通路４０の作動流体の流れを遮断する。
【０１５０】
さらに、第２０実施形態では、組電池２の暖機時、制御装置５は、三方切替弁７１を制御する。三方切替弁７１の動作により、三方切替弁７１よりも上接続側の気相通路５０と流体通路６０とが連通すると共に、三方切替弁７１よりも凝縮器３０側の気相通路５０と流体通路６０との連通が遮断される。
【０１５１】
これにより、組電池２の暖機時の作動流体の流れは、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順となる。すなわち、凝縮器３０を通ることなく、機器用熱交換器１０と流体通路６０を通るループ状の流路が形成される。
【０１５２】
（第２１実施形態）
第２１実施形態について説明する。第２１実施形態は、第１〜第２０実施形態に対して、機器用熱交換器１０の構成を変更したものであり、その他については第１〜第２０実施形態と同様であるため、第１〜第２０実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１５３】
図３１に示すように、第２１実施形態の機器用熱交換器１０は、上タンク、下タンクおよび複数のチューブを有していない。第２１実施形態の機器用熱交換器１０は、単一の容器１７により構成されている。このような第２１実施形態の機器用熱交換器１０でも、第１〜第２０実施形態で説明した機器用熱交換器１０と同様の作用効果を奏することができる。
【０１５４】
（第２２実施形態）
第２２実施形態について説明する。第２２実施形態は、第１実施形態に対して、機器温調装置１の冷却機能を除いたものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１５５】
図３２に示すように、第２２実施形態の機器用熱交換器１０は、凝縮器３０、液相通路４０、気相通路５０を備えていない。第２２実施形態の機器用熱交換器１０が備える流体循環回路４は、機器用熱交換器１０と流体通路６０とが閉じられた流体回路として構成されている。
【０１５６】
流体通路６０は、一端が機器用熱交換器１０の上接続部１５に接続され、他端が機器用熱交換器１０の下接続部１６に接続されている。流体通路６０には、流体通路６０を流れる液相の作動流体を加熱するための加熱部６１が設けられている。
【０１５７】
組電池２の暖機時、制御装置５は、加熱部６１への通電をオンし、加熱部６１を作動させる。加熱部６１により加熱されて蒸気となった作動流体は、流体通路６０を重力方向上側に流れ、上接続部１５から機器用熱交換器１０の上タンク１１に流入する。気相の作動流体は、温度が低い方へ流れる性質から、低温の電池セル２１が接触している複数のチューブ１３１に分流し、低温の各電池セル２１と熱交換することにより凝縮する。この過程で電池セル２１は、作動流体の凝縮潜熱により暖機（すなわち加熱）される。その後、液相となった作動流体は機器用熱交換器１０の下タンク１２で合流し、下接続部１６から流体通路６０に流れる。上述の通り、組電池２の暖機時の作動流体の流れは、流体通路６０→上タンク１１→熱交換部１３→下タンク１２→流体通路６０の順となる。すなわち、機器用熱交換器１０と流体通路６０を通るループ状の流路が形成される。
【０１５８】
第２２実施形態の機器温調装置１は、上述した第１実施形態で説明した機器温調装置１の暖機時の作用効果と、同様の作用効果を奏することが可能である。また、第２２実施形態の構成に対し、上述した第１〜第２１実施形態で説明した構成を適宜組み合わせることも可能である。
【０１５９】
（第２３実施形態）
第２３実施形態について図３３〜図３９を参照して説明する。上述の第１〜第２２実施形態で説明したように、機器温調装置１が対象機器としての組電池２の暖機を行う際、加熱部６１により加熱されて気相となった作動流体は、流体通路６０から上接続部１５を経由して機器用熱交換器１０に流入する。その気相の作動流体は、機器用熱交換器１０内で低温の各電池セル２１に放熱して凝縮し、液相となる。その際、機器用熱交換器１０内では、複数のチューブ１３１内の上方部分で作動流体の凝縮量が多く、複数のチューブ１３１内の下方部分では液相の作動流体が底部および側壁に溜まることから作動流体の凝縮量が少ない。そのため、各電池セル２１の上方部分は作動流体の凝縮潜熱による加熱量が大きいが、各電池セル２１の下方部分は上方部分に比べて加熱量が小さい。その結果、電池セル２１の上方部分と下方部分とで温度のばらつき（すなわち温度分布）が大きくなると、組電池２が充放電を行う際に、電池セル２１の温度の高い上方部分に電流集中が発生することが懸念される。
【０１６０】
そこで、以下に説明する第２３実施形態から第２６実施形態は、機器温調装置１が組電池２の暖機を行う際に、組電池２の温度分布を抑制することを目的としている。
【０１６１】
図３３に示すように、本実施形態の機器温調装置１の構成は、第８実施形態で説明した構成と同じである。すなわち、加熱部６１は、通電により発熱する電気ヒータで構成されている。
【０１６２】
なお、図３３では、制御装置５に接続される各センサおよび制御装置５の構成が例示されている。制御装置５には、電池の温度を検出する１個または複数の電池温度センサ１０１、サーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度を検出する作動流体温度センサ１０２、および、加熱部６１の温度を検出するヒータ温度センサ１０３などから伝送される信号が入力される。また、制御装置５は、組電池２の温度分布の大きさを判定する温度分布判定部１１０、加熱部６１への通電時間を検出するヒータ通電時間検出部１１１、加熱部６１へ供給される電力を検出するヒータ電力検出部１１２などを有している。なお、制御装置５、温度分布判定部１１０、ヒータ通電時間検出部１１１、ヒータ電力検出部１１２などは、一体に構成されていてもよく、それぞれが別々に構成されていてもよい。このことは、後述する実施形態でも同じである。
【０１６３】
図３３および図３５は、機器温調装置１が組電池２の暖機を行う前の状態を示している。制御装置５は、加熱部６１への通電を停止している。この状態で、図３５に示すように、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬは、電池セル２１の高さ方向で比較的低い位置にある。
【０１６４】
次に、図３４および図３６は、機器温調装置１が組電池２の暖機を行っているときの状態を示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、加熱部６１への通電を行い、加熱部６１により作動流体を加熱する。また、制御装置５は、流体制御弁７０を閉弁し、気相通路５０の作動流体の流れを遮断する。
【０１６５】
図３４では、組電池２の暖機時の作動流体の流れを実線および破線の矢印で示している。加熱部６１が流体通路６０の作動流体を加熱すると、流体通路６０の作動流体は蒸発し、上接続部１５から機器用熱交換器１０の上タンク１１に流入する。機器用熱交換器１０の複数のチューブ１３１内で気相の作動流体は組電池２に放熱して凝縮する。この過程で電池セル２１は、作動流体の凝縮潜熱により暖機（すなわち加熱）される。機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体の液面ＦＬと流体通路６０の作動流体の液面ＦＬとのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は下タンク１２から下接続部１６を経由して流体通路６０に流れる。その作動流体は、流体通路６０で加熱部６１により加熱されて再び蒸発し、機器用熱交換器１０に流入する。このような作動流体の循環により、機器温調装置１は、組電池２の暖機を行うことが可能である。
【０１６６】
図３６に示すように、組電池２の暖機時、機器用熱交換器１０の複数のチューブ１３１内では、気相の作動流体が凝縮され、チューブ１３１内の側壁１３７を伝って重力方向下側へ流れる。そのため、チューブ１３１内の側壁１３７に形成される作動流体の液膜は、上方から下方に向かって次第に厚くなる。したがって、機器用熱交換器１０内の上方では作動流体の液膜が薄いので電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が比較的大きいが、機器用熱交換器１０の下方では作動流体の液膜が厚くなることから電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が比較的小さくなる。また、機器用熱交換器１０の下方では作動流体の液面ＦＬが高くなり、その液面ＦＬより下では電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が非常に小さくなる。そのため、暖機時間の経過と共に、各電池セル２１は、上方部分と下方部分の温度分布が次第に大きくなる。
【０１６７】
そこで、本実施形態では、組電池２の暖機開始から一定時間経過後、制御装置５は、加熱部６１への通電を停止する制御を行う。これにより、流体通路６０から機器用熱交換器１０への作動流体の流入が停止する。そのため、機器用熱交換器１０内の液面ＦＬと流体通路６０の液面ＦＬとのヘッド差がなくなるので、図３７に示すように、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬが下がる。また、図３７の矢印αに示すように機器用熱交換器１０のチューブ１３１内の側壁１３７の液膜は下方に流下し、さらに、矢印βに示すようにチューブ１３１内の上部側壁の液膜は電池セル２１のうちそれまでに加熱された部位との熱交換により蒸発する。したがって、チューブ１３１内の側壁１３７の液膜が薄くなり、チューブ１３１内の側壁１３７が気相の作動流体に露出する面積が広くなる。これにより、チューブ１３１内の上部から下部に亘り広い範囲で作動流体の凝縮が可能になる。そのため、チューブ１３１内の上方の比較的高温な部位で蒸発した作動流体が、チューブ１３１内の下方の比較的低温な部位で凝縮し、各電池セル２１は、上方部分と下方部分の温度分布が次第に小さくなる。また、各電池セル２１内部での熱伝導も生じることから、時間の経過と共に各電池セル２１の均温化が促進される。
【０１６８】
制御装置５は、加熱部６１への通電停止から一定時間経過後、再び加熱部６１への通電を開始する。このように、制御装置５は、加熱部６１の駆動と停止を間欠的に繰り返しながら組電池２の暖機を行うことで、組電池２の温度分布の増大を抑制することが可能である。
【０１６９】
次に、本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理について、図３８のフローチャートを参照して説明する。
【０１７０】
まず、ステップＳ１０で制御装置５は、組電池２の暖機要求があるか否かを判定する。組電池２の暖機要求がある場合、制御装置５は処理をステップＳ２０に移行する。
【０１７１】
ステップＳ２０で制御装置５は、加熱部６１への通電を開始し、処理をステップＳ３０に移行する。
【０１７２】
ステップＳ３０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第１温度閾値以上であるか否かを判定する。第１温度閾値は、例えば実験等により設定され、制御装置５のメモリに予め記憶してある値である。
【０１７３】
ここで、制御装置５が有する温度分布判定部１１０は、図３３に示した各センサから入力される信号等に基づき、組電池２の温度分布の大きさを、次の方法により検出することが可能である。
【０１７４】
第１の方法として、制御装置５は、電池の温度を検出する複数の電池温度センサ１０１から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。複数の電池温度センサ１０１は、電池セル２１の上方部分と下方部分に設置することが好ましい。これにより、制御装置５は、電池セル２１の上方部分と下方部分の温度分布の大きさを直接検出することが可能である。
【０１７５】
第２の方法として、制御装置５は、加熱部６１の温度を検出するヒータ温度センサ１０３と、機器温調装置１のサーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度を検出する作動流体温度センサ１０２から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。サーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度に対し、加熱部６１の温度が高いほど、機器温調装置１による組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０１７６】
第３の方法として、制御装置５は、加熱部６１が連続して作動している時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。加熱部６１が連続して作動している時間は、ヒータ通電時間検出部１１１により検出される加熱部６１への連続通電オン時間である。加熱部６１が連続して作動している時間が長いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０１７７】
なお、制御装置５は、加熱部６１が連続して作動を停止している時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出することも可能である。加熱部６１が連続して作動を停止している時間は、ヒータ通電時間検出部１１１により検出される加熱部６１への連続通電オフ時間である。加熱部６１が連続して作動を停止している時間が長いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０１７８】
第４の方法として、制御装置５は、加熱部６１に供給される電力に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。加熱部６１に供給される電力は、ヒータ電力検出部１１２により検出される。加熱部６１に供給される電力が大きいほど、機器温調装置１による組電池２の加熱能力が大きくなるので、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、加熱部６１に供給される電力が小さいほど、機器温調装置１による組電池２の加熱能力が小さくなるので、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０１７９】
図３８のステップＳ３０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第１温度閾値以上であると判定すると、処理をステップＳ４０に移行する。
【０１８０】
ステップＳ４０で制御装置５は、加熱部６１への通電を停止する。これにより、流体通路６０から機器用熱交換器１０への作動流体の流入が停止し、作動流体の流れが停止する。そのため、図３７に示したように、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬが下がり、チューブ１３１内の側壁１３７の液膜が薄くなることで、チューブ１３１内の側壁１３７が気相の作動流体に露出する面積が広くなる。したがって、チューブ１３１内の上部から下部に亘り広い範囲で作動流体の凝縮が可能になり、各電池セル２１は、上方部分と下方部分の温度分布が次第に小さくなる。また、各電池セル２１内部での熱伝導も生じることから、時間の経過と共に各電池セル２１の温度分布が小さくなる。
【０１８１】
ステップＳ４０に続くステップＳ５０で制御装置５は、組電池２の温度ばらつきが解消したか否かを判定する。具体的には、制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第２温度閾値以下か否かを判定する。第２温度閾値は、例えば実験等により設定され、制御装置５のメモリに予め記憶してある値である。制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第２温度閾値より大きいと判定すると、組電池２の温度ばらつきが解消していないとして、処理をステップＳ６０に移行する。ステップＳ６０で制御装置５は、加熱部６１への通電を停止した状態を維持し、処理をステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０とステップＳ６０の処理は、組電池２の温度分布が所定の第２温度閾値以下になるまで繰り返し行われる。
【０１８２】
一方、ステップＳ５０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第２温度閾値以下であると判定すると、組電池２の温度ばらつきが解消したとして、処理をステップＳ７０に移行する。ステップＳ７０で制御装置５は、加熱部６１への通電を再開し、処理を一旦終了する。そして、所定時間経過後、制御装置５は再びステップＳ１０から上述した処理を繰り返す。
【０１８３】
なお、上述したステップＳ１０で組電池２の暖機要求がない場合、制御装置５は処理をステップＳ８０に移行し、加熱部６１への通電を停止した状態として、処理を一旦終了する。そして、所定時間経過後、再びステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０１８４】
また、上述したステップＳ３０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第１温度閾値より小さいと判定すると、処理をステップＳ９０に移行し、加熱部６１への通電を継続して、処理を一旦終了する。そして、所定時間経過後、再びステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０１８５】
本実施形態の暖機制御処理による作用効果を、図３９のグラフを参照して説明する。
【０１８６】
図３９では、本実施形態の暖機制御処理を行った場合の組電池２の温度分布の推移を実線ＴＤ１に示している。一方、本実施形態の暖機制御処理を行わず、暖機時に加熱部６１への通電を継続してオンした場合の組電池２の温度分布の推移を実線ＴＤ２に示している。
【０１８７】
実線ＴＤ２に示すように、本実施形態の暖機制御処理を行わず、暖機時に加熱部６１への通電を継続してオンした場合、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて組電池２の温度分布は時間経過とともに大きくなる。時刻ｔ３で組電池２の温度分布は最大となっている。時刻ｔ３で組電池２の暖機が完了すると、加熱部６１への通電が停止されるので、組電池２の温度分布は時間経過とともに小さくなる。
【０１８８】
これに対し、実線ＴＤ１に示すように、本実施形態の暖機制御処理を行った場合、時刻ｔ１からｔ２、ｔ４からｔ５、ｔ６からｔ７で加熱部６１への通電が行われ、時刻ｔ２からｔ４、ｔ５からｔ６、ｔ７以降で加熱部６１への通電が停止されている。このように、暖機時に加熱部６１への通電のオンオフを間欠的に繰り返した場合、組電池２の温度分布は一定の範囲内で推移する。したがって、制御装置５は、組電池２の暖機時に加熱部６１の駆動と停止を間欠的に繰り返すことで、組電池２の温度分布の増大を抑制しつつ、組電池２を暖機することが可能である。その結果、この機器温調装置１は、組電池２が充放電を行う際に、電池セル２１の中の温度の高い部分に電流集中が発生することを防ぎ、組電池２の劣化や破損を防ぐことができる。
【０１８９】
（第２４実施形態）
第２４実施形態について図４０〜図４３を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１の構成は、第２３実施形態で説明した構成と同じである。ただし、本実施形態は、上述した第２３実施形態に対し、制御装置５による暖機制御処理が異なっている。上述した第２３実施形態では、制御装置５は、組電池２の暖機時に、加熱部６１への通電のオン、オフを間欠的に行う制御により、組電池２の温度分布の増大を抑制した。これに対し、本実施形態では、制御装置５は、組電池２の暖機時に、加熱部６１の加熱能力の増大と低下を繰り返す制御により、組電池２の温度分布の増大を抑制するものである。
【０１９０】
図４１は、機器温調装置１が組電池２の暖機を行う前の状態を示している。制御装置５が加熱部６１への通電を停止している。この状態で、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬは、電池セル２１の高さ方向で比較的低い位置にある。
【０１９１】
次に、図４２は、機器温調装置１が組電池２の暖機を行っているときの状態を示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、加熱部６１への通電を行い、加熱部６１により作動流体を加熱する。組電池２の暖機時、機器用熱交換器１０の複数のチューブ１３１内では、気相の作動流体が凝縮され、チューブ１３１内の側壁１３７を伝って重力方向下側へ流れる。そのため、チューブ１３１内の側壁１３７に形成される作動流体の液膜は、上方から下方に向かって次第に厚くなる。したがって、機器用熱交換器１０内の上方では作動流体の液膜が薄いので電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が大きいが、機器用熱交換器１０の下方では作動流体の液膜が厚くなることから電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が比較的小さくなる。また、機器用熱交換器１０の下方では作動流体の液面ＦＬが高くなり、その液面ＦＬより下では電池セル２１に対する作動流体の凝縮潜熱による加熱能力が非常に小さくなる。そのため、暖機時間の経過と共に、各電池セル２１は、上方部分と下方部分の温度分布が次第に大きくなる。
【０１９２】
そこで、本実施形態では、組電池２の暖機開始から一定時間経過後、制御装置５は、加熱部６１の加熱能力を低下させる制御を行う。これにより、流体通路６０から機器用熱交換器１０への作動流体の流入量が減少し、作動流体の流れが穏やかになる。そのため、図４３に示すように、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬが下がる。また、機器用熱交換器１０のチューブ１３１内の側壁１３７の液膜は薄くなるので、チューブ１３１内の上部と下部で作動流体の凝縮潜熱による加熱能力の差が縮小する。すなわち、チューブ１３１内の上部と下部で熱交換量の差が縮小する。また、各電池セル２１内部での熱伝導も生じる。したがって、加熱能力の低下開始から時間の経過と共に、各電池セル２１は、上方部分と下方部分の温度分布が次第に小さくなる。
【０１９３】
制御装置５は、加熱部６１の加熱能力を減少してから一定時間経過後、再び加熱部６１の加熱能力を増大する制御を行う。このように、制御装置５は、加熱部６１の加熱能力の増大と低下を繰り返しながら組電池２の暖機を行うことで、組電池２の温度分布の増大を抑制することが可能である。
【０１９４】
本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理について、図４０のフローチャートを参照して説明する。
【０１９５】
ステップＳ１０からステップＳ３０までの処理は、第２３実施形態で説明した処理と同じである。
【０１９６】
ステップＳ３０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第１温度閾値以上であると判定すると、処理をステップＳ４１に移行する。ステップＳ４１で制御装置５は、加熱部６１へ供給する電力量を低減し、加熱部６１の加熱能力を減少させる。これにより、流体通路６０から機器用熱交換器１０への気相の作動流体の流入量が減少し、作動流体の流れが穏やかになる。そのため、図４３に示すように、機器用熱交換器１０内の作動流体の液面ＦＬが下がる。また、機器用熱交換器１０のチューブ１３１内の側壁１３７の液膜は薄くなり、チューブ１３１内の上部と下部の熱交換量の差が縮小する。また、各電池セル２１内部での熱伝導も生じる。したがって、各電池セル２１は、時間の経過と共に上方部分と下方部分の温度分布が次第に小さくなる。
【０１９７】
ステップＳ４１に続くステップＳ５０で制御装置５は、組電池２の温度ばらつきが解消したか否かを判定する。制御装置５は、組電池２の温度ばらつきが解消していないと判定すると、処理をステップＳ６１に移行する。ステップＳ６１で制御装置５は、加熱部６１の加熱能力を減少した状態を維持する。ステップＳ５０とステップＳ６１の処理は、組電池２の温度ばらつきが解消するまで繰り返し行われる。
【０１９８】
一方、ステップＳ５０で制御装置５は、組電池２の温度ばらつきが解消したと判定すると、処理をステップＳ７１に移行する。ステップＳ７１で制御装置５は、加熱部６１の加熱能力を再び増大する。具体的には、制御装置５は、加熱部６１へ供給する電力量を増大する。ステップＳ７１の後、処理は一旦終了する。そして、所定時間経過後、制御装置５は再びステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０１９９】
なお、上述したステップＳ３０で制御装置５は、組電池２の温度分布が所定の第１温度閾値より小さいと判定すると、処理をステップＳ９１に移行し、加熱部６１の加熱能力を継続して維持する。そして、所定時間経過後、再びステップＳ１０から処理を繰り返す。
【０２００】
本実施形態で説明した暖機制御処理は、上述した第２３実施形態の暖機制御処理と同様の作用効果を奏することができる。
【０２０１】
（第２５実施形態）
第２５実施形態について図４４を参照して説明する。第２５実施形態は、上述した第２３および第２４実施形態に対し、加熱部６１を電気ヒータに代えてペルチェ素子６４を採用したものである。
【０２０２】
図４４では、制御装置５に接続される各センサが例示されている。制御装置５には、電池温度センサ１０１、作動流体温度センサ１０２、および、ペルチェ素子６４の温度を検出するペルチェ素子温度センサ１０４などから伝送される信号が入力される。また、制御装置５は、温度分布判定部１１０、ペルチェ素子６４への通電時間を検出するペルチェ素子通電時間検出部１１３、および、ペルチェ素子６４へ供給される電力を検出するペルチェ素子電力検出部１１４などを有している。
【０２０３】
本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理は、上述した第２３および第２４実施形態で説明した暖機制御処理と同じである。
【０２０４】
ここで、本実施形態では、制御装置５が有する温度分布判定部１１０は、図４４に示した各センサから入力される信号等に基づき、組電池２の温度分布の大きさを、次の方法により検出することが可能である。
【０２０５】
第１の方法として、制御装置５は、電池の温度を検出する複数の電池温度センサ１０１から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。これにより、制御装置５は、電池セル２１の上方部分と下方部分の温度分布の大きさを直接検出することが可能である。
【０２０６】
第２の方法として、制御装置５は、ペルチェ素子温度センサ１０４と作動流体温度センサ１０２から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。サーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度に対し、ペルチェ素子６４の温度が高いほど、機器温調装置１による組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２０７】
第３の方法として、制御装置５は、ペルチェ素子６４が連続して作動している時間、またはペルチェ素子６４が連続して作動を停止している時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。ペルチェ素子６４が連続して作動している時間が長いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。ペルチェ素子６４が作動を停止している時間が長いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２０８】
第４の方法として、制御装置５は、ペルチェ素子６４に供給される電力に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。ペルチェ素子６４に供給される電力が大きいほど、機器温調装置１による組電池２の加熱能力が大きくなるので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２０９】
本実施形態も、上述した第２３および第２４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２１０】
（第２６実施形態）
第２６実施形態について図４５を参照して説明する。本実施形態は、上述した第２３〜第２５実施形態に対し、加熱部６１に関する構成を変更したものである。本実施形態の加熱部６１は、水―作動流体熱交換器９３であり、組電池２の暖機時に温水が流れるように構成されている。
【０２１１】
本実施形態の機器温調装置１は、冷却水回路９を利用している。冷却水回路９は、ウォータポンプ９１、温水ヒータ９６、水―作動流体熱交換器９３、および、それらを接続する冷却水配管９４を有している。冷却水回路９には、水が流れる。
【０２１２】
ウォータポンプ９１は、水を圧送し、図４５の矢印ＷＦに示すように、冷却水回路９に水を循環させる。温水ヒータ９６は、冷却水回路９を流れる水を加熱し、水を温水にすることが可能である。温水ヒータ９６から流出した温水は、水―作動流体熱交換器９３に流入する。水―作動流体熱交換器９３は、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体と冷却水回路９を流れる温水とを熱交換させる熱交換器である。すなわち、本実施形態の加熱部６１としての水―作動流体熱交換器９３は、冷却水回路９を流れる温水により、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を加熱することが可能である。
【０２１３】
図４５では、制御装置５に接続される各センサが例示されている。制御装置５には、電池温度センサ１０１、作動流体温度センサ１０２、水―作動流体熱交換器９３を流れる水温を検出する水―作動流体温度センサ１０５、および、冷却水回路９を流れる水の流量を検出する水回路流量センサ１０６などから伝送される信号が入力される。また、制御装置５は、温度分布判定部１１０、および、ウォータポンプ９１に通電する時間を検出するウォータポンプ通電時間検出部１１５などを有している。
【０２１４】
本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理は、上述した第２３および第２４実施形態で説明した暖機制御処理と同じである。
【０２１５】
ここで、本実施形態では、制御装置５が有する温度分布判定部１１０は、図４５に示した各センサから入力される信号等に基づき、組電池２の温度分布の大きさを、次の方法により検出することが可能である。
【０２１６】
第１の方法として、制御装置５は、電池の温度を検出する複数の電池温度センサ１０１から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。これにより、制御装置５は、電池セル２１の上方部分と下方部分の温度分布の大きさを直接検出することが可能である。
【０２１７】
第２の方法として、制御装置５は、水―作動流体温度センサ１０５により検出される水―作動流体熱交換器９３を流れる水温と、電池温度センサ１０１により検出される組電池２の温度との差に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。組電池２の温度に対し、水―作動流体熱交換器９３を流れる水温（すなわち、温水の温度）が高いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２１８】
第３の方法として、制御装置５は、水―作動流体温度センサ１０５により検出される水―作動流体熱交換器９３を流れる水温と、電池温度センサ１０１により検出される組電池２の温度との差に加え、さらに、冷却水回路９を流れる水の流量に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。冷却水回路９を流れる水の流量は、水回路流量センサ１０６により検出される。冷却水回路９を流れる水の流量が多いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、冷却水回路９を流れる水の流量が少ないほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２１９】
第４の方法として、制御装置５は、水―作動流体温度センサ１０５により検出される水―作動流体熱交換器９３を流れる水温と、作動流体温度センサ１０２により検出されるサーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度との差に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。サーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度に対し、水―作動流体熱交換器９３を流れる水温が高いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２２０】
第５の方法として、制御装置５は、加熱部６１が連続して作動している時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。加熱部６１が連続して作動している時間は、ウォータポンプ通電時間検出部１１５により検出されるウォータポンプ９１への連続通電オン時間である。ウォータポンプ９１が連続して作動している時間が長いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、ウォータポンプ９１が連続して作動を停止している時間が長いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２２１】
なお、本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理の中で、組電池２の温度分布が大きくなったときに制御装置５が行う加熱部６１の加熱能力の減少は、具体的には、ウォータポンプ９１の流量減少または温水ヒータ９６の加熱能力減少などにより行われる。組電池２の温度分布が大きくなったときに制御装置５が行う加熱部６１の作動停止は、具体的には、ウォータポンプ９１の作動停止などにより行われる。
【０２２２】
本実施形態も、上述した第２３〜第２５実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２２３】
（第２７実施形態）
第２７実施形態について図４６および図４７を参照して説明する。本実施形態は、上述した第２３〜第２６実施形態に対し、加熱部６１に関する構成を変更したものである。本実施形態の加熱部６１は、冷媒―作動流体熱交換器２００であり、組電池２の暖機時に温度の高い冷媒が流れるように構成されている。なお、図４６では、図が煩雑になることを防ぐため、制御装置５と各機器とを接続する信号線、制御装置５およびセンサ類の記載を省略している。制御装置５とセンサ類の構成は、図４７に記載している。
【０２２４】
本実施形態の機器温調装置１は、ヒートポンプサイクル２０１を利用している。ヒートポンプサイクル２０１は、コンプレッサ２０２、室内コンデンサ２０３、第１膨張弁２０４、室外器２０５、逆止弁２０６、第２膨張弁２０７、エバポレータ２０８、アキュムレータ２０９、および、それらを接続する冷媒配管などを備えている。
【０２２５】
室外器２０５と逆止弁２０６との間に設けられた第１分岐部２１１と、エバポレータ２０８とアキュムレータ２０９との間に設けられた第２分岐部２１２とをバイパス配管２２０が接続している。そのバイパス配管２２０に第１電磁弁２２１が設けられ、逆止弁２０６と第２膨張弁２０７とを接続する冷媒配管に第２電磁弁２２２が設けられている。
【０２２６】
加熱部６１としての冷媒―作動流体熱交換器２００には、その冷媒―作動流体熱交換器２００に冷媒を供給するための第１配管２３１と第２配管２３２とが接続されている。第１配管２３１は、一端が冷媒―作動流体熱交換器２００に接続され、他端が逆止弁２０６と第２電磁弁２２２とを接続する冷媒配管の途中に設けられた第３分岐部２１３に接続されている。第１配管２３１の途中に設けられた第４分岐部２１４には、室内コンデンサ２０３と第１膨張弁２０４との間に設けられた第１三方弁２４１から延びる配管２４３が接続されている。第１配管２３１の途中には、第４分岐部２１４と冷媒―作動流体熱交換器２００との間に、第３膨張弁２３３が設けられている。また、第１配管２３１の途中には、第４分岐部２１４と第３分岐部２１３との間に、第３電磁弁２２３が設けられている。
【０２２７】
一方、第２配管２３２は、一端が冷媒―作動流体熱交換器２００に接続され、他端がエバポレータ２０８と第２分岐部２１２とを接続する冷媒配管の途中に設けられた第５分岐部２１５に接続されている。第２配管２３２の途中には第２三方弁２４２が設けられている。第２三方弁２４２から延びる配管２４４は、第１三方弁２４１と第１膨張弁２０４との間に設けられた第６分岐部２１６に接続されている。
【０２２８】
ヒートポンプサイクル２０１が備える室内コンデンサ２０３およびエバポレータ２０８は、車室内空調用のＨＶＡＣ（Heating, Ventilation and Air-Conditioning）ユニット２５０の一部を構成している。ＨＶＡＣユニット２５０は、空調用ブロア２５１により空調ケース２５２内の通風路に流れる風をエバポレータ２０８により冷却し、また、室内コンデンサ２０３により加熱することで、車室内に空調風を吹き出すものである。ＨＶＡＣユニット２５０は、エバポレータ２０８と室内コンデンサ２０３との間にエアミックスドア２５３を有している。なお、ＨＶＡＣユニット２５０は、ヒータコア２５４を備えていてもよい。
【０２２９】
＜暖機時の作動＞
図４６では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体および冷媒の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、第１三方弁２４１を冷媒の一部が室内コンデンサ２０３から第４分岐部２１４へ流れるように切り替え、第２三方弁２４２を冷媒が第２配管２３２から第６分岐部２１６へ流れるように切り替える。また、制御装置５は、第１膨張弁２０４を絞り、第１電磁弁２２１を開き、第２電磁弁２２２と第３電磁弁２２３を閉じ、第３膨張弁２３３を開くか又は適切な開度に絞り、コンプレッサ２０２をオンする。
【０２３０】
これにより、コンプレッサ２０２から吐き出された冷媒は、ヒートポンプサイクル２０１の室内コンデンサ２０３→第１膨張弁２０４→室外器２０５→第１電磁弁２２１→アキュムレータ２０９→コンプレッサ２０２の順にヒートポンプサイクル２０１を循環する。また、ヒートポンプサイクル２０１を循環する冷媒の一部は、第１三方弁２４１から第１配管２３１→第３膨張弁２３３→冷媒―作動流体熱交換器２００→第２配管２３２→第２三方弁２４２→第６分岐部２１６を流れる。第１配管２３１から冷媒―作動流体熱交換器２００に流入する冷媒は、第３膨張弁２３３により電池暖機のために適切な温度となるように減圧され、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を加熱する。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体は、冷媒―作動流体熱交換器２００で蒸発（すなわち気化）し、上方へ流れ、上接続部１５から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は、下接続部１６から流体通路６０を通じて冷媒―作動流体熱交換器２００に戻る。
【０２３１】
なお、ＨＶＡＣユニット２５０による車室内の暖房と組電池２の暖機を同時に行う場合、室内コンデンサ２０３に必要な温度と組電池２の暖機に必要な温度とに差があるため、第３膨張弁２３３の開度の調整が必要となる。一方、ＨＶＡＣユニット２５０による車室内の空調を行わず、組電池２の暖機のみを行う場合、コンプレッサ２０２の冷媒吐出量が組電池２の暖機に必要な冷媒量となるように調整し、第３膨張弁２３３を開いてもよい。
【０２３２】
なお、本実施形態では、車室内空調用に使用されるヒートポンプサイクル２０１を用いたが、これに限らず、車室内空調とは切り離した機器温調装置１の加熱部６１に専用のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【０２３３】
また、本実施形態では、ヒートポンプサイクル２０１を用いて、冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒により、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を冷却することも可能であるが、本明細書ではその説明を省略する。
【０２３４】
図４７では、制御装置５に接続される各センサが例示されている。制御装置５には、電池温度センサ１０１、作動流体温度センサ１０２、冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ１０７、および、ヒートポンプサイクル２０１を流れる冷媒の流量を検出する冷媒流量センサ１０８などから伝送される信号が入力される。また、制御装置５は、温度分布判定部１１０、コンプレッサ２０２の作動時間を検出するコンプレッサ作動時間検出部１１６、コンプレッサ２０２の回転数を検出するコンプレッサ回転数検出部１１７、および、冷媒―作動流体熱交換器２００の冷媒流通時間を検出する冷媒流通時間検出部１１８などを有している。
【０２３５】
本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理は、上述した第２３および第２４実施形態で説明した暖機制御処理と同じである。
【０２３６】
ここで、本実施形態では、制御装置５が有する温度分布判定部１１０は、図４７に示した各センサから入力される信号等に基づき、組電池２の温度分布の大きさを、次の方法により検出することが可能である。
【０２３７】
第１の方法として、制御装置５は、電池の温度を検出する複数の電池温度センサ１０１から入力される信号に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。これにより、制御装置５は、電池セル２１の上方部分と下方部分の温度分布の大きさを直接検出することが可能である。
【０２３８】
第２の方法として、制御装置５は、冷媒温度センサ１０７により検出される冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度と、電池温度センサ１０１により検出される組電池２の温度との差に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。組電池２の温度に対し、冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度が高いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２３９】
第３の方法として、制御装置５は、冷媒温度センサ１０７により検出される冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度と、電池温度センサ１０１により検出される組電池２の温度との差に加え、さらに、ヒートポンプサイクルを流れる冷媒の流量に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。ヒートポンプサイクルを流れる冷媒の流量は、冷媒流量センサ１０８により検出される。ヒートポンプサイクルを流れる冷媒の流量が多いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、ヒートポンプサイクルを流れる冷媒の流量が少ないほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２４０】
第４の方法として、制御装置５は、冷媒温度センサ１０７により検出される冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度と、作動流体温度センサ１０２により検出されるサーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度との差に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。サーモサイフォン回路を循環する作動流体の温度に対し、冷媒―作動流体熱交換器２００を流れる冷媒の温度が高いほど、組電池２の加熱能力が大きいので、組電池２の温度分布が大きくなる。
【０２４１】
第５の方法として、制御装置５は、加熱部６１が連続して作動している時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。加熱部６１が連続して作動している時間は、コンプレッサ作動時間検出部１１６により検出されるコンプレッサ２０２の連続作動時間である。コンプレッサ２０２が連続して作動している時間が長いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、コンプレッサ２０２が連続して作動を停止している時間が長いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２４２】
第６の方法として、制御装置５は、コンプレッサ２０２の回転数に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。コンプレッサ２０２の回転数は、コンプレッサ回転数検出部１１７により検出される。コンプレッサ２０２の回転数が高いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、コンプレッサ２０２の回転数が低いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２４３】
第７の方法として、制御装置５は、冷媒―作動流体熱交換器２００に流れる冷媒の流通時間に基づいて、組電池２の温度分布の大きさを検出する。冷媒―作動流体熱交換器２００に流れる冷媒の流通時間は、冷媒流通時間検出部１１８により検出される。冷媒―作動流体熱交換器２００に流れる冷媒の流通時間が長いほど、組電池２の温度分布が大きくなる。一方、冷媒―作動流体熱交換器２００に流れる冷媒の流通遮断時間が長いほど、組電池２の温度分布が小さくなる。
【０２４４】
なお、本実施形態の制御装置５が行う暖機制御処理において、組電池２の温度分布が大きくなったときに制御装置５が行う加熱部６１の加熱能力の減少は、具体的には、コンプレッサ２０２の回転数減少などにより行われる。また、組電池２の温度分布が大きくなったときに制御装置５が行う加熱部６１の作動停止は、具体的には、コンプレッサ２０２の作動停止などにより行われる。
【０２４５】
本実施形態も、上述した第２３〜第２６実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２４６】
（第２８実施形態）
第２８実施形態について図４８および図４９を参照して説明する。第２８実施形態では、機器温調装置１は、機器用熱交換器１０、上接続部１５、下接続部１６、流体通路６０および熱供給部材１００を備えている。機器用熱交換器１０は、第２１実施形態で説明したような、単一の容器１７により構成されるものであってもよく、或いは、第２１実施形態以外の実施形態で説明したような上タンク１１、下タンク１２、および複数のチューブを有する熱交換部１３などにより構成されるものであってもよい。
【０２４７】
機器用熱交換器１０のうち重力方向上側となる位置に上接続部１５が設けられ、機器用熱交換器１０のうち重力方向下側となる位置に下接続部１６が設けられている。上接続部１５と下接続部１６はいずれも、機器用熱交換器１０に作動流体を流入させ、または、機器用熱交換器１０から作動流体を流出させるための配管接続部である。
【０２４８】
上接続部１５と下接続部１６とを連通させるように流体通路６０が接続されている。流体通路６０に設けられた熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能な構成である。熱供給部材１００として、後述する実施形態で説明するように、水―作動流体熱交換器、冷媒―作動流体熱交換器、またはペルチェ素子などを採用することが可能である。この熱供給部材１００は、機器用熱交換器１０の内側にある作動流体の液面ＦＬの高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路６０に設けられている。そのため、熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる気相の作動流体に対し冷熱を供給し、その作動流体を凝縮させることが可能である。また、熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる液相の作動流体に対し温熱を供給し、その作動流体を蒸発させることも可能である。
【０２４９】
次に、第２８実施形態の機器温調装置１の作動について説明する。
【０２５０】
＜冷却時の作動＞
図４８では、機器温調装置１が組電池を冷却するときの作動流体の流れを実線の矢印で示している。なお、図４８および図４９では組電池を図示していない。組電池の冷却時、熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱を供給する。これにより、流体通路６０の作動流体が凝縮すると、流体通路６０で凝縮した液相の作動流体と機器用熱交換器１０内の液相の作動流体とのヘッド差により、流体通路６０の液相の作動流体は下接続部１６から機器用熱交換器１０に流入する。機器用熱交換器１０内の作動流体は、組電池を構成する各電池セル２１から吸熱することにより蒸発する。この過程で電池セル２１は、作動流体の蒸発潜熱により冷却される。その後、気相となった作動流体は上接続部１５から流体通路６０に流れる。
【０２５１】
組電池の冷却時の作動流体の流れは、流体通路６０→下接続部１６→機器用熱交換器１０→上接続部１５→流体通路６０となる。すなわち、機器用熱交換器１０と流体通路６０を通るループ状の流路が形成される。
【０２５２】
＜暖機時の作動＞
図４９では、機器温調装置１が組電池を暖機するときの作動流体の流れを実線の矢印で示している。組電池の暖機時、熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる作動流体に対し温熱を供給する。これにより、流体通路６０の作動流体が蒸発し、上接続部１５から機器用熱交換器１０に流入する。機器用熱交換器１０の内側で気相の作動流体は、組電池を構成する各電池セルに放熱し凝縮する。この過程で電池セルは暖機される。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した液相の作動流体と流体通路６０の液相の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は下接続部１６から流体通路６０に流れる。
【０２５３】
組電池の暖機時の作動流体の流れは、流体通路６０→上接続部１５→機器用熱交換器１０→下接続部１６→流体通路６０となる。すなわち、機器用熱交換器１０と流体通路６０を通るループ状の流路が形成される。
【０２５４】
以上説明した第２８実施形態の機器温調装置１は、次の作用効果を奏する。
【０２５５】
第２８実施形態の機器温調装置１は、熱供給部材１００により、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給することで、組電池の暖機と冷却のどちらも行うことが可能である。したがって、この機器温調装置１は、部品点数を少なくし、配管等の構成を簡素にすることで、小型化、軽量、低コストを実現できる。
【０２５６】
また、この機器温調装置１も、上述した第１〜第２７実施形態と同様に、組電池の暖機時に、機器用熱交換器１０の外側にある流体通路６０の作動流体を熱供給部材１００により加熱する構成である。そのため、流体通路６０で気化した作動流体の蒸気が機器用熱交換器１０に供給されるため、機器用熱交換器１０の内側で作動流体の蒸気温度のばらつきが抑制される。したがって、この機器温調装置１は、組電池を均一に暖機することが可能である。その結果、組電池の入出力特性の低下を防ぎ、その組電池の劣化や破損を抑制することができる。
【０２５７】
さらに、この機器温調装置１は、組電池の冷却時と暖機時のいずれにおいても、作動流体の流れる流路がループ状に形成される。そのため、液相の作動流体と気相の作動流体とが一つの流路を対向して流れることが防がれる。したがって、この機器温調装置１は、作動流体を円滑に循環させることで、組電池の暖機と冷却を高効率に行うことができる。
【０２５８】
また、この機器温調装置１は、機器用熱交換器１０の上接続部１５と下接続部１６とを接続する流体通路６０の高さ方向に、熱供給部材１００を設けるための空間が確保されるので、機器用熱交換器１０より下側に配管や部品を設ける必要性が低減される。したがって、この機器温調装置１は、車両への搭載性を向上することができる。
【０２５９】
（第２９実施形態）
第２９実施形態について図５０および図５１を参照して説明する。第２９実施形態は、第２８実施形態に対して、熱供給部材１００に関する構成を変更したものである。
【０２６０】
本実施形態の熱供給部材１００は、水―作動流体熱交換器９３であり、組電池２の冷却時には冷水が流れ、組電池２の暖機時には温水が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている。本実施形態の機器用熱交換器１０は、上タンク１１、下タンク１２および、および複数のチューブを有する熱交換部１３などにより構成されている。
【０２６１】
本実施形態の機器温調装置１は、冷却水回路９を利用している。冷却水回路９は、ウォータポンプ９１、冷却水放熱器９２、温水ヒータ９６、水―作動流体熱交換器９３、および、それらを接続する冷却水配管９４を有している。冷却水回路９には、冷却水が流れる。
【０２６２】
ウォータポンプ９１は、冷却水を圧送し、冷却水回路９に冷却水を循環させる。冷却水回路９の冷却水放熱器９２は、冷凍サイクル８の蒸発器と一体に構成されたチラーであり、冷却水回路９を流れる冷却水と冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒とを熱交換させる熱交換器である。したがって、冷却水放熱器９２は、その冷却水放熱器９２の流路を流れる冷却水を、冷凍サイクル８を構成する蒸発器を流れる冷媒との熱交換により冷却することが可能である。冷却水放熱器９２から流出した冷却水は、温水ヒータ９６を経由し、水―作動流体熱交換器９３に流入する。
【０２６３】
水―作動流体熱交換器９３は、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体と冷却水回路９を流れる冷却水とを熱交換させる熱交換器である。本実施形態の機器温調装置１の熱供給部材１００は、水―作動流体熱交換器９３であり、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を冷却および加熱することが可能である。
【０２６４】
＜冷却時の作動＞
図５０では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体および冷却水の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の冷却時、制御装置５は、冷凍サイクル８の圧縮機８１をオンし、第１流量規制部８３を開き、温水ヒータ９６をオフし、ウォータポンプ９１をオンする。これにより、冷却水回路９を流れる冷却水は、冷凍サイクル８の蒸発器と一体に構成された冷却水放熱器９２により冷却され、冷却水回路９を流れて水―作動流体熱交換器９３に供給される。そのため、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体は、水―作動流体熱交換器９３で凝縮（すなわち液化）し、機器用熱交換器１０内の作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、下接続部１６から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１から吸熱して蒸発し、上接続部１５から流体通路６０を通じて水―作動流体熱交換器９３に戻る。
【０２６５】
＜暖機時の作動＞
図５１では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体および冷却水の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、冷凍サイクル８の圧縮機８１をオフし、温水ヒータ９６をオンし、ウォータポンプ９１をオンする。これにより、冷却水回路９を流れる冷却水は、温水ヒータ９６により加熱され、冷却水回路９を流れて水―作動流体熱交換器９３に供給される。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体は、水―作動流体熱交換器９３で蒸発（すなわち気化）し、上方へ流れ、上接続部１５から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の気相の作動流体は、電池セル２１に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は、下接続部１６から流体通路６０を通じて水―作動流体熱交換器９３に戻る。
【０２６６】
以上説明した第２９実施形態では、機器温調装置１は、冷熱または温熱を選択的に供給する熱供給部材１００として、水―作動流体熱交換器９３を使用することが可能である。これによれば、冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒の温度と、冷却水回路９を流れる冷却水の温度を異なる温度に設定することが可能である。そのため、この機器温調装置１は、冷凍サイクル８を流れる低圧冷媒の温度と、冷却水回路９を流れる冷却水の温度をそれぞれ適切に調整することが可能である。したがって、冷却水回路９を流れる冷却水から機器温調装置１の凝縮器３０を流れる作動流体に供給する冷熱量を調整し、機器温調装置１による組電池２の冷却能力を、組電池２の発熱量に応じて適切に調整することができる。
【０２６７】
また、機器温調装置１は、熱供給部材１００としての水―作動流体熱交換器９３により、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給することで、組電池２の暖機と冷却のどちらも行うことが可能である。したがって、この機器温調装置１は、部品点数を少なくし、配管等の構成を簡素にすることで、小型化、軽量、低コストを実現できる。
【０２６８】
なお、上述した第２９実施形態では、組電池２の暖機時、制御装置５は、冷凍サイクル８の圧縮機８１をオフしたが、冷凍サイクル８の低圧側熱交換器８８を車室内空調に使用したい場合には、圧縮機８１をオンし、第１流量規制部８３を閉じることで冷却水放熱器９２への冷媒供給を停止させても良い。
【０２６９】
また、冷却水回路９を流れる冷却水の加熱手段は、上述した温水ヒータ９６に限らず、ヒートポンプや、車載機器の廃熱などを利用しても良い。
【０２７０】
（第３０実施形態）
第３０実施形態について図５２および図５３を参照して説明する。第３０実施形態は、第２８および第２９実施形態に対して、熱供給部材１００に関する構成を変更したものである。なお、図５２および図５３では、図が煩雑になることを防ぐため、制御装置５およびその制御装置５と各機器とを接続する信号線の記載を省略している。
【０２７１】
本実施形態の熱供給部材１００は、冷媒―作動流体熱交換器２００であり、組電池２の冷却時には低温低圧の冷媒が流れ、組電池２の暖機時には高温高圧の冷媒が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている。本実施形態の機器用熱交換器１０は、上タンク１１、下タンク１２、および複数のチューブを有する熱交換部１３などにより構成されている。
【０２７２】
本実施形態の機器温調装置１は、ヒートポンプサイクル２０１を利用している。ヒートポンプサイクル２０１は、コンプレッサ２０２、室内コンデンサ２０３、第１膨張弁２０４、室外器２０５、逆止弁２０６、第２膨張弁２０７、エバポレータ２０８、アキュムレータ２０９、および、それらを接続する冷媒配管などを備えている。
【０２７３】
室外器２０５と逆止弁２０６との間に設けられた第１分岐部２１１と、エバポレータ２０８とアキュムレータ２０９との間に設けられた第２分岐部２１２とをバイパス配管２２０が接続している。そのバイパス配管２２０に第１電磁弁２２１が設けられ、逆止弁２０６と第２膨張弁２０７とを接続する冷媒配管に第２電磁弁２２２が設けられている。
【０２７４】
熱供給部材１００としての冷媒―作動流体熱交換器２００には、その冷媒―作動流体熱交換器２００に冷媒を流すための第１配管２３１と第２配管２３２とが接続されている。第１配管２３１は、一端が冷媒―作動流体熱交換器２００に接続され、他端が逆止弁２０６と第２電磁弁２２２とを接続する冷媒配管の途中に設けられた第３分岐部２１３に接続されている。第１配管２３１の途中に設けられた第４分岐部２１４には、室内コンデンサ２０３と第１膨張弁２０４との間に設けられた第１三方弁２４１から延びる配管２４３が接続されている。第１配管２３１の途中には、第４分岐部２１４と冷媒―作動流体熱交換器２００との間に、第３膨張弁２３３が設けられている。また、第１配管２３１の途中には、第４分岐部２１４と第３分岐部２１３との間に、第３電磁弁２２３が設けられている。
【０２７５】
一方、第２配管２３２は、一端が冷媒―作動流体熱交換器２００に接続され、他端がエバポレータ２０８と第２分岐部２１２とを接続する冷媒配管の途中に設けられた第５分岐部２１５に接続されている。第２配管２３２の途中には第２三方弁２４２が設けられている。第２三方弁２４２から延びる配管２４４は、第１三方弁２４１と第１膨張弁２０４との間に設けられた第６分岐部２１６に接続されている。
【０２７６】
ヒートポンプサイクル２０１が備える室内コンデンサ２０３およびエバポレータ２０８は、車室内空調用のＨＶＡＣ（Heating, Ventilation and Air-Conditioning）ユニット２５０の一部を構成している。ＨＶＡＣユニットは、空調用ブロア２５１により空調ケース２５２内の通風路に流れる風をエバポレータ２０８により冷却し、また、室内コンデンサ２０３により加熱することで、車室内に空調風を吹き出すものである。ＨＶＡＣユニット２５０は、エバポレータ２０８と室内コンデンサ２０３との間にエアミックスドア２５３を有している。なお、ＨＶＡＣユニット２５０は、ヒータコア２５４を備えていてもよい。
【０２７７】
＜冷却時の作動＞
図５２では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体および冷媒の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の冷却時、制御装置５は、第１三方弁２４１を冷媒が室内コンデンサ２０３から第１膨張弁２０４へ流れるように切り替え、第２三方弁２４２を冷媒が冷媒―作動流体熱交換器２００から第５分岐部２１５へ流れるように切り替える。また、制御装置５は、第１膨張弁２０４を開き、第１電磁弁２２１を閉じ、第２電磁弁２２２と第３電磁弁２２３を開き、第３膨張弁２３３を絞り、コンプレッサ２０２をオンする。
【０２７８】
これにより、コンプレッサ２０２から吐き出された冷媒は、ヒートポンプサイクル２０１の室内コンデンサ２０３→第１膨張弁２０４→室外器２０５→逆止弁２０６→第２電磁弁２２２→第２膨張弁２０７→エバポレータ２０８→アキュムレータ２０９→コンプレッサ２０２の順にヒートポンプサイクル２０１を循環する。また、ヒートポンプサイクル２０１を循環する冷媒の一部は、第３分岐部２１３から第１配管２３１→第３電磁弁２２３→第３膨張弁２３３→冷媒―作動流体熱交換器２００→第２配管２３２→第５分岐部２１５を流れる。第１配管２３１から冷媒―作動流体熱交換器２００に流入する冷媒は、第３膨張弁２３３により減圧されて低温低圧となり、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を冷却する。この際、その流体通路６０を流れる作動流体は、冷媒―作動流体熱交換器２００で凝縮（すなわち液化）し、流体通路６０の作動流体と機器用熱交換器１０内の作動流体とのヘッド差により、下接続部１６から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１から吸熱して蒸発し、上接続部１５から流体通路６０を通じて冷媒―作動流体熱交換器２００に戻る。
【０２７９】
＜暖機時の作動＞
図５３では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体および冷媒の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、第１三方弁２４１を冷媒の一部が室内コンデンサ２０３から第４分岐部２１４へ流れるように切り替え、第２三方弁２４２を冷媒が第２配管２３２から第６分岐部２１６へ流れるように切り替える。また、制御装置５は、第１膨張弁２０４を絞り、第１電磁弁２２１を開き、第２電磁弁２２２と第３電磁弁２２３を閉じ、第３膨張弁２３３を開くか又は適切な開度に絞り、コンプレッサ２０２をオンする。
【０２８０】
これにより、コンプレッサ２０２から吐き出された冷媒は、ヒートポンプサイクル２０１の室内コンデンサ２０３→第１膨張弁２０４→室外器２０５→第１電磁弁２２１→アキュムレータ２０９→コンプレッサ２０２の順にヒートポンプサイクル２０１を循環する。また、ヒートポンプサイクル２０１を循環する冷媒の一部は、第１三方弁２４１から第１配管２３１→第３膨張弁２３３→冷媒―作動流体熱交換器２００→第２配管２３２→第２三方弁２４２→第６分岐部２１６を流れる。第１配管２３１から冷媒―作動流体熱交換器２００に流入する冷媒は、第３膨張弁２３３により電池暖機のために適切な温度となるように減圧され、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体を加熱する。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体は、冷媒―作動流体熱交換器２００で蒸発（すなわち気化）し、上方へ流れ、上接続部１５から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は、下接続部１６から流体通路６０を通じて冷媒―作動流体熱交換器２００に戻る。
【０２８１】
なお、ＨＶＡＣユニット２５０による車室内の暖房と組電池２の暖機を同時に行う場合、室内コンデンサ２０３に必要な温度と組電池２の暖機に必要な温度とに差があるため、第３膨張弁２３３の開度の調整が必要となる。一方、ＨＶＡＣユニット２５０による車室内の空調を行わず、組電池２の暖機のみを行う場合、コンプレッサ２０２の冷媒吐出量が組電池２の暖機に必要な冷媒量となるように調整し、第３膨張弁２３３を開いてもよい。
【０２８２】
以上説明した第３０実施形態では、機器温調装置１は、冷熱または温熱を選択的に供給する熱供給部材１００として、冷媒―作動流体熱交換器２００を使用することが可能である。これによれば、ヒートポンプサイクル２０１を循環する冷媒量またはヒートポンプサイクル２０１から冷媒―作動流体熱交換器２００に流れる冷媒量を調整することで、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体に供給する熱量を調整することが可能である。また、第３膨張弁２３３の開度の調整によっても、機器温調装置１の流体通路６０を流れる作動流体に供給する熱量を調整することが可能である。したがって、第３０実施形態では、機器温調装置１による組電池２の冷却能力および暖機能力を、組電池２の発熱量に応じて適切に調整することができる。
【０２８３】
また、機器温調装置１は、熱供給部材１００により、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給することで、組電池２の暖機と冷却のどちらも行うことが可能である。したがって、この機器温調装置１は、部品点数を少なくし、配管等の構成を簡素にすることで、小型化、軽量、低コストを実現できる。
【０２８４】
なお、上述した第３０実施形態では、車室内空調用に使用されるヒートポンプサイクル２０１を用いたが、これに限らず、車室内空調とは切り離した機器温調装置１の熱供給部材１００に専用のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【０２８５】
（第３１実施形態）
第３１実施形態について図５４および図５５を参照して説明する。第３１実施形態は、第２９実施形態に対して、熱供給部材１００に関する構成を変更したものである。本実施形態の熱供給部材１００は、水―作動流体熱交換部１０１０と冷媒―作動流体熱交換部１０２０とを含んで構成されている。熱供給部材１００の中で、水―作動流体熱交換部１０１０は、重力方向下側に配置されている。一方、熱供給部材１００の中で、冷媒―作動流体熱交換部１０２０は、重力方向上側に配置されている。
【０２８６】
水―作動流体熱交換部１０１０は、組電池２の暖機時に温水が流れるように構成されている。すなわち、水―作動流体熱交換部１０１０は、流体通路６０を流れる作動流体に対し温熱を供給可能な温熱供給機構の一例である。一方、冷媒―作動流体熱交換部１０２０は、組電池２の冷却時に低温低圧の冷媒が流れるように構成されている。すなわち、冷媒―作動流体熱交換部１０２０は、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱を供給可能な冷熱供給機構の一例である。
【０２８７】
＜冷却時の作動＞
図５４では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体および冷媒の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の冷却時、制御装置５は、冷凍サイクル８の圧縮機８１をオンし、第１流量規制部８３を開き、温水ヒータ９６およびウォータポンプ９１をオフする。これにより、冷凍サイクル８の冷媒は、圧縮機８１→高圧側熱交換器８２→第１流量規制部８３→第１膨張弁８４→冷媒―作動流体熱交換部１０２０→圧縮機８１の順に流れる。したがって、高圧側熱交換器８２で放熱し凝縮した冷媒は第１膨張弁８４により減圧され、低温低圧となって熱供給部材１００の冷媒―作動流体熱交換部１０２０に供給される。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる気相の作動流体は、熱供給部材１００の冷媒―作動流体熱交換部１０２０で凝縮（すなわち液化）し、機器用熱交換器１０内の作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、下接続部１６から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１から吸熱して蒸発し、上接続部１５から流体通路６０を通じて熱供給部材１００に戻る。
【０２８８】
＜暖機時の作動＞
図５５では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体および冷却水の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、冷凍サイクル８の圧縮機８１をオフし、温水ヒータ９６およびウォータポンプ９１をオンする。これにより、温水ヒータ９６により加熱された高温の冷却水が冷却水回路９を流れて熱供給部材１００の水―作動流体熱交換部１０１０に供給される。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる液相の作動流体は、熱供給部材１００の水―作動流体熱交換部１０１０で蒸発（すなわち気化）し、上接続部１５から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の気相の作動流体は、電池セル２１に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は、下接続部１６から流体通路６０を通じて熱供給部材１００に戻る。
【０２８９】
以上説明した第３１実施形態では、機器温調装置１は、熱供給部材１００として、水―作動流体熱交換部１０１０と冷媒―作動流体熱交換部１０２０とを併用するものである。熱供給部材１００の中で、温熱供給機構として機能する水―作動流体熱交換部１０１０は重力方向下側に配置され、冷熱供給機構として機能する冷媒―作動流体熱交換部１０２０は重力方向上側に配置されている。
【０２９０】
熱供給部材１００は、機器用熱交換器１０の内側にある作動流体の液面ＦＬの高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路６０に設けられていることから、熱供給部材１００の中では、上方が気相の作動流体、下方が液相の作動流体となっている。そのため、組電池２の冷却時には、熱供給部材１００の上方に冷熱を供給することで、気相の作動流体に対して確実に冷熱を供給し、作動流体の凝縮を促進させることができる。また、組電池２の暖機時には、熱供給部材１００の下方に温熱を供給することで、液相の作動流体に対して確実に温熱を供給し、作動流体の蒸発を促進させることができる。
【０２９１】
（第３２実施形態）
第３２実施形態について図５６および図５７を参照して説明する。第３２実施形態は、熱供給部材１００に関する構成を変更したものである。本実施形態の熱供給部材１００は、空気式熱交換器１０３０を用いている。この空気式熱交換器１０３０は、組電池２の冷却時には熱供給部材１００のうち重力方向上側の部位に冷風が供給され、組電池２の暖機時には熱供給部材１００のうち重力方向下側の部位に温風が供給されるように構成されている。
【０２９２】
空気式熱交換器１０３０は、ＨＶＡＣユニット２５０内に配置されている。ＨＶＡＣユニット２５０の空調ケース２５２内には、室内コンデンサ２０３とエバポレータ２０８が設けられている。なお、室内コンデンサ２０３に代えてヒータコアを設置してもよく、または、室内コンデンサ２０３と共にヒータコアを設置してもよい。室内コンデンサ２０３とエバポレータ２０８との間には、空気の流れを分離するための仕切板２５５が設けられている。また、室内コンデンサ２０３とエバポレータ２０８の上流側には、空調用ブロア２５１及び通風路切替ドア２５６が設けられている。
【０２９３】
なお、空気式熱交換器１０３０は、ＨＶＡＣユニット２５０の空調ケース２５２の外側に配置されていてもよい。その場合、室内コンデンサ２０３を通過した風が空調ケース２５２から空気式熱交換器１０３０に供給されるようにダクトを設け、エバポレータ２０８を通過した風が空調ケース２５２から空気式熱交換器１０３０に供給されるようにダクトを設ける構成となる。
【０２９４】
＜冷却時の作動＞
図５６では、機器温調装置１が組電池２を冷却するときの作動流体および風の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の冷却時、制御装置５は、通風路切替ドア２５６により室内コンデンサ２０３側の風流れを遮断し、エバポレータ２０８側の風流れを許容する。これにより、空調ケース２５２内に、矢印ＡＦ１に示すように風が流れ、エバポレータ２０８で冷やされた空気により空気式熱交換器１０３０に冷熱が供給される。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる気相の作動流体は、空気式熱交換器１０３０で凝縮（すなわち液化）し、機器用熱交換器１０内の作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、下接続部１６から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の作動流体は、電池セル２１から吸熱して蒸発し、上接続部１５から流体通路６０を通じて空気式熱交換器１０３０に戻る。
【０２９５】
＜暖機時の作動＞
図５７では、機器温調装置１が組電池２を暖機するときの作動流体および風の流れを実線および破線の矢印で示している。組電池２の暖機時、制御装置５は、通風路切替ドア２５６により室内コンデンサ２０３側の風流れを許容し、エバポレータ２０８側の風流れを遮断する。これにより、空調ケース２５２内に、矢印ＡＦ２に示すように風が流れ、室内コンデンサ２０３で加熱された空気により空気式熱交換器１０３０に温熱が供給される。この際、機器温調装置１の流体通路６０を流れる液相の作動流体は、空気式熱交換器１０３０で蒸発（すなわち気化）し、上接続部１５から機器用熱交換器１０に供給される。その後、機器用熱交換器１０の内側の気相の作動流体は、電池セル２１に放熱して凝縮する。そして、機器用熱交換器１０内で凝縮した作動流体と流体通路６０の作動流体とのヘッド差により、機器用熱交換器１０の液相の作動流体は、下接続部１６から流体通路６０を通じて空気式熱交換器１０３０に戻る。
【０２９６】
以上説明した第３２実施形態では、機器温調装置１は、熱供給部材１００として、空気式熱交換器１０３０を用いることが可能である。空気式熱交換器１０３０には、重力方向下側の部位に温熱が供給され、重力方向上側の部位に冷熱が供給されるように構成されている。熱供給部材１００は、機器用熱交換器１０の内側にある作動流体の液面ＦＬの高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路６０に設けられていることから、熱供給部材１００の中では、上方が気相の作動流体、下方が液相の作動流体となっている。そのため、組電池２の冷却時には、空気式熱交換器１０３０の上方に冷熱を供給することで、気相の作動流体に対して確実に冷熱を供給し、作動流体の凝縮を促進させることができる。また、組電池２の暖機時には、空気式熱交換器１０３０の下方に温熱を供給することで、液相の作動流体に対して確実に温熱を供給し、作動流体の蒸発を促進させることができる。
【０２９７】
（第３３実施形態）
第３３実施形態について説明する。図５８に示すように、本実施形態の熱供給部材１００は、熱電素子１０４０により構成されている。具体的に、熱電素子は、例えばペルチェ素子である。この構成においても、熱供給部材１００は、流体通路６０を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給することができる。
【０２９８】
（第３４実施形態）
第３４実施形態について説明する。図５９に示すように、第３４実施形態は、上述の第２９実施形態で説明した構成に対して、凝縮器３０、液相通路４０および気相通路５０を追加したものである。凝縮器３０、液相通路４０および気相通路５０の構成は、第１実施形態などで説明した構成と同じであるので、説明を省略する。
【０２９９】
第３４実施形態では、組電池２が必要とする冷却の能力または車両の状態などに応じて、凝縮器３０による冷却、または、熱供給部材１００による冷却を選択することが可能である。このように、上述した第１〜第３４実施形態は、任意に組み合わせることが可能なものである。
【０３００】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、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。また、上記各実施形態において、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るものではない。また、上記各実施形態において、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るものではない。
【０３０１】
（１）上述した実施形態では、作動流体としてフロン系冷媒を採用する例について説明したが、この限りでは無い。作動流体は、例えばプロパン、二酸化炭素等の他の流体を採用してもよい。
【０３０２】
（２）上述した実施形態では、加熱部６１として電気ヒータを採用する例について説明したが、この限りでは無い。加熱部６１は、例えばヒートポンプや、ペルチェ素子等の加熱ができる手段を用いても良い。また、加熱部６１は、例えばＳＭＲ（システムメインリレー）など、他の車載発熱機器の廃熱を用いても良い。
【０３０３】
（３）上述した実施形態では、機器温調装置１が温度を調節する対象機器として組電池２の例を示したが、この限りでは無い。対象機器は、例えばモータ、インバータ、充電器など、冷却と暖機が必要な他の機器でも良い。
【０３０４】
（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、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器の温度を調整する機器温調装置は、機器用熱交換器、上接続部、下接続部、凝縮器、気相通路、液相通路、流体通路、加熱部および制御装置を備える。機器用熱交換器は、対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成されたものである。上接続部は、機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。下接続部は、機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。凝縮器は、機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる。気相通路は、凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と機器用熱交換器の上接続部とを連通する。液相通路は、凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と機器用熱交換器の下接続部とを連通する。流体通路は、凝縮器を経路上に含むことなく、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する。加熱部は、流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能である。制御装置は、対象機器を加熱するときに加熱部を作動させ、対象機器を冷却するときに加熱部の作動を停止する。
【０３０５】
第２の観点によれば、凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部をさらに備える。これによれば、対象機器の暖機時に、凝縮器による作動流体の放熱を放熱抑制部によって抑制することで、機器用熱交換器から気相通路、凝縮器および液相通路に作動流体が循環することが抑制される。そのため、対象機器の暖機時に、流体通路、上接続部、機器用熱交換器、下接続部および流体通路に作動流体を流すことが可能である。したがって、この機器温調装置は、作動流体を円滑に循環させることで、対象機器の暖機を高効率に行うことができる。
【０３０６】
第３の観点によれば、放熱抑制部は、液相通路または気相通路に設けられた流体制御弁である。これによれば、流体制御弁は、液相通路または気相通路の作動流体の流れを遮断することで、凝縮器による作動流体の放熱を抑制または略停止することが可能である。
【０３０７】
第４の観点によれば、放熱抑制部は、凝縮器を通過する空気の流通を遮断可能な扉部材である。これによれば、扉部材は、凝縮器を通過する空気の流通を遮断することで、凝縮器による作動流体の放熱を抑制または略停止することが可能である。
【０３０８】
第５の観点によれば、機器温調装置は、圧縮機、高圧側熱交換器、膨張弁、冷媒―作動流体熱交換器、冷媒配管および流量規制部を有する冷凍サイクルをさらに備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。高圧側熱交換器は、圧縮機により圧縮された冷媒を放熱させる。膨張弁は、高圧側熱交換器により放熱した冷媒を減圧する。冷媒―作動流体熱交換器は、膨張弁から流出する冷媒と凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる。冷媒配管は、圧縮機と高圧側熱交換器と膨張弁と冷媒―作動流体熱交換器とを接続する。流量規制部は、冷媒配管を流れる冷媒の流れを規制する。ここで、放熱抑制部は、冷凍サイクルが有する流量規制部であり、冷媒配管を流れる冷媒の流れを遮断することで、凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である。
【０３０９】
第６の観点によれば、機器温調装置は、ウォータポンプ、冷却水放熱器、水―作動流体熱交換器、および、冷却水配管を有する冷却水回路をさらに備える。ウォータポンプは、冷却水を圧送する。冷却水放熱器は、ウォータポンプにより圧送された冷却水を放熱させる。水―作動流体熱交換器は、冷却水放熱器から流出する冷却水と凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる。冷却水配管は、ウォータポンプと冷却水放熱器と水―作動流体熱交換器とを接続する。ここで、放熱抑制部は、冷却水回路が有するウォータポンプであり、冷却水配管を流れる冷却水の流れを遮断することで、凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である。
【０３１０】
第７の観点によれば、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器の温度を調整する機器温調装置は、機器用熱交換器、上接続部、下接続部、流体通路、加熱部および制御装置を備える。機器用熱交換器は、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成されている。上接続部は、機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。下接続部は、機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。流体通路は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する。加熱部は、流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能である。制御装置は、対象機器を加熱するときに加熱部を作動する。
【０３１１】
第８の観点によれば、加熱部は、流体通路のうち、重力方向上下に延びている部位に設けられる。これによれば、加熱部により加熱されて気化した作動流体は、流体通路を重力方向上側に速やかに流れる。そのため、気相の作動流体が流体通路から下接続部側へ逆流することが防がれる。したがって、この機器温調装置は、作動流体を円滑に循環させることで、対象機器の暖機を高効率に行うことができる。
【０３１２】
第９の観点によれば、流体通路は、機器用熱交換器の下接続部と加熱部との間に、加熱部より重力方向下側に延びる逆流抑制部を有する。これによれば、加熱部より重力方向下側に延びる逆流抑制部は、加熱部により加熱されて気化した作動流体が下接続部側へ逆流することを防ぐことが可能である。したがって、この機器温調装置は、対象機器の暖機時に、流体通路→上接続部→機器用熱交換器→下接続部→流体通路の順に作動流体を円滑に循環させることができる。
【０３１３】
第１０の観点によれば、流体通路は、経路の途中に、流体通路を流れる液相の作動流体を貯める貯液部を有する。これによれば、機器温調装置は、対象機器の冷却および暖機に必要な作動流体の量を貯液部に貯めることができる。
【０３１４】
第１１の観点によれば、貯液部は、流体通路の経路のうち一部の内径を大きくすることで形成されたものである。これによれば、流体通路に貯液部を簡素な構成で設けることができる。
【０３１５】
第１２の観点によれば、貯液部の少なくとも一部は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部との高さ範囲内に位置している。これによれば、機器温調装置は、貯液部の液面の高さを調整することで、機器用熱交換器内の作動流体の液面の高さを容易に調整することができる。
【０３１６】
第１３の観点によれば、加熱部は、貯液部に貯められた液相の作動流体を加熱可能な位置に設けられている。これによれば、加熱部による作動流体の加熱効率を高めることができる。
【０３１７】
第１４の観点によれば、制御装置は、加熱部の加熱能力の増大と低下を繰り返しながら対象機器を加熱する。これによれば、対象機器を暖機する際、加熱部の加熱能力を増大すると対象機器の暖機が促進され、加熱部の加熱能力を低下すると対象機器の温度分布が小さくなる。そのため、制御装置は、対象機器を加熱する際、加熱部の加熱能力の増大と低下を繰り返すことで、対象機器の温度分布を抑制しつつ、対象機器を暖機することが可能である。したがって、この機器温調装置は、対象機器として組電池を適用した場合、組電池が充放電を行う際に、組電池の中の温度の高い部分に電流集中が発生することを防ぐことができる。
【０３１８】
第１５の観点によれば、制御装置は、対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有する。制御装置は、対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、加熱部の加熱能力を低下させ、対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、加熱部の加熱能力を増大させる。これによれば、制御装置は、対象機器の温度分布が所定の第１温度閾値より大きくなることを防ぐことができる。
【０３１９】
第１６の観点によれば、制御装置は、加熱部の加熱能力に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、加熱部の加熱能力が大きいほど、加熱部から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、加熱部の加熱能力が小さいほど、加熱部から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、加熱部の加熱能力を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２０】
第１７の観点によれば、制御装置は、加熱部の駆動と停止を間欠的に繰り返しながら対象機器を加熱する。これによれば、対象機器を暖機する際、加熱部の駆動により対象機器の暖機が促進され、加熱部の駆動停止により対象機器の均温化が促進される。そのため、制御装置は、対象機器を加熱する際、加熱部の駆動と停止を間欠的に繰り返すことで、対象機器の温度分布を抑制しつつ、対象機器を暖機することが可能である。
【０３２１】
第１８の観点によれば、制御装置は、対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有する。制御装置は、対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、加熱部の動作を停止し、対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、加熱部の動作を再開する。これによれば、制御装置は、対象機器の温度分布が所定の第１温度閾値より大きくなることを防ぐことができる。
【０３２２】
第１９の観点によれば、制御装置は、加熱部が連続して作動している時間、または、加熱部が連続して作動を停止している時間に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、加熱部が連続して作動している時間が長いほど、加熱部から作動流体を介して対象機器に供給される熱量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、加熱部が連続して作動を停止している時間が長いほど、対象機器の各部の温度が平均化され、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、加熱部が連続して作動または停止している時間を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２３】
第２０の観点によれば、制御装置は、加熱部に供給される電力に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、加熱部が例えばヒータまたはペルチェ素子などの場合、加熱部に供給される電力が大きいほど、加熱部から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、加熱部に供給される電力が小さいほど、加熱部から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、加熱部に供給される電力を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２４】
第２１の観点によれば、加熱部は、対象機器の暖機時に温水が流れるように構成されている水―作動流体熱交換器である。制御装置は、水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力が大きいほど、水―作動流体熱交換器から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力が小さいほど、水―作動流体熱交換器から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２５】
第２２の観点によれば、制御装置は、水―作動流体熱交換器を流れる水温と対象機器の温度との差に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、対象機器の温度に対し、水―作動流体熱交換器を流れる水温（すなわち、温水の温度）が高いほど、水―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、水―作動流体熱交換器を流れる水温と対象機器の温度との差が小さいほど、水―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、水―作動流体熱交換器を流れる水温と対象機器の温度を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２６】
第２３の観点によれば、制御装置は、水―作動流体熱交換器を流れる水の温度と対象機器の温度との差、および、水―作動流体熱交換器を流れる水の流量に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、水―作動流体熱交換器を流れる水温と対象機器の温度との差が大きく、水―作動流体熱交換器を流れる水の流量が多いほど、水―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、水―作動流体熱交換器を流れる水温と対象機器の温度との差が小さく、水―作動流体熱交換器を流れる水の流量が少ないほど、水―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、水―作動流体熱交換器を流れる水温、対象機器の温度、および水―作動流体熱交換器を流れる水の流量を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２７】
第２４の観点によれば、加熱部は、対象機器の暖機時に温度の高い冷媒が流れるように構成されている冷媒―作動流体熱交換器である。制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力が大きいほど、冷媒―作動流体熱交換器から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力が小さいほど、冷媒―作動流体熱交換器から作動流体を介して対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２８】
第２５の観点によれば、制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度との差に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度との差が大きいほど、冷媒―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度との差が小さいほど、冷媒―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３２９】
第２６の観点によれば、制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度との差、および、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量に基づき、対象機器の温度分布の大きさを判定する。これによれば、対象機器の温度に対して冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度が高く、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量が多いほど、冷媒―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が大きくなるので、対象機器の温度分布が大きくなる。一方、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と対象機器の温度との差が小さく、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量が少ないほど、冷媒―作動流体熱交換器から対象機器に供給される熱流量が小さくなるので、対象機器の温度分布は小さくなる。したがって、制御装置は、冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度、対象機器の温度、および冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量を検出することで、簡素な構成で、対象機器の温度分布の大きさを判定することが可能である。
【０３３０】
第２７の観点によれば、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器の温度を調整する機器温調装置は、機器用熱交換器、上接続部、下接続部、流体通路および熱供給部材を備える。機器用熱交換器は、対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成されたものである。上接続部は、機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。下接続部は、機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する。流体通路は、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する。熱供給部材は、機器用熱交換器の内側にある作動流体の液面の高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路に設けられ、流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能である。
【０３３１】
第２８の観点によれば、熱供給部材は、水―作動流体熱交換器であり、対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための冷水が流れ、対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための温水が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている。これによれば、冷熱または温熱を選択的に供給する熱供給部材として、水―作動流体熱交換器を使用することが可能である。
【０３３２】
第２９の観点によれば、熱供給部材は、冷媒―作動流体熱交換器であり、対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための低温低圧の冷媒が流れ、対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための高温高圧の冷媒が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている。これによれば、冷熱または温熱を選択的に供給する熱供給部材として、冷媒―作動流体熱交換器を使用することが可能である。
【０３３３】
第３０の観点によれば、熱供給部材の中で、流体通路を流れる作動流体に対し冷熱を供給可能な冷熱供給機構が重力方向上側に配置されている。また、熱供給部材の中で、流体通路を流れる作動流体に対し温熱を供給可能な温熱供給機構が重力方向下側に配置されている。これによれば、対象機器の冷却時に、流体通路を流れる気相の作動流体に対し、冷媒―作動流体熱交換部から確実に冷熱を供給し、作動流体の凝縮を促進させることができる。また、対象機器の暖機時に、流体通路を流れる液相の作動流体に対し、水―作動流体熱交換部から確実に温熱を供給し、作動流体の蒸発を促進させることができる。
【０３３４】
第３１の観点によれば、冷熱供給機構は、対象機器の冷却時に低温低圧の冷媒が流れる冷媒―作動流体熱交換部である。一方、温熱供給機構は、前記対象機器の暖機時に温水が流れる水―作動流体熱交換部である。これによれば、冷熱供給機構として冷媒―作動流体熱交換器を使用し、温熱供給機構として水―作動流体熱交換器を使用することが可能である。
【０３３５】
第３２の観点によれば、熱供給部材は、空気式熱交換器であり、対象機器の冷却時に熱供給部材のうち重力方向上側の部位に冷風が供給され、対象機器の暖機時に熱供給部材のうち重力方向下側の部位に温風が供給されるように構成されている。これによれば、対象機器の暖機時に、空気式熱交換器を流れる液相の作動流体を温風により加熱することができる。また、対象機器の冷却時に、空気式熱交換器を流れる気相の作動流体を冷風により冷却することができる。
【０３３６】
第３３の観点によれば、熱供給部材は、熱電素子により構成されている。これによれば、冷熱または温熱を選択的に供給する熱供給部材として、ペルチェ素子などの熱電素子を使用することが可能である。
【０３３７】
第３４の観点によれば、機器温調装置は、凝縮器、気相通路および液相通路をさらに備える。凝縮器は、機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる。気相通路は、凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と機器用熱交換器の上接続部とを連通する。液相通路は、凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と機器用熱交換器の下接続部とを連通する。上述の流体通路は、凝縮器を経路上に含むことなく、機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通するものである。これによれば、機器温調装置は、熱供給部材による対象機器の暖機機能および冷却機能に対し、機器温調装置に対して重力方向上側に配置される凝縮器により対象機器の冷却機能を加えることができる。
【符号の説明】
【０３３８】
１    機器温調装置
５    制御装置
１０  機器用熱交換器
１５  上接続部
１６  下接続部
３０  凝縮器
４０  液相通路
５０  気相通路
６０  流体通路
６１  加熱部
【図１】
2019016584.tif 000003
【図２】
2019016584.tif 000004
【図３】
2019016584.tif 000005
【図４】
2019016584.tif 000006
【図５】
2019016584.tif 000007
【図６】
2019016584.tif 000008
【図７】
2019016584.tif 000009
【図８】
2019016584.tif 000010
【図９】
2019016584.tif 000011
【図１０】
2019016584.tif 000012
【図１１】
2019016584.tif 000013
【図１２】
2019016584.tif 000014
【図１３】
2019016584.tif 000015
【図１４】
2019016584.tif 000016
【図１５】
2019016584.tif 000017
【図１６】
2019016584.tif 000018
【図１７】
2019016584.tif 000019
【図１８】
2019016584.tif 000020
【図１９】
2019016584.tif 000021
【図２０】
2019016584.tif 000022
【図２１】
2019016584.tif 000023
【図２２】
2019016584.tif 000024
【図２３】
2019016584.tif 000025
【図２４】
2019016584.tif 000026
【図２５】
2019016584.tif 000027
【図２６】
2019016584.tif 000028
【図２７】
2019016584.tif 000029
【図２８】
2019016584.tif 000030
【図２９】
2019016584.tif 000031
【図３０】
2019016584.tif 000032
【図３１】
2019016584.tif 000033
【図３２】
2019016584.tif 000034
【図３３】
2019016584.tif 000035
【図３４】
2019016584.tif 000036
【図３５】
2019016584.tif 000037
【図３６】
2019016584.tif 000038
【図３７】
2019016584.tif 000039
【図３８】
2019016584.tif 000040
【図３９】
2019016584.tif 000041
【図４０】
2019016584.tif 000042
【図４１】
2019016584.tif 000043
【図４２】
2019016584.tif 000044
【図４３】
2019016584.tif 000045
【図４４】
2019016584.tif 000046
【図４５】
2019016584.tif 000047
【図４６】
2019016584.tif 000048
【図４７】
2019016584.tif 000049
【図４８】
2019016584.tif 000050
【図４９】
2019016584.tif 000051
【図５０】
2019016584.tif 000052
【図５１】
2019016584.tif 000053
【図５２】
2019016584.tif 000054
【図５３】
2019016584.tif 000055
【図５４】
2019016584.tif 000056
【図５５】
2019016584.tif 000057
【図５６】
2019016584.tif 000058
【図５７】
2019016584.tif 000059
【図５８】
2019016584.tif 000060
【図５９】
2019016584.tif 000061