(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの温調対象機器（ＢＰ）の温度を調整可能な機器温調装置であって、
前記温調対象機器の冷却時に前記温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる蒸発器として機能すると共に、前記温調対象機器の暖機時にガス状の作動流体を凝縮させることで前記温調対象機器に放熱する放熱器として機能する機器用熱交換器（１２）と、
前記機器用熱交換器よりも上方に配置され、前記温調対象機器の冷却時に前記機器用熱交換器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器（１４）と、
前記機器用熱交換器にて蒸発したガス状の作動流体を前記凝縮器に導くガス通路部（１６）と、
前記凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を前記機器用熱交換器に導く液通路部（１８）と、
前記機器用熱交換器、前記凝縮器、前記ガス通路部、および前記液通路部を含んで構成される機器用流体回路（１０）に存する作動流体を加熱する少なくとも１つの加熱部（２０、２０Ａ、２０Ｂ）と、
前記機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部（３０、４０、５１、５４、５５、ＢＦ）と、を備え、
前記機器用熱交換器は、外側が前記温調対象機器と対向すると共に、前記温調対象機器と熱交換する熱交換部位（１２１）を含んで構成されており、
前記液量調整部は、前記温調対象機器の暖機時に、前記温調対象機器の冷却時に比べて、前記熱交換部位の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、前記機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている機器温調装置。
【請求項２】
前記機器用流体回路における前記加熱部から受熱する受熱部位（２００）の少なくとも一部は、前記熱交換部位の上端よりも下方に位置しており、
前記液量調整部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記受熱部の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、前記機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている請求項１に記載の機器温調装置。
【請求項３】
前記加熱部は、作動流体に放熱する放熱部位が、鉛直方向において前記機器用熱交換器における前記ガス通路部が接続されるガス側接続部（１２２）および前記液通路部が接続される液側接続部（１２３）の少なくとも一方よりも下方側に配置されている請求項１または２に記載の機器温調装置。
【請求項４】
前記液量調整部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記機器用熱交換器の内部における作動流体の液面が、鉛直方向において、前記ガス側接続部および前記液側接続部の少なくとも一方よりも上方に位置するように、前記機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている請求項３に記載の機器温調装置。
【請求項５】
前記液量調整部は、前記液通路部を開閉することで、前記機器用熱交換器への液状の作動流体の供給量を調整する液通路開閉弁（３０）を含んで構成されており、
前記液通路開閉弁は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記機器用熱交換器への液状の作動流体の供給が停止されるように、前記液通路部を閉鎖する構成となっている請求項１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】
前記液量調整部は、前記凝縮器における作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部（ＢＦ）を含んで構成されており、
前記放熱量調整部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記凝縮器における作動流体の放熱量を増加させるように構成されている請求項５に記載の機器温調装置。
【請求項７】
前記放熱量調整部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立し、且つ、前記機器用熱交換器の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、前記凝縮器における作動流体の放熱量を減少させるように構成されている請求項６に記載の機器温調装置。
【請求項８】
前記液量調整部は、前記ガス通路部を開閉するガス通路開閉弁（３２）を含んで構成されており、
前記ガス通路開閉弁は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立し、且つ、前記機器用熱交換器の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、前記凝縮器へのガス状の作動流体の供給が停止されるように、前記ガス通路部を閉鎖する構成となっている請求項５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】
前記液量調整部は、前記機器用流体回路の内容積を調整する容積調整部（４０）を含んで構成されており、
前記容積調整部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量が減少するように、前記機器用流体回路の内容積を増加させる構成となっている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１０】
前記容積調整部は、内容積が変更可能な可変容量型の貯液部（４１、４１Ａ）を含んで構成されており、
前記貯液部は、鉛直方向において前記機器用熱交換器における前記熱交換部位よりも下方側に設けられている請求項９に記載の機器温調装置。
【請求項１１】
前記貯液部は、鉛直方向において前記機器用熱交換器における前記ガス通路部が接続されるガス側接続部（１２２）および前記液通路部が接続される液側接続部（１２３）の少なくとも一方よりも下方側に設けられている請求項１０に記載の機器温調装置。
【請求項１２】
前記加熱部は、作動流体に放熱する放熱部位が、鉛直方向において前記貯液部の下方側に配置されている請求項１０または１１に記載の機器温調装置。
【請求項１３】
前記液量調整部は、
前記機器用流体回路に分岐して設けられ、前記機器用流体回路に存する作動流体を貯留する貯液部（５１）と、
前記貯液部を冷却する冷却機器（５４）と、を含んで構成され、
前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、前記冷却機器によって前記貯液部の内部に存する作動流体を冷却することで、前記貯液部における液状の作動流体の貯液量を増加させる構成となっている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１４】
前記液量調整部は、前記貯液部と前記機器用流体回路との間における作動流体の移動を遮断する流体遮断部（５５）を含んで構成されており、
前記流体遮断部は、前記温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した後、前記貯液部と前記機器用流体回路との間における作動流体の移動を遮断するように構成されている請求項１３に記載の機器温調装置。
【請求項１５】
前記温調対象機器は、車両に搭載される組電池（ＢＰ）で構成されている請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
【請求項１６】
前記作動流体は、飽和温度が低下すると、飽和ガス密度に対する飽和液密度の密度比が大きくなる特性を有している請求項１ないし１５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】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年９月９日に出願された日本出願番号２０１６−１７６７９４号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、少なくとも１つの温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、ループ型のサーモサイフォン方式の温調装置によって、機器の温度調整するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の電池温度調節装置は、電池温度調整部である蒸発器にて電池から吸熱して、電池温度調整部の内部の冷媒を蒸発させると共に、蒸発した冷媒を熱媒体冷却部である凝縮器で凝縮させることで、電池を冷却する構成となっている。【０００４】
また、特許文献１に記載の電池温度調節装置は、電池温度調整部の内部に配置された加熱部材によって、電池温度調整部の内部の液冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を電池温度調整部の内部で凝縮させることで電池を加熱する構成となっている。【０００５】
具体的には、特許文献１に記載の電池温度調節装置では、電池の側方に電池温度調整部が対向配置される構成となっている。すなわち、特許文献１に記載の電池温度調節装置は、電池の上方側の部位が電池温度調整部におけるガス冷媒が存在する部位に対向し、下方側の部位が電池温度調整部における液冷媒が存在する部位に対向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】
【０００７】
ところで、電池温度調整部のうち、液冷媒が存在する部位では、温調対象機器である電池の暖機時に冷媒の凝縮が生じない。すなわち、温調対象機器である電池は、電池温度調整部における液冷媒が存在する部位に近接する部位が充分に加熱されない。
【０００８】
このため、特許文献１の如く、電池の広範囲の部位が電池温度調整部における液冷媒が存在する部位に対向する構成となっていると、当該部位の加熱が不十分となり、電池の暖機時に電池の温度分布が拡大してしまう。特に、特許文献１では、電池を加熱する場合、電池温度調整部における液冷媒の量が、電池を冷却する場合に比べて多くなっており、電気の暖機時に電池の温度分布が拡大し易い構成となっている。電池における温度分布の拡大は、電池の入出力特性に大きく影響することから好ましくない。なお、上述した暖機時における温度分布の拡大は、電池に限らず、他の機器においても同様に生ずる。
【０００９】
本開示は、温調対象機器の暖機時における温調対象機器の温度分布の拡大を抑えることが可能な機器温調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本開示は、少なくとも１つの温調対象機器の温度を調整可能な機器温調装置を対象としている。
【００１１】
本開示の１つの観点によれば、機器温調装置は、
温調対象機器の冷却時に温調対象機器から吸熱して液状の作動流体を蒸発させる蒸発器として機能すると共に、温調対象機器の暖機時にガス状の作動流体を凝縮させることで温調対象機器に放熱する放熱器として機能する機器用熱交換器と、
機器用熱交換器よりも上方に配置され、温調対象機器の冷却時に機器用熱交換器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる凝縮器と、
機器用熱交換器にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器に導くガス通路と、
凝縮器にて凝縮した液状の作動流体を機器用熱交換器に導く液通路部と、
機器用熱交換器、凝縮器、ガス通路部、および液通路部を含んで構成される機器用流体回路に存する作動流体を加熱する少なくとも１つの加熱部と、
機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部と、を備える。
【００１２】
機器用熱交換器は、外側が温調対象機器と対向すると共に、温調対象機器と熱交換する熱交換部位を含んで構成されている。そして、液量調整部は、温調対象機器の暖機時に、温調対象機器の冷却時に比べて、熱交換部位の内側におけるガス状の作動流体の占有率が増大するように、機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【００１３】
これによると、温調対象機器の暖機時に、例えば、機器用熱交換器における温調対象空間と熱交換する部位に液状の作動流体が存在しないように、液量調整部によって機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を調整することが可能となる。このため、本開示の機器温調装置では、温調対象機器の暖機時に機器用熱交換器における作動流体の液量を調整することで、温調対象機器の暖機時におけるの温度分布の拡大を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の機器温調装置の模式的な全体構成図である。
【図２】組電池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模式図である。
【図４】第１実施形態の機器温調装置の機器用熱交換器の内部を示す模式図である。
【図５】第１実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態の機器温調装置の冷却モード時における作動を説明するための説明図である。
【図７】第１実施形態の機器温調装置の暖機モード時における作動を説明するための説明図である。
【図８】第１実施形態の機器温調装置の暖機モード時における詳細な作動を説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態の第１変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１０】第１実施形態の第２変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１１】第１実施形態の第３変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１２】第１実施形態の第４変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１３】第１実施形態の第５変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１４】第１実施形態の第６変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図１５】第１実施形態の第７変形例となる機器温調装置の要部を示す模式図である。
【図１６】第１実施形態の第８変形例となる機器温調装置の要部を示す模式図である。
【図１７】第１実施形態の第９変形例となる機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】第２実施形態の機器温調装置の模式的な全体構成図である。
【図１９】第２実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】第３実施形態の機器温調装置の模式的な全体構成図である。
【図２１】第３実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図２２】第３実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】第３実施形態の変形例となる機器温調装置の模式図である。
【図２４】第４実施形態の機器温調装置の模式的な全体構成図である。
【図２５】第４実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図２６】第４実施形態の機器温調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】第５実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図２８】図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ断面図である。
【図２９】第５実施形態の機器温調装置の暖機モード時における機器用熱交換器の液面位置を説明するための説明図である。
【図３０】第５実施形態の機器温調装置の冷却モード時における作動を説明するための説明図である。
【図３１】第５実施形態の機器温調装置の暖機モード時における作動を説明するための説明図である。
【図３２】第５実施形態の機器温調装置の各モード時における機器用熱交換器の内部の液面変化を説明するための説明図である。
【図３３】第６実施形態の機器温調装置の模式図である。
【図３４】第６実施形態の機器温調装置の暖機モード時における機器用熱交換器の液面位置を説明するための説明図である。
【図３５】第６実施形態の機器温調装置の冷却モード時における作動を説明するための説明図である。
【図３６】第６実施形態の機器温調装置の暖機モード時における作動を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図８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組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調節する装置に適用した例について説明する。図１に示す機器温調装置１を搭載する車両としては、組電池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可能な電気自動車、ハイブリッド自動車等を想定している。
【００１７】
組電池ＢＰ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。組電池ＢＰを構成する複数の電池セルＢＣは、電気的に直列に接続されている。組電池ＢＰを構成する各電池セル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、円筒形状等の他の形状を有していてもよい。また、組電池ＢＰ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。
【００１８】
組電池ＢＰは、図示しない電力変換装置およびモータジェネレータに接続されている。電力変換装置は、例えば、組電池ＢＰから供給された直流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を走行用電動モータ等の各種電気負荷に対して供給（すなわち、放電）する装置である。また、モータジェネレータは、車両の回生時に、車両の走行エネルギを電気エネルギに逆変換し、逆変換した電気エネルギを回生電力として電力変換装置等を介して組電池ＢＰに対して供給する装置である。
【００１９】
組電池ＢＰは、車両の走行中の電力供給等を行うと自己発熱することで、組電池ＢＰが過度に高温になることがある。組電池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、電池セルＢＣの出力および入力を確保するためには、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。
【００２０】
また、組電池ＢＰは、夏季における駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが過度に高温となることがある。すなわち、組電池ＢＰを含む蓄電装置は、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組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが徐々に上昇して、組電池ＢＰが過度に高温となることがある。組電池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ことから、車両の駐車中等にも組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを所定の温度以下に維持することが望まれている。
【００２１】
さらに、組電池ＢＰは、複数の電池セルＢＣで構成されているが、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、組電池ＢＰ全体の入出力特性が低下してしまう。これは、組電池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組電池ＢＰ全体の入出力特性が決まるからである。このため、組電池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。
【００２２】
ここで、組電池ＢＰを冷却する冷却手段としては、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。
【００２３】
ところが、送風機を用いた空冷式の冷却手段は、車室内の空気等を組電池ＢＰに送風するだけなので、組電池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。
【００２４】
また、冷凍サイクルの冷熱を利用した冷却手段は、組電池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。
【００２５】
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組電池ＢＰの電池温度を調整するサーモサイフォン方式を採用している。
【００２６】
機器温調装置１は、車両に搭載された組電池ＢＰを温調対象機器として、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調整する装置である。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機器用流体回路１０および制御装置１００を備えている。機器用流体回路１０を循環する作動流体としては、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用される冷媒等を採用することができる。
【００２７】
本実施形態では、作動流体として、飽和温度の低下に伴って、飽和ガス密度ｄｇに対する飽和液密度ｄｌの密度比ｄｒが大きくなる特性を有する冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。飽和ガス密度ｄｇに対する飽和液密度ｄｌの密度比ｄｒは、以下の数式Ｆ１で定義される。なお、以下では、飽和ガス密度および飽和液密度を単にガス密度および液密度と呼ぶことがある。
【００２８】
ｄｒ＝ｄｌ／ｄｇ…（Ｆ１）
機器用流体回路１０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、ガス状の作動流体が流れる流路と液状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となるように構成されている。
【００２９】
図３に示すように、機器用流体回路１０は、機器用熱交換器１２、凝縮器１４、ガス通路部１６、および液通路部１８を含んで構成されている。なお、図３に示す矢印ＤＲｇは、鉛直線の延びる方向、すなわち鉛直方向を示している。
【００３０】
本実施形態の機器用流体回路１０は、機器用熱交換器１２、凝縮器１４、ガス通路部１６、および液通路部１８が互いに接続されることによって、閉じられた環状の流体回路として構成されている。機器用流体回路１０は、その内部を真空排気した状態で、所定量の作動流体が封入されている。
【００３１】
機器用熱交換器１２は、温調対象機器である組電池ＢＰの冷却時に、組電池ＢＰから吸熱して液状の作動流体を蒸発させる蒸発器として機能する。また、機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰの暖機時に、ガス状の作動流体を凝縮させることで組電池ＢＰに放熱する放熱として機能する。機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰの底面部側に対向する位置に配置されている。機器用熱交換器１２は、厚みの薄い扁平な直方体形状を有している。
【００３２】
機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰの底面部に近接する機器近接部１２１が、組電池ＢＰと機器用熱交換器１２との間で熱を移動させる伝熱部を構成している。本実施形態では、機器近接部１２１が、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する熱交換部位を構成する。機器近接部１２１は、組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣに温度分布が生じないように、組電池ＢＰの底面部の全域を覆う大きさを有している。
【００３３】
機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰとの間で熱移動可能なように、機器近接部１２１が組電池ＢＰの底面部に接触している。なお、機器用熱交換器１２は、組電池ＢＰとの間で熱移動可能であれば、機器近接部１２１が組電池ＢＰの底面部から離れた配置構成となっていてもよい。
【００３４】
ここで、機器用熱交換器１２における作動流体の液面が機器用熱交換器１２の機器近接部１２１から離れている場合、組電池ＢＰの熱が、機器用熱交換器１２の内部の液状の作動流体に伝わり難くなってしまう。すなわち、機器用熱交換器１２における作動流体の液面が機器用熱交換器１２の機器近接部１２１から離れている場合、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発が抑制されてしまう。
【００３５】
このため、本実施形態の機器用流体回路１０は、組電池ＢＰの熱が機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体に伝達されるように、作動流体の液面が機器用熱交換器１２の機器近接部１２１に接する構成となっている。すなわち、本実施形態の機器用流体回路１０は、組電池ＢＰの冷却時において、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる構成となっている。
【００３６】
例えば、図４に示すように、機器用熱交換器１２が中空状の容器で構成されている場合、組電池ＢＰの冷却時において、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液面ＬＳが、組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１に接する構成となっている。なお、機器用熱交換器１２は、中空状の容器に限らず、熱交換チューブ等により複数の流路が形成される構成となっていてもよい。
【００３７】
図３に戻り、機器用熱交換器１２は、ガス通路部１６の下方側の端部が接続されるガス出口部１２２、および液通路部１８の下方側の端部が接続される液入口部１２３を有している。本実施形態の機器用熱交換器１２では、ガス出口部１２２および液入口部１２３が互いに対向する側面部に設けられている。また、本実施形態の機器用熱交換器１２は、ガス出口部１２２および液入口部１２３が、鉛直方向ＤＲｇにおいて同様の高さとなる位置に設けられている。なお、本実施形態では、ガス出口部１２２が、機器用熱交換器１２におけるガス通路部１６が接続されるガス側接続部を構成し、液入口部１２３が、機器用熱交換器１２における液通路部１８が接続される液側接続部を構成している。
【００３８】
機器用熱交換器１２は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、機器用熱交換器１２は、金属以外の材料によって構成することも可能であるが、少なくとも伝熱部を構成する機器近接部１２１を熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
【００３９】
凝縮器１４は、機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮させる熱交換器である。凝縮器１４は、送風ファンＢＦから送風された送風空気とガス状の作動流体とを熱交換させて、ガス状の作動流体を凝縮させる空冷式の熱交換器で構成されている。
【００４０】
凝縮器１４は、その内部で凝縮した液状の作動流体が自重によって機器用熱交換器１２に移動するように、鉛直方向ＤＲｇにおいて機器用熱交換器１２よりも上方側に配置されている。
【００４１】
凝縮器１４は、ガス通路部１６の上方側の端部が接続されるガス入口部１４１、および液通路部１８の上方側の端部が接続される液出口部１４２を有している。本実施形態の凝縮器１４では、ガス入口部１４１および液出口部１４２が鉛直方向ＤＲｇにおいて互いに対向する部位に設けられている。
【００４２】
また、本実施形態の凝縮器１４は、鉛直方向ＤＲｇにおいてガス入口部１４１が液出口部１４２よりも上方側に位置するように設けられている。具体的には、本実施形態の凝縮器１４は、ガス入口部１４１が凝縮器１４における上端部に設けられ、液出口部１４２が凝縮器１４における下端部に設けられている。
【００４３】
凝縮器１４は、アルミニウム、銅等の熱伝導性に優れた金属または合金によって構成されている。なお、凝縮器１４は、金属以外の材料を含んで構成されていてもよいが、少なくとも空気と熱交換する部位については、熱伝導性に優れた材料によって構成することが望ましい。
【００４４】
送風ファンＢＦは、車室内の空気または車室外の空気を機器用熱交換器１２に向けて吹き出す装置である。送風ファンＢＦは、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部として機能する。送風ファンＢＦは、通電によって作動する電動ファンで構成されている。送風ファンＢＦは、制御装置１００に接続され、制御装置１００からの制御信号に基づいて送風能力が制御される。
【００４５】
ガス通路部１６は、機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体を凝縮器１４に導くものである。ガス通路部１６は、下方側の端部が機器用熱交換器１２のガス出口部１２２に接続され、上方側の端部が凝縮器１４のガス入口部１４１に接続されている。本実施形態のガス通路部１６は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。なお、図面に示すガス通路部１６は、あくまでも一例である。ガス通路部１６は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
【００４６】
液通路部１８は、凝縮器１４にて凝縮した液状の作動流体を機器用熱交換器１２に導くものである。液通路部１８は、下方側の端部が機器用熱交換器１２の液入口部１２３に接続され、上方側の端部が凝縮器１４の液出口部１４２に接続されている。本実施形態の液通路部１８は、内部に作動流体が流通する流路が形成された配管で構成されている。
【００４７】
本実施形態の液通路部１８は、凝縮器１４側の部位が機器用熱交換器１２側の部位の上方に位置している。また、本実施形態の液通路部１８は、機器用熱交換器１２側の部位が機器用熱交換器１２の最も下方側の部位と同程度または上方側に位置するように構成されている。なお、図面に示す液通路部１８は、あくまでも一例である。液通路部１８は、車両への搭載性を考慮して適宜変更可能である。
【００４８】
ところで、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、凝縮器１４側に存する作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高いと、凝縮器１４における作動流体の凝縮、および機器用熱交換器１２における作動流体の蒸発が殆ど生じない。すなわち、機器温調装置１は、機器用流体回路１０における凝縮器１４側に作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高い場合、組電池ＢＰの冷却が実質的に停止される。
【００４９】
一方、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、凝縮器１４側に存する作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも低くなると、機器用熱交換器１２にて作動流体が蒸発すると共に、凝縮器１４にて作動流体が凝縮する。すなわち、機器温調装置１では、機器用流体回路１０における凝縮器１４側に作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも低いと、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが最適温度範囲にあっても、組電池ＢＰの冷却が継続される。
【００５０】
このため、サーモサイフォン方式の機器温調装置１では、凝縮器１４における作動流体の温度が組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも低い場合に、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが最適温度範囲以下まで低下することがある。
【００５１】
図２に示すように、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが過度に低下すると、組電池ＢＰの内部抵抗が増加することで、組電池ＢＰの入出力特性が低下してしまう。このため、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが過度に低下しないように対策を講じる必要がある。
【００５２】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１には、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを上昇させることが可能に構成されている。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、図１、図３に示すように、機器用流体回路１０に存する作動流体を加熱する加熱部２０を備えている。
【００５３】
加熱部２０は、機器用流体回路１０に存する作動流体を加熱することで、液状の作動流体を蒸発させるものである。本実施形態の加熱部２０は、機器用流体回路１０のうち、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１よりも下方側に位置する部位に配置されている。
【００５４】
具体的には、加熱部２０は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２および液入口部１２３の双方よりも下方側に配置されている。なお、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２および液入口部１２３が鉛直方向ＤＲｇにおいて異なる位置となる場合、加熱部２０は、ガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方よりも下方側に配置される。
【００５５】
本実施形態の加熱部２０は、機器用流体回路１０のうち、ガス通路部１６に設けられたタンク部１６１の下面部に配置されている。タンク部１６１は、機器用流体回路１０の内部に存する液状の作動流体の一部を貯留するものである。このタンク部１６１は、ガス通路部１６における下方側の部位に設けられている。
【００５６】
本実施形態では、加熱部２０におけるタンク部１６１の下面部に対向する部位が放熱部位ＨＡを構成している。加熱部２０は、放熱部位ＨＡが機器用熱交換器１２のうち組電池ＢＰと熱交換する熱交換部位の上端よりも下方に位置するように設定されている。具体的には、本実施形態の放熱部位ＨＡは、機器近接部１２１の下端よりも下方に位置するように設定されている。
【００５７】
本実施形態の加熱部２０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２０は、後述する制御装置１００によって、その作動が制御される。なお、加熱部２０は、電気ヒータに限らず、例えば、電力変換装置、走行用モータ等の機器、エンジンの排熱を放熱させる放熱器で構成されていてもよい。
【００５８】
ところで、機器温調装置１では、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの温度分布が拡大してしまうことがある。本発明者らは、組電池ＢＰの暖機時に組電池ＢＰの温度分布が生ずる要因について鋭意検討した。この結果、組電池ＢＰの温度分布は、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１における広範囲の部位に液状の作動流体が接することで、作動流体の熱が組電池ＢＰ側に充分に放熱されないことに起因することが判った。
【００５９】
本発明者らは、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量を調整することで組電池ＢＰの温度分布を抑制可能であると考え、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整可能な構成を案出した。
【００６０】
本実施形態の機器温調装置１には、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整するために、液通路部１８に液通路部１８を開閉する液通路開閉弁３０が設けられている。液通路開閉弁３０は、制御装置１００によって制御される電気式の弁機構で構成されている。具体的には、本実施形態の液通路開閉弁３０は、通電状態で閉弁し、非通電状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁で構成されている。
【００６１】
機器用熱交換器１２は、液通路開閉弁３０にて液通路部１８が開放されると、凝縮器１４にて凝縮した液状の作動流体が供給される。また、機器用熱交換器１２は、液通路開閉弁３０にて液通路部１８が閉鎖されると、凝縮器１４にて凝縮した液状の作動流体の供給が停止される。このため、液通路開閉弁３０は、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の液量を調整する液量調整部として機能する。
【００６２】
本実施形態の機器温調装置１では、組電池ＢＰの暖機が不要となる条件が成立した際に、機器用流体回路１０における液通路開閉弁３０よりも上方側に位置する部位の一部が貯液部として機能するように、液通路部１８を閉鎖する。
【００６３】
ここで、本実施形態の凝縮器１４は、組電池ＢＰの温度調整が不要となる条件が成立した際に、液状の作動流体を貯留可能なように、ガス入口部１４１が液出口部１４２よりも上方側に配置されている。すなわち、本実施形態の凝縮器１４は、液通路開閉弁３０よりも上方側に配置されると共に、ガス入口部１４１が液出口部１４２よりも上方側に配置されている。このため、凝縮器１４は、組電池ＢＰの温度調整が不要となる条件が成立し、液通路開閉弁３０にて液通路部１８が閉鎖された際に、液状の作動流体を貯留する貯液部として機能する。
【００６４】
本実施形態の機器温調装置１は、液通路開閉弁３０にて液通路部１８を閉鎖した際に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が所定の位置となるように、液状の作動流体を貯留する貯液部の内容積が設定されている。
【００６５】
ここで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面は、貯液部の内容積によって変化する。そして、貯液部の内容積は、液通路部１８において液通路開閉弁３０を設ける位置によって変化する。
【００６６】
このため、液通路開閉弁３０は、貯液部に液状の作動流体を貯留した際の機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、液通路部１８に設けられている。これにより、機器温調装置１は、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【００６７】
本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの冷却時に比べて、機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２内部の作動流体の液量を調整する構成となっている。また、本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【００６８】
具体的には、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、ガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方より上方に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【００６９】
続いて、機器温調装置１の電子制御部を構成する制御装置１００について図１を参照して説明する。図１に示す制御装置１００は、プロセッサ、記憶部（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１００の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。
【００７０】
制御装置１００は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、処理を行う。制御装置１００は、出力側に接続された送風ファンＢＦ、加熱部２０、液通路開閉弁３０等の各種機器の作動を制御する。
【００７１】
制御装置１００は、その入力側に電池温度検出部１０１および凝縮器温度検出部１０２を含む各種センサ群が接続されている。
【００７２】
電池温度検出部１０１は、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを検出する温度センサで構成されている。なお、電池温度検出部１０１は、複数の温度センサで構成されていてもよい。この場合、電池温度検出部１０１は、例えば、複数の温度センサの検出値の平均値を制御装置１００に出力する構成となっていてもよい。
【００７３】
凝縮器温度検出部１０２は、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度を検出する温度センサで構成されている。凝縮器温度検出部１０２は、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度を直接的に検出する構成に限らず、例えば、凝縮器１４の表面温度を凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度として検出するように構成されていてもよい。
【００７４】
ここで、本実施形態の制御装置１００は、その出力側に接続された各種制御機器を制御するハードウェアおよびソフトウェアで構成される複数の制御部を集約した装置である。制御装置１００には、送風ファンＢＦの回転数を制御するファン制御部１００ａ、加熱部２０を制御する加熱制御部１００ｂ、液通路開閉弁３０の開閉状態を制御する弁制御部１００ｃ等が集約されている。
【００７５】
次に、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示す制御処理は、車両の走行中に制御装置１００によって所定の周期で実行される。勿論、機器温調装置１は、図５に示す制御処理が、駐車中に制御装置１００に実行される構成となっていてもよい。なお、図５に示す各制御ステップは、制御装置１００が実行する各種機能を実現する機能実現部を構成している。
【００７６】
図５に示すように、制御装置１００は、まず、ステップＳ１１０にて、各種センサ信号を読み込む。具体的には、ステップＳ１１０の処理では、電池温度検出部１０１で検出された組電池ＢＰの電池温度Ｔｂ、および凝縮器温度検出部１０２で検出された凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度を読み込む。
【００７７】
続いて、制御装置１００は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立したか否かを判定する。本実施形態では、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件として、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された組電池ＢＰの許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低い際に成立する条件を採用している。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ１１２にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された組電池ＢＰの許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低いか否かを判定する。許容下限温度Ｔｂｍｉｎは、例えば、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが低下しても組電池ＢＰの入出力特性が悪化し難い温度（例えば、１０℃）に設定される。
【００７８】
ステップＳ１１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎ以上と判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１１４にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いか否かを判定する。冷却必要温度Ｔｂｔｈは、例えば、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇しても組電池ＢＰの入出力特性が悪化し難い温度（例えば、４０℃）に設定される。
【００７９】
ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、機器温調装置１は、組電池ＢＰを冷却する冷却モードに移行する。すなわち、ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１１６にて液通路開閉弁３０を開放状態にすると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ１１８にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始する。
【００８０】
機器温調装置１では、冷却モード時に、車両の走行時の自己発熱等によって組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、組電池ＢＰの熱が機器用熱交換器１２に移動する。機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。
【００８１】
機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図６の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【００８２】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【００８３】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図６の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。そして、機器用熱交換器１２では、液通路部１８を介して液入口部１２３から流入した液状の作動流体の一部が組電池ＢＰから吸熱することで蒸発する。
【００８４】
このように、機器温調装置１は、冷却モード時に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【００８５】
ここで、冷却モード時には、液通路開閉弁３０が開放されている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる。すなわち、冷却モード時には、機器用熱交換器１２のうち組電池ＢＰと熱交換する部位の内側に液状の作動流体が接する状態になっている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【００８６】
機器温調装置１は、圧縮機等による作動流体の循環に要する駆動力がなくても、機器用流体回路１０の内部を作動流体が自然循環する構成となっている。このため、機器温調装置１は、冷凍サイクル等に比べて、電力消費量および騒音の双方を抑えた効率のよい組電池ＢＰの温度調整を実現することができる。
【００８７】
図５に戻り、ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈ以下と判定された場合、機器温調装置１は、凝縮器１４における作動流体の放熱を停止する。
【００８８】
具体的には、ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈ以下と判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１２０にて液通路開閉弁３０を開放状態にすると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ１２２にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【００８９】
機器温調装置１は、送風ファンＢＦの作動が停止されても、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度が、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高い場合、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。すなわち、機器温調装置１では、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度が、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高いと、冷却モード時と同様に、組電池ＢＰの冷却が維持される。
【００９０】
このため、冬期等に凝縮器１４の周囲が低温となり、凝縮器１４の温度が低くなる場合、機器温調装置１による組電池ＢＰの冷却が継続されることで、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎを下回ってしまう可能性がある。
【００９１】
これに対して、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰが過度に低くならないように、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低下すると、暖機モードに移行する。すなわち、ステップＳ１１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎより低いと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１２４にて、液通路開閉弁３０を閉鎖状態にすると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を開始する。また、制御装置１００は、ステップＳ１２６にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱を開始する。
【００９２】
本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に、液通路開閉弁３０によって液通路部１８が閉鎖される。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に、機器用熱交換器１２への液状の作動流体の供給が停止される。そして、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱が開始されると、凝縮器１４の内部に液状の作動流体が貯留される。
【００９３】
機器温調装置１では、凝縮器１４に貯留される液状の作動流体が増加するに伴って、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体が減少する。これにより、本実施形態の機器温調装置１では、図７に示すように、機器用熱交換器１２の機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面ＬＳが機器近接部１２１の下方側まで低下する。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に液通路開閉弁３０が閉鎖されることで、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなる。
【００９４】
加えて、本実施形態の機器温調装置１は、液通路開閉弁３０を閉鎖したとしても、加熱部２０から受熱する受熱部位２００に液状の作動流体が存する。このため、機器温調装置１では、加熱部２０によって加熱されることで蒸発した作動流体が、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮する。つまり、機器温調装置１では、暖機モード時に、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で作動流体が凝縮し、その際の作動流体の熱が組電池ＢＰに放熱されることで、組電池ＢＰが加熱される。
【００９５】
以下、本実施形態の機器温調装置１の詳細な作動について、図８を参照して説明する。図８では、紙面左上に組電池ＢＰの暖機の初期段階ＥＳ、紙面右上に第１中間段階ＭＳ１、紙面左下に第２中間段階ＭＳ２、紙面右下に安定段階ＳＳにおける機器温調装置１の作動状態を図示している。機器温調装置１は、暖機モード時に、初期段階ＥＳ、第１中間段階ＭＳ１、第２中間段階ＭＳ２、安定段階ＳＳの順に作動状態が移行する。
【００９６】
図８に示すように、初期段階ＥＳでは、加熱部２０による作動流体の加熱によって、タンク部１６１に貯留された液状の作動流体が蒸発する。この際、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近に液状の作動流体が存在するので、作動流体の熱は、組電池ＢＰ側に充分に放熱されない。
【００９７】
次の第１中間段階ＭＳ１では、液通路開閉弁３０によって液通路部１８が閉鎖された状態で、凝縮器１４が冷却されることで、凝縮器１４に液状の作動流体が徐々に貯留される。これにより、機器用熱交換器１２に存する作動流体の液量が減少する。また、第１中間段階ＭＳ１では、機器用熱交換器１２に存する液状の作動流体がタンク部１６１に流れ込むことで、タンク部１６１に貯留された液状の作動流体の蒸発が継続される。
【００９８】
次の第２中間段階ＭＳ２では、凝縮器１４に液状の作動流体が増加することで、機器用熱交換器１２に存する作動流体の液面ＬＳが、機器近接部１２１よりも下方に低下する。これにより、加熱部２０によって加熱されることで蒸発した作動流体が、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮することで、組電池ＢＰの加熱が開始される。
【００９９】
次の安定段階ＳＳでは、凝縮器１４の全体に液状の作動流体が貯留されることで、凝縮器１４における作動流体の凝縮が停止される。すなわち、安定段階ＳＳでは、機器用熱交換器１２の内部だけで作動流体の凝縮が発生する。
【０１００】
これにより、安定段階ＳＳでは、加熱部２０からの熱量の殆ど全てが、組電池ＢＰの暖機に使用されることになり、初期段階等に比べて組電池ＢＰの暖機モード時におけるエネルギ効率が向上する。
【０１０１】
以上説明した本実施形態の機器温調装置１は、機器用流体回路１０に存する作動流体を加熱する加熱部２０と、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部として機能する液通路開閉弁３０と、を備える。そして、液通路開閉弁３０は、暖機モード時に、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２のうち組電池ＢＰと熱交換する部位の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する。
【０１０２】
これによると、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰに近接する部位に液状の作動流体が存在しないように、液通路開閉弁３０によって機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を調整可能となる。
【０１０３】
このように、本実施形態の機器温調装置１では、組電池ＢＰの暖機時において、機器用熱交換器１２における作動流体の液量を調整することで、組電池ＢＰの暖機時における組電池ＢＰの温度分布の拡大を抑えることができる。
【０１０４】
特に、本実施形態の機器温調装置１は、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する部位の内側のガス状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側における作動流体が凝縮する範囲を拡大させることができる。
【０１０５】
したがって、本実施形態の機器温調装置１によれば、組電池ＢＰの暖機時において、組電池ＢＰを広範囲で加熱することができるので、組電池ＢＰの暖機時における組電池ＢＰの温度分布の拡大を抑えることができる。
【０１０６】
また、組電池ＢＰの冷却時には、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する部位の内側の液状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側で冷媒を蒸発させることができる。これによると、液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０１０７】
また、機器温調装置１は、加熱部２０の放熱部位ＨＡが、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の上端よりも下方に位置している。そして、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に作動流体が存するように、機器用熱交換器１２１の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、加熱部２０が機器用熱交換器１２の機器近接部１２１よりも下方に位置する部位に配置されており、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に加熱部２０によって液状の作動流体を加熱する構成となっている。
【０１０８】
これによると、組電池ＢＰの暖機時には、受熱部位２００に存する液状の作動流体を加熱部２０によって蒸発させると共に、蒸発したガス状の作動流体を機器用熱交換器１２の機器近接部１２１で凝縮させることができる。このため、組電池ＢＰの暖機を効率よく行うことが可能となる。
【０１０９】
具体的には、本実施形態では、加熱部２０の放熱部位ＨＡが鉛直方向ＤＲｇにおいて機器用熱交換器１２におけるガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方よりも下方側に配置されている。
【０１１０】
これによると、機器用流体回路１０に存する液状の作動流体が加熱部２０側に流れ易くなると共に、加熱部２０にて加熱された蒸発したガス状の作動流体が機器用熱交換器１２側に流れ易くなる。このため、本実施形態の機器温調装置１では、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに放熱させることが可能となる。
【０１１１】
さらに、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が加熱部２０の放熱部位ＨＡと機器近接部１２１との間に位置するように、液通路開閉弁３０によって機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する。
【０１１２】
これによると、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１で凝縮させることができるので、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに放熱させることが可能となる。この際、組電池ＢＰの暖機時には、組電池ＢＰが機器用熱交換器１２におけるガス状の作動流体が存在する部位に近接することになるので、組電池ＢＰの温度分布を充分に抑制することができる。
【０１１３】
具体的には、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の液面がガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方よりも上方に位置するように、液通路開閉弁３０によって機器用熱交換器１２の内部の液量を調整する構成となっている。
【０１１４】
これによれば、組電池ＢＰの暖機時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体が、ガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方を介して加熱部２０側に流れ易くなる。このため、機器温調装置１では、加熱部２０の加熱によって適切に液状の作動流体を蒸発させることができる。
【０１１５】
また、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、機器用熱交換器１２への液状の作動流体の供給が停止されるように、液通路開閉弁３０によって液通路部１８を閉鎖する構成となっている。
【０１１６】
このような構成では、機器用熱交換器１２への液状の作動流体の供給が停止されると共に、液状の作動流体が液通路開閉弁３０の上方側に貯留されることで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を減少させることができる。これにより、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１で凝縮させることができるので、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに放熱させることが可能となる。
【０１１７】
ここで、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、凝縮器１４における作動流体の放熱量が増加するように、送風ファンＢＦを作動させる構成となっている。これによると、組電池ＢＰの暖機時に、凝縮器１４における液状の作動流体の貯液量が増加するので、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を早期に減少させることができる。
【０１１８】
また、本実施形態では、作動流体として、飽和温度が低下すると、ガス密度に対する液密度の密度比が大きくなる特性を有する冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ）を採用している。このような特性を有する作動流体を用いる場合、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが低下するような環境条件下において、機器用流体回路１０内の液量が少なくなる。このため、組電池ＢＰの暖機時において、機器用流体回路１０内における液状の作動流体を貯留するのに必要な体積を小さくすることができる。すなわち、作動流体として、飽和温度の低下に伴って液密度に対するガス密度の密度比が大きくなる特性を有するものを用いる場合、機器温調装置１０の体格を抑えることが可能となる。
【０１１９】
（第１実施形態の変形例）
以下、第１実施形態の機器温調装置１の第１〜第９変形例について、図９〜図１７を参照して説明する。なお、本変形例で説明する内容は、特に支障が生じない範囲であれば、後述する第２〜第４実施形態の機器温調装置１に適用可能である。
【０１２０】
（第１変形例）
上述の第１実施形態では、機器用流体回路１０のガス通路部１６にタンク部１６１を設け、当該タンク部１６１の下面部に加熱部２０を配置する構成を例示したが、これに限定されない。
【０１２１】
機器温調装置１は、例えば、図９に示すように、ガス通路部１６にタンク部１６１が設けられていない構成となっていてもよい。この場合、加熱部２０は、単にガス通路部１６の下方側の部位に配置すればよい。これによると、ガス通路部１６にタンク部１６１を設ける必要がないので、機器温調装置１の簡素化を図ることができる。
【０１２２】
（第２変形例）
また、機器温調装置１は、例えば、図１０に示すように、ガス通路部１６における下方側の部位に、Ｕ字状に曲折した部位を設け、当該部位に加熱部２０を配置する構成となっていてもよい。このように、ガス通路部１６における液状の作動流体が流入し易いＵ字状に曲折した部位を加熱部２０によって加熱する構成とすれば、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２に対してガス状の作動流体を充分に供給することができる。
【０１２３】
（第３変形例）
上述の第１実施形態では、加熱部２０によって機器用流体回路１０におけるガス通路部１６に存する液状の作動流体を加熱する構成を例示したが、これに限定されない。
【０１２４】
機器温調装置１は、例えば、図１１に示すように、加熱部２０を機器用熱交換器１２の下面部に配置し、加熱部２０によって機器用流体回路１０における機器用熱交換器１２の下面部側に存する液状の作動流体を加熱する構成となっていてもよい。
【０１２５】
（第４変形例）
また、機器温調装置１は、例えば、図１２に示すように、液通路部１８にタンク部１８１を設け、当該タンク部１８１の下面部に加熱部２０を配置することで、加熱部２０によって液通路部１８に存する液状の作動流体を加熱する構成となっていてもよい。なお、機器温調装置１は、液通路部１８にタンク部１８１が設けられていない構成となっていてもよい。この場合、加熱部２０は、単に液通路部１８の下方側の部位に配置すればよい。
【０１２６】
（第５変形例）
上述の第１実施形態では、機器用流体回路１０に存する作動流体を単一の加熱部２０で加熱する構成を例示したが、これに限定されない。
【０１２７】
機器温調装置１は、機器用流体回路１０に存する作動流体を複数の加熱部２０で加熱する構成となっていてもよい。例えば、機器温調装置１は、図１３に示すように、ガス通路部１６および液通路部１８の双方にタンク部１６１、１８１を設け、当該タンク部１６１、１８１それぞれの下面部に加熱部２０Ａ、２０Ｂが配置された構成となっていてもよい。なお、本変形例における受熱部位２００Ａ、２００Ｂは、各タンク部１６１、１８１の下面部となる。
【０１２８】
（第６変形例）
また、機器温調装置１は、図１４に示すように、ガス通路部１６および液通路部１８の双方にタンク部１６１、１８１が設けられていない構成となっていてもよい。この場合、加熱部２０Ａ、２０Ｂは、単にガス通路部１６および液通路部１８それぞれの下方側の部位に配置すればよい。なお、本変形例における受熱部位２００Ａ、２００Ｂは、各通路部１６、１８における加熱部２０Ａ、２０Ｂに対向する部位となる。
【０１２９】
（第７変形例）
上述の第１実施形態では、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部として送風ファンＢＦを例示したが、放熱量調整部は、送風ファンＢＦに限定されない。
【０１３０】
放熱量調整部は、図１５に示すように、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの低温の冷媒が流通する冷媒側熱交換器ＨＥＣで構成されていてもよい。この場合、冷凍サイクルにおける圧縮機の回転数を増減することで、凝縮器１４における放熱量が変化する。このため、図１５に示す冷媒側熱交換器ＨＥＣを放熱量調整部とする場合、圧縮機の回転数を制御する構成が放熱量調整部を制御する制御部を構成することになる。
【０１３１】
（第８変形例）
また、放熱量調整部は、図１６に示すように、冷却水回路を流れる低温の不凍液が流通する水側熱交換器ＨＥＬで構成されていてもよい。この場合、冷却水回路における水ポンプの回転数を増減することで、凝縮器１４における放熱量が変化する。このため、図１６に示す水側熱交換器ＨＥＬを放熱量調整部とする場合、水ポンプの回転数を制御する構成が放熱量調整部を制御する制御部を構成することになる。
【０１３２】
（第９変形例）
上述の第１実施形態では、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、機器用熱交換器１２への液状の作動流体の供給を停止した状態で、凝縮器１４における放熱量を増加させる構成を例示したが、これに限定されない。
【０１３３】
本変形例の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立し、且つ、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、凝縮器１４における作動流体の放熱量を減少させる構成となっている。
【０１３４】
以下、本変形例の機器温調装置１の作動について、図１７のフローチャートを参照して説明する。図１７に示す制御処理は、制御装置１００によって実行される。図１７に示す制御処理のうち、ステップＳ１１０〜Ｓ１２６の処理は、第１実施形態で説明した図５のステップＳ１１０〜ステップＳ１２６の処理と同様である。このため、本実施形態では、ステップＳ１１０〜Ｓ１２６の処理について、その説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１３５】
図１７に示すように、制御装置１００は、ステップＳ１２６にて送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始した後、ステップＳ１２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したか否かを判定する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ１２８にて、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立したか否かを判定する。
【０１３６】
具体的には、本変形例の制御装置１００は、送風ファンＢＦを作動させてから所定の基準時間が経過した際に、ステップＳ１２８にて、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する。
【０１３７】
ここで、ステップＳ１２８の処理は、ステップＳ１２６にて送風ファンＢＦを作動させてからの経過時間によらず、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したか否かを判定する処理となっていてもよい。
【０１３８】
例えば、制御装置１００は、ステップＳ１２６で送風ファンＢＦを作動させた後、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが所定の温度まで上昇した際に、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する構成となっていてもよい。
【０１３９】
また、制御装置１００は、実際の機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量を監視し、当該液量が所定の基準量を上回った際に、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する構成となっていてもよい。
【０１４０】
ステップＳ１２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１３０にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【０１４１】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本変形例の機器温調装置１では、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立し、且つ、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、凝縮器１４における作動流体の放熱量を減少させる構成となっている。すなわち、本変形例の機器温調装置１では、機器用熱交換器１２への液状の作動流体の供給が停止した後、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回ると、凝縮器１４における放熱量が減少する。
【０１４２】
このような構成では、加熱部２０にて加熱されて蒸発したガス状の作動流体が凝縮器１４側に流れ込むことが抑制されることで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を適量に維持することができる。
【０１４３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１８、図１９を参照して説明する。本実施形態は、機器温調装置１にガス通路部１６を開閉するガス通路開閉弁３２が設けられている点が第１実施形態と相違している。
【０１４４】
図１８に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、ガス通路部１６にガス通路部１６を開閉するガス通路開閉弁３２が設けられている。ガス通路開閉弁３２は、制御装置１００によって制御される電気式の弁機構で構成されている。具体的には、本実施形態のガス通路開閉弁３２は、通電状態で閉弁し、非通電状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁で構成されている。
【０１４５】
本実施形態のガス通路開閉弁３２は、加熱部２０によって加熱されることで蒸発したガス状の作動流体が、ガス通路部１６を介して凝縮器１４に流入しないように、ガス通路部１６におけるタンク部１６１よりも凝縮器１４側の部位に設けられている。
【０１４６】
本実施形態の機器用熱交換器１２は、ガス通路開閉弁３２にてガス通路部１６が開放されると凝縮器１４にガス状の作動流体が供給され、ガス通路開閉弁３２にてガス通路部１６が閉鎖されると凝縮器１４へのガス状の作動流体の供給が停止される。
【０１４７】
以下、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図１９のフローチャートを参照して説明する。図１９に示す制御処理は、制御装置１００によって実行される。図１９に示す制御処理のうち、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４の処理は、第１実施形態で説明した図５のステップＳ１１０〜ステップＳ１１４の処理と同様である。このため、本実施形態では、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４の処理について、その説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１４８】
図１９に示すように、本実施形態の機器温調装置１は、ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、組電池ＢＰを冷却する冷却モードに移行する。すなわち、ステップＳ１１４にて組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１１６Ａにて各通路開閉弁３０、３２を開放状態にすると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ１１８にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始する。
【０１４９】
一方、ステップＳ１１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈ以下と判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１２０Ａにて各通路開閉弁３０、３２を開放状態にすると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ１２２にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【０１５０】
また、本実施形態の機器温調装置１は、ステップＳ１１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低下すると、暖機モードに移行する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ１２４Ａにて、液通路開閉弁３０を閉鎖状態とし、ガス通路開閉弁３２を開放状態とした上で、加熱部２０による作動流体の加熱を開始する。そして、制御装置１００は、ステップＳ１２６にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始する。
【０１５１】
ステップＳ１２６にて送風ファンＢＦを作動させた後、制御装置１００は、ステップＳ１２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したか否かを判定する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ１２８にて、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立したか否かを判定する。
【０１５２】
ステップＳ１２８で作動流体の液量の調整が完了したと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ１３０Ａにて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止すると共に、ガス通路開閉弁３２を閉鎖状態に制御する。
【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では、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立し、且つ、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、ガス通路開閉弁３２によってガス通路部１６を閉鎖する構成となっている。
【０１５４】
これによると、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回ると、加熱部２０にて加熱されて蒸発したガス状の作動流体が凝縮器１４側に流れ込むことが抑制される。これにより、組電池ＢＰの暖機時における機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を適量に維持することができる。
【０１５５】
また、ガス通路開閉弁３２によってガス通路部１６を閉鎖した後は、加熱部２０からの熱量の殆ど全てが、組電池ＢＰの暖機に使用されることになるので、組電池ＢＰの暖機モード時におけるエネルギ効率が向上する。
【０１５６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図２０〜図２２を参照して説明する。本実施形態では、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部を、液通路開閉弁３０ではなく、機器用流体回路１０の内容積を調整する容積調整部４０で構成している点が第１実施形態と相違している。
【０１５７】
図２０、図２１に示すように、本実施形態の機器温調装置１には、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を調整するために、容積調整部４０が設けられている。なお、本実施形態の機器温調装置１には、液通路開閉弁３０が設けられていない。
【０１５８】
本実施形態の容積調整部４０は、液状の作動流体を貯留する貯液部４１、貯液部４１の内部を摺動することで貯液部４１の内容積を可変させる容量可変部４２、および容量可変部４２を駆動するアクチュエータ４３を有している。
【０１５９】
本実施形態の貯液部４１は、機器用熱交換器１２の下方部に設けられている。具体的には、本実施形態の貯液部４１は、機器用熱交換器１２の一部を下方側に膨出させた部位で構成されている。
【０１６０】
本実施形態の貯液部４１は、機器用熱交換器１２における機器近接部１２１よりも下方側に設けられている。具体的には、本実施形態の貯液部４１は、鉛直方向ＤＲｇにおいて機器用熱交換器１２における機器近接部１２１よりも下方側であって、ガス出口部１２２および液入口部１２３の双方よりも下方側に設けられている。
【０１６１】
本実施形態の容量可変部４２は、貯液部４１の内部を摺動可能なように、貯液部４１の下方側に配置されたブロック状の部材で構成されている。アクチュエータ４３は、貯液部４１の内部における容量可変部４２の位置を変更することで、貯液部４１の内容積を増減させる。
【０１６２】
具体的には、容積調整部４０は、アクチュエータ４３によって容量可変部４２を最上部となる位置に移動させた際に貯液部４１の内容積が実質的にゼロとなるように構成されている。また、容積調整部４０は、アクチュエータ４３によって容量可変部４２を最下部となる位置に移動させた際に貯液部４１の内容積が最大容積となるように構成されている。本実施形態の容積調整部４０は、制御装置１００によって、その作動が制御される。
【０１６３】
本実施形態の機器温調装置１は、容量可変部４２の位置変更によって、貯液部４１における作動流体の貯液量を増減させることで、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量が増減する。
【０１６４】
具体的には、本実施形態の機器温調装置１では、貯液部４１の内容積を減少させると、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量が増加する。また、本実施形態の機器温調装置１では、貯液部４１の内容積を増加させると、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量が減少する。
【０１６５】
このように、本実施形態の機器温調装置１では、容積調整部４０が、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部として機能する。なお、本実施形態で説明する容積調整部４０は、一例であって、他の構成によって実現されていてもよい。
【０１６６】
本実施形態の容積調整部４０は、貯液部４１に液状の作動流体を貯留した際の機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、その最大容積が設定されている。
【０１６７】
これにより、容積調整部４０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整可能となっている。
【０１６８】
本実施形態の容積調整部４０は、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの冷却時に比べて、機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０１６９】
また、本実施形態の容積調整部４０は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０１７０】
具体的には、容積調整部４０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、ガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方より上方に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０１７１】
ここで、本実施形態の加熱部２０は、容積調整部４０の貯液部４１の内部に存する作動流体が加熱されるように、貯液部４１に近接する位置に配置されている。具体的には、本実施形態の加熱部２０は、容積調整部４０の貯液部４１の下面部に配置されている。本実施形態の受熱部位２００は、貯液部４１の下面部となる。
【０１７２】
続いて、本実施形態の機器温調装置１の制御装置１００について、図２０を参照して説明する。制御装置１００は、出力側に接続された送風ファンＢＦ、容積調整部４０等の各種機器の作動を制御する。本実施形態の制御装置１００には、送風ファンＢＦの回転数を制御するファン制御部１００ａ等に加えて、容積調整部４０の作動を制御する容量制御部１００ｄが集約されている。
【０１７３】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図２２のフローチャートを参照して説明する。図２２に示す制御処理は、制御装置１００によって所定の周期で実行される。図２２に示す制御処理のうち、ステップＳ２１０〜Ｓ２１４の処理は、第１実施形態で説明した図５のステップＳ１１０〜ステップＳ１１４の処理と同様である。このため、本実施形態では、ステップＳ２１０〜Ｓ２１４の処理について、その説明を簡略化する。
【０１７４】
図２２に示すように、制御装置１００は、まず、ステップＳ２１０にて、各種センサ信号を読み込む。続いて、制御装置１００は、ステップＳ２１２にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された組電池ＢＰの許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低いか否かを判定する。
【０１７５】
ステップＳ２１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎ以上と判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ２１４にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いか否かを判定する。
【０１７６】
ステップＳ２１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、機器温調装置１は、組電池ＢＰを冷却する冷却モードに移行する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ２１６にて容積調整部４０の貯液部４１の内容積を最小化すると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ２１８にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始する。具体的には、ステップＳ２１６の処理では、制御装置１００が、貯液部４１の内容積が最小容積となるように容量可変部４２の位置を制御する。
【０１７７】
機器温調装置１では、冷却モード時に、車両の走行時の自己発熱等によって組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、組電池ＢＰの熱が機器用熱交換器１２に移動する。機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。この際、貯液部４１の内容積が最小化されているので、機器用熱交換器１２の内部では、液状の作動流体が機器近接部１２１付近で蒸発する。
【０１７８】
機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図２１の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【０１７９】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【０１８０】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図２１の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。
【０１８１】
このように、機器温調装置１は、冷却モード時に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０１８２】
ここで、冷却モード時には、容積調整部４０の貯液部４１の内容積が最小化されているため、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる。すなわち、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側に液状の作動流体が接する状態になっている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０１８３】
図２２に戻り、制御装置１００は、ステップＳ２１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈ以下と判定された場合、機器温調装置１は、凝縮器１４における作動流体の放熱を停止する。
【０１８４】
具体的には、制御装置１００は、ステップＳ２２０にて、貯液部４１の内容積を最小化すると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ２２２にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【０１８５】
機器温調装置１は、送風ファンＢＦの作動が停止されても、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度が、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高い場合、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０１８６】
ここで、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰが過度に低下しないように、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低下すると、暖機モードに移行する。すなわち、ステップＳ２１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎより低いと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ２２４にて、貯液部４１の内容積を最大化すると共に、加熱部２０による作動流体の加熱を開始する。そして、制御装置１００は、ステップＳ２２６にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。具体的には、ステップＳ２２４の処理では、制御装置１００が、貯液部４１の内容積が最大容積となるように容量可変部４２を制御する。
【０１８７】
機器温調装置１では、暖機モード時に、貯液部４１の内容積が最大容積となる。このため、機器温調装置１では、図２０に示すように、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、機器近接部１２１の下方側まで低下する。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に貯液部４１の内容積が最大化されることで、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなる。
【０１８８】
加えて、本実施形態の機器温調装置１は、貯液部４１の内容積が最大化されたとしても、加熱部２０から受熱する受熱部位２００に液状の作動流体が存する。このため、機器温調装置１では、加熱部２０によって加熱されることで蒸発した作動流体が、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮する。つまり、機器温調装置１では、暖機モード時に、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で作動流体が凝縮し、その際の作動流体の熱が組電池ＢＰに放熱されることで、組電池ＢＰが加熱される。
【０１８９】
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から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。特に、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、容積調整部４０によって機器用流体回路１０の内容積を増加させる構成となっている。
【０１９０】
このように、組電池ＢＰの暖機時に機器用流体回路１０の内容積を増加させる構成とすれば、液状の作動流体が容積調整部４０によって増加された空間に貯留されることで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を減少させることができる。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、容積調整部４０によって、暖機モード時に、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率を大きくすることができる。
【０１９１】
これによると、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１で凝縮させることができるので、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに放熱させることが可能となる。この際、組電池ＢＰの暖機時には、組電池ＢＰが機器用熱交換器１２におけるガス状の作動流体が存在する部位に近接することになるので、組電池ＢＰの温度分布を充分に抑制することができる。
【０１９２】
特に、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰと熱交換する部位の内側のガス状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側における冷媒が凝縮する範囲を拡大させることができる。
【０１９３】
したがって、本実施形態の機器温調装置１によれば、組電池ＢＰの暖機時において、組電池ＢＰを広範囲で加熱することができるので、組電池ＢＰの温度分布を充分に抑制することができる。
【０１９４】
また、組電池ＢＰの冷却時には、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する部位の内側の液状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側で冷媒を蒸発させることができる。これによると、液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０１９５】
また、本実施形態の機器温調装置１では、内容積が変更可能な可変容量型の貯液部４１が、鉛直方向ＤＲｇにおいて機器用熱交換器１２の機器近接部１２１よりも下方側に設けられている。これによれば、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体がその自重によって貯液部４１に流れ易くなるので、組電池ＢＰの暖機時に機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を適切に減少させることが可能となる。
【０１９６】
具体的には、本実施形態の機器温調装置１では、貯液部４１が鉛直方向ＤＲｇにおいて機器用熱交換器１２におけるガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方よりも下方側に設けられている。これによれば、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体が貯液部４１に流れ込み易くなるので、組電池ＢＰの暖機時に機器用熱交換器１２から液状の作動流体を貯液部４１に移動させることが可能となる。
【０１９７】
また、本実施形態の機器温調装置１では、加熱部２０が鉛直方向ＤＲｇにおいて貯液部４１の下方側に配置されている。これによれば、加熱部２０にて加熱されることで蒸発したガス状の作動流体が、貯液部４１から機器用熱交換器１２側に流れ易くなるので、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに移動させることが可能となる。
【０１９８】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、容積調整部４０の貯液部４１を機器用熱交換器１２の下方側に設ける構成について例示したが、これに限定されない。
【０１９９】
機器温調装置１は、例えば、図２３に示すように、ガス通路部１６の下方側の部位に貯液部４１Ａが設けられた構成となっていてもよい。この場合、貯液部４１Ａは、機器用熱交換器１２における機器近接部１２１よりも下方側に設けることが望ましい。
【０２００】
なお、機器温調装置１は、図示しないが、液通路部１８の下方側の部位に貯液部４１が設けられた構成となっていてもよい。この場合、貯液部４１は、機器用熱交換器１２における機器近接部１２１よりも下方側に設けることが望ましい。
【０２０１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２４〜図２６を参照して説明する。本実施形態では、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部を、液通路開閉弁３０ではなく、貯液部５１、冷却機器５４を含んだ構成としている点が第１実施形態と相違している。
【０２０２】
図２４、図２５に示すように、本実施形態の機器温調装置１には、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を調整するために、貯液部５１、分岐通路部５２、分岐接続部５３、冷却機器５４、分岐通路開閉弁５５が設けられている。
【０２０３】
貯液部５１は、機器用流体回路１０の内部に存する液状の作動流体を貯留するものである。貯液部５１は、その内容積が一定となる固定容量型の容器で構成されている。貯液部５１は、分岐通路部５２および分岐接続部５３を介して機器用流体回路１０に接続されている。具体的には、貯液部５１は、分岐通路部５２および分岐接続部５３を介して機器用流体回路１０のガス通路部１６に接続されている。
【０２０４】
分岐接続部５３は、機器用流体回路１０に設けられた三方継手で構成されている。本実施形態の分岐接続部５３は、機器用流体回路１０のうち、機器用熱交換器１２の鉛直方向ＤＲｇの最も上方側に位置する部位Ｈｕよりも上方側に位置する部位に設けられている。また、分岐通路部５２は、一端側が貯液部５１の上面部に接続され、他端側が分岐接続部５３に接続されている。
【０２０５】
冷却機器５４は、貯液部５１を冷却して、貯液部５１の内部に存するガス状の作動流体を凝縮させる機器である。冷却機器５４は、貯液部５１の下面部に隣接して設けられている。
【０２０６】
本実施形態の冷却機器５４は、通電により冷熱を生じさせるペルチェ素子で構成されている。冷却機器５４は、制御装置１００によって、その作動が制御される。なお、冷却機器５４は、ペルチェ素子に限らず、例えば、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの低温の冷媒が流通する熱交換器で構成されていてもよい。
【０２０７】
ここで、機器用流体回路１０に存するガス状の作動流体は、機器用流体回路１０における低温となる部位にて凝縮する。このため、冷却機器５４によって貯液部５１が冷却されると、機器用流体回路１０に存するガス状の作動流体が貯液部５１で凝縮して貯留される。
【０２０８】
このため、機器温調装置１では、冷却機器５４によって貯液部５１を冷却すると、機器用流体回路１０に存する作動流体の液量が減少する。そして、機器用熱交換器１２では、機器用流体回路１０に存する作動流体の液量の減少に伴って、その内部の作動流体の液量も減少する。
【０２０９】
一方、冷却機器５４による貯液部５１の冷却が停止されると、温度上昇に伴って貯液部５１に貯留された液状の作動流体が機器用流体回路１０に移動することで、機器用流体回路１０に存する作動流体の液量が増加する。機器用熱交換器１２では、機器用流体回路１０に存する作動流体の液量の増加に伴って、その内部の作動流体の液量も増加する。
【０２１０】
本実施形態の冷却機器５４は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が機器近接部１２１の下方側に位置するように、貯液部４１における液状の作動流体の貯液量を増加させる構成となっている。
【０２１１】
本実施形態の機器温調装置１は、貯液部５１に液状の作動流体を貯留した際の機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、その最大容積が設定されている。
【０２１２】
すなわち、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、鉛直方向ＤＲｇにおける機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整可能となっている。
【０２１３】
本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの冷却時に比べて、機器用熱交換器１２のうち組電池ＢＰと熱交換する部位の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２内部の作動流体の液量を調整する。
【０２１４】
また、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２１５】
具体的には、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、ガス出口部１２２および液入口部１２３の少なくとも一方より上方に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整可能となっている。
【０２１６】
続いて、分岐通路開閉弁５５は、貯液部５１と機器用流体回路１０との間における作動流体の移動を遮断する流体遮断部である。本実施形態の分岐通路開閉弁５５は、分岐通路部５２に設けられている。本実施形態の分岐通路開閉弁５５は、制御装置１００によって制御される電気式の弁機構で構成されている。具体的には、本実施形態の分岐通路開閉弁５５は、通電状態で閉弁し、非通電状態で開弁するノーマルオープン型の電磁弁で構成されている。
【０２１７】
続いて、本実施形態の機器温調装置１の制御装置１００について、図２４を参照して説明する。制御装置１００は、出力側に接続された送風ファンＢＦ、冷却機器５４、分岐通路開閉弁５５等の各種機器の作動を制御する。本実施形態の制御装置１００には、送風ファンＢＦの回転数を制御するファン制御部１００ａ等に加えて、冷却機器５４の作動を制御する冷却制御部１００ｅ、分岐通路開閉弁５５を制御する弁制御部１００ｆ等が集約されている。
【０２１８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図２６のフローチャートを参照して説明する。図２６に示す制御処理は、制御装置１００によって所定の周期で実行される。図２６に示す制御処理のうち、ステップＳ３１０〜Ｓ３１４の処理は、第１実施形態で説明した図５のステップＳ１１０〜ステップＳ１１４の処理と同様である。このため、本実施形態では、ステップＳ３１０〜Ｓ３１４の処理について、その説明を簡略化する。
【０２１９】
図２６に示すように、制御装置１００は、まず、ステップＳ３１０にて、各種センサ信号を読み込む。続いて、制御装置１００は、ステップＳ３１２にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された組電池ＢＰの許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低いか否かを判定する。
【０２２０】
ステップＳ３１２の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎ以上と判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ３１４にて、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いか否かを判定する。
【０２２１】
ステップＳ３１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈよりも高いと判定された場合、機器温調装置１は、組電池ＢＰを冷却する冷却モードに移行する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ３１６にて、冷却機器５４による貯液部５１の冷却を停止すると共に、分岐通路開閉弁５５を開放状態に制御し、さらに、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ３１８にて、送風ファンＢＦを作動させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を開始する。
【０２２２】
機器温調装置１では、冷却モード時に、車両の走行時の自己発熱等によって組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが上昇すると、組電池ＢＰの熱が機器用熱交換器１２に移動する。機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。
【０２２３】
機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図２５の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【０２２４】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【０２２５】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図２５の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。なお、冷却モード時には、冷却機器５４による貯液部５１の冷却が停止されているので、貯液部５１では殆ど作動流体が凝縮しない。
【０２２６】
このように、機器温調装置１は、冷却モード時に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０２２７】
ここで、冷却モード時には、貯液部５１に対して殆ど液状の作動流体が貯留されないので、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる。すなわち、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側に液状の作動流体が接する状態になっている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０２２８】
図２６に戻り、制御装置１００は、ステップＳ３１４の判定処理の結果、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが冷却必要温度Ｔｂｔｈ以下と判定された場合、機器温調装置１は、凝縮器１４における作動流体の放熱を停止する。
【０２２９】
具体的には、制御装置１００は、ステップＳ３２０にて、冷却機器５４による貯液部５１の冷却を停止すると共に、分岐通路開閉弁５５を開放状態に制御し、さらに、加熱部２０による作動流体の加熱を停止する。また、制御装置１００は、ステップＳ３２２にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【０２３０】
機器温調装置１は、送風ファンＢＦの作動が停止されても、凝縮器１４の内部に存する作動流体の温度が、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂよりも高い場合、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０２３１】
ここで、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰが過度に低下しないように、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低下すると、暖機モードに移行する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ３２４にて、冷却機器５４による貯液部５１の冷却を開始すると共に、分岐通路開閉弁５５を開放状態に制御し、さらに、加熱部２０による作動流体の加熱を開始する。また、制御装置１００は、ステップＳ３２６にて、送風ファンＢＦの作動を停止させて、凝縮器１４に存する作動流体の放熱を停止する。
【０２３２】
本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に、分岐通路開閉弁５５によって分岐通路部５２が開放されると共に、加熱部２０による作動流体の加熱が開始された状態で、冷却機器５４による貯液部５１の冷却が開始される。この際、制御装置１００は、貯液部５１の温度が凝縮器１４の温度よりも低下するように冷却機器５４を制御する。
【０２３３】
機器温調装置１では、冷却機器５４によって貯液部５１が冷却されると、機器用流体回路１０に存するガス状の作動流体が貯液部５１で凝縮する。これにより、機器温調装置１では、図２４に示すように、貯液部５１にて凝縮された液状の作動流体が、貯液部５１に貯留される。
【０２３４】
機器温調装置１では、貯液部５１に貯留される液状の作動流体が増加するに伴って、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体が減少する。これにより、機器温調装置１では、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が、機器近接部１２１の下方側まで低下する。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に貯液部５１に液状の作動流体が貯留されることで、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなる。
【０２３５】
加えて、本実施形態の機器温調装置１は、貯液部５１に液状の作動流体が貯留されたとしても、加熱部２０から受熱する受熱部位２００に液状の作動流体が存する。このため、機器温調装置１では、加熱部２０によって加熱されることで蒸発した作動流体が、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮する。つまり、機器温調装置１では、暖機モード時に、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で作動流体が凝縮し、その際の作動流体の熱が組電池ＢＰに放熱されることで、組電池ＢＰが加熱される。
【０２３６】
図２６に戻り、制御装置１００は、ステップＳ３２６の処理後、ステップＳ３２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したか否かを判定する。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ３２８にて、機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立したか否かを判定する。
【０２３７】
本実施形態の制御装置１００は、ステップＳ３２４にて冷却機器５４による貯液部５１の冷却を開始した後、所定の基準時間が経過した際に、ステップＳ３２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する。
【０２３８】
ここで、ステップＳ３２８の処理は、ステップＳ３２４にて冷却機器５４による貯液部５１の冷却を開始してからの経過時間によらず、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したか否かを判定する処理となっていてもよい。
【０２３９】
例えば、制御装置１００は、ステップＳ３２４にて冷却機器５４による冷却を開始した後、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが所定の温度まで上昇した際に機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する構成となっていてもよい。
【０２４０】
また、制御装置１００は、実際の機器用熱交換器１２の内部における作動流体の液量を監視し、当該液量が所定の基準量を上回った際に、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定する構成となっていてもよい。
【０２４１】
ステップＳ３２８にて機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量の調整が完了したと判定された場合、制御装置１００は、ステップＳ３３０にて、冷却機器５４による貯液部５１の冷却を停止すると共に、分岐通路開閉弁５５を閉鎖状態に制御する。
【０２４２】
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から奏される作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。特に、本実施形態の機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件が成立した際に、冷却機器５４によって貯液部５１を冷却して貯液部５１における液状の作動流体の貯液量を増加させる構成となっている。
【０２４３】
このように、組電池ＢＰの暖機時に、貯液部５１に貯留される液状の作動流体の貯留量を増加させる構成とすれば、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液量を減少させることができる。すなわち、本実施形態の機器温調装置１は、貯液部５１における作動流体の貯液量を調整することで、暖機モード時に、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２のうち組電池ＢＰと熱交換する部位の内側におけるガス状の作動流体の占有率を大きくすることができる。
【０２４４】
これによると、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰに近接する機器近接部１２１で凝縮させることができるので、機器用熱交換器１２を介して作動流体の熱を組電池ＢＰに放熱させることが可能となる。この際、組電池ＢＰの暖機時には、組電池ＢＰが機器用熱交換器１２におけるガス状の作動流体が存在する部位に近接することになるので、組電池ＢＰの温度分布を充分に抑制することができる。
【０２４５】
特に、組電池ＢＰの暖機時には、加熱部２０によって蒸発したガス状の作動流体を組電池ＢＰと熱交換する部位の内側のガス状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側における冷媒が凝縮する範囲を拡大させることができる。
【０２４６】
したがって、本実施形態の機器温調装置１によれば、組電池ＢＰの暖機時において、組電池ＢＰを広範囲で加熱することができるので、組電池ＢＰの温度分布を充分に抑制することができる。
【０２４７】
また、本実施形態の機器温調装置１は、暖機モード時に、貯液部５１における液状の作動流体の貯液量が所定の基準量に達すると、分岐通路開閉弁５５によって分岐通路部５２を閉鎖する構成となっている。
【０２４８】
これによれば、貯液部５１に液状の作動流体を貯留した後に貯液部５１と機器用流体回路１０との間における作動流体の移動が遮断されるので、意図せずに貯液部５１の内部の作動流体が機器用流体回路１０に移動してしまうことを防止可能となる。
【０２４９】
ここで、機器温調装置１は、分岐通路開閉弁５５によって分岐通路部５２を開閉可能な構成となっていることが望ましいが、これに限定されない。機器温調装置１は、分岐通路開閉弁５５を備えない構成となっていてもよい。
【０２５０】
また、上述の如く、冷却機器５４は、貯液部５１の下面部に隣接して設けることが望ましいが、これに限定されない。冷却機器５４は、例えば、貯液部５１の側面、または分岐通路部５２の少なくとも一箇所に設けられていてもよい。
【０２５１】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２７〜図３２を参照して説明する。本実施形態では、機器用熱交換器１２が組電池ＢＰの側面部に対向する位置に配置される構成となっている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と相違する部分について主に説明する。
【０２５２】
図２７、図２８に示すように、本実施形態の機器用熱交換器１２は、筒状の上タンク１２４、筒状の下タンク１２５、上タンク１２４と下タンク１２５とを連通する複数のチューブ１２６を含んで構成されている。なお、機器用熱交換器１２は、複数のチューブ１２６に代えて、中空状の部材の内側に複数の流路を形成した部材により、上タンク１２４と下タンク１２５とが連通する構成となっていてもよい。
【０２５３】
機器用熱交換器１２を構成する各部材は、例えば、アルミニウム、銅等の熱伝導性の高い金属で構成されている。なお、機器用熱交換器１２を構成する各部材は、金属以外の熱伝導性の高い材料で構成されていてもよい。
【０２５４】
上タンク１２４は、機器用熱交換器１２のうち、鉛直方向ＤＲｇの上側の部位に設けられている。上タンク１２４には、長手方向の一方側に、ガス通路部１６の下方側の端部が接続されるガス出口部１２２が設けられている。ガス出口部１２２は、機器用熱交換器１２におけるガス通路部１６が接続されるガス側接続部を構成している。
【０２５５】
下タンク１２５は、機器用熱交換器１２のうち、鉛直方向ＤＲｇの下側の部位に設けられている。下タンク１２５には、長手方向の一方側に、液通路部１８の下方側の端部が接続される液入口部１２３が設けられている。液入口部１２３は、機器用熱交換器１２における液通路部１８が接続される液側接続部を構成している。
【０２５６】
機器用熱交換器１２の外側には、電気絶縁性を有する熱伝導シート１３を介して、組電池ＢＰが設置されている。機器用熱交換器１２は、熱伝導シート１３によって、組電池ＢＰとの絶縁性が確保されると共に、組電池ＢＰとの間の熱抵抗が小さくなっている。
【０２５７】
機器用熱交換器１２は、鉛直方向ＤＲｇに直交する方向において、組電池ＢＰと対向するように配置されている。本実施形態の機器用熱交換器１２は、鉛直方向ＤＲｇに直交する方向において、組電池ＢＰに対向する部位が、組電池ＢＰと熱交換する機器近接部１２１を構成する。この機器近接部１２１は、組電池ＢＰと機器用熱交換器１２との間で熱を移動させる伝熱部である。本実施形態では、機器近接部１２１が、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する熱交換部位を構成する。機器近接部１２１は、組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣに温度分布が生じないように、組電池ＢＰの側面部の全体を覆う大きさを有している。なお、本実施形態の機器近接部１２１は、鉛直方向ＤＲｇに沿って延びている。
【０２５８】
本実施形態の組電池ＢＰは、端子ＴＥが設けられた面の反対側の面が、熱伝導シート１３を介して、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１に対向するように設置されている。組電池ＢＰを構成する各電池セルＢＣは、鉛直方向ＤＲｇに交差する方向に並べられている。
【０２５９】
本実施形態の機器温調装置１には、液通路部１８に液通路開閉弁３０が設けられている。液通路開閉弁３０は、第１実施形態と同様に、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の液量を調整する液量調整部として機能する。
【０２６０】
本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの冷却時に比べて、機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２内部の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２６１】
また、本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２６２】
図２９に示すように、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、熱交換部位１２２の上端位置Ｐｅ１よりも下方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２６３】
ここで、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、熱交換部位１２２の下端位置Ｐｅ２よりも下方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっていることが望ましい。これによれば、機器近接部１２１の内側における作動流体が凝縮する範囲を最も拡大できる。
【０２６４】
また、本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、加熱部２０の放熱部位ＨＡの下端位置Ｐｈ１よりも上方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２６５】
ここで、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、加熱部２０の放熱部位ＨＡの下端位置Ｐｈ２よりも上方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっていることが望ましい。これによれば、加熱部２０から液状の作動流体に熱を伝える面積を充分に確保することができる。
【０２６６】
次に、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図３０〜図３２を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、図３０に示すように、冷却モード時に、液通路開閉弁３０が開放状態になると共に、加熱部２０による作動流体の加熱が停止された状態で、送風ファンＢＦが作動する。
【０２６７】
これにより、機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。
【０２６８】
機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図３０の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【０２６９】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【０２７０】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図３０の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。そして、機器用熱交換器１２では、液通路部１８を介して液入口部１２３から流入した液状の作動流体の一部が組電池ＢＰから吸熱することで蒸発する。
【０２７１】
このように、機器温調装置１は、冷却モード時に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０２７２】
ここで、冷却モード時には、液通路開閉弁３０が開放されている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる。すなわち、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側に液状の作動流体が接する状態になっている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０２７３】
また、本実施形態の機器温調装置１は、図３１に示すように、暖機モード時に、液通路開閉弁３０が閉鎖状態になると共に、加熱部２０による作動流体の加熱が開始された状態で、送風ファンＢＦが作動する。
【０２７４】
送風ファンＢＦの作動によって、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱が開始されると、凝縮器１４の内部に液状の作動流体が貯留されることで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が機器近接部１２１の上端よりも下方となる位置にまで低下する。
【０２７５】
これにより、図３２に示すように、機器温調装置１では、暖機モード時に、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなる。
【０２７６】
加えて、本実施形態の機器温調装置１は、液通路開閉弁３０を閉鎖したとしても、加熱部２０から受熱する受熱部位２００に液状の作動流体が存する。このため、機器温調装置１では、加熱部２０によって加熱されることで蒸発した作動流体が、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮する。つまり、機器温調装置１では、暖機モード時に、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で作動流体が凝縮し、その際の作動流体の熱が組電池ＢＰに放熱されることで、組電池ＢＰが加熱される。
【０２７７】
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、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する部位の内側のガス状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側における作動流体が凝縮する範囲を拡大させることができる。このため、本実施形態の機器温調装置１によっても、組電池ＢＰの暖機時において、組電池ＢＰを広範囲で加熱することができるので、組電池ＢＰの暖機時における組電池ＢＰの温度分布の拡大を抑えることができる。
【０２７８】
ここで、本実施形態では、液量調整部が液通路開閉弁３０で構成される例について説明したが、これに限定されない。液量調整部は、第２〜第４実施形態で示したもので構成されていてもよい。
【０２７９】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図３３〜図３６を参照して説明する。本実施形態では、機器用流体回路１０に対して、バイパス通路部１９が追加されている点等が、第５実施形態と相違している。本実施形態では、第５実施形態と相違する部分について主に説明する。
【０２８０】
図３３に示すように、本実施形態の機器用流体回路１０は、凝縮器１４を介することなく、機器用熱交換器１２の上タンク１２４と下タンク１２５とを連通させるバイパス通路部１９を含んで構成されている。
【０２８１】
バイパス通路部１９は、一端側が上タンク１２４に設けられた上接続部１２７に接続され、他端側が下タンク１２５に設けられた下接続部１２８に接続されている。なお、バイパス通路部１９は、ガス通路部１６の途中と液通路部１８の途中とを接続する構成となっていてもよい。
【０２８２】
バイパス通路部１９は、バイパス通路部１９に存する作動流体を加熱する加熱部２０が設けられている。加熱部２０は、放熱部位ＨＡが、機器用熱交換器１２における機器近接部１２１の上端よりも下方に位置するように設置されている。
【０２８３】
本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、組電池ＢＰの冷却時に比べて、機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなるように、機器用熱交換器１２内部の作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２８４】
また、本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、加熱部２０から受熱する受熱部位２００の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２８５】
図３４に示すように、液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、熱交換部位１２２の上端位置Ｐｅ１よりも下方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２８６】
また、本実施形態の液通路開閉弁３０は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における液面が、加熱部２０の放熱部位ＨＡの下端位置Ｐｈ１よりも上方に位置するように、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の液量を調整する構成となっている。
【０２８７】
次に、本実施形態の機器温調装置１の作動について、図３５、図３６を参照して説明する。本実施形態の機器温調装置１は、図３５に示すように、冷却モード時に、液通路開閉弁３０が開放状態になると共に、加熱部２０による作動流体の加熱が停止された状態で、送風ファンＢＦが作動する。
【０２８８】
これにより、機器用熱交換器１２では、組電池ＢＰから吸熱することで液状の作動流体の一部が蒸発する。組電池ＢＰは、機器用熱交換器１２の内部に存する作動流体の蒸発潜熱によって冷却され、その温度が低下する。
【０２８９】
機器用熱交換器１２にて蒸発したガス状の作動流体は、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２からガス通路部１６に流出し、図３５の矢印Ｆｃｇで示すように、ガス通路部１６を介して凝縮器１４へ移動する。
【０２９０】
凝縮器１４では、送風ファンＢＦからの送風空気に放熱することで、ガス状の作動流体が凝縮する。凝縮器１４の内部では、ガス状の作動流体が液化して作動流体の比重が増大する。これにより、凝縮器１４の内部で液化した作動流体は、その自重によって凝縮器１４の液出口部１４２に向かって下降する。
【０２９１】
凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、凝縮器１４の液出口部１４２から液通路部１８に流出し、図３５の矢印Ｆｃｌで示すように、液通路部１８を介して機器用熱交換器１２へ移動する。そして、機器用熱交換器１２では、液通路部１８を介して液入口部１２３から流入した液状の作動流体の一部が組電池ＢＰから吸熱することで蒸発する。
【０２９２】
ここで、凝縮器１４で凝縮した液状の作動流体は、その一部がバイパス通路部１９に流れるが、加熱部２０が停止されているので、バイパス通路部１９にて作動流体が気化しない。このため、冷却モード時に、バイパス通路部１９に作動流体の流れは殆ど生じない。
【０２９３】
このように、機器温調装置１は、冷却モード時に、作動流体がガス状態と液状態とに相変化しながら機器用熱交換器１２と凝縮器１４との間を循環し、機器用熱交換器１２から凝縮器１４に熱が輸送されることで組電池ＢＰが冷却される。
【０２９４】
冷却モード時には、液通路開閉弁３０が開放されている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部空間が、気泡を含む液状の作動流体で満たされる。すなわち、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側に液状の作動流体が接する状態になっている。このため、冷却モード時には、機器用熱交換器１２の内部に存する液状の作動流体の蒸発による吸熱効果によって、組電池ＢＰを充分に冷却することができる。
【０２９５】
また、本実施形態の機器温調装置１は、図３６に示すように、暖機モード時に、液通路開閉弁３０が閉鎖状態になると共に、加熱部２０による作動流体の加熱が開始された状態で、送風ファンＢＦが作動する。
【０２９６】
送風ファンＢＦの作動によって、凝縮器１４の内部に存する作動流体の放熱が開始されると、凝縮器１４の内部に液状の作動流体が貯留されることで、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が機器近接部１２１の上端よりも下方に低下する。これにより、機器温調装置１では、暖機モード時に、冷却モード時に比べて、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１の内側におけるガス状の作動流体の占有率が大きくなる。
【０２９７】
この状態で、加熱部２０によって、バイパス通路部１９に存する作動流体が加熱される。そして、加熱部２０で加熱されることで蒸発した作動流体は、上接続部１２７から機器用熱交換器１２の内部に流入する。機器用熱交換器１２の内部に流入したガス状の作動流体は、凝縮器１４側に流れるものを除き、その殆どが機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で凝縮する。つまり、機器温調装置１では、暖機モード時に、機器用熱交換器１２の機器近接部１２１付近で作動流体が凝縮し、その際の作動流体の熱が組電池ＢＰに放熱されることで、組電池ＢＰが加熱される。そして、機器用熱交換器１２１の機器近接部１２１付近で凝縮した作動流体は、下接続部１２８を介してバイパス通路部１９に流出して、再び加熱部２０で加熱される。
【０２９８】
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、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２における組電池ＢＰと熱交換する部位の内側のガス状の作動流体と接する面積が増大するため、機器近接部１２１の内側における作動流体が凝縮する範囲を拡大させることができる。このため、本実施形態の機器温調装置１によっても、組電池ＢＰの暖機時において、組電池ＢＰを広範囲で加熱することができるので、組電池ＢＰの暖機時における組電池ＢＰの温度分布の拡大を抑えることができる。
【０２９９】
ここで、本実施形態では、液量調整部が液通路開閉弁３０で構成される例について説明したが、これに限定されない。液量調整部は、第２〜第４実施形態で示したもので構成されていてもよい。
【０３００】
また、本実施形態では、組電池ＢＰの暖機時に、送風ファンＢＦが作動することで、凝縮器１４における放熱量を増加させる例について説明したが、これに限定されない。凝縮器１４周囲の温度が低い場合、送風ファンＢＦが作動していなくても、凝縮器１４にて作動流体が凝縮することがある。このため、機器温調装置１は、組電池ＢＰの暖機時に、凝縮器１４における放熱量を増加させない構成となっていてもよい。このことは、第１実施形態等においても同様である。
【０３０１】
（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。
【０３０２】
上述の第１実施形態では、液通路開閉弁３０が電磁弁で構成される例について説明したが、液通路開閉弁３０は、例えば、通電によらず作動する弁機構を有する機械式のバルブで構成されていてもよい。このことは、第２実施形態のガス通路開閉弁３２および第４実施形態の分岐通路開閉弁５５においても同様である。
【０３０３】
上述の各実施形態では、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２および液入口部１２３を互いに対向する側面部に設ける例について説明したが、これに限定されない。ガス出口部１２２および液入口部１２３は、例えば、機器用熱交換器１２の上面部に設けられていてもよい。
【０３０４】
また、機器用熱交換器１２のガス出口部１２２および液入口部１２３は、互いに鉛直方向ＤＲｇにおける高さが異なっていてもよい。この場合、ガス出口部１２２が液入口部１２３よりも高い位置となる構成とすることが望ましい。
【０３０５】
上述の各実施形態の如く、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が機器近接部１２１と加熱部２０の放熱部位ＨＡとの間に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を液量調整部にて調整することが望ましいが、これに限定されない。液量調整部は、組電池ＢＰの暖機時に、機器用熱交換器１２の内部の作動流体の液面が少なくとも機器近接部１２１よりも下方側に位置するように、機器用熱交換器１２の作動流体の液量を調整可能な構成となっていればよい。
【０３０６】
上述の各実施形態では、機器温調装置１によって単一の組電池ＢＰの温度を調整する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、複数の機器の温度を調整することが可能である。
【０３０７】
上述の各実施形態では、組電池ＢＰの暖機が必要となる条件として、組電池ＢＰの電池温度Ｔｂが予め設定された組電池ＢＰの許容下限温度Ｔｂｍｉｎよりも低い際に成立する条件を採用しているが、これに限定されない。組電池ＢＰの暖機が必要となる条件は、例えば、組電池ＢＰの周囲の雰囲気温度が所定の温度以下となる際に成立する条件となっていてもよい。
【０３０８】
上述の各実施形態では、本開示の機器温調装置１を車両に搭載された組電池ＢＰの電池温度Ｔｂを調整する装置に適用する例について説明したが、これに限定されない。すなわち、本開示の機器温調装置１の適用対象は、組電池ＢＰに限らず、他の機器の温度を調整する装置に広く適用可能である。
【０３０９】
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。
【０３１０】
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。
【０３１１】
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。
【０３１２】
（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、機器用流体回路１０に存する作動流体を加熱する少なくとも１つの加熱部と、機器用熱交換器の内部に存する作動流体の液量を調整する液量調整部と、を備える。
【０３１３】
第２の観点によれば、機器温調装置は、機器用流体回路における加熱部から受熱する受熱部の少なくとも一部が、熱交換部位の上端よりも下方に位置している。そして、液量調整部は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、受熱部位の少なくとも一部に液状の作動流体が存するように、機器用熱交換器の内部に存する液量を調整する構成となっている。
【０３１４】
これによると、温調対象機器の暖機時には、受熱部に存する液状の作動流体を加熱部によって蒸発させると共に、蒸発したガス状の作動流体を機器用熱交換器の熱交換部位で凝縮させることが可能となる。すなわち、本構成によれば、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に放熱させ易くなる。このため、温調対象機器の暖機を効率よく行うことが可能となる。
【０３１５】
第３の観点によれば、機器温調装置の加熱部は、作動流体に放熱する放熱部位が、鉛直方向において機器用熱交換器におけるガス通路部が接続されるガス側接続部および液通路部が接続される液側接続部の少なくとも一方よりも下方側に配置されている。
【０３１６】
これによれば、機器用熱交換器の内部に存する液状の作動流体が加熱部側に流れ易くなると共に、加熱部にて加熱されることで蒸発したガス状の作動流体が、機器用熱交換器側に流れ易くなる。このため、本開示の機器温調装置では、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に放熱させることが可能となる。
【０３１７】
第４の観点によれば、機器温調装置の液量調整部は、温調対象機器の暖機時に、機器用熱交換器における作動流体の液面が各接続部の少なくとも一方よりも上方に位置するように、機器用熱交換器における作動流体の液量を調整可能となっている。
【０３１８】
これによれば、温調対象機器の暖機時には、機器用熱交換器の内部に存する液状の作動流体が、ガス側接続部および液側接続部の少なくとも一方を介して加熱部側に流れ易くなるので、加熱部の加熱によって適切に液状の作動流体を蒸発させることができる。
【０３１９】
第５の観点によれば、機器温調装置は、液通路部を開閉することで、機器用熱交換器への液状の作動流体の供給量を調整する液通路開閉弁を備える。そして、液通路開閉弁は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、機器用熱交換器への液状の作動流体の供給が停止されるように、液通路部を閉鎖する構成となっている。
【０３２０】
このような構成では、機器用熱交換器への液状の作動流体の供給が停止されると共に、液状の作動流体が液通路開閉弁の上方側に貯留されることで、機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を減少させることができる。これにより、温調対象機器の暖機時には、加熱部によって蒸発したガス状の作動流体を温調対象機器と熱交換する熱交換部位で凝縮させることができるので、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に放熱させることが可能となる。
【０３２１】
第６の観点によれば、機器温調装置の液量調整部は、凝縮器における作動流体の放熱量を調整する放熱量調整部を含んで構成されている。そして、放熱量調整部は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、凝縮器における作動流体の放熱量を増加させるように構成されている。これによると、温調対象機器の暖機時に、凝縮器における液状の作動流体の貯液量が増加するので、機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を早期に減少させることができる。
【０３２２】
第７の観点によれば、機器温調装置の放熱量調整部は、温調対象機器の暖機時に、機器用熱交換器における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、凝縮器における作動流体の放熱量を減少させるように構成されている。
【０３２３】
これによると、機器用熱交換器への液状の作動流体の供給が停止した後、機器用熱交換器の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回ると、凝縮器における放熱量が減少する。これにより、加熱部にて加熱されて蒸発したガス状の作動流体が凝縮器側に流れ込むことが抑制されることで、機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を適量に維持することができる。
【０３２４】
第８の観点によれば、機器温調装置は、液量調整部は、ガス通路部を開閉するガス通路開閉弁を含んで構成されている。そして、ガス通路開閉弁は、温調対象機器の暖機時に、機器用熱交換器の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回る条件が成立した際に、凝縮器へのガス状の作動流体の供給が停止されるように、ガス通路部を閉鎖する構成となっている。
【０３２５】
これによると、温調対象機器の暖機時に、機器用熱交換器の内部における作動流体の液量が所定の基準液量を下回ると、加熱部にて加熱されて蒸発したガス状の作動流体が凝縮器側に流れ込むことが抑制される。これにより、温調対象機器の暖機時における機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を適量に維持することができる。
【０３２６】
また、ガス通路開閉弁３２によってガス通路部１６を閉鎖した後は、加熱部２０からの熱量の殆ど全てが、温調対象機器の暖機に使用されることになるので、温調対象機器の暖機時におけるエネルギ効率が向上する。
【０３２７】
第９の観点によれば、機器温調装置の液量調整部は、機器用流体回路の内容積を調整する容積調整部を含んで構成されている。そして、容積調整部は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、機器用流体回路の内容積を増加させるように構成されている。
【０３２８】
このように、温調対象機器の暖機時に機器用流体回路の内容積を増加させる構成とすれば、液状の作動流体が容積調整部によって増加された空間に貯留されることで、機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を減少させることができる。
【０３２９】
これによると、温調対象機器の暖機時には、加熱部によって蒸発したガス状の作動流体を温調対象機器と熱交換する熱交換部位で凝縮させることができるので、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に放熱させることが可能となる。
【０３３０】
第１０の観点によれば、機器温調装置の容積調整部は、内容積が変更可能な可変容量型の貯液部を含んで構成されている。そして、貯液部は、鉛直方向において機器用熱交換器における温調対象機器と熱交換する熱交換部位よりも下方側に設けられている。
【０３３１】
これによれば、機器用熱交換器の内部に存する液状の作動流体がその自重によって貯液部に流れ易くなるので、温調対象機器の暖機時に機器用熱交換器の内部の作動流体の液量を適切に減少させることが可能となる。
【０３３２】
第１１の観点によれば、機器温調装置の貯液部は、鉛直方向において機器用熱交換器におけるガス通路部が接続されるガス側接続部および液通路部が接続される液側接続部の少なくとも一方よりも下方側に設けられている。
【０３３３】
これによれば、機器用熱交換器の内部に存する液状の作動流体が貯液部に流れ込み易くなるので、温調対象機器の暖機時に機器用熱交換器から液状の作動流体をタンク部に移動させることが可能となる。
【０３３４】
第１２の観点によれば、機器温調装置の加熱部は、作動流体に放熱する放熱部位が、鉛直方向において貯液部の下方側に配置されている。これによれば、加熱部にて加熱されることで蒸発したガス状の作動流体が、貯液部から機器用熱交換器側に流れ易くなるので、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に移動させることが可能となる。
【０３３５】
第１３の観点によれば、機器温調装置の液量調整部は、機器用流体回路に分岐して設けられ、機器用流体回路に存する作動流体を貯留する貯液部と、貯液部を冷却する冷却機器と、を含んで構成されている。そして、液量調整部は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した際に、冷却機器によって貯液部の内部に存する作動流体を冷却することで、貯液部における液状の作動流体の貯液量を増加させる構成となっている。
【０３３６】
このように、温調対象機器の暖機時に、冷却機器によって貯液部を冷却して貯液部における液状の作動流体の貯液量を増加させる構成とすれば、機器用流体回路の内部に存する液状の作動流体を減少させることができる。
【０３３７】
これによると、温調対象機器の暖機時には、加熱部によって蒸発したガス状の作動流体を温調対象機器と熱交換する熱交換部位で凝縮させることができるので、機器用熱交換器を介して作動流体の熱を温調対象機器に放熱させることが可能となる。
【０３３８】
第１４の観点によれば、機器温調装置の液量調整部は、貯液部と機器用流体回路との間における作動流体の移動を遮断する流体遮断部を含んで構成されている。そして、流体遮断部は、温調対象機器の暖機が必要となる条件が成立した後、貯液部と機器用流体回路との間における作動流体の移動を遮断するように構成されている。
【０３３９】
これによれば、貯液部に液状の作動流体を貯留した後に貯液部と機器用流体回路との間における作動流体の移動が遮断されるので、貯液部に液状の作動流体を貯留した後に、貯液部の内部の作動流体が機器用流体回路に流入することを防止することができる。
【０３４０】
第１５の観点によれば、機器温調装置は、温調対象機器が、車両に搭載される組電池で構成されている。これによれば、組電池の温度が過度に低下してしまうことを抑えることができるので、組電池における化学変化の抑制がもたらす内部抵抗の増加により、入力特性が悪化することを回避可能となる。
【０３４１】
第１６の観点によれば、機器温調装置は、作動流体が、飽和温度の低下に伴って飽和ガス密度に対する飽和液密度の密度比が大きくなる特性を有している。このような特性を有する作動流体を用いる場合、温調対象機器の温度が低下するような環境条件下において、機器用流体回路内の液量が少なくなる。このため、温調対象機器の暖機時において、機器用流体回路内における液状の作動流体を貯留するのに必要な体積を小さくすることができる。すなわち、作動流体として、飽和温度の低下に伴って飽和ガス密度に対する飽和液密度の密度比が大きくなる特性を有するものを用いる場合、機器温調装置の体格を抑えることが可能となる。
【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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