(57)【要約】【課題】放熱部を、放熱形態に応じて放熱率の異なる複数の放熱部に分割することで、蓄熱材を混入した冷媒を循環させて冷却する場合の熱交換効率を高めることができる車両用冷却装置の提供を図る。【解決手段】熱源２の熱を吸熱して溶融することにより熱源２を冷却する蓄熱材を混入した冷媒を冷媒循環径路３に循環し、この冷媒循環径路３に設けられて熱源２を通過した冷媒を冷却する放熱部４を、冷媒温度を熱源２の出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却する第１の放熱部１０と、冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する第２の放熱部１１と、に分割することにより、蓄熱材を混入した冷媒を循環させて冷却する場合の熱交換効率をより高めることができるとともに、放熱量に応じて効率的に車両搭載時のレイアウトを容易にできる。【選択図】図１
2007321633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源の熱を吸熱して溶融することにより熱源を冷却する蓄熱材を混入した冷媒を循環する冷媒循環径路と、この冷媒循環径路に設けられて熱源を通過した冷媒を冷却する放熱部と、を備えた車両用冷却装置であって、
前記放熱部を、冷媒温度を熱源出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却する第一段階放熱部と、冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する第二段階放熱部と、に分割したことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
冷媒循環径路の高温側に、前記放熱部の上流側で分岐されて、第一段階放熱部の出口と第二段階放熱部の入口との間に連通するバイパス径路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
冷媒循環径路とバイパス径路との分岐部に、これら両径路に配分する冷媒流量を、第一段階放熱部の出口と第二段階放熱部の入口との間の温度に応じて調節する流量調整バルブを設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
流量調整バルブは、第二段階放熱部の入口温度が前記蓄熱材の凝固開始温度となるように開度調節されることを特徴とする請求項３に記載の車両用冷却装置。
【請求項５】
放熱部を冷却する冷却ファンを備え、この冷却ファンは、第二段階放熱部の出口温度が前記蓄熱材の凝固完了温度以下となるように回転数制御されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項６】
第一段階放熱部と第二段階放熱部は、第一段階放熱部の出口と第二段階放熱部の入口とを隣り合わせにして冷却風の通過方向に対して直列配置され、これら第一段階放熱部の出口と第二段階放熱部の入口とを連通する連通路に、冷媒の対流を調整するための仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項７】
熱源は、それぞれの冷却目標温度が異なる高温側の熱源と低温側の熱源との複数の熱源を備えていて、低温側の熱源を高温側の熱源の上流側に配置し、かつ、冷媒循環径路の冷媒中に混入した蓄熱材は、それぞれの熱源の冷却目標温度付近で相変化する複数種類からなることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項８】
第一段階放熱部は、高温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材を凝固開始温度まで冷却する高温側第一段階放熱部と、低温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材を凝固開始温度まで冷却する低温側第一段階放熱部と、を備え、かつ、
第二段階放熱部は、高温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する高温側第二段階放熱部と、低温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する低温側第二段階放熱部と、を備えたことを特徴とする請求項７に記載の車両用冷却装置。
【請求項９】
高温側第一段階放熱部と高温側第二段階放熱部とを冷媒の流れ方向に直列配置して高温側放熱部とし、かつ、低温側第一段階放熱部と低温側第二放熱部とを冷媒の流れ方向に直列配置して低温側放熱部とし、高温側放熱部を冷却風の流れ方向に対して、低温側放熱部の下流側に配置したことを特徴とする請求項８に記載の車両用冷却装置。
【請求項１０】
冷媒循環径路の高温側の熱源を通過した往路側径路から分岐されて、高温側第一段階放熱部の出口と高温側第二段階放熱部の入口との間に連通する高温側バイパス径路を設け、その分岐部に、これら両径路に配分する冷媒流量を、高温側第一段階放熱部の出口と高温側第二段階放熱部の入口との間の温度に応じて調節する第１の流量調整バルブを設けたことを特徴とする請求項８または９に記載の車両用冷却装置。
【請求項１１】
第１の流量調整バルブは、高温側第二段階放熱部の入口温度が、前記高温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材の凝固開始温度となるように開度調節されることを特徴とする請求項１０に記載の車両用冷却装置。
【請求項１２】
冷媒循環径路の低温側の熱源を通過した往路側径路から分岐されて、低温側第一段階放熱部の出口と低温側第二段階放熱部の入口との間に連通する中高温側バイパス径路を設け、その分岐部に、これら両径路に配分する冷媒流量を、低温側第一段階放熱部の出口と低温側第二段階放熱部の入口との間の温度に応じて調節する第２の流量調整バルブを設けたことを特徴とする請求項８または９に記載の車両用冷却装置。
【請求項１３】
第２の流量調整バルブは、低温側第二段階放熱部の入口温度が、前記低温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材の凝固開始温度となるように開度調節されることを特徴とする請求項１２に記載の車両用冷却装置。
【請求項１４】
放熱部を冷却する冷却ファンを備え、この冷却ファンは、高温側第二段階放熱部の出口温度が前記高温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材の凝固完了温度以下、かつ、低温側第二段階放熱部の出口温度が前記低温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材の凝固完了温度以下となるように回転数制御されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項１５】
冷媒循環径路は冷媒循環ポンプを備え、この冷媒循環ポンプは、熱源の出口温度が冷却目標温度以上である場合に回転数を上昇することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項１６】
放熱部を通過する走行風や冷却ファンによる冷却風の通過空気量を、冷媒中に混入した蓄熱材の溶融度に応じて調整する通過空気量調整手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項１７】
通過空気量調整手段は、冷却風の通過方向に対して上流側に配置した第一段階放熱部と、下流側に配置した第二段階放熱部と、を通過する冷却風の割合を調整する可動式エアガイドであることを特徴とする請求項１６に記載の車両用冷却装置。
【請求項１８】
バンパー開口部から第一段階放熱部を迂回して第二段階放熱部に走行風を取り込む空気流通路を備え、その空気流通路に前記可動式エアガイドを開閉自在に取り付けたことを特徴とする請求項１７に記載の車両用冷却装置。
【請求項１９】
バンパー開口部から第一段階放熱部を迂回して第二段階放熱部に走行風を取り込む空気流通路を備え、グリル開口部の一部に前記可動式エアガイドを開閉自在に取り付けたことを特徴とする請求項１７に記載の車両用冷却装置。
【請求項２０】
可動式エアガイドは、第一段階放熱部と第二段階放熱部との間に傾斜自在に取り付けたことを特徴とする請求項１７に記載の車両用冷却装置。
【請求項２１】
通過空気量調整手段は、第一段階放熱部の出口温度に応じて制御されることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか１つに記載の車両用冷却装置。
【請求項２２】
熱源の熱を吸熱して溶融することにより熱源を冷却する蓄熱材を混入した冷媒を循環する冷媒循環径路に放熱部を設けて、熱源を通過した冷媒をこの放熱部で冷却するようにした車両用熱源の冷却方法であって、
前記放熱部を、第一段階放熱部と第二段階放熱部とに分割し、第一段階放熱部によって冷媒温度を熱源出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却するとともに、第二段階放熱部によって冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却することを特徴とする車両用熱源の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度で相変化する蓄熱材を混入した冷媒によって原動機等の熱源を冷却するようにした車両用冷却装置および車両用熱源の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の動力源を冷却する車両用冷却装置は、一般的にポンプで圧送される冷却水を循環させて動力源の熱をラジエータに輸送し、このラジエータで放熱するようになっており、その冷却効率を向上するために従来から各種工夫が成される。
【０００３】
例えば、ラジエータの放熱量を増大するために、空気流に対して上流側と下流側に二重に放熱部を配置したＵターン式のラジエータを採用し、冷却水の循環径路にバイパス回路を設けて熱源の負荷状態に応じてラジエータの放熱面積を変化させてポンプ動力を削減したものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−７７０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では冷却水に潜熱蓄熱材を混入して冷却水の熱交換効率を向上することが行われている。前記従来の車両用冷却装置で冷却水として、蓄熱材を混入してスラリー状とした冷媒を用いた場合に、冷却ファンの送風量や冷却水の循環流量のみでは放熱効率の効率悪化を避けることができない。これは、蓄熱材の特性として、その融解完了温度と凝固開始温度に温度差があるため、熱源（エンジン）出口からの冷却水が放熱部で冷却され、蓄熱材の凝固開始温度となって潜熱を放熱する部分と、熱源出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却される部分とで、蓄熱材相変化温度域での比熱の増大効果によって放熱部の背面空気温度に極端な温度分布を生ずることに起因する。
【０００５】
即ち、放熱部通過後の空気温度は潜熱のみを受熱する部分と、顕熱に加えて潜熱を受熱する部分とに温度分布ができ、温度効率が低い部分が生ずる。
【０００６】
また、Ｕターン式のラジエータは空気側への放熱の温度効率を向上する手段ではあるが、このＵターン式のラジエータを用いて蓄熱材を混入した冷媒を放熱する場合、外気温度と循環流量とラジエータ流入温度とに応じて冷媒が蓄熱材の凝固点温度まで冷却される位置は変動することになる。
【０００７】
一方で、ラジエータの放熱性能は、冷媒の入口温度とコア前方空気温度との差によって決まるため、冷媒温度が蓄熱材の凝固開始温度まで冷却される位置によって、Ｕターン式のラジエータの上流側放熱部の放熱量が変動し、このために下流側放熱部の放熱性能が激変することになる。
【０００８】
具体的には、上流側放熱部で潜熱分の放熱が始まると上流側放熱部通過空気温度が上昇して、その結果、ラジエータの入口温度と下流側放熱部のコア前方空気温度の差が小さくなり、下流側の放熱部の放熱性能が低下し、これを回避するためには、ラジエータの放熱部が大型化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、放熱部を、放熱形態に応じて放熱率の異なる複数の放熱部に分割することにより、蓄熱材を混入した冷媒を循環させて冷却する場合の熱交換効率を高めることができる車両用冷却装置および車両用熱源の冷却方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にあっては、熱源の熱を吸熱して溶融することにより熱源を冷却する蓄熱材を混入した冷媒を循環する冷媒循環径路と、この冷媒循環径路に設けられて熱源を通過した冷媒を冷却する放熱部と、を備えた車両用冷却装置であって、
前記放熱部を、冷媒温度を熱源出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却する第一段階放熱部と、冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する第二段階放熱部と、に分割したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄熱材を混入した冷媒は冷媒循環径路を介して熱源で吸熱した熱を放熱部で冷却し、この冷却された冷媒が熱源へと循環されることにより、この熱源を冷却する。このとき、蓄熱材は熱源の熱で溶融し、放熱部で冷却されることにより凝固されるが、その放熱部を第一段階放熱部と第二段階放熱部とに分割して、第一段階放熱部で蓄熱材が凝固開始温度まで冷却した後、第二段階放熱部でその凝固開始した蓄熱材を凝固完了温度まで段階的に冷却する。
【００１２】
従って、蓄熱材を混入した冷媒を循環させて冷却する場合に放熱部の背面空気温度の不均一を避けて熱交換効率をより高めることができるとともに、このように放熱部を冷媒の放熱形態に応じて分割したことにより、放熱量に応じて効率的に車両搭載時のレイアウトを容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１４】
図１〜図４は本発明にかかる車両用冷却装置の第１実施形態を示し、図１は冷却装置の全体構成図、図２は放熱部の拡大斜視図、図３は蓄熱材の融解・凝固時の相変化特性図、図４は冷却装置の制御フローチャートである。
【００１５】
本実施形態の車両用冷却装置１は、図１に示すように熱源（例えば、エンジン）２と、この熱源２の熱を吸熱して溶融することにより熱源２を冷却する蓄熱材を混入した冷媒を循環する冷媒循環径路３と、この冷媒循環径路３に設けられて熱源２を通過した冷媒を冷却する放熱部４と、を備えている。
【００１６】
前記蓄熱材はパラフィンをカプセルで被覆したもので、熱源２の冷却目標温度付近で溶融することで吸熱し、また、冷却されて凝固することで放熱可能な潜熱蓄熱材であり、冷媒は、この潜熱蓄熱材が注入された樹脂をマイクロスケールのカプセルにして冷却液中に混入したスラリー状の流体である。
【００１７】
そして、前記蓄熱材は、図３に示すように熱源２側で融解する際は特性αをもって温度変化されるとともに、放熱部４で凝固される際は特性βをもって温度変化され、特性αでは融解開始温度Ｔ１、融解完了温度Ｔ２となり、特性βでは凝固開始温度Ｔ３、凝固完了温度Ｔ４となる。また、その濃度は体積温度で２０〜３０％となるように設定している。
【００１８】
前記冷媒循環径路３は、熱源２から放熱部４に通ずる高温側となる往路側径路３ａと、放熱部４から熱源２に戻る低温側となる復路側径路３ｂと、を備え、往路側径路３ａにはサーモスタットバルブ５を介してリターン径路３ｃが分岐され、このリターン径路３ｃは復路側径路３ｂの熱源２近傍に連通される。
【００１９】
そして、熱源２の温度が低く（冷機状態）、冷媒中に混入した蓄熱材が溶融完了温度Ｔ２未満では、サーモスタットバルブ５は冷媒をリターン径路３ｃ側に流す一方、熱源２の温度が高く（暖機状態）なって、蓄熱材が溶融完了温度Ｔ２以上となると、サーモスタットバルブ５は冷媒を往路側径路３ａに流す。
【００２０】
前記復路側径路３ｂが熱源２に繋がる下流部分に冷媒循環ポンプ６が設けられ、この冷媒循環ポンプ６によって冷媒を冷媒循環径路３内に強制的に循環させる。
【００２１】
ここで、本実施形態では前記放熱部４を、冷媒温度を熱源２の出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却する第一段階放熱部としての第１の放熱部１０と、冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する第二段階放熱部としての第２の放熱部１１と、に分割してある。
【００２２】
また、本実施形態の熱源２の冷却方法では、前記放熱部４を、第一段階放熱部としての第１の放熱部１０と、第二段階放熱部としての第２の放熱部１１と、に分割し、第１の放熱部１０によって冷媒温度を熱源２の出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却するとともに、第２の放熱部１１によって冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却するようにしている。
【００２３】
第１の放熱部１０と第２の放熱部１１は、それぞれが熱交換器によって構成されて、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとを隣り合わせにして冷却風Ａの通過方向に対して、第１の放熱部１０を上流側に第２の放熱部１１を下流側に直列配置してある。
【００２４】
そして、第１の放熱部１０の入口１０ａに入口タンク１２が取り付けられるとともに、第２の放熱部１１の出口１１ｂに出口タンク１３が取り付けられ、かつ、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとは連通路としての連通タンク１４によって連通されることにより、第１・第２の放熱部１０，１１によってＵターン式のラジエータが構成される。
【００２５】
前記入口タンク１２，前記出口タンク１３および連通タンク１４は、図２に示すように第１・第２の放熱部１０，１１のコア部１０Ｃ，１１Ｃの全幅（図中左右方向）に亘って形成されており、第１の放熱部１０の出口１０ｂおよび第２の放熱部１１の入口１１ａは、入口タンク１２および出口タンク１３の幅方向一端部に設けられる。
【００２６】
従って、往路側径路３ａから入口タンク１２に導入された冷媒は、第１の放熱部１０のコア部１０Ｃを通過して連通タンク１４に流入し、そして、この連通タンク１４から第２の放熱部１１のコア部１１Ｃを通過して出口タンク１３に流入し、該出口タンク１３から復路側径路３ｂに排出される。
【００２７】
前記連通タンク１４には、冷媒の対流を調整するための仕切り板１５を設けてある。
【００２８】
前記仕切り板１５は、連通タンク１４の第１・第２の放熱部１０，１１間の略中央部において、第１放熱部１０の入口１０ａおよび第２放熱部１１の出口１１ｂの配置側を覆うように取り付けられ、それら入口１０ａおよび出口１１ｂの配置側とは反対側に冷媒通過口１５ａが設けられ、図２中破線矢印ａに示すように第１の放熱部１０から第２の放熱部１１に流通する冷媒がそれぞれのコア部１０Ｃ，１１Ｃを効率良く通過するようになっている。
【００２９】
前記第２の放熱部１１の背面側、つまり冷却風Ａの下流側に冷却ファン１６が設けられ、第１・第２の放熱部１０，１１は、冷却風Ａの上流側に配置される図外のグリルから導入される走行風や前記冷却ファン１６によって冷却される。
【００３０】
前記冷媒循環径路３の往路側径路３ａには、放熱部４に近い上流側で分岐されて、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとの間、つまり、連通タンク１４に連通するバイパス径路１７を設けてある。
【００３１】
そして、往路側径路３ａとバイパス径路１７との分岐部に、これら両径路３ａ，１７に配分する冷媒流量を、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとの間の温度、つまり連通タンク１４に設けた温度センサ１８で検出した温度に応じて調節する流量調整バルブ１９を設けてある。流量調整バルブ１９は電磁バルブで構成してある。
【００３２】
また、第２の放熱部１１の出口タンク１３にも温度センサ２０が設けられ、この温度センサ２０および前記温度センサ１８の検出信号をコントロールユニット２１に入力し、それら検出信号に基づいてコントロールユニット２１から前記冷却ファン１６および前記流量調整バルブ１９に駆動制御信号が出力される。
【００３３】
そして、流量調整バルブ１９は、第２の放熱部１１の入口１１ａの温度、つまり連通タンク１４に設けた温度センサ１８の検出値が前記蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３となるように開度調節される。
【００３４】
また、前記冷却ファン１６は、第２の放熱部１１の出口１１ｂの温度、つまり出口タンク１３に設けた温度センサ２０の検出値が前記蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以下となるように回転数制御される。
【００３５】
前記コントロールユニット２１は、図４に示すフローチャートに従って制御されるが、まず、同フローチャート中破線で囲んだ部分Ｋはサーモスタットバルブ５によって径路の切換えが行われ、熱源２の出口の冷媒温度が蓄熱材の融解完了温度Ｔ２に達するまでは冷媒をリターン径路３ｃに流すことになり、融解完了温度Ｔ２に達した時点で往路側径路３ａに冷媒が流れる。
【００３６】
そして、往路側径路３ａを流れる冷媒は、第１の放熱部１０から第２の放熱部１１を通過する間に、走行風や冷却ファン１６による冷却風Ａによって冷却された後、復路側径路３ｂから熱源２へと戻される。
【００３７】
このとき、ステップＳ１によって連通タンク１４に設けた温度センサ１８で検出した温度が蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３以下かどうかを判断し、凝固開始温度Ｔ３を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ２によってバイパス径路１７の流量調整バルブ１９を閉にして、往路側径路３ａの冷媒を第１の放熱部１０に導入する一方、ステップＳ１で凝固開始温度Ｔ３以下であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３によって流量調整バルブ１９を開にして、往路側径路３ａを流れる高温の冷媒をバイパス径路１７を介して連通タンク１４に導入して、第２の放熱部１１の入口１１ａに流入する冷媒温度を凝固開始温度Ｔ３まで上昇させる。
【００３８】
このバイパス径路１７に冷媒を流入させたとき、第１の放熱部１０では冷媒の循環流量が減少するため放熱量も低減し、その第１の放熱部１０の背面の空気温度の上昇が抑制される。
【００３９】
次に、ステップＳ４によって第２の放熱部１１の出口タンク１３に設けた温度センサ２０で検出した温度が、蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以上であるかどうかを判断し、凝固完了温度Ｔ４未満である場合（ＮＯ）は、ステップＳ５によって冷却ファン１６にファン出力を低下する信号を出力して、第２の放熱部１１の冷却能力を低減する一方、ステップＳ４で凝固完了温度Ｔ４以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ６によって冷却ファン１６にファン出力を増大する信号を出力して第２の放熱部１１の冷却能力を高める。
【００４０】
以上の構成により本実施形態の車両用冷却装置１によれば、蓄熱材を混入したスラリー状の冷媒は、冷媒循環径路３を介して熱源２で吸熱した熱を放熱部４で冷却し、この冷却された冷媒が熱源２へと循環されることにより、この熱源２を冷却できる。このとき、蓄熱材は熱源２の熱で溶融し、放熱部４で冷却されることにより凝固されるが、その放熱部４を第１の放熱部１０と第２の放熱部１１とに分割して、前者の第１の放熱部１０で蓄熱材を凝固開始温度Ｔ３まで冷却した後、第２の放熱部１１でその凝固開始した蓄熱材を凝固完了温度Ｔ４まで段階的に冷却できる。
【００４１】
従って、蓄熱材を混入した冷媒を循環させて冷却する場合の熱交換効率をより高めることができるとともに、このように放熱部４を冷媒の放熱形態に応じて分割したことにより、放熱量に応じて効率的に車両搭載時のレイアウトを容易にできる。
【００４２】
また、前記冷媒循環径路３の高温側となる往路側径路３ａに、放熱部４に近い上流側で分岐されて、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとの間に連通するバイパス径路１７を設けたので、このバイパス径路１７を介して熱源２を通過した高温冷媒で第２の放熱部１１の入口１１ａに流入する凝固開始温度Ｔ３以下となった冷媒の過冷却を防止できる。つまり、第２の放熱部１１の入口１１ａの温度が低い場合、冷媒と空気温度との差が縮まるので放熱効率が低下し、かつ、蓄熱材の凝固率に偏りが発生することになるが、本実施形態ではそれら放熱効率の低下や凝固率の偏りを防止できることになる。
【００４３】
更に、前記往路側径路３ａとバイパス径路１７との分岐部に、これら両径路３ａ，１７に配分する冷媒流量を温度センサ１８で検出した温度に応じて調節する流量調整バルブ１９を設けたので、この流量制御バルブ１９の開度が制御されて第２の放熱部１１の入口１１ａに流入する冷媒の温度を精度良く制御することができる。
【００４４】
更にまた、前記流量調整バルブ１９は、第２の放熱部１１の入口１１ａの温度が前記蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３となるように開度調節したので、第２の放熱部１１の放熱性能が向上し、また、第２の放熱部１１の入口１１ａから蓄熱材が凝固開始するので、放熱量が均一化されて背面空気温度の不均一を防ぐことができる。
【００４５】
また、前記冷却ファン１６は、第２の放熱部１１の出口温度、つまり出口タンク１３に設けた温度センサ２０の検出値が前記蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以下となるように回転数制御したので、冷却ファン１６による冷却風Ａを制御して第２の放熱部１１によって蓄熱材を確実に凝固させることができ、その凝固した蓄熱材を混入した冷媒を復路側径路３ｂを介して熱源２に送ることができるので、熱源２の冷却効率を高めることができる。
【００４６】
更に、第１の放熱部１０の出口１０ｂと第２の放熱部１１の入口１１ａとを連通する連通タンク１４に、冷媒の対流を調整するための仕切り板１５を設けたので、冷却風Ａに対して上流側となる第１の放熱部１０で主に冷媒中の蓄熱材の凝固開始温度までの顕熱を放熱し、下流側となる第２の放熱部１１で主に冷媒中の蓄熱材の潜熱を放熱するとともに、仕切り板１５で冷媒の対流方向が規制されるので、第２の放熱部１１の入口１１ａの温度を確実に蓄熱材の凝固開始温度に近づけることができる。このため、放熱率を悪化させずに冷媒中の蓄熱材の凝固率の偏りを防止することができる。
【００４７】
図５〜図８は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図５は冷却装置の全体構成図、図６は放熱部の拡大斜視図、図７は蓄熱材の融解・凝固時の相変化特性図、図８は冷却装置の制御フローチャートである。
【００４８】
本実施形態の車両用冷却装置１Ａは、図５に示すように基本的に第１実施形態と同様に熱源２、冷媒循環径路３、放熱部４、冷却ファン１６を備えて構成され、特に本実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、熱源２を、それぞれの冷却目標温度が異なる複数の第１の熱源２Ａおよび第２の熱源２Ｂによって構成されたことにある。この場合、第１の熱源２Ａ（例えば、エンジン）は冷却目標温度が比較的に高く設定され、第２の熱源２Ｂ（例えば、モータ）は冷却目標温度が比較的に低く設定される。
【００４９】
そして、低温側の第２の熱源２Ｂを高温側の第１の熱源２Ａの上流側に配置し、かつ、冷媒循環径路３の冷媒中に混入した蓄熱材は、それぞれの熱源２Ａ，２Ｂの冷却目標温度付近で相変化する複数種類が用いられる。勿論、それら蓄熱材を混入した冷媒はスラリー状となっている。
【００５０】
そして、冷却目標温度が低い第２の熱源２Ｂに対応した蓄熱材は、図７に示すように融解する際は特性α１をもって温度変化されるとともに、凝固される際は特性β１をもって温度変化され、かつ、冷却目標温度が高い第１の熱源２Ａに対応した蓄熱材は、融解する際は特性α２をもって温度変化されるとともに、凝固される際は特性β２をもって温度変化される。
【００５１】
特性α１では融解開始温度Ｔ１１、融解完了温度Ｔ１２となり、特性α２では融解開始温度Ｔ２１、融解完了温度Ｔ２２となる。また、特性β１では凝固開始温度Ｔ１３、凝固完了温度Ｔ１４となり、特性β２では凝固開始温度Ｔ２３、凝固完了温度Ｔ２４となる。
【００５２】
また、本実施形態にあっても第１実施形態と同様に、放熱部４は、冷媒温度を熱源２の出口温度から蓄熱材の凝固開始温度まで冷却する第一段階放熱部と、冷媒温度を蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度まで冷却する第二段階放熱部とに分割されるが、特に、本実施形態では、第一段階放熱部は、高温側の冷却目標温度、つまり、第１の熱源２Ａに対応した蓄熱材を凝固開始温度Ｔ２３まで冷却する高温側第一段階放熱部としての第３の放熱部１００と、低温側の冷却目標温度、つまり、第２の熱源２Ｂに対応した蓄熱材を凝固開始温度Ｔ１３まで冷却する低温側第一段階放熱部としての第５の放熱部１１０と、で構成してある。
【００５３】
また、第二段階放熱部は、高温側の冷却目標温度（第１の熱源２Ａ）に対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度Ｔ２４まで冷却する高温側第二段階放熱部としての第４の放熱部１０１と、低温側の冷却目標温度（第２の熱源２Ｂ）に対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了する温度Ｔ１４まで冷却する低温側第二段階放熱部としての第６の放熱部１１１と、で構成してある。
【００５４】
図６に示すように、前記第３の放熱部１００と前記第４の放熱部１０１とを冷媒の流れ方向に直列配置して高温側放熱部１０２とし、かつ、第５の放熱部１１０と第６の放熱部１１１とを冷媒の流れ方向に直列配置して低温側放熱部１１２とし、高温側放熱部１０２を冷却風Ａの流れ方向に対して、低温側放熱部１１２の下流側に配置してある。
【００５５】
第３の放熱部１００と前記第４の放熱部１０１との間、および第５の放熱部１１０と第６の放熱部１１１との間にはそれぞれ第１・第２の中間タンク１０３，１１３が設けられるとともに、第３の放熱部１００の入口１００ａには入口タンク１０５と、第６放熱部１１１の出口１１１ｂには出口タンク１１５と、が設けられ、かつ、第４の放熱部１０１の出口１０１ｂと第５の放熱部１１０の入口１１０ａとは連通タンク１０６によって連通される。連通タンク１０６には、第１実施形態と同様に冷媒の対流を調整するための仕切り板１５を設けてある。
【００５６】
前記冷媒循環径路３は、図５に示すように第１の熱源２Ａから第３の放熱部１００の入口１００ａに通ずる第１の往路側径路３ｄと、第４の放熱部１０１の出口１０１ｂから第１の熱源２Ａに戻る第１の復路側径路３ｅと、第２の熱源２Ｂから前記第１の復路側径路３ｅに通ずる第２の往路側径路３ｇと、第６の放熱部１１１の出口１１１ｂから第２の熱源２Ｂに戻る第２の復路側径路３ｈと、が設けられ、第１の往路側径路３ｄを流れる冷媒温度は、第２の往路側径路３ｇを流れる冷媒温度よりも高くなっており、第１の往路側径路３ｄは高温側、第２の往路側径路３ｄは中高温側となる。
【００５７】
また、第１の往路側径路３ｄには、第１実施形態と同様にサーモスタットバルブ５を介してリターン径路３ｆが分岐され、このリターン径路３ｆは第１の復路側径路３ｅの第１の熱源２Ａ近傍に連通される。
【００５８】
更に、第１実施形態と同様に冷媒循環径路３の高温側となる第１の往路側径路３ｄには、第３の放熱部１００に近い上流側で分岐されて、第３の放熱部１００の出口１００ｂと第４の放熱部１０１の入口１０１ａとの間、つまり第１の中間タンク１０３に連通する高温側バイパス径路１２０を設け、その分岐部に、これら両径路３ｄ，１２０に配分する冷媒流量を、第３の放熱部１００の出口１００ｂと第４の放熱部１０１の入口１０１ａとの間の温度、つまり、前記第１の中間タンク１０３に設けた温度センサ１０４の検出値に応じて調節する第１の流量調整バルブ１２１を設けてある。
【００５９】
前記第１の流量調整バルブ１２１は電磁バルブで構成され、第４の放熱部１０１の入口１０１ａの温度が、前記高温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材（以下、高温側の蓄熱材と省略する。）の凝固開始温度Ｔ２３となるように開度調節される。
【００６０】
また、冷媒循環径路３の中高温側となる第２の往路側径路３ｇから分岐されて、第５の放熱部１１０の出口１１０ｂと第６の放熱部１１１の入口１１１ａとの間、つまり、第２の中間タンク１１３に連通する中高温側バイパス径路１２２を設け、その分岐部に、これら両径路３ｇ，１２２に配分する冷媒流量を、第５の放熱部１１０の出口と第６の放熱部１１１の入口との間の温度、つまり、前記第２の中間タンク１１３に設けた温度センサ１１４に応じて調節する第２の流量調整バルブ１２３を設けてある。
【００６１】
前記第２の流量調整バルブ１２３は電磁バルブで構成され、第６の放熱部１１１の入口１１１ａの温度が、低温側の冷却目標温度に対応した蓄熱材（以下、低温側の蓄熱材と省略する。）の凝固開始温度Ｔ１３となるように開度調節される。
【００６２】
前記冷却ファン１６は、第４の放熱部１０１の出口１０１ｂの温度が高温側の蓄熱材の凝固完了温度Ｔ２４以下、かつ、第６の放熱部１１１の出口１１１ｂの温度が低温側の蓄熱材の凝固完了温度Ｔ１４以下となるように回転数制御される。
【００６３】
また、冷媒循環径路３に備わる冷媒循環ポンプ６は、第１・第２の熱源２Ａ，２Ｂの出口温度、つまり、第１の往路側径路３ｄの第１の熱源２Ａ近傍に設けた温度センサ１２４および第２の往路側径路３ｇの第２の熱源２Ｂ近傍に設けた温度センサ１２５で検出した温度が、それぞれの冷却目標温度以上である場合に回転数を上昇するようになっている。
【００６４】
コントロールユニット２１は、図８に示すフローチャートに従って冷媒循環ポンプ６や冷却ファン１６および第１・第２の流量調整バルブ１２１，１２３を制御するようになっており、フローチャート中破線で囲んだ部分Ｋはサーモスタットバルブ５によって径路の切換えが行われ、第１の熱源２Ａ出口の冷媒温度が蓄熱材の融解完了温度Ｔ２２に達するまでは冷媒をリターン径路３ｆに流すことになり、融解完了温度Ｔ２２に達した時点で第１の往路側径路３ｄに冷媒が流れる。
【００６５】
そして、ステップＳ１０によって、第１の中間タンク１０３に設けた温度センサ１０４で検出した温度が蓄熱材の凝固開始温度Ｔ２３以下かどうかを判断し、その凝固開始温度Ｔ２３を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１によって高温側バイパス径路１２０の第１の流量調整バルブ１２１を閉にして、第１の往路側径路３ｄの冷媒を第３の放熱部１００に導入する一方、ステップＳ１０で凝固開始温度Ｔ２３以下であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１２によって前記流量調整バルブ１２１を開にして、往路側径路３ｄを流れる高温の冷媒を高温側バイパス径路１２０を介して第１の中間タンク１０３に導入して、第４の放熱部１０１の入口１０１ａに流入する冷媒温度を凝固開始温度Ｔ２３まで上昇させる。
【００６６】
次に、ステップＳ１３によって、第２の中間タンク１１３に設けた温度センサ１１４で検出した温度が蓄熱材の凝固開始温度Ｔ１３以下かどうかを判断し、その凝固開始温度Ｔ１３を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１４によって低温側バイパス径路１２２の第２の流量調整バルブ１２３を閉にする一方、ステップＳ１３で凝固開始温度Ｔ１３以下であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１５によって前記流量調整バルブ１２３を開にして、第２の往路側径路３ｇを流れる中高温の冷媒を低温側バイパス径路１２２を介して第２の中間タンク１１３に導入して、第６の放熱部１１１の入口１１１ａに流入する冷媒温度を凝固開始温度Ｔ１３まで上昇させる。
【００６７】
尚、ステップＳ１４で流量調整バルブ１２３を閉にした場合、第２の熱源２Ｂを通過した冷媒は第２の往路側径路３ｇから第１の往路側径路３ｅに合流して、第１の熱源２Ａへと供給される。
【００６８】
次に、ステップＳ１６では、連通タンク１０６に設けた温度センサ１０７と、第６の放熱部１１１の出口タンク１１５に設けた温度センサ１１６と、のそれぞれの検出値から、第４の放熱部１０１の出口１０１ｂの温度が凝固完了温度Ｔ２４以下であり、かつ、第６の放熱部１１１の出口１１１ｂの温度が凝固完了温度Ｔ１４以下であるかどうかを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ１７によって冷却ファン１６にファン出力を低下する信号を出力して、第４・第６の放熱部１０１，１１１の冷却能力を低減する一方、ＮＯの場合はステップＳ１８によって冷却ファン１６にファン出力を増大する信号を出力して第４・第６の放熱部１０１，１１１の冷却能力を高める。
【００６９】
次に、ステップＳ１９によって、温度センサ１２４および温度センサ１２５の検出値から第１の熱源２Ａの出口温度が融解完了温度Ｔ２２以上、または、第２の熱源２Ｂの出口温度が融解完了温度Ｔ１２以上かどうかを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ２０によって冷媒循環ポンプ６のポンプ出力を高めて冷媒の循環量を増大し、ＮＯの場合はステップＳ２１によってポンプ出力を低くして冷媒の循環量を減少する。
【００７０】
従って、本実施形態の車両用冷却装置１Ａによれば、第１実施形態と略同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、熱源２が、それぞれの冷却目標温度が異なる複数の高温側の第１の熱源２Ａおよび低温側の第２の熱源２Ｂを備えていて、低温側の第２の熱源２Ｂを高温側の第１の熱源２Ａの上流側に配置し、かつ、冷媒循環径路３の冷媒中に混入した蓄熱材は、それぞれの熱源２Ａ，２Ｂの冷却目標温度付近で相変化する複数種類を用いたので、冷却目標温度が異なる複数種類の熱源２Ａ，２Ｂを共通の冷媒循環径路３によってそれぞれ効率良く冷却することができる。
【００７１】
また、放熱部４を、第１の熱源２Ａに対応した蓄熱材を凝固開始温度Ｔ２３まで冷却する第３の放熱部１００と、第２の熱源２Ｂに対応した蓄熱材を凝固開始温度Ｔ１３まで冷却する第５の放熱部１１０と、第１の熱源２Ａに対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了温度Ｔ２４まで冷却する第４の放熱部１０１と、第２の熱源２Ｂに対応した蓄熱材が凝固開始してから凝固完了温度Ｔ１４まで冷却する第６の放熱部１１１と、で構成したので、冷媒中に混入した複数種類の蓄熱材を確実に相変化させて、熱源２Ａ，２Ｂの冷却効率を向上することができるとともに、それぞれの蓄熱材の放熱形態に応じて放熱部４をレイアウトでき、背面空気温度の均一化を図ることができる。
【００７２】
更に、第３の放熱部１００と第４の放熱部１０１とを、それぞれを冷媒の流れ方向に直列配置して高温側放熱部１０２とし、かつ、第５の放熱部１１０と第６の放熱部１１１とを冷媒の流れ方向に直列配置して低温側放熱部１１２とし、高温側放熱部１０２を冷却風Ａの流れ方向に対して、低温側放熱部１１２の下流側に配置したので、比較的低温で凝固可能な蓄熱材の相変化に伴う潜熱を冷却風Ａの上流側、比較的高温で凝固可能な蓄熱材の相変化に伴う潜熱を冷却風Ａの下流側で放熱できるので、それぞれを冷却風Ａによって効率良く放熱して、複数の熱源２Ａ，２Ｂの冷却効率をより高めることができる。
【００７３】
更にまた、冷媒循環径路３の第１の往路側径路３ｄに、第３の放熱部１００と第４の放熱部１０１との間の第１の中間タンク１０３に連通する高温側バイパス径路１２０を設け、その分岐部に、これら両径路３ｄ，１２０に配分する冷媒流量を、前記第１の中間タンク１０３に設けた温度センサ１０４の検出値に応じて調節する第１の流量調整バルブ１２１を設けたので、高温側バイパス径路１２０を介して第１の熱源２Ａを通過した高温冷媒で第４の放熱部１０１の入口１０１ａに流入する冷媒の過冷却を防止できる。
【００７４】
また、前記第１の流量調整バルブ１２１は、第４の放熱部１０１の入口１０１ａの温度が、前記高温側の蓄熱材の凝固開始温度Ｔ２３となるように開度調節したので、第４の放熱部１０１が凝固開始温度Ｔ２３以下となって放熱効率の低下や凝固率の偏りを生じるのを防止できる。
【００７５】
更に、冷媒循環径路３の第２の往路側径路３ｇに、第５の放熱部１１０と第６の放熱部１１１との間の第２の中間タンク１１３に連通する中高温側バイパス径路１２２を設け、その分岐部に、これら両径路３ｄ，１２２に配分する冷媒流量を、前記第２の中間タンク１１３に設けた温度センサ１１４に応じて調節する第２の流量調整バルブ１２３を設けたので、中高温側バイパス径路１２２を介して第２の熱源２Ｂを通過した中高温冷媒で第６の放熱部１１１の入口１１１ａに流入する冷媒の過冷却を防止できる。
【００７６】
また、前記第２の流量調整バルブ１２３は、第６の放熱部１１１の入口１１１ａの温度が、低温側の蓄熱材の凝固開始温度Ｔ１３となるように開度調節したので、第６の放熱部１１１が凝固開始温度Ｔ１３以下となって放熱効率の低下や凝固率の偏りを生じるのを防止できる。
【００７７】
更に、冷却ファン１６を、第４の放熱部１０１の出口１０１ｂの温度が高温側の蓄熱材の凝固完了温度Ｔ２４以下、かつ、第６の放熱部１１１の出口１１１ｂの温度が低温側の蓄熱材の凝固完了温度Ｔ１４以下となるように回転数制御したので、冷却ファン１６による冷却風Ａを制御して第４の放熱部１０１および第６の放熱部１１１によってそれぞれの蓄熱材を確実に凝固させることができ、その凝固した蓄熱材を混入した冷媒を第１・第２の復路側径路３ｈ，３ｅを介して第１・第２の熱源２Ａ，２Ｂに送ることができるので、これら熱源２Ａ，２Ｂの冷却効率を高めることができる。
【００７８】
更にまた、冷媒循環ポンプ６は、第１・第２の熱源２Ａ，２Ｂの出口温度が、それぞれの冷却目標温度以上である場合に回転数を上昇させるので、ポンプ回転数の上昇により増大した冷媒の流量で前記熱源２Ａ，２Ｂの冷却効率を高めることができ、熱源負荷に応じた冷媒流量の供給が可能となって、通常時におけるポンプ駆動力を軽減することができる。
【００７９】
図９，図１０は本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図９は車体前部に搭載した冷却装置の全体構成図、図１０は冷却装置の制御フローチャートである。
【００８０】
本実施形態の車両用冷却装置１Ｂは、図９に示すように基本的に第１実施形態と同様に熱源２、冷媒循環径路３、放熱部４、冷却ファン１６を備えて構成され、冷媒循環径路３を流れる冷媒は第１実施形態と同様に図３に示した特性を有する蓄熱材が混入されてスラリー状の液体となっており、また、放熱部４は第一段階放熱部としての第１の放熱部１０と第二段階放熱部としての第２の放熱部１１とに分割されるとともに、コントロールユニット２１によって冷却ファン１６が回転数制御される。
【００８１】
第１・第２の放熱部１０，１１は、冷却風Ａに対して第１の放熱部１０が上流側、第２の放熱部１１が下流側に配置され、第１の放熱部１０の出口１０ｂに設けた出口タンク１４ａと、第２の放熱部１１の入口１１ａに設けた入口タンク１４ｂと、が連通路１４ｃによって連通される。
【００８２】
そして、前記車両用冷却装置１Ｂは車両前部、つまりエンジンルーム内前部に搭載されて、放熱部４の車両前方に走行風Ｒを取り込むグリル３０が配置されるとともに、フロントバンパー３１に形成した開口部３２から第１の放熱部１０を迂回して第２の放熱部１１に走行風Ｒを取り込む空気流通路３３を設けてある。
【００８３】
ここで、本実施形態では放熱部４を通過する走行風Ｒや冷却ファン１６の回転による冷却風Ａの通過空気量を、冷媒中に混入した蓄熱材の溶融度に応じて調整する通過空気量調整手段４０を設けてある。
【００８４】
通過空気量調整手段４０は、冷却風Ａの通過方向に対して上流側に配置した第１の放熱部１０と、下流側に配置した第２の放熱部１１と、を通過する冷却風Ａの割合を調整する可動式エアガイド４１によって構成される。
【００８５】
前記可動式エアガイド４１は、前記空気流通路３３に開閉自在に取り付けられる。
【００８６】
空気流通路３３は、フロントバンパー３１に形成された開口部３２の車体内方下側と、第２の放熱部１１の入口タンク１４ｂ下面と、の間を滑らかに遮蔽するガイド板３４を設けて形成され、開口部３２から導入された走行風Ｒを、図９中矢印Ｘに示すようにガイド板３４に沿って第２の放熱部１１の前側下部に案内するようになっている。
【００８７】
そして、前記可動式エアガイド４１は、前記開口部３２の下側にその開口部３２を開閉自在に取り付けられ、コントロールユニット２１からの指令信号により空気流通路３３を開閉制御するようになっており、第１の放熱部１０の出口温度に応じて制御される。
【００８８】
また、本実施形態ではグリル３０から放熱部４を経由して冷却ファン１６に至る冷却風Ａの通路は、前記空気流通路３３を取り込むようにしてダクト３５によって覆ってある。
【００８９】
コントロールユニット２１は、図１０に示すフローチャートに従って可動式エアガイド４１や冷却ファン１６を制御するようになっており、フローチャート中破線で囲んだ部分Ｋはサーモスタットバルブ５によって径路の切換えが行われ、熱源２出口の冷媒温度が蓄熱材の融解完了温度Ｔ２に達するまでは冷媒をリターン径路３ｃに流すことになり、融解完了温度Ｔ２に達した時点で往路側径路３ａに冷媒が流れる。
【００９０】
そして、ステップＳ３０によって第１の放熱部１０の出口タンク１４ａに設けた温度センサ１８で検出した温度が蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３以下かどうかを判断し、凝固開始温度Ｔ３を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ３１によって可動式エアガイド４１を閉にする一方、ステップＳ３０で凝固開始温度Ｔ３以下であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３２によって可動式エアガイド４１を開にする。
【００９１】
このように可動式エアガイド４１が開となることにより、空気流通路３３から下流側の第２の放熱部１１に走行風Ｒが導入されるため、上流側の第１の放熱部１０への冷却風Ａの流れは相対的に減少し、第２放熱部１１への風量が増大する。
【００９２】
すると、上流側の第１の放熱部１０の通過風量の減少に伴って、その出口温度は蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３となるので、下流側の第２の放熱部１１ではその入口１１ａから蓄熱材の凝固が開始されるようになる。また、これと同時に第１の放熱部１０を迂回した走行風Ｒは直接第２の放熱部１１に導入されるため、この第２の放熱部１１の放熱効率が高められる。
【００９３】
次に、ステップＳ３３では第２の放熱部１１の出口タンク１３に設けた温度センサ２０で検出した温度が、蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以上であるかどうかを判断し、凝固完了温度Ｔ４未満である場合（ＮＯ）は、ステップＳ３４によって冷却ファン１６にファン出力を低下する信号を出力して、第２の放熱部１１の冷却能力を低減する一方、ステップＳ３３で凝固完了温度Ｔ４以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３５によって冷却ファン１６にファン出力を増大する信号を出力して第２の放熱部１１の冷却能力を高める。
【００９４】
従って、本実施形態の車両用冷却装置１Ｂによれば、第１実施形態と略同様の作用効果を奏するのは勿論のこと、放熱部４を通過する冷却風Ａの通過空気量を、冷媒中に混入した蓄熱材の溶融度に応じて調整する通過空気量調整手段４０を設けたので、冷媒中に混入した蓄熱材の相変化を適正に行って凝固完了した蓄熱材を熱源２に供給して、冷却効率を高めることができる。
【００９５】
また、通過空気量調整手段４０を、冷却風Ａの通過方向に対して上流側に配置した第１の放熱部１０と、下流側に配置した第２の放熱部１１と、を通過する冷却風Ａの割合を調整する可動式エアガイド４１によって構成したので、上流側の第１の放熱部１０に比較して下流側の第２の放熱部１１への冷却風Ａの割合を増大することにより、第２の放熱部１１の前温度の制御が可能となる。
【００９６】
更に、前記可動式エアガイド４１を、バンパー開口部３２から第１の放熱部１０を迂回して第２の放熱部１１に走行風を取り込む空気流通路３３に開閉自在に取り付けたので、効率良く走行風Ｒを第２の放熱部１１に導入でき、ひいては、第２の放熱部１１による冷却効率を高めることができる。
【００９７】
更にまた、前記可動式エアガイド４１を、第１の放熱部１０の出口温度に応じて制御したので、上流側に配置した第１の放熱部１０における冷媒の過冷却を防止できるとともに、下流側に配置した第２の放熱部１１での放熱量を確保することができる。
【００９８】
図１１，図１２は本発明の第４実施形態を示し、前記第３実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１１は車体前部に搭載した冷却装置の要部構成図、図１２は冷却装置の制御フローチャートである。
【００９９】
本実施形態の車両用冷却装置１Ｃは、図１１に示すように基本的に第３実施形態と同様に冷却風Ａの流れ方向に対して第１の放熱部１０を上流側、第２の放熱部１１を下流側に配置してあり、グリル３０およびフロントバンパー３１の開口部３２から走行風Ｒが導入されるようになっている。
【０１００】
前記バンパー開口部３２はガイド板３４を設けて空気流通路３３が構成され、この空気流通路３３によって走行風Ｒを第１の放熱部１０を迂回して第２の放熱部１１に導入するようになっている。
【０１０１】
ここで、本実施形態ではグリル３０の開口部の一部に可動式エアガイド４１Ａを開閉自在に取り付けてある。
【０１０２】
この場合、可動式エアガイド４１Ａはグリル３０の下部開口部に配置され、図１１中実線に示す位置が閉状態であり、破線で示す位置が開状態である。また、本実施形態にあっても、前記可動式エアガイド４１Ａは、第１の放熱部１０の出口温度に応じて制御される。
【０１０３】
本実施形態にあっても第３実施形態と同様にコントロールユニット２１は図１２のフローチャートに従って可動式エアガイド４１Ａや冷却ファン１６を制御するようになっており、フローチャート中破線で囲んだ部分Ｋはサーモスタットバルブ５によって径路の切換えが行われ、熱源２出口の冷媒温度が蓄熱材の融解完了温度Ｔ２に達するまでは冷媒をリターン径路３ｃに流すことになり、融解完了温度Ｔ２に達した時点で往路側径路３ａに冷媒が流れる。
【０１０４】
そして、ステップＳ４０によって第１の放熱部１０の出口タンク１４ａに設けた温度センサ１８で検出した温度が蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３以下かどうかを判断し、凝固開始温度Ｔ３を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ４１によって可動式エアガイド４１Ａを開にする一方、ステップＳ４０で凝固開始温度Ｔ３以下であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４２によって可動式エアガイド４１Ａを閉にする。
【０１０５】
このように可動式エアガイド４１Ａが閉となることにより、グリル３０から導入される冷却風Ａを減少して、上流側に配置した第１の放熱部１０に比較して下流側に配置した第２の放熱部１１への風量が相対的に増大する。
【０１０６】
すると、上流側の第１の放熱部１０の通過風量の減少に伴って、その出口温度は蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３となるので、下流側の第２の放熱部１１ではその入口１１ａから蓄熱材の凝固が開始されるようになる。
【０１０７】
また、冷却ファン１６の風量は下流側に配置した第２の放熱部１１の出口温度が蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４となるように制御されているので、第２の放熱部１１において蓄熱材は完全に凝固される。
【０１０８】
更に、夏期の登坂路などの高負荷時においても、第２の放熱部１１に第１の放熱部１０を通過していない比較的低温の走行風Ｒが空気流通路３３から導入されるので、第２の放熱部１１による放熱量を確保することができる。
【０１０９】
次に、ステップＳ４３では第２の放熱部１１の出口タンク１３に設けた温度センサ２０で検出した温度が、蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以上であるかどうかを判断し、凝固完了温度Ｔ４未満である場合（ＮＯ）は、ステップＳ４４によって冷却ファン１６にファン出力を低下する信号を出力して、第２の放熱部１１の冷却能力を低減する一方、ステップＳ４３で凝固完了温度Ｔ４以上である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ４５によって冷却ファン１６にファン出力を増大する信号を出力して第２の放熱部１１の冷却能力を高める。
【０１１０】
従って、本実施形態の車両用冷却装置１Ｃによれば、第３実施形態と略同様の作用効果を奏し、特に、グリル３０の開口部の一部に可動式エアガイド４１Ａを開閉自在に取り付けたので、第１の放熱部１０の上流側の風量を直接増減できるので、第１の放熱部１０での冷媒の過冷却を防止しつつ、第２の放熱部１１に第１の放熱部１０を通過していない比較的低温の走行風Ｒを空気流通路３３から導入できるので、第１の放熱部１０と第２の放熱部１１との放熱量配分調整を精度良く行うことができる。
【０１１１】
図１３，図１４は本発明の第５実施形態を示し、前記第３実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１３は車体前部に搭載した冷却装置を（ａ）〜（ｃ）で可動式エアガイドの作動状態をそれぞれ示す要部構成図、図１４は冷却装置の制御フローチャートである。
【０１１２】
本実施形態の車両用冷却装置１Ｄは、図１３に示すように基本的に第３実施形態と同様に冷却風Ａの流れ方向に対して第１の放熱部１０を上流側、第２の放熱部１１を下流側に配置してあり、グリル３０およびフロントバンパー３１の開口部３２から走行風Ｒが導入されるようになっている。
【０１１３】
尚、本実施形態では前記バンパー開口部３２から導入された走行風Ｒは、冷却風Ａの流れ方向に対して上流側に配置した第１の放熱部１０および下流側に配置した第２の放熱部１１のそれぞれの下部を通過するようになっている。
【０１１４】
また、本実施形態にあっても冷却風Ａの通過空気量を、冷媒中に混入した蓄熱材の溶融度に応じて調整する通過空気量調整手段４０を設けてあり、この通過空気量調整手段４０は、第１の放熱部１０と第２の放熱部１１との間に傾斜自在に取り付けた可動式エアガイド４１Ｂによって構成してある。
【０１１５】
即ち、前記可動式エアガイド４１Ｂは、上流側に配置した第１の放熱部１０と下流側に配置した第２の放熱部１１のとの間の下部に、車両左右方向の回転軸を中心に回動可能に配置され、図１３（ａ）に示すように可動式エアガイド４１Ｂが略水平方向となるニュートラル状態と、同図（ｂ）に示すように可動式エアガイド４１Ｂの後部が下方に回動された後傾状態と、同図（ｃ）に示すように可動式エアガイド４１Ｂの前部が下方に回動された前傾状態と、に設定可能となっている。また、本実施形態にあっても、前記可動式エアガイド４１Ｂは、第１の放熱部１０の出口温度に応じて制御される。
【０１１６】
本実施形態にあってもコントロールユニット２１は図１４のフローチャートに従って可動式エアガイド４１Ｂや冷却ファン１６を制御するようになっており、フローチャート中破線で囲んだ部分Ｋはサーモスタットバルブ５によって径路の切換えが行われ、熱源２出口の冷媒温度が蓄熱材の融解完了温度Ｔ２に達するまでは冷媒をリターン径路３ｃに流すことになり、融解完了温度Ｔ２に達した時点で往路側径路３ａに冷媒が流れる。
【０１１７】
本実施形態のフローチャートは、まず、ステップＳ５０によって可動式エアガイド４１Ｂをニュートラル状態（図１３（ａ）参照）に設定した後、前記Ｋ部分の処理が行われ、その後、ステップＳ５１によって第１の放熱部１０の出口タンク１４ａに設けた温度センサ１８で検出した温度ｔが、蓄熱材の凝固開始温度Ｔ３に対してＴ３−α≦ｔ（αは予め設定した所定値）かどうかを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５２によって可動式エアガイド４１Ｂを前記ニュートラル状態に保持する。
【０１１８】
このように、可動式エアガイド４１Ｂがニュートラル状態に保持されることにより、グリル３０から導入された走行風Ｒは通常状態で第１の放熱部１０を通過した後、第２の放熱部１１に送られる。
【０１１９】
そして、前記ステップＳ５１でＮＯと判断した場合は、ステップＳ５３によって前記温度センサ１８で検出した温度ｔが、ｔ＜Ｔ３−αであるかを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５４によって可動式エアガイド４１Ｂを後傾状態（図１３（ｂ）参照）に設定する一方、ＮＯの場合はステップＳ５５によって可動式エアガイド４１Ｂを前傾状態（図１３（ｃ）参照）に設定する。
【０１２０】
このように、可動式エアガイド４１Ｂが後傾状態に設定されることにより、上流側の第１の放熱部１０への風量が減少し、この第１の放熱部１０の冷媒流動の下流部分を通過した冷却風Ａは、下流側の第２の放熱部１１のコア部を迂回して流れ、第２の放熱部１１の前空気温度の上昇を防ぐことができる。
【０１２１】
また、可動式エアガイド４１Ｂが前傾状態に設定されることにより、グリル３０から導入した走行風Ｒを第１・第２の放熱部１０，１１両者に通過させるのは勿論のこと、バンパー開口部３２から導入した走行風Ｒを第１・第２の放熱部１０，１１両者に積極的に通過させる。
【０１２２】
次に、ステップＳ５６では第２の放熱部１１の出口タンク１３に設けた温度センサ２０で検出した温度が、蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４以上であるかどうかを判断し、凝固完了温度Ｔ４未満である場合（ＮＯ）は、ステップＳ５７によって冷却ファン１６にファン出力を低下する信号を出力して、第２の放熱部１１の冷却能力を低減する一方、ステップＳ５６で凝固完了温度Ｔ４以上であると判断した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ５８によって冷却ファン１６にファン出力を増大する信号を出力して第２の放熱部１１の冷却能力を高める。
【０１２３】
このように冷却ファン１６の風量は第２の放熱部１１の出口温度が蓄熱材の凝固完了温度Ｔ４となるように制御されているので、その第２の放熱部１１において蓄熱材は完全に凝固される。
【０１２４】
また、夏期の登坂路などの高負荷時においても、第２の放熱部１１に第１の放熱部１０を通過していない比較的低温の走行風Ｒが導入されるので、第２の放熱部１１による放熱量を確保することができる。
【０１２５】
従って、本実施形態の車両用冷却装置１Ｄによれば、第３実施形態と略同様の作用効果を奏し、特に、可動式エアガイド４１Ｂを第１の放熱部１０と第２の放熱部１１との間に傾斜自在に取り付けたので、可動式エアガイド４１Ｂの傾きが蓄熱材の凝固状態と連動することになり、蓄熱材の凝固状態に応じて風量が変動し、上流側の第１の放熱部１０の冷媒の過冷却に伴う潜熱の放熱による下流側の第２の放熱部１１の前温度の上昇と、その第２の放熱部１１の背面の温度分布の不均一を避けることができる。
【０１２６】
ところで、本発明の車両用冷却装置は前記第１〜第５実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施形態における冷却装置の全体構成図。
【図２】本発明の第１実施形態における放熱部の拡大斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における蓄熱材の融解・凝固時の相変化特性図。
【図４】本発明の第１実施形態における冷却装置の制御フローチャート。
【図５】本発明の第２実施形態における冷却装置の全体構成図。
【図６】本発明の第２実施形態における放熱部の拡大斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態における蓄熱材の融解・凝固時の相変化特性図。
【図８】本発明の第２実施形態における冷却装置の制御フローチャート。
【図９】本発明の第３実施形態における車体前部に搭載した冷却装置の全体構成図。
【図１０】本発明の第３実施形態における冷却装置の制御フローチャート。
【図１１】本発明の第４実施形態における車体前部に搭載した冷却装置の要部構成図。
【図１２】本発明の第４実施形態における冷却装置の制御フローチャート。
【図１３】本発明の第５実施形態における車体前部に搭載した冷却装置を（ａ）〜（ｃ）で可動式エアガイドの作動状態をそれぞれ示す要部構成図。
【図１４】本発明の第５実施形態における冷却装置の制御フローチャート。
【符号の説明】
【０１２８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  車両用冷却装置
２  熱源
２Ａ  第１の熱源（高温側の熱源）
２Ｂ  第２の熱源（低温側の熱源）
３  冷媒循環径路
３ａ  往路側径路（冷媒循環径路の高温側）
３ｄ  第１の往路側径路（冷媒循環径路の高温側）
４  放熱部
１０  第１の放熱部（第一段階放熱部）
１１  第２の放熱部（第二段階放熱部）
１５  仕切り板
１６  冷却ファン
１７  バイパス径路
１９  流量調整バルブ
２１  コントロールユニット
３３  空気流通路
４０  通過空気量調整手段
４１，４１Ａ，４１Ｂ  可動式エアガイド
１００  第３の放熱部（高温側第一段階放熱部）
１０１  第４の放熱部（高温側第二段階放熱部）
１０２  高温側放熱部
１１０  第５の放熱部（低温側第一段階放熱部）
１１１  第６の放熱部（低温側第二段階放熱部）
１１２  低温側放熱部
１２０  高温側バイパス径路
１２１  第１の流動調整バルブ
１２２  中高温側バイパス径路
１２３  第２の流動調整バルブ
Ａ  冷却風
Ｒ  走行風
【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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