温度調節システム
【課題】熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすること。
【解決手段】熱電素子モジュール３０を、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように電流の流れる向きを設定した。また、温度調節システム２０を、第１ヒートパイプ４１と、第２ヒートパイプ４２と、第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２と、第１流通路６１と、第２流通路６２と、第１切替弁Ｖ１とから構成した。そして、二次電池１１を加熱する際には、第１流通路６１を流れる第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるとともに、二次電池１１を冷却する際には、第２流通路６２を流れる第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に第１切替弁Ｖ１により切り替えるようにした。
【解決手段】熱電素子モジュール３０を、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように電流の流れる向きを設定した。また、温度調節システム２０を、第１ヒートパイプ４１と、第２ヒートパイプ４２と、第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２と、第１流通路６１と、第２流通路６２と、第１切替弁Ｖ１とから構成した。そして、二次電池１１を加熱する際には、第１流通路６１を流れる第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるとともに、二次電池１１を冷却する際には、第２流通路６２を流れる第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に第１切替弁Ｖ１により切り替えるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の温度調節システムとしては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１の蓄電池（二次電池）の温度調節装置は、電流の流れる向きによって放熱と吸熱の相反する作用をする第１の面と、第２の面とを持った熱電変換デバイス（熱電素子モジュール）を備えている。第１の面は１つ又は複数の蓄電池と熱結合されるとともに、第２の面はその面の熱作用を促進する熱作用促進媒体と熱結合されている。
【０００３】
そして、例えば、熱電変換デバイスに対して電流（電気）を一方の向きへ流すことにより、第１の面が冷却されて吸熱を行うとともに第２の面が加熱されて放熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が冷却され、蓄電池の温度が所定の温度以上に上がらないように温度調節される。また、例えば、熱電変換デバイスに対して電流を他方の向きへ流すことにより、第１の面が加熱されて放熱を行うとともに第２の面が冷却されて吸熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が加熱され、蓄電池の温度が所定の温度以下に下がらないように温度調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような熱電変換デバイスでは、熱電変換デバイスに対して電流を流すことに伴い、第１の面と第２の面との温度差が徐々に大きくなっていく。この温度差が大きくなればなるほど、熱電変換効率が低下し、熱電変換デバイスに対する消費電力が増大してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる温度調節システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムであって、前記熱電素子モジュールは、前記第１の面及び前記第２の面の一方の面が放熱するとともに他方の面が吸熱するように前記電流の流れる向きが設定されており、前記一方の面と熱的に結合され、前記一方の面の放熱により沸騰する第１作動流体が封入された第１沸騰冷却器と、前記他方の面と熱的に結合され、前記他方の面の吸熱により凝縮される第２作動流体が封入された第２沸騰冷却器と、前記第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体と熱交換する第１熱交換部と、前記第１熱交換部と接続され、前記第１熱交換部で前記第１作動流体との熱交換で加熱される第１熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第１流通路と、前記第２沸騰冷却器内で沸騰する第２作動流体と熱交換する第２熱交換部と、前記第２熱交換部と接続され、前記第２熱交換部で前記第２作動流体との熱交換で冷却される第２熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第２流通路と、前記第１流通路及び前記第２流通路において、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部よりも前記第１熱媒体及び前記第２熱媒体の流通方向下流側に設けられる切替手段と、を備え、前記切替手段は、前記被温度調節部を加熱する際には前記第１流通路を流れる第１熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるとともに、前記被温度調節部を冷却する際には前記第２流通路を流れる第２熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるように、前記被温度調節部に対する接続を前記第１流通路又は前記第２流通路に切り替えることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、一方の面の放熱によって第１沸騰冷却器内の第１作動流体が沸騰するため、一方の面が沸騰冷却される。さらに、第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体が第１熱交換部において第１熱媒体と熱交換されることで凝縮して液体に戻る。また、この熱交換により第１熱媒体が加熱される。そして、被温度調節部を加熱する際には、この加熱された第１熱媒体のみが被温度調節部に向けて流れるように、切替手段によって被温度調節部に対する接続を第１流通路又は第２流通路に切り替えることで、被温度調節部を第１熱媒体により加熱することができる。
【０００９】
一方、第２熱交換部での第２熱媒体との熱交換により、第２沸騰冷却器内の第２作動流体が沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱媒体が沸騰冷却される。そして、被温度調節部を冷却する際には、この冷却された第２熱媒体のみが被温度調節部に向けて流れるように、切替手段によって被温度調節部に対する接続を第１流通路又は第２流通路に切り替えることで、被温度調節部を第２熱媒体により冷却することができる。そして、第２沸騰冷却器内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、他方の面の吸熱により冷却され、凝縮される。この第２作動流体の凝縮により第２作動流体の持つ熱が他方の面に伝わって他方の面が加熱される。その結果として、第１の面及び第２の面のうち一方の面は沸騰冷却されるとともに他方の面は加熱されるため、第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における温度調節システムを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。なお、温度調節システムは、車両としてのハイブリッド車に搭載されるとともに、走行モータを駆動するための二次電池を温度調節するために用いられる。すなわち、本実施形態では、二次電池が被温度調節部に相当する。
【００１３】
図１に示すように、温度調節システム２０の熱電素子モジュール３０には、給電部Ｅから供給される電流の流れる向きによって、吸熱又は放熱する第１の面３１及び第２の面３２が形成されている。
【００１４】
第１の面３１には、第１沸騰冷却器としての第１ヒートパイプ４１が固定されている。第１ヒートパイプ４１は直線状に延びるように形成されている。第１ヒートパイプ４１内には第１作動流体が封入されている。第１ヒートパイプ４１には、その一端側に第１作動流体が貯留される第１貯留部４１ａが形成されるとともに、他端側に第１凝縮部４１ｂが形成されている。第１ヒートパイプ４１は、第１貯留部４１ａが第１の面３１に接するように配置されている。第１凝縮部４１ｂには第１熱交換部としての第１熱交換器５１が接続されている。
【００１５】
第２の面３２には、第２沸騰冷却器としての第２ヒートパイプ４２が固定されている。第２ヒートパイプ４２は直線状に延びるように形成されている。第２ヒートパイプ４２内には第２作動流体が封入されている。第２ヒートパイプ４２には、その一端側に第２作動流体が貯留される第２貯留部４２ａが形成されるとともに、他端側に第２凝縮部４２ｂが形成されている。第２ヒートパイプ４２は、第２凝縮部４２ｂが第２の面３２に接するように配置されている。第２貯留部４２ａには第２熱交換部としての第２熱交換器５２が接続されている。なお、第１ヒートパイプ４１及び第２ヒートパイプ４２内は真空になっているため減圧されている。
【００１６】
第１熱交換器５１には第１熱媒体としての第１空気が流通する第１流通路６１が接続されるとともに、第２熱交換器５２には第２熱媒体としての第２空気が流通する第２流通路６２が接続されている。第１流通路６１及び第２流通路６２における第１空気及び第２空気の流通方向下流側の一端には切替手段としての第１切替弁Ｖ１が接続されるとともに、第１流通路６１及び第２流通路６２の他端には第２切替弁Ｖ２が接続されている。また、第１切替弁Ｖ１には第３流通路６３の一端が接続されるとともに、第３流通路６３の他端は二次電池１１を収容する電池パック１２に接続されている。第３流通路６３と電池パック１２内とは連通している。
【００１７】
電池パック１２には還流路６４の一端が接続されるとともに、還流路６４と電池パック１２内とは連通している。また、還流路６４の他端には第２切替弁Ｖ２が接続されている。還流路６４には循環ポンプＰが配設されている。さらに、ハイブリッド車にはブロア７０が搭載されている。ブロア７０には供給路６５の一端が接続されるとともに、供給路６５の他端は第２切替弁Ｖ２に接続されている。
【００１８】
第１切替弁Ｖ１は、第１流通路６１を流れる第１空気のみが第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内の二次電池１１に向かって流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１に切り替える第１切替位置に切替可能になっている。第１切替弁Ｖ１が第１切替位置に切り替えられたとき、第２流通路６２を流れる第２空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００１９】
また、第１切替弁Ｖ１は、第２流通路６２を流れる第２空気のみが第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内の二次電池１１に向かって流れるように、二次電池１１に対する接続を第２流通路６２に切り替える第２切替位置に切替可能になっている。第１切替弁Ｖ１が第２切替位置に切り替えられたとき、第１流通路６１を流れる第１空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２０】
第２切替弁Ｖ２は、還流路６４と第１流通路６１とを連通させるとともに、還流路６４と第２流通路６２との連通を遮断させる第１切替位置に切替可能になっている。第２切替弁Ｖ２が第１切替位置に切り替えられたとき、供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１に向かうブロア７０から供給される空気の流れが遮断され、ブロア７０から供給された空気が供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２に向けて流れ込むようになっている。すなわち、第２切替弁Ｖ２が第１切替位置に切り替えられた状態では、ブロア７０から供給される空気は、第２流通路６２に向けて流れ込むため、第２空気に相当する。
【００２１】
また、第２切替弁Ｖ２は、還流路６４と第２流通路６２とを連通させるとともに、還流路６４と第１流通路６１との連通を遮断させる第２切替位置に切替可能になっている。第２切替弁Ｖ２が第２切替位置に切り替えられたとき、供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２に向かうブロア７０から供給される空気の流れが遮断され、ブロア７０から供給された空気が供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１に向けて流れ込むようになっている。すなわち、第２切替弁Ｖ２が第２切替位置に切り替えられた状態では、ブロア７０から供給される空気は、第１流通路６１に向けて流れるため、第１空気に相当する。
【００２２】
第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ同期して第１切替位置及び第２切替位置に切り替わるように設定されている。よって、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替わると、第１流通路６１を流れる第１空気が、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第１流通路６１の順に循環するようになっている。また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替わると、ブロア７０から供給された空気は、第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２を流れて、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２３】
一方、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替わると、第２流通路６２を流れる第２空気が、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第２流通路６２の順に循環するようになっている。また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替わると、ブロア７０から供給された空気は、第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１を流れて、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２４】
このように、本実施形態では、熱電素子モジュール３０、第１ヒートパイプ４１、第２ヒートパイプ４２、第１流通路６１、第２流通路６２、第１熱交換器５１、第２熱交換器５２、第３流通路６３、還流路６４、供給路６５、第１切替弁Ｖ１、第２切替弁Ｖ２、ブロア７０及び給電部Ｅにより温度調節システム２０が構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。なお、本実施形態では、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように、熱電素子モジュール３０に対する給電部Ｅからの電流の向きが予め設定されている。よって、本実施形態では、第１の面３１が一方の面に相当するとともに、第２の面３２が他方の面に相当する。
【００２６】
二次電池１１を加熱する場合、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ第１切替位置に切り替えられる。すると、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１流通路６１を流れる第１空気が、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第１流通路６１の順に循環する。また、第１の面３１は放熱するため、第１ヒートパイプ４１の第１貯留部４１ａに熱が伝わって第１貯留部４１ａ内の第１作動流体が沸騰することで、第１の面３１が沸騰冷却される。さらに、第１貯留部４１ａ内で沸騰して蒸発した第１作動流体は、第１熱交換器５１での第１空気との熱交換により第１凝縮部４１ｂで凝縮される。その結果として、第１凝縮部４１ｂ内で凝縮された第１作動流体は液体に戻り、第１貯留部４１ａに戻る。この第１熱交換器５１での熱交換により、第１作動流体の持つ熱が第１空気に伝わり、第１空気が加熱される。そして、第１熱交換器５１で加熱された第１空気が、第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内に供給され、この第１空気によって二次電池１１が加熱される。
【００２７】
また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替えられることで、ブロア７０から供給された空気が第２切替弁Ｖ２を介して第２空気として第２流通路６２に流れ込む。そして、第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａ内に貯留された第２作動流体は、第２熱交換器５２での第２空気との熱交換により沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱交換器５２では第２空気が冷却される。この冷却された第２空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出される。
【００２８】
また、第２貯留部４２ａ内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、第２の面３２の吸熱によって冷却される第２凝縮部４２ｂ内で凝縮されて液体に戻る。この第２の面３２の吸熱により第２作動流体の持つ熱が第２の面３２に伝わり、第２の面３２が加熱される。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差が小さくなる。
【００２９】
二次電池１１を冷却する場合、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ第２切替位置に切り替えられる。すると、循環ポンプＰの駆動に伴い、第２流通路６２を流れる第２空気が、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第２流通路６２の順に循環する。また、第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａ内に貯留された第２作動流体は、第２熱交換器５２での第２空気との熱交換により沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱交換器５２では第２空気が冷却される。そして、第２熱交換器５２で冷却された第２空気が、第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内に供給され、この第２空気によって二次電池１１が冷却される。
【００３０】
また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替えられることで、ブロア７０から供給された空気が第２切替弁Ｖ２を介して第１空気として第１流通路６１に流れ込む。ここで、第１の面３１は放熱するため、第１ヒートパイプ４１の第１貯留部４１ａに熱が伝わって第１貯留部４１ａ内の第１作動流体が沸騰することで、第１の面３１が沸騰冷却される。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差が小さくなる。
【００３１】
また、第１貯留部４１ａ内で沸騰して蒸発した第１作動流体は、第１熱交換器５１での第１空気との熱交換により第１凝縮部４１ｂが凝縮される。その結果として、第１凝縮部４１ｂ内で凝縮された第１作動流体は液体に戻り、第１貯留部４１ａに戻る。この第１熱交換器５１での熱交換により第１作動流体の持つ熱が第１空気に伝わり、第１空気が加熱される。この加熱された第１空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出される。
【００３２】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）熱電素子モジュール３０を、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように電流の流れる向きを設定した。また、温度調節システム２０を、第１ヒートパイプ４１と、第２ヒートパイプ４２と、第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２と、第１流通路６１と、第２流通路６２と、第１切替弁Ｖ１とから構成した。そして、二次電池１１を加熱する際には、第１流通路６１を流れる第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるとともに、二次電池１１を冷却する際には、第２流通路６２を流れる第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に第１切替弁Ｖ１により切り替えるようにした。これによれば、第１流通路６１を流れる第１空気は、第１ヒートパイプ４１内で沸騰して蒸発した第１作動流体との熱交換により加熱される。よって、二次電池１１を加熱する際には、この加熱された第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、第１切替弁Ｖ１によって二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替えることで、二次電池１１を第１空気により加熱することができる。一方、第２流通路６２を流れる第２空気は、第２ヒートパイプ４２内の第２作動流体により沸騰冷却される。よって、二次電池１１を冷却する際には、この冷却された第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、第１切替弁Ｖ１によって二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替えることで、二次電池１１を第２空気により冷却することができる。その結果として、熱電素子モジュール３０の電流の流れる向きを切り替えることなく、第１切替弁Ｖ１を切り替えるだけで二次電池１１の温度調節を行うことができる。
【００３３】
そして、温度調節システム２０においては、第１の面３１の放熱によって第１ヒートパイプ４１内の第１作動流体が沸騰するため、第１の面３１を沸騰冷却することができる。また、第２ヒートパイプ４２内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、第２の面３２の吸熱により冷却される。よって、第２作動流体の持つ熱が第２の面３２に伝わって第２の面３２を加熱することができる。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることができるため、熱電素子モジュール３０に対する消費電力を抑えることができ、温度調節システム２０における運転効率が悪化してしまうことを防止することができる。
【００３４】
（２）二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替える第１切替弁Ｖ１を設けた。例えば、二次電池１１を加熱する際に、第２流通路６２を流れる第２空気の二次電池１１への流れを遮断する遮断手段を別途設けるとともに、二次電池１１を冷却する際に、第１流通路６１を流れる第１空気の二次電池１１への流れを遮断する遮断手段を別途設ける場合が考えられる。この場合に比べると、部品点数を削減でき、システムを簡素化することができる。
【００３５】
（３）例えば、空気（外気）や水等を利用して第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることが考えられるが、空気や水は、環境の変化（条件）に伴って、空気や水自身の温度が変化するため、第１の面３１が冷却され難かったり、第２の面３２が加熱され難かったりする場合がある。しかし、本実施形態では、第１ヒートパイプ４１及び第２ヒートパイプ４２を利用して、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくしているため、環境の変化に左右され難く、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくし易くすることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、還流路６４及び第２切替弁Ｖ２を削除してもよい。この場合、例えば、第１流通路６１に第１空気を供給するブロアを別途設けるとともに、第２流通路６２に第２空気を供給するブロアを別途設けるようにする。
【００３７】
○ 実施形態において、第１熱交換器５１及び第２熱交換器５２を削除してもよい。例えば、第１流通路６１を第１ヒートパイプ４１の第１凝縮部４１ｂに直接接続させるとともに、第２流通路６２を第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａに直接接続させるようにしてもよい。この場合、第１凝縮部４１ｂが第１熱交換部として機能するとともに、第２貯留部４２ａが第２熱交換部として機能する。
【００３８】
○ 実施形態では、空気を用いて二次電池１１を温度調節したが、これに限らず、例えば、水を用いて二次電池１１を温度調節してもよい。この場合、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ水を放出せずに、水を第１流通路６１又は第２流通路６２へ還流させる経路を別途設けるとよい。
【００３９】
○ 実施形態では、二次電池１１を被温度調節部として適用したが、これに限らず、例えば、車室空間を被温度調節部として適用してもよい。
○ 実施形態では、ハイブリッド車に適用したが、これに限らず、例えば、電気自動車やエンジン車に適用してもよい。
【００４０】
○ 実施形態では、車両用の温度調節システム２０としたが、これに限らず、例えば、住宅用の電池温調システムとしてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００４１】
（イ）前記被温度調節部は二次電池であることを特徴とする請求項１に記載の温度調節システム。
（ロ）前記温度調節システムは車両に搭載されていることを特徴とする請求項１又は前記技術的思想（イ）に記載の温度調節システム。
【符号の説明】
【００４２】
Ｖ１…切替手段としての第１切替弁、１１…被温度調節部としての二次電池、２０…温度調節システム、３０…熱電素子モジュール、３１…一方の面である第１の面、３２…他方の面である第２の面、４１…第１沸騰冷却器としての第１ヒートパイプ、４２…第２沸騰冷却器としての第２ヒートパイプ、５１…第１熱交換部としての第１熱交換器、５２…第２熱交換部としての第２熱交換器、６１…第１流通路、６２…第２流通路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の温度調節システムとしては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１の蓄電池（二次電池）の温度調節装置は、電流の流れる向きによって放熱と吸熱の相反する作用をする第１の面と、第２の面とを持った熱電変換デバイス（熱電素子モジュール）を備えている。第１の面は１つ又は複数の蓄電池と熱結合されるとともに、第２の面はその面の熱作用を促進する熱作用促進媒体と熱結合されている。
【０００３】
そして、例えば、熱電変換デバイスに対して電流（電気）を一方の向きへ流すことにより、第１の面が冷却されて吸熱を行うとともに第２の面が加熱されて放熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が冷却され、蓄電池の温度が所定の温度以上に上がらないように温度調節される。また、例えば、熱電変換デバイスに対して電流を他方の向きへ流すことにより、第１の面が加熱されて放熱を行うとともに第２の面が冷却されて吸熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が加熱され、蓄電池の温度が所定の温度以下に下がらないように温度調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような熱電変換デバイスでは、熱電変換デバイスに対して電流を流すことに伴い、第１の面と第２の面との温度差が徐々に大きくなっていく。この温度差が大きくなればなるほど、熱電変換効率が低下し、熱電変換デバイスに対する消費電力が増大してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる温度調節システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムであって、前記熱電素子モジュールは、前記第１の面及び前記第２の面の一方の面が放熱するとともに他方の面が吸熱するように前記電流の流れる向きが設定されており、前記一方の面と熱的に結合され、前記一方の面の放熱により沸騰する第１作動流体が封入された第１沸騰冷却器と、前記他方の面と熱的に結合され、前記他方の面の吸熱により凝縮される第２作動流体が封入された第２沸騰冷却器と、前記第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体と熱交換する第１熱交換部と、前記第１熱交換部と接続され、前記第１熱交換部で前記第１作動流体との熱交換で加熱される第１熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第１流通路と、前記第２沸騰冷却器内で沸騰する第２作動流体と熱交換する第２熱交換部と、前記第２熱交換部と接続され、前記第２熱交換部で前記第２作動流体との熱交換で冷却される第２熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第２流通路と、前記第１流通路及び前記第２流通路において、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部よりも前記第１熱媒体及び前記第２熱媒体の流通方向下流側に設けられる切替手段と、を備え、前記切替手段は、前記被温度調節部を加熱する際には前記第１流通路を流れる第１熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるとともに、前記被温度調節部を冷却する際には前記第２流通路を流れる第２熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるように、前記被温度調節部に対する接続を前記第１流通路又は前記第２流通路に切り替えることを要旨とする。
【０００８】
この発明によれば、一方の面の放熱によって第１沸騰冷却器内の第１作動流体が沸騰するため、一方の面が沸騰冷却される。さらに、第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体が第１熱交換部において第１熱媒体と熱交換されることで凝縮して液体に戻る。また、この熱交換により第１熱媒体が加熱される。そして、被温度調節部を加熱する際には、この加熱された第１熱媒体のみが被温度調節部に向けて流れるように、切替手段によって被温度調節部に対する接続を第１流通路又は第２流通路に切り替えることで、被温度調節部を第１熱媒体により加熱することができる。
【０００９】
一方、第２熱交換部での第２熱媒体との熱交換により、第２沸騰冷却器内の第２作動流体が沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱媒体が沸騰冷却される。そして、被温度調節部を冷却する際には、この冷却された第２熱媒体のみが被温度調節部に向けて流れるように、切替手段によって被温度調節部に対する接続を第１流通路又は第２流通路に切り替えることで、被温度調節部を第２熱媒体により冷却することができる。そして、第２沸騰冷却器内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、他方の面の吸熱により冷却され、凝縮される。この第２作動流体の凝縮により第２作動流体の持つ熱が他方の面に伝わって他方の面が加熱される。その結果として、第１の面及び第２の面のうち一方の面は沸騰冷却されるとともに他方の面は加熱されるため、第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における温度調節システムを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。なお、温度調節システムは、車両としてのハイブリッド車に搭載されるとともに、走行モータを駆動するための二次電池を温度調節するために用いられる。すなわち、本実施形態では、二次電池が被温度調節部に相当する。
【００１３】
図１に示すように、温度調節システム２０の熱電素子モジュール３０には、給電部Ｅから供給される電流の流れる向きによって、吸熱又は放熱する第１の面３１及び第２の面３２が形成されている。
【００１４】
第１の面３１には、第１沸騰冷却器としての第１ヒートパイプ４１が固定されている。第１ヒートパイプ４１は直線状に延びるように形成されている。第１ヒートパイプ４１内には第１作動流体が封入されている。第１ヒートパイプ４１には、その一端側に第１作動流体が貯留される第１貯留部４１ａが形成されるとともに、他端側に第１凝縮部４１ｂが形成されている。第１ヒートパイプ４１は、第１貯留部４１ａが第１の面３１に接するように配置されている。第１凝縮部４１ｂには第１熱交換部としての第１熱交換器５１が接続されている。
【００１５】
第２の面３２には、第２沸騰冷却器としての第２ヒートパイプ４２が固定されている。第２ヒートパイプ４２は直線状に延びるように形成されている。第２ヒートパイプ４２内には第２作動流体が封入されている。第２ヒートパイプ４２には、その一端側に第２作動流体が貯留される第２貯留部４２ａが形成されるとともに、他端側に第２凝縮部４２ｂが形成されている。第２ヒートパイプ４２は、第２凝縮部４２ｂが第２の面３２に接するように配置されている。第２貯留部４２ａには第２熱交換部としての第２熱交換器５２が接続されている。なお、第１ヒートパイプ４１及び第２ヒートパイプ４２内は真空になっているため減圧されている。
【００１６】
第１熱交換器５１には第１熱媒体としての第１空気が流通する第１流通路６１が接続されるとともに、第２熱交換器５２には第２熱媒体としての第２空気が流通する第２流通路６２が接続されている。第１流通路６１及び第２流通路６２における第１空気及び第２空気の流通方向下流側の一端には切替手段としての第１切替弁Ｖ１が接続されるとともに、第１流通路６１及び第２流通路６２の他端には第２切替弁Ｖ２が接続されている。また、第１切替弁Ｖ１には第３流通路６３の一端が接続されるとともに、第３流通路６３の他端は二次電池１１を収容する電池パック１２に接続されている。第３流通路６３と電池パック１２内とは連通している。
【００１７】
電池パック１２には還流路６４の一端が接続されるとともに、還流路６４と電池パック１２内とは連通している。また、還流路６４の他端には第２切替弁Ｖ２が接続されている。還流路６４には循環ポンプＰが配設されている。さらに、ハイブリッド車にはブロア７０が搭載されている。ブロア７０には供給路６５の一端が接続されるとともに、供給路６５の他端は第２切替弁Ｖ２に接続されている。
【００１８】
第１切替弁Ｖ１は、第１流通路６１を流れる第１空気のみが第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内の二次電池１１に向かって流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１に切り替える第１切替位置に切替可能になっている。第１切替弁Ｖ１が第１切替位置に切り替えられたとき、第２流通路６２を流れる第２空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００１９】
また、第１切替弁Ｖ１は、第２流通路６２を流れる第２空気のみが第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内の二次電池１１に向かって流れるように、二次電池１１に対する接続を第２流通路６２に切り替える第２切替位置に切替可能になっている。第１切替弁Ｖ１が第２切替位置に切り替えられたとき、第１流通路６１を流れる第１空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２０】
第２切替弁Ｖ２は、還流路６４と第１流通路６１とを連通させるとともに、還流路６４と第２流通路６２との連通を遮断させる第１切替位置に切替可能になっている。第２切替弁Ｖ２が第１切替位置に切り替えられたとき、供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１に向かうブロア７０から供給される空気の流れが遮断され、ブロア７０から供給された空気が供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２に向けて流れ込むようになっている。すなわち、第２切替弁Ｖ２が第１切替位置に切り替えられた状態では、ブロア７０から供給される空気は、第２流通路６２に向けて流れ込むため、第２空気に相当する。
【００２１】
また、第２切替弁Ｖ２は、還流路６４と第２流通路６２とを連通させるとともに、還流路６４と第１流通路６１との連通を遮断させる第２切替位置に切替可能になっている。第２切替弁Ｖ２が第２切替位置に切り替えられたとき、供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２に向かうブロア７０から供給される空気の流れが遮断され、ブロア７０から供給された空気が供給路６５及び第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１に向けて流れ込むようになっている。すなわち、第２切替弁Ｖ２が第２切替位置に切り替えられた状態では、ブロア７０から供給される空気は、第１流通路６１に向けて流れるため、第１空気に相当する。
【００２２】
第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ同期して第１切替位置及び第２切替位置に切り替わるように設定されている。よって、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替わると、第１流通路６１を流れる第１空気が、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第１流通路６１の順に循環するようになっている。また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替わると、ブロア７０から供給された空気は、第２切替弁Ｖ２を介して第２流通路６２を流れて、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２３】
一方、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替わると、第２流通路６２を流れる第２空気が、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第２流通路６２の順に循環するようになっている。また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替わると、ブロア７０から供給された空気は、第２切替弁Ｖ２を介して第１流通路６１を流れて、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出されるようになっている。
【００２４】
このように、本実施形態では、熱電素子モジュール３０、第１ヒートパイプ４１、第２ヒートパイプ４２、第１流通路６１、第２流通路６２、第１熱交換器５１、第２熱交換器５２、第３流通路６３、還流路６４、供給路６５、第１切替弁Ｖ１、第２切替弁Ｖ２、ブロア７０及び給電部Ｅにより温度調節システム２０が構成されている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。なお、本実施形態では、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように、熱電素子モジュール３０に対する給電部Ｅからの電流の向きが予め設定されている。よって、本実施形態では、第１の面３１が一方の面に相当するとともに、第２の面３２が他方の面に相当する。
【００２６】
二次電池１１を加熱する場合、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ第１切替位置に切り替えられる。すると、循環ポンプＰの駆動に伴い、第１流通路６１を流れる第１空気が、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第１流通路６１の順に循環する。また、第１の面３１は放熱するため、第１ヒートパイプ４１の第１貯留部４１ａに熱が伝わって第１貯留部４１ａ内の第１作動流体が沸騰することで、第１の面３１が沸騰冷却される。さらに、第１貯留部４１ａ内で沸騰して蒸発した第１作動流体は、第１熱交換器５１での第１空気との熱交換により第１凝縮部４１ｂで凝縮される。その結果として、第１凝縮部４１ｂ内で凝縮された第１作動流体は液体に戻り、第１貯留部４１ａに戻る。この第１熱交換器５１での熱交換により、第１作動流体の持つ熱が第１空気に伝わり、第１空気が加熱される。そして、第１熱交換器５１で加熱された第１空気が、第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内に供給され、この第１空気によって二次電池１１が加熱される。
【００２７】
また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第１切替位置に切り替えられることで、ブロア７０から供給された空気が第２切替弁Ｖ２を介して第２空気として第２流通路６２に流れ込む。そして、第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａ内に貯留された第２作動流体は、第２熱交換器５２での第２空気との熱交換により沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱交換器５２では第２空気が冷却される。この冷却された第２空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出される。
【００２８】
また、第２貯留部４２ａ内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、第２の面３２の吸熱によって冷却される第２凝縮部４２ｂ内で凝縮されて液体に戻る。この第２の面３２の吸熱により第２作動流体の持つ熱が第２の面３２に伝わり、第２の面３２が加熱される。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差が小さくなる。
【００２９】
二次電池１１を冷却する場合、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２はそれぞれ第２切替位置に切り替えられる。すると、循環ポンプＰの駆動に伴い、第２流通路６２を流れる第２空気が、第１切替弁Ｖ１、第３流通路６３、電池パック１２内、還流路６４、第２切替弁Ｖ２及び第２流通路６２の順に循環する。また、第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａ内に貯留された第２作動流体は、第２熱交換器５２での第２空気との熱交換により沸騰する。この第２作動流体の沸騰により、第２熱交換器５２では第２空気が冷却される。そして、第２熱交換器５２で冷却された第２空気が、第１切替弁Ｖ１及び第３流通路６３を介して電池パック１２内に供給され、この第２空気によって二次電池１１が冷却される。
【００３０】
また、第１切替弁Ｖ１及び第２切替弁Ｖ２がそれぞれ第２切替位置に切り替えられることで、ブロア７０から供給された空気が第２切替弁Ｖ２を介して第１空気として第１流通路６１に流れ込む。ここで、第１の面３１は放熱するため、第１ヒートパイプ４１の第１貯留部４１ａに熱が伝わって第１貯留部４１ａ内の第１作動流体が沸騰することで、第１の面３１が沸騰冷却される。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差が小さくなる。
【００３１】
また、第１貯留部４１ａ内で沸騰して蒸発した第１作動流体は、第１熱交換器５１での第１空気との熱交換により第１凝縮部４１ｂが凝縮される。その結果として、第１凝縮部４１ｂ内で凝縮された第１作動流体は液体に戻り、第１貯留部４１ａに戻る。この第１熱交換器５１での熱交換により第１作動流体の持つ熱が第１空気に伝わり、第１空気が加熱される。この加熱された第１空気は、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ放出される。
【００３２】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）熱電素子モジュール３０を、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱するように電流の流れる向きを設定した。また、温度調節システム２０を、第１ヒートパイプ４１と、第２ヒートパイプ４２と、第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２と、第１流通路６１と、第２流通路６２と、第１切替弁Ｖ１とから構成した。そして、二次電池１１を加熱する際には、第１流通路６１を流れる第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるとともに、二次電池１１を冷却する際には、第２流通路６２を流れる第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に第１切替弁Ｖ１により切り替えるようにした。これによれば、第１流通路６１を流れる第１空気は、第１ヒートパイプ４１内で沸騰して蒸発した第１作動流体との熱交換により加熱される。よって、二次電池１１を加熱する際には、この加熱された第１空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、第１切替弁Ｖ１によって二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替えることで、二次電池１１を第１空気により加熱することができる。一方、第２流通路６２を流れる第２空気は、第２ヒートパイプ４２内の第２作動流体により沸騰冷却される。よって、二次電池１１を冷却する際には、この冷却された第２空気のみが二次電池１１に向けて流れるように、第１切替弁Ｖ１によって二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替えることで、二次電池１１を第２空気により冷却することができる。その結果として、熱電素子モジュール３０の電流の流れる向きを切り替えることなく、第１切替弁Ｖ１を切り替えるだけで二次電池１１の温度調節を行うことができる。
【００３３】
そして、温度調節システム２０においては、第１の面３１の放熱によって第１ヒートパイプ４１内の第１作動流体が沸騰するため、第１の面３１を沸騰冷却することができる。また、第２ヒートパイプ４２内で沸騰して蒸発した第２作動流体は、第２の面３２の吸熱により冷却される。よって、第２作動流体の持つ熱が第２の面３２に伝わって第２の面３２を加熱することができる。その結果として、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることができるため、熱電素子モジュール３０に対する消費電力を抑えることができ、温度調節システム２０における運転効率が悪化してしまうことを防止することができる。
【００３４】
（２）二次電池１１に対する接続を第１流通路６１又は第２流通路６２に切り替える第１切替弁Ｖ１を設けた。例えば、二次電池１１を加熱する際に、第２流通路６２を流れる第２空気の二次電池１１への流れを遮断する遮断手段を別途設けるとともに、二次電池１１を冷却する際に、第１流通路６１を流れる第１空気の二次電池１１への流れを遮断する遮断手段を別途設ける場合が考えられる。この場合に比べると、部品点数を削減でき、システムを簡素化することができる。
【００３５】
（３）例えば、空気（外気）や水等を利用して第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることが考えられるが、空気や水は、環境の変化（条件）に伴って、空気や水自身の温度が変化するため、第１の面３１が冷却され難かったり、第２の面３２が加熱され難かったりする場合がある。しかし、本実施形態では、第１ヒートパイプ４１及び第２ヒートパイプ４２を利用して、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくしているため、環境の変化に左右され難く、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくし易くすることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、還流路６４及び第２切替弁Ｖ２を削除してもよい。この場合、例えば、第１流通路６１に第１空気を供給するブロアを別途設けるとともに、第２流通路６２に第２空気を供給するブロアを別途設けるようにする。
【００３７】
○ 実施形態において、第１熱交換器５１及び第２熱交換器５２を削除してもよい。例えば、第１流通路６１を第１ヒートパイプ４１の第１凝縮部４１ｂに直接接続させるとともに、第２流通路６２を第２ヒートパイプ４２の第２貯留部４２ａに直接接続させるようにしてもよい。この場合、第１凝縮部４１ｂが第１熱交換部として機能するとともに、第２貯留部４２ａが第２熱交換部として機能する。
【００３８】
○ 実施形態では、空気を用いて二次電池１１を温度調節したが、これに限らず、例えば、水を用いて二次電池１１を温度調節してもよい。この場合、第１切替弁Ｖ１を介して外部へ水を放出せずに、水を第１流通路６１又は第２流通路６２へ還流させる経路を別途設けるとよい。
【００３９】
○ 実施形態では、二次電池１１を被温度調節部として適用したが、これに限らず、例えば、車室空間を被温度調節部として適用してもよい。
○ 実施形態では、ハイブリッド車に適用したが、これに限らず、例えば、電気自動車やエンジン車に適用してもよい。
【００４０】
○ 実施形態では、車両用の温度調節システム２０としたが、これに限らず、例えば、住宅用の電池温調システムとしてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００４１】
（イ）前記被温度調節部は二次電池であることを特徴とする請求項１に記載の温度調節システム。
（ロ）前記温度調節システムは車両に搭載されていることを特徴とする請求項１又は前記技術的思想（イ）に記載の温度調節システム。
【符号の説明】
【００４２】
Ｖ１…切替手段としての第１切替弁、１１…被温度調節部としての二次電池、２０…温度調節システム、３０…熱電素子モジュール、３１…一方の面である第１の面、３２…他方の面である第２の面、４１…第１沸騰冷却器としての第１ヒートパイプ、４２…第２沸騰冷却器としての第２ヒートパイプ、５１…第１熱交換部としての第１熱交換器、５２…第２熱交換部としての第２熱交換器、６１…第１流通路、６２…第２流通路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムであって、
前記熱電素子モジュールは、前記第１の面及び前記第２の面の一方の面が放熱するとともに他方の面が吸熱するように前記電流の流れる向きが設定されており、
前記一方の面と熱的に結合され、前記一方の面の放熱により沸騰する第１作動流体が封入された第１沸騰冷却器と、
前記他方の面と熱的に結合され、前記他方の面の吸熱により凝縮される第２作動流体が封入された第２沸騰冷却器と、
前記第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体と熱交換する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部と接続され、前記第１熱交換部で前記第１作動流体との熱交換で加熱される第１熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第１流通路と、
前記第２沸騰冷却器内で沸騰する第２作動流体と熱交換する第２熱交換部と、
前記第２熱交換部と接続され、前記第２熱交換部で前記第２作動流体との熱交換で冷却される第２熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第２流通路と、
前記第１流通路及び前記第２流通路において、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部よりも前記第１熱媒体及び前記第２熱媒体の流通方向下流側に設けられる切替手段と、を備え、
前記切替手段は、前記被温度調節部を加熱する際には前記第１流通路を流れる第１熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるとともに、前記被温度調節部を冷却する際には前記第２流通路を流れる第２熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるように、前記被温度調節部に対する接続を前記第１流通路又は前記第２流通路に切り替えることを特徴とする温度調節システム。
【請求項１】
電流の流れる向きによって吸熱又は放熱する第１の面及び第２の面を有する熱電素子モジュールを用いて被温度調節部を温度調節する温度調節システムであって、
前記熱電素子モジュールは、前記第１の面及び前記第２の面の一方の面が放熱するとともに他方の面が吸熱するように前記電流の流れる向きが設定されており、
前記一方の面と熱的に結合され、前記一方の面の放熱により沸騰する第１作動流体が封入された第１沸騰冷却器と、
前記他方の面と熱的に結合され、前記他方の面の吸熱により凝縮される第２作動流体が封入された第２沸騰冷却器と、
前記第１沸騰冷却器内で沸騰により蒸発した第１作動流体と熱交換する第１熱交換部と、
前記第１熱交換部と接続され、前記第１熱交換部で前記第１作動流体との熱交換で加熱される第１熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第１流通路と、
前記第２沸騰冷却器内で沸騰する第２作動流体と熱交換する第２熱交換部と、
前記第２熱交換部と接続され、前記第２熱交換部で前記第２作動流体との熱交換で冷却される第２熱媒体が前記被温度調節部に向かって流通する第２流通路と、
前記第１流通路及び前記第２流通路において、前記第１熱交換部及び前記第２熱交換部よりも前記第１熱媒体及び前記第２熱媒体の流通方向下流側に設けられる切替手段と、を備え、
前記切替手段は、前記被温度調節部を加熱する際には前記第１流通路を流れる第１熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるとともに、前記被温度調節部を冷却する際には前記第２流通路を流れる第２熱媒体が前記被温度調節部に向けて流れるように、前記被温度調節部に対する接続を前記第１流通路又は前記第２流通路に切り替えることを特徴とする温度調節システム。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０１９９５（Ｐ２０１３−１０１９９５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３６９５（Ｐ２０１１−２４３６９５）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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