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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024129242
(43)【公開日】2024-09-27
(54)【発明の名称】冷却装置
(51)【国際特許分類】
F28D 15/02 20060101AFI20240919BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20240919BHJP
H02K 9/19 20060101ALN20240919BHJP
H02K 9/02 20060101ALN20240919BHJP
【ＦＩ】
F28D15/02 101L
F28D15/02 102A
H05K7/20 R
H02K9/19 Z
H02K9/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023038323
(22)【出願日】2023-03-13
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 智之
【テーマコード（参考）】
5E322
5H609
【Ｆターム（参考）】
5E322AA05
5E322AA11
5E322BB03
5E322DA01
5E322DB02
5E322DB06
5E322DB12
5E322FA01
5H609QQ02
5H609QQ04
5H609RR32
5H609RR53
(57)【要約】 （修正有）
【課題】冷却効率の向上を図ることができる冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置１００は、発熱部材であるモータが収められる収容空間Ｓ３と、収容空間Ｓ３の外側に冷媒が流れる流路空間Ｓ４とが設けられ、流路空間Ｓ４には、収容空間Ｓ３側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切板１３０が設けられる。流路空間が仕切板によって仕切られることで、側面流路１３１が形成される。この流路は、いずれも一面が収容空間を囲む内側面によって形成される。冷媒とモータとの熱交換に伴って、気泡が発生すると、側面流路において、気泡が側面流路の上方に移動する。側面流路において、内側面に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、側面流路では、気泡が上昇することで、内側面から離間し、内側面を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
【選択図】図５
【解決手段】冷却装置１００は、発熱部材であるモータが収められる収容空間Ｓ３と、収容空間Ｓ３の外側に冷媒が流れる流路空間Ｓ４とが設けられ、流路空間Ｓ４には、収容空間Ｓ３側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切板１３０が設けられる。流路空間が仕切板によって仕切られることで、側面流路１３１が形成される。この流路は、いずれも一面が収容空間を囲む内側面によって形成される。冷媒とモータとの熱交換に伴って、気泡が発生すると、側面流路において、気泡が側面流路の上方に移動する。側面流路において、内側面に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、側面流路では、気泡が上昇することで、内側面から離間し、内側面を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発熱部材が収められる収容部と、
収容部の外側に冷媒が流れる流路と
が設けられ、
前記流路には、前記収容部側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切り部が設けられる
冷却装置。
収容部の外側に冷媒が流れる流路と
が設けられ、
前記流路には、前記収容部側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切り部が設けられる
冷却装置。
【請求項2】
前記流路は、略水平方向に延び、
前記仕切り部は、前記略水平方向に沿って延びる
請求項１に記載の冷却装置。
前記仕切り部は、前記略水平方向に沿って延びる
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項3】
前記流路には、
上方に向かって延びる流路である上昇流路と、
前記上昇流路から分岐し、前記上昇流路から離間するにつれて、上方に向かって延びる分岐流路と、
が設けられる
請求項２に記載の冷却装置。
上方に向かって延びる流路である上昇流路と、
前記上昇流路から分岐し、前記上昇流路から離間するにつれて、上方に向かって延びる分岐流路と、
が設けられる
請求項２に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記流路は、略鉛直方向に延び、
前記仕切り部は、前記略鉛直方向に交差する方向に延びる
請求項１に記載の冷却装置。
前記仕切り部は、前記略鉛直方向に交差する方向に延びる
請求項１に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、冷媒が流通可能な流路が設けられ、回転電機等の発熱部材を覆う、所謂ウォータージャケットを備える冷却装置が知られている。このような冷却装置は、発熱部材に対向する流路を流れる冷媒が当該発熱部材と熱交換することで、当該発熱部材の冷却を行う。
このような冷却装置には、ウォータージャケットにおいて、冷媒が流れる流路全体が単一の空間で形成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、ウォータージャケットを備える冷却装置には、発熱部材からの熱によって沸騰する冷媒を用いる、所謂沸騰冷却を行うものが知られている。
このような冷却装置には、ウォータージャケットにおいて、冷媒が流れる流路全体が単一の空間で形成されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、ウォータージャケットを備える冷却装置には、発熱部材からの熱によって沸騰する冷媒を用いる、所謂沸騰冷却を行うものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－９０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１のように、冷媒が流れる流路全体が単一の空間で形成されるウォータージャケットで沸騰冷却を行うと、発熱部材に対向する箇所に、冷媒の沸騰に伴って発生する気泡が付着し、冷却効率が低下する虞がある。
本発明は、冷却効率の向上を図ることができる冷却装置を提供する。
本発明は、冷却効率の向上を図ることができる冷却装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、発熱部材が収められる収容部と、収容部の外側に冷媒が流れる流路とが設けられ、前記流路には、前記収容部の側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切り部が設けられる冷却装置である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、冷却効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して実施形態１、２について説明する。
各図面において、符号ＦＲは、モータ８０が下面を設置面に接する底面として設置（載置）された状態における前方を示し、符号ＵＰは、上記状態におけるモータ８０の上方を示し、符号ＬＨは、上記状態におけるモータ８０の左方を示す。以下の説明において、特に説明がない限り、各方向は、これらのモータ８０の方向に沿った方向である。
各図面において、符号ＦＲは、モータ８０が下面を設置面に接する底面として設置（載置）された状態における前方を示し、符号ＵＰは、上記状態におけるモータ８０の上方を示し、符号ＬＨは、上記状態におけるモータ８０の左方を示す。以下の説明において、特に説明がない限り、各方向は、これらのモータ８０の方向に沿った方向である。
【0009】
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態に係る冷却装置１を示す図である。図１では、筐体１０と、モータ８０との断面を示す。当該断面は、上下方向、及び軸心ＬＣに平行な平面での縦断面である。
図１に示すように、本実施形態の冷却装置１は、モータ８０を冷却する装置である。
モータ８０は、ステータ８２を備え、ステータ８２の内周側にエアギャップＧＰを空けてロータ８４が回転可能に配置される。このモータ８０は、電動車両、又はハイブリッド車両の駆動源等として利用されるインナーロータ型のモータである。図１中の符号ＬＣは、ロータ軸８６の軸心を示す。ロータ軸８６の軸心ＬＣは、ロータ軸８６の中心軸、モータ８０の軸心及び中心軸と一致する。本実施形態において、モータ８０は、軸心ＬＣが略水平方向に延びるように配置される。
図１は、本実施形態に係る冷却装置１を示す図である。図１では、筐体１０と、モータ８０との断面を示す。当該断面は、上下方向、及び軸心ＬＣに平行な平面での縦断面である。
図１に示すように、本実施形態の冷却装置１は、モータ８０を冷却する装置である。
モータ８０は、ステータ８２を備え、ステータ８２の内周側にエアギャップＧＰを空けてロータ８４が回転可能に配置される。このモータ８０は、電動車両、又はハイブリッド車両の駆動源等として利用されるインナーロータ型のモータである。図１中の符号ＬＣは、ロータ軸８６の軸心を示す。ロータ軸８６の軸心ＬＣは、ロータ軸８６の中心軸、モータ８０の軸心及び中心軸と一致する。本実施形態において、モータ８０は、軸心ＬＣが略水平方向に延びるように配置される。
【0010】
本実施形態のモータ８０は、永久磁石の代わりにロータ巻線８５をロータ８４が備える巻線界磁式である。モータ８０は、ロータ巻線８５を備えるロータ８４と、ステータ巻線８３を備えるステータ８２と、を備える。ロータ巻線８５は、界磁巻線とも称され、ステータ巻線８３は、電気子巻線とも称される。なお、図１及び後述する各図においては、ロータ巻線８５及びステータ巻線８３等を模式的に示す。
【0011】
ロータ８４には、ロータ８４に給電するスリップリングが固定され、このスリップリングとブラシを介して電流がロータ巻線８５に供給される。なお、本実施形態では、モータ８０が巻線界磁式の場合を説明するが、巻線界磁式に限定されず、例えば、ロータ８４に永久磁石を有する永久磁石式でもよい。
【0012】
ロータ８４は、ロータ軸８６と、ロータ軸８６に固定されるロータコア８８と、ロータコア８８の軸方向両側に配置されるアウターリング９０と、を備える。アウターリング９０は、ロータ軸８６に固定され、エンドプレートとも称されるモータ構成部品である。
ロータコア８８とアウターリング９０との間には、絶縁材からなるインシュレータ９２が配置される。なお、モータ８０は、図１及び図２に記載するモータ構造に限定されず、ステータ８２、ロータ８４及びアウターリング９０を有する任意のモータ構造を適用してもよい。
ロータコア８８とアウターリング９０との間には、絶縁材からなるインシュレータ９２が配置される。なお、モータ８０は、図１及び図２に記載するモータ構造に限定されず、ステータ８２、ロータ８４及びアウターリング９０を有する任意のモータ構造を適用してもよい。
【0013】
冷却装置１は、モータ８０を覆う筐体１０を備える。筐体１０は、内部にステータ８２が固定され、モータ８０の所謂モータケースとして機能する。
筐体１０には、冷媒Ｒが流通可能な空間が設けられ、当該空間に流通する冷媒Ｒとモータ８０とで熱交換することで、モータ８０が冷却される。このため、筐体１０は、モータ８０の所謂ウォータージャケットとして機能する。
筐体１０には、冷媒Ｒが流通可能な空間が設けられ、当該空間に流通する冷媒Ｒとモータ８０とで熱交換することで、モータ８０が冷却される。このため、筐体１０は、モータ８０の所謂ウォータージャケットとして機能する。
【0014】
冷媒Ｒは、液相状態で筐体１０を流れると共に、モータ８０からの熱で気相変化する流体である。冷媒Ｒは、モータ８０の発熱温度よりも低い沸点を有する。これによって、冷媒Ｒは、モータ８０の発熱で沸騰可能である。当該冷媒Ｒには、水やジエチルエーテル、ロングライフクーラント、フロン系冷媒等、モータ８０の発熱温度に応じて、任意の冷媒が用いられてもよい。
【0015】
筐体１０には、流入管２０と、流出管２２とを介して、熱交換器２４と、循環ポンプ２６とが接続される。
流入管２０と、流出管２２とは、冷媒Ｒが流通する配管である。
流入管２０と、流出管２２とは、冷媒Ｒが流通する配管である。
【0016】
熱交換器２４は、筐体１０から流れ込む冷媒Ｒの熱を放熱して冷却する凝縮器として機能する。本実施形態の熱交換器２４は、空気と熱交換することで冷却するラジエータである。冷却装置１は、熱交換器２４に送風する送風機２８を備える。
なお、冷却装置１は、送風機２８が省略されてもよい。
また例えば、熱交換器２４は、流入する冷媒Ｒを、他の冷温冷媒と熱交換させることで、冷媒Ｒを凝縮させる所謂チラーであってもよい。
熱交換器２４は、「熱交換部」に相当する。
なお、冷却装置１は、送風機２８が省略されてもよい。
また例えば、熱交換器２４は、流入する冷媒Ｒを、他の冷温冷媒と熱交換させることで、冷媒Ｒを凝縮させる所謂チラーであってもよい。
熱交換器２４は、「熱交換部」に相当する。
【0017】
循環ポンプ２６は、冷媒Ｒ吸入して所定の圧力で吐出することで、冷媒Ｒを、筐体１０と、流出管２２と、熱交換器２４と、流入管２０とで形成される冷媒回路内に流通させる。本実施形態では、冷媒Ｒは、循環ポンプ２６によって、筐体１０から流出管２２を介して、熱交換器２４に流れ込み、当該熱交換器２４から流入管２０を介して筐体１０に流入する。
【0018】
次いで、筐体１０について詳述する。
上述の通り、筐体１０は、内部にモータ８０を収める部材である。筐体１０は、熱伝導率が高い材料が用いられることが望ましい。
本実施形態の筐体１０は、中空の円柱状に形成される。筐体１０は、軸心ＬＣと略同一の中心軸を備える。
筐体１０は、背面部１２と、前面部１４と、側面部１６とを備える。
上述の通り、筐体１０は、内部にモータ８０を収める部材である。筐体１０は、熱伝導率が高い材料が用いられることが望ましい。
本実施形態の筐体１０は、中空の円柱状に形成される。筐体１０は、軸心ＬＣと略同一の中心軸を備える。
筐体１０は、背面部１２と、前面部１４と、側面部１６とを備える。
【0019】
背面部１２は、モータ８０を背面側から覆い、筐体１０の背面を形成する。背面部１２は、平面視で円形状に形成される。
前面部１４は、モータ８０を前面側から覆い、筐体１０の前面を形成する。前面部１４は、平面視で円形状に形成される。
側面部１６は、モータ８０の側面を覆い、筐体１０の側面を形成する。側面部１６は、円筒形状に形成され、後端が背面部１２によって閉塞され、前端が前面部１４に閉塞される。
前面部１４は、モータ８０を前面側から覆い、筐体１０の前面を形成する。前面部１４は、平面視で円形状に形成される。
側面部１６は、モータ８０の側面を覆い、筐体１０の側面を形成する。側面部１６は、円筒形状に形成され、後端が背面部１２によって閉塞され、前端が前面部１４に閉塞される。
【0020】
筐体１０には、内部にモータ８０が収められる収容空間Ｓ１が設けられる。筐体１０は、この収容空間Ｓ１を囲む内側面１１を備える。モータ８０は、この内側面１１に取り付けられることで、筐体１０に固定される。内側面１１は、モータ８０の外側面に対向する対向面となる。
【0021】
筐体１０には、流路空間Ｓ２が設けられる。当該流路空間Ｓ２は、内側面１１によって収容空間Ｓ１から隔てられる。筐体１０において、流路空間Ｓ２は、収容空間Ｓ１を囲むように設けられる。筐体１０には、流路空間Ｓ２が所定箇所で仕切られることで、管状の流路が複数形成される。当該流路には、冷媒Ｒが流される。
収容空間S1は、「収容部」に相当し、流路空間S2は、「流路」に相当する。
収容空間S1は、「収容部」に相当し、流路空間S2は、「流路」に相当する。
【0022】
図１に示すように、流入管２０は、筐体１０の下端部、且つ後端部に設けられる流入路１３に接続される。
流入路１３は、一端が背面部１２の下端部に開口し、他端部が側面部１６の下端部に沿って延びる管路状の流路である。流入路１３は、軸心ＬＣの略直下に位置し、軸心ＬＣに略平行に延びる。
流入路１３は、一端が背面部１２の下端部に開口し、他端部が側面部１６の下端部に沿って延びる管路状の流路である。流入路１３は、軸心ＬＣの略直下に位置し、軸心ＬＣに略平行に延びる。
【0023】
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２では、周縁流路２１と、上昇流路２３と、分岐流路２５との各々が互いに合流する箇所を通る平面で、背面部１２を切断した断面を示す。図２には、説明の便宜上、軸心ＬＣに交差し、上下方向に沿って延びる直線である基準線Ｖを一点鎖線で示す。
図２に示すように、背面部１２において、流入路１３には、一対の周縁流路２１と、上昇流路２３と、が接続される。換言すれば流入路１３は、背面部１２において、４方向に分岐する。
図２に示すように、背面部１２において、流入路１３には、一対の周縁流路２１と、上昇流路２３と、が接続される。換言すれば流入路１３は、背面部１２において、４方向に分岐する。
【0024】
一対の周縁流路２１は、背面部１２において、流入路１３の左右両側から分岐する。分岐流路２５の各々は、平面視で、背面部１２の周縁に沿って円弧状に延び、背面部１２の上端で互いに接続される。すなわち、一対の周縁流路２１は、背面部１２において、平面視で環状の流路を形成する。
上昇流路２３は、背面部１２の平面視で、背面部１２の略中心を通って、当該背面部１２の上端部にまで直線状に延び、周縁流路２１の各々の接続箇所に接続される流路である。
上昇流路２３は、背面部１２の平面視で、背面部１２の略中心を通って、当該背面部１２の上端部にまで直線状に延び、周縁流路２１の各々の接続箇所に接続される流路である。
【0025】
上昇流路２３には、当該上昇流路２３の中途部の複数個所で、当該上昇流路２３から左右方向の各々に分岐する分岐流路２５が設けられる。本実施形態の上昇流路２３には、軸心ＬＣよりも上方で、左右方向の各々に５つの分岐流路２５が接続される。
分岐流路２５は、いずれも上昇流路２３から周縁流路２１に直線状延び、当該周縁流路２１に接続される。分岐流路２５は、いずれも上昇流路２３から周縁流路２１に延びるにつれて上方に向かう。このため、上昇流路２３の上端部と、上昇流路２３と分岐流路２５との分岐箇所と、分岐流路２５の上端部とが成す角度は、鋭角となる。
分岐流路２５は、いずれも上昇流路２３から周縁流路２１に直線状延び、当該周縁流路２１に接続される。分岐流路２５は、いずれも上昇流路２３から周縁流路２１に延びるにつれて上方に向かう。このため、上昇流路２３の上端部と、上昇流路２３と分岐流路２５との分岐箇所と、分岐流路２５の上端部とが成す角度は、鋭角となる。
【0026】
図１に示すように、周縁流路２１に接続される分岐流路２５は、当該接続箇所から、前方に向かって延びる。すなわち、分岐流路２５は、側面部１６に向かって延びる。
同様に、周縁流路２１に接続される上昇流路２３は、側面部１６に向かって延びる。
同様に、周縁流路２１に接続される上昇流路２３は、側面部１６に向かって延びる。
【0027】
図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３では、軸心ＬＣが直交する平面で、側面部１６を切断した断面を示す。図３には、説明の便宜上、軸心ＬＣに交差し、上下方向に沿って延びる直線である基準線Ｖを一点鎖線で示す。
図３に示すように、側面部１６の内部には、流路空間Ｓ２が設けられる。流路空間Ｓ２は、側面部１６の周方向全体、及び長手方向全体に亘って設けられる。
側面部１６には、複数の仕切板３０が設けられる。仕切板３０は、水平方向に平面が直交するように配置される。すなわち、仕切板３０は、平面が上下方向に沿って延びる。仕切板３０の各々は、下端が内側面１１に連結され、上端が側面部１６の外側面１９に接続される。
図３に示すように、側面部１６の内部には、流路空間Ｓ２が設けられる。流路空間Ｓ２は、側面部１６の周方向全体、及び長手方向全体に亘って設けられる。
側面部１６には、複数の仕切板３０が設けられる。仕切板３０は、水平方向に平面が直交するように配置される。すなわち、仕切板３０は、平面が上下方向に沿って延びる。仕切板３０の各々は、下端が内側面１１に連結され、上端が側面部１６の外側面１９に接続される。
【0028】
仕切板３０は、いずれも軸心ＬＣよりも上方に設けられる。仕切板３０は、軸心ＬＣに交差し、上下方向に沿って延びる直線である基準線Ｖを挟んで略左右対称に配置される。これらの仕切板３０によって、側面部１６には、複数の側面流路３１が設けられる。本実施の形態では、側面部１６には、軸心ＬＣから視て、当該軸心ＬＣよりも上方で、左右方向の各々に５つの側面流路３１が設けられる。さらに、側面部１６には、軸心ＬＣ方向から視て、側面流路３１の各々の上方に位置する上端部に、上端流路３３が設けられる。
【0029】
側面流路３１の各々と、上端流路３３とは、外側面１９と、内側面１１とによって、上下が囲まれ、仕切板３０によって左右から囲まれることで形成される。
仕切板３０は、「仕切り部」に相当する。
仕切板３０は、「仕切り部」に相当する。
【0030】
側面流路３１と、上端流路３３とは、側面部１６の長手方向全体に亘って延びる。側面流路３１の後端の各々には、上下方向、及び左右方向において、略同一位置に配置される分岐流路２５の前端が連結される。
同様に、上端流路３３の後端には、上昇流路２３が連結される。
同様に、上端流路３３の後端には、上昇流路２３が連結される。
【0031】
図４は、側面部１６の縦断面図である。図４では、上下方向、及び軸心ＬＣに平行な平面での側面部１６の縦断面を示す。図４では、説明の便宜上、第１側面流路３５を１点鎖線で示し、第２側面流路３７を二点鎖線で示す。
図３に示すように、側面部１６には、下方側に下方流路３９が設けられる。下方流路３９は、モータ８０の下方側全体を囲む単一の空間から成る流路である。下方流路３９は、側面部１６の外側面１９と、内側面１１とによって、上下が囲まれ、仕切板３０によって左右から囲まれることで形成される。
図４に示すように、下方流路３９には、複数の仕切体４０が設けられる。仕切体４０は、下方流路３９において、軸心ＬＣに直交する平面を備える板状部材である。仕切体４０によって仕切られることで、下方流路３９には、複数の分配流路４１が設けられる。
図３に示すように、側面部１６には、下方側に下方流路３９が設けられる。下方流路３９は、モータ８０の下方側全体を囲む単一の空間から成る流路である。下方流路３９は、側面部１６の外側面１９と、内側面１１とによって、上下が囲まれ、仕切板３０によって左右から囲まれることで形成される。
図４に示すように、下方流路３９には、複数の仕切体４０が設けられる。仕切体４０は、下方流路３９において、軸心ＬＣに直交する平面を備える板状部材である。仕切体４０によって仕切られることで、下方流路３９には、複数の分配流路４１が設けられる。
【0032】
分配流路４１は、いずれも下端が流入路１３に接続され、上端が下方流路３９の上部にまで延びると共に、上端が下方流路３９に連通可能に設けられる。分配流路４１は、側面部１６の長手方向全体に亘って互いに所定の間隔を空けて設けられる。分配流路４１は、正面視で、左右両方に配置差される。
【0033】
図１に示すように、上端流路３３と、側面流路３１と、流入路１３の先端部には、接続流路５１が設けられる。接続流路５１は、前面部１４において、側面部１６側に位置する平面に一端が開口し、板厚方向に沿って前方に延びる流路である。
接続流路５１の各々は、合流流路５３に他端が接続される。合流流路５３は、前面部１４の内部において、上下方向に延びる流路である。合流流路５３には、分配流路４１よりも下方に位置する箇所において、冷媒戻し流路５５が接続される。合流流路５３に流れ込む冷媒Ｒのうち、一部の液相の冷媒Ｒは、この冷媒戻し流路５５を介して、下方流路３９に送り出される。
接続流路５１の各々は、合流流路５３に他端が接続される。合流流路５３は、前面部１４の内部において、上下方向に延びる流路である。合流流路５３には、分配流路４１よりも下方に位置する箇所において、冷媒戻し流路５５が接続される。合流流路５３に流れ込む冷媒Ｒのうち、一部の液相の冷媒Ｒは、この冷媒戻し流路５５を介して、下方流路３９に送り出される。
【0034】
合流流路５３には、気相流出流路１５と、液相流出流路１７とが接続される。気相流出流路１５は、合流流路５３の上端部に接続され、液相流出流路１７は、接続流路５１の各々よりも下方で合流流路に接続される。気相流出流路１５と、液相流出流路１７とは、前面部１４の板厚方向に沿って前方に延び、前面部１４の前面側に開口する。気相流出流路１５と、液相流出流路１７とには、いずれも流出管２２が連結される。本実施の形態では、流出管２２は、中途部で分岐する分岐管である。
なお、気相流出流路１５と、液相流出流路１７とは、少なくとも一方が前面部１４の平面視で、当該前面部１４の外周方向に延びてもよい。
なお、気相流出流路１５と、液相流出流路１７とは、少なくとも一方が前面部１４の平面視で、当該前面部１４の外周方向に延びてもよい。
【0035】
次いで、本実施形態の冷却装置１の動作について説明する。
モータ８０が駆動すると、駆動熱が発生する。冷却装置１は、循環ポンプ２６によって送り出されることで、筐体１０の流路空間Ｓ２に設けられる流路の各々に流される。
筐体１０の流路空間Ｓ２では、モータ８０の発熱によって、冷媒Ｒが沸騰し、気相の冷媒Ｒとなる。具体的には、冷却装置１では、筐体１０の内側面１１を介して、モータ８０と冷媒Ｒとが熱交換することで、筐体１０の内側面１１に接触する冷媒Ｒが沸騰する。沸騰する冷媒Ｒの気化潜熱によって、筐体１０の内側面１１を介して、モータ８０が冷却される。
モータ８０が駆動すると、駆動熱が発生する。冷却装置１は、循環ポンプ２６によって送り出されることで、筐体１０の流路空間Ｓ２に設けられる流路の各々に流される。
筐体１０の流路空間Ｓ２では、モータ８０の発熱によって、冷媒Ｒが沸騰し、気相の冷媒Ｒとなる。具体的には、冷却装置１では、筐体１０の内側面１１を介して、モータ８０と冷媒Ｒとが熱交換することで、筐体１０の内側面１１に接触する冷媒Ｒが沸騰する。沸騰する冷媒Ｒの気化潜熱によって、筐体１０の内側面１１を介して、モータ８０が冷却される。
【0036】
沸騰した冷媒Ｒは、上述のように、気相の冷媒Ｒとなる。これによって、内側面１１の周辺では、気相となった冷媒Ｒの気泡が発生する。
気泡が発生すると、表面張力によって、当該気泡が内側面１１に付着する場合がある。これによって、気泡が内側面１１における断熱空気層となり、冷媒Ｒと、モータ８０との熱交換が阻害される虞がある。
気泡が発生すると、表面張力によって、当該気泡が内側面１１に付着する場合がある。これによって、気泡が内側面１１における断熱空気層となり、冷媒Ｒと、モータ８０との熱交換が阻害される虞がある。
【0037】
図３に示すように、本実施の形態では、流路空間Ｓ２が複数の仕切板３０によって仕切られることで、複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９とが形成される。これらの流路は、いずれも一面が内側面１１によって形成される。
複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９との各々には、いずれも個別に冷媒Ｒが流される。このため、筐体１０では、これらの流路ごとに、冷媒Ｒと、モータ８０との熱交換が行われる。
複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９との各々には、いずれも個別に冷媒Ｒが流される。このため、筐体１０では、これらの流路ごとに、冷媒Ｒと、モータ８０との熱交換が行われる。
【0038】
このような熱交換に伴って、気泡が発生すると、複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９との各々において、当該気泡が流路の上方に移動する。
図３に示すように、複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９との各々において、上端部は、内側面１１から離間する位置に配置される。換言すれば、これらの流路において、内側面１１に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、これらの流路では、気泡が上昇することで、内側面１１から離間し、当該内側面１１を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
図３に示すように、複数の側面流路３１と、上端流路３３と、下方流路３９との各々において、上端部は、内側面１１から離間する位置に配置される。換言すれば、これらの流路において、内側面１１に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、これらの流路では、気泡が上昇することで、内側面１１から離間し、当該内側面１１を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
【0039】
そして、これらの流路では、気泡が離間した内側面１１に沿って、新たな液相の冷媒Ｒが供給される。すなわち、冷却装置１では、内側面１１に沿って流れる液相の冷媒Ｒの流量の増加を図ることができる。これによって、冷却装置１は、より効率良くモータ８０を冷却できる。
加えて、冷却装置１では、流路空間Ｓ２を複数の流路に分割することで、各流路を満たす冷媒Ｒの流通量の削減を図ることができる。
加えて、冷却装置１では、流路空間Ｓ２を複数の流路に分割することで、各流路を満たす冷媒Ｒの流通量の削減を図ることができる。
【0040】
筐体１０では、側面部１６に限らず、背面部１２と、前面部１４とにおいてもモータ８０との熱交換が行われる。
上述のように、背面部１２では、分岐流路２５の各々が径方向外側、すなわち冷媒Ｒの流れる下流側に向かうにつれて、上方に延びる。これによって、背面部１２に設けられる流路を流れる冷媒Ｒと、モータ８０とが熱交換した場合に、これらの分岐流路２５に沿って、気泡を背面部１２の上方に誘導することができる。
上述のように、背面部１２では、分岐流路２５の各々が径方向外側、すなわち冷媒Ｒの流れる下流側に向かうにつれて、上方に延びる。これによって、背面部１２に設けられる流路を流れる冷媒Ｒと、モータ８０とが熱交換した場合に、これらの分岐流路２５に沿って、気泡を背面部１２の上方に誘導することができる。
【0041】
なお、本実施形態では、モータ８０、及び筐体１０は、軸心ＬＣが水平に配置されるとした。しかしながらこれに限らず、軸心ＬＣが鉛直方向に交差する方向に配置されてもよい。例えば、筐体１０において、前面部１４が背面部１２よりも上方に位置するように配置される場合、上昇流路２３の上端部と、上昇流路２３と分岐流路２５との分岐箇所と、分岐流路２５の上端部とが成す角度は、本実施形態における角度よりもより鋭角であることが望ましい。これによって、冷却装置１では、軸心ＬＣが鉛直方向に交差する方向に配置された場合であっても、分岐流路２５に沿って、より確実に気泡を背面部１２の上方に誘導することができる。
【0042】
図１に示すように、熱交換器２４から供給される冷媒Ｒは、筐体１０の下端部に位置する流入路１３から筐体１０に入り込み、気相流出流路１５と、液相流出流路１７とから流出する。気相流出流路１５と液相流出流路１７とは、流入路１３よりも上方に位置する。気相の冷媒Ｒは、筐体１０の上端部に位置する気相流出流路１５から流出し、液相の冷媒Ｒは、液相流出流路１７から流出する。
このように、冷却装置１は、筐体１０の下端から冷媒Ｒが流入し、筐体１０の上端から流出する。これによって、冷却装置１では、筐体１０の流路空間Ｓ２において、気泡が滞留することが抑制される。
このように、冷却装置１は、筐体１０の下端から冷媒Ｒが流入し、筐体１０の上端から流出する。これによって、冷却装置１では、筐体１０の流路空間Ｓ２において、気泡が滞留することが抑制される。
【0043】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。
図５は、実施形態２に係る冷却装置１００を示す。図５において、図１と同一箇所には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の冷却装置１００は、軸心ＬＣが上下方向に沿って延びるように配置される筐体１１０を備える点で冷却装置１と相違する。
筐体１１０は、筐体１０と同様に、モータ８０を覆う所謂モータケースとして機能する。
筐体１１０には、冷媒Ｒが流通可能な流路空間Ｓ４が設けられ、当該流路空間Ｓ４に流通する冷媒Ｒとモータ８０とで熱交換することで、モータ８０が冷却される。本実施形態では、モータ８０は、軸心ＬＣが略鉛直方向に沿って延びるように配置される。
次に、実施形態２について説明する。
図５は、実施形態２に係る冷却装置１００を示す。図５において、図１と同一箇所には、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の冷却装置１００は、軸心ＬＣが上下方向に沿って延びるように配置される筐体１１０を備える点で冷却装置１と相違する。
筐体１１０は、筐体１０と同様に、モータ８０を覆う所謂モータケースとして機能する。
筐体１１０には、冷媒Ｒが流通可能な流路空間Ｓ４が設けられ、当該流路空間Ｓ４に流通する冷媒Ｒとモータ８０とで熱交換することで、モータ８０が冷却される。本実施形態では、モータ８０は、軸心ＬＣが略鉛直方向に沿って延びるように配置される。
【0044】
本実施形態の筐体１１０は、中空の円柱状に形成される。筐体１１０は、軸心ＬＣと略同一の中心軸を備える。
筐体１１０は、底面部１１２と、上面部１１４と、側面部１６とを備える。
筐体１１０は、底面部１１２と、上面部１１４と、側面部１６とを備える。
【0045】
底面部１１２は、モータ８０を底面側から覆い、筐体１１０の背面を形成する。底面部１１２は、平面視で円形状に形成される。
上面部１１４は、モータ８０を上面側から覆い、筐体１１０の前面を形成する。上面部１１４は、平面視で円形状に形成される。
側面部１１６は、モータ８０の側面を覆い、筐体１１０の側面を形成する。側面部１１６は、円筒形状に形成され、下端が底面部１１２によって閉塞され、上端が上面部１１４に閉塞される。
上面部１１４は、モータ８０を上面側から覆い、筐体１１０の前面を形成する。上面部１１４は、平面視で円形状に形成される。
側面部１１６は、モータ８０の側面を覆い、筐体１１０の側面を形成する。側面部１１６は、円筒形状に形成され、下端が底面部１１２によって閉塞され、上端が上面部１１４に閉塞される。
【0046】
筐体１１０には、内部にモータ８０が収められる収容空間Ｓ３が設けられる。筐体１１０は、この収容空間Ｓ３を囲む内側面１１１を備える。モータ８０は、この内側面１１１に取り付けられることで、筐体１１０に固定される。内側面１１１は、モータ８０の外側面に対向する対向面となる。
【0047】
筐体１１０には、流路空間Ｓ４が設けられる。当該流路空間Ｓ４は、内側面１１１によって収容空間Ｓ３から隔てられる。筐体１１０において、流路空間Ｓ２は、収容空間Ｓ１を囲むように設けられる。筐体１１０には、流路空間Ｓ２が所定箇所で仕切られることで、管状の流路が複数形成される。当該流路には、冷媒Ｒが流される。
【0048】
流路空間Ｓ４は、側面部１１６の内部に設けられる。流路空間Ｓ４は、側面部１６の周方向全体、及び長手方向全体に亘って設けられる。
側面部１６の内部には、仕切板１３０が設けられる。仕切板１３０は、長尺の板状部材である。仕切板１３０は、流路空間Ｓ４の下端部から上端部に亘って、らせん状に上昇しながら内側面１１１に沿って、延びるように配置される。
収容空間S３は、「収容部」に相当し、流路空間S４は、「流路」に相当する。
側面部１６の内部には、仕切板１３０が設けられる。仕切板１３０は、長尺の板状部材である。仕切板１３０は、流路空間Ｓ４の下端部から上端部に亘って、らせん状に上昇しながら内側面１１１に沿って、延びるように配置される。
収容空間S３は、「収容部」に相当し、流路空間S４は、「流路」に相当する。
【0049】
仕切板１３０は、長手方向に直交する方向に位置する一端が内側面１１１に連結され、他端が側面部１１６の外側面１１９に接続される。
仕切板１３０は、流路空間Ｓ４において、長手方向に直交する平面での断面視で、内側面１１１から外側面１１９に向かうにつれて、上方に延びるように配置される。
仕切板１３０は、流路空間Ｓ４において、長手方向に直交する平面での断面視で、内側面１１１から外側面１１９に向かうにつれて、上方に延びるように配置される。
【0050】
これによって、流路空間Ｓ４には、上下方向が仕切板１３０によって囲まれ、左右方向が内側面１１１と側面部１１６とによって囲まれる管状の流路である側面流路１３１が形成される。側面流路１３１は、側面部１１６において、下端部から上端部に亘って、らせん状に上昇しながら延びる。
側面流路１３１の下端部には、流入管２０が接続され、上端部には、流出管２２が接続される。
側面流路１３１の下端部には、流入管２０が接続され、上端部には、流出管２２が接続される。
【0051】
筐体１１０の流路空間Ｓ４では、モータ８０の発熱によって、冷媒Ｒが沸騰し、気相の冷媒Ｒとなる。この場合、冷却装置１００では、筐体１１０の内側面１１１を介して、モータ８０と冷媒Ｒとが熱交換することで、筐体１１０の内側面１１１に接触する冷媒Ｒが沸騰する。沸騰する冷媒Ｒの気化潜熱によって、筐体１０の内側面１１１を介して、モータ８０が冷却される。これによって、内側面１１１の周辺では、気相となった冷媒Ｒの気泡が発生する。
【0052】
本実施の形態では、流路空間Ｓ４が仕切板１３０によって仕切られることで、側面流路１３１が形成される。この流路は、いずれも一面が内側面１１１によって形成される。
側面流路１３１には、冷媒Ｒが流される。
側面流路１３１には、冷媒Ｒが流される。
【0053】
冷媒Ｒとモータ８０との熱交換に伴って、気泡が発生すると、側面流路３１において、当該気泡が側面流路１３１の上方に移動する。
側面流路１３１において、上端部は、内側面１１１から離間する位置に配置される。換言すれば、側面流路１３１において、内側面１１１に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、側面流路１３１では、気泡が上昇することで、内側面１１１から離間し、当該内側面１１を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
側面流路１３１において、上端部は、内側面１１１から離間する位置に配置される。換言すれば、側面流路１３１において、内側面１１１に隣接する箇所は、上端部よりも下方に位置する。これによって、側面流路１３１では、気泡が上昇することで、内側面１１１から離間し、当該内側面１１を介した熱交換が阻害されることが抑制される。
【0054】
そして、側面流路１３１では、気泡が離間した内側面１１１に沿って、新たな液相の冷媒Ｒが供給される。すなわち、冷却装置１００では、内側面１１１に沿って流れる液相の冷媒Ｒの流量の増加を図ることができる。これによって、冷却装置１００は、より効率良くモータ８０を冷却できる。
加えて、冷却装置１では、流路空間Ｓ４を仕切板１３０で仕切ることで、側面流路１３１を満たす冷媒Ｒの流通量の削減を図ることができる。
加えて、冷却装置１では、流路空間Ｓ４を仕切板１３０で仕切ることで、側面流路１３１を満たす冷媒Ｒの流通量の削減を図ることができる。
【0055】
上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【0056】
冷却装置１は、モータ８０に限らず、オルタネータ等の他の回転電機や、インバータのように電子基板や電気部品を備える電子機器等、駆動に伴って発熱する各種の発熱部材であってもよい。この場合、筐体１０は、柱状に限らず、冷却装置１が冷却する発熱部材の形状に合わせて、当該発熱部材を収容可能な任意の形状に形成されてもよい。
【0057】
上述した実施の形態では、冷却装置１、１００は、循環ポンプ２６によって冷媒Ｒが循環するとした。しかしながらこれに限らず、冷却装置１、１００は、所謂熱対流で冷媒Ｒを循環可能に形成されてもよい。
【0058】
上述した実施の形態では、冷媒Ｒは、発熱部材の熱によって蒸発する冷媒であるとしたが、これに限らず、発熱部材との熱交換後に相変化しない冷媒であってもよい。
【0059】
上述した実施形態における水平、及び垂直等の方向や各種の数形状は、特段の断りがない限り、それら方向や形状と同じ作用効果を奏する所謂均等の範囲を含む。
【0060】
［上記実施の形態によりサポートされる構成］
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
【0061】
（構成１）発熱部材が収められる収容部と、収容部の外側に冷媒が流れる流路とが設けられ、前記流路には、前記収容部側に位置する箇所が当該箇所よりも下方に位置するように、仕切る仕切り部が設けられる冷却装置。
この構成によれば、冷却装置では、流路において、気相となる冷媒を収容部から離間する方向に誘導できる。これによって、冷却装置は、冷却効率の低下を抑制できる。
加えて、冷却装置では、流路を複数の流路に分割することで、各流路を満たす冷媒の流通量の削減を図ることができる。
この構成によれば、冷却装置では、流路において、気相となる冷媒を収容部から離間する方向に誘導できる。これによって、冷却装置は、冷却効率の低下を抑制できる。
加えて、冷却装置では、流路を複数の流路に分割することで、各流路を満たす冷媒の流通量の削減を図ることができる。
【0062】
（構成２）前記流路は、略水平方向に延び、前記仕切り部は、前記略水平方向に沿って延びる構成１に記載の冷却装置。
この構成によれば、冷却装置は、流路に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
この構成によれば、冷却装置は、流路に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
【0063】
（構成３）前記流路には、上方に向かって延びる流路である上昇流路と、前記上昇流路から分岐し、前記上昇流路から離間するにつれて、上方に向かって延びる分岐流路と、が設けられる構成２に記載の冷却装置。
この構成によれば、冷却装置は、分岐流路に沿って、流路空間に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
この構成によれば、冷却装置は、分岐流路に沿って、流路空間に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
【0064】
（構成４）前記流路は、略鉛直方向に延び、前記仕切り部は、前記略鉛直方向に交差する方向に延びる構成１に記載の冷却装置。
この構成によれば、冷却装置は、流路に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
この構成によれば、冷却装置は、流路に生じた気泡を、上方に誘導することができる。
【符号の説明】
【0065】
１、１００ 冷却装置
１０、１１０ 筐体
１１、１１１ 内側面
１３ 流入路
１５ 気相流出流路
１６、１１６ 側面部
１７ 液相流出流路
１９、１１９ 外側面
２０ 流入管
２２ 流出管
２３ 上昇流路
２４ 熱交換器
２５ 分岐流路
３０、１３０ 仕切板（仕切り部）
３１ 側面流路
３３ 上端流路
３９ 下方流路
４０ 仕切体
８０ モータ
ＬＣ 軸心
Ｓ１、Ｓ３ 収容空間（収容部）
Ｓ２、Ｓ４ 流路空間（流路）
１０、１１０ 筐体
１１、１１１ 内側面
１３ 流入路
１５ 気相流出流路
１６、１１６ 側面部
１７ 液相流出流路
１９、１１９ 外側面
２０ 流入管
２２ 流出管
２３ 上昇流路
２４ 熱交換器
２５ 分岐流路
３０、１３０ 仕切板（仕切り部）
３１ 側面流路
３３ 上端流路
３９ 下方流路
４０ 仕切体
８０ モータ
ＬＣ 軸心
Ｓ１、Ｓ３ 収容空間（収容部）
Ｓ２、Ｓ４ 流路空間（流路）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】