特開 2024-129518 冷却システム

(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】P2024129518

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】冷却システム

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/04 20060101AFI20240919BHJP

   F02B 63/04 20060101ALI20240919BHJP

   H02K 7/18 20060101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

F01P11/04 Z

F01P11/04 B

F02B63/04 A

H02K7/18 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 2023038771

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】江森 直樹

【テーマコード（参考）】

5H607

【Ｆターム（参考）】

5H607BB02

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC05

5H607DD03

5H607DD08

5H607FF21

(57)【要約】

【課題】冷却液の流体エネルギーを有効活用可能な冷却システムを構成する。
【解決手段】冷却液が流通する冷却流路４４と、冷却流路に流通する冷却液の流体エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機構Ｇと、を備えた。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却液が流通する冷却流路と、
前記冷却流路に流通する前記冷却液の流体エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機構と、を備えた冷却システム。

【請求項2】

前記発電機構は、前記冷却液の圧力を受けて回転するフィンと、前記フィンが連結された回転軸と、前記回転軸の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する電磁部と、を有し、前記フィンは前記冷却流路内部に配置されている請求項１に記載の冷却システム。

【請求項3】

前記回転軸は、前記冷却流路に沿う第一軸と、当該第一軸に交差した状態でジョイント部を介して接続された第二軸とを含み、
前記電磁部は、前記第二軸から伝えられる回転力によって回転するマグネットと、当該マグネットと対向するコイルとで構成されている請求項２に記載の冷却システム。

【請求項4】

前記冷却流路は、圧力損失が相対的に高い第１回路と、圧力損失が相対的に低い第２回路とを有しており、
前記発電機構は、前記第２回路に配置されている請求項１～３の何れか一項に記載の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、走行駆動源としてモータを備えた自動車（ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、バッテリ車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）、燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）等）が普及している。これらの自動車（以下、「電動車」と総称する）はモータを駆動させるための電池を備えている。電動車では、モータ（エンジン等の内燃機関を含む）、バッテリ、エアコン、ＥＣＵ等、冷却が必要なデバイスが多いので、冷却水を循環させる冷却回路を構成してこれらを冷却している。しかし、これらのデバイスは個々に適正な動作温度が異なる場合がある。そのような場合には、循環させる冷却水の温度を動作温度の異なるデバイス毎に変えるため、冷却水の温度毎に独立した冷却回路を構成する必要があり、冷却回路の配管の引き回しや回路構成が複雑になる。

【0003】

このような課題に対して、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。特許文献１に開示された冷却システムにおいては、冷却液（特許文献１では、熱媒体）が流入する流入路（特許文献１では、熱媒体流入口）と流出する流出路（特許文献１では、熱媒体流出口）とが異なる高さ位置に形成されたバルブ（特許文献１では、熱媒体三方弁）が一体化された冷却モジュール（特許文献１では、流路切替装置）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２２／０１９０５８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に記載のような冷却システムでは、バルブで冷却回路を切り換えることができる。このとき、何れの冷却回路でもポンプの駆動力が確保できるように、最も圧力損失の大きい冷却回路に合わせてポンプの駆動力を設定する。このため、圧力損失の小さい冷却回路では、流体エネルギーが余剰となり、有効利用できていないという問題があった。

【0006】

そこで、冷却液の流体エネルギーを有効活用可能な冷却システムが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る冷却システムの特徴構成は、冷却液が流通する冷却流路と、前記冷却流路に流通する前記冷却液の流体エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機構と、を備えた点にある。

【0008】

本構成における冷却システムでは、冷却液が流通する冷却流路に流通する冷却液の流体エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機構を備えている。このため、最も圧力損失の大きい冷却回路に合わせてポンプの駆動力を設定した場合でも、圧力損失の小さい冷却回路のときに発生する余剰の流体エネルギーを電気エネルギーとして有効利用できる。このように、冷却液の流体エネルギーを有効活用可能な冷却システムとなっている。

【0009】

他の特徴構成は、前記発電機構は、前記冷却液の圧力を受けて回転するフィンと、前記フィンが連結された回転軸と、前記回転軸の回転エネルギーを電気エネルギーに変換する電磁部と、を有し、前記フィンは前記冷却流路内部に配置されている点にある。

【0010】

本構成のように発電機構をフィンと回転軸と電磁部とで構成すれば、簡便な構成であり、冷却システムに導入しやすい。

【0011】

他の特徴構成は、前記回転軸は、前記冷却流路に沿う第一軸と、当該第一軸に交差した状態でジョイント部を介して接続された第二軸とを含み、前記電磁部は、前記第二軸から伝えられる回転力によって回転するマグネットと、当該マグネットと対向するコイルとで構成されている点にある。

【0012】

本構成のように回転軸を冷却流路に沿う第一軸とジョイント部を介して接続された第二軸とで構成すれば、第二軸の配置自由度が高く、冷却流路に対する回転軸の流路抵抗を低減することが可能となる。また、電磁部を、第二軸を介して回転力が伝えられるマグネットとマグネットに対向するコイルとで構成すれば、電磁部を第一軸がある冷却流路と分離して配置することができる。

【0013】

他の特徴構成は、前記冷却流路は、圧力損失が相対的に高い第１回路と、圧力損失が相対的に低い第２回路とを有しており、前記発電機構は、前記第２回路に配置されている点にある。

【0014】

本構成のように圧力損失が相対的に低い第２回路に発電機構を設ければ、余剰となった流体エネルギーを有効活用できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係るマニホールドを有する冷却システムの回路構成図である。

【図2】マニホールドの概略構成図である。

【図3】発電機構の側面図である。

【図4】別実施形態（ａ）の発電機構の一部切り欠き側面図である。

【図5】別実施形態（ｂ）の発電機構の一部切り欠き側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔冷却システムの構成〕
図１に示されるように、本実施形態に係るマニホールド１００を含む冷却システムＡは、大別して、冷却液回路Ｂと冷媒回路Ｃとからなる。冷却液回路Ｂにはエチレングリコール等を主成分とした不凍液、ロングライフクーラント、絶縁油等の冷却液が流通し、冷媒回路Ｃにはハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等の冷媒が流通する。図１において、破線で囲まれた部分が本実施形態に係るマニホールド１００である。マニホールド１００は、流路ハウジング１０５と、チラー１１０、水冷コンデンサ１２０、第一電動ポンプ４、四方弁からなるロータリバルブ５、第二電動ポンプ７、三方弁からなる切替弁１０、第三電動ポンプ１１、第一膨張弁２３、及び第二膨張弁２６を含む補機類と、を有している。図１においては、該補機類が流路ハウジング１０５の内部にあるように描かれているが、図２に示されるように、実際は流路ハウジング１０５の外面に装着されている。図２には、マニホールド１００の概略構成図が示されている。ただし、図２においては、チラー１１０と水冷コンデンサ１２０とを除く補機類（例えば、ポンプやバルブ）の描写は省略されている。本実施形態において、流路ハウジング１０５はアルミニウムを含む熱伝導率の高い金属材料で形成され、冷却液回路Ｂや冷媒回路Ｃを構成する流路は、流路ハウジング１０５に直接穴を開けて形成されている。

【0017】

まず、冷却液回路Ｂについて説明する。冷却液回路Ｂは、図１におけるチラー１１０と水冷コンデンサ１２０よりも右側の流路である。冷却液回路Ｂは、流路ハウジング１０５の外部に第一外部流路３１（冷却流路の一例）を有している。第一外部流路３１は、流路ハウジング１０５の内部に形成された第一内部流路４１（冷却流路の一例）と第二内部流路４２（冷却流路の一例）とに接続されている。第一外部流路３１の途中には、ラジエータ１が配置されている。冷却液は、第二内部流路４２、第一外部流路３１、ラジエータ１、第一外部流路３１、第一内部流路４１の順に流通する。以下、冷却液回路Ｂにおける冷却液の流通方向に対する上流側、下流側を単に上流側、下流側ともいう。

【0018】

第一外部流路３１におけるラジエータ１の下流側且つ第一内部流路４１の上流側で、第一外部流路３１から第二外部流路３２（冷却流路の一例）と第三外部流路３３（冷却流路の一例）とが分岐している。第二外部流路３２は、下流側で流路ハウジング１０５の内部に形成された第三内部流路４３（冷却流路の一例）に接続されている。第三内部流路４３は、下流側で第二内部流路４２に接続されている。第一外部流路３１から第二外部流路３２に分岐した冷却液は、第二外部流路３２を流通し、充電器２とＤＣ－ＤＣコンバータ３とを冷却して第三内部流路４３に流入する。冷却液は、第三内部流路４３で第一電動ポンプ４により加圧された後、第二内部流路４２に流入する。

【0019】

第三内部流路４３における第一電動ポンプ４よりも上流側で、第三内部流路４３から第四内部流路４４（冷却流路の一例）が分岐している。図１の状態では、第四内部流路４４はロータリバルブ５を介して第五内部流路４５（冷却流路の一例）に接続されている。第五内部流路４５の下流側は第二内部流路４２に接続されている。

【0020】

第三外部流路３３は、下流側で流路ハウジング１０５の内部に形成された第六内部流路４６（冷却流路の一例）に接続されている。第六内部流路４６はロータリバルブ５を介して第七内部流路４７（冷却流路の一例）に接続されている。第七内部流路４７の途中には、第二電動ポンプ７が配置されている。第一外部流路３１から第三外部流路３３に分岐した冷却液は、第三外部流路３３を流通し、イーアクスルインバータ６を冷却して第六内部流路４６に流入する。図１の状態で、冷却液は、ロータリバルブ５を介して第七内部流路４７で第二電動ポンプ７により加圧された後、流路ハウジング１０５の外部に流出する。イーアクスルインバータ６とは、回転電機、減速機、及び差動歯車機構をハウジングに収容したユニットであり、インバータは該ユニットと一体的に設けられている。尚、ロータリバルブ５を回転させることにより、第四内部流路４４及び第六内部流路４６を接続し、第五内部流路４５及び第七内部流路４７を接続することができる。

【0021】

第七内部流路４７は、流路ハウジング１０５の外部で第四外部流路３４（冷却流路の一例）に接続されている。第四外部流路３４は、下流側で流路ハウジング１０５の内部に形成された第八内部流路４８（冷却流路の一例）に接続されている。第七内部流路４７から流出した冷却液は、第四外部流路３４を流通し、第一ヒータコア８により冷却され、その後、バッテリ９を冷却して暖められ、第八内部流路４８に流入する。第八内部流路４８は、下流側でチラー１１０に接続されている。チラー１１０の下流側は第二内部流路４２に接続されている。第八内部流路４８を流通する冷却液はチラー１１０に流入し、チラー１１０内で後述する第三内部冷媒路７３から流入した霧状の冷媒に熱を奪われて冷却された後、第二内部流路４２を流通する。第二内部流路４２を流通する冷却液は、流路ハウジング１０５の外部に接続された第一外部流路３１に流入する。

【0022】

第一外部流路３１に接続された第一内部流路４１は、下流側で水冷コンデンサ１２０に接続されている。また、第一内部流路４１の途中には、切替弁１０と第三電動ポンプ１１とがこの順で配置されている。水冷コンデンサ１２０の下流側は第九内部流路４９（冷却流路の一例）に接続されている。第一内部流路４１に流入した冷却液は、第三電動ポンプ１１により加圧されて水冷コンデンサ１２０に流入し、水冷コンデンサ１２０内で後述する第二内部冷媒路７２から流入した高温圧縮気体の状態にある冷媒から熱を奪って加温された後、第九内部流路４９を流通して流路ハウジング１０５の外部に流出する。

【0023】

第九内部流路４９は、流路ハウジング１０５の外部で第五外部流路３５（冷却流路の一例）に接続されている。第五外部流路３５は、下流側で流路ハウジング１０５の内部に形成された第十内部流路５０（冷却流路の一例）に接続されている。第十内部流路５０は、下流側で第六内部流路４６に接続されている。第九内部流路４９から流出した冷却液は、第五外部流路３５を流通し、第二ヒータコア１２により冷却されて第十内部流路５０に流入する。第十内部流路５０を流通する冷却液は第六内部流路４６に流入する。

【0024】

第一内部流路４１に配置された切替弁１０は、冷却液の流通方向を、第一内部流路４１と流路ハウジング１０５の内部に形成された第十一内部流路５１（冷却流路の一例）とに切り替える。第十一内部流路５１は下流側で第十内部流路５０に接続されている。冷却液が第十一内部流路５１を流通するように切替弁１０を切り替えたとき、冷却液は第一内部流路４１から第十一内部流路５１を流通して第十内部流路５０に流入し、その後、第六内部流路４６に流入する。

【0025】

次に、冷媒回路Ｃについて説明する。冷媒回路Ｃは、図１におけるチラー１１０と水冷コンデンサ１２０よりも左側の流路である。冷媒回路Ｃは、流路ハウジング１０５の内部に形成され、冷媒が流通する。チラー１１０に対して、冷媒の流通方向の下流側（以下、冷媒回路Ｃにおける冷媒の流通方向に対する上流側、下流側を単に上流側、下流側ともいう）に第一内部冷媒路７１を有している。第一内部冷媒路７１は流路ハウジング１０５の外部に形成された第一外部冷媒路６１に接続されている。第一外部冷媒路６１の途中には、アキュムレータ２１とコンプレッサ２２とがこの順で配置されている。第一外部冷媒路６１は下流側で流路ハウジング１０５の内部に形成された第二内部冷媒路７２に接続されている。第二内部冷媒路７２は下流側で水冷コンデンサ１２０に接続されている。水冷コンデンサ１２０の下流側は流路ハウジング１０５の内部に形成された第三内部冷媒路７３に接続されている。第三内部冷媒路７３は途中に配置された第一膨張弁２３を介してチラー１１０に接続されている。つまり、流路ハウジング１０５において、第三内部冷媒路７３における冷媒の流通方向に対して上流側となる位置に水冷コンデンサ１２０が装着され、冷媒の流通方向に対して下流側となる位置にチラー１１０が装着されている。

【0026】

第三内部冷媒路７３における第一膨張弁２３よりも上流側で、第三内部冷媒路７３から第四内部冷媒路７４が分岐している。第四内部冷媒路７４の途中には、第二膨張弁２６が配置されている。第四内部冷媒路７４は流路ハウジング１０５の外部に形成された第二外部冷媒路６２に接続されている。第二外部冷媒路６２の途中には、エバポレータ２４と逆止弁２５とがこの順で配置されている。第二外部冷媒路６２は、流路ハウジング１０５の内部に形成された第五内部冷媒路７５に接続されている。第五内部冷媒路７５は下流側で第一内部冷媒路７１に接続されている。

【0027】

次に、冷媒回路Ｃにおける冷媒の流れについて説明する。第一外部冷媒路６１を流通し、コンプレッサ２２で高温圧縮気体になった冷媒は、第一外部冷媒路６１を流通し、第二内部冷媒路７２から水冷コンデンサ１２０に流入する。冷媒は、水冷コンデンサ１２０で、第一内部流路４１から流入する冷却液に熱を奪われることにより凝縮されて液化する。液化した冷媒のうち車内の冷房に使用されるものは、水冷コンデンサ１２０を出て第三内部冷媒路７３から第四内部冷媒路７４を流通し、第二膨張弁２６で膨張されて低温、低圧の霧状にされた後、流路ハウジング１０５から流出し、第二外部冷媒路６２を流通してエバポレータ２４に送られる。霧状の冷媒は、エバポレータ２４で外部から導入された空気から熱を奪って蒸発する。逆に空気は冷媒に熱を奪われることにより冷却され、冷風となって車内に送られる。蒸発して気化された冷媒は、第二外部冷媒路６２に配置された逆止弁２５を通って第五内部冷媒路７５に流入し、第一内部冷媒路７１から流路ハウジング１０５の外部に流出する。そして、気化した冷媒は、第一外部冷媒路６１を流通してアキュムレータ２１に送られる。アキュムレータ２１では、気化された冷媒に液体が含まれている場合に、該液体を気化された冷媒から分離する。その後、気化した冷媒は、第一外部冷媒路６１を流通してコンプレッサ２２に環流し、再度圧縮されて高温圧縮気体になる。

【0028】

水冷コンデンサ１２０で液化された冷媒のうち車内の冷房に使用されないものは、水冷コンデンサ１２０を出て第三内部冷媒路７３を流通し、第一膨張弁２３で膨張されて低温、低圧の霧状にされた後、チラー１１０に送られる。霧状の冷媒は、チラー１１０で、第八内部流路４８から流入する冷却液から熱を奪って蒸発する。蒸発して気化された冷媒は、第一内部冷媒路７１から流路ハウジング１０５の外部に流出する。そして、気化した冷媒は、第一外部冷媒路６１を流通してアキュムレータ２１に送られる。第二外部冷媒路６２には逆止弁２５があるため、冷媒はエバポレータ２４に流入することはない。アキュムレータ２１では、気化された冷媒に液体が含まれている場合に、液体の冷媒を分離する。その後、気化した冷媒は、第一外部冷媒路６１を流通してコンプレッサ２２に環流し、再度圧縮されて高温圧縮気体になる。

【0029】

通常、冷却液と冷媒の熱交換は、熱交換器であるチラー１１０や水冷コンデンサ１２０のみで行われているが、本実施形態においては、冷却液回路Ｂの流路と冷媒回路Ｃの流路とを近接させることにより、チラー１１０や水冷コンデンサ１２０においてのみではなく、流路間でも熱交換を行っている。

【0030】

チラー１１０に接続された流路の配置は、具体的には、図２に示されるように、流路ハウジング１０５において、チラー１１０に流入する冷却液回路Ｂの第八内部流路４８とチラー１１０から流出する冷媒回路Ｃの第一内部冷媒路７１とを平行且つ近接させて配置すると共に、チラー１１０から流出する冷却液回路Ｂの第二内部流路４２とチラー１１０に流入する冷媒回路Ｃの第三内部冷媒路７３とを平行且つ近接させて配置する。このとき、第八内部流路４８を流通する冷却液の流通方向と第一内部冷媒路７１を流通する冷媒の流通方向とは逆になり、第二内部流路４２を流通する冷却液の流通方向と第三内部冷媒路７３を流通する冷媒の流通方向とは逆になる。また、流路ハウジング１０５において、第八内部流路４８と第一内部冷媒路７１はＬ字状に形成された箇所で熱交換を行い、第二内部流路４２と第三内部冷媒路７３は直線状に形成された箇所で熱交換を行う。このように構成することにより、チラー１１０だけでなく、第八内部流路４８を流通する冷却液と第一内部冷媒路７１を流通する冷媒との間でも熱交換が行われると共に、第二内部流路４２を流通する冷却液と第三内部冷媒路７３を流通する冷媒との間でも熱交換が行われる。このように、チラー１１０の外部の内部流路と内部冷媒路との間でも熱交換が行われるため、チラー１１０として小型のものを用いても必要十分な冷却性能を得ることができる。

【0031】

また、水冷コンデンサ１２０に接続された流路の配置は、具体的には、図２に示されるように、流路ハウジング１０５において、水冷コンデンサ１２０に流入する冷却液回路Ｂの第一内部流路４１と水冷コンデンサ１２０から流出する冷媒回路Ｃの第三内部冷媒路７３とを平行且つ近接させて配置すると共に、水冷コンデンサ１２０から流出する冷却液回路Ｂの第九内部流路４９と水冷コンデンサ１２０に流入する冷媒回路Ｃの第二内部冷媒路７２とを平行且つ近接させて配置する。このとき、第一内部流路４１を流通する冷却液の流通方向と第三内部冷媒路７３を流通する冷媒の流通方向とは逆になり、第九内部流路４９を流通する冷却液の流通方向と第二内部冷媒路７２を流通する冷媒の流通方向とは逆になる。また、流路ハウジング１０５において、第一内部流路４１と第三内部冷媒路７３は直線状に形成された箇所で熱交換を行い、第九内部流路４９と第二内部冷媒路７２はＬ字状に形成された箇所で熱交換を行う。このように構成することにより、水冷コンデンサ１２０だけでなく、第一内部流路４１を流通する冷却液と第三内部冷媒路７３を流通する冷媒との間でも熱交換が行われると共に、第九内部流路４９を流通する冷却液と第二内部冷媒路７２を流通する冷媒との間でも熱交換が行われる。このように、水冷コンデンサ１２０の外部の内部流路と内部冷媒路との間でも熱交換が行われるため、水冷コンデンサ１２０として小型のものを用いても必要十分な冷却性能を得ることができる。

【0032】

〔発電機構〕
この冷却システムＡでは、第一電動ポンプ４が第三内部流路４３から冷却液を吸引し、この冷却液が第一外部流路３１に送り出す。また、第二内部流路４２に流れる冷却液の一部が第五内部流路４５に流れ、ロータリバルブ５から第四内部流路４４に流れる。この第四内部流路４４は第三内部流路４３に接続している。

【0033】

第二内部流路４２は、第二電動ポンプ７から送り出された冷却液が、第三内部流路４３、第四外部流路３４、チラー１１０を、順次流れた後であるため、冷却液に余剰の流体エネルギーを含むと考えられる。更に、第五内部流路４５、ロータリバルブ５、第四内部流路４４は殆ど圧力損失が存在しないものであり、しかも、第三内部流路４３には第一電動ポンプ４の吸引力が作用する。

【0034】

つまり、冷却液回路Ｂのうち、第一電動ポンプ４と第二電動ポンプ７とから冷却液が供給されるイーアクスルインバータ６と、第一ヒータコア８と、バッテリ９と、チラー１１０とに冷却液を流す第三外部流路３３、第六内部流路４６、第七内部流路４７、第八内部流路４８とを圧力損失が相対的に大きい第１回路と捉えることが可能である。

【0035】

これに対し、冷却液回路Ｂのうち、第一電動ポンプ４に冷却液を戻す第四内部流路４４と、第五内部流路４５とは、第１回路に対し相対的に圧力損失が小さい第２回路と捉えることが可能である。このことから、第２回路に流れる冷却液の流体エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出すことが考えられる。

【0036】

このような理由から、冷却液に含まれる余剰の流体エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出すため、第四内部流路４４に発電機構Ｇを備えている。尚、発電機構Ｇは第五内部流路４５（図１にＰ１で示す位置）に備えることが可能である。

【0037】

図３に示すように、発電機構Ｇは、第四内部流路４４の中間に備えたケース８０の内部に、回転自在に支持された回転体８１と、回転体８１の外周に備えた複数のフィン８２と、回転体８１をケース８０の内部に回転自在に支持する複数のステー８３と、回転体８１の回転により駆動される発電機８４（電磁部の一例）とを備えている。

【0038】

この発電機構Ｇは、回転体８１の回転軸芯Ｘが第四内部流路４４において冷却液が流れる方向と平行しており、回転体８１の内部に発電機８４が収容されている。この発電機構Ｇでは、ステー８３の内部に電力線を配置しており、第四内部流路４４に流れる冷却液の圧力が複数のフィン８２に作用することで、回転体８１を、回転軸芯Ｘを中心に回転させ、この回転力が伝えられることで発電機８４にて発電が行われる。このように発電された電力は電力線を介して外部に取り出される。

【0039】

発電機８４は、回転体８１と一体的に回転するマグネット８４ａと、マグネット８４ａの外周に配置され固定側に支持されたコイル８４ｂとを備えている。これにより、回転体８１が回転した場合にはマグネット８４ａの回転によりコイル８４ｂに電流を発生させる形態での発電を可能にしている。

【0040】

このように取り出された電力は、バッテリ９（又は、不図示の補機バッテリ）に充電され、必要に応じて第一電動ポンプ４、第二電動ポンプ７、第三電動ポンプ１１等に供給することや、冷却システムＡを制御する制御装置（図示せず）の電源として用いられる。

【0041】

〔発電機構の配置例〕
図１に示す冷却液回路Ｂでは、先に説明した第三外部流路３３、第六内部流路４６、第七内部流路４７、第八内部流路４８に加えて、第一電動ポンプ４から冷却液が供給される充電器２と、ＤＣ－ＤＣコンバータ３とに冷却液を流す第二外部流路３２を第１回路と捉えることも可能である。

【0042】

このとき、第１回路に冷却液を循環させるのに第一電動ポンプ４及び第二電動ポンプ７の２つを駆動させていることから、冷却液回路Ｂのうち、比較的余力の生まれる第一電動ポンプ４の駆動力により冷却液を供給する第三内部流路４３を、第１回路に対し相対的に圧力損失が小さい第２回路と捉えることが可能である。これにより、この第２回路としての第三内部流路４３（図１においてＰ２で示す位置）に発電機構Ｇを備えることも考えられる。

【0043】

また、先に説明した第三外部流路３３、第六内部流路４６、第七内部流路４７、第八内部流路４８に加えて、第三電動ポンプ１１は、水冷コンデンサ１２０、第二ヒータコア１２に冷却液を供給するものであり、第九内部流路４９と第五外部流路３５とを、圧力損失が相対的に大きい第１回路と捉えることが可能である。このとき、第１回路に冷却液を循環させるのに第二電動ポンプ７及び第三電動ポンプ１１の２つを駆動させていることから、比較的余力の生まれる第三電動ポンプ１１の駆動力により水冷コンデンサ１２０に冷却液を供給する第一内部流路４１は、第１回路に対し相対的に圧力損失が小さい第２回路と捉えることが可能である。このような理由から、第一内部流路４１（図１にＰ３で示す位置）に発電機構Ｇを備えることも考えられる。

【0044】

この冷却システムＡでは、冷却システムＡを構成する複数の冷却流路に発電機構Ｇを備えることも可能である。

【0045】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0046】

（ａ）図４に示すように、ケース８０の外部に発電機８４（電磁部の一例）を備えることにより発電機構Ｇを構成する。つまり、流路（実施形態では第四内部流路４４）の中間に備えたケース８０の内部に、回転自在に備えた回転体８１と、回転体８１の外周に備えた複数のフィン８２と、回転体８１の回転を発電機８４に伝える伝動軸ユニットＧＴと、ステー８３とを備えている。

【0047】

この別実施形態（ａ）では、伝動軸ユニットＧＴが、回転体８１の回転力が伝えられる第一軸８５ａと、第一軸８５ａに接続された第二軸８５ｂと、第二軸８５ｂに接続された第三軸８５ｃと、これらが互いに交差する姿勢で駆動力を伝えることが可能な２つのボールジョイント８６（ジョイント部の一例）と、これらを覆う伝動軸ケース８７を備えている。

【0048】

この別実施形態（ａ）では、第三軸８５ｃの回転力を発電機８４に伝えるように構成されている。発電機８４は、第三軸８５ｃの駆動力によって回転するマグネット８４ａと、マグネット８４ａを取り囲む位置に配置されたコイル８４ｂとを備えている。

【0049】

この別実施形態（ａ）では、伝動軸ケース８７が剛性の高い樹脂パイプや、金属パイプやで構成され、伝動軸ケース８７がステー８３によってケース８０の内壁に支持されることにより、回転体８１の位置を維持している。これにより、回転体８１を高い精度でケース８０の内部で回転させることが可能となる。

【0050】

この構成では、発電機８４を流路中に配置しないため、回転体８１の小径化が可能となり、ケース８０の大型化を招くことがない。また、ボールジョイント８６を用いることにより、例えば、ユニバーサルジョイントを用いる構成と比較して、回転速度に乱れのない円滑な伝動を可能にし、伝動軸ユニットＧＴの伝動軸ケース８７の大径化の抑制も可能にする。

【0051】

この別実施形態（ａ）の変形例として、柔軟な変形が可能で、湾曲状態でも回転力を伝えることが可能なフレキシブルシャフトを、伝動軸ケース８７に収容する形態に構成することも可能である。この場合、第三軸８５ｃを省略しても良い。また、伝動軸ユニットＧＴが４つ以上の軸を有していても良い。

【0052】

（ｂ）図５に示すように、ケース８０の外部に発電機８４（電磁部の一例）を備えて発電機構Ｇを構成する。この別実施形態（ｂ）は、別実施形態（ａ）と同様に伝動軸ユニットＧＴを備えるものであるが、伝動軸ユニットＧＴの構成が異なる。

【0053】

つまり、伝動軸ユニットＧＴは、回転体８１の回転力が伝えられる第一軸８５ａと、発電機８４に回転力を伝えるように第一軸８５ａに接続された第二軸８５ｂと、第一軸８５ａを第二軸８５ｂに伝えるベベルギヤ式のギヤ伝動部８８（ジョイント部の一例）を備え、これらを覆う伝動軸ケース８７を備えている。

【0054】

この構成では、発電機８４を流路中に配置しないため、回転体８１の小径化が可能となり、ケース８０の大型化を招くことがない。また、ベベルギヤ式のギヤ伝動部８８を用いることにより、第一軸８５ａに対する第二軸８５ｂの角度を直角に設定することが可能となり、伝動軸ケース８７の小型化を可能にする。

【0055】

この別実施形態（ｂ）では、伝動軸ケース８７として、剛性の高い樹脂パイプや、金属パイプを用いることが可能であり、図５に示すようにステー等の補強部材を用いることなく、回転体８１を支持し、発電機構Ｇにおける流路抵抗の低下を可能にする。

【0056】

（ｃ）流体のエネルギーを、電気エネルギーに変換する発電機構Ｇとして、実施形態、別実施形態に記載した構成に限るものではなく、例えば、水力発電に用いられるフランシス水車、カプラン水車等の構成の水車を用いても良い。

【0057】

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、冷却液が流通する冷却流路を冷却する冷却システムに利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

４１ 第一内部流路（冷却流路）
４３ 第三内部流路（冷却流路）
４４ 第四内部流路（冷却流路）
４５ 第五内部流路（冷却流路）
Ｇ 発電機構
８２ フィン
８４ 発電機（電磁部）
８４ａ マグネット
８４ｂ コイル
８５ａ 第一軸
８５ｂ 第二軸
８６ ボールジョイント（ジョイント部）
８８ ギヤ伝動部（ジョイント部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】