特許 7493327 冷却装置、および、冷却方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-23

(45)【発行日】2024-05-31

(54)【発明の名称】冷却装置、および、冷却方法

(51)【国際特許分類】

   F28D 20/02 20060101AFI20240524BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240524BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240524BHJP

   H01M 10/635 20140101ALI20240524BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240524BHJP

   H01M 10/659 20140101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F28D20/02 E

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/635

H01M10/6556

H01M10/659

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019215257

(22)【出願日】2019-11-28

(65)【公開番号】P2021085613

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】598121341

【氏名又は名称】慶應義塾

(73)【特許権者】

【識別番号】592009281

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩプラント

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小山 諒

(72)【発明者】

【氏名】新井 侑太

(72)【発明者】

【氏名】大村 亮

(72)【発明者】

【氏名】秋吉 亮

(72)【発明者】

【氏名】西塚 史郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 亮

(72)【発明者】

【氏名】戸村 重男

【審査官】古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８４１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４１９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２５００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４１９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４５４６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｄ ２０／００－２０／０２，１７／００－１７／０４

Ｈ０１Ｍ １０／６０－１０／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トリメチロールエタンハイドレートと外気とを熱交換させる冷媒熱交換部と、
前記外気と冷媒とを熱交換させることにより、前記外気を冷却する冷却器と、
電気自動車に搭載されたリチウムイオン電池ユニットの充電中において、前記冷媒熱交換部および前記冷却器のうちのいずれか一方または両方によって熱交換された前記外気を前記リチウムイオン電池ユニットに供給する冷媒供給部と、
前記充電中において、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気の温度が目標温度未満である場合に第１冷却モードを実行し、前記充電中において、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気の温度が目標温度以上である場合に第２冷却モードを実行し、前記充電中ではない場合に蓄冷モードを実行する制御部と、
を備え、
前記冷媒熱交換部は、
トリメチロールエタンハイドレートおよびトリメチロールエタンの水溶液のうちの一方または両方を収容する収容部と、
前記収容部内に鉛直方向に延在して配され、上部開口および下部開口を有する複数の管体と、
を有し、
前記第１冷却モードは、前記冷媒熱交換部において、前記管体の前記下部開口から前記上部開口に向かって外気を通過させて、前記収容部に収容されたトリメチロールエタンハイドレートと熱交換させ、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気を、前記冷媒供給部を通じて前記リチウムイオン電池ユニットに供給させる運転モードであり、
前記第２冷却モードは、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気を前記冷却器によって冷却し、前記冷却器によって冷却された前記外気を、前記冷媒供給部を通じて、前記リチウムイオン電池ユニットに供給させる運転モードであり、
前記蓄冷モードは、前記冷媒熱交換部において、前記管体の前記上部開口から前記下部開口に向かって外気を通過させて、前記収容部に収容されたトリメチロールエタンの水溶液と熱交換させることにより、前記トリメチロールエタンの水溶液から前記トリメチロールエタンハイドレートを生成させる運転モードである、
前記電気自動車の充電スタンドに設置される冷却装置。

【請求項2】

トリメチロールエタンハイドレートおよびトリメチロールエタンの水溶液のうちの一方または両方を収容する収容部と、前記収容部内に鉛直方向に延在して配され、上部開口および下部開口を有する複数の管体と、を有する冷媒熱交換部と、
外気と冷媒とを熱交換させることにより、前記外気を冷却する冷却器と、
を備える充電スタンドにおいて、
電気自動車に搭載されたリチウムイオン電池ユニットの充電中に、
前記冷媒熱交換部において、前記管体の前記下部開口から前記上部開口に向かって外気を通過させて、前記収容部に収容されたトリメチロールエタンハイドレートと熱交換させ、
前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気の温度が目標温度未満であるか否かを判定し、
前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気の温度が前記目標温度未満である場合、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気を前記リチウムイオン電池ユニットに供給し、
前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気の温度が前記目標温度以上である場合、前記冷媒熱交換部によって熱交換された前記外気を前記冷却器によって冷却し、
前記冷却器によって冷却された前記外気を前記リチウムイオン電池ユニットに供給し、
前記充電中ではない場合に、
前記冷媒熱交換部において、前記管体の前記上部開口から前記下部開口に向かって外気を通過させて、前記収容部に収容されたトリメチロールエタンの水溶液と熱交換させることにより、前記トリメチロールエタンの水溶液から前記トリメチロールエタンハイドレートを生成させる冷却方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリ等の冷却対象を冷却する冷却装置、および、冷却方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モーター駆動用のバッテリを搭載した電気自動車が普及し始めている。バッテリがリチウムイオン電池で構成される場合、充放電時にバッテリが発熱する場合がある。

【0003】

そこで、ペルチェ素子および送風機を備え、バッテリを冷却する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１７８９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１に記載されたようなペルチェ素子および送風器を備えた冷却装置は、装置自体のコストおよび消費電力に要するコストが高いという問題がある。

【0006】

そこで、バッテリ等の発熱体、温室等の高温空間等の冷却対象を低コストで冷却する技術の開発が希求されている。

【0007】

そこで、本発明は、このような課題に鑑み、冷却対象を低コストで冷却することが可能な冷却装置、および、冷却方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の冷却装置は、トリメチロールエタンハイドレートと外気とを熱交換させる冷媒熱交換部と、外気と冷媒とを熱交換させることにより、外気を冷却する冷却器と、電気自動車に搭載されたリチウムイオン電池ユニットの充電中において、冷媒熱交換部および冷却器のうちのいずれか一方または両方によって熱交換された外気をリチウムイオン電池ユニットに供給する冷媒供給部と、充電中において、冷媒熱交換部によって熱交換された外気の温度が目標温度未満である場合に第１冷却モードを実行し、充電中において、冷媒熱交換部によって熱交換された外気の温度が目標温度以上である場合に第２冷却モードを実行し、充電中ではない場合に蓄冷モードを実行する制御部と、を備え、冷媒熱交換部は、トリメチロールエタンハイドレートおよびトリメチロールエタンの水溶液のうちの一方または両方を収容する収容部と、収容部内に鉛直方向に延在して配され、上部開口および下部開口を有する複数の管体と、を有し、第１冷却モードは、冷媒熱交換部において、管体の下部開口から上部開口に向かって外気を通過させて、収容部に収容されたトリメチロールエタンハイドレートと熱交換させ、冷媒熱交換部によって熱交換された外気を、冷媒供給部を通じてリチウムイオン電池ユニットに供給させる運転モードであり、第２冷却モードは、冷媒熱交換部によって熱交換された外気を冷却器によって冷却し、冷却器によって冷却された外気を、冷媒供給部を通じて、リチウムイオン電池ユニットに供給させる運転モードであり、蓄冷モードは、冷媒熱交換部において、管体の上部開口から下部開口に向かって外気を通過させて、収容部に収容されたトリメチロールエタンの水溶液と熱交換させることにより、トリメチロールエタンの水溶液からトリメチロールエタンハイドレートを生成させる運転モードである、電気自動車の充電スタンドに設置される。

【0014】

上記課題を解決するために、本発明の冷却方法は、トリメチロールエタンハイドレートおよびトリメチロールエタンの水溶液のうちの一方または両方を収容する収容部と、収容部内に鉛直方向に延在して配され、上部開口および下部開口を有する複数の管体と、を有する冷媒熱交換部と、外気と冷媒とを熱交換させることにより、外気を冷却する冷却器と、を備える充電スタンドにおいて、電気自動車に搭載されたリチウムイオン電池ユニットの充電中に、冷媒熱交換部において、管体の下部開口から上部開口に向かって外気を通過させて、収容部に収容されたトリメチロールエタンハイドレートと熱交換させ、冷媒熱交換部によって熱交換された外気の温度が目標温度未満であるか否かを判定し、冷媒熱交換部によって熱交換された外気の温度が目標温度未満である場合、冷媒熱交換部によって熱交換された外気をリチウムイオン電池ユニットに供給し、冷媒熱交換部によって熱交換された外気の温度が目標温度以上である場合、冷媒熱交換部によって熱交換された外気を冷却器によって冷却し、冷却器によって冷却された外気をリチウムイオン電池ユニットに供給し、充電中ではない場合に、冷媒熱交換部において、管体の上部開口から下部開口に向かって外気を通過させて、収容部に収容されたトリメチロールエタンの水溶液と熱交換させることにより、トリメチロールエタンの水溶液からトリメチロールエタンハイドレートを生成させる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、冷却対象を低コストで冷却することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態にかかる冷却装置の概略的な構成を説明する図である。

【図2】蓄冷ユニットの概略的な構成を説明する図である。

【図3】冷媒熱交換部を説明する図である。

【図4】予備ユニットの概略的な構成を説明する図である。

【図5】冷却方法の処理の流れを説明するフローチャートである。

【図6】冷却モードを説明する図である。

【図7】蓄冷モードを説明する図である。

【図8】変形例の冷媒熱交換部を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0018】

［冷却装置１００］
図１は、本実施形態にかかる冷却装置１００の概略的な構成を説明する図である。冷却装置１００は、例えば、電気自動車（ＥＶ、例えば、タクシー）の充電スタンド（充電ステーション）に設置される。

【0019】

図１に示すように、冷却装置１００は、蓄冷ユニット１１０と、第１冷媒通過管１１２と、開閉弁１１２ａと、冷媒切換弁１１４と、第２冷媒通過管１１６と、接続管１１８と、圧力調整弁１１６ａと、バイパス管１２０と、予備ユニット１５０と、制御部１６０とを含む。なお、図１中、実線の矢印は、外気および第１冷媒の流れを示す。また、図１中、破線の矢印は、信号の流れを示す。

【0020】

蓄冷ユニット１１０は、第１冷媒（冷媒）を冷却する。第１冷媒通過管１１２は、蓄冷ユニット１１０と冷媒切換弁１１４とを接続する。開閉弁１１２ａは、第１冷媒通過管１１２に設けられる。冷媒切換弁１１４は、第１冷媒通過管１１２と第２冷媒通過管１１６とを接続したり、第１冷媒通過管１１２とバイパス管１２０とを接続したりする。

【0021】

第２冷媒通過管１１６は、冷媒切換弁１１４と圧力調整弁１１６ａとを接続する。接続管１１８は、圧力調整弁１１６ａに接続される。接続管１１８は、可撓性を有する材質で構成されたホースである。接続管１１８の端部開口は、冷却対象１０または冷却対象１０の近傍に臨む。本実施形態において、冷却対象１０は、電気自動車に搭載されたリチウムイオン電池ユニットである。圧力調整弁１１６ａは、二次側（接続管１１８側）の圧力を所定の圧力に維持する。

【0022】

バイパス管１２０は、冷媒切換弁１１４と第２冷媒通過管１１６とを接続する。予備ユニット１５０は、バイパス管１２０に設けられる。

【0023】

制御部１６０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部１６０は、ＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）からＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部１６０は、ワークエリアとしてのＲＡＭ（Random Access Memory：読み書き可能なメモリ）や他の電子回路と協働して冷却装置１００全体を管理および制御する。本実施形態において、制御部１６０は、蓄冷ユニット１１０、冷媒切換弁１１４、および、予備ユニット１５０を制御する。制御部１６０による具体的な制御処理については、後に詳述する。

【0024】

冷却装置１００において、蓄冷ユニット１１０および予備ユニット１５０は、第１冷媒を冷却する。そして、蓄冷ユニット１１０によって冷却された第１冷媒は、第１冷媒通過管１１２、第２冷媒通過管１１６、接続管１１８を通じて、冷却対象１０に供給される。また、予備ユニット１５０によって冷却された第１冷媒は、バイパス管１２０、第２冷媒通過管１１６、接続管１１８を通じて、冷却対象１０に供給される。したがって、冷却対象１０は、蓄冷ユニット１１０または予備ユニット１５０によって冷却された第１冷媒によって冷却される。なお、本実施形態では、第１冷媒として空気（外気）を例に挙げて説明する。以下、蓄冷ユニット１１０および予備ユニット１５０について詳述する。

【0025】

［蓄冷ユニット１１０］
図２は、蓄冷ユニット１１０の概略的な構成を説明する図である。図２に示すように、蓄冷ユニット１１０は、冷媒熱交換部２１０と、外気供給管２３０と、開閉弁２３２と、第１外気通過管２４０と、第１切換弁２４２と、第２外気通過管２５０と、第２切換弁２５２と、開放管２５４と、第３外気通過管２６０と、第３切換弁２６２と、開放管２６４と、第４外気通過管２７０と、ブロワ２８０と、バイパス管２８２と、ブロワ２８４とを含む。

【0026】

冷媒熱交換部２１０は、トリメチロールエタンハイドレート（以下「ＴＭＥハイドレート」と称する。）と第１冷媒とを熱交換させる。ＴＭＥハイドレートは、ゲスト分子としてトリメチロールエタン（ＣＨ_３Ｃ（ＣＨ_２ＯＨ）_３）が包接されたハイドレートである。また、冷媒熱交換部２１０は、トリメチロールエタンの水溶液（以下、「ＴＭＥ水溶液」と称する。）と、外気とを熱交換させる。つまり、冷媒熱交換部２１０は、外気熱交換部としても機能する。冷媒熱交換部２１０は、収容部２１２と、流体通過部２２０とを含む。

【0027】

図３は、冷媒熱交換部２１０を説明する図である。図３（ａ）は、冷媒熱交換部２１０の鉛直断面図である。図３（ｂ）は、収容部２１２、管体２２２、および、フィン２２４のＸＹ断面図である。また、本実施形態の図３（ａ）、図３（ｂ）をはじめとする以下の図では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）中、ＴＭＥ水溶液、および、ＴＭＥハイドレートを灰色で示す。

【0028】

図３（ａ）に示すように、収容部２１２は、筒形状の断熱容器である。収容部２１２は、軸方向が図３（ａ）、図３（ｂ）中、Ｚ軸方向となるように配される。収容部２１２の内径は、例えば、１６６４ｍｍであり、収容部２１２の高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、例えば、７３６ｍｍである。

【0029】

収容部２１２内には、ＴＭＥ水溶液、および、ＴＭＥハイドレートが収容される。本実施形態において、収容部２１２は、０．６００質量分率のＴＭＥハイドレートを収容する。つまり、収容部２１２は、ＴＭＥが０．６００質量分率のＴＭＥ水溶液を収容する。０．６００質量分率のＴＭＥハイドレートの生成温度（大気圧）、および、分解温度（大気圧）は、３０℃である。また、０．６００質量分率のＴＭＥハイドレートの生成熱は、１９０ｋＪ/ｋｇである。

【0030】

流体通過部２２０は、１または複数の管体２２２と、複数のフィン２２４と、第１マニホールド２２６と、第２マニホールド２２８とを含む。

【0031】

管体２２２は、収容部２１２内に配される。管体２２２は、図３（ａ）、図３（ｂ）中、Ｚ軸方向に延在する。また、図３（ｂ）に示すように、管体２２２は、千鳥格子状に収容部２１２内に配される。具体的に説明すると、複数の管体２２２は、Ｙ軸方向に並んだグループＡ～Ｅに分類できる。各グループは、１または複数の管体２２２を含む。そして、１のグループを構成する管体２２２と、当該１のグループに隣接するグループを構成する管体２２２とは、Ｘ軸方向の位置が異なる。例えば、グループＡを構成する管体２２２とグループＢを構成する管体２２２とは、Ｘ軸方向の位置が異なる。

【0032】

フィン２２４は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、管体２２２の外周面に設けられる。フィン２２４は、管体２２２の外周から立設する。フィン２２４は、図３（ａ）、図３（ｂ）中、Ｚ軸方向に延在する。本実施形態において、１の管体２２２に６つのフィン２２４が設けられる。

【0033】

第１マニホールド２２６は、管体２２２と外気供給管２３０とを接続する。第１マニホールド２２６は、管体２２２のうち、上部に位置する上部開口２２２ａに接続される。第２マニホールド２２８は、管体２２２と第１外気通過管２４０とを接続する。第２マニホールド２２８は、管体２２２のうち、下部に位置する下部開口２２２ｂに接続される。

【0034】

図２に戻って説明すると、外気供給管２３０は、一端が開放され、他端が冷媒熱交換部２１０（第１マニホールド２２６）に接続される。開閉弁２３２は、外気供給管２３０に設けられる。また、第１冷媒通過管１１２は、外気供給管２３０における開閉弁２３２と冷媒熱交換部２１０との間に接続される。

【0035】

第１外気通過管２４０は、冷媒熱交換部２１０（第２マニホールド２２８）と第１切換弁２４２とを接続する。第１切換弁２４２は、第１外気通過管２４０と第２外気通過管２５０とを接続したり、第１外気通過管２４０と第４外気通過管２７０とを接続したりする。第２外気通過管２５０は、第１切換弁２４２と第２切換弁２５２とを接続する。

【0036】

第２切換弁２５２は、第２外気通過管２５０と第３外気通過管２６０とを接続したり、開放管２５４と第３外気通過管２６０とを接続したりする。開放管２５４は、一端が開放され、他端が第２切換弁２５２に接続される。第３外気通過管２６０は、第２切換弁２５２と第３切換弁２６２とを接続する。

【0037】

第３切換弁２６２は、第３外気通過管２６０と開放管２６４とを接続したり、第３外気通過管２６０と第４外気通過管２７０とを接続したりする。開放管２６４は、一端が開放され、他端が第３切換弁２６２に接続される。第４外気通過管２７０は、第３切換弁２６２と第１切換弁２４２とを接続する。

【0038】

ブロワ２８０は、第３外気通過管２６０に設けられる。バイパス管２８２は、第３外気通過管２６０における第２切換弁２５２とブロワ２８０との間から分岐され、第３外気通過管２６０におけるブロワ２８０と第３切換弁２６２との間に再接続される。ブロワ２８４は、バイパス管２８２に設けられる。ブロワ２８０、２８４の吸入側は、第３外気通過管２６０における第２切換弁２５２側に接続され、吐出側は、第３外気通過管２６０における第３切換弁２６２側に接続される。

【0039】

［予備ユニット１５０］
図４は、予備ユニット１５０の概略的な構成を説明する図である。図４に示すように、予備ユニット１５０は、ブロワ３１０と、冷却器３２０と、冷媒貯留部３３０と、流量調整弁３３２と、圧縮機３４０と、送風部３５０と、凝縮器３６０とを含む。なお、図４中、実線の矢印は、第１冷媒の流れを示す。図４中、一点鎖線の矢印は、第２冷媒の流れを示す。また、図４中、破線の矢印は、信号の流れを示す。

【0040】

ブロワ３１０は、バイパス管１２０に設けられる。ブロワ３１０の吸入側は、バイパス管１２０における冷媒切換弁１１４側に接続され、吐出側は、第２冷媒通過管１１６側に接続される。

【0041】

冷却器３２０は、バイパス管１２０におけるブロワ３１０と第２冷媒通過管１１６との間に設けられる。冷却器３２０は、第１冷媒と第２冷媒とを熱交換させる。冷却器３２０は、第１冷媒を第２冷媒で冷却する。また、冷却器３２０は、第１冷媒が有する熱で第２冷媒を気化させる。第２冷媒は、例えば、Ｒ－２４５ｆａである。

【0042】

ブロワ３１０と、冷却器３２０との間には、逆止弁３２２が設けられる。

【0043】

冷媒貯留部３３０は、第２冷媒（液体）を貯留する。冷媒貯留部３３０は、冷却器３２０に接続される。流量調整弁３３２は、冷媒貯留部３３０と冷却器３２０との間に設けられる。

【0044】

圧縮機３４０は、吸入側が冷却器３２０に接続され、吐出側が凝縮器３６０に接続される。圧縮機３４０は、第２冷媒を圧縮（昇圧）する。

【0045】

送風部３５０は、凝縮器３６０に外気を送風する。送風部３５０によって、外気が送風されることにより、凝縮器３６０を通過する第２冷媒が冷却される。これにより、凝縮器３６０において第２冷媒の潜熱が奪われ、第２冷媒が凝縮される。凝縮器３６０によって凝縮された第２冷媒は、冷媒貯留部３３０に導かれる。

【0046】

［冷却方法］
続いて、冷却装置１００を用いた冷却方法について説明する。図５は、冷却方法の処理の流れを説明するフローチャートである。図５に示すように、本実施形態の冷却方法は、充電判定工程Ｓ１１０と、開弁工程Ｓ１２０と、冷却モード実行工程Ｓ１３０と、冷媒温度判定工程Ｓ１４０と、予備ユニット運転工程Ｓ１５０と、予備ユニット運転判定工程Ｓ１６０と、予備ユニット運転停止工程Ｓ１７０と、閉弁工程Ｓ１８０と、ハイドレート量判定工程Ｓ１９０と、蓄冷モード実行工程Ｓ２００とを含む。本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によって冷却方法が繰り返し遂行される。以下、各工程について説明する。

【0047】

［充電判定工程Ｓ１１０］
制御部１６０は、冷却対象１０（リチウムイオン電池ユニット）が充電中であるか否かを判定する。その結果、充電中であると判定した場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）に、制御部１６０は、開弁工程Ｓ１２０に処理を移す。一方、充電中ではないと判定した場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）に、制御部１６０は、予備ユニット運転判定工程Ｓ１６０に処理を移す。

【0048】

［開弁工程Ｓ１２０］
制御部１６０は、開閉弁１１２ａが閉弁されていれば、開閉弁１１２ａを開弁する。また、制御部１６０は、開閉弁１１２ａが既に開弁されていれば、開弁状態を維持する。そして、制御部１６０は、冷媒切換弁１１４を制御して、第１冷媒通過管１１２と第２冷媒通過管１１６とを接続する。

【0049】

［冷却モード実行工程Ｓ１３０］
制御部１６０は、蓄冷ユニット１１０を冷却モードでの運転を開始させる。冷却モードは、蓄冷ユニット１１０を構成する冷媒熱交換部２１０が、収容部２１２に収容されたＴＭＥハイドレートと第１冷媒とを熱交換させるモードである。なお、冷却モード実行工程Ｓ１３０において、蓄冷ユニット１１０が既に冷却モードで運転されている場合、当該冷却モードでの運転を維持する。

【0050】

図６は、冷却モードを説明する図である。図６中、黒い塗りつぶしの三角は閉弁を示す。また、図６中、第１冷媒（外気）の流れを実線の矢印で示す。

【0051】

図６に示すように、制御部１６０は、冷却モードにおいて、第２切換弁２５２を制御して、開放管２５４と第３外気通過管２６０とを接続する。また、制御部１６０は、第３切換弁２６２を制御して、第３外気通過管２６０と第４外気通過管２７０とを接続する。制御部１６０は、第１切換弁２４２を制御して、第４外気通過管２７０と第１外気通過管２４０とを接続する。また、制御部１６０は、開閉弁２３２を閉弁する。制御部１６０は、ブロワ２８０、２８４を運転させる。

【0052】

これにより、ブロワ２８０、２８４は、開放管２５４から外気を吸引して流体通過部２２０に供給する。そして、外気は、流体通過部２２０を通過し、外気供給管２３０を通じて、第１冷媒通過管１１２に送出される。

【0053】

なお、冷却モードにおいて、収容部２１２にＴＭＥハイドレートが収容されていれば、外気は流体通過部２２０の通過過程でＴＭＥハイドレートによって冷却され、第１冷媒として機能する。具体的に説明すると、収容部２１２にＴＭＥハイドレートが収容されている場合、管体２２２の外表面に付着したＴＭＥハイドレートと外気とが熱交換される。そうすると、外気は、冷却され、ＴＭＥハイドレートは、加熱される。これにより、ＴＭＥハイドレートは、ＴＭＥと水と（ＴＭＥ水溶液）に熱分解される。

【0054】

こうして、蓄冷ユニット１１０によって冷却された第１冷媒は、第１冷媒通過管１１２、第２冷媒通過管１１６、接続管１１８を通じて、冷却対象１０に供給される。そして、冷却対象１０は、第１冷媒によって冷却される。つまり、冷却モードにおける、開放管２５４、第３外気通過管２６０、バイパス管２８２、ブロワ２８０、２８４、第４外気通過管２７０、第１外気通過管２４０、外気供給管２３０、第１冷媒通過管１１２、第２冷媒通過管１１６、接続管１１８が冷媒供給部として機能する。

【0055】

［冷媒温度判定工程Ｓ１４０］
図５に戻って説明すると、制御部１６０は、不図示の温度センサの測定結果を参照し、第１冷媒通過管１１２を通過する第１冷媒（外気）の温度が目標温度未満であるか否かを判定する。その結果、制御部１６０は、第１冷媒の温度が目標温度未満であると判定した場合に（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、当該冷却方法を終了する。一方、制御部１６０は、第１冷媒の温度が目標温度未満ではない（目標温度以上である）と判定した場合に（Ｓ１４０におけるＮＯ）、予備ユニット運転工程Ｓ１５０に処理を移す。なお、目標温度は、冷却対象１０を所定の温度まで冷却可能な第１冷媒の上限温度であり、例えば、３２℃である。

【0056】

［予備ユニット運転工程Ｓ１５０］
制御部１６０は、冷媒切換弁１１４を制御して、バイパス管１２０と第２冷媒通過管１１６とを接続する。そして、制御部１６０は、予備ユニット１５０を運転させる。具体的に説明すると、制御部１６０は、予備ユニット１５０を構成するブロワ３１０、圧縮機３４０、および、送風部３５０を運転させる。また、制御部１６０は、冷却器３２０によって冷却される第１冷媒の温度が目標温度未満になるように、予備ユニット１５０を構成する流量調整弁３３２の開度を調整する。なお、予備ユニット運転工程Ｓ１５０において、予備ユニット１５０が既に運転している場合、予備ユニット１５０の運転を維持する。

【0057】

［予備ユニット運転判定工程Ｓ１６０］
充電判定工程Ｓ１１０において、充電中ではないと判定すると（Ｓ１１０におけるＮＯ）、制御部１６０は、予備ユニット１５０が運転中であるか否かを判定する。その結果、予備ユニット１５０が運転中であると判定した場合に（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、制御部１６０は、予備ユニット運転停止工程Ｓ１７０に処理を移す。一方、予備ユニット１５０が運転中ではないと判定した場合に（Ｓ１６０におけるＮＯ）、制御部１６０は、閉弁工程Ｓ１８０に処理を移す。

【0058】

［予備ユニット運転停止工程Ｓ１７０］
制御部１６０は、予備ユニット１５０を構成するブロワ３１０、圧縮機３４０、および、送風部３５０を停止させる。

【0059】

［閉弁工程Ｓ１８０］
制御部１６０は、開閉弁１１２ａが開弁されていれば、開閉弁１１２ａを閉弁する。また、制御部１６０は、開閉弁１１２ａが閉弁されていれば、閉弁状態を維持する。

【0060】

［ハイドレート量判定工程Ｓ１９０］
制御部１６０は、収容部２１２に収容されたＴＭＥハイドレートが所定量以上であるか否かを判定する。その結果、所定量以上であると判定した場合に（Ｓ１９０におけるＹＥＳ）、制御部１６０は、蓄冷モード実行工程Ｓ２００に処理を移す。一方、所定量以上ではない（所定量未満である）と判定した場合に（Ｓ１９０におけるＮＯ）、制御部１６０は、当該冷却方法を終了する。なお、所定量は、外気（第１冷媒）を目標温度未満に冷却できるＴＭＥハイドレートの下限量である。

【0061】

［蓄冷モード実行工程Ｓ２００］
制御部１６０は、蓄冷ユニット１１０を蓄冷モードで運転させ、当該冷却方法を終了する。蓄冷モードは、蓄冷ユニット１１０を構成する冷媒熱交換部２１０が、収容部２１２に収容されたＴＭＥ水溶液と、外気とを熱交換させるモードである。つまり、蓄冷モードは、冷媒熱交換部２１０を外気熱交換部として機能させるモードである。なお、蓄冷モード実行工程Ｓ２００において、既に蓄冷ユニット１１０が蓄冷モードで運転されている場合、当該蓄冷モードでの運転を維持する。

【0062】

図７は、蓄冷モードを説明する図である。図７中、黒い塗りつぶしの三角は閉弁を示す。また、図７中、第１冷媒（外気）の流れを実線の矢印で示す。

【0063】

図７に示すように、制御部１６０は、蓄冷モードにおいて、開閉弁２３２を開弁する。また、制御部１６０は、第１切換弁２４２を制御して、第１外気通過管２４０と第２外気通過管２５０とを接続する。また、制御部１６０は、第２切換弁２５２を制御して、第２外気通過管２５０と第３外気通過管２６０とを接続する。制御部１６０は、第３切換弁２６２を制御して、第３外気通過管２６０と開放管２６４とを接続する。制御部１６０は、ブロワ２８０、２８４を運転させる。

【0064】

これにより、ブロワ２８０、２８４は、外気供給管２３０から外気を吸引して流体通過部２２０に供給する。そして、外気は、流体通過部２２０を通過し、第１外気通過管２４０、第２外気通過管２５０、第３外気通過管２６０、バイパス管２８２、開放管２６４を通じて、外部に排気される。

【0065】

なお、蓄冷モードにおいて、外気温がＴＭＥハイドレートの生成温度未満である場合、外気が流体通過部２２０を通過することによって、外気とＴＭＥ水溶液とが熱交換される。これにより、外気によってＴＭＥ水溶液が冷却され、ＴＭＥハイドレートが生成される。

【0066】

以上説明したように、本実施形態の冷却装置１００およびこれを用いた冷却方法は、ＴＭＥハイドレートの分解熱（吸熱）で冷却対象１０を冷却する。

【0067】

冷却対象１０としてのリチウムイオン電池ユニットは、電気自動車の動力源として利用されている。リチウムイオン電池ユニットを充電（急速充電）する場合、リチウムイオン電池ユニットが発熱してしまう。リチウムイオン電池ユニットが３５℃以上になると、リチウムイオン電池ユニットの劣化が進んでしまう（例えば、自動車技術会論文集 Vol.４７,No.１,January 2016）。

【0068】

そこで、冷却装置１００は、ＴＭＥハイドレートの分解熱で冷却対象１０を冷却する。上記したように、本実施形態において、ＴＭＥハイドレートの分解熱は、３０℃である。したがって、冷却装置１００は、第１冷媒を３０℃とすることができ、第１冷媒によってリチウムイオン電池ユニット（冷却対象１０）を冷却することが可能となる。これにより、リチウムイオン電池ユニットを３５℃未満に維持することができ、リチウムイオン電池ユニットの劣化を抑制することが可能となる。したがって、電気自動車において、リチウムイオン電池ユニットの交換頻度を低減させることができる。これにより、電気自動車におけるリチウムイオン電池ユニットの交換に要するコストを低減することが可能となる。

【0069】

また、蓄冷ユニット１１０を冷却モードで運転させてリチウムイオン電池ユニット（冷却対象１０）を冷却させる場合と、予備ユニット１５０でリチウムイオン電池ユニットを冷却する場合とを比較すると、蓄冷ユニット１１０を冷却モードで運転させる方が、ＣＯＰ（Coefficient Of Performance：エネルギー消費効率）および消費電力が少ない。具体的に説明すると、蓄冷ユニット１１０を冷却モードで運転させてリチウムイオン電池ユニットを冷却させる場合のＣＯＰは、予備ユニット１５０でリチウムイオン電池ユニットを冷却する場合の１．４倍である。また、蓄冷ユニット１１０を冷却モードで運転させてリチウムイオン電池ユニットを冷却させる場合の消費電力は、予備ユニット１５０でリチウムイオン電池ユニットを冷却する場合の０．２８倍である。つまり、Ｒ－２４５ｆａ等の凝縮冷媒を用いた従来の冷却装置や、送風機およびペルチェ素子を備えた従来の冷却装置と比較して、本実施形態の冷却装置１００は、低コストで冷却対象１０を冷却することができる。

【0070】

また、日本の殆どの地域において、夜間の外気温は２５℃未満となる。したがって、制御部１６０は、蓄冷ユニット１１０を夜間に蓄冷モードで運転することにより、外気の冷熱でＴＭＥハイドレートを生成することが可能となる。また、夜間は、昼間と比較して電力の料金が低い。したがって、制御部１６０が、蓄冷ユニット１１０を夜間に蓄冷モードで運転することにより、効率よくＴＭＥハイドレートを生成することができる。

【0071】

そして、充電スタンドが頻繁に稼働される昼間に、制御部１６０は、蓄冷ユニット１１０を冷却モードで運転させる。これにより、低コストで生成されたＴＭＥハイドレートを用いて、冷却対象１０を効率よく冷却することが可能となる。

【0072】

また、上記したように、冷却モードにおいて、第１冷媒として機能する外気は、下部開口２２２ｂから上部開口２２２ａに向かって管体２２２内を流れる。つまり、冷却モードにおいて、流体通過部２２０の管体２２２は、第１冷媒が通過する冷媒通過路として機能する。また、冷却モードにおいて下部開口２２２ｂは、冷媒入口として機能する。冷却モードにおいて上部開口２２２ａは、冷媒出口として機能する。

【0073】

ＴＭＥハイドレートの比重は、１．１１である。一方、ＴＭＥハイドレートが分解することで生じたＴＭＥ水溶液の比重は、１．００３である。つまり、ＴＭＥ水溶液は、ＴＭＥハイドレートよりも軽い（比重差０．１０７）。したがって、下部開口２２２ｂを冷媒入口として機能させることにより、収容部２１２の下部からＴＭＥハイドレートを分解させることができる。これにより、第１冷媒（外気）と熱交換されることで溶解したＴＭＥ水溶液は、収容部２１２内を上昇する（上昇流となる）。ＴＭＥ水溶液の上昇流は、ＴＭＥハイドレートの層を崩壊させるため、ＴＭＥハイドレートと管体２２２との接触頻度を向上させることができる。これにより、冷媒熱交換部２１０は、管体２２２内の第１冷媒を効率よく冷却することができる。また、ＴＭＥハイドレートの層が崩壊する際に対流が生じ、対流伝熱となる。これにより、冷媒熱交換部２１０は、管体２２２内の第１冷媒を効率よく冷却することが可能となる。

【0074】

一方、上記したように、蓄冷モードにおいて、外気は、上部開口２２２ａから下部開口２２２ｂに向かって管体２２２内を流れる。つまり、蓄冷モードにおいて、外気熱交換部としての冷媒熱交換部２１０の管体２２２は、外気が通過する外気通過路として機能する。また、蓄冷モードにおいて上部開口２２２ａは、外気入口として機能する。蓄冷モードにおいて下部開口２２２ｂは、外気出口として機能する。

【0075】

したがって、上部開口２２２ａを外気入口として機能させることにより、収容部２１２の上部からＴＭＥハイドレートを生成させることができる。生成されたＴＭＥハイドレートは、収容部２１２内を下降する（下降流となる）。これにより、収容部２１２内において対流が生じ、対流伝熱となる。したがって、外気熱交換部（冷媒熱交換部２１０）は、管体２２２内の外気と、ＴＭＥ水溶液とを効率よく熱交換させることが可能となる。

【0076】

また、上記構成とすることにより、ＴＭＥハイドレートを落下させることができる、つまり、最も低温の外気と接触する収容部２１２の上部からＴＭＥハイドレートを排除することができる。これにより、外気熱交換部（冷媒熱交換部２１０）は、ＴＭＥ水溶液から外気への伝熱の阻害を抑制することができ、効率よくＴＭＥハイドレートを生成することが可能となる。

【0077】

また、蓄冷モードにおいて、ブロワ２８０、２８４は、吸入側が第２マニホールド２２８（下部開口２２２ｂ）に接続される。これにより、ブロワ２８０、２８４によって加熱された外気が冷媒熱交換部２１０（外気熱交換部）に供給される事態を回避することができる。したがって、外気熱交換部（冷媒熱交換部２１０）は、効率よくＴＭＥハイドレートを生成することが可能となる。

【0078】

また、上記したように、冷媒熱交換部２１０を構成する流体通過部２２０は、管体２２２の外周にフィン２２４を備える。これにより、冷媒熱交換部２１０は、外気（第１冷媒）とＴＭＥハイドレートとの熱交換効率、および、外気とＴＭＥ水溶液との熱交換効率を向上させることができる。また、フィン２２４は、収容部２１２内のＴＭＥ水溶液の流れをスムーズにすることが可能となる。

【0079】

また、冷却装置１００は、予備ユニット１５０を備える。上記したように、日本の殆どの地域において、夜間の外気温は２５℃未満となるため、予備ユニット１５０は、殆ど運転されることはない。しかし、外気温が常時３０℃以上になる地域や、異常気象によって外気温が一日中３０℃以上になる場合に、予備ユニット１５０を運転させることで、ＴＭＥハイドレートを生成することができる。

【0080】

［変形例］
上記実施形態において、冷媒熱交換部２１０が収容部２１２と管体２２２とを含む構成を例に挙げて説明した。しかし、冷媒熱交換部の形状に限定はない。冷媒熱交換部は、例えば、プレート熱交換器で構成されてもよい。

【0081】

図８は、変形例の冷媒熱交換部４１０を説明する図である。図８（ａ）は、冷媒熱交換部４１０の分解斜視図である。図８（ｂ）は、第１プレート４２０の前面４２０ａを示す平面図である。図８（ｃ）は、第２プレート４３０の前面４３０ａを示す平面図である。図８（ｄ）は、第１プレート４２０の後面４２０ｂ、および、第２プレート４３０の後面４３０ｂを示す平面図である。なお、図８（ａ）中、理解を容易にするために、第１プレート４２０、第２プレート４３０を実際より少なく示す。また、図８（ａ）中、実線の矢印は、冷却モードで運転する際の外気（第１冷媒）の流れを示す。

【0082】

図８（ａ）に示すように、冷媒熱交換部４１０は、複数の第１プレート４２０と、複数の第２プレート４３０と、封止板４４０と、出入板４５０とを含んでいる。第１プレート４２０、第２プレート４３０、封止板４４０、出入板４５０は、金属等の熱伝導率が大きい材料で構成される。具体的に説明すると、冷媒熱交換部４１０は、封止板４４０と出入板４５０との間に、第１プレート４２０と第２プレート４３０とが交互に積層されて構成される。

【0083】

第１プレート４２０は、図８（ｂ）に示すように、略矩形形状の平板である。第１プレート４２０には、前面４２０ａから後面４２０ｂに貫通した２つの貫通孔４２２ａ、４２２ｂが形成されている。貫通孔４２２ａは、第１プレート４２０の上部に形成され、貫通孔４２２ｂは第１プレート４２０の下部に形成される。貫通孔４２２ｂは、貫通孔４２２ａの鉛直下方に形成される。また、第１プレート４２０の前面４２０ａには、図８（ａ）、図８（ｂ）中、－Ｙ軸方向に突出した突出部４２４が設けられる。突出部４２４は、第１プレート４２０の外縁に設けられる。突出部４２４の内側には、図８（ａ）、図８（ｂ）中、＋Ｙ軸方向に陥没した溝部４２６が形成される。つまり、溝部４２６に貫通孔４２２ａ、４２２ｂが形成される。

【0084】

第２プレート４３０は、図８（ｃ）に示すように、略矩形形状の平板である。第２プレート４３０には、前面４３０ａから後面４３０ｂに貫通した２つの貫通孔４３２ａ、４３２ｂが形成されている。貫通孔４３２ａは、第２プレート４３０の上部に形成され、貫通孔４３２ｂは第２プレート４３０の下部に形成される。貫通孔４３２ｂは、貫通孔４３２ａの鉛直下方に形成される。また、第２プレート４３０の前面４３０ａには、図８（ａ）、図８（ｃ）中、－Ｙ軸方向に突出した突出部４３４が設けられる。突出部４３４は、第２プレート４３０の前面４３０ａのうち、貫通孔４３２ａが形成された領域と、貫通孔４３２ｂが形成された領域とをそれぞれ囲繞し、これらの領域を区画する。突出部４３４の内側には、図８（ａ）、図８（ｃ）中、＋Ｙ軸方向に陥没した溝部４３６ａ、４３６ｂが形成される。

【0085】

また、図８（ｄ）に示すように、第１プレート４２０の後面４２０ｂ、および、第２プレート４３０の後面４３０ｂは、図８（ｄ）中、ＸＺ平面に沿った平面形状である。

【0086】

図８（ａ）に戻って説明すると、封止板４４０は、第１プレート４２０、第２プレート４３０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。封止板４４０には、貫通孔は形成されていない。

【0087】

出入板４５０は、第１プレート４２０、第２プレート４３０と実質的に同じ形状、同じ大きさの平板である。出入板４５０には、上部開口４５２ａ、および、下部開口４５２ｂが形成される。第２プレート４３０と接続されたときに、上部開口４５２ａは貫通孔４３２ａに、下部開口４５２ｂは貫通孔４３２ｂに連通するように出入板４５０に形成される。なお、冷媒熱交換部４１０は、上部開口４５２ａの下方に下部開口４５２ｂが位置するように設置される。

【0088】

図８（ａ）に示すように、第１プレート４２０の前面４２０ａには、第２プレート４３０の後面４３０ｂが接続（例えば、ろう付け）される。詳細には、第１プレート４２０の突出部４２４が第２プレート４３０の後面４３０ｂに接続される。また、第２プレート４３０の前面４３０ａには、第１プレート４２０の後面４２０ｂが接続される。詳細には、第２プレート４３０の突出部４３４が第１プレート４２０の後面４２０ｂに接続される。このようにして、第１プレート４２０、第２プレート４３０が交互に積層された積層体が形成される。そして、積層体の一方の端部に位置する第１プレート４２０の後面４２０ｂに封止板４４０が接続される。また、積層体の他方の端部に位置する第２プレート４３０の前面４３０ａ（突出部４３４）に出入板４５０の後面が接続される。

【0089】

このように、第１プレート４２０、第２プレート４３０、封止板４４０、出入板４５０が積層されることにより、上部開口４５２ａ、貫通孔４２２ａ、貫通孔４３２ａによって流路４１２が形成される。つまり、流路４１２は、一端に上部開口４５２ａが形成され、他端が封止板４４０によって封止された流路である。また、下部開口４５２ｂ、貫通孔４２２ｂ、貫通孔４３２ｂによって流路４１４が形成される。つまり、流路４１４は、一端に下部開口４５２ｂが形成され、他端が封止板４４０によって封止された流路である。なお、流路４１２、流路４１４は、水平方向に延在している。また、流路４１２と、流路４１４とは、溝部４３６ａによって連通される。

【0090】

また、第２プレート４３０の前面４３０ａと、第１プレート４２０の後面４２０ｂとの間であって、貫通孔４３２ａ、４３２ｂが形成されない溝部４３６ｂにＴＭＥハイドレート、および、ＴＭＥ水溶液が収容される。つまり、第２プレート４３０の前面４３０ａと、第１プレート４２０の後面４２０ｂとの間の溝部４３６ｂが収容部として機能する。

【0091】

そして、外気供給管２３０は、上部開口４５２ａに接続され、第１外気通過管２４０は、下部開口４５２ｂに接続される。

【0092】

したがって、冷却モードで運転される場合、外気（第１冷媒）は、図８（ａ）に示すように、下部開口４５２ｂから導入され、流路４１４を（貫通孔４３２ｂ、貫通孔４２２ｂを交互に）図８（ａ）中、＋Ｙ軸方向に通過するとともに、溝部４２６を上昇する。溝部４２６を上昇した外気は、流路４１２を（貫通孔４２２ａ、貫通孔４３２ａを交互に）図８（ａ）中、－Ｙ軸方向に通過して上部開口４５２ａから排出される。つまり、第１プレート４２０の前面４２０ａと第２プレート４３０の後面４３０ｂとの間に形成される溝部４２６と、貫通孔４２２ａ、４２２ｂ、４３２ａ、４３２ｂとが、冷媒通過路として機能する。

【0093】

そして、冷媒熱交換部４１０内において、溝部４２６を上昇流となって流れる外気と、溝部４３６ｂに収容されたＴＭＥ水溶液とで熱交換が為される。具体的に説明すると、溝部４２６と、溝部４３６ｂとは、第１プレート４２０または第２プレート４３０によって区画されている。つまり、溝部４２６と、溝部４３６ｂとは、第１プレート４２０または第２プレート４３０によって熱伝達可能に設けられている。このため、溝部４２６を流れる外気と、溝部４３６ｂに収容されたＴＭＥハイドレートとで熱交換が為されることになる。こうして、溝部４３６ｂにおいてＴＭＥハイドレートが分解される。

【0094】

一方、蓄冷モードで運転される場合、上部開口４５２ａから導入された外気は、流路４１２を（貫通孔４２２ａ、貫通孔４３２ａを交互に）通過するとともに、溝部４２６を下降する。溝部４２６を下降した外気は、流路４１４を（貫通孔４３２ｂ、貫通孔４２２ｂを交互に）通過して下部開口４５２ｂから排出される。つまり、第１プレート４２０の前面４２０ａと第２プレート４３０の後面４３０ｂとの間に形成される溝部４２６と、貫通孔４２２ａ、４２２ｂ、４３２ａ、４３２ｂとが、外気通過路として機能する。

【0095】

そして、冷媒熱交換部４１０内において、溝部４２６を下降流となって流れる外気と、溝部４３６ｂに収容されたＴＭＥ水溶液とで熱交換が為される。こうして、溝部４３６ｂにおいてＴＭＥハイドレートが生成される。

【0096】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0097】

例えば、上記実施形態において、第１冷媒として外気を例に挙げて説明した。しかし、第１冷媒に限定はない。例えば、第１冷媒は、水であってもよい。例えば、一般的に１５℃以上２０℃以下である地下水、一般的に２７℃以下である河川の水（河川水）、海水、または、冷水塔の再生水を第１冷媒として利用してもよい。この場合、冷媒熱交換部２１０と外気熱交換部とは別体である。

【0098】

また、上記実施形態において、冷媒熱交換部２１０の上部開口２２２ａに外気供給管２３０が接続され、下部開口２２２ｂに第１外気通過管２４０が接続される構成を例に挙げて説明した。しかし、上部開口２２２ａに第１外気通過管２４０が接続され、下部開口２２２ｂに外気供給管２３０が接続されてもよい。つまり、冷媒出口は、冷媒入口の下方に設けられてもよい。また、冷媒熱交換部２１０を外気熱交換部として機能させる場合に、外気出口は、外気入口の上方に設けられてもよい。

【0099】

また、上記実施形態において、管体２２２が鉛直方向に延在する構成を例に挙げて説明した。しかし、管体２２２の延在方向に限定はない。管体２２２は、例えば、水平方向に延在してもよい。

【0100】

また、上記実施形態において、冷却装置１００は、１つの蓄冷ユニット１１０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、冷却装置１００は、２以上の蓄冷ユニット１１０を備えてもよい。

【0101】

また、上記実施形態において、蓄冷ユニット１１０が、ブロワ２８０、２８４を２つ備える構成を例に挙げて説明した。しかし、ブロワの数に限定はない。例えば、蓄冷ユニット１１０は、ブロワを１つ、または、３つ以上備えてもよい。

【0102】

また、上記実施形態において、冷却対象１０として、リチウムイオン電池ユニットを例に挙げて説明した。しかし、冷却対象１０に限定はない。例えば、冷却対象１０は、リチウムイオン電池ユニット以外の発熱体、温室等の高温空間であってもよい。

【0103】

また、上記実施形態において、０．６００質量分率のＴＭＥハイドレートを例に挙げて説明した。しかし、ＴＭＥハイドレート中のＴＭＥの量に限定はない。

【0104】

また、上記実施形態において、ＴＭＥハイドレートを例に挙げて説明した。しかし、ハイドレートのゲスト分子は、ＴＭＥに限定しない。ハイドレートのゲスト分子は、第１冷媒の温度に応じて適宜設定可能である。例えば、冷却装置１００は、ハイドレートの生成に使用する第１冷媒が、地下水、河川水、湖水、海水、または、深層水のように比較的低温である場合、ＴＭＥハイドレートとは分解温度が異なるハイドレートを採用してもよい。例えば、冷却装置１００は、ゲスト分子として、フレオン、塩素、または、アクリレート等が包接されたイオン性セミクラスレートを採用してもよい。これにより、冷却装置１００は、より効率よく冷却対象１０を冷却することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明は、冷却装置、および、冷却方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0106】

１００ 冷却装置
１１２ 第１冷媒通過管（冷媒供給部）
１１６ 第２冷媒通過管（冷媒供給部）
１１８ 接続管（冷媒供給部）
２１０ 冷媒熱交換部（外気熱交換部）
２１２ 収容部
２２２ 管体（冷媒通過路、外気通過路）
２２２ａ 上部開口（冷媒出口、外気入口）
２２２ｂ 下部開口（冷媒入口、外気出口）
２３０ 外気供給管（冷媒供給部）
２４０ 第１外気通過管（冷媒供給部）
２５０ 第２外気通過管
２５４ 開放管（冷媒供給部）
２６０ 第３外気通過管（冷媒供給部）
２７０ 第４外気通過管（冷媒供給部）
２８０ ブロワ（冷媒供給部）
２８２ バイパス管（冷媒供給部）
２８４ ブロワ（冷媒供給部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】