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公開番号2025008149
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110073
出願日2023-07-04
発明の名称冷却用熱交換器
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人笠井中根国際特許事務所,個人,個人
主分類H01M 10/6568 20140101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷却対象に重ね合わされる冷却プレートと、冷却プレートに重ね合わされて固着される合成樹脂製の流路部材との熱膨張による変形量の差を抑えることができる、新規な構造の冷却用熱交換器を提供する。
【解決手段】冷却対象64に重ね合わされる冷却プレート14と、凹溝18を備えた合成樹脂製の流路部材12とが、相互に重ね合わされて固着されており、冷却プレート14で凹溝18の開口が覆われることによって冷却プレート14と流路部材12の間に熱媒体62が流動する冷却流路16が形成された冷却用熱交換器10であって、冷却プレート14は、冷却対象64に重ね合わされる金属プレート34と、金属プレート34の外周端部を保持する合成樹脂製の保持部材32とを、含んで構成されており、金属プレート34が冷却流路16の壁部を構成している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷却対象に重ね合わされる冷却プレートと、凹溝を備えた合成樹脂製の流路部材とが、相互に重ね合わされて固着されており、該冷却プレートで該凹溝の開口が覆われることによって該冷却プレートと該流路部材の間に熱媒体が流動する冷却流路が形成された冷却用熱交換器であって、
前記冷却プレートは、前記冷却対象に重ね合わされる金属プレートと、該金属プレートの外周端部を保持する合成樹脂製の保持部材とを、含んで構成されており、
該金属プレートが前記冷却流路の壁部を構成している冷却用熱交換器。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記保持部材は、前記金属プレートの周囲を囲んで設けられて、該金属プレートの外周端部を全周に亘って保持している請求項１に記載の冷却用熱交換器。
【請求項３】
１つの前記保持部材によって複数の前記金属プレートが保持されている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項４】
前記冷却流路は、前記流路部材と前記保持部材との重ね合わせ面間を延びる本流部と、該本流部から分岐して該流路部材と各前記金属プレートとの重ね合わせ面間を延びる複数の支流部とを、備えている請求項３に記載の冷却用熱交換器。
【請求項５】
前記本流部は、前記支流部に供給される熱媒体が流れる往路部と、該支流部から排出された熱媒体が流れる復路部とを、備えており、
該往路部と該復路部の一方が前記流路部材の中間部に設けられており、
該往路部と該復路部の他方が該流路部材の両側に設けられており、
複数の該支流部が該往路部と該復路部との間にそれぞれ設けられている請求項４に記載の冷却用熱交換器。
【請求項６】
前記保持部材には、前記冷却流路の端部に接続される外部ポートが一体的に設けられている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項７】
前記流路部材と前記保持部材とが相互に接着又は溶着されている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項８】
前記流路部材と前記保持部材とが同じ樹脂材料で形成されている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項９】
前記金属プレートには、前記流路部材へ向けて突出して前記冷却流路内へ挿入される突出部が設けられている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の電動化車両においてバッテリーパック等の冷却対象の冷却に用いられる冷却用熱交換器に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車等の電動化車両において、冷却対象であるバッテリーパックや電子機器等は、小型化や高性能化によって発熱量が大きくなっており、冷却性能の重要性が増している。従来では、相互に重ね合わされた金属製のプレート間に冷却流路が形成された構造の冷却用熱交換器が採用されていた。この冷却用熱交換器は、一方のプレートがバッテリーパック等の冷却対象に重ね合わされており、当該一方のプレートが冷却流路を流れる冷媒で冷却されることによって冷却対象が冷却されるようになっている。
【０００３】
また、電動化車両では車両の軽量化への強い要求があることから、冷却用熱交換器の軽量化も検討されている。例えば、国際公開第２０２０／１９６８７８号（特許文献１）には、冷却対象に重ね合わされて熱伝導性が重要となる一方のプレートを金属製とし、熱伝導性を求められない他方のプレートを金属よりも比重が小さい合成樹脂製の樹脂部材とすることが提案されている。特許文献１において、樹脂部材は、上面において開口する箱体とされており、箱体内には流路形成用リブが箱体と一体的に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２０／１９６８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本発明者が検討したところ、特許文献１の構造では、金属プレートと樹脂部材とを重ね合わせて接着等の手段で相互に固定すると、線膨張率の違いによる板厚方向の撓みが発生することが分かった。従って、著しく高温又は低温の環境下では、金属プレートと樹脂部材との熱膨張による変形量の差によって冷却用熱交換器が撓む等して、金属プレートと樹脂部材の剥離や冷却性能の低下を引き起こすことも考えられた。特に、電動化車両に用いられる冷却用熱交換器は、金属プレートと樹脂部材との重ね合わせ方向と直交する長さ方向及び幅方向のサイズが大きいことから、金属プレートと樹脂部材との線膨張率の違いによる変形量の差が問題になり易かった。
【０００６】
本発明の解決課題は、冷却対象に重ね合わされる冷却プレートと、冷却プレートに重ね合わされて固着される合成樹脂製の流路部材との熱膨張による変形量の差を抑えることができる、新規な構造の冷却用熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。
【０００８】
第一の態様は、冷却対象に重ね合わされる冷却プレートと、凹溝を備えた合成樹脂製の流路部材とが、相互に重ね合わされて固着されており、該冷却プレートで該凹溝の開口が覆われることによって該冷却プレートと該流路部材の間に熱媒体が流動する冷却流路が形成された冷却用熱交換器であって、前記冷却プレートは、前記冷却対象に重ね合わされる金属プレートと、該金属プレートの外周端部を保持する合成樹脂製の保持部材とを、含んで構成されており、該金属プレートが前記冷却流路の壁部を構成しているものである。
【０００９】
本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、熱伝導率の高い金属プレートによって冷却対象を効率的に冷却しつつ、冷却プレートの全体を金属製とする場合に比して、冷却プレートと合成樹脂製の流路部材との熱膨張時の変形量の差が低減される。それゆえ、優れた冷却性能を確保しながら、環境温度の変化による冷却用熱交換器の撓み変形等を防ぐことができる。
【００１０】
第二の態様は、第一の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記保持部材は、前記金属プレートの周囲を囲んで設けられて、該金属プレートの外周端部を全周に亘って保持しているものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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