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公開番号2025041543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2024145781
出願日2024-08-27
発明の名称熱交換器及び熱交換器の製造方法
出願人フタバ産業株式会社
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類H01M 10/6554 20140101AFI20250318BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】バッテリに対する熱交換器の冷却性能を向上させる。
【解決手段】電動車に搭載されたバッテリと熱交換を行う熱交換器は、第1板部材と、第2板部材と、接合部と、を備える。第1板部材は、バッテリと対面する。第2板部材は、第1板部材とバッテリとは反対側において対面するように配置され、第1板部材との間に熱交換媒体が通過する流路を形成する。接合部は、第1板部材と第2板部材とが溶接により接合される部位であり、第1方向に延びる複数の溶接線であって、第1方向に直交する第2方向に並んで流路を区画する複数の溶接線を有する。複数の溶接線のうち、中立軸よりも第1板部材側に位置する溶接線を第1溶接線とし、中立軸よりも第2板部材側に位置する溶接線を第2溶接線とする。中立軸から第1溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値は、中立軸から第2溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値と略同じである。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電動車に搭載されたバッテリと熱交換を行う熱交換器であって、
前記バッテリと対面するように構成される、板状の部材である第１板部材と、
前記第１板部材と前記バッテリとは反対側において対面するように配置され、前記第１板部材との間に熱交換媒体が通過する流路を形成する、板状の部材である第２板部材と、
前記第１板部材と前記第２板部材とが溶接により接合される部位である接合部と、
を備え、
前記接合部は、第１方向に延びる複数の溶接線であって、前記第１方向に直交する第２方向に並んで前記流路を区画する複数の溶接線を有し、
前記複数の溶接線は、当該熱交換器の前記第１方向に直交する断面において前記第２方向に延びる中立軸に対し、前記第１板部材側及び前記第２板部材側にそれぞれ配置され、
前記複数の溶接線のうち、前記中立軸よりも前記第１板部材側に位置する溶接線を少なくとも１つの第１溶接線とし、前記中立軸よりも前記第２板部材側に位置する溶接線を少なくとも１つの第２溶接線とし、
前記中立軸から前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値は、前記中立軸から前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値と略同じである、熱交換器。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記少なくとも１つの第１溶接線の数、及び、前記少なくとも１つの第２溶接線の数は、同じであり、
前記中立軸から前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離、及び、前記中立軸から前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離は、同じである、熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器であって、
前記複数の溶接線は、前記断面において、中心線に対し、線対称に配置され、
前記中心線とは、前記断面における前記第２方向の中心を通り、前記中立軸に垂直な線である、熱交換器。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器であって、
前記第１方向は、当該熱交換器の長手方向である、熱交換器。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器であって、
前記第１板部材は、前記バッテリと接触する部位である接触部であって、前記中立軸に略平行、かつ、前記第１方向及び前記第２方向に略平面状に広がる接触部を有し、
前記少なくとも１つの第１溶接線は、前記接触部に配置される、熱交換器。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器であって、
前記複数の溶接線は、前記接合部への入熱により形成され、
前記中立軸から前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離に、前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれの形成時における入熱量をそれぞれ乗じた値の合計値は、前記中立軸から前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離に、前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれの形成時における入熱量をそれぞれ乗じた値の合計値と略同じである、熱交換器。
【請求項７】
請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記第１板部材と前記第２板部材とが前記接合部において当接するように、前記第１板部材に前記第２板部材を重ねて配置することと、
前記接合部への入熱により前記複数の溶接線を形成して、前記第１板部材と前記第２板部材とを接合することと、
を備え、
前記中立軸から前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離に、前記少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれの形成時における入熱量をそれぞれ乗じた値の合計値は、前記中立軸から前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離に、前記少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれの形成時における入熱量をそれぞれ乗じた値の合計値と略同じである、熱交換器の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱交換器及び熱交換器の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動車に搭載されたバッテリと熱交換を行うことで、当該バッテリを冷却するための熱交換器が開示されている。この熱交換器は、レーザビーム溶接によって接合された２つの板状部材と、２つの板状部材の間に形成され、熱交換媒体が通過する流路と、を備える。流路は、２つの板状部材が接合する部位である複数の接合部であって、熱交換媒体の流れ方向に直交する直交方向に並ぶ複数の接合部により区画される。特許文献１には、熱交換器の直交方向に沿った断面において直交方向に延びる中立軸上に、複数の接合部が配置される構成が開示されている。また、特許文献１には、バッテリと対面する板状部材が有する、バッテリと接触する冷却面であって、熱交換器の当該中立軸と平行に平面状に広がる冷却面上に、中立軸から離れて複数の接合部が配置される構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２０－５１０５３４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、複数の接合部が熱交換器の中立軸上に配置される場合、複数の接合部が設けられる位置において熱交換器がバッテリと接触しないため、熱交換器におけるバッテリと接触する冷却面が小さくなりやすい。このため、バッテリに対する熱交換器の冷却性能が低下しやすいという問題があった。
【０００５】
また、複数の接合部が熱交換器の平面状の冷却面上に、中立軸から離れて配置される場合、複数の接合部が冷える際の収縮応力により生じる熱交換器の熱歪みによって、冷却面が変形しやすく、冷却面がバッテリと接触しにくくなる。このため、バッテリに対する熱交換器の冷却性能が低下しやすいという問題があった。
【０００６】
本開示の一局面は、バッテリに対する熱交換器の冷却性能を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、電動車に搭載されたバッテリと熱交換を行う熱交換器であって、第１板部材と、第２板部材と、接合部と、を備える。第１板部材は、バッテリと対面するように構成される、板状の部材である。第２板部材は、第１板部材とバッテリとは反対側において対面するように配置され、第１板部材との間に熱交換媒体が通過する流路を形成する、板状の部材である。接合部は、第１板部材と第２板部材とが溶接により接合される部位である。また、接合部は、第１方向に延びる複数の溶接線であって、第１方向に直交する第２方向に並んで流路を区画する複数の溶接線を有する。複数の溶接線は、当該熱交換器の第１方向に直交する断面において第２方向に延びる中立軸に対し、第１板部材側及び第２板部材側にそれぞれ配置される。複数の溶接線のうち、中立軸よりも第１板部材側に位置する溶接線を少なくとも１つの第１溶接線とし、中立軸よりも第２板部材側に位置する溶接線を少なくとも１つの第２溶接線とする。中立軸から少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値は、中立軸から少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離の合計値と略同じである。
【０００８】
このような構成では、第１溶接線が冷える際の収縮応力により熱交換器に生じる変形が、第２溶接線が冷える際の収縮応力により熱交換器に生じる変形によって相殺されやすくなる。このため、溶接により形成される接合部を備える熱交換器の熱歪みによる影響が抑制される。すなわち、第１板部材の変形が抑制され、第１板部材がバッテリに接触しやすくなる。したがって、バッテリに対する熱交換器の冷却性能を向上させることができる。
【０００９】
本開示の一態様では、少なくとも１つの第１溶接線の数、及び、少なくとも１つの第２溶接線の数は、同じであってもよい。中立軸から少なくとも１つの第１溶接線のそれぞれまでの最短距離、及び、中立軸から少なくとも１つの第２溶接線のそれぞれまでの最短距離は、同じであってもよい。
【００１０】
このような構成では、第１溶接線により熱交換器に生じる変形が、第２溶接線により熱交換器に生じる変形によって相殺されやすくなる。このため、溶接により形成される接合部を備える熱交換器の熱歪みによる影響が抑制される。したがって、バッテリに対する熱交換器の冷却性能を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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