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公開番号2025130674
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024191989
出願日2024-10-31
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 10/6556 20140101AFI20250901BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷却性能をより効率的に発揮させることができる、新規な構造の冷却用熱交換器を提供する。
【解決手段】冷却用の熱媒体が流れる冷却流路36が内部に形成されて、冷却面16に重ね合わされた冷却対象52を冷却する冷却用熱交換器10であって、冷却流路36は、隣り合って並列的に延びる複数の流路部40で構成されて、それら複数の流路部40における熱媒体の流動方向が同じとされた並列流路部38を備えており、並列流路部38には熱媒体の流れを乱す複数の突起42が形成されており、並列流路部38には、突起42による熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、冷却面に重ね合わされた冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
前記冷却流路は、隣り合って並列的に延びる複数の流路部で構成されて、それら複数の流路部における前記熱媒体の流動方向が同じとされた並列流路部を備えており、
該並列流路部には前記熱媒体の流れを乱す複数の突起が形成されており、
該並列流路部には、該突起による該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されている冷却用熱交換器。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、前記並列流路部を構成する少なくとも一つの前記流路部において該熱媒体の流れ方向で異なる位置に設定されている請求項１に記載の冷却用熱交換器。
【請求項３】
前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされて前記並列流路部における該熱媒体の流れ方向で異なる位置に設定された前記領域は、下流側の該領域ほど該突起による該熱媒体の流れを乱す作用が強く設定されている請求項２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項４】
前記突起は、前記並列流路部を構成する前記流路部の流路幅全体に亘って設けられており、該突起の突出先端側に前記熱媒体が流動する狭窄流路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。
【請求項５】
前記複数の突起によって複数の前記狭窄流路部が形成されており、
該複数の狭窄流路部の少なくとも１つが他とは流路断面積を異ならされている請求項４に記載の冷却用熱交換器。
【請求項６】
１つの前記流路部に設けられた複数の前記狭窄流路部の流路断面積が、該流路部の上流側から下流側へ向けて小さくなっている請求項５に記載の冷却用熱交換器。
【請求項７】
前記突起は、前記流路部の流路長さ方向に対して傾斜して延びる稜線を有している請求項５に記載の冷却用熱交換器。
【請求項８】
前記突起が前記並列流路部に対して部分的に設けられており、
該突起が形成された領域と該突起が形成されていない領域とで前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が構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】
前記冷却面を構成する冷却面構成部材が凹溝を備えた流路部材に重ね合わされた積層構造とされて、該流路部材の該凹溝が該冷却面構成部材で覆われることによって前記冷却流路が構成されており、
前記複数の突起が該流路部材から該冷却面構成部材側へ向けて突出している請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
【請求項１０】
前記並列流路部における少なくとも一組の隣り合う前記流路部には、前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が設定されている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動化車両等に用いられるバッテリー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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、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、例えば、米国特許第１０，３５５，３３１号明細書（特許文献１）に開示されているように、冷却用の熱媒体が流れる冷却流路を内部に備えた構造の冷却用熱交換器が提案されている。この冷却用熱交換器は、冷却面がバッテリー等の冷却対象に重ね合わされており、当該冷却面が冷却流路を流れる熱媒体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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１０，３５５，３３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷却流路は、特許文献１の図１にも示されているように、並列的に延びて熱媒体が相互に同じ向きに流れる複数の流路部によって構成された並列流路部を備えている場合がある。このような並列流路部を設けることによって、冷却対象の幅寸法に応じた冷却流路の部分的な拡幅を実現しながら、当該拡幅部分において熱媒体の流れが制御不能となるのを防ぐことができる。
【０００５】
しかし、このような並列流路部は、例えば冷却対象との熱交換に直接的に寄与する部分に設けられることから、冷却対象の温度分布や熱媒体の流動方向での位置等によって熱媒体の温度に差が生じ易く、冷却性能にむらが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
また、冷却対象に近い位置を流れる熱媒体は、冷却対象との熱交換によって温まり易く、冷却対象から離れた位置を流れる熱媒体は、冷却対象との熱交換による温度上昇を生じ難いことから、流路横断面において冷却対象からの距離に応じた温度分布が発生し易い。その結果、並列流路部を流れる熱媒体の全量が有する冷却性能を、冷却対象の冷却に利用することができていないという課題があることも分かった。
【０００７】
本発明の解決課題は、上述の如き並列流路部を有する冷却用熱交換器に特有の課題を解決するために、並列流路部を有する冷却用熱交換器において冷却性能をより効率的に発揮させることができる、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】
【０００８】
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。
【０００９】
第一の態様は、冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、冷却面に重ね合わされた冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、前記冷却流路は、隣り合って並列的に延びる複数の流路部で構成されて、それら複数の流路部における前記熱媒体の流動方向が同じとされた並列流路部を備えており、該並列流路部には前記熱媒体の流れを乱す複数の突起が形成されており、該並列流路部には、該突起による該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されているものである。
【００１０】
本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、並列流路部に突起が形成されていることにより、並列流路部を流れる熱媒体が突起によって撹拌されて、流路横断面において熱媒体が略一様な温度とされる。それゆえ、冷却対象に近い位置を流れる熱媒体の一部だけが加熱されて熱交換効率が急激に且つ過度に低下するのを防ぐことができて、冷却性能の向上が図られる。
（【００１１】以降は省略されています）

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