CN106505873A - 用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统 - Google Patents

用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106505873A
CN106505873A CN201610791429.6A CN201610791429A CN106505873A CN 106505873 A CN106505873 A CN 106505873A CN 201610791429 A CN201610791429 A CN 201610791429A CN 106505873 A CN106505873 A CN 106505873A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
fastening part
connecting tube
coolant channel
fastening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610791429.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106505873B (zh
Inventor
石川启太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN106505873A publication Critical patent/CN106505873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106505873B publication Critical patent/CN106505873B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/05Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2230/00Sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/20Fastening; Joining with threaded elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

提供了一种用于冷却剂通路的连接部件。所述连接部件包括:构造成经由轴密封部件与所述第一开口连接的第一端部;构造成经由面密封部件与所述第二开口连接的第二端部;提供所述第一端部与所述第二端部之间的连通的连通部;第一紧固部,所述第一紧固部设置在一个方向上的一位置处使得所述第一紧固部与所述第二端部之间的距离大于所述第一紧固部与所述第一端部之间的距离;和第二紧固部,所述第二紧固部设置在所述第二端部的周围并且构造成紧固在所述外壳上。

Description

用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统
技术领域
本发明涉及一种用于冷却剂通路的连接部件和一种包括所述连接部件的冷却系统,所述连接部件将与第一开口连通的第一冷却剂通路和与第二开口连通的第二冷却剂通路连接。
背景技术
日本专利申请公报No.2014-102017公开了一种装设在车辆中的逆变器。该逆变器包括第一外壳、冷却剂通路(例如第二冷却剂通路)、与冷却剂通路连通的开口(例如第二开口)和固定在第一外壳的底面上的第二外壳。第一外壳收纳与各自都收纳开关元件(例如半导体元件)的多个电源卡一体化的层叠冷却单元。第一连接管(例如套管)插入穿过形成在逆变器的第一外壳中的通孔,并且第一连接管经由轴密封部件与从层叠冷却单元延伸的刚性管(例如第一冷却剂通路)连接。此外,在第一连接管的凸缘与第一外壳之间配置有面密封部件。第一连接管的凸缘经由螺栓固定在第一外壳上。此外,在第一外壳中,由第一连接管的通孔(例如冷却剂流通孔)的位于刚性管的相反侧的端部限定出开口(例如第一开口)。此外,经由螺栓固定在第二外壳上的U形的第二连接管的一端经由轴密封部件与第一外壳的由套管限定出的开口(例如第一开口)连接,而第二连接管的另一端经由面密封部件与第二外壳的开口(例如第二开口)连接。冷却介质从配置在第一外壳的外部的冷却剂泵供给到层叠冷却单元的冷却剂入口。流经层叠冷却单元的冷却介质从电源卡吸热且冷却介质由此升温,并且冷却介质经由刚性管以及第一连接管和第二连接管流入第二外壳中的冷却剂通路中。流经第二外壳中的冷却剂通路的冷却介质从第一外壳吸热且冷却介质由此升温,并且冷却介质流入配置在第二外壳外部的散热器中。
发明内容
在上述逆变器中,第二连接管经由螺栓固定在第二外壳上。取决于第二连接管经由其紧固在第二外壳上的紧固部的位置和/或紧固部之间的距离,第二连接管的响应于周围温度的变形被限制,这引起特定部位的应力的提高。这种特定部位的应力的提高可能导致第二连接管的耐久性的下降。
根据本公开的发明还提高了用于冷却剂通路的连接部件的耐久性,所述连接部件包括紧固在外壳上的多个紧固部。
根据本发明的一方面,提供了一种用于冷却剂通路的连接部件。所述冷却剂通路包括第一冷却剂通路和第二冷却剂通路。所述第一冷却剂通路设置在外壳中。所述第一冷却剂通路与设置在所述外壳中的第一开口连通。所述第二冷却剂通路在一个方向上与所述第一开口间隔开地设置在所述外壳中。所述第二冷却剂通路与第二开口连通。所述连接部件包括:第一端部;第二端部;连通部;第一紧固部;和第二紧固部。所述第一端部构造成经由轴密封部件与所述第一开口连接,并且呈管状。所述第二端部构造成经由面密封部件与所述第二开口连接,并且呈管状。所述连通部提供所述第一端部与所述第二端部之间的连通。所述第一紧固部设置在所述一个方向上的一位置处使得所述第一紧固部与所述第二端部之间的距离大于所述第一紧固部与所述第一端部之间的距离。所述第一紧固部构造成紧固在所述外壳上。所述第二紧固部设置在所述第二端部的周围。所述第二紧固部构造成紧固在所述外壳上。
连接部件将第一冷却剂通路和第二冷却剂通路连接。第一冷却剂通路与设置在外壳中的第一开口连通。第二冷却剂通路与在一个方向上与第一开口间隔开地设置在外壳中的第二开口连通。连接部件包括:经由轴密封部件与第一开口连接的管状的第一端部;经由面密封部件与第二开口连接的管状的第二端部;提供第一端部与第二端部之间的连通的连通部;以及各自都构造成紧固在外壳上的第一紧固部和第二紧固部。第一紧固部设置在其中第一紧固部在所述一个方向上相对于第一端部进一步远离第二端部的位置处。第二紧固部设置在第二端部的周围。因此,该连接部件实现了第一紧固部的紧固点与第二紧固部的紧固点之间在所述一个方向上的距离、亦即连接部件的响应于周围温度的变形的容许范围的扩大。因此,能良好地抑制由于连接部件的变形的限制而引起的连接部件的特定部位的应力的提高。结果,能进一步提高包括构造成紧固在外壳上的多个紧固部的用于冷却剂通路的连接部件的耐久性。
根据上述方面,所述连接部件中包含的所述第一紧固部的数量可以是1,并且所述连接部件中包含的所述第二紧固部的数量可至少为2。
因此,能确保面密封部件的良好密封性,同时使第一紧固部的紧固点与第二紧固部的紧固点之间在所述一个方向上的距离更长。
根据上述方面,所述连接部件还可包括本体和盖部件。所述本体可具有开口部,所述开口部在与所述外壳相对的一侧与所述第一端部和所述第二端部连通。所述本体可包括所述第一紧固部和所述第二紧固部。所述本体和所述盖部件可各自都由树脂制成。所述盖部件可焊接在所述本体上以便闭塞所述开口部。所述外壳可由金属制成。
上述这种构型的采用使得能够使用树脂容易地形成U形的连接部件。另外,在连接部件中,使第一紧固部的紧固点与第二紧固部的紧固点之间在所述一个方向上的距离更长,从而能减小各自都由树脂制成的本体和盖部件之间的焊接部上产生的应力,并因而实现连接部件的耐久性的提高。另外,即使外壳与连接部件之间存在线性膨胀系数(或热膨胀系数)差,各自都跟随外壳的第一紧固部和第二紧固部的紧固点之间在所述一个方向上的距离的长度的增大也能实现由于连接部件的响应于周围温度的变形的限制而引起的连接部件的特定部位的应力的提高的良好抑制。
根据上述方面,可提供一种冷却系统。所述冷却系统可包括收纳冷却包含在对电机进行驱动的逆变器中的电子元件的冷却器的所述外壳。所述第一冷却剂通路可与所述冷却器连接。所述第二冷却剂通路可设置在所述外壳中。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
图1是示出包括根据本公开的用于冷却剂通路的连接部件的电力控制单元的示意性的构型图;
图2是图1所示的电力控制单元的主要部分的放大截面图;
图3包括与根据本公开的连接部件连接的套管的正视图和侧视图;
图4包括根据本公开的连接部件的正视图和侧视图;
图5是示出用于将图3中的套管组装在外壳上的工序的截面图;
图6是示出用于将图3中的套管组装在外壳上的工序的截面图;以及
图7是图1中所示的电力控制单元的主要部分的放大视图。
具体实施方式
接下来将参考附图说明根据本公开的发明的实施方式。在下文中,上下方向指竖直方向上的上下方向。
图1是示出根据本公开的冷却系统和包括用于冷却剂通路的连接部件的电力控制单元(在下文中称为“PCU”)1的示意性的构型图,且图2是PCU1的主要部分的放大截面图。该冷却系统包括收纳PCU1的外壳2,和连接部件。冷却剂通路配置在外壳2的内部。图1和2所示的PCU1用于驱动装设在未图示的混合动力汽车或电动汽车中的同步发电电动机(例如交流电动机),并且例如连同发动机和/或电动机一起配置在设置于汽车的前部中的隔室内。PCU1包括例如电压变换模块(例如,升压变换器)、电容器模块、对电动机进行驱动的逆变器以及收纳电压变换模块、电容器模块、逆变器等的外壳2,所述电压变换模块使来自未图示的电池的电力升压,所述电池是锂离子二次电池或镍金属氢化物二次电池。
如图1和2所示,外壳2包括在PCU1装设在车辆中时位于上侧的第一外壳21和在PCU1装设在车辆中时位于下侧的第二外壳22。在本实施方式中,第一外壳21和第二外壳22通过例如铸造诸如铝合金的金属而形成。第一外壳21除电压变换模块、电容器模块、逆变器等以外还收纳层叠冷却器3。层叠冷却器3构造成冷却多个半导体模块M,这些半导体模块是逆变器或电压变换模块中所包括的电子元件。第二外壳22固定在第一外壳21的下部上,并且在第二外壳22的内部形成有沿第一外壳21与第二外壳22之间的接合面呈U形延伸的冷却剂通路23。在图1中,为了说明的容易性,冷却剂通路23被示出为沿图中的上下方向呈U形延伸。
如图1和2所示,层叠冷却器3包括多个冷却器30,这些冷却器利用具有高导热性的金属如铜或铝合金形成为中空的和扁平的。多个冷却器30以使得冷却器30与包括逆变器和电压变换模块的半导体模块M交替地并置的方式配设(例如层叠)。换言之,对于一个半导体模块M而言,两个冷却器30配置成靠接在半导体模块M的正面或背面上。此外,在各冷却器30的在宽度方向上相对的两端部中的每一个端部中形成有通孔。各冷却器30的位于宽度方向上的一侧的通孔经由连通管30p与相邻的冷却器30的宽度方向上的一侧的通孔连接,并且各冷却器30的位于宽度方向上的另一侧的通孔经由连通管30p与相邻的冷却器30的位于另一侧的通孔连接。
此外,未图示的冷却剂流入管和冷却剂流出管31与位于图2中的最左侧的冷却器30连接,冷却剂流出管31是配置在第一外壳21内的管状的第一冷却剂通路。在本实施方式中,冷却剂流入管和冷却剂流出管31由与冷却器30相同的材料制成。此外,层叠冷却器3、冷却剂流入管和冷却剂流出管31在第一外壳21内安装成在PCU1装设在车辆中时可整体上沿上下方向稍微移动。冷却剂泵32的出口经由例如未图示的配管与连接到层叠冷却器3(或冷却器30)的冷却剂流入管连接。此外,如图1和2所示,冷却剂流出管31经由安装在第一外壳21上的第一连接管4和与第一连接管4连接的第二连接管5与形成在第二外壳22中的冷却剂通路(例如第二冷却剂通路)23的一端连接。作为第一连接部件的一个例子,第一连接管4是套管。此外,第二连接管5是第二连接部件的一个例子。如图2所示,冷却剂通路23的一端与形成在第二外壳22的侧壁部中的第二开口22o连通,而冷却剂通路23的另一端经由未图示的配管与散热器33的冷却剂入口连通。散热器33的冷却剂出口经由未图示的配管与储罐34连接。
冷却剂泵32从储罐34吸入冷却剂介质,例如其中混有基于乙二醇的防冻液的LLC(例如长寿冷却剂),并且将冷却介质压送至冷却剂流入管。经由冷却剂流入管供给到最接近冷却剂流入管的冷却器30的冷却介质顺次流入相邻的冷却器30中。然后,当流经各冷却器30时,冷却介质从例如与冷却器30靠接的半导体模块M吸热并且冷却介质由此升温。从冷却器30流出的冷却介质流入冷却剂流出管31中。然后,冷却介质经由第一连接管4和第二连接管5流入第二外壳22的冷却剂通路23中。当流经冷却剂通路23时,冷却介质从第一外壳21侧吸热并且冷却介质由此升温,并且冷却介质然后流入散热器33中。利用散热器33冷却的冷却介质返回储罐34。因此,循环供给到多个冷却器30中的冷却介质可经由相应的冷却器30冷却例如多个半导体模块M,并且当流经第二外壳22的冷却剂通路23时,冷却介质可经由第一外壳21的底部冷却例如收纳在第一外壳21中的电压变换模块的电抗器、电容器模块等。
如图2和3所示,第一连接管4包括固定在收纳层叠冷却器3的第一外壳21上的凸缘部40、从凸缘部40延伸的筒状部41、以及穿过凸缘部40和筒状部41延伸的冷却剂流通孔42。在本实施方式中,第一连接管4由树脂制成,并且凸缘部40和筒状部41与树脂一体地成型。然而,第一连接管4可由例如金属制成,并且可由与外壳2的材料相同的材料制成。
在凸缘部40的位于筒状部41侧的端面(例如内表面)中,允许作为面密封部件的O形环45配置在其中的环状的密封环沟槽40g形成为包围筒状部41。在本说明书中,“面密封部件”指配置在各自都包括流体流通通路(或流通孔)的两个部件的相应端面之间以密封两个部件之间的间隙的密封部件。此外,如图3所示,在凸缘部40中,两个凸缘紧固部40c形成为经由密封环沟槽40g在密封环沟槽40g的径向上彼此对向。各凸缘紧固部40c包括螺栓孔,并且经由插入穿过螺栓孔并与形成在第一外壳21中的螺钉孔螺纹连接的未图示的螺栓紧固在第一外壳21上。此外,如图3所示,在凸缘部40的图中的下部中,形成有包括进一步背离凸缘部40的筒状部41朝图的下侧倾斜的倾斜面40s的渐缩部40t。
如图2和3所示,第一连接管4的筒状部41包括位于凸缘部40侧的根部41r、远端部41t和中间部41m。远端部41t插入穿过形成在第一外壳21中的通孔(例如圆孔)21h并与冷却剂流出管31连接。中间部41m包括将根部41r和远端部41t连接的倾斜面41s。筒状部41的根部41r包括跨冷却剂流通孔42在径向上彼此对向的一对直径扩大部41e,各直径扩大部41e是筒状部41的具有沿筒状部41的径向扩大的直径的部分。在本实施方式中,各直径扩大部41e的外周面是例如具有比第一外壳21的通孔21h的内径略小的曲率半径的圆柱状面,使得该外周面能与通孔21h的内周面接触。此外,根部41r的将两个直径扩大部41e连接的部分的外周面是具有比直径扩大部41e的曲率半径小的短轴的椭圆柱状面。
如图2所示,筒状部41的远端部41t比根部41r细,亦即,具有比第一外壳21的通孔21h的内径小的直径。因此,中间部41m除中间部41m的作为与根部41r的边界的部分之外比根部41r细。此外,在远端部41t的内周面中,形成有供作为轴密封部件的O形环46配置的环状的密封环沟槽41g。在本说明书中,“轴密封部件”指配置在管材的外周面与包围该管材的部件(例如另一管材或包括孔的部件)的内周面之间以密封该管材与包围该管材的部件之间的间隙的密封部件。此外,如图3所示,远端部41t的轴向长度Lt被设定为比根部41r的轴向长度Lr和中间部41m的轴向长度长。此外,如图2所示,冷却剂流通孔42的远端部41t侧的内径被设定为稍大于冷却剂流出管31的外径,并且冷却剂流通孔42的位于凸缘部40侧的端部的内径扩大成大于远端部41t侧的内径。
第二连接管5包括本体50和与本体50接合的盖部件59。本体50和盖部件59两者都由树脂制成。在本实施方式中,本体50和盖部件59两者都由与第一连接管4的树脂相同的树脂制成。然而,第二连接管5可由例如金属制成,并且可由与外壳2的材料相同的材料制成。如图2和4所示,本体50包括短筒状的第一端部51、第二端部52和开口部50o。第一端部具有筒状形状。第二端部具有短筒状并大致平行于第一端部51延伸。第一端部51和第二端部52在开口部50o中开口。如图2所示,盖部件59焊接在限定出本体50的开口部50o的壁部的端面上以闭塞开口部50o。本体50和盖部件59形成将第一端部51和第二端部52彼此连通的连通部53。因此,能使用树脂容易地形成U形的第二连接管5。
第一端部51的外径被设定为略小于冷却剂流通孔42的位于凸缘部40侧的端部的内径。此外,如图2所示,第一端部51的远端部具有缩小的直径,并且作为轴密封部件的O形环47装配在第一端部51的直径缩小的远端部上。此外,在第二端部52的端面中,其中供作为面密封部件的O形环48配置的环状的密封环沟槽(例如密封件支承部)52g形成为包围第二端部52的开口。另外,如图4所示,在第二端部52的外周面的图4的上部中,形成有沿第二端部52的周向延伸的水接收沟槽52r。
此外,第二连接管5的本体50包括一个第一紧固部54和两个第二紧固部55。各第二紧固部是紧固部的一个例子。如图4所示,第一紧固部54形成为相对于第一端部51沿图4中的上下方向进一步远离第二端部52,并且以第一端部51为基准位于第二端部52的相对侧。第一紧固部54包括螺栓孔54h,并且经由插入穿过螺栓孔54h并与形成在第一外壳21中的螺钉孔螺纹连接的未图示的螺栓紧固在第一外壳21上。两个第二紧固部55在本体50的在第二端部52周围的部分中形成为跨第二端部52在径向上彼此对向。各第二紧固部55包括螺栓孔55h,并且经由插入穿过螺栓孔55h并与形成在第二外壳22中的螺钉孔螺纹连接的未图示的螺栓紧固在第二外壳22上。
此外,如图4所示,第一紧固部54和第二紧固部55形成为满足Lc>Ls,其中“Lc”是第一紧固部54的紧固点——亦即螺栓孔54h的中心——与将两个第二紧固部55的相应紧固点——亦即螺栓孔55h的中心——连接的直线之间的距离,并且“Ls”是第一端部51——亦即O形环47的中心与第二端部52——亦即O形环48的中心——之间的距离。此外,在本实施方式中的第二连接管5中,如图4所示,位于本体50的第一端部51和第一紧固部54之间——亦即,本体50的限定出开口部50o的壁部外侧——的A部薄而窄。
接下来,将说明用于将第一连接管4和第二连接管5组装在外壳2上的工序。
为了将如上所述构成的第一连接管4安装在外壳2的第一外壳21上,第一连接管4的筒状部41的远端部41t以第一连接管4的根部41r的直径扩大部41e例如沿与在PCU1装设在车辆中时的上下方向大致垂直的方向延伸的状态插入穿过第一外壳21的通孔21h,并且层叠冷却器3的冷却剂流出管31插入到第一连接管4的远端部41t和O形环46内。这里,由于筒状部41的远端部41t和中间部41m比根部41r细,所以如图5所示,确保了远端部41t的外周面和中间部41m的倾斜面41s与通孔21h的内周面之间的充分间隔。因此,当第一连接管4和冷却剂流出管31连接时,即使冷却剂流出管31在于PCU1装设在车辆中时的上下方向上稍微倾斜,也允许第一连接管4和冷却剂流出管31在通孔21h的半径方向上的移动,从而利用挤入在第一连接管4与冷却剂流出管31之间的O形环46的反作用力实现第一连接管4(例如远端部41t)和冷却剂流出管31的对齐,并且还使得O形环46的挤压量在周向上总体大致均匀。由于O形环46的挤压量在周向上总体大致均匀,能使将第一连接管4推到冷却剂流出管31上的载荷小,从而能防止层叠冷却器3中的多个冷却器30在其中第一连接管4由推压载荷推到冷却剂流出管31上的方向上变形。
随着第一连接管4在冷却剂流出管31的倾斜被矫正的同时被推到层叠冷却器3侧,如图6所示,筒状部41的根部41r的直径扩大部41e与通孔21h的内周面接触,并且第一连接管4的全部由此相对于第一外壳21定位。因此,第一连接管4能在没有在第一连接管4中单独设置例如定位销并在第一外壳21中设置与该定位销接合的孔部的情况下容易地相对于第一外壳21定位。此外,远端部41t的轴向长度Lt比根部41r的轴向长度Lr长,从而使得能够确保冷却剂流出管31和远端部41t的在筒状部41的轴向上彼此重叠的部分具有足够的长度。当第一连接管4借助于根部41r的直径扩大部41e相对于第一外壳21定位时,能良好地抑制第一连接管4和冷却剂流出管31相对于彼此的位置偏移(例如第一连接管4a相对于冷却剂流出管31的弯曲)。此外,即使冷却剂流出管31倾斜,远端部41t与根部41r之间的中间部41m的倾斜面41s也靠接在通孔21h的边缘部上,从而使得根部41r的直径扩大部41e能够平顺地与通孔21h的内周面靠接。另外,由于在第一连接管4中,根部41r除直径扩大部41e之外的部分相对于第一外壳21的通孔21h具有缩小的直径,并且当直径扩大部41e嵌入通孔21h中时,允许根部41r——亦即第一连接管4——相对于通孔21h的轻微移动,从而使得冷却剂流出管31在上下方向上的倾斜能够被消除。结果,介设在第一连接管4与从层叠冷却器3延伸的冷却剂流出管31之间的O形环46(轴密封部件)的挤压量能被均匀化并且第一连接管4能容易地相对于第一外壳21定位。
在第一连接管4借助于根部41r相对于第一外壳21定位之后,在必要时,通过使第一连接管4以一定程度旋转来调节凸缘部40的两个凸缘紧固部40c的位置,以将螺栓插入到各凸缘紧固部40c的螺栓孔中,并且将各螺栓与第一外壳21的相应螺钉孔螺纹连接以将第一连接管4固定(或紧固)在第一外壳21上。因此,在第一外壳21中,第一开口21o由第一连接管4的冷却剂流通孔42的位于冷却剂流出管31的相对侧的端部(主要为具有扩大的直径的部分)在与第二外壳22的第二开口22o在于PCU1装设在车辆中时的上下方向(一个方向)上间隔一距离的位置处限定。此外,在第一连接管4中,两个凸缘紧固部40c在凸缘部40处设置成跨密封环沟槽40g彼此对向,并且因此凸缘部40能被压靠在第一外壳21上以防止凸缘部40相对于第一外壳21倾斜。因此,能确保凸缘部40与第一外壳21之间的O形环45(面密封部件)的良好密封性能,从而使得能够防止流体——亦即,例如来自外部的水和来自内部的冷却介质——经由第一连接管4与第一外壳21之间的间隙流动。
在第一连接管4安装在第一外壳21上之后,第二连接管5的第一端部51插入到第一外壳21的第一开口21o(第一连接管4的冷却剂流通孔42的端部)中,并且第二端部52的端面在第二开口22o的边缘的周围与第二外壳22的表面靠接。此外,螺栓分别插入穿过第二连接管5的所述一个第一紧固部54的螺栓孔54h和所述两个第二紧固部55的螺栓孔55h,并且相应的螺栓与第一外壳21和第二外壳22的相应螺钉孔螺纹连接,由此将第二连接管5固定(紧固)在外壳2上。因此,第一端部51经由作为轴密封部件的O形环47与第一开口21o——亦即第一连接管4——连接,第一开口21o与冷却剂流出管31连通。第二端部52经由作为面密封部件的O形环48与第二开口22o连接,第二开口22o与冷却剂通路23连通。
在本实施方式中,作为轴密封部件的O形环47配置在第一端部51的远端部(直径缩小的部分)的外周面与第一开口21o的内周面之间,由此利用O形环47密封第一连接管4与第二连接管5之间的间隙。因此,即使在第一端部51侧设置有仅一个第一紧固部54(未设置多个第一紧固部54),也能确保O形环47的良好密封性能。此外,在第二连接管5中,两个第二紧固部55设置成跨密封环沟槽52g彼此对向,从而使第二端部52能被压靠在第二外壳22上以防止第二端部52相对于第二外壳22倾斜。因此,能确保第二端部52的端面与第二外壳22之间的O形环48(面密封部件)的良好密封性能。
在如上所述构成的PCU1中,金属外壳2和树脂质第二连接管5具有不同的线性膨胀系数(或热膨胀系数),且因此与PCU1的周围温度对应的外壳2(第一外壳21和第二外壳22)的膨胀/收缩量和与周围温度对应的第二连接管5的膨胀/收缩量彼此不同。因此,在PCU1中,第一紧固部54与两个第二紧固部55之间的部分的变形由分别跟随第一外壳21和第二外壳22的第一紧固部54和第二紧固部55限制。因此,在第二连接管5中,第二紧固部55形成在第二端部52的周围,同时,如图2所示,第一紧固部54形成为相对于第一端部51在一个方向——亦即,在PCU1装设在车辆中时的上下方向——上进一步背离第二端部。
因此,能扩大第一紧固部54的紧固点与第二紧固部55的紧固点之间沿该上下方向的距离Lc,即与周围温度对应的第二连接管5的变形的容许范围。因此,能良好地抑制本体50与盖部件59之间的焊接部上的应力由于第二连接管5的变形的限制而提高。结果,能进一步提高包括紧固在外壳2上的第一紧固部54和第二紧固部55的第二连接管5的耐久性。此外,在第二连接管5中,位于本体50的第一端部51和第一紧固部54之间的A部细而窄。因此,与周围温度对应的第二连接管5的变形能由作为细而窄的变形吸收部的A部良好地吸收。结果,极为良好地抑制了本体50与盖部件59之间的焊接部上的应力的提高,从而实现第二连接管5的耐久性的提高。
此外,当其中装设有PCU1的车辆行驶时,例如含砂、泥等的水、为了融化路面上的冰雪而撒布的盐溶于其中的水有时被车轮卷起并进入配置有PCU1的隔室。然后,如果进入PCU1的周边的水沿第一连接管4以及第一外壳21和第二外壳22的表面流动、到达位于第二开口22o侧的O形环48(面密封部件)的周边并滞留在此处,则第二外壳22在O形环48周围的部分腐蚀,这可能引起O形环48的密封性能由于第二外壳22的厚度的减小而受损。因此,如图7所示,在PCU1的第一连接管4中,设置了渐缩部40t,其包括位于第二端部52——亦即O形环48——上方的倾斜面40s,倾斜面40s进一步背离第二外壳22的表面朝下侧倾斜。
因此,即使第一连接管4周围的水沿凸缘部40的表面流下,则流下的水通过渐缩部40t的设置而被阻止到达第二外壳22的表面(图7中的X部),并从凸缘部40的边缘部滴下。因此,流下到凸缘部40的表面的水能被抑制沿第二外壳22的表面流动、流向第二开口22o和O形环48。因此,含有例如砂、泥和/或盐的水被阻止流入位于第二开口22o侧的O形环48的周边,从而能够良好地抑制第二外壳22在O形环48周围的部分由于水而受损。结果,提高了第二外壳22在配置于第一连接管4下方的与第二连接管5连接的第二开口22o周围的部分的耐久性,从而能够确保配置在第二外壳22与第二连接管5之间的O形环48(面密封部件)的良好密封性能。
此外,如图4和7所示,在第二端部52的外周面的上部中,形成有沿周向延伸的水接收沟槽52r。因此,从上方——亦即第一连接管4侧——流下的水能被收集在第二端部52的水接收沟槽52r中并沿第二端部52的外周面流下。结果,进一步良好地抑制了含有例如砂、泥和/或盐的水流入位于第二开口22o侧的O形环48的周边。
如上所述,作为用于PCU1中的冷却剂通路的连接部件的第二连接管5构造成将冷却剂流出管31(例如第一冷却剂通路)和冷却剂通路23(例如第二冷却剂通路)连接。冷却剂流出管31与设置在第一外壳21中的第一开口21o连通。冷却剂通路23与第二开口22o连通。第二开口22o在于PCU1装设在车辆中时的上下方向上与第一开口21o间隔地设置在第二外壳22中。第二连接管5包括第一端部51、第二端部52、连通部53、第一紧固部54和第二紧固部55。第一端部51具有管状形状并经由作为轴密封部件的O形环46与第一开口21o连接。第二端部52具有管状形状并经由作为面密封部件的O形环48与第二开口22o连接。连通部53提供第一端部51与第二端部52之间的连通。第一紧固部54和第二紧固部55各自都紧固在第一外壳21或第二外壳22上。第一紧固部54设置在相对于第一端部51在上下方向上远离第二端部52的位置处。第二紧固部55设置在第二端部52的周围。
因此,在第二连接管5中,第一紧固部54的紧固点与第二紧固部55的紧固点之间沿上下方向的距离Lc可扩大。换言之,第二连接管5的响应于周围温度的变形的容许范围可扩大。因此,能良好地抑制由于第二连接管5的变形的限制而引起的本体50与盖部件59之间的焊接部上的应力的提高。结果,能进一步提高包括各自都紧固在第一外壳21或第二外壳22上的第一紧固部54和第二紧固部55的第二连接管5的耐久性。
此外,在上述实施例中,第二连接管5包括一个第一紧固部54,和位于第二端部52周围的两个第二紧固部55。因此,能确保作为面密封部件的O形环48的良好密封性,同时使第一紧固部54的紧固点与第二紧固部55的紧固点之间的距离Lc更长。然而,在第二端部52附近可仅设置有一个第二紧固部55,或在第二端部52的周围可设置有三个以上的第二紧固部55。
此外,在上述实施方式中,第二连接管5包括第一端部51、第二端部52、本体50和盖部件59。本体50包括开口部50o。开口部50o在外壳2侧的相对侧与第一端部51和第二端部52连通。本体50包括第一紧固部54和第二紧固部55。盖部件59与本体50接合以便闭塞开口部50o。上述这种构型的采用使得能够更容易地通过树脂形成U形的第二连接管5。另外,在第二连接管5中,第一紧固部54的紧固点与第二紧固部55的紧固点之间的距离Lc更长,从而实现各自都由树脂制成的本体50和盖部件59之间的焊接部中产生的应力的下降,并从而实现第二连接管5的耐久性的提高。第一紧固部54和第二紧固部55分别紧固在第一外壳21或第二外壳22上。
此外,与上述实施方式中一样,即使由金属制成的外壳2与由树脂制成的第二连接管5(例如本体50和盖部件59)之间存在线性膨胀系数(或热膨胀系数)差,也使距离Lc更长,从而实现由于第二连接管5的响应于周围温度的变形的限制而引起的第二连接管5的特定部位(焊接部)的应力的提高的良好抑制。
此外,在上述实施方式中,第一连接管4安装在第一外壳21上。作为包括冷却剂流通孔42的套管的第一连接管4经由作为轴密封部件的O形环46与冷却剂流出管31(第一冷却剂通路)连接。作为面密封部件的O形环45配置在第一外壳21与第一连接管4的凸缘部40之间。第一外壳21的第一开口21o由第一连接管4的冷却剂流通孔42的在冷却剂流出管31的相对侧的端部限定。因此,能良好地抑制冷却介质在冷却剂流出管31与第二连接管5之间泄漏,并且能良好地限制流体经由第一连接管4与第一外壳21之间的间隙的流通。然而,第一开口21o可直接设置在第一外壳21的壁部中。
此外,在上述实施方式中,第一外壳21收纳冷却作为包括在对电动机进行驱动的逆变器中的电子元件的半导体模块M的层叠冷却器3。冷却剂流出管31与层叠冷却器3连接。此外,冷却剂通路23形成在第二外壳22中。因此,逆变器能利用层叠冷却器3和流经冷却剂通路23的冷却介质两者冷却。仅必要的是,第二连接管5是提供与相应冷却剂通路连通的两个开口之间的连通的连接管,并且第二连接管5的应用对象不限于诸如上述的PCU1。换言之,第二连接管5可构造成例如提供与用于冷却车载电池的相应冷却剂通路连通的两个开口之间的连通。此外,连同第一连接管4和第二连接管5一起使用的轴密封部件和面密封部件不限于诸如上述的O形环,并且可以是诸如D形环的密封部件。
根据本公开的发明不以任何方式受上述实施方式限制,并且应当理解,在本公开的外延范围内可以有各种变更。此外,本发明的上述实施方式当然不过是在发明内容部分中陈述的本发明的具体模式,且并非旨在限制在发明内容部分中陈述的发明的要素。
根据本公开的发明可用于例如冷却剂通路连接部件和冷却系统的制造领域。

Claims (4)

1.一种用于冷却剂通路的连接部件,所述冷却剂通路包括第一冷却剂通路和第二冷却剂通路,所述第一冷却剂通路设置在外壳中,所述第一冷却剂通路与设置在所述外壳中的第一开口连通,所述第二冷却剂通路在一个方向上与所述第一开口间隔开地设置在所述外壳中,并且所述第二冷却剂通路与第二开口连通,所述连接部件的特征在于包括:
构造成经由轴密封部件与所述第一开口连接的第一端部,所述第一端部呈管状;
构造成经由面密封部件与所述第二开口连接的第二端部,所述第二端部呈管状;
连通部,所述连通部提供所述第一端部与所述第二端部之间的连通;
第一紧固部,所述第一紧固部设置在所述一个方向上的一位置处使得所述第一紧固部与所述第二端部之间的距离大于所述第一紧固部与所述第一端部之间的距离,所述第一紧固部构造成紧固在所述外壳上;和
设置在所述第二端部的周边的第二紧固部,所述第二紧固部构造成紧固在所述外壳上。
2.根据权利要求1所述的连接部件,其特征在于,所述连接部件中包含的所述第一紧固部的数量是1,并且所述连接部件中包含的所述第二紧固部的数量至少为2。
3.根据权利要求1或2所述的连接部件,其特征在于还包括本体和盖部件,其中
所述本体具有开口部,
所述开口部在所述外壳的相对侧与所述第一端部和所述第二端部连通,
所述本体包括所述第一紧固部和所述第二紧固部,
所述本体和所述盖部件各自都由树脂制成,
所述盖部件焊接在所述本体上以便闭塞所述开口部,并且
所述外壳由金属制成。
4.一种冷却系统,其特征在于包括:
根据权利要求1至3中任一项所述的连接部件;和
所述外壳,其中
所述外壳收纳冷却包含在对电机进行驱动的逆变器中的电子元件的冷却器,所述第一冷却剂通路与所述冷却器连接,并且所述第二冷却剂通路设置在所述外壳中。
CN201610791429.6A 2015-09-04 2016-08-31 用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统 Active CN106505873B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015174861A JP6384434B2 (ja) 2015-09-04 2015-09-04 冷媒通路の連結部材
JP2015-174861 2015-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106505873A true CN106505873A (zh) 2017-03-15
CN106505873B CN106505873B (zh) 2019-04-05

Family

ID=58055006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610791429.6A Active CN106505873B (zh) 2015-09-04 2016-08-31 用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10414265B2 (zh)
JP (1) JP6384434B2 (zh)
CN (1) CN106505873B (zh)
DE (1) DE102016216423A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110299858A (zh) * 2018-03-23 2019-10-01 日本电产东测株式会社 逆变器装置与车辆
CN111226388A (zh) * 2017-10-17 2020-06-02 株式会社电装 电力转换装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5880491B2 (ja) * 2013-07-01 2016-03-09 トヨタ自動車株式会社 インバータケース
US9879781B2 (en) * 2015-03-06 2018-01-30 Ford Global Technologies, Llc Plated sealing system for vehicle assembly
JP6457678B1 (ja) * 2018-03-19 2019-01-23 株式会社ケーヒン 電力変換装置
JP2020131869A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置
KR20210139096A (ko) * 2020-05-13 2021-11-22 현대자동차주식회사 차량용 라디에이터조립체 및 이를 포함한 냉각시스템
US20210345519A1 (en) * 2020-06-29 2021-11-04 Intel Corporation Technologies for reconfigurable heat sinks

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672094U (zh) * 1979-11-02 1981-06-13
CN103314436A (zh) * 2011-01-12 2013-09-18 丰田自动车株式会社 冷却器
CN103826419A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 丰田自动车株式会社 连接结构和逆变器
CN104701279A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 丰田自动车株式会社 用于制冷剂管的连接结构和包括连接结构的逆变器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US728985A (en) * 1902-03-08 1903-05-26 George F Ryan Water-closet and apparatus connection.
US1864879A (en) * 1931-10-30 1932-06-28 Malcolm P Youker Return bend assembly
US3994031A (en) * 1973-09-04 1976-11-30 Bishop Robert L Flanged trap incorporating access fitting
JPS55158490U (zh) * 1979-04-24 1980-11-14
JP4918417B2 (ja) * 2007-06-06 2012-04-18 カヤバ工業株式会社 シールリング用ストッパ部材及びシールリングのシール構造
JP2012054444A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Toyota Motor Corp 接続装置
JP5425029B2 (ja) 2010-09-15 2014-02-26 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体冷却装置及び車両用駆動装置
JP6064843B2 (ja) * 2013-09-05 2017-01-25 株式会社デンソー 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5672094U (zh) * 1979-11-02 1981-06-13
CN103314436A (zh) * 2011-01-12 2013-09-18 丰田自动车株式会社 冷却器
CN103826419A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 丰田自动车株式会社 连接结构和逆变器
CN104701279A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 丰田自动车株式会社 用于制冷剂管的连接结构和包括连接结构的逆变器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111226388A (zh) * 2017-10-17 2020-06-02 株式会社电装 电力转换装置
CN111226388B (zh) * 2017-10-17 2023-09-05 株式会社电装 电力转换装置
CN110299858A (zh) * 2018-03-23 2019-10-01 日本电产东测株式会社 逆变器装置与车辆

Also Published As

Publication number Publication date
US20170067589A1 (en) 2017-03-09
JP6384434B2 (ja) 2018-09-05
CN106505873B (zh) 2019-04-05
JP2017048990A (ja) 2017-03-09
DE102016216423A1 (de) 2017-03-09
US10414265B2 (en) 2019-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106505873A (zh) 用于冷却剂通路的连接部件和冷却系统
CN106507636B (zh) 冷却剂通路连接结构和冷却系统
CN103959538B (zh) 用于制造电池的方法、电池设备和模块式系统
US20150013353A1 (en) Compressor-heat exchanger unit for a heating-cooling module for a motor vehicle
EP3351888A1 (en) Battery heat exchange system
CN112105515B (zh) 容许高压的液体-制冷剂热交换器
US20140217841A1 (en) High efficiency, low coolant flow electric motor coolant system
CN111094887A (zh) 特别地用于电池的热调节的热交换器以及相应的制造方法
JP6350459B2 (ja) 冷媒通路の連結部材
WO2014136498A1 (ja) 複合型熱交換器
CN106464153A (zh) 电力转换装置
CN106813517A (zh) 一种换热器及具有该换热器的换热系统
CN101350544A (zh) 车辆用水冷却电机
US10024587B2 (en) Evaporator heat exchanger unit
US20230006486A1 (en) Motor cooling structure, drive assembly and vehicle
CN107517596A (zh) 电力转换装置
KR101890199B1 (ko) 열 전달 장치
US20190081374A1 (en) Traction battery with battery temperature control system
KR20100023600A (ko) 자동차의 라디에이터
CN210008144U (zh) 一种电动车辅助散热装置及安装有该装置的电动汽车
KR101385266B1 (ko) 열교환기
US20120080014A1 (en) Charge air cooling device for a combustion engine
CN106855012A (zh) 一种发动机快速散热装置
CN114696492B (zh) 电机的定子冷却
CN216969329U (zh) 一种新能源热管理五通接口零部件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200410

Address after: Aichi Prefecture, Japan

Patentee after: DENSO Corp.

Address before: Aichi Prefecture, Japan

Patentee before: Toyota Motor Corp.