CN117678111A - 电池冷却用热交换器 - Google Patents
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Abstract
提供一种减少与电池的热交换效率低的部分,并能够提高电池的冷却效率的电池冷却用热交换器。通过第一金属板(10)和第二金属板(10)构成电池冷却用热交换器(1),连通上游侧头部(7)和下游侧头部(8)的管构成部(9)具有沿一个侧缘设置的第一侧间隙部(30a)和沿另一个侧缘设置的第二侧间隙部(30b)以及设置于这些侧间隙部之间的冷却介质流通部(40)。冷却介质流通部(40)中的面对与电池(A)接触的膨出面(11a)的区域的宽度(P)形成为比第一侧间隙部(30a)中的面对膨出面(11a)的区域的宽度(S1)以及第二侧间隙部(30b)中的面对膨出面(11a)的区域的宽度(S2)更宽,通过第一闭塞部(50a)闭塞第一侧间隙部(30a),通过第二闭塞部(50b)闭塞第二侧间隙部(30b)。
Description
技术领域
本发明涉及与车辆用电池热接触用于冷却电池的电池冷却用热交换器。
背景技术
公知的是,作为这种电池冷却用热交换器,包括相互钎焊的第一金属板100和第二金属板200,在这些第一金属板100和第二金属板200上形成有适当的凹凸,通过将该凹凸组合以在第一金属板和第二金属板之间形成成为冷却介质流路300的空洞(参照专利文献1)。
具体的,如图10所示,第一金属板100包括作为与电池A热接触的平坦面的膨出面101a和形成于该膨出面101a的两侧的侧缘的第一侧壁面101b及第二侧壁面101c,第二金属板200包括多个突条202a、202b,多个突条202a、202b从平坦部20突出并且沿着冷却介质流路300的延伸设置方向延伸以与所述膨出面101a接合。由此,所述空洞被分割为由第一侧间隙部300a即第一侧壁面101b、与其相邻的突条202a、膨出面101a以及第二金属板200的平坦部201形成的部分,由第二侧间隙部300b即第二侧壁面101c、与其相邻的突条202b、膨出面101a以及第二金属板200的平坦部201形成的部分,通过冷却介质流通部300c即相邻的突条202a、202b、膨出面101a以及第二金属板200的平坦部201形成的部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2020/213673号
发明内容
发明将要解决的课题
然而,在目前的结构中,使冷却介质在包含两侧的侧间隙部300a、300b的所有空洞流通并与电池进行热交换,但在侧间隙部300a、300b中,位于与突条202a、202b相反一侧的第一金属板100和第二金属板200的接合余量(钎焊部)向从膨出面101a远离的区域突出,不利于与电池的热交换的面积变大。由此,在提高热交换效率上期望电池冷却用热交换器构成为不设置侧间隙部300a、300b。然而,在第一金属板100和第二金属板200形成凹凸,通过组合该凹凸而形成冷却介质流通的间隙的情况下,由于制造误差、组装误差等,很难消除侧间隙部。不如可以考虑为了可靠地组装第一金属板100和第二金属板200而不产生钎焊不良,有意识地形成侧间隙部(有意识地使第一侧壁部101b和突条202a,第二侧壁部101c和突条202b分离)的设计。
因此,在具有与电池A的热交换效率低的侧间隙部的电池冷却用热交换器中,追求提高电池的冷却效率的设计。
本发明是鉴于相关情况而形成的,以尽可能减少在与电池的热交换效率较差的部分进行的冷却介质与电池的热交换,提供能够高效率地冷却电池的电池冷却用热交换器作为主要课题。
用于解决课题的手段
为了达成上述课题,本发明的电池冷却用热交换器为与电池A热接触,用于冷却所述电池A的电池冷却用热交换器1,包括能与所述电池A热接触的第一金属板10、相对于该第一金属板10安装的第二金属板20,在所述电池冷却用热交换器1中,使冷却介质在所述第一金属板10和所述第二金属板20之间流通,其特征在于,
通过所述第一金属板10和所述第二金属板20形成有上游侧头部7和下游侧头部8以及多个管构成部9,所述上游侧头部7与流入所述冷却介质的流入口2相连通,所述下游侧头部8与流出所述冷却介质的流出口3相连通,并且与所述上游侧头部7分离,所述多个管构成部9以连通所述上游侧头部7和所述下游侧头部8的方式延伸设置,
所述第一金属板10中的形成所述管构成部9的部分包括向所述电池A膨出的膨出面11a、形成于该膨出面11a的一个侧缘的第一侧壁面11b以及形成于该膨出面11a的另一个侧缘的第二侧壁面11c,
所述第二金属板20中的形成所述管构成部9的部分包括多个突条22a-22d,该多个突条22a-22d从平坦部21,21’膨出并且沿所述管构成部9的延伸设置方向延伸以与所述膨出面11a接合,
所述管构成部9具有第一侧间隙部30a和第二侧间隙部30b中的任意一者或者两者、冷却介质流通部40、第一闭塞部50a和第二闭塞部50b中的任意一者或者两者,所述第一侧间隙部30a由所述第一侧壁面11b、与所述第一侧壁面11b相邻的所述突条22a、所述膨出面11a以及所述平坦部21形成,所述第二侧间隙部30b由所述第二侧壁面11c、与所述第二侧壁面11c相邻的所述突条22d、所述膨出面11a以及所述平坦部21形成,所述冷却介质流通部40由相邻的所述突条22a-22d、所述膨出面11a,以及相邻的突条之间的平坦部21,21’形成,
所述冷却介质流通部40中的面对所述膨出面11a的流通部热交换区域的宽度P形成为比所述第一侧间隙部30a中的面对所述膨出面11a的第一间隙部热交换区域的宽度S1以及所述第二侧间隙部30b中的面对所述膨出面11a的第二间隙部热交换区域的宽度S2宽,
所述第一侧间隙部30a通过所述第一闭塞部50a在所述上游侧头部7和所述下游侧头部8之间被闭塞,所述第二侧间隙部30b通过所述第二闭塞部50b在所述上游侧头部7和所述下游侧头部8之间被闭塞。
因此,由于使面对冷却介质流通部40的膨出面的流通部热交换区域的宽度P比面对第一侧间隙部30a的膨出面的第一间隙部热交换区域的宽度S1以及面对第二侧间隙部30b的膨出面的第二间隙部热交换区域的宽度S2更宽,因此,能够确保将与电池A的热交换的有利程度低的侧间隙部尽可能地减小并增大电池A和冷却介质流通部的接触面积,提高电池A和冷却介质的热交换效率。
如果要提高热交换效率,虽然优选消除侧间隙部,但是,在使第一金属板的膨出面、第一以及第二侧壁面与第二金属板的多个突条重叠,在相邻的突条之间形成冷却介质流通部的情况下,以在管构成部的两侧缘消除突条和侧壁部的间隙的形式形成突条,如果考虑成形误差则变得很难。因此,即使以调整第一金属板和第二金属板的重叠位置消除一个侧缘的侧间隙部的形式安装,也会在另一个侧缘残留侧间隙部,通过使面对该侧间隙部的膨出面的间隙部热交换区域的宽度比流通部热交换区域的宽度小,能够维持与电池的热交换效率较高的状态。
进一步地,通过第一闭塞部在上游侧头部和下游侧头部之间闭塞第一侧间隙部,通过第二闭塞部在上游侧头部和下游侧头部之间闭塞所述第二侧间隙部,因此,冷却介质不会从上游侧头部通过侧间隙部向下游侧头部流通,能够使全部冷却介质在冷却介质流通部流通并与电池进行热交换,能够进一步地提高电池与冷却介质的热交换效率。
在此,第一闭塞部50a由第一槽口51a形成,所述第一槽口51a向形成于所述第一金属板10或者所述第二金属板20的所述第一侧间隙部30a突出,所述第二闭塞部50b由第二槽口51b形成,所述第二槽口51b向形成于所述第一金属板10或者所述第二金属板20的所述第二侧间隙部30b突出。如此,通过以凹槽形成闭塞部,能够在冲压成型第一金属板或者第二金属板时,同时形成闭塞部。
并且,也可以所述冷却介质流通部40的一端与所述上游侧头部7连通,另一端与所述下游侧头部8连通,中间部形成在所述上游侧头部7的附近和所述下游侧头部8的附近之间蛇行的通路。由此,通过将冷却介质流通部设为蛇行的通路,能够缩小设置于上游侧头附近的电池和设置于下游侧头附近的电池的温度差。
在不使冷却介质蛇行的情况从上游侧头部到下游侧头部,使冷却介质只以直线状流通的情况下,相对于上游侧头附近,下游侧头附近的电池的冷却能力下降。通过使冷却介质流通部蛇行并形成从下游侧头部向上游侧头部逆流的流路,能够提高相对于上游侧头部附近的下游侧头附近的电池的冷却能力,能够在管构成部的延伸设置方向缩小温度分布并缩小电池整体的单元的温度分布。
进一步地,由此,对于使冷却介质流通部蛇行以实现温度分布的缩小的热交换器,由于与不使冷却介质流通部蛇行的情况相比,冷却介质流通部的通路阻力相对的上升,虽然,在热交换效率低的第一、第二侧间隙部不被闭塞的情况下,冷却热介质在侧间隙部流通变得容易,但由于第一、第二侧间隙部在上游侧头部和所述下游侧头部之间由闭塞部50a,50b闭塞,因此,能够有效避免这些不良的问题。
并且,也可以将所述第一金属板10的所述膨出面11a膨出的尺寸H1设定为比所述冷却介质流通部40中的所述膨出面11a和所述第二金属板20的距离H2更大。通过使膨出面11a所膨出的高度比冷却介质流通部40的高度更高,能够增大膨出面的膨出量,与希望确保与电池的接触的情况相对应,在这种情况下,通过将冷却介质流通部设定为所谓的抬高底,能够抑制冷却介质流通部的流路截面积的扩大,抑制冷却介质的流速的下降,避免管构成部内的热交换效率的下降。
优选的,所述管构成部9具有所述第一侧间隙部30a以及闭塞所述第一侧间隙部30a的所述第一闭塞部50a、所述第二侧间隙部30b以及闭塞所述第二侧间隙部30b的所述第二闭塞部50b的两者。如前所述,虽然可以考虑以在管构成部9的侧缘不形成侧间隙部的形式形成突条,但是需要高精度加工。在此点上,通过在两侧的侧间隙部第一侧间隙部30a,第二侧间隙部30b设置槽口第一槽口51a,第二槽口51b,能够不做格外的调整,使槽口与膨出面、两个侧壁面接触而容易地闭塞侧间隙部。
在此,也可以将设置于所述第一侧间隙部30a的第一闭塞部50a和设置于所述第二侧间隙部30b的第二闭塞部50b距离所述上游侧头部7或者所述下游侧头部8的距离设置为不同。如果在一个侧缘形成的闭塞部的形成位置和在另一个侧缘形成的闭塞部的形成位置在冷却介质流通部的延伸设置方向上相同,则通过冲压成形而形成的相对薄壁的两个部分形成于延伸设置方向的相同位置,虽然管构成部的强度具有下降的隐患,但是,在两个槽口位于在延伸设置方向上的不同位置的情况下,由于形成为相对薄壁的部分被设置为在延伸设置方向偏移,因此,能够减小强度下降的可能性。
需要说明的是,也可以所述管构成部9具有所述第一侧间隙部30a以及闭塞所述第一侧间隙部30a的所述第一闭塞部50a和所述第二侧间隙部30b以及闭塞所述第二侧间隙部30b的所述第二闭塞部50b中的任意一者。通过安装使第一侧壁面11b和与之相邻的突条22或者第二侧壁面11c和与之相邻的突条22的任意一者邻接的第一金属板10和第二金属板20,则能够只在管构成部的一侧形成侧间隙部,在此种情况下,如果构成为只形成于管构成部的一侧的侧间隙部被闭塞部闭塞,能够减少热交换有利度低的侧间隙部的数量。
发明的效果
如上所述,根据本发明,由于使第一金属板和第二金属板组合,包括上游侧头部和与之分离的下游侧头部,使这些头部连通的管构成部,管构成部9具有在一个侧面形成的第一侧间隙部30a、另一个侧面形成的第二侧间隙部中的任意一者或者两者、形成于相邻的突条之间的冷却介质流通部,冷却介质流通部的流通部热交换区域的宽度形成为比第一侧间隙部的第一间隙部热交换区域的宽度以及第二侧间隙部的第二间隙部热交换区域的宽度宽,第一侧间隙部通过第一闭塞部在上游侧头部和下游侧头部之间被闭塞,第二侧间隙部通过第二闭塞部在上游侧头部和下游侧头部之间被闭塞,因此,能够确保电池A与冷却介质流通部的接触面积较大,提高电池和冷却介质的热交换效率,并且,由于消除冷却介质从上游侧头部通过侧间隙部向下游侧头部流通,能够使全部冷却介质在冷却介质流通部流通与电池进行热交换,能够进一步地提高电池与冷却介质的热交换性能。
附图说明
图1是本发明的电池冷却用热交换器的整体结构和包含该电池冷却用热交换器的热介质循环的示意图。
图2是扩大表示电池冷却用热交换器的第一实施例的一部分的俯视图。
图3是关于图2的电池冷却用热交换器的安装第一金属板和第二金属板前的分解立体图。
图4是关于图2的电池冷却用热交换器的表示管构成部的截面的图,(a)是以与延伸设置方向大略垂直的面切断一个管构成部的示意剖视图,(b)是扩大第二侧间隙部的部分的扩大剖视图,(c)是扩大第一侧间隙部的部分的扩大剖视图。
图5是关于图2的电池冷却用热交换器的表示设置于侧间隙部的途中的闭塞部以及其附近的立体图,(a)和(b)是从不同角度表示第一侧间隙部的途中的立体图,(c)和(d)是从不同角度表示第二侧间隙部的途中的立体图。
图6是扩大表示电池冷却用热交换器的第二实施例的一部分的俯视图。
图7是关于图6的电池冷却用热交换器的安装第一金属板和第二金属板前的分解立体图。
图8是关于第一变形例采用的电池冷却用热交换器的表示管构成部的截面的图,(a)是以与延伸设置方向大略垂直的面切断一个管构成部的示意剖视图,(b)扩大第二侧间隙部的部分的扩大剖视图,(c)是扩大第一侧间隙部的部分的扩大剖视图。
图9是关于第三变形例的电池冷却用热交换器的安装第一金属板和第二金属板前的分解立体图。
图10是表示冷却电池的目前的电池冷却用热交换器的示意剖视图,(a)是表示与电池热接触的状态的整体剖视图,(b)是表示侧间隙部的附近的扩大剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的实施方式。
图1为本发明的电池冷却用热交换器的整体结构和包含该电池冷却用热交换器的冷却介质循环的示意图。以单点划线表示的许多电池A以热结合的形式载置于电池冷却用热交换器1上。电池冷却用热交换器1包括流入冷水等冷却介质的流入口2和流出冷却介质的流出口3。流入口2和流出口3通过配管4与冷却冷却介质的冷却设备等外部热交换器5连接。冷却介质通过设置于配管4的泵6的工作被压送至配管4内。由此,冷却介质从泵6被压送流入外部热交换器5,从而被冷却,从外部热交换器5流出并流入流入口2,通过电池冷却用热交换器1与电池A进行热交换,被加热并从流出口3流出,经由配管4流入泵6。即,冷却介质通过设置于配管4的泵6,在电池冷却用热交换器1和外部热交换器5之间,随着热量的输送而循环。
<第一实施例>
图2为扩大表示电池冷却用热交换器的第一实施例的一部分的俯视图。电池冷却用热交换器1包括与流入口2连通的上游侧头部7,与流出口3连通并且与上游侧头部7分离与该上游侧头部7大致平行地延伸设置的下游侧头部8,以连通上游侧头部7和下游侧头部8的形式延伸设置的多个管构成部9。
参照图3,图3为关于图2的电池冷却用热交换器的安装第一金属板10和第二金属板20前的分解立体图。上游侧头部7,下游侧头部8以及管构成部9通过第一金属板10和安装于第一金属板10上的第二金属板20而形成。第一金属板10和第二金属板20各自以形成预定的形状的形式冲压加工之后被层叠,通过钎焊工序接合。第一金属板10和第二金属板20的材质,优选使用铝合金、铜合金等。能够进行钎焊。
第一金属板10包括留出钎焊的余量,隔开预定的间隔而膨出的多个主膨出部11和以连通相邻主膨出部11的两端部的形式膨出的中转膨出部12,第二金属板20形成为与第一金属板10大体相同的大小,在平坦地形成的平坦部21包括后述的突条22。通过第一金属板10的主膨出部11和第二金属板20的突条22形成的部分形成管构成部9(参照图1,图2),通过第一金属板10的主膨出部11的端部以及中转膨出部12和第二金属板20的平坦部21形成上游侧头部7和下游侧头部8。
参照图3和图4,图4为关于图2的电池冷却用热交换器的表示管构成部9的截面的图,从下游侧头部8观察上游侧头部7。第一金属板10中形成管构成部9的部分,也就是说,主膨出部11包括朝向电池A膨出的平坦的膨出面11a、在该膨出面11a的一个侧缘形成的第一侧壁面11b、在该膨出面的另一个侧缘形成的第二侧壁面11c。并且,第二金属板20中形成管构成部9的部分包括以接合于膨出面11a的形式膨出并且沿管构成部9的延伸设置方向延伸的多个突条22(22a,22b,22c,22d)。
所述管构成部9具有第一侧间隙部30a和第二侧间隙部30b中的任意一者或者两者、冷却介质流通部40,第一侧间隙部30a由第一侧壁面11b、与第一侧壁面11b相邻的所述突条22a、膨出面11a以及平坦部21形成,第二侧间隙部30b由第二侧壁面11c、与第二侧壁面11c相邻的所述突条22d、膨出面11a以及平坦部21形成,所述冷却介质流通部40由相邻的突条22a-22d、膨出面11a,以及相邻的突条之间的平坦部21,21’形成。
管构成部9包括通过第一侧壁面11b、与第一侧壁面11b相邻的突条22a、膨出面11a以及平坦部21形成的第一侧间隙部30a,由第二侧壁面11c、与第二侧壁面11c相邻的突条22d、膨出面11a以及平坦部21形成的第二侧间隙部30b,由相邻的所述突条22(22a和22b,22b和22c,22c和22d)、膨出面11a以及相邻的突条之间的平坦部21形成的冷却介质流通部40。
冷却介质流通部40由并列形成的直线状的通路40a,40b,40c形成。在图3、图4中,虽然通路的数量表示为3个,并不限于此。在一个管构成部9中形成的通路的数量可以适当设定为一个,或者也可以为多个。
冷却介质流通部40中面对膨出面11a的流通部热交换区域的宽度P1,P2,P3形成为比第一侧间隙部30a中面对膨出面11a的第一间隙部热交换区域的宽度S1,以及第二侧间隙部30b中面对膨出面11a的第二间隙部热交换区域的宽度S2更宽。
参照图2,所述第一侧间隙部30a由后述的第一闭塞部50a在上游侧头部7和下游侧头部8之间被闭塞,并且,第二侧间隙部30b由后述的第二闭塞部50b在上游侧头部7和下游侧头部8之间被闭塞。
参照图5,图5是关于图2的电池冷却用热交换器的表示设置于侧间隙部的闭塞部以及其附近的立体图。第一闭塞部50a由设置于第二金属板的第一槽口51a形成。第一槽口51a为从突条22a向侧壁面11b突出的部分以闭塞第一侧间隙部30a。第二闭塞部50b由设置于第二金属板的第二槽口51b形成。第二槽口51b为从突条22d向侧壁面11c突出的部分以闭塞第二侧间隙部30b的部分。
更为详细的,槽口(第一槽口51a、第二槽口51b)分别以不单与侧壁面(11b,11c),也与膨出面11a抵接的形式突出,当从冷却介质流通部40的通路的延伸设置方向观察时,形成为与侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)的截面形状大略相同的形状。由此,在钎焊工序中,槽口(第一槽口51a、第二槽口51b)的上表面被钎焊于第一金属板10的膨出面11a,槽口(第一槽口51a、第二槽口51b)的侧面能够钎焊于第一金属板10的侧壁面11b,11c。
槽口(第一槽口51a,第二槽口51b)在例如冲压加工第二金属板2的工序中形成。
参照图2以及图3,闭塞第一侧间隙部30a的第一闭塞部50a设置于比管构成部9的延伸设置方向的中间位置更靠近上游侧头部7的位置,闭塞第二侧间隙部30b的第二闭塞部50b设置于比管构成部9的所述中间位置更靠近下游侧头部8的位置。
在以上的结构中,从流入口2流入的冷却介质在上游侧头部7中流动,并分流流向各管构成部9的冷却介质流通部40。由于各管构成部9的冷却介质流通部40由并列设置的多个直线状的通路而形成,因此,从上游侧头部7流入各冷却介质流通部40的冷却介质朝向下游侧头部8移动。在其移动的过程中,通过与电池A接触的膨出面11a,电池A与冷却介质进行热交换以冷却电池A。在各冷却介质流通部40中流动的冷却介质流入下游侧头部8,在此汇集并从流出口3流出,被输送到外部热交换器5。
在各管构成部9中,冷却介质进入第一侧间隙部30a以及第二侧间隙部30b中,在这些侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)中,由于面对膨出面11a的第一间隙部热交换区域的宽度S1以及第二间隙部热交换区域的宽度S2形成为比在各冷却介质流通部40中面对膨出面11a的流通部热交换区域的宽度P1、P2、P3更窄,因此,能够确保缩小与电池A的热交换的有利度低的侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b),并增大电池A与冷却介质流通部40的接触面积。因此,能够提高电池A与冷却介质的热交换效率。
即使使第一间隙部热交换区域的宽度S1和第二间隙部热交换区域的宽度S2比流通部热交换区域的宽度P1、P2、P3更窄的情况下,在冷却介质在各侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)流通的情况下,与冷却介质在冷却介质流通部40流动的情况相比,热交换效率变低。然而,第一侧间隙部30a由第一闭塞部50a在上游侧头部7和下游侧头部8之间被闭塞,第二侧间隙部30b由第二闭塞部50b在上游侧头部7和下游侧头部8之间被闭塞。因此,冷却介质不通过各侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)流通,能够使分流至管构成部9的冷却介质的全部在冷却介质流通部40中流动,能够提高与电池A的热交换效率。
在本实施例中,由于在两侧的侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)设置有槽口51a、51b,在第一金属板10和第二金属板20之间不进行特别的调整,使形成于第二金属板20的槽口51a,51b与膨出面11a、两两个侧壁面11b、11c接触而能够较为容易地闭塞侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)。此时,也可以使第一侧壁面11b和与第一侧壁面11b相对的突条22a的侧面以及第二侧壁面11c和与第二侧壁面11c相对的突条22d的侧面以随着从电池A远离而向外侧扩展的形式倾斜,能够容易地进行第一金属板和第二金属板的安装。
需要说明的是,如果要提高热交换效率,优选的,可以消除侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b),对于以在管构成部9的两侧缘消除侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)的形式形成突条22,如果考虑成形误差、组装误差则会很难。因此,即使调整第一金属板10和第二金属板20的重叠位置能够在管构成部9的一个侧缘消除侧间隙部,也会在另一个侧缘残留有侧间隙部。因此,也可以在只形成第一侧间隙部30a和第二侧间隙部30b的任意一者的情况下,只形成与该侧间隙部对应的闭塞部。
由于将设置于第一侧间隙部30a的第一闭塞部50a和设置于第二侧间隙部30b的第二闭塞部50b距离上游侧头部7或者下游侧头部8的距离设置为不同(在管构成部9的延伸设置方向使形成位置不同),因此,变得不会损伤管构成部9的强度。当形成槽口的部分通过冲压加工在第二金属板20形成槽口时,形成有槽口的部分相对的变得薄壁,在槽口的周围累积变形。由此,在闭塞第一侧间隙部30a的第一闭塞部50a和闭塞第二侧间隙部30b的第二闭塞部50b的形成位置在管构成部9的延伸设置方向上形成于相同的位置的情况下,形成薄壁的部分在管构成部9的两侧缘形成于延伸设置方向上的相同位置,则具有强度下降的隐患。然而,在本实施例中,由于构成第一闭塞部50a的第一槽口51a和构成第二闭塞部50b的第二槽口51b在管构成部9的延伸设置方向上设置于不同的位置,相对的变得薄壁的部分、累积变形的部分在延伸设置方向上发生位置偏移,能够降低强度下降的隐患。
需要说明的是,可以考虑在一个侧间隙部设置两个以上闭塞侧间隙部(第一侧间隙部30a、第二侧间隙部30b)的闭塞部,在设置两个以上的情况下,通过相邻的闭塞部形成将气体(空气)密封于侧间隙部的密闭空间。由于密封的气体和冷却介质相对于温度的膨胀率不同,因此,具有根据热交换器的温度的变化而产生不需要的应力的隐患。由此,优选的,在一个侧间隙部设置一个闭塞部。
<第二实施例>
在以上的示例中,能够提供在管构成部9和电池A之间能够得到高热交换效率的结构,流过管构成部9的冷却介质由于从上游侧头部7向下游侧头部8只以直线状流动,因此,靠近上游侧头部7的电池A的单元比靠近下游侧头部8的电池A的单元相对的更好地被冷却,具有产生不能均匀地冷却电池整体的不良问题的隐患。因此,作为第二实施例,如图6以及图7所示,也可以通过设计冷却介质流通部40的形状以均匀地冷却电池A。需要说明的是,以下的第二实施例的说明对于与第一实施例共通的部分使用相同的附图标记并省略说明,以与第一实施例的不同点作为中心进行说明。
参照图6和图7,图6为扩大表示电池冷却用热交换器的第二实施例的一部分的俯视图。图7是关于图6的电池冷却用热交换器的安装第一金属板和第二金属板前的分解立体图。冷却介质流通部40的一端与上游侧头部7连通,另一端与下游侧头部8连通,中间部由在上游侧头部7的附近和下游侧头部8的附近之间蛇行的通路而形成。第二实施例中,具有与上游侧头部7连通并延伸到下游侧头部8的附近的第一流通部40a’,通过折返流通部40d与第一流通部40a’连接,并从下游侧头部8的附近延伸至上游侧头部7的附近的第二流通部40b’,通过折返流通部40e与第二流通部40b’连接并从上游侧头部7的附近连通至下游侧头部8的第三流通部40c’,整体形成为S字状。
在如此的结构中,除了能够得到与第一实施例同样的作用效果,由于在上游侧头部7流动的冷却介质在到达下游侧头部8前,在延伸设置方向往返一次半个管构成部9,能够缩小设置于上游侧头部7的附近的电池A的单元和设置于下游侧头部8的附近的电池A的单元的温度差。在不使冷却介质蛇行的情况(从上游侧头部7到下游侧头部8直线状流动的第一实施例的情况)下,相对于上游侧头部附近,在下游侧头部附近的电池A的冷却能力下降,电池A的单元的温度分布变大,在形成使冷却介质流通部40蛇行且从下游侧头部8向上游侧头部7逆流的流路的本实施例中,对于在第二流通部40b′中流动的冷却介质的温度,在下游侧头部8的附近的温度比上游侧头部7的附近的温度更低,能够提高相对于上游侧头部附近的下游侧头部附近的电池A的冷却能力,缩小在管构成部9的延伸设置方向的电池的温度分布。
并且,如果想要如上述地使冷却介质流通部40蛇行并缩小温度分布,在第一侧间隙部30a和第二侧间隙部30b未通过闭塞部50a和50b被闭塞的情况下,冷却介质流通部40的通路阻力相对于第一侧间隙部30a以及第二侧间隙部30b相对的变高,因此,在热交换效率低的第一侧间隙部30a以及第二侧间隙部30b中流通变得容易,由于第一侧间隙部30a由第一闭塞部50a闭塞,并且,第二侧间隙部30b由第二闭塞部50b闭塞,因此,能够阻止在此流动的冷却介质,有效地阻止热交换效率的下降。
接下来,对能够适用于第一实施例、第二实施例的变形例进行说明。
<第一变形例>
参照图8,图8是表示关于变形例1的电池冷却用热交换器的管构成部9的截面的图,从下游侧头部8观察上游侧头部7。第一金属板10的膨出面11a的膨出的尺寸(H1)设定为比冷却介质流通部40中的膨出面11a和第二金属板20的距离(H2)更大。第一侧间隙部30a和第二侧间隙部30b中的膨出面11a和第二金属板20的距离形成为与膨出面11a膨出的尺寸相同,由于形成为比冷却介质流通部40中的膨出面11a和第二金属板20的距离大,形成管构成部9的冷却介质流通部40的下端的平坦部21’比形成侧间隙部30a、30b的下端的平坦部21位于更靠近上方(所谓的,通过设置抬高底,避免冷却介质通路40的深度变深)。
需要说明的是,其他的结构由于与所述结构例相同,对相同位置标注相同符号以省略说明。
进一步地,在该第一变形例中,由于使主膨出部11的高度(膨出面11a膨出的尺寸H1)形成为比冷却介质流通部40的高度(冷却介质流通部40中的膨出面11a和第二金属板20的距离H2)更大,因此,能够使膨出面11a的膨出量增大以与要确保与电池A的接触的情况相对应。即,对应于搭载于车辆的电池A的设计,使电池冷却用热交换器与电池A热结合变得容易。并且,能够通过将冷却介质流通部40设定为所谓的抬高底以抑制冷却介质流通部40的流路截面积的扩大,抑制冷却介质的流速的下降,避免管构成部9中的热交换效率的下降。
<第二变形例>
至此,示出通过形成于第二金属板20的槽口51a,51b形成闭塞部50a,50b的示例,也可以通过形成于第一金属板10的槽口而形成,或者,也可以使分别形成于第一金属板10和第二金属板20的槽口对接而形成。
<第三变形例>
参照图9,图9是关于第三变形例的电池冷却用热交换器的安装第一金属板和第二金属板前的分解立体图。在实施例1以及实施例2中说明的上游侧头部7和下游侧头部8通过设置形成于第一金属板的主膨出部11和中转膨出部12而形成,如图9所示,也可以通过以连通主膨出部11间的形式在第二金属板20形成凹部23以在第一金属板10消除中转膨出部12的形成。或者,也可以形成中转膨出部12和凹部23两者。
以上说明的三个变形例除了能够相对于第一实施例、第二实施例分别单独使用,也可以或者适宜地组合两个、三个变形例之后使用。
符号说明
1 电池冷却用热交换器
2 流入口
3 流出口
7 上游侧头部
8 下游侧头部
9 管构成部
10 第一金属板
11 主膨出部
11a 膨出面
11b 第一侧壁面
11c 第二侧壁面
20 第二金属板
21,21’平坦部
22,22a-22d突条
30a 第一侧间隙部
30b 第二侧间隙部
40 冷却介质流通部
50a 第一闭塞部
50b 第二闭塞部
51a 第一槽口
51b 第二槽口
A电池
Claims (7)
1.一种电池冷却用热交换器,所述电池冷却用热交换器为与电池A热接触,用于冷却所述电池(A)的电池冷却用热交换器(1),包括能与所述电池(A)热接触的第一金属板(10)、相对于该第一金属板(10)安装的第二金属板(20),在所述电池冷却用热交换器(1)中,使冷却介质在所述第一金属板(10)和所述第二金属板(20)之间流通,其特征在于,
通过所述第一金属板(10)和所述第二金属板(20)形成有上游侧头部(7)和下游侧头部(8)以及多个管构成部(9),所述上游侧头部(7)与流入所述冷却介质的流入口(2)相连通,所述下游侧头部(8)与流出所述冷却介质的流出口(3)相连通,并且与所述上游侧头部(7)分离,所述多个管构成部(9)以连通所述上游侧头部(7)和所述下游侧头部(8)的方式延伸设置,
所述第一金属板(10)中的形成所述管构成部(9)的部分包括向所述电池A膨出的膨出面(11a)、形成于该膨出面(11a)的一个侧缘的第一侧壁面(11b)以及形成于该膨出面(11a)的另一个侧缘的第二侧壁面(11c),所述第二金属板(20)中的形成所述管构成部(9)的部分包括多个突条(22a-22d),该多个突条(22a-22d)从平坦部(21,21’)膨出并且沿所述管构成部(9)的延伸设置方向延伸以与所述膨出面(11a)接合,
所述管构成部(9)具有第一侧间隙部(30a)和第二侧间隙部(30b)中的任意一者或者两者、冷却介质流通部(40)、第一闭塞部(50a)和第二闭塞部(50b)中的任意一者或者两者,所述第一侧间隙部(30a)由所述第一侧壁面(11b)、与所述第一侧壁面(11b)相邻的所述突条(22a)、所述膨出面(11a)以及所述平坦部(21)形成,所述第二侧间隙部(30b)由所述第二侧壁面(11c)、与所述第二侧壁面(11c)相邻的所述突条(22d)、所述膨出面(11a)以及所述平坦部(21)形成,所述冷却介质流通部(40)由相邻的所述突条(22a-22d)、所述膨出面(11a),以及相邻的突条之间的平坦部(21),(21’)形成,
所述冷却介质流通部(40)中的面对所述膨出面(11a)的流通部热交换区域的宽度(P)形成为比所述第一侧间隙部(30a)中的面对所述膨出面(11a)的第一间隙部热交换区域的宽度(S1)以及所述第二侧间隙部(30b)中的面对所述膨出面(11a)的第二间隙部热交换区域的宽度(S2)宽,
所述第一侧间隙部(30a)通过所述第一闭塞部(50a)在所述上游侧头部(7)和所述下游侧头部(8)之间被闭塞,所述第二侧间隙部(30b)通过所述第二闭塞部(50b)在所述上游侧头部(7)和所述下游侧头部(8)之间被闭塞。
2.根据权利要求1所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,所述第一闭塞部(50a)由第一槽口51a形成,所述第一槽口51a向形成于所述第一金属板(10)或者所述第二金属板(20)的所述第一侧间隙部(30a)突出,所述第二闭塞部(50b)由第二槽口(51b)形成,所述第二槽口(51b)向形成于所述第一金属板(10)或者所述第二金属板(20)的所述第二侧间隙部(30b)突出。
3.根据权利要求1或者2所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,所述冷却介质流通部(40)的一端与所述上游侧头部(7)连通,另一端与所述下游侧头部(8)连通,中间部形成在所述上游侧头部(7)的附近和所述下游侧头部(8)的附近之间蛇行的通路。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,所述第一金属板(10)的所述膨出面(11a)膨出的尺寸(H1)设定为比所述冷却介质流通部(40)中的所述膨出面(11a)和所述第二金属板(20)的距离(H2)更大。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,所述管构成部(9)具有所述第一侧间隙部(30a)以及闭塞所述第一侧间隙部(30a)的所述第一闭塞部(50a)、所述第二侧间隙部(30b)以及闭塞所述第二侧间隙部(30b)的所述第二闭塞部(50b)的两者。
6.根据权利要求5所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,设置于所述第一侧间隙部(30a)的第一闭塞部(50a)和设置于所述第二侧间隙部(30b)的第二闭塞部(50b)距离所述上游侧头部(7)或者所述下游侧头部(8)的距离设置为不同。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的电池冷却用热交换器,其特征在于,所述管构成部(9)具有所述第一侧间隙部(30a)以及闭塞所述第一侧间隙部(30a)的所述第一闭塞部(50a)和所述第二侧间隙部(30b)以及闭塞所述第二侧间隙部(30b)的所述第二闭塞部(50b)中的任意一者。
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