JP2014239113A - 温調プレート - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の漏れを防止できる温調プレートを提供する。
【解決手段】第１プレート（１０）を曲げ加工して形成される挿入部（１２、１４）と、挿入部（１２、１４）に挿入されると共に第１プレート（１０）と第２プレート（２０）とに挟持され、媒体が流通する配管が接続されるアダプタ（３０、４０）と、を備え、アダプタ（３０、４０）は、第１プレート（１０）を曲げ加工して形成される挿入部（１２、１４）に固定され、挿入部（１２、１４）において、第１プレート（１０）、第２プレート（２０）及びアダプタ（３０、４０）の少なくとも一つに、第１プレート（１０）、第２プレート（２０）及びアダプタ（３０、４０）が互いに隣接する箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部（１１ａ、１１ｂ、３１ａ、３１ｂ）が備えられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内部に媒体が流通することで機器の温度を調整する温調プレートに関するものである。

ハイブリッド車両や電気自動車等のエネルギー源としてバッテリが用いられる。このバッテリやモータ等を制御するためのインバータ等の電子機器が備えられる。これらバッテリや電子機器は、動作時に高温となるほか、特にバッテリは低温時では充放電効率が低下するため、バッテリや電子機器の温度を調整する温調装置を備えることが一般的である。

一方で、バッテリや電子機器を車載する場合は、車載スペースが限られるため、温調装置をできるだけ薄型に構成することが求められている。

このような薄型の温調プレートとして、平坦な天板と、天板に対向配置される底板との間に構成された導入流路に冷媒導入パイプを挿入されて構成される冷却器が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１１９５０１号公報

引用文献１に記載の薄型の冷却器は、冷媒導入パイプの挿入のため、底板を下方に膨出した形状に曲げ加工して、曲げ加工された部分と天板との間に冷媒導入パイプを挿入して構成される。

しかしながら、曲げ加工により板厚に応じたＲ部が形成されるため、Ｒ部によって底板と天板とパイプとの間で隙間が生じる。この隙間によってろう付けが正しく行われず、媒体が漏れる可能性があるという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、冷媒の漏れを防止できる温調プレートを提供することを目的とする。

本発明の実施形態によると、第１プレートと第２プレートとが接合され、第１プレート及び第２プレートとの間に媒体が流通する流路が形成された温調プレートに適用される。この温調プレートは、第１プレートを曲げ加工して形成される挿入部と、挿入部に挿入されると共に第１プレートと第２プレートとに挟持され、媒体が流通する配管が接続されるアダプタと、を備え、挿入部において、第１プレート、第２プレート及びアダプタの少なくとも一つに、第１プレート、第２プレート及びアダプタが互いに隣接する箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部が備えられることを特徴とする。

上記態様によると、第１プレート、第２プレート及びアダプタが互いに近接することで隙間が発生する箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部を備えた。この構成により、この箇所で発生する隙間を縮小することができる。隙間が縮小されたことにより、ろう付け行程において隙間にろうが流れることが容易となり、隙間に埋めることで、媒体の漏れを防止できる。

本発明の実施形態の温調プレートの分解斜視図である。 本発明の実施形態の温調プレートの上面図及び正面図を示す。 本発明の実施形態の温調プレートの説明図であり、図１及び図２におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態の温調プレートの変形例の説明図であり、図１及び図２におけるＡ−Ａ断面図である。 従来の温調プレートの説明図である。

以下に、本発明の実施形態の温調プレート１００について図面を用いて説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態の温調プレート１００の説明図である。図１は温調プレート１００の分解斜視図である。図２（Ａ）は温調プレート１００の上面図を、図２（Ｂ）は温調プレート１００の正面図を示す。

温調プレート１００は、車載のバッテリやインバータ等を備える電子機器等に配置され、内部を流通する媒体によりバッテリ又は電子機器の温度を調整するために用いられる。温調プレート１００は薄型平板形状に形成されており、バッテリや電子機器の底面に配置することができる。

温調プレート１００は、第１プレートと第２プレートとが接合されて構成される。本発明の実施形態では、上側に配置される第１プレートを上プレート１０、第１プレートの下側に配置される第２プレートを下プレート２０と呼ぶ。これら上プレート１０と下プレート２０とには、入口アダプタ３０と出口アダプタ４０とが備えられる。

上プレート１０と下プレート２０とは、いずれも略長方形の平板形状を有し、これらが向かい合う側に板厚方向に凹凸が形成される。上プレート１０と下プレート２０とを合わせることで、凹凸により上プレート１０と下プレート２０との間に媒体流路１５が形成される。

温調プレート１００には、媒体流路１５に外部から媒体を導入する入口アダプタ３０と、媒体流路１５から外部に媒体を導出する出口アダプタ４０とが備えられる。入口アダプタ３０は媒体流路１５の上流側に、出口アダプタ４０は媒体流路１５の下流側に、それぞれ備えられる。

上プレート１０の一つの長辺の二ヶ所には、入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０を取付けるための挿入部１２及び挿入部１４が、プレス加工等によって上方側に突設して、それぞれ形成されている。

挿入部１２、１４は、いずれも、上プレート１０の上方側に向かって略直方体形状に突設されて形成される。この直方体形状の一方側は上プレート１０の一の辺と面一となり、２方向の面が開放された箱型の形状を有する。上プレート１０と下プレート２０とを合わせることにより、挿入部１２及び１４が入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０が嵌装される空間となる。アダプタ挿入部１２に入口アダプタ３０が、挿入部１４に出口アダプタ４０が、それぞれ挿入される。上プレート１０の挿入部１２及び１４が入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０が挿入された後、上プレート１０と下プレート２０とにより入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０が挟持される。

入口アダプタ３０は、挿入部１２の内周側の形状に適った略直方体形状の本体部３１と、この本体部３１から延設される円筒形状のインレット部３２を備える。出口アダプタ４０も同様に、略直方体形状の本体部４１と、本体部４１から略円筒形状に延設されるアウトレット部４２とを備える。本体部３１及び本体部４１は、その断面が略長方形形状であると共に、内部に略長方形形状の媒体の流通口が形成される。

インレット部３２には、温調プレート１００に外部から媒体を導入する外部の配管が接続される。アウトレット部４２には、温調プレート１００から外部に媒体を導出する外部の配管が接続される。

温調プレート１００は、上プレート１０及び下プレート２０により入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０を挟持して組み合わせた後、ろう付けすることにより接合される。

上プレート１０、下プレート２０、入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０は、例えばアルミニウム等の金属で構成されると共に、その表面にろう材によるクラッド層が形成されている。これらを組み合わせた後に全体を加熱することによりろう付けが行われ、上プレート１０、下プレート２０、入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０が互いに接合される。

ところで、このように組立られる温調プレート１００において、従来、次のような問題が発生していた。

図５は、本発明における比較例を示し、図１及び図２におけるＡ−Ａ断面図に対応する従来の温調プレート１００の説明図である。

図５は、上プレート１０に形成された挿入部１２と下プレート２０との間に入口アダプタ３０が嵌装されている箇所を示す。

挿入部１２は、上方側に向かって略直方体形状に突設されて形成される箱型の形状を有する。この箱型の形状に、入口アダプタ３０の本体部３１が挿入される。

上プレート１０において、挿入部１２は、上プレート１０と一体に、プレス加工等により折り曲げられて形成される。このとき、折り曲げの角となる２箇所の頂部１２Ｗ、１２Ｘ及び２箇所の谷部１２Ｙ、１２Ｚには、上プレート１０の板厚に応じたＲが形成される。入口アダプタ３０においても、本体部３１の周囲の４箇所の頂部３１Ｗ、３１Ｘ、３１Ｙ、３１Ｚに、板厚に応じたＲが形成される。

これら上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０を組み合わせた場合を考える。

図５に示すように、上プレート１０の谷部１２Ｙ、１２Ｚと、入口アダプタ３０の頂部３１Ｙ、３１Ｚとは、山と谷との関係であり、互いの隙間は比較的小さくなる。隙間が小さい場合は、ろう付けを行うことでろうが隙間に流れ、隙間が埋められる。

一方で、これら上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接する箇所では、上プレート１０の頂部１２Ｗ、１２Ｘと入口アダプタ３０の頂部３１Ｗ、３１Ｘとの間は互いに山と山の関係であり、頂部のＲによって隙間が発生する。

従来、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接する箇所でこのような比較的大きな隙間が存在すると、ろう付けをを行なったときにもろうが隙間の全てに流れず、隙間が埋まらない場合があった。この場合は、温調プレート１００の内部を流通する媒体が漏れる可能性があるという問題があった。

また、隙間を小さくするために、挿入部１２の頂部１２Ｗ、１２Ｘに対してリストライク加工を行い、Ｒを小さくすることも考えられるが、リストライク加工により頂部の剛性が低下し、頂部１２Ｗ、１２Ｘに割れ等が発生することにより媒体が漏れる可能性があるという問題があった。

本発明の実施形態は、このような問題に対して、次のような構成により、組み合わせの隙間を小さくして、温調プレート１００の媒体の漏れを防止した。

なお、以下の説明では、挿入部１２と入口アダプタ３０との接合部分を例に説明するが、挿入部１４と出口アダプタ４０との接合部分も同様であるため、説明は省略する。

図３は、本発明の実施形態の温調プレート１００の説明図であり、図１及び図２におけるＡ−Ａ断面図である。

図５で説明したように、これら上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接する箇所では、上プレート１０の挿入部１２の頂部１２Ｗ、１２Ｘと入口アダプタ３０の本体部２１の頂部３１Ｗ、３１Ｘとの間は、互いに山と山とが向かい合うため、これら頂部のＲによって比較的大きな隙間が形成される。

本発明の実施形態では、この隙間を縮小するため、下プレート２０に、上部側にくさび状に突設して形成されるくさび状部１１ａ、１１ｂを備えた（図３（Ａ）参照）。

くさび状部１１ａは、上プレート１０の頂部１２Ｗと、入口アダプタ３０の頂部３１Ｗとが互いに近接する箇所に、上方向へとくさび状に形成される。同様に、くさび状部１１ｂは、上プレート１０の頂部１２Ｘと、入口アダプタ３０の頂部３１Ｘとが互いに近接する箇所に、上方向へのくさび形状に形成される。すなわち、くさび状部１１ａ、１１ｂは、挿入部１２の開口部分の間隔と略等しい間隔で形成される。

くさび状部１１ａ、１１ｂは、例えば下プレート２０の下側方向からプレス加工やコイニング加工等により形成される。

このように下プレート２０にくさび状部１１ａ、１１ｂを形成することにより、挿入部１２の頂部１２Ｗ、１２Ｘと本体部３１の頂部３１Ｗ、３１Ｘとの間で形成される隙間を縮小することができる。隙間が縮小されたことにより、ろう付けを行うことで隙間にろうが流れることが容易となる。これにより、入口アダプタ３０の本体部３１の周囲に発生する隙間を、ろう付けにより埋めることができるので、媒体の漏れを防止することができる（図３（Ｂ）参照）。

また、このくさび状部１１ａ、１１ｂは、平板状の下プレート２０に対してのみ加工を行えばよいので、簡易な構成で媒体の漏れを防止することができる。なお、挿入部１４においても同様にくさび状部１１ａ、１１ｂをそれぞれ備えるように構成する。

次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。図４は、本発明の実施形態の変形例の温調プレート１００の説明図であり、図１及び図２におけるＡ−Ａ断面図である。

図４に示す変形例では、図５で説明したような隙間を縮小するため、入口アダプタ３０の本体部３１を、この隙間に対応するように左右方向に突設したスカート形状に形成する。より具体的には、本体部３１の左右側に、それぞれくさび状部３１ａ、３１ｂを形成した。

くさび状部３１ａは、入口アダプタ３０の頂部３１Ｗに、上プレート１０の頂部１２Ｗが離反する方向に突設される。同様に、くさび状部３１ｂは、入口アダプタ３０の頂部３１Ｘに、上プレート１０の頂部１２Ｘが離反する方向に突設される（図４（Ａ）参照）。

これらくさび状部３１ａ、３１ｂは、例えば、入口アダプタ３０の本体部３１をプレス加工や押出し成形等により形成される。

このように、入口アダプタ３０の本体部３１にくさび状部３１ａ、３１ｂを形成することにより、挿入部１２の頂部１２Ｗ、１２Ｘと本体部３１の頂部３１Ｗ、３１Ｘとの間に形成される隙間を縮小することができる。隙間が縮小されたことにより、前述した図３の構成と同様に、ろう付け行程において隙間にろうが流れることが容易となり、隙間を埋めることができる。これにより、入口アダプタ３０の本体部３１の周囲に発生する隙間を、ろう付けにより埋めることができるので、媒体の漏れを防止することができる（図４（Ｂ）参照）。

また、このくさび状部３１ａ、３１ｂは、入口アダプタ３０の本体部３１の外周の２箇所を突設させる加工を行えばよく、上プレート１０、下プレート２０の形状を変更することがないので、簡易な構成で媒体の漏れを防止することができる。

このように、図４に示す変形例では、挿入部１２において、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接する箇所に、入口アダプタ３０側からこの箇所に、この箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部３１ａ、３１ｂを備えることで、隙間を縮小することができるた。なお、挿入部１４において、出口アダプタ４０にくさび状部をそれぞれ備えるように構成することは言うまでもない。

以上説明したように、本発明の実施形態では、上プレート１０と下プレート２０とが接合されて構成されると共に、媒体流路１５に媒体を導入、導出する入口アダプタ３０と出口アダプタ４０と備えた温調プレート１００において、接合部分の漏れを防止するために、次のよう構成を備えた。

挿入部１２において、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接する箇所では、これらの板厚に応じて形成されるＲにより、山と山とが向かい合うことで隙間が発生する。そこで、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０の少なくとも一つに、この箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部１１ａ、１１ｂを備えた。

本発明の実施形態では、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０が互いに近接することで隙間が発生する箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部１１ａ、１１ｂを、上プレート１０、下プレート２０及び入口アダプタ３０の少なくとも一つ（ここではしたプレート２０）に備えた。この構成により、この箇所で発生する隙間を縮小することができる。隙間が縮小されたことにより、ろう付け行程において隙間にろうが流れることが容易となり、隙間を埋めることで媒体の漏れを防止できる。

くさび状部は、下プレート２０から突設して形成する（くさび状部１１ａ、１１ｂ）が、入口アダプタ３０又は出口アダプタ４０から突設して形成してもよい（くさび状部３１ａ、３１ｂ）。さらに、上プレート１０の頂部１２Ｗ、１２Ｘから、この箇所に向けて突設したくさび状部を形成してもよい。

入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０は、本体部３１が、断面が略長方形形状に形成され、上プレート１０の挿入部１２及び１４は、これら入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０の断面形状に対応した形状に形成される。このような形状により、挿入部１２の頂部１２Ｗ、１２Ｘと入口アダプタ３０の本体部２１の頂部３１Ｗ、３１Ｘとの間は、山と山とが向かい合うと共に下プレート２０が平板状であるので、これら頂部のＲによって比較的大きな隙間が形成される。この箇所に向けてくさび状部を形成することによって、簡易な構成のみによってこの箇所の隙間を縮小することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

上記実施形態では、上プレート１０にのみ挿入部１２、１４を形成したが、上プレート１０と下プレート２０との双方に、前述のような箱型の挿入部を形成して、この挿入部に入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０を嵌装してもよい。このような形状においても同様に、上プレート１０、下プレート２０及びアダプタ（入口アダプタ３０、出口アダプタ４０）が互いに近接することで隙間が発生する箇所に向かって、前述のようなくさび状部を形成することで、隙間を縮小することができる。

また、入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０は断面が長方形形状を有すると説明したがこれに限られず、入口アダプタ３０及び出口アダプタ４０の本体部３１、４１が他の形状、例えば円筒形、楕円形、半円形等、その他の形状であってもよい。このように他の形状であっても同様に、上プレート１０、下プレート２０及びアダプタ（入口アダプタ３０、出口アダプタ４０）が互いに近接することで隙間が発生する箇所に向かって、前述のようなくさび状部を形成することで、隙間を縮小することができる。

また、上記実施形態では、車両に搭載されるバッテリや電子機器の温度を調整する温調プレートについて説明したが、これに限られるものではなく、車両以外のものに搭載されるバッテリや電子機器についても同様に適用可能である。

１ 引用文献
１０ 上プレート（第１プレート）
１１ａ くさび状部
１１ｂ くさび状部
１２、１４ 挿入部
１５ 媒体流路
２０ 下プレート（第２プレート）
２１ 本体部
３０ 入口アダプタ（アダプタ）
３１ 本体部
３１ａ くさび状部
３１ｂ くさび状部
３２ インレット部
４０ 出口アダプタ（アダプタ）
１００ 温調プレート

Claims (4)

1. 第１プレートと第２プレートとが接合され、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に媒体が流通する流路が形成された温調プレートであって、
   前記第１プレートを曲げ加工して形成される挿入部と、
   前記挿入部に挿入されると共に前記第１プレートと前記第２プレートとに挟持され、媒体が流通する配管が接続されるアダプタと、
   を備え、
   前記挿入部において、前記第１プレート、前記第２プレート及び前記アダプタの少なくとも一つに、前記第１プレート、前記第２プレート及び前記アダプタが互いに隣接する箇所に向かってくさび状に突設するくさび状部が備えられることを特徴とする温調プレート。
2. 前記くさび状部は、前記挿入部において、前記第２プレートから前記箇所に向かってくさび状に突設することを特徴とする請求項１に記載の温調プレート。
3. 前記くさび状部は、前記挿入部において、前記アダプタから前記箇所に向かってくさび状に突設することを特徴とする請求項１に記載の温調プレート。
4. 前記アダプタの断面形状は略長方形形状であり、
   前記挿入部は、前記アダプタの断面形状に対応した形状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の温調プレート。