JP2022181052A - surface contact heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面接触型熱交換器であり、その外面に平坦な伝熱面を有し、その伝熱面と電池等の熱交換対象物とを接触させることにより、熱交換するものに関し、特に、複数の熱交換ユニットを有するものに関する。 The present invention relates to a surface contact heat exchanger, which has a flat heat transfer surface on its outer surface, and heat exchange is performed by bringing the heat transfer surface and a heat exchange target such as a battery into contact, In particular, it relates to having a plurality of heat exchange units.
図5は、従来型の面接触型熱交換器の一例であり、同図(A)は第1熱媒体3と第2熱媒体5のブロック図である。
ここで、第1熱交換器18の平坦な伝熱面1の表面には熱交換対象物2が載置される。
また、第1熱交換器18と別体に第2熱交換器19が配置され、第2熱交換器19と第1熱交換器18との間に第1熱媒体3の流路が形成される。さらに、第2熱交換器19と放熱器20との間に第2熱媒体5の流路が形成される。
FIG. 5 shows an example of a conventional surface contact heat exchanger, and FIG. 5A is a block diagram of the
Here, the
A
第1熱交換器18として複数の熱交換ユニットを有する面接触型熱交換器において、各熱交換ユニットの連結には、専用の連結部品が用いられており、その分、コストが増加していた。
そこで本発明は、そのコストを低減できる上記面接触型熱交換器を提供することを課題とする。
In the surface contact heat exchanger having a plurality of heat exchange units as the
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide the above surface contact heat exchanger capable of reducing its cost.
請求項1に記載の本発明は、夫々外面に伝熱面1が形成されて、その伝熱面1に熱交換対象物2が接触し、内部に第1熱媒体3が流通して循環し、熱交換対象物2との間に熱交換する複数の第1熱交換器4が、
一つまたは複数の第2熱交換器6を介して接続され、第2熱交換器6には、第2熱媒体5が流通して循環すると共に、前記第1熱媒体3が流通して、両熱媒体5、3間に熱交換が行なわれ、
第2熱交換器6を介して、第1熱媒体3が上流側の第1熱交換器4から下流側の第1熱交換器4に供給される面接触型熱交換器である。
In the present invention according to
It is connected via one or a plurality of
It is a surface contact heat exchanger in which the
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の面接触型熱交換器において、
前記第1熱交換器4が電池冷却器であり、第2熱交換器6がチラーである面接触型熱交換器である。
The present invention according to
The
請求項1に記載の発明は、第1熱交換器4が、一つまたは複数の第2熱交換器6を介して接続され、第2熱交換器6で両熱媒体5、3間に熱交換が行われ、第1熱媒体3が上流側の第1熱交換器4から下流側の第1熱交換器4に供給されるものである。
これにより、専用の連結部品を用いることなく、複数の第1熱交換器4を連結することが可能になるので、その分のコストが低減される。
In the invention according to
As a result, it becomes possible to connect a plurality of
請求項2に記載の発明は、第1熱交換器4が電池冷却器であり、第2熱交換器6がチラーから構成されるものである。
これにより、コストが低減されるとともに、第1熱媒体3は、チラーにおいて第2熱媒体5によって冷却または加熱されるので、第1熱媒体3の温度変化が抑制され、各第1熱交換器4の伝熱面1の温度の差が低減し、電池の冷却または加熱の不均一が抑制される。
According to the second aspect of the invention, the
As a result, the cost is reduced, and since the
本発明は、各実施例のブロック図のように、複数の第1熱交換器4が隣接して配置され、それらの第1熱交換器4の間が一つまたは複数の第2熱交換器6を介して接続されている。
各第1熱交換器4の外面には伝熱面1が形成されて、その伝熱面1に熱交換対象物2が配置されている。
第1熱媒体3は、上流側に配置された第1熱交換器4から第2熱交換器6に流入する。
第2熱交換器6には、第2熱媒体5が流通しており、第2熱交換器6内で第2熱媒体5と第1熱媒体3との間に熱交換が行なわれる。そして、熱交換された第1熱媒体3が第2熱交換器6から下流側の第1熱交換器4に供給される構成となっている。
上記の構成を有することにより、専用の連結部品を用いることなく、複数の第1熱交換器4を連結することが可能になるので、背景技術の図5に示した構造の面接触型熱交換器よりもその分のコストが低減される。
According to the present invention, as shown in the block diagram of each embodiment, a plurality of
A
The
The
By having the above configuration, it is possible to connect a plurality of
背景技術の図5(A)に示した面接触型熱交換器は、第1熱交換器18内を流通する冷却水等の第1熱媒体3により、伝熱面1上に配置された電池等の熱交換対象物2を冷却する。その第1熱媒体3は、第2熱交換器19において第2熱媒体5と熱交換され冷却され、第1熱交換器18に戻される。
第1熱交換器18では、その第1熱媒体3が入口側から出口側に流通する間に、図5(B)に示す如く、その温度がΔt上昇する。
図5の第1熱交換器18では、第1熱媒体3が熱交換対象物2から吸熱し、第2熱交換器19に放熱するまで、第1熱交換器18の幅Wを流通する際、その各部で第1熱媒体3の温度上昇が起こり、熱交換対象物2の冷却が不均一となる
本第2の発明は、面接触型熱交換器のコスト削減を図ることができるとともに、熱交換対象物2の冷却の不均一を解消できる。
図面に基づいて、各実施の形態について、熱交換対象物2を冷却する場合を例に説明する。
In the surface contact heat exchanger shown in FIG. 5A of the background art, the
In the
In the
A case of cooling the
図1~図3は本発明の第1実施例を示している。図1(A)は、その第1実施例の面接触型熱交換器のブロック図であり、同図(B)は、その第1熱媒体3の流路上の温度変化を示す説明図である。図2及び図3は、第1実施例の一例を示している。図2はその分解斜視図であり、図3はその組立て状態を示す斜視図(A)及び図3(A)のB-B断面図(B)である。第1熱交換器4、第2熱交換器6の構造は、図2、図3の構造を採用することが好ましいが、その構造に限定されるものではない。
1 to 3 show a first embodiment of the invention. FIG. 1A is a block diagram of the surface contact heat exchanger of the first embodiment, and FIG. . 2 and 3 show an example of the first embodiment. 2 is an exploded perspective view thereof, and FIG. 3 is a perspective view (A) showing its assembled state and a sectional view (B) taken along line BB of FIG. 3(A). The structures of the
第1熱交換器4は一例として、電池冷却器として利用されるものである。
第1熱交換器4は、図2に示す如く、皿状の下プレート7と上プレート8とを有する面接触型熱交換器である。この例では、上プレート8の外面に第1熱交換器4の伝熱面1が形成され、図3に示す如く、その伝熱面1に電池等の熱交換対象物2が載置される。上プレート8の内面と下プレート7との間には、冷却水等の第1熱媒体3が第1熱交換器4内を流通する流路が形成されている。
その流路は、図2に示す如く、複数の仕切部13を形成することにより、蛇行状とすることができる。
As an example, the
The
The flow path can be made meandering by forming a plurality of
この例では、第2熱交換器6はチラーであり、図2に示すような皿状に形成されたプレートを積層してコアが形成されたものが好ましい。
この第2熱交換器6のコアは、積層されたプレートの一枚置きに第1熱媒体3が流通する流路と、冷媒等の第2熱媒体5が流通する流路とが交互に形成されている。
第2熱交換器6のコアの上端には上端プレートが配置され、その上端プレートに一対のパイプ9が突設されている。第2熱媒体5は、一方のパイプ9から他方のパイプ9に流通する。第2熱交換器6のコアの下端には、第1熱交換器4の第1熱媒体3の流路と連通する孔が形成されている。
In this example, the
In the core of the
An upper end plate is arranged at the upper end of the core of the
この実施例では、2つの第1熱交換器4と、2つの第2熱交換器6により、面接触型熱交換器を構成している。各第1熱交換器4は、図5の面接触型熱交換器の幅Wよりもその幅が小さく形成されている。
上流側の第1熱交換器4の第1熱媒体3の流路の入口には、1つ目の第2熱交換器6が配置されている。上流側の第1熱交換器4の第1熱媒体3の流路の出口と下流側の第1熱交換器4の第1熱媒体3の流路の入口との間には、それらを接続する2つ目の第2熱交換器6が配置されている。各熱交換器4、6の第1熱媒体3の流通する流路は互いに連通している。
In this embodiment, two
The first
前記上流側の第1熱交換器4には、循環用のパイプ9が突設され、下流側の第1熱交換器の出口にも循環用のパイプ9が突設されている。
下流側の第1熱交換器4の出口側のパイプ9は、図1に示す如く、ポンプ10、ヒータ11を介して上流側の第1熱交換器4の入口側のパイプ9と連通されている。その入口側のパイプ9は1つ目の第2熱交換器6の第1熱媒体3の流路に連通している。
A
As shown in FIG. 1, the
図1(B)に示す如く、第1熱媒体3は上流側の第1熱交換器4を流通するに伴い、熱交換対象物2からの発熱を受け、温度が次第に上昇する。その温度が上昇した第1熱媒体3は、上流側の第1熱交換器4から2つ目の第2熱交換器6内に流通し、第2熱媒体5により冷却される。冷却された第1熱媒体3は下流側の第1熱交換器4に流通され、それに伴い温度が次第に上昇する。
この例では、図1(B)に示す如く、各第1熱交換器4の幅は、図5の第1熱交換器18の幅Wの1/2となるように形成されており、上流側の第1熱交換器4の第1熱媒体3の出口部の温度の差分は、従来型の第1熱交換器18の幅の半分の位置の温度の差分(Δt/2)と略一致する。
上流側の第1熱交換器4から下流側の第1熱交換器4へ流通させる前に、第1熱交換器4の全体の幅の中間位置に配置された第2熱交換器6を介して第1熱媒体3を十分に冷却することにより、下流側の第1熱交換器4に配置された電池等の熱交換対象物2においても、その冷却を行うことが可能となる。
下流側の第1熱交換器4を流通した第1熱媒体3は、ポンプ10,ヒータ11を介して、上流側の第1熱交換器4に配置された1つ目の第2熱交換器6に供給されて冷却される。
As shown in FIG. 1B, as the
In this example, as shown in FIG. 1B, the width of each
Before flowing from the
The
次に、図4は本発明の第2実施例の面接触型熱交換器であり、この例が前記実施例と異なる点は、第1熱交換器4の数及び第2熱交換器6の数である。
同図では4つの第1熱交換器4が並列され、各第1熱交換器4間が第2熱交換器6で連結されている。そして、各第1熱交換器4を流通した第1熱媒体3がポンプ10,ヒータ11を介して戻され循環する。このとき、夫々の第2熱交換器6を通過する毎に、第1熱媒体3の温度は図4(B)のように変化する。
この例では、各第1熱交換器4の幅は従来型第1熱交換器18の幅の1/4となっており、1つ目の第1熱交換器4における温度の差分は、従来型の第1熱交換器18の幅Wの1/4の位置の温度の差分Δt/4と略一致する。
Next, FIG. 4 shows a surface contact heat exchanger according to a second embodiment of the present invention. is a number.
In the figure, four
In this example, the width of each
上述の2つの実施例で示した通り、従来型の第1熱交換器18より小型の複数の第1熱交換器4と、それらの第1熱交換器4の間を接続する一つまたは複数の第2熱交換器6とにより、従来型の第1熱交換器と同じ容量の面接触型熱交換器を形成することにより、接続部品の単純化、コスト削減をすることができるとともに、熱交換対象物2の冷却の不均一を防止することができる。
As shown in the two embodiments above, a plurality of
本発明は、電気自動車またはハイブリッド型自動車の駆動用電池の冷却器等の熱交換器として利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a heat exchanger such as a cooler for driving batteries of electric vehicles or hybrid vehicles.
1 伝熱面
2 熱交換対象物
3 第1熱媒体
4 第1熱交換器
5 第2熱媒体
6 第2熱交換器
7 下プレート
8 上プレート
9 パイプ
10 ポンプ
11 ヒータ
12 フランジ部
13 仕切部
14 Uターン路
18 第1熱交換器
19 第2熱交換器
20 放熱器
1
Claims (2)
一つまたは複数の第2熱交換器(6)を介して接続され、第2熱交換器(6)には、第2熱媒体(5)が流通して循環すると共に、前記第1熱媒体(3)が流通して、両熱媒体(5)(3)間に熱交換が行なわれ、
第2熱交換器(6)を介して、第1熱媒体(3)が上流側の第1熱交換器(4)から下流側の第1熱交換器(4)に供給される面接触型熱交換器。 A heat transfer surface (1) is formed on each outer surface, a heat exchange object (2) is in contact with the heat transfer surface (1), a first heat medium (3) flows and circulates inside, and heat is A plurality of first heat exchangers (4) that exchange heat with an exchange object (2),
It is connected via one or more second heat exchangers (6), and the second heat medium (5) flows and circulates in the second heat exchangers (6), and the first heat medium (3) is circulated, heat exchange is performed between both heat mediums (5) and (3),
Surface contact type in which the first heat medium (3) is supplied from the upstream first heat exchanger (4) to the downstream first heat exchanger (4) via the second heat exchanger (6) Heat exchanger.
前記第1熱交換器(4)が電池冷却器であり、第2熱交換器(6)がチラーである面接触型熱交換器。 In the surface contact heat exchanger according to claim 1,
A surface contact heat exchanger, wherein said first heat exchanger (4) is a battery cooler and said second heat exchanger (6) is a chiller.
Priority Applications (1)
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JP2021087880A Pending JP2022181052A (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | surface contact heat exchanger |
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2021
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