JP3217112U - アルミチューブラジエーター - Google Patents

Abstract

【課題】製品の長期安定の使用を保証するアルミチューブラジエーターを提供する。【解決手段】チューブラジエーターは、マザーボード１、副ボード２、シリカゲルシール３、ラジエーターパイプ４、ラジエーターベルト５、芯保護板６、水室７にて構成され、マザーボード１とラジエーターパイプ４は溶接にて連結し、溶接にはシリコンアルミ合金ハンダを用い、保護無しの状態で冷却液と接触し、イオン沈殿を防ぐために、シリコンアルミ合金ハンダの箇所に加硫シーリングされたシリカゲルシール３を貼りつけ、シリカゲルシール３はマザーボード１と副ボード２の間に位置し、隣接したラジエーターパイプ４の間にラジエーターベルト５を設置し、芯保護板６がチューブラジエーターの外周に設置され、水室７とマザーボード１を固定して連接し、閉鎖されたキャビティを形成し、キャビティの中に存冷却液が蓄えられる。【選択図】図３

Description

本考案は、ラジエーター分野にかかり、特に一種の高効率、イオン沈殿量が低いアルミチューブラジエーターに関する。

水素燃料電池実行中に電気化学反応で生じたエネルギーの半分は熱に転換され、一定の温度で安定反応を続けるために、イオン転換水にて熱を循環排出する必要がある。冷却システムはラジエーター、ポンプ、電池水ジャケット、パイプ、ファンとコントローラにて構成されている。当循環システムでは冷却液のイオン量が一定的な限度を超える際、導電率が上昇し、電池を破壊され、実行停止になる可能性がある。従って、循環システムにイオンフィルターを直列連結し、冷却液の純粋度を維持する。

循環システムのイオン沈殿を低下するため、各部品の材料選定、工程プロセス、組立に厳格な規定を整備する。上記のラジエーターに対し、いくつかの材料が推奨される。例として、３１６、３１６Ｌステンレス、５０５２、６０６１アルミ合金、シリカゲル、テフロン（登録商標）とエチレンプロピレンゴム等である。場合によって採用されるのは、ガラス繊維強化ナイロン、めっきとスプレー鋼などである。推奨されないのは、アルミナ、シリコンアルミ合金、粗鋼、銅、亜鉛等である。

イオン沈殿を防ぐため、最も採用された方法はニューム管式ラジエーター、ラジエーターパイプであり、マザーボード等は５０５２アルミ合金を採用し、水室はガラス繊維強化ナイロン６６を採用し、シールはシリカゲル又はエチレンプロピレンゴムを採用し、機械方式にて組み合わせる。当製品の特徴は溶接・ビードがないため、シリコンアルミ合金と冷却液の接触を避けられている。イオン沈殿が少ないが、パイプは片と密接に接触し、接触部にはＡｌ_２Ｏ_３酸化膜があり、チューブと比べ、Ａｌ_２Ｏ_３の導電率はシリコンアルミ合金の２５％であり、熱の伝導に大きい熱抵抗が生じ、冷却片が穴を開けた後にラジエーターパイプを挿し込む必要があり、パイプ管部の表面積を除き、有効冷却面積が少ないため、冷却効率が低い。

もう一種の案は冷却システムを２つ独立なシステムに分け、板式換熱器を共有し、板式換熱器は低イオン沈殿の材料で作成される。一つは内部循環であり、ポンプ、板式換熱器、パイプ、電池水ジャケットに構成され、イオン沈殿を厳格にコントロールする。もう一つは外部循環であり、ポンプ、通常ラジエーター、パイプ、板式換熱器とファンにて構成され、イオン沈殿に対する要求がない。板式換熱については内部循環の片側で無イオン沈殿の特殊構成を作られ、板式換熱器により、内部循環の熱を外部循環へ伝導し、通常ラジエーターにて空気に発散する。この案にてイオン沈殿問題を解決したが、２次熱転換が生じるため、内外循環の冷却液は３〜５℃の温度差が必要であり、熱転換効率を低下し、且つ一つのポンプが増え、駆動、コントロール必要性及び冷却液が増え、システムのコスト及び複雑性が増えてきた。

上記２つの案は冷却効率の低下により水素燃料電池の実行安定性と工率出力効率が低下するという問題があった。

そこで本考案は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製品の長期安定の使用を保証するアルミチューブラジエーターを提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案によれば、特に一種の高効率、イオン沈殿量が低いアルミチューブラジエーターにおいて、ラジエーターは通常のチューブ構成を採用し、ラジエーターパイプとラジエーターベルトの連結はシリコンアルミ合金溶接を採用し、有効放熱面積が大きく、溶接箇所に伝導率が高く、且つラジエーターの内部を改善し、高効率、イオン沈殿を防ぐ技術効果を実現できる。

本考案の内容は下記になる。
アルミチューブラジエーターであって、上記チューブラジエーターがマザーボード、副ボード、シリカゲルシール、ラジエーターパイプ、ラジエーターベルト、芯保護板、水室にて構成され、上記マザーボードとラジエーターパイプは溶接にて連結し、上記溶接箇所は加工によりシリコンアルミ合金ハンダの使用が避けられなく、保護なしの状態で冷却液と接触になり、イオン沈殿を防ぐために、上記シリコンアルミ合金ハンダ箇所に加硫シーリングされたシリカゲルシールを貼りつけ、上記シリカゲルシールはマザーボードと副ボードの間に位置し、隣接したラジエーターパイプの間にラジエーターベルトを設置し、上記芯保護板が上記チューブラジエーターの外周に設置され、上記水室とマザーボードを固定して連接し、閉鎖されたキャビティを形成し、キャビティの中に存冷却液が蓄えられている。

本考案は、さまざまな応用が可能である。本考案の応用例は、任意に組み合わせることが可能である。

好ましくは、上記シリカゲルシールはマザーボードを金型として採用し、マザーボードに直接液体シリコンを注ぎ、加硫して形成するものである。

好ましくは、上記シリカゲルシールは金型に鋳造し、加硫して形成する。

好ましくは、上記シリカゲルシールがマザーボードと副ボードの組合せを金型として使用し、マザーボードと副ボードの間に注がれ、加硫して形成され、副ボードは金型の一部であれば、スペーシングの一部である。

好ましくは、上記副ボードの材料は低イオン沈殿金属であるものである。

好ましくは、上記水室の材料は低イオン沈殿アルミ合金であり、等級５０５２又は６０６１の低イオン沈殿のアルミ合金が好ましい。

好ましくは、上記ラジエーターパイプと冷却液接触面の片側にハンダがない。

好ましくは、上記水室とマザーボードが溶接にて連結している。

本考案は伝統的なチューブラジエーターと比べ、主なメリットは以下である。
伝統的なチューブラジエーターはシリコンアルミ合金部にテフロン（登録商標）めっき技術を採用し、溶接続き目と冷却液を隔離し、イオン沈殿を防げるが、長期的に高温環境に使用すると、めっき抜けになり、溶接続き目の中のシリコンアルミ合金と冷却液を接触後にイオンを再度生じ、抜けためっき屑がパイプ又はポンプを塞ぎ、故障を引き起こす。

本分野の中、化学コートフィルムによりシリコンアルミ合金ハンダ閉鎖隔離の案もあるが、最初に効果があるが、時間が経つと、コートフィルムが腐食されやすくなり、また老朽化になり、シリコンアルミ合金ハンダと冷却液を直接接触し、イオン沈殿がラジエーターの使用年数と同時に増加し、製品の使用寿命が短くなる。

本考案は通用のチューブラジエーターを採用し、既存技術を改善し、シリカゲルシールがマザーボードとラジエーターパイプの間のシリコンアルミ合金溶接部に貼りつけられ、溶接部を閉鎖し、シリカゲルの抜けを防ぐため、副ボードを付け、シリカゲルシールをリミットし、シリカゲルの高耐熱、抗老化、イオン沈殿無の特徴を利用し、製品の長期安定使用を保証する。他に、マザーボードとラジエーターパイプ間に冷却液接触の片側にハンダが無いし、外部溶接面にシリコンアルミ合金ハンダ、ラジエーターパイプとラジエーターベルトを十分に溶接し、熱伝導時に熱抵抗が少なく、本考案のラジエーターシステム構造がシンプルであり、製品の良好的な冷却性能を保証できる。

伝統的なラジエーターと本考案のラジエーターの導電率を試験比較することにより、伝統ラジエーター（シリカゲルシールを採用しないラジエーター）の導電率は１００μｓ／ｃｍ以上になり、実行中水素燃料電池は破壊されやすく、リスクが高くなる。一方、本考案のラジエーター（シリカゲルシールを採用するラジエーター）の導電率は１０μｓ／ｃｍ以下になり、導電率は明らかに低下し、実行中水素燃料電池を破壊する可能性が極めて低くなり、ユーザーの安全性の要求を満たしている。

本チューブラジエーターはシリカゲルの高耐熱、抗老化、イオン沈殿無しの特徴を利用し、製品の長期安定の使用を保証する。

本考案によれば、製品の長期安定の使用を保証するアルミチューブラジエーターが提供される。本考案のその他の効果については、以下の考案を実施するための形態の項でも説明する。

本考案の一実施形態にかかるチューブラジエーターの正視図である。 本考案の一実施形態にかかるチューブラジエーターの左視図である。 本考案の一実施形態にかかるチューブラジエーターの正視図の局部拡大図である。 本考案の一実施形態にかかるチューブラジエーターの左視図の局部拡大図である。

以下に添付図面を参照しながら、本考案の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本実施形態のチューブラジエーター１０１について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかるチューブラジエーターの正視図である。図２は、チューブラジエーターの左視図である。図３は、チューブラジエーターの正視図の局部拡大図である。図４は、チューブラジエーターの左視図の局部拡大図である。

本実施形態のチューブラジエーター１０１は、一種の高効率、イオン沈殿量が低いアルミチューブラジエーターである。チューブラジエーター１０１は、マザーボード１、副ボード２、シリカゲルシール３、ラジエーターパイプ４、ラジエーターベルト５、芯保護板６、水室７にて構成される。マザーボード１とラジエーターパイプ４は溶接にて連結される。溶接はシリコンアルミ合金ハンダを採用し、シリコンアルミ合金ハンダの箇所に加硫し、閉鎖したシリカゲルシール３が貼りつけられる。副ボード２の外周がシリカゲルシール３でカバーされ、シリカゲルシール３はマザーボード１と副ボード２の間に位置される。隣接したラジエーターパイプ４の間にラジエーターベルト５が設置される。芯保護板６はチューブラジエーター１０１の外周に設置される。水室７とマザーボード１が固定され、連結されて、閉鎖されたキャビティを形成し、キャビティの中に冷却液が蓄えられている。

上記シリカゲルシール３はマザーボード１を金型として採用し、マザーボード１の上に直接液体シリコンをかけ、高温加硫により、成型する。上記シリカゲルシール３は専用金型に鋳造することもでき、加硫して形成する。

上記シリカゲルシール３は、マザーボード１と副ボード２の組合せで金型を形成し、マザーボード１と副ボード２の間に注ぎ、加硫して形成する。副ボード２は金型であれば、スペーシングの一部である。副ボード２の材料は低イオン沈殿金属である。

水室７の材料は低イオン沈殿のアルミ合金であり、等級５０５２、６０６１の低イオン沈殿アルミ合金も選択可能である。ラジエーターパイプ４と冷却液接触面の片側にハンダが無い。本実施形態のチューブラジエーターはシリカゲルの高耐熱、抗老化、イオン沈殿無しの特徴を利用し、製品の長期安定の使用を保証する。

以上、添付図面を参照しながら本考案の好適な実施形態について説明したが、本考案はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、実用新案登録請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本考案の技術的範囲に属するものと了解される。

以上説明した実施形態・応用例・変形例等は、適宜組み合わせて実施することができる。

本考案は、アルミチューブラジエーターに利用可能である。

１ マザーボード
２ 副ボード
３ シリカゲルシール
４ ラジエーターパイプ
５ ラジエーターベルト
６ 芯保護板
７ 水室
１０１ チューブラジエーター

Claims (9)

1. アルミチューブラジエーターであって、
   チューブラジエーター（１０１）はマザーボード（１）、副ボード（２）、シリカゲルシール（３）、ラジエーターパイプ（４）、ラジエーターベルト（５）、芯保護板（６）、水室（７）にて構成され、
   前記マザーボード（１）と前記ラジエーターパイプ（４）は溶接にて連結し、
   前記溶接にはシリコンアルミ合金ハンダを用い、前記シリコンアルミ合金ハンダの箇所に前記シリカゲルシール（３）が貼りつけられ、
   前記副ボード（２）の外周が前記シリカゲルシール（３）でカバーされ、
   前記シリカゲルシール（３）が前記マザーボード（１）と前記副ボード（２）の間に設置され、
   隣接した前記ラジエーターパイプ（４）の間に前記ラジエーターベルト（５）が設置され、
   前記芯保護板（６）が前記チューブラジエーター（１０１）の外周に設置され、
   前記水室（７）と前記マザーボード（１）が固定されて連結されて閉鎖されたキャビティが形成され、前記キャビティの中に冷却液が蓄えられていることを特徴とする、アルミチューブラジエーター。
2. 前記シリカゲルシール（３）は前記マザーボード（１）を金型として採用し、前記マザーボード（１）に液体シリコンを直接注ぎ、加硫して形成されたものであることを特徴とする、請求項１に記載のアルミチューブラジエーター。
3. 前記シリカゲルシール（３）は金型に鋳造し、加硫して形成されたものであることを特徴とする、請求項１に記載のアルミチューブラジエーター。
4. 前記シリカゲルシール（３）は、前記マザーボード（１）と前記副ボード（２）の組合せを金型として使用し、前記マザーボード（１）と前記副ボード（２）の間に注がれ、加硫して形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアルミチューブラジエーター。
5. 前記副ボード（２）の材料は低イオン沈殿金属であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアルミチューブラジエーター。
6. 前記水室（７）の材料は低イオン沈殿アルミ合金であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアルミチューブラジエーター。
7. 前記水室（７）の材料は等級５０５２又は６０６１の低イオン沈殿のアルミ合金であることを特徴とする、請求項６に記載のアルミチューブラジエーター。
8. 前記ラジエーターパイプ（４）と冷却液接触面の片側にハンダが無いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアルミチューブラジエーター。
9. 前記水室（７）と前記マザーボード（１）が溶接にて連結していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のアルミチューブラジエーター。