JP5972994B2 - 膨張装置と壁との間のインターフェイス - Google Patents

Description

本発明の技術的範囲は、ハイブリッド自動車や電気自動車に動力を与えられるバッテリーのための温度調節設備に関する。本発明は特に、冷媒流体を供給する管と、冷媒回路の一部である膨張装置との間の媒介手段を扱うものである。

石油資源の減少によって、自動車製造業者は、代替エネルギー源から作動する車両を開発するように仕向けられている。電力を通じた車両の推進は、魅力的な選択肢となる解決策であるが、電気エネルギーを蓄えて、それを車両を推進する電気モータへ供給するためにバッテリーを埋設する必要がある。

これらのバッテリーの寿命は、当該バッテリーの温度によって左右される。特に、これらのバッテリーの充放電は必然的に熱放出を伴うが、その熱放出は、これらのバッテリーの信頼性を向上させるように補償されるべきものであることが知られている。この寿命は、温度の最低値と温度の最高値との間の温度差ができるだけ小さくなるときには更に延ばされるのである。

これらのバッテリーの自動車での実施に関しては、車体上に記録される閉鎖囲いの内部容積内に複数のバッテリーを組み込むことが知られている。これは、バッテリー・パックと呼ばれ、熱的に処理された空気の流れをもたらすことによって温度調節、即ち加熱ないし冷却される。冷却の場合、それは、冷媒によって横切られると共に処理対象の空気の流れによって横切られる蒸発器によってもたらされる。

囲いによって画成される容積内に蒸発器と膨張装置とが配置されるときには、囲いの内側に置かれた膨張装置を、囲いの外側に置かれた冷媒流体を輸送する管に連結する手段を設けるべきである。また、蒸発器の付近や囲いの壁が、膨張装置の位置合わせを邪魔しがちになるかもしれず、囲いの内側で膨張装置へ冷媒流体を輸送する管には、非常に複雑な傾斜した形状が与えられている。従って、それぞれの閉鎖囲いについて、囲い内部の輸液管に、指定された形状を与える必要がある。これは、様々な閉鎖囲いについての管の如何なる構想の再現性をも妨げ、管の複雑な形状のせいで冷媒流体の漏洩の問題を引き起こし得る。これらの局面が、本発明が解決しようと提案する技術的問題である。

本発明の目的は従って、上述した欠点を克服することである。

かくして本発明は、冷媒流体の膨張装置と壁との間に設置されるべきインターフェイスであって、前記冷媒流体を運ぶことのできる少なくとも１つの導管と、前記膨張装置を受け入れるように適合され、本質的に第１の平面内を延びる第１のドッキング装置と、前記壁と協働するように適合され、本質的に第２の平面内を延びる第２のドッキング装置とを含み、前記第１の平面と前記第２の平面とが、互いに対してゼロでない角度によって傾斜している、インターフェイスを提供する。

前記ゼロでない角度のおかげで、媒介フランジである本発明によるインターフェイスは、囲いとその周囲とを適切に繋ぐことができる。特に、そのゼロでない角度によって、単純な形状の冷媒流体を輸送する管を用いることが可能となり、従って如何なる漏洩の問題も回避される。そのゼロでない角度はまた、当該角度の値を変える必要しかないことを考慮すれば、インターフェイスを如何なる構成に対しても適合させることをも可能とする。

そのインターフェイスはまた、囲いを取り囲む環境と当該囲いの内部容積との間の密封をもたらすように冷媒流体を入れ、管の軸線を膨張装置の軸線と調和させることもできるのである。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、少なくとも１つの面を含む本体を更に備え、前記少なくとも１つの面が、当該インターフェイスの前記第２のドッキング装置を形成している。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、前記第２のドッキング装置上に配置される密封装置の受入手段を更に備えている。

本発明の別の実施形態によれば、前記受入手段は、前記第２の平面内に形成された溝である。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、前記本体に接するスリーブを更に備えている。

本発明の別の実施形態によれば、前記スリーブが前記少なくとも１つの導管を画成している。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、少なくとも１つの面を含む肩状段部を更に備え、前記第１のドッキング装置が前記肩状段部の面によって形成されている。

本発明の別の実施形態によれば、前記肩状段部は、前記第２のドッキング装置と接して据えられている。

本発明の別の実施形態によれば、前記ゼロでない角度は鋭角である。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、少なくとも１つの電気コネクタを保持するための手段を更に備えている。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは一体型である。

本発明の別の実施形態によれば、当該インターフェイスは、アルミニウム合金で作られるか、またはプラスチック材料で作られている。

本発明はまた、少なくとも１つの送風機ユニットと、蒸発器とを納めたハウジングを備える換気・冷却設備であって、前記蒸発器に接続された膨張装置を備える設備において、前記膨張装置と、当該換気・冷却設備を取り囲む環境との間における前述したようなインターフェイスを含んでいることを特徴とする換気・冷却設備にも関する。

本発明はまた、前述したような換気・冷却設備と、少なくとも１つのバッテリーとを備えた、少なくとも１つのバッテリーの温度調節装置にも関する。

本発明の第１の利点は、本発明のインターフェイスによって提供される取付の柔軟性にある。実際に、このインターフェイスは、ゼロでない角度が、単純な形状の冷媒流体輸送管を用いることを可能にすると共に、前記膨張装置の内部ダクトの軸線と、バッテリーの入っている囲いの外部に設置された冷媒を輸送する管の軸線との間の平行性の欠如を修正するのに用いられる、と言う意味において順応性があるのである。

もう１つの利点は、囲いの内部容積と、当該囲いの周囲環境との間にインターフェイスによって形成される密封の信頼性である。

もう１つの重要な利点は、本発明の目的が、少なくとも３つの機能、即ち、冷媒流体を輸送する管と膨張装置との間のインターフェイス接続、囲いの壁に対する密封、および膨張装置と輸送管との間の心ずれの修正、を満たすという事実である。

本発明の他の特徴、詳細、および利点は、以下の図面との関係で下記に与えられる手本用の説明を読めば、より明確になる。

本発明によるインターフェイスを備えた、少なくとも１つのバッテリーを伴う温度調節装置を示す図。 図１のインターフェイスの斜視図。 図２のインターフェイスの、特に第１の側を示す斜視図。 図３のインターフェイスにおける第２の側を示す斜視図。

図１は、内部に換気・冷却設備１のある温度調節装置を示している。換気・冷却設備１は、少なくとも１つのバッテリー３の温度調節装置４の一部である。バッテリー３の機能は、自動車を推進するのに十分な電力を供給することである。図１は２つのバッテリーを示しているが、温度調節装置が３つ以上のバッテリーを備えていてもよいことは明らかである。

温度調節装置４は、膨張装置１５と、当該膨張装置１５を温度調節装置４の外部へ接続するためのインターフェイス２とを備えている。

図１から見て取ることができるように、温度調節装置４は、少なくとも１つの壁６によって境界を定められる内部容積７を備えた囲い５を具備している。温度調節装置４は、内部容積７を加熱ないし冷却し、それに応じて、内部容積７内に納められたバッテリーを加熱ないし冷却するように適合されている。

換気・冷却設備１は、内部容積７の温度調節に必然的に伴われる構成要素を納めたハウジング８を備えている。これらの構成要素の中には、渦巻形ケーシング１０内に取り付けられた送風機ユニット９がある。設備１はまた、蒸発器１１を受け入れる部分を含んでいる。その蒸発器１１は、内部容積７内に入っている空気の流れを冷却する構成要素である。蒸発器１１は、それ自体知られた熱力学サイクルを実施する冷媒ループとも呼ばれる冷媒回路に接続されている。蒸発器１１はかくして冷媒流体によって横切られるが、その冷媒流体は、蒸発器を介して空気流から熱エネルギーを受け取る。

任意選択的に、ハウジング８は加熱器（図示せず）を収容するが、その加熱器の機能は空気流に熱を供給することである。内部容積７内の閉ループを循環する空気流の冷却ないし加熱の作動は、ここでは詳述しない調整手段の制御下に置かれている。

ハウジング８は、蒸発器１１および／または加熱器によって熱的に処理される空気の吸入口１２および排出口１３を含んでいる。

図１から見て取れるように、ハウジング８は、膨張装置と、当該膨張装置と蒸発器１１との間に設置される配管とを覆うことによって、インターフェイス２まで延びていることが有利である。

図２ないし図４からより特定的に見て取ることができるように、インターフェイス２は、ドッキング装置１４（以下、第２のドッキング装置１４と呼ばれる）と、第１のドッキング装置１８とを含んでいる。

第２のドッキング装置１４は、その第２のドッキング装置１４が温度調節装置４を囲い５の外部へ接続するように壁６に押し付けることができる。第１のドッキング装置１８は、その第１のドッキング装置１８に膨張装置を押し当てることができるように構成されている。

インターフェイス２はまた、膨張装置１５から冷媒流体を運ぶ第１の導管２７および第２の導管２８を含んでいる。第１の導管２７および第２の導管２８は、円形の断面を有していることが有利であり、互いに平行な軸線に沿って伸びている。第１および第２の導管２７および２８はそれぞれ、インターフェイス２に作られた凹所によって形成されている。配管１６および１７が、膨張装置１５を蒸発器へ接続しているのが有利である。

インターフェイス２は、外側の概略形状が楕円形の本体１９を備えている。その本体１９は、符号２０および１４で示す互いに向かい合った２つの面を備えており、即ち本体１９は、面２０および１４によって境界を定められている。面１４は、温度調節装置４の第２のドッキング装置１４を形成している。面２０は、その面２０の外側へ肩状段部２１が延びるように構成されている。当該肩状段部２１は、概して矩形の外側形状を有している。肩状段部２１は、当該肩状段部に対して本体１９とは反対の側にある自由側を有している。肩状段部２１の自由面が、第１のドッキング装置１８を形成している。

膨張装置１５は、肩状段部２１の面に対して押し付けられる壁を備えている。そして、膨張装置１５は、例えば第１の取付手段（この図では見えない）の中に係合する少なくとも１本のねじ２３によって、インターフェイス２上に機械的に保持される。そのねじ２３はまた、配管１６および１７の端部を膨張装置１５内に固締するフランジ２４を貫通してもいる。かくして、膨張装置１５はフランジ２４とインターフェイス２との間に挟まれている、ということが分かる。また、１本ないし複数本のねじ２３が、一方では膨張装置と差し向かいな配管１６，１７の固定を、他方では第１のドッキング装置１８に対する膨張装置１５の固定をもたらす、ということが分かる。

既に述べたように、肩状段部２１の反対側では、インターフェイスの本体１９が、第２のドッキング装置１４の実施形態を形成する面によって画成されている。

肩状段部２１の自由面によって形成される第１のドッキング装置１８は、平坦であることが有利であり、実質的に、符号２５で示す第１の平面内を延びている。本体１９の面１４によって形成される第２のドッキング装置１４は、これもまた平坦であることが有利であり、実質的に、符号２６で示す第２の平面内を延びている。

第１のドッキング装置１８および第２のドッキング装置１４は、ドッキング装置１８および１４のそれぞれ延びている平面２５および２６が互いにゼロでない角度４６を成すように配置されている。換言すれば、肩状段部２１の自由面は、第２のドッキング装置１４を形成している本体１９の面と平行ではないのである。そのゼロでない角度４６は、鋭角であることが有利である。その角度の値は、４５度未満であることが好ましい。

図２から見て取ることができるように、平面２５および２６は、導管２７および２８それぞれの断面の中心に沿って通過する線２９に平行な線上で交わっている。

図４から見て取ることができるように、第２のドッキング装置１４はまた、密封装置の受入手段４２を含んでもいる。その密封装置は、温度調節装置４の内部容積７と温度調節装置４を取り囲む環境との間での空気や冷媒の循環を防止するように、壁６とインターフェイスとの間に密封をもたらすためのものである。

図示の実施形態において、その受入手段４２は、第２のドッキング装置１４を形成する面の所で本体１９に形成された溝４３の形態となっている。その溝４３は、Ｏリングの形態をとり得る密封装置（図示せず）を受け入れるように形成されている。或いは、そのような密封装置は、特に本体１９を成型および／または作成する際に、本体１９にオーバーモールド成型することによって形成することもできる。

本体１９はまた、温度調節装置の壁上の固締要素４４を含んでいる。例えば、その固締要素は、温度調節装置の外側からのインターフェイス２の取り付けを容易にするように、（場合によっては、ねじの切られる）２つの穴４５の形態を取る。

各図から見て取ることができるように、第１の導管２７および第２の導管２８は、一側では第１のドッキング装置１８の所を、他側では第２のドッキング装置１４の所を抜け出て、インターフェイス２を一側から他側へ貫通している。

図３から見て取ることができるように、第１および第２の導管２７および２８は、第１の軸線３０（当該軸線は、例えば真っ直ぐである）に沿って伸びる第１の部分をそれぞれ有し、第１の部分と隣り合う第２の部分においては、第２の軸線３１（当該第２の軸もまた、例えば真っ直ぐである）に沿っている。それら第１の軸線３０と第２の軸線３１とは、互いに対してゼロでない角度で傾いている。

インターフェイス２は、少なくとも第１のパイプ３２および第２のパイプ３３を備えている。それら第１のパイプ３２および第２のパイプ３３はそれぞれ、第１のドッキング装置１８を越えて、特に肩状段部２１の自由面の外側へ延びている。これらのパイプ３２および３３は、Ｏリングを受け入れるための溝３４を身につけた円形状の外壁を有している。膨張装置は、前記Ｏリングがインターフェイスと膨張装置とを密封するようにしてパイプ３２および３３が内部に納められる２つの空所を有している。

或いは、そのような密封するものは、本体１９上にオーバーモールド成型することもできる。

より特定的に図４から見て取ることができるように、インターフェイス２はスリーブ４０を備えている。そのスリーブ４０は、本体１９の面から引き出されて、第２のドッキング装置１４を形成する面１から延びている。スリーブ４０は、概して第１の軸線３０と平行な方向に沿って延びている。スリーブ４０は、温度調節装置４の壁を横切って作られた穴に対してインターフェイス２を中心に合わせるのを助ける。スリーブ４０はまた、第１の導管２７および第２の導管２８がスリーブ４０の厚みの中へと延びる際に、それらの導管２７および２８の一部を画成する。

スリーブ４０はまた、冷媒回路からやって来る冷媒流体を運ぶ１本／複数本の管を取り付けるための第１の取付手段４１を含んでもいる。これらの管は、温度調節装置を画成する壁の外側にあるものである。この場合、第１の取付手段４１は、スリーブ４０に作られたねじ付き穴の形態を取っている。

本体１９の第１の面２０は、第１の突起３５および第２の突起３６を含んでもいる。それらの突起３５および３６は、第１の導管２７および第２の導管２８の中心を横切る線に沿って、肩状段部２１の両側に設置されている。突起３５および３６は、矩形の断面を有し、第１の軸線３０と平行な方向に第１の面２０の外側へ延びている。

突起３５，３６は、ねじを受け入れるための貫通穴３７，３８を含んでいる。これは、インターフェイスがメイン・ハウジングに保持されるようにするためである。もう１つの穴３９は、サブアッセンブリ上の電気ハーネスのために役立つ。

肩状段部２１は、インターフェイス２上に膨張装置１５を固締することのできる第２の取付手段４７を含んでもいる。その第２の取付手段４７は例えば、肩状段部２１の厚みの中に形成された１つないし複数のねじ付き穴の形態となっている。

図２に示す実施形態において、膨張装置１５は、感温膨張弁であり、感温カプセルが外側に延びる本体を含んでいる。その機能は、蒸発器の出口での冷媒流体の温度に従った指令に応じて、蒸発器へ進入する当該冷媒の流れを制御することである。

インターフェイス２は、一体型部品によって形成されているのが有利である。インターフェイス２は、アルミニウム合金で作られていることが好ましい。本発明のもう一つの実施形態によれば、この部品はプラスチック材料から成型することができる。

本発明の改善によれば、インターフェイスは、温度調節装置の外部からその内部容積への構成要素の通過に関して、２つの別の機能を含んでいる。或いは、インターフェイスは、１つないし複数の電気コネクタを保持するための手段を含んでいる。これらのコネクタは、送風機ユニットへ電力供給するのに用いられ得る。これらのコネクタは、バッテリー内に蓄えられた電気エネルギーを供給することもできる。これは、電気ケーブルを通すための余分な穴を作る必要がなく、それらのケーブルを気密にすることから、特に有利である。

もう１つの補足的ないし代替的な実施形態によれば、インターフェイスは、圧力逃がし弁のための支持体を形成する。そのような弁は、内部容積内の圧力が一定の閾値を超えるのを防止する安全装置を形成する。

最後に、そのような本発明によるインターフェイス２は、例えば、機械的なインターフェイス接続、内部容積と壁を取り囲む環境との間の密封、冷媒流体の循環、冷媒流体を輸送する管と膨張装置との間の角度の修正、電気コネクタのための支持、および圧力逃がし弁のための支持などの、幾つかの機能を集結させることができる。

図示の実施形態においては、本発明によるインターフェイス２が２本の導管２７および２８を備えているが、本発明の範囲はそのような数に限定されるものではなく、インターフェイス２は、１本の導管だけ、或いは反対に３本以上の導管を備えることができる。

更に、本発明によるインターフェイスは、膨張装置への適用において説明されてきたが、本発明の範囲はこの適用に限定されるものではない。

Claims (12)

1. 冷媒流体の膨張装置（１５）と壁（６）との間に設置されるべきインターフェイス（２）であって、前記冷媒流体を運ぶことのできる少なくとも２つの導管（２７，２８）と、前記膨張装置（１５）を受け入れるように適合され、本質的に第１の平面（２５）内を延びる第１のドッキング装置と、前記壁（６）と協働するように適合され、本質的に第２の平面（２６）内を延びる第２のドッキング装置とを含み、前記第１の平面（２５）及び前記第２の平面（２６）が、互いにゼロでない角度（４６）を成し、
   当該インターフェイス（２）は、互いに反対側に位置する第１の面（１４）及び第２の面（２０）を有する本体（１９）を含み、前記第１の面（１４）が当該インターフェイス（２）の前記第２のドッキング装置（１４）を形成し、前記第２の面（２０）に肩状段部（２１）が設けられ、前記肩状段部（２１）の前記本体（１９）と反対側の面（１８）が前記第１のドッキング装置を形成し、前記本体（１９）内に前記各導管（２７，２８）の第１の部分が画定され、前記肩状段部（２１）内に前記第１の部分と隣接する前記各導管（２７，２８）の第２の部分が画定されている、インターフェイス（２）。
2. 前記第２のドッキング装置（１４）上に配置される密封装置の受入手段（４２）を更に備えた、請求項１記載のインターフェイス。
3. 前記受入手段（４２）は、前記第２の平面（２６）内に形成された溝（４３）である、請求項２記載のインターフェイス。
4. 前記本体（１９）に接するスリーブ（４０）を更に備えた、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
5. 前記スリーブ（４０）が前記少なくとも１つの導管（２７）を画成している、請求項４記載のインターフェイス。
6. 前記肩状段部（２１）は、前記第２のドッキング装置（１４）と接して据えられている、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
7. 前記ゼロでない角度（４６）は鋭角である、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
8. 当該インターフェイス（２）は一体型である、請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
9. 当該インターフェイス（２）は、アルミニウム合金で作られるか、またはプラスチック材料で作られている、請求項１から８のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
10. 少なくとも１つの電気コネクタを保持するための手段を更に備えた、請求項１から９のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス。
11. 少なくとも１つの送風機ユニット（９）と、蒸発器（１１）とを納めたハウジング（８）を備える換気・冷却設備（１）であって、前記蒸発器（１１）に接続された膨張装置（１５）を備える設備において、前記膨張装置（１５）と、当該換気・冷却設備（１）を取り囲む環境との間における請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載のインターフェイス（２）を含んでいることを特徴とする換気・冷却設備（１）。
12. 請求項１１記載の換気・冷却設備（１）と、少なくとも１つのバッテリー（３）とを備えた、少なくとも１つのバッテリーの温度調節装置（４）。

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