JP7199900B2 - Heat exchanger using laminated material and its entrance/exit structure - Google Patents
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Description
この発明は、金属製の伝熱層に樹脂製の被覆層が積層されたラミネート材を外包袋とするラミネート材を用いた熱交換器およびその出入口構造に関する。
BACKGROUND OF THE
ハイブリッド自動車(HEV)、電気自動車(EV)等においては、電動機を駆動するための電力を供給するバッテリー装置が搭載されている。このようなバッテリー装置としては、リチウム二次電池等の各種の二次電池からなる複数個の小型単電池が直列または並列に多数接続されて組電池の形態としたものが一般に用いられている。特に近年になって電気自動車の航続距離を延長させるために、複数の組電池が直列または並列に組み合わされて、バッテリー装置のさらなる大容量化が進められている。 2. Description of the Related Art Hybrid electric vehicles (HEV), electric vehicles (EV), etc. are equipped with a battery device that supplies electric power for driving an electric motor. As such a battery device, a plurality of small single cells made up of various secondary batteries such as lithium secondary batteries are generally connected in series or in parallel to form an assembled battery. Especially in recent years, in order to extend the cruising distance of electric vehicles, a plurality of assembled batteries are combined in series or parallel to further increase the capacity of battery devices.
一方、バッテリー装置として多く用いられるリチウム二次電池は、使用温度によって性能や寿命が大きく変化するため、長期間にわたって効率良く使用するには適正な温度に管理するのが好ましい。しかしながら、上記のような複数の組電池の形態で使用した場合、複数の組電池が密接して配置されているため、各組電池や各単電池から発生される熱を効果的に放出させることは困難であり、各組電池毎の温度が上昇してしまい、性能や寿命が低下してしまうおそれがある。 On the other hand, the performance and life of lithium secondary batteries, which are often used as battery devices, vary greatly depending on the operating temperature. Therefore, it is preferable to control the temperature at an appropriate temperature for efficient use over a long period of time. However, when used in the form of a plurality of assembled batteries as described above, since the plurality of assembled batteries are closely arranged, it is difficult to effectively dissipate the heat generated from each assembled battery or each unit cell. is difficult, and the temperature of each assembled battery rises, and there is a risk that the performance and life of the assembled battery will decrease.
そこで下記特許文献1に示すような薄型の熱交換器を用いて、複数の組電池を冷却するようにした技術が開発されている。この熱交換器は、2枚の金属製皿状プレートを対向合致させて熱交換器(扁平チューブ)を形成し、複数の組電池の各間に扁平チューブがそれぞれ配置されることによって、組電池の各単電池から発せられる熱を、扁平チューブ内を流通する冷媒(冷却水)を介して外部に放出させるようにしている。
Therefore, a technique has been developed in which a thin heat exchanger as shown in
このような技術背景の下、自動車バッテリー装置としての複数の組電池を冷却するための熱交換器は、他の自動車部品と同様、薄型化、小型軽量化、低コスト化が可及的に求められ、その一環として、柔軟性の高いラミネート材を用いた熱交換器の採用が検討されている。 Under such a technical background, heat exchangers for cooling a plurality of assembled batteries as an automobile battery device are required to be as thin, small and light as possible, and to be reduced in cost, as is the case with other automobile parts. As part of this, the adoption of heat exchangers using highly flexible laminated materials is being considered.
ラミネート材を用いた熱交換器は、アルミニウム箔~アルミニウム薄板製の伝熱層の両面に樹脂製の被覆層が積層されたラミネート材が2枚重ね合わされて袋状に接合された外包袋を備え、外包袋の内部に冷媒を循環できるように構成されている。そして複数の組電池の各間に外包袋が配置されて、組電池の各単電池から発せられる熱を、各外包袋の内部を流通する冷媒を介して外部に放出させるようにしている。 A heat exchanger using a laminated material is equipped with an outer bag in which two laminated materials, in which a resin coating layer is laminated on both sides of a heat transfer layer made of aluminum foil or an aluminum thin plate, are superimposed and joined in a bag shape. , the refrigerant can be circulated inside the outer envelope. An outer package bag is arranged between each of the plurality of assembled batteries, and the heat generated from each unit cell of the assembled battery is released to the outside through a coolant that flows inside each outer package bag.
このようなラミネート材を用いた熱交換器において、外包袋の内部に対し冷媒の出し入れを行うために外包袋の出入口に、冷媒管等の外管を確実に接続できるように出入口部材が取り付けられている。出入口部材としては例えば、樹脂製の管継手が多く用いられており、管継手の端部を外包袋の樹脂製被覆層に熱圧着ないし接着して固定する方法が通常の固定方法と考えられる。 In a heat exchanger using such a laminated material, an inlet/outlet member is attached to the inlet/outlet of the outer bag so that an outer pipe such as a refrigerant pipe can be reliably connected to the outer bag in order to allow the refrigerant to flow in and out from the inside of the outer bag. ing. For example, a pipe joint made of resin is often used as the inlet/outlet member, and a method of fixing the end of the pipe joint to the resin coating layer of the outer bag by thermocompression bonding or bonding is considered to be a normal fixing method.
しかしながら、上記従来のラミネート材を用いた熱交換器において、外包袋は、金属板等に比べて強度が低いラミネート材によって構成されるとともに、外包袋における管継手の接合部周辺に応力が集中し易いため、外包袋における管継手の接合部周辺が早期に破断したり、管継手が外包袋から部分的に剥離して、液漏れ等の不具合が生じるおそれがあり、管継手等の出入口部材を長期間安定した取付状態に保持できず、十分な耐久性を得ることが困難であり、製品価値の低下を来すという課題があった。 However, in the heat exchanger using the above-mentioned conventional laminated material, the outer bag is made of a laminated material having a lower strength than a metal plate or the like, and stress is concentrated around the joints of the pipe joints in the outer bag. Therefore, there is a risk that the joints of the pipe joints in the outer bag may break early, or the pipe joints may partially peel off from the outer bag, causing problems such as liquid leakage. It is difficult to maintain a stable mounting state for a long period of time, and it is difficult to obtain sufficient durability, resulting in a decrease in product value.
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、出入口部材を長期間安定した状態に取り付けることができて、十分な耐久性を得ることができるとともに、製品価値を向上させることができるラミネート材を用いた熱交換器およびその出入口構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and enables a doorway member to be attached in a stable state for a long period of time, to obtain sufficient durability, and to improve product value. An object of the present invention is to provide a heat exchanger using a laminated material and its entrance/exit structure.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。 In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
[1]金属製の伝熱層の少なくとも片面側に樹脂製の被覆層が設けられた外包ラミネート材が袋状に形成された外包袋を備え、前記外包ラミネート材を貫通する出入口を介して、前記外包袋の内部に対し熱媒体を流出入させるようにしたラミネート材を用いた熱交換器において、
前記出入口は、外包袋の面状部に設けられ、
筒状の貫通筒部の一端に、前記外包ラミネート材よりも強度が高いフランジ部が設けられた第1出入口部材と、
前記外包ラミネート材よりも強度が高いリング状のフランジ部を有する第2出入口部材とを備え、
前記第2出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の一面側における出入口周縁部に配置される一方、前記第1出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の他面側における前記出入口周縁部に配置されつつ、前記貫通筒部が前記出入口および前記第2出入口部材の中央孔に貫通配置されて、前記第1および第2出入口部材が結合されることにより、両出入口部材の両フランジ部が前記外包ラミネート材の出入口周縁部を挟み込んだ状態で両出入口部材が前記外包袋に固定されていることを特徴とするラミネート材を用いた熱交換器。
[1] Equipped with an outer wrapping bag formed by forming a bag-like outer wrapping laminate material in which a resin coating layer is provided on at least one side of a metal heat transfer layer, and through a doorway penetrating the outer wrapping laminate material, In a heat exchanger using a laminated material that allows a heat medium to flow in and out of the outer bag,
The entrance/exit is provided in the planar portion of the outer packet,
a first entrance/exit member having a flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material provided at one end of a cylindrical penetrating cylinder portion;
a second doorway member having a ring-shaped flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material,
The flange portion of the second doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on one side of the outer wrapping laminate material, while the flange portion of the first doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on the other side of the outer wrapping laminate material. The through cylinder portion is arranged to penetrate through the central holes of the entrance and the second entrance member, and the first and second entrance members are coupled, so that both flange portions of both the entrance and exit members are connected to the outer casing. A heat exchanger using a laminated material, characterized in that both entrance/exit members are fixed to the outer packaging bag in a state in which the entrance/exit peripheral edge of the laminate material is sandwiched.
[2]前記第1および第2出入口部材のうち、少なくともいずれか一方の出入口部材が金属によって構成されている前項1に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[2] The heat exchanger using the laminated material according to the
[3]前記第1および第2出入口部材のうち、少なくともいずれか一方の出入口部材が樹脂によって構成されている前1に記載のラミネート材を用いた熱交換器。 [3] The heat exchanger using the laminated material according to [1] above, wherein at least one of the first and second inlet/outlet members is made of resin.
[4]前記第2出入口部材は、そのフランジ部の一面側に筒状の結合筒部が設けられ、
前記第1出入口部材の貫通筒部が、前記第2出入口部材の結合筒部に嵌入されて、両筒部が結合されている前1~3のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[4] The second inlet/outlet member is provided with a cylindrical coupling cylinder portion on one surface side of the flange portion thereof,
The laminate material according to any one of 1 to 3 above is used, wherein the through cylinder portion of the first doorway member is fitted into the coupling cylinder portion of the second doorway member, and both cylinder portions are joined. Heat exchanger.
[5]前記第1および第2出入口部材が接着剤によって互いに結合されている前項1~4のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[5] A heat exchanger using the laminate material according to any one of the preceding
[6]前記第1および第2出入口部材の少なくともいずれか一方のフランジ部と、前記外包ラミネート材の出入口周縁部との間に接着剤が充填されて密封されている前項1~5のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[6] Any one of the preceding
[7]前記外包ラミネート材は、前記伝熱層の両側に前記被覆層が設けられ、
前記第1および第2出入口部材のうち、いずれか一方の出入口部材が樹脂によって構成され、そのいずれか一方の出入口部材のフランジ部と、前記外包ラミネート材の出入口周縁部との間が熱圧着により密封されている前項1~5のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[7] The outer wrap laminate material is provided with the coating layers on both sides of the heat transfer layer,
Either one of the first and second inlet/outlet members is made of resin, and the flange portion of one of the inlet/outlet members and the inlet/outlet peripheral edge of the outer wrap laminate material are bonded by thermocompression bonding. A heat exchanger using the laminate material according to any one of the preceding
[8]前記外包ラミネート材の伝熱層がアルミニウムによって構成されている前項1~7のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[8] A heat exchanger using the laminate material according to any one of the preceding
[9]車両用発熱体の冷却用に用いられる前項1~8のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。
[9] A heat exchanger using the laminate material according to any one of the
[10]金属製の伝熱層の少なくとも片面側に樹脂製の被覆層が設けられた外包ラミネート材が袋状に形成された外包袋を備え、前記外包ラミネート材を貫通する出入口を介して、前記外包袋の内部に対し熱媒体を流出入させるようにしたラミネート材を用いた熱交換器の出入口構造において、
前記出入口は、外包袋の面状部に設けられ、
筒状の貫通筒部の一端に、前記外包ラミネート材よりも強度が高いフランジ部が設けられた第1出入口部材と、
前記外包ラミネート材よりも強度が高いリング状のフランジ部を有する第2出入口部材とを備え、
前記第2出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の一面側における出入口周縁部に配置される一方、前記第1出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の他面側における前記出入口周縁部に配置されつつ、前記貫通筒部が前記出入口および前記第2出入口部材の中央孔に貫通配置されて、前記第1および第2出入口部材が結合されることにより、両出入口部材の両フランジ部が前記外包ラミネート材の出入口周縁部を挟み込んだ状態で両出入口部材が前記外包袋に固定されていることを特徴とするラミネート材を用いた熱交換器の出入口構造。
[10] Equipped with an outer wrapping bag formed by forming a bag-shaped outer wrapping laminate material in which a resin coating layer is provided on at least one side of a metal heat transfer layer, and through a doorway passing through the outer wrapping laminate material, In the entrance/exit structure of the heat exchanger using a laminated material that allows the heat medium to flow into and out of the outer bag,
The entrance/exit is provided in the planar portion of the outer packet,
a first entrance/exit member having a flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material provided at one end of a cylindrical penetrating cylinder portion;
a second doorway member having a ring-shaped flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material,
The flange portion of the second doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on one side of the outer wrapping laminate material, while the flange portion of the first doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on the other side of the outer wrapping laminate material. The through cylinder portion is arranged to penetrate through the central holes of the entrance and the second entrance member, and the first and second entrance members are coupled, so that both flange portions of both the entrance and exit members are connected to the outer casing. An inlet/outlet structure for a heat exchanger using a laminated material, characterized in that both inlet/outlet members are fixed to the outer bag while sandwiching the inlet/outlet peripheral edge of the laminated material.
発明[1]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、外包ラミネート材の出入口周縁部を第1および第2出入口部材の高い強度のフランジ部によって内外両側から挟み込んだ状態で両出入口部材が結合されるため、両フランジ部が互いに支持し合うことにより、出入口部材を外包袋の出入口周縁部に安定した状態に取り付けることができる。このため外包ラミネート材が早期に破断してしまったり、出入口部材が剥離してしまう等の不具合を確実に防止できる。従って出入口部材を長期間安定した状態に取り付けることができ、十分な耐久性を得ることができるとともに、製品価値を向上させることができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [1], both the entrance/exit members are sandwiched between the high-strength flange portions of the first and second entrance/exit members in a state in which the entrance/exit periphery of the outer wrapping laminate material is sandwiched from both the inner and outer sides. Since both flanges are joined together, the entrance/exit member can be stably attached to the entrance/exit periphery of the outer bag by supporting each other. As a result, it is possible to reliably prevent problems such as premature breakage of the outer wrapping laminate material and peeling of the entrance/exit member. Therefore, the doorway member can be attached in a stable state for a long period of time, sufficient durability can be obtained, and the product value can be improved.
発明[2]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、出入口部材を熱伝導性の高い金属によって構成しているため、熱圧着等を行う際に、金属製の出入口部材を介して熱圧着予定部(溶着予定部)に熱を効率良く伝達することができ、熱圧着処理をスムーズに行うことができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [2], since the entrance/exit member is made of metal with high thermal conductivity, heat is transferred through the metal entrance/exit member when thermocompression bonding or the like is performed. Heat can be efficiently transferred to the portion to be crimped (portion to be welded), and the thermocompression bonding can be performed smoothly.
発明[3]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、出入口部材を樹脂によって構成しているため、樹脂製の出入口部材のフランジ部と、外包ラミネート材の樹脂層とを確実に熱融着することができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [3], since the inlet/outlet member is made of resin, the flange portion of the resin inlet/outlet member and the resin layer of the outer wrap laminate material are reliably heat-fused. can wear.
発明[4]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、両出入口部材を確実に結合することができ、より安定した状態に取り付けることができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [4], both the inlet/outlet members can be securely connected, and can be attached in a more stable state.
発明[5]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、両出入口部材をより確実に結合することができ、より一層安定した状態に取り付けることができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [5], the two inlet/outlet members can be connected more reliably, and can be attached in a more stable state.
発明[6][7]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、出入口部材のフランジ部と、外包ラミネート材の出入口周縁部との間の密封性を向上させることができる。 According to the heat exchanger using the laminated material of the inventions [6] and [7], it is possible to improve the sealing performance between the flange portion of the inlet/outlet member and the inlet/outlet peripheral edge portion of the outer wrapping laminated material.
発明[8]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、伝熱層が伝熱性の高いアルミニウムによって構成されているため、冷却性能をより一層向上させることができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [8], the heat transfer layer is made of aluminum having high heat transfer properties, so that the cooling performance can be further improved.
発明[9]のラミネート材を用いた熱交換器によれば、車両用の発熱体を確実に冷却することができる。 According to the heat exchanger using the laminate material of the invention [9], it is possible to reliably cool the heating element for the vehicle.
発明[10]のラミネート材を用いた熱交換器の出入口構造によれば、上記ラミネート材を用いた熱交換器の発明と同様に、同様の効果を得ることができる。 According to the inlet/outlet structure of the heat exchanger using the laminate material of the invention [10], similar effects can be obtained as in the invention of the heat exchanger using the laminate material.
<第1実施形態>
図1はこの発明の第1実施形態であるラミネート材を用いた熱交換器を概略的に示す図、図2は第1実施形態のラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を分解して示す斜視図、図3は第1実施形態のラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を拡大して示す断面図である。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a heat exchanger using the laminated material according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the entrance and exit of the heat exchanger using the laminate material of the first embodiment.
これらの図に示すように、このラミネート材を用いた熱交換器は、電気自動車等の電動機を駆動する電力を供給するバッテリー装置の冷却用に用いられるものあり、袋状の外包袋3を備えている。外包袋3は、2枚の外包ラミネート材30,30がその外周縁部が熱圧着(熱融着)によって接合一体化されることによって形成されている。
As shown in these figures, the heat exchanger using this laminated material is used for cooling a battery device that supplies electric power to drive an electric motor of an electric vehicle, etc. ing. The
外包ラミネート材30は、金属箔~金属薄板製の伝熱層31と、その伝熱層31の両面に積層一体化された熱可塑性樹脂製の被覆層32,32とを備えた3層ラミネート材によって構成されている。
The outer
本実施形態において、伝熱層31を構成する金属は、アルミニウムによって構成されている。なお本明細書および特許請求の範囲において、アルミニウムという用語は、純アルミニウムはもちろん、アルミニウム合金も含む意味で用いられる。
In this embodiment, the metal forming the
本実施形態において、伝熱層31を構成する金属箔(アルミニウム箔)~金属薄板(アルミニウム薄板)の厚さは、8μm~500μmに設定するのが良く、より好ましくは、20μm~200μmに設定するのが良い。
In the present embodiment, the thickness of the metal foil (aluminum foil) to the metal thin plate (aluminum thin plate) constituting the
被覆層32を構成する樹脂は、例えばポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の樹脂フィルムによって構成されている。本実施形態において、伝熱層31の片面に積層される被覆層32と、他の片面に積層される被覆層32とは、同種の樹脂によって構成しても良いし、異なる種類の樹脂によって構成しても良い。
The resin forming the
外包袋3の面状部における両端部には、外包ラミネート材30を貫通するように出入口35,35が形成されている。本実施形態において、一方の出入口35から外包袋1内に熱媒体としての冷媒が流入されて、その冷媒が外包袋3の内部を流通して、他方の出入口35から流出されるように構成されている。
Entrances and exits 35 , 35 are formed at both ends of the planar portion of the
なお本実施形態においては、外包袋3の内部の冷媒流通経路には、熱交換効率を向上させるためにフィン36が収容されている(図1(a)(b)参照)。
In this embodiment,
外包袋3の出入口35には、第1および第2出入口部材(口縁部材)1,2が設けられている。本第1実施形態において、第1および第2出入口部材1,2は、外包袋3を構成する外包ラミネート材30よりも高い強度の素材によってそれぞれ構成されており、例えば高密度ポリエチレンやポリプロピレン等の硬質合成樹脂の一体成形品によってそれぞれ構成されている。
The entrance/
第1出入口部材1は、円筒状の貫通筒部11と、貫通筒部11の一端外周に外径方向に突出するように一体形成されたリング状のフランジ部12とを備えている。
The first inlet/
第2出入口部材2は、円筒状の結合筒部21と、結合筒部21の一端外周に外径方向に突出するように一体形成されたリング状のフランジ部22とを備えている。
The second inlet/
第2出入口部材2の結合筒部21の内径は、第1出入口部材1の貫通筒部11の外径よりも少し大きく形成されており、第1出入口部材1の貫通筒部11を第2出入口部材2の結合筒部21内に適合状態に嵌め込むことができるように構成されている。
The inner diameter of the connecting
そして外包袋3の外面側において、第2出入口部材2のフランジ部12が、外包ラミネート材30における出入口35の周縁部に対向配置されて、結合筒部21が外方に突出するように配置される。また外包袋3の内面側から第1出入口部材1の貫通筒部11が外包ラミネート材30の出入口35を貫通し、さらに第2出入口部材2の結合筒部21(第2出入口部材2の中央孔に相当)に嵌入される。こうして第1および第2出入口部材1,2の両フランジ部12,22によって、外包ラミネート材30における出入口35の周縁部を内外から挟み込んだ状態で、両出入口部材1,2の両筒部21,22間に塗布された接着剤51によって、両出入口部材1,2が接着結合される。さらに第1出入口部材1のフランジ部12と、外包ラミネート材30の出入口周縁部との間に塗布された接着剤52によって両者間が密封(シール)されるとともに、第2出入口部材2のフランジ部22と、外包ラミネート材30の出入口周縁部との間に塗布された接着剤52によって両者間が密封(シール)される。
On the outer surface side of the
このラミネート材を用いた熱交換器においては、出入口部材1,2の筒部11,21が外方に突出した状態に配置されているため、この筒部11,21を利用して、その筒部11,21に冷媒管等の外管を接続するものである。つまり筒部11,21を管継手として冷媒管を接続するものである。
In the heat exchanger using this laminated material, since the
そして冷媒管を介して一方の出入口35から熱交換器(外包袋3)内に冷媒が流入されるとともに、その冷媒が外包袋3の内部を流通し、他方の出入口35を通過して冷媒管を介して流出されるものである。こうして外包袋3の内部に循環される冷媒と、外包袋3の表面に接触配置された組電池等の発熱体との間で熱交換されて、発熱体から発生する熱が冷媒を介して放出される。これにより車両のバッテリー装置等の発熱体が冷却されるものである。
Refrigerant flows into the heat exchanger (outer bag 3) from one inlet/
以上の構成の本第1実施形態のラミネート材を用いた熱交換器によれば、外包袋3を構成する外包ラミネート材30の出入口35の周縁部を、外包ラミネート材30よりも強度が高い第1および第2出入口部材1,2のフランジ部12,22によって内外両側から挟む込んだ状態で両出入口部材1,2を結合しているため、両フランジ部12,22が互いに支持し合うことにより、出入口部材1,2を外包袋3の出入口周縁部に安定した状態に取り付けることができる。このため外包ラミネート材30における出入口部材1,2の周辺に加わる負荷が軽減されて、外包ラミネート材30が破断してしまったり、出入口部材1,2が外包袋3から部分的に剥離してしまう等の不具合を確実に防止できる.従って出入口部材1,2を長期間安定した状態に取り付けることができ、十分な耐久性を得ることができるとともに、品質を確実に向上でき、ひいては製品価値を格段に向上させることができる。
According to the heat exchanger using the laminate material of the present first embodiment having the above configuration, the peripheral edge portion of the inlet/
また本実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、出入口部材1,2のフランジ部12,22と、外包ラミネート材30における出入口35の周縁部との間を接着剤52によってシールするようにしているため、出入口部材1,2を一層安定した状態に取り付けることができる上さらに、出入口部材1,2のフランジ部12,22と、外包ラミネート材30との間のシール性(密封性)を十分に確保できて、液漏れ等の不具合もより確実に防止できて、製品価値を一層に向上させることができる。
Further, in the heat exchanger using the laminate material of this embodiment, the adhesive 52 seals between the
<第2実施形態>
図4はこの発明の第2実施形態のであるラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を拡大して示す断面図である。同図に示すようにこの第2実施形態のラミネート材を用いた熱交換器は、出入口部材1,2のフランジ部12,22と、外包ラミネート材30との間のシール手段が、上記第1実施形態のラミネート材を用いた熱交換器と相違する。
<Second embodiment>
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the entrance and exit of a heat exchanger using a laminated material, which is a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the heat exchanger using the laminated material of the second embodiment, the sealing means between the
すなわち本第2実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、出入口部材1,2のフランジ部12,22と、外包ラミネート材30の出入口周縁部における樹脂製の被覆層32とを熱圧着(熱融着)して接合一体化し、その接合一体化部分(溶着部53)によって、フランジ部12,22と、外包ラミネート材30との間をシールするようにしている。
That is, in the heat exchanger using the laminated material of the second embodiment, the
この第2実施形態のラミネート材を用いた熱交換器において他の構成は、上記第1実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。 In the heat exchanger using the laminate material of the second embodiment, the rest of the configuration is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted. .
この第2実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においても上記と同様に、出入口部材1,2を外包袋3に長期間安定した状態に取り付けることができるとともに、出入口部材1,2のフランジ部12,22と外包ラミネート材30との間のシール性も確保できるため、十分な耐久性を得ることができるとともに、製品価値を向上させることができる。
In the heat exchanger using the laminate material of the second embodiment, similarly to the above, the entrance/
なお本第2実施形態においては、出入口部材1,2のフランジ部12,22と、外包ラミネート材30の被覆層32との間の熱圧着性を向上させるために、フランジ部12,22と、外方ラミネート材30の被覆層32とを同種の樹脂によって構成するのが好ましい。
In the second embodiment, the
<第3実施形態>
図5はこの発明の第3実施形態であるラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を拡大して示す断面図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the entrance and exit of a heat exchanger using a laminated material according to a third embodiment of the present invention.
同図に示すようにこの第3実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、第1出入口部材1が硬質合成樹脂によって構成されるとともに、第2出入口部材2が金属によって構成されている。また第1出入口部材1のフランジ部12と、外包ラミネート材30の出入口周縁部との間は上記第2実施形態と同様、熱圧着による熱溶着部53によってシールされるとともに、第2出入口部材2のフランジ部22と、外包ラミネート材30との間は上記第1実施形態と同様、接着剤52を介してシールされている。
As shown in the figure, in the heat exchanger using the laminate material of the third embodiment, the first inlet/
この第3実施形態のラミネート材を用いた熱交換器において他の構成は、上記実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。 Other configurations of the heat exchanger using the laminate material of the third embodiment are substantially the same as those of the above-described embodiment.
この第3実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。その上さらに本第3実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、第2出入口部材2を熱伝導性が高い金属によって構成しているため、その第2出入口部材2を介して、第1出入口部材1のフランジ部12と、外包ラミネート材30との間の熱融着予定部に熱を効率良く伝達することができる。このため熱融着予定部をスムーズに融着できて、出入口部材1,2の取付作業を簡単かつスムーズに行うことができる。
A heat exchanger using the laminate material of the third embodiment can also obtain the same effect as described above. Furthermore, in the heat exchanger using the laminate material of the third embodiment, since the second inlet/
<第4実施形態>
図6はこの発明の第4実施形態であるラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を拡大して示す断面図である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the entrance and exit of a heat exchanger using a laminated material according to a fourth embodiment of the present invention.
同図に示すようにこの第4実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、第1および第2出入口部材1,2が共に金属によって構成されている。さらに第1出入口部材1における貫通筒部11の外周面には雄ねじ54aが刻設されるとともに、第2出入口部材2における結合筒部21の内周面には雌ねじ54bが刻設されている。
As shown in the figure, in the heat exchanger using the laminate material of the fourth embodiment, the first and second inlet/
この第4実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、第2出入口部材2のフランジ部22が外包ラミネート材30の出入口周縁部に対向配置される一方、第1出入口部材1の貫通筒部11が出入口35を貫通して第2出入口部材2の結合筒部21内にねじ込まれる。こうして両フランジ部12,22によって、外包ラミネート材30の出入口周縁部を挟み込んだ状態で、両出入口部材1,2の両筒部11,21がねじ留めによって固定される。さらに第1出入口部材1のフランジ部12と、外包ラミネート材30の出入口周縁部との間にはOリング55が介在されてその間がシールされている。なお本第4実施形態においては、第2出入口部材2のフランジ部22と、外包ラミネート材30との間は特にシールされていないが、必要であれば、Oリングや接着剤等を用いてシールするようにしても良い。
In the heat exchanger using the laminate material of the fourth embodiment, the
この第4実施形態のラミネート材を用いた熱交換器において他の構成は、上記実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。 In the heat exchanger using the laminate material of the fourth embodiment, the rest of the configuration is substantially the same as that of the above-described embodiment.
この第4実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。 A heat exchanger using the laminate material of the fourth embodiment can also obtain the same effect as described above.
<第5実施形態>
図7はこの発明の第5実施形態であるラミネート材を用いた熱交換器における出入口周辺を拡大して示す断面図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the entrance and exit of a heat exchanger using a laminated material according to a fifth embodiment of the present invention.
同図に示すようにこの第4実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においては、第1および第2出入口部材1,2が共に金属によって構成されている。
As shown in the figure, in the heat exchanger using the laminate material of the fourth embodiment, the first and second inlet/
そして、第2出入口部材2のフランジ部22が外包ラミネート材30の出入口周縁部に対向配置される一方、第1出入口部材1の貫通筒部11が出入口35を貫通して第2出入口部材2の結合筒部21内に嵌入される。その状態で、結合筒部21の一部と、その一部に対応する貫通筒部11の一部とが内側に凹むようにカシメ加工されて、そのカシメ加工部55を介して第1および第2出入口部材1,2が結合される。また第1出入口部材1のフランジ部12と外包ラミネート材30との間は接着剤52が充填されてシールされるとともに、第2出入口部材2のフランジ部22と外包ラミネート材30との間は接着剤52が充填されてシールされている。
While the
この第5実施形態のラミネート材を用いた熱交換器において他の構成は、上記実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。 In the heat exchanger using the laminate material of the fifth embodiment, the rest of the configuration is substantially the same as that of the above-described embodiment.
この第5実施形態のラミネート材を用いた熱交換器においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。 A heat exchanger using the laminate material of the fifth embodiment can also obtain the same effects as described above.
<変形例>
上記各実施形態においては、第1出入口部材1を外包袋3の内面側に配置し、第2出入口部材2を外包袋3の外面側に配置するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、第1出入口部材1を外包袋3の外面側に配置し、第2出入口部材2を外包袋3の内面側に配置するようにしても良い。
<Modification>
In each of the above embodiments, the first inlet/
例えば図8の変形例に示すように、第1出入口部材1を、フランジ部12の片面側に円筒状の貫通筒部11が一体形成されるとともに、フランジ部12の他の片面側に円筒状の管継手部15が一体形成されたつば付き円筒部材によって構成する。さらに第2出入口部材2を、比較的肉厚の厚いリング状のフランジ部材22によって構成する。
For example, as shown in the modification of FIG. The pipe
そして外包袋3の内面側において、第2出入口部材2がその中央孔が出入口35に対向配置される一方、外包袋3の外面側から、第1出入口部材1の貫通筒部11が出入口35を貫通して、その貫通筒部11が第2出入口部材2の中央孔に嵌入されて、接着剤等の適宜の結合手段によって、貫通筒部11が第2出入口部材2の中央孔に結合される。さらに第1出入口部材1のフランジ部12と外包ラミネート材30との間が接着剤等の適宜のシール手段によってシールされるとともに、第2出入口部材2としてのフランジ部材22と外包ラミネート材30との間が接着剤等の適宜のシール手段によってシールされる。
On the inner surface side of the
なお図8においては、外包ラミネート材30の上側が外包袋3の内側であり、外包ラミネート材30の下側が外包袋3の外側となっているのに対し、上記図2においては、外包ラミネート材30の下側が外包袋3の内側であり、外包ラミネート材30の上側が外包袋3の外側となっている
この変形例のラミネート材を用いた熱交換器においては、第1出入口部材12の管継手部15が外側に突出するように配置されるため、その管継手部15を利用して、冷媒管等の外管を接続するようにすれば良い。
8, the upper side of the outer
また上記実施形態等においては、接着剤、ねじ留め、カシメ加工等によって第1および第2出入口部材1,2間を結合するようにしているが、本発明においては、第1および第2出入口部材1,2間の結合手段は限定されることはなく、どのような結合方式を用いても良い。上記以外の結合方式の一例としては、スナップフィット方式が考えられる。すなわち第1出入口部材1の貫通筒部11に弾性フックを形成し、第2出入口部材2の結合筒部21にフック受けを形成しておき、貫通筒部11を結合筒部21に嵌入した際に、弾性フックをフック受けに自動的に係合して、両出入口部材1,2が結合されるようにする。これにより第1および第2出入口部材1,2をワンタッチで結合できて、出入口部材1,2の組付作業をより一層簡単かつスムーズに行うことができる。
In the above-described embodiments and the like, the first and
また上記実施形態においては、外包ラミネート材30として、3層構造のものを採用しているが、それだけに限られず、本発明においては、金属箔(金属薄板)の片面に樹脂層(樹脂フィルム)が積層された2層構造のラミネート材を用いても良いし、4層以上の構造のラミネート材を用いるようにしても良い。
In the above-described embodiment, a three-layer structure is adopted as the outer
また上記実施形態においては、本発明のラミネート材を用いた熱交換器を冷却器として使用する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明のラミネート材を用いた熱交換器は、加熱器として使用することもできる。 Further, in the above embodiment, the case where the heat exchanger using the laminated material of the present invention is used as a cooler has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the heat exchanger using the laminated material of the present invention is , can also be used as a heater.
この発明のラミネート材を用いた熱交換器は、例えばハイブリッド自動車、電気自動車等に採用される電動機駆動用バッテリー装置等の発熱体を冷却するための冷却装置として好適に用いることができる。 A heat exchanger using the laminate material of the present invention can be suitably used as a cooling device for cooling a heating element such as a battery device for driving an electric motor employed in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle.
1:第1口縁部材
11:貫通筒部
12:フランジ部、フランジ部材
2:第2口縁部材
21:結合筒部
22:フランジ部
3:外包袋
30:外包ラミネート材
31:伝熱層
32:被覆層
35:出入口
51:接着剤
52:接着剤
53:溶着部
1: First Rim Member 11: Penetrating Cylinder Portion 12: Flange Portion, Flange Member 2: Second Rim Member 21: Combining Cylindrical Portion 22: Flange Portion 3: Outer Bag 30: Outer Laminate Material 31: Heat Transfer Layer 32 : Coating layer 35: Doorway 51: Adhesive 52: Adhesive 53: Welded portion
Claims (10)
前記出入口は、外包袋の面状部に設けられ、
筒状の貫通筒部の一端に、前記外包ラミネート材よりも強度が高いフランジ部が設けられた第1出入口部材と、
前記外包ラミネート材よりも強度が高いリング状のフランジ部を有する第2出入口部材とを備え、
前記第2出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の一面側における出入口周縁部に配置される一方、前記第1出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の他面側における前記出入口周縁部に配置されつつ、前記貫通筒部が前記出入口および前記第2出入口部材の中央孔に貫通配置されて、前記第1および第2出入口部材が結合されることにより、両出入口部材の両フランジ部が前記外包ラミネート材の出入口周縁部を挟み込んだ状態で両出入口部材が前記外包袋に固定されていることを特徴とするラミネート材を用いた熱交換器。 An outer wrapper bag is provided in which an outer wrapper laminate material having a resin coating layer provided on at least one side of a metal heat transfer layer is formed in a bag shape, and the outer wrappertube is provided through a doorway penetrating through the outer wrapper laminate material. In a heat exchanger using a laminated material that allows the heat medium to flow in and out of the inside of the
The entrance/exit is provided in the planar portion of the outer packet,
a first entrance/exit member having a flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material provided at one end of a cylindrical penetrating cylinder portion;
a second doorway member having a ring-shaped flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material,
The flange portion of the second doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on one side of the outer wrapping laminate material, while the flange portion of the first doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on the other side of the outer wrapping laminate material. The through cylinder portion is arranged to penetrate through the central holes of the entrance and the second entrance member, and the first and second entrance members are coupled, so that both flange portions of both the entrance and exit members are connected to the outer casing. A heat exchanger using a laminated material, characterized in that both entrance/exit members are fixed to the outer packaging bag in a state in which the entrance/exit peripheral edge of the laminate material is sandwiched.
前記第1出入口部材の貫通筒部が、前記第2出入口部材の結合筒部に嵌入されて、両筒部が結合されている請求項1~3のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。 The second inlet/outlet member is provided with a tubular coupling cylinder portion on one surface side of the flange portion thereof,
The laminate material according to any one of claims 1 to 3, wherein the through cylinder portion of the first doorway member is fitted into the coupling cylinder portion of the second doorway member, and both cylinder portions are joined. heat exchanger.
前記第1および第2出入口部材のうち、いずれか一方の出入口部材が樹脂によって構成され、そのいずれか一方の出入口部材のフランジ部と、前記外包ラミネート材の出入口周縁部との間が熱圧着により密封されている請求項1~5のいずれか1項に記載のラミネート材を用いた熱交換器。 The outer wrap laminate material is provided with the coating layers on both sides of the heat transfer layer,
Either one of the first and second inlet/outlet members is made of resin, and the flange portion of one of the inlet/outlet members and the inlet/outlet peripheral edge of the outer wrap laminate material are bonded by thermocompression bonding. A heat exchanger using the laminated material according to any one of claims 1 to 5, which is hermetically sealed.
前記出入口は、外包袋の面状部に設けられ、
筒状の貫通筒部の一端に、前記外包ラミネート材よりも強度が高いフランジ部が設けられた第1出入口部材と、
前記外包ラミネート材よりも強度が高いリング状のフランジ部を有する第2出入口部材とを備え、
前記第2出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の一面側における出入口周縁部に配置される一方、前記第1出入口部材のフランジ部が前記外包ラミネート材の他面側における前記出入口周縁部に配置されつつ、前記貫通筒部が前記出入口および前記第2出入口部材の中央孔に貫通配置されて、前記第1および第2出入口部材が結合されることにより、両出入口部材の両フランジ部が前記外包ラミネート材の出入口周縁部を挟み込んだ状態で両出入口部材が前記外包袋に固定されていることを特徴とするラミネート材を用いた熱交換器の出入口構造。
An outer wrapper bag is provided in which an outer wrapper laminate material having a resin coating layer provided on at least one side of a metal heat transfer layer is formed in a bag shape, and the outer wrappertube is provided through a doorway penetrating through the outer wrapper laminate material. In the entrance/exit structure of a heat exchanger using a laminated material that allows the heat medium to flow in and out of the inside of the
The entrance/exit is provided in the planar portion of the outer packet,
a first entrance/exit member having a flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material provided at one end of a cylindrical penetrating cylinder portion;
a second doorway member having a ring-shaped flange portion having a higher strength than the outer wrapping laminated material,
The flange portion of the second doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on one side of the outer wrapping laminate material, while the flange portion of the first doorway member is arranged at the entrance peripheral edge portion on the other side of the outer wrapping laminate material. The through cylinder portion is arranged to penetrate through the central holes of the entrance and the second entrance member, and the first and second entrance members are coupled, so that both flange portions of both the entrance and exit members are connected to the outer casing. An inlet/outlet structure for a heat exchanger using a laminated material, characterized in that both inlet/outlet members are fixed to the outer bag while sandwiching the inlet/outlet peripheral edge of the laminated material.
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