JP7381247B2 - 熱交換モジュールおよび熱交換装置 - Google Patents

Description

この発明は、金属箔層に樹脂層が積層されたラミネート材を利用して製作される熱交換モジュールおよび熱交換装置に関する。

太陽光発電や風力発電の蓄電装置、電気自動車やハイブリッド自動車の蓄電池、駆動モータバッテリーの電力供給を制御するパワーモジュール等の大容量高出力機器は、大容量、高出力のエネルギーを取り扱うため、一般に複数のデバイスによって構成されている。例えば電気自動車やハイブリッド自動車の蓄電池は、複数の単電池（バッテリーセル）等のデバイスによって構成さている。これらの各デバイスは、使用時にそれぞれ熱が発生し、その熱負荷によって、各デバイスの性能が低下したり、安全性が低下するおそれがある。このため全てのデバイスを冷却するのが好ましい。

そこで下記特許文献１においては、１台の熱交換器を備え、その１台の熱交換器によって全てのデバイスを冷却するようにした熱交換装置を開示している。

特開２０１８－１６３７４１号

しかしながら、上記従来の熱交換器のように１台で複数のデバイスを冷却する場合には、デバイス同士が接触することがあり、全てのデバイス（熱交換対象部材）を均等に冷却するのが困難であり、十分な冷却性能を得ることができないという課題があった。

また各デバイス（熱交換対象部材）に対しそれぞれ独立した熱交換器を複数設置することも考えられるが、その場合、配管数が多大となって配管構造が複雑になるため、設置スペースが大きくなってしまうおそれがある。このため設置スペースが制限された場所、例えば電気自動車等の機器収納ルーム等においてはスペース的に、独立した複数の熱交換器を設置することは困難であるという課題があった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、狭い設置スペースであっても、確実に設置することができるとともに、複数の熱交換対象部材が存在する場合であっても、各熱交換対象部材を均等に熱交換できて、熱交換性能を向上させることができる熱交換モジュールおよび熱交換装置を提供することを目的とする。

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。

［１］内部に熱交換流路を有する外装体を備え、その外装体の少なくとも一部が、金属箔層の内面側に樹脂製シーラント層が積層されたラミネート材による被覆シートによって構成され、前記熱交換流路を流通する熱交換媒体と、前記外装体の外面に配置される熱交換対象部材との間で熱交換されるように構成された熱交換モジュールであって、
前記外装体に、前記熱交換流路の上流側に対応して配置される往路入口と、その往路入口に対応して配置される往路出口とが設けられるとともに、
前記外装体に、前記熱交換流路の下流側に対応して配置される帰路入口と、その帰路入口に対応して配置される帰路出口とが設けられ、
前記往路入口から前記外装体内に流入した熱交換媒体が分流して、分流した熱交換媒体のうち本流の熱交換媒体が前記往路出口から流出するとともに、傍流の熱交換媒体が前記熱交換流路を通って下流側に導かれ、その熱交換媒体が、前記帰路入口から流入した熱交換媒体と合流して、前記帰路出口から流出するように構成されていることを特徴とする熱交換モジュール。

［２］前記外装体における前記往路入口、前記往路出口、前記帰路入口および前記帰路出口にジョイントパイプの一端がそれぞれ取り付けられている前項１に記載の熱交換モジュール。

［３］前記外装体は、流路形成シートと、その流路形成シートの表裏面にそれぞれ接合された表裏両側の前記被覆シートとを備え、
前記流路形成シートは、中空状の前記熱交換流路が設けられ、かつ厚さ方向のスペーサとしての機能を有する前項１または２に記載の熱交換モジュール。

［４］前記外装体は、重ね合わされた前記被覆シートにおける外周縁部の前記シーラント層同士が接合されて形成されている前項１または２に記載の熱交換モジュール。

［５］前記被覆シートとしてのラミネート材は、前記金属箔層の外面側に積層された樹脂製の保護層を備えている前項１～４のいずれか１項に記載の熱交換モジュール。

［６］前項１～５のいずれか１項に記載の熱交換モジュールが複数並んで配置された熱交換装置であって、
隣り合う熱交換モジュールのうち一方の熱交換モジュールの前記往路出口および前記帰路入口が、他方の熱交換モジュールの前記往路入口および前記帰路出口にそれぞれ連通接続されていることを特徴とする熱交換装置。

［７］前記熱交換モジュールはパネル状に形成され、その表面側に前記往路入口および前記帰路出口が形成されるとともに、裏面側に前記往路出口および前記帰路入口が形成されている前項６に記載の熱交換装置。

［８］前記熱交換モジュールは矩形パネル状に形成され、その熱交換モジュールが間隔をおいて平行に並んで配置され、
前記熱交換モジュールの表面側における縦方向の一端側に横方向に並んで前記往路入口および前記帰路出口が形成されるとともに、前記往路入口および前記帰路出口に対応して、裏面側に前記往路出口および前記帰路入口が形成されている前項６または７に記載の熱交換装置。

［９］前記複数の熱交換モジュールの各間に、熱交換対象部材がそれぞれ配置されている前項６～８のいずれか１項に記載の熱交換装置。

発明［１］の熱交換モジュールによれば、往路入口から流入した熱交換媒体の一部を熱交換流路に循環させて、残りを往路出口から流出させる一方、熱交換流路を流通した熱交換媒体を、帰路入口から流入した熱交換媒体と合流させて帰路出口から流出させるようにしているため、必要に応じて、複数並列に配置でき、熱交換対象部材が複数存在する場合であっても、各熱交換対象部材に対しそれぞれ均等に熱交換できて、また、熱交換対象部材との接触面積が大きくなることから熱交換性能を向上させることができる。さらに本発明の熱交換モジュールは、複数並設した際に、熱交換媒体を順次供給できるため、独立した複数の熱交換器を設置する場合と比較して、配管数を少なくできて配管構造を簡素にでき、限られた狭い設置スペースであっても確実に設置することができる。

発明［２］の熱交換モジュールによれば、各出入口にジョイントパイプを取り付けているため、複数並列に設置する場合、ジョイントパイプを介して簡単に配管接続することができる。

発明［３］の熱交換モジュールによれば、熱交換流路が形成された流路形成シートの表裏両面に、ラミネート材によって構成される被覆シートを接着するだけで簡単に、流路を有する外装体（熱交換モジュール）を製作することができ、生産効率を向上させることができる。さらに外装体は流路形成シートと被覆シートとが積層されるものであるため、薄型化を確実に図ることができ、より一層小型コンパクト化を図ることができる。

発明［４］の熱交換モジュールによれば、重ね合わせた被覆シートの外周縁部を接合するだけで簡単に外装体を製作することができ、生産効率を向上させることができる。さらに外装体は被覆シートが重ね合わされたものであるため、薄型化を確実に図ることができ、より一層小型コンパクト化を図ることができる。

発明［５］の熱交換モジュールによれば、被覆シートを構成するラミネート材の外面側に保護層が設けられているため、金属箔層が直接外部にさらされるのを防止でき、例えば結露による悪影響が及ぶのを確実に防止することができ、耐候性を向上させることができる。

発明［６］～［９］の熱交換装置によれば、上記発明の熱交換モジュールを用いて製作されているため、上記と同様の効果を確実に得ることができる。

図１はこの発明の第１実施形態である熱交換装置を示す斜視図である。 図２は第１実施形態の熱交換装置を分解して示す斜視図である。 図３は第１実施形態の熱交換装置における熱交換媒体の流れを説明するための回路図である。 図４は第１実施形態の熱交換装置に適用された熱交換モジュールとしての熱交換パネルを示す斜視図である。 図５は第１実施形態の熱交換パネルを分解して示す斜視図である。 図６は図４のＡ－Ａ線断面図である。 図７は第１実施形態の熱交換パネルにおいてジョイントパイプが取り付けられた状態を示す斜視図である。 図８(ａ)（ｂ）はこの発明に適用可能な流路構成の変形例を示す図であって、図４のＡ－Ａ線断面に相当する断面図である。 図９はこの発明に適用可能な被覆シートの変形例を示す斜視図である。 図１０はこの発明の第２実施形態である熱交換装置をその一部を分解して示す斜視図である。 図１１は第２実施形態の熱交換装置に適用された熱交換モジュールとしての熱交換パネルを示す斜視図である。 図１２は第２実施形態の熱交換パネルを分解して示す斜視図である。 図１３は第２実施形態の熱交換パネルに適用された流路形成シートを分解して示す斜視図である。 図１４は本発明に関連した実施例の熱交換装置を示す斜視図である。 図１５は参考例としての熱交換装置を示す斜視図である。 図１６は評価試験に用いられた冷却対象部材としての模擬セルを示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１および図２はこの発明の第１実施形態である熱交換装置としての冷却装置を示す図である。両図に示すように、本第１実施形態の熱交換装置は、並列に配置された熱交換モジュールとしての複数の熱交換パネルＰを備え、熱交換パネルＰの各間に配置された熱交換対象部材（冷却対象部材）としての単電池（バッテリーセル）Ｂを冷却できるように構成されている。

図４は第１実施形態の熱交換装置に適用された熱交換パネルＰを示す斜視図、図５は熱交換パネルＰを分解して示す斜視図、図６は図４のＡ－Ａ線断面図である。なお本実施形態においては、発明の理解を容易にするため、図４の奥行き方向を「縦方向」とし、図４の左右方向を「横方向」とし、図４の上下方向を「厚さ方向」として説明する。さらに図４～図６においては、発明の理解を容易にするため、厚さ方向の寸法を縦横方向の寸法と比較して誇張して示している。

図４～図６に示すように本実施形態の熱交換パネルＰは、平面視矩形状の流路形成シート１と、流路形成シート１の表裏面に積層される表裏両側の被覆シート２とを備えている。なお本実施形態においては、図１の上側を表側とし、下側を裏側として説明する。もっとも本発明においては、表側および裏側は、特に区別されるものではなく、いずれを表側または裏側としても良い。例えば図４および図５の上側を表側、下側を裏側としても良いし、下側を表側、上側を裏側としても良い。

流路形成シート１は、レーザ加工等によって、表裏に貫通するようにＵ字状にくり抜かれて、中空状の熱交換流路１５が形成されている。

流路形成シート１は、厚さ方向のスペーサとしての機能を備えており、熱交換パネルＰにおける厚さ方向への収縮変形や膨張変形等を防止して、所定の厚みを確保できるようになっている。

流路形成シート１の素材は特に限定されるものではないが、上記のスペーサとしての機能を有し、さらに熱交換流路１５を形成可能で、被覆シート２を熱融着等によって接着できるものであれば、どのような素材であっても良い。

流路形成シート１の素材としては例えば、合成樹脂シート、金属ラミネート材、樹脂コート金属材等を用いることができる。金属ラミネート材とは、金属シートないし金属フィルムの片面または両面に合成樹脂シートないし合成樹脂フィルムを接着積層したものである。樹脂コート金属材とは、金属シートないし金属フィルムの片面または両面に合成樹脂をコートしたものである。具体的に合成樹脂シートとしては、ポリプロピレンおよびポリエチレン製のシートを例示することができる。金属ラミネート材としては、アルミニウムシートないしアルミニウムフィルムの片面または両面に、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）または直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が接着剤によって貼り付けられたものを例示することができる。樹脂コート金属材としては、アルミニウムシートないしアルミニウムフィルムの片面または両面に、酸変性ポリプロピレン（酸変性ＰＰ）または変性ポリエチレン（変性ＰＥ）がコーティングされたもの等を例示することができる。

流路形成シート１としては、厚さが０．１ｍｍ～５ｍｍのもの、好ましくは０．１ｍｍ～２ｍｍのものを好適に用いることができる。

また流路形成シート１は、その少なくとも表裏面を構成する部分が、被覆シート２の内面を構成する樹脂と同種（同一も含む）の樹脂によって構成するのが好ましい。すなわち同種の樹脂によって構成した場合には、流路形成シート１の表裏面に、被覆シート２を熱融着によって簡単かつ確実に接着することができる。

被覆シート２は、ラミネート材（ラミネートシート）によって構成されている。図６に示すように本実施形態においてこのラミネート材としては、金属箔層２１と、その金属箔層２１の一面（内面）に接着剤を介して積層された樹脂フィルムないし樹脂シート製のシーラント層（熱融着層）２２と、金属箔層２１の他面（外面）に接着剤を介して積層された樹脂フィルムないし樹脂シート製の保護層２３とを備えている。なお本実施形態において、「箔」という用語は、フィルム、薄板、シートも含む意味で用いられている。

金属箔層２１としては、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔や、これらの箔を用いたクラッド材（クラッド箔）を好適に用いることができる。なお本実施形態において「アルミニウム」「銅」「ニッケル」という用語は、それらの合金も含む意味で用いられている。

金属箔層２１は、伝熱層とも称されるものであり、厚さが５μｍ～２００μｍのものを用いるのが好ましい。

また本実施形態において金属箔層２１は、化成処理等の表面処理を施しておくことにより、金属箔層２１の腐食防止や、樹脂との接着性の向上等を図ることができ、より一層耐久性を向上させることができる。

化成処理は、例えば次のような処理を施す。すなわち、脱脂処理を行った金属箔の表面に、下記の１）～３）のうちのいずれかの水溶液を塗工した後、乾燥することにより、化成処理を施す。

１）リン酸と、クロム酸と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液。

２）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液。

３）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液。

上記化成皮膜は、クロム付着量（片面当たり）として０．１ｍｇ／ｍ^２～５０ｍｇ／ｍ^２に設定するのが好ましく、特に２ｍｇ／ｍ^２～２０ｍｇ／ｍ^２に設定するのがより一層好ましい。

シーラント層２２としては、ＣＰＰ、ＬＬＤＰＥ、酸変性ＰＰのシートないしフィルム、アイオノマー等の変性ＰＥのシートないしフィルムを好適に用いることができる。このシーラント層２２は、厚みが２０μｍ～１００μｍのもの、より好ましくは２０μｍ～５０μｍのものを用いるのが良い。

既述した通り、シーラント層２２は、熱融着性等を考慮すると、流路形成シート１の表裏面を構成する樹脂と同種の樹脂を用いるのが好ましい。

保護層２３としては、延伸ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ）、延伸ポリアミド（ＯＮｙ）、ポリオレフィン（ＯＰＰ、ＣＰＰ、ＬＬＤＰＥ）のシートないしフィルムを好適に用いることができる。この保護層２３の厚みは、５μｍ～１００μｍのものを好適に用いることができる。

保護層２３は、ラミネート材の金属箔層２１の保護、ひいては熱交換パネルＰの保護を行うものであり、保護層２３が存在することによって、金属箔層２１が直接外部にさらされるのを防止でき、例えば結露による悪影響が及ぶのを回避できて、熱交換パネルＰの耐候性を向上できて、優れた耐久性を得ることができる。

なお本実施形態の被覆シート２において、保護層２３は必ずしも形成する必要はなく、保護層２３を省略することも可能である。もっとも、既述したように耐久性等を考慮すると、保護層２３を形成するのが好ましい。

また本実施形態の被覆シート２は、少なくとも金属箔層２１と、シーラント層２２とが含まれていれば良く、本発明においては、被覆シート２としてのラミネート材をこの２層２１，２２のみで形成するようにしても良い。言うまでもなくラミネート材を、上記実施形態のように３層２１～２３で構成しても良いし、４層以上で構成するようにしても良い。

また被覆シート２としてのラミネート材を構成する金属箔層２１、シーラント層２２および保護層２３の各層間を接着するための接着層としては、厚みが１μｍ～５μｍのウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、オレフィン系接着剤等を好適に用いることができる。

以上の構成の２枚の被覆シート２の各内面側であるシーラント層２２が、流路形成シート１の表面および裏面に積層された状態で、熱融着によって、シーラント層２２と、流路形成シート１の表裏を構成する樹脂とが接合一体化されて、図４に示すように熱交換パネルＰが組み付けられる。この熱交換パネルＰにおいては、流路形成シート１における熱交換流路１５の表裏両面側の開口面が、表裏両側の被覆シート２によって閉塞されることによって、熱交換流路１５が扁平チューブ状に形成される。

図５に示すように表裏両側の被覆シート２における熱交換流路１５の両端部に対応する部分には、換言すると表裏両側の被覆シート２における縦方向一端の両側には、表裏方向にそれぞれ貫通する４つの円形の出入口３１～３４が形成されている。４つの出入口３１～３４は、往路入口３１、往路出口３２、帰路入口３３および帰路出口３４に区別され、このうち往路入口３１が表側被覆シート２の端部一方側に設けられ、帰路出口３４が表側被覆シート２の端部他方側に設けられる。さらに往路出口３２が裏側被覆シート２の端部一方側に設けられ、帰路入口３３が裏側被覆シート２の端部他方側に設けられる。

また本実施形態においては図１および図７等に示すように、熱交換パネルＰの各出入口３１～３４にそれぞれジョイントパイプ４が取り付けられている。

ジョイントパイプ４は、硬質合成樹脂の成形品によって構成されている。本実施形態においてジョイントパイプ４は、円筒状のパイプ本体４１と、そのパイプ本体４１の一端外周に外側に突出するように一体成形されたフランジ部４２とを備えている。

ジョイントパイプ４の素材としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱融着樹脂を好適に用いることができ、特に被覆シート２の保護層２３を構成する樹脂と同種の熱融着樹脂によって構成するのが好ましい。

このジョイントパイプ４のフランジ部４２が、熱交換パネルＰの被覆シート２における保護層２３の出入口外周縁部に熱融着されることにより、ジョイントパイプ４が熱交換パネルＰに組み付けられる。この状態においては、ジョイントパイプ４におけるパイプ本体４１のパイプ孔が出入口３１～３４を介して熱交換流路１５内に連通接続されている。

なお本発明においてジョイントパイプ４を取り付ける場合、ジョイントパイプ４に必ずしもフランジ部４２を形成する必要はなく、ジョイントパイプをパイプ本体（パイプ部材）のみによって構成するようにしても良い。この場合には、パイプ部材の一端面を熱融着して被覆シート２等の取付位置に取り付けるようにすれば良い。

後に詳述するが、この構成の熱交換パネルＰにおいては、熱交換媒体（冷媒）としての冷却液（冷却水、不凍液等）Ｌが、ジョイントパイプ４を介して往路入口３１から熱交換流路１５の一端部（上流側端部）に流入すると、その冷却液Ｌが分流し、分流した冷却液Ｌのうち本流の冷却液Ｌが、往路出口３２から流出されるとともに、傍流の冷却液Ｌは、熱交換流路１５の端部（上流側端部）から熱交換流路１５を通って下流側端部に導かれるようになっている。さらにジョイントパイプ４を介して帰路入口３３から熱交換流路１５の他端部（下流側端部）に流入した冷却液Ｌは、上記熱交換流路１５を通過した傍流の冷却液Ｌと合流して、帰路出口３４からジョイントパイプ４を介して流出するようになっている。

なお本実施形態において、本流と傍流とは、流量や流速等で特に区別されるものではなく、ただ単に、分流された冷却液Ｌのうち、一方の冷却液Ｌを本流の冷却液Ｌと称し、他方の冷却液Ｌを傍流の冷却液Ｌと称している。

以上の構成の熱交換パネルＰを複数用いて本実施形態の熱交換装置（冷却装置）が組み付けられる。すなわち図１および図２に示すように、熱交換パネルＰと、冷却対象部材としての単電池（バッテリーセル）Ｂとが厚さ方向に沿って交互に重ね合わされるように配置されて、隣り合う熱交換パネルＰ間において対応し合う出入口３１～３４のジョイントパイプ４同士が連通接続される。

具体的には、各熱交換パネルＰが、図１および図２の手前側を表面側とし、奥行き側（奥側）を裏面側として配置されるとして、隣り合う熱交換パネルＰのうち、手前側の熱交換パネルＰの往路出口３２が、奥側の熱交換パネルＰの往路入口３１にジョイントパイプ４を介して連通接続されるとともに、手前側の熱交換パネルＰの帰路入口３３が、奥側の熱交換パネルＰの帰路出口３４にジョイントパイプ４を介して連通接続されている。

また最も奥部（最後尾）に配置される熱交換パネルＰの往路出口３２および帰路入口３３のジョイントパイプ４は、Ｕ字状のターンパイプ５によって連通接続されている。このターンパイプ５は、ジョイントパイプ４と同様な素材によって構成されている。なお最後尾の熱交換パネルＰの往路出口３２および帰路入口３３は、ターンパイプ５等によって必ずしも連通接続する必要はなく、これらの往路出口３２および帰路入口３３は、キャップ等によって閉塞しておくようにしても良い。

また本実施形態において、対応し合うジョイントパイプ４同士の連結手段およびジョイントパイプ４とターンパイプ５との連結手段は特に限定されるものではなく、どのような連結手段を採用しても良い。例えばパイプの対向端面同士を熱融着等によって直接連結しても良いし、対応し合うパイプ同士を、挿入管（インナーパイプ）や外嵌管（アウターパイプ）等の管継手を介して熱融着等によって連結しても良い。

さらにジョイントパイプ４やターンパイプ５の連結端部を、ジョイントパイプ４の先端部同士を機械的に着脱できる構成（カップラー構造）に形成しておけば、ジョイントパイプ４同士の連結作業やジョイントパイプ４とターンパイプ５の連結作業を手作業のみで簡単に行うことができる。

なお本実施形態においては、対応し合う出入口同士を１本のジョイントパイプで連結することも可能である。例えば隣り合う熱交換パネルＰのうち、手前側の熱交換パネルＰの往路出口３２にジョイントパイプの一端（前端）を熱溶着等によって連結するとともに、当該ジョイントパイプの他端（後端）を、奥側の熱交換パネルＰの往路入口３１に熱融着等によって連結することによって、１本のジョイントパイプによって、対応し合う出入口３１，３２を連通接続することができる。

さらに本実施形態においては、熱交換パネルＰの各間に配置されるバッテリーセルＢの表裏のほぼ全域が、対応する熱交換パネルＰの被覆シート２に接触した状態に配置されている。

そして、最も手前（最前列）に配置される熱交換パネルＰの往路入口３１のジョイントパイプ４に、冷却液Ｌを流入するための流入管が連結されるとともに、当該熱交換パネルＰの帰路出口３４のジョイントパイプ４に、冷却液Ｌを流出するための流出管が連結される。

この状態の熱交換装置において図３に示すように、流入管およびジョイントパイプ４を介して最前列の熱交換パネルＰの往路入口３１から熱交換流路１５の上流側端部に冷却液Ｌを導入すると、導入された冷却液Ｌが分流して、分流した冷却液Ｌのうち、本流の冷却液Ｌが、最前列の熱交換パネルＰの往路出口３２から流出して２番目の熱交換パネルＰにその往路入口３１から流入する。また傍流の冷却液Ｌは、最前列の熱交換パネルＰの熱交換流路１５を流通して、下流側端部における帰路出口３４近傍へと導かれる。

２番目の熱交換パネルＰの往路入口３１から熱交換流路１５内に導入された冷却液（本流の冷却液）Ｌは、上記と同様に分流して、本流の冷却液Ｌが２番目の熱交換パネルＰの往路出口３２から流出して、次の熱交換パネルＰの往路入口３１から流入する一方、傍流の冷却液Ｌは、２番目の熱交換パネルＰの熱交換流路１５を流通して下流側端部に導かれる。

こうして各熱交換パネルＰの往路入口３１から流入した冷却液Ｌのうち、一部の冷却液（本流の冷却液）Ｌは、往路出口３２を流出して次の熱交換パネルＰに流入することにより、冷却液Ｌが各熱交換パネルＰの往路入口３１から順次供給される一方、残りの冷却液（傍流の冷却液）Ｌは、各熱交換パネルＰの熱交換流路１５を通って下流側端部に導かれる。

そして最後列の熱交換パネルＰの往路入口３１から流入した冷却液Ｌは、上記と同様に分流して、本流の冷却液Ｌが往路出口３２から流出してターンパイプ５を通って帰路入口３３から流入するとともに、傍流の冷却液Ｌは、熱交換流路１５を通って下流側端部に導かれ、上記帰路入口３３から流入した冷却液Ｌを合流した後、帰路出口３４から流出して、後から２番目の熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入する。後から２番目の熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入した冷却液Ｌは、当該熱交換パネルＰの熱交換流路１５を通って下流側に導かれた冷却液Ｌと合流し、その合流した冷却液Ｌが帰路出口３４から流出して、一つ手前（後から３番目）の熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入する。こうして各熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入した冷却液Ｌは、対応する熱交換流路１５を流通した冷却液Ｌと合流して、帰路出口３４から流出して次の（１つ手前の）熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入される。

そして最前列の熱交換パネルＰの帰路入口３３から流入した冷却液Ｌは、当該熱交換パネルＰの熱交換流路１５を通過した冷却液Ｌと合流して帰路出口３４からジョイントパイプ４および流出管を介して流出される。

こうして各熱交換パネルＰに順次供給された冷却液Ｌが各熱交換流路１５を循環する一方、各熱交換流路１５を循環する冷却液Ｌと、対応するバッテリーセルＢとがそれぞれ熱交換することによって、各バッテリーセルＢが冷却される。

以上のように本実施形態の熱交換装置においては、複数の熱交換パネルＰが所定間隔おきに平行に並んで配置されるとともに、熱交換パネルＰの各間に熱交換対象部材としてのバッテリーセルＢがそれぞれ配置されて、各熱交換パネルＰによって対応するバッテリーセルＢが冷却されるように構成されている。このため、全てのバッテリーセルＢを確実に冷却することができ、いずれかのバッテリーセルＢに冷却不足が発生するような不具合を確実に防止でき、良好な冷却性能（熱交換性能）を得ることができる。

その上さらに本実施形態の熱交換装置においては、冷却液Ｌを順次分流しつつ各熱交換パネルＰに供給するようにしているため、各熱交換パネルＰ毎に冷却液Ｌの流通量にバラツキがなく、均等に流通させることができる。このため各熱交換パネルＰによって対応するバッテリーＢを均等かつ確実に冷却できて、より一層冷却性能を向上させることができる。

また本実施形態の熱交換装置は、冷却液Ｌを分流させながら各熱交換パネルＰに順次供給するものであるため、冷却液Ｌを循環するための循環ポンプ等を、１台設置するだけで良く、例えば熱交換パネルＰ毎に複数台の循環ポンプを設置する必要がなく、その上さらに配管数を削減できて配管構造も簡素となり、部品点数の削減および構造の簡素化を図ることができ、装置全体の小型コンパクト化を図ることができる。従って本実施形態の熱交換装置は、電気自動車等の機器収納ルール（エンジンルーム）のように、限られた狭いスペース内においても確実に組み込むことができる。

さらに本実施形態の熱交換装置は、熱交換パネルＰの使用数を変更するだけで簡単にサイズを変更できるため、車内スペースの大きさや形状に適合するサイズに設定でき、この点からも、限られたスペース内に確実に組み込むことができる。

また本実施形態の熱交換装置においては、並列に配置された複数の熱交換パネルＰの各間にバッテリーセルＢを配置して、バッテリーセルＢを冷却するようにしているため、個々のバッテリーセルＢを熱交換パネルＰによって確実に仕切ることができる。このためバッテリーセル同士が接触して、その接触部において冷却不良等の不具合が発生するのを確実に防止でき、冷却性能（熱交換性能）をより一層向上させることができる。

また本実施形態の熱交換装置は、同じ構成の複数の熱交換パネルＰを組み合わせて形成しているため、部品の一部が損傷したような場合には、その損傷部に対応する熱交換パネルＰを、新たな熱交換パネルＰに交換するだけで簡単に修復することができ、補修作業も簡単に行うことができ、利便性を向上させることができる。

また本実施形態の熱交換装置に適用される熱交換パネルＰは、樹脂シート等によって構成される流路形成シート１の表裏両面に、ラミネート材によって構成される被覆シート２を熱融着するだけで簡単に外装体１０を製作することができ、生産効率を向上させることができる。

また本実施形態においては、流路形成シート１と被覆シート２とを熱融着して接合一体化して外装体１０を形成するものであるため、ろう付け接合等の難易度が高くて面倒な金属加工を用いる必要がなく、一層簡単に製作でき、生産効率を一層向上させることができる。

さらに流路形成シート１用のシート部材や、被覆シート２用のラミネート材を、レーザ加工やカッター等を用いて加工すれば、流路形成シート１や被覆シート２を形成することができるため、本実施形態の熱交換パネルＰの各構成部品自体も簡単に製作でき、より一層生産効率を向上させることができる。

また熱交換パネルＰの構成部品の厚みが薄いため、複数のバッテリーセルＢと並べて配置しても邪魔にならず、従って複数のバッテリーセルＢの各隙間に支障なく配置することができる。その結果、熱交換流路１５を通過する冷却液Ｌと、バッテリーセルＢ等の熱交換対象部材との熱交換が複数の箇所で同時並行に行うことが可能となりセル全体の冷却効率が向上する。

また本実施形態の熱交換パネルＰは、流路形成シート１の両面に、被覆シート２を積層して外装体１０を組み付けるものであるため、薄型化および軽量化を確実に図ることができ、熱交換装置全体の小型コンパクト化をより一層確実に行うことができる。

さらに本実施形態の熱交換パネルＰは、流路形成シート１および被覆シート２等の構成部品の形状や大きさを簡単に変更することができ、熱交換パネルＰ自体の形状や大きさも簡単に変更することができる。このため例えば、熱交換パネルＰの設置位置等に合わせて、形状や大きさを自在に調整できるため、設計の自由度が増し、汎用性も向上させることができる。

さらに本実施形態の熱交換パネルＰにおいては、流路形成シート１が厚さ方向のスペーサとして機能するものであるため、厚さ方向の圧縮、膨張変形、特に圧縮変形を有効に防止でき、使用状況にかかわらず終始安定した形態を維持することができる。このため熱交換流路１５を流通する冷却液Ｌにおいて優れた流動特性を確実に維持できるとともに、被覆シート２の熱交換対象部材に対する接触不良を確実に防止できて、熱交換性能をより一層向上させることができる。

また本実施形態においては、流路形成シート１の熱交換流路１５が表裏両面において開放されているため、その開放面に配置される被覆シート２に直接冷却液Ｌが接触することにより、冷却液Ｌと熱交換対象部材との間でより一層効率良く熱交換できて、熱交換性能をより一層向上させることができる。

また本実施形態においては、流路形成シート１の表裏面を構成する樹脂と、被覆シート２の内面を構成するシーラント層２２を同種の樹脂によって構成しているため、流路形成シート１と被覆シート２とを十分な接着強度で取り付けることができる。このため例えば内圧に対する強度も十分に確保でき、被覆シート２の部分剥離やその剥離による液漏れ等を確実に防止でき、良好な動作信頼性を確保しつつ、耐久性を向上させることができる。

さらに本実施形態においては、ジョイントパイプ４を構成する樹脂と、被覆シート２の外面を構成する保護層２３とを同種の樹脂によって構成しているため、ジョイントパイプ４を被覆シート２に十分な接着強度で取り付けることができ、ジョイントパイプ４の接着不良や液漏れ等をより確実に防止することができる。

また本実施形態の熱交換パネルＰによれば、ジョイントパイプ４を取り付けているため、隣り合う熱交換パネルＰにおいて対応し合う出入口３１～３４同士の連結をジョイントパイプ４を介して簡単かつスムーズに行うことができる。

なお図３に示すように上記実施形態では、熱交換パネルＰの熱交換流路１５が、流路形成シート１を厚さ方向に貫通するように形成されているが、それだけに限られず、図８(ａ）に示すように本発明においては、熱交換流路１５を、流路形成シート１の表裏面のうち片面だけが開放された溝状に形成するように形成しても良いし、図８（ｂ）に示すように熱交換流路１５を、流路形成シート１の表裏面に開放されずにトンネル状に形成するようにしても良い。

また上記実施形態では、被覆シート２として、表面側および裏面側の２枚の被覆シート２を用いる場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、表裏両側の被覆シートを１枚のシート部材によって構成することも可能である。例えば図９に示すように、表側被覆シート部（表側被覆シート２）と、裏側被覆シート部（裏側被覆シート２）とが連設されたシート部材を準備し、そのシート部材を連設部において折り返すことによって、表側被覆シート部を表側被覆シート２とし、裏側被覆シート部を裏側被覆シート２として構成する。これにより１枚のシート部材によって表裏両側の被覆シートを構成することができる。

また上記実施形態においては、表裏の各被覆シート２をそれぞれ１枚のシート部材によって構成する場合を例に挙げて説明しているが、それだけに限られず、本発明においては、表裏の各被覆シート２を、複数のシート片を継ぎ合わせて複数枚のシート片によって構成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、流路形成シート１を１枚のシート部材によって形成する場合を例に挙げて説明しているが、それだけに限られず、本発明においては、流路形成シート１を複数枚のシート部材によって構成するようにしても良い。例えば流路形成シート１を縦方向および／または横方向に継ぎ合わせた複数枚のシート片（シート材）によって構成しても良いし、後述の第２実施形態のように、流路形成シート１を厚さ方向に重ね合わせた複数枚のシート材によって構成しても良い。

また上記実施形態においては、熱交換流路１５を表面視状態でＵ字状に形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明において、熱交換流路１５の形状は限定されるものではない。例えば熱交換流路１５を、流路形成シート１の縦方向一端から他端にかけて延びるようなＩ字状に形成したり、蛇行状、波状、つづら折り状に形成したり、渦巻状に形成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、熱交換パネルＰの出入口３１～３４を縦方向の一端側に横方向に並べて形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、出入口３１～３４の位置は特に限定されるものではない。例えば熱交換流路１５を縦方向の一端から他端にかけて延びるようなＩ型に形成するような場合には、熱交換パネルＰにおける縦方向一端（上端等）の表面側に往路入口３１、裏面側に往路出口３２を形成し、縦方向他端（下端等）の裏面側に帰路入口３３、表面側に帰路出口３４を形成するようにしても良い。

また上記実施形態の熱交換装置においては、熱交換パネルＰを複数用いる場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、熱交換パネルＰを１枚備えるだけの熱交換装置にも適用することができる。

＜第２実施形態＞
図１０はこの発明の第２実施形態である熱交換装置をその一部を分解して示す斜視図、図１１はその熱交換装置に適用された熱交換モジュールとしての熱交換パネルＰを示す斜視図、図１２はその熱交換パネルＰを分解して示す斜視図、図１３はその熱交換パネルＰに適用された流路形成シート１を分解して示す斜視図である。

これらの図に示すように、この第２実施形態の熱交換装置は、各熱交換パネルＰの縦方向一端側に縦方向に突出するように一対の出入口用突出部１１が形成されて、その出入口用突出部１１に出入口３１～３４が形成されている。

すなわち本第２実施形態の熱交換装置に適用される熱交換パネルＰにおいて、流路形成シート１は、中間シート材１ｃと、その中間シート材１ｃの表面側に積層される表側シート材１ａと、中間シート材１ｃの裏面側に積層される裏側シート材１ｂとの３枚のシート材によって構成されている。

各シート材１ａ～１ｂには、上記実施形態と同様なＵ字状の熱交換流路１５に対応して、中空状のＵ字状流路部１５ａ～１５ｃが形成されており、３枚のシート材１ａ～１ｃが重ね合わされることにより、各流路部１５ａ～１５ｃも重ね合わされて、中空状の熱交換流路１５が形成されるように構成されている。

各シート材１ａ～１ｃには、その縦方向の一端縁における流路部１５ａ～１５ｃに対応する部分が縦方向の外側に突出するように形成されて、一対の出入口用突出片１１ａ～１１ｃがそれぞれ形成されている。

シート材１ａ～１ｃのうち、中間シート材１ｃにおける各出入口用突出片１１ｃには、縦方向に延びるように延長流路部１６ｃがそれぞれ形成されている。各延長流路部１６ｃは、その一端側が流路部１５ｃの両端部に連通接続されており、流路部１５ｃおよび延長流路部１６ｃ間を冷却水Ｌが移動できるように構成されている。

また表側シート１ａにおける一方の出入口用突出片１１ｃには、中間シート１ｃの一方の延長流路部１６ｃに対応して円形の往路入口３１が形成されるとともに、他方の出入口用突出片１１ｃには、中間シート１ｃの他方の延長流路部１６ｃに対応して円形の帰路出口３４が形成されている。

さらに裏側シート１ｂにおける一方の出入口用突出片１１ｂには、上記往路入口３１に対応して円形の往路出口３２が形成されるとともに、他方の出入口用突出片１１ｂには、上記帰路出口３４に対応して円形の帰路入口３３が形成されている。

そして３枚のシート材１ａ～１ｃが積層された状態で、熱融着によって各シート１ａ～１ｃ間が接合一体化されて、流路形成シート１が形成されている。

なお本実施形態においては、既述した通り３枚のシート材１ａ～１ｃの流路部１５ａ～１５ｃによって１本の熱交換流路１５が形成されている。また３枚のシート材１ａ～１ｃの重ね合わされた各出入口用突出片１１ａ～１１ｃによって、出入口用突出部１１が形成されている。さらに往路入口３１および往路出口３２は、一方の延長流路部１６ｃを介して熱交換流路１５の一端部（上流側端部）に連通接続されるとともに、帰路入口３３および帰路出口３４は、他方延長流路部１６ｃを介して熱交換流路１５の他端部（下流側端部）に連通接続されている。

ここで本実施形態において、各シート材１ａ～１ｃの素材は、上記第１実施形態の流路形成シート１と同様の素材を好適に用いることができる。さらに各シート材１ａ～１ｃはそれぞれ同一の素材によって構成するのが好ましい。

以上の構成の流路形成シート１の表裏両面に上記と同様に、出入口が形成されていない被覆シート２が熱融着されることにより、本第３実施形態の熱交換パネルＰが形成される。

さらに図１０に示すように各の熱交換パネルＰにおいては上記と同様に、往路入口３１、往路出口３２、帰路入口３３および帰路出口３４にジョイントパイプ４がそれぞれ取り付けられている。

この構成の熱交換パネルＰが複数用いられて、第２実施形態の熱交換装置（冷却装置）が組み付けられる。すなわち上記第１実施形態と同様に、熱交換パネルＰと、バッテリーセルＢとが厚さ方向に沿って交互に重ね合わされるように配置されて、隣り合う熱交換パネルＰ間において対応し合う出入口３１～３４のパイプ４同士が連通接続される。

この第２実施形態の熱交換装置において他の構成は、上記第１実施形態の熱交換装置と同様であるため、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。

この第２実施形態の熱交換装置においても図３に示すように上記第１実施形態と同様に冷却液Ｌが循環するものである。すなわち最前列の熱交換パネルＰの往路入口３１から流入した冷却液Ｌは分流しながら、次の熱交換パネルＰに順次供給されることにより、各熱交換パネルＰの熱交換流路１５にそれぞれ冷却液Ｌが流通される一方、最後尾の熱交換パネルＰ帰路出口３４から流出した冷却液Ｌは、各熱交換パネルＰ毎に合流しながら前方に供給されて、最前列の熱交換パネルＰの帰路出口３４から流出される。

こうして各熱交換パネルＰに順次供給されて各熱交換流路１５を循環する冷却液Ｌと、対応するバッテリーセルＢとがそれぞれ熱交換することによって、各バッテリーセルＢが冷却される。

以上のようにこの第２実施形態の熱交換装置においても上記第１実施形態の熱交換装置と同様の効果を得ることができる。

その上さらに、本第３実施形態の熱交換装置は、熱交換パネルＰの流路形成シート１に出入口用突出部１１を形成して、その出入口用突出部１１に出入口３１～３４を形成するようにしているため、熱交換対象部材に対し、出入口３１～３４を離間して配置し易くなる。このため熱交換対象部材の形状や大きさ等にかかわらず、出入口３１～３４にジョイントパイプ４等を簡単に取り付けることができるようになり、汎用性をさらに向上させることができる。

なお上記実施形態においては、本発明の熱交換器（熱交換パネル）を自動車用等の電池パックの冷却器（冷却装置）として用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、電池パックの冷却器以外の冷却器に適用できるとともに、熱交換流路内に加熱用の熱交換媒体（熱媒）を流通させることにより、加熱器として適用することもできる。具体的には、自動車用電池パックの加熱用の熱交換器、自動車の電動機、産業機械、家電、情報端末等の電力駆動機器の主電力を制御するための電力用半導体素子（パワーモジュール）の冷却用の熱交換器、パーソナルコンピュータのＣＰＵ（中央演算処理装置）の冷却用の熱交換器、家庭用または業務用蓄電池の冷却／加熱用の熱交換器、パーソナルコンピュータの電池パック（電池モジュール）の冷却用の熱交換器、液晶テレビ、有機ＥＬテレビ、プラズマテレビのディスプレイの冷却用の熱交換器や、床暖房設備、寒冷地域での屋根、通路、道路等の融雪設備の熱交換器としても用いることができる。

また上記実施形態においては、流路形成シート１の表裏両面に被覆シート２を積層して外装体（ケーシング）１０を形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、少なくとも外装材の一部が被覆シート２としてのラミネート材によって構成されていれば良い。例えば本発明においては、２枚のラミネート材を重ね合わせて、両ラミネート材の外周縁部同士を熱融着等によって一体化して外装材を形成するようにしても良い。さらに本発明においては、１枚のラミネート材を２つ折りに折り重ねて、重なり合ったラミネート材のうち、折り返し部を除く外周縁部同士を熱融着することによって外装材を形成するようにしても良い。さらに３枚以上のラミネート材を用いて外装材を形成するようにしても良い。

また本発明においては、ラミネート材を３次元形状に熱成形し、その成形品を利用して外装体１０形成するようにしても良い。例えばラミネート材をトレイ状に成形して、そのトレイ部材の凹部開口を、シート状のラミネート材等によって被着することによって外装体を形成するようにしても良い。

＜実施例＞
上記図１～図３に示す実施形態の熱交換装置に準拠して、図１４に示す実施例の熱交換装置を以下のようにして作製した。

１．被覆シート（ラミネート材）２の作製
シーラント層２２および保護層２３用の部材として、片面をコロナ放電処理した厚さ３０μｍのＣＰＰフィルムを準備した。さらに金属箔層２１としてのＪＩＳ Ｈ４１６０ Ａ１Ｎ３０－Ｈ１８のアルミニウム箔（厚さ５０μｍ）の一方の面（内面）に、ポリエステルポリウレタン系接着剤を３ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布して、上記ＣＣＰフィルムのコロナ放電処理した側の面を貼り合わせ、さらに金属箔層２１の他方の面（外面）にも同様に、ポリエステルポリウレタン系接着剤を３ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布して、上記ＣＣＰフィルムのコロナ放電処理した側の面を貼り合わせた後、４０℃で３日間養生して実施例のラミネート材を作製した。なおこのラミネート材においては、内面側のシーラント層２２と、外面側の保護層２３とが実質的に同じ構成となっている。

このラミネート材を縦５０ｍｍ×横１２０ｍｍで切断して、縦方向の一端部に横方向に並んで直径φ８ｍｍの一対の円形の孔（出入口）を形成して、被覆シート２を作製した。

２．流路形成シート１の作製
厚さ８００μｍ（０．８ｍｍ）のポリプロピレンシートを、上記被覆シート２と同じサイズ（縦５０ｍｍ×横１２０ｍｍ）で切断した後、ファイバーレーザー機を用いてＵ字状の熱交換流路１５（図４参照）を表裏間で貫通するように形成し、流路形成シート１を作製した。

この流路形成シート１の表面側のよび裏面側に、被覆シート２をその内面側のシーラント層２２を重ね合わせるように配置して、未接着積層体を準備した。この際、両被覆シート２の出入口を流路形成シート１の熱交換流路１５における両端部に対応して配置し、表側の被覆シート２の一方の出入口を往路入口３１とし、他方の出入口を帰路出口３４とし、裏側の被覆シート２の一方の出入口を往路出口３２とし、他方の出入口を帰路入口３３とした（図３および図５等参照）。

３．熱交換パネルＰの組立およびジョイントパイプ４の取付
上記未接着積層体を、厚さ５ｍｍの２枚のアルミニウム板の間に挟み込んで、１５０℃に設定された恒温槽内で１０分間放置した後、恒温槽から取り出して、冷却されたことを確認してから、アルミニウム板の間から取り出した。この熱処理により、表裏の被覆シート２のシーラント層２２と流路形成シート１の表裏面とを熱融着した。

続けて、内径φ８ｍｍ、外径φ１１ｍｍ、長さ１０ｍｍのポリプロピレンチューブによって構成されるジョイントパイプ４（フランジ部無し）の一端側をバーナーで炙り、溶融したことを確認してから、その溶融側端部を表裏両側の被覆シート２における各出入口３の周縁部に押し付けて接着（熱融着）して、ジョイントパイプ付きの熱交換パネルＰを作製した。

４．熱交換装置の組立
図１６に示すように縦１０ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２０ｍｍのアルミニウムブロックからなるバッテリーセル（単電池）の模擬体(模擬セル）Ｂを準備した。

そして図１４に示すように、４枚の上記熱交換パネルＰと、３個の上記模擬セルＢとを厚さ方向に交互に配置して、隣り合う熱交換パネルＰにおいて対向し合う出入口のジョイントパイプ４同士を連結した。具体的には隣り合う熱交換パネルＰのうち、前側の熱交換パネルＰの往路出口３２および帰路入口３３が、後側の熱交換パネルＰの往路入口３１および帰路出口３４にそれぞれ連通接続されるように、対応するジョイントパイプ４同士を連結した。

さらに最後尾に配置される熱交換パネルＰの往路出口３２および帰路入口３３を、ターンパイプ５によって連通接続した。これにより実施例の熱交換装置を組み立てた。

＜参考例＞
１．外装体用シート（ラミネート材）の作製
シーラント層用の部材として、片面をコロナ放電処理した厚さ３０μｍのＣＰＰフィルムを準備した。さらに金属箔層２１としてのＪＩＳ Ｈ４１６０ Ａ１Ｎ３０－Ｈ１８のアルミニウム箔（厚さ５０μｍ）の一方の面（内面）に、ポリエステルポリウレタン系接着剤を３ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布して、上記ＣＣＰフィルムのコロナ放電処理した側の面を貼り合わせ、さらに金属箔層２１の他方の面（外面）に、保護層として同様の方法で、厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせた後、４０℃で３日間養生して参考例のラミネート材を作製した。このラミネート材を縦９０ｍｍ×横１４０ｍｍに切断して外装体用シートを作製した。

２．外装体の作製
株式会社アマダ製の深絞り成形具を用いて、上記外装体用シートに対し深絞り成形を行って図１５に示すように、外装体用シートの中央部を上方に突出させることにより、縦７０ｍｍ×横１２０ｍｍ×高さ（深さ）３ｍｍの下向きに開放した略直方体形状の上方突出凹部１０２と、その上方突出凹部１０２の下端外周縁部に外側に突出するフランジ部１０３とを有する逆トレイ形状（略ハット型）の成形体１０１を作製した。さらにこの成形体１０１の上方突出凹部１０２の上壁における対角位置に、上壁面の面方向に１００ｍｍ以上離間して内径φ８ｍｍの一対の出入口１０４を形成した。

この成形体１０１の下面側に、未成形の上記外装体用シートからなるカバーシート１１０を上方突出凹部１０２の下端開放部を閉塞するように配置して、成形体１０１のフランジ部１０３の内面（ＣＰＰフィルム側）にカバーシート１１０の内面（ＣＰＰフィルム側）を重ね合わせることにより、外装体未接着品を準備した。

この外装体未接着品における成形体１０１のフランジ部１０３と、カバーシート１１０の外周縁部とをヒートシール温度：２００℃、シール圧：０．２ＭＰａ（ゲージ表示圧）、シール時間：２秒の条件にてヒートシールを行い、成形体１０１のフランジ部１０３と、カバーシート１１０とを熱融着して、外装体１００を作製した。さらにその外装体１００の上壁における出入口１０４の外周縁部に、内径φ８ｍｍ、外径φ１１ｍｍのポリプロピレンチューブ（長さ１０ｍｍ）によって構成される出入口パイプ１０５の一端側をバーナーで炙り、溶融したことを確認してから押し付けて接着（熱融着）して、出入口パイプ付きの外装体（熱交換装置）を作製した。

＜評価試験＞
実施例（図１４参照）の熱交換装置に対し、各模擬セルＢを挟み込む前に予め、恒温槽で８０℃に加熱しておき、その加熱された模擬セルＢを熱交換パネルＰの各間に挟み込ませるように設置した。こうして模擬セルＢを設置した後、実施例の熱交換装置における最前列の熱交換パネルＰの往路入口３１から、水温２１℃の水道水（冷却液）を０．３Ｌ／ｍｉｎの流量でジョイントパイプ４を介して流入することにより、上記図３の実施形態と同様に水道水を熱交換パネルＰに順次供給して、各熱交換流路１５内に水道水を循環させることにより、各模擬セルＢを冷却した。そして模擬セルＢの上面中心部Ｃ（図１６の斜線のハッチングを施した部分）の温度を、所定の経過時間毎に測定した。その結果を表１に示す。

参考例（図１５参照）の熱交換装置においては、実施例と同様に加熱した３つの模擬セルＢを、上方突出凹部１０２の上面に並べて配置した。その状態で、一方の出入口１０４から、水温２１℃の水道水（冷却液）を０．３Ｌ／ｍｉｎの流量で出入口パイプ１０５を介して流入し、その水道水を外装体１００に流通させて他方の出入口１０４から出入口パイプ１０５を介して流出させることにより、水道水を外装体１００に循環させることにより、各模擬セルＢを冷却した。そして実施例と同様に模擬セルＢの上面中心部Ｃ（図１５の斜線のハッチングを施した部分）の温度を、所定の経過時間毎に測定した。その結果を表１に示す。

表１から判るように、本発明に関連した実施例の熱交換装置によって冷却された模擬セルＢは、参考例の熱交換装置によって冷却された模擬セルＢと比較して、効率良く冷却されており、実施例の熱交換装置は良好な熱交換性能を備えていた。

すなわち、実施例の熱交換装置では、各模擬セルＢを前後（表裏）両面側から冷却できるため、各模擬セルＢ毎に偏りなく全域をバランス良く冷却できるとともに、各模擬セルＢを均等に冷却でき、冷却性能を向上させるものと考えられる。

これに対し、参考例の熱交換装置では、各模擬セルＢを片面側からしか冷却できず、各模擬セルＢ毎に冷却不良の部分が発生し易く、またセルＢの配置位置においては冷却され難く、例えば中央のセルＢは、両側のセルＢに比べて冷却され難くなるおそれがあり、実施例と比べて冷却性能が低下するおそれがある。

特に実際のバッテリーセルＢのサイズは図１および図２に示すように縦方向の寸法が長いものが多いため、実施例の熱交換装置によれば、バッテリーセルＢとの接触面積（伝熱面積）がより大きくなり、冷却性能をさらに向上させるものと考えられる。

この発明の熱交換モジュールは、スマートフォンやパーソナルコンピュータ等のＣＰＵ回りや電池回りの発熱対策、液晶ＴＶ、有機ＥＬＴＶ、プラズマＴＶ等のディスプレイ回りの発熱対策、自動車のパワーモジュール回りや電池回りの発熱対策、スーパーコンピュータ等の定置発熱機の発熱対策に用いられる冷却器の他、床暖房や融雪等の吸熱対策に用いられる加熱器等に利用することができる。

１：流路形成シート
１０：外装体
１５：熱交換流路
２： 被覆シート
２１：金属箔層
２２：シーラント層
２３：保護層
３１：往路入口
３２：往路出口
３３：帰路入口
３４：帰路出口
４：ジョイントパイプ
Ｂ：バッテリーセル（熱交換対象部材）
Ｌ：冷却液（熱交換媒体）
Ｐ：熱交換パネル（熱交換モジュール）

Claims (9)

1. 内部に熱交換流路を有する外装体を備え、その外装体の少なくとも一部が、金属箔層の内面側に樹脂製シーラント層が積層されたラミネート材による被覆シートによって構成され、前記熱交換流路を流通する熱交換媒体と、前記外装体の外面に配置される熱交換対象部材との間で熱交換されるように構成された熱交換モジュールであって、
   前記外装体は、流路形成シートと、その流路形成シートの表裏面にそれぞれ熱融着によって接合された表裏両側の前記被覆シートとを備え、
   前記流路形成シートは、表裏を貫通する中空状の前記熱交換流路が設けられ、かつ厚さ方向のスペーサとしての機能を有し、
   前記外装体における表裏両側の被覆シートのうち、表側被覆シートに、前記熱交換流路の上流側に対応して配置される往路入口と、裏側被覆シートに、その往路入口に対応して配置される往路出口とが設けられるとともに、
   前記外装体における裏側被覆シートに、前記熱交換流路の下流側に対応して配置される帰路入口と、表側被覆シートに、その帰路入口に対応して配置される帰路出口とが設けられ、
   前記往路入口から前記外装体内に流入した熱交換媒体が分流して、分流した熱交換媒体のうち本流の熱交換媒体が前記往路出口から流出するとともに、傍流の熱交換媒体が前記熱交換流路を通って下流側に導かれ、その熱交換媒体が、前記帰路入口から流入した熱交換媒体と合流して、前記帰路出口から流出するように構成されていることを特徴とする熱交換モジュール。
2. 前記外装体における前記往路入口、前記往路出口、前記帰路入口および前記帰路出口にジョイントパイプの一端がそれぞれ取り付けられている請求項１に記載の熱交換モジュール。
3. 前記流路形成シートは、金属ラミネート材、樹脂コート金属材によって構成されている請求項１または２に記載の熱交換モジュール。
4. 前記流路形成シートは、その少なくとも表裏面を構成する部分が、前記被覆シートの内面を構成する樹脂と同種の樹脂によって構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の熱交換モジュール。
5. 前記被覆シートとしてのラミネート材は、前記金属箔層の外面側に積層された樹脂製の保護層を備えている請求項１～４のいずれか１項に記載の熱交換モジュール。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換モジュールが複数並んで配置された熱交換装置であって、
   隣り合う熱交換モジュールのうち一方の熱交換モジュールの前記往路出口および前記帰路入口が、他方の熱交換モジュールの前記往路入口および前記帰路出口にそれぞれ連通接続されていることを特徴とする熱交換装置。
7. 前記熱交換モジュールはパネル状に形成され、その表面側に前記往路入口および前記帰路出口が形成されるとともに、裏面側に前記往路出口および前記帰路入口が形成されている請求項６に記載の熱交換装置。
8. 前記熱交換モジュールは矩形パネル状に形成され、その熱交換モジュールが間隔をおいて平行に並んで配置され、
   前記熱交換モジュールの表面側における縦方向の一端側に横方向に並んで前記往路入口および前記帰路出口が形成されるとともに、前記往路入口および前記帰路出口に対応して、裏面側に前記往路出口および前記帰路入口が形成されている請求項６または７に記載の熱交換装置。
9. 前記複数の熱交換モジュールの各間に、熱交換対象部材がそれぞれ配置されている請求項６～８のいずれか１項に記載の熱交換装置。
   

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