JP7724934B1

JP7724934B1 - 冷却用熱交換器

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Publication number: JP7724934B1
Application number: JP2024191998A
Authority: JP
Inventors: 幸典若園; 亮祐鐘ヶ江
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2024-03-28
Filing date: 2024-10-31
Publication date: 2025-08-18
Anticipated expiration: 2044-10-31
Also published as: CN223596611U; WO2025203956A1; CN120720892A; JP2025155669A

Abstract

【課題】簡単な構造で両面に冷却面を備えた両面冷却構造を実現しつつ、優れた冷却性能を安定して得ることができる、新規な構造の冷却用熱交換器を提供する。
【解決手段】冷却用の熱媒体が流れる冷却流路２８が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面３２に重ね合わされる冷却対象６２を冷却する冷却用熱交換器１０であって、内部に冷却流路２８を備えた中空の外壁部材１２が設けられて、外壁部材１２における相互対向部分には表面に冷却面３２を備えた一対の冷却壁部３０，３０が設けられており、外壁部材１２の内部領域２８には、内部領域２８を一対の冷却壁部３０，３０の対向方向で二分するプレート状のインナーフィン３４が配設されており、インナーフィン３４には、各一方の面に突出する第一突起４８ａ及び第二突起４８ｂが一体的に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電動化車両に用いられるバッテリー等の冷却対象の冷却に用いられる冷却用熱交換器に関するものである。

従来から、バッテリーやインバータの冷却に用いられる冷却用熱交換器が知られている。冷却用熱交換器は、例えば、特許第７０００７７７号公報（特許文献１）に開示されているように、外壁部材の内部に熱媒体が流れる冷却流路が形成された構造を有している。そして、表面に設けられた冷却面にバッテリー等の冷却対象が重ね合わされて、冷却対象と熱媒体との間での熱交換によって冷却対象が冷却されるようになっている。

また、特許文献１の冷却用熱交換器は、外壁部材を構成する一対の冷却壁部が対向配置されて、それら一対の冷却壁部の両外面にそれぞれ冷却面が設定されており、両面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却可能な両面冷却構造とされている。

特許第７０００７７７号公報

ところで、特許文献１では、熱媒体との接触面積を大きく得て、熱媒体による冷却面の冷却効率を向上させる目的で、外壁部材の内部にインナーフィンが収容されている。特許文献１では、効率的な両面冷却を目的として、外壁部材の内部空間が中間プレートによって一対の冷却壁部の対向方向に区分されており、中間プレートの両側にそれぞれインナーフィンが配された構造とされている。

しかしながら、特許文献１の構造では、中間プレートと２つのインナーフィンが必要になることから、部品点数が多くなって構造が複雑になるという問題があった。

また、冷却対象に近い位置を流れる熱媒体だけが冷却対象との熱交換によって高温となることで、冷却対象に近い位置を流れる熱媒体との熱交換による冷却性能が低下するおそれがあった。更に、冷却対象から遠い位置を流れる熱媒体は、中間プレートやインナーフィンを介して冷却対象を間接的に冷却することから、冷却対象から近い位置を流れる熱媒体に比して熱交換効率が低くなり易く、熱媒体全体の熱容量を有効に利用できずに、冷却性能が低下してしまうおそれがあった。

本発明の解決課題は、簡単な構造で両面に冷却面を備えた両面冷却構造を実現しつつ、優れた冷却性能を安定して得ることができる、新規な構造の冷却用熱交換器を提供することにある。

以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。

第一の態様は、冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、冷却流路が１つのインナーフィンで一対の冷却壁部の対向方向に二分されていることにより、両面冷却に適するように区分された冷却流路を簡単な構造で実現することができる。また、例えば、インナーフィンが外壁部材の内部領域に設けられることによって、熱媒体との接触面積が大きくなることから、一対の冷却壁部がインナーフィンを介した熱媒体との間接的な熱交換によっても冷却されて、冷却対象に対する冷却性能の向上が図られる。

また、インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されている。それゆえ、インナーフィンの両側を流れる熱媒体が第一突起及び第二突起によって流れの方向を変えられて、例えば、渦流や乱流の発生、熱媒体がインナーフィンから離れて冷却壁部側へ導かれること等によって、熱媒体が撹拌される。そして、冷却対象との熱交換によって加温された冷却壁部に近い位置を流れる熱媒体と、比較的に低温に維持された冷却壁部から遠い位置（インナーフィンに近い位置）を流れる熱媒体とが撹拌されて、それら温度差のある熱媒体が混合される。これにより、熱媒体の部分的な温度上昇による冷却対象との熱交換効率の低下が防止されて、熱媒体全体の熱容量が冷却対象の冷却に有効に利用されることにより、冷却性能の向上が図られる。

第一突起と第二突起が冷却流路を仕切るインナーフィンの両面に突出して設けられていることから、少ない部品点数と製造工程数で、インナーフィンの両側の流路においてそれぞれ突起による撹拌作用を得ることができる。

第二の態様は、第一の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路は、前記インナーフィンで流路幅方向に区切られて隣り合って並列的に延びる複数の流路部で構成された並列流路部を備えており、該並列流路部を構成する該複数の流路部における前記熱媒体の流動方向が同じとされているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、インナーフィンを利用して並列的な複数の流路部からなる並列流路部を形成することにより、インナーフィンが熱媒体の流れを整える整流フィンとしても機能し得る。また、各流路部の流路断面積をインナーフィンによって容易に調節設定することが可能であり、各流路部における熱媒体の流量及び流速を調節することで、目的とする冷却性能を実現することができる。

インナーフィンが隣り合う流路部を仕切る壁部を構成することから、インナーフィンの熱媒体との接触面積がより大きくなって、インナーフィンを介した冷却面の間接的な冷却がより効率的に実現される。

複数の流路部からなる並列流路部の流路幅方向での大きさは、流路部の数によって調節可能であることから、例えば、並列流路部を冷却面と対応する位置に設けることにより、各流路部の流路断面積を適切に設定しつつ、流路幅方向における冷却面の大きさをより大きな自由度で設定することができる。

並列流路部を構成する複数の流路部は、熱媒体の流動方向が相互に同じ向きとされていることから、隣り合う流路部間での熱交換による冷却性能の低下が発生し難い。

第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記外壁部材は、前記一方の冷却壁部を構成する第一部材と、前記他方の冷却壁部を構成する第二部材とを、それら一対の冷却壁部の対向方向で相互に重ね合わせた構造とされており、前記インナーフィンがそれら第一部材と第二部材との対向間に配設されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、第一部材と第二部材の重ね合わせ面間にインナーフィンを配することによって、インナーフィンを外壁部材の内部領域へ簡単に収容配置することができる。

第四の態様は、第一～第三の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記インナーフィンは、前記一対の冷却壁部の対向方向でジグザグ状や波状に折り返す断面を有しており、前記第一突起と前記第二突起とが該インナーフィンにおける隣り合う折返しの頂部間に形成されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、簡単な形状のインナーフィンによって外壁部材の内部領域を区分けすることができる。特に、インナーフィンがジグザグ状や波状の断面とされていることにより、インナーフィンによって仕切られた並列的な複数の流路部を形成することもできる。

また、インナーフィンがジグザグ状や波状に折り返す断面を有していることによって、インナーフィンの変形剛性を確保し易くなって、例えばインナーフィンの薄肉化を図ることも可能となる。しかも、インナーフィンにおける折返しの頂部間に第一突起と第二突起とが形成されることにより、インナーフィンの変形剛性を更に高めることができる。

第五の態様は、第一～第三の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記インナーフィンは、前記外壁部材における前記一対の冷却壁部の両方から離れて配置されて、該一対の冷却壁部の対向面間を該一対の冷却壁部の対向方向で二分する中間仕切部を備えており、該中間仕切部に前記第一突起及び前記第二突起が形成されており、該インナーフィンは該中間仕切部から該一対の冷却壁部に向けて両側へ突出する隔壁部を備えており、該隔壁部によって該外壁部材の内部領域が前記冷却流路の流路幅方向で複数の流路部に区分されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、外壁部材の内部領域が、１つのインナーフィンによって、一対の冷却壁部の対向方向で区分けされるだけでなく、冷却流路の流路幅方向でも複数に区分けされて複数の流路部が構成される。これにより、流路部の数や流路断面積等を、１つのインナーフィンに設けられる隔壁部の間隔や数によって、大きな自由度で簡単に設定することが可能となる。

中間仕切部に第一突起及び第二突起が設けられることから、各流路領域において突起による乱流促進作用が発揮されて、優れた冷却性能が実現される。

第六の態様は、第一～第五の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記第一突起及び前記第二突起は、前記インナーフィンの面上でＶ字状とされて、前記冷却流路の上流側へ向けて幅狭とされているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、熱媒体は、Ｖ字状の第一突起又は第二突起を乗り越える際に、流動抵抗が小さくなるように流路幅方向でＶ字の中央側へ傾斜した方向に流れる。これにより、第一突起又は第二突起を乗り越えた熱媒体の流れが相互に合流して、第一突起又は第二突起の下流側において渦流や乱流を発生する。その結果、熱媒体がより効率的に撹拌されて、熱媒体の温度差の低減（温度の均一化）による冷却性能の向上が図られる。

第七の態様は、第一～第六の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記インナーフィンが前記冷却流路の流路長さ方向で部分的に配されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、両面冷却が不要な部分においてインナーフィンをなくすことによって、軽量化や低コスト化が図られる。両面冷却が必要な部分には、第一突起及び第二突起を備えたインナーフィンが配されることから、熱媒体の撹拌による高い冷却性能が期待できる。

第八の態様は、第一～第七の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路には、各複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方によって前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、冷却面において要求される冷却性能が異なる部分がある場合に、より高い冷却性能を求められる部分において熱媒体の流れを乱す作用を強くすることにより、乱流の促進による冷却性能の部分的な向上を図ることができる。

第九の態様は、第八の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、前記冷却流路において該熱媒体の流れ方向で異なる位置に設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、熱媒体の流れを乱す乱流促進作用が熱媒体の流れ方向で異なることから、例えば、冷却対象から近い熱媒体と遠い熱媒体との温度差が大きくなり易い部分と、それら熱媒体の温度差が大きくなり難い部分とが、冷却流路の流れ方向で異なる位置にある場合に、冷却対象から近い熱媒体と遠い熱媒体との温度差が大きくなり易い部分に乱流促進作用の強い領域を設定することで、熱媒体の流れ方向での温度差を低減することができる。

また、冷却流路において冷却対象から近い位置の熱媒体と冷却対象から遠い位置の熱媒体との温度差が大きくなり難い部分では、熱媒体の流れの乱れが抑えられた領域を設定すれば、熱媒体のスムーズな流動が実現される。

第十の態様は、第九の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされて前記冷却流路における該熱媒体の流れ方向で異なる位置に設定された前記領域は、下流側の該領域ほど該熱媒体の流れを乱す作用が強く設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、冷却対象から近い位置を流れる熱媒体と冷却対象から遠い位置を流れる熱媒体との温度差が大きくなり易い下流側において、熱媒体の流れを乱すことによる撹拌作用によって、熱媒体の温度の均一化が図られて、高い冷却性能を発揮させることができる。

第十一の態様は、第八～第十の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路は、前記インナーフィンで区切られて隣り合って並列的に延びる複数の流路部で構成された並列流路部を備えており、該並列流路部を構成する該複数の流路部における前記熱媒体の流動方向が同じとされており、該並列流路部における少なくとも一組の隣り合う該流路部には、該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、冷却対象において流路幅方向で発熱量の違いがある場合に、冷却対象の発熱量が大きい部位では熱媒体の流れの乱れを強く設定すると共に、冷却対象の発熱量が小さい部位では熱媒体の流れの乱れを弱く設定することができて、冷却性能の安定化を図ることが可能となる。

第十二の態様は、第八～第十一の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、該熱媒体の流れ方向における複数の前記第一突起間の距離の違いと複数の前記第二突起間の距離の違いとの少なくとも一方によって設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、熱媒体の流れ方向における第一突起間の距離及び／又は第二突起間の距離を短くすることで、熱媒体の流れを乱す作用（乱流促進作用）の強い領域を設定し、第一突起間の距離及び／又は第二突起間の距離を長くすることで、乱流促進作用の弱い領域を設定することができる。このように、第一突起及び／又は第二突起が設けられる間隔の違いによって、熱媒体の流れを乱す作用が相互に異なる領域を容易に設定することができる。

第十三の態様は、第八～第十二の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、複数の前記第一突起の相互間での高さの違いと複数の前記第二突起の相互間での高さの違いとの少なくとも一方によって設定されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、第一突起及び／又は第二突起の高さを部分的に高くすることで、熱媒体の流れを乱す作用（乱流促進作用）の強い領域を設定し、第一突起及び／又は第二突起の高さを部分的に低くすることで、乱流促進作用の弱い領域を設定することができる。このように、複数の第一突起間及び／又は複数の第二突起間での高さの違いによって、熱媒体の流れを乱す作用が相互に異なる領域を容易に設定することができる。

第十四の態様は、第一～第十三の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却対象がバッテリーとされているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、出力端子部分等での局所的な温度上昇が発生し易いバッテリーを冷却する際に、第一突起及び／又は第二突起の配置を調節することによって、バッテリーの高温部分を効率的に冷却することが可能となる。また、例えば、複数のバッテリーからなるバッテリーユニットを冷却する場合に、第一突起及び／又は第二突起の配置を調節することにより、それら複数のバッテリーを何れも有効に冷却することができて、特定のバッテリーの劣化によるバッテリーユニット全体の性能低下を防ぐことができる。

第十五の態様は、第一～第十四の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記インナーフィンには、弾性変形によって前記一対の冷却壁部の接近変形を許容する弾性変形部が設けられているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、例えば、冷却対象であるバッテリーが充放電による加熱等によって膨出変形する場合に、バッテリーの膨出変形に追従する一対の冷却壁部の相互接近側への変形が、一対の冷却壁部の対向面間に配されたインナーフィンの弾性変形部の弾性変形によって許容されている。それゆえ、一対の冷却壁部の対向面間にインナーフィンが配された構造であっても、冷却対象の変形によって冷却対象と冷却面との重ね合わせ面が離れてしまう等の不具合が、冷却対象の表面形状に対する冷却壁部の追従変形によって防止されて、安定した冷却性能が発揮される。

第十六の態様は、第一～第十五の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記第一突起と前記第二突起は、それぞれ前記冷却流路の流路幅の全体に亘って延びて、両端部において該冷却流路の側壁部と連続しているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、第一，第二突起を迂回して冷却流路の側壁部と第一，第二突起との間を流れる熱媒体の流れを防ぐことができて、冷却性能の効率的な向上が図られる。また、第一，第二突起が冷却流路の側壁部から離れている場合には、冷却流路の側壁部と第一，第二突起との間を流れる熱媒体の流速が速くなり易く、それによって冷却流路の壁部や第一，第二突起の削れが発生するおそれがある。しかし、本態様に係る冷却用熱交換器では、第一，第二突起が流路幅全体に亘って延びて冷却流路の側壁部と連続していることにより、冷却流路の側壁部と第一，第二突起との間を熱媒体が流れるのを防ぐことができて、冷却流路の壁部や第一，第二突起の削れが防止される。

第十七の態様は、第一～第十六の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが前記冷却流路の流路幅方向で変化しており、該流路幅方向の中央部分に突出高さの低い低突出部と突出高さの高い高突出部との何れか一方が位置していると共に、該第一突起及び該第二突起における該流路幅方向の両端部分に該低突出部と該高突出部との何れか他方がそれぞれ位置しているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、突起の流路幅方向の中央部分を乗り越えて流れる熱媒体の流れと、第一突起及び／又は第二突起の流路幅方向の両端部分を乗り越えて流れる熱媒体の流れとの間で、撹拌作用や流速等を異ならせることができる。それゆえ、流路幅方向の中央部分と両端部分との間で冷却性能に対する第一突起及び／又は第二突起の影響を相互に異ならせることができて、流路幅方向で冷却性能を調節することができる。

第十八の態様は、第十七の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路の流路長さ方向に並んで設けられた複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、該冷却流路の流路幅方向の中央部分に前記低突出部が設定され且つ両端部分に前記高突出部が設定された中央低突起と、該冷却流路の流路幅方向の中央部分に該高突出部が設定され且つ両端部分に該低突出部が設定された中央高突起とが、該冷却流路の流路長さ方向で交互に配されて構成されているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、流路幅方向の中央部分に低突出部が設定された中央低突起と、流路幅方向の両端部分に低突出部が設定された中央高突起とが、流路長さ方向で交互に配されることにより、例えば、流動抵抗が抑えられ易い低突出部をつなぐ熱媒体の流れが流路幅方向で蛇行状となって、熱媒体を流路幅方向で撹拌する作用が発揮され得る。また、例えば、１つの突起の低突出部を通過した熱媒体が次の突起の高突出部に向かって流れることにより、低突出部を比較的に低い流動抵抗でスムーズに通過した熱媒体が、高突出部に衝突して効率的に撹拌されることも期待できる。

第十九の態様は、第一～第十八の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、前記冷却流路の流路長さ方向の断面において、突出先端に向けて先細となる断面形状とされており、円弧状の突起頂部と、該突起頂部から該冷却流路の底面側である突起基部へ向けて該冷却流路の上流側へ傾斜して延びる上流傾斜部と、該突起頂部から該突起基部へ向けて下流側へ傾斜して延びる下流傾斜部とが、角部なく滑らかに連続して設けられているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、突起の表面が流路長さ方向の断面において滑らかに連続していることにより、突起を乗り越える熱媒体の流れがスムーズに生じる。

第二十の態様は、第十九の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路の流路長さ方向の断面において、前記突起頂部の曲率半径が前記突起基部の長さ寸法に対して０．０５～１．５倍の範囲内とされていると共に、該冷却流路の流路長さ方向の断面において、該冷却流路の前記底面に対する前記上流傾斜部の傾斜角度が２０～７０°の範囲内とされているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、突起頂部の曲率半径が突起基部の長さ寸法に対して０．０５倍以上とされていることにより、突起頂部が実質的な角部となることなく滑らかな円弧状断面とされる。また、突起頂部の曲率半径が突起基部の長さ寸法に対して１．５倍以下とされていることにより、突起の流路長さ方向での長さ寸法が過度に長くなるのを防ぐことができると共に、突起頂部と滑らかに連続する上流傾斜部及び下流傾斜部の底面に対する傾斜角度を十分に大きく設定することができる。

冷却流路の底面に対する上流傾斜部の傾斜角度が２０°以上とされていることにより、突起に向かう上流側からの熱媒体の流れが上流傾斜部によって効果的に乱されて、撹拌作用による冷却性能の向上が図られる。また、冷却流路の底面に対する上流傾斜部の傾斜角度が７０°以下とされていることにより、熱媒体の流動が突起によって過度に制限されるのを防ぐことができる。

第二十一の態様は、第十九の態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路の流路長さ方向の断面において、前記冷却流路の前記底面に対する前記上流傾斜部の傾斜角度が２５°以下とされているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、冷却流路の底面に対する上流傾斜部の傾斜角度が２５°以下とされていることにより、圧力損失を十分に小さく設定することが可能であり、例えば、より性能の低い安価なポンプを用いて熱媒体を流動させることも可能となる。

第二十二の態様は、第一～第二十一の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが下流へ向けて低くなっているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、流路長さ方向に並ぶ第一突起及び／又は第二突起の突出高さを下流へ向けて高くすることによって、突起による熱媒体の流れを乱す作用を下流側でより強く発揮させることができる。これにより、冷却対象に近い位置を流れる熱媒体が熱交換によって高温となり易い下流側において、突起による冷却性能の向上効果をより有利に得ることができる。

第二十三の態様は、第一～第二十二の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、該冷却流路の流路長さ方向での間隔が下流へ向けて狭くなっているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、流路長さ方向に並ぶ第一突起及び／又は第二突起の間隔を下流へ向けて狭くすることによって、突起による熱媒体の流れを乱す作用を下流側でより強く発揮させることができる。これにより、冷却対象との熱交換によって高温となり易い下流側において、突起による冷却性能の向上効果をより有利に得ることができる。

第二十四の態様は、第一～第二十三の何れか１つの態様に記載された冷却用熱交換器において、前記冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが下流へ向けて低くなっていると共に、該冷却流路の流路長さ方向での間隔が下流へ向けて狭くなっているものである。

本態様に従う構造とされた冷却用熱交換器によれば、下流側へ向けて突起の高さが高くなると共に突起間の間隔（ピッチ）が狭くなることにより、突起による熱媒体の流れを乱す撹拌作用が下流側へ向けてより強く発揮される。それゆえ、本態様によれば、下流側での冷却性能の低下がより効果的に抑制される。

本発明によれば、冷却用熱交換器において、簡単な構造で両面に冷却面を備えた両面冷却構造を実現しつつ、優れた冷却性能を安定して得ることができる。

本発明の第一の実施形態としての冷却用熱交換器を示す分解斜視図図１に示す冷却用熱交換器の断面図であって、図３のＩＩ－ＩＩ断面に相当する図図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図図１に示す冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの平面図図４のＶ－Ｖ断面を拡大して示す図図１の冷却用熱交換器をバッテリーパックの装着状態で示す斜視図本発明の第二の実施形態としての冷却用熱交換器を示す分解斜視図本発明の第三の実施形態としての冷却用熱交換器を示す分解斜視図本発明の第四の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの平面図本発明の第五の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの平面図図１０に示すインナーフィンの断面図であって、図１１のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面の一部を拡大して示す図図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ断面に相当する拡大断面図図１０のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面に相当する拡大断面図本発明の第六の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの平面図図１４のＸＶ－ＸＶ断面に相当する拡大断面図図１４のＸＶＩ－ＸＶＩ断面に相当する拡大断面図本発明の第七の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの一部を示す断面図本発明の別の一実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィンの一部を示す断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１～図３には、本発明の第一の実施形態としての冷却用熱交換器１０が示されている。冷却用熱交換器１０は、図２，図３に示すように、中空の外壁部材１２を備えており、外壁部材１２が第一部材１４及び第二部材１６によって構成されている。以下の説明において、原則として、上下方向とは図２中の上下方向を、左右方向とは図２中の左右方向を、前後方向とは図３中の左右方向を、それぞれ言う。なお、ここで言う上下・左右・前後の各方向は、説明のための便宜的な方向である。従って、例えば、冷却用熱交換器１０の使用状態における鉛直上下方向は、上述した本実施形態中の上下方向であってもよいし、左右方向又は前後方向であってもよいし、上下・左右・前後の何れとも一致しない方向であってもよい。

第一部材１４は、略矩形平板形状とされており、左右方向の長さ寸法が前後方向の幅寸法よりも大きくされている。第一部材１４は、熱伝導率の高い材料で形成されていることが望ましく、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅合金等で形成される。第一部材１４は、例えば、基材に対してろう材が積層されたクラッド板とすることもできる。第一部材１４がクラッド板である場合には、例えば、基材がアルミニウムにマンガンを添加したＡｌ－Ｍｎ系のアルミニウム合金で形成され、ろう材がアルミニウムにケイ素を添加したＡｌ－Ｓｉ系のアルミニウム合金で形成される。また、第一部材１４は、例えば、ステンレス鋼からなる基材と、ニッケル合金からなるろう材とを組み合わせたクラッド板とすることもできる。クラッド板は、基材とろう材の圧着や基材に対するろう材の吹付け等、公知の製造方法によって得ることができる。

第二部材１６は、下方へ向けて開口する凹部１８を備えた開放矩形箱状とされており、略矩形平板状の上底壁と、上底壁の外周端から下方へ向けて突出する矩形筒状の周壁とを、一体的に備えている。第二部材１６は、第一部材１４と同様に熱伝導率の高い材料で形成されていることが望ましく、例えば、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅合金等で形成される。

第二部材１６の左端部分には、凹部１８の上底壁を上下方向に貫通する供給孔２０が形成されており、第二部材１６の右端部分には、凹部１８の上底壁を上下方向に貫通する排出孔２２が形成されている。第二部材１６は、供給孔２０の開口周縁部において凹部１８の上底壁から上方へ向けて突出する略円筒形状の供給ポート２４と、排出孔２２の開口周縁部において凹部１８の上底壁から上方へ向けて突出する略円筒形状の排出ポート２６とを備えている。

第一部材１４と第二部材１６は、図２，図３に示すように、上下方向で相互に重ね合わされて固着されている。第一部材１４の外周端部には、第二部材１６における凹部１８の周壁の突出先端面が突き当てられており、例えば、クラッド板とされた第一部材１４のろう材によってろう付けされることで、第一部材１４と第二部材１６とが相互に固着されている。このように、第一部材１４と第二部材１６とが相互に重ね合わされて固着されることにより、それら第一部材１４と第二部材１６とによって外壁部材１２が形成される。

第二部材１６の凹部１８の開口が第一部材１４で覆われることにより、外壁部材１２の内部に冷却流路２８が形成されている。冷却流路２８は、例えば、水、エチレングリコール水溶液等の液体又は空気等の気体からなる熱媒体が流れる流路である。冷却流路２８には、低温とされた熱媒体が供給孔２０を通じて外部から供給されると共に、熱交換によって高温となった熱媒体が排出孔２２を通じて外部へ排出される。従って、供給孔２０は冷却流路２８の上流側の端部に設けられており、排出孔２２は冷却流路２８の下流側の端部に設けられている。なお、外壁部材１２の内部に熱媒体が流れる冷却流路２８が形成されることから、第一部材１４と第二部材１６との接合部分は、熱媒体の漏出を防止可能な流体密性を有している。

外壁部材１２には、一対の冷却壁部３０，３０が設けられている。即ち、第一部材１４は、冷却流路２８の壁部を構成する部分が、下側の冷却壁部３０とされている。また、第二部材１６における凹部１８の底壁は、上側の冷却壁部３０とされている。従って、外壁部材１２における上下方向での相互対向部分が、一対の冷却壁部３０，３０とされている。冷却壁部３０，３０は、冷却流路２８を流れる熱媒体との熱交換によって冷却される。冷却壁部３０，３０は、上下外面が上下方向と略直交して広がる平面とされており、それら上下外面がそれぞれ冷却面３２とされている。

第一部材１４と第二部材１６における凹部１８の底壁との対向面間に形成された冷却流路２８には、インナーフィン３４が収容されている。インナーフィン３４は、図４，図５にも示すように、全体として左右長さ寸法が前後幅寸法よりも大きい略矩形板状とされている。インナーフィン３４は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属又は合成樹脂によって形成されている。本実施形態のインナーフィン３４は、アルミニウム合金製のプレス金具とされている。インナーフィン３４は、好適には、第一，第二部材１４，１６と同様に、熱伝導率の高い材質とされる。インナーフィン３４は、第二部材１６の凹部１８に挿入可能な形状及び大きさとされている。

インナーフィン３４の前後方向の両端部には、上下方向に突出する端壁部３５がそれぞれ設けられている。端壁部３５は、上方へ向けて突出した先で下向きに折り返して、下方へ突出することで、上下両側へ突出している。より具体的には、端壁部３５は、上方へ向けて突出する端壁連結部３６と、端壁連結部３６の上端部から下向きに折り返して延び出した端壁本体部３７とを、一体的に備えている。端壁連結部３６は、端壁本体部３７から前後方向で離隔する向きに傾斜している。端壁本体部３７は、上下方向に対して略非傾斜とされている。端壁本体部３７は、端壁連結部３６の下端よりも更に下方まで延び出している。なお、端壁部３５は、端壁連結部３６が下方へ向けて突出しており、端壁本体部３７が端壁連結部３６の下端部から上向きに延び出すように設けられていてもよい。

インナーフィン３４における端壁部３５，３５の間には、中間仕切部３８が設けられている。中間仕切部３８は、端壁連結部３６の前後方向内側の端部において一体的に連続している。そして、端壁部３５は、中間仕切部３８に対して上下方向の両側に突出している。また、中間仕切部３８は、端壁本体部３７の上下方向の中間に位置しており、上下方向に対する略直交方向に広がっている。本実施形態の中間仕切部３８は、後述する２つの隔壁部４２，４２によって３つの突起形成部４０，４０，４０に区切られている。

インナーフィン３４における中間仕切部３８の前後方向の中間には、中間仕切部３８から上下方向の両側へ突出する２つの隔壁部４２，４２が設けられている。隔壁部４２は、中間仕切部３８に対して上下方向の両側へ突出する隔壁本体部４４と、隔壁本体部４４の上下両端と中間仕切部３８とをつなぐ一対の隔壁連結部４６，４６とを、一体的に備えている。隔壁本体部４４は、インナーフィン３４の左右方向の全長に亘って連続して形成されており、上下方向に対して略非傾斜とされている。隔壁連結部４６は、インナーフィン３４の左右方向の全長に亘って連続して形成されており、隔壁本体部４４の上下両端から上下方向の内側へ向けて折り返して延び出している。隔壁連結部４６は、隔壁本体部４４から前後方向で離隔する向きに傾斜している。隔壁本体部４４の上下両端から延び出す隔壁連結部４６，４６は、前後方向で隣り合う２つの突起形成部４０，４０の各一方につながっており、それら２つの突起形成部４０，４０が隔壁部４２によって一体的に連続している。

隔壁部４２，４２によって区分された中間仕切部３８の突起形成部４０，４０，４０には、それぞれ複数の突起４８が形成されている。突起４８は、図４に示すように、インナーフィン３４の面上で略Ｖ字形状とされて、上下方向視において略Ｖ字形状とされており、後述するインナーフィン３４の冷却流路２８への配設状態で冷却流路２８の上流側となる左方へ向けて前後方向で幅狭となっている。突起４８は、冷却流路２８の上流側となる左側部分が下流側へ向けて突出高さ寸法が大きくなる向きに傾斜した上流傾斜部としての上流側傾斜面５０とされていると共に、下流側となる右側部分が下流側へ向けて突出高さ寸法が小さくなる向きに傾斜した下流傾斜部としての下流側傾斜面５２とされている。これにより、上流側傾斜面５０と下流側傾斜面５２との接続部分である突起４８の左右方向の中央部分には、突出高さ寸法が最大となる稜線５４が上下方向視で略Ｖ字形状に連続している。

突起４８は、左右方向で略等間隔に配置された複数が設けられている。突起形成部４０，４０，４０には、同数の第一突起４８ａ（後述）が左右方向で相互に略同じ位置に形成されている。同数の第二突起４８ｂ（後述）が左右方向で相互に略同じ位置に形成されている。突起４８は、中間仕切部３８の左右方向の略全長に亘って設けられている。突起４８は、突起形成部４０の前後方向の略全体に亘る領域に散在して設けられているが、本実施形態では、端壁部３５，３５及び隔壁部４２，４２に対して前後方向で僅かに離れており、突起形成部４０の前後端部には突起４８のない部分がある。これにより、端壁部３５，３５及び隔壁部４２，４２のプレス加工による成形に際して、突起４８が端壁部３５，３５及び隔壁部４２，４２の成形の妨げになるのを防ぐことができる。なお、突起４８は、突起形成部４０の幅方向（前後方向）の全体に亘って連続的に設けられて、両端部が隔壁部４２及び／又は端壁部３５に直接的につながっていてもよい。

突起４８は、図２，図５に示すように、中間仕切部３８の下面に突出する第一突起４８ａと、中間仕切部３８の上面に突出する第二突起４８ｂとを、含んでいる。第一突起４８ａと第二突起４８ｂは、図２に示すように、左右方向で交互に設けられている。第一突起４８ａと第二突起４８ｂは、本実施形態では相互に略同じ形状及び大きさで逆向きに突出しているが、形状や大きさが相互に異なっていてもよい。３つの突起形成部４０，４０，４０における第一突起４８ａと第二突起４８ｂの左右方向での配置は、本実施形態では相互に同じとされているが、相互に異なっていてもよい。

インナーフィン３４は、図１～図３に示すように、第一部材１４と第二部材１６との上下間に配されており、図２，図３に示すように、外壁部材１２の内部領域を構成する冷却流路２８に収容されている。インナーフィン３４の左右方向の長さ寸法は、冷却流路２８の左右方向の長さ寸法よりも小さくされており、インナーフィン３４の左右両端面が外壁部材１２から左右内側へ離れている。要するに、インナーフィン３４は、冷却流路２８の流路長さ方向で部分的に配されており、冷却流路２８の略中央に位置している。従って、本実施形態において、インナーフィン３４によって二分される外壁部材１２の内部領域は、より詳しくは冷却流路２８の左右方向の両端部分を除く左右方向の中央部分となる。本実施形態において、インナーフィン３４は、冷却流路２８の流路長さ方向の両端部分に形成された供給孔２０及び排出孔２２よりも左右方向の内側に位置しており、それら供給孔２０及び排出孔２２を覆うことなく配されている。

インナーフィン３４は、端壁部３５，３５が第二部材１６の側壁に対して前後方向で嵌め合わされることで外壁部材１２に対して位置決めされていてもよいし、端壁部３５，３５と隔壁部４２，４２との少なくとも一方が第一部材１４と第二部材１６の底壁との間で挟み込まれることで外壁部材１２に対して位置決めされていてもよい。なお、インナーフィン３４と外壁部材１２との間に、端壁部３５，３５と隔壁部４２，４２以外の位置決め構造を設けることもできる。具体的には、例えば、第二部材１６における底壁と側壁の少なくとも一方にインナーフィン３４の左右端面と左右方向で係止される凸部を設ける等すれば、端壁部３５，３５の凹部１８への嵌め合わせや端壁部３５，３５及び／又は隔壁部４２，４２の第一，第二部材１４，１６間での挟み込みを要することなく、前後・左右・上下の各方向でインナーフィン３４を外壁部材１２に対して位置決めすることができる。なお、インナーフィン３４は、外壁部材１２に対して非固着とされていてもよいし、例えば、端壁部３５，３５と隔壁部４２，４２との少なくとも一方が、接着、ろう付け等の手段で外壁部材１２に固着されていてもよい。

インナーフィン３４が冷却流路２８内に配されることによって、冷却流路２８は、流路長さ方向の中間部分において、インナーフィン３４で複数に区分されている。即ち、インナーフィン３４の中間仕切部３８は、端壁部３５，３５及び隔壁部４２，４２の上下方向の中間に位置することから、冷却壁部３０，３０の何れからも離隔している。これにより、冷却流路２８がインナーフィン３４によって上下両側に二分されており、冷却流路２８におけるインナーフィン３４よりも下側の領域が第一部材１４の冷却壁部３０を冷却する領域とされていると共に、インナーフィン３４よりも上側の領域が第二部材１６の冷却壁部３０を冷却する領域とされている。

冷却流路２８がインナーフィン３４の中間仕切部３８によって上下両側に二分されていることにより、上下両面に冷却面３２がそれぞれ設けられた両面冷却構造の冷却用熱交換器１０において、冷却面３２，３２（冷却壁部３０，３０）を冷却する冷却流路２８の上下両側の領域の流路断面積を調節して、熱媒体の流量と流速とを制御することが容易となる。

なお、インナーフィン３４が冷却流路２８の流路長さ方向の中間部分に配されていることにより、供給孔２０と排出孔２２とが設けられた冷却流路２８の流路長さ方向の両端部は、インナーフィン３４によって上下に仕切られていない。従って、供給孔２０から冷却流路２８へ供給された熱媒体が、インナーフィン３４に妨げられることなく、冷却流路２８の上下何れの領域にも流れ込むようになっていると共に、冷却流路２８の上下何れの領域を通過した熱媒体も、インナーフィン３４に妨げられることなく、排出孔２２から外部へ排出されるようになっている。

冷却流路２８におけるインナーフィン３４の上下両側の領域は、２つの隔壁部４２，４２によってそれぞれ前後方向で３つに区分されている。これにより、冷却流路２８は、熱媒体が互いに同じ方向へ流動する６つの流路部５６，５６・・・，５６に区分されており、並列的に設けられたそれら６つの流路部５６，５６・・・，５６によって、本実施形態の並列流路部５８が構成されている。

このように冷却流路２８の上下両側領域が隔壁部４２，４２によって流路幅方向で各３つに区分されていることにより、各流路部５６を流れる熱媒体の流量と流速を適切に制御しつつ、それら流路部５６によって冷却作用が及ぼされる冷却面３２，３２の流路幅方向でのサイズを、より大きな自由度で設定することが可能となる。

図２，図３に示すように、第一突起４８ａと第二突起４８ｂとの何れか一方が、インナーフィン３４の中間仕切部３８から各流路部５６内へ突出している。第一突起４８ａは、下側の冷却壁部３０に対して上方に離隔している。そして、第一突起４８ａと下側の冷却壁部３０との間には、下側の流路部５６において流路断面積が他の部分よりも小さくされた第一狭窄流路６０ａが形成されている。また、第二突起４８ｂは、上側の冷却壁部３０に対して下方に離隔している。そして、第二突起４８ｂと上側の冷却壁部３０との間には、上側の流路部５６において流路断面積が他の部分よりも小さくされた第二狭窄流路６０ｂが形成されている。第一狭窄流路６０ａと第二狭窄流路６０ｂは、本実施形態では略同じ流路断面積及び流路断面形状とされているが、互いに異なっていてもよい。

かくの如き構造とされた冷却用熱交換器１０は、図６に示すように、冷却対象としてのバッテリーパック６２が装着される。バッテリーパック６２は、例えば電気自動車やハイブリッドカー等の電動化車両に用いられるバッテリーである。バッテリーパック６２は、例えば、全体として略直方体の外形を有しており、前後幅寸法が左右長さ寸法よりも大きくされている。また、バッテリーパック６２の上下両端部分には、前方へ突出する端子部６４が設けられている。端子部６４は、図示しないバスバーを通じて大電流を出力するための出力用端子とされている。従って、本実施形態のバッテリーパック６２は、使用状態において、端子部６４を備える上下両端部分が上下中央部分よりも高温になり易い。

冷却用熱交換器１０は、上下両面に冷却面３２が設けられた両面冷却構造であることから、バッテリーパック６２が冷却用熱交換器１０の上下両側の冷却面３２，３２にそれぞれ重ね合わされている。本実施形態では、冷却用熱交換器１０の上下両側に各複数のバッテリーパック６２が冷却流路２８の流路長さ方向である左右方向で並んで配されており、冷却面３２，３２に対して各複数のバッテリーパック６２が重ね合わされている。

冷却用熱交換器１０は、冷却流路２８を流れる冷却用の熱媒体と第一，第二部材１４，１６の冷却壁部３０，３０との間での熱交換によって、冷却壁部３０，３０の表面に設定された冷却面３２，３２が低温とされる。そして、作動時に発熱するバッテリーパック６２が冷却面３２，３２上にセットされており、冷却面３２，３２を備えた第一，第二部材１４，１６と各冷却面３２に重ね合わされるバッテリーパック６２との間での熱交換によって、バッテリーパック６２が冷却される。換言すれば、バッテリーパック６２と冷却流路２８内を流れる熱媒体との間で、第一，第二部材１４，１６を介した熱交換が行われることにより、バッテリーパック６２が冷却されるようになっている。

冷却流路２８には、インナーフィン３４が配されており、インナーフィン３４が外壁部材１２（第一，第二部材１４，１６）と接触している。それゆえ、外壁部材１２と熱媒体との実質的な接触面積がインナーフィン３４によって大きくされており、冷却面３２，３２が熱媒体で効率的に冷却される。

熱媒体は、バッテリーパック６２の熱を受け取ることにより温度が上昇する。特に、冷却壁部３０，３０に近い位置を流れる熱媒体は、バッテリーパック６２の熱で温められて温度が高くなる。一方、冷却壁部３０，３０から遠い位置、換言すればインナーフィン３４に近い位置を流れる熱媒体は、バッテリーパック６２の熱が及ぼされ難く、温度上昇が比較的に抑えられて低温に維持され易い。これにより、冷却流路２８内の熱媒体には、バッテリーパック６２との熱交換によって、上下両側へ向けて温度が高くなる温度分布が生じ易い。その結果、冷却壁部３０，３０の近傍を流れる高温の熱媒体とバッテリーパック６２との温度差が小さくなって、バッテリーパック６２と熱媒体との間での熱交換の効率低下が発生する。

そこで、冷却用熱交換器１０では、インナーフィン３４に冷却流路２８内へ突出する第一，第二突起４８ａ，４８ｂが設けられており、熱媒体が第一，第二突起４８ａ，４８ｂを乗り越える際に撹拌されることで、熱媒体の上下方向の温度差が低減されるようになっている。これにより、バッテリーパック６２の近くを流れる熱媒体だけが高温になるのを防いで、バッテリーパック６２とその近傍を流れる熱媒体との温度差を大きく確保することで、バッテリーパック６２と熱媒体との間での熱交換効率を高めることができる。

本実施形態では、インナーフィン３４の左右方向の略全体に亘って第一，第二突起４８ａ，４８ｂが形成されている。これにより、インナーフィン３４によって形成された並列流路部５８において、第一，第二突起４８ａ，４８ｂによる熱媒体の撹拌作用が発揮されて、並列流路部５８を流れる熱媒体によってバッテリーパック６２が効率的に冷却される。なお、本実施形態の冷却用熱交換器１０では、インナーフィン３４がバッテリーパック６２が重ね合わされる領域よりも左右方向の両側外方まで設けられており、インナーフィン３４による熱交換効率を向上させる効果が、全てのバッテリーパック６２に有効に作用するようになっている。

本実施形態の突起４８は、インナーフィン３４の面上で流路部５６の上流側に向けて幅狭となるＶ字形状とされている。要するに、突起４８は、平面視においてＶ字形状とされている。熱媒体は、突起４８を乗り越える際に、流動抵抗が小さくなる突起４８との直交方向へ流れようとすることから、流路部５６の流路長さ方向（左右方向）に対して流路幅方向の内側へ傾斜した方向へ流れる。そして、流路幅方向の内側へ向かう熱媒体の流れが、突起４８よりも下流側で合流することにより、突起４８の下流側に渦流や乱流が発生して、熱媒体が渦流や乱流によって撹拌される。これにより、熱媒体の上下方向での温度差が低減されて、熱媒体がバッテリーパック６２で温められることによる冷却性能の低下が抑制される。

ところで、バッテリーパック６２は使用時の発熱によって表面が膨出するように変形する場合があるが、このような場合に、冷却面３２，３２を備えた冷却壁部３０，３０がバッテリーパック６２の変形に追従して弾性的に変形可能とされている。即ち、平板状とされた冷却壁部３０，３０が弾性的な撓み変形を許容されていると共に、それら冷却壁部３０，３０に冷却流路２８側から重ね合わされるインナーフィン３４の各隔壁部４２が、隔壁本体部４４と隔壁連結部４６，４６との少なくとも一方において弾性的な撓み変形を許容されている。これにより、バッテリーパック６２の表面が冷却面３２に向けて膨出変形して、冷却面３２が冷却流路２８側へ押し込まれる場合に、冷却面３２を備えた冷却壁部３０の弾性的な撓み変形が、インナーフィン３４の隔壁部４２によって妨げられることなく生じるようになっている。このように、冷却面３２がバッテリーパック６２の表面の変形に追従して弾性的に変形することで、冷却面３２とバッテリーパック６２の重ね合わせ面間における隙間の発生や、冷却壁部３０，３０を有する第一，第二部材１４，１６の塑性変形、インナーフィン３４の塑性変形等が防止される。上記からも分かるように、本実施形態のインナーフィン３４において、隔壁部４２，４２は、弾性変形によって冷却壁部３０，３０の弾性的な変形による接近（接近変形）を許容する弾性変形部とされている。

隔壁部４２，４２が弾性的な撓み変形を許容されることにより、例えば、隔壁部４２，４２の上下高さ寸法が誤差によって凹部１８の深さよりも僅かに大きかったとしても、隔壁部４２，４２が弾性的に撓み変形することで、隔壁部４２，４２を冷却流路２８内に収めることができる。本実施形態では、インナーフィン３４の端壁部３５，３５も隔壁部４２，４２と同様に弾性的な撓み変形を許容されていることから、端壁部３５，３５についても冷却流路２８内への収容不良が回避される。従って、第二部材１６及びインナーフィン３４の公差による寸法差を許容しながら、インナーフィン３４を冷却壁部３０，３０間で挟み込んで支持する構造も採用可能となる。

図７には、本発明の第二の実施形態としての冷却用熱交換器７０が示されている。冷却用熱交換器７０は、第一部材１４と第二部材１６との間にインナーフィン７２が配された構造を有している。以下の説明において、前記実施形態と実質的に同一の部材及び部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。

インナーフィン７２は、金属や合成樹脂等で形成されており、薄肉の板状とされている。インナーフィン７２は、上下方向でジグザグ状や波状に折り返す断面を有している。本実施形態では、上下方向及び前後方向と傾斜して広がる平板状の斜板部７４の複数が、折返しの頂部７６において前後方向で一体的に連続するように設けられたジグザグ状断面とされている。インナーフィン７２は、ジグザグ状の断面形状で左右方向に直線的に延びている。なお、ジグザグ状や波状とされたインナーフィン７２の折返しの数（頂部７６の数）は、特に限定されるものではなく、例えば、冷却面の幅寸法とインナーフィン７２によって区画される流路部の流路断面積等を考慮して適宜に設定される。

インナーフィン７２には、突起７８が形成されている。突起７８は、インナーフィン７２の面上で略Ｖ字形状とされており、冷却流路の上流側に向けて先細（幅狭）となっている。要するに、突起７８は、上下方向視において略Ｖ字形状とされている。突起７８は、インナーフィン７２の上面側に突出する第一突起７８ａと、インナーフィン７２の下面側に突出する第二突起７８ｂとによって構成されている。第一突起７８ａと第二突起７８ｂは、冷却流路の流路長さ方向である左右方向で相互に離隔して並ぶ位置に組をなすように配置されており、本実施形態では、冷却流路の流路幅方向である前後方向で２列に並んで、各列ごとに５組が設けられている。従って、本実施形態のインナーフィン７２において、第一突起７８ａと第二突起７８ｂは、各１０個が形成されている。

Ｖ字形状の突起７８は、幅狭とされた上流側の端部が斜板部７４，７４の連続部分であるインナーフィン７２のジグザグの頂部７６に位置するように形成されている。Ｖ字形状の突起７８は、下流側の端部が斜板部７４の端部までは達しておらず、前後方向で隣り合う突起７８，７８は、前後方向で相互に離れている。なお、突起７８は、頂部７６まで達するように設けられていてもよいし、頂部７６を外れた部分に設けられていてもよい。突起７８は、少なくとも隣り合う頂部７６，７６間の斜板部７４に設けられていればよいが、インナーフィン７２における前後方向の端部とそれに隣り合う頂部７６との間の斜板部７４にも形成されることが望ましい。

また、本実施形態では、インナーフィン７２がプレス金具とされており、突起７８がプレス加工によって形成されることから、突起７８の突出側と反対の面には、Ｖ字状の凹みがある。なお、平板状の金属素板をプレス加工によってジグザグ断面に成形する際に、突起７８を同時に形成すれば、加工工程数を少なくすることができる。

このようなインナーフィン７２を備えた冷却用熱交換器７０によれば、第一部材１４と第二部材１６との間に形成される図示しない冷却流路が、インナーフィン７２によって流路高さ方向である上下方向で区分されている。しかも、インナーフィン７２がジグザグ状に折り返された断面形状を有していることから、折返しの頂部７６が第一部材１４又は第二部材１６に重ね合わされることによって、冷却流路が流路幅方向である前後方向でも複数に区分されている。これにより、第一部材１４と第二部材１６の上下外面にそれぞれ設けられた冷却面３２が、区分された冷却流路の流路部によって、それぞれ有効に冷却される。

本実施形態のインナーフィン７２は、第一の実施形態のインナーフィン３４よりも更に簡単な形状で、冷却流路を上下に仕切るだけでなく、流路幅方向でも仕切ることができて、冷却性能の向上を図ることができる。なお、インナーフィン７２は、第一部材１４と第二部材１６との間に非固着で配されていてもよいし、頂部７６及び前後両端部が第一，第二部材１４，１６に固着されていてもよい。

さらに、冷却流路の流路領域に突出する第一，第二突起７８ａ，７８ｂがインナーフィン７２に設けられていることにより、それら流路領域を流れる熱媒体が第一，第二突起７８ａ，７８ｂによって撹拌されて、各冷却面３２に近い位置を流れる熱媒体だけが高温になるのを防ぐことで、冷却性能の向上を図ることができる。

インナーフィン７２は、例えばバッテリーパックからの押圧力の作用によって、冷却壁部３０，３０が相互接近方向に変形する場合に、各斜板部７４の弾性的な撓み変形等によって、冷却壁部３０，３０の変形を許容することができる。このように、斜板部７４が弾性変形部としての機能を有することにより、冷却壁部３０，３０に設けられる各冷却面３２のバッテリーパックに対する追従性の向上や、外部からの入力に対する意図しない塑性変形の防止などが図られる。

なお、図７では、ジグザグ状の断面を有するインナーフィン７２を例示したが、例えば、平板状の斜板部７４をもたずに全体が湾曲断面とされた波状断面のインナーフィンを採用することもできる。

図８には、本発明の第三の実施形態としての冷却用熱交換器８０が示されている。冷却用熱交換器８０は、第一部材１４と第二部材１６との間にインナーフィン８２が配された構造を有している。

インナーフィン８２は、第二の実施形態のインナーフィン７２と同様に、ジグザグ状や波状の断面を有する板状の部材とされている。インナーフィン８２は、第二の実施形態のインナーフィン７２に比して、突起８４（第一突起８４ａ及び第二突起８４ｂ）の大きさが異なっている。本実施形態の突起８４は、第二の実施形態の突起７８と同様のＶ字形状とされており、斜板部７４の前後方向の全体に亘って連続して設けられて、下流側の端部が斜板部７４の前後端部まで達している。

本実施形態に示すように、突起８４は、冷却流路の流路幅方向において、インナーフィン８２の略全体に形成されていてもよい。なお、突起８４は、インナーフィン８２の折返しの頂部７６にまで設けられていてもよいが、好適には、頂部７６を外れた部分に設けられることで加工の容易化が図られる。

図９には、本発明の第四の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィン９０が示されている。なお、本実施形態のインナーフィン９０は、第一の実施形態におけるインナーフィン３４と置き換えて採用可能であることから、以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材及び部位には、分かり易さのために第一の実施形態と同一の符号を付す。

インナーフィン９０の中間仕切部３８（突起形成部４０，４０，４０）には、複数の突起４８（第一突起４８ａ及び第二突起４８ｂ）が形成されている。本実施形態において、突起４８は、冷却流路２８の上流側に位置するインナーフィン９０の左側部分には設けられておらず、冷却流路２８の下流側に位置するインナーフィン９０の右側部分だけに設けられている。これにより、突起４８による熱媒体の流れを乱す作用は、冷却流路２８の下流側において上流側よりも強く発揮されるようになっており、熱媒体の流れを乱す作用を相互に異ならされた領域が冷却流路２８の流路長さ方向の異なる位置に設定されている。

また、本実施形態では、３つの突起形成部４０，４０，４０において、突起４８の形成数と配置が異なっている。具体的には、冷却流路２８の流路幅方向で前方側に位置する突起形成部４０ほど突起４８の形成数が多くなっており、突起４８の流路長さ方向での間隔が狭くされている。これにより、並列流路部５８の下流側において、前方側に位置する流路部５６ほど突起４８による熱媒体の流れを乱す作用が強く発揮されるようになっており、熱媒体の流れを乱す作用を相互に異ならされた領域が冷却流路２８の流路幅方向の異なる位置に設定されている。

このように、本実施形態に係るインナーフィン９０を採用すれば、熱媒体の流れを乱して渦流や乱流を発生させる作用（乱流促進作用）が、並列流路部５８において部分的に異なるように設定されることから、乱流促進作用が強く発揮される部分において、高い冷却性能を発揮させて、バッテリーパック６２を効率的に冷却することが可能となる。

特に本実施形態では、乱流促進作用が冷却流路２８（並列流路部５８）の下流側においてより強く発揮されることから、バッテリーパック６２との熱交換で冷却壁部３０，３０に近い部分を温められた下流側の熱媒体が撹拌されることによって、下流側でも有効な冷却性能を確保することができる。また、本実施形態では、乱流促進作用が前方においてより強く発揮されることから、端子部６４が設けられて発熱量が大きくなり易いバッテリーパック６２の前側部分を効率的に冷却することができる。

なお、本実施形態に示した突起４８の配置は、あくまでも一例であって、例えば、バッテリーパック６２の発熱の態様（温度分布）、要求される冷却性能等を考慮して、適宜に変更され得る。また、突起４８による乱流促進作用は、突起４８の数や配置だけでなく、突起４８の高さを含む大きさ、形状、表面の摩擦抵抗等によっても異なることから、突起４８の大きさ等の違いによっても乱流促進作用の異なる領域を設定することができる。

また、例えば、何れか一方の冷却面３２に重ね合わされるバッテリーパック６２に対してのみ乱流促進作用を相互に異ならされた領域を設定する必要がある場合には、本実施形態に示すような突起４８の配置、数、形状、大きさ、表面摩擦抵抗等の違いによる乱流促進作用の異なる領域の設定を、第一突起４８ａと第二突起４８ｂの何れか一方だけに適用してもよい。

図１０～図１３には、本発明の第五の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィン１００が示されている。なお、本実施形態のインナーフィン１００は、第二の実施形態におけるインナーフィン７２と置き換えて採用可能である。また、図１０中の左側が冷却流路の上流、図１０中の右側が冷却流路の下流となる。

インナーフィン１００は、金属や合成樹脂等で形成された薄肉の板状とされており、第二の実施形態のインナーフィン７２と同様に、ジグザグ状や波状に折り返す断面形状で左右方向に延びている。本実施形態のインナーフィン１００は、プレス金具とされている。

インナーフィン１００には、突起１０２が形成されている。突起１０２は、インナーフィン１００の面上で略Ｖ字形状に延びており、冷却流路の上流側に向けて先細（幅狭）とされている。突起１０２は、上下方向視において略Ｖ字形状とされている。突起１０２は、インナーフィン１００の上面側に突出する第一突起１０２ａと、インナーフィン１００の下面側に突出する第二突起１０２ｂとによって構成されている。

図１１には、１つの突起１０２の流路長さ方向の断面が拡大して示されている。突起１０２は、図１１に示す断面において、突出先端へ向けて流路長さ方向で幅狭となる先細断面形状とされている。より詳細には、突起１０２は、図１１に示す断面において、円弧状に湾曲した突起頂部１０４と、突起頂部１０４の上流側の端部から突起基部１０６（突起１０２における斜板部７４との接続端部）へ向けて上流側へ傾斜して延びる上流傾斜部１０８と、突起頂部１０４の下流側の端部から突起基部１０６へ向けて下流側へ傾斜して延びる下流傾斜部１１０とを、連続的に備える断面外形とされている。なお、図１１に示す突起１０２の断面は、流路幅方向の中央を通る流路長さ方向の断面であるが、突起１０２は、稜線５４と直交する任意の断面が図１１と同様の断面形状とされており、稜線５４と直交する任意の断面に対して、図１１の説明と同様の数値範囲等が好適に適用される。

図１１に示す流路長さ方向の断面において、稜線５４を含む突起頂部１０４の曲率半径Ｒは、突起基部１０６の流路長さ方向での長さ寸法Ｌに対して、０．０５～１，５倍の範囲内とされており、より好適には０．２～１．４５倍の範囲内とされている。突起頂部１０４の曲率半径Ｒが突起基部１０６の長さ寸法Ｌに対して０．０５倍以上とされていることにより、突起頂部１０４が実質的な角部となることなく滑らかな円弧状断面とされる。また、突起頂部１０４の曲率半径Ｒが突起基部１０６の長さ寸法Ｌに対して１．５倍以下とされていることにより、突起１０２の流路長さ方向での長さ寸法が過度に長くなるのを防ぐことができると共に、突起頂部１０４と滑らかに連続する上流傾斜部１０８及び下流傾斜部１１０の傾斜角度α，βを十分に大きく設定することができる。なお、本実施形態では、突起頂部１０４の曲率半径Ｒが、突起基部１０６の長さ寸法Ｌに対して、０．０５～０．５倍の範囲内とされている。

上流傾斜部１０８は、湾曲形状であってもよいが、本実施形態では直線的な形状とされている。上流傾斜部１０８の上端部は、突起頂部１０４の上流側の端部から接線方向に延び出しており、突起頂部１０４に対して角部なく滑らかに連続している。上流傾斜部１０８の下端部は、円弧状に湾曲していてもよく、その場合に冷却流路２８の底面を構成する斜板部７４に対して角部なく滑らかに連続していることが望ましい。

上流傾斜部１０８は、冷却流路２８の底面を構成する斜板部７４に対する傾斜角度αが２０～７０°の範囲内とされており、より好適には３０～６０°の範囲内とされている。なお、上流傾斜部１０８が湾曲形状の場合に、斜板部７４に対する上流傾斜部１０８の傾斜角度αは、例えば、斜板部７４に対する上流傾斜部１０８の傾斜角度の平均値として把握することができる。

上流傾斜部１０８の傾斜角度αが２０°以上とされていることにより、突起１０２に向かう上流側からの熱媒体の流れが、熱媒体の流動方向に対して十分に大きな角度をなす上流傾斜部１０８によって効果的に乱されて、撹拌作用による冷却性能の向上が図られる。また、上流傾斜部１０８の傾斜角度αが７０°以下とされていることにより、熱媒体の流動が突起１０２によって過度に制限されるのを防ぐことができる。

下流傾斜部１１０は、湾曲形状であってもよいが、本実施形態では直線的な形状とされている。下流傾斜部１１０の上端部は、突起頂部１０４の下流側の端部から接線方向に延び出しており、突起頂部１０４に対して角部なく滑らかに連続している。下流傾斜部１１０の下端部は、円弧状に湾曲していてもよく、その場合に冷却流路２８の底面を構成する斜板部７４に対して角部なく滑らかに連続していることが望ましい。

下流傾斜部１１０は、冷却流路２８の底面を構成する斜板部７４に対する傾斜角度βが２０～７０°の範囲内とされており、より好適には３０～６０°の範囲内とされている。なお、下流傾斜部１１０が湾曲形状の場合に、斜板部７４に対する下流傾斜部１１０の傾斜角度βは、例えば、斜板部７４に対する下流傾斜部１１０の傾斜角度の平均値として把握することができる。

下流傾斜部１１０の傾斜角度βが２０°以上とされていることにより、突起１０２を乗り越える熱媒体の流れが下流傾斜部１１０から剥離し易く、それによって突起１０２の下流側に渦流等の乱れた流れが発生し易くなる効果が期待できる。また、下流傾斜部１１０の傾斜角度βが７０°以下とされていることにより、下流傾斜部１１０に沿った熱媒体の流れも確保されて、下流傾斜部１１０から剥離した流れとの合流による熱媒体の効率的な撹拌が期待できる。

ところで、本実施形態の突起１０２は、図１２，図１３に示すように、突出高さ寸法が流路幅方向である前後方向で変化している。そして、複数の突起１０２が、前後中央が突出高さの低い低突出部１１２とされていると共に前後両端が突出高さの高い高突出部１１４とされた中央低突起１１６と、前後中央が突出高さの高い高突出部１１４とされていると共に前後両端が突出高さの低い低突出部１１２とされた中央高突起１１８とによって構成されている。第一突起１０２ａと第二突起１０２ｂは、何れも、複数の中央低突起１１６と複数の中央高突起１１８とを含んで構成されている。なお、図１１，図１２では、見易さのために、各断面視で最も手前に位置する突起１０２だけを示す。

図１０に示すように、流路長さ方向に並ぶ複数の第一突起１０２ａ及び第二突起１０２ｂは、何れも、中央低突起１１６と中央高突起１１８とが流路長さ方向である左右方向で交互に並んでいる。従って、流路部５６の流路幅方向の中央部分には、中央低突起１１６の低突出部１１２と、中央高突起１１８の高突出部１１４とが、流路長さ方向で交互に並んで配されている。また、流路部５６の流路幅方向の両端部分には、中央低突起１１６の高突出部１１４，１１４と、中央高突起１１８の低突出部１１２，１１２とが、流路長さ方向で交互に並んで配されている。

このような本実施形態のインナーフィン１００によれば、突出高さ寸法の大きい高突出部１１４において、熱媒体の撹拌作用をより強く得ることができると共に、突出高さ寸法の小さい低突出部１１２によって、熱媒体の流動抵抗が抑制されて、圧力損失の低減が図られる。

本実施形態では、低突出部１１２と高突出部１１４とが流路長さ方向で隣り合って配されており、低突出部１１２をスムーズに流れた熱媒体が、当該低突出部１１２の下流側に位置する高突出部１１４で効率的に撹拌されることにより、冷却性能の効率的な向上が図られる。また、高突出部１１４によって流れを強く乱された熱媒体は、当該高突出部１１４の下流側に位置する低突出部１１２を比較的スムーズに流れることから、流れの停滞などが生じ難い。

また、熱媒体は、高突出部１１４よりも流動抵抗が小さい低突出部１１２を流れ易くなるが、中央低突起１１６と中央高突起１１８とが流路長さ方向で交互に配されることで、低突出部１１２は、流路長さ方向において流路幅方向の中央部分と両端部分とに交互に位置する。それゆえ、流路部５６において、低突出部１１２をつなぐように流路幅方向に蛇行する熱媒体の流れも生じて、流路幅方向での熱媒体の温度分布の偏りを解消する効果も期待できる。

図１４～図１６には、本発明の第六の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィン１２０が示されている。インナーフィン１２０は、第五の実施形態のインナーフィン１００と同様のジグザグ断面形状を有している。

インナーフィン１２０には、突起１２２が設けられている。突起１２２は、上面に突出する第一突起１２２ａと、下面に突出する第二突起１２２ｂとの各複数によって構成されている。突起１２２は、インナーフィン１００の突起１０２と同様に、全体として上下方向視でＶ字形状とされているが、上流側（図１４中の左側）の端部において連続していない。即ち、本実施形態の突起１２２は、流路幅方向の中央から両側へ向けて下流側（図１４中の右側）へ傾斜して延びる相互に離れた２つの凸部１２４，１２４によって構成されている。

本実施形態の突起１２２は、第五の実施形態の突起１０２と同様に、中央低突起１１６と中央高突起１１８とを含んでいる。また、本実施形態では、複数の中央低突起１１６と複数の中央高突起１１８とが流路長さ方向で交互に並んで配されている。なお、本実施形態の突起１２２は、流路幅方向の中央部分で相互に離れた２つの凸部１２４，１２４で構成されていることから、流路幅方向の中央側に位置する中央低突起１１６の低突出部１１２と中央高突起１１８の高突出部１１４とが、２つの凸部１２４，１２４にそれぞれ設けられている。

このような本実施形態に従う構造とされたインナーフィン１２０によっても、第五の実施形態のインナーフィン１００と同様の効果を得ることができる。また、突起１２２が斜板部７４だけに設けられて頂部７６には形成されていないことから、突起１２２のプレス加工による成形の容易化が期待できる。

図１７には、本発明の第七の実施形態としての冷却用熱交換器を構成するインナーフィン１３０の一部が示されている。インナーフィン１３０は、流路長さ方向に並んで設けられた複数の突起１０２の突出高さと間隔が変化している。

より詳細には、複数の突起１０２は、下流（図１７中の右側）へ行くに従って突出高さ寸法が大きくなっていると共に、下流側へ行くに従って流路長さ方向で隣り合う突起１０２，１０２の間隔が狭くなっている。なお、突起１０２の突出高さ寸法の変化率と、突起１０２，１０２の間隔の変化率は、変化していてもよいが、本実施形態ではそれら変化率がそれぞれ一定とされている。突起１０２は、流路幅方向で突出高さ寸法が変化しているが、低突出部１１２同士及び／又は高突出部１１４同士の比較において、下流側ほど突出高さが高くなっている。

このように、突起１０２の突出高さ寸法を下流側へ行くに従って高くなるように設定すれば、熱交換によって上部の熱媒体と下部の熱媒体との温度差が大きくなり易い下流側において、突起１０２による撹拌作用がより効率的に発揮されて、冷却性能をより下流側まで維持することができる。また、突起１０２，１０２の間隔を下流側へ行くに従って狭くなるように設定することによっても、下流側において突起１０２による撹拌作用をより効率的に得ることができて、冷却性能をより下流側まで維持することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、インナーフィンの具体的な形状は、第一～第四の実施形態に示す形状に限定されるものではなく、冷却流路２８を一対の冷却壁部３０，３０の対向方向で二分して両面冷却構造を実現できる形状であれば、特に限定されない。また、インナーフィンは、好適には、冷却流路２８を流路幅方向でも区分することが望ましいが、流路幅方向での区分は必須ではなく、第一部材１４の冷却壁部３０側と第二部材１６の冷却壁部３０側との２つの流路領域だけを画成するものであってもよい。

外壁部材は、必ずしも第一部材１４と第二部材１６とが重ね合わされた構造に限定されず、例えば、筒状とされて一対の冷却壁部を一体的に備えた外壁本体の両端部に、供給孔と排出孔との各一方を備えた一対の蓋体を取り付けた構造を採用することもできる。この構造では、例えば、外壁本体に蓋体を取り付ける前に、インナーフィンを外壁本体の軸方向で外壁本体の内周へ差し入れることにより、インナーフィンを外壁部材の内部領域に収容配置することができる。なお、筒状の外壁本体は、例えば、金属材の押出成形や引抜成形によって簡単に製造することができる。

インナーフィンは、弾性変形部を備えていなくてもよく、全体が剛体とされていてもよい。この場合には、インナーフィンに補強部材としての機能も期待できることから、冷却用熱交換器の変形剛性が高められて、耐荷重性の向上等が図られる。

突起は、必ずしもＶ字形状のものに限定されず、例えば、半球状、柱状、段差状等であってもよい。また、突起は、熱媒体の流れ方向に対して略直交する方向へ延びる突条によって構成することもできる。また、Ｖ字状の突起は、必ずしも厳密なＶ字形状だけに限定されるものではなく、インナーフィンの面上で全体としてＶ字状とされていれば、湾曲や部分的な分断、幅方向両側部分の流路方向に対する傾斜角度の違いなどは、何れも許容される。また、突起は、例えば、下流側へ向けて幅狭となる前記各実施形態とは逆向きのＶ字形状とすることもできる。

図１１には、上流傾斜部１０８の傾斜角度が２０～７０°の範囲内とされた突起１０２を示したが、例えば、図１８に示すような突起１４０を採用することもできる。即ち、図１８の突起１４０は、突起頂部１４２の曲率半径が大きくされていると共に、上流側の側面である上流傾斜部１４４と、下流側の側面である下流傾斜部１４６とが、何れも湾曲面で構成されており、流路長さ方向の断面において突起頂部１４２と斜板部７４とを角部なく滑らかに連続するようにつないで設けられている。従って、突起１４０は、流路長さ方向の断面外形の全体が、連続的な湾曲形状とされている。図１８の突起１４０は、流路長さ方向の断面において円弧状とされた突起頂部１４２の曲率半径Ｒが、突起基部１４８の長さ寸法Ｌに対して、好適には０．７倍以上の大きさとされており、より好適には１倍以上の大きさとされている。また、図１８に示す流路長さ方向の断面において、流路部５６の底面に対する本実施形態の上流傾斜部１４４の傾斜角度αは２５°以下とされており、本実施形態の下流傾斜部１４６の傾斜角度βは２５°以下とされている。要するに、本実施形態の突起１４０は、図１１に示した突起１０２に比して、流路長さ方向の断面において、突起基部１４８の長さ寸法Ｌに対する突出高さ寸法の比が小さくされた扁平な形状とされており、突起１４０による流路断面積の変化率が小さくされている。このような突起１４０によれば、熱媒体が突起１４０を乗り越えて流れることによる圧力損失が抑えられることから、比較的に性能の低い安価なポンプを用いて熱媒体を循環させることが可能となる。

突起は、必ずしも流路部の流路幅方向の全体に亘って連続して設けられている必要はないが、突起の流路幅方向での幅寸法は、流路部の流路幅寸法に対して、５０％以上とされることが望ましく、より好適には７０％以上とされる。これにより、突起を迂回する流れが制限されて、突起を乗り越える流れが生じ易くなることから、突起による熱媒体の流れを乱す作用が効率的に発揮される。なお、ジグザグ状のインナーフィンを採用する場合等、流路部の流路幅寸法が流路深さ方向で変化している場合には、流路部の最大幅寸法（ジグザグ状のインナーフィンでは頂部間の幅寸法）に対して、突起の幅寸法が５０％以上とされることが望ましく、より好適には７０％以上とされる。また、流路部の流路幅寸法が流路長さ方向で変化している場合には、突起が設けられた位置での流路幅寸法に対して、突起の幅寸法が上記範囲内に設定されることが望ましい。

第一，第二部材１４，１６は、合成樹脂製であってもよい。この場合、第一，第二部材１４，１６は、高い熱伝達率を確保するために、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂材料に、酸化アルミニウム（アルミナ）、シリカ、炭化ケイ素等の熱伝導フィラーを混合した、熱伝導性合成樹脂によって形成される。

図６に示した冷却用熱交換器１０に対するバッテリーパック６２の装着状態において、上側の冷却面３２に重ね合わされたバッテリーパック６２の上面に対して、別の冷却用熱交換器１０の下側の冷却面３２を重ね合わせることも可能であり、それによって、バッテリーパック６２を上下両側から冷却することができる。同様に、図６において下側の冷却面３２に重ね合わされたバッテリーパック６２の下面に対して、別の冷却用熱交換器１０の上側の冷却面３２を重ね合わせることも可能である。要するに、冷却用熱交換器１０とバッテリーパック６２とを上下方向で交互に重ね合わせて積層状に配することによって、多数のバッテリーパック６２をそれぞれ上下両側から冷却することができる。

なお、複数の冷却用熱交換器１０を積層状に配置する場合には、例えば、第二部材１６の左右両端部に供給孔と排出孔とを形成して、上下方向で隣り合って配される一方の冷却用熱交換器１０における第一部材１４の供給孔２０及び排出孔２２と、他方の冷却用熱交換器１０における第二部材１６の供給孔及び排出孔とを、相互に接続して連通させてもよい。これによれば、積層状態で配された複数の冷却用熱交換器１０の各冷却流路２８を１つの外部流路に接続することができて、それら冷却流路２８に対して熱媒体を一括して供給／排出することができる。

冷却対象は、必ずしも電動化車両用のバッテリーに限定されず、例えば、産業用等の据置きタイプのバッテリー等であってもよい。また、前記第一の実施形態では、複数のバッテリーパック６２が１つの冷却用熱交換器１０の冷却面３２上に配される場合を例示したが、例えば、１つの冷却用熱交換器１０の冷却面３２上に１つのバッテリーパック６２が配されるようにしてもよい。また、例えば、１つのバッテリーパック６２が複数の冷却用熱交換器１０に跨って配されるようにもできる。

１０冷却用熱交換器（第一の実施形態）
１２外壁部材
１４第一部材
１６第二部材
１８凹部
２０供給孔
２２排出孔
２４供給ポート
２６排出ポート
２８冷却流路
３０冷却壁部
３２冷却面
３４インナーフィン
３５端壁部
３６端壁連結部
３７端壁本体部
３８中間仕切部
４０突起形成部
４２隔壁部
４４隔壁本体部
４６隔壁連結部
４８突起
４８ａ第一突起
４８ｂ第二突起
５０上流側傾斜面
５２下流側傾斜面
５４稜線
５６流路部
５８並列流路部
６０ａ第一狭窄流路
６０ｂ第二狭窄流路
６２バッテリーパック（冷却対象）
６４端子部
７０冷却用熱交換器（第二の実施形態）
７２インナーフィン
７４斜板部
７６頂部
７８突起
７８ａ第一突起
７８ｂ第二突起
８０冷却用熱交換器（第三の実施形態）
８２インナーフィン
８４突起
８４ａ第一突起
８４ｂ第二突起
９０インナーフィン（第四の実施形態）
１００インナーフィン（第五の実施形態）
１０２突起
１０２ａ第一突起
１０２ｂ第二突起
１０４突起頂部
１０６突起基部
１０８上流傾斜部
１１０下流傾斜部
１１２低突出部
１１４高突出部
１１６中央低突起
１１８中央高突起
１２０インナーフィン（第六の実施形態）
１２２突起
１２２ａ第一突起
１２２ｂ第二突起
１２４凸部
１３０インナーフィン（第七の実施形態）
１４０突起（別の一実施形態）
１４２突起頂部
１４４上流傾斜部
１４６下流傾斜部
１４８突起基部
Ｒ突起頂部の曲率半径
Ｌ突起基部の長さ寸法
α 上流傾斜部の傾斜角度
β 下流傾斜部の傾斜角度

Claims

冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該インナーフィンは、該外壁部材における該一対の冷却壁部の両方から離れて配置されて、該一対の冷却壁部の対向面間を該一対の冷却壁部の対向方向で二分する中間仕切部を備えており、
該中間仕切部に前記第一突起及び前記第二突起が形成されており、
該インナーフィンは該中間仕切部から該一対の冷却壁部に向けて両側へ突出する隔壁部を備えており、該隔壁部によって該外壁部材の内部領域が該冷却流路の流路幅方向で複数の流路部に区分されている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
前記第一突起及び前記第二突起は、該インナーフィンの面上でＶ字状とされて、該冷却流路の上流側へ向けて幅狭とされている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路には、各複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方によって前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されており、
該冷却流路は、該インナーフィンで区切られて隣り合って並列的に延びる複数の流路部で構成された並列流路部を備えており、
該並列流路部を構成する該複数の流路部における該熱媒体の流動方向が同じとされており、
該並列流路部における少なくとも一組の隣り合う該流路部には、該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が設定されている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路には、各複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方によって前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されており、
該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、該熱媒体の流れ方向における複数の該第一突起間の距離の違いと複数の該第二突起間の距離の違いとの少なくとも一方によって設定されている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路には、各複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方によって前記熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた領域が設定されており、
該熱媒体の流れを乱す作用が互いに異ならされた前記領域が、複数の該第一突起の相互間での高さの違いと複数の該第二突起の相互間での高さの違いの少なくとも一方によって設定されている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該インナーフィンには、弾性変形によって該一対の冷却壁部の接近変形を許容する弾性変形部が設けられている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
前記第一突起と前記第二突起は、それぞれ該冷却流路の流路幅の全体に亘って延びて、両端部において該冷却流路の側壁部と連続している冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが該冷却流路の流路幅方向で変化しており、該流路幅方向の中央部分に突出高さの低い低突出部と突出高さの高い高突出部との何れか一方が位置していると共に、該第一突起及び該第二突起における該流路幅方向の両端部分に該低突出部と該高突出部との何れか他方がそれぞれ位置している冷却用熱交換器。
前記冷却流路の流路長さ方向に並んで設けられた複数の前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、該冷却流路の流路幅方向の中央部分に前記低突出部が設定され且つ両端部分に前記高突出部が設定された中央低突起と、該冷却流路の流路幅方向の中央部分に該高突出部が設定され且つ両端部分に該低突出部が設定された中央高突起とが、該冷却流路の流路長さ方向で交互に配されて構成されている請求項８に記載の冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、該冷却流路の流路長さ方向の断面において、突出先端に向けて先細となる断面形状とされており、円弧状の突起頂部と、該突起頂部から該冷却流路の底面側である突起基部へ向けて該冷却流路の上流側へ傾斜して延びる上流傾斜部と、該突起頂部から該突起基部へ向けて下流側へ傾斜して延びる下流傾斜部とが、角部なく滑らかに連続して設けられている冷却用熱交換器。
前記冷却流路の流路長さ方向の断面において、前記突起頂部の曲率半径が前記突起基部の長さ寸法に対して０．０５～１．５倍の範囲内とされていると共に、
該冷却流路の流路長さ方向の断面において、該冷却流路の前記底面に対する前記上流傾斜部の傾斜角度が２０～７０°の範囲内とされている請求項１０に記載の冷却用熱交換器。
前記冷却流路の流路長さ方向の断面において、該冷却流路の前記底面に対する前記上流傾斜部の傾斜角度が２５°以下とされている請求項１０に記載の冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが下流へ向けて高くなっている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、該冷却流路の流路長さ方向での間隔が下流へ向けて狭くなっている冷却用熱交換器。
冷却用の熱媒体が流れる冷却流路が内部に形成されて、表面に設けられた冷却面に重ね合わされる冷却対象を冷却する冷却用熱交換器であって、
内部に前記冷却流路を備えた中空の外壁部材が設けられて、該外壁部材における相互対向部分には表面に前記冷却面を備えた一対の冷却壁部が設けられており、
該外壁部材の内部領域には、該内部領域を該一対の冷却壁部の対向方向で二分するプレート状のインナーフィンが配設されており、
該インナーフィンには、各一方の面に突出する第一突起及び第二突起が一体的に形成されており、
該冷却流路において流路長さ方向に並ぶ前記第一突起と前記第二突起との少なくとも一方は、突出高さが下流へ向けて高くなっていると共に、該冷却流路の流路長さ方向での間隔が下流へ向けて狭くなっている冷却用熱交換器。