WO2023145348A1 - 熱交換器 - Google Patents

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俊輔 岡林
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Nifco Inc
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Definitions

  • the present invention relates to heat exchangers.
  • a device is, for example, a battery cell.
  • the equipment preferably comprises a heat exchanger for cooling the device.
  • Patent Document 1 discloses a heat exchanger including a plurality of heat exchange bodies corresponding to each device. Each heat exchange body is located between two devices. Therefore, each device can be cooled evenly. As a result, devices such as power storage devices and storage batteries can be protected. For example, it is possible to suppress deterioration in the performance and safety of the device due to heat. Moreover, each heat exchange body is composed of a flexible film. For this reason, weight reduction is achieved as compared with the case where the heat exchange body is made of metal.
  • Each heat exchange body in Patent Document 1 includes an inlet for introducing a medium into the heat exchange body, an outlet for discharging the medium from the heat exchange body, and joint pipes attached to the inlet and the outlet.
  • Two adjacent heat exchange bodies are connected via a pipe connected to a joint pipe. Therefore, the manufacturing process of the device includes many processes such as a process of attaching joint pipes and a process of connecting pipes. Also, the number of parts constituting the equipment increases. This results in a high cost manufacturing process for the device.
  • An object of the present invention is to provide a heat exchanger that can solve such problems.
  • the present invention is a heat exchanger that exchanges heat with a plurality of target members arranged in a first direction, a base portion including a first base channel and a second base channel for flowing media in the first direction; A plurality of first heat exchange bodies connected to the base portion, positioned between the two target members and aligned in the first direction, wherein the medium is circulated in a second direction crossing the first direction. and a plurality of first heat exchange bodies including a first flow path that allows
  • the first heat exchange body includes a front portion and a back portion formed by folding back a first film, and a first outer edge that joins the inner surfaces of the first film along the outer edges of the front portion and the back portion.
  • the base portion is a heat exchanger that includes the first film.
  • the base portion includes an inlet portion located at a first end in the first direction and supplying the medium to the first base flow path, and the first end in the first direction. and an outlet located opposite to for discharging the medium from the second base channel.
  • the heat exchanger according to the present invention may include a first reinforcing member inserted between the front portion and the back portion of the first heat exchange body and surrounded by the first partition joint portion.
  • a heat exchanger comprises: a base reinforcing member located between the first base flow channel and the second base flow channel; and the first reinforcing member of the reinforcing structure.
  • the base portion is positioned between a second film including an inner surface facing the inner surface of the first film, the first base channel and the second base channel, a base section joint joining the inner surface of one film and the inner surface of the second film.
  • the second film may spread flatly at a position where the first section joint and the base section joint are connected.
  • the heat exchanger according to the present invention includes a plurality of second heat exchange elements connected to the base portion and arranged in the first direction, the heat exchanger including a second flow path for circulating the medium in the second direction.
  • a second heat exchange body may be provided.
  • the second heat exchange body includes a front portion and a back portion formed by folding back a second film, and a second outer edge that joins the inner surfaces of the second film along the outer edges of the front portion and the back portion. and a junction portion of the second film so as to partition the second flow path into a second forward flow path connected to the first base flow path and a second return flow path connected to the second base flow path. and a second compartment joint that joins the inner surfaces.
  • the number of man-hours required for manufacturing a heat exchanger can be reduced. Also, the number of parts constituting the heat exchanger can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a heat exchanger according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view showing a power supply module according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. 1 taken along line AA
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the case where the heat exchanger of FIG. 1 is cut along line BB.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the case where the power supply module in FIG. 2 is cut along line CC
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the case where the power supply module of FIG. 2 is cut along line DD;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a power supply module according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. 1 taken along line AA
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the case where the heat
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 2 is a diagram showing one manufacturing process of a heat exchanger;
  • FIG. 4 is a diagram showing a process of combining a heat exchanger and a battery cell; It is a perspective view which shows the heat exchanger which concerns on a 1st modification.
  • FIG. 4 is a diagram showing a process of combining a heat exchanger and a battery cell; It is a perspective view which shows the heat exchanger which concerns on a 1st modification.
  • FIG. 4 is a diagram showing a process of combining a heat exchanger and a battery cell; It is a perspective view which shows the heat exchange
  • FIG. 11 is a perspective view showing a power supply module according to a first modified example
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the heat exchanger of FIG. 17 taken along line EE
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing the case where the heat exchanger of FIG. 17 is cut along the FF line
  • It is a perspective view which shows an example of a spacer.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the heat exchanger 10.
  • FIG. The heat exchanger 10 exchanges heat with a plurality of target members arranged in the first direction D1.
  • the target member is, for example, a battery cell.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a power supply module 100 including a heat exchanger 10 and a plurality of battery cells 110. As shown in FIG. Two battery cells 110 adjacent in the first direction D ⁇ b>1 may be electrically connected by a connecting member 120 .
  • the heat exchanger 10 will be explained in detail.
  • the heat exchanger 10 comprises a base portion 20 and a plurality of first heat exchange bodies 30 connected to the base portion 20 .
  • the base portion 20 includes a first base channel 21 and a second base channel 22 for flowing media in a first direction D1. Both the first base channel 21 and the second base channel 22 extend in the first direction D1.
  • the first base flow path 21 flows the medium before heat exchange with the battery cell 110 . That is, the first base channel 21 is located upstream of the battery cell 110 .
  • the second base flow path 22 flows the medium after heat exchange with the battery cell 110 . That is, the second base channel 22 is positioned downstream of the battery cell 110 .
  • the medium is not particularly limited, it is, for example, water.
  • the base portion 20 may include an inlet portion 27 and an outlet portion 28 .
  • the inlet portion 27 is located at the first end of the base portion 20 in the first direction D1.
  • the inlet portion 27 introduces the medium into the first base channel 21 .
  • the outlet portion 28 is located at the second end of the base portion 20 in the first direction D1.
  • the second end is located on the opposite side of the first end in the first direction D1.
  • the outlet portion 28 ejects the medium from the second base channel 22 .
  • An introduction member 61 may be attached to the entrance portion 27 as shown in FIG. Also, a discharge member 62 may be attached to the outlet portion 28 .
  • the introduction member 61 and the discharge member 62 are, for example, tubular members.
  • a pipe for supplying the medium to the heat exchanger 10 is connected to the introduction member 61 .
  • a pipe for collecting the medium discharged from the heat exchanger 10 is connected to the discharge member 62 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the case where the heat exchanger 10 of FIG. 1 is cut along line AA.
  • the base portion 20 is composed of one first film 40 and one second film 80 .
  • the first film 40 includes an inner surface 41 and an outer surface 42 opposite the inner surface 41 .
  • the second film 80 includes an inner surface 81 and an outer surface 82 opposite the inner surface 81 .
  • the inner surface 81 of the second film 80 faces the inner surface 41 of the first film 40 .
  • the base portion 20 includes a base outer edge joint 23 and a base section joint 24 . As shown in FIGS. 1 and 3, base outer edge joint 23 is located at the outer edge of base portion 20 .
  • the base outer edge joining portion 23 joins the inner surface 41 of the first film 40 and the inner surface 81 of the second film 80 .
  • the medium flows through the space surrounded by the first film 40 , the second film 80 and the base outer edge joint 23 .
  • the base section joint 24 is located between the first base channel 21 and the second base channel 22 .
  • the base section joint 24 joins the inner surface 41 of the first film 40 and the inner surface 81 of the second film 80 .
  • the base partition joint 24 partitions the space inside the base portion 20 into the first base channel 21 and the second base channel 22 .
  • a base non-joint portion 25 may be formed between the first base flow path 21 and the second base flow path 22 .
  • the base non-bonded portion 25 is a portion where the inner surface 41 of the first film 40 and the inner surface 81 of the second film 80 are not bonded.
  • the base non-joint portion 25 is surrounded by the base section joint portion 24 .
  • a base reinforcing member 55 may be arranged in the base non-bonded portion 25 .
  • the base reinforcing member 55 is a rod member for increasing the rigidity of the base portion 20. By attaching the base reinforcing member 55 to the base portion 20 , it is possible to suppress deformation such as bending and bending of the base portion 20 .
  • the base reinforcing member 55 includes a member having higher rigidity than the first film 40 and the second film 80. As shown in FIG. For example, the thickness of the base reinforcing member 55 is greater than the thickness of the first film 40 and the thickness of the second film 80 .
  • the base reinforcing member 55 may be made of resin such as polypropylene.
  • the first heat exchange body 30 As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of first heat exchange bodies 30 are arranged in the first direction D1. Each first heat exchange body 30 extends in a second direction D2 intersecting the first direction D1. The second direction D2 may be orthogonal to the first direction D1. The first heat exchange body 30 is positioned between two battery cells 110 adjacent in the first direction D1.
  • the first heat exchange body 30 includes a first flow path that circulates the medium in the second direction D2.
  • the first flow path includes a first forward flow path 31 connected to the first base flow path 21 and a first return flow path 32 connected to the second base flow path 22 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the case where the heat exchanger 10 of FIG. 1 is cut along line BB.
  • a plurality of first heat exchange bodies 30 are configured by one first film 40 .
  • the first film 40 forming the plurality of first heat exchange bodies 30 is the same as the first film 40 of the base portion 20 . That is, one sheet of the first film 40 configures the plurality of first heat exchange bodies 30 and configures a part of the base portion 20 .
  • the first heat exchange body 30 includes a front portion 30A, a back portion 30B, a first outer edge joint portion 33 and a first section joint portion 34.
  • the front portion 30A and the back portion 30B are formed by folding the first film 40 at the folding portion 43 shown in FIG.
  • the first outer edge joint portion 33 joins the inner surfaces 41 of the first film 40 along the outer edges of the front portion 30A and the back portion 30B.
  • the first outer edge joint 33 is connected to the base outer edge joint 23 of the base portion 20 .
  • the medium flows through a space surrounded by the first film 40 forming the front portion 30A, the first film 40 forming the back portion 30B, the folded portion 43, and the first outer edge joint portion 33.
  • the first partition joint portion 34 extends from the base portion 20 toward the folded portion 43 in the second direction D2.
  • First section joint 34 is connected to base section joint 24 of base portion 20 .
  • the first section joint portion 34 joins the inner surface 41 of the first film 40 that constitutes the front portion 30A and the inner surface 41 of the first film 40 that constitutes the back portion 30B.
  • the first division joint 34 divides the first flow path of the first heat exchange element 30 into the first forward flow path 31 and the first return flow path 32 .
  • the first partition joint portion 34 is configured so as not to reach the folded portion 43 . Therefore, the first forward flow path 31 and the first return flow path 32 are connected in the vicinity of the folded portion 43 .
  • a first non-joint portion 35 may be formed between the first forward flow path 31 and the first return flow path 32 .
  • the first non-bonded portion 35 is a portion where the inner surface 41 of the first film 40 forming the front portion 30A and the inner surface 41 of the first film 40 forming the back portion 30B are not joined.
  • the first non-joint portion 35 is surrounded by the first partition joint portion 34 .
  • a first reinforcing member 51 may be arranged at the first non-joint portion 35 . The first reinforcing member 51 is inserted between the front portion 30A and the back portion 30B.
  • the first reinforcing member 51 is a rod member for increasing the rigidity of the first heat exchange body 30. By attaching the first reinforcing member 51 to the first heat exchange body 30 , the first heat exchange body 30 can be prevented from being deformed such as bending or bending.
  • the first reinforcing member 51 includes a member having higher rigidity than the first film 40, similar to the base reinforcing member 55. As shown in FIG. For example, the thickness of the first reinforcing member 51 is greater than the thickness of the first film 40 .
  • the material of the first reinforcing member 51 may be the same as the material of the base reinforcing member 55 .
  • the plurality of first reinforcing members 51 may be connected to the base reinforcing member 55.
  • the heat exchanger 10 may comprise a reinforcing structure 50 including a base reinforcing member 55 and a plurality of first reinforcing members 51 connected to the base reinforcing member 55 .
  • joints such as the base outer edge joint 23, the base section joint 24, the first outer edge joint 33, the first section joint 34, etc., as long as the inner surfaces of the opposing films can be joined together.
  • the joints may be formed by melting the inner surfaces of the film by heating or the like and welding the inner surfaces together.
  • the inner surface of the film is made of a heat-sealable resin such as a sealant layer.
  • the joining portion may be formed by bonding the inner surfaces of the opposing films together using an adhesive or the like.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the power supply module 100 of FIG. 2 taken along line CC.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the power supply module 100 of FIG. 2 taken along line DD.
  • the medium flow in the first base flow path 21 is also referred to as the first base flow F01.
  • first forward flow paths 31 are connected to the first base flow path 21 . Therefore, the first base flow F01 is branched and flows into each first forward flow path 31 .
  • the medium that has flowed into the first forward flow path 31 flows toward the folded portion 43 in the second direction D2.
  • the medium flow in the first forward flow path 31 is also referred to as a first forward flow F1f.
  • the first forward flow path 31 is connected to the first return flow path 32 in the vicinity of the folded portion 43 .
  • the medium that has reached the vicinity of the folded portion 43 flows through the first circulation path 32 from the folded portion 43 toward the base portion 20 as shown in FIG.
  • the medium flow in the first return path 32 is also referred to as first return flow F1r.
  • the first heat exchange body 30 When the medium flows into the first heat exchange body 30 , the first heat exchange body 30 swells and comes into contact with the battery cells 110 . Therefore, the medium exchanges heat with the battery cells 110 while flowing through the first forward flow path 31 and the first return flow path 32 . Thereby, the battery cell 110 can be cooled. Since the first heat exchanger 30 is in contact with each battery cell 110, each battery cell 110 can be cooled more evenly.
  • a plurality of first circulation channels 32 are connected to the second base channel 22 .
  • the medium in each of the first return channels 32 flows into the second base channel 22 and merges. After that, the medium flows in the first direction D1 toward the outlet portion 28 .
  • the medium flow in the second base flow path 22 is also referred to as a second base flow F02.
  • the medium reaching the exit portion 28 is discharged from the discharge member 62 .
  • one first film 40 is prepared. Subsequently, as shown in FIG. 8, a first folding step is performed in which a portion of the first film 40 is folded back at the folding portion 43 . As a result, the front portion 30A and the back portion 30B facing each other are formed in the first film 40 .
  • a first bent portion 44 may be formed at the base of the front portion 30A.
  • a second bent portion 45 may be formed at the base of the back portion 30B.
  • a first joining step is performed to partially join the inner surface of the front portion 30A and the inner surface of the back portion 30B.
  • the sealant layer forming the inner surface is partially melted.
  • the first outer edge joint portion 33 and the first partition joint portion 34 are formed between the front portion 30A and the back portion 30B.
  • the first heat exchange body 30 is formed.
  • a method for melting the sealant layer is not particularly limited.
  • the sealant layer may be melted by pressing a mold heated by a heater against the first film 40 .
  • the sealant layer may be melted by partially irradiating the first film 40 with a laser.
  • the first film 40 may include a metal layer in contact with the sealant layer.
  • the metal layer contains, for example, aluminum. The sealant layer can be melted by the laser being reflected and diffused by the metal layer.
  • the reinforcing structure 50 includes a base reinforcing member 55 extending in the first direction D1 and a plurality of first reinforcing members 51 arranged in the first direction D1 and connected to the base reinforcing member 55 . Subsequently, as shown in FIGS. 11 and 12 , the plurality of first reinforcing members 51 are inserted into the corresponding first non-joint portions 35 of the first heat exchanging body 30 .
  • the introduction member 61 is joined to the first end of the first film 40 in the first direction D1.
  • the discharge member 62 is joined to the second end of the first film 40 in the first direction D1.
  • the second film 80 is overlaid on the portion of the first film 40 extending in the first direction D1.
  • a base bonding step is performed to partially bond the inner surface of the first film 40 and the inner surface of the second film 80 .
  • the sealant layer forming the inner surface is partially melted.
  • the base outer edge joint portion 23 and the base section joint portion 24 are formed between the first film 40 and the second film 80 .
  • Base section joint 24 is formed such that base reinforcing member 55 is surrounded by base section joint 24 .
  • a heat exchanger 10 comprising a base portion 20 and a plurality of first heat exchange bodies 30 is manufactured.
  • the heat exchanger 10 and the plurality of battery cells 110 are combined.
  • the power supply module 100 shown in FIG. 2 is manufactured.
  • the heat exchanger 10 is more efficient than the case where the first heat exchanging bodies 30 are made of metal. becomes lighter.
  • a portion of the base portion 20 and the plurality of first heat exchange bodies 30 are composed of one sheet of the first film 40 . Therefore, the first forward flow path 31 of the first heat exchange body 30 is naturally connected to the first base flow path 21 of the base portion 20 . Similarly, the first return channel 32 of the first heat exchange body 30 is naturally connected to the second base channel 22 of the base portion 20 . Therefore, since parts such as joint pipes are not required, the number of parts constituting the heat exchanger 10 can be reduced. Moreover, since the process of attaching a joint pipe or the like becomes unnecessary, the process required for manufacturing the heat exchanger 10 can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the heat exchanger 10 can be reduced.
  • the first heat exchange body 30 is composed of the first film 40, so that the first heat exchange body 30 can bend and swell. Therefore, it becomes easier to bring the first heat exchange body 30 into close contact with the battery cell 110 . Thereby, the efficiency of heat exchange can be improved. Moreover, even if there is an error in the dimensions or arrangement of the battery cells 110, the error can be absorbed by the deformation of the first heat exchange body 30. FIG. Thereby, the manufacturing cost of the power supply module 100 can be reduced.
  • the state of the heat exchanger 10 when the power supply module 100 is not in use is arbitrary.
  • the heat exchanger 10 may be stored or transported with the medium and air discharged from the heat exchanger 10 .
  • the example in which the second film 80 forming the base portion 20 spreads flat is shown.
  • the second film 80 spreads flat at the position where the first section joint 34 and the base section joint 24 are connected.
  • the shape of the second film 80 forming the base portion 20 is not particularly limited.
  • the second film 80 may also have a heat exchanger formed thereon in the same manner as the first film 40 .
  • FIG. 16 is a perspective view showing the heat exchanger 10 according to this modified example.
  • the heat exchanger 10 includes a plurality of second heat exchange bodies 70.
  • the second heat exchange body 70 is composed of one second film 80, like the plurality of first heat exchange bodies 30.
  • the second heat exchange body 70 is connected to the base portion 20 on the side opposite the first heat exchange body 30 .
  • FIG. 17 is a perspective view showing a power supply module 100 including the heat exchanger 10 of FIG. 16 and a plurality of battery cells 110.
  • FIG. The plurality of second heat exchange bodies 70 are arranged in the first direction D1. Each second heat exchange body 70 extends in the second direction D2. The second heat exchange body 70 is positioned between two battery cells 110 adjacent in the first direction D1.
  • the second heat exchange body 70 includes a second flow path for circulating the medium in the second direction D2.
  • the second flow path includes a second forward flow path 71 connected to the first base flow path 21 and a second return flow path 72 connected to the second base flow path 22 .
  • the second heat exchange body 70 includes a front portion 70A, a back portion 70B, a second outer edge joint portion 73 and a second section joint portion 74.
  • the front portion 70A and the back portion 70B are formed by folding the second film 80 at the folding portion 83 shown in FIG.
  • the second outer edge joint portion 73 joins the inner surfaces of the second film 80 along the outer edges of the front portion 70A and the back portion 70B.
  • the second outer edge joint 73 is connected to the base outer edge joint 23 of the base portion 20 .
  • the medium flows through a space surrounded by the second film 80 forming the front portion 70A, the second film 80 forming the back portion 70B, the folded portion 83, and the second outer edge joint portion 73.
  • the second dividing joint 74 divides the second flow path of the second heat exchange body 70 into a second forward flow path 71 and a second return flow path 72 .
  • the second section joint portion 74 is configured so as not to reach the folded portion 83 . Therefore, the second forward flow path 71 and the second return flow path 72 are connected in the vicinity of the folded portion 83 .
  • the second section joint 74 is connected to the base section joint 24 of the base portion 20 .
  • a second non-joint portion 75 may be formed between the second forward flow path 71 and the second return flow path 72 .
  • the second non-joint portion 75 is surrounded by the second partition joint portion 74 .
  • a second reinforcing member may be arranged in the second non-joint portion 75 .
  • the second reinforcing member like the first reinforcing member 51, is a bar member for increasing the rigidity of the second heat exchange body 70. As shown in FIG. As with the first reinforcing member 51 , multiple second reinforcing members may be connected to the base reinforcing member 55 .
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the power supply module 100 of FIG. 17 taken along line EE.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the power supply module 100 of FIG. 17 taken along line FF. Since the operation of the first heat exchange body 30 is the same as that of the embodiment described above, the explanation is omitted.
  • a plurality of first forward flow paths 31 and a plurality of second forward flow paths 71 are connected to the first base flow path 21 . Therefore, the first base flow F01 is branched and flows into each of the first forward flow paths 31 and each of the second forward flow paths 71 .
  • the medium that has flowed into the second forward flow path 71 flows toward the folded portion 83 in the second direction D2.
  • the medium flow in the second forward flow path 71 is also referred to as a second forward flow F2f.
  • the second forward flow path 71 is connected to the second return flow path 72 in the vicinity of the folded portion 83 .
  • the medium that has reached the vicinity of the folded portion 83 flows through the second return path 72 from the folded portion 83 toward the base portion 20 as shown in FIG.
  • the medium flow in the second return path 72 is also referred to as a second return flow F2r.
  • a plurality of first circulation paths 32 and a plurality of second circulation paths 72 are connected to the second base flow path 22 .
  • the medium in each first circulation path 32 and the medium in each second circulation path 72 flow into the second base flow path 22 and join together. After that, the medium flows in the first direction D1 toward the outlet portion 28 .
  • the medium reaching the exit portion 28 is discharged from the discharge member 62 .
  • first heat exchange bodies 30 are formed on one sheet of first film 40 .
  • second heat exchange bodies 70 are formed on one second film 80 .
  • the reinforcing structure 50 includes a base reinforcing member 55 extending in the first direction D1, a plurality of first reinforcing members 51 connected to the base reinforcing member 55 arranged in the first direction D1, and a plurality of first reinforcing members 51 arranged in the first direction D1 and arranged in the first direction D1. and a plurality of second reinforcing members 52 connected to the base reinforcing member 55 on the side opposite the first reinforcing member 51 . Subsequently, each of the plurality of first reinforcing members 51 is inserted into the corresponding first non-joint portion 35 of the first heat exchange body 30 . Also, the plurality of second reinforcing members are inserted into the second non-joint portions 75 of the corresponding second heat exchanging bodies 70, respectively.
  • the second film 80 extending in the first direction D1 is overlaid on the portion of the first film 40 extending in the first direction D1.
  • a base bonding step is performed to partially bond the inner surface of the first film 40 and the inner surface of the second film 80 .
  • the base outer edge joint portion 23 and the base section joint portion 24 are formed between the first film 40 and the second film 80 .
  • the heat exchanger 10 comprising the base portion 20, the plurality of first heat exchange bodies 30 and the plurality of second heat exchange bodies 70 is manufactured.
  • the heat exchanger 10 and the plurality of battery cells 110 are combined.
  • the power supply module 100 shown in FIG. 17 is manufactured.
  • the plurality of first heat exchange bodies 30 are composed of one sheet of the first film 40
  • the plurality of second heat exchange bodies 70 are composed of one sheet of the second film 80
  • the base portion 20 is composed of part of the first film 40 and part of the second film 80 . Therefore, the first forward flow path 31 of the first heat exchange body 30 is naturally connected to the first base flow path 21 of the base portion 20 .
  • the first return channel 32 of the first heat exchange body 30 is naturally connected to the second base channel 22 of the base portion 20 .
  • the second forward flow path 71 of the second heat exchange body 70 is naturally connected to the first base flow path 21 of the base portion 20 .
  • the second return channel 72 of the second heat exchanging body 70 is naturally connected to the second base channel 22 of the base portion 20 . Therefore, since parts such as joint pipes are not required, the number of parts of the heat exchanger 10 can be reduced. Moreover, since the process of attaching a joint pipe or the like becomes unnecessary, the process required for manufacturing the heat exchanger 10 can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the heat exchanger 10 can be reduced. Also, by forming a plurality of second heat exchange bodies 70 on the second film 80, the number of battery cells 110 included in the power supply module 100 can be increased.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the spacer 90. As shown in FIG. Spacer 90 in FIG. 20 has a cross shape. For example, spacer 90 includes first portion 91 , second portion 92 , third portion 93 and fourth portion 94 extending outwardly from central portion 95 . A hole passing through the spacer 90 may be formed in the central portion 95 .
  • the first portion 91 is connected to the first outer edge joint portion 33 of the first heat exchange body 30, for example.
  • the second portion 92 is connected to the second outer edge joint portion 73 of the second heat exchanging body 70, for example.
  • the third portion 93 is connected to, for example, the base outer edge joint portion 23 located upstream of the first portion 91 in the first direction D1.
  • the fourth portion 94 is connected to, for example, the base outer edge joint portion 23 located downstream of the first portion 91 in the first direction D1.

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Abstract

熱交換器は、第１方向において媒体を流す第１ベース流路及び第２ベース流路を含むベース部分と、ベース部分に接続され、２つの対象部材の間に位置し、第１方向に並ぶ複数の第１熱交換体であって、第１方向に交差する第２方向において媒体を循環させる第１流路を含む複数の第１熱交換体と、を備える。第１熱交換体は、第１フィルムを折り返すことによって構成された表部及び裏部と、表部及び裏部の外縁に沿って第１フィルムの内面同士を接合する第１外縁接合部と、第１流路を、第１ベース流路に接続された第１順流路及び第２ベース流路に接続された第１還流路に区画するように第１フィルムの内面同士を接合する第１区画接合部と、を含む。ベース部分は、第１フィルムを含む。

Description

熱交換器
　本発明は、熱交換器に関する。
　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などの、大きな容量を有する機器は、複数のデバイスを備える。デバイスは、例えばバッテリーセルである。機器の使用時、デバイスには熱が発生し、デバイスの温度が上昇する。機器は、デバイスを冷却するための熱交換器を備えることが好ましい。
　例えば特許文献１は、各デバイスに対応する複数の熱交換体を備える熱交換器を開示している。各熱交換体は、２つのデバイスの間に位置している。このため、各デバイスを均等に冷却できる。これにより、蓄電装置、蓄電池などの機器を保護できる。例えば、熱に起因して機器の性能が低下したり安全性が低下したりすることを抑制できる。また、各熱交換体は、柔軟なフィルムによって構成されている。このため、熱交換体が金属によって構成されている場合に比べて、軽量化が実現されている。
特開第２０２１－２７０２０号公報
　特許文献１の各熱交換体は、媒体を熱交換体に導入するための入口と、熱交換体から媒体を排出するための出口と、入口及び出口に取り付けられたジョイントパイプと、を含む。隣り合う２つの熱交換体は、ジョイントパイプに接続された配管を介して接続される。このため、機器の製造工程は、ジョイントパイプを取り付ける工程、配管を接続する工程などの多くの工程を含む。また、機器を構成する部品の数が多くなる。この結果、機器の製造工程のコストが高くなる。
　本発明は、このような課題を解決できる熱交換器を提供することを目的とする。
　本発明は、第１方向に並ぶ複数の対象部材との間で熱交換を行う熱交換器であって、
　前記第１方向において媒体を流す第１ベース流路及び第２ベース流路を含むベース部分と、
　前記ベース部分に接続され、２つの前記対象部材の間に位置し、前記第１方向に並ぶ複数の第１熱交換体であって、前記第１方向に交差する第２方向において前記媒体を循環させる第１流路を含む複数の第１熱交換体と、を備え、
　前記第１熱交換体は、第１フィルムを折り返すことによって構成された表部及び裏部と、前記表部及び前記裏部の外縁に沿って前記第１フィルムの内面同士を接合する第１外縁接合部と、前記第１流路を、前記第１ベース流路に接続された第１順流路及び前記第２ベース流路に接続された第１還流路に区画するように前記第１フィルムの内面同士を接合する第１区画接合部と、を含み、
　前記ベース部分は、前記第１フィルムを含む、熱交換器である。
　本発明による熱交換器において、前記ベース部分は、前記第１方向における第１端に位置し、前記第１ベース流路に前記媒体を供給する入口部と、前記第１方向において前記第１端の反対側に位置し、前記第２ベース流路から前記媒体を排出する出口部と、を含んでいてもよい。
　本発明による熱交換器は、前記第１熱交換体の前記表部と前記裏部の間に挿入され、前記第１区画接合部によって囲まれた第１補強部材を備えていてもよい。
　本発明による熱交換器は、前記第１ベース流路と前記第２ベース流路の間に位置するベース補強部材と、前記ベース補強部材に接続され、前記第１区画接合部によって囲まれた複数の前記第１補強部材と、を含む補強構造体を備えていてもよい。
　本発明による熱交換器において、前記ベース部分は、前記第１フィルムの内面と向かい合う内面を含む第２フィルムと、前記第１ベース流路と前記第２ベース流路の間に位置し、前記第１フィルムの前記内面と前記第２フィルムの前記内面とを接合するベース区画接合部と、を含んでいてもよい。
　本発明による熱交換器において、前記第２フィルムは、前記第１区画接合部と前記ベース区画接合部が接続されている位置で平坦に広がっていてもよい。
　本発明による熱交換器は、前記ベース部分に接続され、前記第１方向に並ぶ複数の第２熱交換体であって、前記第２方向において前記媒体を循環させる第２流路を含む複数の第２熱交換体を備えていてもよい。前記第２熱交換体は、第２フィルムを折り返すことによって構成された表部及び裏部と、前記表部及び前記裏部の外縁に沿って前記第２フィルムの内面同士を接合する第２外縁接合部と、前記第２流路を、前記第１ベース流路に接続された第２順流路及び前記第２ベース流路に接続された第２還流路に区画するように前記第２フィルムの内面同士を接合する第２区画接合部と、を含んでいてもよい。
　本発明によれば、熱交換器の製造に要する工数を低減できる。また、熱交換器を構成する部品の数を低減できる。
第１の実施の形態に係る熱交換器を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る電源モジュールを示す斜視図である。 図１の熱交換器をＡ－Ａ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図１の熱交換器をＢ－Ｂ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図２の電源モジュールをＣ－Ｃ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図２の電源モジュールをＤ－Ｄ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器の一製造工程を示す図である。 熱交換器とバッテリーセルとを組み合わせる工程を示す図である。 第１の変形例に係る熱交換器を示す斜視図である。 第１の変形例に係る電源モジュールを示す斜視図である。 図１７の熱交換器をＥ－Ｅ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図１７の熱交換器をＦ－Ｆ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 スペーサの一例を示す斜視図である。
　本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
　図１は、熱交換器１０の一例を示す斜視図である。熱交換器１０は、第１方向Ｄ１に並ぶ複数の対象部材との間で熱交換を行う。対象部材は、例えばバッテリーセルである。図２は、熱交換器１０及び複数のバッテリーセル１１０を備える電源モジュール１００の一例を示す斜視図である。第１方向Ｄ１において隣り合う２つのバッテリーセル１１０は、接続部材１２０によって電気的に接続されていてもよい。
　熱交換器１０について詳細に説明する。熱交換器１０は、ベース部分２０と、ベース部分２０に接続された複数の第１熱交換体３０と、を備える。
　ベース部分２０について説明する。図１に示すように、ベース部分２０は、第１方向Ｄ１において媒体を流す第１ベース流路２１及び第２ベース流路２２を含む。第１ベース流路２１及び第２ベース流路２２はいずれも、第１方向Ｄ１に延びている。第１ベース流路２１は、バッテリーセル１１０との間で熱交換を行う前の媒体を流す。すなわち、第１ベース流路２１は、バッテリーセル１１０の上流に位置する。第２ベース流路２２は、バッテリーセル１１０との間で熱交換を行った後の媒体を流す。すなわち、第２ベース流路２２は、バッテリーセル１１０の下流に位置する。媒体は特には限られないが、例えば水である。
　ベース部分２０は、入口部２７及び出口部２８を含んでいてもよい。入口部２７は、第１方向Ｄ１におけるベース部分２０の第１端に位置する。入口部２７は、媒体を第１ベース流路２１に導入する。出口部２８は、第１方向Ｄ１におけるベース部分２０の第２端に位置する。第２端は、第１方向Ｄ１において第１端の反対側に位置している。出口部２８は、第２ベース流路２２から媒体を排出する。
　図１に示すように、入口部２７には導入部材６１が取り付けられていてもよい。また、出口部２８には排出部材６２が取り付けられていてもよい。導入部材６１及び排出部材６２は、例えば筒状の部材である。導入部材６１には、熱交換器１０に媒体を供給するための配管が接続される。排出部材６２には、熱交換器１０から排出される媒体を回収するための配管が接続される。
　図３は、図１の熱交換器１０をＡ－Ａ線に沿って切断した場合を示す断面図である。ベース部分２０は、１枚の第１フィルム４０及び１枚の第２フィルム８０によって構成されている。第１フィルム４０は、内面４１と、内面４１の反対側に位置する外面４２と、を含む。第２フィルム８０は、内面８１と、内面８１の反対側に位置する外面８２と、を含む。第２フィルム８０の内面８１は、第１フィルム４０の内面４１と向かい合っている。
　ベース部分２０は、ベース外縁接合部２３及びベース区画接合部２４を備える。図１及び図３に示すように、ベース外縁接合部２３は、ベース部分２０の外縁に位置している。ベース外縁接合部２３は、第１フィルム４０の内面４１と第２フィルム８０の内面８１とを接合している。媒体は、第１フィルム４０、第２フィルム８０及びベース外縁接合部２３によって囲まれた空間を流れる。
　図１及び図３に示すように、ベース区画接合部２４は、第１ベース流路２１と第２ベース流路２２の間に位置している。ベース区画接合部２４は、第１フィルム４０の内面４１と第２フィルム８０の内面８１とを接合している。ベース区画接合部２４は、ベース部分２０の内部の空間を第１ベース流路２１と第２ベース流路２２に区画している。
　図３に示すように、第１ベース流路２１と第２ベース流路２２との間にはベース非接合部２５が形成されていてもよい。ベース非接合部２５は、第１フィルム４０の内面４１と第２フィルム８０の内面８１とが接合されていない部分である。ベース非接合部２５は、ベース区画接合部２４によって囲まれている。図３に示すように、ベース非接合部２５にはベース補強部材５５が配置されていてもよい。
　ベース補強部材５５は、ベース部分２０の剛性を高めるための棒部材である。ベース補強部材５５をベース部分２０に取り付けることにより、ベース部分２０に撓みや屈曲などの変形が生じることを抑制できる。ベース補強部材５５は、第１フィルム４０及び第２フィルム８０よりも高い剛性を有する部材を含む。例えば、ベース補強部材５５の厚みは、第１フィルム４０の厚み及び第２フィルム８０の厚みよりも大きい。ベース補強部材５５は、ポリプロピレンなどの樹脂によって構成されていてもよい。
　次に、第１熱交換体３０について説明する。図１及び図２に示すように、複数の第１熱交換体３０は、第１方向Ｄ１に並んでいる。各第１熱交換体３０は、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２において広がっている。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に直交していてもよい。第１熱交換体３０は、第１方向Ｄ１において隣り合う２つのバッテリーセル１１０の間に位置している。
　第１熱交換体３０は、第２方向Ｄ２において媒体を循環させる第１流路を含む。第１流路は、第１ベース流路２１に接続された第１順流路３１と、第２ベース流路２２に接続された第１還流路３２と、を含む。
　図３は、図１の熱交換器１０をＢ－Ｂ線に沿って切断した場合を示す断面図である。複数の第１熱交換体３０は、１枚の第１フィルム４０によって構成されている。複数の第１熱交換体３０を構成する第１フィルム４０は、ベース部分２０の第１フィルム４０と同一のものである。すなわち、１枚の第１フィルム４０は、複数の第１熱交換体３０を構成し、且つベース部分２０の一部を構成している。
　第１熱交換体３０は、表部３０Ａ、裏部３０Ｂ、第１外縁接合部３３及び第１区画接合部３４を含む。表部３０Ａ及び裏部３０Ｂは、第１フィルム４０を図１に示す折り返し部４３で折り返すことによって構成される。
　図１及び図４に示すように、第１外縁接合部３３は、表部３０Ａ及び裏部３０Ｂの外縁に沿って第１フィルム４０の内面４１同士を接合している。第１外縁接合部３３は、ベース部分２０のベース外縁接合部２３に接続されている。媒体は、表部３０Ａを構成する第１フィルム４０、裏部３０Ｂを構成する第１フィルム４０、折り返し部４３及び第１外縁接合部３３によって囲まれた空間を流れる。
　図１に示すように、第１区画接合部３４は、ベース部分２０から折り返し部４３に向かって第２方向Ｄ２に延びている。第１区画接合部３４は、ベース部分２０のベース区画接合部２４に接続されている。第１区画接合部３４は、表部３０Ａを構成する第１フィルム４０の内面４１と、裏部３０Ｂを構成する第１フィルム４０の内面４１とを接合している。第１区画接合部３４は、第１熱交換体３０の第１流路を、第１順流路３１と第１還流路３２に区画している。第１区画接合部３４は、折り返し部４３には達しないように構成される。このため、第１順流路３１と第１還流路３２は、折り返し部４３の近傍で繋がっている。
　図４に示すように、第１順流路３１と第１還流路３２との間には第１非接合部３５が形成されていてもよい。第１非接合部３５は、表部３０Ａを構成する第１フィルム４０の内面４１と、裏部３０Ｂを構成する第１フィルム４０の内面４１とが接合されていない部分である。第１非接合部３５は、第１区画接合部３４によって囲まれている。図４に示すように、第１非接合部３５には第１補強部材５１が配置されていてもよい。第１補強部材５１は、表部３０Ａと裏部３０Ｂとの間に挿入されている。
　第１補強部材５１は、第１熱交換体３０の剛性を高めるための棒部材である。第１補強部材５１を第１熱交換体３０に取り付けることにより、第１熱交換体３０に撓みや屈曲などの変形が生じることを抑制できる。第１補強部材５１は、ベース補強部材５５と同様に、第１フィルム４０よりも高い剛性を有する部材を含む。例えば、第１補強部材５１の厚みは、第１フィルム４０の厚みよりも大きい。第１補強部材５１の材料は、ベース補強部材５５の材料と同一であってもよい。
　複数の第１補強部材５１は、ベース補強部材５５に接続されていてもよい。例えば、熱交換器１０は、ベース補強部材５５と、ベース補強部材５５に接続された複数の第１補強部材５１と、を含む補強構造体５０を備えていてもよい。
　対向するフィルムの内面同士を接合することができる限りにおいて、上述のベース外縁接合部２３、ベース区画接合部２４、第１外縁接合部３３、第１区画接合部３４などの接合部を形成するための方法が特に限られることはない。
　例えば、加熱などによってフィルムの内面を溶融させ、内面同士を溶着させることによって、接合部を形成してもよい。この場合、フィルムの内面は、シーラント層などの、熱融着性を有する樹脂によって構成されている。
　若しくは、対向するフィルムの内面同士を、接着剤などを用いて接着することによって、接合部を形成してもよい。
　次に、熱交換器１０の動作について説明する。図５は、図２の電源モジュール１００をＣ－Ｃ線に沿って切断した場合を示す断面図である。図６は、図２の電源モジュール１００をＤ－Ｄ線に沿って切断した場合を示す断面図である。
　導入部材６１及び入口部２７を介してベース部分２０の第１ベース流路２１に導入された媒体は、図５に示すように、出口部２８に向かって第１方向Ｄ１に流れる。第１ベース流路２１における媒体の流れを、第１ベース流Ｆ０１とも称する。
　図５に示すように、第１ベース流路２１には複数の第１順流路３１が接続されている。このため、第１ベース流Ｆ０１は分岐されて各第１順流路３１に流入する。第１順流路３１に流入した媒体は、折り返し部４３に向かって第２方向Ｄ２に流れる。第１順流路３１における媒体の流れを、第１順流Ｆ１ｆとも称する。
　第１順流路３１は、折り返し部４３の近傍において第１還流路３２に繋がっている。折り返し部４３近傍に到達した媒体は、図６に示すように、折り返し部４３からベース部分２０に向かって第１還流路３２を流れる。第１還流路３２における媒体の流れを、第１還流Ｆ１ｒとも称する。
　第１熱交換体３０に媒体が流入すると、第１熱交換体３０が膨らんでバッテリーセル１１０に接触する。このため、媒体は、第１順流路３１及び第１還流路３２を流れる間にバッテリーセル１１０との間で熱交換を行う。これにより、バッテリーセル１１０を冷却できる。各バッテリーセル１１０に第１熱交換体３０が接触しているので、各バッテリーセル１１０がより均等に冷却され得る。
　図６に示すように、第２ベース流路２２には複数の第１還流路３２が接続されている。各第１還流路３２の媒体は、第２ベース流路２２に流入して合流する。その後、媒体は、出口部２８に向かって第１方向Ｄ１に流れる。第２ベース流路２２における媒体の流れを、第２ベース流Ｆ０２とも称する。出口部２８に到達した媒体は、排出部材６２から排出される。
　次に、熱交換器１０及び電源モジュール１００の製造方法について説明する。
　まず、図７に示すように、１枚の第１フィルム４０を準備する。続いて、図８に示すように、第１フィルム４０の一部を折り返し部４３において折り返す第１折り返し工程を実施する。これにより、第１フィルム４０に、互いに対向する表部３０Ａ及び裏部３０Ｂが形成される。表部３０Ａの根本には第１屈曲部４４が形成されていてもよい。裏部３０Ｂの根本には第２屈曲部４５が形成されていてもよい。
　続いて、表部３０Ａの内面と裏部３０Ｂの内面とを部分的に接合する第１接合工程を実施する。例えば、内面を構成するシーラント層を部分的に溶融させる。これにより、図９に示すように、表部３０Ａと裏部３０Ｂとの間に第１外縁接合部３３及び第１区画接合部３４が形成される。このようにして、第１熱交換体３０が形成される。
　シーラント層を溶融させる方法は特には限定されない。
　例えば、ヒータによって加熱された金型を第１フィルム４０に押し当てることにより、シーラント層を溶融させてもよい。
　例えば、第１フィルム４０に部分的にレーザを照射することにより、シーラント層を溶融させてもよい。この場合、第１フィルム４０は、シーラント層に接する金属層を含んでいてもよい。金属層は、例えばアルミニウムを含む。レーザが金属層によって反射及び拡散されることにより、シーラント層が溶融され得る。
　上述の第１折り返し工程及び第１接合工程を繰り返し実施する。これにより、図１０に示すように、第１方向Ｄ１に並ぶ複数の第１熱交換体３０が形成される。
　続いて、図１１に示すように、補強構造体５０を準備する。補強構造体５０は、第１方向Ｄ１に延びるベース補強部材５５と、第１方向Ｄ１に並び、ベース補強部材５５に接続された複数の第１補強部材５１と、を含む。続いて、図１１及び図１２に示すように、複数の第１補強部材５１をそれぞれ対応する第１熱交換体３０の第１非接合部３５に挿入する。
　続いて、図１３に示すように、第１方向Ｄ１における第１フィルム４０の第１端に導入部材６１を接合する。また、第１方向Ｄ１における第１フィルム４０の第２端に排出部材６２を接合する。
　続いて、図１４に示すように、第１方向Ｄ１に広がる第１フィルム４０の部分に第２フィルム８０を重ねる。続いて、第１フィルム４０の内面と第２フィルム８０の内面とを部分的に接合するベース接合工程を実施する。例えば、内面を構成するシーラント層を部分的に溶融させる。これにより、図１４に示すように、第１フィルム４０と第２フィルム８０との間にベース外縁接合部２３及びベース区画接合部２４が形成される。ベース区画接合部２４は、ベース補強部材５５がベース区画接合部２４によって囲まれるよう形成される。このようにして、ベース部分２０及び複数の第１熱交換体３０を備える熱交換器１０が製造される。
　続いて、図１５に示すように、熱交換器１０と複数のバッテリーセル１１０とを組み合わせる。これにより、図２に示す電源モジュール１００が製造される。
　本実施の形態によれば、複数の第１熱交換体３０が第１フィルム４０によって構成されているので、第１熱交換体３０が金属によって構成されている場合に比べて、熱交換器１０が軽くなる。
　また、本実施の形態によれば、ベース部分２０の一部及び複数の第１熱交換体３０が１枚の第１フィルム４０によって構成されている。このため、第１熱交換体３０の第１順流路３１が自ずとベース部分２０の第１ベース流路２１に接続されている。同様に、第１熱交換体３０の第１還流路３２が自ずとベース部分２０の第２ベース流路２２に接続されている。このため、ジョイントパイプなどの部品が不要になるので、熱交換器１０を構成する部品の数を低減できる。また、ジョイントパイプなどを取り付ける工程が不要になるので、熱交換器１０の製造に要する工程を低減できる。従って、熱交換器１０の製造コストを低減できる。
　また、本実施の形態によれば、第１熱交換体３０が第１フィルム４０によって構成されているので、第１熱交換体３０が曲がったり膨らんだりできる。このため、第１熱交換体３０をバッテリーセル１１０に密着させ易くなる。これにより、熱交換の効率を高めることができる。また、バッテリーセル１１０の寸法や配置に誤差が生じている場合であっても、第１熱交換体３０が変形することによって誤差を吸収できる。これにより、電源モジュール１００の製造コストを低減できる。
　なお、電源モジュール１００が使用されていない時の熱交換器１０の状態は任意である。例えば、熱交換器１０の内部から媒体及び空気などが排出された状態で熱交換器１０が保管されたり搬送されたりしてもよい。
　なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（第１変形例）
　上述の実施の形態においては、ベース部分２０を構成する第２フィルム８０が、平坦に広がっている例を示した。例えば、第１区画接合部３４とベース区画接合部２４とが接続されている位置で、第２フィルム８０が平坦に広がっている例を示した。しかしながら、ベース部分２０を構成する第２フィルム８０の形状は特には限定されない。例えば、第２フィルム８０にも、第１フィルム４０と同様に熱交換体が形成されていてもよい。
　図１６は、本変形例に係る熱交換器１０を示す斜視図である。熱交換器１０は、複数の第２熱交換体７０を備える。第２熱交換体７０は、複数の第１熱交換体３０と同様に、１枚の第２フィルム８０によって構成されている。第２熱交換体７０は、第１熱交換体３０とは反対の側において、ベース部分２０に接続されている。
　図１７は、図１６の熱交換器１０と、複数のバッテリーセル１１０と、を備える電源モジュール１００を示す斜視図である。複数の第２熱交換体７０は、第１方向Ｄ１に並んでいる。各第２熱交換体７０は、第２方向Ｄ２において広がっている。第２熱交換体７０は、第１方向Ｄ１において隣り合う２つのバッテリーセル１１０の間に位置している。
　第２熱交換体７０は、第２方向Ｄ２において媒体を循環させる第２流路を含む。第２流路は、第１ベース流路２１に接続された第２順流路７１と、第２ベース流路２２に接続された第２還流路７２と、を含む。
　第２熱交換体７０は、表部７０Ａ、裏部７０Ｂ、第２外縁接合部７３及び第２区画接合部７４を含む。表部７０Ａ及び裏部７０Ｂは、第２フィルム８０を図１６に示す折り返し部８３で折り返すことによって構成される。
　図１６に示すように、第２外縁接合部７３は、表部７０Ａ及び裏部７０Ｂの外縁に沿って第２フィルム８０の内面同士を接合している。第２外縁接合部７３は、ベース部分２０のベース外縁接合部２３に接続されている。媒体は、表部７０Ａを構成する第２フィルム８０、裏部７０Ｂを構成する第２フィルム８０、折り返し部８３及び第２外縁接合部７３によって囲まれた空間を流れる。
　図１６に示すように、第２区画接合部７４は、第２熱交換体７０の第２流路を、第２順流路７１と第２還流路７２に区画している。第２区画接合部７４は、折り返し部８３には達しないように構成される。このため、第２順流路７１と第２還流路７２は、折り返し部８３の近傍で繋がっている。第２区画接合部７４は、ベース部分２０のベース区画接合部２４に接続されている。
　第２順流路７１と第２還流路７２との間には第２非接合部７５が形成されていてもよい。第２非接合部７５は、第２区画接合部７４によって囲まれている。第２非接合部７５には第２補強部材が配置されていてもよい。第２補強部材は、第１補強部材５１と同様に、第２熱交換体７０の剛性を高めるための棒部材である。第１補強部材５１と同様に、複数の第２補強部材がベース補強部材５５に接続されていてもよい。
　次に、熱交換器１０の動作について説明する。図１８は、図１７の電源モジュール１００をＥ－Ｅ線に沿って切断した場合を示す断面図である。図１９は、図１７の電源モジュール１００をＦ－Ｆ線に沿って切断した場合を示す断面図である。第１熱交換体３０の動作は、上述した実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
　導入部材６１及び入口部２７を介してベース部分２０の第１ベース流路２１に導入された媒体は、出口部２８に向かって第１方向Ｄ１に流れる。図１８に示すように、第１ベース流路２１には複数の第１順流路３１及び複数の第２順流路７１が接続されている。このため、第１ベース流Ｆ０１は分岐されて各第１順流路３１及び各第２順流路７１に流入する。第２順流路７１に流入した媒体は、折り返し部８３に向かって第２方向Ｄ２に流れる。第２順流路７１における媒体の流れを、第２順流Ｆ２ｆとも称する。
　第２順流路７１は、折り返し部８３の近傍において第２還流路７２に繋がっている。折り返し部８３近傍に到達した媒体は、図１９に示すように、折り返し部８３からベース部分２０に向かって第２還流路７２を流れる。第２還流路７２における媒体の流れを、第２還流Ｆ２ｒとも称する。
　図１９に示すように、第２ベース流路２２には複数の第１還流路３２及び複数の第２還流路７２が接続されている。各第１還流路３２の媒体及び各第２還流路７２の媒体は、第２ベース流路２２に流入して合流する。その後、媒体は、出口部２８に向かって第１方向Ｄ１に流れる。出口部２８に到達した媒体は、排出部材６２から排出される。
　次に、熱交換器１０及び電源モジュール１００の製造方法について説明する。
　まず、図１０に示すように、１枚の第１フィルム４０に複数の第１熱交換体３０を形成する。同様に、１枚の第２フィルム８０に複数の第２熱交換体７０を形成する。
　続いて、補強構造体５０を準備する。補強構造体５０は、第１方向Ｄ１に延びるベース補強部材５５と、第１方向Ｄ１に並び、ベース補強部材５５に接続された複数の第１補強部材５１と、第１方向Ｄ１に並び、第１補強部材５１とは反対の側でベース補強部材５５に接続された複数の第２補強部材５２と、を含む。続いて、複数の第１補強部材５１をそれぞれ、対応する第１熱交換体３０の第１非接合部３５に挿入する。また、複数の第２補強部材をそれぞれ、対応する第２熱交換体７０の第２非接合部７５に挿入する。
　続いて、第１方向Ｄ１に広がる第１フィルム４０の部分に、第１方向Ｄ１に広がる第２フィルム８０を重ねる。続いて、第１フィルム４０の内面と第２フィルム８０の内面とを部分的に接合するベース接合工程を実施する。これにより、第１フィルム４０と第２フィルム８０との間にベース外縁接合部２３及びベース区画接合部２４が形成される。このようにして、ベース部分２０、複数の第１熱交換体３０及び複数の第２熱交換体７０を備える熱交換器１０が製造される。
　続いて、図１５に示すように、熱交換器１０と複数のバッテリーセル１１０とを組み合わせる。これにより、図１７に示す電源モジュール１００が製造される。
　本実施の形態によれば、複数の第１熱交換体３０が１枚の第１フィルム４０によって構成され、複数の第２熱交換体７０が１枚の第２フィルム８０によって構成されている。また、ベース部分２０は、第１フィルム４０の一部と第２フィルム８０の一部とによって構成されている。このため、第１熱交換体３０の第１順流路３１が自ずとベース部分２０の第１ベース流路２１に接続されている。同様に、第１熱交換体３０の第１還流路３２が自ずとベース部分２０の第２ベース流路２２に接続されている。同様に、第２熱交換体７０の第２順流路７１が自ずとベース部分２０の第１ベース流路２１に接続されている。同様に、第２熱交換体７０の第２還流路７２が自ずとベース部分２０の第２ベース流路２２に接続されている。このため、ジョイントパイプなどの部品が不要になるので、熱交換器１０の部品の数を低減できる。また、ジョイントパイプなどを取り付ける工程が不要になるので、熱交換器１０の製造に要する工程を低減できる。従って、熱交換器１０の製造コストを低減できる。また、第２フィルム８０に複数の第２熱交換体７０を形成することにより、電源モジュール１００に含まれるバッテリーセル１１０の数を増やすことができる。
（第２変形例）
　３つ以上の接合部が交わる位置には、スペーサが挿入されていてもよい。図２０は、スペーサ９０の一例を示す図である。図２０のスペーサ９０は、十字形を有する。例えば、スペーサ９０は、中心部９５から外側に延びる第１部分９１、第２部分９２、第３部分９３及び第４部分９４を含む。中心部９５には、スペーサ９０を貫通する孔が形成されていてもよい。
　第１部分９１は、例えば、第１熱交換体３０の第１外縁接合部３３に接続される。第２部分９２は、例えば、第２熱交換体７０の第２外縁接合部７３に接続される。第３部分９３は、例えば、第１方向Ｄ１において第１部分９１よりも上流側に位置するベース外縁接合部２３に接続される。第４部分９４は、例えば、第１方向Ｄ１において第１部分９１よりも下流側に位置するベース外縁接合部２３に接続される。スペーサ９０を設けることにより、接合部の間に隙間が生じることを抑制できる。
１０　熱交換器
２０　ベース部分
２１　第１ベース流路
２２　第２ベース流路
２３　ベース外縁接合部
２４　ベース区画接合部
２５　ベース非接合部
２７　入口部
２８　出口部
３０　第１熱交換体
３１　第１順流路
３２　第１還流路
３３　第１外縁接合部
３４　第１区画接合部
３５　第１非接合部
４０　第１フィルム
４３　折り返し部
５０　補強構造体
５１　第１補強部材
５２　第２補強部材
５５　ベース補強部材
６１　導入部材
６２　排出部材
７０　第２熱交換体
７１　第２順流路
７２　第２還流路
７３　第２外縁接合部
７４　第２区画接合部
７５　第２非接合部
８０　第２フィルム
８３　折り返し部
９０　スペーサ

Claims (7)

  1. 　第１方向に並ぶ複数の対象部材との間で熱交換を行う熱交換器であって、
    　前記第１方向において媒体を流す第１ベース流路及び第２ベース流路を含むベース部分と、
    　前記ベース部分に接続され、２つの前記対象部材の間に位置し、前記第１方向に並ぶ複数の第１熱交換体であって、前記第１方向に交差する第２方向において前記媒体を循環させる第１流路を含む複数の第１熱交換体と、を備え、
    　前記第１熱交換体は、第１フィルムを折り返すことによって構成された表部及び裏部と、前記表部及び前記裏部の外縁に沿って前記第１フィルムの内面同士を接合する第１外縁接合部と、前記第１流路を、前記第１ベース流路に接続された第１順流路及び前記第２ベース流路に接続された第１還流路に区画するように前記第１フィルムの内面同士を接合する第１区画接合部と、を含み、
    　前記ベース部分は、前記第１フィルムを含む、熱交換器。
  2. 　前記ベース部分は、前記第１方向における第１端に位置し、前記第１ベース流路に前記媒体を供給する入口部と、前記第１方向において前記第１端の反対側に位置し、前記第２ベース流路から前記媒体を排出する出口部と、を含む、請求項１に記載の熱交換器。
  3. 　前記第１熱交換体の前記表部と前記裏部の間に挿入され、前記第１区画接合部によって囲まれた第１補強部材を備える、請求項１又は２に記載の熱交換器。
  4. 　前記第１ベース流路と前記第２ベース流路の間に位置するベース補強部材と、前記ベース補強部材に接続され、前記第１区画接合部によって囲まれた複数の前記第１補強部材と、を含む補強構造体を備える、請求項３に記載の熱交換器。
  5. 　前記ベース部分は、前記第１フィルムの内面と向かい合う内面を含む第２フィルムと、前記第１ベース流路と前記第２ベース流路の間に位置し、前記第１フィルムの前記内面と前記第２フィルムの前記内面とを接合するベース区画接合部と、を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器。
  6. 　前記第２フィルムは、前記第１区画接合部と前記ベース区画接合部が接続されている位置で平坦に広がっている、請求項５に記載の熱交換器。
  7. 　前記ベース部分に接続され、前記第１方向に並ぶ複数の第２熱交換体であって、前記第２方向において前記媒体を循環させる第２流路を含む複数の第２熱交換体を備え、
    　前記第２熱交換体は、第２フィルムを折り返すことによって構成された表部及び裏部と、前記表部及び前記裏部の外縁に沿って前記第２フィルムの内面同士を接合する第２外縁接合部と、前記第２流路を、前記第１ベース流路に接続された第２順流路及び前記第２ベース流路に接続された第２還流路に区画するように前記第２フィルムの内面同士を接合する第２区画接合部と、を含む、請求項５に記載の熱交換器。
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