JP2007311150A - Piping-integrated radiator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の要素を冷却する冷媒と外部を通過する空気とを熱交換するラジエータ本体と、複数の要素とラジエータ本体との間に接続し、内側に冷媒を流通させる付属配管とを有する配管一体型ラジエータに関する。 The present invention includes a radiator main body that exchanges heat between a refrigerant that cools a plurality of elements and air that passes outside, and an accessory pipe that is connected between the plurality of elements and the radiator main body and distributes the refrigerant inside. The present invention relates to a pipe-integrated radiator.
環境に与える影響が少ないことから、車両に燃料電池を搭載することが行われている。燃料電池は、例えば燃料電池スタックのアノード側に水素等の燃料ガスを供給し、カソード側に酸素を含む酸化ガス、例えば空気を供給し、電解質膜を通しての反応によって必要な電力を取り出す。この反応のために燃料電池スタックは発熱し、その冷却のために燃料電池スタック内に冷却水等の冷媒を流し、これをラジエータ等で冷却することが行われる。また燃料電池の起動時に低温であると、燃料電池スタックを暖める必要があるため、ヒータ等で冷媒を適当な温度に加熱することが行われる。このように、燃料電池スタックに冷媒を流し、その温度を調整することが行われる。 Since there is little influence on the environment, a fuel cell is mounted on a vehicle. In the fuel cell, for example, a fuel gas such as hydrogen is supplied to the anode side of the fuel cell stack, an oxidizing gas containing oxygen such as air is supplied to the cathode side, and necessary electric power is taken out by a reaction through the electrolyte membrane. The fuel cell stack generates heat due to this reaction, and a coolant such as cooling water is allowed to flow through the fuel cell stack for cooling, and this is cooled with a radiator or the like. If the temperature of the fuel cell is low, it is necessary to warm the fuel cell stack. Therefore, the refrigerant is heated to an appropriate temperature with a heater or the like. In this way, the refrigerant is allowed to flow through the fuel cell stack and its temperature is adjusted.
また、燃料電池スタックのカソード側に供給される酸化ガスを適当な圧力とするためにガス圧縮器である、エアコンプレッサ(ACP)が用いられる。このエアコンプレッサも作動に応じて発熱するので、インタクーラと呼ばれる熱交換器と共に冷却することが考えられている。さらに、燃料電池スタックを流れる冷媒の一部を通過させるイオン交換器を設けて、冷媒中の導電性イオンを取り除くことも考えられている。このように、燃料電池では、冷媒を流すための様々な要素を設けており、この冷媒をラジエータで冷却することが行われる。また、複数の要素に供給する冷媒はラジエータで直接冷却するほか、ラジエータを途中に設けた流体回路と、冷却する要素を途中に設けた別の流体回路とを設け、2個の流体回路を流れる別の流体を熱交換させることも考えられる。 Further, an air compressor (ACP), which is a gas compressor, is used in order to bring the oxidizing gas supplied to the cathode side of the fuel cell stack to an appropriate pressure. Since this air compressor also generates heat in response to its operation, cooling with a heat exchanger called an intercooler is considered. Furthermore, it is also considered that an ion exchanger that passes a part of the refrigerant flowing through the fuel cell stack is provided to remove conductive ions in the refrigerant. Thus, in the fuel cell, various elements for flowing the refrigerant are provided, and the refrigerant is cooled by the radiator. The refrigerant supplied to the plurality of elements is directly cooled by a radiator, and a fluid circuit provided with a radiator in the middle and another fluid circuit provided with a cooling element in the middle are provided to flow through two fluid circuits. It is also conceivable to heat exchange another fluid.
例えば、特許文献1には、第1流体であるフロリナートが流れる第1流体回路と、第2流体であるLLCが流れる第2流体回路とを設けた燃料電池の冷却システムが記載されている。そして、第1流体回路中に燃料電池スタックと第1ポンプとを設けている。また、第2流体回路中に燃焼式ヒータと、第2ポンプとを設けている。上記第2流体回路には、燃焼式ヒータを途中に設けた流路と、これと並列なバイパス流路とを設けて、このバイパス流路の途中にラジエータを設けている。そして、第1流体回路を流れるフロリナートと第2流体回路を流れるLLCとを熱交換器により熱交換させている。この結果、ラジエータにLLCを通過させることにより、第1流体回路を流れるフロリナートを冷却し、燃料電池スタックの温度が高い場合にその温度を低下させることができる。 For example, Patent Document 1 describes a fuel cell cooling system provided with a first fluid circuit through which a first fluid florinate flows and a second fluid circuit through which a second fluid LLC flows. A fuel cell stack and a first pump are provided in the first fluid circuit. In addition, a combustion heater and a second pump are provided in the second fluid circuit. The second fluid circuit is provided with a flow path provided with a combustion heater in the middle and a bypass flow path in parallel therewith, and a radiator is provided in the middle of the bypass flow path. Then, heat exchange is performed between the florinart flowing through the first fluid circuit and the LLC flowing through the second fluid circuit by a heat exchanger. As a result, by passing LLC through the radiator, the florinart flowing through the first fluid circuit can be cooled, and the temperature can be lowered when the temperature of the fuel cell stack is high.
上記の特許文献1に記載されている構造のような、燃料電池の冷却システムにおいては、ラジエータの冷媒入口と冷媒出口との少なく一方の側に、複数の要素に接続する複数の配管を設ける場合がある。このため、ラジエータから離れた部分に、複数の配管の分岐部が存在する可能性がある。ただし、ラジエータから離れた位置に配管の分岐部が多く存在すると、配管の部品点数が増える原因となるだけでなく、配管の配置が複雑になる。このため、配管を含めた冷却システムの車両への設置性に関して、改良の余地がある。このことを詳しく説明するために、現在上記の冷却システムについて考えられている、先発明の構造を、図4,5を用いて説明する。 In a fuel cell cooling system such as the structure described in Patent Document 1, a plurality of pipes connected to a plurality of elements are provided on at least one side of a refrigerant inlet and a refrigerant outlet of a radiator. There is. For this reason, the branch part of a some piping may exist in the part away from the radiator. However, if there are many branch parts of the pipe at a position away from the radiator, not only will the number of parts of the pipe increase, but the arrangement of the pipe will be complicated. For this reason, there is room for improvement with respect to the installation property of the cooling system including the piping to the vehicle. In order to explain this in detail, the structure of the prior invention which is currently considered for the above cooling system will be described with reference to FIGS.
図4は、先発明の燃料電池発電システムを構成する複数の要素を冷却する冷却システム10を、模式的に示す図であり、図5は、この冷却システム10を図4よりも具体化して示す斜視図である。この冷却システム10では、燃料電池スタック12の冷媒入口14に、配管16を介して循環ポンプである冷却水ポンプ(WP)18の出口を接続している。また、燃料電池スタック12の冷媒出口20に、配管22を介してラジエータ24の冷媒入口26を接続している。燃料電池は、上記のように、燃料電池スタック12のアノード側に水素等の燃料ガスを供給し、カソード側に酸素を含む酸化ガス、例えば空気を供給し、電解質膜を通しての反応によって必要な電力を取り出す。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a
さらに、流体切替弁であるロータリーバルブ(RV)28の第1入口30に、ラジエータ24の冷媒出口32を、配管34を介して接続している。ラジエータ24は、車両の前部に搭載して、内部を流れる冷媒と、外部を通過する空気との間で熱交換を行う。なお、先発明の場合には、冷媒として冷却水を使用している。冷却水は、エチレングリコール系の不凍液である、LLCの着色しないものを使用している。このような、燃料電池スタック12とラジエータ24との間で冷却水が循環可能な流路を、第1流路36としている。
Further, a
また、第1流路36の冷却水ポンプ18の出口側と燃料電池スタック12の冷媒入口14との間、および、第1流路36の燃料電池スタック12の冷媒出口20側に、第2流路38を、冷媒の流れに関して燃料電池スタック12と並列に接続している。そしてこの第2流路38の途中に、イオン交換器40を設けている。イオン交換器40は、イオン除去フィルタとして機能するイオン交換樹脂を有しており、冷媒中に含まれる導電性イオンを除去する。すなわち、高電圧を発生させる燃料電池では、冷媒中に導電性イオンが存在すると、冷媒が接触する金属製の部分を介して周辺の部品に漏電するのを防止する必要があるが、先発明のようにイオン交換器40を設けることにより、この漏電を有効に防止できる。
Further, the second flow is provided between the outlet side of the
また、ロータリーバルブ28の出口42と冷却水ポンプ18の入口との間、および第1流路36における燃料電池スタック12の冷媒出口20側に、第3流路44を、冷媒の流れに関して第2流路38と並列に接続している。そして、この第3流路44の途中に、ガス圧縮機であるエアコンプレッサ46と、インタークーラ48とを直列に設けている。エアコンプレッサ46は、図示しないモータにより供給ガスを容積圧縮してその圧力を高める気体昇圧機である。また、インタークーラ48は、エアコンプレッサ46で圧縮された供給ガスを冷却する。
In addition, a
さらに、ロータリーバルブ28の第2入口50と、第1流路36における燃料電池スタック12の冷媒出口20側とに、第4流路52を、冷媒の流れに関して第2流路38および第3流路44と並列に接続している。そして、第4流路52の途中に、バイパス流路54を並列に設けて、バイパス流路54の途中に燃焼または発電により発熱するヒータ55を設けている。
Further, a
また、ロータリーバルブ28の出口42は冷却水ポンプ18の入口に接続している。ロータリーバルブ28は、冷媒をラジエータ24に流す場合と、冷媒の一部をヒータ55に流す場合とを切り替え可能としている。ロータリーバルブ28の切り替えは、図示しない制御部で制御する。制御部には、燃料電池スタック12の温度等、運転状態を検知する検知手段からの信号が入力され、この信号に基づいて、冷却水ポンプ18の回転数、ロータリーバルブ28の切り替え等を制御する。なお、各配管16,22は、ゴムホース、ステンレス鋼製の管等を使用することができる。
The
このように構成するため、先発明の冷却システム10では、それぞれが燃料電池発電システムを構成する要素である、燃料電池スタック12、エアコンプレッサ46、インタークーラ48の温度を適切に設定することができる。ただし、図5に示すように、先発明においては、ラジエータ24の冷媒入口26側の、ラジエータ24から離れた部分に、第1流路36を構成する配管22と、第2流路38、第3流路44、第4流路52、バイパス流路54のそれぞれを構成する配管との分岐部A1,A2・・・A6が多く存在する。このため、配管を多く設ける必要があるだけでなく、燃料電池を搭載した車両においては、燃料電池スタック12の周囲の狭い空間部分に存在する多くの分岐部A1,A2・・・A6から配管を分岐させる必要があるため、配管同士の干渉を防止するような配管の取り回し形態とする必要があり、配管の配置が複雑になる。したがって、燃料電池発電システムの冷却用とする場合のように、複数の要素を冷却する冷媒を熱交換するラジエータにおいては、配管を含めた冷却システム10の設置性に関して、改良の余地がある。
With this configuration, in the
また、配管の配置が複雑になり、しかも、配管の分岐部A1,A2・・・A6が互いに大きく離れた位置に多く存在するため、配管の組み付け作業性に関しても改良の余地がある。 In addition, the arrangement of the pipes becomes complicated, and there are many pipe branch portions A 1 , A 2 ... A 6 at positions that are greatly separated from each other, so there is room for improvement in the work of assembling the pipes. .
本発明の目的は、配管を含めた冷却システムの設置性の向上と、配管の組み付け作業性の向上とを図れる配管一体型ラジエータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pipe-integrated radiator capable of improving the installation of a cooling system including pipes and improving the workability of assembling pipes.
本発明に係る配管一体型ラジエータは、複数の要素を冷却する冷媒と外部を通過する空気とを熱交換するラジエータ本体と、複数の要素とラジエータ本体との間に接続し、内側に冷媒を流通させる付属配管とを有し、付属配管は、複数の要素に直接または配管を介して接続可能な複数の接続口を備え、ラジエータ本体に付属配管を、ラジエータ本体の外形に沿って配置した状態で一体に結合したことを特徴とする。 A pipe-integrated radiator according to the present invention is connected between a radiator body that exchanges heat between a refrigerant that cools a plurality of elements and air that passes outside, and between the plurality of elements and the radiator body, and the refrigerant flows inside. The accessory piping has a plurality of connection ports that can be connected directly to or via a plurality of elements, and the accessory piping is arranged in the radiator main body along the outer shape of the radiator main body. It is characterized by being joined together.
また、本発明に係る配管一体型ラジエータにおいて、好ましくは、冷媒が送り込まれる入口タンク部と、冷媒が送り出される出口タンク部とを有し、付属配管の管壁をラジエータ本体の外形に沿って配置すると共に、入口タンク部または出口タンク部に付属配管を直接結合し、付属配管の管壁の一部を入口タンク部または出口タンク部の内部空間に向けて開口させる。 The pipe-integrated radiator according to the present invention preferably has an inlet tank part into which the refrigerant is sent and an outlet tank part through which the refrigerant is sent out, and the pipe wall of the attached pipe is arranged along the outer shape of the radiator body. At the same time, the accessory piping is directly coupled to the inlet tank portion or the outlet tank portion, and a part of the wall of the accessory piping is opened toward the internal space of the inlet tank portion or the outlet tank portion.
また、本発明に係る配管一体型ラジエータにおいて、好ましくは、ラジエータ本体の幅方向端部と上下方向端部との少なくとも一方の外側に、付属配管を一体に結合する。より好ましくは、ラジエータ本体の全体を矩形状とし、付属配管は、ラジエータ本体の外形に沿うように全体を直線形またはL字形とする。 In the pipe-integrated radiator according to the present invention, preferably, the accessory pipe is integrally coupled to at least one outer side of the width direction end portion and the vertical direction end portion of the radiator main body. More preferably, the entire radiator body is rectangular, and the attached piping is entirely linear or L-shaped so as to follow the outer shape of the radiator body.
また、本発明に係る配管一体型ラジエータにおいて、好ましくは、付属配管を樹脂製とする。 In the pipe-integrated radiator according to the present invention, preferably, the attached pipe is made of resin.
また、本発明に係る配管一体型ラジエータにおいて、好ましくは、燃料電池発電システムを構成する複数の要素に供給された冷媒を冷却するために使用する。 In the pipe-integrated radiator according to the present invention, it is preferably used to cool the refrigerant supplied to a plurality of elements constituting the fuel cell power generation system.
本発明に係る配管一体型ラジエータの場合、ラジエータ本体に付属配管を、ラジエータ本体の外形に沿って一体に配置した状態で結合しており、付属配管は複数の要素に直接または配管を介して接続可能な接続口を有する。このため、配管一体型ラジエータから離れた部分において、複数の要素に接続するための配管の分岐部を少なくすることができると共に、配管の一部の役目を付属配管に持たせることができる。したがって、配管の部品点数を少なくできると共に、配管を設置するために過度に広い空間を必要とすることがなくなり、配管を含めた冷却システムの設置性の向上を図れる。また、付属配管において、配管または要素と接続する複数の接続口を互いに近づけた位置に設けることができるため、配管の組み付け作業性の向上も図れる。 In the case of the radiator with integrated pipe according to the present invention, the accessory pipe is connected to the radiator body in a state of being integrally arranged along the outer shape of the radiator body, and the accessory pipe is connected to a plurality of elements directly or via the pipe. Has a possible connection. For this reason, it is possible to reduce the number of branches of the pipe for connecting to a plurality of elements in a part away from the pipe-integrated radiator, and it is possible to give the auxiliary pipe a part of the pipe. Therefore, the number of parts of the piping can be reduced, and an excessively large space is not required for installing the piping, so that the installation of the cooling system including the piping can be improved. In addition, in the attached piping, a plurality of connection ports connected to the piping or elements can be provided at positions close to each other, so that the assembling workability of the piping can be improved.
以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図1から図3は、本実施の形態を示している。本実施の形態では、図1の模式図で示すように、上記の図4で示した先発明の燃料電池発電システムを構成する要素の冷却のための冷却システム10で、配管の一部の役目を果たす付属配管56を、ラジエータ本体57に一体に設けて、配管一体型ラジエータ59としている。図1において、破線で示す部分が、付属配管56に相当する部分を表している。本実施の形態の特徴は、このような付属配管56をラジエータ本体57の外形に沿うように一体に設けた点にある。図1,3において、配管一体型ラジエータ59以外のその他の冷却システム10の構成については、上記の図4,5に示した先発明の場合と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略もしくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show the present embodiment. In the present embodiment, as shown in the schematic diagram of FIG. 1, in the
配管一体型ラジエータ59は、図2に詳しく示すように、コア部58と、コア部58の上下両端部にそれぞれ設けた入口タンク部である上部タンク部60、および、出口タンク部である下部タンク部62と、付属配管56とを備える。上部タンク部60は冷媒が送り込まれるものであり、下部タンク部62は冷媒が送り出されるものである。コア部58は、幅方向(図2の左右方向)に互いに平行に配置した複数の伝熱管64と、隣り合う伝熱管64の間に挟むように結合した複数のフィン66とを備える。そして、複数の伝熱管64の上下両端部を、上部タンク部60と下部タンク部62とに、内部を通じさせる状態で接続している。コア部58の幅方向両端部には、1対のサイドプレート68を設けている。また、サイドプレート68とこれと隣り合う伝熱管64との間にも、フィン66を設けている。
As shown in detail in FIG. 2, the pipe-integrated
下部タンク部62は、一端(図2の右端)を塞いでおり、他端(図2の左端)に冷媒出口32を設けている。冷媒出口32は、ロータリーバルブ28の第1入口30(図1,3)と、配管34(図1,3)を介して接続可能である。また、下部タンク部62の下側に結合部70を結合している。本実施の形態の場合、コア部58と、上部タンク部60および下部タンク部62とにより、ラジエータ本体57を構成している。このラジエータ本体57は、全体を矩形状としており、複数の要素である、後述する燃料電池スタック12と、エアコンプレッサ46と、インタークーラ48とを冷却する冷媒と、外部を通過する空気とを熱交換し、この冷媒を冷却する。
The
また、上部タンク部60および下部タンク部62の長さ方向一端部(図2の右端部)と、結合部70の下端部とに、付属配管56を一体に結合固定している。付属配管56は、合成樹脂により、コア部58の幅方向一端(図2の右端)に設けたサイドプレート68の側面と、結合部70の下端面とに沿うように、全体がL字形になる形状に造っている。すなわち、付属配管56は、上下方向に伸びる第1部分72と、第1部分72の下端部からほぼ直角に折れ曲がって下部タンク部62と平行に伸びる第2部分74とを有する。そして、付属配管56の第1部分72の長さ方向4個所と、第2部分74の長さ方向2個所とに、第1接続口76、第2接続口78、第3接続口80、第4接続口82、第5接続口84、第6接続口86を設けている。
The attached
このような付属配管56は、上部タンク部60および下部タンク部62の長さ方向一端部と、結合部70の下端部とに、直接結合固定している。すなわち、付属配管56の第1部分72の管壁は、上部タンク部60および下部タンク部62の長さ方向一端部に結合固定し、第2部分74の管壁は、結合部70の下面に、下部タンク部62と平行に配置した状態で結合固定している。この結果、全体をL字形とした付属配管56の管壁は、全体を矩形状としたラジエータ本体57の外形に沿って配置された状態で、ラジエータ本体57に一体に結合固定される。また、第1部分72の管壁の上端部に開口87を、上部タンク部60の長さ方向一端部の内部空間に向けて開口させることにより、第1部分72の内部を上部タンク部60の内側に通じさせている。なお、図示の例の場合には、コア部58の幅方向一端に設けたサイドプレート68と第1部分72との間に隙間88を設けているが、この隙間88をなくしたり、サイドプレート68と第1部分72とを直接結合することもできる。
Such an
また、結合部70としては、種々の形状および材料を有するものを使用できる。例えば、結合部70の材料として、伝熱性を有する材料、断熱性を有する材料のいずれも使用できる。
Moreover, as the coupling |
このように構成する配管一体型ラジエータ59は、図3に示すように、冷却システム10を構成する複数の要素と組み合わせ、複数の要素に供給された冷媒である冷却水を冷却するために使用する。すなわち、付属配管56の第1接続口76に、配管22を介して、燃料電池スタック12の冷媒出口20を接続する。また、第2接続口78に、イオン交換器を途中に設けた第2流路38の配管の下流側端部を接続する。この第2流路38の配管の上流側端部は、冷却水ポンプの下流側に接続した配管16の途中に接続する。
As shown in FIG. 3, the pipe-integrated
さらに、ヒータ55を途中に設けたバイパス流路54を構成する配管の上流側端部を、第3接続口80に接続する。また、エアコンプレッサ46およびインタークーラ48を途中に設けた第3流路44を構成する配管の上流側端部を、第4接続口82に接続する。また、バイパス流路54を構成する配管の下流側端部を、第5接続口84に接続する。さらに、ロータリーバルブ28の第2入口50を、第6接続口86に、第2流路52を構成する配管を介して接続すると共に、ロータリーバルブ28の第1入口30を、下部タンク部62に設けた冷媒出口32に、配管34を介して接続する。
Further, the upstream end of the pipe constituting the
また、図3では図示を省略するが、配管一体型ラジエータ59の厚さ方向片側(図3の右側)に冷却ファン90を設けて、この冷却ファン90により配管一体型ラジエータ59のコア部58の厚さ方向に強制的に空気を通過させる。なお、燃料電池発電システムを車両に搭載する場合には、配管一体型ラジエータ59を車両の前部に配置して、冷却ファンを設けずに走行風により配管一体型ラジエータ59に空気を厚さ方向に通過させることもできる。
Although not shown in FIG. 3, a cooling
そして、ロータリーバルブ28の切り替えに応じて、配管一体型ラジエータ59を含む第1流路36に、冷却水ポンプ18により冷却水を循環させ、燃料電池発電システムの要素である、燃料電池スタック12、エアコンプレッサ46、インタークーラ48を冷却すると共に、イオン交換器40に冷却水の一部を通過させる。また、ロータリーバルブ28を、冷却水が配管一体型ラジエータ59に供給されないように切り替えることにより、冷却水の一部をヒータ55に通過させ、冷却水を加熱することができる。なお、冷却水としては、上記の図4,5に示した先発明の場合と同様に、エチレングリコール系の不凍液である、LLCの着色しないものを使用する。ただし、単なるLLCを使用することも、LLC以外の冷媒、例えば、フロリナート(商品名)等のフッ素系不活性液体のように、電気絶縁性を有する液体を使用することもできる。
Then, in response to the switching of the
上述のように構成する本実施の形態の配管一体型ラジエータ59の場合、ラジエータ本体57に付属配管56を、ラジエータ本体57の外形に沿って一体に配置した状態で結合しており、付属配管56は、燃料電池スタック12、エアコンプレッサ46等の、複数の要素に配管を介して接続可能な接続口76,78,80,82,84,86を有する。このため、配管一体型ラジエータ59から離れた部分において、複数の要素に接続するための配管の分岐部B1,B2を2個と少なくすることができる。すなわち、本実施の形態を示す図3と、先発明を示す図5とを比較すれば分かるように、本実施の形態によれば、燃料電池スタック12の冷媒出口20と配管一体型ラジエータ59の第1接続口76とをつなぐ配管22の途中に、別の配管を分岐させる分岐部A1(図5)を設けずに済み、この別の配管を省略できる。また、ヒータ55の上流側部分およびエアコンプレッサ46の上流側部分と、ロータリーバルブ28の第2入口50とをつなぐ、第4流路52を構成する配管を、上述の先発明の場合よりも短くできる。
In the case of the pipe-integrated
このように配管一体型ラジエータ59から離れた部分に存在する配管の分岐部B1,B2を少なくできると共に、配管の一部の役目を付属配管56に持たせることができる。このため、配管の部品点数を少なくできると共に、配管を設置するために過度に広い空間を必要とすることがなくなる。この結果、配管を含めた冷却システム10の設置性の向上を図れる。また、付属配管56において、配管と接続する複数の接続口76,78,80,82,84,86を互いに近づけた位置に設けることができるため、配管の組み付け作業性の向上も図れる。さらに、ラジエータ本体57と付属配管56との間の隙間をなくすか小さくできるため、車両において、燃料電池発電システムと冷却システム10との設置スペースを確保しやすくなる。
In this way, the branch portions B 1 and B 2 of the pipe existing in the part away from the pipe-integrated
また、ラジエータ本体57の幅方向一端部と下端部との外側に、付属配管56を一体に結合しているので、配管一体型ラジエータ59の厚さ方向片側(図3の右側)の空間において、配管の分岐部B1,B2が存在するのをより少なくでき、配管を含めた冷却システム10の設置性をより向上できる。
In addition, since the attached
また、付属配管56を樹脂製としているため、付属配管56が複雑な形状を有する場合でも、安価に作製でき、配管一体型ラジエータ59全体のコスト低減を図れる。ただし、本発明は、付属配管56を樹脂以外の、ステンレス鋼等の金属等、他の材料により造ることもできる。ただし、付属配管56を金属により造る場合には、付属配管56が複雑な形状を有する場合に、別部品をロウ付け等する面倒な作業を必要とする場合があり、コストを大きく低減させることができなくなる可能性がある。
Further, since the attached
なお、図3に相当する具体化した図は省略するが、本実施の形態において、図1の一点鎖線aで囲んだ部分において、配管一体型ラジエータ59の冷媒出口32とロータリーバルブの第1入口30とを配管34により接続せず、配管一体型ラジエータ59の冷媒出口32とロータリーバルブの第1入口30と直接接続することもできる。この場合には、配管を含めた冷却システム10のコストをより低減できる。
In the present embodiment, a specific diagram corresponding to FIG. 3 is omitted, but in the present embodiment, the
なお、本発明の配管一体型ラジエータは、付属配管56の位置を図2のように限定するものではなく、例えば、ラジエータ本体57の幅方向端部と上下方向端部との一方のみに沿って、付属配管56をラジエータ本体57と一体に設けることもできる。この場合には、例えば、付属配管の全体を直線形とすると共に、全体を矩形状としたラジエータ本体の幅方向端部と上下方向端部との一方のみに沿って、この付属配管をラジエータ本体に配置した状態で一体に結合固定する。
Note that the pipe-integrated radiator of the present invention does not limit the position of the
また、本発明は、配管一体型ラジエータを、上下方向と一致するように(鉛直方向に)配置して使用するものに限定せず、配管一体型ラジエータ59を上下方向に対し傾斜した状態で配置して使用することもできる。また、上述した実施の形態では、配管一体型ラジエータ59を、コア部58の内部を冷却水が上下方向に流れる、いわゆるダウンフローとしているが、コア部を構成する伝熱管を上下方向に離れた状態で複数配置すると共に、幅方向両側に上下方向に沿うように設けた1対のタンク部に、複数の伝熱管の両端部を接続することもできる。この場合には、冷却水がコア部の内部に幅方向に流れる、いわゆるクロスフローとなる。なお、この場合には、1対のタンク部の一方が入口タンク部になり、他方が出口タンク部になる。
In addition, the present invention is not limited to the use of the pipe-integrated radiator arranged in the vertical direction (in the vertical direction), and the pipe-integrated
また、本発明は、冷媒を供給する燃料電池スタック12、ロータリーバルブ28、インタークーラ48等、複数の要素の配置を、図3のようにしたものに限定するものではなく、複数の要素の配置を種々の位置関係にすることもできる。
Further, the present invention is not limited to the arrangement of a plurality of elements such as the
10 冷却システム、12 燃料電池スタック、14 冷媒入口、16 配管、18 冷却水ポンプ、20 冷媒出口、22 配管、24 ラジエータ、26 冷媒入口、28 ロータリーバルブ、30 第1入口、32 冷媒出口、34 配管、36 第1流路、38 第2流路、40 イオン交換器、42 出口、44 第3流路、46 エアコンプレッサ、48 インタークーラ、50 第2入口、52 第4流路、54 バイパス流路、55 ヒータ、56 付属配管、57 ラジエータ本体、58 コア部、59 配管一体型ラジエータ、60 上部タンク部、62 下部タンク部、64 伝熱管、66 フィン、68 サイドプレート、70 結合部、72 第1部分、74 第2部分、76 第1接続口、78 第2接続口、80 第3接続口、82 第4接続口、84 第5接続口、86 第6接続口、87 開口、88 隙間、90 冷却ファン。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の要素とラジエータ本体との間に接続し、内側に冷媒を流通させる付属配管とを有し、
付属配管は、複数の要素に直接または配管を介して接続可能な複数の接続口を備え、
ラジエータ本体に付属配管を、ラジエータ本体の外形に沿って配置した状態で一体に結合したことを特徴とする配管一体型ラジエータ。 A radiator body that exchanges heat between the refrigerant that cools the plurality of elements and the air that passes outside,
Connected between a plurality of elements and the radiator body, and has an attached pipe for circulating the refrigerant inside,
Attached piping has multiple connection ports that can be connected to multiple elements directly or via piping,
A pipe-integrated radiator characterized in that an accessory pipe is integrally connected to the radiator body in a state of being arranged along the outer shape of the radiator body.
付属配管の管壁をラジエータ本体の外形に沿って配置すると共に、入口タンク部または出口タンク部に付属配管を直接結合し、付属配管の管壁の一部を入口タンク部または出口タンク部の内部空間に向けて開口させていることを特徴とする配管一体型ラジエータ。 The pipe-integrated radiator according to claim 1, further comprising an inlet tank part into which the refrigerant is sent, and an outlet tank part from which the refrigerant is sent out,
Place the pipe wall of the accessory pipe along the external shape of the radiator body, and connect the accessory pipe directly to the inlet tank section or outlet tank section, and part of the pipe wall of the accessory pipe inside the inlet tank section or outlet tank section. A pipe-integrated radiator that is open to the space.
6. A pipe-integrated radiator according to claim 1, wherein the pipe-integrated radiator is used to cool a refrigerant supplied to a plurality of elements constituting the fuel cell power generation system. Radiator.
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