JP2017520882A - チューブ、特に自動車のバッテリに接触することが意図された熱交換器のチューブ、のため支持装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、チューブ、特に自動車のバッテリを冷却することを目的として自動車のバッテリに対面することが意図された熱交換器のチューブ、のための支持装置であって、前記装置は、前記チューブが載置されることが意図されたベースと、圧縮要素（１）と、を有し、前記ベース及び前記接触要素（１）は、接触方向として理解される方向ｄに延在する接触ゾーン（２５）を有し、前記ベース及び前記接触要素（１）は、前記圧縮要素（１）が応力を受けたとき、それらの前記接触ゾーン（２５）を介して接触することが意図されており、前記圧縮要素（１）の前記接触ゾーン及び／又は前記ベースの前記接触ゾーンは、前記接触方向ｄにおいて変化する構成を呈している装置、に関する。

Description

本発明は、チューブ、特に自動車のバッテリに接触して特に当該バッテリを冷却することが意図された熱交換器のチューブ、のための支持装置に関する。

自動車のための新しい電気モータ技術は、強力なバッテリにますます依存するようになっているが、このようなバッテリは、温度調節、特に冷却を必要とする。

この目的のために、バッテリの表面に接触する平坦なチューブを有する熱交換器が、公知である。

存在し得る様々な設置のための空き空間にもかかわらずバッテリとチューブとの良好な接触を確保するために、様々な方策が提案されているが、これらは不十分である。

本発明は、このような状況を改善することを意図している。

この目的のために、本発明は、チューブ、特に自動車のバッテリを冷却することを目的として自動車のバッテリに対面することが意図された熱交換器のチューブ、のための支持装置であって、装置は、チューブが載置されることが意図されたベースと、圧縮要素と、を有し、前記ベース及び前記圧縮要素は、接触方向として理解される方向ｄに延在する接触ゾーンを有し、前記ベース及び前記圧縮要素は、前記圧縮要素が応力を受けたとき、それらの接触ゾーンを介して接触することが意図されている、装置に関する。

本発明によれば、圧縮要素の前記接触ゾーン及び／又はベースの前記接触ゾーンは、前記接触方向ｄにおいて変化する構成を呈している。

１つ以上の接触ゾーンの変化する構成により、バネの圧縮力をその長さに亘って調節することが可能となるとともに、あらゆる設置のための空き空間を吸収することが可能となり、これにより、バッテリと熱交換器との接触が最適化される。特に、前記ベース及び／又は前記圧縮要素の長手方向先端部の領域におけるエッジ効果（edge effect）を相殺することが可能となる。

組み合わせても単独でもよい本発明の種々の特徴を、以下に述べる。
− 前記接触方向は、チューブの長手方向に向けられることが意図されている。
− 圧縮要素は、支持面において支持されるように構成された縁部を有している。
− 前記縁部は、前記圧縮要素の前記接触ゾーンの両側に配置されている。
− 前記縁部の数は２つであり、接触ゾーンについて互いに対向している。
− 前記縁部は、特に連続的に、接触方向ｄに延在している。
− 前記圧縮要素及び／又は前記ベースの接触ゾーンは、前記接触方向ｄにおいて変化する幅を呈するストリップである。
− 前記ベースは、チューブを支持するように構成された第１面と、応力を受けたとき、圧縮要素が当接することが意図された第２面と、を有している。
− 前記圧縮要素は、前記第２面の凹ゾーン又は凹部に受容され、前記凹ゾーン又は凹部は、ベースの前記接触ゾーンを規定している。
− 圧縮要素は、丸みを帯びた頂部を有するストリップ形状である、又は、実質的に逆さまの溝の形状であるバネであり、バネの前記丸みを帯びた頂部は、圧縮要素の前記接触ゾーンを規定している。

本発明の第１態様を以下に述べる。
− 前記凹ゾーン又は凹部は、前記方向ｄにおいて変化する深さを呈している。
− 前記凹ゾーン又は凹部は、その長手方向先端部の領域において深さが小さい。

第１態様と組み合わせても組み合わせなくてもよい本発明の第２態様を、以下に述べる。
− バネの前記丸みを帯びた頂部は、前記方向ｄにおいて変化する曲率半径Ｒを呈している。
− 前記半径Ｒは、前記圧縮要素の長手方向先端部のそれぞれにおいて、より小さい。
− 前記半径Ｒは、前記方向ｄにおいて直線的な態様で変化する。
− 最大半径に対する最小半径の比率は、０．５〜１の間、好適には０．７〜０．９の間に含まれる。

また、本発明は、上述の本発明の第１の形態による支持装置のベースに関する。

更に、本発明は、上述の本発明の第２の形態による支持装置の圧縮要素に関する。このような圧縮要素は、本発明の範囲を逸脱せずに、チューブに対して直接的に支持されるように構成され得る。

また、本発明は、チューブと、前記チューブを支持する複数の上述の支持装置と、を有する熱交換器組立体に関する。

更に、本発明は、このような組立体を有するバッテリに関する。

本発明の他の特徴及び利点が、添付図面を参照して例示された実施形態についての以下の説明を読むことにより明らかになるであろう。

図１は、本発明による支持装置の横方向断面図であって、当該装置がいかにしてバッテリに対して熱交換器のチューブの当接を可能にするかを説明する図である。 図２は、本発明の実施形態による圧縮要素の斜視図である。

同一の参照符号が、同一又は同様の要素を示すために使用される。

図１に示すように、本発明は、第１に、チューブ１１のための支持装置に関する。本実施例におけるチューブは、車両のバッテリ５に、その温度調節、特に冷却を目的として対面することが意図された、熱交換器用チューブ１１である。

前記装置は、チューブ１１が載置されるベース１９と、圧縮要素１と、を有している。前記ベース１９及び前記圧縮要素１は、接触方向として理解される方向ｄに延在する接触ゾーン２５を呈する。前記ベース１９及び前記圧縮要素１は、前記圧縮要素１が応力を受けたとき、それらの接触ゾーンを介して接触することが意図されている。有利には、前記接触方向は、チューブの長手方向に向けられることが意図されており、この方向は、特にこの実施例においては、図１の紙面に対して直交する方向である。

図１において、圧縮要素１は休止した状態で描かれており、前記圧縮要素１及び前記ベース１９の接触ゾーン２５は、離間している。一方、前記圧縮要素１が応力を受けると、圧縮要素１はベース１９に当接し、そして変形する。こうしてそれらの接触ゾーン２５は、互いに接触する。このようにして圧縮要素１は、ベース１９に対して、それらの接触ゾーン２５の領域において力を及ぼす。この力はチューブ１１に伝達され、これによりチューブ１１はバッテリ５に対して押圧される。

装置は、特にバッテリ５の下方に配置され、熱交換器３の単数又は複数のチューブ１１をバッテリ５の底面に対して押圧することが意図されている。

前記ベース１９は、有利には、チューブ１１を断熱された態様で支持するように構成された第１面３５と、圧縮要素１が応力を受けたときにこれが当接することが意図された第２面３３と、を有している。

前記第１及び第２面３３、３５は、有利には、互いに対して対向して配置され、これにより、圧縮要素１によって第２面３３に対して加えられる力が、図中の矢印ｆに従って、第１面３５を介してチューブ１１に直接的に伝達されるようになっている。

本実施例以外にも、前記力をある角度に向けられた方向に戻す、ということを提案することも可能である。

前記ベース１９は、有利には、その第１面に複数の溝３７を有している。これらの溝は、チューブにそれらの先端部を介して当接することが意図されており、これにより、ベースを介してチューブを断熱したままにする能力を向上させている。この断熱性は、同様に、有利には断熱性であるベースの材料に起因している。例えば、ベースの材料は、断熱プラスチック材料から構成されている。チューブに対する電気的な絶縁性も、同様に保証されている。

前記ベース１９は、有利には、単数又は複数の前記チューブ１１をスナップ嵌めによって載置するように構成されている。この目的のために、前記ベース１９は、本実施例において、チューブ用の複数のスナップ嵌め部４１、具体的にはチューブをその長手方向側面において保持するための足部４１を有している。これらの足部４１は、スナップ嵌めによって、バッテリに接触することなく、チューブを把持することが可能である。

図示しないが、圧縮要素を中間支持体に連結するための要素には、例えば、ベースの長さに亘って規則的な間隔で配置されたフックが設けられていてよく、圧縮要素において交差する向きに取り付けられている。

前記圧縮要素１は、例えば、支持面に支持されるように構成されたバネ効果部品７（spring-effect fitting 7）を有している。この支持面は、図示しないが、バッテリ５のためのハウジングの支持面、例えば、図示しないが、車両に載置されたバッテリを収容する包囲体等の支持面であり得る。前記バネ効果部品７は、例えば、接触方向ｄに延在することが同様に意図された２つの対向する平行な縁部９を有している。前記縁部９は、本実施例において、支持体に連続的な態様で当接するように構成されている。縁部は、本実施例において、曲げられた縁部であってもよい。

或いは、バネ効果部品は、必ずしも平行ではない３つ以上の縁部を有していてもよい。

バネの圧縮力は、チューブ１１をバッテリ５に対して押圧するのに十分な大きさでなくてはならない。このことは、この目的のためのバネ部品の構成、特に剛性に関する構成に関与する。

本実施例の部品７は、丸みを帯びた頂部８を有するストリップ（長尺状片）の形状にある、すなわち実質的に逆さまの溝の形状にあるバネである。バネの前記頂部８は、圧縮状態において、前記チューブの前記ベース１９に接触配置されることが可能である。換言すれば、前記頂部８は、前記圧縮要素１の前記接触ゾーン２５を規定している。前記接触ゾーン２５は、本実施例において、特に長手方向中央平面Ｐの両側に配置された接触ストリップに融合され得る。

前記頂部８は、前記接触方向ｄにおいて、特に、チューブ１１の長さに実質的に一致し得るベース１９の長さに亘って延在している。前記バネストリップは、前記ベース１９に当接すべく支持面に可撓的に配置され得る。

前記バネストリップ７は、本実施例において、特に、ストリップの長手方向中央平面Ｐに対して対称的な２つの対向する脚部２１を有している。前記脚部２１は、特にそれらの縁部９を介して支持面に対して可動であるように構成されている。

このように構成された場合、圧縮状態にある前記部品７は、前記熱交換器に対して前記頂部８を介して力を、すなわち、チューブ１１に対して圧力を及ぼし、これによりチューブとバッテリとが一方から他方へと熱が伝達されるように接触する。

前記バネストリップ７は、有利には、約０．１〜０．４ｍｍに等しい厚さ、好適には０．１５〜０．２ｍｍの厚さを有しており、金属材料、特に強いバネ特性を有するスチールから構成される。これにより、熱交換器の前記押圧力をバッテリに対して適用するための良好な曲げ疲労強度が提供される。

前記バネストリップ７は、単数又は複数の前記チューブ１１の長さに適合する、例えば２００〜５００ミリメートルの長さを有している。

本発明によれば、圧力要素１の接触ゾーン及び／又はベース１９の接触ゾーンは、接触方向ｄにおいて変化する構成を呈している。このようにして、より一定の力を前記圧縮装置の全長に沿って得ることができる。バッテリ５とチューブ１１との間に、特に、チューブ１１の長手方向先端部の領域において空き空間が存在することが、こうして回避される。

図２に示すように、本発明の第１実施形態によれば、前記頂部８は、その長さに亘って変化する半径Ｒを呈している。例えば、本実施例におけるように、半径Ｒは中央部から先端に向かって縮小している。

したがって、長さに亘って変化する頂部半径Ｒを有する前記部品バネ７により、バネの圧縮力をその長さに亘って調節することが可能となるとともに、あらゆる設置のための空き空間を吸収することが可能となり、これにより、バッテリと熱交換器との接触が最適化される。

縁部９は平行であり続けるが、支持面に対する頂部の高さは変化する。特に、この高さは、より小さい径に適合するように大きくなる。これは休止時及び圧縮時に見られ、チューブに対する接触がその表面に沿って確立される。

頂部半径Ｒは、有利には、頂部の少なくとも１つの長手方向先端部においてより小さく、例えば本実施例におけるように、頂部の長手方向先端部又はバネストリップの長手方向先端部のそれぞれにおいて、より小さい。支持面に対する前記頂部の高さは、休止時に先端部領域においてより大きく、バネの圧縮力を前記先端部において増大させ、この領域におけるバネの圧縮力の減少エッジ効果（reducing edge effect）を相殺する。

頂部の半径部分は、特にその長さに関して直線的な態様で、有利には横断方向中央平面に対して対称的な態様で変化し、これにより、前記圧縮力は、中央部から各先端部に向かって直線的に増大する。

最大半径に対する最小半径の比は、０．５乃至１の間、好適には０．７乃至０．９の間、特には０．８乃至０．９の間に含まれ得る。

再び図１を参照すると、バネの丸みを帯びた頂部８は、有利には、前記第２面の凹ゾーン又は凹部３９に受容されている。これは、バネを第２面において所定位置に維持することを容易にすることに資する。前記凹ゾーン又は凹部３９は、本実施例において、前記ベース１９の前記接触ゾーン２５を規定している。

図示しない本発明の他の実施形態によれば、前記凹ゾーン又は凹部３９は、前記方向ｄにおいて変化する深さを呈している。前記凹ゾーン又は凹部３９は、特に、その長手方向先端部の領域において深さが小さい。バネの頂部８の曲率半径における変化と組み合わされ得るこのようなステップにより、チューブ１１に伝達される力の均一性を向上させることが可能となる。

本実施例によれば、前記凹部３９は、特に半径Ｒの変化に適合させることにより、バネの最大拡張状態に一致するように構成され得る。これにより、圧縮状態において、前記凹部は、その形状に関して、バネの頂部に一致する。

このように、本発明は、車両のバッテリと熱交換器との間の効果的な熱伝導を確保するための、単純で信頼性があり且つ実施の容易な解決策を提案する。

変形例として、圧縮要素１は、ベースすなわち中間支持部１９を用いずに単数又は複数の前記チューブ１１に支持される。換言すれば、バネ７により与えられる力は、熱交換器の単数又は複数の前記チューブ１１に直接的に及ぼされる。

前記熱交換器は、例えば、複数のチューブ１１を有し、それぞれには上述の支持装置が設けられている。図１において、チューブのうちの１つが、断面において示されている。本実施例のチューブは、特に、熱伝導媒体、特に不凍剤と混合された水等の冷却媒体の通過のための複数のチャネルを有するようにして押し出し成形された平坦チューブである。このようなチューブ１１は、２つの大きい面を有している。一方の面は前記ベース１９に接触して配置され、他方の面は前記バッテリ５に接触して配置される。変形例として、ひとつの同一支持装置を、前記熱交換器の複数のチューブを支持するために使用してもよい。

図示しないが、前記熱交換器は、例えば前記チューブがその長手方向先端部においてその中に排出するマニホルドを更に有している。前記チューブは、有利には、ひとつの同一平面においてそれらの大きい面に平行に配置され、これにより、バッテリの略平面に接触可能となっている。

Claims (12)

1. チューブ（１１）、特に自動車のバッテリ（５）を冷却することを目的として自動車のバッテリ（５）に対面することが意図された熱交換器のチューブ、のための支持装置であって、
   前記装置は、
   前記チューブ（１１）が載置されることが意図されたベース（１９）と、
   圧縮要素（１）と、を有し、
   前記ベース（１９）及び前記接触要素（１）は、接触方向として理解される方向ｄに延在する接触ゾーン（２５）を有し、
   前記ベース（１９）及び前記接触要素（１）は、前記圧縮要素（１）が応力を受けたとき、それらの前記接触ゾーン（２５）を介して接触することが意図されており、
   前記圧縮要素（１）の前記接触ゾーン及び／又は前記ベース（１９）の前記接触ゾーンは、前記接触方向ｄにおいて変化する構成を呈している、装置。
2. 前記圧縮要素（１）及び／又は前記ベース（１９）の前記接触ゾーン（２５）は、前記接触方向ｄにおいて変化する幅を呈するストリップである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ベース（１９）は、前記チューブ（１１）を支持するように構成された第１面（３５）と、前記圧縮要素（１）が当接することが意図された第２面（３３）と、を有し、
   応力を受けると、前記圧縮要素（１）は、前記第２面（３３）の凹ゾーン又は凹部（３９）に受容され、
   前記凹ゾーン又は凹部（３９）は、前記ベース（１９）の前記接触ゾーン（２５）を規定するとともに、前記方向ｄにおいて変化する深さを呈している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記凹ゾーン又は凹部（３９）は、その長手方向先端部において深さが小さい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記圧縮要素（１）は、丸みを帯びた頂部（８）を有するストリップ（７）の形状の、又は、実質的に逆さまの溝の形状のバネであり、
   前記バネの前記丸みを帯びた頂部（８）は、前記圧縮要素（１）の前記接触ゾーン（２５）を規定するとともに、前記方向ｄにおいて変化する曲率半径Ｒを呈している、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 前記半径Ｒは、前記圧縮要素（１）の長手方向先端部のそれぞれにおいて、より小さい、
   ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記半径Ｒは、前記方向ｄにおいて直線的な態様で変化する、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
8. 最大半径に対する最小半径の比率は、０．５〜１の間、好適には０．７〜０．９の間に含まれる、
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の装置。
9. 請求項３又は４に記載の支持装置のベース（１９）。
10. 請求項５乃至８のいずれかに記載の支持装置の圧縮要素（１）。
11. チューブ（１１）と、請求項１乃至８のいずれかに記載の、前記チューブ（３）を支持する複数の支持装置と、を有する、熱交換器組立体。
12. 請求項１１に記載の組立体を有するバッテリ。

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