図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2020年1月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

伝熱効率及び成形性の高い伝熱シートを提供することを課題とする。

解決手段

二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シート4であって、板状を呈する基板部21と、基板部21の表面21aに凹となる複数のカップ部22と、を有し、基板部21の板厚をT、カップ部22の外径内径の平均となる直径をD、隣り合うカップ部22の中心間距離をPとすると、T=0.05〜0.5mmであり、D=3.3T〜20T・・・・(1)、P=1.2D〜1.5D・・・・(2)、上記(1)、(2)の関係式を満たすことを特徴とする。

概要

背景

例えば、特許文献1には、金属製の蓋部と電池モジュールとの間に介設された伝熱シートが記載されている。伝熱シートは、金属製の板状部材であって、金属製の筐体収納された電池モジュールの熱を蓋部に伝達させる機能を備えている。

概要

伝熱効率及び成形性の高い伝熱シートを提供することを課題とする。二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シート4であって、板状を呈する基板部21と、基板部21の表面21aに凹となる複数のカップ部22と、を有し、基板部21の板厚をT、カップ部22の外径内径の平均となる直径をD、隣り合うカップ部22の中心間距離をPとすると、T=0.05〜0.5mmであり、D=3.3T〜20T・・・・(1)、P=1.2D〜1.5D・・・・(2)、上記(1)、(2)の関係式を満たすことを特徴とする。

目的

本発明は、伝熱効率及び成形性の高い伝熱シートを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の板厚をT、前記カップ部の外径内径の平均となる直径をD、隣り合う前記カップ部の中心間距離をPとすると、T=0.05〜0.5mmであり、D=3.3T〜20T・・・・(1)P=1.2D〜1.5D・・・・(2)上記(1)、(2)の関係式を満たすことを特徴とする伝熱シート。

請求項2

二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の板厚をT、前記カップ部の外径と内径の平均となる直径をD、隣り合う前記カップ部の中心間距離をPとすると、T=0.1〜0.3mmであり、D=5T〜15T・・・・(3)P=1.2D〜1.5D・・・・(4)上記(3)、(4)の関係式を満たすことを特徴とする伝熱シート。

請求項3

二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の表面の総面積と、前記カップ部の底部の裏面の総面積は概ね同一になっており、前記カップ部の周壁部の平断面の面積は、前記カップ部の平断面の面積の8〜25%になっていることを特徴とする伝熱シート。

技術分野

0001

本発明は、伝熱シートに関する。

背景技術

0002

例えば、特許文献1には、金属製の蓋部と電池モジュールとの間に介設された伝熱シートが記載されている。伝熱シートは、金属製の板状部材であって、金属製の筐体収納された電池モジュールの熱を蓋部に伝達させる機能を備えている。

先行技術

0003

特開2017−188375号公報

発明が解決しようとする課題

0004

電池モジュールの筐体には成形誤差等によって歪みが発生している場合がある。従来の伝熱シートは金属製の板状部材であるため、歪みがある電池モジュールと伝熱シートの間に隙間が発生してしまい、伝熱効率が低くなるという問題がある。一方で、伝熱シートの伝熱効率を高めようとすると、成形性が低くなるという問題がある。

0005

このような観点から、本発明は、伝熱効率及び成形性の高い伝熱シートを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決するために、本発明は、二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の板厚をT、前記カップ部の外径内径の平均となる直径をD、隣り合う前記カップ部の中心間距離をPとすると、T=0.05〜0.5mmであり、D=3.3T〜20T・・・・(1)、P=1.2D〜1.5D・・・・(2)、上記(1)、(2)の関係式を満たすことを特徴とする。

0007

また、本発明は、二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の板厚をT、前記カップ部の外径と内径の平均となる直径をD、隣り合う前記カップ部の中心間距離をPとすると、T=0.1〜0.3mmであり、D=5T〜15T・・・・(3)、P=1.2D〜1.5D・・・・(4)、上記(3)、(4)の関係式を満たすことを特徴とする。

0008

また、本発明は、二つの金属部材の間に挟まれて熱を伝達するアルミニウム合金製の伝熱シートであって、板状を呈する基板部と、前記基板部の表面に凹となる複数のカップ部と、を有し、前記基板部の表面の総面積と、前記カップ部の底部の裏面の総面積は概ね同一になっており、前記カップ部の周壁部の平断面の面積は、前記カップ部の平断面の面積の8〜25%になっていることを特徴とする。

0009

かかる構成によれば、複数のカップ部を備えているため、伝熱シートが撓みやすくなっている。これにより、二つの金属部材の形状に追従して伝熱シートが変形するため、伝熱シートと金属部材との接触面積が向上し、伝熱効率を高めることができる。また、例えば、プレス成形によってカップ部を成形することができるため、成形性を高めることができる。

発明の効果

0010

本発明に係る伝熱シートによれば、伝熱効率及び成形性を高めることができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施形態に係る伝熱ユニットを示す斜視図である。
本実施形態に係る伝熱ユニットを示す断面図である。
本実施形態に係る伝熱シートを示す斜視図である。
本実施形態に係る伝熱シートのカップ部の図3のIV-IV線断面図である。
本実施形態に係る伝熱シートのカップ部の図4のV-V線断面図である。

実施例

0012

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施形態に係る伝熱ユニット1は、冷却板2と、金属部材3と、伝熱シート4とで主に構成されている。

0013

冷却板2は、図2に示すように、内部に流路を備えており熱交換を行う部材である。冷却板2は、ベース部材11と、筒状部材12と、蓋板15とで主に構成されている。ベース部材11は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の伝熱性の高い金属で形成されている。ベース部材11には、蓋溝13と、蓋溝13の底部に形成された凹溝14とが形成されている。蓋溝13には蓋板15が配置されるとともに、凹溝14には筒状部材12が配置される。ベース部材11と蓋板15との突合せ部は、例えば、摩擦攪拌接合一体化されている。筒状部材12は、銅又は銅合金などの伝熱性の高い金属で形成されている。筒状部材12には、水や気体などの流体流通する。なお、冷却板2は、請求項の「金属部材」に相当する。

0014

金属部材3は、冷却板2の上部に配置される板状部材である。金属部材3には、図2に示すように、例えば、発熱体Zが配置される。金属部材3は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の伝熱性の高い金属で形成されている。

0015

伝熱シート4は、冷却板2と金属部材3との間に介設されている。伝熱シート4は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の伝熱性の高い金属で形成された板状部材である。伝熱シート4は、冷却板2と金属部材3との間で熱を伝達する機能を備えている。冷却板2と金属部材3とは伝熱シート4を挟んでボルトRで締結されている。

0016

図3に示すように、伝熱シート4は、基板部21と、複数のカップ部22とで構成されている。基板部21は、板状を呈する部位である。基板部21の表面21aは金属部材3と接触する。カップ部22は、基板部21の表面21aに形成された凹部であって、等間隔で複数個形成されている。カップ部22は、本実施形態では、略円柱状の中空部となるように形成されている。カップ部22は、底部23と、周壁部24とで構成されている。周壁部24は、一定の厚さになっている。底部23の裏面23bはそれぞれ面一になっており、冷却板2と接触する。複数のカップ部22の成形方法は特に制限されないが、例えば、プレス成形で成形する。図4に示すように、カップ部22の深さH(基板部21の表面21aから底部23の表面23aまでの距離)は適宜設定すればよい。

0017

伝熱シート4は、基板部21の表面21aの総面積(平らな金属部材3と接触する面積の和)と、カップ部22の底部23の裏面23bの総面積(各カップ部22の裏面23bの和)とが概ね同一になっている。つまり、伝熱シート4の表面側と裏面側の総面積比が45〜55%:55〜45%となるように設定する。また、図5に示すように、一のカップ部22における周壁部24の平断面の面積N1は、当該カップ部22の平面断面の面積の8〜25%になっている。「カップ部22の平断面の面積」とは、カップ部22の外径D1、内径D2とした場合の平均の直径Dに対する円の面積を言う。

0018

図4及び図5に示すように、基板部21の板厚をT、カップ部22の外径D1と内径D2の平均となる直径をD、隣り合うカップ部22の中心間距離をPとすると、
T=0.05〜0.5mmであり、
D=3.3T〜20T・・・・(1)
P=1.2D〜1.5D・・・・(2)
上記の(1)、(2)を満たすことが好ましい。
つまり、T=0.05〜0.5mmであり、D=0.165〜10mmであり、P=0.198〜15mmである。

0019

また、T=0.1〜0.3mmであり、
D=5T〜15T・・・・(3)
P=1.2D〜1.5D・・・・(4)
上記(3)、(4)の関係式を満たすことが好ましい。
つまり、T=0.1〜0.3mmであり、D=0.5〜4.5mmであり、P=0.6〜6.75mmである。

0020

上記の条件で、式(1)、(2)又は式(3)、(4)を満たすことにより、伝熱シート4における表面側及び裏面側と、冷却板2及び金属部材3との接触面積を概ね同一にすることができるとともに、カップ部22の周壁部24の平断面の面積を、カップ部22の平断面の面積の8〜25%にすることができる。

0021

以上説明した伝熱シート4によれば、複数のカップ部22を備えているため、伝熱シート4が撓みやすくなっている。これにより、例えば、冷却板2及び金属部材3に歪みがある場合であっても、伝熱シート4が撓んで冷却板2及び金属部材3と接触する面積を増やすことができるため、伝熱効率を高めることができる。

0022

また、本実施形態に係る伝熱シート4は、基板部21の表面21aの総面積と、カップ部22の底部23の裏面23bの総面積は略同一になっているため、伝熱シート4の表面側と裏面側における伝熱性の不均衡を解消することができる。

0023

また、カップ部22の周壁部24の平断面の面積は、カップ部22の平断面の面積の8〜25%になっていることが好ましい。かかる構成であると、熱伝導性を高めつつ、成形性も高めることができる。当該値が8%未満であると、周壁部24の板厚が薄くなりすぎて熱抵抗が大きくなり、伝熱性が低くなる。一方、当該値が25%を超えると周壁部24の板厚が厚くなりすぎて成形性が低下する。また、カップ部22は、中空部が円柱状を呈するように成形されるため成形しやすくなっている。

0024

また、板厚Tが0.05mm未満であると、基板部21が薄くなりすぎて強度及び伝熱性に劣る。一方、板厚Tが0.5mmを超えると成形性が悪化するとともに、撓まなくなるため冷却板2及び金属部材3との密着性追従性、柔軟性)が低下する。また、直径D及び中心間距離Pが上記した数値の範囲外になると、伝熱シート4の表側と裏側との総面積にバラつきが発生してしまい、伝熱シート4の表側と裏側とで伝熱性の不均衡が発生するおそれがある。

0025

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、伝熱シート4の両側に配置される部材については、金属部材であればよく、本実施形態に限定されるものではない。また、伝熱シート4は、本実施形態では、基板部21の表面21aが金属部材3と接触するようにしたが、表面21aが冷却板2に接触するようにしてもよい。

0026

1伝熱ユニット
2冷却板
3金属部材
4伝熱シート
21基板部
22カップ部
T板厚
D 直径
P 中心間距離

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • トヨタ自動車株式会社の「 蓄電装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】アッパーケースに負荷された荷重を効果的に分散させることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置は、上下方向と直交する第1方向に沿って並んで配置された複数の蓄電モジュール30と、アッパー... 詳細

  • 株式会社ヴァレオジャパンの「 車両用バッテリーの冷却システム」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】車両用のバッテリーの冷却システムに設けられる熱交換部材の冷却性能の均一化【解決手段】冷却システムは、主熱媒体供給ライン(10)と、主熱媒体回収ライン(20)と、上記ライン(10,20)の間に並... 詳細

  • トヨタ自動車株式会社の「 冷却モジュール」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】基板を介してケースから温度センサに効率的に熱を伝える冷却モジュールを提供する。【解決手段】冷却モジュールであって、冷却器のケースと、ケースに締結されている板部材と、板部材に固定されている温度セ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ