特開 2022-120504 車両の冷却回路用配管、及びこれを用いた冷却回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120504

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】車両の冷却回路用配管、及びこれを用いた冷却回路

(51)【国際特許分類】

   F01P 11/04 20060101AFI20220810BHJP

   F01P 3/00 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

F01P11/04 B

F01P3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021017433

(22)【出願日】2021-02-05

(71)【出願人】

【識別番号】000228741

【氏名又は名称】日本サーモスタット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須田 浩

(72)【発明者】

【氏名】塚本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】三上 晋

(57)【要約】

【課題】冷却回路のレイアウトの簡略化を図ることができる車両の冷却回路用配管、及びそれを用いた冷却回路を提供する。
【解決手段】冷却回路用配管２は、車両において冷却媒体３が循環する冷却回路１に用いられる。車両の冷却回路用配管２は、筒状の外縁部２０と、前記外縁部２０の中を複数の流路２３，２５に隔てる仕切部２１と、を備える。仕切部２１には、仕切中空部２１ａが設けられていることが好ましい。外縁部２０には、外縁中空部２０ａが設けられていることが好ましい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両における冷却媒体が循環する冷却回路に用いられる車両の冷却回路用配管であって、
筒状の外縁部と、
前記外縁部の中を複数の流路に隔てる仕切部と、
を備えることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の冷却回路用配管であって、
前記仕切部には、仕切中空部が設けられていることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の車両の冷却回路用配管であって、
前記外縁部には、外縁中空部が設けられていることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項4】

請求項３に記載の車両の冷却回路用配管であって、
前記外縁中空部には、蓄熱部材が封入されていることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の冷却回路用配管であって、
合成樹脂製であることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両の冷却回路用配管であって、
前記外縁部を形成するアウターチューブと、前記仕切部と前記複数の流路を形成するインナーチューブとが別体形成されていることを特徴とする車両の冷却回路用配管。

【請求項7】

請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両の冷却回路用配管を備える冷却回路であって、
発熱部を備えた冷却回路。

【請求項8】

請求項７に記載の冷却回路であって、
他の熱交換部を備え、
前記複数の流路には、前記他の熱交換部から前記発熱部へ前記冷却媒体が送られる往路と、前記発熱部から前記他の熱交換部へ前記冷却媒体が戻される復路と、が少なくとも含まれていることを特徴とする冷却回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の冷却回路に用いられる車両の冷却回路用配管、及びこれを用いた冷却回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両において内燃機関を冷却する冷却媒体が循環する冷却回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。冷却回路には、内燃機関を冷却して温まった冷却媒体の熱を利用するヒータコアなどの他の熱交換部も設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１８５２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の冷却回路に用いられる配管は、１本で冷却媒体が流れる一つの流路が形成されている。そして、ハイブリッド車では、内燃機関（エンジン）、モータ、バッテリ等、最適温度が異なる複数の装置を備えるため、各装置の最適温度に応じて独立した複数の冷却回路を車両に設ける場合がある。これは、電気自動車や燃料電池車においても同様であり、ハイブリッド車、電気自動車、及び燃料電池車では、特に、車両における冷却回路のレイアウトが複雑化する傾向にある。

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、冷却回路のレイアウトの簡略化を図ることができる車両の冷却回路用配管、及びそれを用いた冷却回路を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］上記目的を達成するため、本発明は、
車両において冷却媒体（例えば、実施形態の冷却媒体３。以下同一。）が循環する冷却回路（例えば、実施形態の冷却回路１。以下同一。）に用いられる車両の冷却回路用配管（例えば、実施形態の車両の冷却回路用配管２。以下同一。）であって、
筒状の外縁部（例えば、実施形態の外縁部２０。以下同一。）と、
前記外縁部の中を複数の流路（例えば、実施形態の第１流路２３、第２流路２５。以下同一。）に隔てる仕切部（例えば、実施形態の仕切部２１。以下同一。）と、
を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、１つの配管の中に複数の流路が設けられているため、冷却回路の部品点数を削減することができ、冷却回路のレイアウトの簡略化を図ることができる。

【0008】

［２］また、本発明においては、前記仕切部には、仕切中空部（例えば、実施形態の仕切中空部２１ａ。以下同一。）が設けられていてもよい。当該構成によれば、仕切中空部によって、仕切部を介した複数の流路の中を流れる冷却媒体の間での熱交換を防止又は抑制することができる。

【0009】

［３］また、本発明においては、前記外縁部には、外縁中空部（例えば、実施形態の外縁中空部２０ａ。以下同一。）が設けられていてもよい。当該構成によれば、外縁部によって、車両の冷却回路用配管内を流れる冷却媒体が外気と熱交換することを防止又は抑制することができる。

【0010】

［４］また、本発明において、前記外縁中空部には、蓄熱部材が封入されていてもよい。このようにすると、外縁中空部に熱が蓄えられて、内燃機関の早期暖機や暖房性能を向上できる。

【0011】

［５］また、本発明において、車両の冷却回路用配管が合成樹脂製であってもよい。このようにすると、配管の取り扱いを容易にできる。

【0012】

なぜなら、ハイブリッド車、電気自動車、及び燃料電池車では特に、配管が長くなったり、フロアの下まで伸びたりする。このようなフロアの下まで伸びるような長い配管としてゴム製のホースを利用すると、弛みなどが生じて取り扱いが難しい。これに対して、冷却用配管を合成樹脂にした場合には、そのような問題がなく、配管の取り扱いを容易にできる。さらに、配管の重量が軽くなり、車両の軽量化にも貢献できる。

【0013】

［６］また、本発明は、前記外縁部を形成するアウターチューブと、前記仕切部と前記複数の流路を形成するインナーチューブとが別体形成されていてもよい。当該構成によれば、アウターチューブは外部環境や製造工程に適した材料、インナーチューブは内部に流れる冷却媒体に適した材料にする等、用途に即した材料を選択できる。

【0014】

［７］また、本発明は、車両の冷却回路用配管と発熱部とを備えた冷却回路とすることもできる。

【0015】

［８］また、本発明においては、冷却回路が発熱部に加えて他の熱交換部を備えており、前記複数の流路として、前記他の熱交換部から前記発熱部へ前記冷却媒体が送られる往路と、前記発熱部から前記他の熱交換部へ前記冷却媒体が戻される復路と、が少なくとも含まれているように構成することもできる。この場合、往路と復路とで内部を流れる冷却媒体の温度の差が生じるため、仕切中空部を形成することが車両の冷却回路用配管内での冷却媒体同士での熱交換を防止するために特に有効となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、発明の第１実施形態の車両の冷却回路用配管、及びこれを用いた冷却回路である。

【図2】図２は、第１実施形態の車両の冷却回路用配管を切断して示す斜視図である。

【図3】図３は、発明の第２実施形態の車両の冷却回路用配管を切断して示す斜視図である。

【図4】図４は、第２実施形態の変形例に係る車両の冷却用配管を切断して示す断面図である。

【図5】図５は、発明の第３実施形態の車両の冷却回路用配管を切断して示す断面図である。

【図6】図６は、第３実施形態の変形例に係る車両の冷却用配管を切断して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図を参照して、発明の実施形態の車両の冷却回路用配管、及びこれを用いた冷却回路を詳細に説明する。

【0018】

［第１実施形態］
図１は、発明の第１実施形態の冷却回路１を示している。冷却回路１は、車両の冷却回路用配管２を介して、冷却水などの冷却媒体３を、内燃機関（エンジン）、モータ、バッテリ、パワーコントローラー、燃料電池等の発熱部４、やその他の熱交換部５（例えば、ラジエータ、ヒータコア、ＡＴ（自動変速機）／ＣＶＴ（無段変速機）、ＥＧＲ（排出ガス再循環）など。）に循環させて熱交換を行うものである。

【0019】

図１では、発熱部４とその他の熱交換部５とを接続する配管として、第１実施形態の車両の冷却回路用配管２を用いている図を示しているが、発明の冷却回路はこれに限らず、例えば、その他の熱交換部同士（例えば、ヒータコアとラジエータなど。）を接続する配管として用いることもできる。また、図１では、車両の冷却回路用配管２を途中で切断して断面が見える状態で示している。

【0020】

図２は、車両の冷却回路用配管２の断面を拡大して示した図である。図２に示すように、車両の冷却回路用配管２は、断面長円筒形状の外縁部２０を備えている。その外縁部２０の内部は、仕切部２１で２つに隔たれており、この仕切部２１によって、車両の冷却回路用配管２の内部には第１流路２３と第２流路２５とが画定されている。例えば、第１流路２３がラジエータなどの他の熱交換部５から発熱部４へ冷却媒体が送られる往路としての流路となり、第２流路２５が発熱部４からラジエータなどの他の熱交換部５へ冷却媒体が戻る復路としての流路となる。第１実施形態においては、第１流路２３及び第２流路２５が発明の複数の流路に該当する。

【0021】

仕切部２１には、図２における上下２つに区切られた仕切中空部２１ａが形成されており、この仕切中空部２１ａによって空気層を形成して仕切部２１に断熱性を持たせている。これにより、往路としての第１流路２３に冷却された冷却媒体３を流し、復路としての第２流路２５に発熱部４を冷却して温度が上昇した冷却媒体３を流しても、車両の冷却回路用配管２内における第１流路２３と第２流路２５との間で熱交換が行われることを防止又は抑制することができる。

【0022】

第１実施形態の車両の冷却回路用配管２は、合成樹脂製であって、押出成形により一体に形成することができる。車両の冷却回路用配管２を合成樹脂製にすることで、配管が長く、車両のフロアの下まで伸びるものであったとしても、配管の取り扱いを容易にできる。さらに、配管の重量が軽くなり、車両の軽量化にも貢献できる。

【0023】

また、押出成形で車両の冷却回路用配管２を成型することにより、車両の冷却回路用配管２に第１流路２３及び第２流路２５の複数の流路を形成することが容易となる。車両の冷却回路用配管２の屈曲部分については、押出成形の工程と同一工程時に曲げてもいいし、押出成形工程の後の工程で曲げてもよい。

【0024】

第１実施形態の車両の冷却回路用配管２及びこれを用いた冷却回路１によれば、１つの車両の冷却回路用配管２が第１流路２３と第２流路２５との２つの流路を備えるため、１つの部材で、冷却媒体３を往復させることができ、冷却回路１の部品点数を削減して、冷却回路１のレイアウトの簡略化を図ることができる。なお、車両の冷却回路用配管２の材質は合成樹脂に限らず、他の材料を用いて製造しても、部品点数の削減、及びレイアウトの簡略化という発明の作用効果を得ることができる。

【0025】

［第２実施形態］
図３は、発明の第２実施形態の車両の冷却回路用配管２の切断断面を示す斜視図である。第２実施形態の車両の冷却回路用配管２の外縁部２０には、外縁中空部２０ａが４つに区切られて設けられている。この４つの外縁中空部２０ａによって車両の冷却回路用配管２にも断熱性を持たせている。これにより、車両の冷却回路用配管２内を流れる冷却媒体３が外気と熱交換することを防止又は抑制している。他の構造は、第１実施形態の車両の冷却回路用配管２と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。

【0026】

第２実施形態の車両の冷却回路用配管２及びこれを用いた冷却回路１によれば、１つの車両の冷却回路用配管２が第１流路２３と第２流路２５との２つの流路を備えるため、１つの部材で、冷却媒体３を往復させることができ、冷却回路１の部品点数を削減して、冷却回路１のレイアウトの簡略化を図ることができる。

【0027】

図４は、発明の第２実施形態に係る車両の冷却回路用配管２の変形例の断面図である。当該車両の冷却回路用配管２では、外縁中空部２０ａ内にパラフィン等の蓄熱部材６が封入されている。これにより、内燃機関の早期暖機や暖房性能を向上できる。図４では、第１流路２３と第２流路２５の外側の外縁中空部２０ａそれぞれに蓄熱部材６が封入されているが、例えば、往路となる第１流路２３側の外縁中空部２０ａのみに蓄熱部材６が封入されていてもよい。

【0028】

［第３実施形態］
図５は、発明の第３実施形態の車両の冷却回路用配管２の断面図である。第３実施形態の車両の冷却回路用配管２は、外縁部２０を形成するアウターチューブ７と、仕切部２１と第１流路２３及び第２流路２５を形成する２本のインナーチューブ８とが別体形成された後、アウターチューブ７に２本のインナーチューブ８を挿入することで形成されている。これにより、アウターチューブ７は外部環境や製造工程に適した材料、インナーチューブ８は内部に流れる冷却媒体に適した材料にする等、用途に即した材料を選択できる。なお、第３実施形態の車両の冷却回路用配管２においては、２本のインナーチューブ８の円筒壁によって仕切部２１が形成されている。他の構造は、第１実施形態及び第２実施形態の車両の冷却回路用配管２と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。

【0029】

第３実施形態の車両の冷却回路用配管２及びこれを用いた冷却回路１によれば、１つの車両の冷却回路用配管２が第１流路２３と第２流路２５との２つの流路を備えるため、１つの部材で、冷却媒体３を往復させることができ、冷却回路１の部品点数を削減して、冷却回路１のレイアウトの簡略化を図ることができる。

【0030】

図６は、発明の第３実施形態に係る車両の冷却回路用配管２の変形例の断面図である。図６に示すように、インナーチューブ８では、第１流路２３及び第２流路２５の各流路を形成する二本の内筒部８０を一体形成してもよい。また、この第３実施形態の変形例においても外縁中空部２０ａ内にパラフィン等の蓄熱部材６を封入して、内燃機関の早期暖機や暖房性能の向上を図ってもよい。

【0031】

なお、上述の各実施形態では、第１流路２３及び第２流路２５が円筒形状のものを説明したが、断面形状は円形に限らず、冷却媒体３を流すことができれば他の形状で合ってもよい。例えば、断面矩形状の角筒形状に第１流路２３及び第２流路２５を形成してもよい。

【0032】

また、上述の各実施形態では、第１流路２３及び第２流路２５の２つの流路を備えた車両の冷却回路用配管２を説明したが、流路の数は２つに限定されず、例えば、３つ以上の流路が画定されるように仕切部を構成してもよい。これによっても、部品点数削減及びレイアウトの簡略化という発明の作用効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0033】

１ 冷却回路
２ 車両の冷却回路用配管
３ 冷却媒体
４ 発熱部
５ その他の熱交換部
６ 蓄熱部材
７ アウターチューブ
８ インナーチューブ
２０ 外縁部
２０ａ 外縁中空部
２１ 仕切部
２１ａ 仕切中空部
２３ 第１流路
２５ 第２流路
８０ 内筒部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】