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公開番号2025119604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2025013873
出願日2025-01-30
発明の名称特にバッテリ電動式の車両の構成要素を温度調整するための温度調整アセンブリ
出願人マーレインターナショナルゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,MAHLE International GmbH
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/6556 20140101AFI20250806BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】バッテリ電動式の車両の構成要素を温度調整するための温度調整アセンブリを提供する。
【解決手段】温度調整アセンブリ20は、温度調整回路21を備える。温度調整回路内では、温度調整媒体Tが循環可能であり、温度調整すべき構成要素22であるバッテリ24が配置され、これによって、構成要素と温度調整媒体との間で熱が伝達可能である。バッテリは、温度調整媒体が通流する温度調整すべき複数のバッテリセル29が配置されたバッテリハウジング28を有する。温度調整回路はさらに、温度調整回路内で温度調整媒体を駆動するための圧送装置23、温度調整媒体が通流する熱交換器25及び温度調整媒体を一時的に貯蔵するための貯蔵容器1を備える。貯蔵容器は、温度調整媒体が通流し、収容するためのハウジング内室3を取り囲むハウジング2を備える。貯蔵容器のハウジング内室3には、温度調整媒体が通流する発泡材から成る成形体11が配置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
特にバッテリ電動式の車両の少なくとも構成要素（２２）を温度調整するための温度調整アセンブリ（２０）であって、
温度調整回路（２１）であって、該温度調整回路（２１）内では、温度調整媒体（Ｔ）が循環可能であり、前記温度調整回路（２１）内には、少なくとも１つの温度調整すべき前記構成要素（２２）が配置されており、これによって、該構成要素（２２）と前記温度調整媒体との間で熱が伝達可能である、温度調整回路（２１）と、
前記温度調整回路（２１）内で前記温度調整媒体（Ｔ）を駆動するための圧送装置（２３）と、
前記温度調整回路（２１）内に配置された、前記温度調整媒体（Ｔ）を一時的に貯蔵するための貯蔵容器（１）、特に補償容器（１ａ）と
を備え、前記貯蔵容器（１）は、
前記温度調整媒体（Ｔ）が通流することができる、該温度調整媒体を収容するためのハウジング内室（３）を取り囲むハウジング（２）と、
前記ハウジング（２）に配置されていて、前記温度調整媒体（Ｔ）を前記ハウジング内室（３）に導入するための、入口開口（４）を有する流体入口（５）と、前記ハウジング（２）に配置されていて、前記温度調整媒体を前記ハウジング内室（３）の通流後に導出するための、出口開口（６）を有する流体出口（７）と、
前記ハウジング内室（３）に配置されていて、前記温度調整媒体（Ｔ）が通流することができる、連続気泡性の発泡材から成る少なくとも１つの成形体（１１）と
を備える、温度調整アセンブリ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記発泡材はポリウレタンを含むかまたはポリウレタンであることを特徴とする、請求項１記載の温度調整アセンブリ。
【請求項３】
前記成形体（１１）の体積密度は最大３％であることを特徴とする、請求項１または２記載の温度調整アセンブリ。
【請求項４】
前記ハウジング（２）は、前記ハウジング内室（３）を第１の部分室（３ａ）と少なくとも１つの第２の部分室（３ｂ，３ｃ）とに分割する少なくとも１つの分離壁（１２ａ，１２ｂ）を備え、
形成された前記部分室（３ａ，３ｂ，３ｃ）のうちの少なくとも１つ、好ましくは各々の部分室内に、発泡材から成る成形体（１１）が配置されている
ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項５】
前記成形体（１１）は、前記ハウジング内室（３）もしくは部分室（３ａ，３ｂ，３ｃ）の内室容積（Ｖ
１
，Ｖ
２
，Ｖ
３
）の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは少なくとも９０％を超えて延在していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項６】
前記温度調整すべき構成要素（２２）は、特に自動車の電気的なバッテリ（２４）である、もしくは当該バッテリ（２４）を備える、または少なくとも１つの燃料電池を備えた燃料電池システムである、もしくは当該燃料電池システムを備える、ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項７】
前記温度調整すべき構成要素（２２）は、前記温度調整媒体（Ｔ）により直接周流可能に前記温度調整回路（２１）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項８】
前記成形体（１１）は、前記ハウジング（２）の少なくとも１つのハウジング壁（１５ｃ，１５ｄ）または／および前記貯蔵容器（１）の少なくとも１つの分離壁（３ａ，３ｂ）に支持されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項９】
前記入口開口（４）は、前記ハウジング（２）の第１のハウジング壁（１５ａ）に配置されており、前記出口開口（６）は、前記ハウジング（２）の、前記第１のハウジング壁（１５ａ）に対向した第２のハウジング壁（１５ｂ）に配置されており、
重力の方向（Ｇ）に関する前記貯蔵容器（１）の好適な使用位置において、前記第１のハウジング壁（１５ａ）は、前記ハウジング（２）の上面（１６）を形成しており、前記第２のハウジング壁（１５ｂ）は、前記ハウジング（２）の下面（１７）を形成している
ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
【請求項１０】
前記入口開口（４）は、前記ハウジング（２）の第１のハウジング壁（１５ａ）に配置されており、前記出口開口（６）は、前記ハウジング（２）の、前記第１のハウジング壁（１５ａ）に対向した第２のハウジング壁（１５ｂ）に配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の温度調整アセンブリ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にバッテリ電動式の車両の構成要素を温度調整するための温度調整アセンブリに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
バッテリ電動式の車両の、作動中に廃熱を発生させる構成要素、例えば、車両を駆動するためのバッテリは、温度調整回路内に配置され、この温度調整回路内で循環する温度調整媒体、例えば油によって液浸冷却されてもよい。このことは、温度調整すべき構成要素が温度調整媒体によって直接周流可能となることを意味している。このような貯蔵容器は、温度に起因した温度調整回路の体積膨張を補償するために、温度調整媒体を蓄えることができる。また、温度調整媒体の体積が温度調整回路全体において温度に起因して膨張した場合には、温度調整媒体で完全には満たされていない貯蔵容器が、補償容積として機能してもよい。この事例では、貯蔵容器内に存在する空気が、膨張した温度調整媒体によって圧縮されてもよい。
【０００３】
貯蔵容器を備えたこのような温度調整回路では、貯蔵容器内に存在する温度調整媒体が、貯蔵容器の加速を招く横方向加速の作用時または外的な力の作用時に、貯蔵容器内にある温度調整媒体が、自動車のカーブ走行時に貯蔵容器に作用する外的な力またはこれに類するものに基づき「往復スロッシング」してしまうことが欠点であると判っている。しかしながら、これに伴い、貯蔵容器内での温度調整媒体の運動および泡立ちに基づき、貯蔵容器内に存在しかつ補償体積として働く空気が、貯蔵容器のハウジングに本来温度調整媒体の流出用に設けられた出口に達し、この出口を介して貯蔵容器から流出してしまうリスクがある。これによって、温度調整時の効率が著しく低下してしまう。さらに、貯蔵容器から流出し、ひいては、温度調整媒体と一緒に温度調整回路内で循環する空気によって、温度調整回路の個々の構成要素の損傷のリスクがある。特に、温度調整媒体内に存在する空気によって、温度調整回路内に配置された、典型的には流体ポンプもしくは油ポンプの形態の圧送装置の損傷のリスクまたは破壊のリスクすらある。また、バッテリの少なくとも部分的な過熱のリスクもある。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、前述した「往復スロッシング」の意味での貯蔵容器内での温度調整媒体の望ましくない運動のリスクが少なくとも減じられている、温度調整アセンブリ、温度調整回路および温度調整媒体を一時的に貯蔵するための貯蔵容器に対する改善された実施形態を提供することである。
【０００５】
この課題は、独立請求項の対象によって解決される。好適な実施形態は従属請求項の対象である。
【０００６】
したがって、本発明の基本思想は、貯蔵容器のハウジング内室に、温度調整媒体が通流することができる、連続気泡性の発泡材から成る成形体を配置することである。発泡材としてのこのような成形体は、温度調整媒体がそれぞれ通流することができる多数の個々の流体通路を形成しており、この流体通路に温度調整媒体が成形体の通流時に分配される。流体のこのような分配によって、加速の作用時の温度調整媒体の上述した「スロッシング」が少なくとも強力に阻止される。
【０００７】
また、これによって、貯蔵容器内での温度調整媒体の運動に基づき、貯蔵容器からの空気の流出までも招く、貯蔵容器内の空気の望ましくない運動もしくは流れが生じてしまうことが阻止される。これによって、温度調整媒体に対して付加的に温度調整回路内に存在する空気による、貯蔵容器と同様に温度調整媒体が通流することができる温度調整回路内に配置された構成要素の損傷を阻止することができる。このことは、特に、温度調整回路内の空気による損傷に対して特に敏感であると判っている、温度調整回路内で温度調整媒体を圧送するための既存の圧送装置に当てはまる。したがって、発泡材から成る前記成形体によって、温度調整回路全体の作動安全性を高めることができる。
【０００８】
詳細には、本発明に係る温度調整アセンブリは、温度調整回路であって、この温度調整回路内では、温度調整媒体が循環可能であり、温度調整回路内には、温度調整すべき構成要素が配置されており、これによって、この構成要素と温度調整媒体との間で熱が伝達可能である、温度調整回路を備える。温度調整媒体は、特に油であってもよい。温度調整回路用の温度調整媒体または油として、特に、例えば「Mobil Elite 701」という呼称で市販されているような鉱油が考慮される。さらに、温度調整アセンブリは、温度調整回路内で温度調整媒体を駆動するための圧送装置を備える。さらに、温度調整アセンブリは、温度調整回路内に配置された、温度調整媒体を一時的に貯蔵するための貯蔵容器を備える。そして、この貯蔵容器は、温度調整媒体が通流することができる、この温度調整媒体を収容するためのハウジング内室を取り囲むハウジングを備える。さらに、貯蔵容器は、ハウジングに配置されていて、温度調整媒体をハウジング内室に導入するための、入口開口を有する流体入口と、ハウジングに配置されていて、温度調整媒体をハウジング内室の通流後に導出するための、出口開口を有する流体出口とを備える。本発明によれば、貯蔵容器のハウジング内室に、温度調整媒体が通流することができる、連続気泡性の発泡材から成る少なくとも１つの前述した成形体が配置されている。
【０００９】
特に好適には、発泡材がポリウレタンを含んでよいかまたはポリウレタンから成っていてもよい。このようなポリウレタンは商用利用可能であり、ひいては、その提供が廉価である。さらに、ポリウレタンは加工しやすいため、成形体への幾何学的な形状付与を、貯蔵容器の、成形体を配置すべきハウジング内室のジオメトリに容易に適合させることができる。
【００１０】
好適な実施形態では、成形体の体積密度が最大３％である。こうして、成形体の内部にも、温度調整媒体が通流することができる十分な容積が提供されることが確保される。これによって、成形体の通流に基づく温度調整媒体の流体圧の過度に大きな減少が阻止される。
（【００１１】以降は省略されています）

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