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公開番号2023146070
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-10-12
出願番号2022053059
出願日2022-03-29
発明の名称熱交換器
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類F28F 1/12 20060101AFI20231004BHJP(熱交換一般)
要約【課題】少なくとも一部の接合をロウ付け以外の方法で行った構成としながらも、性能の高い熱交換器、を提供する。
【解決手段】熱交換器10は、流体の流れる流路を区画するチューブ300と、チューブ300に接合されたフィン400と、を備える。チューブ300とフィン400とが互いに接合されている箇所のうち少なくとも一部では、チューブ300とフィン400との間にカーボンシート500が挟み込まれている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
流体の流れる流路を区画する流路部材(300)と、
前記流路部材に接合されたフィン(400)と、を備え、
前記流路部材と前記フィンとが互いに接合されている箇所のうち少なくとも一部では、前記流路部材と前記フィンとの間にカーボンシート(500)が挟み込まれている、熱交換器。
続きを表示(約 330 文字)【請求項2】
前記カーボンシートと前記フィンとの間、及び、前記カーボンシートと前記流路部材との間、のうち少なくとも一方が、樹脂(600)を介して互いに接合されている、請求項1に記載の熱交換器。
【請求項3】
前記樹脂は熱硬化性又は熱可塑性である、請求項2に記載の熱交換器。
【請求項4】
前記流路部材、前記フィン、及び前記カーボンシートのうち、少なくとも1つの接合面には、共有結合を促進するための皮膜層(301,401,501,502)が形成されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱交換器。
【請求項5】
前記カーボンシートの表面には溝(510)が形成されている、請求項1に記載の熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は熱交換器に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
例えば車両用空調装置等に用いられる熱交換器は、高い熱交換性能が求められることから、その材料としてアルミニウムが用いられることが多い。近年では、カーボンニュートラル等の観点から、リサイクル材のアルミニウムを用いて熱交換器を製造することについて検討が進められている。
【0003】
リサイクル材のアルミニウムには、不純物としてマグネシウム元素が含まれていることが多い。しかしながら、マグネシウム元素は、ロウ付けの際に用いられるフラックスと反応し、フラックスの機能を阻害してしまうことが知られている。このため、リサイクル材のアルミニウムで熱交換器を製造するにあたっては、部材間の接合をロウ付けで行うことが難しい。このため、下記特許文献1に記載されているように、部材間をロウ付けではなく接着剤により接合することが考えれられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第6341098号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
接着剤は、ロウ材のような金属材料に比べると、その熱伝導率が著しく小さい。このため、上記特許文献1に記載の熱交換器では、接着剤に熱伝導性フィラーを含有させることで、接合箇所の熱伝導性能を高めることとしている。
【0006】
しかしながら、接着剤に熱伝導性フィラーを含有させただけでは、接合箇所の熱伝導性能を十分に高めることは難しい。本発明者らが、下記特許文献1に記載されている構成について検討したところによれば、接着剤の熱伝導率は、熱伝導性フィラーを含有させることにより0.3W/mKから4.4W/mK程度にまでしか向上しない。この場合、部材間をロウ付けにより接合した構成に比べると、熱交換器の性能は約5%程度低下してしまうこととなる。
【0007】
この性能低下分を挽回するための方法としては、例えばフィンやチューブを緻密化したり、熱交換器を大型化したりすることが考えられる。しかしながら、いずれの場合も、使用するアルミニウムの量が増加するので、熱交換器の製造のために排出されるCO

は増加してしまうこととなる。また、熱伝導性フィラーとして、更に熱伝導率の高い貴金属類を用いることも考えられる。しかしながら、この場合には、卑金属であるアルミニウムに貴金属が接触することで、アルミニウム合金の腐食という新たな問題が生じてしまう。
【0008】
本開示は、少なくとも一部の接合をロウ付け以外の方法で行った構成としながらも、性能の高い熱交換器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】
【0009】
本開示に係る熱交換器は、流体の流れる流路を区画する流路部材(300)と、流路部材に接合されたフィン(400)と、を備える。流路部材とフィンとが互いに接合されている箇所のうち少なくとも一部では、流路部材とフィンとの間にカーボンシート(500)が挟み込まれている。
【0010】
カーボンシートは、接合前において予めシート状とされたカーボン部材であるから、熱伝導性フィラーを含有させた樹脂材料(接着剤)に比べて高い熱伝導率を有する。このようなカーボンシートを間に挟んだ状態で流路部材とフィンとが接合されているので、当該接合部分における熱伝導性能を十分に確保することができる。つまり、熱交換器のうち少なくとも一部の接合をロウ付け以外の方法で行った構成としながらも、それに起因した熱交換器の性能低下を抑制することができる。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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