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公開番号2023163330
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-10
出願番号2022074169
出願日2022-04-28
発明の名称熱交換器
出願人日本軽金属株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/473 20060101AFI20231102BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】剪断荷重及び高温環境下においても接合部の強度の維持が図れ、水密性及び耐熱性が図れるアルミニウムと合成樹脂とを接合した熱交換器を提供する。
【解決手段】液状冷媒の流路11を有する合成樹脂製の流路ボックス10と、流路ボックス10の開口部10aを閉塞すると共に、熱電素子を含む発熱体30に接触するアルミニウム製の蓋体20とを具備する熱交換器であって、流路ボックス10は、開口部10aに、開口縁から外方に延在する接合面15aと、該接合面15aの周辺に起立する蓋体用位置決め壁16が設けられる。流路ボックス10と蓋体20は、蓋体20における流路ボックス10の接合面15aに対応する接合領域21に施された微細凹凸接合層22と流路ボックス10の接合面15aを熱溶着によって接合されている。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
液状冷媒の流路を有する合成樹脂製の流路ボックスと、上記流路ボックスの開口部を閉塞すると共に、熱電素子を含む発熱体に接触するアルミニウム製の蓋体とを具備する熱交換器であって、
上記流路ボックスは、上記開口部に、開口縁から外方に延在する接合面と、該接合面の周辺に起立する蓋体用位置決め壁が設けられ、
上記流路ボックスと上記蓋体は、上記蓋体における上記流路ボックスの上記接合面に対応する接合領域に施された微細凹凸接合層と上記流路ボックスの上記接合面を熱溶着によって接合されている、
ことを特徴とする熱交換器。
続きを表示(約 240 文字)【請求項2】
請求項1に記載の熱交換器であって、
上記微細凹凸接合層は、レーザー処理によって、上記蓋体における上記接合領域の対向する一方から他方に向かって連続する互いに平行な凹凸細条にて形成されている、ことを特徴とする熱交換器。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の熱交換器であって、
上記流路ボックスは、該流路ボックスの一側に設けられた冷媒流入口と冷媒流出口とを区画して液状冷媒の流路を形成する仕切壁を具備する、ことを特徴とする熱交換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、熱交換器に関するもので、更に詳細には、アルミニウムと合成樹脂とを接合した熱交換器に関するものである。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
従来、液状冷媒を流路に流して発熱体を冷却する熱交換器において、上記流路を有する合成樹脂製の有底容器を含む流路本体(以下に流路ボックスという)と、流路ボックスの開口端を閉塞するアルミニウム製の蓋材とをエポキシ樹脂などの接着剤を流路ボックスの開口端に塗布して加熱加圧にて密着接合させるか、又は、その内面に熱溶着樹脂層を有する構成のラミネートシートを流路ボックスの開口端に当接してその熱溶着樹脂層を流路ボックスの開口端に熱溶着させて流路ボックスと蓋材とを密着接合する熱交換器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載のものによれば、薄形軽量でき、半導体素子を用いて電力変換を行う機器等の発熱体の表面に装着させて、流路ボックス内に満たされる液状冷媒によって発熱体を冷却することができる。
【0004】
また、液状冷媒の冷却又は加熱によって、熱と電気とを関係づける現象を利用した熱電素子、例えば電流によって熱の吸収又は発生の生ずる現象を利用したペルチェ素子の冷却又は加熱に適用した熱交換器が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
特許文献2に記載のものによれば、流路を有する合成樹脂製のブロック本体に銅製の導熱板を取り付けることにより、流路が外部から離隔される。
【0006】
この種の熱交換器においては、流路ブロック内に液状冷媒が満たされるため、水密性と強度が求められる。また、流路ボックスと蓋材とを密着接合させる際の加熱温度に対する耐熱性や、熱交換器を加熱に利用した場合には、液状冷媒が高温となるため、耐熱性が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特許第6534024号公報
特開2021-23439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1に記載のものは、エポキシ樹脂などの接着剤や熱溶着樹脂層を有する構成のラミネートシートを介して流路ボックスの開口端と蓋材とを熱溶着によって接合する構造であるため、接合時の加熱温度によって接着剤や熱溶着樹脂層が影響を受け、接合部に剪断荷重が加わると、流路ボックスと蓋材の接合部の界面が剥離し、十分な水密性と強度が得られない懸念がある。また、流路ボックスと蓋材とを密着接合させる際の加熱温度や、冷媒が高温の場合においても、冷媒の温度によって接着剤や熱溶着樹脂層が影響を受け、流路ボックスと蓋材の接合部の界面が剥離し、十分な水密性と強度が得られない懸念がある。なお、特許文献2に記載のものにおいては、合成樹脂製のブロック本体と銅製の導熱板との接合については言及されておらず、接合部の強度の維持、水密性及び耐熱性に課題が残る。
【0009】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、剪断荷重及び高温環境下においても接合部の強度の維持が図れ、水密性及び耐熱性が図れるアルミニウムと合成樹脂とを接合した熱交換器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】
【0010】
上記課題を達成するために、この発明の熱交換器は、液状冷媒の流路を有する合成樹脂製の流路ボックスと、上記流路ボックスの開口部を閉塞すると共に、熱電素子を含む発熱体に接触するアルミニウム製の蓋体とを具備する熱交換器であって、上記流路ボックスは、上記開口部に、開口縁から外方に延在する接合面と、該接合面の周辺に起立する蓋体用位置決め壁が設けられ、上記流路ボックスと上記蓋体は、上記蓋体における上記流路ボックスの上記接合面に対応する接合領域に施された微細凹凸接合層と上記流路ボックスの上記接合面が熱溶着によって接合されている、ことを特徴とする(請求項1)。
(【0011】以降は省略されています)

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