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公開番号2024125084
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023033178
出願日2023-03-03
発明の名称熱交換器及び熱交換器の製造方法
出願人マレリ株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類F28F 3/04 20060101AFI20240906BHJP(熱交換一般)
要約【課題】熱交換器を大型化せずに熱交換性能を向上させる。
【解決手段】熱交換器1の本体部10は、第1部材11及び第2部材12の少なくとも一方に形成されて第1部材11と第2部材12とが対向する方向に突出し、冷却水が流通する流通方向に並べて設けられる複数のピン30を有し、ピン30は、流通方向に沿って直線状に設けられる第1平壁部31aと、第1平壁部31aよりも冷却水との接触面積が大きい第1長壁部31bと、を有する第1突起部31と、第1平壁部31aとの間に冷却水が流通するスリット33を形成するように対向し、流通方向に沿って直線状に設けられる第2平壁部32aと、第2平壁部32aよりも冷却水との接触面積が大きい第2長壁部32bと、を有する第2突起部32と、を有し、複数のピン30のスリット33は、流通方向に沿って直線状に並ぶように設けられる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器であって、
流体が流通する流路の第１壁面を有する第１部材と、前記第１壁面と対向して設けられて前記流路を形成する第２壁面を有する第２部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結される本体部を備え、
前記本体部は、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に形成されて前記第１部材と前記第２部材とが対向する対向方向に突出し、流体が流通する流通方向に並べて設けられる複数の突起部を有し、
前記複数の突起部は、
前記流通方向に沿って直線状に設けられる第１平壁部と、前記第１平壁部よりも流体との接触面積が大きい第１長壁部と、を有する第１突起部と、
前記第１平壁部との間に流体が流通するスリットを形成するように対向して前記流通方向に沿って直線状に設けられる第２平壁部と、前記第２平壁部よりも流体との接触面積が大きい第２長壁部と、を有する第２突起部と、
を各々有し、
前記複数の突起部の前記スリットは、前記流通方向に沿って直線状に並ぶように設けられる、
熱交換器。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記複数の突起部は、前記流通方向及び前記流路の幅方向に各々並べて設けられ、
前記複数の突起部のうち、一つの前記突起部の前記第１長壁部と隣接する他の前記突起部の前記第２長壁部との間の距離は、前記スリットにおける前記第１平壁部と前記第２平壁部との間の距離よりも大きい、
熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記突起部は、前記流通方向において、上流側の部位における前記流路の幅方向の幅及び下流側の部位における前記幅方向の大きさよりも、前記上流側の部位と前記下流側の部位との間の中間部の前記幅方向における大きさの方が大きい、
熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器であって、
前記突起部は、上流側と下流側とが前記中間部を挟んで対称になるように設けられ、
前記中間部は、前記上流側の部位と前記下流側の部位とを滑らかに連結する曲面状に形成される、
熱交換器。
【請求項５】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記複数の突起部は、前記流通方向及び前記流路の幅方向に各々並べて設けられ、
前記流通方向視で、前記流通方向の下流側に設けられる前記突起部は、前記流通方向の上流側に隣接する一対の前記突起部の間に設けられる、
熱交換器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の熱交換器であって、
前記対向方向視で、前記スリットの面積は、前記突起部の全体の面積に対して２０％以上６０％以下の大きさである、
熱交換器。
【請求項７】
発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、
前記熱交換器は、流体が流通する流路の第１壁面を有する第１部材と、前記第１壁面と対向して設けられて前記流路を形成する第２壁面を有する第２部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結される本体部を備え、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に前記第１部材と前記第２部材とが対向する対向方向に突出する複数の突起部を、流体が流通する流通方向に並ぶように冷間鍛造によって形成する冷間鍛造工程と、
前記複数の突起部の各々に、前記流通方向に沿って直線状に設けられる第１平壁部と、前記第１平壁部と対向し、前記流通方向に沿って直線状に設けられる第２平壁部と、前記第１平壁部と前記第２平壁部との間に流体が流通するスリットと、を、前記スリットが前記流通方向に並ぶ前記複数の突起部にて直線状に並ぶように切削して形成する切削工程と、
を備える、
熱交換器の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記突起部は、前記流通方向の上流端部と下流端部との少なくとも一方に前記流路の幅方向に平面状に形成される平面部を有し、
前記切削工程では、前記平面部から切削を開始する、
熱交換器の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却デバイスを冷却する熱交換器及びその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却用の流体の流路に複数の柱状フィンを形成し、被冷却デバイスからの熱を柱状フィンによって流体に伝えるようにした熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
独国特許出願公開第１０２０１１１１８４８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された熱交換器では、熱交換性能を向上させようとすると、流路抵抗を小さくするために流路高さ及び柱状フィンの高さを大きくする必要がある。そのため、熱交換性能の向上のために、熱交換器が大型化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、熱交換器を大型化せずに熱交換性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器であって、流体が流通する流路の第１壁面を有する第１部材と、前記第１壁面と対向して設けられて前記流路を形成する第２壁面を有する第２部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結される本体部を備え、前記本体部は、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に形成されて前記第１部材と前記第２部材とが対向する対向方向に突出し、流体が流通する流通方向に並べて設けられる複数の突起部を有し、前記複数の突起部は、前記流通方向に沿って直線状に設けられる第１平壁部と、前記第１平壁部よりも流体との接触面積が大きい第１長壁部と、を有する第１突起部と、前記第１平壁部との間に流体が流通するスリットを形成するように対向して前記流通方向に沿って直線状に設けられる第２平壁部と、前記第２平壁部よりも流体との接触面積が大きい第２長壁部と、を有する第２突起部と、を各々有し、前記複数の突起部の前記スリットは、前記流通方向に沿って直線状に並ぶように設けられる、熱交換器が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、発熱体を有する被冷却デバイスとの間で流体を介して熱交換を行う熱交換器を製造する熱交換器の製造方法であって、前記熱交換器は、流体が流通する流路の第１壁面を有する第１部材と、前記第１壁面と対向して設けられて前記流路を形成する第２壁面を有する第２部材と、を有し、前記被冷却デバイスに連結される本体部を備え、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に前記第１部材と前記第２部材とが対向する対向方向に突出する複数の突起部を、流体が流通する流通方向に並ぶように冷間鍛造によって形成する冷間鍛造工程と、前記複数の突起部の各々に、前記流通方向に沿って直線状に設けられる第１平壁部と、前記第１平壁部と対向し、前記流通方向に沿って直線状に設けられる第２平壁部と、前記第１平壁部と前記第２平壁部との間に流体が流通するスリットと、を、前記スリットが前記流通方向に並ぶ前記複数の突起部にて直線状に並ぶように切削して形成する切削工程と、を備える、熱交換器の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様では、流体の流路に突出する突起部は、流体が流通する流通方向に沿って直線状に設けられる第１平壁部と、第１平壁部との間に流体が流通するスリットを形成するように対向し、流通方向に沿って直線状に設けられる第２平壁部と、を有し、複数の突起部のスリットは、流通方向に沿って直線状に並ぶように設けられる。そのため、流体がスリット内を流通するので、流路抵抗を低減させることができ、流路の高さを小さくすることができる。また、第１平壁部と第２平壁部においても流体との間で熱交換が行われるので、熱交換性能を向上させることができる。したがって、熱交換器を大型化せずに熱交換性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る熱交換器を斜め上方から見た外観斜視図である。
図２は、熱交換器を下方から見た分解斜視図である。
図３は、流路を形成する第１部材の表面の一部を示す底面図である。
図４は、図３の一部を拡大して示す底面図である。
図５は、突起部に対するスリットの面積の割合と発熱体が同じ温度になるように流体を流通させたときの流路抵抗との関係を説明するグラフである。
図６は、第１変形例に係る突起部の底面図である。
図７は、第２変形例に係る突起部の底面図である。
図８は、第３変形例に係る突起部の底面図である。
図９は、第４変形例に係る突起部の冷間鍛造工程について説明する底面図である。
図１０は、第４変形例に係る突起部の切削工程について説明する底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る熱交換器１について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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