JP7324371B2 - 熱交換装置及び熱交換装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本開示の他の課題は、熱交換媒体が流通する内部流路の設計の自由度を構成させることができる熱交換装置を提供することである。
<1> 本開示の第1態様の熱交換装置は、熱交換媒体が流通する内部流路、及び前記内部流路と連通する貫通孔を含む金属壁部、を有する熱交換本体部と、前記熱交換媒体が供給又は排出される開口を含み、かつ前記貫通孔を介して前記熱交換本体部の外部に向けて突出する突出部、及び前記開口と前記内部流路とを連通するための中空部、を有するジョイント部材と、前記貫通孔の内周面と前記突出部の外周面との間の隙間を封止している樹脂封止部と、を備える。
本開示によれば、熱交換媒体が流通する内部流路の設計の自由度を向上させることができる熱交換装置が提供される。
第1実施形態に係る熱交換装置1Aは、外部の発熱体の放熱を促進させるために用いられる。発熱体は、作動時に発熱する。発熱体としては、CPU、二次電池等が挙げられる。二次電池としては、車載用リチウムイオン電池等が挙げられる。
図1~図24において、前側はX軸正方向に、後側はX軸負方向に、右側はY軸正方向に、左側はY軸負方向に、上側はZ軸正方向に、下側はZ軸負方向に、それぞれ対応する。
熱交換装置1Aの寸法は、特に制限されず、熱交換装置1Aの用途等に応じて選択され得る。例えば、熱交換装置1Aの下主面BS1の面積は、50cm2以上5,000cm2以下の範囲内であってもよい。例えば、熱交換装置1Aの上下方向の厚みは1mm以上50mm以下の範囲内であってもよい。
熱交換本体部10Aは、図3に示すように、内部流路R1と、上側金属部材11Aと、下側金属部材12と、樹脂接合部13とを有する。上側金属部材11Aは、金属壁部、及び一対の金属部材の一方の一例である。下側金属部材12は、対向壁部、及び一対の金属部材の他方の一例である。
上側金属部材11Aは、図4に示すように、平板状物である。上方から下方に観た上側金属部材11Aの形状は、前後方向を長辺とする略長方形状である。上側金属部材11Aは、上主面TS11を有する。上主面TS11は、熱交換装置1Aの上主面TS1の一部を構成する。上主面TS11及び下主面BS11の各々は、平面状である。上側金属部材11Aの上主面TS11は、金属壁部の外面の一例である。
貫通孔HAは、上下方向に沿って、上側金属部材11Aを貫通している。貫通孔HAは、熱交換装置1Aにおいて、内部流路R1(図3参照)と連通する。貫通孔HAには、ジョイント部材20Aが配置される。上方から下方に向けて観た貫通孔HAの形状は、円状である。
下側金属部材12は、上方に開口した容器状物である。上方から下方に観た下側金属部材12の形状は、前後方向を長辺とする略長方形状である。下側金属部材12は、図3に示すように、下主面BS12を有する。下主面BS12は、熱交換装置1Aの下主面BS1を構成する。下主面BS12は、平面状である。
囲い壁部121は、前側壁部121A及び後側壁部121Bを有する。仕切り壁部122は、後側壁部121Bの左右方向の中央部から前側壁部121Aに向けて延在している。仕切り壁部122の前側端部122Aと、囲い壁部121の前側壁部121Aとは、離間している。
囲い壁部121の上主面TS121は、図3に示すように、熱交換装置1Aにおいて、上側金属部材11Aの下主面BS11と接触している。仕切り壁部122の上主面TS122と、上側金属部材11Aの下主面BS11とは、熱交換装置1Aにおいて、離間している。
樹脂接合部13は、上側金属部材11Aと、下側金属部材12とを接合する。重ね合わせ体100は、図3に示すように、側面凹部R100を有する。側面凹部R100は、側面SS100の全周に亘って形成されている。樹脂接合部13は、側面凹部R100内に充填されている。これにより、上側金属部材11A及び下側金属部材12は、溶着又はろう付けされていなくても、強固に接合される。
接合用固着面に粗化処理が施されることにより形成される凹凸構造は、上側金属部材11Aと下側金属部材12との接合強度が充分に得られれば特に制限されない。凹凸構造における凹部の平均孔径は、例えば、5nm以上250μm以下であってよく、好ましくは10nm以上150μm以下であり、より好ましくは15nm以上100μm以下である。凹凸構造における凹部の平均孔深さは、例えば、5nm以上250μm以下であってよく、好ましくは10nm以上150μm以下であり、より好ましくは15nm以上100μm以下である。凹凸構造における凹部の平均孔径又は平均孔深さのいずれかまたは両方が上記数値範囲内であると、より強固な接合が得られる傾向にある。
凹凸構造における凹部の平均孔径、及び平均孔深さは、電子顕微鏡、又はレーザー顕微鏡を用いることによって求めることができる。具体的には、接合用固着面の表面及び断面を撮影する。得られた写真から、任意の凹部を50個選択し、それらの凹部の孔径、及び孔深さから、凹部の平均孔径、及び平均孔深さをそれぞれ算術平均値として算出することができる。
ジョイント部材20Aは、冷却媒体を供給又は排出するための成形体である。ジョイント部材20Aは、図5及び図6に示すように、突出部21と、張出部22と、中空部R20と、本体部23(図6参照)とを有する。突出部21、張出部22、及び本体部23は、一体化されている。
本体部23は、接触面S23を有する。接触面S23及び張出部22の下面は、熱交換装置1Aにおいて、下側金属部材12の上主面TS12と接触する。接触面S23が上主面TS12と接触することにより、本体部23は、突出部21を強く支持する。
張出部22の半径r22(図6参照)は、熱交換装置1Aの用途に応じて、適宜調整され得る。例えば、張出部22の半径r22は、熱交換装置1Aの気密性の観点から、突出部21の半径r21(図6参照)に対して、第1距離分だけ大きいことが好ましい。第1距離は、好ましく0.5mm以上20.0mm以下、より好ましくは2.0mm以上10.0mm以下である。
上下方向において、切欠き部221の深さH221は、図7に示すように、例えば、張出部22の高さH22の半分である。
張出部22は、6つの切欠き部221を有する。6つの切欠き部221の各々は、張出部22の外周面S22の全周に亘って、等間隔に形成されている。切欠き部221の断面形状は、アーチ形状である。
ジョイント部材20Aを構成する樹脂は、特に限定されず、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂等であってもよい。熱可塑性樹脂は、エラストマーを含む。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン(AS)樹脂、アクリルニトリルブタジエンスチレン(AB)樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリケトン系樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ジョイント部材20Aを構成する樹脂は、種々の配合剤を含んでもよい。配合剤としては、充填材、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、分散剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等が挙げられる。
一対のジョイント部材20Aを構成する樹脂は、お互いに同一であっても異なってもよい。
樹脂封止部30Aは、図7に示すように、上側金属部材11Aの貫通孔HAの内周面S11と、ジョイント部材20Aの外周面S21との間の隙間を封止している。換言すると、貫通孔HAの内周面S11と、ジョイント部材20Aの外周面S21との間の隙間は、樹脂封止部30Aで充填されている。
封止用固着面の凹凸構造は、樹脂封止部30Aと上側金属部材11Aとの接合強度が充分に得られれば特に制限されないが、接合用固着面の凹凸構造と同じであってもよい。
一対の樹脂封止部30Aを構成する樹脂は、お互いに同一であっても異なってもよい。
熱交換装置1Aは、例えば、発熱体に熱交換装置1Aの下主面BS1が接触するように設置されて、使用される。この際、一方のジョイント部材20Aには、外部の供給部が接続される。外部の供給部は、冷却媒体を熱交換装置1Aに供給する。他方のジョイント部材20Aには、外部の排出部が接続される。外部の排出部には、熱交換装置1Aから冷却媒体が排出される。発熱体の熱は、熱交換本体部10Aを介して、内部流路R1に充填された冷却媒体に伝導する。
熱交換装置1Aの製造方法は、準備工程と、第1粗化工程と、第2粗化工程と、インサート工程と、封止工程と、を含む。準備工程、インサート工程、及び封止工程は、この順で実行される。第1粗化工程及び第2粗化工程の各々は、封止工程の前に実行されれば、特に限定されない。第1粗化工程は、第2粗化工程と同時に実行されてもよいし、第2粗化工程の実行後に実行されてもよいし、第2粗化工程の実行前に実行されてもよい。
準備工程では、ジョイント部材20Aを準備する。つまり、ジョイント部材20Aは、封止工程の実行前に予め成形されている。そのため、ジョイント部材20Aは、封止工程で射出成形される場合に比べてより複雑な形状に成形され得る。複雑な形状は、例えば、アンダーカットを含む。アンダーカットは、パッキン溝、又は連結溝を含む。そのため、例えば、ジョイント部材20Aの突出部21には、外部の供給部又は外部の排出部と連結するために、回転コネクタ等の複雑なコネクタが連結され得る。その結果、多岐にわたる分野に利用され得る熱交換装置1Aが得られる。
第1粗化工程では、上側金属部材11Aの封止用固着面に粗化処理を施す。これにより、封止工程を実行する前に、封止用固着面の各々には微細な凹凸構造が形成される。そのため、封止工程において、樹脂封止部30Aを構成する樹脂の溶融物(以下、「樹脂溶融物」と記載する。)は、射出圧力によって、封止用固着面の微細な凹凸構造の隙間内に入り込みやすい。換言すると、アンカー効果によって、上側金属部材11Aに、粗化処理が施されていない場合よりも強く固着する樹脂封止部が得られる。その結果、気密性を長期にわたって保持できる熱交換装置1Aが得られる。
粗化処理は、例えば、上側金属部材11Aの封止用固着面とは異なる部位に施されてもよい。例えば、上側金属部材11Aの上主面TS11のうち、封止用固着面の周辺に、粗化処理が施されていてもよい。
表面改質処理は、粗化処理を施すと同時に、又は粗化処理を施した後に行うことが好ましい。表面改質処理を施す方法は、特に制限されず、公知の方法で適宜採用することができる。
第2粗化工程では、重ね合わせ体100の接合用固着面に粗化処理を施す。これにより、封止工程を実行する前に、重ね合わせ体100の接合用固着面には微細な凹凸構造が形成される。そのため、封止工程において、樹脂溶融物は、射出圧力によって接合用固着面の微細な凹凸構造の隙間内に入り込みやすい。換言すると、アンカー効果によって、上側金属部材11A及び下側金属部材12を、粗化処理が施されていない場合よりも強く接合する樹脂接合部13が得られる。その結果、気密性を長期にわたって保持できる熱交換装置1Aが得られる。
インサート工程では、熱交換本体部10Aの内部に一対のジョイント部材20Aを配置して、貫通孔HAを介して熱交換本体部10Aの外部に向けて一対のジョイント部材20Aの突出部21を突出させる。
封止工程では、貫通孔HAの内周面S11と突出部21の外周面S21との間の隙間に樹脂封止部30Aを形成して、隙間を封止するとともに、樹脂接合部13を形成する。これにより、樹脂封止部30Aと樹脂接合部13とを別の工程で形成する場合よりも効率的に、樹脂封止部30A及び樹脂接合部13が形成される。ジョイント部材20Aがろう付け又は溶接によって熱交換本体部10Aに接合されていなくても、気密性に優れる熱交換装置1Aが得られる。
この際、ジョイント部材20Aの張出部22は、上側金属部材11Aの下主面BS11及び下側金属部材12の上主面TS12と接触している。つまり、張出部22は、上側金属部材11Aの支えとして機能する。これにより、上側金属部材11Aに対して下方向に射出圧力がかかっても、上側金属部材11Aは変形しにくい。更に、樹脂溶融物が熱交換本体部10Aの内部流路R1内に侵入する経路は、張出部22によって遮断される。そのため、張出部22は、樹脂溶融物が内部流路R1内に侵入することを抑制する。
図1~図9を参照して説明したように、第1実施形態では、熱交換装置1Aは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Aと、一対の樹脂封止部30Aとを備える。樹脂封止部30Aは、貫通孔HAの内周面S11と突出部21の外周面S21との間の隙間を封止している。
これにより、熱交換装置1Aは、貫通孔HAとジョイント部材20Aの突出部21との間の隙間から、冷却媒体の漏れ又は熱交換装置1Aの外部からの異物の侵入を防止することができる。つまり、熱交換装置1Aは、ジョイント部材20Aがろう付け又は溶接によって熱交換本体部10Aに接合されていなくても、気密性に優れる。
これにより、張出部22は、上側金属部材11Aの支えとして機能する。そのため、上側金属部材11Aに対して下方向に押圧力がかかっても、上側金属部材11Aは変形しにくい。例えば、樹脂封止部30Aが射出成形で形成される際、張出部22は射出圧力に対する上側金属部材11Aの支えとなる。そのため、上側金属部材11Aは変形しにくい。その結果、熱交換装置1Aは、内部流路R1内を流通する熱交換媒体の圧力損失を低減することができる。つまり、熱交換装置1Aは、効率よく冷却熱媒体を内部流路R1内に流通させることができる。
これにより、被覆部31は、上側金属部材11Aに対して、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Aは、気密性をより長期に亘って保持することができる。
これにより、樹脂封止部30Aと上側金属部材11Aとの接触面積は、樹脂封止部30Aが被覆部31を有しない場合よりも広い。そのため、樹脂封止部30Aは、上側金属部材11Aに、樹脂封止部30Aが被覆部31を有しない場合よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Aは、気密性を長期に亘って保持することができる。
これにより、例えば、樹脂封止部30Aが射出成形され、かつ上側金属部材11Aの厚みが比較的薄い場合であっても、射出圧力に起因する上側金属部材11Aの変形の発生は抑制される。更に、樹脂封止部30Aと上側金属部材11Aとの接触面積は、樹脂封止部30Aが第1被覆部31を有しない場合よりも広い。そのため、樹脂封止部30Aは、金属壁部により強く固着する。その結果、熱交換装置1Aは、気密性をより長期に亘って保持することができる。
これにより、ジョイント部材20Aは、切欠き部221を有さず、中空部R20と内部流路R1とが直接的に連通する場合よりも体積の大きい冷却媒体の通路を形成することができる。そのため、内部流路R1内を流通する冷却媒体の圧力損失は低減される。その結果、熱交換装置1Aは、効率よく冷却媒体を内部流路R1内に流通させることができる。
これにより、上側金属部材11Aに対して下方向に押圧力がかかっても、流路R221は、アーチ形状でない場合に比べて変形しにくい。そのため、内部流路R1内を流通する冷却媒体の圧力損失は低減される。その結果、熱交換装置1Aは、より効率よく冷却媒体を内部流路R1内に流通させることができる。
これにより、樹脂封止部30Aとジョイント部材20Aとは強く固着する。その結果、熱交換装置1Aは、気密性をより長期にわたって保持することができる。
これにより、樹脂封止部30Aは、封止用固着面の微細な凹凸部の隙間内に入り込んでいる。そのため、樹脂封止部30Aは、上側金属部材11Aと強く固着する。樹脂接合部13は、接合用固着面の微細な凹凸部の隙間内に入り込んでいる。そのため、樹脂接合部13は、上側金属部材11A及び下側金属部材12を強く接合する。その結果、熱交換装置1Aは、気密性をより長期にわたって保持できる。
第2実施形態に係る熱交換装置1Bは、主として、突出部の外周面が段差面を有する点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Bは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Bと、一対の樹脂封止部30Bとを備える。
ジョイント部材20Bの突出部21の外周面S21は、図10に示すように、先端側外周面S21Bと、基端側外周面S21Cと、段差面S21Aとを有する。基端側外周面S21Cは、先端側外周面S21Bよりも大きい径を有する。段差面S21Aは、先端側外周面S21Bと基端側外周面S21Cとを接続する。段差面S21Aは、上下方向に直交する。上方から下方に向けて観た段差面S21Aの形状は、リング状である。先端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及び段差面S21Aは、突出部21の外周面S21の全周に亘って形成されている。
樹脂封止部30Bは、図11に示すように、被覆部31を有する。被覆部31は、突出部21の外周面S21のうち基端側外周面S21Cのみを覆っている。被覆部31は、上側金属部材11Aの上主面TS11の第1領域XA(図7参照)の一部を覆っている。
ジョイント部材20Bの張出部22の半径r22(図11参照)は、熱交換装置1Bの用途に応じて、適宜調整され得る。例えば、張出部22の半径r22は、熱交換装置1Bの気密性の観点から、突出部21の基端側外周面S21Cに対応する部位の半径r21C(図11参照)に対して、第2距離分だけ大きいことが好ましい。第2距離は、好ましくは0.5mm以上20.0mm以下、より好ましくは2.0mm以上10.0mm以下である。
熱交換装置1Bの製造方法は、準備工程と、第1粗化工程と、第2粗化工程と、インサート工程と、封止工程とを含む。
第2実施形態では、可動側金型91の転写側面91Sの一部は、段差面S21Aと接触する。つまり、第1空間R91と第3空間R93とを結ぶ経路は、転写側面91S及び段差面S21Aの接触によって遮断される。そのため、第1空間R91内に樹脂溶融物が充填されても、第1空間R91内の溶融樹脂は、第3空間R93内に移動しない。その結果、樹脂溶融物が第3空間R93内に侵入することに起因するバリの発生は抑制される。つまり、バリ等の不要な樹脂形状が形成されない熱交換装置1Bが得られる。
これにより、射出成形の1種であるインサート成形で樹脂封止部30Bが形成される場合、段差面S21Aは、バリの形成を抑制することができる。その結果、熱交換装置1Bは、外観に優れる。
第2実施形態に係る熱交換装置1Bは、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと同様の作用効果を奏する。
第3実施形態に係る熱交換装置1Cは、ジョイント部材の形状が、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Cは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Cと、一対の樹脂封止部30Bとを備える。
ジョイント部材20Cは、突出部21と、中空部R20と、張出部22と、本体部23とを有する。突出部21の開口H21は、図13に示すように、上方を向いている。
突出部21の外周面S21は、上側環状溝S21Dと、下側環状溝S21Eとを有する。上側環状溝S21Dは、下側環状溝S21Eよりも上側に位置する。上側環状溝S21D及び下側環状溝S21Eの各々は、外周面S21の全周に亘って形成されている。
熱交換装置1Cは、図14に示すように、一対のジョイント部材20Cと、一対のコネクタ部品40が取り付けられて、使用される。
コネクタ部品40は、ジョイント部材20Cの突出部21に取り付けられる。
コネクタ部品40は、図14に示すように、本体部41と、蓋部42とを備える。蓋部42は、本体部41に取り付けられる。
ハウジング部411は、略円柱状物である。
連結突出部412は、外部の供給部または排出部を連結するために形成されている。連結突出部412は、ハウジング部411の上部に位置する。連結突出部412は、ハウジング部411の外周面S411に対して上下方向に直交する方向に突出している。連結突出部412は、開口H41を有する。冷却媒体は、コネクタ部品40の開口H41を通じて、外部の供給部から供給され、又は外部の排出部に排出される。コネクタ部品40の連結突出部412の外周面S412には、外部の供給部を固定するための連結溝G412が形成されている。
嵌合凹部413には、蓋部42が嵌合される。嵌合凹部413は、ハウジング部411の外周面S411のうち、連結突出部412とは反対側に位置するように、形成されている。
中空部R41は、開口H41とジョイント部材20Cの突出部21の開口H21とを連通する。中空部R41は、連結突出部412及びハウジング部411の内部に形成されている。
第4実施形態に係る熱交換装置1Dは、主として、張出部が上側金属部材の下主面と直接的に接触していない点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Dは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Dと、一対の樹脂封止部30Dとを備える。
第5実施形態に係る熱交換装置1Eは、主として、樹脂封止部の被覆部が上側金属部材の上主面の第1領域よりも外側を更に覆っている点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Eは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Bと、一対の樹脂封止部30Eとを備える。
これにより、樹脂封止部30Eと一対の封止用固着面との接触面積は、第1実施形態よりも更に広くなる。そのため、樹脂封止部30Eは、上側金属部材11Aに第1実施形態よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Eは、気密性を第1実施形態よりも長期に亘って保持することができる。
第6実施形態に係る熱交換装置1Fは、主として、突出部、貫通孔、及び被覆部の各々の形状が略正方形状である点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Fは、熱交換本体部10Fと、一対のジョイント部材20Fと、一対の樹脂封止部30Fとを備える。
第7実施形態に係る熱交換装置1Gは、主として、樹脂封止部が段差部を有する点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
第7実施形態に係る熱交換装置1Gは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Aと、一対の樹脂封止部30Gとを備える。
樹脂封止部30Gは、段差部33を更に有する。段差部33は、被覆部31に対して突出部21側で、かつ上側に位置する。段差部33は、突出部21の外周面S21の全周に亘って形成されている。被覆部31及び段差部33は、一体化されている。つまり、段差部33は、被覆部31から突出部21の外周面S21に沿って上方向に突出している。上方から下方に向けて観た段差部33の形状は、リング状である。
第8実施形態に係る熱交換装置1Hは、主として、樹脂封止部30の被覆部31が第1被覆部311を有しない点で、第1実施形態に係る熱交換装置1Aと異なる。
熱交換装置1Hは、熱交換本体部10Aと、一対のジョイント部材20Bと、一対の樹脂封止部30Hとを備える。
以下、樹脂封止部30Hの被覆部31のうち突出部21側とは反対側の外縁部位34を「外縁被覆部34」という。
樹脂封止部30Hは、被覆部31及び段差部33を有する。
第9実施形態では、熱交換装置1Jは、外部の発熱体の放熱を促進させるために用いられる。発熱体としては、第1実施形態に係る発熱体として例示したものと同様のものが挙げられる。
熱交換装置1Jは、図25及び図26に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Jと、一対の第2部品70Jと、2つのОリング50(図26参照)とを備える。一対の第1部品60Jの一方は供給用であり、他方は排出用である。一対の第2部品70Jの一方は供給用で、他方は排出用である。第1部品60Jは、第1部品の一例である。第2部品70Jは、第2部品の一例である。Оリング50は、パッキンの一例である。
図25~図46において、前側はX軸正方向に、後側はX軸負方向に、右側はY軸正方向に、左側はY軸負方向に、上側はZ軸正方向に、下側はZ軸負方向に、それぞれ対応する。
Oリング50は、第1部品60Jと第2部品70Jとの間に介在している。
熱交換装置1Jの寸法は、特に制限されず、熱交換装置1Jの用途等に応じて選択され得る。例えば、熱交換装置1Jの下主面BS1の面積は50cm2以上5,000cm2以下の範囲内であってもよい。例えば、熱交換装置1Jの上下方向の厚みは1mm以上50mm以下の範囲内であってもよい。
第9実施形態に係る熱交換本体部10Aは、第1実施形態に係る熱交換本体部10Aと同様である。
第1部品60Jは、貫通孔HAを覆う。
第1部品60Jは、図26に示すように、ジョイント部材20Jと、樹脂固着部30Jとを有する。ジョイント部材20Jは、樹脂固着部30Jを含まない。樹枝固着部は、樹脂封止部の一例である。
ジョイント部材20Jは、の冷却媒体を供給又は排出するための成形体である。ジョイント部材20Jは、図28及び図29に示すように、第1連結部211と、張出部212と、第1中空部R21と、本体部213とを有する。第1連結部211、張出部212、及び本体部213は、一体化されている。第1連結部は、突出部の一例である。第1中空部は、中空部の一例である。
本体部213は、接触面S213を有する。接触面S213は、熱交換装置1Jにおいて、下側金属部材12の上主面TS12と接触する。接触面S213が上主面TS12と接触することにより、本体部213は、第1連結部211を強く支持する。
上側環状嵌合溝G211Aには、Oリング50が嵌合される。下側環状嵌合溝G211Bには、図31を参照して後述する第1部品60Jの係合凸部322が係合する。
張出部212の半径r212(図29参照)は、熱交換装置1Jの用途に応じて、適宜調整され得る。例えば、張出部212の半径r212は、熱交換装置1Jの気密性の観点から、第1連結部211の基端側外周面S211Bに対応する部位の半径r211B(図29参照)に対して、第3距離分だけ大きい。第3距離は、好ましくは0.5mm以上20.0mm以下、より好ましくは2.0mm以上10.0mm以下である。
ジョイント部材20Jを構成する樹脂は、特に限定されず、第1実施形態に係るジョイント部材20Aを構成する樹脂として例示したものと同様のものであってもよい。
樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aに固着している。樹脂固着部30Jは、図30に示すように、上側金属部材11Aの貫通孔HAの内周面S11と、ジョイント部材20Jの外周面S211との間の隙間を封止している。換言すると、貫通孔HAの内周面S11と、ジョイント部材20Jの外周面S211との間の隙間は、樹脂固着部30Jで充填されている。
第2部品70Jは、第1部品60Jに連結される。第2部品70Jは、図31に示すように、本体部71と、蓋部72とを備える。蓋部72は、本体部71に取り付けられる。
第2連結部712は、外部の供給部が連結されるために形成されている。外部の供給部は、冷却媒体を熱交換装置1Jに供給する。第2連結部712は、ハウジング部711の上部に位置する。第2連結部712は、ハウジング部711の外周面S711に対して上下方向に直交する方向に突出している。第2連結部712は、第2開口H71を有する。冷却媒体は、第2部品70Jの第2開口H71を通じて、外部の供給部から供給され、又は外部の排出部から排出される。第2部品70Jの第2連結部712の外周面S712には、外部の供給部又は排出部を固定するための連結溝G712が形成されている。
嵌合凹部713には、蓋部72が嵌合される。嵌合凹部713は、ハウジング部711の外周面S711のうち、第2連結部712とは反対側に位置するように、形成されている。
第2中空部R71は、第2開口H71と、ジョイント部材20Jの第1連結部211の第1開口H211とを連通する。第1中空部R211は、第2連結部712及びハウジング部711の内部に形成されている。
一対の第2部品70Jを構成する樹脂は、お互いに同一であっても異なってもよい。
Oリング50は、第1部品60Jと第2部品70Jとの間の隙間を封止する。Oリング50は、第2部品70Jとジョイント部材20Jの第1連結部211との間の隙間から、冷却媒体の漏れ又は外部からの異物の侵入を防止する。
熱交換装置1Jは、例えば、発熱体に熱交換装置1Jの下主面BS1が接触するように設置されて、使用される。この際、一方の第2部品70Jには、外部の供給部が接続される。他方の第2部品70Jには、外部の排出部が接続される。発熱体の熱は、熱交換本体部10Aを介して、内部流路R1に充填された冷却媒体に伝導する。
熱交換装置1Jの製造方法は、準備工程と、第1粗化工程と、第2粗化工程と、インサート工程と、封止工程と、を含む。準備工程、インサート工程、及び封止工程は、この順で実行される。第1粗化工程及び第2粗化工程は、封止工程の前に実行されれば、特に限定されない。第1粗化工程は、第2粗化工程と同時に実行されてもよいし、第2粗化工程の実行後に実行されてもよいし、第2粗化工程の実行前に実行されてもよい。
準備工程では、ジョイント部材20Jを準備する。つまり、ジョイント部材20Jは、封止工程の実行前に予め成形されている。そのため、ジョイント部材20Jは、封止工程で射出成形される場合に比べてより複雑な形状に成形され得る。その結果、第1実施形態と同様にして、多岐にわたる分野に利用され得る熱交換装置1Jが得られる。
第1粗化工程は、第1実施形態に係る第1粗化工程と同様にして実行される。
第2粗化工程は、第1実施形態に係る第2粗化工程と同様にして実行される。
インサート工程では、熱交換本体部10Aの内部にジョイント部材20Jを配置して、貫通孔HAを介して熱交換本体部10Aの外部に向けてジョイント部材20Jの第1連結部211を突出させる。本開示において、「熱交換本体部10Aの内部にジョイント部材20Jを配置して」とは、ジョイント部材20Jの一部が熱交換本体部10Aに収容されていることを示す。
封止工程では、貫通孔HAの内周面S11と第1連結部211の外周面S211との間の隙間に樹脂固着部30Jを形成して、隙間を封止するとともに、樹脂接合部13を形成する。これにより、樹脂固着部30J及び樹脂接合部13の各々を別工程で形成する場合よりも効率的に、樹脂固着部30J及び樹脂接合部13が形成される。ジョイント部材20Jがろう付け又は溶接によって熱交換本体部10Aに接合されていなくても、気密性に優れる熱交換装置1Jが得られる。
図25~図34を参照して説明したように、第9実施形態では、熱交換装置1Jは、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Jと、一対の第2部品70Jとを備える。熱交換本体部10Aは、貫通孔HAを含む上側金属部材11Aを有する。第1部品60Jは、貫通孔HAを覆う。第2部品70Jは、第1部品60Jに連結される。熱交換本体部10Aは、内部流路R1を更に有する。第1部品60Jは、第1連結部211と、第1中空部R21と、樹脂固着部30Jとを有する。第1連結部211は、第1開口H211を含む。第1連結部211は、第2部品70Jが連結される。樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aに固着する。第2部品70Jは、第2連結部712と、第2中空部R71とを有する。第2連結部712は、第2開口H71を含む。第2中空部R71は、第2開口H71と第1開口H211とを連通する。
これにより、熱交換装置1Jは、第1部品60Jと上側金属部材11Aとの間の隙間から、冷却媒体の漏れ又は外部からの異物の侵入を防止することができる。つまり、熱交換装置1Jは、給排水のための第1部品60Jがろう付け又は溶接によって熱交換本体部10Aに接合されていなくても、気密性に優れる。
これにより、熱交換装置1Jは、第1部品60Jと第2部品70Jとの隙間から冷却媒体の漏れ又は外部からの異物の侵入を、熱交換装置1JがOリングを備えない場合よりも確実に防止することができる。
これにより、樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aに対して、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Jは、気密性を長期に亘って保持することができる。
これにより、張出部212は、上側金属部材11Aの支えとして機能する。そのため、上側金属部材11Aに対して下方向に押圧力がかかっても、上側金属部材11Aは変形しにくい。例えば、樹脂固着部30Jが射出成形で形成される場合、張出部212は射出圧力に対する上側金属部材11Aの支えとなるため、上側金属部材11Aは変形しにくい。その結果、内部流路R1内を流通する冷却媒体の圧力損失は低減される。つまり、熱交換装置1Jは、密閉性をより長期にわたって保持することができる。
これにより、樹脂固着部30Jと上側金属部材11Aとの接触面積は、樹脂固着部30Jが被覆部223を有しない場合よりも広い。そのため、樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aに、樹脂固着部30Jが被覆部223を有しない場合よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Jは、気密性を長期に亘って保持することができる。
これにより、樹脂固着部30Jが射出成形され、かつ上側金属部材11Aの厚みが比較的薄い場合であっても、射出圧力に起因する上側金属部材11Aの変形の発生は抑制される。さらに、樹脂固着部30Jと上側金属部材11Aとの接触面積は、樹脂固着部30Jが第1被覆部2231を有しない場合よりも広い。そのため、樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aにより強く固着する。その結果、熱交換装置1Jは、気密性をより長期に亘って保持することができる。
これにより、射出成形の1種であるインサート成形で樹脂固着部30Jが形成される場合、段差面S211Cは、バリの形成を抑制することができる。その結果、熱交換装置1Jは、外観に優れる。
これにより、ジョイント部材20Jは、切欠き部214を有さず、中空部R21と内部流路R1とが直接的に連通する場合よりも体積の大きい冷却媒体の通路を形成することができる。そのため、内部流路R1内を流通する冷却媒体の圧力損失は低減される。その結果、熱交換装置1Jは、効率よく冷却媒体を内部流路R1内に流通させることができる。
これにより、上側金属部材11Aに対して下方向に押圧力がかかっても、流路R214は、アーチ形状でない場合に比べて変形しにくい。そのため、内部流路R1内を流通する冷却媒体の圧力損失は低減される。その結果、熱交換装置1Jは、より効率よく冷却媒体を内部流路R1内に流通させることができる。
これにより、樹脂固着部30Jとジョイント部材20Jとは強く固着する。その結果、熱交換装置1Jは、気密性をより長期にわたって保持することができる。
これにより、樹脂固着部30Jは、一対の封止用固着面の微細な凹凸部の隙間内に入り込んでいる。そのため、樹脂固着部30Jは、上側金属部材11Aと強く固着する。その結果、熱交換装置1Jは、気密性をより長期にわたって保持できる。
第10実施形態に係る熱交換装置1Kは、主として、貫通孔が露出しないように貫通孔にジョイント部材が被せられている点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Kは、図35に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Kと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
第1部品60Kは、ジョイント部材20Kと、樹脂固着部30Kとを有する。ジョイント部材20Kは、樹脂固着部30Kを含まない。
第1連結部211の外周面S211は、図35に示すように、上側環状取付溝G211Cと、中側環状取付溝G211Dと、下側環状取付溝G211Eとを有する。上側環状取付溝G211Cは、中側環状取付溝G211Dよりも上側に位置する。下側環状取付溝G211Eは、中側環状取付溝G211Dよりも下側に位置する。上側環状取付溝G211C、中側環状取付溝G211D、及び下側環状取付溝G211Eの各々は、ジョイント部材20Kの外周面S211の全周に亘って形成されている。
上側環状取付溝G211C、中側環状取付溝G211D、及び下側環状取付溝G211Eのうちのいずれか1つには、第2部品70Jの蓋部72の係合凸部722が係合される。これにより、ジョイント部材20Kの第1連結部211に、第2部品70Jが連結される。
張出部212は、上側金属部材11Aの上主面TS11のみと接触している。換言すると、ジョイント部材20Kは、上側金属部材11Aの上主面TS11に位置し、貫通孔HAを覆っている。貫通孔HAは露出していない。
第11実施形態に係る熱交換装置1Lは、主として、貫通孔が露出しないように貫通孔にジョイント部材が被せられている点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Lは、図36に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Lと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
ジョイント部材20Lの張出部212は、上側金属部材11Aの上主面TS11のみと接触している。
樹脂固着部30Lは、上側金属部材11Aの上主面TS11に固着している。詳しくは、樹脂固着部30Lは、上側金属部材11Aの上主面TS11の張出部212の周りと、張出部212の周縁部とを覆っている。
第12実施形態に係る熱交換装置1Mは、主として、貫通孔が露出しないように貫通孔にジョイント部材が被せられている点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Mは、図37に示すうように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Mと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
ジョイント部材20Mの張出部212は、上側金属部材11Aの上主面TS11のみと接触している。
第13実施形態に係る熱交換装置1Nは、主として、張出部が上側金属部材の下主面と直接的に接触していない点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Nは、図38に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Nと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
第14実施形態に係る熱交換装置1Pは、主として、樹脂固着部の被覆部が上側金属部材の上主面の第1領域よりも外側を更に覆っている点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Pは、図39に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Pと、一対の第2部品60J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
第15実施形態に係る熱交換装置1Qは、主として、第1部品が貫通孔に被さっている点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Qは、図40に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Qと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
第1部品60Qは、貫通孔HAを覆っている。詳しくは、貫通孔HAが露出しないように第1部品60Qが貫通孔HAに被せられており、かつ樹脂固着部30Qと上側金属部材11Aの上主面TS11との間に隙間がない状態で、第1部品60Qは、上主面TS11に配置されている。
第15実施形態に係る張出部212は、上側金属部材11Aの上主面TS11のみと接触している。
第16実施形態に係る熱交換装置1Rは、主として、第1連結部、貫通孔、及び被覆部の各々の形状が略正方形状である点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Rは、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Rと、一対の第2部品70J(図26参照)と、2つのОリング50(図26参照)とを備える。
第17実施形態に係る熱交換装置1Sは、主として、樹脂固着部が段差部を有する点で、第9実施形態に係る熱交換装置1Jと異なる。
熱交換装置1Sは、図46に示すように、熱交換本体部10Aと、一対の第1部品60Sと、一対の第2部品70J(図46参照)と、2つのОリング50(図46参照)とを備える。
樹脂固着部30Sは、段差部224を更に有する。段差部224は、被覆部223の第1連結部211側で、かつ上側に位置する。段差部224は、第1連結部211の外周面S211の全周に亘って形成されている。被覆部223及び段差部224は、一体化されている。つまり、段差部224は、被覆部223から第1連結部211の外周面S211に沿って上方向に突出している。上方から下方に向けて観た段差部224の形状は、リング状である。
第18実施形態に係る熱交換装置1Tは、外部の発熱体の放熱を促進させるために用いられる。発熱体としては、第1実施形態に係る発熱体として例示したものと同様のものが挙げられる。
熱交換装置1Tは、図47に示すように、第1金属プレート81と、第2金属プレート82と、ジョイント部材83と、樹脂固定部84と、仕切部材85(図49~図51参照)とを備える。
第2金属プレート82、仕切部材85、ジョイント部材83、及び第1金属プレート81は、この順に配置されている。樹脂固定部84は、第1金属プレート81及び第2金属プレート82の周縁部に接触して、第1金属プレート81に第2金属プレート82を固定している。
なお、図47~図51において、前側はX軸正方向に、後側はX軸負方向に、右側はY軸正方向に、左側はY軸負方向に、上側はZ軸正方向に、下側はZ軸負方向に、それぞれ対応する。
熱交換装置1Tは、上主面TS1を有する。熱交換装置1Tの上主面TS1側には、ジョイント部材83が配置されている。熱交換装置1Tは、図48に示すように、下主面BS1を有する。熱交換装置1Aの下主面BS1は、平面状である。
熱交換装置1Tの内部には、内部流路R8が形成されている。内部流路R1には、冷却媒体が流通する。冷却媒体としては、第1実施形態で冷却媒体として例示したものと同様のものが挙げられる。
熱交換装置1Tの寸法は、特に制限されず、熱交換装置1Tの用途等に応じて選択され得る。例えば、熱交換装置1Tの寸法は、第1実施形態に係る熱交換装置1Aの寸法として例示した寸法と同様であればよい。
第1金属プレート81は、平板状物である。上方から下方に観た第1金属プレート81の形状は、前後方向を長辺とする略長方形状である。
第1金属プレート81は、図47に示すように、一対の貫通孔HAを有する。一方の貫通孔HAは、第1金属プレート81の後中央部、他方の貫通孔HAは、第1金属プレート81の前中央部に位置する。貫通孔HAは、貫通孔の一例である。
貫通孔HAは、上下方向に沿って、第1金属プレート81を貫通している。貫通孔HAは、熱交換装置1Aにおいて、内部流路R8(図48参照)と連通する。
第1金属プレート81の材質は、金属であり、第1実施形態に係る上側金属部材11Aの材質として例示したものと同一のものであってもよい。
第2金属プレート82は、平板状物である。上方から下方に観た第2金属プレート82の形状は、前後方向を長辺とする略長方形状である。
第2金属プレート82の材質は、金属であり、第1実施形態に係る上側金属部材11Aの材質として例示したものと同一のものであってもよい。第2金属プレート82の材質は、第1金属プレート81の材質と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
ジョイント部材83は、板状物である。ジョイント部材83には、外部の供給部及び外部の排出部が接続される。ジョイント部材83は、第2金属プレート82との間に内部流路R8(図48参照)を形成する。
接続部831は、ジョイント部材83の上面側に位置する。接続部831は、図49及び図50に示すように、貫通孔HAから露出している。接続部831は、開口H831及び中空部R831(図50参照)を有する。
開口H831には、冷却媒体が供給される。開口H831は、ジョイント部材83の上面に位置する。開口部H831は、上方を向いている。
中空部R831は、図50に示すように、開口H831と、内部流路R8とを連結するために形成されている。中空部R831は、一方の接続部831の内部に形成されている。
凹み部R832は、第2金属プレート82との間に冷却媒体が流通する内部流路R8を形成するために形成されている。
第2金属プレート82は、上主面TS82(図49参照)を有する。ジョイント部材83の下側面のうち少なくとも凹み部R832を囲う部位は、第2金属プレート82の上主面TS82と物理的に接触している。そのため、凹み部R832と、第2金属プレートの上主面TS82との間には、内部流路R8が形成されている。
樹脂固定部84は、第1金属プレート81に第2金属プレート82を固定している。つまり、樹脂固定部84は、第1金属プレート81、第2金属プレート82、ジョイント部材83、及び仕切部材85を一体にしている。
樹脂固定部84は、空隙R80に充填されている。つまり、樹脂固定部84は、第1金属プレート81の下主面BS81の周縁部、第2金属プレート82の上主面TS82の周縁部、及びジョイント部材83の側面と物理的に接触している。
仕切部材85は、内部流路R8を仕切る。
第18実施形態では、仕切部材85は、複数の仕切り壁部を有する。複数の仕切り壁部は、図51に示すように、左右方向に沿って、所定の間隔を空けて、配置されている。複数の仕切り壁部の各々は、長板状物である複数の仕切り壁部は、冷却媒体の流れ方向を制御する。
仕切部材85は、第2金属プレート82に固定されていてもよい。仕切部材85を第2金属プレート82に固定する固定方法は、仕切部材85の材質に応じて適宜選択される。固定方法としては、例えば、締結用部品を用いる方法(以下、「機械締結」という。)、溶接、インサート接合層を用いる方法、公知の接着剤を用いる方法、溶着等が挙げられ、これら複数の固定方法を組み合わせて用いることもできる。締結用部品は、ボルト、ナット、ネジ、リベット、又はピンを含む。溶接は、金属溶接、又はろう接を含む。溶着は、熱溶着、振動溶着、レーザー溶着、超音波溶着、熱板溶着を含む。
仕切部材85の材質は、特に限定されず、樹脂又は金属であり、第1実施形態に係るジョイント部材20A又は上側金属部材11Aの材質として例示したものと同様のものであってもよい。仕切部材85の材質は、第2金属プレート82又はジョイント部材83の材質と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
熱交換装置1Tは、例えば、発熱体に熱交換装置1Tの下主面BS1が接触するように設置されて、使用される。この際、一方の接続部831には、外部の供給部が接続される。他方の接続部831には、外部の排出部が接続される。発熱体の熱は、第1金属プレート81及び第2金属プレート82の少なくとも一方を介して、内部流路R8に充填された冷却媒体に伝導する。
図47~図51を参照して説明したように、第18実施形態では、熱交換装置1Tは、第1金属プレート81と、第2金属プレート82と、一対のジョイント部材83と、一対の樹脂固定部84とを備える。ジョイント部材83は、凹み部R832と、開口H831と、中空部R831とを有する。
これにより第1金属プレート81及び第2金属プレート82の少なくとも一方に、内部流路R8を形成するための囲い壁部が加工成形されていなくても、内部流路R8は形成される。熱交換装置1Tは、この内部流路R8内に所望の仕切部材85が配置されることで、内部流路R8の設計の自由度を容易に向上させることができる。
これにより、第18態様では、内部流路R8はより自由に設計され得る。
これにより、熱交換装置1Tは、気密性を長期に亘ってより確実に保持することができる。
これにより、第18態様では、ジョイント部材が複雑な構造に成形されていなくても、内部流路が形成され得る。
これにより、第1金属プレート81及び第2金属プレート82の樹脂固定部84と接触している面は、微細な凹凸を含む。これにより、樹脂固定部84は、第1金属プレート81及び第2金属プレート82に対して、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも強く固着する。その結果、熱交換装置1Tは、気密性を長期に亘って保持することができる。
これにより、樹脂固定部84とジョイント部材83とは強く固着する。その結果、熱交換装置1Tは、気密性をより長期にわたって保持することができる。
第1実施形態~第17実施形態では、ジョイント部材は張出部を有しなくてもよい。
第18実施形態では、第2固着面には、粗化処理が施されていなくてもよい。
第18実施形態では、樹脂固定部は、トランスファー成形、圧縮成形、又は注型成形によって形成されていてもよい。樹脂固定部は、接着剤からなる接着剤層であってもよい。
第18実施形態では、熱交換装置は、一方の貫通孔及び一方の接続部を2つ以上備えてもよいし、他方の貫通孔及び他方の接続部を2つ以上備えてもよい。
例えば、突出部及び張出部の各々の形状は、多角形(略正方形状を除く)であってもよい。一対の突出部の各々の形状は、同一でなくてもよい。突出部の形状が多角形(略正方形状を除く)であり、かつ段差面を有さない場合、上下方向に直交する面において、突出部の内接円の半径は、第1実施形態で説明した半径r22(図6参照)と同一であってもよい。突出部の形状が多角形(略正方形状を除く)で、かつ段差面を有する場合、上下方向に直交する面において、突出部の内接円の半径は、第2実施形態で説明した半径r21C(図11参照)と同一であってもよい。張出部の形状が多角形(略正方形状を除く)である場合、上下方向に直交する面において、張出部の内接円の半径は、第1実施形態で説明した半径r22(図6参照)と同一であってもよい。
突出部の外周面の樹脂封止部と接触している面には、上側金属部材と同様に粗化処理が施され、微細な凹凸を含む。
これにより、樹脂封止部は、突出部に対して、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも強く固着し、気密性をより長期に亘って保持することができる。
例えば、第1連結部及び張出部の各々の形状は、多角形(略正方形状を除く)であってもよい。一対の第1連結部の各々の形状は、同一でなくてもよい。第1連結部の形状が多角形(略正方形状を除く)である場合、上下方向に直交する面において、第1連結部の内接円の半径は、第9実施形態で説明した半径r211B(図29参照)と同一であってもよい。張出部の形状が多角形(略正方形状を除く)である場合、上下方向に直交する面において、張出部の内接円の半径は、第9実施形態で説明した半径r212(図29参照)と同一であってもよい。
第1連結部の外周面の樹脂固着部と接触している面には、第1実施形態と同様にして、粗化処理が施されており、つまり、接触面微細な凹凸を含む。そのため、樹脂固着部は、第1連結部に対して、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも第1連結部に強く固着し、気密性をより長期に亘って保持することができる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (18)
- 熱交換媒体が流通する内部流路、及び前記内部流路と連通する貫通孔を含む金属壁部、を有する金属製の熱交換本体部と、
前記熱交換媒体が供給又は排出される開口を含み、かつ前記貫通孔を介して前記熱交換本体部の外部に向けて突出する突出部、及び前記開口と前記内部流路とを連通するための中空部、を有するジョイント部材と、
前記貫通孔の内周面と前記突出部の外周面との間の隙間を封止している樹脂封止部と、
を備える熱交換装置。 - 貫通孔を含む金属壁部を有する熱交換本体部と、
前記貫通孔を覆う第1部品と、
前記第1部品に連結される第2部品と、
を備え、
前記熱交換本体部は、熱交換媒体が流通する内部流路を更に有し、
前記第1部品は、
第1開口を含み、前記第2部品が連結される第1連結部と、
前記第1開口と前記内部流路とを連通するための第1中空部と、
前記金属壁部に固着する樹脂固着部と、
を有し、
前記第2部品は、
前記熱交換媒体が供給又は排出される第2開口を含み、前記熱交換媒体を前記内部流路に供給する供給部又は前記熱交換媒体を前記内部流路から排出する排出部が連結される第2連結部と、
前記第2開口と前記第1開口とを連通する第2中空部と、
を有する、熱交換装置。 - 前記第1部品と前記第2部品との間の隙間を封止するパッキンを備える、請求項2に記載の熱交換装置。
- 前記第1部品は、ジョイント部材を有し、
前記ジョイント部材は、前記第1連結部である突出部、及び前記第1中空部である中空部を含み、
前記ジョイント部材は、前記樹脂固着部である樹脂封止部を含まず、
前記突出部は、前記貫通孔を介して前記熱交換本体部の外部に向けて突出し、
前記樹脂封止部は、前記貫通孔の内周面と前記突出部の外周面との間の隙間を封止している、請求項2又は請求項3に記載の熱交換装置。 - 前記熱交換本体部は、前記金属壁部と対向する対向壁部を有し、
前記ジョイント部材は、前記突出部の外周面の全周に亘って前記突出部の外周面に対して張り出す張出部を有し、
前記張出部は、前記金属壁部の内面及び前記対向壁部の内面と接触している、請求項1又は請求項4に記載の熱交換装置。 - 前記金属壁部の前記樹脂封止部と接触している面には、粗化処理が施されている、請求項1、請求項4、及び請求項5のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 前記樹脂封止部は、前記金属壁部の外面の前記貫通孔の周りを覆う被覆部を有する、請求項1、請求項4~請求項6のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 前記ジョイント部材は、前記突出部の外周面の全周に亘って前記突出部の外周面に対して張り出す張出部を有し、
前記被覆部は、前記金属壁部の外面の前記張出部に対向する第1領域を覆う第1被覆部を有する、請求項7に記載の熱交換装置。 - 前記被覆部は、前記金属壁部の外面の前記第1領域よりも前記貫通孔に対して外側の第2領域を覆う第2被覆部を有する、請求項8に記載の熱交換装置。
- 前記突出部の外周面は、
先端側外周面と、
前記先端側外周面よりも大きい径を有する基端側外周面と、
前記先端側外周面と前記基端側外周面とを接続する段差面と、を有し、
前記被覆部は、前記突出部の外周面のうち前記基端側外周面のみを覆っている、請求項7~請求項9のいずれか1項に記載の熱交換装置。 - 前記熱交換本体部は、前記金属壁部と対向する対向壁部を有し、
前記ジョイント部材は、前記突出部の外周面の全周に亘って前記突出部の外周面に対して張り出す張出部を有し、
前記張出部は、前記対向壁部の内面との間で流路を形成する切欠き部を有し、
前記流路は、前記中空部と前記内部流路とを連通する、請求項5~請求項10のいずれか1項に記載の熱交換装置。 - 前記切欠き部の断面形状は、アーチ形状である、請求項11に記載の熱交換装置。
- 前記突出部の外周面は金属で構成されており、
前記突出部の外周面の前記樹脂封止部と接触している面には、粗化処理が施されている、請求項1、請求項4~請求項12のいずれか1項に記載の熱交換装置。 - 前記突出部の外周面は樹脂で構成されており、
前記突出部の外周面と前記樹脂封止部とは融着している、請求項1、請求項4~請求項12のいずれか1項に記載の熱交換装置。 - 前記樹脂封止部は、射出成形によって形成されている、請求項1、請求項4~請求項14のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 突出部を有するジョイント部材を準備する準備工程と、
貫通孔を含む金属壁部を有する金属製の熱交換本体部の内部に前記ジョイント部材を配置して、前記貫通孔を介して前記熱交換本体部の外部に向けて前記突出部を突出させるインサート工程と、
前記貫通孔の内周面と前記突出部の外周面との間の隙間に樹脂封止部を形成して、前記隙間を封止する封止工程と、を有する熱交換装置の製造方法。 - 前記熱交換本体部は、
互いに対向する一対の金属部材と、
前記一対の金属部材を接合する樹脂接合部と、を有し、
前記一対の金属部材の一方は、前記金属壁部を含み、
前記封止工程では、前記樹脂封止部を形成し、かつ前記樹脂接合部を形成する、請求項16に記載の熱交換装置の製造方法。 - 前記金属壁部の前記樹脂封止部を接触させる面に粗化処理を施す粗化工程を含み、
前記粗化工程は、前記封止工程の前に実行される、請求項16又は請求項17に記載の熱交換装置の製造方法。
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