TW202212761A - 熱交換裝置及熱交換裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的熱交換裝置,其具備有:熱交換本體部、接頭構件及樹脂密封部。熱交換本體部具有:供熱交換介質流通的內部流路、以及包含與內部流路連通之貫通孔的金屬壁部。接頭構件具有:突出部及中空部。突出部係包含供給或排出熱交換介質的開口。突出部係經由貫通孔朝向熱交換本體部外部突出。中空部係被形成為用於連通開口與內部流路。樹脂密封部係將貫通孔內周面與突出部外周面之間的間隙密封。
Description
本發明係關於熱交換裝置及熱交換裝置之製造方法。
於電腦所搭載的中央處理裝置(CPU:Central Processing Unit)、或於電動汽車所搭載的二次電池,在動作時發熱。用於冷卻此種發熱體的手段提案有各種使用冷卻介質的冷卻裝置。
專利文獻1揭示一種水冷式板型冷卻單元。在專利文獻1所發明的冷卻單元係具備有:一對板、肋、及供水及排水金屬零件。肋係在一對板間的空洞區域內區隔流路。外部軟管被連接至供水及排水金屬零件。熱的傳導介質係經由供水及排水金屬零件流入至流路內或排出。一對板、肋、及供水及排水金屬零件的材質為金屬。供水及排水金屬零件及肋係被熔接至一對板。
專利文獻1:日本專利特開2015-210032號公報
(發明所欲解決之問題)
隨近年冷卻裝置用途的多樣化,以形狀之複雜化為首,被期待可對應於冷卻裝置之輕量化、低成本化等。特別是在使用冷卻介質的冷卻裝置中,渴求在確保氣密性的情形下,可利用熔接或焊接以外的方法,將用於供水及排水的接頭構件或第1構件,接合於如一對板之熱交換本體部的技術。
本發明之課題係鑑於上述情形,提供一種即使接頭構件或第1構件未被熔接或焊接而在氣密性上優異的熱交換裝置、及熱交換裝置之製造方法。
本發明之其他之課題在於提供一種熱交換裝置,其可構成熱交換介質所流通的內部流路之設計的自由度。
(解決問題之技術手段)
本發明用於解決上述課題的手段,包含以下實施態樣。
<1>本發明第1態樣的熱交換裝置,其具備有:熱交換本體部、接頭構件及樹脂密封部;其中,熱交換本體部係具有:供熱交換介質流通的內部流路、及包含與上述內部流路連通之貫通孔的金屬壁部;該接頭構件具有:突出部及中空部;該突出部係包含供給或排出上述熱交換介質的開口,且經由上述貫通孔朝向上述熱交換本體部之外部突出;該中空部係用於將上述開口與上述內部流路連通;該樹脂密封部係將上述貫通孔內周面與上述突出部外周面間的間隙密封。
第1態樣的熱交換裝置,可防止自貫通孔與突出部之間的間隙,發生熱交換介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。即,第1態樣的熱交換裝置係即使接頭構件未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部,其氣密性仍然優異。
<2>本發明第2態樣的熱交換裝置,其具備有:具有包含貫通孔之金屬壁部的熱交換本體部、覆蓋上述貫通孔的第1零件、以及被連結至上述第1零件的第2零件;上述熱交換本體部係更進一步具備有流通熱交換介質的內部流路;上述第1零件具有:第1連結部、第1中空部及樹脂固接部;該第1連結部係包含第1開口,且連結上述第2零件;該第1中空部係用於將上述第1開口與上述內部流路連通;該樹脂固接部係固接於上述金屬壁部;上述第2零件具有:第2連結部,其包含供給或排出上述熱交換介質的第2開口,並連結至將上述熱交換介質供給至上述內部流路的供給部、或者從上述內部流路將上述熱交換介質排出的排出部;以及第2中空部,其將上述第2開口與上述第1開口連通。
在本發明中,所謂「第1零件覆蓋貫通孔」係指包含第1形態與第2形態。第1形態係表示使第1零件的第1連結部經由貫通孔,朝向熱交換本體部的外部突出,且樹脂固接部將貫通孔內周面與第1連結部外周面之間的間隙密封的形態。第2形態係表示以貫通孔不露出之方式第1零件被貫通孔所覆蓋,且在樹脂固接部與金屬壁部之間沒有間隙的形態。
第2態樣的熱交換裝置係可防止從第1零件與金屬壁部之間的間隙,發生熱交換介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。即,第2態樣的熱交換裝置係用於供水及排水的第1零件即使未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部,其氣密性仍然優異。
<3>本發明第3態樣的熱交換裝置,係如<2>所記載的熱交換裝置,其中,具備有將上述第1零件與上述第2零件之間的間隙密封的襯墊。
第3態樣熱交換裝置係在相較於未具備有襯墊的情形下,可確實地防止從第1零件與第2零件的間隙發生熱交換介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。
<4>本發明第4態樣的熱交換裝置,係如<2>所記載的熱交換裝置,其中,上述第1零件具有接頭構件;上述接頭構件包含:上述第1連結部即突出部、及上述第1中空部即中空部;上述接頭構件並不包含上述樹脂固接部即樹脂密封部;上述突出部係經由上述貫通孔朝向上述熱交換本體部的外部突出;上述樹脂密封部係將上述貫通孔內周面與上述突出部外周面之間的間隙密封。
在本發明中,所謂「接頭構件未包含樹脂固接部」係指表示在第1零件中的接頭構件與樹脂固接部個別地被形成,換言之,接頭構件與樹脂固接部並非一體成形體。在本發明中,所謂「第1連結即突出部」係指表示將第1連結部改稱為突出部,而所謂「第1中空部即中空部」係指表示將第1中空部改稱為中空部;所謂「樹脂固接部即樹脂密封部」係指表示將樹脂固接部改稱為樹脂密封部。
第4態樣的熱交換裝置係可防止從貫通孔與第1連結部之間的間隙發生熱交換介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。即,第4態樣的熱交換裝置係即使接頭構件未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部,其氣密性仍然優異。
<5>本發明第5態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,上述熱交換本體部係具備有與上述金屬壁部相對向的對向壁部;上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部;上述伸出部係接觸至上述金屬壁部內面與上述對向壁部內面。
在第5態樣中,伸出部係發揮支撐金屬壁部的機能。因此,即使對金屬壁部朝向金屬壁部的厚度方向施加按押力,但是金屬壁部仍不易變形。例如在利用射出成形形成樹脂密封部的情形下,因為伸出部成為金屬壁部對射出壓力的支撐,因此金屬壁部不易變形。其結果,第5態樣的熱交換裝置,可降低在內部流路內流通的熱交換介質之壓力損失。即,第5態樣的熱交換裝置係可使熱交換介質有效率地在內部流路內流通。
<6> 本發明第6態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,在上述金屬壁部與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理。
在第6態樣中,金屬壁部之與樹脂密封部接觸的面係包含微細凹凸。藉此,樹脂密封部在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應可強力地固接至金屬壁部。其結果,第6態樣的熱交換裝置可長期地保持氣密性。
<7>本發明第7態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,上述樹脂密封部係具備有覆蓋上述金屬壁部外面之上述貫通孔周圍的被覆部。
在第7態樣中,樹脂密封部與金屬壁部的接觸面積係較廣於樹脂密封部不具有被覆部的情形。因此,樹脂密封部相較於樹脂密封部不具有被覆部的情形下,更強力地固接於金屬壁部。其結果,第7態樣的熱交換裝置可長期地保持氣密性。
<8>本發明第8態樣的熱交換裝置,係如<7>所記載的熱交換裝置,其中,上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部;上述被覆部係具有覆蓋上述金屬壁部外面與上述伸出部相對向之第1區域的第1被覆部。
在第8態樣中,即使在樹脂密封部被射出成形且金屬壁部的厚度較薄之情形,仍可抑制起因於射出壓力的金屬壁部變形之發生。又,樹脂密封部與金屬壁部的接觸面積較廣於樹脂密封部不具有第1被覆部的情形。因此,樹脂密封部更強力地固接於金屬壁部。其結果,第8態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
<9>本發明第9態樣的熱交換裝置,係如<8>所記載的熱交換裝置,其中,上述被覆部係具有覆蓋相對於上述貫通孔較上述金屬壁部外面之上述第1區域更靠外側之第2區域的第2被覆部。
在第9態樣中,樹脂密封部與金屬壁部的接觸面積較廣於被覆部僅具有第1被覆部的情形。因此,樹脂密封部更強力地固接於金屬壁部。其結果,第9態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
<10>本發明第10態樣的熱交換裝置,係如<7>所記載的熱交換裝置,其中,上述突出部的外周面係具有:前端側外周面、具有較上述前端側外周面更大之直徑的基端側外周面、以及將上述前端側外周面與上述基端側外周面連接的梯度面;上述被覆部係在上述突出部的外周面中,僅覆蓋上述基端側外周面。
在第10態樣中,在利用射出成形之一種即嵌入成形形成樹脂密封部的情形,可抑制梯度面毛邊之形成。其結果,第10態樣的熱交換裝置在外觀上優異。
<11>本發明第11態樣的熱交換裝置,係如<5>所記載的熱交換裝置,其中,上述熱交換本體部係具有與上述金屬壁部相對向的對向壁部;上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部;上述伸出部係在與上述對向壁部內面之間,具有形成流路的缺口部;上述流路係將上述中空部與上述內部流路連通。
在第11態樣中,接頭構件在相較於不具有缺口部而直接地將中空部與內部流路連通的情形,可形成體積為大的熱交換介質之通路。因此,可降低在內部流路內流通的熱交換介質之壓力損失。其結果,第11態樣的熱交換裝置可使熱交換介質有效率地在內部流路內流通。
<12>本發明第12態樣的熱交換裝置,係如<11>所記載的熱交換裝置,其中,上述缺口部的剖面形狀為弓形狀。
在第12態樣中,即使對金屬壁部朝向金屬壁部的厚度方向施加按押力,但是流路相較於非弓形狀的情形較不易變形。因此,第12態樣的熱交換裝置可降低在內部流路內流通的熱交換介質之壓力損失。其結果,第12態樣的熱交換裝置可使熱交換介質更有效率地在內部流通路內流通。
<13>本發明第13態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,利用金屬構成上述突出部的外周面;在上述突出部的外周面與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理。
在第13態樣中,突出部之與樹脂密封部接觸的面係包含微細凹凸。因此,樹脂密封部在相較於未施行粗化處理的情形,藉由定錨效應可更強力地固接至突出部。其結果,第13態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
<14>本發明第14態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,利用樹脂構成上述突出部的外周面;上述突出部的外周面與上述樹脂密封部熔合。
在本發明中,所謂「熔接」係指意味著未經由接著劑、螺絲等,而藉由熱將突出部外周面與樹脂密封部固接的狀態。
在第14態樣中,樹脂密封部與接頭構件強力地固接。其結果,第14態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
<15>本發明第15態樣的熱交換裝置,係如<1>或<4>所記載的熱交換裝置,其中,藉由射出成形形成上述樹脂密封部。
在第15態樣中,樹脂密封部係進入至所接觸之金屬壁部之面的微細凹凸部間隙內。因此,樹脂密封部係與金屬壁部強力地固接。其結果,第15態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
<16>本發明第16態樣的熱交換裝置之製造方法,其具有:準備步驟、嵌入步驟、及密封步驟;該準備步驟係準備具有突出部的接頭構件;該嵌入步驟係在具有包含貫通孔之金屬壁部的熱交換本體部內部,配置上述接頭構件,經由上述貫通孔使上述突出部朝向上述熱交換本體部的外部突出;該密封步驟係在上述貫通孔內周面與上述突出部外周面之間的間隙形成上述樹脂密封部,將上述間隙密封。
在本發明中,所謂「在熱交換本體部之內部配置接頭構件」係指表示接頭構件之一部分被收納在熱交換本體部。
在第16態樣中,即使接頭構件未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部,仍可獲得在氣密性上優異的熱交換裝置。接頭構件係在執行密封步驟前便預先被準備。因此,接頭構件在相較於在密封步驟被樹脂成形的情形,可成形為更複雜的形狀。複雜形狀例如包含切槽(undercut)。切槽可列舉如,襯墊溝、連結溝等。因此,例如用於與外部供給部或外部排出部連結,可將旋轉連接器等之複雜的連接器連結至接頭構件的突出部。外部供給部係將熱交換介質供給至熱交換裝置。外部排出部係將熱交換介質從熱交換裝置排出。其結果,可獲得可被利用於多方面領域的熱交換裝置。
<17>本發明第17態樣的熱交換裝置之製造方法,係如<16>所記載的熱交換裝置之製造方法,其中,上述熱交換本體部係具有:相互地相對向的一對金屬構件、及將上述一對金屬構件接合的樹脂接合部;上述一對金屬構件之一者係包含上述金屬壁部;上述密封步驟係形成上述樹脂密封部,且形成上述樹脂接合部。
第17態樣的熱交換裝置之製造方法,係在相較於在其他之步驟形成樹脂密封部與樹脂接合部的情形,可更有效率地形成樹脂密封部與樹脂接合部。
<18>本發明第18態樣的熱交換裝置之製造方法,係如<16>或<17>所記載的熱交換裝置之製造方法,其中,包含:對上述金屬壁部與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理的粗化步驟;上述粗化步驟係在上述密封步驟之前被執行。
在第18態樣中,在執行密封步驟之前,在金屬壁部與樹脂密封部接觸的面,形成微細凹凸構造。因此,在密封步驟中,例如構成樹脂密封部的樹脂之熔融物,容易進入至微細凹凸構造的間隙內。即,藉由定錨效應形成在相較於未施行粗化處理的情形下強力地固接至金屬壁部的樹脂密封部。其結果,可獲得可長期地保持氣密性的熱交換裝置。
<19>本發明第19態樣的熱交換裝置,係具有:第1金屬板、第2金屬板、接頭構件、及樹脂固定部;該第1金屬板係具有貫通孔;該第2金屬板係相對向於上述第1金屬板;該接頭構件係被夾置在上述第1金屬板及上述第2金屬板之間,連結至供給熱交換介質的供給部、或回收上述熱交換介質的回收部;該樹脂固定部係接觸至上述第1金屬板及上述第2金屬板的周緣部,將上述第2金屬板固定至上述第1金屬板;上述接頭構件係具有:凹陷部、開口及中空部;該凹陷部係在與上述第1金屬板及上述第2金屬板之至少一者之間,用於形成上述熱交換介質流通的內部流路;該開口係從上述貫通孔露出,供給或回收上述熱交換介質;該中空部係用於連通上述開口與上述內部流路。
在第19態樣中,即使在第1金屬板及第2金屬板之至少一者,未加工成形用於形成內部流路的圍繞壁部,仍可形成內部流路。第19態樣的熱交換裝置係藉由在該內部流路內配置所期望之間隔構件,可輕易地提升熱交換介質流通的內部流路之設計的自由度。
<20>本發明第20態樣的熱交換裝置,係如<19>所記載的熱交換裝置,其中,更進一步具備有:將上述內部流路間隔的間隔構件;上述間隔構件係被配置在上述凹陷部與上述第2金屬板之間。
在第20態樣中,可更自由地設計熱交換介質流通的內部流路。
<21>本發明第21態樣的熱交換裝置,係如<19>或<20>所記載的熱交換裝置,其中,在上述第1金屬板與上述第2金屬板之間,形成上述接頭構件、與上述第1金屬板及上述第2金屬板之各者的周緣部未接觸的空隙;上述樹脂固定部被填充至上述空隙。
第21態樣的熱交換裝置係可長期地且更確實地保持氣密性。
<22>本發明第22態樣的熱交換裝置,係如<19>~<21>中任一項所記載的熱交換裝置,其中,上述凹陷部係在與上述第2金屬板之間形成上述內部流路。
在第22態樣中,即使接頭構件未被成形為複雜的構造,仍可形成內部流路。
<23>本發明第23態樣的熱交換裝置,係如<19>~<22>中任一項所記載的熱交換裝置,其中,在上述第1金屬板及上述第2金屬板之與上述樹脂固定部接觸的面,施行粗化處理。
在第23態樣中,第1金屬板及第2金屬板與樹脂固定部接觸的面,係包含微細凹凸。藉此,樹脂固定部在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應強力地固接至第1金屬板與第2金屬板。其結果,第23態樣的熱交換裝置可長期地保持氣密性。
<24>本發明第24態樣的熱交換裝置,係如<19>~<23>中任一項所記載的熱交換裝置,其中,上述接頭構件的材質為樹脂;上述接頭構件與上述樹脂固定部熔合。
在第24態樣中,樹脂固定部與接頭構件強力地固接。其結果,第24態樣的熱交換裝置可更長期地保持氣密性。
(對照先前技術之功效)
根據本發明提供一種即使接頭構件未被熔接或焊接,仍在氣密性上優異的熱交換裝置、及熱交換裝置之製造方法。
根據本發明,其提供一種可提升熱交換介質流通之內部流路之設計自由度的熱交換裝置。
以下參照圖式,對本發明的熱交換裝置實施形態進行說明。圖中,對同一或相當部分被賦予同樣的元件符號並省略其重複之說明。
(1)第1實施形態
第1實施形態的熱交換裝置1A係被使用在促進外部發熱體之放熱者。發熱體係在動作時發熱。發熱體可列舉如:CPU、二次電池等。二次電池可列舉如:車用鋰離子電池等。
熱交換裝置1A係如圖1所示,具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20A、以及一對樹脂密封部30A。一對接頭構件20A之一者係為供給用,另一者係為排出用。一對樹脂密封部30A之一者係為供給用,另一者係為排出用。接頭構件20A係接頭構件之一例。樹脂密封部30A係樹脂密封部之一例。
在第1實施形態中,將熱交換裝置1A之配置接頭構件20A的側規定為熱交換裝置1A的後側,將其相反側規定為熱交換裝置1A的前側。將從前側觀看熱交換裝置1A時的右側規定為熱交換裝置1A的右側,將其相反側規定為熱交換裝置1A的左側。在與熱交換裝置1A的前後方向及左右方向正交的方向,將配置接頭構件20A的側規定為熱交換裝置1A的上側,將其相反側規定為熱交換裝置1A的下側。另外,該等方向並非限定本發明熱交換裝置之使用時的方向。
在圖1~圖24中,前側對應於X軸正方向,後側對應於X軸負方向,右側對應於Y軸正方向,左側對應於Y軸負方向,上側對應於Z軸正方向,下側對應於Z軸負方向。
熱交換裝置1A係板型。熱交換裝置1A具有上主面TS1。在熱交換裝置1A的上主面TS1側,配置接頭構件20A、及樹脂密封部30A。熱交換裝置1A係如圖2所示,具有下主面BS1。熱交換裝置1A的下主面BS1為平面狀。
熱交換裝置1A的尺寸並未特別地被限制,可配合熱交換裝置1A的用途等而被選擇。例如熱交換裝置1A的下主面BS1面積可為50cm
2以上且5,000cm
2以下範圍內。例如熱交換裝置1A的上下方向厚度可為1mm以上且50mm以下範圍內。
(1.1)熱交換本體部
熱交換本體部10A係如圖3所示,具有:內部流路R1、上側金屬構件11A、下側金屬構件12、及樹脂接合部13。上側金屬構件11A係金屬壁部及一對金屬構件之一者之一例。下側金屬構件12係對向壁部及一對金屬構件之另一者之一例。
內部流路R1係如圖1~圖3所示,位在熱交換本體部10A的內部。在內部流路R1流通冷卻介質。冷卻介質可列舉如:冷卻用液體、冷卻用氣體等。冷卻用液體可列舉如:水、油等。冷卻用氣體可列舉:空氣、氮氣等。冷卻介質的溫度係可配合發熱體的種類等被適當地調整。冷卻介質係熱交換介質之一例。
上側金屬構件11A如圖3所示,具有下主面BS11。下側金屬構件12具有上主面TS12。上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12係相互地相對向。上側金屬構件11A的下主面BS11係金屬壁部之內面之一例。下側金屬構件12的上主面TS12係對向壁部之內面之一例。
以下,將具有以下主面BS11與上主面TS12相對向之方式,將上側金屬構件11A及下側金屬構件12被重疊的狀態,記載為「重疊體100」的情形。
樹脂接合部13被形成為沿重疊體100的側面SS100之全周圍。換言之,樹脂接合部13係如圖1及圖2所示,被形成為沿熱交換裝置1A的側面SS1之全周圍。
(1.1.1)上側金屬構件
上側金屬構件11A如圖4所示,為平板狀物。從上方朝向下方所觀看的上側金屬構件11A之形狀為以前後方向為長邊的略長方形狀。上側金屬構件11A具有上主面TS11。上主面TS11係構成熱交換裝置1A之上主面TS1之一部分。上主面TS11及下主面BS11之各者為平面狀。上側金屬構件11A的上主面TS11係金屬壁部外面之一例。
上側金屬構件11A具有一對貫通孔HA。一對貫通孔HA之一者係為供給用,另一者係為排出用。
貫通孔HA係沿上下方向貫通上側金屬構件11A。貫通孔HA係在熱交換裝置1A中連通於內部流路R1(參照圖3)。在貫通孔HA中配置接頭構件20A。從上方朝向下方所觀看的貫通孔HA之形狀為圓狀。
上側金屬構件11A的材質係金屬,例如可從鐵、銅、鎳、金、銀、白金、鈷、鋅、鉛、錫、鈦、鉻、鋁、鎂、錳、及由該等的合金所形成的群組中選擇至少一種。合金可列舉如:不鏽鋼、黃銅、磷青銅等。其中,自熱傳導性的觀點,上側金屬構件11A的材質較佳係自鋁、鋁合金、銅、及銅合金中選擇至少一種,更佳係銅或銅合金。自輕量化及確保強度的觀點,上側金屬構件11A的材質特佳係鋁及鋁合金。
(1.1.2)下側金屬構件
下側金屬構件12係朝向上方開口的容器狀物。從上方朝向下方所觀看的下側金屬構件12之形狀為以前後方向為長邊的略長方形狀。下側金屬構件12如圖3所示,具有下主面BS12。下主面BS12係構成熱交換裝置1A的下主面BS1。下主面BS12為平面狀。
下側金屬構件12如圖3所示,在上主面TS12具有區隔壁部120。區隔壁部120係在熱交換裝置1A中區隔內部流路R1。區隔壁部120係具有:圍繞壁部121、及間隔壁部122。圍繞壁部121與間隔壁部122分別從下側金屬構件12的上主面TS12朝向上方突出。
圍繞壁部121如圖4所示,沿下側金屬構件12的周緣P12,被形成在沿周緣P12之全周圍。
圍繞壁部121具有前側壁部121A及後側壁部121B。間隔壁部122係從後側壁部121B的左右方向中央部朝向前側壁部121A延伸。間隔壁部122的前側端部122A與圍繞壁部121的前側壁部121A為分離。
圍繞壁部121的上主面TS121如圖3所示,在熱交換裝置1A中接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11。間隔壁部122的上主面TS122與上側金屬構件11A的下主面BS11,在熱交換裝置1A中分離。
上側金屬構件11A的下主面BS11、圍繞壁部121的內面IS121、及下側金屬構件12的上主面TS12係在熱交換裝置1A中構成內部流路R1。
下側金屬構件12的材質係金屬,亦可為與作為上側金屬構件11A的材質所例示者同一者。下側金屬構件12的材質係可與上側金屬構件11A的材質同一,亦可為不同。
(1.1.3)樹脂接合部
樹脂接合部13係將上側金屬構件11A與下側金屬構件12接合。重疊體100如圖3所示,具有側面凹部R100。側面凹部R100被形成為沿側面SS100之全周圍。樹脂接合部13被填充在側面凹部R100內。藉此,上側金屬構件11A與下側金屬構件12即使未施行熔接或焊接,仍可強力地被接合。
側面凹部R100係藉由緣側下主面BS11A、外面OS121、及緣側上主面TS12A所構成。
樹脂接合部13如圖3所示,接觸至緣側下主面BS11A、外面OS121、緣側上主面TS12A、側面SS11、及側面SS12。
以下,將上側金屬構件11A的緣側下主面BS11A、圍繞壁部121的外面OS121、下側金屬構件12的緣側上主面TS12A、上側金屬構件11A的側面SS11、及下側金屬構件12的側面SS12記載為「接合用固接面」。接合用固接面係一對金屬構件各者之與樹脂接合部接觸的面之一例。
接合用固接面被施行粗化處理。即,接合用固接面具有微細的凹凸構造。關於粗化處理的詳細內容,在後述之第2粗化步驟中說明。
藉由對接合用固接面施行粗化處理而被形成的凹凸構造,若可充分地獲得與上側金屬構件11A和下側金屬構件12之接合強度,則其未特別地被限制。在凹凸構造中的凹部平均孔徑例如可為5nm以上且250μm以下,較佳為10nm以上且150μm以下,更佳為15nm以上且100μm以下。在凹凸構造中的凹部平均孔深度例如可為5nm以上且250μm以下,較佳為10nm以上且150μm以下,更佳為15nm以上且100μm以下。若在凹凸構造中的凹部平均孔徑或平均孔深度其中任一者或者兩者在上述數值範圍內,則具有可獲得更強力接合的傾向。
在凹凸構造中的凹部平均孔徑、及平均孔深度,可利用電子顯微鏡、或雷射顯微鏡來取得。具體而言,拍攝接合用固接面的表面及剖面。從所獲得之照片選擇50個任意凹部,從該等的凹部孔徑及孔深度,可分別算出凹部的平均孔徑及平均孔深度之算術平均值。
樹脂接合部13係藉由射出成形而被形成。樹脂接合部13的材質係與樹脂密封部30A的材質相同。關於樹脂密封部30A的材質,容後述。
(1.2)接頭構件
接頭構件20A係用為供給(或排出)冷卻介質的成形體。接頭構件20A如圖5與圖6所示,具備有:突出部21、伸出部22、中空部R20、及本體部23(參照圖6)。突出部21、伸出部22、及本體部23係被一體化。
本體部23係如圖6所示,位在接頭構件20A上下方向的下部,且位在面方向的中央部。面方向係指與上下方向正交的方向。
本體部23具有接觸面S23。接觸面S23與伸出部22的下面係在熱交換裝置1A中接觸至下側金屬構件12的上主面TS12。藉由接觸面S23接觸至上主面TS12,本體部23強力地支撐突出部21。
突出部21如圖7所示,從本體部23經由貫通孔HA朝向熱交換本體部10A之外部的上方突出。突出部21如圖5所示為圓柱狀。接頭構件20A的突出部21具有開口H21。從接頭構件20A的開口H21供給(或排出)冷卻介質。
中空部R20如圖7所示,用於連結開口H21與熱交換本體部10A的內部流路R1而所形成。中空部R20被形成在突出部21的內部。
伸出部22如圖6所示,從本體部23相對於突出部21的外周面S21伸出。伸出部22被形成在沿突出部21的外周面S21之全周圍。從上方朝向下方所觀看的伸出部22之形狀為環狀。伸出部22如圖7所示,接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。
伸出部22的半徑r22(參照圖6)係配合熱交換裝置1A的用途可適當地被調整。例如伸出部22的半徑r22,從熱交換裝置1A之氣密性的觀點,相對於突出部21的半徑r21(參照圖6)較佳為僅大出第1距離量。第1距離較佳為0.5mm以上且20.0mm以下,更佳為2.0mm以上且10.0mm以下。
伸出部22及本體部23如圖7所示,具有缺口部221。缺口部221係在與下側金屬構件12的上主面TS12之間形成流路R221。流路R221係連通接頭構件20A的中空部R20與熱交換本體部10A的內部流路R1。
在上下方向上,缺口部221的深度H221如圖7所示,例如為伸出部22高度H22的一半。
伸出部22具有6個缺口部221。6個缺口部221之各者沿伸出部22的外周面S22之全周圍被形成為等間隔。缺口部221的剖面形狀為弓形狀。
接頭構件20A的材質為樹脂,接頭構件20A的突出部21外周面S21與樹脂密封部30A熔合。因此,接頭構件20A相較於金屬製的情形下,可對應形狀複雜化、裝置輕量化、低成本化等。
構成接頭構件20A的樹脂並未特別地被限定,可為熱可塑性樹脂、或熱硬化性樹脂等。熱可塑性樹脂包含彈性體。熱可塑性樹脂係可列舉如:聚烯烴系樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系樹脂、丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚酯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、多醚系樹脂、聚縮醛系樹脂、氟系樹脂、聚碸系樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚酮系樹脂等。熱硬化性樹脂係可列舉:酚樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、聚胺酯系樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。該等樹脂可單獨使用,亦可組合使用2種以上。
構成接頭構件20A的樹脂亦可包含各種組合劑。組合劑可列舉如:填充材、熱安定劑、抗氧化劑、顏料、耐候劑、難燃劑、可塑劑、分散劑、滑劑、離型劑、抗靜電劑等。
構成一對接頭構件20A的樹脂係相互可為同一亦可為不同。
(1.3)樹脂密封部
樹脂密封部30A如圖7所示,將上側金屬構件11A的貫通孔HA內周面S11與接頭構件20A的外周面S21之間的間隙密封。換言之,貫通孔HA的內周面S11與接頭構件20A的外周面S21之間的間隙,利用樹脂密封部30A被填充。
樹脂密封部30A具有被覆部31。被覆部31係覆蓋上側金屬構件11A上主面TS11的貫通孔HA周圍。被覆部31具有第1被覆部311。第1被覆部311係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之第1區域XA。第1區域XA係表示上側金屬構件11A的上主面TS11中,與接頭構件20A的伸出部22相對向的區域。第1被覆部311被形成為沿貫通孔HA之全周圍。從上方朝向下方所觀看的被覆部31之形狀為環狀。
第1被覆部311之在上下方向的厚度,從熱交換裝置1A之氣密性的觀點,較佳為0.5mm以上且6.0mm以下,更佳為1.0mm以上且4.0mm以下。
以下,將上側金屬構件11A的貫通孔HA內周面S11與上側金屬構件11A上主面TS11的第1區域XA,記載為「密封用固接面」。密封用固接面係金屬壁部與樹脂密封部接觸的面之一例。
密封用固接面係被施行粗化處理,而具有微細的凹凸構造。關於粗化處理的詳細內容,在後述之第1粗化步驟中說明。
密封用固接面的凹凸構造,只要可充分地獲得樹脂密封部30A與上側金屬構件11A的接合強度,雖然其並未有特別之限制,但是亦可為與接合用固接面的凹凸構造相同者。
樹脂密封部30A係藉由射出成形被形成。樹脂密封部30A的材質係與構成接頭構件20A的樹脂具有相溶性的樹脂。藉此,樹脂密封部30A與接頭構件20A的突出部21外周面S21熔合。本發明所謂「具有相熔性」係表示在構成樹脂密封部30A的樹脂為熔融的環境狀態下,不分離而相混合。構成樹脂密封部30A的樹脂較佳者為其主成分與構成接頭構件20A的樹脂相同。
構成一對樹脂密封部30A的樹脂可互相相同或不同。
(1.4)冷卻介質之流動
熱交換裝置1A例如被使用設置為熱交換裝置1A下主面BS1接觸至發熱體。此時,外部的供給部被連接至一者之接頭構件20A。外部的供給部係將冷卻介質供給至熱交換裝置1A。外部的排出部被連接至另一者之接頭構件20A。自熱交換裝置1A排出冷卻介質至外部的排出部。發熱體的熱經由熱交換本體部10A傳導至被填充至內部流路R1的冷卻介質。
冷卻介質如圖8所示,從外部的供給部沿流動方向F1被供給至一者之接頭構件20A的開口H21。冷卻介質則經由一者之接頭構件20A的中空部R20與流路R221,朝向內部流路R1移動。到達至內部流路R1的冷卻介質,大部分沿流動方向F2朝向另一者之接頭構件20A在內部流路R1內移動。此時,冷卻介質係藉由與熱交換本體部10A的熱交換而被加熱。另一方面,熱交換本體部10A係藉由與冷卻介質的熱交換而被冷卻。其次,冷卻介質係經由另一者之接頭構件20A的流路R221與中空部R20內,移動至開口H21,自開口H21沿流動方向F3被排出至外部的排出部。依此,冷卻介質係在熱交換裝置1A內部從發熱體吸收熱,並被排出至熱交換裝置1A的外部。即,熱交換裝置1A促進發熱體之放熱。
(1.5)熱交換裝置之製造方法
熱交換裝置1A之製造方法係包含:準備步驟、第1粗化步驟、第2粗化步驟、嵌入步驟、以及密封步驟。準備步驟、嵌入步驟、及密封步驟係以該順序被執行。若第1粗化步驟與第2粗化步驟分別在密封步驟前執行,則並未特別地被限定。第1粗化步驟係可與第2粗化步驟同時執行,亦可在第2粗化步驟執行後執行,亦可在第2粗化步驟執行前執行。
(1.5.1)準備步驟
在準備步驟中,準備接頭構件20A。即,接頭構件20A係在密封步驟執行前預先被成形。因此,接頭構件20A係相較於在密封步驟中被射出成形的情形,可成形為更複雜的形狀。複雜的形狀例如包含切槽。切槽係包含襯墊溝、或連結溝。因此,例如在接頭構件20A的突出部21用於與外部的供給部或外部的排出部連結,可連結旋轉連接器等複雜的連接器。其結果,可獲得可被利用在多方面領域的熱交換裝置1A。
準備接頭構件20A的方法並未特別地被限定,可配合熱交換裝置1A的用途適當地被調整而取得。準備接頭構件20A的方法可列舉如樹脂成形等。樹脂成形係可列舉如:射出成形、注模成形、衝壓成形、嵌入成形、擠出成形、轉印成形等。
(1.5.2)第1粗化步驟
在第1粗化步驟中,對上側金屬構件11A的密封用固接面施行粗化處理。藉此,在執行密封步驟前,分別在密封用固接面上形成微細的凹凸構造。因此,在密封步驟中,構成樹脂密封部30A的樹脂熔融物(以下記載為「樹脂熔融物」),藉由射出壓力輕易地進入至密封用固接面的微細凹凸構造的間隙內。換言之,在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應可獲得強力地固接至上側金屬構件11A的樹脂密封部。其結果,可獲得可長期地保持氣密性的熱交換裝置1A。
施行粗化處理的方法並未特別地被限制。施行粗化處理的方法係可列舉如:日本專利第4020957號所揭示之使用雷射的方法;使用NaOH等無機鹼、或HCl、HNO
3等無機酸之水溶液的浸漬方法;日本專利第4541153號所揭示之使用陽極氧化的方法;國際公開第2015-8847號所揭示的置換晶析法;國際公開第2009/31632號所發明的浸漬方法;日本專利特開2008-162115號公報所揭示的溫水處理法;以及噴砂處理等。施行粗化處理的方法係可配合上側金屬構件11A的密封用固接面之材質、所期望之凹凸構造的狀態等來區分使用。
粗化處理例如亦可對與上側金屬構件11A的密封用固接面不同的部位來實施。例如亦可在上側金屬構件11A的上主面TS11中,針對密封用固接面的周邊施行粗化處理。
第1粗化步驟中,對密封用固接面除施行粗化處理外,尚亦可施行附加官能基的處理(以下記載為「表面改質處理」)。藉由對密封用固接面施行表面改質處理,可增加密封用固接面與樹脂密封部30A的化學性之結合。其結果,具有更加地提升樹脂密封部30A對上側金屬構件11A接合強度的傾向。
表面改質處理較佳為與粗化處理同時實施、或施行粗化處理之後來實施。施行表面改質處理的方法並未特別地被限制,可適當地採用習知之方法。
(1.5.3)第2粗化步驟
在第2粗化步驟中,對重疊體100的接合用固接面施行粗化處理。藉此,在執行密封步驟之前,在重疊體100的接合用固接面,形成微細的凹凸構造。因此,在密封步驟中,樹脂熔融物藉由射出壓力輕易地進入至接合用固接面的微細凹凸構造間隙內。換言之,在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應可獲得將上側金屬構件11A與下側金屬構件12強力地接合的樹脂接合部13。其結果,可獲得可長期地保持氣密性的熱交換裝置1A。
施行粗化處理的方法係可列舉與作為施行第1粗化步驟之粗化處理的方法所例示的方法同樣的方法。施行第2粗化步驟之粗化處理的方法係可與施行第1粗化步驟之粗化處理的方法相同,亦可為不同。在第2粗化步驟為與第1粗化步驟同時地被執行的情形下,施行第2粗化步驟之粗化處理的方法係與施行第1粗化步驟之粗化處理的方法相同。
在第2粗化步驟中,對重疊體100的接合用固接面,除施行粗化處理外,亦可以與第1粗化步驟同樣之方式,施行表面改質處理。
(1.5.4)嵌入步驟
在嵌入步驟中,於熱交換本體部10A內部,配置一對接頭構件20A,使一對接頭構件20A的突出部21,經由貫通孔HA,朝向熱交換本體部10A的外部突出。
詳言之,在嵌入步驟中,如圖9所示,將一對接頭構件20A配置在下側金屬構件12。接著,使上側金屬構件11A重疊至下側金屬構件12。藉此,可獲得嵌件。依此,在第1實施形態中,即使在接頭構件20A之伸出部22的尺寸大於貫通孔HA之尺寸的情形下,亦可將接頭構件20A配置在熱交換本體部10A的內部。
(1.5.5)密封步驟
在密封步驟中,在貫通孔HA內周面S11與突出部21外周面S21之間的間隙,形成樹脂密封部30A,而將間隙密封,並且形成樹脂接合部13。藉此,相較於在不同之步驟形成樹脂密封部30A與樹脂接合部13的情形下,可更有效率地形成樹脂密封部30A與樹脂接合部13。即使接頭構件20A並非藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部10A,但是亦可獲得在氣密性上優異的熱交換裝置1A。
詳言之,在密封步驟中,藉由射出成形,在貫通孔HA內周面S11與接頭構件20A的突出部21外周面S21之間的間隙,形成樹脂密封部30A,並且在側面凹部R100內,形成樹脂接合部13。
射出成形機被使用在射出成形。射出成形機具備有:射出成形模具、射出裝置、及鎖模裝置。射出成形模具具備有:可動側模具、及固定側模具。固定側模具被固定在射出成形機。可動側模具係相對於固定側模具可移動。射出裝置係利用既定的射出壓力將樹脂熔融物流入至射出成形模具的澆口。鎖模裝置以在樹脂熔融物的填充壓力下可動側模具不開啟之方式,利用高壓鎖緊可動側模具。
首先,開啟可動側模具,將嵌件設置在固定側模具上,關閉可動側模具,施行鎖模。即,嵌件被收納在射出成形模具內。藉此,在嵌件與射出成形模具之間形成:形成樹脂密封部30A的第1空間、形成樹脂接合部13的第2空間、以及用於將突出部21收納在射出成形模具內的第3空間。
其次,射出成形機係利用高壓將樹脂熔融物填充至第1空間與第2空間內。
此時,接頭構件20A的伸出部22接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。即,伸出部22發揮支撐上側金屬構件11A的機能。藉此,即使朝向下方向施加射出壓力至上側金屬構件11A,但是上側金屬構件11A亦不易變形。又,樹脂熔融物侵入至熱交換本體部10A之內部流路R1內的路徑,藉由伸出部22被阻斷。因此,伸出部22可抑制樹脂熔融物侵入至內部流路R1內的情形。
其次,使射出成形模具內的樹脂熔融物冷卻固化。藉此,在嵌件中形成樹脂密封部30A與樹脂接合部13。即,獲得熱交換裝置1A。
(1.6)作用效果
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,熱交換裝置1A具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20A、以及一對樹脂密封部30A。樹脂密封部30A係將貫通孔HA內周面S11與突出部21外周面S21之間的間隙密封。
藉此,熱交換裝置1A可防止從貫通孔HA與接頭構件20A的突出部21之間的間隙,發生冷卻介質之洩漏、或從熱交換裝置1A之外部的異物之侵入。即,即使接頭構件20A並非藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部10A,熱交換裝置1A仍在氣密性上優異。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,熱交換本體部10A具有下側金屬構件12。接頭構件20A具有伸出部22。伸出部22接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。
藉此,伸出部22發揮支撐上側金屬構件11A的機能。因此,即使對上側金屬構件11A朝向下方向施加按押力,但是上側金屬構件11A仍不易變形。例如在利用射出成形形成樹脂密封部30A之時,伸出部22便成為上側金屬構件11A對射出壓力的支撐。因此,上側金屬構件11A不易變形。其結果,熱交換裝置1A可降低在內部流路R1內流通的熱交換介質之壓力損失。即,熱交換裝置1A可有效率地使冷卻熱介質在內部流路R1內流通。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中對一對密封用固接面施行粗化處理。
藉此,被覆部31在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應強力地固接至上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1A可更長期地保持氣密性。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,樹脂密封部30A具有被覆部31。
藉此,樹脂密封部30A與上側金屬構件11A的接觸面積,較廣於樹脂密封部30A未具有被覆部31的情形。因此,樹脂密封部30A可較樹脂密封部30A未具有被覆部31的情形,更強力地固接於上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1A可長期地保持氣密性。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,被覆部31具有覆蓋第1區域XA的第1被覆部311。
藉此,例如即使在射出成形樹脂密封部30A且上側金屬構件11A的厚度較薄的情形,仍可抑制起因於射出壓力的上側金屬構件11A之變形的發生。又,樹脂密封部30A與上側金屬構件11A的接觸面積,較廣於樹脂密封部30A未具第1被覆部31的情形。因此,樹脂密封部30A可更強力地固接於金屬壁部。其結果,熱交換裝置1A可更長期地保持氣密性。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,伸出部22具有缺口部221。
藉此,接頭構件20A相較於在未具有缺口部221使中空部R20與內部流路R1直接地連通的情形下,可形成體積為大的冷卻介質通路。因此,可降低在內部流路R1內流通的冷卻介質之壓力損失。其結果,熱交換裝置1A可有效率地使冷卻介質在內部流路R1內流通。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,缺口部221之剖面形狀為弓形狀。
藉此,即使對上側金屬構件11A朝向下方向施加按押力,流路R221相較於非弓形狀的情形下較不易變形。因此,可降低在內部流路R1內流通的冷卻介質之壓力損失。其結果,熱交換裝置1A可有效率地使冷卻介質在內部流路R1內流通。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,接頭構件20A之突出部21外周面S21以樹脂所構成。突出部21的外周面S21與樹脂密封部30A熔合。
藉此,樹脂密封部30A與接頭構件20A強力地固接。其結果,熱交換裝置1A可更長期地保持氣密性。
如參照圖1~圖9所說明,在第1實施形態中,樹脂密封部30A與樹脂接合部13係藉由射出成形被形成。
藉此,樹脂密封部30A進入至密封用固接面的微細之凹凸部的間隙內。因此,樹脂密封部30A係與上側金屬構件11A強力地固接。樹脂接合部13進入至接合用固接面的微細之凹凸部的間隙內。因此,樹脂接合部13係將上側金屬構件11A與下側金屬構件12強力地接合。其結果,熱交換裝置1A可更長期地保持氣密性。
(2)第2實施形態
第2實施形態的熱交換裝置1B主要在突出部的外周面具有梯度面的點上,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A。
熱交換裝置1B具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20B、及一對樹脂密封部30B。
接頭構件20B的突出部21外周面S21係如圖10所示,具備有:前端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及梯度面S21A。基端側外周面S21C具有較前端側外周面S21B更大的直徑。梯度面S21A係連接於前端側外周面S21B與基端側外周面S21C。梯度面S21A係正交於上下方向。從上方朝向下方所觀看的梯度面S21A之形狀為環狀。前端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及梯度面S21A係沿突出部21的外周面S21之全周圍被形成。
樹脂密封部30B係如圖11所示,具有被覆部31。被覆部31係在突出部21的外周面S21中,僅覆蓋基端側外周面S21C。被覆部31係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之第1區域XA(參照圖7)之一部分。
接頭構件20B的伸出部22之半徑r22(參照圖11),係可配合熱交換裝置1B的用途而適當地被調整。例如伸出部22的半徑r22從熱交換裝置1B之氣密性的觀點,相對於與突出部21的基端側外周面S21C所對應的部位之半徑r21C(參照圖11),最佳為僅大出第2距離量。第2距離較佳為0.5mm以上且20.0mm以下,更佳為2.0mm以上且10.0mm以下。
第2實施形態的熱交換裝置1B之製造方法,係以與第1實施形態的熱交換裝置1A之製造方法同樣之方式被執行。
熱交換裝置1B之製造方法係包含:準備步驟、第1粗化步驟、第2粗化步驟、嵌入步驟、及密封步驟。
在密封步驟中,當施行射出成形模具90之可動側模具91與固定側模具92的鎖模時,如圖12所示,在嵌件93與射出成形模具90之間,形成有:形成樹脂密封部30B的第1空間R91、形成樹脂接合部13的第2空間R92空間、及用於將突出部21收納在射出成形模具內的第3空間R93。
在第2實施形態中,可動側模具91的轉印面91S之一部分接觸至梯度面S21A。即,將第1空間R91與第3空間R93連結的路徑係藉由轉印面91S與梯度面S21A的接觸而被阻斷。因此,即使在第1空間R91內填充樹脂熔融物,第1空間R91內的熔融樹脂仍不會朝向第3空間R93內移動。其結果,可抑制起因於樹脂熔融物侵入至第3空間R93內的毛邊之發生。即,可獲得不形成有毛邊等不需要之樹脂形狀的熱交換裝置1B。
如參照圖1~圖4、圖8~圖12所說明,在第2實施形態中,接頭構件20B之突出部21外周面S21具有:前端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及梯度面S21A。被覆部31係在突出部21的外周面S21中僅覆蓋基端側外周面S21C。
藉此,在利用射出成形之1種即嵌入成形來形成樹脂密封部30B時,梯度面S21A可抑制毛邊之形成。其結果,熱交換裝置1B在外觀上優異。
第2實施形態的熱交換裝置1B係達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(3)第3實施形態
第3實施形態的熱交換裝置1C係在接頭構件的形狀上不同於第1實施形態的熱交換裝置1A。
熱交換裝置1C具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20C、及一對樹脂密封部30B。
接頭構件20C具有:突出部21、中空部R20、伸出部22、及本體部23。突出部21的開口H21係如圖13所示朝向上方。
突出部21的外周面S21具有:上側環狀溝S21D、及下側環狀溝S21E。上側環狀溝S21D係位於較下側環狀溝S21E更靠上側。上側環狀溝S21D及下側環狀溝S21E之各者係沿外周面S21之全周圍被形成。
(3.1)使用形態
熱交換裝置1C係如圖14所示,被使用為安裝有一對接頭構件20C、及一對連接器零件40。
(3.1.1)連接器零件
連接器零件40被安裝在接頭構件20C的突出部21。
連接器零件40係如圖14所示,具備有:本體部41、及蓋部42。蓋部42被安裝在本體部41。
本體部41係如圖15所示,具有:外殼部411、連結突出部412、嵌合凹部413、及中空部R41。
外殼部411為略圓柱狀物。
連結突出部412被形成為用於連結外部之供給部或排出部。連結突出部412係位於外殼部411的上部。連結突出部412係相對於外殼部411的外周面S411朝向與上下方向正交的方向突出。連結突出部412具有開口H41。冷卻介質係通過連接器零件40的開口H41,從外部的供給部被供給,或被排出至外部的排出部。在連接器零件40的連結突出部412外周面S412,形成用於固定外部之供給部的連結溝G412。
在嵌合凹部413嵌合有蓋部42。嵌合凹部413係在外殼部411的外周面S411中,以位在與連結突出部412相反側之方式被形成。
中空部R41係將開口H41與接頭構件20C的突出部21之開口H21連通。中空部R41被形成在連結突出部412與外殼部411的內部。
蓋部42具有:嵌合部421、及卡合凸部422。嵌合部421被嵌合至本體部41的嵌合凹部413內。連接器零件40的卡合凸部422係在嵌合部421被嵌合至本體部41的嵌合凹部413內之時,卡合於接頭構件20C的下側環狀溝S21E。藉此,連接器零件40係沿下側環狀溝S21E,相對於接頭構件20C可旋轉。
連接器零件40的材質並未特別地被限定,例如,可為金屬、或樹脂。
在突出部21的上側環狀溝S21D內,如圖15所示,嵌合O形環50。O形環50係防止從連接器零件40與接頭構件20C的突出部21之間的間隙,發生冷卻介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。
第3實施形態的熱交換裝置1C可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(4)第4實施形態
第4實施形態的熱交換裝置1D,主要係在伸出部不直接地接觸至上側金屬構件的下主面的點上,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A。
熱交換裝置1D具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20D、及一對樹脂密封部30D。
接頭構件20D具有:突出部21、中空部R20、伸出部22、及本體部23。接頭構件20D的伸出部22係如圖16所示,僅物理性地接觸至下側金屬構件12的上主面TS12。即,伸出部22並未物理性地接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11。
樹脂密封部30D具有填充部32。填充部32係填充在伸出部22與上側金屬構件11A的下主面BS11之間的間隙。樹脂密封部30D並未具有被覆部31。
第4實施形態的熱交換裝置1D係可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(5)第5實施形態
第5實施形態的熱交換裝置1E,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A,主要在樹脂密封部的被覆部覆蓋在較上側金屬構件上主面的第1區域更靠外側的點。
熱交換裝置1E具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20B、及一對樹脂密封部30E。
樹脂密封部30E的被覆部31係如圖17所示,具有:第1被覆部311及第2被覆部312。第2被覆部312係覆蓋上側金屬構件11A上主面TS11的第2區域XB。第2區域XB係表示相對於貫通孔HA,較上側金屬構件11A上主面TS11的第1區域XA更靠外側的區域。第1被覆部311與第2被覆部312被一體化。從上方朝向下方所觀看的樹脂密封部30E之形狀為環狀。
樹脂密封部30E之直徑D30(參照圖17)的上限,從提升樹脂密封部30E對上側金屬構件11A的接合強度的觀點,較佳為在伸出部22的直徑D22(參照圖17),加上上側金屬構件11A上下方向厚度3倍數值後的數值以下。直徑D22係第2實施形態所說明的半徑r22(參照圖11)之2倍。若樹脂密封部30E之直徑D30的上限在上述範圍內,則在利用射出成形之1種即嵌入成形形成樹脂密封部30E時,上側金屬構件11A不易因射出壓力而撓曲。因此,伸出部22可更有效地抑制樹脂熔融物侵入至內部流路R1內的情形。另一方面,樹脂密封部30E之直徑D30的下限,較佳為在與突出部21的基端側外周面S21C所對應的部位之直徑D21C(參照圖17),加上0.5mm後的數值以上。直徑D21C係第2實施形態所說明的半徑r21C(參照圖11)之2倍。
如參照圖17所說明,在第5實施形態中,樹脂密封部30E之被覆部31具有:覆蓋第2區域XB的第2被覆部312。
藉此,樹脂密封部30E與一對密封用固接面的接觸面積,比第1實施形態為廣。因此,樹脂密封部30E較第1實施形態可更強力地固接於上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1E可比第1實施形態更長期地保持氣密性。
第5實施形態的熱交換裝置1E係可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(6)第6實施形態
第6實施形態的熱交換裝置1F,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A,主要在突出部、貫通孔、及被覆部之各自的形狀為略正方形狀的點。
熱交換裝置1F具備有:熱交換本體部10F、一對接頭構件20F、及一對樹脂密封部30F。
熱交換本體部10F係如圖18所示,具備有:內部流路R1、上側金屬構件11F、下側金屬構件12、及樹脂接合部13(參照圖21)。上側金屬構件11F具有一對貫通孔HB。從上方朝向下方所觀看的貫通孔HB之形狀為略正方形狀。
接頭構件20F的突出部21外周面S21,如圖19所示,具有:前端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及梯度面S21A。從上方朝向下方所觀看的前端側外周面S21B之形狀為略正方形。從上方朝向下方所觀看的基端側外周面S21C、及梯度面S21A之各者的形狀為略正方形環狀。
第6實施形態,從上方朝向下方所觀看的伸出部22之形狀為略正方形環狀。如圖20所示,在與上下方向正交的面上,伸出部22的內切圓IC22半徑rIC22係與在第2實施形態所說明的半徑r22(參照圖11)相同。在與上下方向正交的面上,突出部21的基端側外周面S21C之內切圓IC21C半徑rIC21C,係與第2在實施形態所說明的半徑r21C(參照圖11)相同。例如第6實施形態的伸出部22之內切圓IC22半徑rIC22,從熱交換裝置1F之氣密性的觀點,相對於半徑rIC21C,較佳為僅大於在第2實施形態所說明的第2距離量。
樹脂密封部30F係如圖21所示,具有被覆部31。被覆部31具有第1被覆部311。第1被覆部311係沿貫通孔HB之全周圍被形成。從上方朝向下方所觀看的被覆部31之形狀為略正方形環狀。
在第6實施形態中,如上述,伸出部22的內切圓IC22半徑rIC22係與在第2實施形態所說明的半徑r22相同。即,在與上下方向正交的面上,第1被覆部311的內切圓半徑r311(參照圖22)亦與在第2實施形態所說明的半徑r22相同。因此,第6實施形態的第1被覆部311與上側金屬構件11F的接觸面積,較大於第2實施形態。結果,第6實施形態的樹脂密封部30較第2實施形態可更強力地固接於上側金屬構件11F。
第6實施形態的熱交換裝置1F係可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(7)第7實施形態
第7實施形態的熱交換裝置1G,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A,主要在樹脂密封部具有梯度部的點。
第7實施形態的熱交換裝置1G具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20A、及一對樹脂密封部30G。
樹脂密封部30G係如圖23所示,具有被覆部31。樹脂密封部30G的被覆部31具有第1被覆部311。
樹脂密封部30G更進一步具有梯度部33。梯度部33係相對於被覆部31位在突出部21側且位在上側。梯度部33係沿突出部21的外周面S21之全周圍被形成。被覆部31與梯度部33被一體化。即,梯度部33係從被覆部31沿突出部21的外周面S21朝向上方向突出。從上方朝向下方所觀看的梯度部33之形狀為環狀。
在第7實施形態中,第1被覆部311的上下方向之厚度Z311(參照圖23)與梯度部33與上下方向正交的方向之厚度Z33(參照圖23)係大略相同。換言之,樹脂密封部30G中較上側金屬構件11A的上主面TS11更靠上側的部位之厚壁為大致均一。藉此,樹脂密封部30G的樹脂量可較第1實施形態的樹脂密封部30A(參照圖7)為少。在利用射出成形形成樹脂密封部30G時,相對於第1實施形態的樹脂密封部30A(參照圖7),其可更縮短樹脂熔融物冷卻固化所需要的時間,並且可更降低在樹脂熔融物之冷卻固化時所生成的收縮應力。
厚度Z311(參照圖23)、及厚度Z33(參照圖23)之各者較佳為0.5mm以上且6.0mm以下,更佳為1.0mm以上且4.0mm以下,特佳為2.0mm。
第7實施形態的熱交換裝置1G係可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(8)第8實施形態
第8實施形態的熱交換裝置1H,不同於第1實施形態的熱交換裝置1A,主要在樹脂密封部30的被覆部31未具有第1被覆部311的點。
熱交換裝置1H具備有:熱交換本體部10A、一對接頭構件20B、及一對樹脂密封部30H。
接頭構件20B的突出部21外周面S21係如圖27所示,具有:前端側外周面S21B、基端側外周面S21C、及梯度面S21A。
樹脂密封部30H具有被覆部31。樹脂密封部30H的被覆部31係在突出部21的外周面S21中僅覆蓋基端側外周面S21C。樹脂密封部30H的被覆部31係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之第1區域XA之一部分。
以下,將樹脂密封部30H的被覆部31中,與突出部21相反側的外緣部位34稱為「外緣被覆部34」。
樹脂密封部30H具有:被覆部31及梯度部33。
在第8實施形態中,外緣被覆部34之上下方向的厚度Z34(參照圖24)與梯度部33之與上下方向正交之方向的厚度Z33(參照圖24)係大略相同。換言之,樹脂密封部30中較上側金屬構件11A的上主面TS11更靠上側部位的厚壁為大略均一。藉此,樹脂密封部30H的樹脂量可較第1實施形態的樹脂密封部30A(參照圖7)為少。在利用射出成形形成樹脂密封部時,相對於第1實施形態的樹脂密封部30A(參照圖7),其可更縮短樹脂熔融物之冷卻固化所需要的時間,並且可更降低在樹脂熔融物之冷卻固化時所生成的收縮應力。
厚度Z34(參照圖24)、及厚度Z33(參照圖24)之各者較佳為0.5mm以上且6.0mm以下,更佳為1.0mm以上且4.0mm以下,特佳為2.0mm。
第8實施形態的熱交換裝置1H係可達成與第1實施形態的熱交換裝置1A同樣之作用效果。
(9)第9實施形態
在第9實施形態中,熱交換裝置1J係被使用於促進外部的發熱體之放熱。發熱體可列舉出與第1實施形態的發熱體所例示者同樣者。
熱交換裝置1J係如圖25與圖26所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60J、一對第2零件70J、以及2個O形環50(參照圖26)。一對第1零件60J之一者係供給用,另一者係排出用。一對第2零件70J之一者係供給用,另一者係排出用。第1零件60J係第1零件之一例。第2零件70J係第2零件之一例。O形環50係襯墊之一例。
在第9實施形態中,將熱交換裝置1J之配置第2零件70J的側規定為熱交換裝置1J的後側,將其相反側規定為熱交換裝置1J的前側。將從前側觀看熱交換裝置1J時的右側規定為熱交換裝置1J的右側,將其相反側規定為熱交換裝置1J的左側。在與熱交換裝置1J的前後方向及左右方向正交的方向,將配置第2零件70J的側規定為熱交換裝置1J的上側,將其相反側規定為熱交換裝置1J的下側。另外,該等方向並非被用來限定本發明熱交換裝置之使用時的方向。
在圖25~圖46中,前側對應於X軸正方向,後側對應於X軸負方向,右側對應於Y軸正方向,左側對應於Y軸負方向,上側對應於Z軸正方向,下側對應於Z軸負方向。
第2零件70J係相對於熱交換本體部10A及第1零件60J,被安裝為可圍繞軸A進行旋轉。軸A係大略平行於上下方向。
O形環50係介存於第1零件60J與第2零件70J之間。
熱交換裝置1J係如圖27所示,具有下主面BS1。熱交換裝置1J的下主面BS1為平面狀。
熱交換裝置1J的尺寸並未特別地被限制,其可配合熱交換裝置1J的用途等而被選擇。例如熱交換裝置1J下主面BS1的面積亦可在50cm
2以上且5,000cm
2以下的範圍內。例如熱交換裝置1J上下方向的厚度亦可在1mm以上且50mm以下的範圍內。
(9.1)熱交換本體部
第9實施形態的熱交換本體部10A係與第1實施形態的熱交換本體部10A相同。
(9.2)第1零件
第1零件60J係覆蓋貫通孔HA。
第1零件60J係如圖26所示,具有:接頭構件20J、及樹脂固接部30J。接頭構件20J係未包含樹脂固接部30J。樹脂固接部係樹脂密封部之一例。
(9.2.1)接頭構件
接頭構件20J係用於供給或排出冷卻介質的成形體。接頭構件20J係如圖28與圖29所示,具有:第1連結部211、伸出部212、第1中空部R21、及本體部213。第1連結部211、伸出部212、及本體部213被一體化。第1連結部係突出部之一例。第1中空部係中空部之一例。
本體部213係如圖29所示,位在接頭構件20J之上下方向的下部、且在面方向的中央部。面方向係表示與上下方向正交的方向。
本體部213具有接觸面S213。接觸面S213係在熱交換裝置1J中接觸至下側金屬構件12的上主面TS12。藉由接觸面S213接觸至上主面TS12,本體部213係強力地支撐第1連結部211。
第2零件70J被連結至第1連結部211。第1連結部211係如圖30所示,從本體部213經由貫通孔HA突出於熱交換本體部10A的外部上方。第1連結部211如圖28所示為略圓筒狀。接頭構件20J的第1連結部211具有第1開口H211。在第1開口H211被供給或排出冷卻介質。第1開口H211係朝向上方。
第1連結部211的外周面S211係如圖29所示,具有:前端側外周面S211A、基端側外周面S211B、及梯度面S211C。基端側外周面S211B具有較前端側外周面S211A更大的直徑。梯度面S211C係將前端側外周面S211A與基端側外周面S211B連接。梯度面S211C係與上下方向正交。前端側外周面S211A、基端側外周面S211B、及梯度面S211C係如圖28所示,沿第1連結部211的外周面S211之全周圍被形成。從上方朝向下方所觀看的梯度面S211C之形狀為環狀。
前端側外周面S211A具有:上側環狀嵌合溝G211A、及下側環狀嵌合溝G211B。上側環狀嵌合溝G211A係位於較下側環狀嵌合溝G211B更靠上側。上側環狀嵌合溝G211A與下側環狀嵌合溝G211B之各者係沿接頭構件20J的外周面S211之全周圍被形成。
在上側環狀嵌合溝G211A中嵌合O形環50。在下側環狀嵌合溝G211B中,參照圖31,卡合後述之第1零件60J的卡合凸部322。
第1中空部R21係如圖30所示,被形成為用於連結開口H211與熱交換本體部10A之內部流路R1。第1中空部R21係在第1連結部211內部沿上下方向被形成。
伸出部212係如圖29所示,從本體部213伸出於第1連結部211的外周面S211。伸出部212係沿第1連結部211的外周面S211之全周圍被形成。從上方朝向下方所觀看的伸出部212之形狀為環狀。伸出部212係如圖30所示,接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。即,伸出部212係直接地被上側金屬構件11A與下側金屬構件12所夾入。
伸出部212的半徑r212(參照圖29)係配合熱交換裝置1J的用途可適當地被調整。例如伸出部212的半徑r212,從熱交換裝置1J之氣密性的觀點,相對於與第1連結部211的基端側外周面S211B所對應的部位之半徑r211B(參照圖29),僅大出第3距離量。第3距離較佳為0.5mm以上且20.0mm以下,更佳為2.0mm以上且10.0mm以下。
伸出部212與本體部213係如圖30所示,具有缺口部214。缺口部214係在與下側金屬構件12的上主面TS12之間形成流路R214。流路R214係將接頭構件20J的第1中空部R211與熱交換本體部10A的內部流路R1連通。
缺口部214在上下方向的深度H214(參照圖29),係例如伸出部212高度H212(參照圖29)的一半。
伸出部212具有6個缺口部214。6個缺口部214之各者如圖28所示,沿伸出部22的外周面S22之全周圍等間隔地被形成。缺口部214的剖面形狀為弓形狀。
接頭構件20J的材質係樹脂,第1連結部211的外周面S211係利用樹脂所構成。接頭構件20J的第1連結部211外周面S211與樹脂固接部30J熔合。因此,接頭構件20J相較於金屬製的情形下,成為可對應形狀之複雜化、裝置之輕量化、低成本化等。
構成接頭構件20J的樹脂並未特別地被限定,其亦可為與構成第1實施形態之接頭構件20A的樹脂所例示者同樣者。
(9.2.2)樹脂固接部
樹脂固接部30J係固接於上側金屬構件11A。樹脂固接部30J係如圖30所示,將上側金屬構件11A的貫通孔HA內周面S11與接頭構件20J的外周面S211之間的間隙密封。換言之,貫通孔HA的內周面S11與接頭構件20J的外周面S211之間的間隙,係利用樹脂固接部30J被填充。
樹脂固接部30J具有被覆部223。樹脂固接部30J的被覆部223係覆蓋上側金屬構件11A上主面TS11的貫通孔HA周圍。樹脂固接部30J的被覆部223具有第1被覆部2231。第1被覆部2231係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之第1區域XA。第1區域XA係表示上側金屬構件11A的上主面TS11中,與接頭構件20J的伸出部212相對向的區域。第1被覆部2231係沿貫通孔HA之全周圍被形成。從上方朝向下方所觀看的被覆部231之形狀為環狀。
第1被覆部2311之上下方向的厚度係配合熱交換裝置1J的用途可適當地被調整。例如第1被覆部2311的厚度從熱交換裝置1J的氣密性的觀點,較佳為0.5mm以上且6.0mm以下,更佳為1.0mm以上且4.0mm以下。
密封用固接面係以與第1實施形態同樣之方式,施行粗化處理。
樹脂固接部30J係藉由射出成形被形成。樹脂固接部30J的材質係與構成接頭構件20J的樹脂具有相溶性之樹脂。藉此,樹脂固接部30J與接頭構件20J的第1連結部211外周面S211熔合。構成樹脂固接部30J的樹脂較佳為其主成分與構成接頭構件20J的樹脂相同。
(9.3)第2零件
第2零件70J被連結至第1零件60J。第2零件70J係如圖31所示,具備有:本體部71、及蓋部72。蓋部72被安裝至本體部71。
本體部71具有:外殼部711、第2連結部712、嵌合凹部713、及第2中空部R71。
外殼部711為略圓柱狀物。
第2連結部712係被形成為用於連結外部的供給部。外部的供給部係將冷卻介質供給至熱交換裝置1J。第2連結部712係位於外殼部711的上部。第2連結部712係相對於外殼部711的外周面S711朝向與上下方向正交的方向突出。第2連結部712具有第2開口H71。冷卻介質係通過第2零件70J的第2開口H71,從外部的供給部被供給,或從外部的排出部被排出。在第2零件70J的第2連結部712外周面S712,形成固定外部之供給部或排出部的連結溝G712。
在嵌合凹部713嵌合蓋部72。嵌合凹部713係在外殼部711的外周面S711中,以位在與第2連結部712相反側之方式被形成。
第2中空部R71係將第2開口H71與接頭構件20J的第1連結部211之第1開口H211連通。第1中空部R211係被形成在第2連結部712與外殼部711的內部。
蓋部72具有:嵌合部721、及卡合凸部722。嵌合部721係被嵌合至本體部71的嵌合凹部713內。第2零件70J的卡合凸部722係在嵌合部721被嵌合至本體部71的嵌合凹部713內時,與接頭構件20J的下側環狀嵌合溝G211B卡合。藉此,第2零件70J係沿下側環狀嵌合溝G211B即圍繞軸A(參照圖25),相對於接頭構件20J可旋轉。
第2零件70J的材質並未特別被限定,例如可為:金屬、或樹脂。
構成一對第2零件70J的樹脂可相互相同或不同。
(9.4)O形環
O形環50係將第1零件60J與第2零件70J之間的間隙密封。O形環50係可防止從第2零件70J與接頭構件20J的第1連結部211之間的間隙所發生冷卻介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。
(9.5)冷卻介質之流動
例如,熱交換裝置1J下主面BS1接觸至發熱體方式設置並使用熱交換裝置1J。此時,外部的供給部被連接至一者之第2零件70J。外部的排出部被連接至另一者之第2零件70J。發熱體的熱係經由熱交換本體部10A傳導至被填充在內部流路R1的冷卻介質。
冷卻介質係如圖32所示,從外部的供給部沿流動方向F4被供給至一者之第2零件70J的第2開口H71。冷卻介質係經由一者之第2零件70J的第2中空部R71、一者之接頭構件20J的第1中空部R211、及流路R214,朝向內部流路R1移動。到達至內部流路R1的冷卻介質之大部分,沿流動方向F5在內部流路R1內朝向另一者之接頭構件20J移動。此時,冷卻介質係藉由與熱交換本體部10A進行熱交換而被加熱。另一方面,熱交換本體部10A係藉由與冷卻介質進行熱交換而被冷卻。其次,冷卻介質係經由另一者之接頭構件20J的流路R214、第1中空部R211、及另一者之第2零件70J的第2中空部R71內,朝向第2開口H71移動,再從第2開口H71沿流動方向F6被排出至外部的排出部。依此,冷卻介質係在熱交換裝置1J內部從發熱體吸收熱,再被排出至熱交換裝置1J的外部。即,熱交換裝置1J促進發熱體之放熱。
(9.6)熱交換裝置之製造方法
熱交換裝置1J之製造方法包含:準備步驟、第1粗化步驟、第2粗化步驟、嵌入步驟、以及密封步驟。準備步驟、嵌入步驟、及密封步驟係以該順序被執行。只要第1粗化步驟與第2粗化步驟在密封步驟之前被執行,則其並未被特別限定。第1粗化步驟亦可與第2粗化步驟同時地被執行,亦可在第2粗化步驟執行後被執行,亦可在第2粗化步驟執行前被執行。
(9.7.1)準備步驟
在準備步驟中,準備接頭構件20J。即,接頭構件20J係在密封步驟執行前被預先成形。因此,接頭構件20J相較於在密封步驟中被射出成形的情形,可成形為更複雜的形狀。其結果,與第1實施形態同樣之方式,其可獲得可被利用在多方面領域的熱交換裝置1J。
準備接頭構件20J的方法並未特別地被限定,配合熱交換裝置1J的用途其可適當地被調整。準備接頭構件20J的方法可列舉出樹脂成形等。樹脂成形可列舉出:射出成形、注模成形、衝壓成形、嵌入成形、擠出成形、轉印成形等。
(9.7.2)第1粗化步驟
第1粗化步驟係以與第1實施形態的第1粗化步驟同樣之方式被執行。
(9.7.3)第2粗化步驟
第2粗化步驟係以與第1實施形態的第2粗化步驟同樣之方式被執行。
(9.7.4)嵌入步驟
在嵌入步驟中,於熱交換本體部10A內部配置接頭構件20J,使接頭構件20J的第1連結部211經由貫通孔HA,朝向熱交換本體部10A的外部突出。在本發明中,所謂「在熱交換本體部10A的內部配置接頭構件20J」,係表示接頭構件20J之一部分被收納在熱交換本體部10A。
詳言之,在嵌入步驟中,如圖33所示,以與第1實施形態的嵌入步驟同樣之方式執行。藉此,則可獲得嵌件。依此,即使在接頭構件20J的伸出部212尺寸大於貫通孔HA的尺寸的情形,仍可將接頭構件20J配置在熱交換本體部10A內部。
(9.7.5)密封步驟
在密封步驟中,於貫通孔HA內周面S11與第1連結部211的外周面S211之間的間隙,形成樹脂固接部30J,將間隙密封,並且形成樹脂接合部13。藉此,相較於在不同步驟形成樹脂固接部30J與樹脂接合部13之各者的情形,其可有效率地形成樹脂固接部30J與樹脂接合部13。即使接頭構件20J並非藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部10A,亦可獲得在氣密性上優異的熱交換裝置1J。
詳言之,在密封步驟中,藉由射出成形在貫通孔HA內周面S11與接頭構件20J的第1連結部211外周面S211之間的間隙,形成樹脂固接部30J,並且在側面凹部R100內形成樹脂接合部13。
在射出成形時,使用射出成形機。射出成形機具備有:射出成形模具90、射出裝置、及鎖模裝置。射出成形模具90係如圖34所示,具備有:可動側模具91、及固定側模具92。固定側模具92被固定在射出成形機。可動側模具91係相對於固定側模具92可移動。射出裝置係將樹脂熔融物利用既定的射出壓力流入至射出成形模具90的澆口。鎖模裝置係以在樹脂熔融物的填充壓力可動側模具不開啟之方式,利用高壓鎖緊可動側模具91。
首先,開啟可動側模具91,將嵌件93設置在固定側模具92上,關閉可動側模具91,施行鎖模。即,嵌件93被收納在射出成形模具90內。藉此,在嵌件93與射出成形模具90之間形成:第1空間R91、第2空間R92、及第3空間R93。第1空間R91係表示形成樹脂固接部30J的空間。第2空間R92係表示形成樹脂接合部13的空間。第3空間R93係表示用於將第1連結部211收納在射出成形模具90內的空間。接著,射出成形機係利用高壓將樹脂熔融物填充至第1空間R91與第2空間R92內。
此時,接頭構件20J的伸出部212接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。即,伸出部212發揮支撐上側金屬構件11A的機能。藉此,即使對上側金屬構件11A朝向下方向施加射出壓力,但是上側金屬構件11A仍不易變形。又,樹脂熔融物侵入至熱交換本體部10A之內部流路R1內的路徑藉由伸出部212被阻斷。因此,伸出部212可抑制樹脂熔融物侵入至內部流路R1內的情形。
可動側模具91的轉印面91S之一部分接觸至梯度面S211C。即,將第1空間R91與第3空間R93連結的路徑,藉由轉印面91S與梯度面S211C的接觸而被阻斷。因此,即使在第1空間R91內填充樹脂熔融物,第1空間R91內的熔融樹脂仍不移動至第3空間R93內。其結果,可抑制起因於樹脂熔融物侵入至第3空間R93內的毛邊之生成。即,可獲得不形成毛邊等不需要之樹脂形狀的熱交換裝置1J。
接著,使射出成形模具90內的樹脂熔融物冷卻固化。藉此,在嵌件93形成樹脂固接部30J與樹脂接合部13。即,可獲得熱交換裝置1J。
(9.8)作用效果
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,熱交換裝置1J具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60J、及一對第2零件70J。熱交換本體部10A具有:包含貫通孔HA的上側金屬構件11A。第1零件60J覆蓋貫通孔HA。第2零件70J被連結至第1零件60J。熱交換本體部10A更進一步具有內部流路R1。第1零件60J具有:第1連結部211、第1中空部R21、及樹脂固接部30J。第1連結部211包含第1開口H211。第1連結部211被連結至第2零件70J。樹脂固接部30J固接於上側金屬構件11A。第2零件70J具有:第2連結部712、及第2中空部R71。第2連結部712包含第2開口H71。第2中空部R71係將第2開口H71與第1開口H211連通。
藉此,熱交換裝置1J可防止從第1零件60J與上側金屬構件11A之間的間隙所發生冷卻介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。即,即使用於供水及排水用的第1零件60J並未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部10A,但是熱交換裝置1J在氣密性上仍然優異。
如參照圖25~圖34之說明,在第9實施形態中,熱交換裝置1J具備有O形環50。
藉此,熱交換裝置1J相較於熱交換裝置1J未具備有O形環的情形,其可更確實地防止從第1零件60J與第2零件70J的間隙所發生冷卻介質之洩漏或從外部的異物之侵入。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,較佳為對一對密封用固接面施行粗化處理。即,一對密封用固接面具有微細的凹凸。
藉此,樹脂固接部30J相較於未施行粗化處理的情形,可藉由定錨效應強力地固接至上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1J可長期地保持氣密性。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,第1零件60J具有接頭構件20J。接頭構件20J包含第1連結部211及第1中空部R21。接頭構件20J未包含樹脂固接部30J。第1連結部211係經由貫通孔HA,朝向熱交換本體部10A的外部突出。樹脂固接部30J係將貫通孔HA的內周面S11與第1連結部211的外周面S211之間的間隙密封。藉此,熱交換裝置1J可防止從貫通孔HA與第1連結部211之間的間隙所發生熱交換介質之洩漏、或從外部的異物之侵入。即,即使接頭構件20J並未藉由焊接或熔接被接合至熱交換本體部10A,但是熱交換裝置1J在氣密性上仍然優異。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,接頭構件20J具有伸出部212。伸出部212接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11與下側金屬構件12的上主面TS12。
藉此,伸出部212可發揮支撐上側金屬構件11A的機能。因此,即使對上側金屬構件11A朝向下方向施加按押力,但是上側金屬構件11A仍不易變形。例如在利用射出成形形成樹脂固接部30J的情形,因為伸出部212成為上側金屬構件11A對射出壓力的支撐,因此上側金屬構件11A不易變形。其結果,可降低在內部流路R1內流通的冷卻介質之壓力損失。即,熱交換裝置1J可更長期地保持密閉性。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,樹脂固接部30J具有被覆部223。
藉此,樹脂固接部30J與上側金屬構件11A的接觸面積,比樹脂固接部30J未具有被覆部223的情形為廣。因此,樹脂固接部30J相較於樹脂固接部30J未具有被覆部223的情形,其可更強力地固接於上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1J可長期地保持氣密性。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,被覆部223具有第1被覆部2231。
藉此,即使在樹脂固接部30J被射出成形且上側金屬構件11A厚度較薄的情形,其仍可抑制起因於射出壓力的上側金屬構件11A變形之發生。又,樹脂固接部30J與上側金屬構件11A的接觸面積,比樹脂固接部30J未具有第1被覆部2231的情形為廣。因此,樹脂固接部30J可更強力地固接於上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1J可更長期地保持氣密性。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,第1連結部211之外周面S211具有:前端側外周面S211A、基端側外周面S211B、及梯度面S211C。被覆部223係在第1連結部211的外周面S211中,僅覆蓋基端側外周面S211B。
藉此,在利用射出成形之1種即嵌入成形形成樹脂固接部30J的情形,梯度面S211C可抑制毛邊之形成。其結果,熱交換裝置1J在外觀上優異。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,伸出部212具有缺口部214。
藉此,接頭構件20J相較於未具有缺口部214而直接地連通至中空部R21與內部流路R1的情形,其可形成體積為較大的冷卻介質通路。因此,可降低在內部流路R1內流通的冷卻介質之壓力損失。其結果,熱交換裝置1J可使冷卻介質有效率地在內部流路R1內流通。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,缺口部214之剖面形狀為弓形狀。
藉此,即使對上側金屬構件11A朝向下方向施加按押力,但是流路R214相較於非弓形狀的情形,其較不易變形。因此,可降低在內部流路R1內流通的冷卻介質之壓力損失。其結果,熱交換裝置1J可使冷卻介質有效率地在內部流路R1內流通。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,第1連結部211之外周面S211係利用樹脂所構成。第1連結部211的外周面S211與樹脂固接部30J熔合。
藉此,樹脂固接部30J與接頭構件20J可強力地固接。其結果,熱交換裝置1J可更長期地保持氣密性。
如參照圖25~圖34所說明,在第9實施形態中,樹脂固接部30J係藉由射出成形被形成。
藉此,樹脂固接部30J進入至一對密封用固接面的微細凹凸部之間隙內。因此,樹脂固接部30J可與上側金屬構件11A強力地固接。其結果,熱交換裝置1J可更長期地保持氣密性。
(10)第10實施形態
第10實施形態的熱交換裝置1K,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在以貫通孔不露出的方式在貫通孔覆蓋接頭構件的點。
熱交換裝置1K係如圖35所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60K、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60K具有:接頭構件20K、及樹脂固接部30K。接頭構件20K未包含樹脂固接部30K。
接頭構件20K具有:第1連結部211、伸出部212、及第1中空部R21。第1連結部211與伸出部212被一體化。
第1連結部211的外周面S211係如圖35所示,具有:上側環狀安裝溝G211C、中側環狀安裝溝G211D、及下側環狀安裝溝G211E。上側環狀安裝溝G211C係位於較中側環狀安裝溝G211D更靠上側。下側環狀安裝溝G211E係位於較中側環狀安裝溝G211D更靠下側。上側環狀安裝溝G211C、中側環狀安裝溝G211D、及下側環狀安裝溝G211E之各者,沿接頭構件20K的外周面S211之全周圍被形成。
在上側環狀安裝溝G211C、中側環狀安裝溝G211D、及下側環狀安裝溝G211E中之任一者,卡合第2零件70J的蓋部72之卡合凸部722。藉此,第2零件70J被連結至接頭構件20K的第1連結部211。
伸出部212僅接觸至上側金屬構件11A的上主面TS11。換言之,接頭構件20K係位於上側金屬構件11A的上主面TS11,並覆蓋貫通孔HA。貫通孔HA並未露出。
樹脂固接部30K係固接於上側金屬構件11A的下主面BS11。詳言之,樹脂固接部30K係覆蓋上側金屬構件11A的下主面BS11之貫通孔HA周圍與接頭構件20K的第1連結部211之第1中空部R21內周面S21全面。
第10實施形態的熱交換裝置1K係達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(11)第11實施形態
第11實施形態的熱交換裝置1L,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在以不露出貫通孔之方式在貫通孔覆蓋接頭構件的點。
熱交換裝置1L係如圖36所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60L、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60L具有:接頭構件20L、及樹脂固接部30L。接頭構件20L未包含樹脂固接部30L。
接頭構件20L的第1連結部211之外周面S211,係如圖36所示,具有:上側環狀安裝溝G211C、中側環狀安裝溝G211D、及下側環狀安裝溝G211E。
接頭構件20L的伸出部212係僅接觸至上側金屬構件11A的上主面TS11。
樹脂固接部30L係固接於上側金屬構件11A的上主面TS11。詳言之,樹脂固接部30L係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之伸出部212周圍與伸出部212的周緣部。
第11實施形態的熱交換裝置1L可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(12)第12實施形態
第12實施形態的熱交換裝置1M,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在以貫通孔不露出的方式在貫通孔覆蓋接頭構件的點。
熱交換裝置1M係如圖37所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60M、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60M係具有:接頭構件20M、及樹脂固接部30M。接頭構件20M未包含樹脂固接部30M。
接頭構件20M的第1連結部211之外周面S211,係如圖37所示,具有:上側環狀安裝溝G211C、中側環狀安裝溝G211D、及下側環狀安裝溝G211E。
接頭構件20M的伸出部212僅接觸至上側金屬構件11A的上主面TS11。
樹脂固接部30M係固接於上側金屬構件11A的上主面TS11與下主面BS11。詳言之,樹脂固接部30M係覆蓋上側金屬構件11A的下主面BS11之貫通孔HA周圍、接頭構件20M的第1連結部211之第1中空部R21內周面S21全面、上側金屬構件11A的上主面TS11之伸出部212周圍、及伸出部212的周緣部。
第12實施形態的熱交換裝置1M可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(13)第13實施形態
第13實施形態的熱交換裝置1N,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在伸出部並非直接地接觸至上側金屬構件的下主面的點。
熱交換裝置1N係如圖38所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60N、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60N係具有:接頭構件20N、及樹脂固接部30N。接頭構件20N未包含樹脂固接部30N。
接頭構件20N具有:第1連結部211、第1中空部R21、伸出部212、及本體部213。接頭構件20N的伸出部212係如圖38所示,僅接觸至下側金屬構件12的上主面TS12。即,伸出部212並未接觸至上側金屬構件11A的下主面BS11。
樹脂固接部30N具有填充部222。填充部222係將伸出部212與上側金屬構件11A的下主面BS11之間的間隙填充。即,伸出部212係在上側金屬構件11A與下側金屬構件12間接地被夾入。樹脂固接部30N未具有被覆部223(參照圖30)。
第13實施形態的熱交換裝置1N可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(14)第14實施形態
第14實施形態的熱交換裝置1P,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在樹脂固接部的被覆部更進一步覆蓋較上側金屬構件上主面的第1區域更靠外側的點。
熱交換裝置1P係如圖39所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60P、一對第2零件60J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60P具有:接頭構件20P、及樹脂固接部30P。接頭構件20P未包含樹脂固接部30P。
樹脂固接部30P的被覆部223係如圖39所示,具有:第1被覆部2231及第2被覆部2232。第2被覆部2232係覆蓋上側金屬構件11A的上主面TS11之第2區域XB。第2區域XB係表示相對於貫通孔HA,較上側金屬構件11A上主面TS11的第1區域XA更靠外側的區域。第1被覆部2231與第2被覆部2232被一體化。從上方朝向下方所觀看的樹脂密封部30P之形狀為環狀。
樹脂密封部30P之直徑D22(參照圖39)的上限,從提升樹脂密封部30P對上側金屬構件11A的接合強度的觀點,較佳為在伸出部212的直徑D212(參照圖39),加上上側金屬構件11A上下方向厚度3倍數值後的數值以下。直徑D212係在第9實施形態所說明的半徑r212(參照圖29)之2倍。若樹脂密封部30P之直徑D22的上限在上述範圍內,在利用射出成形之1種即嵌入成形形成樹脂密封部30P時,上側金屬構件11A則不易因射出壓力而撓曲。因此,伸出部212可更加地抑制樹脂熔融物侵入至內部流路R1內的情形。另一方面,樹脂密封部30P之直徑D22的下限,較佳為在與第1連結部211的基端側外周面S211B所對應的部位之直徑D211B(參照圖39),加上0.5mm後的數值以上。直徑D211B係在第9實施形態所說明的半徑r211B(參照圖29)之2倍。
如參照圖39所說明,第14實施形態的被覆部223具有:覆蓋第2區域XB的第2被覆部2232。藉此,樹脂密封部30P與一對密封用固接面的接觸面積,比第9實施形態為廣。因此,樹脂密封部30P較第9實施形態可更強力地固接於上側金屬構件11A。其結果,熱交換裝置1P可較第9實施形態更長期地保持氣密性。
第14實施形態的熱交換裝置1P可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(15)第15實施形態
第15實施形態的熱交換裝置1Q,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在覆蓋第1零件在貫通孔的點。
熱交換裝置1Q係如圖40所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60Q、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
第1零件60Q具有:第1連結部211、第1中空部R21、伸出部212、本體部213、及樹脂固接部30Q。第1零件60Q係射出成形品。第1連結部211、第1中空部R21、伸出部212、本體部213、及樹脂固接部30Q為一體化。
第1零件60Q覆蓋貫通孔HA。詳言之,以貫通孔HA不露出之方式,覆蓋第1零件60Q在貫通孔HA,且在樹脂固接部30Q與上側金屬構件11A的上主面TS11之間無間隙的狀態,將第1零件60Q配置在上主面TS11。
第15實施形態的第1連結部211係如圖40所示,從本體部213朝向上方突出。第1連結部211為圓筒狀。
第15實施形態的伸出部212僅接觸至上側金屬構件11A的上主面TS11。
樹脂固接部30Q係固接於上側金屬構件11A。詳言之,樹脂固接部30Q係固接於上側金屬構件11A上主面TS11的貫通孔HA之周圍部與貫通孔HA的內周面S11。
上側金屬構件11A上主面TS11的貫通孔HA之周圍部及貫通孔HA的內周面S11,係以與第1實施形態同樣之方式施行粗化處理。
第15實施形態的熱交換裝置1Q可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(16)第16實施形態
第16實施形態的熱交換裝置1R,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在第1連結部、貫通孔、及被覆部之各自的形狀為略正方形狀的點。
熱交換裝置1R具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60R、一對第2零件70J(參照圖26)、及2個O形環50(參照圖26)。
熱交換本體部10R係如圖41所示,具有:內部流路R1、上側金屬構件11R、下側金屬構件12、及樹脂接合部13。上側金屬構件11R具有貫通孔HB。從上方朝向下方所觀看的貫通孔HB之形狀為略正方形狀。
第1零件60R具有:接頭構件20R、及樹脂固接部30R。
接頭構件20R的第1連結部211之外周面S211,係如圖42所示,具有:前端側外周面S211A、基端側外周面S211B、及梯度面S211C。從上方朝向下方所觀看的前端側外周面S211A之形狀為略正方形。從上方朝向下方所觀看的基端側外周面S211B、及梯度面S211C之各者的形狀為略正方形環狀。
在第16實施形態中,從上方朝向下方所觀看的伸出部212之形狀為略正方形環狀。如圖43所示,在與上下方向正交的面上,伸出部212的內切圓IC212半徑rIC212係與在第9實施形態所說明的半徑r212(參照圖29)相同。在與上下方向正交的面上,第1連結部211的基端側外周面S211B之內切圓IC211B半徑rIC211B,係與在第9實施形態所說明的半徑r211B(參照圖29)相同。例如第16實施形態的伸出部212之內切圓IC212半徑rIC212,從熱交換裝置1R之氣密性的觀點,相對於半徑rIC211B,較佳為僅大出在第9實施形態所說明的第3距離量。
樹脂密封部30R具有被覆部223。被覆部223具有第1被覆部2231。如圖44所示,第1被覆部2231係沿貫通孔HA之全周圍被形成。從上方朝向下方所觀看的被覆部223之形狀為略正方形環狀。
在第16實施形態中,如上述,伸出部212的內切圓IC212半徑rIC212係與在第9實施形態所說明的半徑r212相同。即,在與上下方向正交的面上,第1被覆部2231的內切圓半徑r2231(參照圖45)亦與在第9實施形態所說明的半徑r212相同。因此,第16實施形態的第1被覆部2231與上側金屬構件11R的接觸面積,較大於第9實施形態。其結果,第16實施形態的樹脂密封部30R較第9實施形態可更強力地固接於上側金屬構件11R。
第16實施形態的熱交換裝置1R可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(17)第17實施形態
第17實施形態的熱交換裝置1S,不同於第9實施形態的熱交換裝置1J,主要在樹脂固接部具有梯度部的點。
熱交換裝置1S係如圖46所示,具備有:熱交換本體部10A、一對第1零件60S、一對第2零件70J(參照圖46)、及2個O形環50(參照圖46)。
第1零件60S具有:接頭構件20S、及樹脂固接部30S。接頭構件20S未包含樹脂固接部30S。
樹脂固接部30S係如圖46所示,具備有:被覆部223。第17實施形態樹脂固接部30S的被覆部223具有:第1被覆部2231。
樹脂密封部30S係更進一步具有梯度部224。梯度部224係位在被覆部223的第1連結部211側且位在上側。梯度部224係沿第1連結部211的外周面S211之全周圍被形成。被覆部223與梯度部224被一體化。即,梯度部224係從被覆部223沿第1連結部211的外周面S211朝向上方向突出。從上方朝向下方所觀看的梯度部224之形狀為環狀。
在第17實施形態中,第1被覆部2231的上下方向之厚度Z2231(參照圖46)與梯度部224與上下方向正交的方向之厚度Z223(參照圖46)係大略相同。換言之,樹脂密封部30J中較上側金屬構件11A的上主面TS11更靠上側部位的厚壁為大略均一。藉此,樹脂密封部30S的樹脂量可較第9實施形態的樹脂密封部30J(參照圖30)為少。在利用射出成形形成樹脂密封部30J時,相對於第9實施形態的樹脂密封部30J(參照圖29),其可更縮短樹脂熔融物冷卻固化所需要的時間,並且可更降低在樹脂熔融物之冷卻固化時所生成的收縮應力。
厚度Z2231(參照圖46)、及厚度Z223(參照圖46)之各者較佳為0.5mm以上且6.0mm以下,更佳為1.0mm以上且4.0mm以下,特佳為2.0mm。
第17實施形態的熱交換裝置1S可達成與第9實施形態的熱交換裝置1J同樣之作用效果。
(18)第18實施形態
第18實施形態的熱交換裝置1T係被使用在促進外部發熱體之放熱。發熱體係可列舉出與第1實施形態的發熱體所例示同樣者。
熱交換裝置1T係如圖47所示,具備有:第1金屬板81、第2金屬板82、接頭構件83、樹脂固定部84、及間隔構件85(參照圖49~圖51)。
第2金屬板82、間隔構件85、接頭構件83、及第1金屬板81係以該順序來配置。樹脂固定部84係接觸至第1金屬板81與第2金屬板82的周緣部,將第2金屬板82固定至第1金屬板81。
接頭構件83具有一對連接部831,各者被連接至外部的供給部或排出部,在外部與熱交換裝置1T之間供給或排出冷卻介質。
在第18實施形態中,將熱交換裝置1T之一側之配置連接部831的側規定為熱交換裝置1T的後側,將其相反側規定為熱交換裝置1T的前側。從前側觀看熱交換裝置1T時的右側規定為熱交換裝置1T的右側,將其相反側規定為熱交換裝置1T的左側。在與熱交換裝置1T的前後方向及左右方向正交的方向,將配置第1金屬板81的側規定為熱交換裝置1T的上側,將其相反側規定為熱交換裝置1T的下側。另外,該等方向並非限定本發明熱交換裝置之使用時的方向。
另外,在圖47~圖51中,前側對應於X軸正方向,後側對應於X軸負方向,右側對應於Y軸正方向,左側對應於Y軸負方向,上側對應於Z軸正方向,下側對應於Z軸負方向。
熱交換裝置1T係板型。
熱交換裝置1T具有上主面TS1。在熱交換裝置1T的上主面TS1側,配置接頭構件83。熱交換裝置1T係如圖48所示,具有下主面BS1。熱交換裝置1T的下主面BS1為平面狀。
在熱交換裝置1T的內部形成內部流路R8。在內部流路R1流通冷卻介質。冷卻介質係可列舉出在第1實施形態中與冷卻介質所例示同樣者。
熱交換裝置1T的尺寸並未特別地被限制,其可配合熱交換裝置1T的用途等而被選擇。例如熱交換裝置1T的尺寸若與第1實施形態的熱交換裝置1A所例示之尺寸相同即可。
(18.1)第1金屬板
第1金屬板81為平板狀物。從上方朝向下方所觀看的第1金屬板81之形狀為以前後方向為長邊的略長方形狀。
第1金屬板81係如圖47所示,具有:一對貫通孔HA。一者之貫通孔HA係位於第1金屬板81的後中央部,另一者之貫通孔HA係位於第1金屬板81的前中央部。貫通孔HA係貫通孔之一例。
貫通孔HA係沿上下方向貫通第1金屬板81。貫通孔HA係在熱交換裝置1A中,與內部流路R8(參照圖48) 連通。
第1金屬板81的材質係金屬,亦可為與第1實施形態的上側金屬構件11A材質所例示相同者。
(18.2)第2金屬板
第2金屬板82係平板狀物。從上方朝向下方所觀看的第2金屬板82之形狀為以前後方向為長邊的略長方形狀。
第2金屬板82的材質係金屬,亦可為與第1實施形態的上側金屬構件11A材質所例示相同者。第2金屬板82的材質,其可與第1金屬板81的材質相同或不同。
(18.3)接頭構件
接頭構件83係板狀物。外部的供給部與外部的排出部被連接至接頭構件83。接頭構件83係在與第2金屬板82之間形成內部流路R8(參照圖48)。
連接部831係位在接頭構件83的上面側。連接部831係如圖49與圖50所示,從貫通孔HA露出。連接部831具有:開口H831與中空部R831(參照圖50)。
冷卻介質朝向開口H831被供給。開口H831係位在接頭構件83的上面。開口部H831朝向上方。
中空部R831係如圖50所示,被形成為用於連結開口H831與內部流路R8。中空部R831係被形成在一個連接部831的內部。
第1金屬板81具有:下主面BS81(參照圖49)。接頭構件83的上端面中,至少包圍連接部831的部位係物理性地接觸至第1金屬板81的下主面BS81。因此,第1金屬板81的一對貫通孔HA之各者利用接頭構件83而被塞住。
接頭構件83係如圖49與圖50所示,更進一步具有:凹陷部R832。凹陷部R832係位在接頭構件83下面側在前後左右方向的中央部。
凹陷部R832係被形成在與第2金屬板82之間形成流通冷卻介質的內部流路R8。
第2金屬板82具有:上主面TS82(參照圖49)。接頭構件83的下端面中,至少包圍凹陷部R832的部位係物理性地接觸至第2金屬板82的上主面TS82。因此,在凹陷部R832與第2金屬板的上主面TS82之間形成內部流路R8。
接頭構件83的材質係樹脂,亦可為與作為構成第1實施形態之接頭構件20A的樹脂所例示同樣者。
(18.4)樹脂固定部
樹脂固定部84係將第2金屬板82固定至第1金屬板81。即,樹脂固定部84係將第1金屬板81、第2金屬板82、接頭構件83、及間隔構件85形成一體。
在第1金屬板81與第2金屬板82之間,如圖49所示,形成空隙R80。空隙R80係表示在第1金屬板81與第2金屬板82之間,不接觸至接頭構件83、第1金屬板81及第2金屬板82的周緣部的空間。空隙R80係沿第1金屬板81及第2金屬板82周緣部的全周圍被形成。
樹脂固定部84係被填充至空隙R80。即,樹脂固定部84係物理性地接觸至第1金屬板81下主面BS81的周緣部、第2金屬板82上主面TS82的周緣部、及接頭構件83的側面。
以下,對第1金屬板81與樹脂固定部84接觸的面、及第2金屬板82與樹脂固定部84接觸的面,以與第1實施形態同樣之方式施行粗化處理。
樹脂固定部84係藉由射出成形所形成。樹脂固定部84的材質係與構成接頭構件83的樹脂具有相溶性之樹脂。藉此,樹脂固定部84與接頭構件83的側面相熔合。本發明所謂「具有相溶性」係表示在構成樹脂固定部84的樹脂為熔融的環境狀態下,不分離而相混合的情形。構成樹脂固定部84的樹脂較佳為其主成分與構成接頭構件83的樹脂相同者。
(18.5)間隔構件
間隔構件85係用來間隔內部流路R8者。
在第18實施形態中,間隔構件85具有複數個間隔壁部。複數個間隔壁部係如圖51所示,被配置為沿左右方向相隔既定間隔。複數個間隔壁部之各者,長板狀物的複數個間隔壁部,控制著冷卻介質的流動方向。
間隔構件85亦可被固定在第2金屬板82。間隔構件85被固定在第2金屬板82的固定方法,可配合間隔構件85的材質而適當地選擇。固定方法可列舉出:使用連結用零件的方法(以下稱「機械連結」);使用熔接、嵌入接合層的方法;使用習知接著劑的方法;以及熔著等,亦可組合使用該等複數個的固定方法。連結用零件包含有:螺栓、螺帽、螺絲、鉚釘、或銷。熔接係包含有:金屬熔接、或焊接。熔著係包含:熱熔著、振動熔著、雷射熔著、超音波熔著、熱板熔著。
間隔構件85的材質並未特別地被限定,例如樹脂或金屬,亦可為與第1實施形態的頭構件20A或上側金屬構件11A之材質所例示同樣者。間隔構件85的材質可與第2金屬板82或接頭構件83的材質相同或不同。
(18.6)冷卻介質之流動
熱交換裝置1T係例如以熱交換裝置1T下主面BS1接觸至發熱體之方式設置使用。此時,外部的供給部被連接至一者之連接部831。外部的排出部被連接至另一者之連接部831。發熱體的熱經由第1金屬板81及第2金屬板82中之至少一者,傳導至在內部流路R8被填充的冷卻介質。
冷卻介質係被供給至連接部831的開口H831。被供給至開口H831的冷卻介質係經由連接部831的中空部R831,朝向內部流路R8移動。冷卻介質的大部分係在內部流路R8內朝向另一連接部831移動。此時,冷卻介質係與第1金屬板81及第2金屬板82中之至少一者進行熱交換。接著,冷卻介質經由另一者之連接部831的中空部R831朝向開口H831移動,被排出至外部的排出部。依此,冷卻介質在熱交換裝置1T內部從發熱體吸收熱,再被排出至熱交換裝置1T的外部。即,熱交換裝置1T促進發熱體之放熱。
(18.7)作用效果
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,熱交換裝置1T具備有:第1金屬板81、第2金屬板82、一對接頭構件83、及一對樹脂固定部84。接頭構件83具有:凹陷部R832、開口H831、及中空部R831。
藉此,在第1金屬板81及第2金屬板82之至少一者中,即使用於形成內部流路R8的圍繞壁部未被加工成形,仍可形成內部流路R8。熱交換裝置1T係藉由在該內部流路R8內配置所期望之間隔構件85,可輕易地提升內部流路R8的設計自由度。
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,熱交換裝置IT更進一步具備有間隔構件85。
藉此,在第18態樣中,可更自由地設計內部流路R8。
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,於第1金屬板81與第2金屬板82之間形成空隙R80,樹脂固定部84被填充至空隙R80。
藉此,熱交換裝置1T可長期地且更確實地保持氣密性。
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,凹陷部R832係在與第2金屬板82之間形成內部流路R8。
藉此,在第18態樣中,接頭構件即使未被成形為複雜構造,仍可形成內部流路。
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,對第1金屬板81與第2金屬板82與樹脂固定部84接觸的面施行粗化處理。
藉此,第1金屬板81與第2金屬板82與樹脂固定部84接觸的面包含微細凹凸。藉此,樹脂固定部84在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應強力地固接至第1金屬板81與第2金屬板82。其結果,熱交換裝置1T則可長期地保持氣密性。
如參照圖47~圖51所說明,在第18實施形態中,接頭構件83之材質為樹脂,接頭構件83與樹脂固定部84熔合。
藉此,樹脂固定部84與接頭構件83強力地固接。其結果,熱交換裝置1T係可更長期地保持氣密性。
以上,參照圖式,對本發明的實施形態進行說明。惟,本發明並不被侷限於上述實施形態,在不脫逸主旨的範圍內其可實施各種態樣。附圖係用於容易理解者,其各者之構成要件被示意地表示於主體,而所圖示之各構成要件的厚度、長度、數量等,為配合圖式製作因此有與實際上不同的情形。又,在上述之實施形態所示之各構成要件的材質、形狀、尺寸等均僅為一例,而其並未被特別限定,在實質上未脫逸本發明效果之範圍內其可進行各種變更。
(24)變化例
在第1實施形態~第17實施形態中,接頭構件亦可不具有伸出部。
在第1實施形態~第17實施形態中,於一對密封用固接面、及接合用固接面中之至少1者,亦可不施行粗化處理。熱交換裝置之製造方法亦可不包含第1粗化步驟及第2粗化步驟中之至少一者。
在第18實施形態中,在第2固接面亦可不施行粗化處理。
在第1實施形態~第17實施形態中,伸出部亦可不具有缺口部。
在第1實施形態~第17實施形態中,伸出部的缺口部剖面形狀亦可為多角形。多角形係可列舉如:三角形、四角形、五角形、六角形、七角形等。三角形係可列舉如:正三角形、直角三角形、二等邊三角形等。四角形係可列舉如:正方形、長方形、平行四邊形、梯形等。
在第1實施形態~第17實施形態中,樹脂密封部與樹脂接合部亦可藉由轉印成形、壓縮成形、或注模成形而被形成。樹脂接合部亦可為由接著劑所形成的接著劑層。
在第18實施形態中,樹脂固定部亦可藉由轉印成形、壓縮成形、或注模成形而被形成。樹脂固定部亦可為由接著劑所形成的接著劑層。
在第1實施形態~第18實施形態中,熱交換介質亦可使用加熱介質。加熱介質係可列舉如:加熱用液體、加熱用氣體等。加熱用液體係可列舉如:水、油等。加熱用氣體係可列舉如:空氣、水蒸氣等。加熱介質的溫度可配合發熱體的種類等適當地被調整。在使用加熱介質作為熱交換介質的情形,熱交換裝置可促進外部發熱體的蓄熱。
在第1實施形態~第17實施形態中,熱交換裝置的形狀亦可為雙層管型。雙層管型係可列舉如:線圈形狀、U型管形狀等。在熱交換裝置的形狀為雙層管型的情形,上側金屬構件與下側金屬構件的形狀係配合熱交換裝置的形狀而被適當地調整。
在第1實施形態~第17實施形態中,熱交換裝置的一側之接頭構件及一側之樹脂密封部(以下,稱「供給用構件」)亦可具備有2個以上,另一側之接頭構件及另一側之樹脂密封部(以下,稱「排出用構件」)亦可具備有2個以上。
在第18實施形態中,熱交換裝置的一側之貫通孔及一側之連接部亦可具備有2個以上,另一側之貫通孔及另一側之連接部亦可具備有2個以上。
在第1實施形態~第17實施形態中,供給用構件及排出用構件之至少一者亦可被配置在熱交換裝置的側面。亦可供給用構件及排出用構件之一者被配置在熱交換裝置的上主面側,而供給用構件與排出用構件之另一者被配置在熱交換裝置的下主面側。
在第1實施形態~第17實施形態中,熱交換本體部亦可不包含樹脂接合部。在熱交換本體部不具有樹脂接合部的情形,例如上側金屬構件與下側金屬構件亦可藉由熔接、焊接或接著劑而被接合。熱交換本體部係除上側金屬構件與下側金屬構件之外,亦可具備有構成熱交換本體部的金屬構件。
在第1實施形態~第17實施形態中,樹脂接合部的材質亦可不與樹脂密封部的材質相同。
在第1實施形態~第18實施形態中,從上方朝向下方所觀看的貫通孔之各者的形狀亦可並非為圓狀或略正方形狀。貫通孔的形狀亦可為多角形(略正方形狀除外)。一對貫通孔之各者的形狀亦可並非相同。
在第1實施形態~第17實施形態中,從上方朝向下方所觀看的樹脂密封部之形狀亦可並非為環狀或略正方形環狀。例如樹脂密封部的形狀亦可為多角形環狀(略正方形環狀除外)。一對樹脂密封部之各者的形狀亦可並非相同。
在第1實施形態~第8實施形態中,從上方朝向下方所觀看的突出部與伸出部之各者的形狀亦可並非為圓狀或略正方形狀。
例如,突出部與伸出部之各者的形狀亦可為多角形(略正方形狀除外)。一對突出部之各者的形狀亦可並非相同。在突出部形狀為多角形(略正方形狀除外)、且未具有梯度面的情形,在與上下方向正交的面上,突出部的內切圓半徑亦可與在第1實施形態所說明的半徑r22(參照圖6)相同。在突出部形狀為多角形(略正方形狀除外)且具有梯度面的情形,於與上下方向正交的面上,突出部的內切圓半徑亦可與在第2實施形態所說明的半徑r21C(參照圖11)相同。在伸出部的形狀為多角形(略正方形狀除外)的情形,於與上下方向正交的面上,伸出部的內切圓半徑亦可與在第1實施形態所說明的半徑r22(參照圖6)相同。
在第1實施形態~第8實施形態(第6實施形態除外)中,如圖51所示,本體部23亦可並不具有接觸面S23(參照圖6)。藉此,熱交換裝置可更降低在內部流路內流通的冷卻介質之壓力損失,而使冷卻介質更有效率地在內部流路內流通。
在第1實施形態~第8實施形態(第6實施形態除外)中,缺口部221的深度H221亦可相對於伸出部22的高度H22(參照圖7)較一半為高。藉此,熱交換裝置可更降低在內部流路內流通的冷卻介質之壓力損失,而使冷卻介質更有效率地在內部流路內流通。
在第1實施形態~第8實施形態中,伸出部的缺口部數量並未特別地被限定,亦可為7個以上,例如亦可為12個。藉此,其可較第1實施形態更降低在內部流路內流通的冷卻介質之壓力損失,而使冷卻介質更有效率地在內部流路內流通。
在第1實施形態~第8實施形態中,接頭構件的材質亦可為金屬。構成接頭構件的金屬種類,亦可為與上側金屬構件11A的材質所例示者相同者,亦可與上側金屬構件11A的材質相同或不同。藉此,接頭構件比樹脂的情形更不易破損,而可更長期地保持氣密性。
在突出部外周面與樹脂密封部接觸的面,係以與上側金屬構件同樣之方式施行粗化處理,而包含微細凹凸。
藉此,樹脂密封部在相較於未施行粗化處理的情形下,藉由定錨效應可強力地固接至突出部,而可更長期地保持氣密性。
在第9實施形態~第17實施形態中,從上方朝向下方所觀看的第1連結部與伸出部之形狀亦可並非為圓狀或略正方形狀。
例如,第1連結部與伸出部之各者的形狀亦可為多角形(略正方形狀除外)。一對第1連結部之各者的形狀亦可並非相同。在第1連結部的形狀為多角形(略正方形狀除外)的情形,在與上下方向正交的面上,第1連結部的內切圓半徑亦可與在第9實施形態所說明的半徑r211B(參照圖29)相同。在伸出部的形狀為多角形(略正方形狀除外)的情形,於與上下方向正交的面上,伸出部的內切圓半徑亦可與在第9實施形態所說明的半徑r212(參照圖29)相同。
在第1實施形態~第17實施形態中,於密封步驟中,樹脂密封部與樹脂接合部之各者亦可在不同之步驟被形成。
在第1實施形態~第8實施形態中,接頭構件亦可並非為樹脂成形體及金屬成形體之一者。例如,接頭構件在利用樹脂構成突出部外周面的情形,內部亦可為金屬。又,接頭構件在利用金屬構成突出部外周面的情形,內部亦可為樹脂。
在第9實施形態~第17實施形態中,接頭構件若在利用樹脂或金屬構成第1連結部的外周面,則內部可為樹脂亦可為金屬。
在第4實施形態與第13實施形態中,樹脂密封部亦可不具有填充部。在樹脂密封部不具有填充部的情形,在伸出部與上側金屬構件下主面之間的間隙,亦可填充接著劑。接著劑係將伸出部與上側金屬構件接著。接著劑的材質係可列舉如:環氧樹脂、聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、胺甲酸乙酯樹脂等。
在第5實施形態與第14實施形態中,第1被覆部及第2被覆部亦可未被一體化。第1被覆部的材質與第2被覆部的材質亦可不同。
在第3實施形態、第9實施形態~第17實施形態中,熱交換裝置亦可不具備有O形環。
在第3實施形態、第9實施形態~第17實施形態中,熱交換裝置亦可具備有不同於O形環的襯墊。襯墊可列舉如:唇端襯墊、擠壓襯墊、油密封、緩衝密封、防塵密封、C形環等。
在第3實施形態、第9實施形態~第17實施形態中,第2零件若被連結至第1零件,則亦可不具有蓋部。
在第18實施形態中,接頭構件及間隔構件之各者的材質亦可為金屬。
在第9實施形態~第17實施形態中,接頭構件的材質亦可為金屬。金屬種類可配合熱交換裝置的用途等而被選擇。接頭構件的材質可與上側金屬構件的材質相同或不同。
在第1連結部外周面與樹脂固接部接觸的面,係以與第1實施形態同樣之方式施行粗化處理,即接觸面包含微細凹凸。因此,樹脂固接部相對於第1連結部,藉由定錨效應在相較於未施行粗化處理的情形下,其可強力地固接至第1連結部,而可更長期地保持氣密性。
在第18實施形態中,雖然間隔構件85的間隔壁部為長板狀物,但是若為間隔構件85可間隔內部流路R8的情形,則並未特別地被限定,其亦可為非長板狀物。
2020年7月14日所提出申請的日本專利申請案2020-120925之發明、及2020年7月14日所提出申請的日本專利申請案2020-120926之發明,其全體內容被參照而援引至本說明書中。
本說明書所記載的所有文獻、專利申請案、及技術規格,其藉由參照各個文獻、專利申請案、及技術規格而被引用,而其可具體且個別地以所記載之相同程度地援引至本說明書中。
1A~1T:熱交換裝置
10A:熱交換本體部
10F:交換本體部
11A、11F:上側金屬構件
12:下側金屬構件
13:樹脂接合部
20A~20D、20F、20J~20P、20R、20S、83:接頭構件
21:突出部
22、212:伸出部
23、41、71、213:本體部
30A~30H、30J~30M、30P~30S:樹脂密封部
31、223:被覆部
32、222:填充部
33、224:梯度部
34: 外緣被覆部
40:連接器零件
42、72:蓋部
50:O形環
60J~60N、60Q、60R:第1零件
70J:第2零件
81:第1金屬板
82:第2金屬板
84:樹脂固定部
85:間隔構件
90:射出成形模具
91:可動側模具
91S:轉印面
92:固定側模具
93:嵌件
100:重疊體
120:區隔壁部
121:圍繞壁部
121A:前側壁部
121B:後側壁部
122:間隔壁部
211:第1連結部
214、221:缺口部
311、2231:第1被覆部
312:第2被覆部
322、422、722:卡合凸部
411、711:外殼部
412:連結突出部
413、713:嵌合凹部
421、721:嵌合部
712:第2連結部
831:連接部
BS1、BS11、BS12、BS81:下主面
BS11A:緣側下主面
D211B:直徑
D22:樹脂密封部30P的直徑
D30:樹脂密封部30E的直徑
F3~F6:流動方向
G211A:上側環狀嵌合溝
G211B:下側環狀嵌合溝
G211C:上側環狀安裝溝
G211D:中側環狀安裝溝
G211E:下側環狀安裝溝
G412、G712:連結溝
H21、H41、H831:開口
H211:第1開口
H212:高度
H214:深度
H22:伸出部22高度
H221:缺口部221的深度
H71:第2開口
HA、HB:貫通孔
IC211B、IC21C、IC22:內切圓
OS121:外面
P12:周緣
R1、R8:內部流路
R100:側面凹部
R20、R41、R831:中空部
R21、R211:第1中空部
R214、R221:流路
R71:第2中空部
R80:空隙
R832:凹陷部
R91:第1空間
R92:第2空間
R93:第3空間
r21:突出部21的半徑
r211B、rIC21C、rIC22、rIC211B:半徑
r212:伸出部212的半徑
r22:伸出部22的半徑
r311:內切圓半徑
S11:內周面
S21:突出部21外周面
S211、S412:外周面
S211A、S21B:前端側外周面
S211B:基端側外周面
S21A、S211C:梯度面
S21C:基端側外周面
S21D:上側環狀溝
S21E:下側環狀溝
S22:伸出部22的外周面
S23、S213:接觸面
SS1、SS100、SS11、SS12:側面
TS1、TS11、TS12、TS82:上主面
TS12A:邊緣上主面
XA:第1區域
XB:第2區域
Z311:第1被覆部311的上下方向厚度
Z33:梯度部33上下方向的正交方向厚度
圖1係顯示第1實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖2係顯示第1實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖3係圖1的III-III線剖面圖。
圖4係第1實施形態的熱交換本體部之分解立體圖。
圖5係顯示第1實施形態的接頭構件之外觀的立體圖。
圖6係圖5的VI-VI線剖面圖。
圖7係圖1的VII-VII線剖面圖。
圖8係第1實施形態的熱交換裝置的俯視圖。
圖9係第1實施形態的嵌件之分解立體圖。
圖10係顯示第2實施形態的接頭構件之外觀的立體圖:
圖11係第2實施形態的熱交換裝置的剖面圖。
圖12係射出成形模具之施行鎖模之狀態的第2實施形態之嵌件的剖面圖。
圖13係顯示第3實施形態的接頭構件之外觀的立體圖。
圖14係被安裝至第3實施形態之熱交換裝置的連接器零件及O形環的分解立體圖。
圖15係圖14的XV-XV線剖面圖。
圖16係第4實施形態的熱交換裝置的剖面圖。
圖17係第5實施形態的熱交換裝置的剖面圖。
圖18係顯示第6實施形態的嵌件之外觀的立體圖。
圖19係顯示第6實施形態的接頭構件之外觀的立體圖。
圖20係第6實施形態的接頭構件的俯視圖。
圖21係顯示第6實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖22係圖21的XXII線剖面圖。
圖23係顯示第7實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖24係顯示第8實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖25係顯示第9實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖26係第9實施形態的熱交換裝置之分解立體圖。
圖27係顯示第9實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖28係顯示第9實施形態的接頭構件之外觀的立體圖。
圖29係圖28的XXIX-XXIX線剖面圖。
圖30係圖26的XXX-XXX線剖面圖。
圖31係圖26的XXXI-XXXI線剖面圖。
圖32係第9實施形態的熱交換裝置的俯視圖。
圖33係第9實施形態的嵌件之分解立體圖。
圖34係射出成形模具之施行鎖模之狀態的第9實施形態之嵌件的剖面圖。
圖35係第10實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖36係第11實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖37係第12實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖38係第13實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖39係第14實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖40係第15實施形態的熱交換裝置之剖面立體圖。
圖41係顯示第16實施形態的嵌件之外觀的立體圖。
圖42係顯示第17實施形態的接頭構件之外觀的立體圖。
圖43係第17實施形態的接頭構件的俯視圖。
圖44係顯示第2零件被卸下的第17實施形態之熱交換裝置外觀的立體圖。
圖45係圖44的XLV線剖面圖。
圖46係顯示第17實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖47係顯示第18實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖48係顯示第18實施形態的熱交換裝置之外觀的立體圖。
圖49係圖47的XLIX-XLIX線剖面圖。
圖50係圖47的L-L線剖面圖。
圖51係顯示第18實施形態的第2金屬板及間隔構件之外觀的立體圖。
圖52係第1實施形態~第8實施形態的熱交換裝置之變化例的剖面圖。
1A:熱交換裝置
10A:熱交換本體部
11A:上側金屬構件
12:下側金屬構件
13:樹脂接合部
20A:接頭構件
21:突出部
22:伸出部
23:本體部
30A:樹脂密封部
31:被覆部
221:缺口部
311:第1被覆部
BS11:下主面
H21:開口
H22:伸出部22高度
H221:缺口部221的深度
HA:貫通孔
R1:內部流路
R20:中空部
R221:流路
S11:內周面
S21:突出部21外周面
TS12:上主面
XA:第1區域
Claims (18)
- 一種熱交換裝置,其具備有: 熱交換本體部,其具有:供熱交換介質流通的內部流路、及包含與上述內部流路連通之貫通孔的金屬壁部; 接頭構件,其具有:突出部及中空部;該突出部係包含供給或排出上述熱交換介質的開口,且經由上述貫通孔朝向上述熱交換本體部之外部突出;該中空部係用於將上述開口與上述內部流路連通;以及 樹脂密封部,其將上述貫通孔內周面與上述突出部外周面之間的間隙密封。
- 一種熱交換裝置,其具備有: 熱交換本體部,其具有包含貫通孔的金屬壁部; 第1零件,其覆蓋上述貫通孔;以及 第2零件,其被連結至上述第1零件; 上述熱交換本體部係更進一步具備有流通熱交換介質的內部流路; 上述第1零件具有: 第1連結部,其包含第1開口,且連結上述第2零件; 第1中空部,其用於將上述第1開口與上述內部流路連通;以及 樹脂固接部,其固接於上述金屬壁部; 上述第2零件具有: 第2連結部,其包含供給或排出上述熱交換介質的第2開口,並連結至將上述熱交換介質供給至上述內部流路的供給部、或者從上述內部流路將上述熱交換介質排出的排出部;以及 第2中空部,其將上述第2開口與上述第1開口連通。
- 如請求項2之熱交換裝置,其中,具備有將上述第1零件與上述第2零件之間的間隙密封的襯墊。
- 如請求項2之熱交換裝置,其中,上述第1零件具有接頭構件; 上述接頭構件包含:上述第1連結部即突出部、及上述第1中空部即中空部; 上述接頭構件並不包含上述樹脂固接部即樹脂密封部; 上述突出部係經由上述貫通孔朝向上述熱交換本體部的外部突出; 上述樹脂密封部係將上述貫通孔內周面與上述突出部外周面之間的間隙密封。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,上述熱交換本體部係具備有與上述金屬壁部相對向的對向壁部; 上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部; 上述伸出部係接觸至上述金屬壁部內面與上述對向壁部內面。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,在上述金屬壁部與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,上述樹脂密封部係具備有覆蓋上述金屬壁部外面之上述貫通孔周圍的被覆部。
- 如請求項7之熱交換裝置,其中,上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部; 上述被覆部係具有覆蓋上述金屬壁部外面與上述伸出部相對向之第1區域的第1被覆部。
- 如請求項8之熱交換裝置,其中,上述被覆部係具有覆蓋相對於上述貫通孔較上述金屬壁部外面之上述第1區域更靠外側之第2區域的第2被覆部。
- 如請求項7之熱交換裝置,其中,上述突出部的外周面係具有: 前端側外周面; 基端側外周面,其具有較上述前端側外周面更大的直徑;以及 梯度面,其將上述前端側外周面與上述基端側外周面連接; 上述被覆部係在上述突出部的外周面中,僅覆蓋上述基端側外周面。
- 如請求項5之熱交換裝置,其中,上述熱交換本體部係具有與上述金屬壁部相對向的對向壁部; 上述接頭構件係具有沿上述突出部外周面全周圍,相對於上述突出部外周面伸出的伸出部; 上述伸出部係在與上述對向壁部內面之間,具有形成流路的缺口部; 上述流路係將上述中空部與上述內部流路連通。
- 如請求項11之熱交換裝置,其中,上述缺口部的剖面形狀為弓形狀。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,利用金屬構成上述突出部的外周面; 在上述突出部的外周面之與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,利用樹脂構成上述突出部的外周面; 上述突出部的外周面與上述樹脂密封部熔合。
- 如請求項1或4之熱交換裝置,其中,藉由射出成形形成上述樹脂密封部。
- 一種熱交換裝置之製造方法,其具有: 準備步驟,其準備具有突出部的接頭構件; 嵌入步驟,其在具有包含貫通孔之金屬壁部的熱交換本體部內部,配置上述接頭構件,經由上述貫通孔使上述突出部朝向上述熱交換本體部的外部突出;以及 密封步驟,其在上述貫通孔內周面與上述突出部外周面之間的間隙形成上述樹脂密封部,將上述間隙密封。
- 如請求項16之熱交換裝置之製造方法,其中,上述熱交換本體部係具有: 一對金屬構件,其相互地相對向;以及 樹脂接合部,其將上述一對金屬構件接合; 上述一對金屬構件之一者係包含上述金屬壁部; 上述密封步驟係形成上述樹脂密封部,且形成上述樹脂接合部。
- 如請求項16或17之熱交換裝置之製造方法,其中,包含:對上述金屬壁部與上述樹脂密封部接觸的面,施行粗化處理的粗化步驟; 上述粗化步驟係在上述密封步驟之前被執行。
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