CN113302446A - 冷却装置及冷却装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

冷却装置，其满足下述(1)及(2)中的至少一者。(1)具备：壳体，其包括金属部、和与前述金属部的至少一部分接合的树脂部；和流路，其被配置在前述壳体的内部。(2)具备：包含金属的壳体；被配置在前述壳体的内部的流路；和包含树脂且与前述壳体的表面接合的部件。

Description

冷却装置及冷却装置的制造方法
技术领域
本发明涉及冷却装置及冷却装置的制造方法。
背景技术
作为用于将在计算机中搭载的CPU、在电动汽车中搭载的二次电池这样的在工作时发热的物体(发热体)冷却的手段，提出了多种使用水等液态制冷剂的冷却装置。例如，具备用于使制冷剂在由金属等散热性优异的材料形成的壳体的内部流通的流路的冷却装置是已知的。
上述这样的构成的冷却装置通常利用钎焊将构成装置的金属构件接合，以使得耐受在内部流通的制冷剂的内压、并且不发生制冷剂的泄漏。另外，专利文献1中，提出了分部位地分别使用焊接和点焊而制造的冷却装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-210032号公报
发明内容
发明所要解决的课题
以往的冷却装置中，采用利用钎焊将构成壳体的构件彼此接合后，进而利用钎焊将接头等部件接合于壳体的方法。由于如上所述成为两步钎焊，因此，存在下述问题：不仅工序变得复杂，而且由于钎焊工艺中受到的热的影响，导致金属壳体的强度下降。
另一方面，伴随着近年来的冷却装置的用途的多样化，期望不仅主要满足形状的复杂化的要求，还满足冷却装置的轻量化、低成本化等的要求，仅利用钎焊，将不能满足近年来的多样化的需求。
尤其是，对于使用液态制冷剂的冷却装置而言，在确保壳体与被安装于壳体的部件之间的气密性的同时、利用钎焊以外的方法将它们接合的技术变得必要。
鉴于上述情况，本发明的课题在于提供具备由金属形成的部分和由树脂形成的部分、并且气密性优异的冷却装置、及其制造方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段包括以下的实施方式。
＜1＞冷却装置，其具备：壳体，其包括金属部、和与前述金属部的至少一部分接合的树脂部；和流路，其被配置在前述壳体的内部。
＜2＞如＜1＞所述的冷却装置，其中，前述金属部的与前述树脂部接合的表面被进行了粗糙化处理。
＜3＞如＜1＞或＜2＞所述的冷却装置，其中，前述金属部存在有多个，前述树脂部被配置在前述多个金属部之间。
＜4＞如＜1＞～＜3＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述树脂部被配置在前述壳体的周缘部。
＜5＞如＜4＞所述的冷却装置，其中，前述树脂部呈沿前述壳体的周缘部的带状，前述树脂部的至少一面未与金属部接合。
＜6＞如＜1＞～＜3＞中任一项所述的冷却装置，其具备：相当于前述壳体的各主面、且在其中任一者中形成有流路的2个金属部；和存在于前述2个金属部之间的树脂部，前述树脂部与未形成前述流路的金属部接合、并且以与前述流路相对的方式配置。
＜7＞如＜6＞所述的冷却装置，其中，在前述壳体的周缘部，还配置有其他树脂部。
＜8＞如＜7＞所述的冷却装置，其中，被配置在前述壳体的周缘部的树脂部呈沿前述壳体的周缘部的带状，前述树脂部的至少一面未与金属部接合。
＜9＞如＜6＞～＜8＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述多个金属部由相互不同种类的金属形成。
＜10＞如＜1＞～＜9＞中任一项所述的冷却装置，其还具备被安装于前述壳体的部件。
＜11＞如＜10＞所述的冷却装置，其中，前述壳体具有彼此相对的主面，前述部件被配置在前述壳体的前述主面。
＜12＞如＜1＞～＜11＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述树脂部中包含的树脂包含选自聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚缩醛系树脂、氟系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚树脂、聚酮系树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯系树脂、环氧树脂及不饱和聚酯树脂中的至少一种。
＜13＞如＜1＞～＜12＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述金属部中包含的金属包含选自由铁、铜、镍、金、银、铂、钴、锌、铅、锡、钛、铬、铝、镁、锰及包含前述金属的合金组成的组中的至少一种。
＜14＞冷却装置，其具备：包含金属的壳体；被配置在前述壳体的内部的流路；和包含树脂且与前述壳体的表面接合的部件。
＜15＞如＜14＞所述的冷却装置，其中，前述壳体的与前述部件接合的表面被进行了粗糙化处理。
＜16＞如＜14＞或＜15＞所述的冷却装置，其中，前述壳体具有彼此相对的主面，前述部件被配置在前述壳体的前述主面。
＜17＞如＜16＞所述的冷却装置，其中，前述部件被配置在前述壳体的前述主面中的任一者。
＜18＞如＜17＞所述的冷却装置，其中，前述部件被配置在与面向发热体的一侧相反的一侧的主面。
＜19＞如＜14＞～＜18＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述部件为将前述流路与向前述流路供给制冷剂的配管连接的接头部。
＜20＞如＜14＞～＜19＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述部件中包含的树脂包含选自聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚缩醛系树脂、氟系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚树脂、聚酮系树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯系树脂、环氧树脂及不饱和聚酯树脂中的至少一种。
＜21＞如＜14＞～＜20＞中任一项所述的冷却装置，其中，前述壳体中包含的金属包含选自由铁、铜、镍、金、银、铂、钴、锌、铅、锡、钛、铬、铝、镁、锰及包含前述金属的合金组成的组中的至少一种。
＜22＞冷却装置的制造方法，其是具备包括第1金属构件及第2金属构件的壳体、被配置在前述壳体的内部的流路、和包含树脂且与第1金属构件的表面接合的部件的冷却装置的制造方法，所述冷却装置的制造方法依次具有下述工序：
将前述部件与第1金属构件接合的工序，和
将接合有前述部件的第1金属构件与第2金属构件结合的工序。
＜23＞如＜22＞所述的冷却装置的制造方法，其中，前述流路与第2金属构件一体地形成。
＜24＞如＜22＞或＜23＞所述的冷却装置的制造方法，其中，第1金属构件的与前述部件接合的表面被进行了粗糙化处理。
＜25＞如＜22＞～＜24＞中任一项所述的冷却装置的制造方法，其中，前述部件包含接头部。
发明的效果
通过本发明，可提供具备由金属形成的部分和由树脂形成的部分、并且气密性优异的冷却装置、及其制造方法。
附图说明
[图1]为示意性地表示本发明涉及的实施方式的冷却装置的构成的一例的外观图。
[图2]为示意性地表示图1中所示的冷却装置的部件的变形例的剖视图。
[图3]为示意性地表示图1中所示的冷却装置的部件的变形例的剖视图。
[图4]为示意性地表示图1中所示的冷却装置的部件的变形例的剖视图。
[图5]为示意性地表示图1中所示的冷却装置的部件的变形例的剖视图。
[图6]为示意性地表示冷却装置的壳体的构成的例子的外观图。
[图7]为示意性地表示被配置在壳体的周缘部的树脂部的形态的例子的外观图。
[图8]为示意性地表示冷却装置的壳体的构成的例子的外观图。
[图9]为示意性地表示冷却装置的壳体的构成的例子的外观图。
具体实施方式
本公开文本中，使用“～”表示的数值范围表示包含“～”的前后所记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。
本公开文本中分阶段地记载的数值范围中，某一数值范围中记载的上限值或下限值可替换为其他分阶段的记载的数值范围的上限值或下限值，另外，也可替换为实施例中示出的值。
本公开文本中，对于材料中的各成分的量而言，属于材料中的各成分的物质存在多种时，只有没有特别说明，是指在材料中存在的多种物质的总量。
＜冷却装置(第1实施方式)＞
第1实施方式的冷却装置是具备包含金属的壳体、被配置在前述壳体的内部的流路、和包含树脂且与前述壳体的表面接合的部件的冷却装置。
在上述冷却装置中，与壳体的表面接合的部件包含树脂。因此，与该部件为金属制的情况相比，能满足形状的复杂化、装置的轻量化、低成本化等的要求。
上述冷却装置中，包含树脂的部件与壳体的表面接合。本公开文本中，所谓“接合”，是指：部件不使用粘接剂、螺钉等、通过与壳体的表面接合一体化从而被安装的状态。由此，例如，与使用粘接剂、螺钉等将其他工序中制作的部件安装于壳体的表面的情况相比，部件牢固地接合于壳体的任意部位，能实现优异的气密性。
进而，上述冷却装置中，部件具备由树脂以外的材料形成的部分和由树脂形成的部分的情况下，也可将由树脂形成的部分作为该部件与壳体的结合手段使用。由此，例如，可制作将不易通过钎焊、焊接进行接合的2种以上金属分别用于壳体和部件的冷却装置。
根据需要，上述冷却装置可具备利用钎焊、焊接、使用了粘接剂的粘接、螺钉固定等接合以外的手段而被安装于壳体的部件。此时的部件不限于包含树脂的部件，也可以全部由树脂以外的材料形成。
以下，对第1实施方式的冷却装置进行详细说明。但是，本发明不受该实施方式的限制。
＜壳体＞
壳体没有特别限制，只要是包含金属、且可在内部配置流路的壳体即可。从冷却装置的冷却性能的观点考虑，壳体优选为能充分确保与发热体接触的部分的面积的形状。例如，可以为具有彼此相对的2个主面、和可配置流路的厚度的侧面的形状。壳体的主面(面积最大的面)的形状没有特别限制，可以为四边形、圆形等形状。壳体的主面可以平坦也可以弯曲。
壳体中包含的金属没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。例如，可以为选自由铁、铜、镍、金、银、铂、钴、锌、铅、锡、钛、铬、铝、镁、锰及包含前述金属的合金(不锈钢、黄铜、磷青铜等)组成的组中的至少一种。
从导热性的观点考虑，作为金属，优选铝、铝合金、铜、铜合金，更优选铜及铜合金。
从轻量化及强度确保的观点考虑，作为金属，更优选铝及铝合金。
壳体的尺寸没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。例如，壳体的主面的面积可以在50cm2～5,000cm2的范围内。另外，壳体的厚度可以在1mm～50mm的范围内。
从与被配置在壳体的表面的部件的接合强度的观点考虑，壳体的表面优选被实施了粗糙化处理。若对壳体的表面实施了粗糙化处理，则部件的表面的组织进入至在表面形成的凹凸结构，由此，呈现锚固效果，能得到牢固的接合。
通过粗糙化处理而在壳体的表面形成的凹凸结构的状态没有特别限制，只要能充分得到与部件的接合强度即可。
凹凸结构中的凹部的平均孔径例如可以为5nm～250μm，优选为10nm～150μm，更优选为15nm～100μm。
另外，凹凸结构中的凹部的平均孔深度例如可以为5nm～250μm，优选为10nm～150μm，更优选为15nm～100μm。
凹凸结构中的凹部的平均孔径或平均孔深度中的任意一者或两者在上述数值范围内时，存在能得到更牢固的接合的倾向。
凹凸结构中的凹部的平均孔径及平均孔深度可通过使用电子显微镜或激光显微镜而求出。具体而言，可对壳体的表面及表面的截面拍照。从得到的照片中，选择50个任意的凹部，由这些凹部的孔径及孔深度分别以算术平均值的形式算出凹部的平均孔径及平均孔深度。
对壳体的表面实施粗糙化处理的方法没有特别限制，可使用各种已知的方法。例如，可举出：日本专利第4020957号中公开的那样的使用激光的方法；将壳体的表面浸渍于NaOH等无机碱、或HCl、HNO3等无机酸的水溶液中的方法；日本专利第4541153号中公开的那样的通过阳极氧化对壳体的表面进行处理的方法；国际公开第2015-8847号中公开的那样的利用包含酸系蚀刻剂(优选无机酸、铁离子或铜离子)及根据需要的锰离子、氯化铝六水合物、氯化钠等的酸系蚀刻剂水溶液进行蚀刻的取代晶析法；国际公开第2009/31632号中公开的那样的将壳体的表面浸渍于选自水合肼、氨、及水溶性胺化合物中的1种以上的水溶液中的方法(以下，有时称为NMT法)；日本特开2008-162115号公报中公开的那样的温水处理法；喷砂处理等。粗糙化处理的方法可根据壳体的表面的材质、所期望的凹凸结构的状态等而灵活利用。
对于壳体的表面而言，除了粗糙化处理之外，还可施加附加官能团的处理。通过向壳体的表面赋予官能团，存在壳体的表面与构件的表面的化学结合增加，接合强度进一步提高的倾向。
向壳体的表面附加官能团的处理优选与粗糙化处理同时进行、或在粗糙化处理之后进行。
向壳体的表面附加官能团的方法没有特别限制，可使用各种已知的方法。例如，可举出：将壳体的表面浸渍于将具有官能团的化学物质溶解于水或甲醇、异丙醇、乙醇、丙酮、甲苯、乙基溶纤剂、二甲基甲醛、四氢呋喃、甲基乙基酮、苯、乙酸乙酯醚等有机溶剂中而成的溶液中的方法；将具有官能团的化学物质或包含其的溶液向壳体的表面涂覆或喷雾的方法；将包含具有官能团的化学物质的膜贴附于壳体的表面的方法等。
作为与粗糙化处理同时地进行附加官能团的处理的方法，可举出例如使用包含具有官能团的化学物质的液体进行湿式蚀刻处理、化学转化处理(chemical conversiontreatment)、阳极氧化处理等的方法。
壳体可以是包括金属部、和与前述金属部的至少一部分接合的树脂部的壳体。壳体的一部分为树脂部时，与壳体的整体为金属制的情况相比，能满足形状的复杂化、装置的轻量化、低成本化等的要求。
包括金属部及树脂部的壳体的详情及优选的方式与后述的第2实施方式的冷却装置所具备的壳体的详情及优选的方式同样。
壳体的树脂部中包含的树脂没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。可举出例如聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚缩醛系树脂、氟系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚树脂、聚酮系树脂等热塑性树脂(包含弹性体)、及酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯系树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂。这些树脂可以单独使用，也可组合使用2种以上。
从成型性的观点考虑，作为部件中包含的树脂，优选热塑性树脂。
部件中包含的树脂可包含各种配合剂。作为配合剂，可举出填充材料、热稳定剂、抗氧化剂、颜料、耐气候剂、阻燃剂、增塑剂、分散剂、润滑剂、脱模剂、防静电剂等。
＜部件＞
部件没有特别限制，只要是包含树脂且可与壳体的表面接合的部件即可。作为部件，具体而言，可举出将配置在壳体的内部的流路与外部的配管连接的接头部、设置在壳体的外部的增强用肋等。
部件被接合于壳体的表面的状态例如可通过将熔融状态的树脂向壳体的表面赋予而形成。向壳体的表面赋予时的树脂为熔融状态时，与壳体的表面的密合度提高(例如，树脂进入至壳体的表面的凹凸结构，呈现锚固效果)，因此能将部件牢固地接合于壳体的表面。
可使用模具等将熔融状态的树脂成型成所期望的形状。成型的方法没有特别限制，可利用注射成型等已知的方法进行。
冷却装置中的部件的位置、部件的数目等没有特别限制，可根据冷却装置的形状、使用方法等进行选择。一个实施方式中，部件可被配置于壳体的主面中的任一者。例如，以壳体的一个主面与发热体相对的状态使用冷却装置时，可在与面向发热体的一侧相反的一侧的主面上配置部件。
部件中包含的树脂没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。例如，可从上述的可在壳体的树脂部中包含的树脂中选择。
从成型性的观点考虑，作为部件中包含的树脂，优选热塑性树脂。
本公开文本中，“包含树脂的部件”包括整体由树脂(及根据需要而包含的配合剂)形成的情况、和部件的一部分由树脂以外的材料(金属、陶瓷、碳、玻璃等)形成的情况。部件的一部分由金属形成的情况下，作为金属，可从后述的部件中所包含的金属中选择。
部件的一部分由树脂以外的材料形成的情况下，从与壳体的表面的接合强度的观点考虑，优选部件中的与壳体的表面接合的部分由树脂形成。
作为部件的一部分由树脂以外的材料形成的情况的例子，例如，可举出：内周(或外周)由树脂形成、外周(或内周)由树脂以外的材料形成的、接头部这样的筒状部件；与壳体的表面接触的部分(基部)由树脂形成、基部之上的部分由树脂以外的材料形成的部件；等等。
＜流路＞
流路没有特别限制，只要是被配置在壳体的内部、且能使制冷剂流通的流路即可。例如，可以是通过加压成型等与构成壳体的构件一体地形成的流路，也可以是将分别制作的构件配置在壳体的内部而形成的流路。或者，也可以以包含树脂的流路被接合于壳体的内侧的、根据需要进行了粗面化的表面的状态配置。
流路的材质没有特别限制，可根据壳体及部件的材质、制冷剂的种类等进行选择。流路为金属制的情况下，作为金属，可举出上述的壳体中可包含的金属。流路为树脂制的情况下，作为树脂，可举出上述的壳体中可包含的树脂。流路可由2种以上不同的材料(例如树脂和金属)形成。
＜冷却装置的构成例＞
以下，使用附图，对冷却装置的构成的一例进行说明。需要说明的是，全部的附图中，对相同构成要素标注相同的附图标记，并适当省略说明。
图1为示意性地表示冷却装置的构成的例子的外观图。图1中所示的冷却装置10具备壳体12、和被安装于壳体12的表面的部件14。在壳体12的内部，配置有用于使制冷剂流通的流路(未图示)。
图1中所示的冷却装置10中，壳体12具有扁平的长方体的形状。由此，能充分确保主面与发热体接触的区域，能得到充分的冷却效果。
图1中所示的冷却装置10中，壳体12的主面由金属部a及金属部b形成，侧面由树脂部c形成。另外，树脂部c与金属部a及金属部b的表面分别接合。即，树脂部c不仅形成壳体12的侧面(周缘部)，而且还发挥间接地将金属部a与金属部b结合的作用。
图1中所示的冷却装置10中，仅在金属部a的表面配置有部件14。通过如上所述地进行配置，从而在使金属部b面向发热体而进行使用时，能充分确保壳体12与发热体接触的区域。此外，部件14并非位于侧面而是位于上表面，因此，在冷却装置10的维护性方面有利。
例如，将部件14设置于壳体的主面以外的面时，由多个冷却装置形成的冷却单元存在异常的情况下，需要将冷却单元整体拆卸，但通过如图1所示将部件14配置于主面，能仅将存在异常的冷却装置拆卸，因此容易维护。
图1中所示的冷却装置10中，部件14具有将流路与外部连接的接头部的形状。在图1所示的构成中，用于从外部向流路供给制冷剂的接头部、和用于从流路向外部排出制冷剂的接头部这2个接头部相邻配置，但不限于此，可根据流路的形状等进行变更。
图1中所示的冷却装置10中的部件14可以是整体由树脂形成，也可以是一部分由树脂以外的材料形成。图2～5中示出部件14的变形例。
图2为表示部件14的整体由树脂形成的构成的剖视图。
图3为表示部件14的筒状的部分的内侧d由树脂形成、外侧e由树脂以外的材料(例如金属)形成的构成的剖视图。
图4为表示部件14的靠近壳体12的部分(基部f)由树脂形成、基部f之上的部分(上部g)由树脂以外的材料(例如金属)形成的构成的剖视图。
图5为表示部件14的筒状的部分的内侧d由树脂形成、外侧e由树脂以外的材料(例如金属)形成、基部f由树脂形成、上部g由树脂以外的材料(例如金属)形成的构成的剖视图。
＜冷却装置(第2实施方式)＞
第2实施方式的冷却装置为具备壳体和流路的冷却装置，所述壳体包括金属部、和与前述金属部的至少一部分接合的树脂部，所述流路被配置在前述壳体的内部。
上述冷却装置的壳体的一部分由树脂部形成。因此，与壳体的整体为金属制的情况相比，能满足形状的复杂化、装置的轻量化、低成本化等的要求。
上述冷却装置中，构成壳体的金属部的至少一部分与树脂部接合。由此，例如，与使用粘接剂、螺钉等将其他工序中制作的树脂部安装于金属部的表面的情况相比，树脂部牢固地接合于金属部，能实现优异的气密性。
进而，上述冷却装置中，也可通过将树脂部配置在多个金属部之间，并且，使其与各金属构件的表面接合，从而将树脂部作为金属部的接合手段使用。由此，例如，可制作组合有不能通过钎焊、焊接进行结合的2种以上金属的冷却装置。
以下，对第2实施方式的冷却装置进行详细说明。但是，本发明不受该实施方式的限制。
＜壳体＞
壳体只要是包括金属部和与金属部的至少一部分接合的树脂部、且可在内部配置流路的壳体即可。从冷却装置的冷却性能的观点考虑，壳体优选为能充分确保与发热体接触的部分的面积的形状。例如，可以为具有彼此相对的2个主面、和可配置流路的厚度的侧面的形状。壳体的主面(面积最大的面)的形状没有特别限制，可以为四边形、圆形等形状。壳体的主面可以平坦也可以弯曲。
从冷却性能的观点考虑，优选至少壳体的与发热体接触的部分由金属形成。
构成壳体的金属部及树脂部的数目没有特别限制，分别可以为1个，也可以为2个以上。
存在2个以上金属部的情况下，树脂部可被配置在2个以上金属部之间。这种情况下，可以是金属部的整体与树脂部接合，也可以是金属部的仅一部分与树脂部接合。
金属部中包含的金属及树脂没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。例如，可从第1实施方式的冷却装置的壳体中包含的金属及树脂中选择。
壳体的尺寸没有特别限制，可根据冷却装置的用途等进行选择。例如，壳体的主面的面积可以在50cm2～5,000cm2的范围内。另外，壳体的厚度可以在1mm～50mm的范围内。
从树脂部与金属部的接合强度的观点考虑，金属部的表面优选被实施了粗糙化处理。若对金属部的表面实施了粗糙化处理，则树脂部的表面的组织进入至在表面形成的凹凸结构，由此，呈现锚固效果，能得到牢固地接合的状态。
粗糙化处理的详情及优选的方式与对第1实施方式的冷却装置的壳体的表面实施的粗糙化处理的详情及优选方式同样。
＜部件＞
冷却装置可以还具备被安装于壳体的部件。
被安装于壳体的部件的种类没有特别限制。具体而言，可举出将被配置在壳体的内部的流路与外部的配管连接的接头部、被设置在壳体的外部或内部的增强用肋等。
部件的材质没有特别限制，可以为树脂，也可以为树脂以外的材料，也可以为它们的组合。
将部件安装于壳体的方法没有特别限制。例如，可按照与上述的树脂部同样的方式接合于壳体的表面，也可利用钎焊、焊接、使用了粘接剂的粘接、螺钉固定等进行安装。
一个实施方式中，部件可以为包含树脂且被接合于壳体的表面的状态。
包含树脂的部件的详情及优选的方式与第1实施方式的冷却装置中的部件的详情及优选的方式同样。
＜流路＞
流路没有特别限制，只要是被配置在壳体的内部且可使制冷剂流通的流路即可。流路的详情及优选的方式与第1实施方式的冷却装置所具备的流路的详情及优选的方式同样。
以下，作为第2实施方式的冷却装置的构成例，使用附图对壳体的构成例进行说明。关于壳体以外的部分，可参照上述的冷却装置的构成例。
＜构成例1＞
壳体的构成例1中，通过被配置在壳体的周缘部的树脂部将2个金属部接合。更详细而言，为具备相当于壳体的各主面的2个金属部、和相当于壳体的周缘部(例如，壳体的侧面)的树脂部、且2个金属部通过树脂部而被间接结合的状态。
图6中概略地示出上述构成的壳体的截面的例子。图6所示的壳体12具备相当于各主面的金属部a及金属部b、以及被配置在金属部a和金属部b之间的树脂部c。在金属部b上形成有流路形状的凹凸。
树脂部c分别与金属部a及金属部b接合，将金属部a和金属部b间接结合，并且，构成壳体12的周缘部。图6中，进而，为了增强壳体12，也在壳体12的内部，在金属部a和金属部b之间配置有树脂部c’。
被配置在壳体的周缘部的树脂部可以呈沿壳体的周缘部的带状，也可以是其至少一面未与金属部接合状态。
图7中概略地示出与树脂部接合的树脂部的形态的例子。具体而言，图7的(A)中，示出在金属部a和金属部b之间，配置带状的树脂部c，在金属部a及金属部b的侧面未接合树脂部c的状态。另外，图7的(B)中，示出在成为壳体的2个主面的金属部a和金属部b之间配置带状的树脂部c，并且，在金属部a及金属部b的侧面，也接合有树脂部的状态。其中，从渗漏通路(leak-path)尺寸(可密封的树脂的重叠宽度)长、及容易进行成型加工的观点考虑，优选(B)的形态。
通过树脂的注射成型形成上述构成的壳体的情况下，由于树脂的压力，可能导致金属部发生变形、或树脂漏出至流路内。因此，在金属部b上形成的凸部中与树脂部c接合的部分的厚度(图7的附图标记t所表示的部分)优选为能确保能耐受将树脂部注射成型时的压力的程度的强度的厚度。具体而言，优选为1mm以上，更优选为1mm～10mm，进一步优选为1mm～5mm。
为了进一步提高金属部b的强度，如图7的(C)所示，可以形成为金属部b嵌入至被设置于金属部a的凹部的状态。或者，如图7的(D)及(E)所示，可以形成为金属部b抵靠被设置于金属部a的高低差、凸部的状态。通过成为这样的构成，能防止金属部b由于树脂的压力而向流路侧倾倒。
对于上述这样的构成的壳体而言，侧面由树脂部形成，树脂部发挥将成为主面的金属部结合的作用，由此，与钎焊的情况不同，不会对金属部的强度造成影响，能确保气密性。
另外，从确保冷却装置的强度的观点考虑，根据需要，可以在壳体的周缘部以外的部位(例如，壳体的内部)进一步设置1个以上的金属部与树脂部的结合部位。
例如，尤其是主面的面积大时，存在由于制冷剂流动时的压力而导致冷却装置的壳体膨胀这样的问题，但通过不仅在壳体的周缘部设置结合手段而且还在壳体的内部设置结合手段，能提高壳体的强度，能解决该壳体的膨胀的问题。在壳体的内部设置的结合部位的结合手段没有特别限制，从工序的简略化的观点考虑，优选与壳体的周缘部同样的、基于树脂部的接合。
上述这样的构成的壳体例如可通过以下方式来制作：以使成为主面的2片金属板相对的方式，配置在模具内，通过注射成型等向金属板之间填充树脂，在壳体的周缘部及根据需要而形成的侧面以外的位置的结合部位形成树脂部。通过该方法，能在不进行金属板的弯曲加工、金属板的钎焊等的情况下制作壳体。
＜构成例2＞
壳体的构成例2中，具备：相当于壳体的各主面、且在其中任一者中形成有流路的2个金属部；和存在于前述2个金属部之间的树脂部，为前述树脂部与未形成前述流路的金属部接合、并且以与前述流路相对的方式配置的状态。
这样的构成的壳体为树脂部存在于金属部之间、金属部彼此被隔离的状态，因此，在不同种类的金属的组合的情况下特别有效。例如，分别地、在壳体的与发热体接触的一侧的主面上使用导热性优异的铜、在相反的一侧的主面上使用轻量的铝的方式中，通过在金属部彼此之间设置树脂部，能避免因不同种类金属彼此的接触而导致的电化学腐蚀的问题。另外，与整体仅由铜形成的冷却装置相比，能进行轻量化。
上述这样的构成的壳体例如可通过以下方式来制作：预先向一侧的金属板注射树脂，以与该金属板接合的方式预先形成树脂部，将形成的树脂部与另一侧的金属板抵接，然后，利用下述的结合手段，将该两个主面的周缘部结合。2个主面的周缘部的结合手段为确保气密性的手段即可，从进一步提高气密性的观点考虑，优选基于接合的结合手段。此处，作为接合方法，与构成例1同样，通过将树脂配置于壳体的侧面，从而将2个主面结合，详情与构成例1同样。
如构成例1中说明的那样，从确保壳体的强度的观点考虑，可以不仅在侧面上设置结合部位、根据需要也可在主面上也设置1个以上结合部位。结合手段与构成例1同样，因此，此处省略说明。
本公开文本中，所谓“结合”，是比接合更广泛的概念。例如，可举出树脂部与金属部被接合的状态、使用粘接剂、螺钉、树脂部件等连接手段而使树脂部固定于金属部的状态、这些结合手段的组合等，但不受它们的限制。
本公开文本中，所谓“抵接”，是指树脂部与金属部的表面接触但未被固定的状态。
存在于金属部之间的树脂部可以被接合于未形成流路的金属部的整个面，也可仅被接合于未形成流路的金属部的面中的、与流路形状的凹凸的凸部对应的位置。
图8中概略地示出上述构成的壳体的截面的例子。图8所示的壳体12中，与图8不同，通过位于在金属部b上形成的流路的凸部的树脂部c，将金属部a与金属部b隔离。因此，即使金属部a和金属部b由不同种类金属形成，也不会发生由于两者的接触而导致的电化学腐蚀。树脂部c例如可与未形成流路的金属部a接合，利用接合以外的方法与形成有流路的金属部b结合或抵接。
＜构成例3＞
壳体的构成例3中，为包含相当于壳体的各主面的2个金属部、和被配置在前述2个金属部之间的树脂部、且前述树脂部形成了流路的状态。
图9中概略地示出上述构成的壳体的截面的其他例子。图9所示的壳体12中，与图8不同，被配置在相当于主面的金属部a与金属部b之间的树脂部c将金属部a与金属部b隔离并且形成了流路。树脂部c例如可与金属部a接合、利用接合以外的方法与金属部b结合或抵接。
＜冷却装置的用途＞
本公开文本的冷却装置的用途没有特别限制。例如可为了将在计算机中搭载的CPU、在电动汽车中搭载的二次电池等发热体冷却而合适地使用。此外，可合适地用于空调设备、供热水设备、发电设备等需要温度管理的所有用途。
＜冷却装置的制造方法＞
本公开文本的冷却装置的制造方法是具备包括第1金属构件及第2金属构件的壳体、被配置在前述壳体的内部的流路、和包含树脂且与第1金属构件的表面接合的部件的冷却装置的制造方法，所述冷却装置的制造方法依次具有下述工序：
将前述部件与第1金属构件接合的工序，和
将接合有前述部件的第1金属构件与第2金属构件结合的工序。
通过上述方法，可制造气密性优异的冷却装置。
即，由于将部件与第1金属构件接合的工序通过熔融树脂的注射成型等进行，因此，向第1金属构件施加大的压力。另一方面，由于冷却装置的壳体在内部具有收容流路的空间，因此，容易受到外力的影响。因此，若在第1金属构件与第2金属构件结合的状态下将部件与第1金属构件接合，则在接合时，壳体可能受到压迫，发生变形、破损等。
上述方法中，将部件与第1构件接合后，将第1金属构件与第2金属构件结合，因此，能有效地抑制壳体的变形、破损等。结果，可制造气密性优异的冷却装置。
从部件与第1金属构件的接合强度的观点考虑，第1金属构件的表面优选被实施了粗糙化处理。粗糙化处理的详情及优选的方式与对上述的冷却装置的壳体的表面实施的粗糙化处理的详情及优选的方式同样。
部件的种类没有特别限制。一个实施方式中，部件为将被配置在壳体的内部的流路与外部的配管连接的接头部。
壳体中包括的第1金属构件与第2金属构件结合的方式没有特别限制。例如，可利用焊接等将金属构件彼此接合，也可介由树脂等其他构件进行结合。另外，冷却装置中包含的流路可与第1金属构件或第2金属构件一体地形成，也可由树脂等其他构件形成。
一个实施方式中，壳体具有彼此相对的主面，各主面可分别由第1金属构件及第2金属构件形成。
利用上述方法制造的冷却装置、及方法中使用的金属构件、部件及流路的详情及优选的方式与上述的冷却装置、及冷却装置中包含的金属构件、部件及流路的详情及优选的方式同样。即，上述方法可以是用于制造上述的冷却装置的方法。
实施例
以下，参照实施例，详细地说明本发明涉及的实施方式。需要说明的是，本发明不受这些记载的任何限制。
作为成为冷却装置的主面的材料，准备2片150mm×80mm×2mm的铝板。通过加压成型，在一片铝板上形成了流路(高度为2mm)。在另一片铝板上，在相当于制冷剂的供给口及排出口的位置形成了直径为10mm的贯通孔。
通过在药液(MEC Co.,Ltd.制的制品名：AMALPHA A-10201)中浸渍5分钟从而对上述铝板的表面进行蚀刻。接下来，针对表面经蚀刻的铝板，连续地进行水洗、碱洗涤(在5％的NaOH水溶液中浸渍20秒的浸渍处理)、水洗、中和处理(在5％的H2SO4水溶液中浸渍20秒的浸渍处理)、及水洗，进行表面的粗糙化处理。
用电子显微镜观察粗糙化处理后的铝板的表面，结果，形成了平均孔径及平均孔深度分别为5nm以上且250μm以下的范围的凹凸结构。
将具有贯通孔的铝板配置于注射成型用的模具。接下来，将熔融树脂(聚苯硫醚(PPS)，Tosoh Corporation制，SUSTEEL(注册商标)SGX-120)向模具内注射，在贯通孔的周围形成由树脂形成、且与铝板的贯通孔附近的表面接合的接头部。
将形成有接头部的铝板和形成有流路的铝板按照以流路为内侧而相对的方式配置于注射成型用的模具。接下来，将熔融树脂(聚苯硫醚(PPS)，Tosoh Corporation制，SUSTEEL(注册商标)SGX-120)向模具内注射，形成由树脂形成、且与铝板的表面接合的侧面，制作图1所示那样的构成的冷却装置。
向制作的冷却装置中注入制冷剂(水)，在高压下使其在冷却装置内流动，结果，未发生接头部从铝板的剥离、制冷剂的泄漏、壳体的变形等。因此可知，冷却装置具有充分的气密性。
通过参照，将日本专利申请第2019-099573号及第2019-105544号的全部公开内容并入本说明书中。本说明书中记载的所有文献、专利申请、及技术标准通过参照被并入本说明书中，各文献、专利申请、及技术标准通过参照被并入的程度与具体且分别地记载的情况的程度相同。

Claims (25)

1.冷却装置，其具备：
壳体，其包括金属部、和与所述金属部的至少一部分接合的树脂部；和
流路，其被配置在所述壳体的内部。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其中，所述金属部的与所述树脂部接合的表面被进行了粗糙化处理。
3.如权利要求1或2所述的冷却装置，其中，所述金属部存在有多个，所述树脂部被配置在所述多个金属部之间。
4.如权利要求1～3中任一项所述的冷却装置，其中，所述树脂部被配置在所述壳体的周缘部。
5.如权利要求4所述的冷却装置，其中，所述树脂部呈沿所述壳体的周缘部的带状，所述树脂部的至少一面未与金属部接合。
6.如权利要求1～3中任一项所述的冷却装置，其具备：相当于所述壳体的各主面、且在其中任一者中形成有流路的2个金属部；和存在于所述2个金属部之间的树脂部，所述树脂部与未形成所述流路的金属部接合、并且以与所述流路相对的方式配置。
7.如权利要求6所述的冷却装置，其中，在所述壳体的周缘部还配置有其他树脂部。
8.如权利要求7所述的冷却装置，其中，被配置在所述壳体的周缘部的树脂部呈沿所述壳体的周缘部的带状，所述树脂部的至少一面未与金属部接合。
9.如权利要求6～8中任一项所述的冷却装置，其中，所述多个金属部由相互不同种类的金属形成。
10.如权利要求1～9中任一项所述的冷却装置，其还具备被安装于所述壳体的部件。
11.如权利要求10所述的冷却装置，其中，所述壳体具有彼此相对的主面，所述部件被配置在所述壳体的所述主面。
12.如权利要求1～11中任一项所述的冷却装置，其中，所述树脂部中包含的树脂包含选自聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚缩醛系树脂、氟系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚树脂、聚酮系树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯系树脂、环氧树脂及不饱和聚酯树脂中的至少一种。
13.如权利要求1～12中任一项所述的冷却装置，其中，所述金属部中包含的金属包含选自由铁、铜、镍、金、银、铂、钴、锌、铅、锡、钛、铬、铝、镁、锰及包含所述金属的合金组成的组中的至少一种。
14.冷却装置，其具备：包含金属的壳体；被配置在所述壳体的内部的流路；和包含树脂且与所述壳体的表面接合的部件。
15.如权利要求14所述的冷却装置，其中，所述壳体的与所述部件接合的表面被进行了粗糙化处理。
16.如权利要求14或15所述的冷却装置，其中，所述壳体具有彼此相对的主面，所述部件被配置在所述壳体的所述主面。
17.如权利要求16所述的冷却装置，其中，所述部件被配置在所述壳体的所述主面中的任一者。
18.如权利要求17所述的冷却装置，其中，所述部件被配置在与面向发热体的一侧相反的一侧的主面。
19.如权利要求14～18中任一项所述的冷却装置，其中，所述部件为将所述流路与向所述流路供给制冷剂的配管连接的接头部。
20.如权利要求14～19中任一项所述的冷却装置，其中，所述部件中包含的树脂包含选自聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯系树脂、AS树脂、ABS树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚缩醛系树脂、氟系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚树脂、聚酮系树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯系树脂、环氧树脂及不饱和聚酯树脂中的至少一种。
21.如权利要求14～20中任一项所述的冷却装置，其中，所述壳体中包含的金属包含选自由铁、铜、镍、金、银、铂、钴、锌、铅、锡、钛、铬、铝、镁、锰及包含所述金属的合金组成的组中的至少一种。
22.冷却装置的制造方法，其是具备包括第1金属构件及第2金属构件的壳体、被配置在所述壳体的内部的流路、和包含树脂且与第1金属构件的表面接合的部件的冷却装置的制造方法，所述冷却装置的制造方法依次具有下述工序：
将所述部件与第1金属构件接合的工序，和
将接合有所述部件的第1金属构件与第2金属构件结合的工序。
23.如权利要求22所述的冷却装置的制造方法，其中，所述流路与第2金属构件一体地形成。
24.如权利要求22或23所述的冷却装置的制造方法，其中，第1金属构件的与所述部件接合的表面被进行了粗糙化处理。
25.如权利要求22～24中任一项所述的冷却装置的制造方法，其中，所述部件包含接头部。
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