JP2010103365A

JP2010103365A - Method of manufacturing heat exchanger

Info

Publication number: JP2010103365A
Application number: JP2008274661A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Takamatsu; 由和高松; Masa Sawaguchi; 雅沢口; Kazuhiko Matsumoto; 和彦松本; Takashi Otsuka; 隆大塚; Hiromasa Sugawara; 宏将菅原
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-05-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a heat exchanger capable of manufacturing a heat exchanger having improved function as structural material and excellently joining internal cooling fins to dual-structure member. <P>SOLUTION: The method includes: a brazing junction step of joining heat radiation fins 3 with at least either member of an upper case 4 or the lower case 5 by brazing, in which the heat radiation fins 3 have a corrugated strip plate; and a frictionally agitating junction step of joining the upper case 4 to the lower case 5 by frictional agitation so that the joined heat radiation fins 3 may be arranged inside the flow path. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に直交流の変換を行うインバーターの冷却に用いられる熱交換器の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of heat exchangers used mainly for cooling inverters that perform cross-flow conversion.

従来では、比較的板厚が厚いベースプレートの表側に、インナーフィンを載置し、インナーフィンを覆うケーシングを配置し、ろう付けによりベースプレート、インナーフィン、ケーシングを接合している。そして、ベースプレートの裏側へ電子部品等を取り付けて、内部に冷却水を流して冷却を行っている（例えば、特許文献１。）。
特開２００２−１７０９１５号公報（第２−４頁、全図） Conventionally, an inner fin is placed on the front side of a relatively thick base plate, a casing covering the inner fin is disposed, and the base plate, the inner fin, and the casing are joined by brazing. And the electronic component etc. are attached to the back side of a baseplate, and it cools by flowing cooling water inside (for example, patent document 1).
JP 2002-170915 A (page 2-4, full view)

従来にあっては、ケーシング側は強度がベースプレートより低く、電子部品等の取付けや、構造支持に適さないものであった。これに対して、電子部品等の被冷却物の設置に寄与するよう強度のある構造にするため、肉厚構造にすると、ろう付けが困難になるという問題があった。 Conventionally, the casing side is lower in strength than the base plate, and is not suitable for mounting electronic parts or the like or for supporting the structure. On the other hand, there is a problem that brazing becomes difficult if a thick structure is used to make the structure strong enough to contribute to the installation of an object to be cooled such as an electronic component.

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、構造部材としての機能を高める熱交換器にでき、内部の冷却フィンと、２体構造の部材を良好に接合することができる熱交換器の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to make a heat exchanger that enhances the function as a structural member, and to improve the internal cooling fin and the two-body structure member. It is providing the manufacturing method of the heat exchanger which can be joined.

上記目的を達成するため、本発明では、アッパーケースとロワケースを接合して内部に流路を形成し、前記流路には熱交換する表面積を広くする冷却フィンを設け、前記流路に冷媒を流して接触させた被冷却物と熱交換する熱交換器において、前記冷却フィンは、波形状の帯状板であり、アッパーケースとロワケースの部材の少なくとも一方の部材と前記冷却フィンをろう付けで接合するろう付け接合工程と、接合した前記冷却フィンを流路内部に配置させるように、アッパーケースとロワケースを摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合工程と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, an upper case and a lower case are joined to form a flow path inside, a cooling fin for increasing a surface area for heat exchange is provided in the flow path, and a refrigerant is supplied to the flow path. In the heat exchanger for exchanging heat with the object to be cooled that has flowed into contact, the cooling fin is a corrugated belt-like plate, and at least one of the upper case member and the lower case member is joined to the cooling fin by brazing. And a friction stir welding step in which the upper case and the lower case are friction stir welded so that the joined cooling fins are disposed inside the flow path.

よって、本発明にあっては、構造部材としての機能を高める熱交換器にでき、内部の冷却フィンと、２体構造の部材を良好に接合することができる。 Therefore, in this invention, it can be set as the heat exchanger which improves the function as a structural member, and an internal cooling fin and the member of 2 body structure can be joined favorably.

以下、本発明の熱交換器の製造方法を実現する実施の形態を、請求項１，３に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２に係る発明に対応する実施例２と、請求項１，３，４に係る発明に対応する実施例３〜実施例６に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment for realizing a method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention will be described as Example 1 corresponding to the inventions according to claims 1 and 3, and Example 2 corresponding to the inventions according to claims 1 and 2. The third to sixth embodiments corresponding to the first, third, and fourth aspects of the invention will be described.

まず、熱交換器の構成を説明する。
図１は実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。図２は実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。
実施例１では、車両の駆動に用いるインバーターにおいて、電源供給を行うパワーモジュール１を熱交換器２により冷却する。まず、パワーモジュール１と熱交換器２との組付け構造について説明する。熱交換器２の各部の詳細構造については後述する。なお、パワーモジュール１は例えば電源供給を行う電池を内蔵したものでも、電源供給を行う回路部分であってもよい。また、インバータ回路部分であってもよい。 First, the configuration of the heat exchanger will be described.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 1 and used in an inverter. FIG. 2 is an explanatory exploded view of a state in which a power module is attached to the heat exchanger of Example 1 and used in an inverter.
In the first embodiment, a power module 1 that supplies power is cooled by a heat exchanger 2 in an inverter used for driving a vehicle. First, the assembly structure of the power module 1 and the heat exchanger 2 will be described. The detailed structure of each part of the heat exchanger 2 will be described later. The power module 1 may be, for example, a built-in battery that supplies power or a circuit portion that supplies power. Moreover, an inverter circuit part may be sufficient.

実施例１では、パワーモジュール１は図１に示すように左右に２対のものである。そのため、熱交換器２はこれに対応して内部の冷却部を左右に２対で内蔵する構造にしている。
この熱交換器２では、ロワケース５の流路部５２の開口端となる上端部に、基準面５１から矩形に凹んだ部分を嵌合部５６として設け、そこにアッパーケース４の矩形板状部分を嵌合させるようにし、流路２１を形成しない重なり部分で摩擦攪拌接合を行うように、摩擦攪拌接合部２２を設けるようにする。 In the first embodiment, the power module 1 has two pairs on the left and right as shown in FIG. For this reason, the heat exchanger 2 has a structure in which two internal cooling units are built in on the left and right sides correspondingly.
In this heat exchanger 2, a rectangularly recessed portion from the reference surface 51 is provided as a fitting portion 56 at the upper end portion that is the opening end of the flow passage portion 52 of the lower case 5, and the rectangular plate-like portion of the upper case 4 is provided there. The friction stir welding portion 22 is provided so that the friction stir welding is performed at the overlapping portion where the flow path 21 is not formed.

この嵌合では、アッパーケース４の下面に突出するように設けられている放熱フィン３が、ロワケース５の流路部５２内に収容されるようにし、アッパーケース４の上面とロワケース５の上面である基準面５１がパワーモジュール１を載置する面を構成する。
そして、摩擦攪拌接合工法により、水密性のある流路２１を形成するように、アッパーケース４とロワケース５を接合する。
摩擦攪拌接合は、例えば特開２００２−２１０５７０公報に示すように、２つの被接合部材の合わせ部分にピンを回転させながら移動することにより、摩擦熱により母材を攪拌させる接合方法である。これにより溶かし込み材や余肉を有することなく接合を行える。 In this fitting, the radiating fins 3 provided so as to protrude from the lower surface of the upper case 4 are accommodated in the flow path portion 52 of the lower case 5, and the upper surface of the upper case 4 and the upper surface of the lower case 5 are A certain reference surface 51 constitutes a surface on which the power module 1 is placed.
And the upper case 4 and the lower case 5 are joined so that the water-tight flow path 21 may be formed by a friction stir welding method.
Friction stir welding is a joining method in which a base material is agitated by frictional heat, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-210570, by moving a pin to a mating portion of two members to be joined. Thereby, it can join, without having a melting material and surplus.

このようにして、内部に放熱フィン３を備えた流路２１を形成した熱交換器２のアッパーケース４の上面に、パワーモジュール１を載せるように配置する。
パワーモジュール１には締結用孔１１を設けておくようにし、アッパーケース４の締結用孔１１と重なる位置には貫通孔４１を設けておくようにし、ロワケース５の締結用孔１１と重なる位置にはねじ孔５５を設けておくようにする。
そして、ボルト６を締結用孔１１と貫通孔４１に貫通させ、ねじ孔５５に締結するようにして、パワーモジュール１を熱交換器２に取り付ける。すると、パワーモジュール１の底面がアッパーケース４の上面に面接した状態となる。
これにより熱交換器２でパワーモジュール１の底面を冷却する構造となる。 In this way, the power module 1 is arranged so as to be placed on the upper surface of the upper case 4 of the heat exchanger 2 in which the flow path 21 including the heat radiation fins 3 is formed.
The power module 1 is provided with a fastening hole 11, a through hole 41 is provided at a position overlapping the fastening hole 11 of the upper case 4, and a position overlapping the fastening hole 11 of the lower case 5. Is provided with a screw hole 55.
Then, the power module 1 is attached to the heat exchanger 2 such that the bolt 6 passes through the fastening hole 11 and the through hole 41 and is fastened to the screw hole 55. Then, the bottom surface of the power module 1 comes into contact with the top surface of the upper case 4.
As a result, the heat exchanger 2 cools the bottom surface of the power module 1.

次に熱交換器の各部の詳細構造について説明する。
図３は実施例１の熱交換器の一部の平面図である。図４は実施例１の熱交換器の一部の正面図である。図５は図１のＡ−Ａ断面図である。
熱交換器２は、放熱フィン３、アッパーケース４、ロワケース５を主要な構成とし、図３〜図５に示す流路２１に冷却水を流すことにより冷却を行うものである。なお、以下の熱交換器２の詳細説明においては、説明上、パワーモジュール１に対応して２対に設ける構造のうち、一方のみを説明し、同様の構造であるため他方の説明を省略する。 Next, the detailed structure of each part of the heat exchanger will be described.
FIG. 3 is a plan view of a part of the heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 4 is a partial front view of the heat exchanger according to the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The heat exchanger 2 has a heat radiating fin 3, an upper case 4, and a lower case 5 as main components, and performs cooling by flowing cooling water through the flow path 21 shown in FIGS. In the detailed description of the heat exchanger 2 below, only one of the structures provided in two pairs corresponding to the power module 1 will be described for the sake of explanation, and the description of the other will be omitted because of the same structure. .

図６は実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの一部の平面図である。図７は実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの一部の正面図である。
放熱フィン３は、アッパーケース４の下面に設けられたもので、波形状の帯状板であり、アッパーケース４の下面にろう付けにより接合されている。
この放熱フィン３は、アッパーケース４に対して、非常に薄い帯状板であり、波形状に成形したものである。材質としては、アルミを挙げておく。ろう付用のクラッド材であってもよい。
そして、放熱フィン３のアッパーケース４の下面への配置は、図３、図４に示すように、同じ方向で所定の間隔、形状で複数配置されたものである。 FIG. 6 is a plan view of a part of the upper case provided with the heat dissipating fins of the first embodiment. FIG. 7 is a front view of a part of the upper case provided with the heat dissipating fins of the first embodiment.
The heat radiating fins 3 are provided on the lower surface of the upper case 4 and are corrugated belt-like plates that are joined to the lower surface of the upper case 4 by brazing.
The radiating fin 3 is a very thin strip-like plate with respect to the upper case 4 and is formed into a wave shape. The material is aluminum. It may be a clad material for brazing.
And as shown to FIG. 3, FIG. 4, the arrangement | positioning to the lower surface of the upper case 4 of the radiation fin 3 is arrange | positioned in multiple numbers by the predetermined | prescribed space | interval and shape.

なお、放熱フィン３は均一な板厚で、波形状により熱交換する表面積を広くすることにより熱交換を促進する。アルミ板の場合には、高い伝熱性によりさらに熱交換を促進する。
アッパーケース４は、矩形板状のアルミ部材であり、下面には放熱フィン３が複数配列して設けられる。そして、放熱フィン３が設けられている範囲が、冷却水の流路２１の上壁となる。 The radiating fin 3 has a uniform plate thickness, and promotes heat exchange by widening the surface area for heat exchange by wave shape. In the case of an aluminum plate, heat exchange is further promoted by high heat conductivity.
The upper case 4 is a rectangular plate-like aluminum member, and a plurality of heat radiation fins 3 are arranged on the lower surface. And the range in which the radiation fin 3 is provided becomes the upper wall of the flow path 21 of the cooling water.

図８は実施例１の熱交換器のロワケースの平面図である。
ロワケース５は、矩形板状の上面を基準面５１とし、基準面５１から矩形に凹んだ部分を嵌合部５６として設ける。そして、この嵌合部５６の上面からさらに凹むようにして流路部５２が形成されている。流路部５２は、長手方向に伸びる直進部５２１と、曲がり部５２２からなり、蛇行する流れとなる形状である。
ここで、実施例１の放熱フィン３は、流路部５２の直進部５２１に収容される部分のみに設けるものとし、曲がり部５２２に収容される部分には設けないようにする。 FIG. 8 is a plan view of the lower case of the heat exchanger according to the first embodiment.
The lower case 5 is provided with a rectangular plate-like upper surface as a reference surface 51 and a portion recessed from the reference surface 51 in a rectangular shape as a fitting portion 56. And the flow-path part 52 is formed so that it may further dent from the upper surface of this fitting part 56. FIG. The flow path part 52 includes a straight part 521 extending in the longitudinal direction and a bent part 522, and has a shape that forms a meandering flow.
Here, the radiating fins 3 according to the first embodiment are provided only in the portion accommodated in the straight advance portion 521 of the flow path portion 52 and are not provided in the portion accommodated in the bent portion 522.

さらにロワケース５には、図８において正面側となる側面から内部の流路部５２の始端部及び終端部と連通する連通路５３，５４を設けるようにし、冷却水の取り入れ口、排出口とする。
また、流路部５２を蛇行させるよう流路を仕切るロワケース５の部分は、図８に示すように、直線状に設けるのみでなく、直線を途中で斜めにし、次の直線に移る言わばオフセットするように設けて、冷却水の流量や流速を変更する部分を設けるようにすればよい。
なお、実施例１において、熱交換器２は２組の冷却構造を有するので、流路２１を連結して２組で一つの連通路５３，５４を備える構造にしてもよい。 Further, the lower case 5 is provided with communication passages 53 and 54 that communicate with the start and end portions of the internal flow passage portion 52 from the side surface that is the front side in FIG. .
Further, as shown in FIG. 8, the portion of the lower case 5 that divides the flow path so as to meander the flow path portion 52 is not only provided in a straight line, but is also offset so that the straight line is slanted and moved to the next straight line. Thus, a portion for changing the flow rate and flow rate of the cooling water may be provided.
In the first embodiment, the heat exchanger 2 has two sets of cooling structures. Therefore, the flow path 21 may be connected and two sets of one communication passages 53 and 54 may be provided.

作用を説明する。
[良好な接合を得る作用]
（ろう付け接合工程）
実施例１の熱交換器におけるアッパーケース４と放熱フィン３の接合、アッパーケース４とロワケース５の接合について説明する。
（放熱フィン３とアッパーケース４のろう付工程）
実施例１の熱交換器では、概略を図２のろう付け部分１０１、詳細を図６、図７に示すように、波形状の帯状板をアッパーケース４の下面にろう付けにより接合する。
ろう材は、放熱フィン３のろう付け箇所に塗布、接着するようにしてもよいし、予め放熱フィン３の材料に被覆してクラッド材としたものであってもよい。
そして、アッパーケース４に放熱フィン３を図６に示すように配置した後、所定温度の炉内を通過させることにより、ろう材を溶融させて、放熱フィン３とアッパーケース４を接合する。このろう付けの温度は、６００℃程度である。 The operation will be described.
[Action to obtain a good bond]
(Brass joining process)
The joining of the upper case 4 and the radiation fin 3 and the joining of the upper case 4 and the lower case 5 in the heat exchanger of the first embodiment will be described.
(Brazing process of radiating fin 3 and upper case 4)
In the heat exchanger of the first embodiment, a corrugated belt-like plate is joined to the lower surface of the upper case 4 by brazing, as schematically shown in the brazed portion 101 of FIG. 2 and details of FIGS. 6 and 7.
The brazing material may be applied and adhered to the brazed portion of the radiating fin 3 or may be a clad material that is previously coated with the material of the radiating fin 3.
And after arrange | positioning the radiation fin 3 to the upper case 4 as shown in FIG. 6, the brazing | wax material is fuse | melted by letting the inside of the furnace of predetermined temperature pass, and the radiation fin 3 and the upper case 4 are joined. The brazing temperature is about 600 ° C.

（摩擦攪拌接合工程）
図９は実施例１の熱交換器の摩擦攪拌接合を行う状態を示す説明図である。
実施例１では、Ａｌ製放熱フィン３がＡｌ−Ｓｉろう材で、ろう付けされたＡｌ製アッパーケース４を、放熱フィン３が、ロワケース５の流路部５２内に収容されるように、ロワケース５の嵌合部５６に嵌合させるようにし、摩擦攪拌接合を接合部に行う。そのため、アッパーケース４とロワケース５の一方、または両方を軽量化、生産性の優れたアルミダイキャスト製としても、溶接時の高温割れや、ブローホールの溶接時の膨れ（膨張・破裂）等を生じることがなく、良好な水密性を得る。
摩擦攪拌接合は、接合とともにシールも可能であることから、パッキン、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材や取り付け用ネジ等を省くことが可能となり、部品点数削減と組み付け加工工数低減を得ることになる。 (Friction stir welding process)
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state in which the friction stir welding of the heat exchanger according to the first embodiment is performed.
In the first embodiment, the Al radiating fin 3 is made of an Al—Si brazing material, and the brazed Al upper case 4 is placed in the lower case so that the radiating fin 3 is accommodated in the flow path portion 52 of the lower case 5. 5 and the friction stir welding is performed on the joint. Therefore, even if one or both of the upper case 4 and the lower case 5 are reduced in weight and made of aluminum die cast with excellent productivity, hot cracks during welding and blistering (expansion / rupture) during welding of blowholes, etc. It does not occur and good water tightness is obtained.
Since friction stir welding can be sealed together with bonding, it is possible to omit seal materials such as packing, O-rings, and liquid gaskets, mounting screws, etc., and to reduce the number of parts and assembly man-hours. Become.

また、摩擦攪拌接合は、接合時の発生温度を低く抑えることができ、且つ加工温度に曝される部位を少なくすることができるために熱歪みが少なく、アッパーケース４及びロワケース５の歪みを無視できるレベルにすることが可能となる。
この摩擦攪拌接合における接合時の温度は４５０℃程度となる。上記説明したろう付温度の６００℃程度に比較して温度が低い。また、温度差は大きい。
また、摩擦攪拌接合により４５０℃程度となる過熱部位は攪拌部周辺のみである。 In addition, the friction stir welding can suppress the generated temperature at the time of welding and can reduce the number of parts exposed to the processing temperature, so there is little thermal distortion, and the distortion of the upper case 4 and the lower case 5 is ignored. It becomes possible to make it possible level.
The temperature at the time of joining in this friction stir welding is about 450 ° C. The temperature is lower than the brazing temperature described above, which is about 600 ° C. Moreover, the temperature difference is large.
Moreover, the overheated part which becomes about 450 degreeC by friction stir welding is only around a stirring part.

そのため、アッパーケース４と放熱フィン３のろう付接合部分を再溶融させることがなく、ろう付部分の再溶融による不具合を生じることがない。
このように、実施例１の熱交換器では、アッパーケース４と放熱フィン３の接合をろう付けにより行い、その後にアッパーケース４とロワケース５の摩擦攪拌接合を行うことによりろう付け部分に影響を与えることなく、接合品質の維持が可能となる。 Therefore, the brazed joint portion between the upper case 4 and the radiating fin 3 is not remelted, and a problem due to remelting of the brazed portion does not occur.
As described above, in the heat exchanger of Example 1, the upper case 4 and the radiating fin 3 are joined by brazing, and then the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding, thereby affecting the brazed portion. It is possible to maintain the bonding quality without giving it.

実施例１の作用を明確化するためにさらに説明を加える。
アッパーケース４とロワケース５の構造部材としての機能を高めるようロワケース５をアルミダイキャスト製の肉厚な部材とし、アッパーケース４をパワーモジュール１の支持を行えるよう比較的肉厚な部材にし、内部に放熱フィン３を備えるよう接合を行うには、以下の方法を考えることができる。
図１０は２回目のろう付を行う場合の説明図である。
まず、図７に示すように、アッパーケース４と放熱フィン３をろう付けにより接合し、接合したアッパーケース４と放熱フィン３をロワケース５に図１０に示すように組み合わせる。 Further explanation will be added to clarify the operation of the first embodiment.
The upper case 4 and the lower case 5 are made of a die-cast aluminum thick member so as to enhance the function as a structural member of the upper case 4 and the upper case 4 is made a relatively thick member so that the power module 1 can be supported. The following method can be considered for joining so as to include the heat dissipating fins 3.
FIG. 10 is an explanatory diagram when the second brazing is performed.
First, as shown in FIG. 7, the upper case 4 and the radiating fin 3 are joined by brazing, and the joined upper case 4 and the radiating fin 3 are combined with the lower case 5 as shown in FIG.

アッパーケース４とロワケース５の接合部分には、ろう材を配置し、所定温度の炉内を通過させるようにしてろう材を溶融させ、ろう付けを行う（図１０のろう付け部分１０２参照）。
つまり２回のろう付を行う
しかしながら、１回目のろう付けも、２回目のろう付けも近くて高い温度となるために、２回目のろう付けのために高温にした際、１回目のろう付けのろう材が不必要に溶け出し、放熱フィン３のフィン間の目詰まりが生じる問題がある。 A brazing material is disposed at a joint portion between the upper case 4 and the lower case 5, and the brazing material is melted so as to pass through a furnace at a predetermined temperature, and brazing is performed (see brazing portion 102 in FIG. 10).
In other words, the brazing is performed twice. However, since the first brazing and the second brazing are close to each other and the temperature is high, the first brazing is performed at a high temperature for the second brazing. There is a problem that the brazing filler metal melts unnecessarily and clogs between the fins of the radiating fin 3 occur.

これに対して実施例１では、アッパーケース４とロワケース５の接合を摩擦攪拌接合で行うため、ろう付けの温度に対して充分に低い温度での接合となり放熱フィン３のろう付けのろう材が不必要に溶け出すことがない。 On the other hand, in Example 1, since the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding, the brazing material of the radiating fin 3 is brazed at a temperature sufficiently lower than the brazing temperature. It does not melt unnecessarily.

また、次のような方法を考えることもできる。
図１１は放熱フィン３、アッパーケース４、ロワケース５のろう付けを同時に行う場合を示す説明図である。
放熱フィン３をアッパーケース４とロワケース５の内部にろう材とともに配置して組み合わせる。且つ、アッパーケース４とロワケース５の接合部分にろう材を配置し、図１１に示す状態にして、所定温度内の炉内を通過させるようにして、ろう付けを行う。
つまり、放熱フィン３とアッパーケース４のろう付けと、アッパーケース４とロワケース５のろう付けを同時に行う方法である（図１１のろう付け部分１０３参照）。 The following method can also be considered.
FIG. 11 is an explanatory view showing a case where the radiating fin 3, the upper case 4, and the lower case 5 are brazed simultaneously.
The radiating fins 3 are arranged and combined with the brazing material inside the upper case 4 and the lower case 5. In addition, brazing is performed by placing a brazing material at the joint between the upper case 4 and the lower case 5 and passing through the furnace at a predetermined temperature in the state shown in FIG.
That is, this is a method in which the radiating fins 3 and the upper case 4 are brazed and the upper case 4 and the lower case 5 are brazed simultaneously (see the brazed portion 103 in FIG. 11).

しかしながら、アッパーケース４及びロワケース５が肉厚な部材であるために、内部の放熱フィン３のろう付け部分と、アッパーケース４とロワケース５のろう付け部分の温度差が均一化せず、良好なろう付けが困難となる。
これに対して実施例１では、放熱フィン３とアッパーケース４の接合と、アッパーケース４とロワケース５の接合を別工程で行うために、ろう付けは良好な温度状態で行われる。 However, since the upper case 4 and the lower case 5 are thick members, the temperature difference between the brazed portion of the internal radiating fin 3 and the brazed portion of the upper case 4 and the lower case 5 is not uniformed, which is favorable. Brazing becomes difficult.
On the other hand, in Example 1, since joining of the radiation fin 3 and the upper case 4 and joining of the upper case 4 and the lower case 5 are performed in separate processes, brazing is performed in a favorable temperature state.

また、次のような方法を考えることもできる。
図１２はアッパーケース４、ロワケース５の接合を溶接により行う場合を示す説明図である。
まず、図７に示すように、アッパーケース４と放熱フィン３をろう付けにより接合し、接合したアッパーケース４と放熱フィン３をロワケース５に図１２に示すように組み合わせる。
そして、アッパーケース４とロワケース５の接合部分を溶接接合する方法である（図１２の溶接部分１０４参照）。 The following method can also be considered.
FIG. 12 is an explanatory view showing a case where the upper case 4 and the lower case 5 are joined by welding.
First, as shown in FIG. 7, the upper case 4 and the radiating fin 3 are joined by brazing, and the joined upper case 4 and the radiating fin 3 are combined with the lower case 5 as shown in FIG.
And it is the method of welding the joining part of the upper case 4 and the lower case 5 (refer the welding part 104 of FIG. 12).

ロワケース５のように凹形状の流路部５２を備える肉厚な部材を製造するには、アルミダイキャストが生産性、軽量化の点から適している。
しかしながら、アルミダイキャストを用い、溶接により接合しようとすると、高温で割れが生じる、ダイキャスト時に発生するブローホールが溶接時に膨張、破裂する等の問題があり溶接に不適で、水密性の悪化を招く。 In order to manufacture a thick member having a concave flow path portion 52 like the lower case 5, aluminum die casting is suitable from the viewpoint of productivity and weight reduction.
However, when aluminum die cast is used and joining is attempted by welding, there are problems such as cracks occurring at high temperatures and blowholes generated during die casting expanding and bursting during welding, making them unsuitable for welding and reducing water tightness. Invite.

これに対して実施例１では、アッパーケース４とロワケース５の接合を摩擦攪拌接合で行うため、アルミダイキャストを用いても、溶接時の高温割れや、ブローホールの溶接時の膨れ（膨張・破裂）等を生じることがなく、良好な水密性を得る。 On the other hand, in Example 1, since the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding, even when aluminum die casting is used, hot cracking during welding and blistering during expansion of the blowhole (expansion / expansion) No water rupture or the like occurs and good water tightness is obtained.

[パワーモジュールの冷却作用]
実施例１の熱交換器２の冷却作用について、以下に説明する。
実施例１の熱交換器２では、連通路５３に冷却水を注入し，連通路５４から冷却水を排水させる。この冷却水は、例えばインバーターが車両の駆動に用いられるものとすれば、空調システムや駆動用モータ冷却システム、あるいは別個に設けられる冷却システムから冷却水を得るようにし、供給される冷却水が冷却に有効な状態になるよう循環されるものとする。実施例１では冷却水として説明するが、冷媒であればよい。 [Power module cooling]
The cooling action of the heat exchanger 2 of Example 1 will be described below.
In the heat exchanger 2 of the first embodiment, cooling water is injected into the communication path 53 and the cooling water is drained from the communication path 54. For example, if the inverter is used for driving a vehicle, the cooling water is obtained from an air conditioning system, a driving motor cooling system, or a cooling system provided separately, and the supplied cooling water is cooled. It shall be circulated so as to be effective. Although the first embodiment will be described as cooling water, any refrigerant may be used.

冷却水は連通路５３から流路２１のロワケース５の直進部５２１の部分を直進する。この直進部５２１の部分では、放熱フィン３により表面積広く熱交換が行われ、熱交換が促進される。また、この直進部５２１の部分では、放熱フィン３により複数の小流路が並列し、互いの小流路同士はあまり流通しない状態となる。
そして、流路２１のロワケース５の曲がり部５２２の部分では、放熱フィン３が設けられていない部分であるので、曲がり部５２２の形状によりほぼ１８０°、流れの向きが変わる。そして、次の直進部５２１の部分へと流れる。このようにして、冷却水は蛇行して流れ、多くの水量が流れつつ流路２１内にあることにより、そして放熱フィン３により広い面積と接触することにより効率よく冷却が行われる。 The cooling water goes straight from the communication passage 53 through the straight portion 521 of the lower case 5 of the flow path 21. In the straight part 521, heat exchange is performed with a large surface area by the heat radiating fins 3, and heat exchange is promoted. Further, in the straight portion 521, a plurality of small flow paths are arranged in parallel by the heat radiating fins 3, so that the small flow paths do not circulate so much.
Since the bent portion 522 of the lower case 5 of the flow path 21 is a portion where the heat radiating fins 3 are not provided, the flow direction changes by approximately 180 ° depending on the shape of the bent portion 522. Then, the flow proceeds to the next straight part 521. In this way, the cooling water flows meandering, and cooling is efficiently performed by being in the flow path 21 while a large amount of water is flowing, and by coming into contact with a large area by the radiating fins 3.

また、冷却の際には、アッパーケース側の上面に冷却対象物であるパワーモジュール１が面接していることになる。そのため、放熱フィン３の冷却はろう付けにより熱伝達よく接合しているアッパーケース４の上面で行われることになり、非常に効率がよい。
また、放熱フィン３を波形状の帯状板とすることにより、広い表面積で熱伝導率を行い、必要最低限の厚みにすることが可能である。また、形状の自由度も高い。そのため、通水抵抗の低減を図る放熱フィン３の形状にすることができる。 Further, at the time of cooling, the power module 1 which is a cooling object is in contact with the upper surface on the upper case side. Therefore, the cooling of the radiating fins 3 is performed on the upper surface of the upper case 4 joined with good heat transfer by brazing, which is very efficient.
In addition, by using the radiating fins 3 as wave-shaped strips, it is possible to achieve thermal conductivity with a wide surface area and to have a minimum necessary thickness. Moreover, the freedom degree of a shape is also high. Therefore, it can be set as the shape of the radiation fin 3 which aims at reduction of water flow resistance.

[構造部材としての機能を高める作用]
実施例１の熱交換器は、図１〜４に示すように、肉厚なロワケース５とロワケース５よりは薄いアッパーケース４により、全体で厚みのある板形状となることにより、アッパーケース側に被冷却体（パワーモジュール１）を取り付け、且つ支持を行う。
必要に応じて、ロワケース側をさらに設置や支持に用いることも可能である。実施例１では冷却効率から、放熱フィン３を接合し、且つ冷却水までの距離、つまり厚みの薄いアッパーケース側へ被冷却体（パワーモジュール１）を取り付ける。
このように、実施例１の熱交換器は、強度高く、パワーモジュール１の設置のための支持を兼ねる構造部材としての機能を高めている。 [Action to enhance the function as a structural member]
As shown in FIGS. 1 to 4, the heat exchanger according to the first embodiment has a thick lower case 5 and an upper case 4 thinner than the lower case 5, thereby forming a thick plate shape on the upper case side. A to-be-cooled body (power module 1) is attached and supported.
If necessary, the lower case side can be further used for installation and support. In the first embodiment, from the viewpoint of cooling efficiency, the radiator fins 3 are joined, and the object to be cooled (power module 1) is attached to the distance to the cooling water, that is, the upper case with a small thickness.
As described above, the heat exchanger according to the first embodiment has high strength and has an improved function as a structural member that also serves as a support for installing the power module 1.

次に、効果を説明する。
実施例１の熱交換器の製造方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)アッパーケース４とロワケース５を接合して内部に流路２１を形成し、流路２１には熱交換する表面積を広くする放熱フィン３を設け、流路２１に冷媒を流して接触させたパワーモジュール１と熱交換する熱交換器２において、放熱フィン３は、波形状の帯状板であり、アッパーケース４とロワケース５の部材の少なくとも一方の部材と放熱フィン３をろう付けで接合するろう付け接合工程と、接合した放熱フィン３を流路内部に配置させるように、アッパーケース４とロワケース５を摩擦攪拌接合する摩擦攪拌接合工程を備えたため、構造部材としての機能を高める熱交換器２にでき、内部の放熱フィン３と、アッパーケース４とロワケース５を良好に接合することができる。 Next, the effect will be described.
In the manufacturing method of the heat exchanger of Example 1, the effects listed below can be obtained.
(1) The upper case 4 and the lower case 5 are joined to form a flow path 21 inside, and the flow path 21 is provided with heat dissipating fins 3 that increase the surface area for heat exchange. In the heat exchanger 2 that exchanges heat with the power module 1, the radiating fins 3 are corrugated belt-like plates, and at least one member of the upper case 4 and the lower case 5 is joined to the radiating fins 3 by brazing. A heat exchanger that enhances the function as a structural member since it includes a brazing joint process and a friction stir welding process in which the upper case 4 and the lower case 5 are friction stir welded so that the joined radiation fins 3 are arranged inside the flow path. 2 and the internal radiating fin 3, the upper case 4 and the lower case 5 can be satisfactorily joined.

(3)上記(1)において、ロワケース５の上面にアッパーケース４を嵌合する嵌合部５６を形成し、さらにその中央側に嵌合部５６からさらに凹形状で流路部５２を形成し、略平面板形状のアッパーケース４を嵌合部５６に嵌合することで、流路を形成し、摩擦攪拌接合工程は、流路より外側位置で、アッパーケース４の周縁部分でロワケース５との接合を行うため、摩擦攪拌接合の位置が、ろう付け部分に近接せず、離れた位置で行われるようにするために、摩擦攪拌接合の過熱部分の温度が、ろう付け部分にさらに影響しないようにできる。 (3) In the above (1), the fitting portion 56 for fitting the upper case 4 is formed on the upper surface of the lower case 5, and the flow passage portion 52 is further formed in a concave shape from the fitting portion 56 at the center thereof. The flow path is formed by fitting the substantially flat plate-shaped upper case 4 to the fitting portion 56, and the friction stir welding process is performed at the outer peripheral position of the upper case 4 with the lower case 5. Therefore, the temperature of the superheated portion of the friction stir welding does not further affect the brazed portion so that the position of the friction stir welding is not close to the brazed portion but is away from the brazed portion. You can

実施例２の熱交換器の製造方法は、波形状の放熱フィンを圧縮変形させた状態でろう付けを行うようにした例である。
まず構成を説明する。
図１３は実施例２の熱交換器の組付け前の状態を示す説明図である。図１４は実施例２の熱交換器のろう付け後の状態を示す説明図である。
実施例２では、ロワケース５の嵌合部５６からの流路部５２の深さを深さｈとする。そして、放熱フィン３の厚さを厚さＨとする。言い換えると、ロワケース５の放熱フィン３を収容する高さを深さｈとし、放熱フィン３の波形状の波高さを厚さＨとする（図１３参照）。
そして、厚さＨが深さｈより大きくなる寸法にしておく。
放熱フィン３の厚さ方向の上下端部には、ろう材を塗布等により施すようにする。 The manufacturing method of the heat exchanger of Example 2 is an example in which brazing is performed in a state where a wave-shaped heat radiation fin is compressed and deformed.
First, the configuration will be described.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a state before the heat exchanger according to the second embodiment is assembled. FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a state after brazing of the heat exchanger according to the second embodiment.
In Example 2, the depth of the flow path part 52 from the fitting part 56 of the lower case 5 is set to the depth h. And let the thickness of the radiation fin 3 be thickness H. In other words, the height of the lower case 5 that accommodates the radiating fins 3 is defined as a depth h, and the wave height of the radiating fins 3 is defined as a thickness H (see FIG. 13).
The thickness H is set to be larger than the depth h.
A brazing material is applied to the upper and lower ends of the radiating fin 3 in the thickness direction by coating or the like.

作用を説明する。
[良好な接合を得る作用]
実施例２では、放熱フィン３をロワケース５の流路部５２に載置し、上方からアッパーケース４をロワケース５の嵌合部５６に組み合わせる。
すると、放熱フィン３は、厚さがＨからｈとなるように波形状を変形する。この状態では、放熱フィン３の厚さ方向の上下端は、アッパーケース４とロワケース５に接触している。 The operation will be described.
[Action to obtain a good bond]
In the second embodiment, the radiating fins 3 are placed on the flow path portion 52 of the lower case 5, and the upper case 4 is combined with the fitting portion 56 of the lower case 5 from above.
Then, the heat radiation fin 3 deforms the wave shape so that the thickness changes from H to h. In this state, the upper and lower ends of the radiating fin 3 in the thickness direction are in contact with the upper case 4 and the lower case 5.

そして、この状態で、所定温度の炉内を通過させるようにして、ろう材を溶融させ、ろう付けを行う（図１４のろう付け部分１０５参照）。
ロワケース５が厚みを持つことにより、伝熱性は、解放状態で行えるアッパーケース４のみへのろう付けより条件は厳しくなるが、放熱フィン３の部分のみのろう付けであるため、ろう付けは良好に行われる。 In this state, the brazing material is melted and brazed so as to pass through a furnace at a predetermined temperature (see brazing portion 105 in FIG. 14).
Due to the thickness of the lower case 5, the heat transfer is more severe than brazing only to the upper case 4 that can be performed in a released state, but brazing is good because it is brazing only the portions of the heat radiating fins 3. Done.

このようにして放熱フィン３を接合した後、実施例１と同様に摩擦攪拌接合によりアッパーケース４とロワケース５の接合を行う。
これにより、良好にアッパーケース４とロワケース５の接合は、ろう付け部分に影響を与えることがない。
実施例２では、放熱フィン３がろう付けにより、アッパーケース４とロワケース５の両方に接合し、より伝熱性がよくなり、冷却性能が向上する。
また、ロワケース５側へもパワーモジュール１などの冷却の対象となる部材を取り付けても良好な冷却性能を得る。 After joining the radiation fins 3 in this manner, the upper case 4 and the lower case 5 are joined by friction stir welding as in the first embodiment.
Thereby, the joining of the upper case 4 and the lower case 5 does not affect the brazed portion.
In the second embodiment, the heat radiating fins 3 are joined to both the upper case 4 and the lower case 5 by brazing, so that the heat transfer is improved and the cooling performance is improved.
Even if a member to be cooled such as the power module 1 is attached to the lower case 5 side, good cooling performance can be obtained.

この熱伝導性の向上は、放熱フィン３の厚さＨを、収容される流路部５２の高さｈより大きくすることにより、圧縮された状態でろう付けされるため、上下に隙間を生じてしまうことがなく、確実に上下でアッパーケース４とロワケース５の両方に接触した状態となる。 This improvement in thermal conductivity is caused by brazing in a compressed state by making the thickness H of the radiating fin 3 larger than the height h of the flow path portion 52 to be accommodated, so that a gap is formed in the upper and lower sides. The upper case 4 and the lower case 5 are reliably in contact with each other.

効果を説明する。
実施例１の熱交換器の製造方法にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(2)上記(1)において、ろう付け接合工程の前の自由状態の放熱フィン３は、アッパーケース４とロワケース５で形成する流路の高さｈよりも、波形状の高さＨを高くした形状とし、ろう付け接合工程では、アッパーケース４とロワケース５を合わせるようにして、放熱フィン３の波形状が変形するように圧縮した状態でろう付けを行うため、放熱フィン３の波高さ方向の両端を確実にアッパーケース４とロワケース５に接触させ、冷却性能を向上させる熱交換器を製造できる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので説明を省略する。 Explain the effect.
In the heat exchanger manufacturing method according to the first embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effect (1).
(2) In the above (1), the radiating fin 3 in the free state before the brazing and joining step has a corrugated height H higher than the height h of the flow path formed by the upper case 4 and the lower case 5. In the brazing and joining process, the upper case 4 and the lower case 5 are matched, and brazing is performed in a compressed state so that the wave shape of the radiating fin 3 is deformed. It is possible to manufacture a heat exchanger that improves the cooling performance by reliably contacting both ends of the upper case 4 and the lower case 4.
Since other functions and effects are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

実施例３は、放熱フィン３１に乱流発生部を形成した例である。
構成を説明する。
図１５は実施例３の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。図１６は実施例３の熱交換器の放熱フィンの一部断面説明図である。
実施例３では、放熱フィン３１に乱流発生部７を設けている。
乱流発生部７は、切欠窓３１１及び３１２、堰部３１３，３１４からなる。
実施例３では、波板形状の放熱フィン３１に対して、上下から切刃で挟み込むようにして加工を行い、図１５、図１６に示すように、開口として切欠窓３１１及び３１２を形成する。なお、この切欠窓３１１及び３１２は、ろう付け工程のろう付け箇所以外に形成されるようにする。 The third embodiment is an example in which a turbulent flow generation portion is formed in the heat radiation fin 31.
The configuration will be described.
FIG. 15 is an explanatory perspective view of heat radiating fins of the heat exchanger according to the third embodiment. FIG. 16 is a partial cross-sectional explanatory view of the heat dissipating fin of the heat exchanger of the third embodiment.
In the third embodiment, the turbulent flow generation unit 7 is provided in the heat radiation fin 31.
The turbulent flow generation unit 7 includes notch windows 311 and 312 and dam portions 313 and 314.
In the third embodiment, the corrugated radiating fin 31 is processed so as to be sandwiched by the cutting blades from above and below, and the cutout windows 311 and 312 are formed as openings as shown in FIGS. Note that the cutout windows 311 and 312 are formed at locations other than the brazing portion in the brazing process.

例えば、波の山の頂点、波の谷の最下点の部分には形成しないようにし、ろう付けが一様で容易に行えるようにする。ろう付け箇所は、上下端のうち一方でも両方であってもよい。
この切欠窓３１１及び３１２を形成する加工の際には、削ぎ落とされる部分の材料が移動することにより板厚方向に厚くなる部分を切欠窓３１１及び３１２との境部分に形成し、堰部３１３，３１４とする。
その他構成は実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。 For example, it should not be formed at the apex of the wave peak or the lowest point of the wave valley so that brazing can be performed uniformly and easily. The brazing point may be either one or both of the upper and lower ends.
In the process of forming the cutout windows 311 and 312, a portion that becomes thicker in the plate thickness direction due to the movement of the material to be cut off is formed at the boundary between the cutout windows 311 and 312, and the weir portion 313. , 314.
Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, description thereof is omitted.

作用を説明する。
[熱交換性能の向上作用]
放熱フィン３１に、乱流発生部７として、切欠窓３１１及び３１２が形成されることにより、流路２１を流れる冷媒は、隣りの流れに分流、合流することが促進される。また、その際には、堰部３１３，３１４に流れが衝突して乱される。これにより、波板形状により分流された流れが整流されることにより境界層が形成されることを抑制する。そのため、熱交換性能が向上する。
また、流れの分流、合流によって、流路２１の全体での冷却が均一に行われる。 The operation will be described.
[Improvement of heat exchange performance]
By forming the notch windows 311 and 312 as the turbulent flow generation unit 7 in the heat radiating fin 31, it is promoted that the refrigerant flowing in the flow path 21 is divided and merged into the adjacent flow. At that time, the flow collides with the dam portions 313 and 314 and is disturbed. Thereby, it is suppressed that the boundary layer is formed by rectifying the flow divided by the corrugated plate shape. Therefore, the heat exchange performance is improved.
Further, the entire flow path 21 is uniformly cooled by the flow diversion and merging.

効果を説明する。
実施例３の熱交換器の製造方法では、上記(1),(3)に加えて、以下の効果を有する。
(4)上記(1)又は(3)において、放熱フィン３１に乱流発生部７として、切欠窓３１１及び３１２を形成したため、流れの境界層の形成を抑制するよう冷媒の流れを乱し、熱交換性能が向上する熱交換器を製造することができる。
その他作用効果は実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。
その他作用効果は、実施例１、実施例２と同様であるので説明を省略する。 Explain the effect.
In addition to the above (1) and (3), the method for manufacturing the heat exchanger of Example 3 has the following effects.
(4) In the above (1) or (3), since the notch windows 311 and 312 are formed as the turbulent flow generating portion 7 in the heat dissipating fin 31, the refrigerant flow is disturbed so as to suppress the formation of the boundary layer of the flow, A heat exchanger with improved heat exchange performance can be manufactured.
Since other functions and effects are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.
Other functions and effects are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.

実施例４は、放熱フィン３２に乱流発生部を形成した例である。
構成を説明する。
図１７は実施例４の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。
実施例４では、放熱フィン３２に乱流発生部７を設けている。
乱流発生部７は、放熱フィン３２の波部を波部３２１と波部３２２で形成して構成される。
実施例４では、放熱フィン３２を、波板形状の一つの波が、波部３２１と波部３２２を交互に隣接させる構成にし、波部３２１と波部３２２の隣接が相互にオフセットする構成にする。このオフセットは交互になることにより、例えば、波部３２１を例に説明すると、図１７において、波部３２１が左に凸形状となっている場合には、その右側は凹形状となる。波部３２２も同様である。つまり流路２１としては、右側の壁面が凹凸するとともに、左側の壁面が、右側が凹なら左が凸、右側が凸なら左が凹となるように凹凸する。 The fourth embodiment is an example in which a turbulent flow generating portion is formed in the heat radiating fin 32.
The configuration will be described.
FIG. 17 is an explanatory perspective view of heat radiating fins of the heat exchanger according to the fourth embodiment.
In the fourth embodiment, the turbulent flow generation unit 7 is provided in the radiating fin 32.
The turbulent flow generation unit 7 is configured by forming a wave portion of the radiating fin 32 by a wave portion 321 and a wave portion 322.
In the fourth embodiment, the heat dissipating fins 32 are configured such that one wave of a corrugated plate alternately adjoins the wave portions 321 and 322, and the wave portions 321 and the adjacent wave portions 322 are offset from each other. To do. For example, when the wave portion 321 is illustrated as an example in FIG. 17, when the wave portion 321 has a convex shape on the left side, the right side has a concave shape. The wave part 322 is the same. That is, as the flow path 21, the right wall surface is uneven, and the left wall surface is uneven so that the left side is convex if the right side is concave, and the left side is concave if the right side is convex.

また、波形状は上下に平面を有し、これを平坦部３２ａ，３２ｂとし、この平坦部３２ａ，３２ｂを傾斜面で接続する台形状の波形状とする。
この放熱フィン３２は、板部材をプレス加工して形成するものとする。そして、平坦部３２ａ，３２ｂの一方又は両方をろう付けするものとする。
その他構成は、実施例１、実施例２と同様であるので説明を省略する。 Further, the wave shape has a flat top and bottom, which are flat portions 32a and 32b, and a trapezoidal wave shape connecting the flat portions 32a and 32b with inclined surfaces.
The radiating fins 32 are formed by pressing a plate member. Then, one or both of the flat portions 32a and 32b are brazed.
Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

作用を説明する。
[熱交換性能の向上作用]
実施例４では、放熱フィン３２が、乱流発生部７として、波部３２１と波部３２２が相互にオフセットする形状にしたことにより、流路２１を流れる冷媒は、側壁の凸部、凹部に衝突しながら流れることになる。これにより流れが乱され、波板形状により分流された流れが整流されることにより境界層が形成されることを抑制する。そのため、熱交換性能が向上する。 The operation will be described.
[Improvement of heat exchange performance]
In the fourth embodiment, the radiating fin 32 has a shape in which the wave portion 321 and the wave portion 322 are offset from each other as the turbulent flow generation portion 7, so that the refrigerant flowing through the flow path 21 is transferred to the convex portions and concave portions of the side walls. It will flow while colliding. This disturbs the flow and suppresses the formation of a boundary layer by rectifying the flow divided by the corrugated plate shape. Therefore, the heat exchange performance is improved.

効果を説明する。
実施例４の熱交換器の製造方法では、上記(1),(3)に加えて、以下の効果を有する。
(5)上記(1)又は(3)において、放熱フィン３１は、乱流発生部７として、波部３２１と波部３２２を相互にオフセットする形状を形成したため、流れの境界層の形成を抑制するよう冷媒の流れを乱し、熱交換性能が向上する熱交換器を製造することができる。
その他作用効果は実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。 Explain the effect.
In addition to the above (1) and (3), the method for manufacturing the heat exchanger of Example 4 has the following effects.
(5) In the above (1) or (3), the radiating fin 31 is formed as a turbulent flow generating portion 7 so that the wave portion 321 and the wave portion 322 are offset from each other, thereby suppressing the formation of a flow boundary layer. Thus, it is possible to manufacture a heat exchanger that disturbs the flow of the refrigerant and improves the heat exchange performance.
Since other functions and effects are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

実施例５は、放熱フィン３３に乱流発生部を形成した例である。
構成を説明する。
図１８は実施例５の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。図１９は実施例５の熱交換器の方熱フィンの一部説明断面図である。
実施例５では、放熱フィン３３に乱流発生部７を設けている。
乱流発生部７は、放熱フィン３３に形成したディンプル部３３１からなる。
放熱フィン３３には、図１８、図１９に示すように小さな凹凸形状のディンプル部３３１を多数設ける。その配置には、整列した配置、交互な配置、ランダムな配置がある。 The fifth embodiment is an example in which a turbulent flow generation portion is formed in the radiating fin 33.
The configuration will be described.
FIG. 18 is an explanatory perspective view of heat radiating fins of the heat exchanger of the fifth embodiment. FIG. 19 is a partial cross-sectional view of the heat fins of the heat exchanger according to the fifth embodiment.
In the fifth embodiment, the turbulent flow generation unit 7 is provided in the radiating fin 33.
The turbulent flow generation unit 7 includes a dimple portion 331 formed on the heat radiation fin 33.
As shown in FIGS. 18 and 19, the heat dissipating fin 33 is provided with a large number of small dimple portions 331 having an uneven shape. The arrangement includes an arranged arrangement, an alternating arrangement, and a random arrangement.

なお、波形状の波の山の頂点部分、波の谷の最下点部分には、ディンプル部３３１を配置しないようにし、ろう付けが良好に、且つ容易に行えるようにする。
このディンプル部３３１は、波形状の加工時に設けるようにしてもよいし、波形状の加工後に設けるようにしてもよい。例としては、波形状をローラーにより成形する際、そのローラーに小さな凸部を設けて、転写するように、塑性加工することを挙げておく。
その他構成は、実施例１、実施例２と同様であるので説明を省略する。 It should be noted that the dimple portion 331 is not disposed at the apex portion of the wave-shaped wave peak and the lowest point portion of the wave valley so that the brazing can be performed easily and easily.
The dimple portion 331 may be provided at the time of processing the waveform, or may be provided after processing the waveform. As an example, when a wave shape is formed by a roller, plastic processing is performed so that a small convex portion is provided on the roller and transferred.
Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

作用を説明する。
[熱交換性能の向上作用]
実施例５では、放熱フィン３３が、乱流発生部７として、ディンプル部３３１を備えるため、流路２１を流れる冷媒は、ディンプル部３３１衝突し、流れを乱されることになる。これにより、波板形状により分流された流れが整流されることにより境界層が形成されることを抑制する。そのため、熱交換性能が向上する。 The operation will be described.
[Improvement of heat exchange performance]
In the fifth embodiment, since the radiating fin 33 includes the dimple portion 331 as the turbulent flow generation portion 7, the refrigerant flowing through the flow path 21 collides with the dimple portion 331 and the flow is disturbed. Thereby, it is suppressed that the boundary layer is formed by rectifying the flow divided by the corrugated plate shape. Therefore, the heat exchange performance is improved.

効果を説明する。
実施例５の熱交換器の製造方法では、上記(1),(3)に加えて、以下の効果を有する。
(6)上記(1)又は(3)において、放熱フィン３３は、乱流発生部７として、ディンプル部３３１を形成したため、流れの境界層の形成を抑制するよう冷媒の流れを乱し、熱交換性能が向上する熱交換器を製造することができる。
その他作用効果は実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。 Explain the effect.
In addition to the above (1) and (3), the method for manufacturing the heat exchanger of Example 5 has the following effects.
(6) In the above (1) or (3), since the radiating fin 33 forms the dimple portion 331 as the turbulent flow generation portion 7, the flow of the refrigerant is disturbed so as to suppress the formation of the boundary layer of the flow. A heat exchanger with improved exchange performance can be manufactured.
Since other functions and effects are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

実施例６は、放熱フィン３４に乱流発生部を形成した例である。
構成を説明する。
図２０は実施例６の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。
実施例６では、放熱フィン３４に乱流発生部７を設けている。
乱流発生部７は、放熱フィン３４に形成したルーバ部３４１からなる。
放熱フィン３４は、その波板形状をギアの間に板状部材を通過させるようにして成形する際に、ギアに設けた複数の刃が、一部を切り起すようにして、複数の切り起し部分が整列したルーバ部３４１が形成される。
なお、図２０では、手前側にルーバ部３４１を示しているが、奥側にも対称形状で設けられているものとする。
その他構成は、実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。 The sixth embodiment is an example in which a turbulent flow generating portion is formed in the radiating fin 34.
The configuration will be described.
FIG. 20 is an explanatory perspective view of heat radiating fins of the heat exchanger according to the sixth embodiment.
In the sixth embodiment, the turbulent flow generation unit 7 is provided in the radiating fin 34.
The turbulent flow generation unit 7 includes a louver portion 341 formed on the heat radiation fin 34.
When the heat dissipating fin 34 is formed such that the corrugated plate shape passes through the plate-like member between the gears, the plurality of blades provided on the gear cut partly so that a plurality of cut and raised parts are formed. A louver portion 341 in which the ridge portions are aligned is formed.
In FIG. 20, the louver portion 341 is shown on the front side, but it is also assumed that it is provided symmetrically on the back side.
Since other configurations are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

作用を説明する。
[熱交換性能の向上作用]
実施例６では、放熱フィン３４にルーバ部３４１が形成されているため、流路２１を流れる冷媒は、ルーバ部３４１の切り起し部分に衝突して、流れを乱される。そして一部は隣りの流れに分流、合流する。これにより、波板形状により分流された流れが整流されることにより境界層が形成されることを抑制する。そのため、熱交換性能が向上する。 The operation will be described.
[Improvement of heat exchange performance]
In Example 6, since the louver part 341 is formed in the radiation fin 34, the refrigerant flowing through the flow path 21 collides with the cut and raised part of the louver part 341, and the flow is disturbed. And a part splits and merges with the adjacent flow. Thereby, it is suppressed that the boundary layer is formed by rectifying the flow divided by the corrugated plate shape. Therefore, the heat exchange performance is improved.

効果を説明する。
実施例６の熱交換器の製造方法では、上記(1),(3)に加えて、以下の効果を有する。
(7)上記(1)又は(3)において、放熱フィン３４は、乱流発生部７として、ルーバ部３４１を形成したため、流れの境界層の形成を抑制するよう冷媒の流れを乱し、熱交換性能が向上する熱交換器を製造することができる。
その他作用効果は実施例１、実施例２と同様であるので、説明を省略する。 Explain the effect.
In addition to the above (1) and (3), the method for manufacturing the heat exchanger of Example 6 has the following effects.
(7) In the above (1) or (3), since the radiating fin 34 forms the louver part 341 as the turbulent flow generation part 7, it disturbs the refrigerant flow so as to suppress the formation of the boundary layer of the flow, A heat exchanger with improved exchange performance can be manufactured.
Since other functions and effects are the same as those of the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

以上、本発明の熱交換器の製造方法を実施例１〜実施例６に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the manufacturing method of the heat exchanger of this invention has been demonstrated based on Example 1- Example 6, about a specific structure, it is not restricted to these Examples, Each of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the scope of the claimed invention.

（他の実施例）
例えば熱交換器は、流路形状や放熱フィンの数、配置、形状が他のものであってもよい。
パワーモジュール及び熱交換器の冷却構造は、１組であっても、３組以上であってもよい。 (Other examples)
For example, the heat exchanger may be other in the shape of the flow path and the number, arrangement, and shape of the radiating fins.
The cooling structure of the power module and the heat exchanger may be one set or three or more sets.

実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 1, and uses it with an inverter. 実施例１の熱交換器にパワーモジュールを取り付けてインバーターで用いる状態の説明分解図である。It is explanatory drawing of the state which attaches a power module to the heat exchanger of Example 1, and uses it with an inverter. 実施例１の熱交換器の一部の平面図である。It is a top view of a part of heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器の一部の正面図である。It is a partial front view of the heat exchanger of Example 1. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの一部の平面図である。It is a top view of a part of upper case provided with the radiation fin of Example 1. 実施例１の放熱フィンが設けられたアッパーケースの一部の正面図である。It is a partial front view of the upper case provided with the radiation fin of Example 1. 実施例１の熱交換器のロワケースの平面図である。It is a top view of the lower case of the heat exchanger of Example 1. 実施例１の熱交換器の摩擦攪拌接合を行う状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which performs friction stir welding of the heat exchanger of Example 1. FIG. ２回目のろう付を行う場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of performing brazing of the 2nd time. 放熱フィンとアッパーケース、及びロワケースのろう付けを同時に行う場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where brazing of a radiation fin, an upper case, and a lower case is performed simultaneously. アッパーケース、ロワケースの接合を溶接により行う場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where joining of an upper case and a lower case is performed by welding. 実施例２の熱交換器の組付け前の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state before the assembly | attachment of the heat exchanger of Example 2. FIG. 実施例２の熱交換器のろう付け前後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state before and behind brazing of the heat exchanger of Example 2. FIG. 実施例３の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。It is a description perspective view of the radiation fin of the heat exchanger of Example 3. 実施例３の熱交換器の放熱フィンの一部断面説明図である。It is a partial cross section explanatory drawing of the radiation fin of the heat exchanger of Example 3. FIG. 実施例４の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。It is a description perspective view of the radiation fin of the heat exchanger of Example 4. 実施例５の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。FIG. 9 is an explanatory perspective view of heat radiating fins of a heat exchanger according to a fifth embodiment. 実施例５の熱交換器の方熱フィンの一部説明断面図である。It is a partial explanation sectional view of a direction heat fin of a heat exchanger of Example 5. 実施例６の熱交換器の放熱フィンの説明斜視図である。It is a description perspective view of the radiation fin of the heat exchanger of Example 6.

Explanation of symbols

１パワーモジュール
１１締結用孔
２熱交換器
２１流路
２２摩擦攪拌接合部
３放熱フィン
３１放熱フィン
３１１，３１２切欠窓
３１３，３１４堰部
３２放熱フィン
３２１波部
３２２波部
３２ａ，３２ｂ平坦部
３３放熱フィン
３３１ディンプル部
３４放熱フィン
３４１ルーバ部
４アッパーケース
４１貫通孔
５ロワケース
５１基準面
５２流路部
５２１直進部
５２２曲がり部
５３連通路
５４連通路
５５ねじ孔
５６嵌合部
６ボルト
７乱流発生部
１０１ろう付け部分
１０２（２回目の）ろう付け部分
１０３ろう付け部分
１０４溶接部分
１０５ろう付け部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power module 11 Fastening hole 2 Heat exchanger 21 Flow path 22 Friction stirring joining part 3 Radiation fin 31 Radiation fin 311,312 Notch window 313,314 The dam part 32 Radiation fin 321 Wave part 322 Wave part 32a, 32b Flat part 33 Radiation fin 331 Dimple part 34 Radiation fin 341 Louver part 4 Upper case 41 Through hole 5 Lower case 51 Reference surface 52 Flow path part 521 Straight part 522 Bending part 53 Communication path 54 Communication path 55 Screw hole 56 Fitting part 6 Bolt 7 Turbulent flow Generation part 101 Brazing part 102 (second time) brazing part 103 Brazing part 104 Welding part 105 Brazing part

Claims

The upper case and the lower case are joined to form a flow path inside, and the flow path is provided with cooling fins that increase the surface area for heat exchange, and heat exchange is performed with an object to be cooled that is brought into contact with the flow path through the coolant. In the heat exchanger that
The cooling fin is a corrugated strip.
A brazing joining step of joining at least one member of the upper case and the lower case member and the cooling fin by brazing;
A friction stir welding step of friction stir welding the upper case and the lower case so as to arrange the joined cooling fins inside the flow path;
A method of manufacturing a heat exchanger, comprising:

In the manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1,
The cooling fin in a free state before the brazing joining process is
The wave shape height H is made higher than the flow path height h formed by the upper case and the lower case,
In the brazing and joining step, brazing is performed in a state where the upper case and the lower case are combined and compressed so that the wave shape of the radiating fin is deformed.
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the above-mentioned.

In the manufacturing method of the heat exchanger of Claim 1 or Claim 2,
Forming a recess for fitting the upper case on the upper surface of the lower case, and further forming a flow path portion in a concave shape from the recess at the center side thereof;
By fitting the substantially flat plate-shaped upper case into the recess, the flow path is formed,
In the friction stir welding step, the outer case is joined to the lower case at a peripheral portion of the upper case at a position outside the flow path.
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the above-mentioned.

In the manufacturing method of the heat exchanger of any one of Claims 1-3,
In the cooling fan, a turbulent flow generation part that disturbs the flow of the refrigerant is formed,
The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the above-mentioned.