JP2014204111A

JP2014204111A - 熱交換器

Info

Publication number: JP2014204111A
Application number: JP2013089761A
Authority: JP
Inventors: 伸季睦月; Nobuki Mutsuki
Original assignee: Mutsuki Electric KK
Current assignee: Mutsuki Electric KK
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2033-04-04
Also published as: JP6244646B2

Abstract

【課題】本発明は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器において、ろう付けもしくは溶接の作業をせずに液状冷媒を封止した平板状の熱交換器を提供する。【解決手段】本発明の熱交換器は、少なくとも片面が開口した空間部２１を有する筒体２に金属材でできた板状の蓋材１、１１を当接して筒体２の空間部２１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３を構成し、合成樹脂材で流路本体３の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材４により流路本体３の外周縁を密閉して、蓋材１、１１を発熱体Ｈの装着部としている。【選択図】図１

Description

本発明は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器に関する。

流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却するために平板状の熱交換器が種々提案されている。

例えば、特許文献１のように、ソーラーコレクタ、床暖房等の暖房パネル、冷蔵倉庫の壁面・冷蔵庫の棚等の冷却パネル、加熱調理板等の間接加熱装置、製氷皿等の間接冷却装置および融雪パネル等に使用する平板状ヒートパイプとして、突条部を有するアルミ押出材と平板とをろう付けや溶接で流路本体を形成してその両端に作動液の注入管を有するエンドキャップで閉鎖されようにした熱交換器が提案されている。

また、特許文献２のように、インバータ装置におけるＩＧＢＴ等の半導体素子やプリント板等を冷却する水冷式冷却装置として、アルミ鋳物等により形成され、内部が冷却水の流路となる鍋型の水槽で、その水槽の開口縁にフランジ部（環状鍔部に相当）が形成されており、水槽のフランジ部にはアルミ板等からなるプレートがろう付けされることにより、水槽の開口側を閉塞されており、このプレート上にＩＧＢＴ等のインバータ回路を構成する発熱体である電子部品を装着して冷却するようにした熱交換器が提案されている。

しかし、特許文献１および特許文献２で提案された熱交換器は、それぞれ流路本体が突条部を有するアルミ押出材と平板とでおよび鍋型の水槽とプレートとで構成するに際して、何れも外周縁をろう付けもしくは溶接の作業により行っているので、単なる接合ではなく液状冷媒を封止するように密着接合させるには手間がかかるという問題がある。

実開昭５９−４８４８０号公報特開２００７−２１４１５７号公報

本発明は、上記の問題点を解消するために、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器において、ろう付けもしくは溶接の作業をせずに液状冷媒を封止した平板状の熱交換器を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の熱交換器は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器において、少なくとも片面が開口した空間部を有する筒体に金属材でできた板状の蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材により流路本体の外周縁を密閉して、前記蓋材を発熱体の装着部としたことを特徴とする。また、請求項２に記載の熱交換器は、請求項１に記載の熱交換器において、前記封止部材は、合成樹脂材でできた環状で断面コ字状の成形体であることを特徴とする。また、請求項３に記載の熱交換器は、請求項１または２に記載の熱交換器において、前記封止部材に液状冷媒の流入口および流出口を備えたことを特徴とする。また、請求項４に記載の熱交換器は、請求項１または２に記載の熱交換器において、前記筒体は液状冷媒の流入口および流出口を備えるとともに片面が開口して、その開口縁に環状鍔部が形成されており、前記蓋材は片面に複数のフィンを有し、前記フィンを前記筒体の空間部に配置するように前記蓋材を前記筒体の環状鍔部に当接して前記空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成したことを特徴とする。また、請求項５に記載の熱交換器は、請求項１から４の何れかひとつに記載の熱交換器において、前記筒体は合成樹脂材でできたことを特徴とする。また、請求６に記載の熱交換器は、請求項１から５の何れかひとつに記載の熱交換器において、前記蓋材の表面に予めメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成された状態で、前記蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形して流路本体の外周縁を密閉する環状の封止部材を設けたことを特徴とする。

本発明の熱交換器は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器において、少なくとも片面が開口した空間部を有する筒体に金属材でできた板状の蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材により流路本体の外周縁を密閉して、前記蓋材を発熱体の装着部としているので、ろう付けもしくは溶接の作業をせずに液状冷媒を封止する平板状の熱交換器を提供することができる。また、前記封止部材に液状冷媒の流入口および流出口を備えることにより、前記封止部材は流路本体の外周縁を密閉させることができるとともに液状冷媒の流入および流出をさせることができる。また、筒体に液状冷媒の流入口および流出口を備えて、前記筒体の片面が開口して、その開口縁に環状鍔部が形成されており、蓋材は片面に複数のフィンを有し、前記フィンを前記筒体の空間部に配置するように前記蓋材を前記筒体の環状鍔部に当接して前記空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成しているにで、発熱体の装着部となる板状の蓋材が液状冷媒への熱伝導を向上させ、発熱体の熱交換が向上する。さらに、前記筒体は合成樹脂材でできているので、軽量な熱交換器を提供することができる。また、前記封止部材は、合成樹脂材でできた環状で断面コ字状の成形体となって、蓋材と筒体との接合強度が向上し、さらに前記蓋材の表面に予めメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成された状態で、前記蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形して流路本体の外周縁を密閉する環状の封止部材を設けたことにより液状冷媒が流入口および流出口以外に漏れ出ないように流路本体の外周縁をより強固に密着接合させることができるなどの効果がある。

本発明の実施形態１で、熱交換器の使用状態の断面である。同上熱交換器の筒体の平面図である。同上熱交換器の筒体で、図２のＡ−Ａ断面図である。同上熱交換器の流路本体を分解した断面図である。同上熱交換器の流路本体の断面図である。同上熱交換器の平面図である。図６のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施形態２で、熱交換器の使用状態の断面である。同上熱交換器の蓋材の平面図である。同上熱交換器の蓋材の正面図である。同上熱交換器の筒体の平面図である。同上熱交換器の筒体で、図１１のＣ−Ｃ断面図である。同上熱交換器の流路本体を分解した断面図である。同上熱交換器の流路本体の断面図である。同上熱交換器の平面図である。図１５のＤ−Ｄ断面図である。本発明の実施形態３で、熱交換器の断面図である。同上熱交換器の筒対の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１〜図７は本発明の実施形態１を示す。実施形態１の熱交換器Ａは、片面が開口した空間部２１を有する筒体２に金属材でできた板状の蓋材１、１１を当接して筒体２の空間部２１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３を構成し、合成樹脂材で流路本体３の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材４により流路本体３の外周縁を密閉して、蓋材１、１１を発熱体Ｈの装着部としている。

図２および図３において、筒体２は、金属材または合成樹脂材またはエラストマー材でできており、上下方向の両面が開口した空間部２１を有する矩形状の環状壁２０が形成されている。前記空間部２１には、環状壁２０と同じ材料（金属材または合成樹脂材またはエラストマー材）でできた複数片（図では２片と３片の組み合わせ）の仕切壁２２が環状壁２０の一辺および他辺において対向する内壁面から突出されるとともに離間して交互にかつその先端が環状壁２０と隙間を有するようにジグザグ状に蛇行した流路が形成されている。矩形状の環状壁２０には、仕切壁２２と交叉する方向に筒状の流入口８および流出口９が対向して設けられている。筒体２の金属材としては、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材が例示できる。また、筒体２の合成樹脂材としては、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示でき、エラストマー材としてはゴムや熱可塑性エラストマーなどが例示できる。流入口８および流出口９の素材は、特定するものではなく任意でよいが、筒体２の素材は軽量化として合成樹脂材が好ましいので、筒体２の素材が合成樹脂材でできている場合には、流入口８および流出口９の素材も筒体２の素材と同じ合成樹脂材を用いて成形すればよいし、流入口８および流出口９の素材を筒体２の素材とは異なり、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材として筒体２の合成樹脂材と一体に成形すればよい。なお、図示しないが、環状壁２０や仕切壁２２の側面に凹凸を形成することにより、空間部２１内で液状冷媒を乱流させて、冷却効率を向上させることができる。

図４および図５において、１、１１はアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材でできた板状の蓋材であり、蓋材１、１１の大きさは、上下方向の両面が開口した筒体２の空間部２１を閉じることができるように環状壁２０の外形と同じ大きさの矩形状であればよい。図４に示す蓋材１、１１を筒体２の上下方向の両面に対面させて、図５に示すように、蓋材１、１１を筒体２の両面に載置、すなわち当接させて筒体２の空間部２１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３を構成する。なお、筒体２は上下方向の両面が開口した空間部２１を有する矩形状の環状壁２０が形成されている構成を実施形態１として説明したが、流入口８および流出口９が設けられた筒体であれば、片面（例えば上面）が開口して他面（例えば下面）が閉じた有底の筒体とし、開口した上面に蓋材１を当接させて筒体２の空間部２１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３を構成してもよい。

図６および図７は、蓋材１、１１を筒体２の両面に当接させた流路本体３に環状の封止部材４を設けた熱交換器Ａを示す。環状の封止部材４は、流路本体３の外周縁を密閉するとともに流入口８および流出口９を有する構成とするために、蓋材１、１１を筒体２の両面に当接させた状態で成形型にて蓋材１、１１の表面の外周面および流入口８および流出口９を含む筒体２の外周壁すなわち流路本体３の外周縁を環状に覆うように合成樹脂材で一体に成形することにより、流入口８および流出口９を有し、合成樹脂材でできた環状で断面がコ字状の成形体として形成されている。封止部材４の合成樹脂材としては、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示できる。このようにして、熱交換器Ａは、少なくとも片面が開口した空間部２１を有する筒体２に金属材でできた板状の蓋材１、１１を当接して筒体２の空間部２１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３を構成し、合成樹脂材で流路本体３の外周縁を環状に覆うように一体に成形して流路本体３の外周縁を密閉する環状の封止部材４を設けて、筒体２の蓋材１、１１を発熱体Ｈ（図１参照）の装着部としている。

なお、熱交換器Ａにおいて、液状冷媒が流れる流路本体３を構成する蓋材１、１１と筒体２とは、封止部材４の成形体により液状冷媒が流入口８および流出口９以外に漏れ出ないように封止部材４は流路本体３の外周縁に密着接合させる必要があるので、流路本体３における金属材でできた板状の蓋材１、１１の表面（蓋材１では上面、蓋材１１では下面）に予めメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成されることにより、蓋材１、１１の素材である金属材と封止部材４の素材である合成樹脂材の高分子との接合をしやすくした状態で、合成樹脂材で流路本体３の外周縁を環状に覆うように一体に成形することにより、金属材と合成樹脂材との密着接合がさらに強固となる。前記化学的処理剤からなる薄膜層の形成部分は、封止部材４が合成樹脂材でできた環状で断面がコ字状の成形体として形成されているので、蓋材１、１１の全面でなく封止部材４との接合部のみでよい。また、好ましくは、筒体２の外周壁にも前記化学的処理剤からなる薄膜層を形成してもよい。

（実施形態２）
図８〜図１６は本発明の実施形態２を示す。実施形態２における熱交換器Ｂにおいては、筒体６は液状冷媒の流入口８および流出口９を備えるとともに片面が開口して、その開口縁に環状鍔部６０が形成されており、蓋材５は片面に複数のフィン５１を有し、フィン５１を筒体６の空間部６１に配置するように蓋材５を筒体６の環状鍔部６０に当接して空間部６１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３１を構成しており、合成樹脂材で流路本体３１の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材７により流路本体３１の外周縁を密閉して、蓋材５を発熱体Ｈの装着部としている。

図９および図１０において、５は実施形態１のようにアルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材でできた板状の蓋材であり、片面（本実施形態２では下面）に複数のフィン５１が形成されている。蓋材５の大きさは、図１１および図１２に示す上面が開口した筒体６の空間部６１を閉じることができるように環状鍔部６０の外形と同じ大きさの矩形状であればよい。

図１１および図１２において、筒体６は、金属材または合成樹脂材またはエラストマー材でできており、片面（本実施形態２では上面）が開口した空間部６１を有する有底の容器でその開口縁に環状鍔部６０が形成されている。筒体６の金属材としては、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材または前記金属材表面にニッケル膜形成などの表面処理をした金属材またはステンレスなどの金属材が例示できる。また、筒体２の合成樹脂材としては、実施形態１と同様で、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示でき、エラストマー材としてはゴムや熱可塑性エラストマーなどが例示できる。筒体６の周壁には筒状の流入口８および流出口９が対向して設けられており、流入口８および流出口９の素材は、特定するものではなく任意でよいが、筒体６が軽量化のために好ましい素材として合成樹脂材でできている場合には、同じ合成樹脂材を用いて成形すればよいし、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材を用いて筒体６の合成樹脂材と一体に成形すればよい。

このように構成した蓋材５と筒体６とは、図１３に示すように、蓋材５をそのフィン５１が筒体６の空間部６１に対面させて、図１４に示すように蓋材５をそのフィン５１が筒体６の空間部６１に配置させて、流入口８および流出口９を有し上面が開口した筒体６の上面の環状鍔部６０に載置、すなわち当接させて筒体６の空間部６１を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３１を構成する。

図１５および図１６は、蓋材５を筒体６の上面の環状鍔部６０に当接させた流路本体３１に環状の封止部材７を設けた熱交換器Ｂを示す。環状の封止部材７は、合成樹脂材で流路本体３１の外周縁を環状に覆うように成形型にて一体に成形して形成された環状で断面コ字状の成形体である。封止部材７により流路本体３１の外周縁が密閉されており、筒体６には流入口８および流出口９を有し、蓋材５は筒体６の空間部６１を閉じて発熱体Ｈの装着部とした熱交換器Ｂが得られる。この場合、封止部材７は合成樹脂材で流路本体３１の外周縁を環状に覆うように一体に成形して形成された環状で断面コ字状の成形体であり、その合成樹脂材としては、実施形態１と同様で、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示できる。

また、流路本体３１の外周縁を密閉させる封止部材７の形成においては、封止部材７を筒体６と密着接合させる必要があるので、実施形態１と同様に金属と樹脂との密着接合を成形型にて一体に成形により行っているが、好ましくは、板状の蓋材５の表面の外周面および筒体６が金属材でできている場合には筒体６の環状鍔部６０の外周面に、予め、実施形態１のように、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成されることにより、蓋材５の素材または筒体６の素材である金属材と封止部材７の素材である合成樹脂材の高分子との接合をしやすくした状態で、封止部材７となる合成樹脂材で蓋材５および筒体６を成形型にて一体に成形すれば、これらの密着接合がさらに強固となる。

なお、筒体６が合成樹脂材でできている場合には、蓋材５の素材は金属材であるが、筒体６は合成樹脂材で成形されており、成形された筒体６を成形型にて封止部材７となる合成樹脂材で成形されて環状で断面コ字状の成形体となった封止部材７を得るに際して、特に筒体６の環状鍔部６０と密着接合させる必要があるので、筒体６および封止部材７の合成樹脂材組み合わせを選定して成形することが好ましい。その好ましい成形方法のひとつとして、筒体６にはポリブチレンテレフタレート樹脂などのレーザ吸収性樹脂材を用い、封止部材７にはポリトリメチレンテレフタレート樹脂などのレーザ透過性樹脂材を用いて成形型にて一体に成形した後、筒体６（特に環状鍔部６０）と封止部材７との接合部位にレーザ照射により溶かして接合加工を行って筒体６の環状鍔部６０と封止部材７とを密着接合させる。また、他の成形方法として、筒体６には低密度ポリエチレン樹脂などの融点が低い素材とし、封止部材７には高密度ポリエチレン樹脂などの融点が高い素材とするように樹脂組成が殆ど同じで融点の異なる熱可塑性樹脂材を組み合わせて成形することにより、筒体６の環状鍔部６０と封止部材７とを密着接合させる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３は、上記実施形態２において発熱体Ｈの装着部とする蓋材５は同じであるが、筒体６’の素材に特徴をもたせた熱交換器Ｃで、図１７および図１８にもとづいて、以下説明する。

図１８において、筒体６’は、合成樹脂材またはエラストマー材でできており、片面（本実施形態３では上面）が開口した空間部６１’を有する有底の容器でその開口縁に金属材でできた環状鍔部６０’が成形型で前記容器となる合成樹脂材またはエラストマー材と一体成形により形成されている。筒体６’の合成樹脂材としては、実施形態１と同様で、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂が例示でき、エラストマー材としてはゴムや熱可塑性エラストマーなどが例示できる。環状鍔部６０’の金属材としては、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材が例示できる。なお、金属材でできた環状鍔部６０’が成形型で合成樹脂材またはエラストマー材と一体成形されるに際しては、金属材と合成樹脂材またはエラストマー材との密着接合をさせる必要があるので、好ましくは、実施形態１および２において例示している化学的処理剤からなる薄膜層を環状鍔部６０’の表面に予め形成して金属材と合成樹脂材またはエラストマー材との接合をしやすくした状態で、一体に成形すれば、これらの密着接合がさらに強固となる。

筒体６’の周壁には実施形態２と同様に筒状の流入口８および流出口９が対向して設けられており、流入口８および流出口９の素材は、特定するものではなく任意でよいが、筒体６’が合成樹脂材でできている場合には、同じ合成樹脂材を用いて環状鍔部６０’と一体に成形すればよいし、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金などの金属材を用いて環状鍔部６０’とともに筒体６’の合成樹脂材と一体に成形すればよい。

このように構成した筒体６’を用いて、実施形態２と同様に、複数のフィン５１を筒体６’の空間部６１’に配置するように蓋材５を筒体６’の環状鍔部６０’に当接して空間部６１’を閉じて液状冷媒が流れる流路本体３１’を構成して、流路本体３１’の外周縁を合成樹脂材で一体に成形してできた環状で断面コ字状の成形体となった封止部材７により流路本体３１’の外周縁を密閉させて図１８に示す熱交換器Ｃとなる。

この場合、流路本体３１’の外周縁を合成樹脂材で一体に成形して密閉する環状の封止部材７の形成においては、筒体６’の環状鍔部６０’は金属材でできているので、蓋材５と環状鍔部６０’との接合には、合成樹脂材と金属材との一体成形の作業で行えるので、ろう付けもしくは溶接の作業を必要としない。この場合、蓋材５と環状鍔部６０’とが密着接合をさせる必要があるので、好ましくは、蓋材５と筒体６’の環状鍔部６０’の外周面に、予め、メルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成されることにより、蓋材５の素材または筒体６’の環状鍔部６０’の素材である金属材と封止部材７の素材である合成樹脂材の高分子との接合をしやすくした状態で、封止部材７となる合成樹脂材で蓋材５および筒体６’を成形型にて一体に成形すれば、蓋材５および筒体６’と封止部材７との密着接合がさらに強固となる。

本発明の熱交換器は、流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する平板状の熱交換器であるので、ＭＯＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子を用いて電力変換を行う機器の動作を安定にするために発熱体である半導体素子を冷却したり、電解液を有するコンデンサやリチウム電池などの密閉型電気化学デバイスを所定の使用可能温度にするために発熱体である密閉型電気化学デバイスの本体を冷却したりする用途として利用できる。

１、１１、５蓋材
２、６、６’ 筒体
３、３１、３１’ 流路本体
４、７封止部材
８流入口
９流出口

Claims

流入口から流出口に向けて流す液状冷媒を有し、発熱体表面に装着してその発熱体を冷却する熱交換器において、少なくとも片面が開口した空間部を有する筒体に金属材でできた板状の蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形してできた環状の封止部材により流路本体の外周縁を密閉して、前記蓋材を発熱体の装着部としたことを特徴とする熱交換器。
前記封止部材は、合成樹脂材でできた環状で断面コ字状の成形体であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
前記封止部材には液状冷媒の流入口および流出口を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
前記筒体は液状冷媒の流入口および流出口を備えるとともに片面が開口して、その開口縁に環状鍔部が形成されており、前記蓋材は片面に複数のフィンを有し、前記フィンを前記筒体の空間部に配置するように前記蓋材を前記筒体の環状鍔部に当接して前記空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器。
前記筒体は合成樹脂材でできたことを特徴とする請求項１から４の何れかひとつに記載の熱交換器。
前記蓋材の表面に予めメルカプト基、チオカルボニル基、シアノ基、イソシアナート基、アミノ基、アンモニウム基、ピリジニウム基、アジニル基、カルボキシル基、ベンゾトリアゾール基、トリアジンチオール基等の何れかまたはこれらを組み合わせた化学的処理剤からなる薄膜層が形成された状態で、前記蓋材を当接して前記筒体の空間部を閉じて液状冷媒が流れる流路本体を構成し、合成樹脂材で前記流路本体の外周縁を環状に覆うように一体に成形して流路本体の外周縁を密閉する環状の封止部材を設けたことを特徴とする請求項１から５の何れかひとつに記載の熱交換器。