JP2022176794A - 冷却装置、冷却装置の製造方法 - Google Patents
冷却装置、冷却装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022176794A JP2022176794A JP2021083407A JP2021083407A JP2022176794A JP 2022176794 A JP2022176794 A JP 2022176794A JP 2021083407 A JP2021083407 A JP 2021083407A JP 2021083407 A JP2021083407 A JP 2021083407A JP 2022176794 A JP2022176794 A JP 2022176794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plane
- joined
- opening
- casing
- cooling device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 37
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 21
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】中空状の装置本体と、装置本体の開口部に接合される被接合部材との間の隙間から、冷却液が漏れることを抑制することができる技術を提供する。【解決手段】第1平面と、当該第1平面から凹んだ第1凹部とを有する上構成部材と、第2平面と、当該第2平面から凹んだ第2凹部とを有する下構成部材とが、当該第1凹部と当該第2凹部とにより冷却液が流通する空間が形成されるように当該第1平面と当該第2平面との合わせ面が接合されるとともに、当該空間内と外部とを連通する開口部131が形成されたケーシングと、筒状の円筒状部31と、円筒状部31の外周面から外側に突出した突出部32とを有し、突出部32が開口部131の縁132に突き当たった状態で、突出部32にレーザ光Lが照射されることによりケーシングに接合されている流入パイプ3と、を備える。【選択図】図6
Description
本発明は、冷却装置及び冷却装置の製造方法に関する。
例えば、特許文献1には、中空状のケーシングと、ケーシングに接続されてケーシング内に冷却液を流入させる丸パイプとを備える液冷式冷却装置において、ケーシングにおける円筒状のパイプ接続部の内周面とパイプの外周面との間の隙間から、冷却液の漏れが発生することを抑制する技術が記載されている。
特許文献1に記載された技術では、冷却液の漏れを抑制する点においてさらなる改善の余地がある。
本発明は、中空状の装置本体と、装置本体の開口部に接合される被接合部材との間の隙間から、冷却液が漏れることを抑制することができる冷却装置等を提供することを目的とする。
本発明は、中空状の装置本体と、装置本体の開口部に接合される被接合部材との間の隙間から、冷却液が漏れることを抑制することができる冷却装置等を提供することを目的とする。
かかる目的のもと完成させた本発明は、第1平面と、当該第1平面から凹んだ第1凹部とを有する第1部材と、第2平面と、当該第2平面から凹んだ第2凹部とを有する第2部材とが、当該第1凹部と当該第2凹部とにより冷却液が流通する空間が形成されるように当該第1平面と当該第2平面との合わせ面が接合されるとともに、当該空間内と外部とを連通する開口部が形成された装置本体と、筒状の筒状部と、当該筒状部の外周面から外側に突出した突出部とを有し、当該突出部が前記開口部の縁に突き当たった状態で、当該突出部にレーザ光が照射されることにより前記装置本体に接合されている被接合部材と、を備える冷却装置である。
ここで、前記レーザ光は、前記開口部の縁の形状に沿うように照射されていても良い。
また、前記第1部材は、前記第1平面と前記第1凹部とを連結する第1連結部を有し、前記第2部材は、前記第2平面と前記第2凹部とを連結する第2連結部を有し、前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部の形状に沿うように照射されていても良い。
また、前記被接合部材は、前記筒状部における前記突出部よりも前記装置本体側の部位が前記開口部から挿入されており、前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部と、前記筒状部の外周面との間の隙間の外側に照射されていても良い。
また、前記レーザ光は、前記筒状部の中心線方向又は当該中心線方向と交差する方向に照射されていても良い。
また、前記レーザ光は、照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、内部に冷却液が流通する空間と、当該空間内と外部とを連通する開口部とを有する装置本体を製造する工程と、筒状の筒状部と、当該筒状部の外周面から外側に突出した突出部とを有し、前記装置本体に接合される被接合部材における当該突出部と、前記開口部の縁とを接触させる工程と、前記突出部に対してレーザ光を照射する工程と、を有する冷却装置の製造方法である。
ここで、前記レーザ光を照射する工程は、前記開口部の縁の形状に沿うように前記レーザ光を照射しても良い。
ここで、前記レーザ光は、前記開口部の縁の形状に沿うように照射されていても良い。
また、前記第1部材は、前記第1平面と前記第1凹部とを連結する第1連結部を有し、前記第2部材は、前記第2平面と前記第2凹部とを連結する第2連結部を有し、前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部の形状に沿うように照射されていても良い。
また、前記被接合部材は、前記筒状部における前記突出部よりも前記装置本体側の部位が前記開口部から挿入されており、前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部と、前記筒状部の外周面との間の隙間の外側に照射されていても良い。
また、前記レーザ光は、前記筒状部の中心線方向又は当該中心線方向と交差する方向に照射されていても良い。
また、前記レーザ光は、照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射されていても良い。
また、他の観点から捉えると、本発明は、内部に冷却液が流通する空間と、当該空間内と外部とを連通する開口部とを有する装置本体を製造する工程と、筒状の筒状部と、当該筒状部の外周面から外側に突出した突出部とを有し、前記装置本体に接合される被接合部材における当該突出部と、前記開口部の縁とを接触させる工程と、前記突出部に対してレーザ光を照射する工程と、を有する冷却装置の製造方法である。
ここで、前記レーザ光を照射する工程は、前記開口部の縁の形状に沿うように前記レーザ光を照射しても良い。
本発明によれば、装置本体と被接合部材との間の隙間から、冷却液が漏れることを抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図1は、実施の形態に係る液冷式冷却装置1の概略構成の一例を示す図である。
図2は、液冷式冷却装置1の内部構造を上方から見た図の一例を示す図である。
図3は、図2のIII-III部の断面図である。
以下の説明において、図2の下側、上側、左側、右側を、それぞれ、液冷式冷却装置1の「前側」、「後側」、「左側」、「右側」とし、図3の下側、上側を、それぞれ、液冷式冷却装置1の「下側」、「上側」とする。
図1は、実施の形態に係る液冷式冷却装置1の概略構成の一例を示す図である。
図2は、液冷式冷却装置1の内部構造を上方から見た図の一例を示す図である。
図3は、図2のIII-III部の断面図である。
以下の説明において、図2の下側、上側、左側、右側を、それぞれ、液冷式冷却装置1の「前側」、「後側」、「左側」、「右側」とし、図3の下側、上側を、それぞれ、液冷式冷却装置1の「下側」、「上側」とする。
液冷式冷却装置1は、中空状のケーシング2と、ケーシング2に接合されて、ケーシング2内に冷却液を流入させる流入パイプ3と、ケーシング2に接合されて、ケーシング2内から冷却液を流出させる流出パイプ4とを備えている。また、液冷式冷却装置1は、ケーシング2内に、コルゲートフィン23を備えている。なお、ケーシング2、コルゲートフィン23について、それぞれ、特許文献1に記載された、ケーシング(2)、コルゲートフィン(23)と同じ形状及び機能を有する部位については、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
(ケーシング2、コルゲートフィン23)
ケーシング2は、頂壁6、底壁7及び周壁8を有し、内部を冷却液が流れるケーシング本体5と、ケーシング本体5に一体的に形成された冷却液流入部9と、ケーシング本体5に一体的に形成された冷却液流出部11とを備えている。
周壁8は、前側壁部8aと、後側壁部8bと、左側壁部8cと、右側壁部8dとにより構成されている。
ケーシング2は、頂壁6、底壁7及び周壁8を有し、内部を冷却液が流れるケーシング本体5と、ケーシング本体5に一体的に形成された冷却液流入部9と、ケーシング本体5に一体的に形成された冷却液流出部11とを備えている。
周壁8は、前側壁部8aと、後側壁部8bと、左側壁部8cと、右側壁部8dとにより構成されている。
冷却液流入部9は、ケーシング本体5に連なって設けられ、かつ、ケーシング本体5と同一の高さである角筒状の基部12を有する。また、冷却液流入部9は、基部12の右端部に連なって設けられ、かつ、基部12外面の前後方向の幅と同一の外径を有する円筒状のパイプ接続部13を有する。基部12の上面はケーシング本体5の頂壁6の上面と、下面は底壁7の下面と、後面は周壁8の後側壁部8bの後面とそれぞれ同一面となっている。また、基部12の前面は周壁8の右側壁部8dの右面と直角をなしている。
冷却液流出部11は、ケーシング本体5に連なって設けられ、かつ、ケーシング本体5と同一の高さである角筒状の基部14を有する。また、冷却液流出部11は、基部14の右端部に連なって設けられ、かつ、基部14外面の前後方向の幅と同一の外径を有する円筒状のパイプ接続部15を有する。基部14の上面はケーシング本体5の頂壁6の上面と、下面は底壁7の下面と、前面は周壁8の前側壁部8aの前面とそれぞれ同一面となっている。また、基部14の後面は周壁8の右側壁部8dの右面と直角をなしている。
ケーシング2は、アルミニウム製の上構成部材16と、上構成部材16と上下対称形状のアルミニウム製の下構成部材17とを有する。
上構成部材16は、頂壁6を形成する頂壁形成部16aと、周壁8の上側半分の部位を形成する周壁形成部16bと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11の基部12,14の上側半分の部位を形成する基部形成部16cと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11のパイプ接続部13,15の上側半分の部位を形成する接続部形成部16dとを有する。
上構成部材16は、頂壁6を形成する頂壁形成部16aと、周壁8の上側半分の部位を形成する周壁形成部16bと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11の基部12,14の上側半分の部位を形成する基部形成部16cと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11のパイプ接続部13,15の上側半分の部位を形成する接続部形成部16dとを有する。
下構成部材17は、底壁7を形成する底壁形成部17aと、周壁8の下側半分の部位を形成する周壁形成部17bと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11の基部12,14の下側半分の部位を形成する基部形成部17cと、冷却液流入部9及び冷却液流出部11のパイプ接続部13,15の下側半分の部位を形成する接続部形成部17dとを有する。
基部形成部16c及び基部形成部17cの一方(例えば基部形成部16c)は、他方側(例えば基部形成部17c側)に開口した半角筒状である。接続部形成部16d及び接続部形成部17dの一方(例えば接続部形成部16d)は、他方側(例えば接続部形成部17d側)に開口した半円筒状である。
上構成部材16は、周壁形成部16b、基部形成部16c、及び、接続部形成部16dの下端から外側に突出した外向きフランジ18を有している。外向きフランジ18における下構成部材17に対向する面181は平面であり、頂壁形成部16a、周壁形成部16b、基部形成部16c、及び、接続部形成部16dにより、面181から凹んだ第1凹部28が形成される。
下構成部材17は、周壁形成部17b、基部形成部17c、及び、接続部形成部17dの上端から外側に突出した外向きフランジ19を有している。外向きフランジ19における上構成部材16に対向する面191は平面であり、底壁形成部17a、周壁形成部17b、基部形成部17c、及び、接続部形成部17dにより、面191から凹んだ第2凹部29が形成される。
上構成部材16及び下構成部材17は、それぞれ、コルゲートフィン23が配置される側の面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートからなる金属素板に対して、2つの金型(不図示)を用いてプレス加工が施されることによって成形される。
その後、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19とがろう付されることによって、ケーシング2として一体化される。
その後、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19とがろう付されることによって、ケーシング2として一体化される。
コルゲートフィン23は、ケーシング本体5内における左側壁部8cと右側壁部8dとの間で、かつ、前後方向には冷却液流入部9と冷却液流出部11との間の部分に配置されている。コルゲートフィン23は、波頂部が頂壁6に、波底部が底壁7にそれぞれろう付されている。そして、コルゲートフィン23によって、前後方向にのびかつ冷却液が前後方向に流れる複数の流路24が左右方向に並んで形成されている。
ケーシング本体5内には、複数の流路24よりも後側の部分が冷却液流入部9に通じる入口ヘッダ部26と、複数の流路24よりも前側の部分が冷却液流出部11に通じる出口ヘッダ部27とが形成されている。
(流入パイプ3、流出パイプ4)
流入パイプ3は、図2に示すように、円筒状の円筒状部31と、円筒状部31の外周面から外側に全周に亘って突出した円環状の突出部32とを有している。円筒状部31の外径は、ケーシング2の冷却液流入部9のパイプ接続部13の内径よりも小さく、突出部32の外径はパイプ接続部13の外径よりも大きい。
流入パイプ3は、円筒状部31における突出部32よりも左側の部分がケーシング2のパイプ接続部13内に挿入され、突出部32がパイプ接続部13の開口部131の縁132に突き当たった状態で、レーザ溶接にてケーシング2に接合されている。
流入パイプ3は、図2に示すように、円筒状の円筒状部31と、円筒状部31の外周面から外側に全周に亘って突出した円環状の突出部32とを有している。円筒状部31の外径は、ケーシング2の冷却液流入部9のパイプ接続部13の内径よりも小さく、突出部32の外径はパイプ接続部13の外径よりも大きい。
流入パイプ3は、円筒状部31における突出部32よりも左側の部分がケーシング2のパイプ接続部13内に挿入され、突出部32がパイプ接続部13の開口部131の縁132に突き当たった状態で、レーザ溶接にてケーシング2に接合されている。
流出パイプ4は、円筒状の円筒状部41と、円筒状部41の外周面から外側に全周に亘って突出した円環状の突出部42とを有している。円筒状部41の外径は、ケーシング2の冷却液流出部11のパイプ接続部15の内径よりも小さく、突出部42の外径はパイプ接続部15の外径よりも大きい。
流出パイプ4は、円筒状部41における突出部42よりも左側の部分がケーシング2のパイプ接続部15内に挿入され、突出部42がパイプ接続部15の開口部151の縁152に突き当たった状態で、レーザ溶接にてケーシング2に接合されている。
流出パイプ4は、円筒状部41における突出部42よりも左側の部分がケーシング2のパイプ接続部15内に挿入され、突出部42がパイプ接続部15の開口部151の縁152に突き当たった状態で、レーザ溶接にてケーシング2に接合されている。
流入パイプ3及び流出パイプ4は、材質がアルミニウムであり、切削加工が施されることにより成形されている。例えば、流入パイプ3及び流出パイプ4は、引抜加工が施されたアルミニウム製のパイプの外周面を切削加工することにより、突出部32、突出部42が成形されていることを例示することができる。また、流入パイプ3及び流出パイプ4の内周面や左右の端部も切削加工にて成形されていても良い。流入パイプ3及び流出パイプ4をケーシング2に接合する態様については後で詳述する。
上述したように構成された液冷式冷却装置1においては、発熱体である半導体素子Pが、板状絶縁部材Iを介してケーシング本体5の頂壁6の外面に接合されている。そして、図示しない冷却液供給用配管から流入パイプ3内に送り込まれた冷却液は、冷却液流入部9を通ってケーシング本体5内の入口ヘッダ部26に至る。入口ヘッダ部26に至った冷却液は、複数の流路24に分流して、前方に流れ、出口ヘッダ部27に至る。出口ヘッダ部27に至った冷却液は、流出パイプ4を通って、図示しない冷却液排出用配管内に送り込まれる。
半導体素子Pから発せられる熱は、絶縁部材I、ケーシング本体5の頂壁6及びコルゲートフィン23を経て流路24内を流れる冷却液に伝わり、半導体素子Pが冷却される。
半導体素子Pから発せられる熱は、絶縁部材I、ケーシング本体5の頂壁6及びコルゲートフィン23を経て流路24内を流れる冷却液に伝わり、半導体素子Pが冷却される。
(流入パイプ3及び流出パイプ4の溶接)
次に、流入パイプ3及び流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様について説明する。なお、流入パイプ3の形状と流出パイプ4の形状とは同一であり、冷却液流入部9のパイプ接続部13の形状と冷却液流出部11のパイプ接続部15の形状とは同一である。また、流入パイプ3をケーシング2にレーザ溶接する態様と、流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様とは同一である。以下では、パイプ接続部13の形状と、流入パイプ3をケーシング2にレーザ溶接する態様について説明し、パイプ接続部15の形状と、流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様についての説明は省略する。
次に、流入パイプ3及び流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様について説明する。なお、流入パイプ3の形状と流出パイプ4の形状とは同一であり、冷却液流入部9のパイプ接続部13の形状と冷却液流出部11のパイプ接続部15の形状とは同一である。また、流入パイプ3をケーシング2にレーザ溶接する態様と、流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様とは同一である。以下では、パイプ接続部13の形状と、流入パイプ3をケーシング2にレーザ溶接する態様について説明し、パイプ接続部15の形状と、流出パイプ4をケーシング2にレーザ溶接する態様についての説明は省略する。
図4は、パイプ接続部13と、パイプ接続部13内に挿入された流入パイプ3の円筒状部31とを示す図であり、図2のIV-IV部の断面図である。
図5は、流入パイプ3及びケーシング2を右側から見た図であり、レーザ光Lの照射位置を太線で示している。
図6は、レーザ溶接工程を説明する図である。
図5は、流入パイプ3及びケーシング2を右側から見た図であり、レーザ光Lの照射位置を太線で示している。
図6は、レーザ溶接工程を説明する図である。
図4に示すように、ケーシング2の上構成部材16の接続部形成部16dと外向きフランジ18との間には円弧状の連結部51が形成されている。また、ケーシング2の下構成部材17の接続部形成部17dと外向きフランジ19との間には円弧状の連結部52が形成されている。上構成部材16の接続部形成部16dと、下構成部材17の接続部形成部17dと、連結部51と、連結部52と、外向きフランジ18と、外向きフランジ19とにより、流入パイプ3の円筒状部31を挿入するための開口部131の縁132が形成される。そして、連結部51及び連結部52が円弧状であることに起因して、連結部51及び連結部52と、円筒状部31との間には隙間53が形成される。
流入パイプ3の突出部32は、図5に示すように、外周面が隙間53よりも外側となるように成形されている。
流入パイプ3の突出部32は、図5に示すように、外周面が隙間53よりも外側となるように成形されている。
流入パイプ3をケーシング2にレーザ溶接するにあたっては、図6に示すように、先ず、流入パイプ3を、突出部32よりも左側の部分(図6においては下側)がケーシング2のパイプ接続部13内に入るように挿入し、突出部32をパイプ接続部13の開口部131の縁132に突き当てて、突出部32とパイプ接続部13とを接触させる。そして、突出部32とパイプ接続部13とを接触させた状態で、外側(図6においては上側)から、突出部32に対して、レーザ装置170のレーザヘッド171からレーザ光Lを照射する。レーザ装置170のレーザ源は特に限定されない。YAGレーザ、CO2レーザ、ファイバレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザであることを例示することができる。また、レーザ光Lの照射方向は、突出部32の外面に対して直交する方向(図6の実線。言い換えれば円筒状部31の中心線方向。)でも良いし、直交方向に対して傾斜した方向(図6の破線)であっても良い。
レーザ光Lを照射するにあたっては、レーザ光Lを連続的に照射するようにレーザヘッド171を移動させる。その際、レーザ光Lを、連結部51及び連結部52と円筒状部31との間の隙間53の外側に照射させる。
より具体的には、例えば、図5の左側から、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の右方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。その後、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面における隙間53よりも外側の部位55(図5においては左側の部位)から連結部51の形状及び接続部形成部16dの形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、縁132を構成する連結部51及び接続部形成部16dに接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5においては右側の連結部51の形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、右側の連結部51に接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5における右側の隙間53よりも外側の部位56(図5においては右側の部位)から、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の右方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。
より具体的には、例えば、図5の左側から、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の右方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。その後、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面における隙間53よりも外側の部位55(図5においては左側の部位)から連結部51の形状及び接続部形成部16dの形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、縁132を構成する連結部51及び接続部形成部16dに接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5においては右側の連結部51の形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、右側の連結部51に接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5における右側の隙間53よりも外側の部位56(図5においては右側の部位)から、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の右方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。
その後、図5の右側から、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の左方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。その後、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面における隙間53よりも外側の部位56から連結部52及び接続部形成部17dの形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、連結部52及び接続部形成部17dに接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5においては左側の連結部52の形状に沿って、レーザヘッド171を移動させて、左側の連結部52に接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射する。その後、図5においては左側の隙間53よりも外側の部位55(図5においては左側の部位)から、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面に沿って、レーザヘッド171を図5の左方向に移動させて、当該合わせ面に対してレーザ光Lを照射する。
本実施形態においては、上述したように縁132に沿ってレーザヘッド171を移動させて、縁132に接触している突出部32の外面321に対してレーザ光Lを照射することで、流入パイプ3の円筒状部31の周囲であり、かつ、隙間53の外側の部位にレーザ溶接を施す。
以上のように構成された液冷式冷却装置1は、装置本体の一例としてのケーシング2と、ケーシング2に接合されている被接合部材の一例としての、流入パイプ3,流出パイプ4とを備える冷却装置の一例である。ケーシング2は、第1平面の一例としての面181と、面181から凹んだ第1凹部28とを有する第1部材の一例としての上構成部材16を有する。また、ケーシング2は、第2平面の一例としての面191と、面191から凹んだ第2凹部29とを有する第2部材の一例としての下構成部材17を有する。そして、ケーシング2は、第1凹部28と第2凹部29とにより冷却液が流通する空間の一例としての、入口ヘッダ部26,出口ヘッダ部27が形成されるように面181と面191との合わせ面が接合されるとともに、入口ヘッダ部26,出口ヘッダ部27と外部とを連通する開口部131,開口部151が形成されている。流入パイプ3は、筒状の筒状部の一例としての円筒状部31と、円筒状部31の外周面から外側に突出した突出部32とを有し、突出部32が開口部131の縁132に突き当たった状態で、突出部32にレーザ光Lが照射されることによりケーシング2に接合されている。それゆえ、ケーシング2と流入パイプ3との間の隙間53から冷却液が漏れることが抑制される。
そして、レーザ光Lは、開口部131の縁132の形状に沿うように照射されている。より具体的には、上構成部材16は、外向きフランジ18と第1凹部28とを連結する第1連結部の一例としての連結部51を有し、下構成部材17は、外向きフランジ19と第2凹部29とを連結する第2連結部の一例としての連結部52を有する。そして、レーザ光Lは、連結部51及び連結部52の形状に沿うように照射されている。言い換えれば、流入パイプ3は、円筒状部31における突出部32よりもケーシング2側の部位が開口部131から挿入されており、レーザ光Lは、連結部51及び連結部52と、円筒状部31の外周面との間の隙間53の外側に照射されている。これにより、連結部51及び連結部52と円筒状部31との間の隙間53から冷却液が漏れることが抑制される。
また、レーザ光Lは、円筒状部31の中心線方向に照射されている。これにより、確度高く、突出部32とケーシング2とを溶融させて接合させることができる。また、レーザ光Lは、円筒状部31の中心線方向と交差する方向に照射されていても良い。突出部32の円筒状部31の外周面からの突出量が小さいこと等に起因して、レーザ光Lを円筒状部31の中心線方向に照射するとレーザ光Lが円筒状部31の先端部に当たる場合であっても、中心線方向と交差する方向に照射することで、レーザ光Lが円筒状部31の先端部に当たることを抑制することができる。
また、上述した液冷式冷却装置1の製造方法は、内部に冷却液が流通する空間の一例としての、入口ヘッダ部26,出口ヘッダ部27と、入口ヘッダ部26,出口ヘッダ部27と外部とを連通する開口部131,開口部151とを有するケーシング2を製造する工程と、円筒状部31と突出部32とを有し、ケーシング2に接合される流入パイプ3における突出部32と、開口部131の縁132とを接触させる工程と、突出部32に対してレーザ光Lを照射する工程と、を有する。この製造方法によれば、ケーシング2内から冷却液が漏れることを抑制することができる。
そして、レーザ光Lを照射する工程は、開口部131の縁132の形状に沿うようにレーザ光Lを照射する。これにより、確度高くケーシング2内から冷却液が漏れることを抑制することができる。
そして、レーザ光Lを照射する工程は、開口部131の縁132の形状に沿うようにレーザ光Lを照射する。これにより、確度高くケーシング2内から冷却液が漏れることを抑制することができる。
図7は、レーザ光Lの照射位置を示す図である。
レーザ溶接を行うにあたっては、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面及び縁132の形状に沿ってレーザヘッド171を移動する方向を溶接方向とした場合に、レーザ光Lの照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射すると良い。
レーザ溶接を行うにあたっては、外向きフランジ18と外向きフランジ19との合わせ面及び縁132の形状に沿ってレーザヘッド171を移動する方向を溶接方向とした場合に、レーザ光Lの照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射すると良い。
例えば、図7(A)に示すように、照射位置が円形となるとともに、当該円の中心が、溶接方向に移動するように照射すると良い。
あるいは、図7(B)に示すように、照射位置が直線的に溶接方向に対して傾斜する方向となり、折り返し点が溶接方向に交差する方向の一方側と他方側とに交互になるように照射しても良い。
あるいは、図7(C)に示すように、照射位置が8の字となるとともに、当該8の字の中心が、溶接方向に移動するように照射しても良い。
あるいは、図7(B)に示すように、照射位置が直線的に溶接方向に対して傾斜する方向となり、折り返し点が溶接方向に交差する方向の一方側と他方側とに交互になるように照射しても良い。
あるいは、図7(C)に示すように、照射位置が8の字となるとともに、当該8の字の中心が、溶接方向に移動するように照射しても良い。
そして、レーザ光Lの照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射することで、ケーシング2と、流入パイプ3、流出パイプ4とを強固に接合することができるので、隙間53から冷却液が漏れることを確度高く抑制することができる。
<流入パイプ3、流出パイプ4の変形例>
図8は、流入パイプ3の変形例を示す図である。
流入パイプ3及び流出パイプ4は、以下に述べる形状であっても良い。流入パイプ3の形状と流出パイプ4の形状とは同一であるので、以下では、流入パイプ3の形状について説明し、流出パイプ4の形状についての説明は省略する。
図8は、流入パイプ3の変形例を示す図である。
流入パイプ3及び流出パイプ4は、以下に述べる形状であっても良い。流入パイプ3の形状と流出パイプ4の形状とは同一であるので、以下では、流入パイプ3の形状について説明し、流出パイプ4の形状についての説明は省略する。
流入パイプ3は、図8(A)に示すように、引抜加工が施されたパイプに対してビード加工を施すことにより、突出部32が成形されたものであっても良い。
あるいは、流入パイプ3は、図8(B)に示すように、円筒状の部材に対して鍛造加工が施されることにより突出部32が成形されたものであっても良い。
あるいは、流入パイプ3は、図8(B)に示すように、円筒状の部材に対して鍛造加工が施されることにより突出部32が成形されたものであっても良い。
なお、上述した液冷式冷却装置1において、ケーシング2は、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19とがろう付されることによって一体化されているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、ケーシング2は、上構成部材16の外向きフランジ18と下構成部材17の外向きフランジ19とがレーザ溶接によって一体化されていても良い。
1…液冷式冷却装置、2…ケーシング、3…流入パイプ、4…流出パイプ、9…冷却液流入部、11…冷却液流出部、16…上構成部材、17…下構成部材、18,19…外向きフランジ、23…コルゲートフィン、26…入口ヘッダ部、27…出口ヘッダ部、31,41…円筒状部、32,42…突出部、51,52…連結部、53…隙間、131,151…開口部、132,152…縁、170…レーザ装置、171…レーザヘッド、L…レーザ光
Claims (8)
- 第1平面と、当該第1平面から凹んだ第1凹部とを有する第1部材と、第2平面と、当該第2平面から凹んだ第2凹部とを有する第2部材とが、当該第1凹部と当該第2凹部とにより冷却液が流通する空間が形成されるように当該第1平面と当該第2平面との合わせ面が接合されるとともに、当該空間内と外部とを連通する開口部が形成された装置本体と、
筒状の筒状部と、当該筒状部の外周面から外側に突出した突出部とを有し、当該突出部が前記開口部の縁に突き当たった状態で、当該突出部にレーザ光が照射されることにより前記装置本体に接合されている被接合部材と、
を備える冷却装置。 - 前記レーザ光は、前記開口部の縁の形状に沿うように照射されている
請求項1に記載の冷却装置。 - 前記第1部材は、前記第1平面と前記第1凹部とを連結する第1連結部を有し、
前記第2部材は、前記第2平面と前記第2凹部とを連結する第2連結部を有し、
前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部の形状に沿うように照射されている
請求項2に記載の冷却装置。 - 前記被接合部材は、前記筒状部における前記突出部よりも前記装置本体側の部位が前記開口部から挿入されており、
前記レーザ光は、前記第1連結部及び前記第2連結部と、前記筒状部の外周面との間の隙間の外側に照射されている
請求項3に記載の冷却装置。 - 前記レーザ光は、前記筒状部の中心線方向又は当該中心線方向と交差する方向に照射されている
請求項1から4のいずれか1項に記載の冷却装置。 - 前記レーザ光は、照射位置が、溶接方向に交差する方向の一方側及び他方側に交互に移動するように照射されている
請求項1から5のいずれか1項に記載の冷却装置。 - 内部に冷却液が流通する空間と、当該空間内と外部とを連通する開口部とを有する装置本体を製造する工程と、
筒状の筒状部と、当該筒状部の外周面から外側に突出した突出部とを有し、前記装置本体に接合される被接合部材における当該突出部と、前記開口部の縁とを接触させる工程と、
前記突出部に対してレーザ光を照射する工程と、
を有する冷却装置の製造方法。 - 前記レーザ光を照射する工程は、前記開口部の縁の形状に沿うように前記レーザ光を照射する
請求項7に記載の冷却装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021083407A JP2022176794A (ja) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 冷却装置、冷却装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021083407A JP2022176794A (ja) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 冷却装置、冷却装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022176794A true JP2022176794A (ja) | 2022-11-30 |
Family
ID=84234063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021083407A Pending JP2022176794A (ja) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 冷却装置、冷却装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022176794A (ja) |
-
2021
- 2021-05-17 JP JP2021083407A patent/JP2022176794A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5262822B2 (ja) | 液冷ジャケットの製造方法 | |
KR100489692B1 (ko) | 플라즈마와 레이저를 이용한 연속적인 맞대기 용접방법 및이를 이용한 금속관 제조방법 | |
Salminen et al. | The characteristics of high power fibre laser welding | |
JP2014147962A (ja) | 部材接合方法、部材接合構造、および継手管 | |
JP5704735B1 (ja) | 水冷式プレート型冷却ユニット | |
JPH11337288A (ja) | 熱交換器 | |
JP2004154866A (ja) | 金属部分のt型アセンブリのワンパスレーザー溶接方法 | |
JP5573973B2 (ja) | 液冷ジャケットの製造方法 | |
JP2013126678A (ja) | 液冷ジャケットの製造方法 | |
JP2022176794A (ja) | 冷却装置、冷却装置の製造方法 | |
RU2718393C2 (ru) | Способ соединения трубок кожухотрубного теплообменника с трубной решеткой кожухотрубного теплообменника | |
JP6048659B2 (ja) | タンクおよびその製造方法 | |
KR101781332B1 (ko) | 레이저 클래딩헤드 | |
JP2004337881A (ja) | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 | |
JP7213070B2 (ja) | 冷却装置 | |
JPS63137595A (ja) | レ−ザシ−ル溶接方法 | |
JP4584683B2 (ja) | レーザ溶接用集光ヘッド | |
JP7190879B2 (ja) | 冷却装置、構造物、溶接方法 | |
JP2022177690A (ja) | 冷却装置、溶接継手、冷却装置の製造方法、溶接継手の製造方法 | |
JP2014161907A (ja) | 二重管の継手構造及び方法 | |
JP5180174B2 (ja) | 積層型熱交換器、及び積層型熱交換器の製造方法 | |
JP7216326B2 (ja) | 配管溶接方法及び配管溶接装置 | |
JP2004283883A (ja) | 開先形状とその溶接方法 | |
CN221239671U (zh) | 冷却装置 | |
CN112975128A (zh) | 焊接方法及构造物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20230131 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20230201 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230307 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240314 |