JP6551208B2 - Heat exchange member and method of manufacturing the same - Google Patents

Heat exchange member and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP6551208B2
JP6551208B2 JP2015244536A JP2015244536A JP6551208B2 JP 6551208 B2 JP6551208 B2 JP 6551208B2 JP 2015244536 A JP2015244536 A JP 2015244536A JP 2015244536 A JP2015244536 A JP 2015244536A JP 6551208 B2 JP6551208 B2 JP 6551208B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon fiber
wall member
heat exchange
fiber bundle
medium
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.)
Active
Application number
JP2015244536A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017110845A (en
Inventor
アウン 太田
アウン 太田
大島 久純
大島  久純
中村 真一郎
真一郎 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2015244536A priority Critical patent/JP6551208B2/en
Publication of JP2017110845A publication Critical patent/JP2017110845A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6551208B2 publication Critical patent/JP6551208B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

この開示は、熱媒体と熱交換する熱交換部材およびその製造方法に関する。   The present disclosure relates to a heat exchange member that exchanges heat with a heat medium and a method of manufacturing the same.

特許文献1および特許文献2は、熱交換部材により形成された熱交換器を開示する。従来の熱交換部材は、熱媒体との間の熱伝達面積を大きくするために、フィンを備えている。フィンは、板状の部材によって提供される。例えば、フィンは、銅、アルミなどの金属製の板によって提供される。   Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a heat exchanger formed by a heat exchange member. The conventional heat exchange member is provided with fins in order to increase the heat transfer area with the heat medium. The fin is provided by a plate-like member. For example, the fins are provided by a plate made of metal such as copper or aluminum.

特許第4358687号公報Japanese Patent No. 4358687 特開平5−231792号公報JP-A-5-231792

従来の熱交換部材では、金属製の板の切断、曲げなどの機械的な加工上の制限に起因して、フィンの微細化には限界がある。また、金属製の板をろう付けなどによって接合する接合処理上の制限も、フィンの微細化を妨げる。また、金属材料で実現可能な熱伝導率では、フィンの厚さを薄くするとフィンの先端まで十分な熱が伝わらない場合がある。このため、フィン効率が低下する。また、フィンの高さを抑制したのでは、広い熱伝達面積の提供が困難となる。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、熱交換器にはさらなる改良が求められている。   In conventional heat exchange members, there are limits to fining of fins due to mechanical processing limitations such as cutting and bending of metal plates. In addition, limitations in joining processing for joining metal plates by brazing or the like also hinder the fining of the fins. Also, with the thermal conductivity that can be achieved with metallic materials, if the thickness of the fin is reduced, sufficient heat may not be transmitted to the tip of the fin. For this reason, fin efficiency falls. In addition, it is difficult to provide a large heat transfer area by suppressing the height of the fins. In the above aspects, or in other aspects not mentioned, further improvements are sought in the heat exchanger.

開示されるひとつの目的は、高い熱伝達を実現できる熱交換部材およびその製造方法を提供することである。   One object disclosed is to provide a heat exchange member capable of realizing high heat transfer and a method of manufacturing the same.

開示される他のひとつの目的は、高い密度で配置された複数の微細なフィンを有する熱交換部材およびその製造方法を提供することである。   Another object disclosed is to provide a heat exchange member having a plurality of fine fins arranged at high density and a method of manufacturing the same.

ここに開示された熱交換部材は、熱媒体を流すための流路(22)を形成する樹脂製の壁部材(21)と、複数のカーボン繊維によって形成され、熱媒体(M1)の中に露出する露出部(32)および壁部材(21)に埋設された埋設部(33)を有するカーボン繊維束(31)とを備え、熱媒体の流れ方向に垂直なカーボン繊維束の厚さ(DF)は、5μm以上であり、かつ、40μm以下である。 The heat exchange member disclosed here is formed of a resin wall member (21) that forms a flow path (22) for flowing a heat medium and a plurality of carbon fibers, and is formed in the heat medium (M1). A carbon fiber bundle (31) having an exposed portion (32) exposed and a buried portion (33) embedded in the wall member (21), and the thickness (DF of the carbon fiber bundle perpendicular to the flow direction of the heat medium ) is at 5μm or more and Ru der below 40 [mu] m.

開示される熱交換部材によると、カーボン繊維束は、複数のカーボン繊維によって形成されるから、カーボン繊維束の長さ方向にそって高い熱伝導率が得られる。よって、カーボン繊維束は、熱媒体に対して高い効率で熱交換する。また、カーボン繊維束は、壁部材に埋設された埋設部を有するから、カーボン繊維束と壁部材との間に高い熱伝達が得られる。この結果、熱交換部材は、熱媒体と壁部材との間において高い熱伝達を発揮する。   According to the disclosed heat exchange member, since the carbon fiber bundle is formed of a plurality of carbon fibers, high thermal conductivity can be obtained along the longitudinal direction of the carbon fiber bundle. Therefore, the carbon fiber bundle exchanges heat with the heat medium with high efficiency. In addition, since the carbon fiber bundle has the embedded portion embedded in the wall member, high heat transfer can be obtained between the carbon fiber bundle and the wall member. As a result, the heat exchange member exhibits high heat transfer between the heat medium and the wall member.

熱交換部材を製造する熱交換部材の製造方法は、壁部材にカーボン繊維を突き刺すことが可能な軟質層を形成すること、および、複数のカーボン繊維と壁部材との間に高電圧を印加することによりカーボン繊維を壁部材に向けて移動させ、カーボン繊維を層に突き刺すことを含む。   A heat exchange member manufacturing method for manufacturing a heat exchange member includes: forming a soft layer capable of piercing a carbon fiber on a wall member; and applying a high voltage between the plurality of carbon fibers and the wall member. Thereby moving the carbon fibers towards the wall member and piercing the layers with the carbon fibers.

この熱交換部材の製造方法によると、カーボン繊維束を効率的に形成することができる。この結果、高い熱伝達を実現できる熱交換部材の製造方法が提供される。   According to this method for producing a heat exchange member, a carbon fiber bundle can be formed efficiently. As a result, a method of manufacturing a heat exchange member capable of realizing high heat transfer is provided.

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。   The disclosed aspects in this specification employ different technical means in order to achieve their respective goals. The claims and the reference numerals in parentheses described in this section exemplarily show the correspondence with parts of the embodiments described later, and are not intended to limit the technical scope. The objects, features and advantages disclosed in the present specification will become more apparent by reference to the following detailed description and the accompanying drawings.

第1実施形態に係る熱交換器の斜視図である。It is a perspective view of the heat exchanger which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態の熱交換部材の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the heat exchange member of a 1st embodiment. 第1実施形態の熱交換部材の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the heat exchange member of a 1st embodiment. 第1実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of a 1st embodiment. 第1実施形態の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus of 1st Embodiment. 第2実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of a 2nd embodiment. 第3実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of 3rd Embodiment. 第4実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of a 4th embodiment. 第5実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of 5th Embodiment. 第6実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of 6th Embodiment. 第7実施形態の熱交換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the heat exchange member of 7th Embodiment. 第8実施形態の熱交換部材の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the heat exchange member of an 8th embodiment. 第9実施形態の熱交換部材の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the heat exchange member of a 9th embodiment. 第10実施形態の熱交換部材の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of the heat exchange member of a 10th embodiment.

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。   A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In embodiments, functionally and / or structurally corresponding portions and / or associated portions may be provided with the same reference symbols, or reference symbols with different places of one hundred or more places. The description of the other embodiments can be referred to for the corresponding parts and / or parts to be associated.

第1実施形態
図1において、熱交換器10は、熱輸送媒体である第1媒体M1と、熱輸送媒体である第2媒体M2との間の熱交換を提供する。これら媒体は流体である。第1媒体M1と第2媒体M2とは、温度が異なる熱輸送媒体である。ここに例示される熱交換器10は、タンク−アンド−チューブ型の熱交換器である。例えば、熱交換器10は、第2媒体M2を冷却するための放熱器として利用できる。用途の一例では、第1媒体M1は、低温の空気であり、第2媒体M2は高温の液体である。また、熱交換器10は、第2媒体M2を加熱するための加熱器として利用できる。用途の一例では、第1媒体M1は高温の燃焼ガスであり、第2媒体M2は、低温の液体である。
First Embodiment In FIG. 1, a heat exchanger 10 provides heat exchange between a first medium M1 which is a heat transport medium and a second medium M2 which is a heat transport medium. These media are fluids. The first medium M1 and the second medium M2 are heat transport media having different temperatures. The heat exchanger 10 exemplified herein is a tank-and-tube type heat exchanger. For example, the heat exchanger 10 can be used as a radiator for cooling the second medium M2. In an example of application, the first medium M1 is a cold air and the second medium M2 is a hot liquid. The heat exchanger 10 can also be used as a heater for heating the second medium M2. In one example of application, the first medium M1 is a high temperature combustion gas and the second medium M2 is a low temperature liquid.

熱交換器10は、複数のチューブと、これら複数のチューブを連通するタンクとを有する。複数のチューブは、その外部に、第1媒体M1と接する外表面を有する。複数のチューブは、その内部に、第2媒体M2を流すための複数の通路を提供する。複数のタンクは、第2媒体M2の複数のチューブへの分配と、第2媒体M2の複数のチューブからの集合とを行う。熱交換器10は、熱交換部材11によって形成されている。熱交換部材11は、その外側に第1媒体M1を流すための流路を区画形成する。熱交換部材11は、第1媒体M1と第2媒体M2との間に設けられている。   The heat exchanger 10 includes a plurality of tubes and a tank that communicates the plurality of tubes. The plurality of tubes have an outer surface in contact with the first medium M1. The plurality of tubes provide a plurality of passages therein for flowing the second medium M2. The plurality of tanks perform distribution of the second medium M2 to the plurality of tubes and collection of the second medium M2 from the plurality of tubes. The heat exchanger 10 is formed by a heat exchange member 11. The heat exchange member 11 defines a flow path for flowing the first medium M1 outside thereof. The heat exchange member 11 is provided between the first medium M1 and the second medium M2.

熱交換部材11は、基材20と、フィン群30とを有する。基材20は、第1媒体M1を流すための外部流路を区画形成している。基材20は、第1媒体M1と第2媒体M2とを仕切る部材でもある。フィン群30は、熱交換部材11の表面積を大きくするための部材である。フィン群30は、基材20の表面に設けられている。フィン群30は、基材20の第1媒体M1と接する表面に設けられている。フィン群30は、第1媒体M1と、基材20との間の熱交換を提供する。第1媒体M1と第2媒体M2とは、基材20とフィン群30とを通して熱交換される。   The heat exchange member 11 has a base 20 and fins 30. The base material 20 defines an external flow path for flowing the first medium M1. The base material 20 is also a member that partitions the first medium M1 and the second medium M2. The fin group 30 is a member for increasing the surface area of the heat exchange member 11. The fin group 30 is provided on the surface of the substrate 20. The fin group 30 is provided on the surface of the substrate 20 that is in contact with the first medium M1. The fins 30 provide heat exchange between the first medium M 1 and the substrate 20. The first medium M <b> 1 and the second medium M <b> 2 are heat-exchanged through the base material 20 and the fin group 30.

図2は、熱交換部材11を示す拡大斜視図である。フィン群30は、複数の微細なカーボン繊維束31を有する。複数のカーボン繊維束31は、基材20の表面上に高い密度で配置されている。それぞれのカーボン繊維束31は、ひとつのフィンを提供する。カーボン繊維束31は、柱状である。カーボン繊維束31は、円柱状である。カーボン繊維束31は、ピンフィンとも呼ばれる。   FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the heat exchange member 11. The fin group 30 has a plurality of fine carbon fiber bundles 31. The plurality of carbon fiber bundles 31 are arranged at a high density on the surface of the substrate 20. Each carbon fiber bundle 31 provides one fin. The carbon fiber bundle 31 is columnar. The carbon fiber bundle 31 is cylindrical. The carbon fiber bundle 31 is also called a pin fin.

図3は、熱交換部材11を示す拡大平面図である。複数のカーボン繊維束31は、それぞれのカーボン繊維束31の表面に沿って第1媒体M1が流れるように規則的に配列されている。複数のカーボン繊維束31は、第1媒体M1の流れの中に、分散して配置されている。複数のカーボン繊維束31は、第1媒体M1の流れに対して垂直に延びている。   FIG. 3 is an enlarged plan view showing the heat exchange member 11. The plurality of carbon fiber bundles 31 are regularly arranged such that the first medium M1 flows along the surface of each carbon fiber bundle 31. The plurality of carbon fiber bundles 31 are dispersedly arranged in the flow of the first medium M1. The plurality of carbon fiber bundles 31 extend perpendicularly to the flow of the first medium M1.

図4は、熱交換部材11を示す断面図である。壁部材21は、第1媒体M1のための第1流路22と、第2媒体M2のための第2流路23とを仕切る部材である。カーボン繊維束31は、露出部32と、埋設部33とを有する。カーボン繊維束31の先端を含む露出部32は、第1媒体M1の中に位置づけられている。カーボン繊維束31の基端を含む埋設部33は、第1媒体M1のための流路を区画形成する基材20、すなわち壁部材21の中に埋設されている。埋設部33は、壁部材21の中に刺さっている。カーボン繊維束31は、壁部材21の表面から、垂直に延び出している。カーボン繊維束31は、露出部32において第1媒体M1と直接的に接触することにより、第1媒体M1と熱交換する。カーボン繊維束31は、埋設部33において壁部材と直接的に接触することにより、壁部材21と熱交換する。この結果、カーボン繊維束31は、第1媒体M1と壁部材21との間の熱交換を提供する。カーボン繊維束31は、第1媒体M1と壁部材21との間の熱伝達を提供する熱伝達部材とも呼ぶことができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the heat exchange member 11. The wall member 21 is a member that divides the first flow passage 22 for the first medium M1 and the second flow passage 23 for the second medium M2. The carbon fiber bundle 31 has an exposed portion 32 and a buried portion 33. The exposed portion 32 including the tip of the carbon fiber bundle 31 is positioned in the first medium M1. The embedded portion 33 including the proximal end of the carbon fiber bundle 31 is embedded in the base material 20 that defines the flow path for the first medium M1, that is, the wall member 21. The buried portion 33 is stuck in the wall member 21. The carbon fiber bundles 31 extend vertically from the surface of the wall member 21. The carbon fiber bundle 31 exchanges heat with the first medium M 1 by being in direct contact with the first medium M 1 at the exposed portion 32. The carbon fiber bundle 31 exchanges heat with the wall member 21 by being in direct contact with the wall member at the embedded portion 33. As a result, the carbon fiber bundle 31 provides heat exchange between the first medium M1 and the wall member 21. The carbon fiber bundle 31 can also be referred to as a heat transfer member that provides heat transfer between the first medium M1 and the wall member 21.

壁部材21は、樹脂製である。壁部材21は、熱可塑性樹脂である。壁部材21を形成する樹脂材料は、加熱によってカーボン繊維を刺すことができる程度の柔らかさになる樹脂である。壁部材21を形成する樹脂材料は、硬化状態において、第1媒体M1と第2媒体M2との間において、熱交換器10に求められる形状を維持できる程度の硬さを提供する樹脂である。   The wall member 21 is made of resin. The wall member 21 is a thermoplastic resin. The resin material forming the wall member 21 is a resin which becomes soft enough to pierce carbon fibers by heating. The resin material forming the wall member 21 is a resin that provides a hardness that can maintain the shape required for the heat exchanger 10 between the first medium M1 and the second medium M2 in the cured state.

図2に戻り、カーボン繊維束31は、複数のカーボン繊維(炭素繊維)の束である。カーボン繊維束31の厚さDFは、40μm以下である。厚さDFは、代表厚さと呼ばれる。厚さDFは、第1媒体M1の流れ方向におけるカーボン繊維束31の厚さである。図示の例では、カーボン繊維束31の直径が、厚さDFである。厚さDFの最小値は、1本のカーボン繊維の直径に依存する。例えば、厚さDFの最小値は、5μmである。熱媒体の流れ方向に垂直なカーボン繊維束31の厚さDFは、5μm以上であり、かつ、40μm以下である。   Returning to FIG. 2, the carbon fiber bundle 31 is a bundle of a plurality of carbon fibers (carbon fibers). The thickness DF of the carbon fiber bundle 31 is 40 μm or less. Thickness DF is called representative thickness. The thickness DF is the thickness of the carbon fiber bundle 31 in the flow direction of the first medium M1. In the illustrated example, the diameter of the carbon fiber bundle 31 is the thickness DF. The minimum value of the thickness DF depends on the diameter of one carbon fiber. For example, the minimum value of the thickness DF is 5 μm. The thickness DF of the carbon fiber bundle 31 perpendicular to the flow direction of the heat medium is 5 μm or more and 40 μm or less.

カーボン繊維束31の高さHFは、厚さDFの500倍以下である。熱媒体の流れ方向に垂直なカーボン繊維束31の軸方向の高さHFは、厚さDFの500倍以下である。高さHFは、カーボン繊維の熱伝導率に応じて設定される。カーボン繊維は、金属に比べて格段に高い熱伝導率を発揮する。よって、カーボン繊維束31の厚さDFと高さHFとの比は、金属製フィンのそれに比べて格段に大きい。例えば、カーボン繊維の熱伝導率は、アルミニウムの熱伝導率の8倍以上に達する。よって、カーボン繊維束31は、金属製フィンに比べて、小さい厚さDFと、大きい高さHFとを提供できる。また、高さHFは、ひとつのカーボン繊維の長さに応じて設定される。   The height HF of the carbon fiber bundle 31 is 500 times or less the thickness DF. The axial height HF of the carbon fiber bundle 31 perpendicular to the flow direction of the heat medium is not more than 500 times the thickness DF. The height HF is set according to the thermal conductivity of the carbon fiber. Carbon fibers exhibit much higher thermal conductivity than metals. Therefore, the ratio of the thickness DF to the height HF of the carbon fiber bundle 31 is much larger than that of the metal fin. For example, the thermal conductivity of carbon fiber reaches eight or more times the thermal conductivity of aluminum. Therefore, the carbon fiber bundle 31 can provide a smaller thickness DF and a larger height HF than metal fins. The height HF is set according to the length of one carbon fiber.

ひとつのカーボン繊維は、ピッチ系カーボンである。この実施形態で用いられるカーボン繊維は、異方性を示すカーボン繊維である。このカーボン繊維は、長さ方向において高い熱伝導率を示す。ひとつのカーボン繊維の直径は、およそ5μm〜10μmである。ひとつのカーボン繊維の長さは、カーボン繊維束31に求められる高さHFに応じて設定されている。   One carbon fiber is pitch carbon. The carbon fibers used in this embodiment are anisotropic carbon fibers. This carbon fiber exhibits high thermal conductivity in the length direction. The diameter of one carbon fiber is approximately 5 μm to 10 μm. The length of one carbon fiber is set in accordance with the height HF required for the carbon fiber bundle 31.

図5は、熱交換部材11の製造方法を示す工程図である。熱交換部材11の製造方法150は、ステップ150−155を有する。ステップ151は、材料を供給する工程である。ここでは、カーボン繊維束31を形成するカーボン繊維、および基材20を形成する樹脂材料が供給される。カーボン繊維は、後述の製造装置に供給される。樹脂材料は、板状に成形されて壁部材21を提供する。   FIG. 5 is a process diagram showing a method for manufacturing the heat exchange member 11. The method 150 of manufacturing the heat exchange member 11 includes steps 150-155. Step 151 is a step of supplying a material. Here, the carbon fiber forming the carbon fiber bundle 31 and the resin material forming the substrate 20 are supplied. The carbon fiber is supplied to a manufacturing apparatus described later. The resin material is formed into a plate to provide the wall member 21.

ステップ152では、壁部材21の表面にカーボン繊維を刺し込み可能な軟質層が形成される。軟質層は、壁部材21を加熱することによって壁部材21の表面から所定の厚さを、カーボン繊維を刺し込み可能な柔らかさに軟化させる。軟質層は、壁部材21を形成する樹脂材料が硬化された後の硬度よりも柔らかい。この工程により、壁部材21にカーボン繊維を突き刺すことが可能な軟質層が形成される。   In step 152, a soft layer capable of piercing carbon fibers is formed on the surface of the wall member 21. The soft layer heats the wall member 21 to soften a predetermined thickness from the surface of the wall member 21 into a softness that allows penetration of carbon fibers. The soft layer is softer than the hardness after the resin material forming the wall member 21 is cured. By this process, a soft layer capable of piercing the carbon fiber is formed on the wall member 21.

ステップ153では、カーボン繊維が壁部材21に突き刺される。ここでは、高電圧を利用してカーボン繊維が配向され、かつ、移動させられる。この工程は、カーボン繊維を毛に見立てて、高電圧植毛工程とも呼ぶことができる。   At step 153, carbon fibers are pierced into the wall member 21. Here, carbon fibers are oriented and moved using high voltage. This process can also be referred to as a high voltage flocking process, with the carbon fibers regarded as hair.

図6−図9は、カーボン繊維を壁部材21に刺し込むための製造装置40を示す。図6−図9は、工程の中の複数の段階を示している。製造装置40は、ケース41、カーボン繊維42、およびフィルタ43を備える。さらに、製造装置40は、高電圧電源45、46を備える。   6-9 show a manufacturing device 40 for piercing carbon fiber into the wall member 21. FIG. 6-9 show multiple stages in the process. The manufacturing apparatus 40 includes a case 41, carbon fibers 42, and a filter 43. Furthermore, the manufacturing apparatus 40 includes high voltage power supplies 45, 46.

ケース41は、カーボン繊維42を収容し、保持する。ケース41は、ランダムな複数のカーボン繊維42を溜めることができる形状である。フィルタ43は、カーボン繊維束31の形状を規定する部材である。フィルタ43は、複数の貫通穴44を有する。複数の貫通穴44の位置は、複数のカーボン繊維束31の位置に対応している。複数の貫通穴44の形状は、カーボン繊維束31の形状に対応している。例えば、貫通穴44の開口の形状は、カーボン繊維束31の端面の形状に対応している。貫通穴44の軸方向に沿って延びる筒状内面の形状は、カーボン繊維束31の外周表面の形状に対応している。   The case 41 accommodates and holds the carbon fiber 42. The case 41 has a shape that can hold a plurality of random carbon fibers 42. The filter 43 is a member that defines the shape of the carbon fiber bundle 31. The filter 43 has a plurality of through holes 44. The positions of the plurality of through holes 44 correspond to the positions of the plurality of carbon fiber bundles 31. The shape of the plurality of through holes 44 corresponds to the shape of the carbon fiber bundle 31. For example, the shape of the opening of the through hole 44 corresponds to the shape of the end face of the carbon fiber bundle 31. The shape of the cylindrical inner surface extending along the axial direction of the through hole 44 corresponds to the shape of the outer peripheral surface of the carbon fiber bundle 31.

図6は、高電圧植毛工程の第1段階を示す。フィルタ43は、ケース41の上に配置される。さらに、壁部材21がフィルタ43の上に配置される。壁部材21は、フィルタ43に接触して、またはフィルタ43との間に微小な隙間を形成して配置される。図中には、第2流路23を区画形成するチューブ状の壁部材21が例示されている。   FIG. 6 shows the first stage of the high voltage flocking process. The filter 43 is disposed on the case 41. Furthermore, the wall member 21 is disposed on the filter 43. The wall member 21 is disposed in contact with the filter 43 or in a minute gap with the filter 43. In the figure, a tubular wall member 21 that partitions the second flow path 23 is illustrated.

図7は、高電圧植毛工程の第2段階を示す。この段階では、壁部材21とケース41との間に高電圧が印加される。高電圧は、所定時間にわたって印加される。高電圧は、カーボン繊維42をケース41内から壁部材21まで飛翔させ、さらに、カーボン繊維42を壁部材21に突き刺すように加速することができる電圧である。一例では、ケース41に20kVから50kVの高電圧が加えられる。さらに、壁部材21には、ケース41とは逆極性の高電圧が印加される。壁部材21への高電圧の印加は、壁部材21の背後に設置された導電板によってなされてもよい。   FIG. 7 shows the second stage of the high voltage flocking process. At this stage, a high voltage is applied between the wall member 21 and the case 41. The high voltage is applied for a predetermined time. The high voltage is a voltage capable of causing the carbon fiber 42 to fly from the inside of the case 41 to the wall member 21 and further accelerating the carbon fiber 42 to pierce the wall member 21. In one example, a high voltage of 20 kV to 50 kV is applied to the case 41. Furthermore, a high voltage of the reverse polarity to that of the case 41 is applied to the wall member 21. The application of the high voltage to the wall member 21 may be made by a conductive plate placed behind the wall member 21.

カーボン繊維42は高電圧によって帯電し、ケース41内から壁部材21に向けて移動する。このとき、カーボン繊維42は、電位差の方向に沿うように配向される。ここでは、カーボン繊維42は、壁部材21の表面に対して垂直となるように配向される。カーボン繊維42は、配向された状態で壁部材21に向けて飛翔する。さらに、カーボン繊維42は、高電圧によって加速される。   The carbon fibers 42 are charged by the high voltage, and move from inside the case 41 toward the wall member 21. At this time, the carbon fibers 42 are oriented along the direction of the potential difference. Here, the carbon fibers 42 are oriented so as to be perpendicular to the surface of the wall member 21. The carbon fibers 42 fly toward the wall member 21 in the oriented state. Furthermore, the carbon fibers 42 are accelerated by the high voltage.

カーボン繊維42は、フィルタ43の貫通穴44を通過して、壁部材21に到達する。壁部材21に到達したカーボン繊維42は、壁部材21に突き刺さる。これにより、埋設部33が形成される。また、壁部材21から露出する部分は、露出部32を形成する。フィルタ43は、壁部材21に到達するカーボン繊維42を制限する。フィルタ43は、壁部材21の表面におけるカーボン繊維42が突き刺さる範囲を規定する。この結果、壁部材21の上には、フィルタ43の貫通穴44に対応した形状のカーボン繊維42が突き刺さる。ひとつの貫通穴44の中には、複数のカーボン繊維42が供給される。フィルタ43に衝突したカーボン繊維42は再びケース41内に落下する。この結果、壁部材21の上には、カーボン繊維束31が形成される。カーボン繊維束31が形成されると、高電圧の印加が停止される。   The carbon fibers 42 pass through the through holes 44 of the filter 43 and reach the wall member 21. The carbon fibers 42 that have reached the wall member 21 pierce the wall member 21. Thereby, the buried portion 33 is formed. Further, the exposed portion from the wall member 21 forms an exposed portion 32. The filter 43 restricts the carbon fibers 42 that reach the wall member 21. The filter 43 defines a range in which the carbon fibers 42 are pierced on the surface of the wall member 21. As a result, on the wall member 21, carbon fibers 42 having a shape corresponding to the through holes 44 of the filter 43 are stuck. In one through hole 44, a plurality of carbon fibers 42 are supplied. The carbon fibers 42 colliding with the filter 43 fall into the case 41 again. As a result, the carbon fiber bundle 31 is formed on the wall member 21. When the carbon fiber bundle 31 is formed, the application of the high voltage is stopped.

図8は、高電圧植毛工程の第3段階を示す。カーボン繊維42は、貫通穴44の中を埋めつくしながら、壁部材21に突き刺さる。この結果、カーボン繊維束31は、貫通穴44の形状に対応した形状を与えられる。   FIG. 8 shows the third stage of the high voltage flocking process. The carbon fiber 42 pierces the wall member 21 while filling the through hole 44. As a result, the carbon fiber bundle 31 is given a shape corresponding to the shape of the through hole 44.

図9は、高電圧植毛工程の第4段階を示す。この段階では、壁部材21と、フィルタ43とが、引き離される。壁部材21がフィルタ43から引き離されると、壁部材21に突き刺さっているカーボン繊維42は壁部材21の上に残留する。この結果、熱交換部材11が形成される。   FIG. 9 shows the fourth stage of the high voltage flocking process. At this stage, the wall member 21 and the filter 43 are pulled apart. When the wall member 21 is pulled away from the filter 43, the carbon fibers 42 sticking to the wall member 21 remain on the wall member 21. As a result, the heat exchange member 11 is formed.

図5に戻り、ステップ154では、軟質層が硬化される。ここでは、壁部材21を形成する樹脂材料が通常の使用温度まで冷却される。これにより壁部材21は、使用温度における硬度を取り戻す。この工程は、軟質層を硬化させ、カーボン繊維束31を壁部材21に固定する。ステップ151からステップ154の工程により、熱交換部材11が製造される。熱交換部材の製造方法によると、優れた熱伝達を発揮するカーボン繊維束31を壁部材21の上に形成することができる。しかも、複数のカーボン繊維束31を壁部材21の上に高密度に形成することができる。ステップ155では、熱交換部材11を用いて熱交換器10が組み立てられる。   Returning to FIG. 5, in step 154, the soft layer is cured. Here, the resin material forming the wall member 21 is cooled to a normal use temperature. Thereby, the wall member 21 regains the hardness in use temperature. In this step, the soft layer is cured and the carbon fiber bundle 31 is fixed to the wall member 21. The heat exchange member 11 is manufactured by the process of step 151 to step 154. According to the method of manufacturing the heat exchange member, the carbon fiber bundle 31 that exhibits excellent heat transfer can be formed on the wall member 21. In addition, the plurality of carbon fiber bundles 31 can be formed on the wall member 21 at high density. In step 155, the heat exchanger 10 is assembled using the heat exchange member 11.

以上に述べた実施形態によると、壁部材21の表面に、カーボン繊維束31を形成することができる。カーボン繊維束31は、軸方向すなわち長手方向に沿って高い熱伝導率を有する。高い熱伝導率は、カーボン繊維束31の長手方向における温度勾配を抑制する。この結果、カーボン繊維束31は、その長手方向の広い範囲にわたって高いフィン効率を発揮する。この結果、高い熱伝達を実現できる熱交換部材11を提供することができる。   According to the embodiment described above, the carbon fiber bundle 31 can be formed on the surface of the wall member 21. The carbon fiber bundle 31 has high thermal conductivity along the axial direction or longitudinal direction. The high thermal conductivity suppresses the temperature gradient in the longitudinal direction of the carbon fiber bundle 31. As a result, the carbon fiber bundle 31 exhibits high fin efficiency over a wide range in the longitudinal direction. As a result, the heat exchange member 11 capable of realizing high heat transfer can be provided.

さらに、カーボン繊維束31は、高い密度で配置される。これにより、高い密度で配置された複数の微細なフィンを有する熱交換部材11を提供することができる。しかも、カーボン繊維束31は、フィルタ43によって形成されるから、簡単な製造方法によって複数の微細なフィンを、高密度で形成することができる。   Furthermore, the carbon fiber bundles 31 are arranged with high density. Thereby, the heat exchange member 11 having a plurality of fine fins arranged at high density can be provided. Moreover, since the carbon fiber bundle 31 is formed by the filter 43, a plurality of fine fins can be formed with high density by a simple manufacturing method.

第2実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、カーボン繊維束31は、壁部材21の第1流路22側の表層部分に突き刺さっている。これに代えて、カーボン繊維束31は、壁部材21に、深く突き刺さっていてもよい。
Second Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the carbon fiber bundle 31 is stuck in the surface layer portion of the wall member 21 on the first flow path 22 side. Instead of this, the carbon fiber bundle 31 may pierce the wall member 21 deeply.

図10に図示されるように、カーボン繊維束31は、壁部材21に深く突き刺さった埋設部233を有する。埋設部233は、長さLEを有する。カーボン繊維束31の延長上に残された壁部材21は、厚さLRを有する。長さLEは、厚さLRより大きい。   As illustrated in FIG. 10, the carbon fiber bundle 31 has an embedded portion 233 pierced deeply in the wall member 21. The buried portion 233 has a length LE. The wall member 21 left on the extension of the carbon fiber bundle 31 has a thickness LR. The length LE is larger than the thickness LR.

この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、長さLEの長い埋設部233は、カーボン繊維束31から壁部材21への高い熱伝達を可能とする。厚さLRの薄い壁部材21は、第1媒体M1および/または第2媒体M2の漏れを阻止する。また、厚さLRの薄い壁部材21は、カーボン繊維束31から第2媒体M2への高い熱伝達を可能とする。   According to this embodiment, the same effect as the preceding embodiment can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, the long embedded portion 233 of length LE enables high heat transfer from the carbon fiber bundle 31 to the wall member 21. The thin wall member 21 of thickness LR prevents leakage of the first medium M1 and / or the second medium M2. Further, the thin wall member 21 having the thickness LR enables high heat transfer from the carbon fiber bundle 31 to the second medium M2.

第3実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、カーボン繊維束31は、壁部材21に突き刺さっている。これに代えて、カーボン繊維束31は、壁部材21を貫通していてもよい。
Third Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the carbon fiber bundle 31 is stuck in the wall member 21. Instead of this, the carbon fiber bundle 31 may penetrate the wall member 21.

図11に図示されるように、カーボン繊維束31は、壁部材21を貫通する埋設部333を有する。埋設部333の基端は、第2流路23に面している。カーボン繊維束31は、第2流路23に突出した部分を有していてもよい。   As illustrated in FIG. 11, the carbon fiber bundle 31 has an embedded portion 333 penetrating the wall member 21. The proximal end of the embedded portion 333 faces the second flow path 23. The carbon fiber bundle 31 may have a portion protruding into the second flow path 23.

この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、カーボン繊維束31は、第1媒体M1と第2媒体M2との間の熱伝達に直接的に貢献する。   According to this embodiment, the same effects as those of the preceding embodiments can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, the carbon fiber bundle 31 directly contributes to the heat transfer between the first medium M1 and the second medium M2.

第4実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、第1流路22と第2流路23との間には樹脂製の壁部材21だけが配置されている。これに加えて、金属製の壁部材424が配置されていてもよい。
Fourth Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, only the wall member 21 made of resin is disposed between the first flow passage 22 and the second flow passage 23. In addition to this, a metal wall member 424 may be disposed.

図12に図示されるように、基材20は、樹脂製の壁部材21と金属製の壁部材424とによって提供される。壁部材21と壁部材424とは、一体の壁を提供するように接合されている。壁部材21は、第1流路22側に配置されている。壁部材424は、第2流路23側に配置されている。壁部材21は、カーボン繊維束31を固定するための固定部材としても機能する。   As illustrated in FIG. 12, the substrate 20 is provided by the resin wall member 21 and the metal wall member 424. The wall member 21 and the wall member 424 are joined so as to provide an integral wall. The wall member 21 is disposed on the first flow path 22 side. The wall member 424 is disposed on the second flow passage 23 side. The wall member 21 also functions as a fixing member for fixing the carbon fiber bundle 31.

この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、第2媒体M2に適した金属材料を利用することができる。   According to this embodiment, the same effects as those of the preceding embodiments can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, a metal material suitable for the second medium M2 can be used.

第5実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、カーボン繊維束31は、壁部材21を貫通しない。これに代えて、カーボン繊維束31の基端は、壁部材424に接触していてもよい。
Fifth Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the carbon fiber bundle 31 does not penetrate the wall member 21. Alternatively, the proximal end of the carbon fiber bundle 31 may be in contact with the wall member 424.

図13に図示されるように、カーボン繊維束31は、壁部材21を貫通するとともに、壁部材424に接触する基端を含む埋設部533を有する。この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、カーボン繊維束31は、壁部材424との間で高い熱伝達が可能である。   As illustrated in FIG. 13, the carbon fiber bundle 31 has an embedded portion 533 including a proximal end that penetrates the wall member 21 and contacts the wall member 424. According to this embodiment, the same effects as those of the preceding embodiments can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, the carbon fiber bundle 31 is capable of high heat transfer with the wall member 424.

第6実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、貫通穴44は円柱状である。これに代えて、多様な形状の貫通穴を利用可能である。
Sixth Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the through hole 44 has a cylindrical shape. Instead, various shapes of through holes can be used.

図14に図示されるように、フィルタ43は、貫通穴644を有する。貫通穴644は、ケース41側に面する入口644aと、壁部材21側に面する出口644bとを有する。貫通穴644の内面644cは、入口644aから出口644bに向けて徐々に大きくなる傾斜面によって形成されている。内面644cは、内面644cと、カーボン繊維束31との分離を容易に行うための抜き勾配を提供する。図中には、抜き勾配がやや誇張して図示されている。この貫通穴644によって成形されるカーボン繊維束31は、円柱状と呼びうる形状を有している。   As illustrated in FIG. 14, the filter 43 has a through hole 644. The through hole 644 has an inlet 644 a facing the case 41 and an outlet 644 b facing the wall 21. The inner surface 644c of the through hole 644 is formed by an inclined surface that gradually increases from the inlet 644a to the outlet 644b. The inner surface 644c provides a draft for facilitating the separation of the inner surface 644c and the carbon fiber bundle 31. In the figure, the draft is slightly exaggerated. The carbon fiber bundle 31 formed by the through hole 644 has a shape that can be called a cylindrical shape.

この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、カーボン繊維束31が安定的に成形される。   According to this embodiment, the same effects as those of the preceding embodiments can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, the carbon fiber bundle 31 is stably shaped.

第7実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、貫通穴644は抜き勾配を有する。これに代えて、円錐台に対応する形状の貫通穴を用いてもよい。
Seventh Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the through hole 644 has a draft angle. Instead, a through hole having a shape corresponding to the truncated cone may be used.

図15に図示されるように、フィルタ43は、円錐台に対応する形状をもつ貫通穴744を有する。貫通穴744の内面744cは、抜き勾配より大きい傾斜角をもつ。内面744cは、円錐台状のカーボン繊維束31を形成する。カーボン繊維束31は、小径の露出部732と、大径の埋設部733とを有する。この実施形態によると、先行する実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、この実施形態によると、埋設部733は、壁部材21の中において奥ほど広がった形状を提供する。これにより、カーボン繊維束31の抜けが抑制される。また、カーボン繊維束31は、その軸方向、すなわち高さ方向において、熱伝導の変化に対応した断面積を提供する。   As shown in FIG. 15, the filter 43 has a through hole 744 having a shape corresponding to a truncated cone. The inner surface 744c of the through hole 744 has an inclination angle larger than the draft angle. The inner surface 744 c forms a truncated cone-shaped carbon fiber bundle 31. The carbon fiber bundle 31 has a small-diameter exposed portion 732 and a large-diameter embedded portion 733. According to this embodiment, the same effects as those of the preceding embodiments can be obtained. Further, according to this embodiment, the buried portion 733 provides a shape that extends further into the wall member 21. Thereby, the detachment of the carbon fiber bundle 31 is suppressed. In addition, the carbon fiber bundle 31 provides a cross-sectional area corresponding to a change in heat conduction in the axial direction, that is, in the height direction.

第8実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、カーボン繊維束31は、円柱状である。これに代えて、多様な形状のカーボン繊維束31を用いることができる。
Eighth Embodiment This embodiment is a modified example based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the carbon fiber bundle 31 has a cylindrical shape. Instead, carbon fiber bundles 31 having various shapes can be used.

図16に図示されるように、カーボン繊維束31は、長方形の断面をもつ板状である。カーボン繊維束31は、第1媒体M1の流れ方向に沿って拡がる平面状の側面を提供する。この実施形態でも、カーボン繊維束31の形状はフィルタ43によって規定される。   As illustrated in FIG. 16, the carbon fiber bundle 31 has a plate shape having a rectangular cross section. The carbon fiber bundle 31 provides a planar side surface that extends along the flow direction of the first medium M1. Also in this embodiment, the shape of the carbon fiber bundle 31 is defined by the filter 43.

第9実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。図17に図示されるように、カーボン繊維束31は、三角形の断面をもつ板状の形状をもつ。カーボン繊維束31は、第1媒体M1の流れ方向に沿って、幅が徐々に拡がる断面を提供する。カーボン繊維束31は、第1媒体M1の流れ方向に沿って拡がるが、同流れ方向に対してやや傾斜した平面状の側面を提供する。この実施形態でも、カーボン繊維束31の形状はフィルタ43によって規定される。
Ninth Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. As illustrated in FIG. 17, the carbon fiber bundle 31 has a plate-like shape having a triangular cross section. The carbon fiber bundle 31 provides a cross section whose width gradually spreads along the flow direction of the first medium M1. The carbon fiber bundle 31 spreads along the flow direction of the first medium M1, but provides a flat side surface slightly inclined with respect to the flow direction. Also in this embodiment, the shape of the carbon fiber bundle 31 is defined by the filter 43.

第10実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱交換部材11は、第1媒体M1と第2媒体M2との間の熱交換を提供する熱交換器10を形成する。これに代えて、熱交換部材11は、第1媒体M1だけと熱交換する用途に利用されてもよい。
Tenth Embodiment This embodiment is a modification based on the preceding embodiment. In the above embodiment, the heat exchange member 11 forms a heat exchanger 10 that provides heat exchange between the first medium M1 and the second medium M2. Alternatively, the heat exchange member 11 may be used for heat exchange with only the first medium M1.

図18に図示されるように、熱交換部材11は、温度調節を必要とする機器A10の容器を提供する。機器A10の一例は、放熱を必要とする電気部品である。電気部品の一例は、半導体部品である。機器A10は、例えば、大電力を制御するための半導体スイッチング素子である。この実施形態でも、熱交換部材11は、基材20とフィン群30とを有している。基材20は、電気部品を包むモールド樹脂である。フィン群30は、先行する実施形態において説明した複数のカーボン繊維束31を有する。この実施形態では、第1媒体M1は、唯一の熱輸送媒体である。第1媒体M1は、例えば、低温の空気などの流体である。この実施形態によると、第1媒体M1と基材20との間において高い熱伝達が実現される。   As illustrated in FIG. 18, the heat exchange member 11 provides a container for the device A10 that requires temperature control. An example of the device A10 is an electrical component that requires heat dissipation. An example of the electrical component is a semiconductor component. The device A10 is, for example, a semiconductor switching element for controlling large power. Also in this embodiment, the heat exchange member 11 includes the base 20 and the fins 30. The substrate 20 is a mold resin that encloses an electrical component. The fin group 30 includes a plurality of carbon fiber bundles 31 described in the preceding embodiment. In this embodiment, the first medium M1 is the only heat transport medium. The first medium M1 is, for example, a fluid such as low temperature air. According to this embodiment, high heat transfer is realized between the first medium M1 and the substrate 20.

(他の実施形態)
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
The disclosure in this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes the illustrated embodiments and variations based on them by those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and / or elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure includes those in which parts and / or elements of the embodiments have been omitted. The disclosure includes replacements or combinations of parts and / or elements between one embodiment and another embodiment. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The technical scopes disclosed are set forth by the description of the claims, and should be understood to include all the modifications within the meaning and scope equivalent to the descriptions of the claims. .

上記実施形態では、タンク−アンド−チューブ型の熱交換器が例示されている。これに代えて、開示は、ドロンカップ型、シェル−アンド−チューブ型など多様な熱交換器に適用することができる。また、上記実施形態では、チューブにフィン群30が設けられている。これに代えて、フィン群30は、熱交換に寄与しうる多様な部分の表面に設けることができる。例えば、フィン群30は、タンクの表面に設けられてもよい。また、フィン群30は、配管の表面に設けられてもよい。また、フィン群30は、第2媒体M2と熱交換するように、壁部材21の内面に設けられてもよい。例えば、図4における第2流路23に突出するようにカーボン繊維束31が設けられてもよい。   In the above embodiment, a tank-and-tube type heat exchanger is illustrated. Alternatively, the disclosure can be applied to a variety of heat exchangers, such as drone cup types, shell-and-tube types, and the like. In the above embodiment, the fin group 30 is provided on the tube. Alternatively, the fins 30 can be provided on the surface of various parts that can contribute to heat exchange. For example, the fin group 30 may be provided on the surface of the tank. Also, the fin group 30 may be provided on the surface of the pipe. In addition, the fin group 30 may be provided on the inner surface of the wall member 21 so as to exchange heat with the second medium M2. For example, the carbon fiber bundle 31 may be provided to protrude into the second flow path 23 in FIG. 4.

上記実施形態では、カーボン繊維束31は、壁部材21および第1媒体M1の流れ方向に対して垂直である。これに代えて、カーボン繊維束31は、壁部材21または第1媒体M1の流れ方向に対して、鋭角または鈍角をなすように配置されてもよい。   In the above embodiment, the carbon fiber bundle 31 is perpendicular to the flow direction of the wall member 21 and the first medium M1. Alternatively, the carbon fiber bundles 31 may be disposed at an acute angle or an obtuse angle with respect to the flow direction of the wall member 21 or the first medium M1.

上記実施形態では、壁部材21を熱可塑性樹脂によって形成し、加熱によってカーボン繊維を刺し込み可能としている。これに代えて、壁部材21の表面に、カーボン繊維を刺すことが可能な柔らかい樹脂層を形成し、カーボン繊維を刺した後に、樹脂層を硬化させてもよい。柔らかい樹脂層は、樹脂を塗布することによって形成されてもよい。   In the above embodiment, the wall member 21 is formed of a thermoplastic resin, and carbon fibers can be inserted by heating. Instead of this, a soft resin layer capable of being stabbed with carbon fibers may be formed on the surface of the wall member 21, and the resin layer may be cured after being stabbed with carbon fibers. The soft resin layer may be formed by applying a resin.

上記実施形態では、複数のカーボン繊維42に高電圧を印加し、壁部材21に逆極性の高電圧を印加する。これに代えて、複数のカーボン繊維42と壁部材21との一方に高電圧を印加し、他方を接地電位としてもよい。   In the above embodiment, a high voltage is applied to the plurality of carbon fibers 42, and a high voltage of reverse polarity is applied to the wall member 21. Instead of this, a high voltage may be applied to one of the plurality of carbon fibers 42 and the wall member 21 and the other may be set to the ground potential.

10 熱交換器、 11 熱交換部材、 A10 電気部品、
20 基材、
21 壁部材、 22 第1流路、 23 第2流路、424 壁部材、
30 フィン群、
31 カーボン繊維束(フィン)、 32、732 露出部分、
33、233、333、533、733 埋設部分、
40 製造装置、
41 ケース、 42 カーボン繊維、 43 フィルタ、
44、644、744 貫通穴、 45、46 高電圧電源、
M1 第1媒体、 M2 第2媒体。
10 heat exchanger, 11 heat exchange member, A10 electrical component,
20 base materials,
21 wall member, 22 1st flow path, 23 2nd flow path, 424 wall member,
30 fins,
31 Carbon fiber bundle (fin), 32, 732 exposed portion,
33, 233, 333, 533, 733 Buried part,
40 manufacturing equipment,
41 cases, 42 carbon fibers, 43 filters,
44, 644, 744 through hole, 45, 46 high voltage power supply,
M1 first medium, M2 second medium.

Claims (12)

熱媒体を流すための流路(22)を形成する樹脂製の壁部材(21)と、
複数のカーボン繊維によって形成され、前記熱媒体(M1)の中に露出する露出部(32)および前記壁部材(21)に埋設された埋設部(33)を有するカーボン繊維束(31)とを備え
前記熱媒体の流れ方向に垂直な前記カーボン繊維束の厚さ(DF)は、5μm以上であり、かつ、40μm以下である熱交換部材。
A resin wall member (21) forming a flow path (22) for flowing a heat medium;
A carbon fiber bundle (31) formed of a plurality of carbon fibers and having an exposed portion (32) exposed in the heat medium (M1) and an embedded portion (33) embedded in the wall member (21). provided,
The thickness of the perpendicular the carbon fiber bundle in the flow direction of the heat medium (DF) is a 5μm or more and Der Ru heat exchanging member below 40 [mu] m.
前記カーボン繊維は、長手方向に沿って高い熱伝導率を示す異方性ピッチ系カーボン繊維である請求項1に記載の熱交換部材。   The heat exchange member according to claim 1, wherein the carbon fiber is an anisotropic pitch carbon fiber exhibiting high thermal conductivity along the longitudinal direction. 前記カーボン繊維束は、前記壁部材の表面に対して垂直に形成されている請求項1または請求項2に記載の熱交換部材。   The heat exchange member according to claim 1, wherein the carbon fiber bundle is formed perpendicular to the surface of the wall member. 前記熱媒体の流れ方向に垂直な前記カーボン繊維束の軸方向の高さ(HF)は、前記厚さの500倍以下である請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to any one of claims 1 to 3 , wherein an axial height (HF) of the carbon fiber bundle perpendicular to the flow direction of the heat medium is 500 times or less of the thickness. 2つの熱媒体の間の熱交換を提供する熱交換器を形成する請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱交換部材。 Heat exchanging member according to any one of claims 1 to 4 to form a heat exchanger to provide heat exchange between two heat medium. 機器を収容する容器を形成する請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱交換部材。 The heat exchange member according to any one of claims 1 to 4 which forms a container which stores an apparatus. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の熱交換部材の製造方法において、
前記壁部材に前記カーボン繊維を突き刺すことが可能な軟質層を形成すること、および、
複数の前記カーボン繊維と前記壁部材との間に高電圧を印加することにより前記カーボン繊維を前記壁部材に向けて移動させ、前記カーボン繊維を前記軟質層に突き刺すことを含む熱交換部材の製造方法。
In the manufacturing method of the heat exchange member in any one of Claims 1-6 ,
Forming a soft layer capable of piercing the carbon fiber on the wall member;
Production of a heat exchange member comprising: moving a carbon fiber toward the wall member by applying a high voltage between the plurality of carbon fibers and the wall member; and piercing the carbon fiber into the soft layer Method.
さらに、複数の前記カーボン繊維を、前記高電圧によって前記壁部材の表面に対して垂直に配向することを含む請求項7に記載の熱交換部材の製造方法。 The method according to claim 7 , further comprising: orienting the plurality of carbon fibers perpendicularly to the surface of the wall member by the high voltage. さらに、前記軟質層を硬化させ、前記カーボン繊維束を前記壁部材に固定することを含む請求項7または請求項8に記載の熱交換部材の製造方法。 9. The method according to claim 7 , further comprising curing the soft layer and fixing the carbon fiber bundle to the wall member. さらに、前記壁部材に到達する前記カーボン繊維を制限することにより前記カーボン繊維束の形状を規定することを含む請求項7から請求項9のいずれかに記載の熱交換部材の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchange member according to any one of claims 7 to 9 , further comprising defining the shape of the carbon fiber bundle by limiting the carbon fibers reaching the wall member. 複数の前記カーボン繊維に高電圧を印加し、前記壁部材に逆の高電圧を印加することを含む請求項7から請求項10のいずれかに記載の熱交換部材の製造方法。 The method for manufacturing a heat exchange member according to any one of claims 7 to 10 , comprising applying a high voltage to a plurality of the carbon fibers and applying a reverse high voltage to the wall member. 複数の前記カーボン繊維と前記壁部材との一方に高電圧を印加し、他方を接地電位とすることを含む請求項7から請求項10のいずれかに記載の熱交換部材の製造方法。 The method according to any one of claims 7 to 10 , comprising applying a high voltage to one of the plurality of carbon fibers and the wall member, and setting the other to the ground potential.
JP2015244536A 2015-12-15 2015-12-15 Heat exchange member and method of manufacturing the same Active JP6551208B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015244536A JP6551208B2 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Heat exchange member and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015244536A JP6551208B2 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Heat exchange member and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017110845A JP2017110845A (en) 2017-06-22
JP6551208B2 true JP6551208B2 (en) 2019-07-31

Family

ID=59080566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015244536A Active JP6551208B2 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Heat exchange member and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6551208B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020029963A (en) * 2018-08-20 2020-02-27 Aca株式会社 Heat exchanger, and resin applied to heat exchanger

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61264165A (en) * 1985-05-20 1986-11-22 Senchiyurii Fiber Kk Heat radiation member covered with carbon fiber
JPS6471632A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Komatsu Mfg Co Ltd Heat exchanger and its manufacture
JP4398383B2 (en) * 2005-01-20 2010-01-13 カルソニックカンセイ株式会社 Resin heat exchanger and manufacturing method thereof
CN1841713A (en) * 2005-03-31 2006-10-04 清华大学 Thermal interface material and its making method
JP2007299906A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Nitto Denko Corp Article equipped with electromagnetic wave shielding sheet-like structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017110845A (en) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9980415B2 (en) Configurable double-sided modular jet impingement assemblies for electronics cooling
Kandlikar et al. Evaluation of jet impingement, spray and microchannel chip cooling options for high heat flux removal
KR102085716B1 (en) Heat exchanger and method for manufacturing the same
CN108112218B (en) Fractal micro-channel cold plate with bidirectional flow path
CN109378303B (en) Micro-needle rib cluster array micro-channel micro-heat exchanger
SE532587C2 (en) Hard brazed heat exchanger and method of manufacturing brazed heat exchanger
US11480398B2 (en) Combining complex flow manifold with three dimensional woven lattices as a thermal management unit
JP2008187116A (en) Cooling device
JP6551208B2 (en) Heat exchange member and method of manufacturing the same
US20200318911A1 (en) Heat exchangers having brazed tube-to-fin joints and methods of producing the same
Shokouhmand et al. Constructal design of finned tubes used in air-cooled heat exchangers
CN101652621A (en) Heat exchanger, and method for manufacturing the heat exchanger
US8695687B2 (en) Hybrid pin-fin micro heat pipe heat sink and method of fabrication
CN110012640A (en) A kind of microchannel cold plates and electronic equipment with aperture partition
TWI232013B (en) Device and method for cooling hot spot in micro system
JP6384723B2 (en) Manufacturing method of fin-and-tube heat exchanger
Rymal et al. Numerical design of a high-flux microchannel solar receiver
WO2019203115A1 (en) Flat multi-hole tube, heat exchanger, and method for manufacturing heat exchanger
Yuki et al. Immersion cooling of electronics utilizing lotus-type porous copper
JP6162836B2 (en) Heat exchanger
Yu et al. Effect of axial conduction on heat transfer in a rectangular microchannel with local heat flux
JP2006207937A (en) Heat exchanger, and its manufacturing method
JP2005024109A (en) Heat exchanger
Dhere et al. Computational analysis of triangular perforated fins in staggered arrangement
JP5448596B2 (en) Resin heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180405

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190312

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190617

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6551208

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250