JP7314655B2 - Heat exchanger - Google Patents

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Description

本開示は、熱交換器に関する。 The present disclosure relates to heat exchangers.

従来、下記の特許文献１に記載の熱交換器がある。特許文献１に記載の熱交換器は、互いに接合される複数のプレート部材により構成されている。熱交換器の内部には、流体の流れる流路が形成されている。この熱交換器の外面には、電池を設置することが可能となっている。この熱交換器では、その外面に設置される電池と、その内部を流れる流体との間で熱交換が行われることにより、電池を冷却することが可能となっている。 Conventionally, there is a heat exchanger described in Patent Document 1 below. The heat exchanger described in Patent Document 1 is composed of a plurality of plate members joined together. Inside the heat exchanger, a channel is formed through which a fluid flows. A battery can be installed on the outer surface of this heat exchanger. In this heat exchanger, it is possible to cool the battery by exchanging heat between the battery installed on the outer surface and the fluid flowing inside the battery.

特表２０１３－５３９８９９号公報Japanese translation of PCT publication No. 2013-539899

熱交換器の各種部品を形成する材料には、主に、アルミニウムや、銅、樹脂、ステンレス鋼等が用いられる。特に、車両に搭載される熱交換器では、その構成部品を形成する材料として、アルミニウム合金が用いられることが多い。このような熱交換器では、アルミニウム合金からなる複数の部品がろう付けにより接合されている。ろう付けに適した部品の材料としては、１０００番系や３０００番系のアルミニウム合金が用いられる。この種のアルミニウム合金が熱交換器の部品の材料として用いられる理由は以下の通りである。 Aluminum, copper, resin, stainless steel, and the like are mainly used as materials for forming various parts of the heat exchanger. In particular, in heat exchangers mounted on vehicles, aluminum alloys are often used as materials for forming the components. In such a heat exchanger, a plurality of parts made of aluminum alloy are joined by brazing. Aluminum alloys of 1000 series and 3000 series are used as materials for parts suitable for brazing. The reason why this type of aluminum alloy is used as a material for heat exchanger parts is as follows.

複数の部品を互いに接合するためのろう材には、ろう付けに適したアルミニウム合金が用いられる。熱交換器の製造の際には、ろう材が予め塗布されたアルミニウム合金からなる複数の部品が用意される。それらの複数の部品が治具により組み付けられた後、その組立品を炉内に投入して加熱する。これにより、部品の表面のろう材が融解し、各部品の接合部分にろう材が浸透する。その後、この組立品が自然冷却等により冷却されることにより、熱交換器の製造が完了する。このような工程を経て熱交換器を製造する場合、組立品を炉内に投入して加熱した際に、部品を形成するアルミニウム合金に含まれている添加剤がろう材に侵入する可能性がある。ろう材に添加剤が侵入すると、ろう材の特性が変化するため、結果としてろう付けが適切に行われないおそれがある。このような問題を回避するために、従来の熱交換器では、部品を形成する材料として、ろう付けを阻害しない材料、具体的には１０００番系や３０００番系のアルミニウム合金が選定されている。 An aluminum alloy suitable for brazing is used as a brazing material for joining a plurality of parts together. When manufacturing a heat exchanger, a plurality of parts made of an aluminum alloy pre-applied with a brazing filler metal are prepared. After the plurality of parts are assembled with a jig, the assembly is put into a furnace and heated. As a result, the brazing filler metal on the surfaces of the parts is melted, and the brazing filler metal permeates the joints of the parts. Thereafter, the assembly is cooled by natural cooling or the like, thereby completing the manufacture of the heat exchanger. When a heat exchanger is manufactured through such a process, when the assembly is placed in a furnace and heated, the additives contained in the aluminum alloy forming the part may enter the brazing filler metal. If the additive penetrates into the brazing filler metal, the properties of the brazing filler metal will change, which may result in improper brazing. In order to avoid such problems, in conventional heat exchangers, materials that do not interfere with brazing, specifically, 1000 series and 3000 series aluminum alloys are selected as materials for forming parts.

一方、１０００番系や３０００番系のアルミニウム合金は、例えば５０００番系や７０００番系のアルミニウム合金と比較すると、強度が低い。そのため、部品を形成する材料として１０００番系や３０００番系のアルミニウム合金を用いる場合、内部を流れる流体の圧力に対する熱交換器の耐圧性を確保するために、部品の厚肉化が必須となっている。これが、熱交換器の重量の増加を招いている。特に、電気自動車等において電池を冷却するための熱交換器には大型の熱交換器が用いられるため、その重量の増加が顕著となり、車両の航続距離を低減させる要因の一つとなっている。 On the other hand, 1000 series and 3000 series aluminum alloys have lower strength than, for example, 5000 series and 7000 series aluminum alloys. Therefore, when 1000 series or 3000 series aluminum alloys are used as materials for forming parts, it is essential to increase the thickness of the parts in order to ensure the pressure resistance of the heat exchanger against the pressure of the fluid flowing inside. This leads to an increase in weight of the heat exchanger. In particular, since a large-sized heat exchanger is used as a heat exchanger for cooling the battery in an electric vehicle or the like, the weight thereof is significantly increased, which is one of the factors that reduce the cruising distance of the vehicle.

なお、このような課題は、電池を冷却するための熱交換器に限らず、各種の熱交換器に共通する課題である。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐圧性を確保しつつ、軽量化が可能な熱交換器を提供することにある。 Such a problem is not limited to the heat exchanger for cooling the battery, but is a problem common to various heat exchangers.
The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a heat exchanger capable of reducing weight while ensuring pressure resistance.

上記課題を解決する熱交換器は、金属又は樹脂からなる複数の部品（３３，３４，６０，８０）が接合された接合部材（３０，９０）を有し、接合部材の内部に形成された流路を流れる流体と接合部材の外部の熱交換対象との間で熱交換が行われる。互いに接合される２つの部品を第１部品（３３，６０）及び第２部品（３４，８０）とするとき、第１部品及び第２部品は、接着剤（３５）を介して互いに接合されている。接着剤に対向する第１部品の表面には、第１部品と接着剤との界面を共有結合させる第１共有結合層（３６）が形成されている。接着剤に対向する第２部品の表面には、第２部品と接着剤との界面を共有結合させる第２共有結合層（３７）が形成されている。第２部品は、平板状に形成されている。第１部品は、第１部品と所定の隙間を有して配置される段差部（３３３）と、段差部から第２部品に向かって突出する突出部（３３４）とを有している。突出部が接着剤を介して第２部品に接合されている。 A heat exchanger for solving the above problems has a joint member (30, 90) to which a plurality of parts (33, 34, 60, 80) made of metal or resin are joined, and heat exchange is performed between a fluid flowing through a flow path formed inside the joint member and a heat exchange object outside the joint member. When the two parts to be joined together are the first part (33, 60) and the second part (34, 80), the first part and the second part are joined together via an adhesive (35). A first covalent bonding layer (36) is formed on the surface of the first part facing the adhesive to covalently bond the interface between the first part and the adhesive. A second covalent bonding layer (37) is formed on the surface of the second part facing the adhesive to covalently bond the interface between the second part and the adhesive. The second component is formed in a flat plate shape. The first component has a stepped portion (333) arranged with a predetermined gap from the first component, and a protruding portion (334) protruding from the stepped portion toward the second component. A protrusion is joined to the second part via an adhesive.

この構成によれば、第１部品及び第２部品が接着剤を介して互いに接合されているため、第１部品及び第２部品を形成する材料の選定に関して、ろう付けの際に考慮すべき制約がない。したがって、第１部品及び第２部品の材料の選定の自由度を向上させることができるため、それらを形成する材料として、より強度の高い材料を選定することができる。そのため、内部を流れる流体の圧力に対する熱交換器の耐圧性を確保しつつ、第１部品及び第２部品を薄肉化することができる。結果的に、熱交換器を軽量化することが可能である。 According to this configuration, since the first part and the second part are joined to each other via the adhesive, there are no restrictions to be considered in brazing with respect to the selection of materials forming the first part and the second part. Therefore, since the degree of freedom in selecting materials for the first part and the second part can be improved, a material with higher strength can be selected as the material for forming them. Therefore, the thickness of the first component and the second component can be reduced while ensuring the pressure resistance of the heat exchanger against the pressure of the fluid flowing inside. As a result, it is possible to reduce the weight of the heat exchanger.

なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 It should be noted that the means described above and the reference numerals in parentheses described in the claims are examples showing the corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later.

本開示によれば、耐圧性を確保しつつ、軽量化が可能な熱交換器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this indication, the heat exchanger which can be reduced in weight can be provided, ensuring pressure resistance.

図１は、第１実施形態の熱交換器の平面構造を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the planar structure of the heat exchanger of the first embodiment. 図２は、第１実施形態の熱交換部材の断面構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the heat exchange member of the first embodiment. 図３は、第１実施形態の熱交換部材における第１部品及び第２部品の接合部分の断面構造を拡大した断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cross-sectional structure of the joint portion of the first component and the second component in the heat exchange member of the first embodiment. 図４は、第１実施形態の変形例の熱交換部材の断面構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a heat exchange member of a modified example of the first embodiment. 図５は、第２実施形態の熱交換部材における第１部品及び第２部品の接合部分の断面構造を拡大した断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the cross-sectional structure of the joint portion of the first component and the second component in the heat exchange member of the second embodiment. 図６は、第２実施形態の熱交換器の製造工程の一部を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing part of the manufacturing process of the heat exchanger of the second embodiment. 図７は、第３実施形態の熱交換器の断面構造を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the heat exchanger of the third embodiment.

以下、熱交換器の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、図１に示される第１実施形態の熱交換器１０について説明する。この熱交換器１０は、電気自動車に搭載された複数の電池５０を冷却する電池冷却器として用いられるものである。複数の電池５０は、電気自動車の動力源である電動機や、電気自動車に搭載されるその他の各種電気機器に電力を供給する。熱交換器１０は、タンク部材２０，２１と、複数の熱交換部材３０とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the heat exchanger will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and overlapping descriptions are omitted.
<First embodiment>
First, the heat exchanger 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. This heat exchanger 10 is used as a battery cooler for cooling a plurality of batteries 50 mounted on an electric vehicle. A plurality of batteries 50 supply electric power to the electric motor, which is the power source of the electric vehicle, and other various electric devices mounted on the electric vehicle. The heat exchanger 10 includes tank members 20 and 21 and a plurality of heat exchange members 30 .

熱交換部材３０は、矢印Ｙで示される方向に延びるように形成されている。熱交換部材３０の内部には、冷却流体が流れる流路Ｐｗ１０が形成されている。複数の熱交換部材３０は、矢印Ｘで示される方向に所定の間隔を空けて配置されている。矢印Ｘで示される方向は、矢印Ｙで示される方向に直交する方向である。 Heat exchange member 30 is formed to extend in the direction indicated by arrow Y. As shown in FIG. Inside the heat exchange member 30, a flow path Pw10 through which a cooling fluid flows is formed. A plurality of heat exchange members 30 are arranged at predetermined intervals in the direction indicated by arrow X. As shown in FIG. The direction indicated by arrow X is perpendicular to the direction indicated by arrow Y. FIG.

複数の熱交換部材３０のうち、矢印Ｘで示される方向の一端に配置される端部熱交換部材３０ａには、その内部流路Ｐｗ１０を第１内部流路Ｐｗ１１及び第２内部流路Ｐｗ１２に仕切る仕切部３１が形成されている。仕切部３１の近傍における端部熱交換部材３０ａの外周面には、流入口３２及び流出口３３が突出するように形成されている。流入口３２は第１内部流路Ｐｗ１１に連通されている。流出口３３は第２内部流路Ｐｗ１２に連通されている。なお、以下では、複数の熱交換部材３０のうち、端部熱交換部材３０ａを除く熱交換部材３０を「熱交換部材３０ｂ」と称する。各熱交換部材３０ｂの外面には電池５０が設置される。 Among the plurality of heat exchange members 30, the end heat exchange member 30a arranged at one end in the direction indicated by the arrow X is provided with a partition portion 31 that divides the internal flow path Pw10 into a first internal flow path Pw11 and a second internal flow path Pw12. An inflow port 32 and an outflow port 33 are formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the end heat exchange member 30 a in the vicinity of the partition portion 31 . The inlet 32 communicates with the first internal flow path Pw11. The outflow port 33 communicates with the second internal flow path Pw12. In addition, below, among the plurality of heat exchange members 30, the heat exchange members 30 other than the end heat exchange members 30a are referred to as "heat exchange members 30b". A battery 50 is installed on the outer surface of each heat exchange member 30b.

タンク部材２０，２１は、矢印Ｘで示される方向に延びるように形成されている。タンク部材２０，２１の内部には、冷却流体が流れる流路Ｐｗ２０，Ｐｗ２１がそれぞれ形成されている。タンク部材２０は、複数の熱交換部材３０のそれぞれの一端部に接合されるように設けられている。タンク部材２１は、複数の熱交換部材３０のそれぞれの他端部に接合されるように設けられている。タンク部材２０の内部流路Ｐｗ２０は、複数の熱交換部材３０のそれぞれの内部流路Ｐｗ１０の一端部に連通されている。タンク部材２１の内部流路Ｐｗ２１は、複数の熱交換部材３０のそれぞれの内部流路Ｐｗ１０の他端部に連通されている。 Tank members 20 and 21 are formed to extend in the direction indicated by arrow X. As shown in FIG. Channels Pw20 and Pw21 through which the cooling fluid flows are formed inside the tank members 20 and 21, respectively. The tank member 20 is provided so as to be joined to one end of each of the plurality of heat exchange members 30 . The tank member 21 is provided so as to be joined to the other end of each of the plurality of heat exchange members 30 . The internal flow path Pw20 of the tank member 20 communicates with one end of each internal flow path Pw10 of the plurality of heat exchange members 30 . The internal flow path Pw21 of the tank member 21 communicates with the other ends of the internal flow paths Pw10 of the plurality of heat exchange members 30, respectively.

この熱交換器１０では、流入口３２に冷却流体が供給される。流入口３２に供給される冷却流体は、端部熱交換部材３０ａの第１内部流路Ｐｗ１１を通じてタンク部材２０の内部流路Ｐｗ２０した流入した後、端部熱交換部材３０ａを除く複数の熱交換部材３０ｂのそれぞれの内部流路Ｐｗ１０に分配される。各熱交換部材３０ｂの内部流路Ｐｗ１０を通過した冷却流体は、タンク部材２０の内部流路Ｐｗ２１に集められた後、端部熱交換部材３０ａの第２内部流路Ｐｗ１２を通じて流出口３３から排出される。流出口３３から排出された冷却水は、例えば車両に搭載されたラジエータにおいて外気との熱交換により冷却された後、流入口３２に再び戻される。 In this heat exchanger 10 , cooling fluid is supplied to the inlet 32 . The cooling fluid supplied to the inlet 32 flows through the first internal flow path Pw11 of the end heat exchange member 30a into the internal flow path Pw20 of the tank member 20, and then is distributed to the internal flow paths Pw10 of each of the plurality of heat exchange members 30b excluding the end heat exchange member 30a. After passing through the internal flow passage Pw10 of each heat exchange member 30b, the cooling fluid is collected in the internal flow passage Pw21 of the tank member 20 and then discharged from the outlet 33 through the second internal flow passage Pw12 of the end heat exchange member 30a. The cooling water discharged from the outlet 33 is cooled by heat exchange with outside air in a radiator mounted on a vehicle, for example, and then returned to the inlet 32 again.

次に、熱交換部材３０の構造について詳しく説明する。
図２に示されるように、熱交換部材３０は、第１部品３３と第２部品３４とが接着剤３５を介して互いに接合された構造を有している。なお、本実施形態では、熱交換部材３０が、第１部品３３及び第２部品３４が接合された接合部材に相当する。また、熱交換部材３０の内部を流れる冷却流体が、接合部材の内部を流れる流体に相当し、電池５０が、接合部材の外部の熱交換対象に相当する。 Next, the structure of the heat exchange member 30 will be described in detail.
As shown in FIG. 2 , the heat exchange member 30 has a structure in which a first part 33 and a second part 34 are bonded together via an adhesive 35 . In addition, in the present embodiment, the heat exchange member 30 corresponds to a joining member to which the first part 33 and the second part 34 are joined. Further, the cooling fluid flowing inside the heat exchange member 30 corresponds to the fluid flowing inside the joint member, and the battery 50 corresponds to the heat exchange target outside the joint member.

第２部品３４は、平板状に形成されている。第２部品３４は、アルミニウムにより形成されている。具体的には、第２部品３４は、２０００番系、５０００番系、６０００番系、７０００番系、及び８０００番系のいずれかのアルミニウム合金により形成されている。第２部品３４の一方の表面３４０は、電池５０が設置される設置面となっている。第２部品３４の他方の表面３４１には、接着剤３５を介して第１部品３３が接着されている。 The second component 34 is formed in a flat plate shape. The second part 34 is made of aluminum. Specifically, the second part 34 is made of any one of the 2000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, and 8000 series aluminum alloys. One surface 340 of the second component 34 serves as an installation surface on which the battery 50 is installed. The first component 33 is adhered to the other surface 341 of the second component 34 via the adhesive 35 .

第１部品３３は、矢印Ｙで示される方向に直交する断面形状が凹字状をなすように形成されている。第１部品３３は、第２部品３４と同様に、２０００番系、５０００番系、６０００番系、７０００番系、及び８０００番系のいずれかのアルミニウム合金により形成されている。第１部品３３の開口部の外周部分にはフランジ部３３０が形成されている。フランジ部３３０の表面３３０ａは、接着剤３５を介して第１部品３３に接着されている。第１部品３３の内壁面３３１、第２部品の表面３４１、及び接着剤３５によって囲まれる空間により、熱交換部材３０の内部流路Ｐｗ１０が形成されている。 The first part 33 is formed so that the cross-sectional shape perpendicular to the direction indicated by the arrow Y is concave. The first part 33, like the second part 34, is made of any one of the 2000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, and 8000 series aluminum alloys. A flange portion 330 is formed on the outer peripheral portion of the opening of the first component 33 . A surface 330 a of the flange portion 330 is adhered to the first component 33 via the adhesive 35 . A space surrounded by the inner wall surface 331 of the first component 33, the surface 341 of the second component, and the adhesive 35 forms an internal flow path Pw10 of the heat exchange member 30. As shown in FIG.

接着剤３５は、第１部品３３のフランジ部３３０の表面３３０ａと第２部品３４の表面３４１との間に設けられており、それらを接合している。接着剤３５としては、シリコン系接着剤が用いられている。
図３に示されるように、第１部品３３において接着剤３５に対向するフランジ部３３０の表面３３０ａには、第１共有結合層３６が形成されている。第１共有結合層３６は、第１部品３３と接着剤３５との界面を共有結合させることにより、それらを接合させている。同様に、第２部品３４において接着剤３５に対向する表面３４１には第２共有結合層３７が形成されている。第２共有結合層３７は、第２部品３４と接着剤３５との界面を共有結合させることにより、それらを接合させている。第１共有結合層３６及び第２共有結合層３７を形成する材料としては、ケイ酸ガラス層、より詳しくはアルミノケイ酸ガラス層が用いられている。 The adhesive 35 is provided between the surface 330a of the flange portion 330 of the first component 33 and the surface 341 of the second component 34 to join them together. A silicone-based adhesive is used as the adhesive 35 .
As shown in FIG. 3 , the first covalent bond layer 36 is formed on the surface 330 a of the flange portion 330 facing the adhesive 35 in the first component 33 . The first covalent bond layer 36 bonds the interface between the first part 33 and the adhesive 35 by covalent bonding. Similarly, a second covalent bond layer 37 is formed on the surface 341 of the second part 34 facing the adhesive 35 . The second covalent bond layer 37 joins the second part 34 and the adhesive 35 by covalently bonding the interface between them. As a material for forming the first covalent bond layer 36 and the second covalent bond layer 37, a silicate glass layer, more specifically, an aluminosilicate glass layer is used.

次に、熱交換部材３０の製造方法について説明する。
熱交換部材３０を製造する際には、まず、凹字状の第１部品３３、及び平板状の第２部品３４を成形した後、第１部品３３の表面３３０ａに第１共有結合層３６を形成するとともに、第２部品３４の表面３４１に第２共有結合層３７を形成する。具体的には、共有結合層３６，３７に対応する液体を用いて、ディッピング、シャワー塗布、及びロールコート等により各部品３３，３４に共有結合層３６，３７をそれぞれ形成する。その後、第１部品３３のフランジ部３３０と第２部品３４とを接着剤３５を介して接着させることにより、熱交換部材３０の製造が完了する。 Next, a method for manufacturing the heat exchange member 30 will be described.
When manufacturing the heat exchange member 30, first, the U-shaped first part 33 and the flat second part 34 are molded, and then the first covalent bond layer 36 is formed on the surface 330a of the first part 33, and the second covalent bond layer 37 is formed on the surface 341 of the second part 34. Specifically, using a liquid corresponding to the covalent bond layers 36 and 37, the covalent bond layers 36 and 37 are formed on the respective parts 33 and 34 by dipping, shower coating, roll coating, or the like. After that, by bonding the flange portion 330 of the first component 33 and the second component 34 with the adhesive 35, the manufacture of the heat exchange member 30 is completed.

次に、本実施形態の熱交換器１０の作用及び効果について説明する。
本実施形態の熱交換器１０では、第１部品３３及び第２部品３４が接着剤３５を介して互いに接合されているため、第１部品３３及び第２部品３４を形成する材料の選定に関して、ろう付けの際に考慮すべき制約がない。したがって、第１部品３３及び第２部品３４の材料の選定の自由度を向上させることができるため、それらを形成する材料として、より強度の高い材料を選定することができる。具体的には、第１部品３３及び第２部品３４の材料として、従来の１０００番系や３０００番系のアルミニウム合金に代えて、２０００番系、５０００番系、６０００番系、７０００番系、及び８０００番系のいずれかのアルミニウム合金を用いることができる。そのため、内部を流れる冷却流体の圧力に対する熱交換器１０の耐圧性を確保しつつ、第１部品３３及び第２部品３４を薄肉化することができる。結果的に、熱交換器１０を軽量化することができる。 Next, the action and effect of the heat exchanger 10 of this embodiment will be described.
In the heat exchanger 10 of the present embodiment, since the first part 33 and the second part 34 are joined to each other via the adhesive 35, there are no restrictions that should be considered during brazing regarding the selection of materials for forming the first part 33 and the second part 34. Therefore, since the degree of freedom in selecting materials for the first part 33 and the second part 34 can be improved, it is possible to select a material having higher strength as the material for forming them. Specifically, as the material of the first part 33 and the second part 34, any one of the 2000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, and 8000 series aluminum alloys can be used instead of the conventional 1000 series and 3000 series aluminum alloys. Therefore, the thickness of the first part 33 and the second part 34 can be reduced while ensuring the pressure resistance of the heat exchanger 10 against the pressure of the cooling fluid flowing inside. As a result, the weight of the heat exchanger 10 can be reduced.

（変形例）
次に、第１実施形態の熱交換器１０の変形例について説明する。
図４に示されるように、本変形例の熱交換器１０では、第１部品３３の底面３３２に電池５１が更に配置されている。このような構成によれば、熱交換器１０に設置可能な電池の個数を増加させることができる、換言すれば熱交換器１０により冷却可能な電池の個数を増加させることが可能である。 (Modification)
Next, a modification of the heat exchanger 10 of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 4 , in the heat exchanger 10 of this modified example, a battery 51 is further arranged on the bottom surface 332 of the first component 33 . With such a configuration, the number of batteries that can be installed in the heat exchanger 10 can be increased, in other words, the number of batteries that can be cooled by the heat exchanger 10 can be increased.

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の熱交換器１０について説明する。以下、第１実施形態の熱交換器１０との相違点を中心に説明する。
図５に示されるように、本実施形態の第１部品３３のフランジ部３３０には、段差部３３３と、突出部３３４とが形成されている。 <Second embodiment>
Next, the heat exchanger 10 of 2nd Embodiment is demonstrated. The following description focuses on differences from the heat exchanger 10 of the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the flange portion 330 of the first component 33 of this embodiment is formed with a stepped portion 333 and a projecting portion 334 .

段差部３３３は、第２部品３４と所定の隙間を有して配置され、且つ第２部品３４の表面３４１と略平行に配置されている部分である。
突出部３３４は、段差部３３３の略中央から第２部品３４に向かって突出するように形成されている。突出部３３４の先端面３３４ａは、第２部品３４の表面３４１に対して略平行な平坦面となっている。突出部３３４の先端面３３４ａは接着剤３５を介して第２部品３４の表面３４１に接着されている。 The stepped portion 333 is a portion that is arranged with a predetermined gap from the second component 34 and that is arranged substantially parallel to the surface 341 of the second component 34 .
The protruding portion 334 is formed to protrude from substantially the center of the stepped portion 333 toward the second component 34 . A tip surface 334 a of the projecting portion 334 is a flat surface substantially parallel to the surface 341 of the second component 34 . A tip surface 334 a of the projecting portion 334 is adhered to a surface 341 of the second component 34 via an adhesive 35 .

図５に示されるように、第１部品３３の段差部３３３と第２部品３４の表面３４１との間の隙間には、接着剤３５が配置されている。接着剤３５は、突出部３３４の外周部分に配置されている。接着剤３５は、第１部品３３の段差部３３３と第２部品３４の表面３４１とを接着させることにより、それらを接合させている。接着剤３５の外面には、円弧状のフィレット３３５が形成されている。 As shown in FIG. 5 , an adhesive 35 is placed in the gap between the stepped portion 333 of the first component 33 and the surface 341 of the second component 34 . The adhesive 35 is arranged on the outer peripheral portion of the projecting portion 334 . The adhesive 35 joins the stepped portion 333 of the first component 33 and the surface 341 of the second component 34 by bonding them together. An arcuate fillet 335 is formed on the outer surface of the adhesive 35 .

なお、接着剤３５を介した突出部３３４の先端面３３４ａと第２部品３４の表面３４１との接合構造、並びに接着剤３５を介した第１部品３３の段差部３３３と第２部品３４の表面３４１との接合構造には、図３に示される構造と同様の構造が採用されているため、その詳細な説明は割愛する。 Since the same structure as the structure shown in FIG. 3 is adopted for the bonding structure between the tip surface 334a of the projecting portion 334 and the surface 341 of the second component 34 via the adhesive 35 and the bonding structure between the stepped portion 333 of the first component 33 and the surface 341 of the second component 34 via the adhesive 35, detailed description thereof will be omitted.

次に、本実施形態の熱交換器１０の製造方法について説明する。
本実施形態の熱交換器１０を製造する際には、まず、第１部品３３及び第２部品３４を成形した後、第１部品３３の表面３３０ａに第１共有結合層３６を形成するとともに、第２部品３４の表面３４１に第２共有結合層３７を形成する。そして、図６に示されるように、第１部品３３の突出部３３４の先端面３３４ａに接着剤３５を塗布する。その後、第１部品３３の突出部３３４の先端面３３４ａに第２部品３４を載せることにより、接着剤３５を介して第１部品３３及び第２部品３４を接合させる。その際、接着剤３５の外面に図５に示されるようなフィレット３３５が形成されるように、第１部品３３の突出部３３４の高さＨが予め設定されている。 Next, a method for manufacturing the heat exchanger 10 of this embodiment will be described.
When manufacturing the heat exchanger 10 of the present embodiment, first, after the first part 33 and the second part 34 are molded, the first covalent bond layer 36 is formed on the surface 330a of the first part 33, and the second covalent bond layer 37 is formed on the surface 341 of the second part 34. Then, as shown in FIG. 6 , the adhesive 35 is applied to the tip surface 334 a of the projecting portion 334 of the first component 33 . After that, the first component 33 and the second component 34 are joined via the adhesive 35 by placing the second component 34 on the tip surface 334 a of the projecting portion 334 of the first component 33 . At that time, the height H of the projecting portion 334 of the first component 33 is set in advance so that a fillet 335 as shown in FIG. 5 is formed on the outer surface of the adhesive 35 .

次に、本実施形態の熱交換器１０の作用及び効果について説明する。
本実施形態の熱交換器１０では、図５に示されるように、第１部品３３の突出部３３４が接着剤３５を介して第２部品３４に接合されている。このような構造によれば、第１部品３３の突出部３３４の長さＬを適宜調整することにより、第１部品３３と第２部品３４との接着部分の長さを任意に設定することができる。よって、第１部品３３の突出部３３４の長さＬを、接着に必要な長さ以上の長さに設定すれば、接着剤３５を介した第１部品３３及び第２部品３４の接合強度を確保することができる。 Next, the action and effect of the heat exchanger 10 of this embodiment will be described.
In the heat exchanger 10 of this embodiment, as shown in FIG. 5, the projecting portion 334 of the first component 33 is joined to the second component 34 via the adhesive 35 . According to such a structure, the length of the bonded portion between the first part 33 and the second part 34 can be arbitrarily set by appropriately adjusting the length L of the projecting portion 334 of the first part 33 . Therefore, by setting the length L of the projecting portion 334 of the first component 33 to a length equal to or greater than the length required for bonding, the bonding strength between the first component 33 and the second component 34 via the adhesive 35 can be ensured.

一方、このような熱交換器１０では、例えば冷却液体の温度変化により熱交換部材３０が伸張変形及び収縮変形する。このような熱交換部材３０の変形により接着剤３５の外面に局所的な応力が加わると、接着剤３５が破損して、結果として第１部品３３及び第２部品３４の接合が解除される可能性がある。この点、本実施形態の熱交換部材３０では、接着剤３５の外面にフィレット３３５が形成されているため、接着剤３５の外面に局所的な応力が作用し難くなっている。したがって、熱交換部材３０が伸張変形及び収縮変形した際に接着剤３５が破損するような状況が生じ難いため、第１部品３３及び第２部品３４が接合されている状態を維持し易くなる。 On the other hand, in such a heat exchanger 10, for example, the heat exchange member 30 expands and contracts due to temperature change of the cooling liquid. If local stress is applied to the outer surface of the adhesive 35 due to such deformation of the heat exchange member 30, the adhesive 35 may be damaged, resulting in the disconnection of the first part 33 and the second part 34. In this regard, in the heat exchange member 30 of the present embodiment, since the fillet 335 is formed on the outer surface of the adhesive 35, local stress is less likely to act on the outer surface of the adhesive 35. FIG. Therefore, when the heat exchange member 30 is stretched and contracted, the adhesive 35 is unlikely to be damaged, and the first part 33 and the second part 34 can be easily maintained in a bonded state.

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の熱交換器１０について説明する。
図７に示されるように、本実施形態の熱交換器１０は、２重管式内部熱交換器である。熱交換器１０は、第１管部材６０と、第２管部材７０と、流入管８０とを備えている。第１管部材６０、第２管部材７０、及び流入管８０を形成する材料としては、第１実施形態の第１部品３３及び第２部品３４に採用される材料と同一の材料を用いることが可能である。 <Third Embodiment>
Next, the heat exchanger 10 of 3rd Embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 7, the heat exchanger 10 of this embodiment is a double-tube internal heat exchanger. The heat exchanger 10 includes a first pipe member 60 , a second pipe member 70 and an inflow pipe 80 . As materials for forming the first pipe member 60, the second pipe member 70, and the inflow pipe 80, the same materials as those used for the first part 33 and the second part 34 of the first embodiment can be used.

第１管部材６０は、軸線ｍを中心として円環状に形成されている。第１管部材６０の内部空間は、第１流体が流れている第１内部流路Ｐｗ３１を構成している。
第２管部材７０も、軸線ｍを中心として円環状に形成されている。第２管部材７０は、第１管部材６０よりも大きい内径を有しており、その内部に第１管部材６０を収容している。第２管部材７０の一端部は、第１管部材６０の外周面に接合されている。第２管部材７０の内周面と第１管部材６０の外周面とによって囲まれる空間により、第２流体が流れる第２内部流路Ｐｗ３２が構成されている。 The first pipe member 60 is formed in an annular shape centering on the axis m. The internal space of the first pipe member 60 forms a first internal flow path Pw31 through which the first fluid flows.
The second pipe member 70 is also formed in an annular shape around the axis m. The second tube member 70 has a larger inner diameter than the first tube member 60 and accommodates the first tube member 60 therein. One end of the second pipe member 70 is joined to the outer peripheral surface of the first pipe member 60 . A space surrounded by the inner peripheral surface of the second pipe member 70 and the outer peripheral surface of the first pipe member 60 constitutes a second internal flow path Pw32 through which the second fluid flows.

この熱交換器１０では、第１内部流路Ｐｗ３１を流れる第１流体と、第２内部流路Ｐｗ３２を流れる第２流体との間で熱交換が行われる。
第１管部材６０の一端部は、第２管部材７０の一端部から突出している。この第１管部材６０の一端部には、第１管部材６０に第１流体を流入させるための流入管８０が接合されている。具体的には、流入管８０の一端部の内周面が第１管部材６０の一端部の外周面に接着剤３５を介して接合されている。なお、接着剤３５を介した流入管８０及び第１管部材６０の接合構造には、図３に示される構造と同様の構造が採用されているため、その詳細な説明は割愛する。 In this heat exchanger 10, heat exchange is performed between the first fluid flowing through the first internal flow path Pw31 and the second fluid flowing through the second internal flow path Pw32.
One end of the first pipe member 60 protrudes from one end of the second pipe member 70 . An inflow pipe 80 for allowing the first fluid to flow into the first pipe member 60 is joined to one end of the first pipe member 60 . Specifically, the inner peripheral surface of one end of the inflow pipe 80 is joined to the outer peripheral surface of one end of the first pipe member 60 via the adhesive 35 . In addition, since the structure similar to the structure shown in FIG. 3 is employ|adopted for the joining structure of the inflow pipe 80 and the 1st pipe member 60 via the adhesive agent 35, the detailed description is abbreviate|omitted.

本実施形態では、互いに接合された第１管部材６０及び流入管８０が接合部材９０に相当し、第１管部材６０及び流入管８０が接合部材を構成する部品に相当する。また、第１管部材６０及び流入管８０の内部を流れる第１流体が、接合部材の内部を流れる流体に相当し、第２流体が、接合部材の外部の熱交換対象に相当する。 In this embodiment, the first pipe member 60 and the inflow pipe 80 that are joined together correspond to the joint member 90, and the first pipe member 60 and the inflow pipe 80 correspond to parts that constitute the joint member. Further, the first fluid flowing inside the first pipe member 60 and the inflow pipe 80 corresponds to the fluid flowing inside the joining member, and the second fluid corresponds to the heat exchange target outside the joining member.

図７に示されるような構造を有する本実施形態の熱交換器１０であっても、第１実施形態の熱交換器１０と同一又は類似の作用及び効果を得ることが可能である。
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。 Even with the heat exchanger 10 of this embodiment having the structure shown in FIG. 7, it is possible to obtain the same or similar actions and effects as the heat exchanger 10 of the first embodiment.
<Other embodiments>
In addition, each embodiment can also be implemented in the following forms.

・第１及び第２実施形態の熱交換部材３０の第１部品３３及び第２部品３４は、アルミニウムや鉄、ステンレス鋼等の金属、あるいは樹脂により形成されていればよい。第３実施形態の第１管部材６０、第２管部材７０、及び流入管８０に関しても同様である。
・各実施形態の接着剤３５としては、シリコン系接着剤に限らず、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、メラニン系接着剤、及びユリア樹脂系接着剤等を用いることが可能である。 - The 1st part 33 and the 2nd part 34 of the heat exchange member 30 of 1st and 2nd embodiment should just be formed with metals, such as aluminum, iron, and stainless steel, or resin. The same applies to the first pipe member 60, the second pipe member 70, and the inflow pipe 80 of the third embodiment.
The adhesive 35 of each embodiment is not limited to silicone adhesive, and epoxy adhesive, polyurethane adhesive, polyester adhesive, melanin adhesive, urea resin adhesive, etc. can be used.

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 - The present disclosure is not limited to the above specific examples. Appropriate design changes made by those skilled in the art to the above specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each specific example described above, and its arrangement, conditions, shape, etc., are not limited to those illustrated and can be changed as appropriate. As long as there is no technical contradiction, the combination of the elements included in the specific examples described above can be changed as appropriate.

１０：熱交換器
３０：熱交換部材（接合部材）
３３：第１部品
３４：第２部品
３５：接着剤
３６：第１共有結合層
３７：第２共有結合層
６０：第１管部材（第１部品）
８０：流入管（第２部品）
９０：接合部材
３３３：段差部
３３４：突出部
３３５：フィレット 10: Heat exchanger 30: Heat exchange member (joining member)
33: First Part 34: Second Part 35: Adhesive 36: First Covalent Bond Layer 37: Second Covalent Bond Layer 60: First Pipe Member (First Part)
80: Inflow pipe (second part)
90: Joining member 333: Stepped portion 334: Protruding portion 335: Fillet

Claims (7)

金属又は樹脂からなる複数の部品（３３，３４，６０，８０）が接合された接合部材（３０，９０）を有し、前記接合部材の内部に形成された流路を流れる流体と前記接合部材の外部の熱交換対象との間で熱交換が行われる熱交換器であって、
互いに接合される２つの前記部品を第１部品（３３）及び第２部品（３４）とするとき、
前記第１部品及び前記第２部品は、接着剤（３５）を介して互いに接合されており、
前記接着剤に対向する前記第１部品の表面には、前記第１部品と前記接着剤との界面を共有結合させる第１共有結合層（３６）が形成され、
前記接着剤に対向する前記第２部品の表面には、前記第２部品と前記接着剤との界面を共有結合させる第２共有結合層（３７）が形成され、
前記第２部品は、平板状に形成されており、
前記第１部品は、前記第１部品と所定の隙間を有して配置される段差部（３３３）と、前記段差部から前記第２部品に向かって突出する突出部（３３４）とを有しており、
前記突出部が前記接着剤を介して前記第２部品に接合されている
熱交換器。 A heat exchanger having a joint member (30, 90) to which a plurality of parts (33, 34, 60, 80) made of metal or resin are joined, wherein heat exchange is performed between a fluid flowing through a flow path formed inside the joint member and a heat exchange target outside the joint member,
When the two parts to be joined together are the first part (3 3) and the second part (3 4) ,
the first part and the second part are joined together via an adhesive (35),
A first covalent bond layer (36) is formed on the surface of the first component facing the adhesive, and covalently bonds the interface between the first component and the adhesive;
A second covalent bond layer (37) is formed on the surface of the second component facing the adhesive, and covalently bonds the interface between the second component and the adhesive ;
The second component is formed in a flat plate shape,
The first component has a stepped portion (333) arranged with a predetermined gap from the first component, and a protruding portion (334) protruding from the stepped portion toward the second component,
The projecting portion is joined to the second component via the adhesive.
Heat exchanger. 前記第１共有結合層及び前記第２共有結合層は、ケイ酸ガラス層からなる
請求項１に記載の熱交換器。 2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the first covalently bonded layer and the second covalently bonded layer are silicate glass layers. 前記第１共有結合層及び前記第２共有結合層は、アルミノケイ酸ガラス層からなる
請求項２に記載の熱交換器。 3. The heat exchanger according to claim 2, wherein the first covalently bonded layer and the second covalently bonded layer are made of an aluminosilicate glass layer. 前記接着剤は、シリコン系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、メラニン系接着剤、及びユリア樹脂系接着剤のいずれかからなる
請求項１～３のいずれか一項に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the adhesive comprises any one of a silicone adhesive, an epoxy adhesive, a polyurethane adhesive, a polyester adhesive, a melanin adhesive, and a urea resin adhesive. 前記部品は、アルミニウム、鉄、及びステンレス鋼のいずれかにより形成されている
請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the parts are made of any one of aluminum, iron, and stainless steel. 前記部品は、２０００番系、５０００番系、６０００番系、７０００番系、及び８０００番系のいずれかのアルミニウム合金により形成されている
請求項１～４のいずれか一項に記載の熱交換器。 The heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the component is made of any one of 2000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, and 8000 series aluminum alloys. 前記接着剤は、前記突出部の外周部分であって、且つ前記第１部品と前記第２部品の前記段差部との間に形成される隙間に形成されており、
前記接着剤の外面には、フィレット（３３５）が形成されている
請求項１～６のいずれか一項に記載の熱交換器。
The adhesive is formed in a gap formed between the stepped portion of the first component and the second component at the outer peripheral portion of the projecting portion,
A heat exchanger according to any one of claims 1 to 6 , wherein a fillet (335) is formed on the outer surface of the adhesive.
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