(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022043445
(43)【公開日】2022-03-16
(54)【発明の名称】熱交換器の製造方法
(51)【国際特許分類】
F28D 15/02 20060101AFI20220309BHJP
【ＦＩ】
F28D15/02 101H
F28D15/02 106G
F28D15/02 106Z
F28D15/02 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020148718
(22)【出願日】2020-09-04
(71)【出願人】
【識別番号】501428187
【氏名又は名称】昭和電工パッケージング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109911
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義仁
(74)【代理人】
【識別番号】100071168
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 久義
(74)【代理人】
【識別番号】100099885
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 健市
(72)【発明者】
【氏名】南谷 広治
(72)【発明者】
【氏名】田中 克美
(57)【要約】
【課題】複数の融着工程をそれぞれ適切な条件で行うことができる熱交換器の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、伝熱層５１の内面側に熱融着層５２が設けられた外包ラミネート材Ｌ１によって構成された外包体１の内部に、少なくとも外表面に樹脂製の熱融着層が設けられた内装品が収容された熱交換器を製造するための熱交換器の製造方法を対象とする。外包体１の外周縁部において外包ラミネート材Ｌ１同士を熱融着する外包体融着工程と、内装品を外包体１に熱融着する内装品融着工程とを含無。外包体融着工程を行った後、内装品融着工程を行う一方、外包体融着工程においては内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行う。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、伝熱層５１の内面側に熱融着層５２が設けられた外包ラミネート材Ｌ１によって構成された外包体１の内部に、少なくとも外表面に樹脂製の熱融着層が設けられた内装品が収容された熱交換器を製造するための熱交換器の製造方法を対象とする。外包体１の外周縁部において外包ラミネート材Ｌ１同士を熱融着する外包体融着工程と、内装品を外包体１に熱融着する内装品融着工程とを含無。外包体融着工程を行った後、内装品融着工程を行う一方、外包体融着工程においては内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行う。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製の伝熱層の内面側に樹脂製の熱融着層が設けられた外包ラミネート材によって構成された外包体の内部に、少なくとも外表面に樹脂製の熱融着層が設けられた内装品が収容された熱交換器を製造するための熱交換器の製造方法であって、
前記外包体の外周縁部において前記外包ラミネート材同士を熱融着する外包体融着工程と、
前記内装品を前記外包体に熱融着する内装品融着工程とを含み、
前記外包体融着工程を行った後、前記内装品融着工程を行う一方、
前記外包体融着工程においては前記内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行うようにしたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
前記外包体の外周縁部において前記外包ラミネート材同士を熱融着する外包体融着工程と、
前記内装品を前記外包体に熱融着する内装品融着工程とを含み、
前記外包体融着工程を行った後、前記内装品融着工程を行う一方、
前記外包体融着工程においては前記内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行うようにしたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項2】
前記内装品は、金属製の伝熱層の両面側に樹脂製の熱融着層が設けられた内芯ラミネート材によって構成され、かつ凹凸部を有するインナーフィンを含み、
前記内装品融着工程は、前記インナーフィンの凹凸部を前記外包体に熱融着するフィン融着工程を含む請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
前記内装品融着工程は、前記インナーフィンの凹凸部を前記外包体に熱融着するフィン融着工程を含む請求項１に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項3】
前記内装品は、前記外包体に設けられた出入口に対応して設けられ、かつ前記外包体に対し熱交換媒体の出し入れを行うための熱融着樹脂製のヘッダーを含み、
前記内装品融着工程は、前記ヘッダーを前記外包体に熱融着するヘッダー融着工程を含む請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
前記内装品融着工程は、前記ヘッダーを前記外包体に熱融着するヘッダー融着工程を含む請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項4】
前記フィン融着工程および前記ヘッダー融着工程を同時に行うようにした請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項5】
前記フィン融着工程および前記ヘッダー融着工程のうち、一方の融着工程を行った後、他方の融着工程を行うようにした請求項３に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項6】
前記内装品融着工程の融着温度を１６５℃～１８５℃に設定する一方、
前記外包体融着工程の融着温度を１７０℃～２００℃に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着温度よりも５℃～１５℃高く設定するようにした請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着温度を１７０℃～２００℃に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着温度よりも５℃～１５℃高く設定するようにした請求項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項7】
前記内装品融着工程の融着圧力を０．１５ＭＰａ～０．３５ＭＰａに設定する一方、
前記外包体融着工程の融着圧力を０．２ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定し、かつ前記内装品融着工程の融着圧力に対し０．０５ＭＰａ～０．１５ＭＰａ高く設定するようにした請求項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着圧力を０．２ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定し、かつ前記内装品融着工程の融着圧力に対し０．０５ＭＰａ～０．１５ＭＰａ高く設定するようにした請求項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項8】
前記内装品融着工程の融着時間を２秒～７秒に設定する一方、
前記外包体融着工程の融着時間を４秒～１０秒に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着時間に対し２秒～３秒長く設定するようにした請求項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着時間を４秒～１０秒に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着時間に対し２秒～３秒長く設定するようにした請求項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、金属製の伝熱層に樹脂製の熱融着層が積層されたラミネート材を用いて製作される熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォンやパーソナルコンピュータ等の電子機器における小型高性能化に伴い、電子機器のＣＰＵ回りの発熱対策も重要となり、機種によっては水冷式冷却器やヒートパイプを組み込んで、ＣＰＵ等の電子部品に対する熱負荷を軽減するとともに、筐体内に熱をこもらせないようにして、熱による悪影響を回避する技術が従来より提案されている。
【0003】
また電気自動車やハイブリッド車に搭載される電池モジュールは、充電と放電とを繰り返し行うために電池パックの発熱が大きくなる。このため電池モジュールにおいても上記の電子機器と同様に、水冷式冷却器やヒートパイプを組み込んで、熱による悪影響を回避する技術が提案されている。
【0004】
さらにシリコンカーバイト（ＳｉＣ）製等のパワーモジュールも発熱対策として冷却板やヒートシンクを組み付ける等の対策が提案されている。
【0005】
従来、小型の電子機器に組み込まれるヒートパイプ等の薄型の冷却器は、複数の金属製の構成部品をろう付け等で接合する金属製のものが主流であった（特許文献１～３）。
【0006】
このような金属製の冷却器は、各構成部品が、鋳造や鍛造等の塑性加工や、切削等の除去加工等の面倒な金属加工（機械加工）によって製作されるため、現行以上の薄型化は困難である。
【0007】
そこで、ケーシングとしての外包体やインナーフィン（内芯材）をラミネート材によって構成した冷却器が提案されている。ラミネート材は、金属箔層に樹脂製の熱融着層が積層されて構成されている。そして例えば、外包体用のラミネート材（外包ラミネート材）が、内芯材用のラミネート材（インナーフィン）を介して上下に重ね合わされて、外包ラミネート材の外周縁部同士が熱融着されて外包体が形成されるとともに、上下の外包ラミネート材の中間領域が、インナーフィンの凹凸部に熱融着されて、外包体内にインナーフィンが固定されている。
【0008】
このラミネート材製の冷却器は、面倒な金属加工が不要で、製作の容易化、コストの削減、薄型化等を図ることができるため近年、注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１５－５９６９３号公報
【特許文献2】特開２０１５－１４１００２号公報
【特許文献3】特開２０１６－１８９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記ラミネート材製の冷却器を製造する場合、既述したように外包ラミネート材同士を熱融着する外包体融着工程と、外包ラミネート材およびインナーフィン間を熱溶着するフィン融着工程とを実施する。ところが、外包体融着工程は、外包ラミネート材の外周縁部同士を上下両側から熱板で挟み込んで融着することによって密封するものであるのに対し、フィン融着工程は、外包体の外面から熱板を押し当てて融着することによりインナーフィンを外包体に固定するものである。このように外包体融着工程は両側から熱を付与して密封するものであるのに対し、フィン融着工程は片側から熱を付与してフィンを固定するものであり、融着の種類が異なっているため自ずと、融着温度（シール温度）、融着時間（シール時間）、融着圧力（シール圧力）等の融着条件も異なることとなる。つまりラミネート材製の冷却器を製造するに際しては、融着条件が異なる複数の融着工程を実施する必要がある。
【0011】
このような状況下にあって、ラミネート材製の冷却器の技術分野においては冷却器を製造するに際して、融着条件の異なる複数の融着工程をそれぞれ適切に行うことができる技術の開発が切望されているのが現状である。
【0012】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、融着条件が異なる複数の融着工程を行うに際して、各融着工程を適切な条件で行うことができて、融着不良がない高品質の熱交換器を製造することができる熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。
【0014】
［１］金属製の伝熱層の内面側に樹脂製の熱融着層が設けられた外包ラミネート材によって構成された外包体の内部に、少なくとも外表面に樹脂製の熱融着層が設けられた内装品が収容された熱交換器を製造するための熱交換器の製造方法であって、
前記外包体の外周縁部において前記外包ラミネート材同士を熱融着する外包体融着工程と、
前記内装品を前記外包体に熱融着する内装品融着工程とを含み、
前記外包体融着工程を行った後、前記内装品融着工程を行う一方、
前記外包体融着工程においては前記内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行うようにしたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
前記外包体の外周縁部において前記外包ラミネート材同士を熱融着する外包体融着工程と、
前記内装品を前記外包体に熱融着する内装品融着工程とを含み、
前記外包体融着工程を行った後、前記内装品融着工程を行う一方、
前記外包体融着工程においては前記内装品融着工程に対し、融着条件としての融着温度、融着圧力、融着時間のうち少なくともいずれか１つを増大して行うようにしたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
【0015】
［２］前記内装品は、金属製の伝熱層の両面側に樹脂製の熱融着層が設けられた内芯ラミネート材によって構成され、かつ凹凸部を有するインナーフィンを含み、
前記内装品融着工程は、前記インナーフィンの凹凸部を前記外包体に熱融着するフィン融着工程を含む前項１に記載の熱交換器の製造方法。
前記内装品融着工程は、前記インナーフィンの凹凸部を前記外包体に熱融着するフィン融着工程を含む前項１に記載の熱交換器の製造方法。
【0016】
［３］前記内装品は、前記外包体に設けられた出入口に対応して設けられ、かつ前記外包体に対し熱交換媒体の出し入れを行うための熱融着樹脂製のヘッダーを含み、
前記内装品融着工程は、前記ヘッダーを前記外包体に熱融着するヘッダー融着工程を含む請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
前記内装品融着工程は、前記ヘッダーを前記外包体に熱融着するヘッダー融着工程を含む請求項２に記載の熱交換器の製造方法。
【0017】
［４］前記フィン融着工程および前記ヘッダー融着工程を同時に行うようにした前項３に記載の熱交換器の製造方法。
【0018】
［５］前記フィン融着工程および前記ヘッダー融着工程のうち、一方の融着工程を行った後、他方の融着工程を行うようにした前項３に記載の熱交換器の製造方法。
【0019】
［６］前記内装品融着工程の融着温度を１６５℃～１８５℃に設定する一方、
前記外包体融着工程の融着温度を１７０℃～２００℃に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着温度よりも５℃～１５℃高く設定するようにした前項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着温度を１７０℃～２００℃に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着温度よりも５℃～１５℃高く設定するようにした前項１～５のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【0020】
［７］前記内装品融着工程の融着圧力を０．１５ＭＰａ～０．３５ＭＰａに設定する一方、
前記外包体融着工程の融着圧力を０．２ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定し、かつ前記内装品融着工程の融着圧力に対し０．０５ＭＰａ～０．１５ＭＰａ高く設定するようにした前項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着圧力を０．２ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定し、かつ前記内装品融着工程の融着圧力に対し０．０５ＭＰａ～０．１５ＭＰａ高く設定するようにした前項１～６のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【0021】
［８］前記内装品融着工程の融着時間を２秒～７秒に設定する一方、
前記外包体融着工程の融着時間を４秒～１０秒に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着時間に対し２秒～３秒長く設定するようにした前項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
前記外包体融着工程の融着時間を４秒～１０秒に設定し、かつ前記内装品融着工程の融着時間に対し２秒～３秒長く設定するようにした前項１～７のいずれか１項に記載の熱交換器の製造方法。
【発明の効果】
【0022】
発明［１］～［３］の熱交換器の製造方法によれば、外包体融着工程と、内装品融着工程（フィン融着工程およびヘッダー融着工程等）との異なる種類の融着工程を別々に行うものであるため、種類毎にそれぞれ適切な融着条件で各融着工程を行うことができ、所望の融着処理を確実に行うことができて、密封性低下や接着不足等の融着不良を確実に防止でき、高品質の熱交換器を製作することができる。さらに本発明においては、外包体融着工程を先に行っているため、インナーフィンの凹凸部等の高さにバラツキがあったり、ヘッダーの融着面にひけによる凹部があったとしても、外包体融着工程を行うことによって外包体がインナーフィンの凹凸部や、ヘッダーの融着面に確実に密着し、その密着状態において、フィン融着工程およびヘッダー融着工程等の内装品融着工程を行うことができ、内装品を外包体に確実に融着することができる。特に本発明において、外包体融着工程における融着温度、融着圧力、融着時間を、内装品融着工程に比べて増大させているため、外包体融着工程を高精度に行うことができて、良好な密封性を確保することができる。また内装品融着工程では、融着条件を適宜緩和できるため、熱融着樹脂の溶融過多による熱融着層の不用意な薄肉化を防止でき、接着性および耐食性の低下を有効に防止することができ、さらに接着時の内装品の破損も防止することができる。
【0023】
発明［４］の熱交換器の製造方法によれば、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行うものであるため、融着処理を効率良く行うことができ、ひいては熱交換器を効率良く製造することができる。
【0024】
発明［５］の熱交換器の製造方法によれば、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を別々に行うものであるため、個々の融着工程に合わせて、より詳細に融着条件を設定でき、より優れた融着性を確保できて、より高い品質の熱交換器を製作することができる。特にインナーフィンとして、大きいサイズのものを採用するような場合には、フィン融着工程を個別に行うことによって、インナーフィンの全域を偏りなく均等に融着でき、より一層優れた融着性を確保でき、より一層高い品質の熱交換器を製作することができる。
【0025】
発明［６］～［８］の熱交換器の製造方法によれば、融着条件を具体的に特定するものであるため、上記の効果をより一層確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
図１～図３はこの発明の実施形態である熱交換器を示す図である。以下の説明においては発明の理解を容易にするため、図２（ａ）の左右方向を「前後方向」として説明し、さらに図２（ｂ）の上下方向を「上下方向（厚さ方向）」として説明する。
【0028】
図１～図３に示すように、本実施形態の熱交換器は、伝熱パネルや伝熱チューブ等として用いられるものであり、ケーシング（容器）としての外包体１と、外包体１の内部に収容されるインナーフィン（内芯材）２と、外包体１の両端部内に収容される一対（両側）のヘッダー（ジョイント部材）３，３とを備えている。
【0029】
外包体１は、平面視矩形状のトレイ部材１０と、平面視矩形状のカバー部材１５とによって構成されている。
【0030】
トレイ部材１０は、外包ラミネート材Ｌ１の成形品によって構成されており、深絞り成形や、押出成型等の冷間成形の手法を用いて、外周縁部を除く中間領域全域が下方に凹陥形成されて、平面視矩形状の凹陥部１１が形成されるとともに、凹陥部１１の開口縁部外周に外方突出状のフランジ部１２が一体に形成されている。
【0031】
またカバー部材１５は、トレイ部材１０における凹陥部１１の前後両端部に対応して一対の出入口１６，１６が形成されている。言うまでもなく本実施形態においては、一対の出入口１６のうち、一方の出入口１６が入口として構成され、他方の出入口１６が出口として構成されている。
【0032】
トレイ部材１０およびカバー部材１５は、柔軟性および可撓性を有するラミネートシートないしフィルムである外包ラミネート材Ｌ１によって構成されている。
【0033】
図４に示すように外包ラミネート材Ｌ１は、金属（金属箔）製の伝熱層５１と、その伝熱層５１の一面（内面）に接着剤を介して積層された熱融着性の樹脂フィルムないし熱融着性の樹脂シート製の熱融着層５２と、伝熱層５１の他面（外面）に接着剤を介して積層された耐熱性の樹脂フィルムないし耐熱性の樹脂シート製の保護層５３とを備えている。なお本実施形態において、「箔」という用語は、フィルム、薄板、シートも含む意味で用いられている。
【0034】
外包ラミネート材Ｌ１における伝熱層５１としては、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス箔、ニッケル箔、ニッケルメッキ加工した銅箔、ニッケルと銅箔からなるクラッドメタル等を好適に用いることができ、中でも特にアルミニウム箔を好適に用いることができる。なお本実施形態において、「銅」「アルミニウム」「ニッケル」「チタン」という用語は、それらの合金も含む意味で用いられている。
【0035】
伝熱層５１は、集熱層とも称されるものであり、厚みが３０μｍ～２００μｍのものを用いるのが良く、より好ましくは４０μｍ～１８０μｍのものを用いるのが良い。すなわち伝熱層５１の厚みが薄過ぎる場合には、外圧に対して変形し易くなり、強度が低下するおそれがあり、好ましくない。逆に伝熱層５１の厚みが厚過ぎる場合には、柔軟性が低下し、成形加工性が低下するおそれがあり、好ましくない。
【0036】
また伝熱層５１は、化成処理等の表面処理を施しておくことにより、伝熱層５１の腐食防止や、樹脂との接着性の向上など、より一層耐久性を向上させることができる。
【0037】
熱融着層５２としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂またはそれらの変性樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル樹脂等によって構成されるフィルムないしシートを好適に用いることができる。より好ましくは無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を用いるのが良い。さらに好ましくは、融点の異なるポリプロピレンの多層フィルムを用いるのが良い。
【0038】
熱融着層５２としては、厚みが２０μｍ～５００μｍのものを用いるのが良い。より好ましくは厚さ３０μｍ～８０μｍのものを用いるのが良い。
【0039】
例えば、熱融着層５２として、３層（ランダムＰＰ／ブロックＰＰ／ランダムＰＰ）の共押しフィルムからなる厚さ３０μｍ～８０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルムを好適に用いることができる。
【0040】
保護層５３としては、熱融着層５２に対し融点が１０℃以上、より好ましくは２０℃以上高い延伸ポリエステル樹脂（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、延伸ポリアミド樹脂（ＯＮＹ）等のフィルムないしシートを好適に用いることができる。
【0041】
さらに保護層５３としては、厚みが６μｍ～１００μｍのものを用いるのが良い。
【0042】
また外包ラミネート材Ｌ１を構成する伝熱層５１、熱融着層５２および保護層５３の各間を接着するための接着剤としては、厚みが１μｍ～５μｍのウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、オレフィン系接着剤等を好適に用いることができる。
【0043】
なお本実施形態においては、外包体１を構成するラミネート材Ｌ１として、３層構造のシートを用いるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、伝熱層と熱融着層との２層構造のシートを用いても良いし、４層以上の構造のシートを用いるようにしても良い。４層以上の構造のシートを用いる場合には例えば、保護層と伝熱層との間に他の層を介在させたり、伝熱層と熱融着層との間に他の層を介在したりして、４層以上に構成するようにしても良い。
【0044】
以上の構成の外包ラミネート材Ｌ１によって、外包体１のトレイ部材１０およびカバー部材１５が構成されている。そして後述する外包体融着工程（外包体融着処理）によって、カバー部材１５がトレイ部材１０にその凹陥部１１の開口を閉塞するように取り付けられて、外包体１が形成されるものである。
【0045】
なお本実施形態においては、トレイ部材１０における凹陥部１１の底壁（下壁）１１１と、トレイ部材１０に取り付けられたカバー部材１５における凹陥部１１に対応する部分の天壁（上壁）１５１とによって、一対の対向壁１１１，１５１が構成されるものである。
【0046】
【0047】
図４に示すように内芯ラミネート材Ｌ２は、金属箔製の伝熱層６１と、伝熱層６１の両面に接着剤を介して積層された樹脂フィルムないし樹脂ート製の熱融着層６２，６２とを備えている。
【0048】
内芯ラミネート材Ｌ２における伝熱層６１としては、外包ラミネート材Ｌ１の伝熱層５１と同様、銅箔、アルミニウム箔、ステンレス箔、ニッケル箔、ニッケルメッキ加工した銅箔、ニッケルと銅箔からなるクラッドメタル等を好適に用いることができ、中でも特にアルミニウム箔を好適に用いることができる。
【0049】
伝熱層６１は、厚みが３０μｍ～２００μｍのものを用いるのが良く、より好ましくは４０μｍ～１８０μｍのものを用いるのが良い。すなわち伝熱層６１の厚みが薄過ぎる場合には、外圧に対して変形し易くなり、強度が低下するおそれがあり、好ましくない。逆に伝熱層６１の厚みが厚過ぎる場合には、柔軟性が低下し、成形加工性が低下するおそれがあり、好ましくない。
【0050】
熱融着層６２としては、上記外包ラミネート材Ｌ１の熱融着層５２と同様、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂またはそれらの変性樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル樹脂等によって構成されるフィルムないしシートを好適に用いることができる。中でも無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を用いるのが良い。さらに好ましくは、融点の異なるポリプロピレンの多層フィルムを好適に用いるのが良い。
【0051】
熱融着層６２としては、厚みが２０μｍ～５００μｍのものを用いるのが良く、より好ましくは３０μｍ～８０μｍのものを用いるのが良い。
【0052】
なお本実施形態においては、インナーフィン２を構成するラミネート材Ｌ２として、３層構造のシートを用いるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、４層以上の構造のシートを用いるようにしても良い。例えば熱融着層と伝熱層との間に他の層を介在させることによって、４層以上の構造のシートを採用するようにしても良い。
【0053】
またインナーフィン２の加工方法は、特に限定されるものではないが、例えば内芯ラミネート材Ｌ２を一対のエンボスロールまたは一対のコルゲートロールによって挟み込みつつ、その一対のロール間に通過させることにより、凹凸を成形する方法を例示することができる。さらにはプレス機や、プレス金型を用いて、内芯ラミネート材Ｌ２に凹凸部を成形する方法を例示することができる。
【0054】
図２～図５に示すようにインナーフィン２は、凹部２５および凸部２６が交互に連続して形成された角波形状（矩形波形状）、いわゆるデジタル信号波形に形成されている。すなわち本実施形態のインナーフィン２における凹部底面（底壁）および凸部頂面（頂壁）は、平坦に形成され、かつ熱交換器組付状態において、トレイ部材１０の底壁（下壁）１１１およびカバー部材１５の天壁（上壁）１５１に対し平行に配置されている。さらにインナーフィン２は、隣り合う凹部底壁および凸部頂壁間を連結する立ち上がり壁が、凹部底壁および凸部頂壁に対し、または熱交換器組付状態における外包体１の上下壁１１１，１５１に対し垂直に配置されている。
【0055】
なお本実施形態においては、角波形状のインナーフィン２を用いているが、それだけに限られず、本発明においては、断面円弧状凹部および凸部が交互に連続して形成された一般的な波形状（正弦波形状）、いわゆるアナログ信号波形に形成されたものを用いても良い。もっとも本発明においては、インナーフィンは、外包体の内周面に接合される凹部および凸部が設けられていれば、どのような形状のものでも使用することができる。
【0056】
このインナーフィン２が、トレイ部材１０の凹陥部１１内に収容される。この場合、インナーフィン２は、トレイ部材１０の凹陥部１１における前後両端部を除いた中間部に収容される。さらにインナーフィン２は、その山筋方向および谷筋方向がトレイ部材１０の前後方向（図１の左右方向）に一致するように配置される。これにより、インナーフィン２の山筋部および谷筋部によって形成されるトンネル部および溝部が、熱交換流路として構成されている。この熱交換流路は、トレイ部材１０の前後方向（長さ方向）に沿うように配置され、かつ幅方向（左右方向）に並列に複数配置されており、熱交換媒体（熱媒体）が各熱交換流路を通って均等に分散しながら外包体１の前後方向一端側から他端側に向けてスムーズに流通できるように構成されている。
【0057】
一方図２および図３に示すように、外包体１の両端部に配置される一対のヘッダー３，３は、熱融着性樹脂の成形品によって構成されている。なお本発明においては、ヘッダー等の内装品の少なくとも外表面に樹脂製の熱融着層が設けられていれば良い。
【0058】
またヘッダー３を構成する樹脂としては、上記外包体１およびインナーフィン２の熱融着層５２，６２を構成する樹脂と同種の樹脂を用いるのが好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂またはそれらの変性樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル樹脂等を好適に用いることができる。
【0059】
ヘッダー３は、一側面に開口部３２を有する箱状の取付箱部３１と、取付箱部３１の上壁に設けられたパイプ部３３とを備えている。パイプ部３３は取付箱部３１内に連通しており、パイプ部３３の内部と取付箱部３１の内部との間で熱交換媒体が往来できるように構成されている。
【0060】
ヘッダー３の成形方法は特に限定されるものではないが、例えば射出成型を用いて成形する方法を好適に採用することができる。
【0061】
このヘッダー３の取付箱部３１がトレイ部材１０の凹陥部１１におけるインナーフィン２の両側に配置される。さらにヘッダー３のパイプ部３３が上向きに配置されるとともに、取付箱部３１の開口部３２が内側に向けて、つまりインナーフィン２に対向して配置される。
【0062】
こうしてヘッダー３，３をトレイ部材１０内に収容して、カバー部材１５をトレイ部材１０にその開口部を閉塞するように配置する。この場合、カバー部材１５の出入口１６内に、ヘッダー３，３の上向きのパイプ部３３，３３を挿通配置する。
【0063】
この仮組された熱交換器仮組品を加熱することによって、接触し合う部材同士の所要部分を熱融着して接合一体化する。この熱融着は、トレイ部材１０のフランジ部１２と、カバー部材１５の外周縁部との間を、対応する熱融着層５２を介して熱融着（シール）する外包体融着工程（外包体シール工程）と、一対の対向壁１１１，１５１と、インナーフィン２の凹凸部２５，２６との間を、対応する熱融着層５２，６２を介して熱融着（シール）するフィン融着工程（フィンシール工程）と、一対の対向壁１１１，１５１の熱融着層５２と、ヘッダー３との間を熱融着（シール）するヘッダー融着工程（ヘッダーシール工程）との３つの熱融着工程を含むものである。
【0064】
ここで本実施形態においては、インナーフィン２およびヘッダー３のいずれか一方、または双方によって内装品が構成されている。さらにフィン融着工程およびヘッダー融着工程のいずれか一方、または双方によって内装品融着工程が構成されている。
【0065】
本実施形態においては外包体融着工程を行った後、内装品融着工程を行うものである。さらに内装品融着工程においては、フィン融着工程を先に行った後、ヘッダー融着工程を行っても良いし、ヘッダー融着工程を先に行った後、フィン融着工程を行っても良いし、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行っても良い。
【0066】
本実施形態においては、外包体融着工程を行った後、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行う場合を２段シールと称し、外包体融着工程を行った後、フィン融着工程およびヘッダー融着工程のいずれか一方を行ってから残り一方を行う場合を３段シールと称している。
【0067】
また本実施形態では１回目に行われる融着工程（外包体融着工程）を１回目（１段目）のシールと称し、２回目に行われる融着工程（フィン融着工程および／またはヘッダー融着工程）を２回目（２段目）のシールと称し、３回目に行われる融着工程（フィン融着工程またはヘッダー融着工程）を３回目（３段目）のシールと称している。
【0068】
図６Ａは外包体融着工程を実施する外包体融着金型Ｄ１を説明するための概略断面図である。同図に示すようにこの金型Ｄ１の下金型には、型内に設置された熱交換器仮組品のトレイ部材１０のフランジ部１２を下側から支持する熱板部Ｐ１が設けられるとともに、上金型には、カバー部材１５の外周縁部を上側から押圧する熱板部Ｐ１が設けられている。そして型閉じを行って、トレイ部材１０のフランジ部１２と、カバー部材１５の外周縁部との重ね合わせ部分を、上下の熱板部Ｐ１で挟み込んで加圧し、その状態でヒータＨ１を介して加熱することによって、図７Ａの斜めハッチングで示すようにトレイ部材１０のフランジ部１２と、カバー部材１５の外周縁部とを熱融着して封止できるようになっている。
【0069】
図６Ｂはフィン融着工程を実施するフィン融着金型Ｄ２を説明するための概略断面図である。同図に示すようにこの金型Ｄ２の下金型には、型内に設置された熱交換器仮組品のトレイ部材１０の底壁（対向壁）１１１におけるインナーフィン２に対応する部分を下側から支持する熱板部Ｐ２が設けられるとともに、上金型には、カバー部材１５の対向壁１５１におけるインナーフィン２に対応する部分を上側から押圧する熱板部Ｐ２が設けられている。そして型閉じを行って、上下の熱板部Ｐ２をトレイ部材１０の底面中央領域およびカバー１５の上面中央領域に押し当てて加圧し、その状態でヒータＨ２を介して加熱することによって、図７Ｂの斜めハッチングで示すように一対の対向壁１１１，１５１と、インナーフィン２の凹凸部２５，２６とを熱融着して固定できるようになっている。
【0070】
図６Ｃはヘッダー融着工程を実施するヘッダー融着金型Ｄ３を説明するための概略断面図である。同図に示すようにこの金型Ｄ３の下金型には、型内に設置された熱交換器仮組品のトレイ部材１０の底壁（対向壁）１１１の両端部におけるヘッダー３に対応する部分を下側から支持する熱板部Ｐ３が設けられるとともに、上金型には、カバー部材１５の対向壁１５１の両端部におけるヘッダー３の、パイプ部３３を除く部分を上側から押圧する熱板部Ｐ３が設けられている。そして型閉じを行って、上下の熱板部Ｐ３をトレイ部材１０の底面両端部およびカバー１５の上面両端部に押し当てて加圧し、その状態でヒータＨ３を介して加熱することによって、図７Ｃの斜めハッチングで示すように一対の対向壁１１１，１５１と、ヘッダー３の取付箱部３１の上下面とを熱融着して固定できるようになっている。
【0071】
図６Ｄはフィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に実施するフィン／ヘッダー融着金型Ｄ４を説明するための概略断面図である。同図に示すようにこの金型Ｄ４の下金型には、型内に設置された熱交換器仮組品のトレイ部材１０の底壁（対向壁）１１１を下側から支持する熱板部Ｐ４が設けられるとともに、上金型には、カバー部材１５の対向壁１５１における中央領域を上側から押圧する熱板部Ｐ４が設けられている。そして型閉じを行って、上下の熱板部Ｐ４をトレイ部材１０の底面およびカバー部材１５の上面中央領域に押し当てて加圧し、その状態でヒータＨ４を介して加熱することによって、図７Ｄの斜めハッチングで示すように一対の対向壁１１１，１５１と、インナーフィン２およびヘッダー３とを熱融着して固定できるようになっている。
【0072】
なお本発明に直接関連しないが参考までに、外包体融着工程、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に実施する一括融着金型Ｄ１０についても説明しておくと、図１０に示すように金型Ｄ１０の下金型には、型内に設置された熱交換器仮組品のトレイ部材１０の底壁１１１およびフランジ部１２を下側から支持する熱板部Ｐ１０が設けられるとともに、上金型には、カバー部材１５の全域を上側から押圧する熱板部Ｐ１０が設けられている。そして型閉じを行って、上下の熱板部Ｐ１０をトレイ部材１０の底面およびカバー１５の上面全域に押し当てて加圧し、その状態でヒータ（図示省略）を介して加熱することによって、外包体融着工程、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に実施できるようになっている。
【0073】
本実施形態においては、熱交換器仮組品に対し、上記の外包体融着工程、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を行うことによってトレイ部材１０、カバー部材１５、インナーフィン２およびヘッダー３の所要の接触部が熱融着（熱接着）により接合一体化されて、熱交換器が組み付けられる。
【0074】
なお本実施形態において、熱融着工程（加熱処理）を減圧下で行うことで、トレイ部材１０とカバー部材１５との間、トレイ部材１０およびカバー部材１５とそれらと接触しているインナーフィン２およびヘッダー３，３との間の密着性が高い状態で熱接着を強く行うことができ、接着面積を広くすることができる。従って熱融着処理を減圧下で行うのが好ましい。
【0075】
本実施形態において、融着温度（シール温度）は、１６５℃～２００℃に設定するのが良く、より好ましくは１７０℃～１９０℃に設定するのが良い。さらに融着圧力（シール圧力）は、０．１５ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定するのが良く、より好ましくは０．２ＭＰａ～０．３ＭＰａに設定するのが良い。さらに融着時間（シール時間）は、２秒～１０秒に設定するのが良く、より好ましくは３秒～７秒に設定するのが良い。
【0076】
ここで本実施形態においては、外包体融着工程と、フィン融着工程およびヘッダー融着工程等の内装品融着工程とは、融着温度、融着圧力、融着時間等の融着条件（シール条件）が異なっており、各融着工程毎に融着条件を適宜設定するのが良い。
【0077】
すなわち本実施形態においては、外包体融着工程の融着温度を１７０℃～２００℃に設定し、かつ内装品融着工程の融着温度よりも５℃～１５℃高く設定するのが好ましい。さらに内装品融着工程の融着温度を１６５℃～１８５℃に設定するのが好ましい。
【0078】
また外包体融着工程の融着圧力を０．２ＭＰａ～０．５ＭＰａに設定し、かつ内装品融着工程の融着圧力に対し０．０５ＭＰａ～０．１５ＭＰａ高く設定するのが好ましい。さらに内装品融着工程の融着圧力を０．１５ＭＰａ～０．３５ＭＰａに設定するのが好ましい。
【0079】
また融着工程の融着時間を４秒～１０秒に設定し、かつ内装品融着工程の融着時間に対し２秒～３秒長く設定するのが好ましい。さらに内装品融着工程の融着時間を２秒～７秒に設定するのが好ましい。
【0080】
本実施形態において、このような融着条件を満たす場合には、各融着工程において精度良く適確に融着処理を行うことができ、剥がれや液漏れ等の融着不良の発生を確実に防止できる高品質の熱交換器を効率良く製造することが可能となる。
【0081】
以上の構成の熱交換器は、電池等を冷却対象部材（熱交換対象部材）として冷却するための冷却器（冷却装置）として用いられる。すなわち熱交換器の一方のパイプ部３３に、熱交換媒体（冷媒）としての冷却液（冷却水、不凍液等）を流入するための流入管が連結されるとともに、他方のパイプ部３３に、冷却液を流出するための流出管が連結される。さらに熱交換器の外包体１における下壁１１１および／または上壁１５１に冷却対象部材としての電池を接触させた状態に配置する。そしてその状態で一方のパイプ部３３から冷却液を一方のヘッダー３を介して外包体１の内部に流入し、その冷却液をインナーフィン２の部分を流通させて、他方のヘッダー３を介して他方のパイプ部３３から流出させる。こうして冷却液を外包体１に循環させることにより、その冷却液と電池との間でインナーフィン２および外包体１の上下壁を介して熱交換されて、電池が冷却されるものである。
【0082】
本実施形態の熱交換器は、その使用形態は特に限定されるものではなく、１つだけで使用することもできるし、２つ以上で使用することもできる。１つでの使用は、既述した通り、熱交換器の上下面に熱交換対象部材を接触させて使用するものである。２つで使用する場合には、例えば２つの熱交換器によって熱交換対象部材を挟み込むように配置して使用することができる。さらに２つ以上で使用する場合、熱交換器と熱交換対象部材とを交互に重ね合わせるように配置して使用することもできる。
【0083】
以上のように本実施形態の熱交換器によれば、外包体融着工程と、フィン融着工程およびヘッダー融着工程等の内装品融着工程との異なる種類の融着工程を別々に行うものであるため、種類毎にそれぞれ適切な融着条件で各種の融着工程を行うことができる。このため所望の融着処理を確実に行うことができて、密封性低下や接着不足等の融着不良を確実に防止でき、液漏れや剥離等を確実に防止できて、高品質の熱交換器を製作することができる。
【0084】
さらに本実施形態においては、外包体融着工程を先に行っているため、インナーフィン２の凹凸部２５，２６の高さにバラツキがあったり、ヘッダー３の取付箱部３１の上下面にひけによる凹部があったとしても、先に外包体融着工程を行うことによって外包体１の一対の対向壁１１１，１５１がインナーフィン２の凹凸部２５，２６や、ヘッダー３の取付箱部３１の上下面に確実に密着することになる。従ってこの密着状態において、２段目以降のシール、つまりフィン融着工程およびヘッダー融着工程を行うものであるため、インナーフィン２およびヘッダー３を外包体１の対向壁１１１，１５１により確実に融着できて、取付強度をより一層向上させることができ、剥離等の不具合をより確実に防止することができる。
【0085】
特に本実施形態において、外包体融着工程では、外包体１の外周縁部全域を隙間なく融着して密封する必要があるため、高い熱量が必要であるが、本実施形態の外包体融着工程におけるシール温度、シール圧力、シール時間は、フィン融着工程やヘッダー融着工程と比べて増大させているため、所望の融着処理をより確実に行うことができて、良好な密封性を確保できて、液漏れ等をより一層確実に防止することができる。
【0086】
逆にフィン融着工程やヘッダー融着工程等の内装品融着工程では、必要に応じて融着条件を適宜緩和できるため、熱融着樹脂の溶融過多等の不具合を防止することができる。すなわちインナーフィン２およびヘッダー３を外包体１に融着する場合には、インナーフィン２の材質、形状、凹凸部レベル、ヘッダー３の材質、形状、樹脂のひけレベルに合わせて、融着条件を設定する必要がある。そこで内装品融着工程における融着条件を外包体融着工程に比べて緩和することで、熱融着後の外包体１の熱しわ（収縮しわ）の発生を防止できて、熱融着樹脂の溶融過多による熱融着層の不用意な薄肉化を防止でき、接着性および耐食性の低下を有効に防止することができる。
【0087】
また本実施形態において、内装品融着工程のフィン融着工程とヘッダー融着工程とを別々に行う場合には、個々の融着工程に合わせて、より詳細に融着条件を設定できるため、より優れた融着性を確保できて、より高い品質の熱交換器を製作することができる。とりわけ、インナーフィン２として、長さや幅等のサイズが大きいものを採用するような場合には、フィン融着工程を個別に行うことによって、インナーフィン２の全域を偏りなく均等に融着でき、より一層優れた融着性を確保できて、より高い品質の熱交換器を製作することができる。
【0088】
一方、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行う場合には、別々に行う場合と比較して、融着工程を効率良く行うことができ、ひいては熱交換器の生産効率を向上させることができる。
【0089】
また本実施形態においては、角波形状のインナーフィン２を用いているため、凹部底壁および凸部頂壁が平坦となり、外包体１の一対の対向壁１１１，１５１との接触面積を増大させることができる。このためインナーフィン２と外包体１との間の伝熱性を一層向上できて、熱交換性能を一層向上させることができる。さらにインナーフィン２と外包体１との接触面積を大きく確保できるため、インナーフィン２の外包体１に対する取付強度を向上でき、接触不良の発生等をより確実に防止することができる。
【0090】
また本実施形態においては、インナーフィン２を角波形状に形成しているため、凹部底壁と凸部頂壁との間を連結する立ち上がり壁が、外包体１の対向する上下壁１１１，１５１に対し直交した状態で多数配置される。このためインナーフィン２が補強部材としての機能を十分に発揮でき、例えば外圧による圧縮方向の応力に対しては突っ張るように作用し、内圧による膨張方向の応力に対しては引っ張るように作用するため、内圧および外圧のいずれの圧力に対しても高い強度を確保でき、変形を防止できて安定した形状を確実に維持でき、動作信頼性をより一層向上させることができる。特に熱交換器を複数重ね合わせて使用するような場合には、十分な耐圧性を確保でき、安定した形態（形状）を確実に維持でき、高い熱交換性能を確実に得ることができる。その上さらに、十分な耐圧性を確保できるため、補強部材を別途設ける必要がなく、その分、部品点数を省略できて、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。
【0091】
なお上記実施形態においては、外包体１のカバー部材１５として、成形されていないシート状のものを使用しているが、それだけに限られず、本発明においては、カバー部材１５に成形加工を施すようにしても良い。例えばカバー部材を、中央部が上方に凹陥形成された断面ハット状の成形品によって構成し、そのハット状のカバー部材を、上記のようなトレイ状のトレイ部材１０にその上方から覆うように外周縁部を接合一体化して、外包体を形成するようにしても良い。さらに本発明においては、成形されていない２枚のシート状の外包ラミネート材Ｌ１を重ね合わせて、その外周縁部を熱融着することによって、外包体を形成するようにしても良い。
【0092】
また上記実施形態においては、外包体１を２枚の外包ラミネート材Ｌ１を貼り合わせて形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、外包体を形成する外包ラミネート材の枚数は限定されず、例えば１枚の外包ラミネート材を２つ折りにして外包体を形成したり、３枚以上の外包ラミネート材を貼り合わせて外包体を形成するようにしても良い。
【実施例0093】
＜熱交換器（仮組品）の準備＞
（１）外包ラミネート材Ｌ１の準備
表１に示すように、実施例１の外包ラミネート材（外包材）Ｌ１の伝熱層５１用の金属箔として、厚さ１２０μｍのアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔を伝熱層５１として、その一面（内面）にウレタン系接着剤を介して、厚さ４０μｍの３層（ランダムＰＰ／ブロックＰＰ／ランダムＰＰ：各層の層比１／８／１）の無延伸の共押しフィルムを貼り合わせるとともに、伝熱層（アルミニウム箔）の他面（外面）にウレタン系接着剤を介して、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを貼り合わせて、外包ラミネート材Ｌ１を作製した。
（１）外包ラミネート材Ｌ１の準備
表１に示すように、実施例１の外包ラミネート材（外包材）Ｌ１の伝熱層５１用の金属箔として、厚さ１２０μｍのアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔を伝熱層５１として、その一面（内面）にウレタン系接着剤を介して、厚さ４０μｍの３層（ランダムＰＰ／ブロックＰＰ／ランダムＰＰ：各層の層比１／８／１）の無延伸の共押しフィルムを貼り合わせるとともに、伝熱層（アルミニウム箔）の他面（外面）にウレタン系接着剤を介して、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを貼り合わせて、外包ラミネート材Ｌ１を作製した。
【0094】
（２）内芯ラミネート材Ｌ２の準備
表１に示すように、実施例１の内芯ラミネート材（内芯材）Ｌ２の伝熱層６１用の金属箔として、上記と同様のアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔を伝熱層６１として、その両面にウレタン系接着剤を介して、厚さ４０μｍの３層（ランダムＰＰ／ブロックＰＰ／ランダムＰＰ：各層の層比１／８／１）の無延伸の共押しフィルムを貼り合わせて、内芯ラミネート材Ｌ２を作製した。
表１に示すように、実施例１の内芯ラミネート材（内芯材）Ｌ２の伝熱層６１用の金属箔として、上記と同様のアルミニウム箔を準備した。このアルミニウム箔を伝熱層６１として、その両面にウレタン系接着剤を介して、厚さ４０μｍの３層（ランダムＰＰ／ブロックＰＰ／ランダムＰＰ：各層の層比１／８／１）の無延伸の共押しフィルムを貼り合わせて、内芯ラミネート材Ｌ２を作製した。
【0095】
（３）トレイ部材１０およびカバー部材１５の作製
図１～図３に示す実施形態に準拠して、上記外包ラミネート材Ｌ１をカットして得られたシート材を、プレス金型を用いた深絞り成形により、図８および図９に示すように幅（Ｗｒ）９０ｍｍ×長さ（Ｌｒ）１４０ｍｍ×深さ（Ｄｒ）４ｍｍの凹陥部１１と、凹陥部１１の開口縁部の全周に形成された幅（Ｗｆ）１０ｍｍのフランジ部１２とを有するトレイ部材１１を作製した。
図１～図３に示す実施形態に準拠して、上記外包ラミネート材Ｌ１をカットして得られたシート材を、プレス金型を用いた深絞り成形により、図８および図９に示すように幅（Ｗｒ）９０ｍｍ×長さ（Ｌｒ）１４０ｍｍ×深さ（Ｄｒ）４ｍｍの凹陥部１１と、凹陥部１１の開口縁部の全周に形成された幅（Ｗｆ）１０ｍｍのフランジ部１２とを有するトレイ部材１１を作製した。
【0096】
なお本実施例では、高い寸法精度を得るために、シャープな形状に加工したトレイ部材１０を作製した。具体的には、凹陥部１１における四隅コーナー半径（Ｒ１）が２．０ｍｍ、ダイス肩半径（Ｒ２）が１．０ｍｍ、パンチ肩半径（Ｒ３）が１．０ｍｍ、ダイスおよびパンチ間のクリアランスは０．２５ｍｍである。
【0097】
また上記外包ラミネート材Ｌ１をカットして、トレイ部材１１の上面に対応する大きさ（１１０ｍｍ×１６０ｍｍ）のシート状のカバー部材１５であって、トレイ部材１１の凹陥部１１の両側に対応して出入口１６（図１～図３参照）が形成されたものを作製した。
【0098】
（４）インナーフィン２の作製
上記内芯ラミネート材Ｌ２をギアエンボス機によって、図５に示すようにフィン高さ（Ｈｆ）が４．１ｍｍ、フィンピッチ（Ｐｆ）が４ｍｍ、フィン厚み（Ｔｆ）が０．２ｍｍの角波形状に形成し、その角波シートを、長さ１００ｍｍ×幅９０ｍｍにカットしてインナーフィン２を作製した。なおインナーフィン２の山筋方向および谷筋方向は、長さ方向（縦方向）に沿うように配置されている。さらにインナーフィン２においても、トレイ部材１１と同様、シャープな形状とするために、外側コーナー半径（Ｒ４）を０．５ｍｍに設定した。
上記内芯ラミネート材Ｌ２をギアエンボス機によって、図５に示すようにフィン高さ（Ｈｆ）が４．１ｍｍ、フィンピッチ（Ｐｆ）が４ｍｍ、フィン厚み（Ｔｆ）が０．２ｍｍの角波形状に形成し、その角波シートを、長さ１００ｍｍ×幅９０ｍｍにカットしてインナーフィン２を作製した。なおインナーフィン２の山筋方向および谷筋方向は、長さ方向（縦方向）に沿うように配置されている。さらにインナーフィン２においても、トレイ部材１１と同様、シャープな形状とするために、外側コーナー半径（Ｒ４）を０．５ｍｍに設定した。
【0099】
（５）ヘッダー３の作製
図２および図３に示すように、ＰＰ製の樹脂材を射出成型することによって、高さ４ｍｍ×長さ９０ｍｍ×幅２０ｍｍの取付箱部３１に、内径φ１０ｍｍ、外径φ１２ｍｍ、長さ３ｍｍのパイプ部３３が一体に形成されたヘッダー３を作製した。
図２および図３に示すように、ＰＰ製の樹脂材を射出成型することによって、高さ４ｍｍ×長さ９０ｍｍ×幅２０ｍｍの取付箱部３１に、内径φ１０ｍｍ、外径φ１２ｍｍ、長さ３ｍｍのパイプ部３３が一体に形成されたヘッダー３を作製した。
【0100】
（６）熱交換器の仮組
実施例１で製作した外包体１、インナーフィン２、ヘッダー３を用いて実施例１の熱交換器を作製した。すなわちトレイ部材１０の凹陥部１１における両端部にヘッダー３，３を、各パイプ部３３が上方に向くようにして収容した。さらに凹陥部１１内におけるヘッダー３，３間に上記のインナーフィン２を収容した。
実施例１で製作した外包体１、インナーフィン２、ヘッダー３を用いて実施例１の熱交換器を作製した。すなわちトレイ部材１０の凹陥部１１における両端部にヘッダー３，３を、各パイプ部３３が上方に向くようにして収容した。さらに凹陥部１１内におけるヘッダー３，３間に上記のインナーフィン２を収容した。
【0101】
次にトレイ部材１０にその凹陥部１１を上から閉塞するようにカバー部材１５を配置した。この際、カバー部材１５の出入口１６，１６にヘッダー３，３のパイプ部３３，３３を挿通してカバー部材１５の上方に突出させた。
【0102】
これにより複数の熱交換器仮組品を作製した。この仮組品に対し、以下に説明するように熱融着処理（シール処理）を行って、実施例および比較例の熱交換器を作製した。
【0103】
＜実施例１＞
【0104】
【表1】
【0105】
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の２段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは図６Ａに示すような外包体融着金型Ｄ１を用いて、融着温度（シール温度）１９０℃×融着圧力（シール圧力）０．３ＭＰａ×融着時間（シール時間）７秒のシール条件で外包体融着工程を行い、トレイ部材１０のフランジ部１２およびカバー部材１５の外周縁部を熱融着して密封した。
【0106】
２回目のシールは図６Ｄに示すようなフィン／ヘッダー融着金型Ｄ４を用いて、シール温度１８０℃×シール圧力０．２ＭＰａ×シール時間６秒のシール条件で、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行い、インナーフィン２およびヘッダー３を外包体１における一対の対向壁１１１，１５１に熱融着して固定した。これにより実施例１の熱交換器を作製した。
【0107】
＜実施例２＞
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
【0108】
２回目のシールは図６Ｂに示すようなフィン融着金型Ｄ２を用いて、シール温度１８０℃×シール圧力０．２ＭＰａ×シール時間６秒のシール条件で、フィン融着工程を行い、インナーフィン２を外包体１に熱融着した。
【0109】
３回目のシールは図６Ｃに示すようなヘッダー融着金型Ｄ３を用いて、シール温度１８０℃×シール圧力０．２５ＭＰａ×シール時間６秒のシール条件で、ヘッダー融着工程を行い、ヘッダー３を外包体１に熱融着した。これにより実施例２の熱交換器を作製した。
【0110】
＜実施例３＞
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
【0111】
２回目のシールは図６Ｃに示すようなヘッダー融着金型Ｄ３を用いて、シール温度１８０℃×シール圧力０．２５ＭＰａ×シール時間６秒のシール条件で、ヘッダー融着工程を行い、ヘッダー３を外包体１に熱融着した。
【0112】
３回目のシールは図６Ｂに示すようなフィン融着金型Ｄ２を用いて、シール温度１８０℃×シール圧力０．２ＭＰａ×シール時間６秒のシール条件で、フィン融着工程を行い、インナーフィン２を外包体１に熱融着した。これにより実施例３の熱交換器を作製した。
【0113】
＜比較例１＞
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の１段シールで熱融着処理を行った。すなわち図１０に示すような一括融着金型Ｄ１０を用いてシール温度１９０℃×シール圧力０．３ＭＰａ×シール時間７秒のシール条件で、ヘッダー融着工程、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に一括して行い、比較例１の熱交換器を作製した。
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の１段シールで熱融着処理を行った。すなわち図１０に示すような一括融着金型Ｄ１０を用いてシール温度１９０℃×シール圧力０．３ＭＰａ×シール時間７秒のシール条件で、ヘッダー融着工程、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に一括して行い、比較例１の熱交換器を作製した。
【0114】
＜比較例２＞
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の２段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の２段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。
【0115】
２回目のシールは図６Ｄに示すようなフィン／ヘッダー融着金型Ｄ４を用いて、１回目のシール条件と同じシール条件、すなわちシール温度１９０℃×シール圧力０．３ＭＰａ×シール時間７秒のシール条件で、フィン融着工程およびヘッダー融着工程を同時に行い、インナーフィン２およびヘッダー３を外包体１に熱融着した。これにより比較例２の熱交換器を作製した。
【0116】
＜比較例３＞
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。２回目および３回目は、１回目のシール条件と同じシール条件でフィン融着工程およびヘッダー融着工程を順次行って、比較例３の熱交換器を作製した。
表１に示すように非接合状態の上記熱交換器仮組品に対し、以下の３段シールで熱融着処理を行った。１回目のシールは実施例１と同様に外包体融着処理を行った。２回目および３回目は、１回目のシール条件と同じシール条件でフィン融着工程およびヘッダー融着工程を順次行って、比較例３の熱交換器を作製した。
【0117】
＜外観評価試験＞
実施例１～３および比較例１～３の各熱交換器の外観（特に表裏）に対し目視にて、熱しわ（収縮しわ）の発生の有無を観察し、しわが発生している場合は、しわの深さを輪郭形状測定器（株式会社ミツトヨ社製のコントレーサー「CV-2100」）を用いて測定した。
実施例１～３および比較例１～３の各熱交換器の外観（特に表裏）に対し目視にて、熱しわ（収縮しわ）の発生の有無を観察し、しわが発生している場合は、しわの深さを輪郭形状測定器（株式会社ミツトヨ社製のコントレーサー「CV-2100」）を用いて測定した。
【0118】
評価基準は、熱交換器の表裏共に、しわの発生がないものを「◎（優秀）」、表裏いずれかに、深さが５０μｍ未満のしわが発生したものを「○（良好）」、表裏いずれかに深さが５０μｍ以上、１００μｍ未満のしわが発生したものを「△（通常）」、表裏いずれかに深さが１００μｍ以上のしわが発生したものを「×（不良）」と評価した。その結果を表１に併せて示す。
【0119】
＜耐圧試験＞
実施例１～３および比較例１～３の熱交換器を３個ずつ（Ｎ＝３）準備し、各熱交換器に対しそれぞれ耐圧性の評価試験を行った。すなわち、各熱交換器に冷却水を流通し、内圧１ＭＰａで５分間保持した後、各熱交換器において、外包体１とインナーフィン２およびヘッダー３との剥がれ膨れ（接着破壊箇所）の有無を観察した。さらに参考として、内圧が１．５ＭＰａまで過剰に上昇した場合も接着破壊箇所の有無を観察した。その結果、表１に示すように、全ての熱交換器において内圧が１．５ＭＰａまで上昇した場合でも接着破壊箇所がなく、耐圧性が優秀であった。
実施例１～３および比較例１～３の熱交換器を３個ずつ（Ｎ＝３）準備し、各熱交換器に対しそれぞれ耐圧性の評価試験を行った。すなわち、各熱交換器に冷却水を流通し、内圧１ＭＰａで５分間保持した後、各熱交換器において、外包体１とインナーフィン２およびヘッダー３との剥がれ膨れ（接着破壊箇所）の有無を観察した。さらに参考として、内圧が１．５ＭＰａまで過剰に上昇した場合も接着破壊箇所の有無を観察した。その結果、表１に示すように、全ての熱交換器において内圧が１．５ＭＰａまで上昇した場合でも接着破壊箇所がなく、耐圧性が優秀であった。
【0120】
＜繰り返し耐圧試験＞
実施例１～３および比較例１～３の熱交換器を５個ずつ（Ｎ＝５）準備し、各熱交換器に対し、常温（２３℃）の水道水を通水し、流水圧０ＭＰａの負荷と、０．２ＭＰａの負荷とを交互に繰り返し加えて、１．５万回後、および２万回後において各熱交換器の外観を観察し、いずれかの部位に、剥がれ、膨れが発生した否かを確認した。
実施例１～３および比較例１～３の熱交換器を５個ずつ（Ｎ＝５）準備し、各熱交換器に対し、常温（２３℃）の水道水を通水し、流水圧０ＭＰａの負荷と、０．２ＭＰａの負荷とを交互に繰り返し加えて、１．５万回後、および２万回後において各熱交換器の外観を観察し、いずれかの部位に、剥がれ、膨れが発生した否かを確認した。
【0121】
評価基準は、５個すべての熱交換器において、２万回までの負荷によって剥がれ、膨れがないものを「◎（優秀）」、５個中４個の熱交換器において、２万回までの負荷によって剥がれ、膨れがなく、かつ１個の熱交換器において、１．５万回までの負荷によって剥がれ、膨れがないものを「○（良好）」、５個中４個が、２万回までの負荷によって剥がれ、膨れがなく、かつ１個の熱交換器において、１．５万回までの負荷によって剥がれ、膨れが発生したものを「△（通常）」、５個中２個以上の熱交換器において、２万回または１．５万回までの負荷によって剥がれ、膨れが発生したものを「×（不良）」と評価した。その結果を表１に併せて示す。
【0122】
＜ＯＹ水腐食試験＞
実施例１～３および比較例１～３の各熱交換器に対し、６０℃のＯＹ水を、３Ｌ／ｍｉｎの条件で、２５０時間通水した後、各熱交換器の腐食状態を観察した。
実施例１～３および比較例１～３の各熱交換器に対し、６０℃のＯＹ水を、３Ｌ／ｍｉｎの条件で、２５０時間通水した後、各熱交換器の腐食状態を観察した。
【0123】
なおＯＹ水の組成は、Ｃｌ－：２００ｐｐｍ、ＳＯ４
２－：６０ｐｐｍ、Ｆｅ３＋：３０ｐｐｍ、Ｃｕ２＋：１ｐｐｍ、Ｎａ＋：１２０ｐｐｍである。
【0124】
観察の結果、腐食の発生が一切認められなかったもの、またはインナーフィン２の端面に腐食が発生し、その部分で熱交換器に膨れが発生したものを「○（良好）」、インナーフィン２および外包体１の腐食が進行し、熱交換器に漏れが発生したものを「×（不良）」と評価した。その結果を表１に示す。
【0125】
表１から明らかなように、実施例１～３の熱交換器は、比較例１～３の熱交換器と比べて、外観、耐圧性（繰り返し耐圧性）および耐腐食性に優れていた。
【産業上の利用可能性】
【0126】
この発明の熱交換器の製造方法は、スマートフォンやパーソナルコンピュータ等のＣＰＵ回りや電池回りの発熱対策、液晶ＴＶ、有機ＥＬＴＶ、プラズマＴＶ等のディスプレイ回りの発熱対策、自動車のパワーモジュール回りや電池回りの発熱対策、スーパーコンピュータ等の定置発熱機の発熱対策に用いられる冷却器の他、床暖房や融雪等の吸熱対策に用いられる加熱器等の熱交換器を製作する際に利用することができる。
【符号の説明】
【0127】
１：外包体
１６：出入口
２：インナーフィン（内装品）
３：ヘッダー（内装品）
２５：凹部
２６：凸部
５１：伝熱層
５２：熱融着層
６１：伝熱層
６２：熱融着層
Ｌ１：外包ラミネート材
Ｌ２：内芯ラミネート材
１６：出入口
２：インナーフィン（内装品）
３：ヘッダー（内装品）
２５：凹部
２６：凸部
５１：伝熱層
５２：熱融着層
６１：伝熱層
６２：熱融着層
Ｌ１：外包ラミネート材
Ｌ２：内芯ラミネート材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8】
【図9】
【図10】