特開 2025-8528 冷却用熱交換器

(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】P2025008528

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】冷却用熱交換器

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6556 20140101AFI20250109BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20250109BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6556

H01M10/613

H01M10/625

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023110767

(22)【出願日】2023-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】000219602

【氏名又は名称】住友理工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001966

【氏名又は名称】弁理士法人笠井中根国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100103252

【弁理士】

【氏名又は名称】笠井 美孝

(74)【代理人】

【識別番号】100147717

【弁理士】

【氏名又は名称】中根 美枝

(72)【発明者】

【氏名】若園 幸典

(72)【発明者】

【氏名】杠 千秋

(72)【発明者】

【氏名】山田 裕志

(72)【発明者】

【氏名】鐘ヶ江 亮祐

(72)【発明者】

【氏名】吉川 隼平

(72)【発明者】

【氏名】山下 昂輝

(72)【発明者】

【氏名】小暮 準才

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031AA09

5H031KK08

(57)【要約】

【課題】金属製の部材と合成樹脂製の部材とを組み合わせた冷却用熱交換器において、例えば高温環境下でも冷却用熱交換器の歪みを安定して防止することのできる、新規な冷却用熱交換器を提供する。
【解決手段】冷却対象１２に重ね合わされる金属プレート１４と、凹溝１６を備えた樹脂部材１８とが、相互に重ね合わされて固着されており、金属プレート１４で凹溝１６の開口２０が覆われることによって金属プレート１４と樹脂部材１８の間に熱媒体が流動する冷却流路２２が形成された冷却用熱交換器１０であって、金属プレート１４と樹脂部材１８との重ね合わせ面間に接着剤層４６が形成されて、それら金属プレート１４と樹脂部材１８とが接着剤層４６によって冷却流路２２を外れた部分で固着されており、接着剤層４６における外周領域５６は、接着剤層４６における中央部分５８よりも破断までに許容される変形量が大きくされている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却対象に重ね合わされる金属プレートと、凹溝を備えた樹脂部材とが、相互に重ね合わされて固着されており、該金属プレートで該凹溝の開口が覆われることによって該金属プレートと該樹脂部材の間に熱媒体が流動する冷却流路が形成された冷却用熱交換器であって、
前記金属プレートと前記樹脂部材との重ね合わせ面間に接着剤層が形成されて、それら金属プレートと樹脂部材とが該接着剤層によって前記冷却流路を外れた部分で固着されており、
該接着剤層における外周領域は、該接着剤層における中央部分よりも破断までに許容される変形量が大きくされている冷却用熱交換器。

【請求項2】

前記接着剤層における前記外周領域には、前記接着剤層における前記中央部分よりも厚肉とされた厚肉接合領域が設けられている請求項１に記載の冷却用熱交換器。

【請求項3】

前記接着剤層における前記外周領域と前記中央部分とは、相互に異なる種類の接着剤により構成されている請求項１又は２に記載の冷却用熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に設けられて、電池パック等の冷却対象を冷却する冷却用熱交換器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載される電池等の発熱体を冷却するための冷却装置が提案されており、かかる冷却装置が、例えば特開２０２０－８８１０８号公報（特許文献１）に挙げられている。

【0003】

特許文献１に記載の冷却装置は、冷却対象である発熱体に重ね合わされる金属製冷却パネルと冷媒を流すための樹脂製流路とを備えており、樹脂製流路に設けられた凹溝の開口が金属製冷却パネルにより覆われることによって冷媒が流動するための冷却流路が構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－８８１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、金属製の部材と合成樹脂製の部材とは線膨張係数の差が比較的大きく、両部材に熱が加えられた際には、金属製の部材に比して合成樹脂製の部材の方が膨張し易かった。それ故、特許文献１に記載のような冷却装置では、例えば発熱体の発熱によって、又は車両が高温環境下に晒されること等によって、金属製の部材よりも合成樹脂製の部材の方が大きく膨出して冷却装置が歪み、冷却装置から冷媒が漏れ出すおそれがあった。

【0006】

本発明は上述の如き事情を背景としてなされたものであって、その解決課題とするところは、金属製の部材と合成樹脂製の部材とを組み合わせた冷却用熱交換器において、例えば高温環境下でも冷却用熱交換器の歪みを安定して防止することのできる、新規な冷却用熱交換器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記のような課題に鑑みて、本発明者らは金属製の部材である金属プレートと合成樹脂製の部材である樹脂部材との重ね合わせ面間に接着剤層を設けて、かかる接着剤層の接着効果により冷却用熱交換器の歪みを抑制することを考えた。ところが、高温環境下において金属プレートに比して樹脂部材の方が大きく延びるように変形する際に、安価な接着剤では、接着剤層の外周領域が樹脂部材の変形に追従しきれず、破断してしまうことがわかった。この問題に対して、樹脂部材の変形に追従し得る接着剤を採用することも考えられるが、そのような接着剤は高価であり、金属プレートと樹脂部材との重ね合わせ面間の全面にわたって、このような高価な接着剤を採用することはコストの面において現実的でなかった。それ故、本発明の課題は、上記のものに加えて、金属プレートと樹脂部材との重ね合わせ面間に接着剤層を設ける場合においてコストの低減を図ることを含むものである。

【0008】

以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。

【0009】

第一の態様は、冷却対象に重ね合わされる金属プレートと、凹溝を備えた樹脂部材とが、相互に重ね合わされて固着されており、該金属プレートで該凹溝の開口が覆われることによって該金属プレートと該樹脂部材の間に熱媒体が流動する冷却流路が形成された冷却用熱交換器であって、前記金属プレートと前記樹脂部材との重ね合わせ面間に接着剤層が形成されて、それら金属プレートと樹脂部材とが該接着剤層によって前記冷却流路を外れた部分で固着されており、該接着剤層における外周領域は、該接着剤層における中央部分よりも破断までに許容される変形量が大きくされているものである。

【0010】

本態様によれば、接着剤層における外周領域と中央部分との態様を異ならせて、外周領域は、中央部分よりも破断までに許容される変形量を大きなものとした。即ち、高温環境下であっても接着剤層における中央部分は樹脂部材の延びるような変形の影響を略受けることがなく、破断までに許容される変形量が比較的小さくてよい一方、外周領域は樹脂部材の延びるような変形に追従し得るように破断までに許容される変形量が比較的大きくされている。これにより、高温環境下においても金属プレートと樹脂部材との接着状態が維持されて、冷却用熱交換器の歪みが安定して防止される。また、接着剤層における外周領域と中央部分との態様を異ならせる方法としては、例えば後述する第二の態様や第三の態様が考えられて、これにより、コストの低減も安定して図られ得る。

【0011】

第二の態様は、前記第一の態様に係る冷却用熱交換器において、前記接着剤層における前記外周領域には、前記接着剤層における前記中央部分よりも厚肉とされた厚肉接合領域が設けられているものである。

【0012】

本態様によれば、接着剤層における外周領域には中央部分よりも厚肉とされた厚肉接合領域が設けられていることから、中央部分に比して外周領域における変形時の許容量を大きくすることができる。接着剤層は、例えば全体にわたって単一の材質（即ち、高価な接着剤）によって構成されてもよく、中央部分が外周領域よりも薄肉とされることで全体にわたって外周領域と等しい厚さ寸法とされる場合に比べて、コストの低減が図られる。また、本態様は第三の態様と組み合わされてもよく、接着剤層の中央部分を安価な接着剤で構成してもよい。

【0013】

第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る冷却用熱交換器において、前記接着剤層における前記外周領域と前記中央部分とは、相互に異なる種類の接着剤により構成されているものである。

【0014】

本態様によれば、接着剤層における外周領域と中央部分とが相互に異なる種類の接着剤により構成されていることから、例えば接着剤層における外周領域を樹脂部材の延び変形に追従可能な高価な接着剤で構成すると共に、中央部分を変形許容量の小さな安価な接着剤で構成することができて、全体が高価な接着剤で構成される場合に比べてコストの低減が図られる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、高温環境下でも冷媒の漏出を安定して防止することができ、且つコストの低減を図ることのできる冷却用熱交換器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第一の実施形態における冷却用熱交換器を示す斜視図

【図2】図１に示された冷却用熱交換器における分解斜視図

【図3】図１に示された冷却用熱交換器を構成する金属プレートを示す斜視図

【図4】図１に示された冷却用熱交換器を構成する樹脂部材を示す斜視図

【図5】図１に示された冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形する前の状態を示す図

【図6】図１に示された冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形した後の状態を示す図

【図7】本発明の第二の実施形態における冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形する前の状態を示す図

【図8】図７に示された冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形した後の状態を示す図

【図9】本発明の第三の実施形態における冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形する前の状態を示す図

【図10】図９に示された冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形した後の状態を示す図

【図11】本発明の別の態様における冷却用熱交換器をモデル的に示す縦断面図であって、冷却用熱交換器が熱により膨張変形する前の状態を示す図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

【0018】

先ず、図１，２には、本発明の第一の実施形態としての冷却用熱交換器１０が示されている。この冷却用熱交換器１０は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に設けられて、電気自動車やハイブリッド自動車等において熱を発生する電池パック等の冷却対象１２（図１において二点鎖線で図示）に重ね合わされて、冷却対象１２を冷却するものである。なお、以下の説明において、上下方向とは、原則として、冷却用熱交換器１０と冷却対象１２との重ね合わせ方向である図１中の上下方向をいう。

【0019】

より詳細には、冷却用熱交換器１０においては、冷却対象１２に重ね合わされる金属プレート１４と、凹溝１６を備えた板状の樹脂部材１８とが相互に重ね合わされて固着されており、金属プレート１４で凹溝１６の開口（上方開口部２０）が覆われることによって金属プレート１４と樹脂部材１８の間に熱媒体（冷媒）が流動する冷却流路２２が形成されている。

【0020】

金属プレート１４は、熱伝導性に優れる金属により形成されることが好適であり、例えば銅（銅合金を含む）やアルミニウム（アルミニウム合金を含む）により形成される。本実施形態では、金属プレート１４がアルミニウムにより形成されている。特に、本実施形態では、図３等にも示されるように、金属プレート１４が一枚の略矩形板状であり、周囲の四辺は、一対の長辺２４，２４とこれら各長辺２４を接続する一対の短辺２６，２６とから構成されている。金属プレート１４の板厚寸法は限定されるものではないが、本実施形態では、比較的薄い板厚寸法とされている。

【0021】

また、金属プレート１４には、重ね合わされる樹脂部材１８における後述する流入部４０及び流出部４２に対応する位置において、金属プレート１４を板厚方向で貫通する貫通孔２８（図１～３において二点鎖線で図示）が形成されていてもよい。かかる貫通孔２８は、例えば略矩形板状とされた金属プレート１４の四隅のうち対角線方向で対向する２箇所（例えば、図３中の左右両側）において設けることができる。

【0022】

樹脂部材１８は、硬質の合成樹脂により形成されており、例えば繊維補強された合成樹脂により形成されてもよい。樹脂部材１８は、図４等にも示されるように、ある程度の厚さ寸法を有しており、金属プレート１４と略対応する平面形状を有する略矩形板状とされている。即ち、樹脂部材１８も一対の長辺３０，３０と一対の短辺３２，３２とを備えており、金属プレート１４と樹脂部材１８とは、金属プレート１４における長手方向と樹脂部材１８における長手方向とが揃えられて相互に重ね合わされるようになっている。本実施形態では、金属プレート１４と樹脂部材１８とが平面視において略同じ大きさで形成されており、金属プレート１４と樹脂部材１８とが重ね合わされる際には、金属プレート１４における一対の長辺２４，２４と樹脂部材１８における一対の長辺３０，３０とが相互に重ね合わされると共に、金属プレート１４における一対の短辺２６，２６と樹脂部材１８における一対の短辺３２，３２とが相互に重ね合わされるようになっている。

【0023】

そして、樹脂部材１８には、上方に開口する（上方開口部２０を有する）凹溝１６が形成されている。凹溝１６は、樹脂部材１８を板厚方向（上下方向）で貫通しない深さ寸法で形成されており、有底の溝形状とされている。凹溝１６の形状は限定されるものではないが、本実施形態の凹溝１６は、樹脂部材１８の長辺３０と平行に延びる複数の通路３４を並列的に有している。これら各通路３４の並列方向において隣り合う通路３４，３４間には、樹脂部材１８の長辺３０と平行に延びる仕切部３６が設けられている。そして、各通路３４は、各通路３４の長さ方向の両端部において、各通路３４の長さ方向に直交する方向（樹脂部材１８の短辺３２と平行）に延びる接続通路３８により接続されている。

【0024】

特に、本実施形態では、各通路３４の並列方向における最も外側の各通路３４は、長さ方向の一方において接続通路３８を越えて延び出しており、並列方向の最も外側の各通路３４において接続通路３８を越えて延び出した部分により流入部４０及び流出部４２が形成されている。流入部４０及び流出部４２の位置は限定されるものではないが、本実施形態では、凹溝１６における図４中の左側に流入部４０が形成されていると共に、図４中の右側に流出部４２が形成されている。

【0025】

また、樹脂部材１８において凹溝１６が形成されていない部分は、凹溝１６の四方を囲む枠状部４４とされている。即ち、枠状部４４は、樹脂部材１８における短辺３２の延びる方向において最も外側の各通路３４よりも外側の部分と、樹脂部材１８における長辺３０の延びる方向において各接続通路３８よりも外側の部分を含んでいる。なお、各通路３４及び各仕切部３６は、樹脂部材１８の長辺３０の延びる方向において比較的長い長さ寸法をもって形成されている。それ故、凹溝１６は、樹脂部材１８の長辺３０の延びる方向を長手方向とする形状をもって形成されている。

【0026】

以上のような構造とされた樹脂部材１８に上方から金属プレート１４が重ね合わされて、樹脂部材１８と金属プレート１４とが固着されている。樹脂部材１８と金属プレート１４とは接着により固着されており、金属プレート１４と樹脂部材１８との重ね合わせ面（金属プレート１４における下面４５ａと樹脂部材１８における上面４５ｂ）間に接着剤層４６（図５参照）が形成されている。かかる接着剤層４６を介して金属プレート１４と樹脂部材１８とが固着されることで、凹溝１６の開口（上方開口部２０）が金属プレート１４により液密的に封止される。

【0027】

具体的には、樹脂部材１８における枠状部４４の上面と各仕切部３６の上面とが接着剤層４６を介して金属プレート１４に重ね合わされて、これにより各通路３４及び各接続通路３８の上方開口部２０が覆蓋されてトンネル状の通路が形成される。即ち、各通路３４の上方開口部２０が覆蓋されることで樹脂部材１８の短辺３２方向で並列する複数のトンネル状の通路が形成されており、かかる各トンネル状の通路が、各接続通路３８の上方開口部２０が覆蓋されることで形成されて短辺３２方向で延びるトンネル状の通路により接続されている。この結果、各トンネル状の通路は相互に連通されて、冷媒が流動する冷却流路２２が構成されている。換言すれば、金属プレート１４と樹脂部材１８とが接着剤層４６によって冷却流路２２を外れた位置で固着されている。

【0028】

なお、接着剤層４６は、例えば金属プレート１４の下面４５ａにおける全面にわたって設けられて、平面視において略矩形状の領域をもって形成される。金属プレート１４の下面４５ａに接着剤層４６を設ける方法は限定されるものではなく、例えば刷毛等による塗布やスプレー等による吹付け、硬化前の接着剤層４６の材料への浸漬等、公知の方法が採用され得る。

【0029】

ここで、金属プレート１４において流入部４０及び流出部４２と対応する位置にそれぞれ貫通孔２８が形成されている場合、冷却流路２２は、これら貫通孔２８を通じて外部空間に連通される。かかる場合には、流入部４０と流入部４０に対応する位置に設けられた貫通孔２８により外部から冷却流路２２内へと冷媒を流入させる流入口４８が構成されると共に、流出部４２と流出部４２に対応する位置に設けられた貫通孔２８により冷却流路２２から外部へ冷媒を流出させる流出口５０が構成される。

【0030】

なお、冷却流路２２内を流動する冷媒は限定されるものではないが、例えば従来から車両に設けられるチラー（冷却水循環システム）において利用されるチラー水が採用され得て、具体的には水やアルコール（メタノール、エタノール等）、グリコール等が採用され得る。また、冷却流路２２内を流動する冷媒の冷媒源は限定されるものではないが、例えば図示しないポンプ等を含むチラーを別途設けてもよいし、既に車両に搭載されているチラーを利用してもよい。冷媒源としてポンプを含むチラーを採用することにより、冷却流路２２内において冷媒を流動させることができる。

【0031】

このように構成された冷却用熱交換器１０における金属プレート１４において、樹脂部材１８が重ね合わされる側と反対側の面（上面）に、例えば電池パックのような通電に伴って発熱する発熱体（冷却対象１２）を載置する。また、例えば金属プレート１４に各貫通孔２８が設けられて流入口４８及び流出口５０が構成される場合、金属プレート１４の上面において、流入口４８に流入側チューブ５２が接続されて、流入側チューブ５２の一方の端部が冷却用熱交換器１０の外部に延び出して図示しない冷媒源に接続される。更に、流出口５０には流出側チューブ５４が接続されて、流出側チューブ５４の一方の端部が冷却用熱交換器１０の外部に延び出して図示しない冷媒源に接続される。即ち、本実施形態では、冷却用熱交換器１０において、冷媒源から流入側チューブ５２を通じて流動した冷媒が、流入口４８から冷却流路２２内に流入して、冷却流路２２内を流動した後、流出口５０及び流出側チューブ５４を通じて冷媒源へと戻る循環システムが構成されている。なお、これら流入側及び流出側チューブ５２，５４は、例えば金属プレート１４の上面上において冷却対象１２を外れた位置に設けられる。

【0032】

このような構造とされた冷却用熱交換器１０では、金属プレート１４に電池パック等の発熱体（冷却対象１２）が載置された状態で、冷却対象１２が発熱することで、冷却対象１２において発生した熱が金属プレート１４へと伝熱される。金属プレート１４へと伝えられた熱は、各冷却流路２２において流動する冷媒によって冷却され（熱交換され）、冷却対象１２及び金属プレート１４の温度上昇が回避される。一方、各流入口４８から冷却流路２２内へ流入した冷媒は、冷却流路２２内を流動するにつれて加温されて、各流入口４８から流入したよりも高い温度で各流出口５０から流出し、図示しない冷媒源へと至る。この冷媒源において冷媒が再び冷却されて、各流入口４８を通じて冷却流路２２内に流入することとなる。

【0033】

すなわち、冷却対象１２が発熱して各冷却流路２２内で冷媒が流動することに伴って冷媒の温度が上昇することから、各冷却流路２２を構成する樹脂部材１８の温度も上昇する。或いは、車両が高温環境下に晒されることによって冷却用熱交換器１０の温度が上昇する。このような温度変化において、金属製の部材である金属プレート１４と合成樹脂製の部材である樹脂部材１８では線膨張係数の差が比較的大きく、金属プレート１４に比して樹脂部材１８の方が大きく膨張する。これにより、従来構造の冷却用熱交換器では歪みが発生するおそれがあった。

【0034】

ここにおいて、本実施形態の冷却用熱交換器１０の縦断面を、図５においてモデル的に示す。なお、図５以降の図面は、各冷却用熱交換器１０，６０，７０，８０をモデル的に示すものであり、分かりやすさのために、各部材の厚さ寸法を誇張して示す場合がある。図５では、冷却用熱交換器１０が高温環境下にない状態で示されている。前述のように、冷却用熱交換器１０は、金属プレート１４と樹脂部材１８とが接着剤層４６を介して重ね合わされて固着されることで形成されている。また、図５中において二点鎖線で示した部分は、凹溝１６の形成領域である。即ち、凹溝１６の形成領域には、各通路３４や各仕切部３６、各接続通路３８が含まれる。かかる凹溝１６の形成領域が、樹脂部材１８の中央部分に形成されている。更に、樹脂部材１８において凹溝１６の形成領域よりも外周側の部分が枠状部４４である。

【0035】

そして、本実施形態では、図５にも示されるように、凹溝１６の形成領域の上面が、周囲の部分（枠状部４４）の上面よりも上方に位置している。即ち、本実施形態では、各仕切部３６の上面が、枠状部４４の上面よりも上方に位置している。これにより、金属プレート１４と樹脂部材１８との上下方向での対向距離は、中央部分（凹溝１６の形成領域）に比して外周領域（枠状部４４の形成領域）の方が大きくされており、これら金属プレート１４と樹脂部材１８との間に設けられる接着剤層４６の厚さ寸法が、中央部分に比して外周領域の方が大きくされている。この結果、接着剤層４６における外周領域には、接着剤層４６における中央部分よりも厚肉とされた厚肉接合領域５６が設けられていると共に、中央部分には、外周領域（厚肉接合領域５６）よりも薄肉とされた薄肉接合領域５８が設けられている。換言すれば、接着剤層４６における外周領域が厚肉接合領域５６により構成されていると共に、中央部分が薄肉接合領域５８により構成されている。この厚肉接合領域５６は、接着剤層４６の外周領域を、周方向の全周にわたって連続して環状に延びている。

【0036】

なお、厚肉接合領域５６の厚さ寸法は周方向で一定でなくてもよく、接着剤層４６の中央部分より厚ければ、厚肉接合領域５６の厚さ寸法は周方向で異なっていてもよく、それに合わせて枠状部４４の上面における高さ位置が周方向で異なっていてもよい。同様に、接着剤層４６の中央部分の厚さ寸法は、厚肉接合領域５６よりも薄ければ、接着剤層４６の中央部分の厚さ寸法は部分的に異なっていてもよく、それに合わせて各仕切部３６の上面の高さ位置が部分的に異なっていてもよい。また、厚肉接合領域５６は、樹脂部材１８における枠状部４４の上方の部分だけに設けられてもよいし、枠状部４４の内周側の通路３４の部分や仕切部３６の部分にまでまたがって設けられてもよい。

【0037】

この結果、接着剤層４６は中央部分に比して外周領域の方が厚肉に形成されており、かかる接着剤層４６における外周領域（厚肉接合領域５６）は、接着剤層４６における中央部分よりも破断までに許容される変形量が大きくされている。それ故、図６に示されるように、冷却用熱交換器１０において冷却対象１２が発熱することで、又は車両が高温環境下に晒されることで、金属プレート１４に比して樹脂部材１８がより大きく膨張することとなるが、外周領域に厚肉接合領域５６が設けられていることで、厚肉接合領域５６を構成する接着剤層４６が、破断することなく、樹脂部材１８の膨張変形に追従して変形することができる。この結果、接着剤層４６による金属プレート１４と樹脂部材１８との接着効果が維持されて、樹脂部材１８の膨張変形に伴う金属プレート１４の歪みも良好に防止され得る。

【0038】

このように樹脂部材１８の膨張変形に追従して変形することのできる接着剤層４６を構成する接着剤としては、例えばウレタン系の接着剤やエポキシ系とシリコン系とを混合した接着剤が採用され得て、具体的にはセメダイン株式会社製「ＥＰ００１Ｋ」が挙げられる。

【0039】

上記の接着剤は比較的高価であるが、本実施形態の接着剤層４６では、外周領域（厚肉接合領域５６）に比して中央部分が薄肉とされていることから、例えば接着剤層を全体にわたって厚肉接合領域と同じ厚さ寸法で設ける場合に比して、コストの削減が図られる。即ち、本実施形態では、接着剤層４６において樹脂部材１８に追従するような延び変形が必要な外周部分のみを厚肉として厚肉接合領域５６を設けると共に、中央部分は延びる必要がないことから外周部分よりも薄肉としており、接着剤層４６における破断の防止とコストの削減とを両立して達成するものである。

【0040】

次に、図７には、本発明の第二の実施形態としての冷却用熱交換器６０の縦断面がモデル的に示されている。図７では、冷却用熱交換器６０が高温環境下にない状態で示されていると共に、凹溝１６の形成領域が二点鎖線で示されている。本実施形態では、金属プレート１４と樹脂部材６２との間に位置する接着剤層６４が、全体にわたって略一定の厚さ寸法で形成されている。この接着剤層６４の厚さ寸法は、例えば第一の実施形態における接着剤層４６の厚肉接合領域５６と略等しい厚さ寸法とされ得る。なお、本実施形態の樹脂部材６２は、第一の実施形態における樹脂部材１８と同様の形状であるが、樹脂部材６２において凹溝１６（各通路３４及び各接続通路３８）以外の部分の厚さ寸法が略一定であり、各仕切部３６の上面が、枠状部４４の上面と上下方向で略同じ高さに位置している。

【0041】

ここにおいて、本実施形態では、接着剤層６４における外周領域と中央部分とは相互に異なる種類の接着剤により構成されている。即ち、本実施形態では、接着剤層６４が、外周領域を構成する第一の接着剤層６６と、中央部分を構成する第二の接着剤層６８とを含んで構成されている。そして、第一の接着剤層６６として、第一の実施形態における接着剤層４６において採用された、樹脂部材１８の膨張変形に追従する変形が可能な接着剤が採用されている。これにより、図８に示されるように、冷却用熱交換器６０が高温環境下に晒されて樹脂部材６２が膨張変形する場合にも、接着剤層６４の外周領域（第一の接着剤層６６）が樹脂部材６２の延びに追従して変形し、接着剤層６４の破断が防止される。

【0042】

一方、第二の接着剤層６８は、樹脂部材１８の膨張変形に対する影響を大きくは受けないことから、接着剤の選定に際して破断までの許容変形量を考慮する必要がなく、例えばエポキシ系やアクリル系、ウレタン系やシリコン系等の各種の公知な接着剤が採用され得て、具体的にはシーカ・ハマタイト株式会社製「ＷＳ－２２２」が挙げられる。

【0043】

第二の接着剤層６８で採用される接着剤は、第一の接着剤層６６で採用される接着剤よりも安価であり、例えば接着剤層の全体にわたって第一の接着剤層で採用される接着剤が用いられる場合に比べて、コストの削減が図られる。従って、本実施形態においても、接着剤層６４における破断の防止とコストの削減とが、両立して達成され得る。

【0044】

次に、図９には、本発明の第三の実施形態としての冷却用熱交換器７０の縦断面がモデル的に示されている。本実施形態の冷却用熱交換器７０では、金属プレート１４及び樹脂部材１８の形状は第一の実施形態と同様であるが、接着剤層７２の態様が第一の実施形態とは異ならされている。即ち、本実施形態の接着剤層７２は、第二の実施形態と同様に、接着剤層７２における外周領域と中央部分とが相互に異なる種類の接着剤により構成されており、接着剤層７２が、外周領域を構成する第一の接着剤層６６と、中央部分を構成する第二の接着剤層７４とを含んで構成されている。なお、本実施形態における第一の接着剤層６６は、第二の実施形態と同様のものが採用され得る。

【0045】

特に、本実施形態では、接着剤層７２における中央部分と外周領域の厚さ寸法が相互に異ならされており、接着剤層７２における外周領域は、中央部分よりも厚肉とされている。これにより、本実施形態では、接着剤層７２において外周領域に設けられる厚肉接合領域が、第一の接着剤層６６により構成されていると共に、中央部分に設けられる薄肉接合領域が、第二の接着剤層７４により構成されている。この結果、図１０に示されるように、冷却用熱交換器７０が高温環境下に晒されて樹脂部材１８が金属プレート１４に比して大きく変形する場合にも、第一の接着剤層６６が追従して変形して接着剤層７２の破断が防止され得る。なお、本実施形態における第二の接着剤層７４は第二の実施形態における第二の接着剤層６８よりも薄肉であるが、第二の接着剤層６８と同様に樹脂部材１８の膨張に追従する変形を考慮しなくてよいことから、第二の接着剤層６８と同様の接着剤が採用され得る。そして、本実施形態では、第二の接着剤層７４が第二の実施形態よりも薄肉であることから、更なるコストの削減が図られる。

【0046】

以上、本発明における第一～第三の実施形態について詳述してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は、何等限定されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能であり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。

【0047】

例えば、前記第一の実施形態では、凹溝１６の形成領域の上面（即ち、各仕切部３６の上面）が枠状部４４の上面よりも上方に位置していたが、この態様に限定されるものではない。即ち、第一の実施形態では、樹脂部材１８において中央部分と外周領域の上下方向寸法が異ならされているが、中央部分と外周領域との境界は、凹溝１６と枠状部４４との境界に限定されるものではない。例えば、樹脂部材の外周領域において上面が中央部分よりも低い位置にある部分（即ち、接着剤層において厚肉接合領域が設けられる部分）は、枠状部だけでなく、凹溝の内側に位置する仕切部にまで至っていてもよい。反対に、樹脂部材の外周領域において上面が中央部分よりも低い位置にある部分は、枠状部のうちの外周側の部分だけであってもよい。前記第三の実施形態についても同様である。

【0048】

前記実施形態では、金属プレート１４に各貫通孔２８が設けられて流入口４８及び流出口５０が上方に開口する態様を例示したが、この態様に限定されるものではない。例えば、樹脂部材において流入部及び流出部を構成する底壁の部分に貫通孔を設けて流入口及び流出口を樹脂部材の下方に開口させてもよいし、流入部及び流出部を構成する周壁の部分に貫通孔を設けて流入口及び流出口を樹脂部材の側方に開口させてもよい。

【0049】

前記実施形態では、各凹溝１６が相互に並列する複数の通路３４及び各通路３４を接続する接続通路３８を含んで構成されていたが、この態様に限定されるものではない。この凹溝の開口（上方開口部）を金属プレートで覆蓋することで冷却流路が構成されることとなるが、冷却流路の延びる方向や長さ、幅寸法や深さ寸法等の各態様は任意に設定される。尤も、冷却流路は、樹脂部材における広い領域にわたって設けられることが冷却効率（熱交換効率）の観点から好ましい。

【0050】

前記第二及び第三の実施形態では、接着剤層６４，７２において、中央部分と外周領域とが異なる種類の接着剤により構成されており、中央部分（第二の接着剤層６８，７４）の厚さ寸法が外周領域（第一の接着剤層６６）の厚さ寸法と同じか、より薄くされていたが、比較的安価な接着剤により構成される中央部分の厚さ寸法は外周領域の厚さ寸法よりも厚くされてもよい。

【0051】

前記実施形態では、接着剤層４６，６４，７２が金属プレート１４の下面４５ａにおける略全面にわたって設けられており、平面視において略矩形状とされていたが、この態様に限定されるものではない。即ち、接着剤層は、金属プレートの下面に代えて、又は加えて、樹脂部材の上面、要するに枠状部や仕切部の上面に設けられてもよい。かかる場合でも、枠状部や仕切部の上面に設けられた接着剤層を含む矩形状の接着剤層を仮想的に想定して、その矩形状の接着剤層における外周領域（例えば枠状部の上面に設けられる接着剤層）が、中央部分（例えば仕切部の上面に設けられる接着剤層）に比して破断までの変形量が大きくされていればよい。

【0052】

前記実施形態では、金属プレート１４と樹脂部材１８とが平面視で略同形状で且つ略同じ大きさで形成されていたが、この態様に限定されるものではない。金属プレートと樹脂部材とは平面視において相互に形状が異なっていてもよいし、大きさが異なっていてもよい。また、金属プレートと樹脂部材とが平面視で略同形状且つ略同じ大きさで形成される場合であっても、金属プレートと樹脂部材とは相互にずれた状態、即ち平面視においてこれらがそれぞれの全体ではなく、部分的に重ね合わされるようになっていてもよい。上記の何れの場合であっても、樹脂部材に設けられた凹溝の開口が金属プレートにより覆われることで冷却流路が構成される。そして、これらの重ね合わせ部分が両部材における重ね合わせ面であり、金属プレートと樹脂部材との重ね合わせ面は、金属プレートの下面における全面や樹脂部材の上面における全面に限定されるものではない。

【0053】

前記実施形態では、接着剤層４６，６４，７２における中央部分（薄肉接合領域５８、第二の接着剤層６８，７４）が一種類の接着剤により構成されていたが、図１１に示される冷却用熱交換器８０のように、接着剤層８２における中央部分は、複数種類の接着剤により構成されていてもよい。即ち、本態様における接着剤層８２は、厚さ寸法が全体にわたって略一定とされており、樹脂部材６２として、第二の実施形態と同様のものが採用されている。そして、接着剤層８２が複数種類の接着剤により構成されており、接着剤層８２が第一の接着剤層８４と第二の接着剤層８６とを含んで構成されている。第一の接着剤層８４は、第一の実施形態における接着剤層４６と同様の構造であり、薄肉とされた中央部分における薄肉接合領域５８の外周側の領域に、より厚肉とされた厚肉接合領域５６が設けられている。この第一の接着剤層８４における薄肉接合領域５８の下面に、第一の接着剤層８４よりも安価な接着剤からなる第二の接着剤層８６が重ね合わされて固着されている。かかる第一の接着剤層８４と第二の接着剤層８６とにより、接着剤層８２における厚さ寸法が全体にわたって略一定とされている。

【0054】

このように、本態様では、接着剤層８２における中央部分が、第一の接着剤層８４における薄肉接合領域５８と第二の接着剤層８６とから構成されており、かかる構造とされた冷却用熱交換器８０においても前記実施形態と同様の効果が発揮され得る。特に、本態様のような構造を採用することで、例えば金属プレート１４と樹脂部材６２との固着前において、金属プレート１４の下面４５ａに第一の接着剤層８４を設けると共に、樹脂部材６２の上面４５ｂに第二の接着剤層８６を設けることも可能となり、第一の接着剤層８４と第二の接着剤層８６とを接着することで、金属プレート１４と樹脂部材６２とをより強固に固着することも可能となる。また、同様に、第二の実施形態における接着剤層６４の中央部分（第二の接着剤層６８）を複数の安価な接着剤から構成することも可能であり、本発明に係る冷却用熱交換器において採用される接着剤層は、三種類以上の接着剤を含んで構成されてもよい。

【0055】

前記実施形態では、冷却用熱交換器１０，６０，７０が電気自動車やハイブリッド車に搭載されており、冷却対象１２が電池パックとされる態様を例示したが、この態様に限定されるものではない。例えば、冷却対象である発熱体は、電池パック以外の車載部品等であってもよいし、車両以外に使用される部品であってもよく、本発明に係る冷却用熱交換器は、電気自動車やハイブリッド車以外の車両や、車両以外に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１０ 冷却用熱交換器（第一の実施形態）
１２ 冷却対象
１４ 金属プレート
１６ 凹溝
１８ 樹脂部材
２０ 上方開口部（開口）
２２ 冷却流路
２４ 長辺
２６ 短辺
２８ 貫通孔
３０ 長辺
３２ 短辺
３４ 通路
３６ 仕切部
３８ 接続通路
４０ 流入部
４２ 流出部
４４ 枠状部
４５ａ （金属プレートにおける）下面（重ね合わせ面）
４５ｂ （樹脂部材における）上面（重ね合わせ面）
４６ 接着剤層
４８ 流入口
５０ 流出口
５２ 流入側チューブ
５４ 流出側チューブ
５６ 厚肉接合領域（外周領域）
５８ 薄肉接合領域（中央部分）
６０ 冷却用熱交換器（第二の実施形態）
６２ 樹脂部材
６４ 接着剤層
６６ 第一の接着剤層（外周領域）
６８ 第二の接着剤層（中央部分）
７０ 冷却用熱交換器（第三の実施形態）
７２ 接着剤層
７４ 第二の接着剤層（中央部分）
８０ 冷却用熱交換器（図１１）
８２ 接着剤層
８４ 第一の接着剤層
８６ 第二の接着剤層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】