(57)【要約】【課題】伝熱部とピンフィンとの界面における熱抵抗の増大を抑制可能な熱交換部材、およびその製造方法を提供する。【解決手段】熱交換部材１０は、熱媒体と熱交換させる伝熱部１１と、伝熱部１１の表面に設けられた複数のピンフィン１２と、を備える。そして、複数のピンフィン１２は、伝熱部１１の表面に突き当てられた状態で分子接合剤２０による分子結合によって伝熱部１１の表面に接合されている。また、熱交換部材１０の製造方法は、複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に突き当てることと、複数のピンフィン１２が伝熱部１１の表面に突き当てられた状態で、分子接合剤２０による分子結合によって複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に接合することと、を含んでいる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換部材であって、
熱媒体と熱交換させる伝熱部（１１、１１Ａ）と、
前記伝熱部の表面に設けられた複数のピンフィン（１２）と、を備え、
前記複数のピンフィンは、前記伝熱部の表面に突き当てられた状態で分子接合剤（２０）による分子結合によって前記伝熱部の表面に接合されている熱交換部材。
【請求項２】
前記複数のピンフィンおよび前記伝熱部（１１）の表面の分子結合は、前記伝熱部の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子（２１）と前記複数のピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子（２２）との化学反応によって発現する化学結合である請求項１に記載の熱交換部材。
【請求項３】
前記伝熱部（１１Ａ）は、
本体基材（１１１）と、
前記本体基材の表面の少なくとも一部に設けられ、加熱によって軟化する特性を有する薄膜状の中間材（１１２）と、を含んで構成されており、
前記複数のピンフィンは、加熱によって軟化した前記中間材に突き当てられた状態で分子接合剤による分子結合によって前記中間材および前記本体基材の双方に接合されている請求項１に記載の熱交換部材。
【請求項４】
前記本体基材および前記複数のピンフィンの分子結合は、前記本体基材の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子（２４）と前記複数のピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子（２６）との化学反応によって発現する化学結合であり、
前記本体基材および前記中間材の分子結合は、前記本体基材の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と前記中間材に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子（２５）との化学反応によって発現する化学結合であり、
前記複数のピンフィンおよび前記中間材の分子結合は、前記中間材に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と前記複数のピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子との化学反応によって発現する化学結合である請求項３に記載の熱交換部材。
【請求項５】
前記複数のピンフィンは、前記伝熱部よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料（１２１）によって構成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換部材。
【請求項６】
熱媒体と熱交換させる伝熱部（１１、１１Ａ）、前記伝熱部の表面に設けられた複数のピンフィン（１２）を含む熱交換部材の製造方法であって、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てることと、
前記複数のピンフィンが前記伝熱部の表面に突き当てられた状態で、分子接合剤（２０）による分子結合によって前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に接合することと、
を含む熱交換部材の製造方法。
【請求項７】
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる前に、前記伝熱部の表面に分子接合剤として機能する接合分子（２１）を吸着させた状態で共有結合させることと、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる前に、前記複数のピンフィンに分子接合剤として機能する接合分子（２２）を吸着させた状態で共有結合させることと、
を含み、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に接合する際に、前記複数のピンフィンに共有結合された接合分子と前記伝熱部の表面に共有結合された接合分子とを化学反応によって化学結合させる請求項６に記載の熱交換部材の製造方法。
【請求項８】
前記伝熱部（１１Ａ）は、
本体基材（１１１）と、
前記本体基材の表面の少なくとも一部に設けられ、加熱によって軟化する特性を有する薄膜状の中間材（１１２）と、を含んで構成されており、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる前に、前記本体基材に分子接合剤として機能する接合分子（２４）を吸着させた状態で共有結合させることと、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる前に、前記中間材に分子接合剤として機能する接合分子（２５）を吸着させた状態で共有結合させることと、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる前に、前記複数のピンフィンに分子接合剤として機能する接合分子（２６）を吸着させた状態で共有結合させることと、を含み、
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に接合する際に、前記本体基材に共有結合させた接合分子と前記複数のピンフィンに共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させると共に、前記複数のピンフィンに共有結合させた接合分子と前記中間材に共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させ、さらに、前記本体基材の表面に共有結合させた接合分子と前記中間材に共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させる請求項６に記載の熱交換部材の製造方法。
【請求項９】
前記分子接合剤は、少なくともトリアジン環を含む化合物で構成されている請求項６ないし８のいずれか１つに記載の熱交換部材の製造方法。
【請求項１０】
前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる際には、前記伝熱部と前記複数のピンフィンとの間に電圧を印加することにより、前記複数のピンフィンを前記伝熱部に向けて移動させて前記複数のピンフィンを前記伝熱部の表面に突き当てる請求項６ないし９のいずれか１つに記載の熱交換部材の製造方法。
【請求項１１】
前記複数のピンフィンは、前記伝熱部よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料（１２１）によって構成されている請求項６ないし１０のいずれか１つに記載の熱交換部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器に用いられる熱交換部材として、ピンフィンを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、熱交換部材の伝熱部に静電吸着により吸着させた多数のピンを粘着性接着剤で接着して接合させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７７７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、粘着性接着剤による接着は、材料同士の界面に働く分子間力や水素結合による比較的弱い結合力によって材料同士を接着するものであり、信頼性を確保することが困難である。そして、粘着性接着剤による接着は、材料同士の界面における結合力が弱いため、伝熱部とピンとの密着度が低く、伝熱部とピンとの界面における熱抵抗が増大してしまう。このような熱抵抗の増大は、熱交換部材の熱交換性能を低下させる要因となることから好ましくない。
【０００５】
本開示は、伝熱部とピンフィンとの界面における熱抵抗の増大を抑制可能な熱交換部材、およびそ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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、熱交換部材であって、熱媒体と熱交換させる伝熱部（１１、１１Ａ）と、伝熱部の表面に設けられた複数のピンフィン（１２）と、を備える。そして、複数のピンフィンは、伝熱部の表面に突き当てられた状態で分子接合剤（２０）による分子結合によって伝熱部の表面に接合されている。
【０００７】
また、請求項６に記載の発明は、熱媒体と熱交換させる伝熱部（１１、１１Ａ）、伝熱部の表面に設けられた複数のピンフィン（１２）を含む熱交換部材の製造方法に関する。この熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てることと、複数のピンフィンが伝熱部の表面に突き当てられた状態で、分子接合剤（２０）による分子結合によって複数のピンフィンを伝熱部の表面に接合することと、を含んでいる。
【０００８】
これらのように、各ピンフィンを伝熱部の表面に対して分子結合によって接合すれば、分子間力や水素結合を利用して基材同士を接合する従来の接着剤等に比べて、各ピンフィンと伝熱部とがその界面において分子レベルで強固に結合される。そして、各ピンフィンと伝熱部との界面が分子レベルで強固に結合されると、各ピンフィンと伝熱部との密着度が高まり、各ピンフィンと伝熱部とが略一体の構造体となるので、各ピンフィンと伝熱部との界面における熱抵抗の増大を抑制することができる。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る熱交換部材を含む熱交換器の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る熱交換部材の一部を示す模式的な斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る熱交換部材の伝熱部を示す模式図である。
【図４】第１実施形態に係るピンフィンの模式図である。
【図５】第１実施形態の変形例に係るピンフィンの模式図である。
【図６】第１実施形態に係る伝熱部とピンフィンとの接合状態を説明するための説明図である。
【図７】第１実施形態に係る伝熱部に吸着させる接合分子を説明するための説明図である。
【図８】第１実施形態に係るピンフィンに吸着させる接合分子を説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態の変形例に係る接合分子を説明するための説明図である。
【図１０】第１実施形態に係る熱交換部材の製造工程を説明するための説明図である。
【図１１】第１実施形態に係る伝熱部の準備工程を説明するための説明図である。
【図１２】第１実施形態に係る伝熱部に用いるマスクシートを示す模式図である。
【図１３】第１実施形態に係る伝熱部において接合分子が吸着される領域を説明するための説明図である。
【図１４】第１実施形態の変形例に係る伝熱部に用いるマスクシートを示す模式図である。
【図１５】第１実施形態に係る伝熱部と接合分子との結合状態を説明するための説明図である。
【図１６】第１実施形態に係るピンフィンの準備工程を説明するための説明図である。
【図１７】第１実施形態に係る伝熱部に対してピンフィンを突き当るための装置を説明するための説明図である。
【図１８】第１実施形態に係る伝熱部に対してピンフィンを突き当るための装置の作動を説明するための説明図である。
【図１９】第１実施形態に係る伝熱部とピンフィンとの結合状態を説明するための説明図である。
【図２０】第１実施形態に係る熱交換部材の熱交換性能を説明するための説明図である。
【図２１】第２実施形態に係る熱交換部材の伝熱部の一部を示す模式的な斜視図である。
【図２２】第２実施形態に係る伝熱部とピンフィンとの接合状態を説明するための説明図である。
【図２３】第２実施形態に係る熱交換部材の製造工程を説明するための説明図である。
【図２４】第２実施形態に係る本体基材の準備工程を説明するための説明図である。
【図２５】第２実施形態に係る中間材の準備工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図２０を参照して説明する。本実施形態では、本開示の熱交換部材１０を異なる温度の第１熱媒体Ｍ１および第２熱媒体Ｍ２を熱交換させる熱交換器１に適用した例について説明する。第１熱媒体Ｍ１および第２熱媒体Ｍ２は、異なる温度の流体である。
【００１３】
図１に示すように、熱交換器１は、内側に第１熱媒体Ｍ１が流通する流路が形成された複数本のチューブ１０ａおよび一対のタンク１０ｂ、１０ｃを有するタンク−アンド−チューブ型の熱交換器で構成されている。
【００１４】
熱交換器１は、第２熱媒体Ｍ２（例えば、空気）を第１熱媒体Ｍ１（例えば、冷媒）によって冷却するエバポレータ等の冷却用熱交換器として機能する。なお、熱交換器１は、冷却用熱交換器に限らず、第２熱媒体Ｍ２（例えば、低温の液体）を第１熱媒体Ｍ１（例えば、高温の燃焼ガス）によって加熱する加熱用熱交換器として構成されていてもよい。
【００１５】
熱交換器１は、熱交換器１において第１熱媒体Ｍ１と第２熱媒体Ｍ２と熱交換させる熱交換部材１０を備える。図２に示すように、熱交換部材１０は、第２熱媒体Ｍ２と熱交換する第１熱媒体Ｍ１が流通する伝熱部１１と、伝熱部１１の表面に設けられた複数のピンフィン１２と、を含んで構成される。
【００１６】
伝熱部１１は、図３に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された複数本のチューブ１０ａおよび一対のタンク１０ｂで構成されている。伝熱部１１は、複数本のチューブ１０ａを図示しない一対のタンク１０ｂのチューブ挿通穴に挿通させた状態でろう付けによって接合されている。具体的には、複数本のチューブ１０ａは、その長手方向の両端部が一対のタンク１０ｂ、１０ｃに対して、ろう付けによって接合されている。
【００１７】
複数のピンフィン１２は、熱交換部材１０の表面積を拡大させて、伝熱部１１の内側を流れる第１熱媒体Ｍ１と伝熱部１１の外側を流れる第２熱媒体Ｍ２との熱交換を促進させるものである。複数のピンフィン１２は、伝熱部１１を構成する複数本のチューブ１０ａの表面に対して高密度に設けられている。具体的には、複数のピンフィン１２は、図２に示すように、伝熱部１１を構成する複数本のチューブ１０ａの表面に規則的に配列されている。複数のピンフィン１２は、複数本のチューブ１０ａの表面に対して直立するように、複数本のチューブ１０ａの表面に設けられている。
【００１８】
図４に示すように、複数のピンフィン１２それぞれは、微細な繊維材を束ねた繊維束で構成されている。本実施形態のピンフィン１２は、伝熱部１１よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料よって構成されている。
【００１９】
ここで、カーボン繊維１２１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。このため、本実施形態では、伝熱部１１を構成する複数本のチューブ１０ａよりも熱伝達性の高いカーボン繊維１２１を束ねたカーボン繊維束によってピンフィン１２を構成している。本実施形態では、カーボン繊維１２１が、伝熱部１１よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料を構成している。
【００２０】
ピンフィン１２は、円柱状になっている。なお、ピンフィン１２は、円柱状に限らず、例えば、図５に示す角柱状になっていたり、円錐状または角錐状になっていたりしてもよい。
【００２１】
また、ピンフィン１２の厚さＤＦおよび高さＨＦは、ピンフィン１２に要求される熱伝達性に応じて適宜設定される。ピンフィン１２は、例えば、その厚さＤＦが１〜４０μｍまでの範囲となるように構成されている。また、ピンフィン１２は、例えば、その高さＨＦが厚さＤＦの５００倍以下となるように構成されている。
【００２２】
ここで、図６は、伝熱部１１とピンフィン１２との接合状態を説明するための説明図である。図６では、伝熱部１１とピンフィン１２との接合状態を理解し易くするために、伝熱部１１とピンフィン１２とが大きく離れたものを図示しているが、実際には、伝熱部１１とピンフィン１２とが密着した状態になっている。
【００２３】
図６に示すように、ピンフィン１２は、伝熱部１１の表面に突き当てられた状態でと２０による分子結合によって伝熱部１１の表面に接合されている。具体的には、ピンフィン１２および伝熱部１１は、伝熱部１１の表面に共有結合された接合分子２１とピンフィン１２に共有結合された接合分子２２との化学反応によって発現する化学結合によって接合されている。
【００２４】
ここで、伝熱部１１側の接合分子２１およびピンフィン１２側の接合分子２２は、基材の表面に単分子層を形成して作用する分子接合剤２０として機能する。なお、以下、説明の都合上、伝熱部１１側の接合分子２１を伝熱側接合分子２１と呼び、ピンフィン１２側の接合分子２２をフィン側接合分子２２と呼ぶことがある。
【００２５】
伝熱側接合分子２１およびフィン側接合分子２２は、少なくともトリアジン環を含む化合物で構成されている。トリアジン環は、複素環式化合物の一種で、３つの窒素Ｎを含む６員環構造を有する化合物である。
【００２６】
トリアジン環は、基材に対して高密度に吸着され易いといった特性を有する。さらに、トリアジン環を含む化合物は、種々の反応基を導入し易い化合物である。これらのことから、トリアジン環を含む化合物は、異種材料で構成される伝熱部１１およびピンフィン１２に吸着させる接合分子２１、２２として好適である。
【００２７】
具体的には、伝熱側接合分子２１は、図７に示すように、トリアジン環をコアとして、シラノール基および２級アミンといった反応基を有する化合物で構成されている。シラノール基は、酸化物や水酸化物等と反応し易い反応基である。２級アミンは、樹脂等と反応し易い反応基である。
【００２８】
一方、フィン側接合分子２２は、図８に示すように、トリアジン環をコアとして、シラノール基およびアジド基といった反応基を有する化合物で構成されている。アジド基は、樹脂等と反応し易い反応基である。
【００２９】
ここで、伝熱側接合分子２１およびフィン側接合分子２２は、図７および図８に示すもの以外に、例えば、図９に示すように、トリアジン環をコアとして、シラノール基およびチオール基といった反応基を有する化合物で構成されていてもよい。チオール基は、樹脂および金属それぞれと反応し易い反応基であり、異種材料同士の接合に適している。
【００３０】
次に、本実施形態の熱交換部材１０の製造工程について図１０〜図２０を参照して説明する。熱交換部材１０の製造工程は、図１０に示すように、ステップＳ１０の準備工程、ステップＳ１２のピンフィン１２の突き当て工程、ステップＳ１４の接合工程に大別される。
【００３１】
ステップＳ１０の準備工程では、熱交換部材１０を構成する伝熱部１１およびピンフィン１２を用意し、用意した伝熱部１１およびピンフィン１２に対して接合分子２１、２２を吸着させる。
【００３２】
具体的には、伝熱部１１の準備工程では、複数本のチューブ１０ａおよび一対のタンク１０ｂ、１０ｃがろう付け接合された伝熱部１１を用意する。そして、伝熱部１１の準備工程では、図１１に示すように、ろう付け接合時等に伝熱部１１の表面に付着した油脂や埃等を取り除く洗浄処理を実施する。
【００３３】
続いて、伝熱部１１の準備工程では、伝熱部１１の表面に対して伝熱側接合分子２１が吸着し易くなるように表面活性処理を実施する。この表面活性処理では、例えば、伝熱部１１の表面における伝熱側接合分子２１の吸着量を制御するために、伝熱部１１の表面にシリカ皮膜を形成する処理を実施する。
【００３４】
続いて、伝熱部１１の準備工程では、伝熱部１１の表面を、伝熱側接合分子２１を吸着させる領域と伝熱側接合分子２１を吸着させない領域とに分別するためのマスク処理を実施する。本実施形態の熱交換部材１０は、図２に示すように、複数本のチューブ１０ａの表面に対してピンフィン１２を規則的に配列する。このため、伝熱部１１のうち、一対のタンク１０ｂ、１０ｃの表面、および複数本のチューブ１０ａの表面に対してマスクシートＭＳを設定する。
【００３５】
マスク処理では、例えば、一対のタンク１０ｂ、１０ｃの表面の全域が覆われるようにマスクシートＭＳを設定する。また、マスク処理では、複数本のチューブ１０ａの表面に対してピンフィン１２が規則的に配列されるように、複数本のチューブ１０ａの表面に対して図１２に示す正方格子状のマスクシートＭＳを設定する。これにより、複数本のチューブ１０ａには、図１３のドット柄のハッチングで示すように、その表面に対して、伝熱側接合分子２１を吸着させる領域が規則的に並ぶように設定される。なお、マスクシートＭＳは、伝熱部１１の表面側における第２熱媒体Ｍ２の流れを考慮して、例えば、図１４に示す千鳥格子状のものを採用することも可能である。
【００３６】
続いて、伝熱部１１の準備工程では、分子接合剤２０として機能する伝熱側接合分子２１を伝熱部１１の表面に吸着させる吸着処理を実施する。具体的には、吸着処理では、伝熱側接合分子２１を溶剤に溶解させた溶液に伝熱部１１を侵漬させる。なお、吸着処理では、伝熱側接合分子２１を溶剤に溶解させた溶液を伝熱部１１の表面に塗布してもよい。溶液としては、例えば、溶剤に対して０．００１〜１０重量％の範囲で伝熱側接合分子２１を溶解させたものを使用することができる。溶剤としては、例えば、水、エタノール等の液体を使用することができる。
【００３７】
吸着処理によって伝熱部１１の表面には、図１５に示すように、伝熱側接合分子２１が吸着される。そして、伝熱側接合分子２１の反応基と伝熱部１１の表面との化学反応によって、伝熱部１１の表面に伝熱側接合分子２１が共有結合される。例えば、伝熱側接合分子２１を溶解させた溶液に伝熱部１１を侵漬させる場合、伝熱側接合分子２１のシラノール基が加水分解した後、伝熱部１１の表面のＯＨ基と脱水縮合することで、伝熱部１１の表面に伝熱側接合分子２１が結合される。さらに、伝熱側接合分子２１の他の反応基と伝熱部１１の表面改質により導入された反応基との化学反応によって、伝熱部１１の表面に伝熱側接合分子２１が強固に結合される。
【００３８】
その後、伝熱部１１を所定の溶液によって洗浄した上で、伝熱部１１の表面からマスクシートＭＳを剥がす。これにより、図１３に示すように、表面に対して伝熱側接合分子２１が規則的にパターニングされた伝熱部１１を得ることができる。
【００３９】
一方、ピンフィン１２の準備工程では、ピンフィン１２を構成するカーボン繊維１２１を用意する。そして、ピンフィン１２の準備工程では、図１６に示すように、カーボン繊維１２１の表面に付着した油脂や埃等を取り除く洗浄処理を実施する。
【００４０】
続いて、ピンフィン１２の準備工程では、カーボン繊維１２１に対して紫外線を照射するＵＶ照射処理を実施する。このＵＶ照射処理によって、カーボン繊維１２１の表面に対して、フィン側接合分子２２に反応する反応基等が導入される。
【００４１】
続いて、ピンフィン１２の準備工程では、分子接合剤２０として機能するフィン側接合分子２２をカーボン繊維１２１の表面に吸着させる吸着処理を実施する。具体的には、吸着処理では、フィン側接合分子２２を溶剤に溶解させた溶液にカーボン繊維１２１を侵漬させる。なお、吸着処理では、フィン側接合分子２２を溶剤に溶解させた溶液をカーボン繊維１２１の表面に塗布してもよい。溶液としては、例えば、溶剤に対して０．００１〜１０重量％の範囲でフィン側接合分子２２を溶解させたものを使用することができる。溶剤としては、例えば、水、エタノール等の液体を使用することができる。
【００４２】
吸着処理によってカーボン繊維１２１の表面には、フィン側接合分子２２が吸着される。そして、フィン側接合分子２２の反応基とカーボン繊維１２１の表面に導入される反応基との化学反応によって、カーボン繊維１２１の表面にフィン側接合分子２２が共有結合される。
【００４３】
その後、カーボン繊維１２１を溶液によって洗浄する。これらの処理を得て、表面に対してフィン側接合分子２２が共有結合されたカーボン繊維１２１を得ることができる。すなわち、上述の処理を得て、ピンフィン１２を形成するカーボン繊維１２１を得ることができる。
【００４４】
図１０に戻り、ステップＳ１２のピンフィン１２の突き当て工程では、伝熱部１１と複数のピンフィン１２との間に電圧を印加することにより、複数のピンフィン１２を伝熱部１１に向けて移動させて複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に突き当てる。本実施形態では、図１７に示す静電吸着装置３０を用いて伝熱部１１の表面にピンフィン１２を一括して突き当てる。
【００４５】
図１７に示すように、静電吸着装置３０は、ケース３１、電極装置３２、高電圧発生器３３を備える。ケース３１の内側には、準備工程で得られたカーボン繊維１２１が溜められると共に、カーボン繊維１２１と対向するように準備工程で得られた伝熱部１１が支持されている。伝熱部１１は、グランド電極ＧＮＤに接続されている。また、ケース３１の内側には、電極装置３２が収容されている。この電極装置３２は、カーボン繊維１２１を帯電させるための装置であり、高電圧が供給されるように高電圧発生器３３に接続されている。
【００４６】
このように構成される静電吸着装置３０は、高電圧発生器３３によって電極装置３２に対して高電圧が印加されと、図１８に示すように、カーボン繊維１２１が帯電して、伝熱部１１に向けて飛翔する。そして、カーボン繊維１２１は、高電圧によって加速し、伝熱部１１の表面に突き当たる。この際、カーボン繊維１２１は、電位差の方向に沿うように配向される。また、カーボン繊維１２１は、カーボン繊維束（すなわち、ピンフィン１２）となった状態で伝熱部１１の表面に突き当たる。
【００４７】
図１０に戻り、ステップＳ１４の接合工程では、複数のピンフィン１２が伝熱部１１の表面に突き当てられた状態で、分子接合剤２０による分子結合によって複数のピンフィン１２が伝熱部１１の表面に接合させる。この分子結合は、伝熱部１１の表面に共有結合された伝熱側接合分子２１とピンフィン１２に共有結合されたフィン側接合分子２２との化学反応によって発現する化学結合である。そして、伝熱側接合分子２１とフィン側接合分子２２の化学反応は、１２０〜３００℃の温度範囲で容易に発現する。このため、接合工程では、高電圧発生器３３によって電極装置３２に高電圧を印加した状態で、ケース３１内の温度を前述の温度範囲となるまで昇温させる。
【００４８】
このような接合処理によって伝熱部１１と複数のピンフィン１２との界面では、図１９に示すように、伝熱側接合分子２１の反応基とフィン側接合分子２２の反応基同士が化学結合される。すなわち、複数のピンフィン１２は、カーボン繊維１２１の１つ１つが伝熱部１１の表面に対して分子レベルで共有結合されることで、伝熱部１１の表面に対して強固に接合される。
【００４９】
ここで、伝熱部１１の表面のうち、伝熱側接合分子２１が吸着されていない領域では、伝熱側接合分子２１およびフィン側接合分子２２の化学結合が生じない。このため、ピンフィン１２は、伝熱部１１の表面のうち、伝熱側接合分子２１が吸着されている領域だけに接合される。
【００５０】
以上説明した熱交換部材１０および熱交換部材１０の製造方法によれば、各ピンフィン１２が伝熱部１１の表面に対して分子結合によって接合される。これによると、分子間力や水素結合を利用して基材同士を接合する従来の接着剤等に比べて、各ピンフィン１２と伝熱部１１とがその界面において分子レベルで強固に結合される。
【００５１】
そして、各ピンフィン１２と伝熱部１１との界面が分子レベルで強固に結合されると、各ピンフィン１２と伝熱部１１との密着度が高まり、各ピンフィン１２と伝熱部１１とが略一体の構造体となる。このため、各ピンフィン１２と伝熱部１１との界面における熱抵抗の増大を抑制することができる。この結果、熱交換部材１０における熱交換性の向上を図ることができる。
【００５２】
ここで、各ピンフィン１２と伝熱部１１との界面には、伝熱側接合分子２１およびフィン側接合分子２２が介在するが、各ピンフィン１２、伝熱部１１、伝熱側接合分子２１、フィン側接合分子２２それぞれが分子レベルで接合される。このため、各ピンフィン１２と伝熱部１１との間の熱の移動経路が充分に確保されるので、伝熱側接合分子２１およびフィン側接合分子２２によって各ピンフィン１２と伝熱部１１との界面における熱抵抗は殆ど増えない。
【００５３】
加えて、各ピンフィン１２と伝熱部１１との界面が分子レベルで強固に結合されると、各ピンフィン１２の間を流れる第２熱媒体Ｍ２の流速が大きくなる状況下でも、各ピンフィン１２と伝熱部１１との接合状態を維持することができる。
【００５４】
また、各ピンフィン１２と伝熱部１１とを分子接合剤２０によって接合する場合、ろう付け接合やはんだ付け接合のように基材を溶融させる必要がない。このため、ろう付け接合やはんだ付け接合時に比べて低温の環境下で、各ピンフィン１２と伝熱部１１とを接合させることが可能である。これによると、基材の耐熱性に関する制限が緩和されることで、各ピンフィン１２および伝熱部１１に用いる材料の選定の自由度が高くなる。すなわち、各ピンフィン１２および伝熱部１１の材料として熱伝達性に適した材料を採用し易くなるといった利点がある。
【００５５】
さらに、熱交換部材１０は、ピンフィン１２が伝熱部１１よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料（すななわち、カーボン繊維１２１）によって形成されている。これによると、伝熱部１１と各熱媒体Ｍ１、Ｍ２との熱交換が熱伝達性の高いピンフィン１２によって促進されるので、伝熱部１１と各熱媒体Ｍ１、Ｍ２との間の熱交換性能を向上させることが可能となる。
【００５６】
ここで、図２０は、伝熱部１１の表面に複数のピンフィン１２を設けた場合における熱伝達量を説明するための説明図である。なお、図２０では、ピンフィン１２をカーボン繊維束で構成した場合の熱伝達量を白丸で示し、ピンフィン１２をアルミ繊維束で構成した場合の熱伝達量を黒丸で示している。
【００５７】
図２０に示すように、伝熱部１１の表面に複数のピンフィン１２を設けた場合は、伝熱部１１の表面に従来のウェーブフィンを設けた場合に比べて熱伝達量が増加する。そして、ピンフィン１２をカーボン繊維束で構成した場合は、ピンフィン１２をアルミ繊維束で構成した場合に比べて熱伝達量が増加する。
【００５８】
加えて、熱交換部材１０は、その製造時において、伝熱部１１と複数のピンフィン１２との間に電圧を印加することにより、複数のピンフィン１２を伝熱部１１に向けて移動させて複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に突き当てるようになっている。
【００５９】
これによると、複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に一括して突き当てることができるので、複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に個別に突き当てる場合に比べて、熱交換部材１０の生産性の向上を図ることができる。
【００６０】
ここで、本実施形態では、伝熱部１１の表面に伝熱側接合分子２１を吸着させる前に、伝熱部１１の表面の一部をマスクするマスク処理を実施しているので、伝熱部１１における必要な箇所だけにピンフィン１２を接合させることができる。
【００６１】
このように、伝熱部１１の表面のうち必要な箇所に対して伝熱側接合分子２１をパターニングすることで、伝熱部１１の表面のうち不要な箇所にピンフィン１２が接合されてしまうことを回避することができる。この結果、熱交換部材１０の歩留まりの向上を図ることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図２１〜図２５を参照して説明する。本実施形態では、伝熱部１１Ａが本体基材１１１と中間材１１２とで構成されている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００６３】
図２１に示すように、伝熱部１１Ａは、本体基材１１１、および本体基材１１１の表面の一部に設けられた中間材１１２を含んで構成されている。本体基材１１１は、第１実施形態の伝熱部１１を構成するものである。すなわち、本体基材１１１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された複数本のチューブ１０ａおよび一対のタンク１０ｂで構成されている。中間材１１２は、伝熱部１１Ａの表面に対してピンフィン１２を突き当て易くするためのもので、加熱によって軟化する特性を有する薄膜状の樹脂材料（例えば、ポリエチレンＰＥ）で構成されている。中間材１１２は、本体基材１１１が溶融する温度よりも低温（例えば、４０℃〜１００℃）で軟化するものが採用されている。中間材１１２は、本体基材１１１のうち、ピンフィン１２を突き当てるチューブ１０ａに対して設けられ、一対のタンク１０ｂ、１０ｃに設けられていない。なお、中間材１１２は、チューブ１０ａだけでなく、一対のタンク１０ｂ、１０ｃに設けられていてもよい。
【００６４】
次に、本体基材１１１、中間材１１２、およびピンフィン１２の接合状態について図２２を参照して説明する。図２２では、本体基材１１１、中間材１１２、およびピンフィン１２の接合状態を理解し易くするために、各部材が大きく離れたものを図示しているが、実際には、各部材が密着した状態になっている。
【００６５】
図２２に示すように、伝熱部１１Ａは、本体基材１１１と中間材１１２とが分子接合剤２０による分子結合によって接合される。また、複数のピンフィン１２は、加熱によって軟化した中間材１１２に突き当てられた状態で分子接合剤２０による分子結合によって本体基材１１１および中間材１１２の双方に接合されている。
【００６６】
具体的には、本体基材１１１および中間材１１２は、本体基材１１１の表面に共有結合された接合分子２４と中間材１１２に共有結合された接合分子２５との化学反応によって発現する化学結合によって接合されている。また、ピンフィン１２および中間材１１２は、中間材１１２の表面に共有結合された接合分子２５とピンフィン１２に共有結合された接合分子２６との化学反応によって発現する化学結合によって接合されている。さらに、ピンフィン１２および本体基材１１１は、本体基材１１１の表面に共有結合された接合分子２４とピンフィン１２に共有結合された接合分子２６との化学反応によって発現する化学結合によって接合されている。
【００６７】
本実施形態では、各接合分子２４〜２６は、基材の表面に単分子層を形成して作用する分子接合剤２０として機能する。なお、以下、説明の都合上、本体基材１１１側の接合分子２４を本体側接合分子２４と呼び、中間材１１２側の接合分子２５を中間接合分子２５と呼び、ピンフィン１２側の接合分子２６をフィン側接合分子２６と呼ぶことがある。
【００６８】
各接合分子２４〜２６は、少なくともトリアジン環を含む化合物で構成されている。具体的には、本体側接合分子２４は、図７に示す化合物、すなわち、トリアジン環をコアとして、シラノール基および２級アミンといった反応基を有する化合物で構成されている。
【００６９】
また、中間接合分子２５およびフィン側接合分子２６は、図８に示す化合物、すなわち、トリアジン環をコアとして、シラノール基およびアジド基といった反応基を有する化合物で構成されている。
【００７０】
次に、本実施形態の熱交換部材１０の製造工程について図２３〜図２５を参照して説明する。熱交換部材１０の製造工程は、図２３に示すように、ステップＳ２０の準備工程、ステップＳ２２の中間材１１２の塗布工程、ステップＳ２４のピンフィン１２の突き当て工程、ステップＳ２６の接合工程に大別される。
【００７１】
ステップＳ２０の準備工程では、本体基材１１１、中間材１１２、およびピンフィン１２を用意し、用意した本体基材１１１、中間材１１２、およびピンフィン１２に対して接合分子２４〜２６を吸着させる。ステップＳ２０の準備工程のうち、ピンフィン１２に関するものは第１実施形態と同じである。このため、以下では、本体基材１１１の準備工程および中間材１１２の準備工程について説明する。
【００７２】
本体基材１１１の準備工程では、複数本のチューブ１０ａおよび一対のタンク１０ｂ、１０ｃがろう付け接合されたものを用意する。そして、本体基材１１１の準備工程では、図２４に示すように、ろう付け接合時等に本体基材１１１の表面に付着した油脂や埃等を取り除く洗浄処理を実施する。
【００７３】
続いて、本体基材１１１の準備工程では、本体基材１１１の表面に対して本体側接合分子２４が吸着し易くなるように表面活性処理を実施する。この表面活性処理では、例えば、本体基材１１１の表面における本体側接合分子２４の吸着量を制御するために、本体基材１１１の表面にシリカ皮膜を形成する処理を実施する。
【００７４】
続いて、本体基材１１１の準備工程では、本体基材１１１の表面を、本体側接合分子２４を吸着させる領域と本体側接合分子２４を吸着させない領域とに分別するためのマスク処理を実施する。このマスク処理については、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００７５】
続いて、本体基材１１１の準備工程では、分子接合剤２０として機能する本体側接合分子２４を本体基材１１１の表面に吸着させる吸着処理を実施する。具体的には、吸着処理では、本体側接合分子２４を溶剤に溶解させた溶液に本体基材１１１を侵漬させる。なお、吸着処理では、本体側接合分子２４を溶剤に溶解させた溶液を本体基材１１１の表面に塗布してもよい。
【００７６】
吸着処理によって本体基材１１１の表面には、本体側接合分子２４が吸着される。そして、本体側接合分子２４の反応基と本体基材１１１の表面に導入された反応基との化学反応によって、本体基材１１１の表面に本体側接合分子２４が共有結合される。
【００７７】
続いて、本体基材１１１の準備工程では、本体基材１１１を溶液によって洗浄した上で、本体基材１１１の表面からマスクシートＭＳを剥がす。これにより、表面に対して本体側接合分子２４が規則的にパターニングされた本体基材１１１を得ることができる。
【００７８】
一方、中間材１１２の準備工程では、図２５に示すように、まず、粒子状に微細化された樹脂材料（例えば、ポリエチレンＰＥ）に対して、分子接合剤２０として機能する中間接合分子２５に吸着させる吸着処理を実施する。具体的には、吸着処理では、中間接合分子２５を溶剤に溶解させた溶液に中間材１１２を構成する樹脂材料を侵漬させる。そして、中間材１１２の準備工程では、中間接合分子２５が吸着された樹脂材料をエタノール溶液ＥｔＯＨで洗浄した後、４０℃以下の常温環境下で乾燥させる乾燥処理を実施する。
【００７９】
続いて、中間材１１２の準備工程では、中間接合分子２５が吸着された樹脂材料に対して紫外線を照射するＵＶ照射処理を実施する。このＵＶ照射処理によって、中間接合分子２５が吸着された樹脂材料に対して、中間接合分子２５に反応する反応基等が導入される。
【００８０】
続いて、中間材１１２の準備工程では、中間接合分子２５が吸着された樹脂材料をエタノール溶液ＥｔＯＨで洗浄した後、エタノールに水を加えた溶液に混ぜ合わせることで、スラリー状の中間材１１２を得る。
【００８１】
図２３に戻り、ステップＳ２２の中間材１１２の塗布工程では、本体基材１１１の表面に対してスラリー状の中間材１１２を塗布する。この際、中間材１１２が薄膜状となるように本体基材１１１の表面に塗布する。
【００８２】
続いて、ステップＳ２４のピンフィン１２の突き当て工程では、伝熱部１１と複数のピンフィン１２との間に電圧を印加することにより、複数のピンフィン１２を伝熱部１１に向けて移動させて複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に突き当てる。本実施形態のピンフィン１２の突き当て工程では、複数のピンフィン１２が中間材１１２の表面に突き当たり易くなるように、加熱によって中間材１１２に含まれる樹脂材料を溶融させ、中間材１１２全体を軟化させる。
【００８３】
続いて、ステップＳ２６の接合工程では、中間材１１２に複数のピンフィン１２を突き当てた状態で、分子接合剤２０による分子結合によって本体基材１１１、中間材１１２、複数のピンフィン１２を接合する。
【００８４】
具体的には、接合工程では、中間材１１２に共有結合された中間接合分子２５と複数のピンフィン１２に共有結合されたフィン側接合分子２６とを加熱によって促進される化学反応によって接合させる。また、接合工程では、中間材１１２に共有結合された中間接合分子２５と本体基材１１１の表面に共有結合された本体側接合分子２４とを加熱によって促進される化学反応によって接合させる。さらに、接合工程では、本体基材１１１に共有結合された本体側接合分子２４と複数のピンフィン１２の表面に共有結合されたフィン側接合分子２６とを加熱によって促進される化学反応によって接合させる。各接合分子２４〜２６の化学反応は、１２０〜３００℃の温度範囲で容易に発現する。このため、接合工程では、高電圧発生器３３によって電極装置３２に高電圧を印加した状態で、ケース３１内の温度を前述の温度範囲となるまで昇温させる。
【００８５】
このような接合処理によって本体基材１１１、中間材１１２、複数のピンフィン１２との界面では、各接合分子２４〜２６の反応基同士が化学結合される。すなわち、本体基材１１１、中間材１１２、複数のピンフィン１２は、分子レベルの共有結合によって互いに強固に接合される。
【００８６】
ここで、本体基材１１１の表面のうち、本体側接合分子２４が吸着されていない領域では、本体側接合分子２４および中間接合分子２５との化学結合が生じない。このため、中間材１１２は、本体基材１１１の表面のうち、本体側接合分子２４が吸着されている領域だけに接合される。そして、ピンフィン１２は、本体基材１１１の表面のうち、中間材１１２が接合された領域だけに接合される。
【００８７】
以上説明した熱交換部材１０は、加熱によって軟化した伝熱部１１Ａの中間材１１２にピンフィン１２を突き当てた状態で、分子接合剤２０による分子結合によって本体基材１１１、中間材１１２、複数のピンフィン１２が接合されている。
【００８８】
これによると、伝熱部１１Ａの表面に各ピンフィン１２を突き当てた状態が維持され易くなるので、各ピンフィン１２を伝熱部１１の表面に突き当てた状態で伝熱部１１の表面に対して強固に接合することができる。
【００８９】
また、本体基材１１１、中間材１１２、および複数のピンフィン１２それぞれが、分子レベルの共有結合によって互いに強固に接合されるので、本体基材１１１、中間材１１２、および複数のピンフィン１２の界面における熱抵抗の増大を抑制することができる。
【００９０】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【００９１】
上述の実施形態では、分子接合剤２０として、少なくともトリアジン環を含む化合物で構成されているものを例示したが、これに限定されない。分子接合剤２０は、伝熱部１１および複数のピンフィン１２を分子レベルで強固に接合可能なものであれば、トリアジン環を含まない別の化合物を採用可能である。
【００９２】
上述の実施形態では、複数のピンフィン１２として、カーボン繊維１２１を束ねたカーボン繊維束を例示したが、これに限定されない。複数のピンフィン１２は、例えば、伝熱部１１と同じ材料で構成されるアルミ繊維を束ねたアルミ繊維束等で構成されていてもよい。
【００９３】
上述の実施形態では、静電吸着装置３０によって、複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に対して突き当てるものを例示したが、これに限定されない。複数のピンフィン１２を伝熱部１１の表面に対して突き当てる装置は、例えば、複数のピンフィン１２を保持した状態で伝熱部１１の表面に突き当てる転写装置等の他の装置で構成されていてもよい。
【００９４】
上述の実施形態では、熱交換部材１０の製造工程について詳しく説明したが、これに限定されない。熱交換部材１０の製造工程は、一部の処理（例えば、ＵＶ照射工程）が省略されていたり、処理の順序が異なるものになっていたりしてもよい。また、接合工程では、加熱によって分子接合剤２０の反応を促進させているが、分子接合剤２０によっては常温環境下でも反応が進行することがある。このため、接合工程では、加熱処理が省略されていてもよい。
【００９５】
上述の実施形態では、熱交換部材１０をタンク−アンド−チューブ型の熱交換器１に適用したものを例示したが、これに限定されない。熱交換部材１０は、ドロンカップ型、シェル−アンド−チューブ型等の多様な熱交換器に適用可能である。
【００９６】
上述の実施形態では、熱交換部材１０を異なる温度の第１熱媒体Ｍ１および第２熱媒体Ｍ２を熱交換させる熱交換器１に適用する例について説明したが、これに限定されない。熱交換部材１０は、例えば、適宜冷却が必要な機器や適宜加熱が必要な機器と熱媒体とを熱交換させる熱交換器に適用可能である。
【００９７】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００９８】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【００９９】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１００】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、熱交換部材は、熱媒体と熱交換させる伝熱部と、伝熱部の表面に設けられた複数のピンフィンと、を備える。そして、複数のピンフィンは、伝熱部の表面に突き当てられた状態で分子接合剤による分子結合によって伝熱部の表面に接合されている。
【０１０１】
第２の観点によれば、各ピンフィンおよび伝熱部の表面の分子結合は、伝熱部の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と各ピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子との化学反応によって発現する化学結合である。これによると、各ピンフィンと伝熱部との界面における熱抵抗の増大を抑制しつつ、各ピンフィンを伝熱部に対して強固に接合させることができる。
【０１０２】
第３の観点によれば、伝熱部は、本体基材と、本体基材の表面の少なくとも一部に設けられ、加熱によって軟化する特性を有する薄膜状の中間材と、を含んで構成されている。そして、複数のピンフィンは、加熱によって軟化した中間材に突き当てられた状態で分子接合剤による分子結合によって中間材および本体基材の双方に接合されている。これによると、例えば、中間材を加熱することで、伝熱部の表面に対して各ピンフィンを突き当てた状態が維持され易くなるので、各ピンフィンを伝熱部の表面に突き当てた状態で伝熱部の表面に対して強固に接合することが可能となる。
【０１０３】
第４の観点によれば、本体基材および複数のピンフィンの分子結合は、本体基材の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と複数のピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子との化学反応によって発現する化学結合である。また、本体基材および中間材の分子結合は、本体基材の表面に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と中間材に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子との化学反応によって発現する化学結合である。さらに、複数のピンフィンおよび中間材の分子結合は、中間材に共有結合された分子接合剤として機能する接合分子と複数のピンフィンに共有結合された分子接合剤として機能する接合分子との化学反応によって発現する化学結合である。これによると、本体基材、中間材、各ピンフィンそれぞれの界面における熱抵抗の増大を抑制しつつ、本体基材、中間材、および各ピンフィンを互いに強固に接合させることができる。
【０１０４】
第５の観点によれば、複数のピンフィンは、伝熱部よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料によって構成されている。これによると、伝熱部と熱媒体との熱交換が熱伝達性の高いピンフィンによって促進されることで、伝熱部と熱媒体との間の熱交換性能を向上させることが可能となる。
【０１０５】
第６の観点によれば、熱交換部材の製造方法は、各ピンフィンを伝熱部の表面に突き当てることと、各ピンフィンが伝熱部の表面に突き当てられた状態で、分子接合剤による分子結合によって各ピンフィンを伝熱部の表面に接合することと、を含んでいる。
【０１０６】
第７の観点によれば、熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる前に、伝熱部の表面に分子接合剤として機能する接合分子を吸着させた状態で共有結合させることを含んでいる。また、熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる前に、複数のピンフィンに分子接合剤として機能する接合分子を吸着させた状態で共有結合させることを含んでいる。そして、熱交換部材の製造方法では、複数のピンフィンを伝熱部の表面に接合する際に、複数のピンフィンに共有結合された接合分子と伝熱部の表面に共有結合された接合分子とを化学反応によって化学結合させる。これによると、各ピンフィンと伝熱部との界面における熱抵抗の増大を抑制しつつ、各ピンフィンを伝熱部に対して強固に接合させることができる。
【０１０７】
第８の観点によれば、伝熱部は、本体基材と、本体基材の表面の少なくとも一部に設けられ、加熱によって軟化する特性を有する薄膜状の中間材と、を含んで構成されている。この場合、熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる前に、本体基材に分子接合剤として機能する接合分子を吸着させた状態で共有結合させることを含んでいる。また、熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる前に、中間材に分子接合剤として機能する接合分子を吸着させた状態で共有結合させることを含んでいる。さらに、熱交換部材の製造方法は、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる前に、複数のピンフィンに分子接合剤として機能する接合分子を吸着させた状態で共有結合させることを含んでいる。そして、熱交換部材の製造方法では、複数のピンフィンを伝熱部の表面に接合する際に、本体基材に共有結合させた接合分子と複数のピンフィンに共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させる。また、熱交換部材の製造方法では、複数のピンフィンに共有結合させた接合分子と中間材に共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させる。さらに、熱交換部材の製造方法では、本体基材の表面に共有結合させた接合分子と中間材に共有結合させた接合分子とを化学反応によって化学結合させる。これによると、本体基材と中間材との界面、および中間材と各ピンフィンとの界面における熱抵抗の増大を抑制しつつ、各ピンフィンを本体基材に接合される中間材に対して強固に接合させることができる。
【０１０８】
第９の観点によれば、分子接合剤は、少なくともトリアジン環を含む化合物で構成されている。トリアジン環を含む化合物は、種々の反応基を導入し易い化合物であるため、伝熱部の表面およびピンフィンを接合する分子接合剤として好適である。
【０１０９】
第１０の観点によれば、複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる際には、伝熱部と複数のピンフィンとの間に電圧を印加することにより、複数のピンフィンを伝熱部に向けて移動させて複数のピンフィンを伝熱部の表面に突き当てる。これによると、複数のピンフィンを伝熱部の表面に一括して突き当てることができるので、複数のピンフィンを伝熱部の表面に個別に突き当てる場合に比べて、熱交換部材の生産性の向上を図ることができる。
【０１１０】
第１１の観点によれば、複数のピンフィンは、伝熱部よりも高い熱伝達性を示す高熱伝達材料によって構成されている。これによると、伝熱部と熱媒体との熱交換が熱伝達性の高いピンフィンによって促進されることで、伝熱部と熱媒体との間の熱交換性能を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０          熱交換部材
１１、１１Ａ  伝熱部
１２          ピンフィン
２０          分子接合剤
【図１】
2019207042.tif 000003
【図２】
2019207042.tif 000004
【図３】
2019207042.tif 000005
【図４】
2019207042.tif 000006
【図５】
2019207042.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019207042.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019207042.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2019207042.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2019207042.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2019207042.tif 000017
【図１６】
2019207042.tif 000018
【図１７】
2019207042.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2019207042.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2019207042.tif 000024
【図２３】
2019207042.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
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