[发明专利]纤维增强树脂制散热器水箱及其制造方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强树脂制的散热器(冷却)水箱及其制造方法，特别是，本发明涉及一种安装于散热器芯子上的冷却水入口一侧或出口一侧的纤维增强树脂制散热器(冷却)水箱及其制造方法。

为对发动机进行冷却，须使冷却水在其内部循环。流经发动机内部已升温的冷却水，由在比如设置于发动机前方的散热箱内循环而冷却，并再度返流至发动机侧。

对发动机的冷却水作如上冷却的散热器，具有如波纹状散热片的散热器芯，在其上方和下方分别安装有上冷却水箱和下冷却水箱。而散热器主体由两侧的橡皮(胶)垫所支承。散热器又与备有冷却水箱及上、下水箱连接，当散热器内冷却水减少时，可由这些水箱自动补充冷却水。

安装于散热器芯的上部或下部的上水箱或下水箱以如图6所示的铸模用树脂成型。铸模由上模1和下模2组成，树脂通过树脂浇口4及活门5注入于上、下模之间形成的空腔3内，由此，制成由图7所示形状的上水箱6。该水箱6备有对应于树脂浇口4的活门5，将该部分以后由此切断。

为了提高上水箱6的强度，采用在热塑性树脂中复合了增强纤维的材料，用这种纤维增强树脂制成上水箱6。不过，如图6所示那样，为使树脂通过与上水箱6的长度方向的端部相对应位置的树脂浇口4注入，所成型的上水箱6内的增强纤维应如图7所示，使其以该水箱6的长度方向取向的状态而成型。

另一方面，为谋求延长冷却水的使用寿命，将长效冷却剂混入于冷却水中，由该冷却剂的混入可提高冷却水的沸点，使水箱内的水蒸汽汽压升高，从而，需要上水箱6能耐更高的压力。然而，按如图7所示那样，增强纤维7沿水箱6的长度方向取向，不能获得足够的强度，而有可能在该纤维7的取向方向、即水箱6的长度方向上产生龟裂。

本发明系鉴于上述问题而作，本发明的目的在于，提供一种可耐足够高的高压的纤维增强树脂制散热器(冷却)水箱及其制造方法。

本发明涉及一种散热器(冷却)水箱，该水箱安装于散热器器芯的冷却水入口处或出口处，由纤维增强树脂构成。所述增强纤维沿该水箱的幅宽方向的截面取向。这里，增强纤维无须在与水箱的幅宽方向完全一致的方向上取向，只要基本上，其实际取向大致在该方向上即可。也可允许其取向中有局部不同方向上的取向。上述散热器水箱是使含有由单纤维组成的增强纤维的溶融性树脂通过膜式活门流入铸模内而成型。所述膜式活门形成于沿该水箱的长度方向的边端面。

作为本发明中所用的纤维增强树脂的基料树脂，可适用热塑性树脂及热固性树脂中的任一种。作为热塑性树脂可使用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、氟树脂等各种树脂，并无特别限制。又，作为热固性树脂可使用酚醛树脂，三聚氰胺树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂、硅树脂等各种树脂，此处也并无特别限制。

作为可复合于上述树脂中的增强纤维，可以是玻璃纤维、金属纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、碳纤维等。上述纤维可以单纤维的形态混入于基料内。增强纤维的长度可以是1～2mm左右，增强纤维对基料树脂的混合比例，可在20～45％的范围。

复合了增强纤维的树脂通过铸模上的膜式活门注入模空腔内，根据此时树脂的流动方向，使增强纤维沿水箱的幅宽方向的横截面取向。因此，特别是对于作用于水箱幅宽方向上的力，增强纤维赋予了散热器水箱以强度，可确实防止在沿水箱长度方向的水箱体上产生龟裂。从而，可以提供一种散热器水箱，该水箱为延长冷却水的使用寿命，可在冷却水中混入长效冷却剂，在其沸点升高、外加高的蒸汽压、散热器水箱受到膨胀方向的力时，本发明水箱具有尤为有利的强度。

沿水箱幅宽方向的截面取向的增强纤维，对纤维增强树脂制的散热器水箱来说，赋予其以在纤维取向方向上的高的抗拉强度，由此可得到耐高压的散热器水箱。

使含有由单纤维组成的增强纤维的熔融树脂通过沿水箱长度方向的边端面上的膜式活门流入，则沿熔融树脂的流动方向复合的增强纤维沿该方向取向，由此，增强纤维沿水箱幅宽方向的横截面取向。

图1所示为用于冷却发动机冷却水的散热器结构，该散热器由散热器芯10、装置于其上方的上水箱11及装置于其下方的下水箱12组成。在发动机内循环而升温了的冷却水通过上水箱11导入散热器芯子10内，在该散热器芯10内由放热而降温，然后，以降温的状态通过下水箱12，由泵加压，再返回至发动机内。

上述上水箱11及下水箱12皆由纤维增强纤维构成。图2所示为用于上水箱11成型的铸模，该铸模由上模15和下模16构成。在该上模15和下模16之间形成空腔17。熔融树脂即通过树脂浇口18注入于空腔17内，由树脂浇口18注入的熔融树脂再通过活门19充填入空腔17内。