专利名称：热交换板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换板，所述热交换板的内部具有冷却介质或 者加热介质通过的流路。
背景技术：
作为这种热交换板，例如具有用于在液晶制造装置的溅射工序中保持靶材的衬板。(例如日本专利第3818084号公报)然而，在上述日本专利第3818084号公报公开的发明中，由于在 主体的上表面(表面)上加工出的流路(水路)的截面形状具有复杂 的形状(T字形状)，因而存在加工流路需要大量操作时间并且制造成 本增加的问题。而且，在上述日本专利第3818084号公报公开的发明中，也提出 了使在主体上表面上加工的流路截面形状为最简单的形状(矩形)的 方案，但是由于接合部形成在流路附近，因而存在接合部的根部焊道 进入流路的可能。发明内容本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种热交换板，可 以縮短加工所需要的操作时间，降低制造成本，并可以防止接合部的 根部焊道进入流路，而且可以防止因接合导致盖变形。本发明为了解决上述问题，采用如下的手段。本发明的热交换板，具有平板状的主体，在其表面形成截面呈矩形的至少一条第一槽；和盖，其具有与上述第一槽大致相同的俯视 形状，在嵌入上述第一槽内时，其背面与上述第一槽的底面相接，其 两侧面与上述第一槽的两侧面相接，并且其表面与上述主体的表面大 致齐平地形成，在上述背面的中央部，设有沿着上述两侧面形成的第 二槽，且上述盖通过摩擦搅拌接合来接合于上述主体上。根据本发明的热交换板，由于在主体的上表面(表面)加工出的 第一槽的截面形状为最简单的形状(矩形)，因而可以縮短加工第一 槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。而且，由于形成流路的第二槽形成在盖的下表面(背面)的中央 部，因而在主体和盖接合时施加在盖上的负荷，可以通过高度与第一 槽的深度大致相等的盖的周缘部传递至第一槽的底面、也就是主体， 因而可以防止接合部的根部焊道进入流路，并可以防止因接合导致盖 变形。进而，由于盖的周缘部形成为高度与第一槽的深度大致相等，因 而可以提高盖整体的刚性，使第二槽的宽度变大，扩大流路的宽度， 扩大流路的截面积。本发明的热交换板，具有平板状的主体，在其表面形成截面呈 矩形的至少一条第一槽；和平板状的盖，其覆盖上述主体的整个表面， 并在其背面形成有凸部，上述凸部形成为，在叠合于上述主体的表面 时，其顶面与上述第一槽的底面相接，其两侧面与上述第一槽的两侧 面相接，在上述顶面的中央部设有沿着上述两侧面形成的第二槽，且 上述盖通过摩擦搅拌接合来接合于上述主体上。根据本发明的热交换板，由于在主体的上表面(表面)加工出的 第一槽的截面形状为最简单的形状(矩形)，因而可以縮短加工第一 槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。而且，由于形成流路的第二槽形成在凸部的顶面中央部上，因而 在主体和盖接合时施加在盖上的负荷，可以通过高度与第一槽的深度 大致相等的凸部的周缘部传递至第一槽的底面、也就是主体，因而可 以防止接合部的根部焊道进入流路，并可以防止因接合导致盖变形。进而，由于凸部的周缘部形成为高度与第一槽的深度大致相等， 因而可以提高盖整体的刚性，使第二槽的宽度变大，扩大流路的宽度， 扩大流路的截面积。根据本发明，可以縮短加工所需要的操作时间，可以降低制造成 本，防止接合部的根部焊道进入流路，并可以防止因接合导致盖变形。
图1是本发明的第一实施方式的热交换板的概略俯视图。 图2是图1的局部剖视图。图3是本发明的第二实施方式的热交换板的局部剖视图，是与图 2相同的图。
具体实施方式
以下参照
本发明的实施方式。(第一实施方式)以下，参照图1和图2对本发明的热交换板的第一实施方式进行说明。图1是本实施方式的热交换板的概略俯视图，图2是图1的局部剖视图。如图1所示，本实施方式的热交换板(以下称为衬板。)具有主体2和盖3。主体2例如是由无氧铜、或者包含5%以下的Zr或Cr的铜合金制 成、长2350mm、宽2010mm、厚15mm左右的俯视呈矩形的板状部件。 而且，在该主体2的上表面(表面)2a上，设有例如俯视呈U字形、 截面呈矩形的(第一)槽4、或者俯视呈波形、截面呈矩形的槽4。盖3是具有与槽4相同的俯视形状的板状部件，其形成为，在嵌 入槽4内时，其下表面(背面)3 a与槽4的底面4a相接，其两侧面 与槽4的两侧面4b相接，且其上表面(表面)3c与主体2的上表面2a 齐平(形成同一平面)。而且，在该盖3的下表面3的中央部，设置 沿着两侧面3b形成的截面呈矩形的(第二)槽5。盖3嵌入槽4内时 形成的空间(更具体而言是由槽4的底面4a和槽5围成的空间)成为 冷却介质或者加热介质通过的流路6。主体2和盖3通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding: FSW)而接合。摩擦搅拌接合是如图2所示的方法使具有肩部7和销部8的 旋转工具9旋转，同时插入主体2和盖的接缝(界线接合线)，并 使旋转工具9沿着该接缝移动而接合。主体2和盖3通过摩擦搅拌接合而接合时，在衬板1上形成各自 独立的多条(在本实施方式中是2条)流路6 (在俯视呈U字形的槽4 的底面4a和俯视呈U字形的盖3的下表面3a上形成的槽5之间所形 成的流路6、以及俯视呈波形的槽4的底面4a和俯视呈波形的盖3的 下表面3a上形成的槽5之间所形成的流路6)。而且，在接合后，在 各流路6的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路6的 另一端部分别设置冷却介质或者加热介质的出口。根据本实施方式的衬板，由于在主体2的上表面2a上加工出的槽 4的截面形状为最简单的形状(矩形)，因而可以縮短加工槽4所需要 的操作时间，可以降低制造成本。而且，由于形成流路6的槽5形成在盖3的下表面3a的中央部， 因而在主体2和盖3接合时施加在盖3上的负荷，可以通过高度与槽4 的深度大致相等的盖3的周缘部传递至槽4的底面4a、也就是主体2， 因而可以防止接合部的根部焊道进入流路6，并可以防止因接合导致盖 3变形。进而，由于盖3的周缘部形成为高度与槽4的深度大致相等，因 而可以提高盖3整体的刚性，使槽5的宽度变大，扩大流路6的宽度， 扩大流路6的截面积。(第二实施方式)根据图3对本发明的衬板的第二实施方式进行说明。图3是本实 施方式的衬板的局部剖视图，是与图2相同的图。本实施方式的衬板，设置了盖13，以取代盖3，这一点与上述第 一实施方式不同。由于其他构成要素与上述第一实施方式相同，因而 在此省略对这些构成要素的说明。与上述第一实施方式相同的部件采用相同的标号。盖13是覆盖主体2的整个上表面2a、长2350mm、宽2010mm的 俯视呈矩形的板状部件。而且，在该盖13的下表面(背面)13a上形 成有凸部14。该凸部14形成为，在盖13与主体2的上表面2a叠合时， 其顶面14a与槽4的底面4a相接，其两侧面14b与槽4的两侧面4b 相接。凸部14嵌入槽4内时形成的空间(更详细地说，由槽4的底面 4a和槽5围成的空间)成为冷却介质或者加热介质通过的流路6。主体2和盖13通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding: FSW)而接合。摩擦搅拌接合是如图3所示的下述方法使具有肩部7和销 部8的旋转工具9旋转，同时插入沿着板厚方向延伸的主体2和盖13的接缝(界线接合线)，并使旋转工具9沿着该接缝移动而接合。主体2和盖13通过摩擦搅拌接合而接合时，在衬板上形成各自独立的多条(在本实施方式中是2条)流路6 (俯视呈U字形的槽4的 底面4a和俯视呈U字形的凸部14的顶面14a上形成的槽5之间所形 成的流路6、以及俯视呈波形的槽4的底面4a和俯视呈波形的凸部14 的顶面14a上形成的槽5之间所形成的流路6)。而且，在接合后，在 各流路6的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路6的 另一端部分别设置冷却介质或者加热介质的出口。根据本实施方式的衬板，由于在主体2的上表面2a上加工出的槽 4的截面形状为最简单的形状(矩形)，因而可以縮短加工槽4所需要 的操作时间，可以降低制造成本。而且，由于形成流路6的槽5形成在凸部14的顶面14a的中央部， 因而在主体2和盖13接合时施加在盖13上的负荷，可以通过高度与 槽4的深度大致相等的凸部14的周缘部传递至槽4的底面4a、也就是 主体2，因而可以防止接合部的根部焊道进入流路6，并可以防止因接 合导致盖13变形。进而，由于凸部14的周缘部形成为高度与槽4的深度大致相等， 因而可以提高盖13整体的刚性，使槽5的宽度变大，扩大流路6的宽 度，扩大流路6的截面积。在本实施方式中，也可以在接合主体2和盖13后，对盖13的上 表面(表面)进行磨削或者研磨，直至图2所示的状态，即直至主体2 的整个表面2a露出，从而减小板厚而使用。而且，本发明的热交换板，不仅可以适用于上述实施方式所说明的 衬板，而且在阵列形成工序中也能适用于具有同样构成和功能的结构。
权利要求
1.一种热交换板，具有平板状的主体，在其表面形成截面呈矩形的至少一条第一槽；和盖，其具有与所述第一槽大致相同的俯视形状，在嵌入所述第一槽内时，其背面与所述第一槽的底面相接，其两侧面与所述第一槽的两侧面相接，并且其表面与所述主体的表面大致齐平地形成，在所述背面的中央部，设有沿着所述两侧面形成的第二槽，且所述盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
2. —种热交换板，具有平板状的主体，在其表面形成截面呈矩形的至少一条第一槽；和 平板状的盖，其覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸 部，所述凸部形成为，在叠合于所述主体的表面时，其顶面与所述第 一槽的底面相接，其两侧面与所述第一槽的两侧面相接，在所述顶面的中央部设有沿着所述两侧面形成的第二槽，且所述 盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
全文摘要
本发明提供一种热交换板，可以缩短加工所需要的操作时间，降低制造成本，并可以防止接合部的根部焊道进入流路，而且可以防止因接合导致盖变形。所述热交换板具有平板状的主体，在其表面形成截面呈矩形的至少一条第一槽；和盖，所述盖具有与所述第一槽大致相同的俯视形状，在嵌入所述第一槽内时，其背面与所述第一槽的底面相接，其两侧面与所述第一槽的两侧面相接，并且其表面与所述主体的表面大致齐平地形成，在所述背面的中央部设有沿着所述两侧面形成的第二槽，且所述盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
文档编号B23P15/26GK101281006SQ200710153699
公开日2008年10月8日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年4月6日
发明者日高晴太郎, 松岛诚治, 石川聪一郎 申请人:三菱重工业株式会社