專利名稱：熱交換板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換板，所述熱交換板的內(nèi)部具有冷卻介質(zhì)或 者加熱介質(zhì)通過的流路。
背景技術(shù)：
作為這種熱交換板，例如具有用于在液晶制造裝置的濺射工序中保持靶材的襯板。(例如日本專利第3818084號公報)然而，在上述日本專利第3818084號公報公開的發(fā)明中，由于在 主體的上表面(表面)上加工出的流路(水路)的截面形狀具有復(fù)雜 的形狀(T字形狀)，因而存在加工流路需要大量操作時間并且制造成 本增加的問題。而且，在上述日本專利第3818084號公報公開的發(fā)明中，也提出 了使在主體上表面上加工的流路截面形狀為最簡單的形狀(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 進(jìn)入流路的可能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供一種熱交換板，可 以縮短加工所需要的操作時間，降低制造成本，并可以防止接合部的 根部焊道進(jìn)入流路，而且可以防止因接合導(dǎo)致蓋變形。本發(fā)明為了解決上述問題，采用如下的手段。本發(fā)明的熱交換板，具有平板狀的主體，在其表面形成截面呈矩形的至少一條第一槽；和蓋，其具有與上述第一槽大致相同的俯視 形狀，在嵌入上述第一槽內(nèi)時，其背面與上述第一槽的底面相接，其 兩側(cè)面與上述第一槽的兩側(cè)面相接，并且其表面與上述主體的表面大 致齊平地形成，在上述背面的中央部，設(shè)有沿著上述兩側(cè)面形成的第 二槽，且上述蓋通過摩擦攪拌接合來接合于上述主體上。根據(jù)本發(fā)明的熱交換板，由于在主體的上表面(表面)加工出的 第一槽的截面形狀為最簡單的形狀(矩形)，因而可以縮短加工第一 槽所需要的操作時間，可以降低制造成本。而且，由于形成流路的第二槽形成在蓋的下表面(背面)的中央 部，因而在主體和蓋接合時施加在蓋上的負(fù)荷，可以通過高度與第一 槽的深度大致相等的蓋的周緣部傳遞至第一槽的底面、也就是主體， 因而可以防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路，并可以防止因接合導(dǎo)致蓋 變形。進(jìn)而，由于蓋的周緣部形成為高度與第一槽的深度大致相等，因 而可以提高蓋整體的剛性，使第二槽的寬度變大，擴(kuò)大流路的寬度， 擴(kuò)大流路的截面積。本發(fā)明的熱交換板，具有平板狀的主體，在其表面形成截面呈 矩形的至少一條第一槽；和平板狀的蓋，其覆蓋上述主體的整個表面， 并在其背面形成有凸部，上述凸部形成為，在疊合于上述主體的表面 時，其頂面與上述第一槽的底面相接，其兩側(cè)面與上述第一槽的兩側(cè) 面相接，在上述頂面的中央部設(shè)有沿著上述兩側(cè)面形成的第二槽，且 上述蓋通過摩擦攪拌接合來接合于上述主體上。根據(jù)本發(fā)明的熱交換板，由于在主體的上表面(表面)加工出的 第一槽的截面形狀為最簡單的形狀(矩形)，因而可以縮短加工第一 槽所需要的操作時間，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頂面中央部上，因而 在主體和蓋接合時施加在蓋上的負(fù)荷，可以通過高度與第一槽的深度 大致相等的凸部的周緣部傳遞至第一槽的底面、也就是主體，因而可 以防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路，并可以防止因接合導(dǎo)致蓋變形。進(jìn)而，由于凸部的周緣部形成為高度與第一槽的深度大致相等， 因而可以提高蓋整體的剛性，使第二槽的寬度變大，擴(kuò)大流路的寬度， 擴(kuò)大流路的截面積。根據(jù)本發(fā)明，可以縮短加工所需要的操作時間，可以降低制造成 本，防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路，并可以防止因接合導(dǎo)致蓋變形。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式的熱交換板的概略俯視圖。 圖2是圖1的局部剖視圖。圖3是本發(fā)明的第二實施方式的熱交換板的局部剖視圖，是與圖 2相同的圖。
具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式。(第一實施方式)以下，參照圖1和圖2對本發(fā)明的熱交換板的第一實施方式進(jìn)行說明。圖1是本實施方式的熱交換板的概略俯視圖，圖2是圖1的局部剖視圖。如圖1所示，本實施方式的熱交換板(以下稱為襯板。)具有主體2和蓋3。主體2例如是由無氧銅、或者包含5%以下的Zr或Cr的銅合金制 成、長2350mm、寬2010mm、厚15mm左右的俯視呈矩形的板狀部件。 而且，在該主體2的上表面(表面)2a上，設(shè)有例如俯視呈U字形、 截面呈矩形的(第一)槽4、或者俯視呈波形、截面呈矩形的槽4。蓋3是具有與槽4相同的俯視形狀的板狀部件，其形成為，在嵌 入槽4內(nèi)時，其下表面(背面)3 a與槽4的底面4a相接，其兩側(cè)面 與槽4的兩側(cè)面4b相接，且其上表面(表面)3c與主體2的上表面2a 齊平(形成同一平面)。而且，在該蓋3的下表面3的中央部，設(shè)置 沿著兩側(cè)面3b形成的截面呈矩形的(第二)槽5。蓋3嵌入槽4內(nèi)時 形成的空間(更具體而言是由槽4的底面4a和槽5圍成的空間)成為 冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)通過的流路6。主體2和蓋3通過摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding: FSW)而接合。摩擦攪拌接合是如圖2所示的方法使具有肩部7和銷部8的 旋轉(zhuǎn)工具9旋轉(zhuǎn)，同時插入主體2和蓋的接縫(界線接合線)，并 使旋轉(zhuǎn)工具9沿著該接縫移動而接合。主體2和蓋3通過摩擦攪拌接合而接合時，在襯板1上形成各自 獨立的多條(在本實施方式中是2條)流路6 (在俯視呈U字形的槽4 的底面4a和俯視呈U字形的蓋3的下表面3a上形成的槽5之間所形 成的流路6、以及俯視呈波形的槽4的底面4a和俯視呈波形的蓋3的 下表面3a上形成的槽5之間所形成的流路6)。而且，在接合后，在 各流路6的一端部設(shè)置冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)的入口，在各流路6的 另一端部分別設(shè)置冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)的出口。根據(jù)本實施方式的襯板，由于在主體2的上表面2a上加工出的槽 4的截面形狀為最簡單的形狀(矩形)，因而可以縮短加工槽4所需要 的操作時間，可以降低制造成本。而且，由于形成流路6的槽5形成在蓋3的下表面3a的中央部， 因而在主體2和蓋3接合時施加在蓋3上的負(fù)荷，可以通過高度與槽4 的深度大致相等的蓋3的周緣部傳遞至槽4的底面4a、也就是主體2， 因而可以防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路6，并可以防止因接合導(dǎo)致蓋 3變形。進(jìn)而，由于蓋3的周緣部形成為高度與槽4的深度大致相等，因 而可以提高蓋3整體的剛性，使槽5的寬度變大，擴(kuò)大流路6的寬度， 擴(kuò)大流路6的截面積。(第二實施方式)根據(jù)圖3對本發(fā)明的襯板的第二實施方式進(jìn)行說明。圖3是本實 施方式的襯板的局部剖視圖，是與圖2相同的圖。本實施方式的襯板，設(shè)置了蓋13，以取代蓋3，這一點與上述第 一實施方式不同。由于其他構(gòu)成要素與上述第一實施方式相同，因而 在此省略對這些構(gòu)成要素的說明。與上述第一實施方式相同的部件采用相同的標(biāo)號。蓋13是覆蓋主體2的整個上表面2a、長2350mm、寬2010mm的 俯視呈矩形的板狀部件。而且，在該蓋13的下表面(背面)13a上形 成有凸部14。該凸部14形成為，在蓋13與主體2的上表面2a疊合時， 其頂面14a與槽4的底面4a相接，其兩側(cè)面14b與槽4的兩側(cè)面4b 相接。凸部14嵌入槽4內(nèi)時形成的空間(更詳細(xì)地說，由槽4的底面 4a和槽5圍成的空間)成為冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)通過的流路6。主體2和蓋13通過摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding: FSW)而接合。摩擦攪拌接合是如圖3所示的下述方法使具有肩部7和銷 部8的旋轉(zhuǎn)工具9旋轉(zhuǎn)，同時插入沿著板厚方向延伸的主體2和蓋13的接縫(界線接合線)，并使旋轉(zhuǎn)工具9沿著該接縫移動而接合。主體2和蓋13通過摩擦攪拌接合而接合時，在襯板上形成各自獨立的多條(在本實施方式中是2條)流路6 (俯視呈U字形的槽4的 底面4a和俯視呈U字形的凸部14的頂面14a上形成的槽5之間所形 成的流路6、以及俯視呈波形的槽4的底面4a和俯視呈波形的凸部14 的頂面14a上形成的槽5之間所形成的流路6)。而且，在接合后，在 各流路6的一端部設(shè)置冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)的入口，在各流路6的 另一端部分別設(shè)置冷卻介質(zhì)或者加熱介質(zhì)的出口。根據(jù)本實施方式的襯板，由于在主體2的上表面2a上加工出的槽 4的截面形狀為最簡單的形狀(矩形)，因而可以縮短加工槽4所需要 的操作時間，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的頂面14a的中央部， 因而在主體2和蓋13接合時施加在蓋13上的負(fù)荷，可以通過高度與 槽4的深度大致相等的凸部14的周緣部傳遞至槽4的底面4a、也就是 主體2，因而可以防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路6，并可以防止因接 合導(dǎo)致蓋13變形。進(jìn)而，由于凸部14的周緣部形成為高度與槽4的深度大致相等， 因而可以提高蓋13整體的剛性，使槽5的寬度變大，擴(kuò)大流路6的寬 度，擴(kuò)大流路6的截面積。在本實施方式中，也可以在接合主體2和蓋13后，對蓋13的上 表面(表面)進(jìn)行磨削或者研磨，直至圖2所示的狀態(tài)，即直至主體2 的整個表面2a露出，從而減小板厚而使用。而且，本發(fā)明的熱交換板，不僅可以適用于上述實施方式所說明的 襯板，而且在陣列形成工序中也能適用于具有同樣構(gòu)成和功能的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種熱交換板，具有平板狀的主體，在其表面形成截面呈矩形的至少一條第一槽；和蓋，其具有與所述第一槽大致相同的俯視形狀，在嵌入所述第一槽內(nèi)時，其背面與所述第一槽的底面相接，其兩側(cè)面與所述第一槽的兩側(cè)面相接，并且其表面與所述主體的表面大致齊平地形成，在所述背面的中央部，設(shè)有沿著所述兩側(cè)面形成的第二槽，且所述蓋通過摩擦攪拌接合來接合于所述主體上。
2. —種熱交換板，具有平板狀的主體，在其表面形成截面呈矩形的至少一條第一槽；和 平板狀的蓋，其覆蓋所述主體的整個表面，并在其背面形成有凸 部，所述凸部形成為，在疊合于所述主體的表面時，其頂面與所述第 一槽的底面相接，其兩側(cè)面與所述第一槽的兩側(cè)面相接，在所述頂面的中央部設(shè)有沿著所述兩側(cè)面形成的第二槽，且所述 蓋通過摩擦攪拌接合來接合于所述主體上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換板，可以縮短加工所需要的操作時間，降低制造成本，并可以防止接合部的根部焊道進(jìn)入流路，而且可以防止因接合導(dǎo)致蓋變形。所述熱交換板具有平板狀的主體，在其表面形成截面呈矩形的至少一條第一槽；和蓋，所述蓋具有與所述第一槽大致相同的俯視形狀，在嵌入所述第一槽內(nèi)時，其背面與所述第一槽的底面相接，其兩側(cè)面與所述第一槽的兩側(cè)面相接，并且其表面與所述主體的表面大致齊平地形成，在所述背面的中央部設(shè)有沿著所述兩側(cè)面形成的第二槽，且所述蓋通過摩擦攪拌接合來接合于所述主體上。
文檔編號B23P15/26GK101281006SQ200710153699
公開日2008年10月8日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者日高晴太郎, 松島誠治, 石川聰一郎 申請人:三菱重工業(yè)株式會社