CN100570265C - 热交换板及其制造方法 - Google Patents

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CN100570265C CNB2007101537004A CN200710153700A CN100570265C CN 100570265 C CN100570265 C CN 100570265C CN B2007101537004 A CNB2007101537004 A CN B2007101537004A CN 200710153700 A CN200710153700 A CN 200710153700A CN 100570265 C CN100570265 C CN 100570265C
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Abstract

本发明提供一种热交换板及其制造方法，其目的在于提高流路设计的自由度。通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽沿着所述第一槽的两侧面形成在该第一槽的底面中央部，其宽度小于所述第一槽；所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，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，并且通过其顶面和所述第二槽形成流路。

Description

热交换板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种热交换板及其制造方法，所述热交换板在其内部具有冷却介质或者加热介质通过的流路。
背景技术
作为在内部具有冷却介质或者加热介质通过的流路的热交换板，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，需要精确地制造嵌入第二槽内并堵塞(覆盖)作为流路(冷却介质的通路)的第一槽上方的盖。因此，作为流路的俯视形状，存在如下的问题：只能采用比较简单的形状(U字形、I字形、S字形等)，设计流路时的限制比较严，大大地限制了流路设计的自由度。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种可以提高流路设计自由度的热交换板及其制造方法。
本发明为了解决上述问题，采用如下的手段。
本发明的热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有至少一条剖视呈矩形的第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽沿着所述第一槽的两侧面形成在该第一槽的底面中央部，其宽度小于所述第一槽；所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，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，并且通过其顶面和所述第二槽形成流路。
根据本发明的热交换板的制造方法，以与在主体表面加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
本发明的热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条槽；所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，其两侧面与所述槽的两侧面相接，并且通过其顶面和所述槽的底面及两侧面形成流路。
根据本发明的热交换板的制造方法，以与在主体的表面加工槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面加工槽)，因此，可以与凸部(或者槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体的表面上加工出的槽的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。
进而，由于可以使形成流路的槽的宽度加宽，因而可以加大流路的截面积。
在上述热交换板的制造方法中，还设有如下的工序：在上述凸部嵌入上述槽内时与上述槽的侧面相对的上述凸部的各侧面上，形成向内侧凹陷并且沿着上述凸部的各侧面呈至少一条线状或者多个点状的缺口部。
根据这种热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合主体和盖时，由于槽的侧面陷入缺口部内，可通过槽的两侧面可靠地(牢固地)保持凸部的两侧面，因而在接合主体和盖时向盖施加的负荷可以通过缺口部和槽的两侧面传递至主体，从而可以防止接合部的根部焊道进入流路，并且可以防止因接合导致盖变形。
本发明的热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈等腰梯形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽是在该第一槽的侧面和侧面之间沿着上述第一槽的两侧面进一步挖深而成的；所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，其两侧面与上述第一槽的两侧面相接，并且通过其顶面和上述第二槽的底面及两侧面形成流路。
根据本发明的热交换板的制造方法，以与在主体的表面加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
而且，由于主体和盖接合时施加在盖上的负荷直接传递至主体，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。
本发明的热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽；所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，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，并且在其顶面的中央部设置有沿着上述两侧面形成的第二槽。
根据本发明的热交换板的制造方法，以与在主体的表面上加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面上加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体的表面上加工出的第一槽的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工第一槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。
进而，由于形成流路的第二槽形成在凸部的顶面中央部，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，可以使第二槽的宽度变大，扩大流路的宽度，从而扩大流路的截面积。
在上述热交换板的制造方法中，优选的是，还设置如下的工序：在接合上述主体和上述盖后，均匀地对上述盖的表面进行磨削或者研磨，直至上述盖的上表面与上述主体的上表面齐平。
根据这种热交换板的制造方法，由于均匀地磨削以及研磨盖的表面，直至主体的整个表面露出，因而可以减少整体的板厚。
本发明的热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽沿着上述第一槽的两侧面形成在该第一槽的底面中央部，其宽度小于上述第一槽；所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，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，并且通过其顶面和上述第二槽形成流路；所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，以与在主体的表面上加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面上加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
本发明的热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条槽；所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，其两侧面与上述槽的两侧面相接，并且通过其顶面和上述槽的底面及两侧面形成流路，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，以与在主体的表面上加工槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面上加工槽)，因此，可以与凸部(或者槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体的表面上加工出的槽的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。
进而，由于可以使形成流路的槽的宽度加宽，因而可以加大流路的截面积。
在上述热交换板中，进一步优选在上述凸部嵌入上述槽内时与上述槽的侧面相对的上述凸部的各侧面上，将向内侧凹陷的缺口部设置成沿着上述凸部的各侧面呈至少一条线状或者多个点状。
根据这种热交换板，通过摩擦搅拌接合来接合主体和盖时，由于槽的侧面陷入缺口部内，可通过槽的两侧面可靠地(牢固地)保持凸部的两侧面，因而在接合主体和盖时向盖施加的负荷可以通过缺口部和槽的两侧面传递至主体，可以防止接合部的根部焊道进入流路，并且可以防止因接合导致盖变形。
本发明的热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈等腰梯形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽是在该第一槽的侧面和侧面之间沿着上述第一槽的两侧面进一步挖深而成的；所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，其两侧面与上述第一槽的两侧面相接，并且通过其顶面、上述第二槽的底面及两侧面形成流路；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，以与在主体的表面上加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面上加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
而且，由于主体和盖接合时施加在盖上的负荷直接传递至主体，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。
本发明的热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽，所述盖，覆盖上述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与上述主体的表面叠合时，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；在所述顶面的中央部设有沿着上述两侧面形成的第二槽，并且，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，以与在主体的表面上加工第一槽时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖的背面上加工凸部(或者以与在盖的背面上加工凸部时相同的要领在主体的表面上加工第一槽)，因此，可以与凸部(或者第一槽)的俯视形状无关地(无论凸部(或者第一槽)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部(或者第一槽)，可以消除设计流路时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体的表面上加工出的第一槽的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工第一槽所需要的操作时间，可以降低制造成本。
进而，由于形成流路的第二槽形成在凸部的顶面中央部，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，可以使第二槽的宽度变大，扩大流路的宽度，从而扩大流路的截面积。
根据本发明，可以得到提高流路设计的自由度的效果。
附图说明
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。
图4是本发明的第三实施方式的热交换板的局部剖视图，是与图2及图3相同的图。
图5是本发明的第四实施方式的热交换板的局部剖视图，是与图2～图4相同的图。
图6是本发明的第五实施方式的热交换板的局部剖视图，是与图2～图5相同的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
(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。为了简化附图，在图1中省略第二槽5的轮廓。
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的铜合金制成的、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，设有具有底面4a和侧面4b、例如俯视呈U字形、剖视呈矩形的(第一)槽4、或者俯视呈波形状、剖视呈矩形的槽4。在槽4的底面4a的中央部设有沿着槽4的两侧面4b形成的、宽度小于槽4、剖视呈矩形的(第二)槽5。
盖3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3的下表面(背面)3a上形成有凸部6，该凸部6形成为，在盖3与主体2的上表面2a叠合时，其顶面6a与槽4的底面4a相接，其两侧面6b与槽4的两侧面4b相接。凸部6嵌入槽4内时所形成的空间(更详细地说，由槽5和凸部6的顶面6a围成的空间)成为冷却介质或者加热介质通过的流路7。
主体2和盖3通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding：FSW)而接合。如图2所示，摩擦搅拌接合是如下所述的方法：使具有肩部8和销部9的旋转工具10旋转，同时插入沿着板厚方向延伸的主体2和盖的接缝(界线：接合线)，并使旋转工具10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7(在俯视呈U字形的槽5和俯视呈U字形的凸部6的顶面6a之间形成的流路7、以及在俯视呈波形的槽5和俯视呈波形的凸部6的顶面6a之间形成的流路7)。而且，在接合后，在各流路7的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路7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1，以与在主体2的上表面2a上加工槽4时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖3的下表面3a上加工凸部6(或者以与在盖3的下表面3a上加工凸部6时相同的要领在主体2的上表面2a上加工槽4)，因此，可以与凸部6(或者槽4)的俯视形状无关地(无论凸部6(或者槽4)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部6(或者槽4)，可以消除设计流路7时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
在本实施方式中，在接合主体2和盖3后，对盖3的上表面(表面)均匀地进行磨削或者研磨，直至主体2的整个表面2a露出，即直至盖3的上表面(表面)与主体2的上表面2a齐平(形成同一平面)从而减小板厚而使用。
(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，设置了主体12来代替主体2，在这一点与上述第一实施方式不同。
与上述第一实施方式相同的部件采用相同的标号。
主体12例如是由无氧铜、或者包含5％以下的Zr或Cr的铜合金制成的、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12的上表面(表面)12a上，设有具有底面14a和侧面14b、例如俯视呈U字形、剖视呈矩形的槽14、或者俯视呈波形状、剖视呈矩形的槽14。挖深(挖入)槽14，使其深度(具体而言是侧面14b的高度)大于凸部6的高度(更详细地说是侧面6b的高度)。
盖3是覆盖主体12的整个上表面12a、长2350mm、宽2010mm的俯视呈矩形的板状部件。而且，在该盖3的下表面(背面)3a上，形成有凸部6。该凸部6形成为，在盖3与主体12的上表面12a叠合时，其顶面6a与槽14的底面14a之间形成剖视呈矩形的空间，其两侧面6b与槽14的两侧面14b相接。凸部6嵌入槽14内时所形成的空间(更详细地说，由槽14的底面14a、两侧面14b与凸部6的顶面6a围成的空间)成为冷却介质或者加热介质通过的流路17。
主体12和盖3通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding：FSW)而接合。如图3所示，摩擦搅拌接合是如下所述的方法：使具有肩部8和销部9的旋转工具10旋转，同时插入沿着板厚方向延伸的主体12和盖3的接缝(界线：接合线)，并使旋转工具10沿着该接缝移动而接合。
主体12和盖3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17(在俯视呈U字形的槽14的底面14a、两侧面14b和俯视呈U字形的凸部6的顶面6a之间形成的流路17、以及在俯视呈波形的槽14的底面14a、两侧面14b和俯视呈波形的凸部6的顶面6a之间形成的流路17)。而且，在接合后，在各流路17的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路17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，以与在主体12的上表面12a上加工槽14时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖3的下表面3a上加工凸部6(或者以与在盖3的下表面3a上加工凸部6时相同的要领在主体12的上表面12a上加工槽14)，因此，可以与凸部6(或者槽14)的俯视形状无关地(无论凸部6(或者槽14)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部6(或者槽14)，可以消除设计流路17时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体12的上表面12a上加工出的槽14的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工槽14所需要的操作时间，可以降低制造成本。
进而，由于可以使形成流路17的槽14的宽度加宽，因而可以加大流路17的截面积。
在本实施方式中，在接合主体12和盖3后，对盖3的上表面(表面)均匀地进行磨削或者研磨，直至主体12的整个表面12a露出，即直至盖3的上表面(表面)与主体12的上表面12a齐平(形成同一平面)从而减小板厚而使用。
(第三实施方式)
根据图4说明本发明的衬板的第三实施方式。图4是本实施方式的衬板的局部剖视图，是与图2及图3相同的图。
本实施方式的衬板，在凸部6嵌入槽14内时与槽14的侧面14b相对的凸部6的各侧面6b上，以沿着凸部6的各侧面6b呈一条线状(筋状)或者多个点状的方式配置向内侧凹陷的微小缺口部(槽)20，在这一点上与上述第二实施方式不同。其他构成要素与上述第二实施方式相同，因而在此省略对这些构成要素的说明。
对与上述第二实施方式相同的部件采用相同的标号。
根据本实施方式的衬板，在通过摩擦搅拌接合(Friction StirWelding：FSW)而接合主体12和盖3时，槽14的侧面14b陷入(进入)缺口部20内，凸部6的两侧面6b被槽14的两侧面14b可靠地(牢固地)保持，因而在主体12和盖3接合时施加在盖3上的负荷可以通过缺口部20和槽14的两侧面14b传递至主体12，可以防止接合部的根部焊道进入流路17，并且可以防止因接合导致盖3变形。
其他作用效果与上述第二实施方式相同，因而在此省略说明。
在本实施方式中，在接合主体12和盖3后，也可以对盖3的上表面(表面)均匀地进行磨削或者研磨，直至主体12的整个表面12a露出，即直至盖3的上表面与主体12的上表面12a齐平(形成同一平面)，从而减小板厚而使用。
(第四实施方式)
根据图5对本发明的衬板的第四实施方式进行说明。图5是本实施方式的衬板的局部剖视图，是与图2～图4相同的图。
本实施方式的衬板，设置主体22、盖23以代替主体2、12以及盖3，这一点与上述实施方式不同。
对与上述实施方式相同的部件标以相同的标号。
主体22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22的上表面(表面)22a上，设有具有侧面(斜面)24a、例如俯视呈U字形、剖视呈等腰梯形的(第一)槽24、或者俯视呈波形、剖视呈等腰梯形的槽24。在槽24的侧面24a和侧面24a之间设置沿着槽24的的两侧面24a深挖(挖入)的剖视呈矩形的(第二)槽25。
盖23是覆盖主体22的整个上表面22a、长2350mm、宽2010mm的俯视呈矩形的板状部件。而且，在该盖23的下表面(背面)23a上，形成有凸部26。该凸部26形成为，在盖23与主体22的上表面22a叠合时，在其顶面26a与槽25的底面25a之间形成剖视呈矩形的空间，其两侧面26b与槽24的两侧面24b相接。凸部26嵌入槽24内时形成的空间(更详细地说，由槽25的底面25a、两侧面25b和凸部26的顶面26a围成的空间)成为冷却介质或者加热介质通过的流路27。
主体22和盖23通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding：FSW)而接合。如图5所示，摩擦搅拌接合是如下所述的方法：使具有肩部8和销部9的旋转工具10旋转，同时插入沿着板厚方向延伸的主体22和盖23的接缝(界线：接合线)，并使旋转工具10沿着该接缝移动而接合。
主体22和盖23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27(在俯视呈U字形的槽25的底面25a、两侧面25b和俯视呈U字形的凸部26的顶面26a之间形成的流路27、以及在俯视呈波形的槽25的底面25a、两侧面25b和俯视呈波形的凸部26的顶面26a之间形成的流路27)。而且，在接合后，在各流路27的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路27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，以与在主体22的上表面22a上加工槽24时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖23的下表面23a上加工凸部26(或者以与在盖23的下表面3a上加工凸部26时相同的要领在主体22的上表面22a上加工槽24)，因此，可以与凸部26(或者槽24)的俯视形状无关地(无论凸部26(或者槽24)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部26(或者槽24)，可以消除设计流路27时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
而且，因为在主体22和盖23接合时施加在盖23上的负荷可以直接传递至主体22，可以防止接合部的根部焊道进入流路27，并且可以防止因接合导致盖23变形。
在本实施方式中，在接合主体22和盖23后，也可以对盖23的上表面(表面)均匀地进行磨削或者研磨，直至主体22的整个表面22a露出，即直至盖23的上表面与主体22的上表面22a齐平(形成同一平面)，从而减小板厚而使用。
(第五实施方式)
根据图6对本发明的衬板的第五实施方式进行说明。图6是本实施方式的衬板的局部剖视图，是与图2～图5相同的图。
本实施方式的衬板，设置主体32和盖33以代替主体2、12、22和盖3、23，。这一点与上述实施方式不同。
对与上述实施方式相同的部件标以相同的标号。
主体32例如是由无氧铜、或者包含5％以下的Zr或Cr的铜合金制成的、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32的上表面(表面)32a上，设有例如俯视呈U字形、剖视呈矩形的(第一)槽34、或者俯视呈波形、剖视呈等腰梯形的槽34。
盖33是覆盖主体32的整个上表面32a、长2350mm、宽2010mm的俯视呈矩形的板状部件。而且，在该盖33的下表面(背面)33a上，形成有凸部35。该凸部35形成为，在盖33与主体32的上表面32a叠合时，其顶面35a与槽34的底面34a相接，其两侧面35b与槽34的两侧面34b相接。进而，在凸部35的顶面35a的中央部设置沿着两侧面35b形成的剖视呈矩形的(第二)槽36。凸部35嵌入槽34内时形成的空间(更详细地说，由槽34的底面34a与槽35围成的空间)成为冷却介质或者加热介质通过的流路37。
主体32和盖33通过摩擦搅拌接合(Friction Stir Welding：FSW)而接合。如图6所示，摩擦搅拌接合是如下所述的方法：使具有肩部8和销部9的旋转工具10旋转，同时插入沿着板厚方向延伸的主体32和盖33的接缝(界线：接合线)，并使旋转工具10沿着该接缝移动而接合。
主体32和盖33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37(在俯视呈U字形的槽34的底面34a和在俯视呈U字形的凸部35的顶面35a上形成的槽36之间所形成的流路37、以及在俯视呈波形的槽34的底面34a和在俯视呈波形的凸部35的顶面35a上形成的槽36之间所形成的流路37)。而且，在接合后，在各流路37的一端部设置冷却介质或者加热介质的入口，在各流路37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，以与在主体32的上表面32a上加工槽34时相同的要领(例如使用相同的程序)，在盖33的下表面33a上加工凸部35(或者以与在盖33的下表面33a上加工凸部35时相同的要领在主体32的上表面32a上加工槽34)，因此，可以与凸部35(或者槽34)的俯视形状无关地(无论凸部35(或者槽34)的俯视形状为何种形状)，精确地加工凸部35(或者槽34)，可以消除设计流路37时的限制，从而大大地提高流路设计的自由度。
另外，由于在主体32的上表面32a上加工的槽34的剖视形状，具有最简单的形状(矩形)，因而可以缩短加工槽34所需要的操作时间，可以降低制造成本。
而且，由于形成流路37的槽36形成在凸部35的顶面35a的中央部上，因而在主体32和盖33接合时施加在盖33上的负荷可以通过高度与槽34的深度大致相等的凸部35的周缘部传递至槽34的底面34a，即直接传递至主体32，可以防止接合部的根部焊道进入流路37，并且可以防止因接合导致盖33变形。
进而，由于凸部35的周缘部形成为高度与槽34的深度大致相等，因而可以提高盖整体的刚性，可以使槽36的宽度加宽，扩大流路37的宽度，从而加大流路37的截面积。
在本实施方式中，在接合主体32和盖33后，也可以对盖33的上表面(表面)均匀地进行磨削或者研磨，直至主体32的整个表面32a露出，即直至盖33的上表面与主体32的上表面32a齐平(形成同一平面)，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。

Claims (13)

1.一种热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有至少一条剖视呈矩形的第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽沿着所述第一槽的两侧面形成在该第一槽的底面中央部，其宽度小于所述第一槽；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，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，并且通过其顶面和所述第二槽形成流路。
2.如权利要求1所述的热交换板的制造方法，优选的是，还设置如下的工序：在接合所述主体和所述盖后，均匀地对所述盖的表面进行磨削或者研磨，直至所述盖的上表面与所述主体的上表面齐平。
3.一种热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条槽；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，其两侧面与所述槽的两侧面相接，并且通过其顶面和所述槽的底面及两侧面形成流路。
4.如权利要求3所述的热交换板的制造方法，还设有如下的工序：在所述凸部嵌入所述槽内时与所述槽的侧面相对的所述凸部的各侧面上，形成向内侧凹陷并且沿着所述凸部的各侧面呈至少一条线状或者多个点状的缺口部。
5.如权利要求3或4所述的热交换板的制造方法，优选的是，还设置如下的工序：在接合所述主体和所述盖后，均匀地对所述盖的表面进行磨削或者研磨，直至所述盖的上表面与所述主体的上表面齐平。
6.一种热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有剖视呈等腰梯形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽是在该第一槽的侧面和侧面之间沿着所述第一槽的两侧面进一步挖深而成的；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，其两侧面与所述第一槽的两侧面相接，并且通过其顶面和所述第二槽的底面及两侧面形成流路。
7.如权利要求6所述的热交换板的制造方法，优选的是，还设置如下的工序：在接合所述主体和所述盖后，均匀地对所述盖的表面进行磨削或者研磨，直至所述盖的上表面与所述主体的上表面齐平。
8.一种热交换板的制造方法，通过摩擦搅拌接合来接合平板状的主体和平板状的盖，
其中，所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，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，并且在其顶面的中央部设置有沿着所述两侧面形成的第二槽。
9.如权利要求8所述的热交换板的制造方法，优选的是，还设置如下的工序：在接合所述主体和所述盖后，均匀地对所述盖的表面进行磨削或者研磨，直至所述盖的上表面与所述主体的上表面齐平。
10.一种热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽沿着所述第一槽的两侧面形成在该第一槽的底面中央部，其宽度小于所述第一槽；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，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，并且通过其顶面和所述第二槽形成流路；
所述盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
11.一种热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有剖视呈矩形的至少一条槽；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，其两侧面与所述槽的两侧面相接，并且通过其顶面和所述槽的底面及两侧面形成流路，
所述盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
12.如权利要求11所述的热交换板，在所述凸部嵌入所述槽内时与所述槽的侧面相对的所述凸部的各侧面上，将向内侧凹陷的缺口部设置成沿着所述凸部的各侧面呈至少一条线状或者多个点状。
13.一种热交换板，具有平板状的主体和平板状的盖，其中，
所述主体在其表面形成有剖视呈等腰梯形的至少一条第一槽和剖视呈矩形的第二槽，所述第二槽是在该第一槽的侧面和侧面之间沿着所述第一槽的两侧面进一步挖深而成的；
所述盖，覆盖所述主体的整个表面，并在其背面形成有凸部，所述凸部在与所述主体的表面叠合时，其两侧面与所述第一槽的两侧面相接，并且通过其顶面和所述第二槽的底面及两侧面形成流路；
所述盖通过摩擦搅拌接合来接合于所述主体上。
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