CN1791286A - 加热板及加热板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种加热板及加热板的制造方法,加热板(1)由铝或铝合金的部件(2)及部件(3)构成,在其内部,将加热电路(4)配置于整个加热板上。在部件(2)及部件(3)上,在所述加热板外周部及加热电路(4)的全周两侧,设有作为接合用嵌合部的槽部及凸部,并还设有多个作为增强用嵌合部的槽部及凸部。在所述加热板外周部的内侧,设有4000/m2以上的所述增强用嵌合部,且所述接合用嵌合部及增强用嵌合部相互的距离在18cm以内。根据这种加热板及其制造方法,能够防止因加热板大型化而引起的变形,使加热板的热传导性优良且耐久性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种特别是内装了在真空容器(真空室)内进行加热所使用的内置式加热器的半导体或液晶显示器制造用加热板,以及在其制造工序中用于干燥·预热等的加热板及其制造方法。除了上述以外,还能作为例如PDP、FED、ELD等的薄型显示器(FPD)制造装置的加热板使用。并且,本发明也适用于一般的PTP薄片制造用加热板等的加热板。
背景技术
以往,在例如半导体制造装置或液晶显示器制造装置等各个领域中,使用将加热器内装于金属基体内的加热板。作为具有这样的加热板的加热器,一般使用不锈钢制的内置式加热器。另外,在加热板的结构中,有的将内置式加热器浇铸在铝中(浇铸式)、有的用铝或不绣钢板夹持内置式加热器并用螺栓紧固(螺栓紧固式)、有的将夹持内置式加热器的板外周部焊接(焊接式)、另外,有的利用在真空中或规定的气体环境下加压而对夹持内置式加热器的两部件进行钎焊、锡焊或扩散结合(钎焊、扩散结合式)或在夹持内置式加热器的板的接合面全周上形成环状槽及环状凸出部并用锻压压缩而接合(锻压压缩接合式)。
图10中是内装了内置式加热器102的传统的浇铸式加热板101的概略结构图。内置式加热器102,是将发热体穿过不锈钢制保护管内并用绝缘材料将两者之间实行电绝缘的加热器。将该管状的内置式加热器102按规定的形状进行弯曲加工,并被浇铸于铝制底板中,利用切削、表面研磨等加工而制作成加热板101。
另外,图11是传统的螺栓紧固式加热板103的概略结构图。该结构中,将金属底板上下分为两半,在形成于由铝、不绣钢等构成的下侧底板104上的槽104a中,设置与上述相同的内置式加热器102,并将上侧底板105贴紧,将两者在适当之处用螺栓紧固成一体。
另外,图12是传统焊接式加热板106的概略结构。该结构也是将金属底板上下分为两半,在形成于由铝、不绣钢等构成的下侧底板107上的槽107a中设置了与上述相同的内置式加热器102,并将上侧底板108贴紧,将两者只在其边缘部109处焊接成一体。
另外,图13是传统的钎焊、扩散接合式加热板110的概略结构。该结构也是将金属底板上下分为两半,在由金属构成的下侧底板107与上侧底板108之间划定的槽107a中,设置了与上述相同的内置式加热器102,并在使上侧底板108及下侧底板107的一方或双方塑性变形的状态下全面地实行钎焊、锡焊及扩散接合的任意一种而结合成一体。
另外,图14是传统的锻压压缩式加热板111的概略结构。该结构也是将金属底板上下分为两半,在铝部件112、113的接合面全周上形成方形或多角形或圆形环状槽及环状凸出部,并利用锻压压缩在紧扣件部114处实行紧密、金属接合。
【专利文献1】特开平11-285775
【专利文献2】特开2000-311932
【专利文献3】特开2000-243542
加热板,其随着液晶电视等的大型化,近年来也急速地向大型化进展,在这数年中,从第4代的730mm×920mm、第5代的1100mm×1300mm向第6代的1500mm×1800mm,第7代的2100mm×2400mm变化,此时的板厚也使用了约20~120mm厚度的板。随着这样的加热板的大型化,特别出现了加热板变形大的问题。
例如,当在约300℃的使用温度下使用2年第7代的大型加热板时,则出现加热器的寿命、及偏移或剥落等加热板变形问题,并出现了最大2mm左右变形的实例。
在以上述传统技术所说明的加热板结构当中,由于浇铸式加热板、其内置式加热器与铝铸件紧密结合,所以其加热器的热传导性良好,用于内置式加热器保护管的不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀材料等金属与作为金属底板的铝等膨胀系数不同,所以在高温时加热器因热应力而变形,具有因反复使用而断线,或根据情况而使加热板整体变形的问题。特别是,随着大型化加大了加热板整体的变形量,会在长期使用中出现故障。
另一方面,由于铝制底板的螺栓紧固式加热板在槽中有间隙,该间隙成了绝热层并且各部只是物理地接触,所以上下底板与内置式加热器或底板彼此之间的紧密结合性低,热传导性差,有时有局部升温且损伤加热器的问题。这一点,焊接式加热板也相同。并且,焊接式加热板其因焊接的变形大,在维持形状方面也有问题。特别是,在离开螺栓紧固部或焊接部的位置的变形,有随着加热板大型化而加大的问题。
钎焊、扩散结合式,由于是在真空或氮气等的环境中进行面对部件的全面加压接合,所以不能接合大型部件,并且有必须使用钎、焊锡等用于接合的第3接合用材料等的问题。因此,有不能适用于加热板大型化的问题。
并且,对于用传统的制造方法最优的锻压式加热板,随着加热板的大型化,在两片板材的外周部与加热器部附近,加工嵌合用的凹部或凸部并将其嵌合,利用锻压压接的特开2000-311932所公开的方法,因在300~500℃之间的高温下长期使用会产生蠕变变形,在外周部与加热器附近部或加热器内侧板的板中心附近等处会产生因热应力的变形,有不能使用加热板的问题。
由于随着加热板的大型化而产生的、上述加热板的变形问题及制造成本上升的问题,产生了必须改善至今为止的锻压压接方法的必要。
发明内容
本发明鉴于上述传统技术的问题,其目的在于提供一种能防止加热板因热应力而变形、并具有良好的热传导性、高耐久性的加热板极其其制造方法。
为了解决上述问题,本发明之1的加热板,具有一方的铝或铝合金部件和另一方的铝或铝合金部件;所述一方的铝或铝合金部件,在形成于加热板的外周部及内部的加热电路全周的两侧,设有槽部或凸部作为接合用嵌合部,并且设有槽部或凸部作为增强用嵌合部;所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为接合用嵌合部的凸部或槽部,并且设有至少一个以上的凸部或槽部作为增强用嵌合部;将设于两部件上的所述接合用嵌合部与所述增强用嵌合部嵌合,并利用锻压压接形成金属接合。
本发明之2的加热板,其特征在于:在形成于所述接合用嵌合部的内加热板外周部上的接合用嵌合部中,其内部不包含加热电路。
本发明之3的加热板,其特征在于:所述增强用嵌合部的形状,是由与所述加热板的长轴平行、垂直、倾斜等的直线、圆弧、椭圆弧的一部分等的曲线及将它们复合而成的图形等任意形状的曲线构成。
本发明之4的加热板,其特征在于:所述增强用嵌合部的分布形状,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
本发明之5的加热板,其特征在于:所述加热电路的分布,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
本发明之6的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的分布形状,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
本发明之7的加热板,其特征在于:在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在设于所述加热电路全周两侧的所述接合用嵌合部以外的位置上,设有所述增强用嵌合部。
本发明之8的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的外侧位置,位于距所述加热板外周部各边端部20mm以内的位置。
本发明之9的加热板,其特征在于:在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在配置有所述加热电路的所述接合用嵌合部以外的位置,设有所述增强用嵌合部,其相对于板面积平均为4000mm/m2以上。
本发明之10的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的外侧位置,位于距所述加热板外周部各边端部20mm以内的位置;并且在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在配置有所述加热电路的所述接合用嵌合部以外的位置,设有所述增强用嵌合部,其相对于板面积平均为4000mm/m2以上。
本发明之11的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部,沿加热板的外周设置2层。
本发明之12的加热板,其特征在于:设置所述增强用接合部,使得所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部的任意部位,在加热板的任意位置上相邻的相互距离不超过18cm。
本发明之13的加热板,其特征在于:所述加热板,由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意一种合金构成。
本发明之14的加热板,其特征在于:所述加热电路的截面形状,是由圆形或角部由规定曲率的曲线形成的略呈长方形(包括略呈正方形)构成的管状或将细长条编成的管状物。
本发明之15的加热板,其特征在于:具有一方的铝或铝合金部件和另一方的铝或铝合金部件;所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部作为所述增强用嵌合部;所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为接合用嵌合部的槽部,并且设有槽部作为增强用嵌合部;在设于所述两部件上的所述槽部中插入中间部件,并利用锻压压接形成金属接合。
本发明之16的加热板,其特征在于:所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部,至少任意一方或该任意一方的一部分的嵌合,是在两部件上都形成槽部并插入中间部件、利用锻压压接形成金属接合。
本发明之17的加热板的制造方法,是将设于所述一方的铝或铝合金部件和所述另一方的铝或铝合金部件的所述两部件上的接合用嵌合部与增强用嵌合部嵌合,并利用锻压压接形成金属接合;所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部或凸部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部或凸部作为所述增强用嵌合部;所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为所述接合用嵌合部的凸部或槽部,并且设有凸部或槽部作为增强用嵌合部。
本发明之18的加热板的制造方法,其特征在于:形成于所述加热板外周部的所述加热电路的加热器,由配置于所述加热板外周部的所述接合用嵌合部,紧密地限制其两侧。
本发明之19的加热板的制造方法,其特征在于:所述另一方的铝或铝合金部件为多个部件。
本发明之20的加热板的制造方法,其特征在于:将所述多个另一方的铝或铝合金部件依次利用锻压压接形成金属接合。
本发明之21的加热板的制造方法,其特征在于:在设于所述一方的铝或铝合金部件和所述另一方的铝或铝合金部件的所述两部件上的所述槽部中插入中间部件,并利用锻压压接形成金属接合;所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部作为所述增强用嵌合部;所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为所述接合用嵌合部的槽部,并且设有槽部作为增强用嵌合部。
本发明之22的加热板的制造方法,其特征在于:所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部,至少任意一方或该任意一方的一部分的嵌合,是在两部件上都形成槽部并插入中间部件、利用锻压压接形成金属接合。
本发明之23的加热板的制造方法,其特征在于:至少将所述加热板外周部的所述接合用嵌合部设置为2层以上。
本发明之24的加热板的制造方法,其特征在于:作为所述铝或铝合金部件的所述接合用嵌合部或所述增强用嵌合部,其嵌合凸部的截面积比槽部收纳空间的截面积大,且该嵌合凸部的高度比该槽部的深度大。
本发明之25的加热板的制造方法,其特征在于:所述嵌合凸部的高度与宽度的比例为1以上且4以下。
本发明之26的加热板的制造方法,其特征在于:所述嵌合凸部的高度与宽度的比例为2以上且3以下。
本发明之27的加热板的制造方法,其特征在于:至少一个所述铝或铝合金部件,由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意一种合金构成。
本发明之28的加热板的制造方法,其特征在于:所述一方或另一方铝或铝合金部件的锻压压接温度为从250℃到500℃之间。
本发明之29的提高紧密接合性的方法,其特征在于:使用权利要求24~26中任意一项所述的锻压压接方法、通过锻压压接来提高对于所述加热板的内置部的、一方或另一方铝或铝合金部件的紧密接合性。
本发明之30的提高加热器寿命的方法,其特征在于:使用权利要求29所述的提高对于加热板的内置部的、一方或另一方铝或铝合金部件的紧密接合性的方法,来提高加热器寿命。
(发明效果)
根据本发明,在上下两片铝或铝合金部件上,在加热板外周部及加热电路全周的两侧设置槽部或凸部作为接合用嵌合部,并且设置槽部或凸部作为增强用嵌合部,将对面的上述接合用嵌合部及上述增强用嵌合部嵌合,并利用锻压压接对这两片铝或铝合金部件实行金属键接合,以此能在铝或铝合金部件与加热电路之间维持高度的机械密封性,并且能获得确保高热传导性的效果。
另外,特别是本发明的特征,是除了接合用嵌合部以外还设置了新的增强用嵌合部,并利用锻压压接对该部分实行金属接合,这样,即使加热板大型化,也能通过适当地配置增强用嵌合部而抑制变形。
附图说明
图1是本发明实施例的加热板代表例的示意图。
图2(a)是本发明实施例加热板的立体图,图2(b)是传统技术的没有增强用嵌合部的加热板的立体图。
图3是本发明实施例加热板的另一方部件被分成4份的示意图。
图4是本发明实施例加热板的外周部的一层接合用嵌合部的代表的示意例。
图5是本发明实施例加热板的形状为圆形的实例,图5(a)是设有多个十字形增强用嵌合部的实例,图5(b)是沿加热电路设有略呈长方形或略呈V字形增强用嵌合部的实例。
图6是说明接合用嵌合部或增强用嵌合部形状的实施例的剖面图,图6(a)是凸部及有倒角的槽部的截面形状为长方形的实例,图6(b)是有倒角的凸部及槽部的截面形状为长方形的实例,图6(c)是凸部及槽部的截面形状为梯形的实例,图6(d)是凸部的截面形状为长方形且槽部的截面形状为倒梯形的实例,图6(e)是凸部的截面形状为长方形且前端为尖形、槽部的截面形状为底部呈梯形且其他部分为长方形的实例。
图7是在两部件上设有嵌合用槽并插入中间部件嵌合的本发明加热板的其他实施例。
图8是接合用嵌合部及增强用嵌合部的槽部与中间部件的具体关系的说明图。
图9是中间部件形状的实施例说明图,图9(a)是两部件的槽部截面形状为宽幅的长方形及窄幅长方形、且中间部件为凸形的实施例,图9(b)是两部件的槽部截面为梯形、且中间部件为组合梯形的组合形状的实施例,图9(c)是两部件的槽部截面为长方形、且中间部件截面为长圆形状的实施例。
图10是内装了内置式加热器的传统浇铸式加热板的概略结构图。
图11是螺栓紧固式加热板的概略结构图。
图12是传统的焊接式加热板的概略结构图。
图13是钎焊、扩散接合式加热板的概略结构图。
图14是锻压压接式加热板的概略结构图。
图15是在内部配置了内置式加热器的化学气相成长(CVD)处理装置的概略结构图。
图中:1、51、101、103、106、110、111、121-加热板,2、3、52、53、112、113-铝或铝合金部件,4-加热电路,54、102、123-加热器,5、6、8、9、56、59-接合用嵌合部,7、10、57、60-增强用嵌合部,11、12-中心线,13-接合用嵌合部的外侧面位置,14-外周部的各边端部,31、34、37、39、41、43-凸部,32、35、38、40、42、44、62、63-槽部,33、36-倒角部,61-中间部件,104、107-下侧底板,104a、107a-槽,105、108-上侧底板,109-边缘部,112、113-铝部件,114-紧固部,122-真空室,124-支撑部件,125-基板,126-气体供给部,127-供给口。
具体实施方式
本发明的在内部配置了加热电路的加热板,是将加热电路紧密接合在金属部件上的加热板,加热电路的发热被传递到加热板的金属部件上。并且,加热电路被配置在加热板的内部,以将加热板加热到均匀的温度。例如,将加热电路配置为各种形状,以便能将加热板加热到均匀的温度。另外,加热电路,是在不锈钢、例如SUS304、镍合金、例如镍铬铁耐热耐蚀合金、钛的内置材料(管)中封入电热丝和绝缘材料的加热电路。
根据本发明制造的内部配置加热电路的加热板,在半导体或液晶制造装置的真空容器(真空室)内作为加热板使用。在图15中,出示了在内部配置了加热电路的加热板的使用例。
图15是化学气相成长(CVD)处理装置,在真空室122内,利用支撑部件124设置了配有加热电路123的加热板121。在加热板121上,装载了基板125。并且在真空室122内,设有用于CVD处理的气体供给装置126,从供给口127供给气体并利用化学气相成长在基板125上成膜。
作为与加热板寿命有关因素,可例举出(1)变形(嵌合部错位、板整体变形、局部变形)、(2)电热器寿命、(3)表面层变质(因CVD气体冲击而使表面层变质)。其中,特别是有随着加热板的大型化变形大的问题。
本发明的加热板,为了防止上述第一因素的变形,在被配置于上述加热板外周部及内部的加热电路全周围两侧,设有接合用嵌合部,并也适当地配置了增强用嵌合部。
设于上述加热板外周部的接合用嵌合部,除了将部件接合以外,还具有防止加热板的变形及确保真空环境的密封性的作用。另外,设于外周部以外的电路全周围两侧的接合用嵌合部,担负着部件接合及防止加热板的变形作用。
因此,不仅能防止上述嵌合部错位、上述加热板整体变形及局部的变形,而且能提高加热电路的紧密结合性并改善热传导性,以此能改善上述第二因素的加热器寿命。
以下,参照附图说明本发明的优选实施例。
图1是本发明实施例的加热板实施例。在图1中,加热板1,由铝或铝合金的部件2及部件3构成,在其内部及外周部,将加热电路4配置于整个加热板上。在本实施例中也将加热电路4配置于加热板的外周部,但也可以只在加热板内部配置加热电路。
在部件2上,在内部及外周部的加热电路4全周围两侧,设有作为接合用嵌合部5、6的凸部,进而设有多个作为增强用嵌合部7的凸部。另外,在部件3上,在面对设于部件2上的接合用嵌合部5及6的位置上,在内部及外周部的加热电路4全周围两侧,设有作为接合用嵌合部8、9的槽部,并且还设有作为增强用嵌合部10的槽部。
在图2中,出示了图1所示的本发明实施例的加热板的立体图。图2(a)是本发明实施例的加热板,(b)是为了比较而出示的没有增强用嵌合部的传统的加热板。
如上所述构成的铝或铝合金部件2及部件3,分别将部件3的作为接合用嵌合部8、9及增强用嵌合部10的槽部与作为部件2接合用嵌合部5、6的凸部及增强用嵌合部7的凸部嵌合,并利用锻压压接将金属接合。
在图1中,虽然部件3为一体,但也可以由多个部件构成。图3出示的是将部件3分成多个的一个实例。在图3的实例中,将部件3沿中心线11、12分成4块。当部件3被分成多个时,只要将被分割了的部件按顺序实行锻压压接即可,即使将加热板大型化也不必将冲压机大型化。此时,当以中心线11分割件加热板时,由于中心线11上的增强用嵌合部被分成两半,所以应根据必要适当地错开分割位置,不以中心线11来分割。
另外在图1中,外周部的接合用嵌合部5、8被设为两层,但也可以是一层。外周部的接合用嵌合部5、8被设为一层的实例如图4所示。在图4的实例中,在切除了外周部接合用嵌合部5、8的位置上追加了增强用嵌合部13,其具有防止部件接合变形的效果。
在本实施例中,在部件2上设置了嵌合用的凸部,在部件3上设置了嵌合用的槽部,但也可以相反地在部件2上设置槽部、在部件3上设置凸部。并且,也可以在部件2上适当分配地设置嵌合用凸部,在部件3上,可分别在面对部件2凸部的位置设置槽部或在面对部件2槽部的位置设置凸部。
本发明加热板的形状,图1~图4所示的实施例中为矩形,但不是必须为矩形,在图5中表示的是加热板形状为圆形的实例。
增强用嵌合部7、10的形状,可以由与加热板1的长轴平行、垂直、倾斜的直线、圆弧、椭圆弧一部分等的曲线、将其复合的十字形等任意形状的直线或曲线构成。
另外,增强用嵌合部7、10的分布形状,最好是以加热板1的相互呈直线的两个中心轴的至少一个为对称或对中心的点对称的形状。同样,加热板1的外周部接合用嵌合部5、8的分布形状,最好也是以加热板1的相互呈直线的两个中心轴的至少一个为对称或对中心的点对称的形状。
并且加热电路4的分布形状,最好也是以加热板1的相互呈直线的两个中心轴的至少一个为对称或对中心的点为对称的形状。当然,与以相互呈直线的两个中心轴为对称相比,更希望只以一方的中心轴对称,但实际上因加热器的起点·终点等设计的情况,以两个中心轴为对称的设计很困难,所以设计为至少以一个为对称或对中心的点对称的形状。
例如,参照图1、图4、图5等的判断,在任意一种情况下,都对于一个中心轴对称,且对于其他对称轴也对称。当然,只要满足规定程度的对称性,也可以相对于两个中心轴略呈对称,及与中心略呈点对称。
最理想的是同时与两个对称轴对称,或与中心点对称,但维持这样的完全对称性,因加热器分布或从加热板的加热器出口的设计状况,实际上很困难,所以只要是能实用地防止变形的程度,略对称即可。
以下,说明接合用嵌合部5、6、8、9及增强用嵌合部7、10的配置位置。
由于为了抑制加热板的变形而必须将接合用嵌合部及增强用嵌合部适当地配置,因此,以下以数值表明接合用嵌合部及增强用嵌合部的优选配置位置及尺寸等并进行说明。
被设置在加热板1外周部的接合用嵌合部5、8,被配置为其外侧面位置13与加热板1的外周部各边端部14的距离L在20cm以内即可。其理由是,当大于20cm时,不能达到将外周部全体接合的目的。只要最大为20cm,则可以防止接合时因材料偏移而降低接合性。并且,若在加热板1的外周配置铁制的约束用平板等,则可以在锻压压接时防止接合用嵌合部与各边端部的材料向端部方向偏移,所以这个距离可以为数mm左右,也可以为零。另外,当在加热板外周部的接合用嵌合部5、8的内侧设置增强用嵌合部7、10时,相对于加热板的板面积平均被设计为4000mm/m2以上即可。此时,若没有将增强用嵌合部7、10设计为相对于板面积平均为4000mm/m2以上,则防止变形的效果不充分,若超过该值,则对变形具有足够的阻力。
并且,与上述相同,被设置在加热板1外周部的接合用嵌合部5、8,被配置为其外侧面位置13与加热板1的外周部的各边端部14的距离L在20cm以内,并且当在加热板1外周部的接合用嵌合部5、8的内侧设置了增强用嵌合部7、10时,增强用嵌合部7、10被设计为相对于板面积平均4000mm/m2以上。
在图1中,在加热板1外周部的接合用嵌合部5、8被设置为两层,但在外周部,接合用嵌合部也可以是一层。
以下,说明增强用嵌合部7、10的配置条件。
仅仅是设置于加热板1外周部及加热电路4的全周两侧的接合用嵌合部5、6、8、9,就能形成从上述接合用嵌合部离开的区域,因该区域的接合强度低而有变形的可能。
在此,在本发明中,在加热板1外周部内侧的任意位置,在上述接合用嵌合部或上述增强用嵌合部不超过18cm的范围内,追加了邻接的增强用嵌合部7、10。即,在上述接合用嵌合部或上述增强用嵌合部的任意部位,其相互位置也都配置为不超过18cm。并且,理想的是不超过15cm。
在图1中,作为实例在接合用嵌合部6、9及增强用嵌合部7、10比较离开的位置A上,也设置了相互距离不超过18cm的增强用嵌合部7、10。
以上述加热器的对称性、上述接合用嵌合部与上述增强用嵌合部的相互距离、上述增强用嵌合部的形状及长度为参数,通过用锻压压接而使金属接合来制造加热板,并在真空中以300℃的条件进行两年实验的结果如表1及表2所示。表1是对矩形形状加热板的增强用接合部长度(将占加热板整体的增强用接合部配置长度的比例、以加热板每单位面积的长度所表示的值)与变形及加热器寿命关系进行归纳的表,表2是对圆形形状加热板的增强用接合部长度(与上述相同,以加热板每单位面积的长度所表示的值)与变形及加热器寿命关系进行归纳的表。在表1、表2中,虽没有特别图示,但不言而喻,增强用嵌合部的分布是以与加热板相互垂直的两条中心轴中的至少一条中心轴对称地配置。
【表1】
【表2】
另外,作为加热板的寿命,以加热板的变形达到2mm的时间评价。以1年作为寿命合格线,并分为:2年以上、1年以上不足2年、半年以上不足1年、不足半年4个等级,分别以◎、○、△、×记号表示。
此时,在试验中,使用的是加热板的单侧厚度全部为40mm,且将槽加工为接合用嵌合部及增强用嵌合部的槽宽全部为10mm,槽深全部为20mm矩形截面形状的板。另外,在评价试验中,之所以使用将槽加工为接合用嵌合部及增强用嵌合部的槽宽全部为10mm,槽深全部为20mm矩形截面形状的板,是由于根据先于本试验进行的预备试验,以加热板的单侧板厚为40mm、且相对于槽宽10mm,用槽深10mm、20mm、30mm的材料对接合用嵌合部及增强用嵌合部的槽宽与槽深的关系进行确认试验,以此确认为若槽深为10mm以上,则相对于变形寿命没有变化。
在表1中,由于No.1的加热板尺寸小,所以即使没有设置增强用接合部,加热板也没有变形,其加热器寿命也满足规定的寿命(表中以○表示)。对此,在纵横尺寸都约为2倍的No.2以及大型的No.8、No.13加热板上,由于没有增强用接合部而只以接合用嵌合部束缚了板的整体,所以加热板以中心部为中心整体变形且加热器寿命不足(表中以×表示)。
另外,当增强用接合部的长度不足4000/m2时,则产生加热板整体的变形,比没有增强用接合部的No.8、No.13的加热器寿命长,但仍是加热器寿命不足的结果(表中以△表示)。具体的是,当No.3的增强用接合部的长度为2800/m2时,及当No.4、No.9的增强用接合部的长度为3800/m2时,加热板整体产生变形。
与此相比,当增强用接合部的长度为4000/m2以上时,除了No.5和No.10以外加热板未发现变形。No.5,虽然其增强用接合部的长度为4400/m2,但由于加热器分布为非对称,所以加热板整体产生变形。另外,No.10,虽然其增强用接合部的长度为4200/m2,但由于存在接合部间距超过了18cm的部分且增强用接合部被偏置,所以产生了局部变形。
根据上述的结果,为了避免加热板的变形并确保规定的加热器寿命,除了要以确保加热板的对称性、其上述接合部间的距离为18cm以内之外,增强用接合部的长度最好为4000/m2以上。
根据表1,矩形加热板的所述的上述结果,可以说表2的圆形加热板也与其相同。即,当没有设置增强用接合部时,尺寸小的No.1加热板没有发现变形,其寿命也满足规定的寿命,但尺寸约为2倍以上的No.2以及大型的No.8的加热板,若没有设增强用接合部,则加热板变形且加热器寿命不足。
另外,当增强用接合部的长度为3500/m2的No.3、同样3800/m2的No.4(增强用接合部的形状为曲线)以及No.9(增强用接合部的形状为十字)时,加热板整体产生变形,且加热器寿命也稍有不足。
与此相比,当增强用接合部的长度为4000/m2以上时,除了No.5和No.10以外未发现加热板变形。虽然No.5的增强用接合部长度为4200/m2,No.10为4400/m2,但接合部间距都超过了18cm,所以产生了局部变形。因此,即使当加热板尺寸大小为较大的1240mm×1620mm时或2020mm×2360mm时,若能以确保加热器分布的对称性、增强用接合部的长度为4000/m2以上的长度,并且任意的接合部间距为18cm以下地设置增强用接合部,则不会产生变形。另外,在外周部的加热器为一层、两层时,表示出同样的结果。
因此,即使当加热板尺寸为较大的1240mm×1620mm时或2020mm×2360mm时,只要增强用接合部的长度为4000/m2以上并满足上述的规定条件,则没有变形且为合格水平。根据上述结果,即使在圆形加热板上,为了避免加热板的变形并确保规定的加热器寿命,除了使接合部间距为18cm以内,还要使增强用接合部的长度最好为4000/m2以上。
另外,表1、表2都是在增强用接合部的长度为5000/m2以上时,加热板的寿命超过2年。因此,最好使增强用接合部长度超过5000/m2并更高密度地多设增强用接合部。
下面,参照图6说明上述接合用嵌合部及增强用嵌合部的形状的实例。在图6中,是将一方部件2的嵌合部形成为凸部,而将另一方部件3的嵌合部形成为槽部的实例。
(a)是凸部31及槽部32的截面形状为长方形的实施例。在本实施例中,在槽部32设有倒角部33,易于嵌合。(b)也是凸部34及槽部35的截面形状为长方形的实施例,但在本实施例中是在凸部34上设有倒角部36。
(c)是凸部37及槽部38的截面形状都为梯形的实施例。利用本实施例的梯形形状,不仅容易机械加工而且不容易引起锻压压接时进入空气。
(d)的实施例,凸部39的截面形状为长方形而槽部40的截面形状为倒梯形。可以将凸部39与槽部40嵌合并使其充满槽部内,保持高密封性。
(e)的实施例,凸部41的截面形状为长方形且前端为尖形,而槽部42的截面形状都为长方形且将底边倒角。利用本实施例的形状容易嵌合。此时,为了防止因填埋槽部42的体积不足,最好使凸部41的高度大于槽部42的深度。
关于图6所示的各凸部及各槽部的截面形状,以下说明优选的形状。(c)以外的凸部,截面形状略呈长方形状。在凸部的截面为长方形时,上述凸部的高度与宽度的比例,若考虑到上述凸部的压曲变形等,为1以上4以下则没有问题。并且,若考虑到锻压压接时受到来自槽部侧面的阻力,特别优选1以上3以下。
图6的(a)、(b)、(e),上述凸部的截面宽度最好与嵌合的槽部截面宽度相同或稍大。其理由是,通过使上述凸部截面的宽度与所嵌合的槽部截面宽度相同或稍大,上述凸部能将上述槽部一边阔宽一边塑性变形,所以能利用锻压压接而进行金属接合。
即,只要使用比上述槽部宽度稍大的上述凸部,以便能在上述凸部与上述槽部嵌合时受到来自槽部的压缩力且产生塑性变形即可。上述凸部的宽度与上述槽部宽度之差,允许到能插入范围的最大值,但作为允许范围,考虑为比槽宽大数mm左右。
另外,将上述凸部的体积加大到比上述槽部体积大,并且,作为上述凸部的长度,为与确保完全填满上述槽部所需体积的必要长度相等或梢长。其理由是,在用上述凸部将上述槽部充分填满的同时能使两者完全形成金属接合。
以下,说明图6(c)的凸部37及槽部38的截面形状都为梯形时的状况。当截面形状为梯形时,其锥角最好为超过0°且45°以下,特别是为1°以上30°以下时最理想。其理由是,若加大锥角且超过45°,则在锻压压接时减小了凸部37所受到的来自槽部38槽壁部的静压应力,并降低了接合性且不能获得两好的金属接合状态,并且加大了锻压压接时的阻力,是为不必要的加大接合用铝或铝合金部件的尺寸。
另外,凸部37的高度与前端部宽度的关系,只要不特别地设置制约且能利用调整锥角而提高压曲阻力即可,但考虑到加热板整体厚度与加热器直径的关系或锥角接近0°时等的压曲阻力,若为1以上5以下则接合没有问题,但是,若再考虑在锻压压接时增大从锥侧部受到的阻力,则实用的是1以上4以下,更理想的是1以上3以下。
在图6的任意一种形状中,即使凸部的高度与宽度的比例为1以下,也能够接合,但考虑到加热板使用中锻压压接部的热变形或接合部强度等,则最好为1以上,为此,下限值为1以上。
若用关系式表述上述凸部及上述槽部为矩形时的优选形状,则如下所述。如图6(f)所示,当槽部44的宽度及深度分别为a、b,凸部43宽度及深度分别为c、d时,满足凸部截面积必须大于槽部截面积的关系式为:
a×b≤c×d …(1)
另外,因希望插入的凸部高度d大于槽部深度b,所以希望能满足以下的关系
b/d≤1.0 …(2)
并且,插入的凸部高度与宽度的比例,应满足
1≤d/c≤4 …(3)
此时,图6(a)若将槽部入口的两处倒角部面积的合计设为2t,并代入(1)式,则应满足
a×b+2t≤c×d …(4)
由于图6(b)是从凸部为矩形时的面积减去倒角面积的面积的实际凸部截面积,所以代入(1)式,则以下的关系必须成立
a×b≤c×d-2t …(5)
另外,在图6(a)、图6(b)的情况下,最好满足槽部深度b与凸部高度d的关系式(2)b/d≤1.0,及表示插入的凸部高度d与宽度c比例关系式(3)1≤d/c≤4(更理想是,1≤d/c≤3)。图6(d)、图6(e)也一样,凸部的实际截面积必须比槽部的实际截面积大,在此省略详细的计算式。其他,最好同时满足式(2)、式(3)。
以下,说明上述接合用嵌合部及上述增强用嵌合部的尺寸。
当考虑本发明的加热板厚度为20mm~120mm时,上述接合用嵌合部及上述增强用嵌合部的宽度,只要能在10mm附近,即使在10mm以下也能使用,但为了确保稳定的接合强度,最好为10mm~20mm。在10mm~20mm的范围内,若没有特别的情况,则可以适当选择槽部宽度。在图6(b)、(f)中作为模式图,表示了槽部35、44的宽度为10mm、深度为15mm时的实例。
当在图6(a)的槽部32入口部上有倒角部时、以及当图6(c)的槽部38为倒梯形时,图6(d)的槽部40为倒梯形时、以及在图6(e)的槽部42底部有倒角部时,为了获得稳定的接合强度,各槽部的入口部的宽度最好为10mm~20mm。另外,从图6(a)到图6(f),若槽部宽度与深度的比例在1∶1~1∶4的范围内,则锻压压接没有问题。当图6(c)的槽部38为梯形时,槽部宽度与深度的比例在1∶1~1∶5的范围内则锻压压接没有问题,但实际上大多被设定在1∶1~1∶4的范围,更理想的范围是1∶1~1∶3。
另外,由于在槽部与凸部接合时必须具有余厚,所以根据使用的材料板厚,不局限于能使用到槽部宽度与深度关系的最大值。槽的底与板相反面的距离(余厚)因板压而异,作为标准至少也需要约10mm,但在20mm的最薄时,余厚为7、8mm也没有问题,但是若加厚所使用的板厚,则必须也多少加厚余厚。
另一方面,上述接合用嵌合部及上述增强用嵌合部的凸部高度及宽度,也可以满足上述公式(1)~(5)而决定。
图7是本发明加热板的其他实施例。
与第一实施例一样,加热板51由铝或铝合金的部件52及部件53构成,在内部将加热电路54配置在整个加热板上。
在部件52上,在形成于加热板的外周部及内部的加热电路54全周两侧,设有作为接合用嵌合部56的槽部,并设有多个作为增强用嵌合部57的槽部。另外,在部件53上,在与被设在部件52上的接合用嵌合部56及增强用嵌合部57对面的位置上,作为接合用嵌合部59,在形成于外周部及内部的加热电路54全周两侧设有槽部,并设有作为增强用嵌合部60的槽部。
在本实施例中,在部件52、53上都设有作为嵌合部的槽部,作为与部件52、53分开的另外的第3部件,插入中间部件61并利用锻压压接而实行金属接合。
现参照图8,说明接合用嵌合部56、59和增强用嵌合部57、60与中间部件61的具体关系。
当部件52的槽部62的宽度为A、深度为B,部件53的槽部63的宽度为C、深度为D,及中间部件61的宽度为E、高度为F时,若形成:
A≥E、C≥E …(6)
(B+D)≤F …(7)
(A×B+C×D)≤E×F …(8)的关系,则能确保将中间部件61嵌合于槽部62、63和在锻压压接时的紧密结合性。
在此,参照图9说明上述中间部件的形状的实施例。
在图9(a)中,部件52的槽部62的截面形状为长方形,部件53的槽部63的截面形状也为长方形,且在底面设有比槽部62宽度窄的凹陷部。
中间部件61为凸形,其形成与槽部62对应的幅宽部并在与槽部63对应的幅窄部,前端为倒角的形状。在本实施例中,由于幅宽的槽部62容易进行机械加工,而且能将与槽部63对应的幅窄部前端倒角,所以能容易地将中间部件61插入并组装于槽部63内。另外,由于在槽部63中设有凹陷,所以在锻压压接时不会进入空气。
在图9(b)中,部件52、53的槽部62、63,其截面都是梯形形状,中间部件61与槽部62、63相对应并形成组合梯形的形状。由于槽部62、63是梯形形状,所以容易机械加工,并能容易地将中间部件61插入并组装于槽部62、63内。
在图9(c)中,部件52、53的槽部62、63,其截面都是长方形形状,中间部件61,其截面为长圆形状。由于中间部件61的前端为圆形,所以在将中间部件61组装于槽部62、63中时,容易插入并能在角落内积存空气。
作为本发明的加热板的其他实施例,设在形成于上述加热板的外周部或/及加热板内部的上述加热电路全周两侧的上述接合用嵌合部,至少其一部分在两部件上都形成槽部并插入中间部件,并能利用锻压压接而实行金属接合。
本发明的加热板,在锻压压接后,对加热板的表面进行面切削、研磨等表面精加工以提高精度。然后大多进行用于保护表面的喷丸、氧化铝膜处理等表面处理。
并且作为本发明加热板的其他实施例,加热电路4的截面形状,可以是圆形或角部由规定曲率的曲线组成的大致长方形(包括略呈正方形)所构成的管状、或将细长条编成的管状物。
本发明加热板的铝或铝合金部件,可以使用JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的任意一种合金。
以下,参照图1说明加热板的制造方法。
本发明的加热板,由铝或铝合金部件2及部件3构成,在加热板的外周部及内部,将加热电路4配置在整个加热板上。在一方的部件2上,在形成于其外周部及内部的加热电路4全周两侧,设有作为接合用嵌合部5、6的槽部并设有多个作为增强用嵌合部7的槽部。
另外,在另一方部件3上,在面对设于部件2上的接合用嵌合部5、6及增强用嵌合部7的位置上,设有作为接合用嵌合部8、9及作为增强用嵌合部10的凸部。
本发明的加热板,是用分别在部件2上的接合用嵌合部5、6及增强用嵌合部7的槽部嵌入位于对面位置的部件3上的接合用嵌合部8、9及增强用嵌合部10的凸部、并利用锻压压接而形成金属接合的方法制造而成。
在将铝或铝合金部件3分成多个部件时,可以将被分割的上述部件同时锻压,或按规定的顺序依次锻压。在将被分割的上述部件依次锻压时,由于可以减小每一次锻压部位的范围,所以即使用小型冲压机也可以锻压。分割应当尽量在中心轴或中心点对称的位置,但也不一定是对称的位置。
参照图7说明的本发明的其他实施例的加热板,在一方部件52外周部及加热电路54全周两侧,设有作为接合用嵌合部55、56的槽部,并且设有作为增强用嵌合部57的槽部。
另外,在部件53上,在与被设在部件52上的接合用嵌合部56及增强用嵌合部57面对的位置上,设有作为接合用嵌合部59及作为增强用嵌合部60的槽部。即,在部件52、53上都设有作为嵌合部的槽部。
本发明的其他实施例的加热板,是将中间部件61插入设在部件52、53上的上述槽部中并利用锻压压接形成金属接合制造而成。
作为本发明又一其他实施例,是在设于上述加热板的外周部及上述加热电路的全周两侧的上述接合用嵌合部上,其局部在两部件上都形成槽部,并在其中插入中间部件,利用锻压压接形成金属接合制造而成。
在本发明加热板的制造方法中,在加热板外周部上至少设有1层以上上述接合用嵌合部。
另外,在本发明加热板的制造方法中,作为上述接合用嵌合部或上述增强用嵌合部,最好凸部的截面积比对面的槽部收纳空间的截面积大,且该凸部的高度比该槽部的深度大。
并且,最好上述接合用嵌合部或上述增强用嵌合部的上述凸部高度与宽度的比例为1以上且4以下。理想的是,上述凸部的高度与宽度的比例为2以上且3以下。
在本发明加热板的制造方法中,至少一个上述铝或铝合金部件,可以从JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的任意一种中选择。
本发明的加热板,是将上述铝或铝合金部件以250℃到500℃之间的温度锻压压接制造而成。
在锻压后自然冷却到常温时,铝或铝合金部件和不锈钢加热电路的加热器因收缩差而产生应力,但在常温下由于铝或铝合金部件的耐力大,所以加热板不变形。并且,由于加热电路加热器的不锈钢强度高,所以不会引起加热电路的变形或破裂。
在400℃附近锻压的加热板,在被加热到作为使用温度区域的300~400℃附近时,其返回接近锻压时的状态(铝合金与加热器紧密接合的状态),铝合金部件与不锈钢内置材料之间的应力变得极小,不会有产生加热板变形、内置材料变形或破裂的危险。
根据上述本发明的加热板的制造方法,由于能提高上述加热板相对于内置部的一方或另一方铝或铝合金部件的紧密接合性,且能大幅度提高从加热电路向上述铝或铝合金部件的热传导性,所以能提高上述加热电路的寿命。并且,在本发明中,由于设置了超过规定量的增强用接合部,所以能获得使用时难于变形的加热板。
【表1】矩形加热板的增强用接合部与变形及加热器寿命的关系
NO. | 加热板 | 加热器接合部的外周尺寸 | 嵌合部数 | 加热器对称性 | 接合部间距离 | 增强用接合部 | 加热板变形 | 加热器寿命 | |||
形式 | 尺寸 | 形状 | 长度(mm/m2) | 全体 | 局部 | ||||||
1 | A1 | 350×350 | 330×330 | 1 | ○ | ○ | 无 | - | 无 | 无 | ○ |
2 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | ○ | ○ | 无 | - | 有 | 有 | × |
3 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 2800 | 有 | 无 | △ |
4 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 3800 | 有 | 无 | △ |
5 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | × | ○ | 曲线·直线 | 4400 | 有 | 无 | ○ |
6 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 4400 | 无 | 无 | ○ |
7 | B1 | 680×820 | 660×800 | 1 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 5800 | 无 | 无 | ◎ |
8 | C1 | 1240×1620 | 1220×1600 | 2 | ○ | ○ | 无 | - | 有 | 有 | × |
9 | C1 | 1240×1620 | 1220×1600 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 3800 | 有 | 无 | △ |
10 | C1 | 1240×1620 | 1220×1600 | 2 | ○ | × | 曲线·直线 | 4200 | 无 | 有 | △ |
11 | C1 | 1240×1620 | 1220×1600 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 4200 | 无 | 无 | ○ |
12 | C1 | 1240×1620 | 1220×1600 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 5300 | 无 | 无 | ◎ |
13 | D1 | 2020×2360 | 2000×2340 | 2 | ○ | ○ | 无 | - | 有 | 有 | × |
14 | D1 | 2020×2360 | 2000×2340 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 3700 | 有 | 无 | × |
15 | D1 | 2020×2360 | 2000×2340 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 4400 | 无 | 无 | ○ |
16 | D1 | 2020×2360 | 2000×2340 | 2 | ○ | ○ | 曲线·直线 | 5800 | 无 | 无 | ◎ |
【表2】圆形加热板的增强用接合部与变形及加热器寿命的关系
NO. | 加热板 | 加热器接合部的外周尺寸 | 嵌合部数 | 加热器对称性 | 接合部间距离 | 增强用接合部 | 加热板变形 | 加热器寿命 | |||
形式 | 尺寸 | 形状 | 长度(mm/m2) | 全体 | 局部 | ||||||
1 | A2 | 330φ | 300φ | 1 | ○ | ○ | 无 | - | 无 | 无 | ○ |
2 | B2 | 340φ | 800φ | 1 | ○ | ○ | 无 | - | 有 | 有 | × |
3 | B2 | 840φ | 800φ | 1 | ○ | ○ | 曲线 | 2800 | 有 | 无 | △ |
4 | B2 | 840φ | 800φ | 1 | ○ | ○ | 曲线 | 3800 | 有 | 无 | △ |
5 | B2 | 840φ | 800φ | 1 | ○ | × | 曲线 | 4200 | 无 | 有 | △ |
6 | B2 | 840φ | 800φ | 1 | ○ | ○ | 曲线 | 4200 | 无 | 无 | ○ |
7 | B2 | 840φ | 800φ | 1 | ○ | ○ | 曲线 | 5800 | 无 | 无 | ◎ |
8 | C2 | 1240φ | 1200φ | 2 | ○ | ○ | 无 | - | 有 | 有 | × |
9 | C2 | 1240φ | 1200φ | 2 | ○ | ○ | 十字 | 3800 | 有 | 无 | △ |
10 | C2 | 1240φ | 1200φ | 2 | ○ | × | 十字 | 4400 | 无 | 有 | △ |
11 | C2 | 1240φ | 1200φ | 2 | ○ | ○ | 十字 | 4400 | 无 | 无 | ○ |
12 | C2 | 1240φ | 1200φ | 2 | ○ | ○ | 十字 | 5800 | 无 | 无 | ◎ |
Claims (30)
1.一种加热板,其特征在于:
具有一方的铝或铝合金部件和另一方的铝或铝合金部件,
所述一方的铝或铝合金部件,在形成于加热板的外周部及内部的加热电路全周的两侧,设有槽部或凸部作为接合用嵌合部,并且设有槽部或凸部作为增强用嵌合部;
所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为接合用嵌合部的凸部或槽部,并且设有至少一个以上的凸部或槽部作为增强用嵌合部;
将设于两部件上的所述接合用嵌合部与所述增强用嵌合部嵌合,并利用锻压压接形成金属接合。
2.根据权利要求1所述的加热板,其特征在于:在形成于所述接合用嵌合部的内加热板外周部上的接合用嵌合部中,其内部不包含加热电路。
3.根据权利要求1或2所述的加热板,其特征在于:所述增强用嵌合部的形状,是由与所述加热板的长轴平行、垂直、倾斜等的直线、圆弧、椭圆弧的一部分等的曲线及将它们复合而成的图形等任意形状的曲线构成。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述增强用嵌合部的分布形状,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述加热电路的分布,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的分布形状,是至少与所述加热板相互呈直线的两条中心轴中的一条对称、或相对于所述加热板的中心的点对称。
7.根据权利要求1或2所述的加热板,其特征在于:在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在设于所述加热电路全周两侧的所述接合用嵌合部以外的位置上,设有所述增强用嵌合部。
8.根据权利要求1或2所述的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的外侧位置,位于距所述加热板外周部各边端部20mm以内的位置。
9.根据权利要求1或2所述的加热板,其特征在于:在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在配置有所述加热电路的所述接合用嵌合部以外的位置,设有所述增强用嵌合部,其相对于板面积平均为4000mm/m2以上。
10.根据权利要求1或2所述的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的外侧位置,位于距所述加热板外周部各边端部20mm以内的位置,
并且在所述加热板外周部的所述接合用嵌合部的内侧,在配置有所述加热电路的所述接合用嵌合部以外的位置,设有所述增强用嵌合部,其相对于板面积平均为4000mm/m2以上。
11.根据权利要求8~10中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述加热板外周部的所述接合用嵌合部,沿加热板的外周设置2层。
12.根据权利要求8~10中任意一项所述的加热板,其特征在于:设置所述增强用接合部,使得所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部的任意部位,在加热板的任意位置上相邻的相互距离不超过18cm。
13.根据权利要求1~12中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述加热板,由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意一种合金构成。
14.根据权利要求1~13中任意一项所述的加热板,其特征在于:所述加热电路的截面形状,是由圆形或角部由规定曲率的曲线形成的略呈长方形(包括略呈正方形)构成的管状或将细长条编成的管状物。
15.一种加热板,其特征在于:
具有一方的铝或铝合金部件和另一方的铝或铝合金部件,
所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部作为所述增强用嵌合部;
所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为接合用嵌合部的槽部,并且设有槽部作为增强用嵌合部;
在设于所述两部件上的所述槽部中插入中间部件,并利用锻压压接形成金属接合。
16.一种加热板,其特征在于:
所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部,至少任意一方或该任意一方的一部分的嵌合,是在两部件上都形成槽部并插入中间部件、利用锻压压接形成金属接合。
17.一种加热板的制造方法,其特征在于:
将设于所述一方的铝或铝合金部件和所述另一方的铝或铝合金部件的所述两部件上的接合用嵌合部与增强用嵌合部嵌合,并利用锻压压接形成金属接合;
所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部或凸部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部或凸部作为所述增强用嵌合部;
所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为所述接合用嵌合部的凸部或槽部,并且设有凸部或槽部作为增强用嵌合部。
18.根据权利要求17所述的加热板的制造方法,其特征在于:形成于所述加热板外周部的所述加热电路的加热器,由配置于所述加热板外周部的所述接合用嵌合部,紧密地限制其两侧。
19.根据权利要求17所述的加热板的制造方法,其特征在于:所述另一方的铝或铝合金部件为多个部件。
20.根据权利要求19所述的加热板的制造方法,其特征在于:将所述多个另一方的铝或铝合金部件依次利用锻压压接形成金属接合。
21.一种加热板的制造方法,其特征在于:
在设于所述一方的铝或铝合金部件和所述另一方的铝或铝合金部件的所述两部件上的所述槽部中插入中间部件,并利用锻压压接形成金属接合;
所述一方的铝或铝合金部件,在形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周的两侧,设有槽部作为所述接合用嵌合部,并且设有槽部作为所述增强用嵌合部;
所述另一方的铝或铝合金部件,在与设于所述一方的部件上的所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部对面位置上,设有形成于所述加热板的外周部及内部的所述加热电路全周两侧的、作为所述接合用嵌合部的槽部,并且设有槽部作为增强用嵌合部。
22.一种加热板的制造方法,其特征在于:所述接合用嵌合部及所述增强用嵌合部,至少任意一方或该任意一方的一部分的嵌合,是在两部件上都形成槽部并插入中间部件、利用锻压压接形成金属接合。
23.根据权利要求17~22中任意一项所述的加热板的制造方法,其特征在于:至少将所述加热板外周部的所述接合用嵌合部设置为2层以上。
24.根据权利要求17~23中任意一项所述的加热板的制造方法,其特征在于:作为所述铝或铝合金部件的所述接合用嵌合部或所述增强用嵌合部,其嵌合凸部的截面积比槽部收纳空间的截面积大,且该嵌合凸部的高度比该槽部的深度大。
25.根据权利要求24所述的加热板的制造方法,其特征在于:所述嵌合凸部的高度与宽度的比例为1以上且4以下。
26.根据权利要求25所述的加热板的制造方法,其特征在于:所述嵌合凸部的高度与宽度的比例为2以上且3以下。
27.根据权利要求17~26中任意一项所述的加热板的制造方法,其特征在于:至少一个所述铝或铝合金部件,由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意一种合金构成。
28.根据权利要求17~27中任意一项所述的加热板的制造方法,其特征在于:所述一方或另一方铝或铝合金部件的锻压压接温度为从250℃到500℃之间。
29.一种提高紧密接合性的方法,其特征在于:使用权利要求24~26中任意一项所述的锻压压接方法、通过锻压压接来提高对于所述加热板的内置部的、一方或另一方铝或铝合金部件的紧密接合性。
30.一种提高加热器寿命的方法,使用权利要求29所述的提高对于加热板的内置部的一方或另一方铝或铝合金部件的紧密接合性的方法,来提高加热器寿命。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |