JP2010186970A - 熱板、加熱冷却装置及び熱板の製造方法 - Google Patents
熱板、加熱冷却装置及び熱板の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、一面12bが平坦に形成され、前記一面12bに収容溝13が形成された熱板本体11と、前記収容溝13に埋設され、前記熱板本体11を加熱又は冷却する熱伝達要素21(21a)と、を含む熱板10であって、前記収容溝13の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝13の経路に亘って、前記一面12bよりも前記収容溝13の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素21(21a)を前記底部側に押圧していることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、熱板の製造が容易であり、製造コストを削減することを目的とする。
前記押圧部の前記一面側は、前記一面よりも前記底部側に一段下がった位置で前記一面と平行な平坦面を形成するように構成することができる。
前記一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って、前記底部側に傾斜する傾斜面を形成するように構成することができる。
前記一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って前記底部側に傾斜する第1の面と、前記第1の面に連続する第2の面とが形成され、前記第2の面は、前記溝の開口縁側に向かうに従って前記一面側に傾斜して形成されているか、又は前記一面と平行に形成されるように構成することができる。
前記熱伝達要素と接触している前記押圧部の先端は、前記熱伝達要素側に加圧するように構成することができる。
前記熱板本体には、前記一面に複数の収容溝がそれぞれ離間して形成され、前記複数の収容溝には、それぞれ前記熱伝達要素が埋設され、前記複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、前記複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されるように構成することができる。
また、本発明は、一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板が複数、重ねられた加熱冷却装置であって、前記複数の熱板のうち少なくとも一つの熱板は、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素を前記底部側に押圧していることを特徴とする。
一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板が2つ重ねられた加熱冷却装置であって、前記2つの熱板のうち一の熱板は、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱板本体を加熱する熱伝達要素を前記底部側に押圧し、前記2つの熱板のうち他の熱板は、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱板本体を冷却する熱伝達要素を前記底部側に押圧し、前記一の熱板と前記他の熱板との熱板本体には、それぞれ異なる経路の収容溝が形成されていることを特徴とする。
前記熱板本体には、少なくとも2つの収容溝がそれぞれ形成され、前記少なくとも2つの収容溝のうち少なくとも一の収容溝には、前記熱板本体を加熱する前記熱伝達要素が埋設され、前記少なくとも2つの収容溝のうち他の収容溝には、前記熱板本体を冷却する前記熱伝達要素が埋設され、前記押圧部は、前記少なくとも2つの収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されるように構成することができる。
また、本発明は、一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板の製造方法であって、前記熱板本体の収容溝に前記熱伝達要素を収容させた状態で、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側からプレス型で加締めることより、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素を前記底部側に押圧する押圧部を形成する製造方法によって得ることができる。
前記熱板本体には、前記一面に複数の収容溝がそれぞれ離間して形成され、前記複数の収容溝には、それぞれ前記熱伝達要素が埋設され、前記複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、前記複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、前記プレス型による一度の加締めによって得ることができる。
例えば、熱板は、収容溝の両側の開口縁を一面側から加締めることによって形成された押圧部により、収容溝の経路に亘って、一面よりも収容溝の底部側に下がった位置で熱伝達要素を底部側に押圧している。この場合、熱板本体に単に収容溝を形成すればよいため、従来のような突条部を形成する必要がなく、熱板の製造が容易であり、製造コストを削減することができる。また、収容溝の経路に亘って押圧部によって熱伝達要素を底部側に押圧しているために、熱伝達要素と熱板本体との間の熱伝達性が向上する。
また例えば、押圧部の一面側は、一面よりも底部側に一段下がった位置で一面と平行な平坦面が形成されている。この場合、押圧部が熱板本体の一面から突出することがないために、他の熱板や他の構成部品等を、重ねることができる。また、押圧部の平坦面を形成するプレス刃に凹凸を設ける必要がないので、プレス型の金型費用を削減することができる。
また例えば、一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って、底部側に傾斜する傾斜面が形成されている。この場合、傾斜させた分、押圧部が熱伝達要素を押圧することから、更に熱伝達要素と熱板との間の熱伝達性が向上する。
また例えば、一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って底部側に傾斜する第1の面と、第1の面に連続する第2の面とが形成され、第2の面は、溝の開口縁側に向かうに従って一面側に傾斜して形成されているか、又は一面と平行に形成されている。この場合、第2の面によりプレス刃の耐久性が向上する。
また例えば、熱伝達要素と接触している押圧部の先端は、熱伝達要素側に加圧されている。この場合、押圧部の先端と熱伝達要素との間が離間することを防止することができ、押圧部の先端と熱伝達要素との間に、ブラスト処理の粒子や表面処理液等が入ることを防止することができる。
また例えば、熱板本体には、一面に複数の収容溝がそれぞれ離間して形成され、複数の収容溝には、それぞれ熱伝達要素が埋設され、複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されている。この場合、複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って押圧部によってそれぞれ熱伝達要素を底部側に押圧しているので、大きな熱板であっても、熱伝達要素と熱板本体との間の熱伝達性が向上する。
また例えば、重ねられた複数の熱板のうち少なくとも一つの熱板は、収容溝の両側の開口縁を一面側から加締めることによって形成された押圧部により、収容溝の経路に亘って、一面よりも収容溝の底部側に下がった位置において熱伝達要素を底部側に押圧している。この場合、熱板本体に単に収容溝を形成すればよいため、従来のような突条部を形成する必要がなく、熱板の製造が容易であり、製造コストを削減することができる。したがって、複数の熱板が重ねられた加熱冷却装置の製造が容易であり、加熱冷却装置の製造コストを削減することができる。
また例えば、重ねられた2つの熱板のうち一の熱板は、収容溝の両側の開口縁を一面側から加締めることによって形成された押圧部により、収容溝の経路に亘って、一面よりも収容溝の底部側に下がった位置で熱板本体を加熱する熱伝達要素を底部側に押圧し、2つの熱板のうち他の熱板は、収容溝の両側の開口縁を一面側から加締めることによって形成された押圧部により、収容溝の経路に亘って、一面よりも収容溝の底部側に下がった位置で熱板本体を冷却する熱伝達要素を底部側に押圧し、一の熱板と他の熱板との熱板本体には、それぞれ異なる経路の収容溝が形成されている。この場合、早く加熱用の熱板を冷却したり、早く冷却用の熱板を加熱したりすることができる。
また例えば、熱板本体には、少なくとも2つの収容溝がそれぞれ形成され、少なくとも2つの収容溝のうち少なくとも一の収容溝には、熱板本体を加熱する熱伝達要素が埋設され、少なくとも2つの収容溝のうち他の収容溝には、熱板本体を冷却する熱伝達要素が埋設され、押圧部は、少なくとも2つの収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されている。この場合、一つの熱板により、加熱及び冷却を行うことができる。
また例えば、複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、プレス型による一度の加締めにより、複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成される。この場合、分割して加締めを行って、押圧部を形成する場合において発生する、熱伝達要素の伸びや収容溝の変形はなく、安定した品質の熱板を得ることができる。また、1つの収容溝ごとに加締めて押圧部を形成する場合において発生する、熱板本体の変形や隣接する収容溝の変形等はなく、安定した品質の熱板を得ることができる。
(第1の実施形態)
図1(a)は、第1の実施形態に係る熱板10の全体構成を示す斜視図である。また、図1(b)は、熱板10の一部断面図である。
図1(a)、(b)に示すように、熱板10は、熱板本体11と、熱伝達要素21とを含んで構成されている。なお本明細書では、加熱機能を有する熱伝達要素と、冷却機能を有する熱伝達要素の両者を単に熱伝達要素という。したがって、熱板10は、被加熱物を加熱する場合と、被冷却物を冷却する場合とがある。
熱板本体11の表面12aは、平坦状に形成され、被加熱物又は被冷却物を載置するフェース面である。また、熱板本体11の一面12b(以下、裏面と記載する)も、平坦状に形成されている。
裏面12bには、熱伝達要素21が埋設される収容溝13が、熱板本体11の一方の側面から対向する他方の側面に到るまで、形成されている。本実施形態に係る熱板本体11の収容溝13は、所定距離、離間して同方向に3つ形成されている。
管部材22は、断面を円形状とし、内部に熱伝達媒体23が流れる空間を有するパイプである。なお、図1(b)に示す管部材22は、後述するプレス型による加締めにより、裏面12b側に露出する部分が平坦状に形成されている。また、管部材22の材質は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金又はステンレス等で構成されている。管部材22の材質は、上述した熱板本体11の材質や、管部材22内を流れる熱伝達媒体23等を考慮して選定される。
なお、熱伝達要素21は、パイプ状熱伝達要素21aに限られず、後述するシースヒータ21b(図4に示す)であってもよい。
そして、熱板本体11の表面12aに被加熱物又は被冷却物を載置することで、熱板10は、被加熱物又は被冷却物を加熱又は冷却する。ここで、被加熱物又は被冷却物としては、例えば、半導体、液晶パネル、太陽電池モジュール等である。熱板10は、これらを製造するときの加熱又は冷却に用いられる。
図2は、熱板10の製造方法の工程を順番に示した断面図である。図2(a)は、熱板本体11にパイプ状熱伝達要素21aを収容する直前の状態を示す一部断面図である。また、図2(b)は、熱板本体11及びパイプ状熱伝達要素21aを加締める直前の状態を示す一部断面図である。また、図2(c)は、熱板本体11及びパイプ状熱伝達要素21aを加締めた後の状態を示す一部断面図である。また、図3は、図2(b)に示す熱板本体11及びパイプ状熱伝達要素21aを加締める直前の状態を示す斜視図である。なお、図2及び図3に示すように、熱板10を製造するときは、熱板本体11の裏面12b側から加締めるために、裏面12bを上側にし、表面12aを下側にしている。
熱板本体11の上方には、プレス型30が配置されている。このプレス型30は、図示しないプレス機により、上方から収容溝13の開口縁とパイプ状熱伝達要素21aとを加圧する。
プレス型30には、プレス刃31が設けられている。本実施形態に係るプレス刃31は、刃幅Lを収容溝13の幅Wより大きくした断面矩形状に形成されている。すなわち、プレス刃31の下面は、熱板本体11の裏面12bの平坦面と平行になるように形成されている。また、図3に示すように、プレス刃31は、各収容溝13に対応させ、各収容溝13の経路に亘って、それぞれ設けられている。
図2(c)に示すように、熱板本体11には、プレス刃31の形状に合致する溝14が新たに形成される。また、プレス刃31により加締められた収容溝13の開口縁は、押し潰されて、パイプ状熱伝達要素21aをなぞるように塑性変形し、押圧部15が新たに形成される。押圧部15は、図2(c)の15e部に示すように、パイプ状熱伝達要素21aに形成された平坦面24の両側に、パイプ状熱伝達要素21aの外周面を覆うような態様で、溝14の開口両側から中央に向かって突出し、2つが対向するように形成される。また、押圧部15の露出した上面に、プレス刃31により平坦面15aが形成される。押圧部15の平坦面15aは、熱板本体11の裏面12bよりも収容溝13の底部側に一段下がった位置に形成される。
本実施形態に係る押圧部15は、プレス刃31による加締めにより、パイプ状熱伝達要素21aの管部材22と接している。そして、押圧部15は、管部材22と接している箇所を介して、パイプ状熱伝達要素21aを収容溝13の底部側に押圧している。したがって、押圧部15により、パイプ状熱伝達要素21aが収容溝13から抜け出るのを防止すると共に、パイプ状熱伝達要素21aと熱板本体11とを密着させることができる。
また、本実施形態では、収容溝13の開口縁を塑性変形して形成する押圧部15は、収容溝13の経路に亘って、連続して形成されているので、パイプ状熱伝達要素21aと熱板本体11との密着性を向上させることができる。したがって、パイプ状熱伝達要素21aと熱板本体11との間の熱伝達性が向上すると共に、何れの位置であっても、パイプ状熱伝達要素21aと熱板本体11との密着性が均一であるため、熱板10の表面12aにおける加熱時又は冷却時の温度分布を容易に、均一にすることができる。
また、上述したシースヒータ21bの場合も同様、平坦面を形成する場合に限られず、シースヒータ21bのうち収容溝13の開口から露出している部分は、熱板本体11の裏面12b側に、やや膨らみを有するように加締めてられていてもよい。シースヒータ21bの場合、酸化マグネシウム等の粉末が充填されているために、塑性変形し難く、加締め後にやや膨らみが生じてしまい、平坦面を形成することが困難なためである。
ただし、何れの場合であっても、加締め後において、パイプ状熱伝達要素21a又はシースヒータ21bのうち収容溝13の開口から露出している部分は、熱板本体11の裏面12bから突出していないことが必要である。
なお、加締めにより、パイプ状熱伝達要素21a又はシースヒータ21bに平坦面24を必ずしも形成しなくともよいことは、後述する実施形態であっても同様である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る熱板50の構成及び製造方法について、図5を参照して説明する。図5は、熱板50の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図5(a)は、加締める直前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型60の一部断面図である。また、図5(b)は、加締めた後の熱板50の一部断面図である。
本実施形態は、熱板50を製造するときに用いるプレス型60のプレス刃61の形状が第1の実施形態と異なる。それに伴い、収容溝13の開口縁を加締めることにより形成される押圧部52の形状が異なる。なお、他の構成については第1の実施形態と同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
熱板本体11の上方に、本実施形態に係るプレス型60が配置されている。プレス型60には、プレス刃61が設けられている。プレス刃61の下面であって、幅部65の両側には、先端が鋭角に形成された突出部62が熱板本体11側に突出している。突出部62は、それぞれ外側面が垂直状に形成され、内側面が傾斜部63として形成されている。
次に、第3の実施形態に係る熱板70の構成及び製造方法について、図6を参照して説明する。図6は、熱板70の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図6(a)は、加締める前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型80の一部断面図である。また、図6(b)は、加締めた後の熱板70の一部断面図である。
本実施形態は、熱板70を製造するときに用いるプレス型80のプレス刃81の形状が第1及び第2の実施形態と異なる。それに伴い、収容溝13の開口縁を加締めることにより形成される押圧部72の形状が異なる。なお、他の構成については第1の実施形態と同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
熱板本体11の上方に、本実施形態に係るプレス型80が配置されている。プレス型80には、プレス刃81が設けられている。プレス刃81の下面であって、幅部75の両側には、先端が鈍角に形成された突出部82が熱板本体11側に突出している。突出部82は、それぞれ山型形状に形成され、内側面を傾斜部83とし、外側面を傾斜部84として形成されている。傾斜部83は、プレス刃81の下面に対して緩やかに傾斜している。
次に、第4の実施形態に係る熱板270の構成及び製造方法について、図7を参照して説明する。図7は、熱板270の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図7(a)は、加締める前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型280の一部断面図である。また、図7(b)は、加締めた後の熱板270の一部断面図である。
本実施形態は、熱板270を製造するときに用いるプレス型280のプレス刃281の形状が第1〜第3の実施形態と異なる。それに伴い、収容溝13の開口縁を加締めることにより形成される押圧部272の形状が異なる。なお、他の構成については第1の実施形態と同様であり、同一符号を付してその説明を省略する。
熱板本体11の上方に、本実施形態に係るプレス型280が配置されている。プレス型280には、プレス刃281が設けられている。プレス刃281の下面であって、幅部275の両側には、突出部282が熱板本体11側に突出している。突出部282は、内側に向かうにしたがって、上側に緩やかに傾斜する傾斜部283と、傾斜部283の最下端からプレス刃281の側面までに形成された平坦な面284とで構成されている。
次に、第5の実施形態に係る熱板16の構成及び製造方法について、図8を参照して説明する。図8は、熱板16の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図8(a)は、加締める直前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型36の一部断面図である。また、図8(b)は、加締めた後の熱板16の一部断面図である。
本実施形態は、熱板16を製造するときに用いるプレス型36のプレス刃34の形状が第1の実施形態と僅かに異なる。なお、第1の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第6の実施形態に係る熱板55の構成及び製造方法について、図9を参照して説明する。図9は、熱板55の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図9(a)は、加締める直前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型66の一部断面図である。また、図9(b)は、加締めた後の熱板55の一部断面図である。
本実施形態は、熱板55を製造するときに用いるプレス型66のプレス刃67の形状が第2の実施形態と僅かに異なる。なお、第2の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第7の実施形態に係る熱板74の構成及び製造方法について、図10を参照して説明する。図10は、熱板74の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図10(a)は、加締める直前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型85の一部断面図である。また、図10(b)は、加締めた後の熱板74の一部断面図である。
本実施形態は、熱板74を製造するときに用いるプレス型85のプレス刃86の形状が第3の実施形態と僅かに異なる。なお、第3の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第8の実施形態に係る熱板274の構成及び製造方法について、図11を参照して説明する。図11は、熱板274の製造方法の工程を順番に示した一部断面図である。図11(a)は、加締める直前の熱板本体11、パイプ状熱伝達要素21a及びプレス型285の一部断面図である。また、図11(b)は、加締めた後の熱板274の一部断面図である。
本実施形態は、熱板274を製造するときに用いるプレス型285のプレス刃286の形状が第4の実施形態と僅かに異なる。なお、第4の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第9の実施形態について説明する。本実施形態では、一つの熱板本体90に複数のパイプ状熱伝達要素94a、94bを加締める場合について図12及び図13を参照して説明する。図12は、熱板本体90及びパイプ状熱伝達要素94a、94bを加締める直前の状態を示す斜視図である。図13(a)は、プレス型100の底面図(図12に示すX矢視図)である。また、図13(b)は、熱板本体90の平面図(図12に示すY矢視図)である。
まず、図12に示すように、熱板本体90の裏面91bには、2つの収容溝92a、92bが形成されている。2つの収容溝92a、92bは、それぞれ溝の経路を曲げることにより、熱板本体90の裏面91bの全面に亘って形成されている。具体的には、収容溝92a、92bは、図13(b)に示すように平面視においてそれぞれ溝幅Wを一定とする同形状のコ字状で、熱板本体90の左右に離間して形成されている。また、収容溝92a、92bは、底部の内周面をパイプ状熱伝達要素94a、94bの断面形状に合わせたU字状にして形成されている。
また、本実施形態に係るプレス型100には、図12及び図13(a)に示すように、プレス刃101bの近傍であって、パイプ状熱伝達要素94bの端部の立ち上がり部93に対応した位置にプレス型100が下降したときに、立ち上がり部93との干渉を防止する孔102が穿設されている。
また、本実施形態では、熱板本体90の裏面91bに、2つの収容溝92a、92bを形成する場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、2つ以上の収容溝のそれぞれの経路を曲げることにより、熱板本体90の裏面91bの全面に亘って、形成されていてもよい。この場合、プレス型による加締める前に、各収容溝の曲げ経路に合わせて形成されたパイプ状熱伝達要素をそれぞれ各収容溝に収容しておけばよい。このように、熱板本体90の裏面91bの全面に亘って、形成された各収容溝にそれぞれパイプ状熱伝達要素を埋設させることで、大きな熱板であっても、熱板全体が満遍なく加熱又は冷却される。
次に、第10の実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第1〜第9の実施形態により製造された熱板を用いた加熱冷却装置110について図14を参照して説明する。図14(a)は、加熱冷却装置の斜視図である。図14(b)は、加熱冷却装置の一部断面図である。
図14(a)、(b)に示すように、加熱冷却装置110は、2つの熱板120、130が積層することにより構成されている。
熱板120は、加熱用であり、収容溝123が形成されていない面121aが被加熱物又は被冷却物を載置するフェース面である。なお、本実施形態に係る熱板120は、第1〜第9の実施形態で説明した方法によって製造された熱板であって、パイプ状熱伝達要素122の外周面と収容溝123の内周面とが面接触していて、熱伝達性が向上している。また、加締めにより形成された押圧部は、収容溝123を形成した面121bの平坦面よりも収容溝123の底部側に下がった位置にあり、面121bから押圧部やパイプ状熱伝達要素122は突出していない。なお、パイプ状熱伝達要素122は所定距離、離間して3つ埋設されていると共に、パイプ状熱伝達要素122の管部材には、加熱用の熱伝達媒体が流されている。
また、加熱用の熱板120により、被加熱物を加熱させるとき、同様に冷却用の熱板130のパイプ状熱伝達要素132に流されている冷却用の熱伝達媒体を一度、抜く。そして、パイプ状熱伝達要素132に空気(高温の空気)を入れて、閉じ込めた状態にすることで、すぐに熱板130を加熱することができるので、加熱の効果は大きくなる。冷却する場合は、再度、パイプ状熱伝達要素132に冷却用の熱伝達媒体を流す。
なお、加熱用の熱板120の面121bには、押圧部やパイプ状熱伝達要素122が突出していないため、加熱用の熱板120と冷却用の熱板130とは、隙間なく積層させて、重ねることができるので、両者の間の熱伝達性を向上させることができる。
次に、第11の実施形態に係る加熱冷却装置140について、図15を参照して説明する。図15は、加熱冷却装置140の一部断面図である。本実施形態に係る加熱冷却装置140は、加熱用の熱板120と冷却用の熱板130との積層の方向が第10の実施形態と異なる。なお、第10の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
次に、第12の実施形態に係る加熱冷却装置150について、図16を参照して説明する。図16(a)は、加熱冷却装置150の斜視図である。図16(b)は、加熱冷却装置150の一部断面図である。本実施形態に係る加熱冷却装置150は、加熱用の熱板160の熱板本体162と冷却用の熱板170の熱板本体172とに埋設されるパイプ状熱伝達要素161、171の経路がそれぞれ、第9〜第11の実施形態と異なる。すなわち、加熱用の熱板160の熱板本体162には、パイプ状熱伝達要素161が、M字状に蛇行して埋設され、その両端部が一つの側面から突出している。一方、冷却用の熱板170の熱板本体172には、パイプ状熱伝達要素171が、コ字状に曲がられて埋設され、その両端部が一つの側面から突出している。ここで、熱板160の熱板本体162と熱板170の熱板本体172とに形成された収容溝の曲げ経路が異なっているために、それぞれ埋設されるパイプ状熱伝達要素161、171の曲げ形状も異なっている。したがって、熱板160と熱板170とを重ねた状態で、表面163aの面と直交する方向(図16(b)に示す矢印A方向)からみた場合、パイプ状熱伝達要素161とパイプ状熱伝達要素171とが上下方向で重ならない。すなわち、図16(b)に示すように、熱板本体162を加締めたときに形成された溝164は、冷却用のパイプ状熱伝達要素171から離間して位置させることができる。したがって、熱板本体172の表面173aのうちパイプ状熱伝達要素171に近傍する表面173aが、熱板本体162の裏面163bと接触しているので、冷却用の熱板170が、加熱用の熱板160を冷却するときの冷却効果を向上させることができる。
また、パイプ状熱伝達要素161、171の端部を熱板本体162,172の同一方向の側面から突出させることにより、加熱用及び冷却用の熱伝達媒体をパイプ状熱伝達要素161、171内に流す装置を一方の側面側に集約させることができる。
なお、パイプ状熱伝達要素の曲げ形状は、上述したM字状やコ字状に限られない。例えば、円形状や渦巻き状であってもよい。
次に、第13の実施形態について説明する。本実施形態では、1つの熱板180で加熱機能及び冷却機能を有するものについて、図17を参照して説明する。図17(a)は、熱板の斜視図である。図17(b)は熱板の一部断面図である。
図17(a)、(b)に示すように、熱板180は、熱板本体186と、パイプ状熱伝達要素182、184とを含んで構成されている。
表面181aには、パイプ状熱伝達要素182が埋設される収容溝183が表面181aの全面に亘るように、曲がって形成されている。より具体的には、収容溝183は、表面181aにM字状に蛇行して形成されている。この収容溝183には、加熱用の熱伝達媒体が流される加熱用のパイプ状熱伝達要素182が埋設されている。ここで、収容溝183とパイプ状熱伝達要素182とは、第1〜第9の実施形態で説明した方法によって加締められている。
すなわち、本実施形態では、フェース面となる表面181aにも、収容溝183が形成されている。
なお、本実施形態では、熱板本体186の表面181aの収容溝183に加熱用のパイプ状熱伝達要素182を埋設し、裏面181bの収容溝185に冷却用のパイプ状熱伝達要素184を埋設する場合について説明した。しかしながら、逆に、熱板本体186の表面181aの収容溝183に冷却用のパイプ状熱伝達要素を埋設し、裏面181bの収容溝185に加熱用のパイプ状熱伝達要素を埋設してもよい。
また、パイプ状熱伝達要素の曲げ形状は、上述したM字状やコ字状に限られない。例えば、円形状や渦巻き状であってもよい。
また、第10〜第13の実施形態では、熱板本体に、パイプ状熱伝達要素を埋設する場合について説明したが、この場合に限られず、シースヒータ21bを埋設して構成してもよい。
11 熱板本体
12a 表面(フェース面)
12b 裏面(一面)
13 収容溝
15 押圧部
15a 平坦面
15b 先端部
15c 先端
16 熱板
21 熱伝達要素
21a パイプ状熱伝達要素
21b シースヒータ
22 管部材
30 プレス型
31 プレス刃
32 突起部
34 プレス刃
36 プレス型
50 熱板
52 押圧部
52a 傾斜面
52b 先端部
52c 先端
60 プレス型
61 プレス刃
62 突出部
64 突起部
66 プレス型
67 プレス刃
70 熱板
72 押圧部
72a 第1の面(傾斜面)
72b 先端部
72c 先端
72d 第2の面(傾斜面)
80 プレス型
81 プレス刃
82 突出部
85 プレス型
86 プレス刃
87 突起部
90 熱板本体
92a、92b 収容溝
94a、94b パイプ状熱伝達要素
100 プレス型
101a、101b プレス刃
102 孔
110 加熱冷却装置
120 熱板
122 パイプ状熱伝達要素
123 収容溝
130 熱板
132 パイプ状熱伝達要素
133 収容溝
140 加熱冷却装置
150 加熱冷却装置
160 熱板
161 パイプ状熱伝達要素
162 熱板本体
170 熱板
171 パイプ状熱伝達要素
172 熱板本体
180 熱板
182 パイプ状熱伝達要素
183 収容溝
184 パイプ状熱伝達要素
185 収容溝
186 熱板本体
270 熱板
272 押圧部
272a 第1の面(傾斜面)
272b 先端部
272c 先端
272d 第2の面
280 プレス型
281 プレス刃
282 突出部
285 プレス型
286 プレス刃
287 突起部
Claims (11)
- 一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板であって、
前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素を前記底部側に押圧していることを特徴とする熱板。 - 前記押圧部の前記一面側は、前記一面よりも前記底部側に一段下がった位置で前記一面と平行な平坦面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱板。
- 前記一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って、前記底部側に傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱板。
- 前記一面側から加締めることによって形成された押圧部は、加締めることによって形成された溝の開口縁側に向かうに従って前記底部側に傾斜する第1の面と、前記第1の面に連続する第2の面とが形成され、
前記第2の面は、前記溝の開口縁側に向かうに従って前記一面側に傾斜して形成されているか、又は前記一面と平行に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱板。 - 前記熱伝達要素と接触している前記押圧部の先端は、前記熱伝達要素側に加圧されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の熱板。
- 前記熱板本体には、前記一面に複数の収容溝がそれぞれ離間して形成され、
前記複数の収容溝には、それぞれ前記熱伝達要素が埋設され、
前記複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、前記複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の熱板。 - 一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板が複数、重ねられた加熱冷却装置であって、
前記複数の熱板のうち少なくとも一つの熱板は、
前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素を前記底部側に押圧していることを特徴とする加熱冷却装置。 - 一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板が2つ重ねられた加熱冷却装置であって、
前記2つの熱板のうち一の熱板は、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱板本体を加熱する熱伝達要素を前記底部側に押圧し、
前記2つの熱板のうち他の熱板は、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側から加締めることによって形成された押圧部により、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱板本体を冷却する熱伝達要素を前記底部側に押圧し、
前記一の熱板と前記他の熱板との熱板本体には、それぞれ異なる経路の収容溝が形成されていることを特徴とする加熱冷却装置。 - 前記熱板本体には、少なくとも2つの収容溝がそれぞれ形成され、
前記少なくとも2つの収容溝のうち少なくとも一の収容溝には、前記熱板本体を加熱する前記熱伝達要素が埋設され、前記少なくとも2つの収容溝のうち他の収容溝には、前記熱板本体を冷却する前記熱伝達要素が埋設され、
前記押圧部は、前記少なくとも2つの収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の熱板による加熱冷却装置。 - 一面が平坦に形成され、前記一面に収容溝が形成された熱板本体と、前記収容溝に埋設され、前記熱板本体を加熱又は冷却する熱伝達要素と、を含む熱板の製造方法であって、
前記熱板本体の収容溝に前記熱伝達要素を収容させた状態で、前記収容溝の両側の開口縁を前記一面側からプレス型で加締めることより、前記収容溝の経路に亘って、前記一面よりも前記収容溝の底部側に下がった位置で前記熱伝達要素を前記底部側に押圧する押圧部を形成することを特徴とする熱板の製造方法。 - 前記熱板本体には、前記一面に複数の収容溝がそれぞれ離間して形成され、
前記複数の収容溝には、それぞれ前記熱伝達要素が埋設され、
前記複数の収容溝に形成されたそれぞれの押圧部は、前記プレス型による一度の加締めにより、前記複数の収容溝のそれぞれの経路に亘って、形成されることを特徴とする請求項10に記載の熱板の製造方法。
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