JP4775009B2 - 熱伝導基材、熱伝導シート及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
まず、図3(b)及び図7のステップS1に示すように、連続して平坦なシート状の金属薄膜材31(図3(a)参照)を、最終的に形成される熱伝導基材30(同図(c)参照)の肉厚方向に向かって、約8cm程度の幅で山折り31aと谷折り31bとを繰り返すように、全体にわたって折り曲げ変形させる。
次いで、図3(c)及び図7のステップS2に示すように、折り曲げ変形させた金属薄膜材31(図3(b)参照)を、10kgf/cm2〜50kgf/cm2程度の力で、不規則に細かく折れ曲がるように押し固めて所定の肉厚とする。これにより、本実施形態の熱伝導基材30が形成される。
次いで、図4及び図7のステップS3に示すように、ベースヒータ21の載置面21a上において、複数個の熱伝導基材30,30,30…を、容器本体10の底部11の接触面形状、又はベースヒータ21の載置面21a形状に対応する形状に配置する。本実施形態では、複数個の熱伝導基材30,30,30…を、互いに上下で格子状に配置して、底部11の接触面形状等に対応する形状にしている。このように格子状に積層する場合は、各熱伝導基材30をなるべく緻密に配置し、互いの隙間を小さくすることが好ましい。
次いで、図4及び図7のステップS4に示すように、載置面21aに上述した各熱伝導基材30を配置したまま、大重量の薬品入り容器1をベースヒータ21に載置し、各熱伝導基材30を容器本体10の底部11によりプレスする。これにより、各熱伝導基材30が押し潰されて、格子状に積層した箇所が結合するとともに、載置面21aの面方向に圧延される。この結果、各熱伝導基材30が円盤状に一体化し、次の被覆工程の処理が行いやすくなる。
最後に、図2及び図7のステップS5に示すように、プレスして一体化した各熱伝導基材30をシート材40により被覆することにより、本実施形態に係る熱伝導シート3が完成する。
まず、図5(b)及び図8のステップS11において、上述した第1実施形態と同様に、連続して平坦なシート状の金属薄膜材31(図5(a)参照)を、最終的に形成される熱伝導基材30(同図(c)参照)の肉厚方向に向かって、約8cm程度の幅で山折り31aと谷折り31bとを繰り返すように、全体にわたって折り曲げ変形させる。
次いで、図5(b)及び図8のステップS12に示すように、金属薄膜材31の各谷折り31bの相互間に、耐熱性及び復元性を有する弾性部材33,33,33…を散布する。ここで、弾性部材33としては、耐熱性が高く、反発弾性率が小さく、圧縮永久歪の小さい粒状のゴムが好ましい。
次いで、図5(c)及び図8のステップS13において、上述した第1実施形態と同様に、折り曲げ変形させて弾性部材33を散布した金属薄膜材31(図5(b)参照)を、10kgf/cm2〜50kgf/cm2程度の力で、不規則に細かく折れ曲がるように押し固め、所定の肉厚を有する単一帯状の長尺体とする。これにより、本実施形態の熱伝導基材30が形成される。
次いで、図6及び図8のステップS14に示すように、単一帯状の長尺体である本熱伝導基材30を螺旋状に変形させ、容器本体10の底部11の接触面形状、又はベースヒータ21の載置面21a形状に対応する形状に整形する。このような変形工程は、第1実施形態の如く、必ずしもベースヒータ21の載置面21a上において行う必要はないが、載置面21a上で変形させると、本熱伝導基材30を適切な大きさ、形状にしやすい。
次いで、図6及び図8のステップS15に示すように、上述した螺旋状の熱伝導基材30をベースヒータ21の載置面21aに載置する。そして、該ベースヒータ21に大重量の薬品入り容器1を載置し、熱伝導基材30を容器本体10の底部11によりプレスする。これにより、螺旋状の熱伝導基材30が押し潰されて、載置面21aの面方向に圧延されるとともに、該熱伝導基材30の巻回する部分どうしが密に接合する。この結果、本熱伝導基材30が、容器本体10の底部11の接触面形状、又はベースヒータ21の載置面21a形状に対応する円盤状となる。
最後に、図8のステップS16に示すように、プレスして円盤状となった本熱伝導基材30をシート材40(図2参照)により被覆することにより、本実施形態に係る熱伝導シート(図示せず)が完成する。第1実施形態と同様に、シート材40として表面を樹脂加工したアルミ製テープを用いている。これにより、本熱伝導基材30と容器1の底部11とが接触することによる塵埃の発生を防止することができ、本熱伝導シートをクリーンルームで使用することが可能となる。
2 加熱装置
3 熱伝導シート
10 容器本体
11 底部
12 スカート部
20 基台
21 ベースヒータ(加熱部)
21a 載置面(接触面)
22,23 バンドヒータ(加熱部)
30 熱伝導基材
31 金属薄膜材
31a 山折り部
31b 谷折り部
32a 伝熱経路
32b 微少間隙部
33 弾性部材
40 シート材
Claims (13)
- 加熱部と、これに加熱される容器との隙間に介在させる熱伝導基材であって、
金属薄膜材を、所定方向に繰り返し規則的に折り曲げ変形させた後、該金属薄膜材を、不規則に細かく折れ曲がるように押し固めて所定の肉厚とすることにより、前記金属薄膜材どうしが連続又は接触する伝熱経路と、該伝熱経路の間に散在する微少間隙部とを形成したことを特徴とする熱伝導基材。 - 前記金属薄膜材を、最終的に形成される前記熱伝導基材の肉厚方向に向かって、山折りと谷折りとを繰り返すように折り曲げ変形させた後、該金属薄膜材を、不規則に細かく折れ曲がるように押し固めて所定の肉厚とすることにより、前記伝熱経路及び前記微少間隙部を形成したことを特徴とする請求項1記載の熱伝導基材。
- 前記金属薄膜材を複数枚重ね合わせた後、これら金属薄膜材に前記折り曲げ変形又は前記押し固めの処理を施したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の熱伝導基材。
- 前記微少間隙部に、耐熱性及び復元性を有する弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の熱伝導基材。
- 請求項1〜4いずれか記載の熱伝導基材を備えた熱伝導シートであって、
複数の前記熱伝導基材を、前記容器の接触面形状に対応する形状に配置し、これら熱伝導基材の少なくとも前記容器と接触する側を、熱伝導性を有するシート材により被覆したことを特徴とする熱伝導シート。 - 請求項1〜4いずれか記載の熱伝導基材を備えた熱伝導シートであって、
長尺の前記熱伝導基材を、前記容器の接触面形状に対応する形状に変形させ、該熱伝導基材の少なくとも前記容器と接触する側を、熱伝導性を有するシート材により被覆したことを特徴とする熱伝導シート。 - 加熱部と、これに加熱される容器との隙間に介在させる熱伝導基材の製造方法であって、
金属薄膜材を、不規則に細かく折れ曲がるように押し固めて所定の肉厚をもたせ、前記金属薄膜材どうしが連続又は接触する伝熱経路と、該伝熱経路の間に散在する微少間隙部とを形成する押し固め工程と、
前記押し固め工程の前に、前記金属薄膜材を、所定方向に繰り返し規則的に折り曲げ変形させる折り曲げ工程と、を含むことを特徴とする熱伝導基材の製造方法。 - 前記折り曲げ工程として、前記金属薄膜材を、最終的に形成される前記熱伝導基材の肉厚方向に向かって、山折りと谷折りとを繰り返すように折り曲げ変形させることを特徴とする請求項7記載の熱伝導基材の製造方法。
- 前記押し固め工程又は前記折り曲げ工程の前に、前記金属薄膜材を複数枚重ね合わせる工程を含むことを特徴とする請求項7または請求項8記載の熱伝導基材の製造方法。
- 前記折り曲げ工程の後に、前記金属薄膜材の折り曲げ部分相互間に耐熱性及び復元性を有する弾性部材を散布する工程を含むことを特徴とする請求項7〜9いずれか記載の熱伝導基材の製造方法。
- 請求項5又は6記載の熱伝導シートの製造方法であって、
複数の前記熱伝導基材を、前記容器の接触面形状に対応する形状に配置する配置工程と、
これら熱伝導基材の少なくとも前記容器と接触する側を、熱伝導性を有するシート材により被覆する被覆工程と、を含むことを特徴とする熱伝導シートの製造方法。 - 請求項5又は6記載の熱伝導シートの製造方法であって、
長尺の前記熱伝導基材を、前記容器の接触面形状に対応する形状に変形させる変形工程と、
該熱伝導基材の少なくとも前記容器と接触する側を、熱伝導性を有するシート材により被覆する被覆工程と、を含むことを特徴とする熱伝導シートの製造方法。 - 前記被覆工程の前に、前記配置工程又は前記変形を経た前記熱伝導基材をプレスして圧延するプレス工程を含むことを特徴とする請求項11又は12記載の熱伝導シートの製造方法。
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