JP6365752B2 - 伝熱板の製造方法及び伝熱板 - Google Patents

Description

本発明は、伝熱板の製造方法及び伝熱板に関する。

例えば、特許文献１には、ベース部材と蓋板と熱媒体用管とで構成された伝熱板が開示されている。ベース部材は、蓋板が配置される蓋溝と、当該蓋溝の底面に形成されるとともに熱媒体用管が配置される凹溝とを有している。

従来の伝熱板の製造方法では、ベース部材の凹溝に熱媒体用管を配置する熱媒体用管配置工程と、蓋溝に蓋板を配置する蓋板配置工程と、蓋溝の側壁と蓋板の側面とを摩擦攪拌する接合工程とを行っていた。

特開２００８−２８４６０６号公報

従来の伝熱板の製造方法では、ベース部材に蓋溝を形成するとともに当該蓋溝に蓋板を配置する工程を行わなければならず作業手間が増えるという問題があった。また、ベース部材の他に蓋板を用意しなければならないため、製造コストが増加するという問題があった。

そこで、本発明は、作業手間を少なくすることができるとともに、製造コストを低減することができる伝熱板の製造方法及び伝熱板を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管の上端に接する仮想水平面よりも深い位置に前記回転ツールの先端を挿入するとともに、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする。

また、本発明は、ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管の側端に接する仮想鉛直面から前記回転ツールの先端までの距離を０〜３ｍｍに設定するとともに、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする。

かかる製造方法によれば、空間部に塑性流動材を流入させることで熱媒体用管の上方を覆うことができる。つまり、蓋板を設ける必要がないため、従来のようにベース部材に蓋溝を形成する手間や蓋溝に蓋板を配置する手間を省くことができる。また、蓋板を設けない分、材料コストを削減することができる。また、空間部に塑性流動材を確実に流入させることができるとともに、熱媒体用管の上方を確実に覆うことができる。

また、本発明は、ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記回転ツールを右回転に設定する場合、前記回転ツールの進行方向左側の前記側壁に摩擦攪拌を行い、前記回転ツールを左回転に設定する場合、前記回転ツールの進行方向右側の前記側壁に摩擦攪拌を行うとともに、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする。

かかる製造方法によれば、空間部に塑性流動材を流入させることで熱媒体用管の上方を覆うことができる。つまり、蓋板を設ける必要がないため、従来のようにベース部材に蓋溝を形成する手間や蓋溝に蓋板を配置する手間を省くことができる。また、蓋板を設けない分、材料コストを削減することができる。また、空間部に塑性流動材が流れやすくなるため、空間部に塑性流動材をより確実に流入させることができる。

また、前記凹溝の開口近傍に予め凸部を設けておくことが好ましい。

かかる製造方法によれば、前記空間部に流入する塑性流動材が不足するのを防ぐことができる。

また、ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、前記摩擦攪拌工程後に、前記凹溝よりも前記ベース部材の表面側において、前記凹溝よりも幅広に形成された蓋溝に蓋板を配置する蓋板配置工程と、前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って回転ツールを移動させて摩擦攪拌を行う蓋板接合工程と、を含み、前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする。

かかる製造方法によれば、空間部に塑性流動材を流入させることで熱媒体用管の上方を覆うことができる。つまり、蓋板を設ける必要がないため、従来のようにベース部材に蓋溝を形成する手間や蓋溝に蓋板を配置する手間を省くことができる。また、蓋板を設けない分、材料コストを削減することができる。また、蓋溝及び蓋板を設けることで熱媒体用管をベース部材の深い位置に設けることができる。

また、本発明は、凹溝を有するベース部材と、前記凹溝に挿入された熱媒体用管と、を有し、前記凹溝の両側壁に対して、それぞれ摩擦攪拌を行うことにより、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に摩擦熱によって流動化された塑性流動材が流入され、前記塑性流動材のみが前記熱媒体用管と接触しており、前記ベース部材は、前記凹溝よりも前記ベース部材の表面側において、前記凹溝よりも幅広に形成された蓋溝をさらに備え、前記蓋溝に配置される蓋板を有し、前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って摩擦攪拌が施されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、空間部に塑性流動材を流入させることで熱媒体用管の上方を覆うことができる。つまり、蓋板を設ける必要がないため、従来のようにベース部材に蓋溝を形成する手間や蓋溝に蓋板を配置する手間を省くことができる。また、蓋板を設けない分、材料コストを削減することができる。また、蓋溝及び蓋板を設けることで熱媒体用管をベース部材の深い位置に設けることができる。

本発明に係る伝熱板の製造方法及び伝熱板によれば、作業手間を少なくすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

本発明の第一実施形態に係る伝熱板の斜視図である。 図１のＩ−Ｉ断面図である。 第一実施形態の挿入工程を示す断面図であって、（ａ）は挿入前を示し、（ｂ）は挿入後を示す。 （ａ）は第一実施形態の第一摩擦攪拌工程を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のII−II断面図である。 （ａ）は第一実施形態の第二摩擦攪拌工程を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のIII−III断面図である。 第一実施形態の変形例を示す図であって、（ａ）は挿入工程を示し、（ｂ）は第一摩擦攪拌工程を示す。 本発明の第二実施形態に係る伝熱板の斜視図である。 図７のIV−IV断面図である。 （ａ）は第二実施形態の挿入工程を示す断面図であり、（ｂ）は第二摩擦攪拌工程を示す断面図である。 第二実施形態の蓋板接合工程を示す断面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、第一実施形態に係る伝熱板１は、ベース部材２と、熱媒体用管３とで構成されている。伝熱板１は、熱媒体用管３に熱媒体を流通させることでコールドプレート又はホットプレート等として用いられる。なお、以下の説明における伝熱板１の「上下」、「左右」、「前後」については図１の矢印に従う。

ベース部材２は、金属製の板状部材である。ベース部材２の材料は、摩擦攪拌可能な金属であれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、 マグネシウム、マグネシウム合金等から適宜選択すればよい。ベース部材２の中央には、側面２ｃから側面２ｄに連通する凹溝１０が形成されている。

凹溝１０の幅は、熱媒体用管３の外径と略同等になっている。また、凹溝１０の深さは、熱媒体用管３の外径よりも大きくなっている。

熱媒体用管３は、金属製の管状部材である。熱媒体用管３の材料は、伝熱性の高い金属であれば特に制限されないが、本実施形態では銅製になっている。熱媒体用管３は本実施形態では円筒状になっているが、角筒状であってもよい。

図２に示すように、熱媒体用管３の上方は、左側塑性化領域Ｗ１と、右側塑性化領域Ｗ２とで覆われている。左側塑性化領域Ｗ１及び右側塑性化領域Ｗ２は、ベース部材２において熱媒体用管３の延長方向に沿って形成されている。

左側塑性化領域Ｗ１は、ベース部材２において凹溝１０の左側に形成される基端部Ｗ１ａと、基端部Ｗ１ａに連続し熱媒体用管３の左側上方を覆う先端部Ｗ１ｂとで構成されている。右側塑性化領域Ｗ２は、ベース部材２において凹溝１０の右側に形成される基端部Ｗ２ａと、基端部Ｗ２ａに連続し熱媒体用管３の右側上方を覆う先端部Ｗ２ｂとで構成されている。

次に、伝熱板の製造方法について説明する。本実施形態に係る伝熱板の製造方法では、準備工程と、挿入工程と、第一摩擦攪拌工程と、第二摩擦攪拌工程とを行う。

準備工程は、ベース部材２に凹溝１０を形成する工程である。図３の（ａ）に示すように、準備工程では、例えばエンドミル等を用いて表面２ａを切削して凹溝１０を形成する。凹溝１０は、曲面で構成された底部１０ａと、底部１０ａに連続し左側の壁を構成する第一側壁１０ｂと、底部１０ａに連続し右側の壁を構成する第二側壁１０ｃとで構成されている。

底部１０ａの曲率半径は、熱媒体用管３の曲率半径と同等になっている。凹溝１０の幅は、熱媒体用管３の外径と略同等になっている。なお、ベース部材２は、本実施形態では切削加工で形成したが、ダイキャストにより凹溝１０が形成されたベース部材２を用いてもよい。

挿入工程は、ベース部材２の凹溝１０に熱媒体用管３を挿入する工程である。図３の（ｂ）に示すように、凹溝１０に熱媒体用管３を挿入すると、底部１０ａに熱媒体用管３の外周面が面接触する。また、凹溝１０に熱媒体用管３を挿入すると、熱媒体用管３の外周面と凹溝１０（第一側壁１０ｂ及び第二側壁１０ｃ）とで空間部Ｘが形成される。

第一摩擦攪拌工程は、ベース部材２のうち凹溝１０の左側を摩擦攪拌する工程である。図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第一摩擦攪拌工程では、回転ツールＧを用いる。回転ツールＧは、ショルダ部Ｇ１と、攪拌ピンＧ２とで構成されている。ショルダ部Ｇ１は、円柱状を呈する。攪拌ピンＧ２は、ショルダ部Ｇ１の下端面から垂下している。攪拌ピンＧ２は先細りになっており、円錐台形状を呈する。攪拌ピンＧ２の外周面には、螺旋溝が形成されている。

第一摩擦攪拌工程では、図４の（ａ）に示すように、ベース部材２の表面２ａ上において側面２ｃの近傍であり、かつ、凹溝１０の左側近傍に開始位置Ｓｐを設定する。右回転させた回転ツールＧを開始位置Ｓｐに挿入したら、第一側壁１０ｂと実質的に平行に、第一側壁１０ｂに沿って回転ツールＧを相対移動させる。

図４の（ｂ）に示すように、第一摩擦攪拌工程では、平面視して熱媒体用管３が露出した状態（蓋板が配置されない状態）で、凹溝１０の第一側壁１０ｂに対して摩擦攪拌を行う。第一摩擦攪拌工程では、回転する回転ツールＧとベース部材２との摩擦熱によって凹溝１０の左側のベース部材２が塑性流動化し、硬化することで基端部Ｗ１ａが形成される。また、摩擦熱によって流動化した塑性流動材が空間部Ｘに流入することにより先端部Ｗ１ｂが形成される。より詳しくは、先端部Ｗ１ｂは、第一側壁１０ｂと熱媒体用管３の外周面とで構成される空間に塑性流動材が流入した後、硬化することで形成される。回転ツールＧをベース部材２の側面２ｄの近傍に設定した終了位置（図示省略）まで相対移動させたらベース部材２から回転ツールＧを離脱させる。

第二摩擦攪拌工程は、ベース部材２のうち凹溝１０の右側を摩擦攪拌する工程である。図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二摩擦攪拌工程では、回転ツールＧを用いる。第二摩擦攪拌工程では、ベース部材２の表面２ａ上において側面２ｄの近傍であり、かつ、凹溝１０の右側近傍に開始位置（図示省略）を設定する。右回転させた回転ツールＧを開始位置に挿入したら、第二側壁１０ｃと実質的に平行に、第二側壁１０ｃに沿って回転ツールＧを相対移動させる。

図５の（ｂ）に示すように、第二摩擦攪拌工程では、平面視して熱媒体用管３が露出した状態（蓋板が配置されない状態）で、凹溝１０の第二側壁１０ｃに対して摩擦攪拌を行う。第二摩擦攪拌工程では、回転する回転ツールＧとベース部材２との摩擦熱によって凹溝１０の右側のベース部材２が塑性流動化し、硬化することで基端部Ｗ２ａが形成される。また、摩擦熱によって流動化した塑性流動材が空間部Ｘに流入することにより先端部Ｗ２ｂが形成される。より詳しくは、先端部Ｗ２ｂは、第二側壁１０ｃと熱媒体用管３の外周面とで構成される空間に塑性流動材が流入した後、硬化することで形成される。回転ツールＧをベース部材２の側面２ｃの近傍に設定した終了位置Ｅｐまで相対移動させたらベース部材２から回転ツールＧを離脱させる。

図４の（ｂ）を参照するように、本実施形態では第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程とも、ショルダ部Ｇ１の下端面をベース部材２の表面２ａよりも数ミリ程度押し込んで摩擦攪拌を行っている。また、本実施形態の回転ツールＧ（攪拌ピンＧ２）の挿入深さは、熱媒体用管３の上端に接する仮想水平面Ｐ１よりも深い位置に設定している。

また、図４の（ｂ）を参照するように、本実施形態では第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程とも、攪拌ピンＧ２の先端から熱媒体用管３の側端に接する仮想鉛直面Ｐ２までの距離Ｌを０〜３ｍｍに設定している。

本実施形態では、前記したように回転ツールＧの挿入深さや挿入位置（回転ツールＧから熱媒体用管３までの距離Ｌ）を設定したが、これに限定されるものではない。第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程における回転ツールＧの挿入深さや挿入位置は、少なくとも摩擦熱によって塑性流動化した塑性流動材が空間部Ｘに流入するように適宜設定すればよい。

また、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程では、回転ツールＧの挿入深さ及び挿入位置を、左側塑性化領域Ｗ１及び右側塑性化領域Ｗ２で熱媒体用管３の上方がバランスよく覆われるように設定することが好ましい。これにより、熱媒体用管３の両側の熱伝導性を均一にすることができる。また、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程では、回転ツールＧの挿入深さ及び挿入位置を、先端部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂが接触するように設定することが好ましい。これにより、伝熱板１の表面に隙間が発生するのを防ぐことができる。

なお、終了位置で回転ツールＧを引き抜くことによりベース部材２の表面２ａに攪拌ピンＧ２の抜き穴が形成されるが、例えば肉盛溶接を行うことで当該抜き穴を補修してもよい。また、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程が終了したら摩擦攪拌で発生したバリを切除してもよい。

以上説明した本実施形態に係る伝熱板の製造方法によれば、空間部Ｘに塑性流動材を流入させて左側塑性化領域Ｗ１及び右側塑性化領域Ｗ２を設けることで熱媒体用管３の上方を覆うことができる。言い換えると、熱媒体用管３は、蓋板で覆われることなく、凹溝１０及び先端部Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂのみで覆われる。つまり、本実施形態に係る伝熱板の製造法方法では、蓋板を設ける必要がないため、従来のようにベース部材２に蓋溝を形成する手間や蓋溝に蓋板を配置する手間を省くことができる。また、蓋板を設けない分、材料コストを削減することができる。

また、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程では、熱媒体用管３の上端に接する仮想水平面Ｐ１よりも深い位置に回転ツールＧ（攪拌ピンＧ２）の先端を挿入することで、空間部Ｘに塑性流動材を確実に流入させることができる。

また、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程では、熱媒体用管３の側端に接する仮想鉛直面Ｐ２から回転ツールＧ（攪拌ピンＧ２）の先端までの距離を０〜３ｍｍに設定することで、空間部Ｘに塑性流動材を確実に流入させることができる。

また、回転ツールＧの回転方向及び進行方向は適宜設定すればよいが、本実施形態のように、回転ツールＧを右回転させる場合は、回転ツールＧの進行方向左側に位置する側壁に摩擦攪拌を行うことが好ましい。これにより、塑性流動材がベース部材２側から空間部Ｘに流れやすくなるため、空間部Ｘに塑性流動材をより確実に流入させることができる。

なお、回転ツールＧを左回転させる場合は、回転ツールＧの進行方向右側に位置する側壁に摩擦攪拌を行うことが好ましい。

以上本発明の第一実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。図６は、第一実施形態の変形例を示す図であって、（ａ）は挿入工程を示し、（ｂ）は第一摩擦攪拌工程を示す。

図６の（ａ）に示すように、変形例では、ベース部材２の表面２ａ上であり、かつ、凹溝１０の両脇に凸部２０を設ける。凸部２０は、凹溝１０の延長方向に亘って断面矩形状で形成されている。凸部２０は、凹溝１０の近傍であれば凹溝１０から離間していてもよい。また、凸部２０の形状については特に限定されるものではない。

図６の（ｂ）に示すように、第一摩擦攪拌工程では、凸部２０の上から回転ツールＧを挿入しつつ、第一実施形態の第一摩擦攪拌工程と同じ要領で摩擦攪拌を行う。具体的な図示は省略するが第二摩擦攪拌工程も、当該変形例の第一摩擦攪拌工程と同じ要領で摩擦攪拌を行う。

以上説明した変形例によれば、凸部２０を設けることで摩擦熱によって塑性流動化される金属量を増やすことができる。これにより、塑性流動材が不足するのを防ぐことができるとともに、空間部Ｘにより確実に塑性流動材を流入させることができる。

［第二実施形態］
次に、本発発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係る伝熱板１Ａは、第一実施形態よりも深い位置に熱媒体用管３を埋設できる点で第一実施形態と相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。

図７に示すように、伝熱板１Ａは、ベース部材２Ａと、熱媒体用管３と、蓋板４とで構成されている。ベース部材２Ａには、蓋溝３０と、蓋溝３０の底面３０ａに形成された凹溝１０とが形成されている。凹溝１０には熱媒体用管３が配設され、蓋溝３０には蓋板４が配設されている。

図８に示すように、熱媒体用管３の上方は、左側塑性化領域Ｗ１と右側塑性化領域Ｗ２とで覆われている。左側塑性化領域Ｗ１及び右側塑性化領域Ｗ２は、ベース部材２Ａにおいて熱媒体用管３の延長方向に沿って形成されている。

左側塑性化領域Ｗ１は、ベース部材２において凹溝１０の左側に形成される基端部Ｗ１ａと、基端部Ｗ１ａに連続し熱媒体用管３の左側上方を覆う先端部Ｗ１ｂとで構成されている。右側塑性化領域Ｗ２は、ベース部材２において凹溝１０の右側に形成される基端部Ｗ２ａと、基端部Ｗ２ａに連続し熱媒体用管３の右側上方を覆う先端部Ｗ２ｂとで構成されている。

蓋板４の側面と蓋溝３０の側壁との突合せ部Ｊ３，Ｊ４は、摩擦攪拌によって接合されている。突合せ部Ｊ３，Ｊ４には塑性化領域Ｗ３，Ｗ４がそれぞれ形成されている。

次に、第二実施形態に係る伝熱板の製造方法について説明する。本実施形態に係る伝熱板の製造方法では、準備工程と、挿入工程と、第一摩擦攪拌工程と、第二摩擦攪拌工程と、蓋板配置工程と、蓋板接合工程とを行う。

準備工程は、ベース部材２に図９の（ａ）に示すように、ベース部材２Ａに蓋溝３０と、凹溝１０とを形成する工程である。準備工程では、例えばエンドミル等を用いて表面２ａを切削して蓋溝３０を形成するとともに、蓋溝３０に凹溝１０を形成する。蓋溝３０は、底面３０ａと、底面３０ａから立ち上がる側壁３０ｂ，３０ｃとで構成されている。蓋溝３０は断面矩形状に形成する。蓋溝３０の幅は、蓋板４の幅と略同等になっている。また、蓋溝３０の深さは、蓋板４の高さと略同等になっている。

凹溝１０は、蓋溝３０の底面３０ａに形成する。凹溝１０の幅は、蓋溝３０の幅よりも小さくなっている。凹溝１０は、曲面で構成された底部１０ａと、底部１０ａに連続し左側の壁を構成する第一側壁１０ｂと、底部１０ａに連続し右側の壁を構成する第二側壁１０ｃとで構成されている。

蓋板４は、断面矩形状を呈する板状部材である。蓋板４の材料は特に制限されないが、本実施形態ではベース部材２Ａと同等の材料を用いている。蓋板４は蓋溝３０に隙間なく配置される形状で形成されている。

挿入工程、第一摩擦攪拌工程及び第二摩擦攪拌工程は、第一実施形態と同等であるため説明を省略する。第二摩擦攪拌工程を行ったら、底面３０ａと左側塑性化領域Ｗ１の表面及び右側塑性化領域Ｗ２の表面とが面一になるように表面切削工程を行う。

蓋板配置工程は、蓋溝３０に蓋板４を配置する工程である。蓋溝３０に蓋板４を配置すると蓋板４の側面４ｃと蓋溝３０の側壁３０ｂとが突き合わされて突合せ部Ｊ３が形成される（図１０参照）。また、蓋板４の側面４ｄと蓋溝３０の側壁３０ｃとが突き合わされて突合せ部Ｊ４が形成される（図１０参照）。表面切削工程を行っているため、蓋板４の下面４ｂは、表面切削工程後の底面３０ａ、左側塑性化領域Ｗ１の表面及び右側塑性化領域Ｗ２の表面と面接触する。

蓋板接合工程は、ベース部材２Ａと蓋板４とを摩擦攪拌で接合する工程である。図１０に示すように、蓋板接合工程では、突合せ部Ｊ３，Ｊ４に沿って回転する回転ツールＧを相対移動させて摩擦攪拌接合を行う。回転ツールＧの移動軌跡にはそれぞれ塑性化領域Ｗ３，Ｗ４が形成される。回転ツールＧの挿入深さは適宜設定すればよいが、本実施形態のように突合せ部Ｊ３，Ｊ４の深さ方向の全体が摩擦攪拌されるように設定することが好ましい。

以上説明した第二実施形態に係る伝熱板１Ａであっても、第一実施形態と略同等の効果を奏することができる。また、蓋板４及び蓋溝３０を設けることで熱媒体用管３を第一実施形態よりも深い位置に設けることができる。また、第二摩擦攪拌工程後に表面切削工程を行うことで蓋板４の下面４ｂと、蓋溝３０の底面３０ａ、左側塑性化領域Ｗ１の表面及び右側塑性化領域Ｗ２の表面とを面接触させることができる。これにより、水密性及び気密性を高めることができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、第一摩擦攪拌工程、第二摩擦攪拌工程及び蓋板接合工程では、タブ材を用いて行ってもよい。タブ材を用いることで摩擦攪拌の開始位置及び終了位置を容易に設定することができる。また、摩擦攪拌後にタブ材を切除することで伝熱板の側面１ｃ，１ｄをきれいに仕上げることができる。

１ 伝熱板
２ ベース部材
２Ａ ベース部材
３ 熱媒体用管
４ 蓋板
１０ 凹溝
１０ａ 底面
１０ｂ 第一側壁（側壁）
１０ｃ 第二側壁（側壁）
２０ 凸部
３０ 蓋溝
Ｇ 回転ツール
Ｗ１，Ｗ２ 塑性化領域

Claims (6)

1. ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、
   前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、
   前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管の上端に接する仮想水平面よりも深い位置に前記回転ツールの先端を挿入するとともに、
   前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする伝熱板の製造方法。
2. ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、
   前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、
   前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管の側端に接する仮想鉛直面から前記回転ツールの先端までの距離を０〜３ｍｍに設定するとともに、
   前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする伝熱板の製造方法。
3. ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、
   前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、を含み、
   前記摩擦攪拌工程では、
   前記回転ツールを右回転に設定する場合、
   前記回転ツールの進行方向左側の前記側壁に摩擦攪拌を行い、
   前記回転ツールを左回転に設定する場合、
   前記回転ツールの進行方向右側の前記側壁に摩擦攪拌を行うとともに、
   前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする伝熱板の製造方法。
4. 前記凹溝の開口近傍に予め凸部を設けておくことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の伝熱板の製造方法。
5. ベース部材の表面側に開口する凹溝に熱媒体用管を挿入する挿入工程と、
   前記凹溝の両側壁に対して回転ツールをそれぞれ相対移動させて摩擦攪拌を行う摩擦攪拌工程と、
   前記摩擦攪拌工程後に、
   前記凹溝よりも前記ベース部材の表面側において、前記凹溝よりも幅広に形成された蓋溝に蓋板を配置する蓋板配置工程と、
   前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って回転ツールを移動させて摩擦攪拌を行う蓋板接合工程と、を含み、
   前記摩擦攪拌工程では、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に、摩擦熱によって流動化された塑性流動材を流入させることを特徴とする伝熱板の製造方法。
6. 凹溝を有するベース部材と、
   前記凹溝に挿入された熱媒体用管と、を有し、
   前記凹溝の両側壁に対して、それぞれ摩擦攪拌を行うことにより、前記熱媒体用管と前記凹溝とで形成される空間部に摩擦熱によって流動化された塑性流動材が流入され、前記塑性流動材のみが前記熱媒体用管と接触しており、
   前記ベース部材は、前記凹溝よりも前記ベース部材の表面側において、前記凹溝よりも幅広に形成された蓋溝をさらに備え、
   前記蓋溝に配置される蓋板を有し、
   前記蓋溝の側壁と前記蓋板の側面との突合せ部に沿って摩擦攪拌が施されていることを特徴とする伝熱板。

Images