KR101194097B1

KR101194097B1 - 전열판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101194097B1
Application number: KR1020107020722A
Authority: KR
Inventors: 하야또 사또오; 히사시 호리; 노부시로 세오; 도모히로 고모또
Original assignee: 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2012-10-24
Also published as: CN101952079B; TW200936283A; KR20100117117A; CN103551723B; CN103551799A; WO2009104426A1; CN103551799B; CN103551723A; TWI389755B; CN101952079A; CN103551722A

Abstract

마찰 교반에 의해 평탄성이 높은 전열판을 용이하게 제조할 수 있는 전열판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 베이스 부재(2)의 표면측에 개방되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 배치하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)측에 교정용 회전 툴(G)을 이동시켜 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 한다.

Description

전열판의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING HEAT TRANSFER PLATE}

본 발명은, 예를 들어 열교환기나 가열 기기 혹은 냉각 기기 등에 사용되는 전열판의 제조 방법에 관한 것이다.

열교환, 가열 혹은 냉각해야 할 대상물에 접촉하거나 또는 근접하여 배치되는 전열판은, 그 본체인 베이스 부재에 예를 들어 고온액이나 냉각수 등의 열매체를 순환시키는 열매체용 관을 삽입 관통시켜 형성되어 있다.

이러한 전열판의 제조 방법은, 예를 들어 문헌 1에 기재된 방법이 알려져 있다. 도 28은, 문헌 1에 관한 전열판의 제조 방법에 의해 형성된 전열판을 도시한 단면도이다. 문헌 1에 관한 전열판(100)은, 표면에 개방되는 단면으로 볼 때 직사각형인 덮개 홈(106)과 덮개 홈(106)의 저면에 개방되는 오목 홈(108)을 갖는 베이스 부재(102)와, 오목 홈(108)에 삽입되는 열매체용 관(116)과, 덮개 홈(106)에 삽입되는 덮개판(110)을 구비하고 있다. 전열판(100)은, 덮개 홈(106)에 있어서의 양 측벽과 덮개판(110)의 양 측면이 맞닿은 각각의 맞댐부(J, J)를 따라 마찰 교반 접합을 행하여 형성되어 있다. 이에 의해, 전열판(100)의 맞댐부(J, J)에는, 소성화 영역(W, W)이 각각 형성되어 있다.

문헌 1에 관한 전열판의 제조 방법에 의해 형성된 전열판(100)은, 베이스 부재(102)의 표면측으로부터만 마찰 교반을 행하므로, 열수축에 의해 소성화 영역(W, W)이 줄어들면, 전열판에 변형이 발생되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 문헌 2에는, 발생할 상부 휨을 예측하여, 미리 금속 부재에 소정의 하부 휨을 부여한 후에 마찰 교반을 행하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 이러한 문제를 해결하는 방법으로서, 문헌 3에는, 변형을 갖는 금속 부재를 마찰 교반 장치에 고정하고, 당해 금속 부재의 변형 개소에 회전 공구를 압박하여, 당해 압박 개소에 대해 소성 유동을 행하여 변형을 제거하는 방법이 기재되어 있다.

문헌 1. 일본 특허 출원 공개 제2004-314115호 공보 문헌 2. 일본 특허 출원 공개 제2001-87871호 공보 문헌 3. 일본 특허 출원 공개 제2006-102777호 공보

그러나 문헌 2에 관한 방법에 따르면, 금속 부재에 대해 미리 휨을 형성하는 작업이 번잡해진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 문헌 3에 관한 방법에 있어서, 마찰 교반을 행하는 영역을 크게 하면, 마찰 교반을 행한 면에 열수축이 발생하고, 이 면에 오목 형상으로 되는 변형이 발생해 버릴 가능성이 있어, 결과적으로 금속 부재의 변형 해소에 이르지 않는 경우가 있었다.

이러한 관점으로부터, 본 발명은 금속 부재의 변형을 해소하여 평탄성이 높은 전열판을 용이하게 제조할 수 있는 전열판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

이러한 과제를 해결하는 본 발명에 관한 전열판의 제조 방법은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 배치하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 베이스 부재의 표면측에 개방되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 덮개 홈에 덮개판을 배치하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 실시하는 접합 공정과, 교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 한다.

이러한 제조 방법에 따르면, 베이스 부재의 이면측으로부터도 마찰 교반을 행하므로, 표면에 행한 마찰 교반에 의해 발생한 휨을 해소하여, 전열판의 평탄성을 용이하게 높일 수 있다. 또한, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적으므로, 제조된 전열판의 평탄성을 보다 높일 수 있다. 근거에 대해서는, 실시예에서 설명한다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 공극부에 소성 유동재를 유입시킴으로써 공극부를 메울 수 있으므로, 예를 들어 열매체용 관으로부터 방열되는 열을 효율적으로 주위의 베이스 부재 및 덮개판에 전달할 수 있다. 이에 의해, 열교환 효율이 높은 전열판을 제조할 수 있다.

또한 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고, 상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 접합용 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박하는 동시에, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스 부재를 소성 유동화하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 열매체용 관의 상부를 덮개 부재로 압입하면서 마찰 교반하므로, 열매체용 관의 주변의 공극을 감소시킬 수 있어, 열교환 효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 대략 점 대칭인 것이 바람직하다. 또한, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 외측 모서리의 형상과 대략 상사형인 것이 바람직하다. 또한, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 평면 형상과 대략 동일한 것이 바람직하다. 또한, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 전체 길이가, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 전체 길이와 대략 동일한 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 전열판의 표면측과 이면측의 휨을 밸런스 좋게 해소할 수 있으므로 전열판의 평탄성을 보다 높일 수 있다.

또한, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴 궤적의 전체 길이가, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 전체 길이보다도 짧은 것이 바람직하다. 또한, 상기 교정 공정에서 사용하는 상기 교정용 회전 툴의 숄더부의 외경이, 상기 접합 공정에서 사용하는 상기 접합용 회전 툴의 숄더부의 외경보다도 작은 것이 바람직하다. 또한, 상기 교정 공정에서 사용하는 상기 교정용 회전 툴의 핀의 길이가, 상기 접합 공정에서 사용하는 상기 접합용 회전 툴의 핀의 길이보다도 짧은 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 교정 공정에 있어서의 소성화 영역의 체적량을, 상기 접합 공정의 소성화 영역의 체적량보다도 낮게 설정할 수 있으므로, 제조된 전열판의 평탄성을 높일 수 있다.

또한, 상기 베이스 부재의 두께가, 상기 접합용 회전 툴 숄더부의 외경의 1.5배 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 베이스 부재의 두께가 상기 접합용 회전 툴의 핀의 길이의 3배 이상인 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 접합용 회전 툴의 각 부위의 크기에 대해 베이스 부재가 충분한 두께를 구비하고 있으므로, 전열판의 평탄성을 보다 높일 수 있다.

또한, 상기 베이스 부재가 평면에서 볼 때 다각형인 경우, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 베이스 부재의 코너부에 대해 상기 교정용 회전 툴에 의해 마찰 교반을 행하는 코너부 마찰 교반 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 베이스 부재의 코너부에 있어서 발생한 휨을 해소하여 전열판의 평탄성을 해소할 수 있다.

또한, 상기 열매체용 관의 내부에 히터를 구비하는 경우, 상기 교정 공정 후에 상기 히터에 통전하여, 상기 전열판을 어닐링하는 어닐링 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 소성화 영역에 잔류하는 내부 응력을 제거하여 전열판의 휨을 해소할 수 있다.

또한, 상기 교정 공정 후에, 상기 베이스 부재의 이면측을 면삭 가공하는 면삭 공정을 포함하고, 상기 면삭 가공의 깊이는, 상기 교정용 회전 툴의 핀의 길이보다도 큰 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 전열판의 이면을 평활하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과, 상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 제조 방법에 따르면, 교정 공정에 있어서 상기 베이스 부재의 표면측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써, 상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을 교정하여, 전열판의 평탄성을 보다 높일 수 있는 동시에, 비교적 용이하게 전열판을 제조할 수 있다.

또한, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 전열판의 내부에 형성되는 공극부를 작게 할 수 있으므로, 열교환 효율이 높은 전열판을 제조할 수 있다.

또한 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과, 상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과, 상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과, 상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접합 공정에서는, 상기 접합용 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박하는 동시에, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스 부재를 마찰 교반하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 덮개판이 열매체용 관을 압박하면서 마찰 교반을 행함으로써, 열매체용 관의 주위에 형성되는 공극부를 작게 할 수 있으므로, 열교환 효율이 높은 전열판을 제조할 수 있다.

또한, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재를 압박하는 프레스 교정, 상기 베이스 부재를 해머 등의 타격구로 타격하는 타격 교정, 또는 상기 베이스 부재 상에서 롤 부재를 회전시키는 롤 교정을 행함으로써, 상기 휨을 교정하는 것이 바람직하다.

또한, 교정 공정을 행할 때에, 상기 베이스 부재의 이면측의 중앙 부근에 접촉하는 제1 보조 부재를 배치하는 동시에, 상기 베이스 부재의 표면측의 주연 부근에 접촉하는 제2 보조 부재 및 제3 보조 부재를, 상기 제1 보조 부재를 사이에 두고 양측에 배치한 상태에서, 상기 휨을 프레스 교정, 타격 교정 또는 롤 교정을 행하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 방법에 따르면, 베이스 부재가 이면측으로 볼록한 상태로부터 표면측으로 볼록한 상태로 되도록 강제적으로 압박력이 가해져, 베이스 부재가, 휨과는 반대측으로 강제적으로 휘어지게 하므로 휨을 교정할 수 있다. 또한, 보조 부재를 배치함으로써, 프레스 교정, 타격 교정 또는 롤 교정의 작업성을 높일 수 있다.

또한, 상기 각 보조 부재는, 상기 베이스 부재보다도 경도가 낮은 재료를 사용하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 프레스 교정, 타격 교정 또는 롤 교정으로 압박할 때에, 베이스 부재를 손상시키는 일 없이 교정할 수 있다.

또한, 상기 교정 공정 후에, 상기 전열판에 어닐링을 행하는 어닐링 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열매체용 관의 내부에 히터를 배치해 두고, 상기 교정 공정 후에 상기 히터에 통전하여, 상기 전열판을 어닐링하는 어닐링 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 제조 방법에 따르면, 소성화 영역에 잔류하는 내부 응력을 제거하여 전열판의 휨을 보다 해소할 수 있다.

본 발명에 관한 전열판의 제조 방법에 따르면, 평탄성이 높은 전열판을 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 (a)의 I-I선 단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 도면으로, (a)는 분해 사시도, (b)는 분해 단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법을 도시한 단면도로, (a)는 홈 형성 공정, (b)는 열매체용 관 삽입 공정, (c)는 덮개 홈 폐색 공정을 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)는 접합용 회전 툴을 도시한 측면도이고, (b)는 교정용 회전 툴을 도시한 측면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, 접합 공정을 행하기 전을 도시한 사시도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, 접합 공정을 단계적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, 접합 공정을 행한 후를 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 지점 c 및 지점 f를 연결하는 선의 단면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, (a)는 교정 공정을 도시한 사시도, (b)는 교정 공정을 도시한 평면도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 단면도로, (a)는 개략 단면도, (b)는 마찰 교반 후를 도시한 단면도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 단면도이다.
도 11은 제4 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 사시도이다.
도 12는 제4 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 분해 사시도이다.
도 13은 제4 실시 형태에 관한 전열판을 도시한 분해 단면도이다.
도 14는 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, (a)는 접합 공정을 도시한 사시도, (b)는 (a)의 II-II선 단면도이다.
도 15는 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, 접합 공정을 행한 후를 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 지점 c 및 지점 f를 연결하는 선의 단면도이다.
도 16은 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법에 있어서, (a)는 교정 마찰 교반 공정을 도시한 평면도, (b)는 코너부 마찰 교반 공정을 도시한 평면도이다.
도 17은 도 16의 III-III선 단면에 있어서, 제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법의 면삭 공정을 도시한 도면이다.
도 18은 제5 실시 형태에 관한 전열판의 단면도이다.
도 19는 제6 실시 형태에 관한 전열판의 표면측을 도시한 평면도이다.
도 20은 제6 실시 형태에 관한 전열판의 이면측을 도시한 평면도이다.
도 21은 전열판의 이면측의 평면도로, (a)는 제1 변형예, (b)는 제2 변형예, (c)는 제3 변형예, (d)는 제4 변형예, (e)는 제5 변형예, (f)는 제6 변형예를 도시하는 도면이다.
도 22는 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정의 준비 단계를 도시한 사시도이다.
도 23은 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정을 도시한 측면도로, (a)는 프레스 전, (b)는 프레스 중을 도시한 도면이다.
도 24는 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정의 압박 위치를 도시한 평면도이다.
도 25는 제7 실시 형태에 관한 롤 교정을 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 프레스 전을 도시한 측면도, (c)는 프레스 중을 도시한 측면도이다.
도 26은 실시예에 있어서의 베이스 부재를 도시한 도면으로, (a)는 표면측의 사시도, (b)는 이면측의 평면도이다.
도 27은 실시예에 있어서, 표면측을 마찰 교반한 후에, 이면측을 상방을 향하게 한 경우를 도시한 측면도이다.
도 28은 종래의 전열판을 도시한 단면도이다.

[제1 실시 형태]

본 발명의 최량의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에 의해 제조된 전열판(1)에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 전열판(1)을 히트 플레이트로서 사용하는 경우를 예로 하여 설명한다.

전열판(1)은, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 평면에서 볼 때 직사각형인 판 두께의 베이스 부재(2)와, 베이스 부재(2)의 내부에 매설되는 열매체용 관(20)과, 베이스 부재(2)에 오목 형성된 홈에 배치된 덮개판(10)을 주로 구비하고 있다. 베이스 부재(2)와 덮개판(10)의 맞댐부(J1, J2)는, 각각 마찰 교반에 의해 접합되어 있다. 이러한 전열판(1)은, 열매체용 관(20)에 삽입 관통된 도시하지 않은 마이크로 히터 등으로 가열하여 사용된다.

베이스 부재(2)는, 열매체용 관(20)에 흐르는 열매체의 열을 외부로 전달시키는 역할, 혹은 외부의 열을 열매체용 관(20)에 흐르는 열매체로 전달시키는 역할을 하는 것이다. 베이스 부재(2)는, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 평면에서 볼 때 정사각형을 나타내는 직방체이며, 본 실시 형태에서는 두께가, 30㎜ 내지 120㎜인 것을 사용한다. 베이스 부재(2)는, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 티탄, 티탄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금 등 마찰 교반 가능한 금속 재료로 이루어진다. 베이스 부재(2)의 표면(Za)에는 덮개 홈(6)이 오목 형성되어 있고, 덮개 홈(6)의 저면의 중앙에는 덮개 홈(6)보다도 폭이 좁은 오목 홈(8)이 오목 형성되어 있다.

덮개 홈(6)은, 덮개판(10)이 배치되는 부분이며, 평면에서 볼 때 대략 말굽 형상으로 일정한 폭 및 깊이로 연속해서 형성되어 있다. 덮개 홈(6)은, 단면으로 볼 때 직사각형을 나타내고, 덮개 홈(6)의 저면(6c)으로부터 수직으로 올라가는 측벽(6a, 6b)을 구비하고 있다.

오목 홈(8)은, 열매체용 관(20)이 삽입되는 부분이며, 덮개 홈(6)의 저면(6c)의 중앙 부분에 있어서, 덮개 홈(6)의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 오목 홈(8)은, 상방이 개방된 단면으로 볼 때 U자 형상의 홈이며, 하단부에는 반원형의 저면(7)이 형성되어 있다. 오목 홈(8)의 개구 부분의 폭은, 저면(7)의 직경과 대략 동등한 폭(A)으로 형성되어 있다. 또한, 덮개 홈(6)의 폭은 홈 폭(E), 오목 홈(8)의 깊이는 깊이 C로 형성되어 있다.

열매체용 관(20)은, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 단면으로 볼 때 원형의 중공부(18)를 갖는 원통관이다. 열매체용 관(20)은, 본 실시 형태에서는 구리로 이루어지고, 평면에서 볼 때 말굽 형상을 나타낸다. 열매체용 관(20)의 외경(B)은, 오목 홈(8)의 폭(A) 및 오목 홈(8)의 깊이(C)와 대략 동등하게 형성되어 있으므로, 오목 홈(8)에 열매체용 관(20)을 배치하면, 열매체용 관(20)의 하반부와 오목 홈(8)의 저면(7)이 접촉하는 동시에, 열매체용 관(20)의 상단부와 덮개 홈(6)의 저면(6c)이 동일한 높이 위치로 된다.

열매체용 관(20)에는, 본 실시 형태에 있어서는, 마이크로 히터를 삽입 관통하지만, 그 밖에도 예를 들어, 냉각수, 냉각 가스, 고온액, 혹은 고온 가스 등의 열매체를 순환시켜, 열매체의 열을 베이스 부재(2) 및 덮개판(10)에, 혹은 베이스 부재(2) 및 덮개판(10)의 열을 열매체에 전달시켜도 좋다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 열매체용 관(20)은, 단면으로 볼 때 원형으로 하였지만, 단면으로 볼 때 각형이라도 좋다. 또한, 열매체용 관(20)은, 본 실시 형태에 있어서는 구리를 사용하고 있지만, 다른 재료를 사용해도 된다. 또한, 열매체용 관(20)은 반드시 설치할 필요는 없고, 오목 홈(8)에 직접 열매체를 유입시켜도 된다.

덮개판(10)은, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 덮개 홈(6)의 단면과 대략 동일한 직사각형 단면을 형성하는 상면(11), 하면(12), 측면(13a) 및 측면(13b)을 갖고, 평면에서 볼 때 대략 말굽 형상으로 형성되어 있다. 덮개판(10)은, 본 실시 형태에서는 베이스 부재(2)와 동일한 조성으로 형성되어 있다. 덮개판(10)의 두께는, 덮개 두께(H)로 형성되어 있다. 또한, 덮개판(10)의 폭은, 덮개 홈(6)의 홈 폭(E)과 대략 동등하게 형성되어 있으므로, 덮개판(10)을 덮개 홈(6)에 배치하면, 덮개판(10)의 측면(13a, 13b)은 덮개 홈(6)의 측벽(6a, 6b)과 각각 면 접촉하거나 또는 미세한 간극을 두고 대향한다. 또한, 덮개판(10)의 하면(12)과 열매체용 관(20)의 상단부가 접촉한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 오목 홈(8)과 열매체용 관(20)의 하반부를 면 접촉시키고, 또한 열매체용 관(20)의 상단부와 덮개판(10)의 하면(12)을 접촉시켰지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 덮개 홈(6), 오목 홈(8), 덮개판(10) 및 열매체용 관(20)은, 본 실시 형태에서는 평면에서 볼 때 말굽 형상을 나타내도록 형성하였지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 전열판(1)의 용도에 따라서 적절하게 설계하면 된다.

다음에, 전열판(1)의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태에 관한 전열판(1)의 제조 방법은, (1) 홈 형성 공정, (2) 열매체용 관 삽입 공정, (3) 덮개 홈 폐색 공정, (4) 접합 공정, (5) 교정 공정, (6) 어닐링 공정을 포함하는 것이다.

(1) 홈 형성 공정

홈 형성 공정에서는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 표면(Za)에, 소정의 폭 및 깊이로 덮개 홈(6) 및 오목 홈(8)을 형성한다. 홈 형성 공정은, 예를 들어 공지의 엔드밀 등을 사용하여, 절삭 가공에 의해 행한다.

(2) 열매체용 관 삽입 공정

열매체용 관 삽입 공정에서는, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 홈 형성 공정에 의해 형성된 오목 홈(8)에 열매체용 관(20)을 삽입한다.

(3) 덮개 홈 폐색 공정

덮개 홈 폐색 공정에서는, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 덮개 홈(6)에 덮개판(10)을 배치하여, 덮개 홈(6)을 폐색한다. 여기서, 덮개 홈(6)과 덮개판(10)의 맞댐면에 있어서, 덮개 홈(6)과 덮개판(10)의 내측 모서리에 의해 맞닿은 부분을 맞댐부 J1로 하고, 덮개 홈(6)과 덮개판(10)의 외측 모서리에 의해 맞닿은 부분을 맞댐부 J2로 한다.

(4) 접합 공정

접합 공정에서는, 맞댐부(J1, J2)를 따라, 접합용 회전 툴(F)을 사용하여 마찰 교반을 행한다. 접합 공정은, 본 실시 형태에서는 맞댐부(J1)를 마찰 교반하는 제1 접합 공정과, 맞댐부(J2)를 마찰 교반하는 제2 접합 공정을 포함한다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서의 접합 공정시에 사용하는 접합용 회전 툴(F) 및 후기하는 교정 공정시에 사용하는 교정용 회전 툴(G)에 대해 상세하게 설명한다.

접합용 회전 툴(F)은, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 공구강 등 베이스 부재(2)보다도 경질인 금속 재료로 이루어지고, 원기둥 형상을 나타내는 숄더부(F1)와, 이 숄더부(F1)의 하단부면(F11)에 돌출 설치된 교반 핀(프로브)(F2)을 구비하여 구성되어 있다. 접합용 회전 툴(F)의 치수ㆍ형상은, 베이스 부재(2)의 재질이나 두께 등에 따라서 설정하면 되지만, 적어도 후기하는 교정 공정에서 사용하는 교정용 회전 툴(G)[도 4의 (b) 참조]보다도 대형으로 한다.

숄더부(F1)의 하단부면(F11)은, 소성 유동화된 금속을 압박하여 주위로의 비산을 방지하는 역할을 담당하는 부위로, 본 실시 형태에서는 오목면 형상으로 성형되어 있다. 숄더부(F1)의 외경(X₁)의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 교정용 회전 툴(G)의 숄더부(G1)의 외경(Y₁)보다도 크게 되어 있다.

교반 핀(F2)은, 숄더부(F1)의 하단부면(F11)의 중앙으로부터 수직 하강하고 있고, 본 실시 형태에서는 끝이 가늘어진 원추대 형상으로 성형되어 있다. 또한, 교반 핀(F2)의 주위면에는, 나선 형상으로 새겨진 교반 날개가 형성되어 있다. 교반 핀(F2)의 외경의 크기에 특별히 제한은 없지만, 본 실시 형태에서는 최대 외경(상단부 직경)(X₂)이 교정용 회전 툴(G)의 교반 핀(G2)의 최대 외경(상단부 직경)(Y₂)보다도 크고, 또한 최소 외경(하단부 직경)(X₃)이 교반 핀(G2)의 최소 외경(하단부 직경)(Y₃)보다도 크다. 교반 핀(F2)의 길이(L_A)는, 교정용 회전 툴(G)의 교반 핀(G2)의 길이(L_B)[도 4의 (b) 참조]보다도 크게 성형되어 있다.

여기서, 도 4의 (a)에 도시하는 베이스 부재(2)의 두께(t)는, 교반 핀(F2)의 길이(L_A)의 3배 이상인 것이 바람직하다. 또한, 베이스 부재(2)의 두께(t)는, 숄더부(F1)의 외경(X₁)의 1.5배 이상인 것이 바람직하다. 이러한 설정에 따르면, 접합용 회전 툴(F)의 크기에 대해, 베이스 부재(2)의 두께를 충분히 확보할 수 있으므로, 마찰 교반을 행할 때에 발생하는 휨을 저감할 수 있다.

도 4의 (b)에 도시하는 교정용 회전 툴(G)은, 공구강 등 베이스 부재(2)보다도 경질인 금속 재료로 이루어지고, 원기둥 형상을 나타내는 숄더부(G1)와, 이 숄더부(G1)의 하단부면(G11)에 돌출 설치된 교반 핀(프로브)(G2)을 구비하여 구성되어 있다.

숄더부(G1)의 하단부면(G11)은, 접합용 회전 툴(F)과 마찬가지로, 오목면 형상으로 성형되어 있다. 교반 핀(G2)은, 숄더부(G1)의 하단부면(G11)의 중앙으로부터 수직 하강하고 있고, 본 실시 형태에서는 끝이 가늘어진 원추대 형상으로 성형되어 있다. 또한, 교반 핀(G2)의 주위면에는, 나선 형상으로 새겨진 교반 날개가 형성되어 있다.

제1 접합 공정에서는, 도 5, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)와 덮개판(10)의 맞댐부(J1)를 따라 마찰 교반을 행한다.

우선, 베이스 부재(2)의 표면(Za)의 임의의 위치에 개시 위치(S_M1)를 설정하고, 접합용 회전 툴(F)의 교반 핀(F2)을 베이스 부재(2)에 압입한다(압박한다). 개시 위치(S_M1)는, 본 실시 형태에서는 베이스 부재(2)의 외측 모서리의 근방이고, 또한 맞댐부(J1)의 근방에 설정한다. 접합용 회전 툴(F)의 숄더부(F1)의 일부가 베이스 부재(2)의 표면(Za)에 접촉하면, 맞댐부(J1)의 시점(s1)을 향해 접합용 회전 툴(F)을 상대 이동시킨다. 그리고 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 시점(s1)에 도달하면, 접합용 회전 툴(F)을 이탈시키지 않고, 그대로 맞댐부(J1)를 따라 이동시킨다.

접합용 회전 툴(F)이 맞댐부(J1)의 종점(e1)에 도달하면, 접합용 회전 툴(F)을 그대로 개시 위치(S_M1)측으로 이동시켜, 임의의 위치에 설정한 종료 위치(E_M1)에서 접합용 회전 툴(F)을 이탈시킨다.

또한, 개시 위치(S_M1), 시점(s1), 종료 위치(E_M1) 및 종점(e1)은, 본 실시 형태의 위치에 한정되는 것은 아니지만, 베이스 부재(2)의 외측 모서리의 근방이고, 또한 맞댐부(J1)의 근방인 것이 바람직하다.

다음에, 제2 접합 공정에서는, 도 6의 (b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)와 덮개판(10)의 맞댐부(J2)를 따라 마찰 교반을 행한다.

우선, 베이스 부재(2)의 표면(Za)의 임의의 지점 h에 개시 위치(S_M2)를 설정하고, 접합용 회전 툴(F)의 교반 핀(F2)을 베이스 부재(2)에 압입한다(압박한다). 접합용 회전 툴(F)의 숄더부(F1)의 일부가 베이스 부재(2)의 표면(Za)에 접촉하면, 맞댐부(J2)의 시점(s2)을 향해 접합용 회전 툴(F)을 상대 이동시킨다. 그리고 시점(s2)에 도달하면, 접합용 회전 툴(F)을 이탈시키지 않고, 그대로 맞댐부(J2)를 따라 이동시킨다.

접합용 회전 툴(F)이 맞댐부(J2)의 종점(e2)에 도달하면, 접합용 회전 툴(F)을 그대로 지점 f측으로 이동시켜, 지점 f에 설정한 종료 위치(E_M2)에서 접합용 회전 툴(F)을 이탈시킨다.

또한, 개시 위치(S_M2) 및 종료 위치(E_M2)는, 본 실시 형태의 위치에 한정되는 것은 아니지만, 베이스 부재(2)의 외측 모서리의 코너부인 것이 바람직하다. 이에 의해, 종료 위치(E_M2)에 구멍이 잔존하는 경우는, 코너부를 절삭 가공하여 제거할 수 있다.

도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 접합 공정 및 제2 접합 공정에 의해, 맞댐부(J1) 및 맞댐부(J2)를 따라 표면 소성화 영역[W1(W1a, W1b)]이 형성된다. 이에 의해, 열매체용 관(20)이 베이스 부재(2) 및 덮개판(10)에 의해 밀폐된다. 또한, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 표면 소성화 영역(W1)의 깊이가, 덮개 홈(6)의 측벽(6a, 6b)[도 2의 (b) 참조]의 높이와 대략 동등하게 형성되어 있으므로, 맞댐부(J1) 및 맞댐부(J2)의 깊이 방향의 전체를 마찰 교반할 수 있다. 이에 의해, 전열판(1)의 기밀성을 높일 수 있다.

여기서, 도 7은 본 실시 형태의 접합 공정 후를 도시한 전열판(1)의 사시도이다. 전열판(1)은, 접합 공정에 의해 표면 소성화 영역(W1)이 형성된다. 표면 소성화 영역(W1)은, 열수축에 의해 줄어들기 때문에, 전열판(1)의 표면(Za)측에 있어서, 베이스 부재(2)의 각 코너부측으로부터 중심측을 향해 압축 응력이 작용한다. 이에 의해, 전열판(1)은 표면(Za)측이 오목해지도록 변형되어(휘어) 버릴 가능성이 있다. 특히, 전열판(1)의 표면(Za)에 나타내는 지점 a 내지 지점 j 중, 전열판(1)의 4코너에 관한 지점 a, c, f, h에 있어서는, 그 휨의 영향이 현저하게 나타나는 경향이 있다. 또한, 지점 j는 전열판(1)의 중심 지점을 나타낸다.

(5) 교정 공정

교정 공정에서는, 교정용 회전 툴(G)을 사용하여 베이스 부재(2)의 이면(Zb)으로부터 마찰 교반을 행한다. 교정 공정은, 상기한 접합 공정에서 발생한 휨(변형)을 해소하기 위해 행하는 공정이다. 교정 공정은, 본 실시 형태에서는, 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 대해 마찰 교반을 행하는 교정 마찰 교반 공정을 포함한다.

탭재 배치 공정에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 후기하는 교정 마찰 교반 공정의 개시 위치 및 종료 위치를 설정하는 탭재(31)를 배치한다. 탭재(31)는, 본 실시 형태에서는 직방체를 나타내고, 베이스 부재(2)와 동등한 조성으로 이루어진다. 탭재(31)는, 베이스 부재(2)의 측면(Zc)의 일부를 덮어 가리도록 하여, 측면(Zc)에 접촉되어 있다. 또한, 탭재(31)는, 탭재(31)의 양 측면과 베이스 부재(2)의 측면(Zc)이 용접에 의해 가접합되어 있다. 탭재(31)의 표면은, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)과 동일 높이의 면으로 형성하는 것이 바람직하다.

교정 마찰 교반 공정에서는, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 교정용 회전 툴(G)을 사용하여, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 대해 마찰 교반을 행한다. 교정 마찰 교반 공정에서는, 접합 공정과 대략 동등한 압입량으로 마찰 교반을 행한다. 교정 마찰 교반 공정의 루트는, 본 실시 형태에서는 중심 지점 j'를 둘러싸고, 또한 교정 마찰 교반 공정에 의해 형성되는 이면 소성화 영역(W2)이 중심 지점 j'에 대해 방사 형상이 되도록 설정한다. 또한, 지점 a', 지점 b'…는, 베이스 부재(2)의 표면(Za)측의 지점 a, 지점 b …(도 7 참조)의 각각 이면(Zb)측에 대응하는 지점을 말한다.

교정 마찰 교반 공정에서는, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 우선 탭재(31)의 표면에 개시 위치(S_M2)를 설정하고, 교정용 회전 툴(G)의 교반 핀(G2)을 탭재(31)에 압입한다(압박한다). 교정용 회전 툴(G)의 숄더부(G1)의 일부가 탭재(31)에 접촉하면, 베이스 부재(2)를 향해 교정용 회전 툴(G)을 상대 이동시킨다. 그리고 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 있어서의 지점 f', 지점 a', 지점 c' 및 지점 h' 부근에서 평면에서 볼 때 볼록 형상으로 되는 동시에, 지점 g', 지점 d', 지점 b' 및 지점 e' 부근에서 평면에서 볼 때 오목 형상으로 되도록 교정용 회전 툴(G)을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행한다. 즉, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 중심선(1점 쇄선)에 대해 선 대칭이 되도록 이면 소성화 영역(W2)이 형성된다. 본 실시 형태에서는, 개시 위치(S_M2)와 종료 위치(E_M2)를 탭재(31)에 설치하고, 일필휘지의 요령으로 마찰 교반을 행한다. 이에 의해, 마찰 교반을 효율적으로 행할 수 있다. 교정 마찰 교반 공정이 종료되면, 탭재(31)를 절제한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 교정용 회전 툴(G)의 궤적, 즉 이면 소성화 영역(W2)의 형상이, 중심 지점 j'를 둘러싸고, 또한 중심 지점 j'에 대해 대략 방사 형상이 되도록 형성하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 교정용 회전 툴(G)의 궤적의 베리에이션에 대해서는 후기한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 교정용 회전 툴(G)의 궤적의 길이[이면 소성화 영역(W2)의 길이]는, 접합용 회전 툴(F)의 궤적의 길이[표면 소성화 영역(W1)의 길이]보다도 짧아지도록 형성하고 있다. 즉, 교정 공정에 있어서의 교정용 회전 툴(G)의 가공도가, 접합 공정에 있어서의 접합용 회전 툴(F)의 가공도보다도 작아지도록 설정하고 있다. 이에 의해, 전열판(1)의 평탄성을 높일 수 있다. 이 이유에 대해서는 실시예에서 설명한다. 여기서, 가공도라 함은, 마찰 교반에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량을 나타낸다.

또한, 본 실시 형태에서는 교정 공정에 있어서 탭재를 배치하였지만, 교정 마찰 교반 공정에 있어서의 마찰 교반의 루트에 따라서는 탭재를 설치하지 않아도 된다.

(6) 어닐링 공정

어닐링 공정에서는, 전열판(1)을 어닐링함으로써 전열판(1)의 내부 응력을 제거한다. 본 실시 형태에서는, 열매체용 관(20)에, 예를 들어 마이크로 히터를 통전시켜 어닐링을 행한다. 이에 의해, 전열판(1)의 내부 응력을 제거할 수 있어, 전열판(1)의 사용시의 변형을 방지할 수 있다.

이상 설명한 본 실시 형태에 관한 제조 방법에 따르면, 접합 공정에 의한 열수축에 의해 전열판(1)이 변형되어 버렸다고 해도, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에도 마찰 교반을 행함으로써, 표면(Za)에 발생한 휨을 해소하여 전열판(1)의 평탄성을 용이하게 높일 수 있다. 즉, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 형성된 이면 소성화 영역(W2)이, 열수축에 의해 줄어들기 때문에, 전열판(1)의 이면(Zb)측에 있어서, 베이스 부재(2)의 각 코너부측으로부터 중심측을 향해 압축 응력이 작용한다. 이에 의해, 본접합 공정에 의해 형성된 휨이 해소되어, 전열판(1)의 평탄성을 높일 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 교정 공정은, 교정용 회전 툴(G)을 일필휘지의 요령으로 이동시키므로, 작업 효율을 높일 수 있다.

[제2 실시 형태]

상기한 제1 실시 형태에 있어서는, 접합 공정에서 마찰 교반을 행하였다고 해도, 열매체용 관(20)의 주위에 공극이 형성되어 버린다(도 1 참조). 따라서, 도 9의 (a) 및 (b)에 나타내는 제2 실시 형태와 같이, 열매체용 관(20)의 주위에 형성된 공극부에 소성 유동재를 유입시켜, 당해 공극부를 메워도 좋다.

즉, 도 9에 도시하는 바와 같이, 덮개 홈(6) 및 덮개판(10)의 폭을 상기한 제1 실시 형태보다도 작게 설정하여, 열매체용 관(20)의 근방에 맞댐부(J1) 및 맞댐부(J2)가 위치하도록 형성한다. 그리고 접합용 회전 툴(F)을 소정의 깊이로 압입하여 마찰 교반을 행함으로써, 열매체용 관(20)의 주위에 형성된 공극부(Q, Q)에 소성 유동재를 유입시킬 수 있다. 이에 의해, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 열매체용 관(20)의 주위가 소성화된 금속으로 밀폐되므로, 전열성이 높은 전열판(1')을 형성할 수 있다.

또한, 공극부(Q)에 소성 유동재를 어느 정도 유동시킬지는, 접합용 회전 툴(F)의 크기나 압입량, 덮개 홈(6) 및 덮개판(10)의 형상에 따라서 적절하게 설정하면 된다. 다른 제조 공정에 대해서는, 제1 실시 형태와 대략 동등하므로, 상세한 설명은 생략한다.

[제3 실시 형태]

도 10은 제3 실시 형태를 나타낸 단면도이다. 제3 실시 형태에 관한 전열판(1")은, 제1 실시 형태에 관한 열매체용 관(20)을 구비하고 있지 않은 점 이외는, 제1 실시 형태에 관한 전열판(1)과 동일하다. 전열판(1")과 같이, 열매체용 관을 설치하지 않고 오목 홈(8)에 직접 열매체를 유입시켜도 좋다. 전열판(1")의 제조 방법은, 열매체용 관을 삽입하지 않는 점을 제외하고는, 제1 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

[제4 실시 형태]

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 제4 실시 형태의 설명에 있어서는, 제1 실시 형태와 중복되는 점은 간단히 설명한다. 상기한 제1 실시 형태에 있어서는, 덮개판(10)의 양 측면을 따라 각각 마찰 교반을 행함으로써, 표면 소성화 영역(W1, W1)과 같이, 2조(條)의 소성화 영역이 형성되도록 하여 전열판을 형성하였지만, 제4 실시 형태와 같이 덮개판의 폭을 작게 설정하여, 1조(條)의 소성화 영역만이 형성되도록 하여 전열판을 형성해도 좋다.

제4 실시 형태에 의해 제조된 전열판(41)은, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 평면에서 볼 때 정방형인 판 두께의 베이스 부재(2)와, 베이스 부재(2)에 오목 형성된 홈에 삽입된 열매체용 관(21)과, 베이스 부재(2)에 오목 형성된 홈에 삽입된 덮개판(42)을 주로 구비하고 있다. 덮개판(42)의 상면은, 1조의 마찰 교반에 의해 접합되어 있다.

도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 표면(Za)에는 베이스 부재(2)의 한쪽 측면(Zc)으로부터 대향하는 다른 쪽 측면(Zd)까지 연속해서 형성된 오목 홈(43)이 형성되어 있다. 오목 홈(43)은, 열매체용 관(21) 및 덮개판(42)이 삽입되는 부분이다. 오목 홈(43)은, 단면으로 볼 때 U자 형상, 평면에서 볼 때 사행(蛇行) 형상을 나타내도록 형성되어 있다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 오목 홈(43)의 측벽(43a, 43b) 사이의 폭(A')은, 열매체용 관(20)의 외경과 대략 동등하게 형성되어 있다. 또한, 오목 홈(43)의 폭(A')은 접합용 회전 툴(F)의 숄더부(F1)의 외경(X₁)보다도 작게 형성되어 있다. 오목 홈(43)의 깊이는, 깊이 C'로 형성되어 있다.

열매체용 관(21)은, 오목 홈(43)에 삽입되는 관이며, 베이스 부재(2)의 한쪽 측면(Zc)으로부터 다른 쪽 측면(Zd)까지 관통하여 형성되어 있다. 열매체용 관(21)은, 평면에서 볼 때 사행 형상을 나타내고, 오목 홈(43)의 평면에서 볼 때의 형상과 대략 동등한 형상을 나타낸다.

덮개판(42)은, 단면으로 볼 때 직사각형, 평면에서 볼 때 사행 형상을 나타내는 부재이며 오목 홈(43)에 삽입되는 부재이다. 덮개판(42)은, 측면(42a, 42b) 및 상면(42c), 하면(42d)을 구비하고 있다. 덮개판(42)을 오목 홈(43)에 삽입하면, 상면(42c)과 베이스 부재(2)의 표면(Za)이 동일 높이의 면이 되는 동시에, 덮개판(42)의 측면(42a, 42b)은 오목 홈(43)의 측벽(43a, 43b)과 각각 면 접촉하거나 또는 미세한 간극을 두고 대향한다.

다음에, 제4 실시 형태에 관한 제조 방법에 대해 설명한다.

제4 실시 형태에 관한 전열판의 제조 방법은, (1) 홈 형성 공정, (2) 열매체용 관 삽입 공정, (3) 덮개판 삽입 공정, (4) 접합 공정, (5) 교정 공정, (6) 면삭 공정을 포함하는 것이다.

(1) 홈 형성 공정

홈 형성 공정에서는, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 표면(Za)에 소정의 폭 및 깊이로 오목 홈(43)을 형성한다. 홈 형성 공정은, 예를 들어 공지의 엔드밀 등을 사용하여 행한다.

(2) 열매체용 관 삽입 공정

열매체용 관 삽입 공정에서는, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 홈 형성 공정에서 형성된 오목 홈(43)에 열매체용 관(21)을 삽입한다.

(3) 덮개판 삽입 공정

덮개판 삽입 공정은, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 오목 홈(43)에 덮개판(42)을 삽입하여 오목 홈(43)을 폐색한다. 여기서, 오목 홈(43)과 덮개판(42)의 맞댐면에 있어서, 오목 홈(43)의 한쪽 측벽(43a)과, 덮개판(42)의 한쪽 측면(42a)에 의해 맞닿은 부분을 맞댐부 J3으로 하고, 오목 홈(43)의 다른 쪽 측벽(43b)과, 덮개판(42) 다른 쪽 측면(42b)에 의해 맞닿은 부분을 맞댐부 J4로 한다.

(4) 접합 공정

접합 공정에서는, 덮개판(42)[오목 홈(43)]을 따라 접합용 회전 툴(F)을 사용하여 마찰 교반을 행한다. 접합 공정은, 본 실시 형태에서는 탭재를 배치하는 탭재 배치 공정과, 마찰 교반을 행하는 본접합 공정을 포함한다.

탭재 배치 공정에서는, 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 한쪽 측면(Zc) 및 다른 쪽 측면(Zd)에 한 쌍의 탭재(33, 34)를 각각 배치한다. 탭재(33, 34)의 양 측면과 베이스 부재(2)는 용접에 의해 가접합한다.

본접합 공정에서는, 도 14의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 덮개판(42)[오목 홈(43)]을 따라 마찰 교반을 행한다. 탭재(33)에 설정한 개시 위치(S_M4)에 접합용 회전 툴(F)을 압입하여 숄더부(F1)가 베이스 부재(2)에 접촉하면, 덮개판(42)을 따라 접합용 회전 툴(F)을 상대 이동시키고, 탭재(34)에 설정한 종료 위치(E_M4)까지 연속해서 마찰 교반을 행한다. 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 접합용 회전 툴(F)의 숄더부(F1)의 외경(X₁)은, 오목 홈(43)의 폭(A')보다도 크게 설정되어 있으므로, 덮개판(42)의 폭 방향의 중심을 따라 접합용 회전 툴(F)을 이동시키면, 맞댐부(J3, J4)가 소성화된다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 하나의 루트를 설정하는 것만으로, 맞댐부(J3, J4)를 마찰 교반할 수 있으므로, 제1 실시 형태에 비해 작업 수고를 대폭으로 생략할 수 있다. 또한, 마찰 교반을 행할 때에, 접합용 회전 툴(F)이 덮개판(42)을 압입하므로, 열매체용 관(21)도 압박되어 변형된다. 이에 의해, 열매체용 관(21)의 주위에 형성되어 있는 공극부(Q)를 저감시킬 수 있으므로, 전열판(41)의 열교환 효율을 높일 수 있다.

또한, 본접합 공정이 종료되면, 베이스 부재(2)로부터 탭재를 절제한다.

여기서 도 15의 (a) 및 (b)는, 본 실시 형태의 본접합 공정 후를 도시한 전열판(41)을 도시한 도면이다. 전열판(41)은, 접합 공정에 의해, 표면 소성화 영역(W3)이 형성된다. 표면 소성화 영역(W3)은, 열수축에 의해 줄어들기 때문에, 전열판(41)이 표면(Za)측으로 오목 형상이 되도록 휘어 변형되어 버릴 가능성이 있다. 특히, 전열판(41)의 표면(Za)에 나타내는 지점 a 내지 지점 j 중, 전열판(41)의 4코너에 관한 지점 a, c, f, h에 관해서는, 그 휨이 현저하게 나타나는 경향이 있다. 또한, 지점 j는, 전열판(41)의 중심 지점을 나타낸다.

(5) 교정 공정

교정 공정에서는, 교정용 회전 툴(G)을 사용하여 베이스 부재(2)의 이면(Zb)으로부터 마찰 교반을 행한다. 교정 공정은, 상기한 접합 공정에서 발생한 휨을 해소하기 위해 행하는 공정이다. 교정 공정은, 본 실시 형태에서는 방사선상으로 마찰 교반을 행하는 교정 마찰 교반 공정과, 베이스 부재(2)의 코너부에 대해 마찰 교반을 행하는 코너부 마찰 교반 공정을 포함하는 것이다.

교정 마찰 교반 공정에서는, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 중심 지점 j'를 지나 방사 형상으로 소성화 영역이 형성되도록 마찰 교반을 행한다. 즉, 지점 a'과 지점 h'과를 연결하는 직선상, 지점 d'과 지점 e'를 연결하는 직선상, 지점 f'과 지점 c'를 연결하는 직선상, 지점 g'과 지점 b'를 연결하는 직선상에 각각 마찰 교반의 개시 위치(S_M5, S_M6, S_M7, S_M8) 및 종료 위치(E_M5, E_M6, E_M7, E_M8)를 설정하는 동시에, 각 개시 위치로부터 중심 지점 j'까지의 거리와, 중심 지점 j'로부터 각 종료 위치까지의 거리가 동등해지도록 마찰 교반의 루트를 설정한다.

교정 마찰 교반 공정의 마찰 교반의 루트를 설정하면, 각 개시 위치에 교정용 회전 툴(G)을 압입하여, 각 루트(직선)를 따라 교정용 회전 툴(G)을 이동시킨다. 교정 마찰 교반 공정에서는, 접합 공정과 대략 동등한 압입량으로 마찰 교반을 행한다. 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 교정 마찰 교반 공정에 의해 형성된 이면 소성화 영역(W41 내지 W44)은, 중심 지점 j'에 대해 8방향으로 방사 형상으로 퍼지도록 형성된다.

코너부 마찰 교반 공정에서는, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(2)의 지점 a', 지점 c', 지점 f' 및 지점 h'에 관한 각 코너부에 있어서, 중점적으로 마찰 교반을 행한다. 즉, 지점 a'에 관한 코너부를 구성하는 한 변(2a)측에 마찰 교반의 개시 위치(S_M9) 및 종료 위치(E_M9)를 설정하고, 다른 변(2b)측에 되꺾임 위치(S_R9)를 설정한다. 그리고 개시 위치(S_M9)에 교정용 회전 툴(G)을 압입하고, 되꺾임 위치(S_R9)를 향해 이동시킨 후, 되꺾임 위치(S_R9)에서 되꺾어, 종료 위치(E_M9)에서 교정용 회전 툴(G)을 이탈시킨다. 동일한 공정을, 지점 c', 지점 f' 및 지점 h'의 각 코너부에도 행한다. 코너부 마찰 교반 공정에 따르면, 특히 휨이 큰 베이스 부재(2)의 코너부에 중점적으로 교정 공정을 행할 수 있으므로, 전열판(41)의 평탄성을 보다 높일 수 있다.

코너부 마찰 교반 공정은, 본 실시 형태에서는 교정용 회전 툴(G)의 궤적이 각 코너부에 있어서, 대각선과 직교하도록 형성되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 코너부의 휨의 크기를 고려하여 적절하게 마찰 교반의 루트를 설정하면 된다. 또한, 코너부 마찰 교반 공정에 의해 형성되는 이면 소성화 영역(W45)과 이면 소성화 영역(W47), 이면 소성화 영역(46)과 이면 소성화 영역(W48)은 각각 중심 지점 j'에 대해 점 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전열판(41)의 표면(Za)측과 이면(Zb)측의 휨을 밸런스 좋게 해소하여 전열판(41)의 평탄성을 높일 수 있다.

(6) 면삭 공정

면삭 공정에서는, 공지의 엔드밀 등을 사용하여 전열판(41)의 이면(Zb)을 면삭한다. 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전열판(41)의 이면(Zb)에는, 교정용 회전 툴(G)의 구멍(도시 생략)이나, 각 회전 툴을 압입함으로써 발생하는 홈(도시 생략), 버어 등이 발생한다. 따라서, 면삭 공정을 행함으로써, 전열판(41)의 이면(Zb)을 평활하게 형성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 면삭 가공의 두께(Ma)는, 이면 소성화 영역(W42)의 두께(Wa)보다도 크게 설정한다. 이에 의해, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 형성되는 이면 소성화 영역(W41 내지 W44)이 제거되므로, 베이스 부재(2)의 성질의 균일성을 도모할 수 있다. 또한, 이면(Zb)에 이면 소성화 영역(W42) 등이 노출되지 않으므로, 의장성 등에도 적합하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 면삭 가공의 두께는, 이면 소성화 영역의 두께보다도 크게 설정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 면삭 가공의 두께는, 예를 들어 교정용 회전 툴(G)의 교반 핀(G2)의 길이보다도 크게 설정해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는, 교반 핀(G2)을 구비한 교정용 회전 툴(G)을 사용하여 교정 공정을 행하였지만, 교반 핀(G2)을 구비하지 않는 교정용 회전 툴을 사용하여 교정 공정을 행해도 상관없다. 이러한 회전 툴에 따르면, 이면 소성화 영역의 깊이를 얕게 할 수 있으므로, 면삭하는 두께를 작게 할 수 있다. 이에 의해, 면삭 부분이 적으므로 베이스 부재(2)의 손실을 작게 할 수 있어, 비용을 저감시킬 수 있다.

이상 설명한 제4 실시 형태에 따르면, 접합 공정에 의한 열수축에 의해, 전열판(41)이 변형되어 버렸다고 해도, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에도 마찰 교반을 행함으로써, 표면(Za)에 발생한 휨을 해소하여 전열판(41)의 평탄성을 용이하게 높일 수 있다. 즉, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 형성된 이면 소성화 영역(W41 내지 W44)이, 열수축에 의해 줄어들기 때문에, 전열판(41)의 이면(Zb)측에 있어서, 베이스 부재(2)의 각 코너부측으로부터 중심측을 향해 압축 응력이 작용한다. 이에 의해, 본접합 공정에 의해 형성된 휨이 해소되어, 전열판(41)의 평탄성을 높일 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에 따르면, 덮개판(42)과 오목 홈(43)의 맞댐부(J3, J4)를 접합용 회전 툴(F)의 1회의 이동으로 마찰 교반할 수 있으므로, 제1 실시 형태에 비해 작업 수고를 대폭으로 생략할 수 있다. 또한, 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 대해, 코너부 마찰 교반 공정을 행하므로, 특히 휨이 큰 코너부에 대해 중점적으로 교정을 행하여, 전열판(41)의 평탄성을 높일 수 있다.

[제5 실시 형태]

도 18은 제5 실시 형태에 관한 전열판의 단면도이다. 제5 실시 형태에 관한 전열판(51)은, 열매체용 관을 구비하고 있지 않은 점 이외는, 제4 실시 형태에 관한 전열판(41)과 동일하다. 전열판(51)에 도시하는 바와 같이, 오목 홈(43)에 직접 열매체를 유입시켜도 된다. 전열판(51)의 제조 방법은, 열매체용 관(21)을 삽입하지 않는 점을 제외하고는, 제4 실시 형태와 동일하므로 설명을 생략한다.

[제6 실시 형태]

도 19는 제6 실시 형태에 관한 전열판의 표면측을 도시한 평면도이다. 도 20은 제6 실시 형태에 관한 전열판 이면측을 도시한 평면도이다. 도 19 및 도 20에 나타내는 제6 실시 형태와 같이, 전열판의 표면(Za)측 및 이면(Zb)측에 형성되는 소성화 영역이, 대략 동등한 형상을 나타내도록 교정 공정에 관한 마찰 교반의 루트를 설정해도 된다. 제6 실시 형태는, 제4 실시 형태와 마찬가지로, 베이스 부재(2)의 표면에 형성된 오목 홈에 열매체용 관(53)과 덮개판(54)을 삽입하고, 1조의 소성화 영역(W60)이 형성되도록 접합되어 있다. 제6 실시 형태에 있어서는, 제4 실시 형태와 중복되는 점은 설명을 생략한다.

도 19에 도시하는 전열판(61)은, 중앙에 개구부(52)를 구비한 베이스 부재(2)와, 베이스 부재(2)의 표면(Za)에 절결된 오목 홈(도시 생략)에 매설된 열매체용 관(53)과, 오목 홈을 폐색하는 덮개판(54)을 주로 갖고 있다.

열매체용 관(53)은, 평면에서 볼 때 내부가 빠진 십자 형상을 나타내도록 베이스 부재(2)의 내부에 매설되어 있다. 열매체용 관(53)의 일단부와 타단부는, 베이스 부재(2)의 개구부(52)에 노출되어 있다. 개구부(52)에 나타나는 열매체용 관(53)의 일단부로부터 열을 공급하고, 타단부로부터 열을 배출하여 베이스 부재(2)에 열이 전달된다.

덮개판(54)과 베이스 부재(2)의 맞댐부는, 접합용 회전 툴(F)에 의해 제4 실시 형태에 관한 접합 공정과 거의 동등한 공정에 의해, 마찰 교반에 의해 접합되어 있다. 이에 의해, 베이스 부재(2)의 표면(Za)에는, 평면에서 볼 때 대략 내부가 빠진 십자 형상을 나타내도록 표면 소성화 영역(W60)이 형성되어 있다.

한편, 도 20에 도시하는 바와 같이, 전열판(61)의 이면(Zb)은, 표면(Za)과 마찬가지로 평면에서 볼 때 내부가 빠진 십자 형상을 나타내도록 이면 소성화 영역(W61)이 형성되어 있다. 당해 교정 공정에 있어서의 마찰 교반의 개시 위치(S_M) 및 종료 위치(E_M)는 베이스 부재(2)의 임의의 한 점에 설정되어 있다. 교정 공정에서는, 접합 공정과 대략 동등한 압입량으로 마찰 교반을 행한다. 또한, 이면 소성화 영역(W61)은 교정용 회전 툴(G)을 사용하여 일필휘지의 요령으로 마찰 교반되어 있다.

제6 실시 형태에 관한 전열판(61)과 같이, 전열판(61)의 표면(Za) 및 이면(Zb)에 각각 형성된 표면 소성화 영역(W60) 및 이면 소성화 영역(W61)이 대략 동등한 형상을 나타내도록 교정 공정에 관한 마찰 교반의 루트를 설정해도 된다. 이러한 접합 공정 및 교정 공정에 따르면, 전열판(61)의 표면(Za)측 및 이면(Zb)측에 형성되는 소성화 영역의 형상이 대략 동등해지므로, 전열판(61)의 휨을 밸런스 좋게 해소하여 평탄성을 높일 수 있다.

또한, 제6 실시 형태에 따르면, 베이스 부재(2)의 표면(Za)측에 행하는 마찰 교반의 궤적의 길이와, 이면(Zb)측에 행하는 마찰 교반의 궤적의 길이가 대략 동등해지지만, 교정용 회전 툴(G)은 접합용 회전 툴(F)보다도 작게 형성되어 있으므로 교정 공정에 있어서의 가공도는, 접합용 공정에 있어서의 가공도에 비해 작아진다.

또한, 교정 공정은, 상기한 제1 실시 형태 내지 제6 실시 형태의 마찰 교반의 루트에 한정되지 않고 다양한 루트를 설정할 수 있다. 이하에, 교정 공정에 관한 마찰 교반의 루트의 다른 형태에 대해 설명한다.

[제1 변형예 내지 제6 변형예]

교정 공정에 관한 마찰 교반의 루트는, 상기한 형태에 한정되는 것은 아니며, 이하의 형태라도 좋다. 도 21은 전열판의 이면측의 평면도로, (a)는 제1 변형예, (b)는 제2 변형예, (c)는 제3 변형예, (d)는 제4 변형예, (e)는 제5 변형예, (f)는 제6 변형예를 나타낸다.

도 21의 (a) 및 (b)에 도시하는 제1 변형예 및 제2 변형예의 교정용 회전 툴의 궤적[이면 소성화 영역(W2)]은, 모두 베이스 부재(2)의 중심 지점 j'을 둘러싸도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 제1 변형예는 베이스 부재(2)의 외형 형상에 대해 상사형이 되도록 형성되어 있다. 또한, 도 21의 (b)에 도시하는 제2 변형예와 같이 격자 형상으로 형성해도 좋다.

도 21의 (c) 및 (d)에 도시하는 제3 변형예 및 제4 변형예의 교정용 회전 툴의 궤적[이면 소성화 영역(W2)]은, 모두 베이스 부재(2)의 중심 지점 j'를 통과하여 방사 형상이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 도 20의 (c)에 도시하는 제3 변형예는, 중심 지점 j를 시점ㆍ종점으로 하는 루프를 복수 포함하여, 중심 지점 j'에 대해 점 대칭이 되도록 형성되어 있다. 또한, 제3 변형예는, 일필휘지의 요령으로 형성할 수 있으므로, 작업 효율을 높일 수 있다. 도 20의 (d)에 도시하는 제4 변형예는, 중심 지점 j'를 통과하는 동시에, 베이스 부재(2)의 대각선에 대해 평행해지도록 형성되어 있다.

도 20의 (e) 및 (f)에 도시하는 제5 변형예 및 제6 변형예의 교정용 회전 툴의 궤적[이면 소성화 영역(W2)]은, 중심 지점 j'를 통과하는 직선으로 4분할한 영역에, 동일 형상의 4개의 궤적이 각각 독립되어 형성되는 동시에, 중심 지점 j'를 사이에 두고 비스듬히 대향하는 궤적이 점 대칭이 되도록 형성되어 있다. 4개의 궤적의 형상은, 동일 형상이면 어떠한 형상이라도 상관없다.

이상 설명한 바와 같이, 교정 공정은 베이스 부재(2)에 행해지는 접합 공정의 마찰 교반의 궤적에 따라서 적절하게 마찰 교반의 루트를 설정하여 행하면 좋다.

또한, 본 실시 형태의 설명에 있어서는, 베이스 부재(2)는 평면에서 볼 때 정방형인 것을 예시하여 설명하였지만, 다른 형상이라도 좋다.

[제7 실시 형태]

상기한 제1 실시 형태 내지 제6 실시 형태에 관한 교정 공정에서는, 교정용 회전 툴(G)을 사용하여 베이스 부재(2)의 이면(Zb)에 마찰 교반을 행하여 휨의 교정을 행하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 제7 실시 형태에 관한 교정 공정에서는, 전열판(1)[베이스 부재(2)]의 이면(Zb)으로부터, 베이스 부재(2)의 표면(Za)측으로 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시켜, 상기한 접합 공정에 의해 형성된 전열판(1)의 휨을 교정한다. 본 실시 형태에 관한 교정 공정에서는, 이하에 기재하는 프레스 교정, 타격 교정 및 롤 교정의 3종류의 방법으로부터 어느 하나 이상의 방법을 선택하여 행하면 된다.

도 22는 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정의 준비 단계를 도시한 사시도이다. 도 23은 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정을 도시한 측면도로, (a)는 프레스 전, (b)는 프레스 중을 도시한 도면이다. 도 24는 제7 실시 형태에 관한 프레스 교정의 압박 위치를 도시한 평면도이다. 도 25는 제7 실시 형태에 관한 롤 교정을 도시한 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 프레스 전을 도시한 측면도, (c)는 프레스 중을 도시한 측면도이다.

또한, 제7 실시 형태에 관한 교정 공정에서는, 제1 실시 형태에 관한 전열판(1)을 사용하여 설명한다.

(프레스 교정)

상기한 제1 실시 형태와 동일한 요령으로 접합 공정을 행한 후, 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 제거하는 동시에, 도 22에 도시하는 바와 같이 전열판(1)의 이면(Zb)이 상방을 향하도록 뒤집어, 이면(Zb)의 중심 지점 j'[도 7의 (b) 참조]에 판상의 제1 보조 부재(T1)를 배치한다. 또한, 전열판(1)의 표면(Za)측의 4코너에, 판상의 제2 보조 부재(T2, T2) 및 제3 보조 부재(T3, T3)를 배치한다. 즉, 제2 보조 부재(T2), 제3 보조 부재(T3)는 제1 보조 부재(T1)를 사이에 두고 양측에 배치된다. 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는, 프레스 교정을 행할 때의 맞댐재 또는 받침대가 되는 부재인 동시에, 전열판(1)이 손상되지 않도록 하기 위한 부재이다. 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는, 전열판(1)보다도 연질의 재료이면 좋고, 예를 들어 알루미늄 합금, 경질 고무, 플라스틱, 목재를 사용할 수 있다. 또한, 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는, 전열판(1)의 역학 특성이나 휨의 곡률에 따라서, 휨과는 반대측으로 휘게 하여 휨을 교정하는 데 충분한 두께로 설정하면 좋다.

각 보조 부재를 배치하면, 도 23의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 공지의 프레스 장치(P)를 사용하여, 전열판(1)의 이면(Zb)으로부터 압박한다. 제1 보조 부재(T1)에 프레스 장치(P)의 펀치(Pa)를 대고 소정의 압박력으로 압박한다. 프레스 장치(P)에 의해 전열판(1)에 압력이 가해지면, 도 23의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 제1 보조 부재(T1)가 전열판(1)을 하측으로 누르고, 제2 보조 부재(T2) 및 제3 보조 부재(T3)가 전열판(1)의 양단부측을 상측으로 밀기 때문에, 전열판(1)에는 굽힘 모멘트가 작용한다. 이 굽힘 모멘트는 전열판(1)의 표면(Za)측에 인장 응력을 발생시키므로, 전열판(1)이 강제적으로 하측으로 볼록하게 휘어진다.

프레스 장치의 압박력은, 전열판(1)의 두께나 재료에 의해 적절하게 설정하면 좋지만, 도 23의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전열판(1)의 표면(Za)측이 아래로 볼록해져, 표면(Za)에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 24에 도시하는 바와 같이, 중심 지점 j'뿐만 아니라 전열판(1)의 이면(Zb)의 지점 b', 지점 d', 지점 e' 및 지점 g' 부근에 대해서도 압박을 행한다. 전열판(1)의 이면(Zb)에 관한 각 변의 중간 지점인 지점 b', 지점 d', 지점 e' 및 지점 g'를 포함한 위치(H2 내지 H5)에 제1 보조 부재(T1)를 배치하여, 프레스 장치(P)에 의해 압박을 행한다. 이에 의해, 전열판(1)을 밸런스 좋게 교정할 수 있어, 평탄성을 보다 높일 수 있다.

또한, 프레스하는 위치는, 본 실시 형태에서는 5개소로 설정하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 접합 공정에 의해 발생하는 전열판(1)의 휨에 따라서 적절하게 설정하면 된다.

(타격 교정)

다음에, 타격 교정에 대해 설명한다. 타격 교정에 대해서는, 프레스 교정과 근사하므로 구체적인 도시는 생략한다. 타격 교정이라 함은, 예를 들어 해머 등의 타격구를 사용하여 전열판에 발생한 휨을 교정하는 것을 말한다. 타격 교정은, 프레스 장치(P) 대신에 해머 등의 타격구로 전열판(1)을 타격하는 점을 제외하고는, 프레스 교정과 대략 동등하다.

타격 교정에서는, 프레스 교정과 마찬가지로 보조 부재를 배치한 후, 도 23 및 도 24를 참조하는 바와 같이, 전열판(1)의 이면(Zb)으로부터 예를 들어 플라스틱 해머 등의 타격구로 전열판(1)을 타격한다. 전열판(1)을 타격하면, 전열판(1)의 표면(Za)측에 인장 응력을 발생시키므로, 전열판(1)이 강제적으로 하측으로 볼록하게 휘어진다[도 23의 (b) 참조]. 이에 의해, 전열판(1)의 휨을 교정하여 평탄하게 할 수 있다. 또한, 프레스 교정과 마찬가지로, 필요에 따라서 전열판(1)의 이면(Zb)의 위치(H2 내지 H5)(도 24 참조)를 타격함으로써, 전열판(1)을 밸런스 좋게 교정할 수 있다.

타격 교정은, 프레스 교정과 비교하면, 프레스 장치 등을 준비하는 수고를 생략할 수 있으므로, 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 타격 교정은 작업이 용이하기 때문에 전열판(1)이 작은 경우나 얇은 경우에 유효하다. 또한, 타격 교정을 종료한 후에는, 타격에 의해 발생한 버어를 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 타격구는 전열판(1)을 타격 가능한 것이면, 특별히 종류를 따지지 않지만, 예를 들어 플라스틱 해머가 바람직하다.

(롤 교정)

다음에, 롤 교정에 대해 설명한다. 제1 실시 형태와 동등한 요령으로 접합 공정을 행한 후, 마찰 교반에 의해 발생한 버어를 제거하는 동시에, 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 전열판(1)의 이면(Zb)이 상방을 향하도록 뒤집어, 이면(Zb)의 중심 지점 j'[도 7의 (b) 참조]를 포함하여 종방향과 평행해지도록 긴 판 형상의 제1 보조 부재(T1)를 배치한다. 또한, 전열판(1)의 표면(Za)측의 모서리부에 있어서 종방향과 평행해지도록, 긴 판 형상의 제2 보조 부재(T2) 및 제3 보조 부재(T3)를 배치한다. 즉, 제2 보조 부재(T2), 제3 보조 부재(T3)는 제1 보조 부재(T1)를 사이에 두고 양측에 배치된다.

그리고 제1 보조 부재(T1)의 상측에, 제1 보조 부재(T1)와 직교하도록 롤(R1)을 배치하고, 제2 보조 부재(T2, T3)의 하측에 제2 보조 부재(T2) 및 제3 보조 부재(T3)와 직교하도록 롤(R2)을 배치한다. 즉, 전열판(1)은, 도 25의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상측으로 볼록한 상태로 롤(R1, R2) 사이에 배치되고, 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)를 통해 롤(R1, R2)에 끼움 지지된다.

제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는, 롤 교정을 행할 때의 맞댐재인 동시에, 전열판(1)이 손상되지 않도록 하기 위한 부재이다. 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는 전열판(1)보다도 연질인 재료이면 좋고, 예를 들어 알루미늄 합금, 경질 고무, 플라스틱, 목재를 사용할 수 있다.

여기서, 롤(R1, R2)이 서로 근접하여 전열판(1)에 압력을 가하면, 도 25의 (b) 및 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 보조 부재(T1)가 전열판(1)을 하측으로 누르고, 제2 보조 부재(T2) 및 제3 보조 부재(T3)가 전열판(1)의 양단부측을 상측으로 밀기 때문에 전열판(1)에는 굽힘 모멘트가 작용한다. 이 굽힘 모멘트는 전열판(1)의 표면(Za)측에 인장 응력을 발생시키므로, 전열판(1)이 강제적으로 하측으로 볼록하게 휘어진다.

또한, 도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 롤(R1)이 화살표 α방향으로 회전하는 동시에, 롤(R2)이 화살표 β방향으로 회전하면, 롤(R1, R2)은 전열판(1)에 대해 화살표 γ방향(롤 이송 방향)으로 상대적으로 이동한다. 또한, 롤(R1)이 화살표 β방향으로 회전하는 동시에 롤(R2)이 화살표 α방향으로 회전하면, 롤(R1, R2)은 전열판(1)에 대해 화살표 δ방향(롤 이송 방향)으로 상대적으로 이동한다.

따라서, 전열판(1)에 작용하는 굽힘 모멘트의 위치가, 그 상대적인 이동에 수반하여 천이해 가므로, 전열판(1) 전체가 강제적으로 하측으로 볼록하게 휜다. 그로 인해, 이 상대적인 이동을 반복하여 왕복 운동시킴으로써 휨을 교정해 가는 것이 가능해진다. 또한, 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)는 전열판(1)의 역학 특성이나 휨의 곡률에 따라서, 휨과는 반대측으로 휘게 하여 휨을 교정하는 데 충분한 두께로 설정하면 좋다.

또한, 전열판(1)의 종방향으로 롤(R1, R2)을 회전시켜 교정 공정을 행한 후, 횡방향으로 롤(R1, R2)을 회전시켜도 좋다. 즉, 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)를 횡방향과 평행해지도록 배치하는 동시에, 제1 보조 부재(T1) 내지 제3 보조 부재(T3)에 대해 직교하도록 롤(R1, R2)을 배치한다. 그리고 롤(R1, R2)을 횡방향으로 왕복 이동시킨다. 이에 의해, 전열판(1)을 밸런스 좋게 교정할 수 있다.

또한, 여기서는 전열판(1)의 이면(Zb)을 위로 하여, 변형 교정 공정을 행하는 것으로 하여 설명하였지만, 뒤집지 않고 표면(Za)을 위로 하여 변형 교정 공정을 행하도록 해도 좋다. 이 경우, 상기한 각 구성 부품은, 표리 대칭으로 나타내어지므로 설명을 생략한다.

이상 설명한 제7 실시 형태에 따르면, 전열판(1)의 표면(Za)에 접합 공정에 의한 열수축에 의해 전열판(1)이 변형되어 버렸다고 해도, 베이스 부재(2)의 이면(Za)에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써, 용이하게 전열판의 평탄성을 높일 수 있다.

실시예

다음에, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 본 발명에 관한 실시예는, 도 26의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 평면에서 볼 때 정사각형인 베이스 부재(2)의 표면(Za) 및 이면(Zb)에 각각 3개의 원을 그리는 것과 같이 마찰 교반을 행하여, 표면(Za)측에서 발생한 휨의 변형량과, 이면(Zb)측에서 발생한 휨의 변형량을 측정하였다. 즉, 표면(Za)측에서 발생한 휨의 변형량의 값과, 이면(Zb)측에서 발생한 휨의 변형량의 값이 가까울수록 베이스 부재(2)의 평탄성이 높은 것을 나타낸다.

베이스 부재(2)는 평면에서 볼 때 500㎜×500㎜인 직방체이며, 두께가 30㎜, 60㎜의 2종류인 것을 사용하여 각각 측정을 행하였다. 베이스 부재(2)의 소재는, JIS 규격의 5052 알루미늄 합금이다.

마찰 교반의 궤적인 3개의 원은, 베이스 부재(2)의 중심에 설정한 지점 j 또는 지점 j'를 중심으로 하고, 표면(Za) 및 이면(Zb) 모두 반경 r1＝100㎜(이하, 작은 원이라고도 함), r2＝150㎜(이하, 중간 원이라고도 함), r3＝200㎜(이하, 큰 원이라고도 함)로 설정하였다. 마찰 교반의 순서는, 작은 원, 중간 원, 큰 원의 순서로 행하였다.

회전 툴은, 표면(Za)측 및 이면(Zb)측 모두 동일한 크기의 회전 툴을 사용하였다. 회전 툴의 사이즈는, 숄더부의 외경이 20㎜, 교반 핀의 길이가 10㎜, 교반 핀의 근원의 크기(최대 직경)가 9㎜, 교반 핀의 선단부의 크기(최소 직경)가 6㎜인 것을 사용하였다. 회전 툴의 회전수는 600rpm, 이송 속도는 300㎜/min으로 설정하였다. 또한, 표면(Za)측 및 이면(Zb)측 모두 회전 툴의 압입량은 일정하게 설정하였다. 도 26에 도시하는 바와 같이, 표면(Za)측에 있어서 형성된 소성화 영역을 작은 원으로부터 큰 원을 향해 각각 소성화 영역(W21) 내지 소성화 영역(W23)으로 한다. 또한, 이면(Zb)측에 있어서 형성된 소성화 영역을 작은 원으로부터 큰 원을 향해 소성화 영역(W31 내지 W33)으로 한다. 당해 실시예에 있어서의 각 측정 결과를 이하의 표 1 내지 표 4에 나타낸다.

표 1은, 베이스 부재의 판 두께가 30㎜이며, 표면측으로부터 마찰 교반을 행한 경우의 측정치를 나타낸 표이다. 「FSW 전」은, 마찰 교반을 행하기 전에 있어서, 중심 지점 j(기준 j)와 각 지점(지점 a 내지 지점 h)의 고저차를 나타내고 있다. 「FSW 후」는, 기준 j를 제로로 하여, 3개의 원의 마찰 교반을 행한 후에 있어서, 기준 j와 각 지점의 고저차를 나타내고 있다. 「표면측 변형량」은, 각 지점에 있어서의 (FSW 후－FSW 전)의 값을 나타내고 있다. 「표면측 변형량」의 최하란은, 지점 a 내지 지점 h의 평균치를 나타낸다. 「FSW 전」및「FSW 후」의 마이너스값은, 기준 j보다도 하방에 위치하고 있는 것을 의미한다.

표 2는, 베이스 부재의 판 두께가 30㎜이며, 이면측으로부터 마찰 교반을 행한 경우(교정 공정)의 측정치를 나타낸 표이다. 「FSW 전」은, 마찰 교반을 행하기 전에 있어서, 중심 지점 j'(기준 j')과 각 지점(a' 내지 h')의 고저차를 나타내고 있다.

「FSW1」은, 도 27을 참조하는 바와 같이, 기준 j'를 제로로 하여, 작은 원(반경 r1)의 마찰 교반을 행한 후의, 기준 j'과 각 지점의 고저차를 나타내고 있다. 「이면측 변형량 1」은, 각 지점에 있어서의 (FSW1－FSW 전)의 값을 나타내고 있다. 「이면측 변형량 1」의 최하란은, 지점 a 내지 지점 h의 평균치를 나타낸다.

「FSW2」는, 기준 j'를 제로로 하여, 작은 원(반경 r1)에 더하여 또한, 중간 원(반경 r2)의 마찰 교반을 행한 후의, 기준 j'과 각 지점의 고저차를 나타내고 있다. 「이면측 변형량 2」는 각 지점에 있어서의 (FSW2－FSW 전)의 값을 나타내고 있다. 「이면측 변형량 2」의 최하란은, 지점 a 내지 지점 h의 평균치를 나타낸다.

「FSW3」은, 기준 j'를 제로로 하여, 작은 원(반경 r1), 중간 원(반경 r2)에 더하여 또한, 큰 원(반경 r3)의 마찰 교반을 행한 후의, 기준 j'과 각 지점의 고저차를 나타내고 있다. 「이면측 변형량 3」은, 각 지점에 있어서의 (FSW3－FSW 전)의 값을 나타내고 있다. 「이면측 변형량 3」의 최하란은, 지점 a 내지 지점 h의 평균치를 나타낸다.

표 3은 베이스 부재의 판 두께가 60㎜이며, 표면측으로부터 마찰 교반을 행한 경우의 측정치를 나타낸 표이다. 표 3의 각 항목은, 표 1의 각 항목과 대략 동등한 의미를 나타낸다.

표 4는, 베이스 부재의 판 두께가 60㎜이며, 이면측으로부터 마찰 교반을 행한 경우의 측정치를 나타낸 표이다. 표 4의 각 항목은, 표 2의 각 항목과 대략 동등한 의미를 나타낸다.

표 1의 「표면측 변형량」의 평균치(1.61)와, 표 2의「이면측 변형량 1」의 평균치(2.04)를 비교하면,「이면측 변형량 1」의 값 쪽이 크다. 마찬가지로, 「이면측 변형량 2」의 평균치(2.95) 및「이면측 변형량 3」의 평균치(3.53)도,「표면측 변형량」의 평균치(1.61)보다도 큰 값으로 되어 있다. 즉, 베이스 부재의 판 두께가 30㎜인 경우는, 이면측으로부터 작은 원의 마찰 교반만을 행한 것만으로도 베이스 부재의 휨이 지나치게 복귀되어 버린다. 따라서, 베이스 부재 30㎜인 경우는, 표면측보다도 낮은 가공도로 베이스 부재(2)의 평탄성을 높일 수 있다.

표 3의「표면측 변형량」의 평균치(0.98)와, 표 4의「이면측 변형량 2」의 평균치(0.91)를 비교하면, 양자의 변형량이 근사하다. 따라서, 베이스 부재(2)의 판 두께가 60㎜인 경우에는, 이면측으로부터 작은 원 및 중간 원의 마찰 교반을 행하였을 때에, 베이스 부재(2)의 평탄성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 즉, 판 두께가 60㎜인 경우는, 표면측에 비해 이면측의 가공도를 낮게 설정하면 베이스 부재(2)의 평탄성을 높일 수 있다.

1 : 전열판
2 : 베이스 부재
6 : 덮개 홈
8 : 오목 홈
10 : 덮개판
20 : 열매체용 관
F : 접합용 회전 툴
G : 교정용 회전 툴
J : 맞댐부
P : 프레스 장치
Q : 공극부
R1 : 롤
R2 : 롤
T1 : 제1 보조 부재
T2 : 제2 보조 부재
T3 : 제3 보조 부재
W : 소성화 영역
Za : 표면
Zb : 이면

Claims

베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 배치하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고,
상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 덮개 홈에 덮개판을 배치하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 실시하는 접합 공정과,
교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고,
상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고,
상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
교정용 회전 툴을 사용하여 상기 베이스 부재의 이면측으로부터 마찰 교반을 행하는 교정 공정을 포함하고,
상기 교정 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량이, 상기 접합 공정에 의해 형성된 소성화 영역의 체적량보다도 적은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 접합용 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박하는 동시에, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스 부재를 소성 유동화하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 중심에 대해 점 대칭인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 외측 모서리의 형상과 상사형인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 평면 형상이, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 평면 형상과 동일한 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 전체 길이가, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 전체 길이와 동일한 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 교정용 회전 툴의 궤적의 전체 길이가, 상기 베이스 부재의 표면측에 형성되는 상기 접합용 회전 툴의 궤적의 전체 길이보다도 짧은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에서 사용하는 상기 교정용 회전 툴의 숄더부의 외경이, 상기 접합 공정에서 사용하는 상기 접합용 회전 툴의 숄더부의 외경보다도 작은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에서 사용하는 상기 교정용 회전 툴의 핀의 길이가, 상기 접합 공정에서 사용하는 상기 접합용 회전 툴의 핀의 길이보다도 짧은 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 부재의 두께가, 상기 접합용 회전 툴의 숄더부의 외경의 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 부재의 두께가, 상기 접합용 회전 툴의 핀의 길이의 3배 이상인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 부재가 평면에서 볼 때 다각형인 경우, 상기 교정 공정에 있어서, 상기 베이스 부재의 코너부에 대해 상기 교정용 회전 툴에 의해 마찰 교반을 행하는 코너부 마찰 교반 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제2항 또는 제5항에 있어서, 상기 열매체용 관의 내부에 히터를 구비하는 경우, 상기 교정 공정 후에 상기 히터에 통전하여, 상기 전열판을 어닐링하는 어닐링 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정 후에, 상기 베이스 부재의 이면측을 면삭 가공하는 면삭 공정을 포함하고, 상기 면삭 가공의 깊이는, 상기 교정용 회전 툴의 핀의 길이보다도 큰 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈의 주위에 형성된 덮개 홈에, 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 덮개 홈의 저면에 형성된 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 덮개 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개 홈 폐색 공정과,
상기 덮개 홈의 측벽과 상기 덮개판의 측면의 맞댐부를 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제20항에 있어서, 상기 접합 공정에 있어서, 상기 열매체용 관의 주위에 형성된 공극부에, 마찰열에 의해 유동화된 소성 유동재를 유입시키는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
베이스 부재의 표면측에 개방되는 오목 홈에, 열매체용 관을 삽입하는 열매체용 관 삽입 공정과,
상기 오목 홈에 덮개판을 삽입하는 덮개판 삽입 공정과,
상기 오목 홈을 따라 접합용 회전 툴을 상대 이동시켜 마찰 교반을 행하는 접합 공정과,
상기 접합 공정에 의해 형성된 상기 베이스 부재의 이면측으로 볼록해지는 휨을, 상기 베이스 부재의 표면측에 인장 응력이 발생하는 굽힘 모멘트를 작용시킴으로써 교정하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제23항에 있어서, 상기 접합 공정에서는, 상기 접합용 회전 툴의 압박력에 의해 상기 덮개판이 상기 열매체용 관의 상부를 압박하는 동시에, 상기 덮개판의 적어도 상부와 상기 베이스 부재를 마찰 교반하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제19항, 제20항, 제22항 또는 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재를 프레스 교정함으로써, 상기 휨을 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제25항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재의 이면측의 중앙 부근에 접촉하는 제1 보조 부재를 배치하는 동시에, 상기 베이스 부재의 표면측의 주연 부근에 접촉하는 제2 보조 부재 및 제3 보조 부재를, 상기 제1 보조 부재를 사이에 두고 양측에 배치한 상태에서, 상기 휨을 프레스 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제26항에 있어서, 상기 각 보조 부재는, 상기 베이스 부재보다도 경도가 낮은 재료인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제19항, 제20항, 제22항 또는 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재를 롤 교정함으로써, 상기 휨을 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재의 이면측의 중앙 부근에 접촉하는 제1 보조 부재를 배치하는 동시에, 상기 베이스 부재의 표면측의 주연 부근에 접촉하는 제2 보조 부재 및 제3 보조 부재를, 상기 제1 보조 부재를 사이에 두고 양측에 배치한 상태에서, 상기 휨을 롤 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제29항에 있어서, 상기 각 보조 부재는, 상기 베이스 부재보다도 경도가 낮은 재료인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제19항, 제20항, 제22항 또는 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재를 타격구로 타격함으로써, 상기 휨을 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제31항에 있어서, 상기 교정 공정에서는, 상기 베이스 부재의 이면측의 중앙 부근에 접촉하는 제1 보조 부재를 배치하는 동시에, 상기 베이스 부재의 표면측의 주연 부근에 접촉하는 제2 보조 부재 및 제3 보조 부재를, 상기 제1 보조 부재를 사이에 두고 양측에 배치한 상태에서, 상기 휨을 교정하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제32항에 있어서, 상기 각 보조 부재는, 상기 베이스 부재보다도 경도가 낮은 재료인 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제19항, 제20항, 제22항 또는 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교정 공정 후에, 상기 전열판에 어닐링을 행하는 어닐링 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.
제20항 또는 제23항에 있어서, 상기 열매체용 관의 내부에 히터를 배치해 두고, 상기 교정 공정 후에 상기 히터에 통전하여, 상기 전열판을 어닐링하는 어닐링 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전열판의 제조 방법.