KR20210087536A - 유로가 형성된 플레이트 - Google Patents

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KR20210087536A
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닛폰 하츠죠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 불활성 가스를 유통시키는 유로가 형성되는 본체부와, 본체부의 유로의 형성면을 덮는 커버를 구비하고, 본체부의 유로에는, 그 유로의 개구에 매설되는 매설 부재가 형성되고, 매설 부재는, 유로에 고정되는 매설부와, 매설부에 유지되고, 본체부의 내부에서 외부로 불활성 가스를 유통시키는 유통부를 갖고, 유통부에는, 복수의 관통공이 형성되고, 매설 부재와 유로는, 절연성의 접착제에 의해 고정되고, 모든 관통공을 포함하는 원 중 최소의 원의 직경에 대한, 매설부의 외주가 이루는 직경의 비가, 1.2 이상이다.

Description

유로가 형성된 플레이트
본 발명은, 예를 들어 냉각용의 가스를 방출하는 유로가 형성된 플레이트에 관한 것이다.
종래, 산업용, 자동차용 등에 사용하는 반도체를 제조하는 반도체 제조 장치나, 액정 디스플레이를 제조하는 액정 제조 장치에 있어서는, 워크를 유지하기 위한 플레이트에 냉각 기능을 구비한 열교환판이 사용되는 것이 알려져 있다. 열교환판은, 금속이나 세라믹스 복합체로 이루어지고, 가온용 또는 냉각용의 매체가 이동하는 유로나, 열교환판으로부터 외부로 불활성 가스를 방출하는 구멍부가 형성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조). 특허문헌 1 에서는, 구멍부에 다공질체를 형성하고, 이 다공질체를 경유하여 외부로 불활성 가스를 방출하고 있다.
일본 공개특허공보 2014-209615호
도 8 은, 종래의 열교환판의 주요부의 구성을 나타내는 단면도로서, 다공질체 배치 형성 위치 근방에 있어서 발생하는 아킹에 대해 설명하는 단면도이다. 종래의 열교환판은, 불활성 가스를 유통시키는 구멍부 (110) 가 형성된 본체부 (100) 를 구비한다. 구멍부 (110) 에는, 다공질체 (120A) 를 유지하는 유지부 (120) 가 형성된다. 유지부 (120) 및 다공질체 (120A) 는, 세라믹에 의해 형성되어 있다. 또, 유지부 (120) 는, 용사 (溶射) 에 의해 본체부 (100) 에 고정되어 있다. 다공질체 (120A) 의 외주부, 그리고 본체부 (100) 및 유지부 (120) 는, 용사막 (130) 에 의해 커버되어 있다.
예를 들어 에칭을 실시할 때, 상기 서술한 열교환판에 의해 온도 조정이 이루어지는 한편, 아킹 현상에 의해 유지부 (120) 나 다공질체 (120A) 가 파괴되는 경우가 있었다. 구체적으로는, 용사막 (130) 을 경유하여 본체부 (100) 에 도달하는 경로 Y1 이나, 다공질체 (120A) 를 경유하여 본체부 (100) 에 도달하는 경로 Y2 를 지나 과전압이 들어가, 유지부 (120) 나 다공질체 (120A) 가 파괴된다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있는 유로가 형성된 플레이트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 불활성 가스를 유통시키는 유로가 형성되는 본체부와, 상기 본체부의 상기 유로의 형성면을 덮는 커버를 구비하고, 상기 본체부의 상기 유로에는, 그 유로의 개구에 매설되는 매설 부재가 형성되고, 상기 매설 부재는, 상기 유로에 고정되는 매설부와, 상기 매설부에 유지되고, 상기 본체부의 내부에서 외부로 상기 불활성 가스를 유통시키는 유통부를 갖고, 상기 유통부에는, 복수의 관통공이 형성되고, 모든 상기 관통공을 포함하는 원 중 최소의 원의 직경에 대한, 상기 매설부의 외주가 이루는 직경의 비가, 1.2 이상인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 매설 부재는, 절연성의 접착제에 의해 상기 본체부에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 매설부는, 외형이, 외부로 노출되어 있는 측으로부터 그 반대측을 향하여 직경이 작아지는 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 유로는, 상기 개구가 단 (段) 이 형성된 구멍 형상을 이루고, 상기 매설부는, 외형이, 상기 개구의 형상에 따른 볼록 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 유통부는, 다공질 세라믹스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 매설 부재는, 절연성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 매설부에는, 상기 유통부와 상기 유로 사이를 연통시키는 제 2 관통공이 형성되고, 상기 제 2 관통공의 형성 영역과, 상기 유통부에 있어서의 상기 복수의 관통공의 형성 영역은, 관통 방향에서 보아 서로 상이한 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 상기 발명에 있어서, 상기 커버는, 상기 매설부의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열교환판의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 1 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 변형예 2 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태의 변형예 3 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 4 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 7 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 5 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다.
도 8 은, 종래의 열교환판의 주요부의 구성을 나타내는 단면도로서, 다공질체 배치 형성 위치 근방에 있어서 발생하는 아킹에 대해 설명하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기, 및 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있는 것에 불과하다. 즉, 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기, 및 위치 관계에만 한정되는 것은 아니다.
(실시형태)
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열교환판의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다. 도 2 의 (a) 는, 열교환판의 매설 부재 (13) 를 나타내는 평면도이다. 도 2 의 (b) 는, 도 1 에 나타내는 영역 R 을 확대한 단면도이다. 도 1 에 나타내는 열교환판 (1) 은, 원판상의 본체부 (10) 와, 본체부 (10) 의 일방의 면 (여기서는 상면) 을 덮는 커버 (20) 를 구비한다. 열교환판 (1) 은, 불활성 가스를 유통시키는 유로가 내부에 형성된 유로가 형성된 플레이트이다.
본체부 (10) 는, 알루미늄, 또는 알루미늄 합금, 티타늄, 티타늄 합금, 스테인리스 스틸, 니켈 합금 등으로 이루어지는 원판상을 이룬다. 본체부 (10) 에는, 열교환을 촉진시키는 매체를 유통시키는 유로 (11) 와, 대상의 부재와의 사이에 있어서의 열교환을 촉진시키는 불활성 가스를 유통시키고, 외부로 방출하는 유로 (12) 가 형성되어 있다. 매체는, 예를 들어 물 등의 액체나, 기체이다.
커버 (20) 는, 용사에 의해 본체부 (10) 의 상면을 덮는 용사막이고, 유로 (12) 의 개구 형성면에 형성된다.
열교환판 (1) 에서는, 도시되지 않은 매체 유입구로부터 매체를 도입하여 유로 (11) 에 유통시키고, 도시되지 않은 매체 방출구로부터 매체를 방출한다. 열교환판 (1) 에서는, 열원으로부터 전달된 열을, 본체부 (10) 및 커버 (20) 를 통하여 외부로 방출하거나, 또는, 열원으로부터 전달된 열을 흡수한 매체가 유로로부터 방출된다.
또, 열교환판 (1) 에서는, 도시되지 않은 불활성 가스 도입구로부터 불활성 가스를 도입하고, 불활성 가스가 유로 (12) 를 유통하여 외부로 방출된다. 불활성 가스는, 대상의 부재에 접촉하여, 그 부재를 냉각시킨다.
유로 (12) 는, 일단이 불활성 가스 도입구에 연결되고, 본체부 (10) 내에서 유로를 형성하는 유로부 (121) 와, 유로부 (121) 의 타단에 형성되는 개구부 (122) 를 갖는다. 개구부 (122) 의 직경은, 유로부 (121) 의 타단의 직경보다 크다. 이 때문에, 유로 (12) 는, 개구 근방에 있어서, 단이 형성된 구멍 형상을 이루고 있다.
유로 (12) 에는, 유로 (12) 의 개구에 매설되는 매설 부재 (13) 가 형성된다. 매설 부재 (13) 는, 유로 (12) 에 매설되는 매설부 (131) 와, 매설부 (131) 에 유지되는 유통부 (132) 를 갖는다.
매설부 (131) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 매설부 (131) 의 기공률은, 15 ％ 이하인 것이 바람직하다. 매설부 (131) 는, 외형이 볼록상을 이루고, 개구부 (122) 에 수용되어 있다. 세라믹은, 절연성의 세라믹이 사용된다.
유통부 (132) 는, 다공질 세라믹스이고, 일방으로부터 타방 (도 2 의 상하 방향) 으로 기체 등의 매체를 유통시킨다. 유통부 (132) 를 구성하는 다공질 세라믹스에는, 일방과 타방을 관통하고, 매체를 유통시키는 복수의 관통공이 형성된다.
매설부 (131) 와 개구부 (122) 사이에는, 접착제 (14) 가 형성되고, 그 접착제 (14) 에 의해 고정되어 있다. 접착제 (14) 는, 절연성 재료를 사용하여 이루어진다.
여기서, 매설부 (131) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d1, 유통부 (132) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d2 로 하였을 때, 외경 d2 에 대한 외경 d1 의 비 (d1/d2) 는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다. 본 실시형태에서는, 상기 비율의 범위에 있어서, 유통부 (132) 의 외경, 즉 불활성 가스의 방출량을 조정하는 것이 가능하다. 여기서, 유통부 (132) 의 외주가 이루는 원 (도 2 에 나타내는 원 Q1) 은, 유통부 (132) 에 형성되는, 모든 관통공을 포함하는 원 중 최소의 원에 상당한다.
또, 유로 (12) 에 있어서의 매설 부재 (13) 의 연면 (沿面) 거리는, 개구부 (122) 및 유로부 (121) 가 형성하는 단부 (段部) 를 따른 거리가 되기 때문에, 종래 (예를 들어 도 8 참조) 와 비교하여 긴 거리로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 열교환판 (1) 은, 유로 (12) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12) 와 매설 부재 (13) 를 절연성의 접착제 (14) 에 의해 고정시키도록 하였으므로, 상기 서술한 경로 Y1, Y2 를 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것이 억제되고, 그 결과, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 매설부 (131) 가 볼록상을 이루는 예를 설명하였지만, 외주면이, 예를 들어 본체부 (10) 로부터 노출되는 노출면에 대하여 경사진 경사면을 이루도록 해도 된다. 외주면이 경사면을 이루는 경우, 매설 부재 (매설부) 는, 추상 (錐狀) 을 이룬다. 본 실시형태에 관련된 열교환판 (1) 은, 볼록 형상이나 경사면과 같이, 외형이, 외부로 노출되어 있는 측으로부터 그 반대측을 향하여 직경이 작아지는 형상을 이루는 것이면 적용 가능하다. 이 밖에, 매설부 (131) 는, 원통상을 이루는 것이어도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 유로부 (121) 에 단부를 형성하여, 매설부 (131) 를 지지하는 구성으로 해도 되고, 이 단부와 매설부 (131) 가 접촉하지 않는 구성으로 해도 된다. 매설부 (131) 가 유로부 (121) 의 단부와 접촉하고 있지 않고, 이 단부와 매설부 (131) 사이에 공간 (공기층) 이 존재하고 있는 쪽이, 과전압이 들어가는 것을 억제한다는 관점에서 바람직하다.
또, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 매설 부재 (13) 를 일정한 직경으로 연장되는 기둥상으로 하고, 매설 부재 (13) 의 일부 (예를 들어 도 2 에 나타내는 유로부 진입 부분) 가 유로부 (121) 에 진입하지 않는 구성으로 해도 된다.
(변형예 1)
도 3 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 1 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다. 도 3 의 (a) 는, 열교환판의 매설 부재 (15) 를 나타내는 평면도이다. 도 3 의 (b) 는, 도 1 에 나타내는 영역 R 에 대응하는 영역을 확대한 단면도이다. 변형예 1 에 관련된 열교환판은, 상기 서술한 열교환판 (1) 의 매설 부재 (13) 대신에 매설 부재 (15) 를 구비한다. 매설 부재 이외의 구성은, 상기 서술한 열교환판 (1) 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
매설 부재 (15) 는, 유로 (12) 에 매설되는 매설부 (151) 와, 매설부 (151) 에 유지되는 유통부 (152) 를 갖는다.
매설부 (151) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 매설부 (151) 는, 중공 원판상을 이루고, 개구부 (122) 에 수용되어 있다.
유통부 (152) 는, 다공질 세라믹스이고, 일방으로부터 타방으로 기체 등의 매체를 유통시킨다. 유통부 (152) 를 구성하는 다공질 세라믹스에는, 일방과 타방을 관통하고, 매체를 유통시키는 복수의 관통공이 형성된다.
매설부 (151) 와 개구부 (122) 사이에는, 절연성의 접착제 (14) 가 형성되고, 그 접착제 (14) 에 의해 고정되어 있다.
여기서, 매설부 (151) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d3, 유통부 (152) 의 커버 (20) 로부터 노출되어 있는 부분의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d4 로 하였을 때, 외경 d4 에 대한 외경 d3 의 비 (d3/d4) 는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다. 여기서, 유통부 (152) 의 커버 (20) 로부터 노출되어 있는 부분의 외주가 이루는 원 (도 3 에 나타내는 원 Q2) 은, 유통부 (152) 에 형성되고, 일방으로부터 타방으로 관통하고 있는 모든 관통공을 포함하는 원 중 최소의 원에 상당한다.
또, 유로 (12) 에 있어서의 매설 부재 (15) 의 연면 거리는, 개구부 (122) 의 내벽을 따른 거리가 되기 때문에, 종래 (예를 들어 도 8 참조) 와 비교하여 긴 거리로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예 1 에 관련된 열교환판은, 유로 (12) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12) 와 매설 부재 (15) 를 절연성의 접착제 (14) 에 의해 고정시키도록 하였으므로, 상기 서술한 경로 Y1 을 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것이 억제되고, 그 결과, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다. 또, 매설부 (151) (유통부 (152)) 와 유로부 (121) 사이에 공간 (공기층) 을 존재시킴으로써, 매설부 (151) 와 유로부 (121) 가 접촉하고 있는 경우와 비교하여, 상기 서술한 경로 Y2 를 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 서술한 변형예 1 에서는, 매설부 (151) 가 중공 원판상을 이루는 예를 설명하였지만, 외주면이, 환상을 이루는 측의 면에 대하여 경사진 경사면을 이루도록 해도 된다. 외주면이 경사면을 이루는 경우, 매설 부재 (매설부) 는, 추상을 이룬다.
(변형예 2)
도 4 는, 본 발명의 실시형태의 변형예 2 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다. 도 4 의 (a) 는, 열교환판의 매설 부재 (16) 를 나타내는 평면도이다. 도 4 의 (b) 는, 도 1 에 나타내는 영역 R 에 대응하는 영역을 확대한 단면도이다. 변형예 2 에 관련된 열교환판은, 상기 서술한 열교환판 (1) 의 매설 부재 (13) 대신에 매설 부재 (16) 를 구비한다. 매설 부재 이외의 구성은, 상기 서술한 열교환판 (1) 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
매설 부재 (16) 는, 유로 (12) 에 매설되는 매설부 (161) 와, 매설부 (161) 에 유지되고, 불활성 가스를 유통시키는 유통부 (162) 를 갖는다.
매설 부재 (16) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 유통부 (162) 에는, 외부와 유로부 (121) 를 연통시키는 복수의 관통공 (163) 이 형성된다. 복수의 관통공 (163) 은, 예를 들어, 원환상으로 배열되어 이루어진다.
매설부 (161) 는, 단이 형성된 형상을 이루며 연장되는 중공 원기둥상이다. 유통부 (162) 는, 관통공 (163) 이 형성되는 기부와, 기부의 중앙부로부터 매설부 (161) 의 연신 방향을 따라 연장되는 연장부를 갖는다. 또한, 유통부 (162) 가 연장부를 갖지 않는 구성으로 해도 된다.
매설부 (161) 와 개구부 (122) 사이에는, 절연성의 접착제 (14) 가 형성되고, 그 접착제 (14) 에 의해 고정되어 있다. 또, 매설부 (161) 와 유통부 (162) 는, 예를 들어, 각각을 제조한 후, 일체 소결하여 접촉 부분을 접합 (결합) 시켜 고착된다. 또한, 공지된 고착 방법에 의해 매설부 (161) 와 유통부 (162) 를 고착시켜도 된다.
여기서, 매설부 (161) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d5, 복수의 관통공 (163) 에 외접하는 원 (관통공 (163) 의 형성 영역) 이 이루는 직경 (외경) 을 d6 으로 하였을 때, 외경 d6 에 대한 외경 d5 의 비 (d5/d6) 는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다. 여기서 말하는「복수의 관통공 (163) 에 외접하는 원」이란, 모든 관통공 (163) 을 포함하는 원 중 최소의 원을 가리킨다.
또, 유로 (12) 에 있어서의 매설 부재 (16) 의 연면 거리는, 개구부 (122) 의 내벽을 따른 거리가 되기 때문에, 종래 (예를 들어 도 8 참조) 와 비교하여 긴 거리로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예 2 에 관련된 열교환판은, 유로 (12) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12) 와 매설 부재 (16) 를 절연성의 접착제 (14) 에 의해 고정시키도록 하였으므로, 상기 서술한 경로 Y1 을 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것이 억제되고, 그 결과, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다. 또, 유통부 (162) 와 유로부 (121) 사이에 매설부 (161) 가 존재하고 있기 때문에, 유통부 (162) 와 유로부 (121) 가 접촉하고 있는 경우와 비교하여, 상기 서술한 경로 Y2 를 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
(변형예 3)
도 5 는, 본 발명의 실시형태의 변형예 3 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다. 도 5 의 (a) 는, 열교환판의 매설 부재 (17) 를 나타내는 평면도이다. 도 5 의 (b) 는, 도 1 에 나타내는 영역 R 에 대응하는 영역을 확대한 단면도이다. 변형예 3 에 관련된 열교환판은, 상기 서술한 열교환판 (1) 의 매설 부재 (13) 대신에 매설 부재 (17) 를 구비한다. 매설 부재 이외의 구성은, 상기 서술한 열교환판 (1) 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
매설 부재 (17) 는, 유로 (12) 에 매설되는 매설부 (171) 와, 매설부 (171) 에 유지되고, 불활성 가스를 유통시키는 유통부 (172) 를 갖는다.
매설 부재 (17) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 매설부 (171) 에는, 일단측과 타단측을 연통시키는 관통공 (173) (제 2 관통공) 이 형성된다. 유통부 (172) 에는, 외부와 유로부 (121) 를 연통시키는 복수의 관통공 (174) 이 형성된다. 복수의 관통공 (174) 은, 예를 들어, 원환상으로 배열되어 이루어진다. 유통부 (172) 는, 관통공 (173) 을 통하여 외부와 유로부 (121) 를 연통시킨다.
매설부 (171) 는, 단이 형성된 형상을 이루며 연장되는 중공 원기둥상이다. 매설부 (171) 는, 유통부 (172) 를 유지하는 구멍, 및 관통공 (173) 이 형성되는 기부 (171a) 와, 기부 (171a) 의 중앙부로부터 매설부 (171) 의 연신 방향을 따라 통상 (筒狀) 으로 연장되는 연장부 (171b) 를 갖는다. 또한, 매설부 (171) 가 연장부 (171b) 를 갖지 않는 구성으로 해도 된다.
매설부 (171) 와 개구부 (122) 사이에는, 절연성의 접착제 (14) 가 형성되고, 그 접착제 (14) 에 의해 고정되어 있다. 또, 매설부 (171) 와 유통부 (172) 는, 예를 들어, 각각을 제조한 후, 일체 소결하여 접촉 부분을 접합 (결합) 시켜 고착된다. 또한, 공지된 고착 방법에 의해 매설부 (171) 와 유통부 (172) 를 고착시켜도 된다.
또, 관통공 (173) 의 형성 위치와 각 관통공 (174) 의 형성 위치는, 서로 어긋난 위치에 형성된다. 즉, 관통공 (173) 과 관통공 (174) 은, 구멍의 중심축 (관통 방향의 중심축) 이 일치하지 않는 위치에 형성된다. 추가로 말하면, 관통공 (173) 과 관통공 (174) 은, 중심축 방향에서 보았을 때에 개구 영역이 서로 중복되지 않는 위치에 형성된다.
여기서, 매설부 (171) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 을 d7, 복수의 관통공 (174) 에 외접하는 원 (관통공 (174) 의 형성 영역) 이 이루는 직경 (외경) 을 d8 로 하였을 때, 외경 d8 에 대한 외경 d7 의 비 (d7/d8) 는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다. 여기서 말하는「복수의 관통공 (174) 에 외접하는 원」이란, 모든 관통공 (174) 을 포함하는 원 중 최소의 원을 가리킨다.
또, 유로 (12) 에 있어서의 매설 부재 (17) 의 연면 거리는, 개구부 (122) 의 내벽을 따른 거리가 되기 때문에, 종래 (예를 들어 도 8 참조) 와 비교하여 긴 거리로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예 3 에 관련된 열교환판은, 유로 (12) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12) 와 매설 부재 (17) 를 절연성의 접착제 (14) 에 의해 고정시키도록 하였으므로, 상기 서술한 경로 Y1 을 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것이 억제되고, 그 결과, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다. 또, 유통부 (172) 와 유로부 (121) 사이에 매설부 (171) 가 존재하고 있기 때문에, 유통부 (172) 와 유로부 (121) 가 접촉하고 있는 경우와 비교하여, 상기 서술한 경로 Y2 를 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
(변형예 4)
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 4 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 모식도이다. 도 6 은, 도 1 에 나타내는 영역 R 에 대응하는 영역을 확대한 단면도이다. 변형예 4 에 관련된 열교환판은, 상기 서술한 열교환판 (1) 의 매설 부재 (13) 대신에 매설 부재 (17A) 를 구비한다. 또, 변형예 4 에서는, 상기 서술한 유로 (12) 대신에 유로 (12A) 가 형성된다. 매설 부재 및 유로 이외의 구성은, 상기 서술한 열교환판 (1) 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
유로 (12A) 는, 일단이 불활성 가스 도입구에 연결되고, 본체부 (10) 내에서 유로를 형성하는 유로부 (121A) 와, 유로부 (121A) 의 타단에 형성되는 개구부 (122A) 를 갖는다. 개구부 (122A) 의 직경은, 유로부 (121A) 의 타단의 직경보다 크다. 이 때문에, 유로 (12A) 는, 개구 근방에 있어서, 단이 형성된 구멍 형상을 이루고 있다.
유로 (12A) 에는, 유로 (12A) 의 개구에 매설되는 매설 부재 (17A) 가 형성된다.
매설 부재 (17A) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 매설 부재 (17A) 는, 유로 (12A) 에 매설되는 매설부 (171A) 와, 매설부 (171A) 에 유지되고, 불활성 가스를 유통시키는 유통부 (172) 를 갖는다. 유통부 (172) 는, 상기 서술한 변형예 3 과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
매설부 (171A) 에는, 일단측과 타단측을 연통시키는 관통공 (173) (제 2 관통공) 이 형성된다.
매설부 (171A) 는, 중공 원기둥상을 이룬다. 매설부 (171A) 는, 유통부 (172) 를 유지하는 구멍, 및 관통공 (173) 이 형성되는 기부 (171a) 와, 기부 (171a) 의 중앙부로부터 매설부 (171A) 의 연신 방향을 따라 통상으로 연장되는 연장부 (171c) 를 갖는다. 또한, 매설부 (171A) 가 연장부 (171c) 를 갖지 않는 구성으로 해도 된다.
매설부 (171A) 는, 유로부 (121A) 와 개구부 (122A) 가 형성하는 단부에 재치 (載置) 되고, 개구부 (122A) 에 수용된다.
매설부 (171A) 와 개구부 (122) 사이에는, 절연성의 접착제 (14) 가 형성되고, 그 접착제 (14) 에 의해 고정되어 있다. 또, 매설부 (171A) 와 유통부 (172) 는, 예를 들어, 각각을 제조한 후, 일체 소결하여 접촉 부분을 접합 (결합) 시켜 고착된다. 또한, 공지된 고착 방법에 의해 매설부 (171A) 와 유통부 (172) 를 고착시켜도 된다.
또, 변형예 3 과 동일하게, 관통공 (173) 의 형성 위치와 각 관통공 (174) 의 형성 위치는, 서로 어긋난 위치에 형성된다.
여기서, 매설부 (171A) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 과, 복수의 관통공 (174) 에 외접하는 원 (관통공 (174) 의 형성 영역) 이 이루는 직경 (외경) 의 비 (상기 서술한 d7/d8 에 상당) 는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다.
또, 유로 (12A) 에 있어서의 매설 부재 (17A) 의 연면 거리는, 개구부 (122) 의 내벽을 따른 거리가 되기 때문에, 종래 (예를 들어 도 8 참조) 와 비교하여 긴 거리로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예 4 에 관련된 열교환판은, 유로 (12A) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12A) 와 매설 부재 (17A) 를 절연성의 접착제 (14) 에 의해 고정시키도록 하였으므로, 상기 서술한 경로 Y1 을 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것이 억제되고, 그 결과, 아킹 현상의 발생을 억제할 수 있다. 또, 유통부 (172) 와 유로부 (121) 사이에 매설부 (171A) 가 존재하고 있기 때문에, 유통부 (172) 와 유로부 (121) 가 접촉하고 있는 경우와 비교하여, 상기 서술한 경로 Y2 를 경유한 과전압이 본체부 (10) 에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 변형예 4 에 관련된 열교환판은, 매설 부재 (17A) 의 매설부 (171A) 가 원기둥상을 이루고 있기 때문에, 단이 형성된 형상을 이루는 구성 (예를 들어, 변형예 3 (도 5 참조)) 과 비교하여 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
(변형예 5)
도 7 은, 본 발명의 실시형태의 변형예 5 에 관련된 열교환판의 주요부의 구성을 설명하는 단면도이다. 도 7 은, 도 1 에 나타내는 영역 R 에 대응하는 영역을 확대한 단면도에 대응한다. 변형예 5 에 관련된 열교환판은, 상기 서술한 열교환판 (1) 의 매설 부재 (13) 대신에 매설 부재 (13A) 를 구비한다. 매설 부재 이외의 구성은, 상기 서술한 열교환판 (1) 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
매설 부재 (13A) 는, 유로 (12) 에 매설되는 매설부 (131A) 와, 매설부 (131A) 에 유지되는 유통부 (132) 를 갖는다. 유통부 (132) 의 구성은 상기 서술한 실시형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
매설부 (131A) 는, 세라믹으로 이루어지고, 기공률이 20 ％ 이하인 치밀체를 사용하여 형성된다. 매설부 (131A) 는, 중공 원판상을 이루고, 개구부 (122) 에 수용되어 있다. 매설부 (131A) 의 표면 중, 본체부 (10) 로부터 노출되는 측의 표면에는, 커버 (20) 의 두께에 따른 절결부 (131a) 가, 매설부 (131A) 의 외측 가장자리를 따라 형성된다.
매설부 (131A) 는, 절결부 (131a) 가 커버 (20) 에 덮여져 있다. 매설부 (131A) 는, 커버 (20) 에 의해 본체부 (10) 에 고정되어 있다.
여기서, 유통부 (132) 의 커버 (20) 로부터 노출되어 있는 부분의 외주가 이루는 직경 (외경) 에 대한, 매설부 (131A) 의 외주가 이루는 직경 (외경) 의 비는, 1.2 이상이고, 바람직하게는 1.5 이상이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예 5 에 관련된 열교환판은, 유로 (12) 에 있어서의 연면 거리를 확보하고, 유로 (12) 와 매설 부재 (13A) 를, 접착제 (14) 가 아니라, 용사막인 커버 (20) 에 의해 고정시키도록 하였다. 본 변형예 5 에 있어서도, 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 서술한 변형예 5 에서는, 매설부 (131A) 에 절결부 (131a) 를 형성하고, 그 절결부 (131a) 에 커버 (20) 를 씌우는 예를 설명하였지만, 실시형태와 같은 절결부 (131a) 를 갖지 않는 매설부 (131) 의 일부를 커버 (20) 가 덮는 구성으로 해도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 변형예에서는, 대상의 부재를 냉각시키는 예를 설명하였지만, 열교환판이 대상의 부재를 데우기 위한 열교환을 촉진시키도록 해도 된다. 열교환판이 대상의 부재를 데우는 경우, 열교환판에는, 온수 등의 매체가 유로 (11) 에 유통하고, 온풍 등의 열을 부여하는 가스가 유로 (12) 를 유통한다.
또, 상기 서술한 실시형태 및 변형예에서는, 대상의 부재를 냉각시키는 불활성 가스를 방출하는 열교환판을 예로 설명하였지만, 흡착되어 있는 부재를 떼어놓을 때에 사용하는 압력 조정용의 불활성 가스를 방출시켜도 된다. 이와 같이, 본 발명은, 목적에 따른 불활성 가스를 방출하는 유로가 형성된 플레이트로서 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시형태 등을 포함할 수 있는 것이며, 청구의 범위에 의해 특정되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 설계 변경 등을 실시하는 것이 가능하다.
산업상 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 유로가 형성된 플레이트는, 아킹 현상의 발생을 억제하는 데에 바람직하다.
1 : 열교환판
10 : 본체부
11, 12 : 유로
13, 13A, 15 ∼ 17, 17A : 매설 부재
14 : 접착제
20 : 커버
131, 131A, 151, 161, 171, 171A : 매설부
132, 152, 162, 172 : 유통부
163, 174 : 관통공

Claims (8)

  1. 불활성 가스를 유통시키는 유로가 형성되는 본체부와,
    상기 본체부의 상기 유로의 형성면을 덮는 커버를 구비하고,
    상기 본체부의 상기 유로에는, 그 유로의 개구에 매설되는 매설 부재가 형성되고,
    상기 매설 부재는,
    상기 유로에 고정되는 매설부와,
    상기 매설부에 유지되고, 상기 본체부의 내부에서 외부로 상기 불활성 가스를 유통시키는 유통부를 갖고,
    상기 유통부에는, 복수의 관통공이 형성되고,
    모든 상기 관통공을 포함하는 원 중 최소의 원의 직경에 대한, 상기 매설부의 외주가 이루는 직경의 비가, 1.2 이상인 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매설 부재는, 절연성의 접착제에 의해 상기 본체부에 고정되는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 매설부는, 외형이, 외부로 노출되어 있는 측으로부터 그 반대측을 향하여 직경이 작아지는 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유로는, 상기 개구가 단이 형성된 구멍 형상을 이루고,
    상기 매설부는, 외형이, 상기 개구의 형상에 따른 볼록 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유통부는, 다공질 세라믹스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매설 부재는, 절연성을 갖는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매설부에는, 상기 유통부와 상기 유로 사이를 연통시키는 제 2 관통공이 형성되고,
    상기 제 2 관통공의 형성 영역과, 상기 유통부에 있어서의 상기 복수의 관통공의 형성 영역은, 관통 방향에서 보아 서로 상이한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 매설부의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 유로가 형성된 플레이트.
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