TWI325351B - - Google Patents

Description

1325351 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於內部具有冷卻媒體或加熱媒體通過用之 流路的熱交換板。 【先前技術】 上述熱交換板，例如是於液晶製造裝置濺鍍作業中做 爲保持靶子時使用的支撐板（例如日本專利第3818084號 公報）。 然而，上述日本專利第3818084號公報中所揭示的發 明’其加工在本體上面（表面）的流路（水路）剖面方向 形狀爲複雜形狀（T字形狀），因此在進行流路加工時需 要龐大的作業時間，以致有製造成本增加的問題點。 此外’於上述日本專利第3818084號公報中所揭示的 發明，亦揭示有可使加工在本體上面的流路剖面方向形狀 爲最單純形狀（矩形）的提案，但由於接合部會形成在流 路附近’所以恐怕接合部的焊接根部會進入流路。 【發明內容】 本發明是有鑑於上述情況而爲的發明，以提供一種可 縮短加工所需作業時間，能夠實現製造成本降低，並且， 可防止接合部的焊接根部進入流路，能夠防止接合造成蓋 變形的熱交換板爲目的。 爲解決上述課題，本發明是採用以下手段。 -5- 1325351 本發明相關的熱交換板，具備：具有剖面方向呈矩形 之至少一條的第1溝槽是形成在其表面的平板狀本體；及 具有和上述第1溝槽大致相同平面方向形狀，於嵌入在上 述第1溝槽時，其背面是和上述第1溝槽的底面接觸，其 兩側面是和上述第1溝槽的兩側面接觸的同時，其表面是 和上述本體的表面形成大致平整面的蓋，於上述背面中央 部設有沿著上述兩側面形成的第2溝槽，並且，上述蓋是 利用摩擦攪拌焊接接合在上述本體。 根據本發明相關的熱交換板時，因加工在本體上面 (表面）的第1溝槽剖面方向形狀具有最單純的形狀（矩 形），所以能夠縮短第1溝槽加工所需的作業時間，能夠 實現製造成本的降低。 此外，流路形成用的第2溝槽，因是形成在蓋的下面 (背面）中央部，所以可使本體和蓋形成接合時施加在蓋 上的載重，透過具有和第1溝槽深度大致相等高度的蓋周 緣部傳達至第1溝槽的底面即本體，因此能夠防止接合部 的焊接根部進入流路，並且，能夠防止接合造成蓋變形。 再加上，蓋的周緣部是形成爲具有和第1溝槽深度大 致相等的高度，所以能夠提高蓋全體的剛性，能夠增加第 2溝槽的寬度，能夠加大流路的寬度，能夠使流路的剖面 積形成較大。 本發明相關的熱交換板，具備：具有剖面方向呈矩形 之至少一條的第1溝槽是形成在其表面的平板狀本體；及 可覆蓋著上述本體表面全體的同時，於其背面形成有凸 -6 - 1325351 部，形成當重疊配合在上述本體表面時，其頂面和上述第 1溝槽接觸，其兩側面是和上述第1溝槽的兩側面接觸的 平板狀蓋，於上述背面中央部設有沿著上述兩側面形成的 第2溝槽，並且，上述蓋是利用摩擦攪拌焊接接合在上述 本體。 根據本發明相關的熱交換板時，因加工在本體上面 (表面）的第i溝槽剖面方向形狀具有最單純的形狀（矩 形），所以能夠縮短第1溝槽加工所需的作業時間，能夠 實現製造成本的降低。 此外，流路形成用的第2溝槽，因是形成在凸部的頂 面中央部，所以可使本體和蓋形成接合時施加在蓋上的載 重，透過具有和第1溝槽深度大致相等高度的蓋周緣部傳 達至第1溝槽的底面即本體，因此能夠防止接合部的焊接 根部進入流路，並且，能夠防止接合造成蓋變形。 再加上，凸部的周緣部是形成具有和第1溝槽深度大 致相等的高度，所以能夠提高蓋全體的剛性，能夠增加第 2溝槽的寬度，能夠加大流路的寬度，能夠使流路的剖面 積形成較大。 根據本發明時，能夠達到下述效果，即，可縮短加工 所需作業時間，能夠實現製造成本降低，並且，可防止接 合部的焊接根部進入流路，能夠防止接合造成蓋變形。 【實施方式】 [發明之最佳實施形態] 1325351 以下，參照圖面對本發明相關的實施形態進行說明 [第1實施形態] 以下，參照第1圖及第2圖的同時對本發明相關的 交換板第1實施形態進行說明。第1圖爲本實施形態相 的熱交換板槪略平面圖，第2圖爲第1圖的局部剖面圖 如第1圖所示，本實施形態相關的熱交換板（以下 「支撐板」）1，具備有本體2和蓋3。 本體2，例如是由無氧銅，或含有5 %以下的Zr或 的銅合金製成，形成長度爲23 50mm、寬度爲2010 mm 厚度爲15mm程度平面方向呈矩形的板狀構件。此外， 本體2上面（表面）2a是設有例如平面方向呈U字 狀、剖面方向呈矩形的（第1)溝槽4，或平面方向呈 形狀、剖面方向呈矩形的溝槽4。 蓋3是形成爲板狀的構件，其具有和溝槽4相同的 面方向形狀，並且，於嵌入在溝槽4內時，其下面（ 面）3a是和溝槽4的底面4a接觸，其兩側面3b是和 槽4的兩側面4b接觸的同時，其上面（表面）3c是和 體2的上面2a形成爲平整面（形成爲同一平面）。 外，於該蓋3的下面3a中央部設有沿著兩側面3b形成 剖面方向成矩形的（第2)溝槽5。於是，蓋3嵌入在 槽4內時所形成的空間（更詳細地說，是由溝槽4的底 4a和溝槽5所包圍的空間），就成爲冷卻媒體或加熱 體通過用的流路6。 熱 關 〇 稱 Cr 、 於 形 波 平 背 溝 本 此 溝 面 媒 -8- 1325351 本體2和蓋3是利用摩擦攪拌焊接（Fricti〇n stir Welding : FSW )形成接合。所謂摩擦攪拌焊接，如第2 圖所示，其是一種將具備有凸肩部7及插銷部8的旋轉工 具9 一邊旋轉一邊插入本體2和蓋3的接縫（邊界：接合 線）的同時’將旋轉工具9沿著該接縫逐漸移動形成接合 的方法。 於是：當本體2和蓋3利用摩擦攪拌焊接形成接合 時’於支撐板1就會形成有各自獨立的複數條（於本實施 形態爲2條）流路6 (形成在「平面方向呈U字形狀的溝 槽4底面4a」和「平面方向呈U字形狀的蓋3下面3a所 形成的溝槽5」之間的流路6，及形成在「平面方向呈波 形狀的溝槽4底面4a」和「平面方向呈波形狀的蓋3下 面3a所形成的溝槽5」之間的流路6)。此外，接合後， 於各流路6的一端部設有冷卻媒體或加熱媒體的入口，於 各流路6的另一端部設有冷卻媒體或加熱媒體的出口。 根據本實施形態相關的支撐板1時，由於加工在本體 2上面2a的溝槽4的剖面方向形狀具有最單純的形狀 (矩形），所以能夠縮短溝槽4加工所需的作業時間，能 夠實現製造成本的降低。 此外，流路6形成用的溝槽5，因是形成在蓋3的下 面3a中央部，所以可使本體2和蓋3接合時施加在蓋3 上的載重，透過具有和溝槽4深度大致相等高度的蓋3周 緣部傳達至溝槽4的底面4a即本體2，因此能夠防止接 合部的焊接根部進入流路6，並且，能夠防止接合造成蓋 -9- 1325351 3變形》 再加上，蓋3的周緣部是形成具有和溝槽4深度大致 相等的高度，所以能夠提高蓋3全體的剛性，能夠增加溝 槽5的寬度，能夠加大流路6的寬度，能夠使流路6的剖 面積形成較大。 [第2實施形態] 其次，根據第3圖對本發明相關的支撐板第2實施形 態進行說明。第3圖爲本實施形態相關的支撐板局部剖面 圖，其是和第2圖相同的圖。 本實施形態相關的支撐板，和上述第1實施形態不同 之處是以具備有蓋13取代蓋3。其他的構成要素因是和 第1實施形態相同，所以於此省略該等構成要素的說明。 另，對於其和上述第1實施形態相同的構件標示相同 圖號。 蓋13是覆蓋著本體2上面2a全體，形成長度爲 23 50mm、寬度爲2010mm之平面方向呈矩形的板狀構 件。此外，於該蓋13的下面（背面）13a，形成有凸部 14’形成在蓋體13和本體2的上面2a重疊配合時，其頂 面14a是和溝槽4的底面4a接觸，其兩側面14b是和溝 槽4的兩側面4b接觸。再加上，於凸部14的頂面14a中 央部，設有沿著兩側面1 4 b形成，剖面方向呈矩形的（第 2)溝槽5»於是’凸部14嵌入在溝槽4內時所形成的空 間（更詳細地說，是由溝槽4的底面4a和溝槽5所包圍 -10- 1325351 的空間），就成爲冷卻媒體或加熱媒體通過用的流路6。 本體2和蓋13是利用摩擦攪拌焊接（Friction Stir Welding : FSW )形成接合。所謂摩擦攪拌焊接，如第3 圖所示，其是一種將具備有凸肩部7及插銷部8的旋轉工 具9 一邊旋轉一邊插入本體2和蓋13的接縫（邊界：接 合線）的同時，將旋轉工具9沿著該接縫逐漸移動形成接 合的方法。 於是，當本體2和蓋13利用摩擦攪拌焊接形成接合 時，於支撐板就會形成有各自獨立的複數條（於本實施形 態爲2條）流路6 (形成在平面方向呈U字形狀的溝槽4 底面4a和平面方向呈U字形狀的凸部14頂面14a所形成 的溝槽5之間的流路6，及形成在平面方向呈波形狀的溝 槽4底面4a和平面方向呈波形狀的凸部14頂面14a所形 成的溝槽5之間的流路6)。此外，接合後，於各流路6 的一端部設有冷卻媒體或加熱媒體的入口，於各流路6的 另一端部設有冷卻媒體或加熱媒體的出口。 根據本實施形態相關的支撐板時，由於加工在本體2 上面2a的溝槽4的剖面方向形狀是具有最單純的形狀 (矩形），所以能夠縮短溝槽4加工所需的作業時間，能 夠實現製造成本的降低。 此外，流路6形成用的溝槽5，因是形成在凸部14 的頂面14a中央部，所以可使本體2和蓋13接合時施加 在蓋13上的載重，透過具有和溝槽4深度大致相等高度 的凸部14周緣部傳達至溝槽4的底面4a即本體2，因此 -11 - 1325351 能夠防止接合部的焊接根部進入流路6,並且，能夠防止 接合造成蓋1 3變形。 再加上’凸部14的周緣部是形成具有和溝槽4深度 大致相等的高度’所以能夠提高蓋1 3全體的剛性，能夠 增加溝槽5的寬度，能夠加大流路6的寬度，能夠使流路 6的剖面積形成較大。 另’於本實施形態中，在本體2和蓋13形成接合 後，也可對蓋13的上面（表面）進行硏削及硏磨直到成 爲第2圖所示的狀態，即，直到本體2的表面2a全體露 出爲止對蓋13進行硏削及硏磨，藉此減少板厚來使用。 此外，本發明相關的熱交換板，並不限於僅應用在上 述實施形態中所說明的支撐板，也可應用在陣列形成步驟 中具有相同構成及功能的熱交換板。 【圖式簡單說明】 第1圖爲本發明第1實施形態相關的熱交換板槪略平 面圖。 第2圖爲第1圖的局部剖面圖。 第3圖爲本發明第2實施形態相關的熱交換板局部剖 面圖，其是和第2圖相同的圖。 【主要元件符號說明】 1 :熱交換板（支撐板） 2 :本體 -12- 1325351 2a :上面（表面） 3 :蓋 3a :下面（背面） 3 b :兩側面 3 c :上面（表面） 4 :溝槽（第1溝槽） 4a :底面 4 b :兩側面

5 :溝槽（第2溝槽） 6 :流路 7 :凸肩部 8 :插銷部 9 :旋轉工具 13 :蓋 1 3 a :下面（背面）

14 :凸部 1 4 a :頂面 1 4 b :兩側面 -13-

Claims (1)

1325351 十、申請專利範圍 1. 一種熱交換板，其特徵爲，具備： 具有剖面方向呈矩形之至少一條的第1溝槽是形成在 其表面的平板狀本體；及 具有和上述第1溝槽大致相同平面方向形狀，於嵌入 在上述第1溝槽內時，其背面是和上述第1溝槽的底面接 觸，其兩側面是和上述第1溝槽的兩側面接觸的同時，其 表面是和上述本體的表面形成大致平整面的蓋， 於上述背面中央部設有沿著上述兩側面形成的第2溝 槽，並且，上述蓋是利用摩擦攪拌焊接形成接合在上述本 體。 2. —種熱交換板，其特徵爲，具備： 具有剖面方向呈矩形之至少一條的第1溝槽是形成在 其表面的平板狀本體；及 覆蓋著上述本體表面全體的同時，於其背面形成有凸 部，形成當重疊配合在上述本體表面時，其頂面是和上述 第1溝槽的底面接觸，其兩側面是和上述第1溝槽的兩側 面接觸的平板狀蓋， 於上述頂面中央部設有沿著上述兩側面形成的第2溝 槽，並且，上述蓋是利用摩擦攪拌焊接接合在上述本體。 -14-