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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024018045
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】伝熱板
(51)【国際特許分類】
F28F 3/12 20060101AFI20240201BHJP
B23K 20/00 20060101ALN20240201BHJP
【ＦＩ】
F28F3/12 C
F28F3/12 D
B23K20/00 340
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022121090
(22)【出願日】2022-07-29
(71)【出願人】
【識別番号】515214693
【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ鋳鍛
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲桑▼田 英憲
【テーマコード（参考）】
4E167
【Ｆターム（参考）】
4E167AA06
4E167BB04
4E167DB01
(57)【要約】
【課題】接合強度を向上可能な伝熱板を提供する。
【解決手段】第１溝部１０と第１溝部１０から窪んだ第２溝部２０とを有し、金属からなる基材１と、第１溝部１０に嵌合し、金属からなる嵌合部材３と、を備え、第１溝部１０は、基材１の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面１１，１１を備え、第２溝部２０は、当該第２溝部２０の底を構成する第２底面２２と、第２底面２２から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面２１，２１と、を備え、一対の第２側面２１，２１間の距離は、一対の第１側面１１，１１間の距離よりも小さく、一対の第２側面２１，２１は、一方の第２側面が、他方の第２側面側に向かって膨出しており、嵌合部材３において第２底面２２に対向する対向面３１は、第２底面２２側に向かって膨出している、伝熱板１００。
【選択図】図２
【解決手段】第１溝部１０と第１溝部１０から窪んだ第２溝部２０とを有し、金属からなる基材１と、第１溝部１０に嵌合し、金属からなる嵌合部材３と、を備え、第１溝部１０は、基材１の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面１１，１１を備え、第２溝部２０は、当該第２溝部２０の底を構成する第２底面２２と、第２底面２２から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面２１，２１と、を備え、一対の第２側面２１，２１間の距離は、一対の第１側面１１，１１間の距離よりも小さく、一対の第２側面２１，２１は、一方の第２側面が、他方の第２側面側に向かって膨出しており、嵌合部材３において第２底面２２に対向する対向面３１は、第２底面２２側に向かって膨出している、伝熱板１００。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１溝部と前記第１溝部から窪んだ第２溝部とを有し、金属からなる基材と、
前記第１溝部に嵌合し、金属からなる嵌合部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記基材の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面を備え、
前記第２溝部は、
当該第２溝部の底を構成する底面と、
前記底面から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面と、を備え、
前記一対の第２側面間の距離は、前記一対の第１側面間の距離よりも小さく、
前記一対の第２側面は、一方の前記第２側面が、他方の前記第２側面側に向かって膨出しており、
前記嵌合部材において前記底面に対向する対向面は、前記底面側に向かって膨出している、伝熱板。
前記第１溝部に嵌合し、金属からなる嵌合部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記基材の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面を備え、
前記第２溝部は、
当該第２溝部の底を構成する底面と、
前記底面から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面と、を備え、
前記一対の第２側面間の距離は、前記一対の第１側面間の距離よりも小さく、
前記一対の第２側面は、一方の前記第２側面が、他方の前記第２側面側に向かって膨出しており、
前記嵌合部材において前記底面に対向する対向面は、前記底面側に向かって膨出している、伝熱板。
【請求項2】
前記対向面は、
第２側面側の端部である対向端部と、
前記底面に最も近接した対向近接部と、を備え、
前記対向端部と前記底面との間の距離をＡ１とし、前記対向近接部と前記底面との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上である、請求項１に記載の伝熱板。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
第２側面側の端部である対向端部と、
前記底面に最も近接した対向近接部と、を備え、
前記対向端部と前記底面との間の距離をＡ１とし、前記対向近接部と前記底面との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上である、請求項１に記載の伝熱板。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
【請求項3】
前記一対の第２側面は、
前記底面側又は前記対向面側の端部である一対の側面端部と、
互いに最も近接した一対の側面近接部と、を備え、
前記一対の側面端部間の距離をＢ１とし、前記一対の側面近接部間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上である、請求項１または請求項２に記載の伝熱板。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
前記底面側又は前記対向面側の端部である一対の側面端部と、
互いに最も近接した一対の側面近接部と、を備え、
前記一対の側面端部間の距離をＢ１とし、前記一対の側面近接部間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上である、請求項１または請求項２に記載の伝熱板。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、伝熱板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、伝熱板として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の伝熱板は、アルミニウム又はアルミニウム合金基部材（金属基部材）に伝熱媒体が流通する伝熱媒体流路を備え、その上から接合用アルミニウム又はアルミニウム合金部材（接合用金属部材）を、鍛圧圧接して密封した構造を持つ。この伝熱板は、液晶製造装置等の各種薄型ディスプレー（ＦＰＤ）製造装置や半導体製造装置の伝熱板として使用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６９４８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示の伝熱板について、金属基部材と接合用金属部材との接合強度を高め、内部空間の気密性をより向上することが望ましい。また、伝熱板の伝熱性をより向上することが望ましい。
【0005】
本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、接合強度を向上可能な伝熱板を提供することを目的の一つとする。また、伝熱性を向上可能な伝熱板を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、第１溝部と前記第１溝部から窪んだ第２溝部とを有し、金属からなる基材と、前記第１溝部に嵌合し、金属からなる嵌合部材と、を備え、前記第１溝部は、前記基材の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面を備え、前記第２溝部は、当該第２溝部の底を構成する底面と、前記底面から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面と、を備え、前記一対の第２側面間の距離は、前記一対の第１側面間の距離よりも小さく、前記一対の第２側面は、一方の前記第２側面が、他方の前記第２側面側に向かって膨出しており、前記嵌合部材において前記底面に対向する対向面は、前記底面側に向かって膨出している、伝熱板である。
【0007】
このような伝熱板によると、対向面、一対の第２側面、及び底面によって囲まれた内部空間（伝熱媒体が流れる流路）の表面積を、第２側面や対向面が膨出していない場合のものに比して大きくすることができる。これにより、伝熱媒体との接触面積を大きくして伝熱板の伝熱性を向上することができる。また、第２側面や対向面が膨出する程、嵌合部材が第１溝部に対し加圧されて嵌合すれば、嵌合部材と第１溝部との当接部分において摩擦により酸化被膜を剥がし、金属の融点以下の温度であっても当該当接部分を金属結合させて接合強度を高めることができる。これにより、伝熱板の内部空間の気密性を向上することができる。
【0008】
上記構成において、前記対向面は、第２側面側の端部である対向端部と、前記底面に最も近接した対向近接部と、を備え、前記対向端部と前記底面との間の距離をＡ１とし、前記対向近接部と前記底面との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上であってもよい。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
【0009】
また、上記構成において、前記一対の第２側面は、前記底面側又は前記対向面側の端部である一対の側面端部と、互いに最も近接した一対の側面近接部と、を備え、前記一対の側面端部間の距離をＢ１とし、前記一対の側面近接部間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上であってもよい。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
【0010】
このような構成によると、伝熱板の内部空間の気密性を好適に保つことが可能な程度に嵌合部材と第１溝部とが接合した伝熱板とすることができる。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、接合強度を向上できる伝熱板を提供することが可能となる。また、伝熱性を向上できる伝熱板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜実施形態１＞
本開示の実施形態１を図１から図３によって説明する。本実施形態では、液晶パネルディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）を製造する際に、基板ガラスに電極膜やコーティング膜等の各種薄膜を成膜する工程において、基板ガラスの温度を制御するために用いられる伝熱板１００について説明する。このような伝熱板１００は、基板ガラスの温度均一性を確保する観点から、基材１の表面１Ａの広さが基板ガラスに合わせたサイズとなっている。
本開示の実施形態１を図１から図３によって説明する。本実施形態では、液晶パネルディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）を製造する際に、基板ガラスに電極膜やコーティング膜等の各種薄膜を成膜する工程において、基板ガラスの温度を制御するために用いられる伝熱板１００について説明する。このような伝熱板１００は、基板ガラスの温度均一性を確保する観点から、基材１の表面１Ａの広さが基板ガラスに合わせたサイズとなっている。
【0014】
図１及び図２に示すように、伝熱板１００は、表面１Ａ側において所定形状をなして設けられた溝部２を有する板状の基材１と、溝部２に対し基材１の表面１Ａ側から嵌合した嵌合部材３と、を備える。基材１及び嵌合部材３の材料としては、金属が用いられる。この金属としては、伝熱性向上の観点から、アルミニウム合金が好ましく、ＪＩＳ１０５０，１１００，３００３，３００４，５０５２，５００５，６０６１，６０６３，７００３，７Ｎ０１等のアルミニウム合金がより好ましい。
【0015】
図１に示すように、溝部２は、一端２Ａと他端２Ｂとの間で、表面１Ａの面方向において直線状に延伸した部分や曲線状に曲がった部分が複数繋がり、全体として１つの流路を形成している。図２に示すように、溝部２は、基材１の表面１Ａから裏面１Ｂ側に（基材１の厚さ方向に）窪んだ第１溝部１０と、第１溝部１０から基材１の厚さ方向に窪んだ第２溝部２０と、を備える。嵌合部材３は、表面１Ａの面方向において溝部２に沿った外形をなして第１溝部１０に嵌合している。
【0016】
第１溝部１０は、基材１の表面１Ａから厚さ方向に立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面１１，１１と、一対の第１側面１１，１１から基材１の板面方向に立ち上がって延び、第１溝部１０の底を構成する一対の第１底面１２，１２と、を備える。第２溝部２０は、当該第２溝部２０の底を構成する第２底面２２と、第２底面２２から第１溝部１０側に立ち上がり、一対の第１底面１２，１２に至るまで延び、互いに対向する一対の第２側面２１，２１と、を備える。一対の第２側面２１，２１間の距離Ｂ１（又はＢ２もしくはＢ３）は、一対の第１側面１１，１１間の距離Ｌよりも小さい。
【0017】
一対の第１側面１１，１１及び一対の第１底面１２，１２は、溝部２に嵌合した嵌合部材３に当接している。嵌合部材３は、断面視長方形状をなしており、その厚さが、第１溝部１０の深さ（第１側面１１の厚さ方向における長さ）に略等しく、その板面方向における長さが、一対の第１側面１１，１１間の距離Ｌに略等しい。
【0018】
第２底面２２と、一対の第２側面２１，２１と、嵌合部材３において第２底面２２に対向する対向面３１と、により囲まれる空間を、内部空間Ｓとする。内部空間Ｓは、油等の伝熱媒体が通る流路とされる。図１に示すように、伝熱媒体は、溝部２の一端２Ａから内部空間Ｓを通り溝部２の他端２Ｂに流れる。本実施形態における伝熱板１００は、上記したＬＣＤ等の製膜工程において真空装置内の高真空環境下で使用されるため、図２に示す内部空間Ｓから基材１と嵌合部材３とが当接した部分を通じて気体や液体が漏れないような気密性が要求される。そして、基材１と嵌合部材３とが当接した部分は、例えば、後述する鍛接工程を経ることにより接合されている。
【0019】
嵌合部材３の対向面３１は、第２底面２２側に向かって膨出している。第２底面２２は、対向面３１側に膨出しておらず、水平面とされる（又は、対向面３１よりも膨出していない）。対向面３１は、一対の第２側面２１，２１側の端部である対向端部３１Ａ１，３１Ａ３と、当該対向面３１の板面方向における中央部分であって第２底面２２に最も近接した部分である対向近接部３１Ａ２と、を備える。左側の対向端部３１Ａ１と第２底面２２との間の距離をＡ１とし、対向近接部３１Ａ２と第２底面２２との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）は、０．３％以上とされる。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
尚、第１膨出率Ｒ１は、右側の対向端部３１Ａ３と第２底面２２との間の距離をＡ３とした場合に、上記式（１）のＡ１をＡ３に読み替えて得られる値としてもよい。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
尚、第１膨出率Ｒ１は、右側の対向端部３１Ａ３と第２底面２２との間の距離をＡ３とした場合に、上記式（１）のＡ１をＡ３に読み替えて得られる値としてもよい。
【0020】
第１膨出率Ｒ１は、０．４％以上としてもよく、０．５％以上としてもよく、２５％以下としてもよく、１０％以下としてもよく、５％以下としてもよく、１％以下としてもよく、０．８％以下としてもよい。このような範囲によると、基材１と嵌合部材３とが好適に接合された伝熱板１００となり、また、伝熱性を向上させつつ伝熱媒体を内部空間Ｓに上手く流すことができる伝熱板１００となる。
【0021】
一対の第２側面２１，２１は、図中、左側（一方）の第２側面２１が、右側（他方）の第２側面２１側に向かって膨出している。同様に、一対の第２側面２１，２１は、図中、右側の第２側面２１が、左側の第２側面２１側に向かって膨出している。一対の第２側面２１，２１は、対向面３１側の端部である一対の側面端部２１Ｂ１，２１Ｂ１と、当該一対の第２側面２１，２１の厚さ方向における中央部分であって互いに最も近接した部分である一対の側面近接部２１Ｂ２，２１Ｂ２と、第２底面２２側の端部である一対の側面端部２１Ｂ３，２１Ｂ３と、を備える。上側の一対の側面端部２１Ｂ１，２１Ｂ１間の距離をＢ１とし、一対の側面近接部２１Ｂ２，２１Ｂ２間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）は、０．５％以上である。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
尚、第２膨出率Ｒ２は、下側の一対の側面端部２１Ｂ３，２１Ｂ３間の距離をＢ３とした場合に、上記式（２）のＢ１をＢ３に読み替えて得られる値としてもよい。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
尚、第２膨出率Ｒ２は、下側の一対の側面端部２１Ｂ３，２１Ｂ３間の距離をＢ３とした場合に、上記式（２）のＢ１をＢ３に読み替えて得られる値としてもよい。
【0022】
第２膨出率Ｒ２は、０．５５％以上としてもよく、０．６％以上としてもよく、０．６５％以上としてもよく、２５％以下としてもよく、１０％以下としてもよく、５％以下としてもよく、１％以下としてもよく、０．７％以下としてもよい。このような範囲によると、基材１と嵌合部材３とが好適に接合された伝熱板１００となり、また、伝熱性を向上させつつ伝熱媒体を内部空間Ｓに上手く流すことができる伝熱板１００となる。
【0023】
続いて、伝熱板１００の製造方法について説明する。伝熱板１００の製造方法は、基材１に溝部２を切削等により形成する溝部形成工程と、基材１及び嵌合部材３を所定温度で加熱し所定圧力で加圧して接合する鍛接工程と、を含む。
【0024】
図３に示すように、鍛接工程では、第１溝部１０に嵌合部材３を挿入する。このとき、嵌合部材３の対向面３１及び第２溝部２０における一対の第２側面２１，２１は、膨出しておらず、例えば対向面３１は水平面に沿っており、一対の第２側面２１，２１は鉛直面に沿っている。
【0025】
そして、一対の第１側面１１，１１（又は一対の第１側面１１，１１及び一対の第１底面１２，１２）が嵌合部材３に当接した状態で、基材１及び嵌合部材３を加熱し、その後（又は加熱と同時に）、嵌合部材３を基材１に対し押し込むようにして加圧する（これを鍛接と呼ぶ）。このときの加熱温度は、基材１及び嵌合部材３を構成する金属の融点以下としてもよく、２５０度以上５００度以下でもよく、３００度以上４５０度以下でもよく、３５０度以上４２０度以下でもよい。また、嵌合部材３を押し込む圧力は、嵌合部材３が第１溝部１０において塑性変形を起こすことが可能な程度の圧力（熱間変形抵抗以上の圧力）とする。このような範囲によると、基材１と嵌合部材３との当接部分の表面において摩擦により酸化被膜が破壊され、当該表面にアルミニウム新生面が露出することで、当接部分を金属接合させることができる。
【0026】
鍛接工程が完了すると、図２に示すように、嵌合部材３が第１溝部１０に嵌合し、対向面３１及び一対の第２側面２１，２１が膨出した、伝熱板１００を得ることができる。尚、このような伝熱板１００の製造工程を行い、対向面３１及び一対の第２側面２１，２１が膨出する割合（第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２）を算出し、別途、溝部形成工程にて、その膨出する割合分、対向面と一対の第２側面とを予め凹形状に切削した（膨出する割合分差し引いてなる形状とした）基材及び嵌合部材を用いて、鍛接工程を行うことにより、対向面及び一対の第２側面が膨出していないものの、嵌合部材と基材とが金属接合して、方形状の内部空間を有する別の伝熱板を得ることができる。
【0027】
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、第１溝部１０と第１溝部１０から窪んだ第２溝部２０とを有し、金属からなる基材１と、第１溝部１０に嵌合し、金属からなる嵌合部材３と、を備え、第１溝部１０は、基材１の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面１１，１１を備え、第２溝部２０は、当該第２溝部２０の底を構成する第２底面２２と、第２底面２２から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面２１，２１と、を備え、一対の第２側面２１，２１間の距離は、一対の第１側面１１，１１間の距離よりも小さく、一対の第２側面２１，２１は、一方の第２側面が、他方の第２側面側に向かって膨出しており、嵌合部材３において第２底面２２に対向する対向面３１は、第２底面２２側に向かって膨出している、伝熱板１００を示した。
【0028】
このような伝熱板１００によると、対向面３１、一対の第２側面２１，２１、及び第２底面２２によって囲まれた内部空間Ｓ（伝熱媒体が流れる流路）の表面積を、第２側面や対向面３１が膨出していない場合のものに比して大きくすることができる。これにより、伝熱媒体との接触面積を大きくして伝熱板１００の伝熱性を向上することができる。また、第２側面や対向面３１が膨出する程、嵌合部材３が第１溝部１０に対し加圧されて嵌合すれば、嵌合部材３と第１溝部１０との当接部分において摩擦により酸化被膜を剥がし、金属の融点以下の温度であっても当該当接部分を金属結合させて接合強度を高めることができる。これにより、伝熱板１００の内部空間の気密性を向上することができる。
【0029】
上記構成において、対向面３１は、第２側面側の端部である対向端部３１Ａ１と、第２底面２２に最も近接した対向近接部３１Ａ２と、を備え、対向端部３１Ａ１と第２底面２２との間の距離をＡ１とし、対向近接部３１Ａ２と第２底面２２との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上であってもよい。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
【0030】
また、上記構成において、一対の第２側面２１，２１は、第２底面２２側又は対向面３１側の端部である一対の側面端部２１Ｂ１と、互いに最も近接した一対の側面近接部２１Ｂ２と、を備え、一対の側面端部２１Ｂ１間の距離をＢ１とし、一対の側面近接部２１Ｂ２間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上であってもよい。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
【0031】
このような構成によると、伝熱板１００の内部空間の気密性を好適に保つことが可能な程度に嵌合部材３と第１溝部１０とが接合した伝熱板１００とすることができる。
【0032】
＜実施形態２＞
次に、本開示の実施形態２を図４によって説明する。本実施形態では、上記実施形態と構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態２を図４によって説明する。本実施形態では、上記実施形態と構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0033】
伝熱板２００は、表面２０１Ａ側において所定形状をなして設けられた溝部２０２を有する基材２０１と、溝部２０２に対し基材２０１の表面２０１Ａ側から嵌合した嵌合部材２０３と、を備える。溝部２０２は、基材２０１の表面２０１Ａから基材２０１の厚さ方向に窪んだ第１溝部２１０と、第１溝部２１０から基材２０１の厚さ方向に窪んだ第２溝部２２０と、を備える。
【0034】
第１溝部２１０は、基材２０１の表面２０１Ａから厚さ方向に立ち下がり、互いに対向し、下方に向かうほど互いに近接するように傾斜した一対の第１側面２１１，２１１を備えており、断面視テーパ状をなしている。第１溝部２１０は、上記実施形態１において示した一対の第１底面１２，１２を備えていない。第２溝部２２０は、当該第２溝部２２０の底を構成する第２底面２２２と、第２底面２２２から第１溝部２１０側に立ち上がり、一対の第１側面２１１，２１１に至るまで延び、互いに対向する一対の第２側面２２１，２２１と、を備える。嵌合部材２０３は、断面視逆台形状（テーパ状）をなしている。第２底面２２２と、一対の第２側面２２１，２２１と、嵌合部材２０３において第２底面２２２に対向する対向面２３１と、により囲まれる空間を、内部空間Ｓとする。
【0035】
嵌合部材２０３の対向面２３１は、第２底面２２２側に向かって膨出している。一対の第２側面２２１，２２１は、図中、左側の第２側面２２１が、右側の第２側面２２１側に向かって膨出している。同様に、一対の第２側面２２１，２２１は、図中、右側の第２側面２２１が、左側の第２側面２２１側に向かって膨出している。
【実施例0036】
以下、実施例に基づいて本技術を詳細に説明する。なお、本技術はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0037】
［伝熱板の製造］
アルミニウム合金からなる基材に第１溝部及び第２溝部を切削により形成し、図３に示すように、アルミニウム合金からなる嵌合部材を第１溝部に挿入した。このとき、一対の第２側面の厚み方向（上下方向）における長さは、それぞれ２０ｍｍであり、対向面及び底面の板面方向（左右方向）における長さは、それぞれ２０ｍｍであり、内部空間の断面積は、４００ｍｍ２であった（内部空間は、一辺が２０ｍｍの正方形をなしていた）。続いて、基材及び嵌合部材を４００度に加熱しつつ、嵌合部材を荷重５０００トンで加圧して、嵌合部材を第１溝部に接合（鍛接）することで、一対の第２側面と対向面とが膨出した伝熱板を製造した。
アルミニウム合金からなる基材に第１溝部及び第２溝部を切削により形成し、図３に示すように、アルミニウム合金からなる嵌合部材を第１溝部に挿入した。このとき、一対の第２側面の厚み方向（上下方向）における長さは、それぞれ２０ｍｍであり、対向面及び底面の板面方向（左右方向）における長さは、それぞれ２０ｍｍであり、内部空間の断面積は、４００ｍｍ２であった（内部空間は、一辺が２０ｍｍの正方形をなしていた）。続いて、基材及び嵌合部材を４００度に加熱しつつ、嵌合部材を荷重５０００トンで加圧して、嵌合部材を第１溝部に接合（鍛接）することで、一対の第２側面と対向面とが膨出した伝熱板を製造した。
【0038】
［各距離の測定及び膨出率の算出］
得られた伝熱板について、図２に示すように、対向端部と第２底面との間の距離Ａ１，Ａ３、対向近接部と第２底面との間の距離Ａ２、一対の側面端部間の距離Ｂ１，Ｂ３、及び一対の側面近接部間の距離Ｂ２を、それぞれ４回測定した。４回の測定結果を、表１の実施例１－１から実施例１－４にそれぞれ示す。また、各距離の測定結果と上記実施形態１に記載した式（１），式（２）を用いて、各実施例について第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２を算出した。結果を表１に示す。
得られた伝熱板について、図２に示すように、対向端部と第２底面との間の距離Ａ１，Ａ３、対向近接部と第２底面との間の距離Ａ２、一対の側面端部間の距離Ｂ１，Ｂ３、及び一対の側面近接部間の距離Ｂ２を、それぞれ４回測定した。４回の測定結果を、表１の実施例１－１から実施例１－４にそれぞれ示す。また、各距離の測定結果と上記実施形態１に記載した式（１），式（２）を用いて、各実施例について第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２を算出した。結果を表１に示す。
【0039】
尚、測定されたＡ１またはＡ３のうち値が大きい方を、上記式（１）におけるＡ１とみなしてＲ１を算出し、測定されたＢ１またはＢ３のうち値が大きい方を、上記式（２）におけるＢ１とみなしてＲ２を算出している。例えば、４回目の測定結果である実施例１－４では、Ａ３を上記式（１）におけるＡ１とみなしてＲ１を算出し、Ｂ３を上記式（２）におけるＢ１とみなしてＲ２を算出している。また、参考例１には、各距離について４回分の測定結果の平均値と当該平均値に基づいて算出された膨出率Ｒ１，Ｒ２を示している。
【0040】
［断面観察］
基材と嵌合部材とにより形成される内部空間が延びる方向（伝熱媒体が流れる方向）に直交する断面（図２に示す断面）を露出させるように伝熱板を部分的に切断し、当該断面を目視にて観察した。基材と嵌合部材との当接部分において隙間のない状態を「〇」とし、一部隙間のある状態を「×」とした。結果を表１に示す。
基材と嵌合部材とにより形成される内部空間が延びる方向（伝熱媒体が流れる方向）に直交する断面（図２に示す断面）を露出させるように伝熱板を部分的に切断し、当該断面を目視にて観察した。基材と嵌合部材との当接部分において隙間のない状態を「〇」とし、一部隙間のある状態を「×」とした。結果を表１に示す。
【0041】
［リークテスト］
伝熱板において伝熱媒体が通る流路（内部空間）の一端（図１の２Ａ）を塞ぎ、他端（図１の２Ｂ）をヘリウムリークディテクタに接続した後、内部空間を真空にして、伝熱板の表面にヘリウムを吹き付け、ヘリウムの漏れの有無を評価した（真空吹付法）。ヘリウムの漏れが無い場合を「〇」とし、ヘリウムの漏れがあった場合を「×」とした。結果を表１に示す。
伝熱板において伝熱媒体が通る流路（内部空間）の一端（図１の２Ａ）を塞ぎ、他端（図１の２Ｂ）をヘリウムリークディテクタに接続した後、内部空間を真空にして、伝熱板の表面にヘリウムを吹き付け、ヘリウムの漏れの有無を評価した（真空吹付法）。ヘリウムの漏れが無い場合を「〇」とし、ヘリウムの漏れがあった場合を「×」とした。結果を表１に示す。
【0042】
＜比較例１＞
上記実施例と同様の製造方法により、対向面及び一対の第２側面が目視にて殆ど膨出していない伝熱板を製造した。この伝熱板について、対向端部と第２底面との間の距離Ａ１，Ａ３、対向近接部と第２底面との間の距離Ａ２、一対の側面端部間の距離Ｂ１，Ｂ３、及び一対の側面近接部間の距離Ｂ２を測定し、上記実施形態１に記載した式（１），式（２）を用いて、第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２を算出した。さらに、上記実施例と同様の断面観察及びリークテストを行った。結果を表１に示す。
上記実施例と同様の製造方法により、対向面及び一対の第２側面が目視にて殆ど膨出していない伝熱板を製造した。この伝熱板について、対向端部と第２底面との間の距離Ａ１，Ａ３、対向近接部と第２底面との間の距離Ａ２、一対の側面端部間の距離Ｂ１，Ｂ３、及び一対の側面近接部間の距離Ｂ２を測定し、上記実施形態１に記載した式（１），式（２）を用いて、第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２を算出した。さらに、上記実施例と同様の断面観察及びリークテストを行った。結果を表１に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
実施例１－１から実施例１－４では、比較例１に比して第１膨出率Ｒ１及び第２膨出率Ｒ２が高く、断面観察及びリークテストでも不具合は見られなかった。参考例１に示すように、各距離の４回の測定の結果、第１膨出率Ｒ１の平均値は０．５％であり、第２膨出率Ｒ２の平均値は０．５％であった。このような膨出率となる伝熱板では、基材と嵌合部材とが好適に鍛接されていると考えられる。各距離の４回の測定結果について、第１膨出率Ｒ１は、第２膨出率Ｒ２よりもばらつきがある（各実施例のうち、第１膨出率Ｒ１の最小値は０．３％であり最大値は０．８％であるのに対して、第２膨出率Ｒ２の最小値は０．５％であり最大値は０．７％である）。比較例１では、断面観察の結果、対向面及び一対の第２側面が目視にて殆ど膨出しておらず、嵌合部材と第１底面との間に隙間が見られた。
【0045】
＜他の実施形態＞
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【0046】
（１）上記実施形態以外にも、溝部や嵌合部材の形状は適宜変更可能である。基材の表面に形成された溝部のパターン（伝熱媒体が通る流路の平面形状）については特に限定されない。また、溝部の寸法や断面形状も特に限定されない。更に、嵌合部材の厚さは、特に限定されず、内部空間を通る伝熱媒体の圧力等を考慮し、耐圧性・気密性が確保されるような厚さであればよい。
【0047】
（２）上記実施形態では、一対の第２側面について、いずれも膨出した形をなしていることとしたが、これに限定されない。例えば、一対の第２側面のうち一方だけが膨出した形をなしていてもよい。
【0048】
（３）距離Ａ２は、距離Ａ１と距離Ａ３の両方に対し、第１膨出率Ｒ１が０．３％以上となる構成であってもよい。また、距離Ｂ２は、距離Ｂ１と距離Ｂ３の両方に対し、第２膨出率Ｒ２が０．５％以上となる構成であってもよい。
【符号の説明】
【0049】
１，２０１…基材、１Ａ，２０１Ａ…表面、３，２０３…嵌合部材、１０，２１０…第１溝部、１１，２１１…第１側面、２０，２２０…第２溝部、２１，２２１…第２側面、２１Ｂ１，２１Ｂ３…側面端部、２１Ｂ２…側面近接部、２２，２２２…第２底面、３１，２３１…対向面、３１Ａ１，３１Ａ３…対向端部、３１Ａ２…対向近接部、１００…伝熱板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１溝部と前記第１溝部から窪んだ第２溝部とを有し、金属からなる基材と、
前記第１溝部に嵌合し、金属からなる嵌合部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記基材の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面を備え、
前記第２溝部は、
当該第２溝部の底を構成する底面と、
前記底面から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面と、を備え、
前記一対の第２側面間の距離は、前記一対の第１側面間の距離よりも小さく、
前記一対の第２側面は、一方の前記第２側面が、他方の前記第２側面側に向かって膨出すると共に、前記他方の第２側面が、前記一方の第２側面に向かって膨出しており、
前記嵌合部材において前記底面に対向する対向面は、前記底面側に向かって膨出しており、
前記基材の前記第１溝部と前記嵌合部材との当接部分は金属結合している、伝熱板。
前記第１溝部に嵌合し、金属からなる嵌合部材と、を備え、
前記第１溝部は、前記基材の表面から立ち下がり、互いに対向する一対の第１側面を備え、
前記第２溝部は、
当該第２溝部の底を構成する底面と、
前記底面から立ち上がり、互いに対向する一対の第２側面と、を備え、
前記一対の第２側面間の距離は、前記一対の第１側面間の距離よりも小さく、
前記一対の第２側面は、一方の前記第２側面が、他方の前記第２側面側に向かって膨出すると共に、前記他方の第２側面が、前記一方の第２側面に向かって膨出しており、
前記嵌合部材において前記底面に対向する対向面は、前記底面側に向かって膨出しており、
前記基材の前記第１溝部と前記嵌合部材との当接部分は金属結合している、伝熱板。
【請求項2】
前記対向面は、
第２側面側の端部である対向端部と、
前記底面に最も近接した対向近接部と、を備え、
前記対向端部と前記底面との間の距離をＡ１とし、前記対向近接部と前記底面との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上である、請求項１に記載の伝熱板。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
第２側面側の端部である対向端部と、
前記底面に最も近接した対向近接部と、を備え、
前記対向端部と前記底面との間の距離をＡ１とし、前記対向近接部と前記底面との間の距離をＡ２とした場合に、下記式（１）を満たす第１膨出率Ｒ１（％）が０．３％以上である、請求項１に記載の伝熱板。
Ｒ１（％）＝｛（Ａ１－Ａ２）／２Ａ２｝×１００・・・式（１）
【請求項3】
前記一対の第２側面は、
前記底面側又は前記対向面側の端部である一対の側面端部と、
互いに最も近接した一対の側面近接部と、を備え、
前記一対の側面端部間の距離をＢ１とし、前記一対の側面近接部間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上である、請求項１または請求項２に記載の伝熱板。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）
前記底面側又は前記対向面側の端部である一対の側面端部と、
互いに最も近接した一対の側面近接部と、を備え、
前記一対の側面端部間の距離をＢ１とし、前記一対の側面近接部間の距離をＢ２とした場合に、下記式（２）を満たす第２膨出率Ｒ２（％）が０．５％以上である、請求項１または請求項２に記載の伝熱板。
Ｒ２（％）＝｛（Ｂ１－Ｂ２）／２Ｂ２｝×１００・・・式（２）