專利名稱：傳熱板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造用于例如熱交換器、加熱設備、冷卻設備等的換熱板的方法。
背景技術：
布置成與待要換熱、加熱或冷卻的物體接觸或相鄰的傳熱板通過插入熱介質管以使諸如高溫液體、冷卻水等的熱介質循環(huán)通過作為傳熱板的主體的基部件而形成。在日本專利公開第2004-314115和2007-24457號中披露了常規(guī)傳熱板及制造傳熱板的方法。圖24A和24B是示出關于日本專利公開第2004-314115號的傳熱板的附圖；圖24A 是立體圖；而圖24B是側視圖。常規(guī)傳熱板100包括在截面矩形并朝向基部件102的反面開口的蓋溝槽106，基部件102具有朝向蓋溝槽106的底面開口的凹陷溝槽108 ；插入凹陷溝槽108內的熱介質管116 ；以及裝配在蓋溝槽106內的蓋板110 ；以及塑性化區(qū)域Wl和 W2，其通過沿蓋溝槽106內兩側壁105、105與蓋板110的兩側113、114之間的相應對接面施加的摩擦攪拌接合而形成。圖25是示出關于制造日本專利公開第2007-24457號的傳熱板的方法的側視圖。 關于日本專利公開第2007-24457號的傳熱板構造成將可膨脹且可收縮管122 (熱介質管) 插入形成在基部件130內的溝槽121內、通過導熱板123在溝槽121內推壓管122、使管122 變形、以及使其與溝槽121緊密接觸。此外，基部件130和導熱板123通過粘合劑粘結。

發(fā)明內容
如圖24B所示，對于關于日本專利公開第2004-314115號的傳熱板100，通過凹陷溝槽108、熱介質管116的外表面和蓋板110的下表面形成空氣間隙部分120 ；然而，如果在傳熱板100內存在空氣間隙部分120，則從熱介質管116釋放的熱量很難傳遞到蓋板110和基部件102 ；且因此有傳熱板100的換熱效率降低的問題。一方面，對于關于日本專利公開第2007-24457號的傳熱板，如圖25所示，因為基部件130和導熱板123是通過粘合劑粘結的，所以有接合力較弱的問題。此外，當可膨脹和且可收縮管122被導熱板123推壓時，管122的變形部分(未示出)向外膨脹；因此，管122 變形成所要求的形式，且很可能在管122與溝槽121之間有空氣間隙。如果在可膨脹且可壓縮管122與溝槽121之間存在有空氣間隙，則從管122釋放的熱量難以傳遞到傳熱板123 和基部件130 ；因此有傳熱板的換熱效率降低的問題。從該觀點看，對于本發(fā)明，要解決的問題是提供一種制造一種換熱效率高且接合部分強度大的傳熱板的方法；以及該傳熱板。一種為了解決該問題的制造關于本發(fā)明的傳熱板的方法，包括將熱介質管插入凹陷溝槽內的插入工藝，該凹陷溝槽形成在蓋溝槽的底面內并朝向基部件的正面開口 ；將蓋板布置在蓋溝槽內的蓋溝槽封閉工藝；以及沿蓋溝槽的側壁與蓋板的側表面之間的對接部分移動主接合轉動工具并施加摩擦攪拌接合的主接合工藝。其中在主接合工藝中，使由于摩擦加熱而流動化的塑性流動材料流入形成在熱介質管周圍的空氣間隙部分內。根據(jù)這種制造方法，通過使塑性流動化材料流入空氣間隙部分內，能夠嵌入空氣間隙部分；因此，能夠有效地在熱介質管、圍繞熱介質管的基部件以及蓋板之間進行傳熱。 因此形成熱交換效率高、并例如以將從在熱介質管釋放的熱量傳遞到管周圍的基部件和蓋板的傳熱板。此外，由于基部件和蓋板通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板的接合強度。此外，在主接合工藝中，主接合轉動工具的頂端較佳地插入得比蓋溝槽的底面更深。此外，在主接合工藝中，主接合轉動工具的頂端和與熱介質管接觸的假想垂直面之間的最鄰近距離較佳地為1至3mm。根據(jù)這種制造方法，能夠使塑性流動材料更確定地流入空氣間隙部分內。此外，在主接合工藝之后，較佳地包括上部蓋溝槽封閉工藝，該工藝將上部蓋板放置在形成在比蓋溝槽更近正面的那側并比蓋溝槽寬的上部蓋溝槽內；以及上部蓋接合工藝，該工藝沿上部蓋溝槽的側壁與上部蓋板的側表面之間的上部對接部分移動接合轉動工具并施加摩擦攪拌接合。根據(jù)這種制造方法，因為在蓋板的正面上使用比蓋板寬的上部蓋板并進一步施加摩擦攪拌接合，所以能夠將熱介質管布置在更深的位置。此外，關于本發(fā)明的傳熱板包括基部件，該基部件具有朝向其正面的蓋溝槽和朝向蓋溝槽的底面開口的凹陷溝槽；熱介質管，該熱介質管插入凹陷溝槽內；以及蓋板，該蓋板布置在蓋溝槽內，其中沿蓋溝槽的側壁與蓋板的側表面之間的對接部分施加摩擦攪拌接合，由此由于摩擦生熱而使流動化的塑性流動材料在形成在熱介質管周圍的空氣間隙部分內流動。根據(jù)傳熱板的這種構造，因為使塑性流動材料在空氣間隙部分內流動并嵌入空氣間隙部分，所以能夠增加傳熱板的熱交換效率。此外，由于基部件和蓋板通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板的接合強度。此外，關于本發(fā)明的傳熱板包括基部件，該基部件具有形成在比蓋溝槽更近正面的那側且比蓋溝槽寬的上部溝槽；以及上部蓋板，該上部蓋板布置在上部蓋溝槽內，其中較佳地沿上部蓋溝槽的側壁與上部蓋板的側表面之間的上部對接部分施加摩擦攪拌接合。根據(jù)傳熱板的這種構造，因為在蓋板的正面使用比蓋板寬的上部蓋板并進一步在蓋板正面施加摩擦攪拌接合，所以能夠將熱介質管布置在更深的位置。此外，一種制造關于本發(fā)明的傳熱板的方法，包括插入工藝，該工藝將熱介質管插入形成在蓋溝槽的底面上并朝向基部件的正面開口的凹陷溝槽內；蓋溝槽封閉工藝，該工藝將蓋板布置在蓋溝槽內；以及流入攪拌工藝，該工藝沿蓋板正面上形成的凹陷溝槽移動流入攪拌轉動工具并使由于摩擦生熱流動化的塑性流動材料流入形成在熱介質管周圍的空氣間隙部分內。根據(jù)這種制造傳熱板的方法，通過使塑性流動化材料在空氣間隙部分內流動，能夠嵌入空氣間隙部分；因此，能夠有效地在熱介質管、圍繞熱介質管的基部件以及蓋板之間傳遞熱量。因此形成熱交換效率高、并例如使冷卻水穿過傳熱管并有效地冷卻傳熱板和所要冷卻的物體的傳熱板。此外，由于基部件和蓋板通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板的接合強度。此外，制造關于本發(fā)明的傳熱板的方法較佳地還包括在流入攪拌工藝之前，沿蓋溝槽的側壁與蓋板的側表面之間的對接部分移動接合轉動工具并在基部件與蓋板之間施加摩擦攪拌接合的接合工藝。根據(jù)這種制造傳熱板的方法，因為能夠在蓋板確切地固定的狀態(tài)下進行流入攪拌工藝，所以能夠生產出加工環(huán)境良好且精確度高的傳熱板。此外，在接合工藝中，較佳的是通過沿蓋溝槽的側壁與蓋板的側表面之間的對接部分間歇地進行摩擦攪拌接合而施加蓋板的定位焊。根據(jù)這種制造傳熱板的方法，盡管減少接合工藝所需的勞力和時間，但能夠在確切地固定蓋板的狀態(tài)下進行流入攪拌工藝，并能夠生產出加工環(huán)境良好且精確度高的傳熱板。此外，較佳地使用比接合轉動工具大的流入攪拌轉動工具。根據(jù)這種傳熱板的制造方法，能夠通過流入攪拌轉動工具將塑性流動化進行到比蓋板的底面深的部分，且接合工藝中摩擦攪拌接合的塑性化區(qū)域較??；因此容易進行其施加。此外，在例如攪拌工藝中，流入攪拌轉動工具的頂端較佳地插入地比蓋溝槽的底面深。根據(jù)這種傳熱板的制造方法，能夠通過流入攪拌轉動工具將塑性流動化進行到比蓋板的底面深的部分。此外，在流入攪拌工藝中，在接合工藝中產生的塑性化區(qū)域較佳地通過流入攪拌轉動工具再次攪拌。根據(jù)這種制造傳熱板的方法，能夠在確切地固定蓋板的狀態(tài)下進行流入攪拌工藝，并能夠通過流入攪拌轉動工具僅形成一個暴露于傳熱板正面的塑性化區(qū)域。此外，制造關于本發(fā)明的傳熱板的方法較佳地還包括在流入攪拌工藝之后的上部蓋溝槽封閉工藝，該工藝將覆蓋蓋板的上部蓋板放置在形成在比蓋溝槽更近正面的那側并比基部件的蓋溝槽寬的上部蓋溝槽內；以及上部蓋接合工藝，該工藝沿上部蓋溝槽的側壁與上部蓋板的側表面之間的上部對接部分移動接合轉動工具，并在基部件與上部蓋板之間施加摩擦攪拌接合。根據(jù)傳熱板的這種構造方法，在蓋板的正面使用比蓋板寬的上部蓋板并進一步施加摩擦攪拌接合，能夠將熱介質管布置在比傳熱板更深的位置。此外，關于制造傳熱板的方法的本發(fā)明，傳熱板中用于使加熱或冷卻熱部件的熱介質循環(huán)的熱介質管容納在板形基部件內，特征是將熱介質管插入朝向基部件的正面開口且深度尺寸比熱介質管的外徑尺寸大的凹陷溝槽內；將蓋板插入凹陷溝槽內熱介質管上部的凹陷溝槽的開口內；將蓋板按壓到凹陷溝槽的底部；由此使熱介質管塑性變形并使管鄰靠凹陷溝槽；然后通過摩擦攪拌接合將蓋板固定到基部件。根據(jù)傳熱板的這種制造方法，因為熱介質管在完全容納在凹陷溝槽內的狀態(tài)下受壓，所以管未變形到凹陷溝槽外，可確定地變形成所要求的形式，此外，熱介質管與基部件之間的接觸面積較大，并增加其間的熱導率。此外，由于基部件和蓋板通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板的接合強度。此外，較佳地使摩擦攪拌工藝中由于摩擦加熱而流動化的塑性流動材料流入形成在塑性變形的熱介質管周圍的空氣間隙內。根據(jù)傳熱板的這種制造方法，能夠進一步增加熱介質管與基部件之間的接觸性能并能夠進一步改進其間的熱導率。
此外，蓋板在插入凹陷溝槽的開口內時突出超過基部件的正面，并較佳地通過將蓋板的突出部分的頂端按壓成與基部件的正面平齊而使熱介質管塑性變形。根據(jù)傳熱板的這種制造方法，因為通過將蓋板的突出部分的頂端按壓至與基部件的正面平齊而使熱介質管塑性變形，所以能夠方便地進行熱介質管的變形量控制。此外，凹陷溝槽的底部形成曲面狀，其中底部的寬度方向兩端的底部入口角被加工成曲面；且熱介質管較佳地沿凹陷溝槽的底部塑性變形成大致橢圓形。根據(jù)傳熱板的這種制造方法，因為凹陷溝槽的底部形成曲面狀，且底部的寬度方向兩端的底部入口角被加工成曲面；且熱介質管的變形部分容易地遵循較佳地沿凹陷溝槽，并增加其間的接觸，并改進其間的熱導率。此外，本發(fā)明涉及一種傳熱板，其中使用于加熱或冷卻熱部件的熱介質循環(huán)的熱介質管容納在板形式的基部件內基部件包括朝向基部件的正面開口的凹陷溝槽并具有比熱介質管的外徑尺寸大的深度尺寸；將熱介質管插入在凹陷溝槽內，并將插入凹陷溝槽的開口內的蓋板按壓到凹陷溝槽的底部，由此使熱介質管塑性變形，并鄰靠凹陷溝槽的底部； 以及蓋板通過摩擦攪拌接合固定到基部件。根據(jù)傳熱板的這種構造方法，因為熱介質管在完全容納在凹陷溝槽內的狀態(tài)下被推壓，所以管未變形到凹陷溝槽外，可確定地變形成所要求的形式，熱介質管與基部件之間的接觸面積較大，并能夠增加其間的熱導率。根據(jù)制造本發(fā)明的傳熱板的方法，能夠生產換熱效率高且接合部分強度大的傳熱板。此外，根據(jù)關于本發(fā)明的傳熱板，其換熱效率較高且其接合部分強度較大。


圖1是示出關于本發(fā)明第一實施例的傳熱板的立體圖。圖2是示出關于第一實施例的傳熱板的分解側視圖。圖3是示出關于第一實施例的傳熱板的放大側視圖。圖4A-4E是示出制造關于第一實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖4A是示出端銑工藝和切割工藝的視圖；圖4B是示出插入熱介質管的插入工藝的視圖；圖4C是示出蓋溝槽封閉工藝的視圖；圖4D是示出主接合工藝的視圖；以及圖4E是完工視圖。圖5是示出傳熱板與關于第一實施例的主接合轉動工具之間位置關系的示意性剖視圖。圖6是示出使用關于第一實施例的傳熱板的傳熱單元的平面圖。圖7是示出關于本發(fā)明第二實施例的傳熱板的分解側視圖。圖8是示出關于第二實施例的傳熱板的側視圖。圖9是示出關于本發(fā)明第三實施例的傳熱板的立體圖。圖10是示出關于第三實施例的傳熱板的分解側視圖。圖11是示出關于第三實施例的傳熱板的側視圖。圖12A-12F是示出制造關于第三實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖12A是示出端銑工藝和切割工藝的視圖；圖12B是示出插入熱介質管的插入工藝的視圖；圖12C是示出蓋溝槽封閉工藝的視圖；圖12D是示出接合工藝的視圖；圖12E是流入攪拌工藝。圖13是示出使用關于第三實施例的傳熱板的傳熱單元的平面圖。
圖14是示出傳熱板的改型實例的側視圖。圖15是示出關于本發(fā)明第四實施例的傳熱板的立體圖。圖16A和16B是示出制造關于第四實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖16A是示出流入攪拌工藝的流入攪拌轉動工具推入之前的狀態(tài)的視圖；以及圖16B是示出流入攪拌轉動工具推入期間的狀態(tài)的視圖。圖17A和17B是示出關于本發(fā)明第五實施例的傳熱板的視圖；圖17A是分解側視圖；以及圖17B是側視圖。圖18A-18C是示出制造關于本發(fā)明第六實施例的傳熱板的方法的視圖；圖18A是示出熱介質管和蓋板插入基部件內的狀態(tài)的側視圖；圖18B是示出按壓蓋板和熱介質管的狀態(tài)的側視圖；以及圖18C是示出熱介質管彈性變形狀態(tài)的側視圖。圖19A和19B是示出制造關于第六實施例的傳熱板的方法的視圖；圖19A是示出施加摩擦攪拌接合的狀態(tài)的側視圖；以及圖19B是示出完成摩擦攪拌接合的狀態(tài)的側視圖。圖20是示出關于第六實施例的傳熱板的立體圖。圖21A-21C是示出制造關于第七實施例的傳熱板的方法的視圖；圖21A是示出熱介質管和鐵夾(蓋板)插入基部件內的狀態(tài)的側視圖；圖21B是示出按壓鐵夾蓋板和熱介質管的狀態(tài)的側視圖；以及圖21C是示出熱介質管彈性變形狀態(tài)的側視圖。圖22A-22C是示出制造關于第七實施例的傳熱板的方法的視圖；圖22k是示出另一蓋板插入在熱介質管上的狀態(tài)的側視圖；圖22B是示出施加摩擦攪拌接合的狀態(tài)的側視圖；以及圖22C是示出完成摩擦攪拌接合的狀態(tài)的側視圖。圖23是示出主接合轉動工具的銷頂端位置、蓋厚度以及銅管的直徑之間相互關系的圖表。圖24A和24B是示出常規(guī)傳熱板的視圖；圖24A是立體圖；以及圖24B是側視圖。圖25是示出制造常規(guī)傳熱板的方法的視圖。
具體實施例方式[第一實施例]將參照附圖描述本發(fā)明的最佳模式。圖1是示出關于本發(fā)明第一實施例的傳熱板的立體圖。圖2是示出關于第一實施例的傳熱板的分解側視圖。圖3是示出關于第一實施例的傳熱板的放大側視圖。如圖1-3所示，關于第一實施例的傳熱板1主要包括厚板形式的基部件2，其具有正面3和反面4 ；蓋板10，其布置在朝向基部件2的正面3開口的蓋溝槽6內；以及熱介質管16，其插入朝向蓋溝槽6的底面開口的凹陷溝槽8內并由通過摩擦攪拌接合形成的塑性化區(qū)域Wl、W2整合。此外，如圖2和3所示，在傳熱板1中，塑性流動材料Q在由凹陷溝槽 8、熱介質管16的外表面以及蓋板10的下表面12形成的空氣間隙部分P內流動。這里，假設“塑性化區(qū)域”包括兩種狀態(tài)由于轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)； 以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。如圖2所示，基部件2起傳熱的作用，將流過熱介質管16的熱介質的熱量傳遞到外部并將外部熱量傳遞到流過管16的熱介質。蓋溝槽6沉陷地設置在基部件2的正面3內，且比蓋溝槽6窄的凹陷溝槽8沉陷地設置在蓋溝槽6的底面中部內。蓋溝槽6是其中布置有蓋板10的部分，并在基部件2的縱向上連續(xù)形成。蓋溝槽6具有矩形截面，并包括從蓋溝槽6的底面垂直立起的側壁如、513。凹陷溝槽8是插入熱介質管16的部分，并在基部件2的縱向上連續(xù)形成。凹陷溝槽8是截面像字母U的溝槽，其上側敞開，且在溝槽8的下端處形成半圓形曲面7。如圖3所示，凹陷溝槽8的開口的寬度是大致等于曲面7的直徑的寬度A。此外，假設蓋溝槽6的寬度形成為溝槽寬度E，而凹陷溝槽8的深度形成為深度 C。此外，由例如鋁合金(JIS(日本工業(yè)標準)A6061)形成基部件2。蓋板10由上述類似鋁合金構成，且如圖2和3所示，具有上表面11、下表面12、側表面13a以及側表面13b，形成大致等于基部件2的蓋溝槽6的矩形截面。此外，蓋板10的厚度形成為蓋厚度F。如圖3所示，蓋板10布置在蓋溝槽6內。蓋板10的側表面13a和側表面1 與蓋溝槽6的側壁5ajb面對面接觸，或與其相對保持微小間隙。這里，假設側表面13a與側壁fe之間的對接面此后稱為對接部分Vl ；側表面1 與側壁恥之間的對接面此后稱為對接部分V2。如圖2所示，熱介質管16是具有圓形截面的中空部分18的圓柱形管。這里，假設熱介質管16的外徑形成為外徑B ；其管厚度形成為厚度D。熱介質管16的外徑B形成大致等于凹陷溝槽8的寬度A，且如圖3所示，熱介質管 16的下半部分與曲面7面對面地接觸。熱介質管16的上端與蓋板10的下表面12在接觸部分16a處線性接觸。熱介質管16是構造成使諸如高溫液體和高溫氣體在中空部分18內循環(huán)并將熱量傳遞到基部件2和蓋板10的構件，或者構造成使諸如冷卻水和冷卻氣體在中空部分18內循環(huán)并從基部件2和蓋板10進行熱傳遞的構件。此外，例如，加熱器插入通過熱介質管16的中空部分18，且管16還可用作將從加熱器產生的熱量傳遞到基部件2和蓋板10的構件。對于第一實施例中的熱介質管16，例如，外徑B形成為12. Omm,且管的厚度D形成為1. Omm0此外，在第一實施例中，盡管熱介質管16呈現(xiàn)圓形截面，但它也可以是方形截面。 此外，在第一實施例中，盡管使用銅管作為熱介質管16，但也可使用其它材料的管。此外，在第一實施例中，盡管凹陷溝槽8和熱介質管16的下半部分面對面地接觸， 且管16的上端與蓋板10的下表面12線性接觸，但本發(fā)明并不限于此。例如，凹陷溝槽8 的深度C與外徑B可以在B < C < 1. 2B的范圍內。此外，凹陷溝槽8的寬度A與熱介質管 16的外徑B可以在B < A < 1. IB的范圍內。如圖2和3所示，空氣間隙部分P是由熱介質管16、凹陷溝槽8以及蓋板10的下表面12所圍繞的空間。在該第一實施例中，因為熱介質管16的上端和蓋板10的下表面12 在接觸部分16a處接觸，所以形成兩個空氣間隙部分P1、P2，且該兩間隙部分被部分16a分開。此外，空氣間隙部分P根據(jù)凹陷溝槽8、熱介質管16的形式等來適當確定，且該部分P并不限于第一實施例。如圖2和3所示，塑性化區(qū)域W1、W2是基部件2和蓋板10的部分在施加摩擦攪拌接合到對接部分V1、V2時塑性流動并整合的區(qū)域。此外，假設塑性化區(qū)域包括兩種狀態(tài)由于主接合轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)；以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。圖3中通過陰影部分示出塑性化區(qū)域W1、W2。S卩，當使用稍后描述的主要接合轉動工具沿塑性化區(qū)域Wl、W2施加摩擦攪拌接合時，對接部分V1、V2周圍的基部件2和蓋板10的金屬材料由于轉動工具的摩擦加熱而被塑性化。此時，流動化金屬材料(塑性流體材料Q)流入空氣間隙部分P1、P2內并嵌入其中， 并硬化和將基部件2與蓋板10接合。當施加摩擦攪拌接合時，通過設定主接合轉動工具的推入量、插入位置等能夠使塑性流動材料Q有利地在空氣間隙部分P內流動。即，較佳的是，使主接合轉動工具接近到不將熱介質管16壓碎的程度，并使塑性流動材料Q在空氣間隙部分P內流動而沒有間隙。 稍后將描述主接合轉動工具的壓入量等。根據(jù)這樣描述的傳熱板1，基部件2和蓋板10通過金屬材料的摩擦攪拌接合而在塑性化區(qū)域Wl、W2塑性流動化，且塑性流動材料Q在空氣間隙部分P內流動。因此能夠接合基部件2和蓋板10并嵌入空氣間隙部分。此外，在摩擦攪拌接合時，熱介質管16受到稍后描述的主接合轉動工具的工具本體的底面(肩部)的壓力，能夠使管16與凹陷溝槽8的曲面7面對面地接觸。因此能夠將來自在熱介質管16內循環(huán)的熱介質的熱量有效地傳遞到基部件2和蓋板10，或將基部件2和蓋板10的熱量傳遞到熱介質。接著將使用圖4A-4E描述制造傳熱板1的方法。圖4A-4E是示出制造關于第一實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖4A是示出端銑工藝和切割工藝的視圖；圖4B是示出插入熱介質管的插入工藝的視圖；圖4C是示出蓋溝槽封閉工藝的視圖；圖4D是示出主接合工藝的視圖；以及圖4E是完工視圖。制造關于第一實施例的傳熱板1的方法包括形成基部件2的端銑工藝和切割工藝；將熱介質管16插入形成在基部2內的凹陷溝槽8內的插入工藝；將蓋板10布置在蓋溝槽6內的蓋溝槽封閉工藝；以及沿對接部分V1、V2移動主接合轉動工具20并施加摩擦攪拌接合的主接合工藝。(端銑工藝和切割工藝)首先，如圖4A所示，通過已知端銑加工，在厚板件上形成蓋溝槽6。然后，通過切割等在蓋溝槽6的底面內形成凹陷溝槽8，該凹陷溝槽8包括半圓形部分。因此，形成包括蓋溝槽6和朝向蓋溝槽6的底面開口的凹陷溝槽8的基部件2。凹陷溝槽8包括溝槽8的下半部分處半圓形截面的曲面7，且凹陷溝槽8從曲面7的上端以恒定寬度向上開口。此外，在第一實施例中，盡管通過端銑加工和切割形成基部件2，可使用鋁合金的擠壓型材。(插入工藝)接著，如圖4B所示，將熱介質管16插入凹陷溝槽8內。熱介質管16的下半部分與形成凹陷溝槽8的下半部分的曲面7面對面地接觸。(蓋溝槽封閉工藝)接著，如圖4C所示，由鋁合金構成的蓋板10布置在基部件2的蓋溝槽6內。此時，蓋板10的下表面12和熱介質管16的上端線性接觸，且蓋板10的上表面11與基部件2 的正面3處于相同水平面。此外，由蓋溝槽6的側壁fe、5b (見圖4A)和蓋板10的側表面 13a、13b形成對接部分VI、V2。(主接合工藝)
接著，如圖4D所示，沿對接部分VI、V2施加摩擦攪拌接合。使用已知主接合轉動工具20進行摩擦攪拌接合。主接合轉動工具20由例如工具鋼構成；并具有柱形工具本體22、從本體22的底面M的中心部分垂直懸下穿過同心軸線的銷沈。銷沈形成朝向其頂端較窄的錐形。此外，在銷沈的周向面上沿軸線的軸向方向可形成多個較小溝槽(未示出)，且沿軸線的徑向方向形成有螺旋螺紋。這里，圖5是示出傳熱板與關于第一實施例的主接合轉動工具之間位置關系的示意性剖視圖。例如，關于主接合轉動工具20，工具本體22直徑為6至22mm，銷沈長度為3 至10mm，且銷沈的頂端直徑為2至8mm。此外，主接合轉動工具20的轉數(shù)是50至1500rpm， 進給速度是0.05至2m/min，且沿工具20的軸向施加的推入力為IkN至20kN。這里，如圖 5所示，假設銷沈的長度是長度G，且當主接合轉動工具20推入時從基部件2的正面3到主接合轉動工具20的底面M的距離(推入量)是推入量H。此外，假設從熱介質管16的假想垂直平面到銷26的頂端的最鄰近距離為偏移量I。此外，上述主接合轉動工具20的形式等是絕對示例性的，且并不限于此。在主接合工藝中，高速轉動的主接合轉動工具20在基部件2和蓋板10被夾具(未示出)約束的狀態(tài)下推入每個對接部分VI、V2內，并沿每個對接部分VI、V2運動。通過高速轉動的銷26，由于摩擦加熱來加熱銷沈周圍的鋁合金材料并使其流動化。然后該流動化金屬材料(塑性流動材料Q)流入空氣間隙部分P內。即，通過主接合轉動工具20的工具本體22的底面M的推入力將流動化塑性流體材料Q擠壓到并推入空氣間隙部分P內。這里，主接合轉動工具20的推入量H(推入長度)適于為這樣的長度該長度使得由工具本體沈推到旁邊的蓋板10的金屬體積等于填充在熱介質管16周圍一空氣間隙部分P內的塑性流動化鋁合金材料的體積與在塑性化區(qū)域Wl (擬)的寬度方向兩側上形成的毛刺的體積之和。此外，在主接合工藝之后，能夠借助于任何切割和表面加工去除塑性化區(qū)域W1、W2 的寬度方向兩側上產生的毛刺而順滑地形成塑性化區(qū)域W1、W2的表面。根據(jù)制造傳熱板1的方法，沿對接區(qū)域V1、V2形成塑性化區(qū)域W1、W2，且熱介質管 16被基部件2和蓋板10封閉。此外，由于使塑性流動材料Q在空氣間隙部分P內流動且該部分P被填充，能夠形成換熱效率高的傳熱板1。此外，由于基部件2和蓋板10通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板的接合強度。將在實例中詳細描述蓋板10的厚度、主接合轉動工具20的推入量H等。圖6是示出使用關于第一實施例的傳熱板的傳熱單元的平面圖。例如如圖6所示通過連接多個傳熱板1并形成傳熱單元90來使用傳熱板1。通過沿基部件2的短方向并排設置多個傳熱板1并通過借助于平面圖上字母U形式的連接管91連接從每個基部件2的兩側縱向突出的熱介質管16而形成傳熱單元90。根據(jù)這樣描述的傳熱單元90，由于形成連通的傳熱管96，所以能夠通過使熱介質循環(huán)通過管96而快速地冷卻或加熱與基部件2和蓋板10接觸或相鄰的物體(未示出)。此外，傳熱板1的連接方法是絕對示例性的，且能夠通過其它連接方法形成傳熱單元。此外，在傳熱單元90中，盡管連接管91露在外面，但其也能夠形成字母S狀的熱介質管16并將管16容納在傳熱板1內。
[第二實施例]接下來將描述關于本發(fā)明第二實施例傳熱板。圖7是示出關于第二實施例的傳熱板的分解側視圖。圖8是示出關于第二實施例的傳熱板的側視圖。關于圖8所示第二實施例的傳熱板31與第一實施例不同之處在于板31包括結構大致與上述傳熱板1相同的結構，還將上部蓋板40布置在蓋板10的正面上；以及施加摩擦攪拌接合并進行接合。此外，與上述傳熱板1相同的結構此后也稱為下部蓋部分M。此外，對于重復關于第一實施例的傳熱板1的構件的構件，將添加相同的附圖標記并省略重復描述。傳熱板31包括基部件32、插入凹陷溝槽8內的熱介質管16、蓋板10以及布置在蓋板10正面上的上部蓋板40，并通過摩擦攪拌接合在塑性化區(qū)域Wl至W4處進行整合?；考?2由例如鋁合金構成，且如圖7和8所示，具有在其縱向方向上形成在基部件32的正面33內的上部蓋溝槽36 ；在構件32的縱向方向上連續(xù)形成在溝槽36的底面 35c內的蓋溝槽6 ；以及在其縱向方向上形成在蓋溝槽6的底面內的凹陷溝槽8。上部蓋溝槽36具有矩形截面，并包括從底面35c垂直立起的側壁35a、35b。上部蓋溝槽36的寬度形成比蓋溝槽6的寬度寬。如圖7所示，將熱介質管16插入形成在基部件32的下部的凹陷溝槽8內，并由蓋板10封閉并在塑性化區(qū)域W1、W2通過摩擦攪拌接合而接合。即，形成在基部件32內的下部蓋部分M形成大致與關于第一實施例的傳熱板1相同。此外，通過進行摩擦攪拌接合可能在上部蓋溝槽36的底面35c上形成臺階(溝槽)和毛刺。因而，根據(jù)塑性化區(qū)域Wl、W2的表面，較佳的是對上部蓋溝槽36的底面35c 施加表面加工并順滑地形成表面35c。因此能夠將上部蓋板40的下表面42和上部蓋溝槽 36的底面35c布置成沒有間隙。上部蓋板40由例如鋁合金構成，且如圖7和8所示，形成與上部蓋溝槽36的截面大致相同的矩形截面，并具有從下表面42垂直形成的側表面43a、43b。上部蓋板40裝配在上部蓋溝槽36內。S卩，上部蓋板40的側表面43a、4 與上部蓋溝槽36的側壁35a、3 接觸或布置成保持微小間隙。這里，假設側表面43a與側壁3 之間的對接面此后稱為上對接部分V3 ；側表面4 與側壁3 之間的對接面此后稱為上部對接部分V4。上部對接部分 V3、V4在塑性化區(qū)域W3、W4處通過摩擦攪拌接合而整合。制造傳熱板31的方法包括，在基部件32的下部處形成下部板部分M之后的平面切削(facing)上部蓋溝槽36的底面35c的平面切削工藝；布置上部板40的上部蓋溝槽封閉工藝；以及沿上部對接部分V3、V4施加摩擦攪拌接合的上部蓋主接合工藝。平面切削工藝是切割和去除形成在上部蓋溝槽36的底面35c上的任何臺階(溝槽)和毛刺，并使表面35c平滑的工藝。在上部蓋溝槽封閉工藝中，在進行平面切削工藝之后，將上部蓋板40布置在上部蓋溝槽36的底面上。通過進行平面切削工藝，能夠將上部蓋板40的下表面42和上部蓋溝槽36的底面布置成沒有間隙。在上部蓋主接合工藝中，沿上部對接部分V3、V4移動接合轉動工具(未示出)，并施加摩擦攪拌接合。通過考慮轉動工具的銷長度和上部蓋板40的厚度F來適當?shù)卦O定在上部蓋主接合工藝中接合轉動工具的嵌入深度。此外，在上部蓋主接合工藝中，可使用主接合轉動工具20。
根據(jù)關于第二實施例的傳熱板31，通過還將上部蓋板40布置在下部蓋部分M上并施加摩擦攪拌接合而能夠在較深位置布置熱介質管16。因此，盡管已經描述了關于本發(fā)明的第一和第二實施例，但本發(fā)明并不限于此；能夠適當?shù)貙λ鼈冞M行改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在第一和第二實施例中，盡管蓋板10和上部蓋板40布置在基部件2、32的上表面上，但它們也可布置在其下表面上。[第三實施例]將參照附圖詳細描述本發(fā)明的第三實施例。圖9是示出關于第三實施例的傳熱板的立體圖。圖10是示出關于第三實施例的傳熱板的分解側視圖。圖11是示出關于第三實施例的傳熱板的側視圖。如圖9-11所示，關于第三實施例的傳熱板IA主要包括基部件2，其為具有正面 3和反面4的厚板；蓋板10，其布置在朝向基部件2的正面3開口的蓋溝槽6內；以及熱介質管16，其插入朝向蓋溝槽6的底面開口的凹陷溝槽8內。通過借助于摩擦攪拌接合形成的塑性化區(qū)域W5、W6將基部件2和蓋板10形成一體。這里，假設“塑性化區(qū)域”包括兩種狀態(tài)由于轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)；以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。塑性化區(qū)域W5、W6沿蓋溝槽6的側壁fe、5b與蓋板10的側表面 13aU3b之間的對接部分V5、V6構造，并通過沿對接部分V5、V6移動對接轉動工具200 (見圖12D)而形成。一方面，在蓋板10內形成比塑性化區(qū)域W5、W6深并深達基部件2的第二塑性化區(qū)域W7、W8。通過沿下方的凹陷溝槽8在蓋板10的表面上移動流入攪拌接合轉動工具250(見圖12E)而形成塑性區(qū)域W7、W8 ；并通過塑性流動材料Q流入圍繞熱介質管16 形成的空氣間隙部分P而形成塑性化區(qū)域W7、W8。由例如鋁合金(JIS:A6061)形成基部件2?；考?起傳熱作用，將流過熱介質管16的熱介質的熱量傳遞到外部并將外部熱量傳遞到流過管16的熱介質；以及如圖10所示，將熱介質管16容納在內。蓋溝槽6沉陷地設置在基部件2的正面3內，且比蓋溝槽6 窄的凹陷溝槽8沉陷地設置在蓋溝槽6的底面中部內。蓋溝槽6是其中布置有蓋板10的部分，并在基部件2的縱向上連續(xù)形成。蓋溝槽6具有矩形截面，并包括從蓋溝槽6的底面垂直立起的側壁fe、5b。凹陷溝槽8是插入熱介質管16的部分，并在基部件2的縱向上連續(xù)形成。凹陷溝槽8是截面像字母U的溝槽，其上側敞開，且在溝槽8的下端處形成曲面7， 該曲面具有與熱介質管16的外周相同的曲率半徑。凹陷溝槽8的開口部分形成具有大致等于熱介質管16的外周直徑的寬度。蓋板10由類似鋁合金構成，且如圖10和11所示，具有上表面(正面)11、下表面 12、側表面13a以及側表面13b，形成大致等于基部件2的蓋溝槽6的矩形截面。如圖11所示，蓋板10插入和布置在蓋溝槽6內。蓋板10的側表面13a、i;3b與蓋溝槽6的側壁fe、5b 面對面接觸，或與其相對保持微小間隙。這里，假設側表面13a與側壁如之間的接合面此后稱為對接部分V5 ；側表面1 與側壁恥之間的接合面此后稱為對接部分V6。如圖10所示，熱介質管16由例如銅管構成，是具有圓形截面的中空部分18的圓柱形管。熱介質管16的外徑形成大致等于凹陷溝槽8的寬度，且如圖11所示，熱介質管16 的下半部分與溝槽8的曲面7面對面地接觸。熱介質管16的上端與蓋板10的下表面12 在接觸部分16a處線性接觸。熱介質管16是構造成使諸如高溫液體和高溫氣體在中空部分18內循環(huán)并將熱量傳遞到基部件2和蓋板10的構件，或者構造成使諸如冷卻水和冷卻氣體在中空部分18內循環(huán)并從基部件2和蓋板10進行熱傳遞的構件。此外，例如，加熱器插入通過熱介質管16的中空部分18，且管16還可用作將從加熱器產生的熱量傳遞到基部件2和蓋板10的構件。此外，在第三實施例中，凹陷溝槽8和熱介質管16的下半部分面對面地接觸，且管 16的上端與蓋板10的下表面12線性接觸，但本發(fā)明并不限于此。例如，凹陷溝槽8的深度可能等于熱介質管16的外徑，或在等于或小于1. 1倍的范圍內。如圖10所示，圍繞熱介質管16形成的空氣間隙部分P是由管16、凹陷溝槽8以及蓋板10的下表面12所圍繞的空間。在該第三實施例中，因為熱介質管16的上端和蓋板 10的下表面12在接觸部分16a處接觸，所以形成兩個空氣間隙部分PI、P2，使部分16a為其邊界。此外，空氣間隙部分P大致根據(jù)凹陷溝槽8、熱介質管16的形式等確定，且該部分 P并不限于各實施例。如圖9和11所示，塑性化區(qū)域W5、W6是基部件2和蓋板10的部分在施加摩擦攪拌接合到對接部分V5、V6時塑性流動并整合的區(qū)域。此外，假設塑性化區(qū)域包括兩種狀態(tài) 由于轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)；以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。圖11中通過陰影部分示出塑性化區(qū)域W5、W6。即，當使用稍后描述的接合轉動工具200(見圖12D)沿塑性化區(qū)域W5、W6施加摩擦攪拌接合時，對接部分V5、V6周圍的基部件2和蓋板10的金屬材料由于轉動工具200的摩擦加熱而被塑性化并整合，且由此被接合。如圖9和11所示，通過沿下方的凹陷溝槽8在蓋板10的上表面(正面)11上移動流入攪拌轉動工具250(見圖12E)而形成塑性化區(qū)域W7、W8。此外，假設塑性化區(qū)域包括兩種狀態(tài)由于轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)；以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。當使由于借助于流入攪拌轉動工具250的轉動摩擦生熱而流動化的塑性流動材料Q(塑性化區(qū)域W7、W8的各部分)流入形成在熱介質管16周圍的空氣間隙部分P內時，形成塑性化區(qū)域W7、W8。即，塑性化區(qū)域W7、W8是其中將基部件2和蓋板10的部分塑性流動化、流入空氣間隙部分P、整合并與熱介質管16接觸的區(qū)域。圖11中通過陰影部分示出塑性化區(qū)域W7、W8。當施加摩擦攪拌接合時，通過設定流入攪拌轉動工具250的推入量、插入位置等能夠使塑性流動材料Q有利地流入空氣間隙部分P。即，較佳的是，使流入攪拌接合轉動工具250接近管16到不將熱介質管16壓碎的程度，并使塑性流動材料Q流入空氣間隙部分 P而沒有間隙。根據(jù)這樣描述的傳熱板1A，基部件2和蓋板10通過金屬材料的摩擦攪拌接合而在塑性化區(qū)域W5、W6塑性流動化和整合，且在塑性化區(qū)域W7、W8內，塑性流動材料Q流入空氣間隙部分P。因此能夠接合基部件2和蓋板10并嵌入空氣間隙部分。此外，在摩擦攪拌接合時，由于熱介質管16通過流入攪拌接合轉動工具250的工具本體沈0的底面270 (肩部)受到塑性流動材料Q的壓力，能夠使管16與凹陷溝槽8的曲面7面對面地接觸。因此能夠有效地例如將熱量從在熱介質管16內循環(huán)的熱介質傳遞到基部件2和蓋板10。接著將使用圖12A-12F描述制造傳熱板IA的方法。圖12A-12F是示出制造關于第三實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖12A是示出端銑工藝和切割工藝的視圖；圖12B是示出插入熱介質管的插入工藝的視圖；圖12C是示出蓋溝槽封閉工藝的視圖；圖12D是示出接合工藝的視圖；圖12E是流入攪拌工藝。圖13是示出使用關于第三實施例的傳熱板的傳熱單元的平面圖。制造關于第三實施例的傳熱板IA的方法包括形成基部件2的端銑工藝和切割工藝；將熱介質管16插入形成在基部2內的凹陷溝槽8內的插入工藝；將蓋板10布置在蓋溝槽6內的蓋溝槽封閉工藝；以及沿對接部分V5、V6移動接合轉動工具200并施加摩擦攪拌接合的接合工藝；以及沿凹陷溝槽8在蓋板10的正面11上移動流入攪拌轉動工具250并使由于摩擦生熱而流動化的塑性流動材料Q流入形成在熱介質管16周圍的空氣間隙部分 P的流入攪拌工藝。(端銑工藝和切割工藝)首先，如圖12A所示，通過已知端銑加工，在厚板件內形成蓋溝槽6。然后，通過切割等在蓋溝槽6的底面內形成凹陷溝槽8，該凹陷溝槽8包括半圓形部分。因此，形成蓋溝槽6和包括朝向蓋溝槽6的底面開口的凹陷溝槽8的基部件2。凹陷溝槽8包括溝槽8的下半部分處半圓形截面的曲面7，且凹陷溝槽8從曲面7的上端以恒定寬度向上開口。此外，在第三實施例中，盡管通過端銑加工和切割形成基部件2，但可使用鋁合金的擠壓型材和模壓鑄產品中的任何一種。(插入工藝)接著，如圖12B所示，將熱介質管16插入凹陷溝槽8內。此時，熱介質管16的下半部分與形成凹陷溝槽8的下半部分的曲面7面對面地接觸。(蓋溝槽封閉工藝)接著，如圖12C所示，由鋁合金構成的蓋板10布置在基部件2的蓋溝槽6內。此時，蓋板10的下表面12和熱介質管16的上端線性接觸，且蓋板10的上表面11與基部件 2的正面3處于相同水平面。此外，由蓋溝槽6的側壁fe、5b (見圖12B)和蓋板10的側表面13a、13b形成對接部分V5、V6。(接合工藝)接著，如圖12D所示，沿對接部分V5、V6施加摩擦攪拌接合。使用已知接合轉動工具200(已知轉動工具)進行摩擦攪拌接合。主接合轉動工具20由例如工具鋼構成；并具有圓柱形式的工具本體210、從本體210的底面220的中心部分垂直懸下穿過同心軸線的銷 230。銷230形成朝向其頂端較窄的錐形。此外，在銷230的周向面上沿軸線的軸向方向可形成多個較小溝槽(未示出)，且沿軸線的徑向方向形成有螺旋螺紋。在摩擦攪拌接合中，高速轉動的接合轉動工具200在基部件2和蓋板10被夾具 (未示出)約束的狀態(tài)下推入每個對接部分V5、V6內，并沿對接部分V5、V6運動。通過高速轉動的銷230，由于摩擦加熱來加熱銷230周圍的鋁合金材料并使其流動化、并然后將其冷卻并整合。(流入攪拌工藝)接著，如圖12E所示，沿下方的凹陷溝槽8在蓋板10的上表面(正面)11施加摩擦攪拌接合。流入攪拌工藝是通過熱介質管16周圍形成的空氣間隙部分P(見圖10)內的摩擦攪拌接合而使塑性流動材料Q流動化的工藝，其中通過使用流入攪拌轉動工具250 (已知轉動工具)來進行摩擦攪拌接合。流入攪拌轉動工具250由例如工具鋼構成；并具與接合轉動工具200相同的形式；并包括圓柱形式的工具本體260和從本體沈0的底面270的中心部分垂直懸下穿過同心軸線的銷觀0。在第三實施例中，使用比接合轉動工具200大的流入攪拌轉動工具250。具體地說，采用這樣大小的流入攪拌轉動工具250 其中當轉動工具250推入蓋板10的上表面11并施加摩擦攪拌接合時，銷觀0的下端(流入攪拌轉動工具250的頂端)比蓋溝槽6的底面5c低。在流入攪拌工藝的摩擦攪拌接合中，將高速轉動的流入攪拌轉動工具250推入蓋板10的上表面(正面)11并沿下方的凹陷溝槽8移動。流入攪拌轉動工具250布置成工具本體沈0的底面270 (肩部)的突出部分的一部分與熱介質管16的空氣間隙部分P交疊。 此時，流入攪拌轉動工具250的頂端插入得比蓋溝槽6的底面5c深，且銷280周圍蓋板10 和基部件2的鋁合金材料由于摩擦生熱而被加熱和流動化。將流入攪拌轉動工具250推入， 使得工具本體260的底面270比蓋板10的上表面11低。推入量(長度)適于為這樣的長度該長度使得由工具本體260推到旁邊的蓋板10的金屬體積等于填充在熱介質管16周圍一空氣間隙部分P內的塑性流動化鋁合金材料的體積與在塑性化區(qū)域W7(W8)的寬度方向兩側上形成的毛刺的體積之和。然后通過工具本體260的底面270的推入力將流動化塑性流體材料Q推入空氣間隙部分P內并使材料在其中流動。在流入攪拌工藝中摩擦攪拌接合之后，去除在塑性化區(qū)域W7、W8寬度方向兩側上形成的毛刺。對凹陷溝槽8的寬度方向兩側中的每側施加摩擦攪拌接合，并使塑性流動材料Q在位于熱介質管16上側上的一對空氣間隙部分P1、P2內流動。如圖12F所示，根據(jù)制造傳熱板IA的方法，形成塑性化區(qū)域W5、W6，并將基部件2 和蓋板10接合；一方面在沿凹陷溝槽8的上表面內形成區(qū)域W5、W6，并通過基部件2和蓋板10密封地封閉熱介質管16。此外，由于使塑性流動材料Q在空氣間隙部分P內流動且該部分P被填充，所以基部件2和蓋板10無間隙地接觸，所以能夠形成換熱效率高的傳熱板 1A。此外，由于基部件2和蓋板10通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板IA的接合強度。此外，根據(jù)第三實施例，因為在其頂端使用相對小的接合轉動工具200且蓋板10 接合到基部件2，所以在流入攪拌工藝中能夠在蓋板10被確定地固定的狀態(tài)下施加摩擦攪拌接合。因而，能夠使用相對小的接合轉動工具20并在施加較大推入力的位置穩(wěn)定地進行摩擦攪拌接合。此外，在第三實施例中，盡管在接合工藝之后進行流入攪拌工藝，但也能夠在流入攪拌工藝之后進行接合工藝。此時，如果通過夾具(未示出)沿其縱向固定蓋板10，則通過基部件2固定蓋板10的寬度方向；因此，在流入攪拌工藝中能夠在蓋板10被確定地固定的狀態(tài)下施加摩擦攪拌接合。此外，在第三實施例中，盡管在對接部分V5、V6的整個長度上施加摩擦攪拌接合， 但本發(fā)明并不限于此；可能能夠沿對接部分V5、V6的整個長度間歇地進行摩擦攪拌接合， 保持預定距離并施加蓋板10到基部件2的定位焊。根據(jù)這種制造傳熱板的方法，能夠減少接合工藝所需要的勞動量和時間，以在蓋板處于確定固定的狀態(tài)下進行流入攪拌工藝，并類似地進行操作和作用，以形成加工環(huán)境良好且精確度高的傳熱板。圖13是示出使用關于第三實施例的傳熱板的傳熱單元的平面圖。例如如圖13所示通過連接多個傳熱板IA并形成傳熱單元900來使用傳熱板1A。通過沿基部件2的短方向并排設置多個傳熱板1并通過將平面圖上字母U形式的連接管 910與從每個基部件2的縱向兩側突出的熱介質管16連接而形成傳熱單元900。根據(jù)這樣描述的傳熱單元900，由于形成連通的傳熱管960，所以能夠通過使熱介質循環(huán)通過管960 而快速地冷卻或加熱與基部件2和蓋板10接觸或相鄰的物體(未示出)。此外，傳熱板IA的連接方法是示例性的，且能夠通過其它連接方法形成傳熱單元。此外，在傳熱單元900中，盡管連接管910露在外面，但其也能夠形成字母S狀的熱介質管16并將管16容納在傳熱板IA內。此外，在第三實施例中，盡管通過將多個傳熱板IA通過連接管910連接而形成傳熱單元900，但本發(fā)明并不限于此。例如，如圖14所示，通過在一個基部件71內形成具有多個凹陷溝槽8、8……的蓋溝槽73，借助于接合轉動工具(未示出)將一個蓋板74固定到基部件71，并將流入攪拌轉動工具(未示出)從蓋板74的上表面(正面)75沿每個凹陷溝槽 8移動，也能使塑性流動材料Q流入熱介質管16的空氣間隙部分P內。因此能夠通過僅進行一次蓋板74的接合工藝來固定多個熱介質管16、16……。[第四實施例]接下來將描述關于本發(fā)明第四實施例傳熱板1A。圖15是示出關于第四實施例的傳熱板的立體圖。圖16A和16B是示出制造關于第四實施例的傳熱板的方法的側視圖；圖 16A是示出流入攪拌工藝的流入攪拌轉動工具推入之前的狀態(tài)的視圖；以及圖16B是示出流入攪拌轉動工具推入期間的狀態(tài)的視圖。如圖15、16A和16B所示，在關于第四實施例的傳熱板51中，基部件M的蓋板52 和蓋溝槽55的寬度形成比第三實施例的寬度窄。具體地說，基部件M的蓋板52和蓋溝槽 55的寬度形成使得蓋板52的的表面53與基部件M的蓋溝槽55的側壁56之間的對接部分V9、V10包括在流入攪拌工藝中通過摩擦攪拌接合形成的塑性化區(qū)域W7、W8內。即，其適于在流入攪拌工藝中，流入攪拌轉動工具250在接合工藝中形成的塑性化區(qū)域W9、WlO上移動；以及再攪拌塑性化區(qū)域W9、W10。關于流入攪拌轉動工具250，使用與第三實施例的流入攪拌工具類似的流入攪拌轉動工具。此外，因為其它構造與第三實施例的構造相同，所以將添加相同的附圖標記并省略對其的描述。接著將描述制造關于第四實施例的傳熱板51的方法。制造關于第四實施例的傳熱板51的方法也包括形成基部件M的端銑工藝和切割工藝；將熱介質管16插入形成在基部M內的凹陷溝槽8內的插入工藝；將蓋板布置在蓋溝槽55內的蓋溝槽封閉工藝；沿對接部分V9、V10移動接合轉動工具(未示出)并施加摩擦攪拌接合的接合工藝；以及沿凹陷溝槽8在蓋板52的正面上移動流入攪拌工藝轉動工具250(見圖16A和16B)并使由于摩擦生熱而流動化的塑性流動材料Q流入形成在熱介質管16周圍的空氣間隙部分P的流入攪拌工藝。除了蓋板52和基部件M的蓋溝槽55的寬度構造較窄之外，端銑工藝、切割工藝、 插入工藝以及蓋溝槽封閉工藝與第三實施例中的這些工藝相同。在接合工藝中，如圖15和16A所示，沿對接部分V9、V10保持預定距離間歇地進行摩擦攪拌接合，塑性化區(qū)域W9、WlO形成虛線狀，并將蓋板52定位焊到基部件M上。此時使用的接合轉動工具(未示出)與第三實施例的接合轉動工具200類似，且比流入攪拌轉動工具250小。
接著，如圖16B所示，沿下方的凹陷溝槽8在蓋板52的上表面(正面)施加摩擦攪拌接合。與第三實施例的流入攪拌工藝類似，流入攪拌工藝是通過熱介質管16周圍形成的空氣間隙部分P內的摩擦攪拌接合而使塑性流動材料Q流動化的工藝，其中通過流入攪拌轉動工具250(已知轉動工具)來進行摩擦攪拌接合。流入攪拌工藝中的摩擦攪拌接將高速轉動的流入攪拌轉動工具250推入蓋板52 的上表面(正面)內并沿下方的凹陷溝槽8移動工具250。流入攪拌轉動工具250布置成工具本體沈0的底面270 (肩部)的突出部分的一部分與熱介質管16的空氣間隙部分P和接合工藝中形成的塑性化區(qū)域W9 (WlO)交疊。此時，流入攪拌轉動工具250的頂端插入得比蓋溝槽6的底面5c深；且銷觀0周圍蓋板52和基部件M的鋁合金材料由于摩擦生熱而被加熱和流動化；且流動化塑性流動材料Q被擠壓到空氣間隙部分P并通過流入攪拌轉動工具250的工具本體260的底面270的推入力在其中流動。與此相關，塑性化區(qū)域W9 (WlO) 包括在通過流入攪拌轉動工具250形成的塑性化區(qū)域W7(W8)內，并再次攪拌。根據(jù)制造傳熱板51的方法，能夠在蓋板52固定到基部件M的狀態(tài)下穩(wěn)定地進行摩擦攪拌接合；以及如圖15所示，沿對接部分V9、V10 (見圖16A)形成塑性化區(qū)域W9、W10， 熱介質管16由基部件討和蓋板M密封封閉，以及，還將塑性化區(qū)域W9、W10包括在塑性化區(qū)域W7、W8內，并將基部件M和蓋板52接合。因此，由于通過流入攪拌轉動工具250再次攪拌塑性化區(qū)域W9、W10并將它們包括在塑性化區(qū)域W7、W8中，因此能夠縮小暴露于傳熱板 51正面的塑性化區(qū)域。此外，在第四實施例中，盡管在接合工藝中適合沿對接部分V9、VlO間歇地進行摩擦攪拌接合并將蓋板52定位焊到基部件M，但其接合并不限于定位焊；也可在對接部分 V9、VlO的整個長度上進行摩擦攪拌接合。因此，當在對接部分V9、VlO的整個長度上進行摩擦攪拌接合時，能夠在蓋板52更確定地固定的狀態(tài)下進行摩擦攪拌接合。[第五實施例]接下來將描述關于本發(fā)明第五實施例傳熱板。FIG.圖17A是示出關于第五實施例的傳熱板的分解側視圖；以及圖17B是示出關于第五實施例的傳熱板的側視圖。關于第五實施例的傳熱板61與第三實施例的傳熱板的不同點在于板61包括大致與傳熱板IA(見圖11)相同的結構，還將上部蓋板80布置在蓋板10的正面上，并施加摩擦攪拌接合并進行接合。此外，與關于第三實施例的傳熱板IA(見圖11)相同的結構此后也稱為下部板部分M'。此外，對于重復關于第三實施例的傳熱板IA的構件的構件，將添加相同的附圖標記并省略重復描述。傳熱板61包括基部件62、插入凹陷溝槽8內的熱介質管16、蓋板10以及布置在蓋板10正面上的上部蓋板80，并通過摩擦攪拌接合在塑性化區(qū)域W11、W12處進行整合。基部件62由例如鋁合金構成，且如圖17A和17B所示，包括在其縱向方向上形成在基部件62的正面63內的上部蓋溝槽64 ；以及在其縱向方向上形成在蓋溝槽6的底面5c 內的凹陷溝槽8。上部蓋溝槽64具有矩形截面，并包括從溝槽64的底面65c垂直立起的側壁65a、65b。上部蓋溝槽64的寬度形成比蓋溝槽6的寬度寬。上部蓋溝槽64的底面65c 通過在形成塑性化區(qū)域W7、W8之后進行平面切削而加工而成，并與區(qū)域W7、W8的表面處于相同水平面。
熱介質管16插入形成在基部件62的下部處的凹陷溝槽8內，溝槽8由蓋板10封閉，構件62在塑性化區(qū)域W5、W6處通過摩擦攪拌接合而接合，塑性化區(qū)域W7、W8還從蓋板 10的正面形成到蓋溝槽6的底面5c以下，并使塑性流動材料Q流入管16周圍的空氣間隙部分P1、P2(見圖10)。即，除了平面切削部分之外，形成在基部件62內的下部蓋部分M' 形成大致與關于第三實施例的傳熱板IA相同。如圖17A和17B所示，上部蓋板80由例如鋁合金構成；并形成與上部蓋溝槽64的截面大致相同的矩形截面；并具有上表面81、下表面82以及從下表面82垂直形成的側表面83a、83b。上部蓋板80插入上部蓋溝槽64內。即，上部蓋板80的側表面83a、83b與上部蓋溝槽64的側壁65a、6^接觸并布置成保持微小間隙。這里，假設側表面83a與側壁 6 之間的對接面此后稱為對接部分Vll ；側表面8 與側壁6 之間的對接面此后稱為上部對接部分V12。上部對接部分V11、V12在塑性化區(qū)域W11、W12處通過摩擦攪拌接合而整
口 O制造傳熱板61的方法包括在根據(jù)與關于第三實施例的傳熱板IA相同的制造方法在基部件62的下部處形成下部板部分M'之后的布置上部板80的上部蓋溝槽封閉工藝； 以及沿上部對接部分VII、V12施加摩擦攪拌接合的上部蓋接合工藝。在上部蓋溝槽封閉工藝中，在形成下部板部分M'之后，將上部蓋板80布置在上部蓋溝槽64內。此時，由于上部蓋溝槽64的底面65c、蓋板10的上表面和塑性化區(qū)域W5 至W8由于接合工藝而不平坦(不平)，所以進行切割底面65c和上表面的表面加工(見圖 17A的上部虛線部分)。在上部蓋溝槽封閉工藝中，沿對接部分V11、V12移動接合轉動工具(未示出)，并施加摩擦攪拌接合。根據(jù)諸如銷長度、上部蓋板80的厚度等來適當?shù)卦O定在上部蓋封閉工藝中接合轉動工具的嵌入深度。根據(jù)關于第五實施例的傳熱板61，通過還將上部蓋板80布置在下部蓋部分M'上并施加摩擦攪拌接合而能夠在較深位置布置熱介質管16。因此，盡管已經描述了第三至第五實施例，但本發(fā)明并不限于此；能夠適當?shù)貙λ鼈冞M行改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在各實施例中，盡管蓋板和上部蓋板布置在基部件的上表面上，但它們也可布置在其下表面?zhèn)壬?。此外，在各實施例中，盡管假設在流入攪拌工藝中使用的流入攪拌轉動工具250 比接合工藝中使用的接合轉動工具200大，但在接合工藝中也可使用工具250。因此，能夠統(tǒng)一在每個工藝中所使用的轉動工具，以省略轉動工具的更換時間，并縮短施加時間。此外，還能夠使用流入攪拌轉動工具250并在其整個深度方向上對對接部分V5、V6和上部對接部分VII、V12施加摩擦攪拌接合。[第六實施例]如圖18A-20所示，關于本發(fā)明第六實施例的傳熱板IC構造成將熱介質管16容納在板形式的基部件2內，熱介質在管16內循環(huán)以加熱或冷卻部件。然后，基部件2包括朝向其正面3開口的凹陷溝槽8并具有比熱介質管16的外徑尺寸長的深度尺寸。熱介質管 16插入凹陷溝槽8內，并通過朝向溝槽8的底部12b推壓插入溝槽8的上部的開口 12a內的蓋板10而塑性變形，并鄰靠底部12b。此外，在第六實施例中，熱介質管16在塑性變形前具有圓形截面。
如圖19B和20所示，通過借助于摩擦攪拌接合形成的塑性化區(qū)域W13、W14將基部件2和蓋板10整合。此外，通過摩擦攪拌接合形成的塑性流動材料Q流入由凹陷溝槽8、熱介質管16的外表面以及蓋板10的下表面形成的空氣間隙部分P、P(見圖18C)。這里，假設“塑性化區(qū)域”包括兩種狀態(tài)由于轉動工具的摩擦加熱而被加熱和實際塑性化的狀態(tài)； 以及轉動工具已穿過且該區(qū)域返回到室溫的狀態(tài)。基部件2的傳熱作用是將流過熱介質管16的熱介質的熱量傳遞到外部并由鋁和鋁合金(例如Jis :A6061)中的任何一種構成的擠壓型材構造而成。如圖18A-18C所示，凹陷溝槽8形成朝向基部件2的一側的正面3開口。凹陷溝槽8是容納有熱介質管16和蓋板10的部分，并在基部件2的縱向上連續(xù)形成。凹陷溝槽8具有垂直于基部件2的正面3的內表面(內壁表面)。凹陷溝槽8的底部12b形成曲面狀，其中底部12b的寬度方向兩端的底部入口角被加工成曲面；凹陷溝槽8 形成具有字母U形截面。凹陷溝槽8的寬度尺寸比熱介質管16塑性變形前的縱向外徑尺寸長。此外，凹陷溝槽8的深度尺寸比熱介質管16的高度方向的外徑尺寸長，且比管16的高度方向的外徑尺寸處的尺寸短，且蓋板10的厚度尺寸增加。熱介質管16構造成在塑性變形之前呈圓形截面的圓柱形件，并通過擠壓和塑性變形面對面地與凹陷溝槽8的底部12b接觸。熱介質管16是使諸如冷卻水、冷卻氣體、高溫流體以及高溫氣體之類的熱介質在管16內循環(huán)的構件，并用例如熱導率高的銅管等構造而成。如圖18A-18C所示，蓋板10例如用由鋁和鋁合金(JIS :A6061)中的一種構成的擠壓型材構造而成，并呈現(xiàn)矩形截面。蓋板10的寬度尺寸大致等于凹陷溝槽8的寬度尺寸。如圖18C所示，空氣間隙部分P是由熱介質管16的上表面、凹陷溝槽8的內側表面以及蓋板10的下表面在塑性變形之后所圍繞的空間，在第六實施例中，由于管16的上端與板10的下表面接觸，所以在圖18C中沿從左向右的方向形成由該接觸部分分開的兩空氣間隙部分P、P。每個空氣間隙部分P具有其外側延伸的大致三角形截面。此外，空氣間隙部分P根據(jù)熱介質管16和蓋板10的形式來適當確定，且并不限于各實施例。如圖19A、19B和20所示，塑性化區(qū)域W13、W14是基部件2和蓋板10的部分在施加摩擦攪拌接合到對接部分V13、V14(見圖18C)時塑性流動并整合的區(qū)域。此外，圖19A、 19B和20中通過陰影示出塑性化區(qū)域W13、W14。在使用稍后描述的轉動工具450(見圖19A)并沿對接部分V13、V14施加摩擦攪拌接合時，第三實施例部分V13、V14周圍的基部件2和蓋板10的金屬材料由于工具450的摩擦生熱而流動化。此時，流動化金屬材料(塑性流體材料Q)流入空氣間隙部分P、P內并嵌入間隙、硬化并將基部件2與蓋板10 —體地接合。當進行摩擦攪拌接合時，能夠通過根據(jù)空氣間隙部分P的形式、尺寸等設定轉動工具450的推入量、插入位置等而使塑性流動材料Q有利地流入空氣間隙部分P。即，較佳的是，使轉動工具450接近不與熱介質管16接觸的程度，并使塑性流動材料Q流入空氣間隙部分P而沒有間隙。接著將描述制造傳熱板IC的方法。在根據(jù)如圖18C所示關于第六實施例的制造方法制造傳熱板IC時，首先將熱介質管16插入形成朝向基部件2的正面3開口的凹陷溝槽8內(管插入工藝)。此時，插入的熱介質管16定位在凹陷溝槽8的寬度方向中部處。將蓋板10插入凹陷溝槽8的開口 12a內，并在溝槽8內的熱介質管16上(凹陷溝槽封閉工藝)。根據(jù)第六實施例，使用外徑為12. 7mm且厚度為Imm的銅管作為熱介質管16。然后凹陷溝槽8形成17_寬且16. 7mm深；蓋板10形成17_寬且8mm厚。此外，盡管基部件2用擠壓型材構造而成，且在擠壓基部件2時形成凹陷溝槽8，但也能夠通過切割等在鋁合金的平板的正面內形成包括半圓形截面的凹陷溝槽在將蓋板10插入到熱介質管16上時，板10處于從基部件2的正面3突出4mm以上的狀態(tài)。此后，如圖18B所示，將蓋板10設置在壓床100內并朝向基部件2的底部12b按壓。根據(jù)第六實施例，將蓋板10按壓到蓋板10的突出端與基部件2的正面3高度相同(按壓工藝)。因此，將蓋板10推入凹陷溝槽8內，并將熱介質管16夾在并壓在凹陷溝槽8的底部12b與板10之間，并使其塑性變形。此時，由于熱介質管16、凹陷溝槽8和蓋板10設置成如上所述的尺寸和形式，所以管16以如圖18C所示的壓縮形式塑性變形。此外，蓋板10 的側表面和凹陷溝槽8的內側表面面對面地接觸，且蓋板10的上表面與基部件2的正面3 處于相同水平面。這里，通過凹陷溝槽8的內側表面和蓋板10的側表面形成對接部分V13、 V14。此時，由于熱介質管16由蓋板10按壓在封閉空間內處于完全容納在凹陷溝槽8 內的狀態(tài)，所以管16沿溝槽8的內表面變形但不變形到溝槽8外；因此能夠確定地使管16 變形成所要求的形式。因而，熱介質管16和基部件2緊密接觸，且其接觸面積較大；因此能夠增加傳熱板IC的熱導率。此外，即使在設置多個凹陷溝槽8時，蓋板10也一個個插入一個凹陷溝槽8內；因此能夠減小壓床400與板10之間的接觸面積。因而，能夠將壓力集中地傳遞到壓床400并通過小的壓力使熱介質管16變形。即，通過直接利用壓床400對蓋板 10的壓力而使熱介質管16變形，能夠減小其壓力，并易于形成傳熱板1C。此外，因為凹陷溝槽8的底部12b的寬度方向兩端的入口角形成曲面狀，所以熱介質管16的變形部分易于跟隨凹陷溝槽8的內表面，且管16沿溝槽8的底部12b的形式變形。因此，熱介質管16與凹陷溝槽8的底部12b的內表面面對面地接觸，管16與基部件2 之間的接觸特性增加，并能夠改進傳熱板IC的熱導率。此外，凹陷溝槽8、熱介質管16以及蓋板10形成預定尺寸，且由此板10在插入溝槽8的開口 12a內時從基部件2的正面3突出。然后通過將蓋板10的突出頂端與基部件 2的正面3壓平，熱介質管16塑性變形；由此，因為板10的推入長度保持恒定，能夠方便地控制管16的變形量和變形形式。接著，如圖19A所示，沿對接部分V13、V14(圖19A中的Vl!3)相繼施加摩擦攪拌接合(摩擦攪拌接合工藝)。此時，因為可通過視覺檢查在基部件2的正面3上看到對接部分 V13、V14，所以能夠在精確的位置確定地進行摩擦攪拌接合。通過已知轉動工具450進行摩擦攪拌接合。轉動工具450由例如工具鋼構成；并包括柱形工具本體460、從本體460的底面460a的中心部分垂直懸下穿過同心軸線的銷470。 銷470形成朝向其頂端較窄的錐形。此外，在銷470的周向面上沿軸線的軸向方向可形成多個較小溝槽(未示出)，且沿軸線的徑向方向形成有螺旋螺紋。
在摩擦攪拌接合中，高速轉動的轉動工具450在基部件2和蓋板10被夾具(未示出)約束的狀態(tài)下推入每個對接部分V13、V14內，且工具450沿對接部分V13、V14運動。 通過高速轉動的銷470，由于摩擦加熱來加熱銷470周圍的鋁合金材料并使其流動化。然后該流動化金屬材料(塑性流動材料Q)流入空氣間隙部分P內。轉動工具450的推入量(推入長度)適于為這樣的長度該長度使得由工具本體 460推到旁邊的蓋板10的金屬體積等于填充在熱介質管16周圍一空氣間隙部分P內的塑性流動化鋁合金材料的體積與在塑性化區(qū)域W15(W16)的寬度方向兩側上形成的毛刺的體積之和。根據(jù)這樣描述的工藝，如圖20所示，沿對接區(qū)域V13、V14(見圖18C)形成塑性化區(qū)域W13、W14，且熱介質管16被基部件2和蓋板10密封封閉。此外，由于使塑性流動材料 Q在空氣間隙部分P(見圖19A)內流動且該部分P被填充，與每個構件緊密接觸并能夠形成熱導率高的傳熱板1C。此外，由于基部件2和蓋板10通過摩擦攪拌接合而接合，所以能夠增加傳熱板IC的接合強度。此外，因為能夠方便地控制上述熱介質管16的變形量和變形形式，所以能夠使管 16塑性變形成所要求的形式。因而，可進一步增強基部件2與蓋板10之間的接觸性能，并還可增加熱導率。此外，根據(jù)這樣描述的傳熱板1C，因為熱介質管16以壓縮形式塑性變形，所以可擴大管16的表面面積，并可進一步增加其熱導率。此外，根據(jù)第六實施例，因為圓形截面的熱介質管16在插入凹陷溝槽8內之后變形，所以能夠方便地對管16進行加工。即，當在一個傳熱板內形成多個凹陷溝槽時，則熱介質管在平面圖上形成字母S形，從而連接每個凹陷溝槽；但是，難以使熱介質管以壓縮形式變形。但根據(jù)制造傳熱板IC的方法，因為圓形截面的熱介質管16在凹陷溝槽8內塑性變形，所以能夠方便地使熱介質管以壓縮形式在平面圖形成像字母S狀。此外，因為基部件2和蓋板10通過金屬材料的摩擦攪拌接合而在塑性化區(qū)域W13、 W14內塑性流動化，且塑性流動材料Q流入空氣間隙部分P，所以能夠將基部件2和蓋板10 接合并嵌入空氣間隙部分P。此外，在摩擦攪拌接合時，因為熱介質管16受到轉動工具450 的工具本體460的底面460a(肩部)的壓力，所以能夠增加管2與凹陷溝槽8之間的接觸性能。因此能夠有效地將熱能從在熱介質管16內循環(huán)的熱介質傳遞到基部件2。此外，上述凹陷溝槽8、蓋板10、熱介質管16等的尺寸是絕對示例性的，且并不限制本發(fā)明?？筛鶕?jù)每個構件的尺寸適當?shù)卦O置這些尺寸。[第七實施例]接下來將根據(jù)需要參照附圖描述本發(fā)明的第七實施例。如圖21A-21C和22A-22C所示，根據(jù)關于第七實施例的制造傳熱板IC的方法，蓋板10由鐵夾333代替鋁合金型材來構成。鐵夾331用作按壓熱介質管16的蓋板，且在其下表面上形成弧形凹陷部分331a。 凹陷部分331a通過預定曲率半徑形成，并構造成使熱介質管16的上端塑性變形成曲面狀。 此外，鐵夾331的寬度尺寸比凹陷溝槽8的寬度尺寸稍小。此外，鐵夾331的尺寸使得當鐵夾331與第六實施例的擠壓型材構成的蓋板10類似在熱介質管16的上部插入凹陷溝槽8 時，鐵夾331突出超過基部件2的正面3。
在通過關于第七實施例的制造方法制造傳熱板IC時，如圖21A所示，首先，將熱介質管16插入形成朝向基部件2的正面3開口并形成在基部件內的凹陷溝槽8內(管插入工藝)；并將鐵夾331在溝槽8內管16的上部處插入溝槽8的開口 12a內(凹陷溝槽封閉工藝)。此時，鐵夾331從基部件2的正面3突出。此外，因為鐵夾331形成的寬度尺寸小于凹陷溝槽8的寬度尺寸，所以僅將鐵夾331放置在熱介質管16的上部上就足夠了。此后，如圖2IB所示，將鐵夾331設置在壓床400內并朝向凹陷溝槽8的底部12b 按壓(按壓工藝)。根據(jù)第七實施例，對鐵夾331施加4噸的負載，將鐵夾331按壓到其突出頂端與基部件2的正面3處于相同水平面。因此，將鐵夾331推入凹陷溝槽8內，并將熱介質管16夾在并壓在鐵夾331與凹陷溝槽8的底部12b之間，并使其以壓縮形式塑性變形。 此時，因為在鐵夾331的下表面上形成凹陷部分331a，所以熱介質管16沿部分331a變形， 并順利地進行塑性變形。此外，無需說，凹陷部分331a并不限于恒定的曲率半徑，也可采用曲率半徑逐漸變化的諸如橢圓的其它形式。當完成由壓床400按壓鐵夾331時，如圖2IC所示，將鐵夾331從凹陷溝槽8取出， 且如圖22A所示，將另一蓋板332插入溝槽8 (蓋板插入工藝)。蓋板332具有矩形截面，其厚度尺寸等于鐵夾331的上表面與鐵夾331的凹陷部分331a的中部之間的尺寸(最薄部分的尺寸)，并裝配在溝槽8內。然后相對于裝配在凹陷溝槽8內的蓋板332，其上表面與基部件2的正面3處于相同水平面，且板332的側表面與溝槽8的內部側表面面對面地接觸。這里，通過凹陷溝槽8的內側表面和蓋板332的側表面形成對接部分V15、V16。如圖22B所示，沿對接部分V15、V16(圖22B中的VM)相繼施加摩擦攪拌接合(摩擦攪拌接合工藝)。因此對接部分V15、V16周圍的基部件2與蓋板332的鋁合金材料由于摩擦生熱而被加熱和流動化，且該流動化金屬材料(塑性流動材料Q)流入空氣間隙部分P。 此時，因為蓋板332是矩形截面且其下表面平坦，所以形成在板332與熱介質管16之間的空氣間隙部分P連接到凹陷溝槽8的內側表面。即，通過用具有凹陷表面331a的鐵夾331 按壓熱介質管16，管16的上表面形成弧形，并將板形蓋板332放置在上面；由此，空氣間隙部分P確定地連接到凹陷溝槽8的內側表面。因而，塑性流動材料Q確定地流入空氣間隙部分P內，增加每個構件之間的接觸性能，且能夠增加傳熱板IC的熱導率。根據(jù)這樣描述的工藝，制成構造與第六實施例的傳熱板類似的傳熱板IC(見圖 22C)。根據(jù)第七實施例，除了第六實施例實現(xiàn)的效果之外，還可實現(xiàn)以下操作和效果。簡言之，根據(jù)第七實施例，因為通過其中在底面上形成有凹陷表面的像曲面的凹陷部分331a的鐵夾331按壓熱介質管16，所以管16的上表面沿部分331a順滑地變形，并易于控制變形形式。此外，因為熱介質管16的上表面的中部未向內凹陷，所以能夠使塑性流動材料Q確定地在管16與蓋板332之間流動并增加每個構件之間的接觸性能。因此，盡管已經描述了本發(fā)明的第七實施例，但本發(fā)明并不限于此；能夠改變其設計而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在第六實施例中，盡管在傳熱板IC內設有一個凹陷溝槽8，但無需說也可設有多個溝槽8。實例1接著將描述制造關于第一實施例的傳熱板1的實例1和2。構成傳熱板1的每個構件的尺寸根據(jù)需要參照圖2和4A-4E。關于實例1和2，如表1所示，除了設定關于熱介質管(也稱為銅管)16的外徑B、銅管的厚度D、蓋溝槽6的溝槽寬度E以及蓋板10的蓋厚度F的兩種預定情況之外，使用主接合轉動工具20的銷長度G、推入量H以及偏移量I作為參數(shù)，進行測試，并通過視覺檢查評估每種情況的接合狀態(tài)。摩擦攪拌接合時銷的轉數(shù)是 700rpm,且接合速度(發(fā)送速度)是300mm/min。關于實例1，如表1所示，除了銅管的外徑B12. 7mm、其厚度Dl. 0mm、蓋溝槽的溝槽寬度E13. Omm以及蓋板10的蓋厚度F6. Omm的先決條件之外，如表2所示，使用銷長度G、推入量H以及偏移量I作為參數(shù)進行測試。根據(jù)銷長度G和推入量H將測試情況分成情況1 至5，并還根據(jù)偏移量I將情況分成a至d。[表1]
直徑B (mm)厚度D (mm)溝槽寬度E (mm)蓋厚度F (mm)實例1的先決條件12.71.013.06.0實例2的先決條件10.01.010.36.0[表 2]
權利要求
1.一種制造傳熱板的方法，傳熱板中將用于加熱或冷卻熱部件的熱介質循環(huán)的熱介質管容納在板形式的基部件內，所述方法包括以下步驟將所述熱介質管插入朝向所述基部件的正面開口且深度尺寸比所述熱介質管的外徑尺寸長的凹陷溝槽內；將蓋板插入位于所述凹陷溝槽內所述熱介質管上部處的所述凹陷溝槽的開口內；通過將所述蓋板按壓到所述凹陷溝槽的底部而使所述熱介質管塑性變形并使所述熱介質管鄰靠所述凹陷溝槽；以及然后通過摩擦攪拌接合將所述蓋板固定到所述基部件。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述摩擦攪拌工藝中由于摩擦加熱而流動化的塑性流動材料流入形成在塑性變形的所述熱介質管周圍的空氣間隙內。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述蓋板在插入所述凹陷溝槽的開口內時，所述蓋板突出超過所述基部件的正面，并通過將所述蓋板的突出頂端按壓成與所述基部件的正面平齊而使所述熱介質管塑性變形。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹陷溝槽的底部形成曲面狀，其中所述底部的寬度方向兩端的底部入口角被加工成曲面；且其中所述熱介質管沿所述凹陷溝槽的所述底部塑性變形成大致橢圓形。
5.一種傳熱板，其中將用于加熱或冷卻熱部件的熱介質循環(huán)的熱介質管容納在板形式的基部件內，所述基部件包括朝向所述基部件的正面開口的凹陷溝槽并具有比所述熱介質管的外徑尺寸長的深度尺寸，通過將所述熱介質管插入所述凹陷溝槽內并將插入所述凹陷溝槽的開口內的所述蓋板按壓到所述凹陷溝槽的所述底部而使所述熱介質管塑性變形并鄰靠所述凹陷溝槽的底部，以及通過摩擦攪拌接合將所述蓋板固定到所述基部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及傳熱板及其制造方法。一種制造傳熱板的方法，傳熱板中將用于加熱或冷卻熱部件的熱介質循環(huán)的熱介質管容納在板形式的基部件內，所述方法包括以下步驟將所述熱介質管插入朝向所述基部件的正面開口且深度尺寸比所述熱介質管的外徑尺寸長的凹陷溝槽內；將蓋板插入位于所述凹陷溝槽內所述熱介質管上部處的所述凹陷溝槽的開口內；通過將所述蓋板按壓到所述凹陷溝槽的底部而使所述熱介質管塑性變形并使所述熱介質管鄰靠所述凹陷溝槽；以及然后通過摩擦攪拌接合將所述蓋板固定到所述基部件。
文檔編號F28F3/12GK102248276SQ201110160109
公開日2011年11月23日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權日2007年4月16日
發(fā)明者堀久司, 瀨尾伸城, 牧田慎也 申請人:日本輕金屬株式會社