管埋设构造体及其制造方法技术

本发明专利技术提供可提高形成流路的管与金属构件之间的紧贴性的管埋设构造体以及其制造方法。管埋设构造体(1)具备：金属或合金制的管(10)，其横剖面中的外周呈圆形；金属或合金制的基材(11)，其形成有如下凹部(11a)，所述凹部(11a)是用于供管(10)嵌合的凹部(11a)、且具有与上述外周的一部分抵接的内壁并且管(10)从上表面(11b)突出的突出量(h)与上述外周的曲率(R)的比率(h/R)为0.3以上0.7以下；以及堆积层(12)，其通过如下方式而形成，即，在将管(10)嵌合于凹部(11a)的状态下，将由金属或合金构成的粉末与气体一并加速，并保持固相状态向管(10)以及基材(11)的表面喷涂而使粉末堆积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将用于使冷却气体、冷却水等温度调节介质流通的管埋设于金属构件的。
技术介绍
在金属构件的内部埋设用于使流体流通的管的构造体(以下，称为管埋设构造体)在半导体、液晶显示装置、光盘这样的产品的制造工序等中用于各种用途。例如，使热介质(制冷剂)在管中流通的管埋设构造体被用作对基板的温度进行调节(冷却或加热)的温度调节装置(冷凝板等)(例如，参照专利文献I)。另外，使含有规定的成分的气体在流路中流通的管埋设构造体被用作向基板供给气体的簇射板。 以往，分别制作使流体流通的管、通过挖削加工等形成有与管对应的形状的凹部的金属构件，通过将管嵌入到金属构件的凹部中从而制造出这种管埋设构造体。 另外，近年来，还提出了一种通过所谓的冷喷涂法将管埋设于金属构件的技术，在所述冷喷涂法中，将金属粉末保持固相状态向基材喷涂，通过在基材上堆积金属而形成构造物(例如，参照专利文献2)。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2009 - 13497号公报 专利文献2:日本特开2011 - 238705号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在管埋设构造体中，当在管与金属构件之间存在有间隙时，热阻增大，在管内流通的流体与金属构件之间的热传导性、均热性降低。另外，也有可能在两者的间隙中混入异物、因间隙而使管在凹部中晃动。然而，在仅将管嵌入到设置于金属构件的凹部的方法中，难以使两者紧贴接合而在凹部的内壁与管的外壁之间不产生间隙。 关于这点，根据冷喷涂法，能够在管的周围堆积致密的金属被膜，因此能够制作出热传导性优异的构造体。然而，认为在该情况下，也会因管的形状、相对于管以及基材喷涂金属粉末的角度等条件，在管的周围产生局部的间隙等，导致金属被膜相对于管的紧贴性降低。 本专利技术是鉴于上述情况而实施的，其目的在于提供可提高形成流路的管与金属构件之间的紧贴性的。 用于解决课题的手段 为了解决上述课题而达成目的，本专利技术所涉及的管埋设构造体的特征在于，具备:金属或合金制的管，其横剖面中的外周呈圆形；金属或合金制的基材，其形成有包括与所述外周的一部分抵接的内壁并与所述管嵌合的凹部；堆积层，其通过如下方式而形成，即，在将所述管嵌合于所述凹部的状态下，将由金属或合金构成的粉末与气体一并加速，并直接以固相状态向所述管以及所述基材的表面喷涂而使所述粉末堆积，所述管从所述基材的表面突出的突出量h与所述外周的曲率R的比率h/R为0.3以上0.7以下。 上述管埋设构造体的特征在于，在所述管的横剖面中，所述凹部与所述管的间隙为Omm以上0.05mm以下。 在上述管埋设构造体中，其特征在于，所述管由SUS钢、铜合金、镍合金、钽、铌、钛、招、或招合金构成。 在上述管埋设构造体中，其特征在于，所述基材由铜、铜合金、铝、或铝合金构成。 在上述管埋设构造体中，其特征在于，所述粉末由铜或铝构成。 本专利技术所涉及的管埋设构造体的制造方法的特征在于，包括:基材形成工序，其在金属或合金制的基材上形成凹部，所述凹部具有与横剖面中的外周呈圆形的金属或合金制的管的所述外周的一部分抵接的内壁；堆积层形成工序，其将所述管嵌合于所述凹部，将由金属或合金构成的粉末与气体一并加速，并直接以固相状态向所述管以及所述基材的表面喷涂而使所述粉末堆积，从而形成堆积层，在所述基材形成工序中，将所述管从所述基材的表面突出的突出量h与所述外周的曲率R的比率h/R设为0.3以上0.7以下。 在上述管埋设构造体的制造方法中，其特征在于，在所述基材形成工序中，将所述管的横剖面中的、所述凹部的宽度与所述管的外径的间隙设为Omm以上0.05mm以下。 专利技术效果 根据本专利技术，在基材上形成如下的凹部，在所述凹部中，形成流路的管从基材的突出量h与管的外周的曲率R之间的比率h/R为0.3以上0.7以下，将管嵌合于该凹部而通过所谓的冷喷涂法在管以及基材的表面形成堆积层，因此能够在从基材突出的管的周围形成致密的堆积层，从而能够提高管与金属构件之间的紧贴性。 【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的管埋设构造体的结构的剖视图。 图2是表示图1所示的管埋设构造体的制造方法的流程图。 图3A是用于说明图2所示的工序SI的示意图。 图3B是用于说明图2所示的工序S2的示意图。 图3C是用于说明图2所示的工序S3的示意图。 图4是表示冷喷涂装置的概要的示意图。 图5是表示实施例1中的堆积层的SEM图像。 图6是表示实施例2中的堆积层的SEM图像。 [0031 ]图7A是表示比较例I中的堆积层的SEM图像。 图7B是表示比较例I中的管与基材的位置关系的示意图。 图8A是表示比较例2中的堆积层的SEM图像。 图SB是表示比较例2中的管与基材的位置关系的示意图。 图9是表示实施例3中的堆积层的光学照片。 图10是表示实施例4中的堆积层的光学照片。 图11是表示比较例3中的堆积层的光学照片。 【具体实施方式】 以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。需要说明的是，并非利用以下的实施方式对本专利技术进行限定。另外，在以下的说明中所参照的各图仅以能够理解本专利技术的内容的程度概略性示出了形状、大小、以及位置关系。即，本专利技术并不限定于各图所例示的形状、大小、以及位置关系。 (实施方式) 图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的管埋设构造体的结构的剖视图。如图1所示，本实施方式所涉及的管埋设构造体I具备:横剖面中的外周呈圆形的金属或合金制的管10、形成有用于供该管10嵌合的凹部Ila的金属或合金制的基材11、以及形成在管10以及基材11上的金属或合金的堆积层12。这种管埋设构造体I使所希望的流体(液体或气体)在管10内流通，被用作温度调节装置(例如冷凝板)、流体供给装置(例如簇射板) 坐寸ο 管10是外径为Φ、外周的曲率为R的、剖面呈圆管状的管。需要说明的是，管10的厚度根据材料、用途而适当确定。 管10的长度方向(使流体流通的方向)上的形状并不特别限定，可以将从管埋设构造体I的上方观察时的管10的平面形状设为直线状、螺旋状、蜿蜒形状等各种形状。 管10的材料根据在管10内流通的流体、管埋设构造体I的用途来选择。例如，在使具有腐蚀性的液体或气体流通的情况下，使用SUS钢、铜合金、镍合金、钽、铌、或钛等具有耐腐蚀性的金属或合金。另外，在作为冷却水而使自来水、海水流通的情况下，使用上述材料中的SUS钢这样具有良好的热传导性的材料。另一方面,在使PCW(process coolingwater)、有机溶剂、惰性气体等流通的情况下，无需耐腐蚀性，能够使用热传导性优异的铝或招合金。 基材11是，由例如铜、铜合金、铝、或铝合金这样具有良好的热传导性的金属或合金形成的块状件。凹部Ila是通过将基材11的上表面Ilb挖削成槽状而形成的。需要说明的是，凹部Ila的上表面Ilb的平面形状与管10的平面形状对应。 凹部Ila具有与管10的外周的一部分抵接的内壁。该凹部Ila的内壁的横剖面形状呈现为沿着管10的外周的圆弧状。凹部Ila的深度d规定为，管10从上表面Ilb突出的高度(以下，称为突出量)h与管10的外周的曲率R的比率h/R为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管埋设构造体，其特征在于，该管埋设构造体具备：金属或合金制的管，其横剖面中的外周呈圆形；金属或合金制的基材，其形成有包括与所述外周的一部分抵接的内壁并与所述管嵌合的凹部；堆积层，其通过如下方式而形成，即，在将所述管嵌合于所述凹部的状态下，将由金属或合金构成的粉末与气体一并加速，并直接以固相状态向所述管以及所述基材的表面喷涂而使所述粉末堆积，所述管从所述基材的表面突出的突出量h与所述外周的曲率R的比率h/R为0.3以上0.7以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.03 JP 2012-1499721.一种管埋设构造体，其特征在于， 该管埋设构造体具备: 金属或合金制的管，其横剖面中的外周呈圆形； 金属或合金制的基材，其形成有包括与所述外周的一部分抵接的内壁并与所述管嵌合的凹部； 堆积层，其通过如下方式而形成，即，在将所述管嵌合于所述凹部的状态下，将由金属或合金构成的粉末与气体一并加速，并直接以固相状态向所述管以及所述基材的表面喷涂而使所述粉末堆积， 所述管从所述基材的表面突出的突出量h与所述外周的曲率R的比率h/R为0.3以上0.7以下。2.根据权利要求1所述的管埋设构造体，其特征在于， 在所述管的横剖面中，所述凹部与所述管的间隙为Omm以上0.05mm以下。3.根据权利要求1或2所述的管埋设构造体，其特征在于， 所述管由SUS钢、铜合金、镍合金、钽、铌、钛、铝、或铝合金构成。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：森省吾，山内雄一郎，赤林优，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP