JPH0356768Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、たとえば電子機器、装置などにおけ
る筐体内温度を冷却するために用いて好適な熱交
換器の改良に関する。

〔従来技術〕

多数の電子部品等を実装したプリント基板群や
電源等を内蔵してなる各種の電子機器、装置にあ
つては、通電による内部発熱量が大きく、その筐
体内温度の上昇による電子部品等に対する熱影響
を防止すべく、何らかの冷却手段を付設すること
が必要とされている。このような冷却手段として
は、フアン等により筐体内に外気を強制的に供給
し、さらに内部を循環させて排出する強制空冷式
のものが最も一般に採用されているが、このよう
な方法では筐体内への塵埃等の侵入をフイルタ等
により防止することが必要であり、しかもその目
詰りによる保守、点検作業を頻繁に行なわねばな
らないという問題を生じる。また、このようなフ
イルタではその濾過性能の面で確実性に欠けるば
かりでなく、湿気などに対しては全く無防備であ
るといつた欠点もある。特に、この種の電子機
器、装置にあつては、その内部の電子部品等の性
能を維持するために、筐体内への塵埃や湿気等の
侵入を可能な限り防止しなければならないもので
ある。

このため、この種の電子機器、装置において、
筐体内空気と外気とを流通させる通路溝を交互に
形成し、その間で熱交換を行なうことにより筐体
内を冷却する放熱用の熱交換器を、筐体の一部に
付設することが考えられている。そして、このよ
うな熱交換器によれば、各通路溝間を仕切ること
により筐体内への塵埃、湿気等の侵入を防止し得
るもので、従来から種々な構成のものが多数提案
されている。

しかしながら、この種従来の熱交換器にあつて
は、いずれもその構成が複雑で、成形加工が面倒
であり、コスト高を招くばかりでなく、全体が大
型化する割には熱交換効率の面で問題を生じるも
のであつた。すなわち、この種の熱交換器におい
て、その熱交換効率は伝熱面積と風速との積に比
例するものであるが、従来構造において全体の小
型かつコンパクト化を図るとともに、その伝熱面
積を大きくするためには、内、外通路溝の溝幅を
狭くして全体の溝数を多くすると同時にその長さ
も大きく採る必要があり、その結果上述した溝内
に空気流を円滑かつ効率よく吹き込むことができ
ないといつた欠点を生じるものであつた。また、
従来の熱交換器において、その伝熱部としては、
断面が略コ字状を呈するように板材を順次折曲げ
形成することにより内、外通路溝を交互に形成し
てなる構成が一般に採用されており、その成形加
工が面倒であるばかりでなく、各通路溝の入口お
よび出口部分では、乱気流は生じ易く、空気流の
流入、流出が妨げられてその流通が小さくなり、
熱交換効率は低下するといつた欠点があつた。こ
れは、各通路溝の入口、出口において、その隣接
する部分に他方の溝を形成する壁部は存在し、こ
れに空気流が衝突して乱流となることから明らか
であろう。

さらに、この種の熱交換器は、通常機器筐体内
の側壁等に付設されることが多いため、その内部
スペースを確保するうえで全体の小型かつコンパ
クト化、特にその薄型化が求められており、この
ような要請にも応えることができるような構成と
することが必要とされている。

〔考案の概要〕

本考案は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、多数のプレート片を所定間隔をおいて積層
して組立てることで長手方向の各端部と相手側端
部に近接する側部の端部寄り部分との間で異なる
流体を流通させる通路溝を交互に形成する伝熱プ
レート体を備えてなり、各プレート片を、その長
手方向の各端部での幅方向全域にわたる側縁部分
を互いに相反する方向に折曲げ形成しこの折曲げ
方向での隣接するプレート片との間の通路溝を閉
塞するとともに、側部側縁部分の一部をそれぞれ
近接する各端部側縁部分とは反対側に折曲げ形成
しこの折曲げ方向での隣接プレート片との間の通
路溝を閉塞するようにし、これら両端部および側
部側縁部での接合部分に隣接して開口される熱交
換用流体の出入口の開口面積を、各通路溝の溝幅
よりも拡がるように形成し、かつ伝熱プレート体
側部で熱交換用流体の出入口部分を除いた各通路
溝の開口部分を、シール部材によつて閉塞すると
いう簡単な構造によつて、各通路溝内を通る空気
流の流れを円滑なものとし、伝熱効率を向上させ
るとともに、装置の小型化と成形加工の容易さか
らコスト面でも優れた熱交換器を提供するもので
ある。

〔実施例〕

以下、実施例を図面に示した実施例を用いて詳
細な説明する。

第１図ないし第３図は本考案に係る熱交換器の
一実施例を示すものであり、本実施例では各種電
子機器、装置に付設されてその筐体内空気を外気
にて冷却する放熱用として用いた場合を説明す
る。

まず、第１図において符号１で示す熱交換器の
概略構成を簡単に説明すると、符号２は全体が略
長方体状を呈するケーシングで、機器筐体３内で
その側端部の一部に縦型にて配設されている。ま
た、このケーシング２内でその長手方向（図中上
下方向）の中央には、第２図および第３図に示す
ような伝熱プレート体４が配設されている。この
伝熱プレート体４は、筐体３の内部空気とこれを
冷却する外気とを流通させることによつてこれら
流体間で熱交換を行なうための内、外通路溝５，
６を交互に形成する多数のプレート片７の集合体
として形成されている。

また、ケーシング２内で伝熱プレート体４の上
方には、ケーシング２の筐体３内に臨む内側面に
穿設された筐体内空気の吸気口８にて筐体３内に
開口する上部空気室９が形成され、その内部には
筐体内空気の吸込み用フアン１０が配設されてい
る。なお、本実施例では、このフアン１０は吸気
口８部分に設けられているが、これに限らず、こ
の空気室９内で伝熱プレート体４の上端部に水平
状態で設けるようにしてもよいことは勿論であ
る。そして、上部空気室９から伝熱プレート体４
の内通路溝５内に導入された筐体内空気は、この
通路に沿つて下方に導びかれ、伝熱プレート体４
の下端側でその側方から筐体３内に開口するよう
にケーシング２の内側面に穿設された排気口１１
から排気される。

一方、ケーシング２内で伝熱プレート体４の下
方には、筐体３外の外気がケーシング２の外側面
に穿設された吸気口１２を介して導入される下部
空気室１３が形成されている。そして、この吸気
口１２部分には外気中に含まれる塵埃等を除去す
るフイルタ１４を備えた外気吸込み用のフアン１
５が配設されている。勿論、このフアン１５は前
述したフアン１０と同様に、伝熱プレート体４の
下端部にフイルタ１４とは別個に水平状態で配設
してもよいものである。そして、伝熱プレート体
４の上端側で筐体３の外側に位置するケーシング
２の外側面には、前記下部空気室１３から外通路
溝６に沿つて導かれた外気を筐体３外に排気する
排気口１６が穿設されている。

また、図中１７，１８は前記伝熱プレート体４
の内側と外側とにシール部材として介装されたス
ポンジ、ゴム等の弾性材からなるシール材で、こ
れらシール材１７，１８は、第１図に示すよう
に、伝熱プレート体４の内、外で前記排気口１
１，１６に対応する熱交換用流体の出口となる部
分以外に形成された各通路溝５，６の開口部をシ
ールし、入口から出口に至る通路溝５，６を適切
に形成し得るように設けられているものである。

さて、本考案によれば、上述した構成による熱
交換器１において、筐体内空気と外気との間での
熱交換を行なう伝熱プレート体４を、第２図およ
び第３図に示すような多数のプレート片７による
積層体として構成し、かつこれらのプレート片７
によつて形成される内、外通路溝５，６の入口５
ａ，６ａおよび出口５ｂ，６ｂの開口面積を他方
の通路溝を形成するプレート片７，７の長手方向
における一方の端部側縁部分同士および他方の端
部に近接する側部側縁部分同士の接合により拡げ
るようにしたところに特徴を有している。

これを詳述すると、前記プレート片７は、第３
図から明らかなように、所定の幅寸法をもつて長
尺に形成された略平板状を呈し、たとえば鉄板、
銅板、アルミ板を始めとする熱伝導率のよい材料
のものにて形成されている。そして、これらのプ
レート片７は、所定間隔をおいて多数枚積層さ
れ、適宜スペーサ１９ａを介装した連結ロツド１
９（図中一点鎖線で示す）にて略平行して連結さ
れ、各プレート片７，７間にて交互に通路溝５，
６を形成する。

また、前記プレート片７は、その長手方向の各
端部側縁部分が互いに反対方向に折曲げ形成され
るとともに、その先端が面方向に延設された両端
部７ａ，７ｂを有し、さらにこれら両端部７ａ，
７ｂに近接する幅方向の各側部側縁部のうち、そ
れぞれ反対側の側部７ｃ，７ｄの上述したと同様
に互いに反対方向に折曲げ形成されている。そし
て、このような形状を有するプレート片７を交互
に180度反転させて積層することにより第３図に
示すように、開口面積が拡大された開口部と、隣
接するプレート片の側縁同士が接合された閉塞部
とが形成されるもので、上述した開口部が、前述
した通路溝５，６の入口５ａ，６ａおよび出口５
ｂ，６ｂに相当することは容易に理解されよう。

すなわち、上述した構成による伝熱プレート体
４によれば、ケーシング２の上部空気室９と内側
面の排気口１１とに対応する通路溝５の入口５ａ
と出口５ｂとが、その溝幅の２倍の幅寸法をもつ
開口部として、それぞれに開口するとともに、他
方の通路溝６側は、これを形成するプレート片同
士の接合により閉塞されるものであり、しかも、
この閉塞部は２枚のプレート片の接合端縁が臨む
だけであるため、この部分での空気流の導入、出
にあたつて乱気流などは生ぜず、円滑な空気流を
得ることができるものである。勿論、このことは
下部空気室１３と排気口１６間に臨む通路溝６側
でも同様であり、さらに、上述した部分以外の通
路溝５，６間の開口部分はその幅方向から当接さ
れているシール材１７，１８にて確実にシールさ
れている。

なお、図中１９ｂは拡大された開口部間に介装
されたスペースで、またこれに対応する閉塞部は
たとえば溶接などにより接合されているものであ
る。

したがつて、上述した構成によれば、伝熱プレ
ート体４を、簡単なプレス加工等によるプレート
片７を多数枚積層するだけで、必要とされる開口
部と閉塞部とを有して形成できるものであり、そ
の成形加工や組立てが簡単に行なえるばかりでな
く、従来と同数の溝を形成するにあたつても、そ
の開口溝幅を２倍と大きくした通路溝５，６を得
ることができ、これにより空気流を円滑かつ適切
なものとして伝熱効率を大幅に向上させることが
可能となり、しかも全体の小型かつコンパクト化
を図るうえでもその効果を発揮し得るものであ
る。

さらに、本考案によれば、伝熱プレート体４の
各端部に全域にわたつて通路溝５，６の入口５
ａ，６ａを形成するとともに、他方端部に近接す
る側部に所定長さにわたつて通路溝５，６の出口
５ｂ，６ｂを形成しているもので、通路溝５，６
の幅方向における通路幅を通路全体にわたつて略
等しく形成でき、流体の流入、出にあたつて流体
溜り等が生じ難く、流体の円滑な流れを得て熱交
換効率を向上させ得るという利点もある。

そして、上述した伝熱プレート体４を、第１図
に示すように、プレート片７の面方向をケーシン
グ２の厚み方向として筐体３に付設し、フアン１
０，１５をその上，下に配設することにより、そ
の厚みｔを可能な限り小さくして配設スペース面
で有利となる小型化を図ることができるものであ
る。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得る
ものであり、またその適用機器、装置としても
種々の分野のものが考えられる。

たとえば、第１図において各通路溝５，６への
空気流の方向は実施例と逆でもよいものであり、
さらにその必要に応じて吸込口１０，１２、排気
口１１，１６にフイルタ１４を付設することは自
由である。

また、伝熱プレート体４を構成するプレート片
７の積層状態しては、第４図ａ，ｂ，ｃに示すよ
うに、それぞれが断面略ジグザグ状を呈するごと
く組合わせてもよいことは勿論であり、これによ
り伝熱面積を増大させ得るという利点がある。さ
らに、プレート片７として略平板状のものを個々
に組合わせた構成を説明したが、２片または３片
を折曲げ形成により連設したものを用いてもよい
ことも明らかであろう。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る熱交換器によ
れば、多数のプレート片を所定間隔をおいて積層
して組立てることで長手方向の各端部と相手側端
部に近接する側部の端部寄りの部分との間で異な
る流体を流通させる通路溝を交互に形成する伝熱
プレート体を備えてなり、各プレート片を、その
長手方向の各端部での幅方向全域にわたる側縁部
分を互いに相反する方向に折曲げ形成しこの折曲
げ方向での隣接プレート片との間の通路溝を閉塞
するとともに、側部側縁部分の一部をそれぞれ近
接する各端部側縁部分とは反対側に折曲げ形成し
この折曲げ方向での隣接プレート片との間の通路
溝を閉塞するようにし、これら両端部および側部
側縁部での接合部分に隣接して開口される熱交換
用流体の出入口の開口面積を、各通路溝の溝幅よ
りも拡がるように形成し、かつ伝熱プレート体側
部で熱交換用流体の出入口部分を除いた各通路溝
の開口部分を、シール部材によつて閉塞するよう
にしたので、簡単な構造で、加工性やコスト面で
優れているばかりでなく、各通路溝への空気流の
導入、導出や各通路溝内での流れを円滑なものと
し、伝熱効率を増大させることができ、また伝熱
面積を大きくすると同時に、装置の小型化を達成
できるという実用上優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る熱交換器の一実施例を示
す概略断面図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃはその要部とす
る伝熱プレート体の概略正面図およびそのＢ−
Ｂ，Ｃ−Ｃ線断面図、第３図は同じく伝熱プレー
ト体を構成するプレート片を示す要部分解斜視
図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本考案の別の実施例を示
す図である。 １……熱交換器、２……ケーシング、３……機
器筐体、４……伝熱プレート体、５，６……通路
溝、５ａ，６ａ……入口、５ｂ，６ｂ……出口、
７……プレート片、７ａ，７ｂ……折曲げ端部、
７ｃ，７ｄ……折曲げ側部、８，１２……吸気
口、９，１３……空気室、１０，１５……フア
ン、１１，１６……排気口、１７，１８……シー
ル材、１９……連結ロツド、１９ａ，１９ｂ……
スペーサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多数のプレート片７を所定間隔をおいて積層し
   て組立てることにより異なる流体を流通させる通
   路溝５，６を交互に形成する伝熱プレート体４を
   備えた熱交換器において、この伝熱プレート体４
   の各通路溝５，６は、長手方向の互いに対向する
   それぞれの端部と相手側の端部に近接する側部の
   端部寄り部分との間で前記各流体を流通させるよ
   うに形成され、前記各プレート片７は、その長手
   方向の各端部での幅方向全域にわたる側縁部分が
   互いに相反する方向に折曲げ形成されこの折曲げ
   方向で隣接するプレート片７との間の通路溝５，
   ６を閉塞するように接合されるとともに、これら
   各端部側縁部分に近接する側部側縁部分の一部が
   それぞれ近接する端部側縁部分とは反対側に折曲
   げ形成されこの折曲げ方向で隣接するプレート片
   ７との間の通路溝６，５を閉塞するように接合さ
   れ、これら両端部側縁部分同士の接合部および側
   部側縁部分同士の接合部によつて、これらに隣接
   して開口される流体入口５ａ，６ａおよび流体出
   口５ｂ，６ｂの開口面積が、各通路溝５，６の溝
   幅よりも拡がるように形成され、かつ前記伝熱プ
   レート体４の側部で各プレート片７により形成さ
   れる各通路溝５，６の開口部分は、熱交換用流体
   の出入口部分を除いて、シール部材１７，１８に
   よりそれぞれ閉塞したことを特徴とする熱交換
   器。