JPH0443735Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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。

〔従来の技術〕

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、湿気等に対しては全く無防備である
といつた欠点がある。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。

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、その通路溝間で熱交換を行なうことによ
り筐体内を冷却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、従来から種々の構成のもの
が多数提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

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吸込むことができない
といつた欠点を生じている。また、従来の熱交換
器において、その伝熱部としては、断面略コ字状
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、乱気流が生じ易く、空気流の流入、流出が
妨げられてその流通量が小さくなり、熱交換効率
が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が存在し、これに空気流
が衝突して乱流となることから容易に理解されよ
う。

さらに、この種の熱交換器は、通常、機器筐体
内の側壁など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、特にその厚み方向の薄型化が求めら
れており、このような要請にも応えることができ
る構成とすることが必要とされている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本考案に係る熱
交換器は、側縁部分が適宜湾曲して折曲げ形成さ
れている略同一形状による加数枚のプレート片を
所定間隔をおいて積層することにより流体が流れ
る通路溝を交互に形成する伝熱プレート体を構成
する各プレート片を、その一側縁から切り込まれ
た略コ字状を呈する切欠き部を形成することで、
流体導入、出用フアンを伝熱プレート体の厚み方
向内に埋設した状態で配設し得る凹陥部を形成
し、かつこの凹陥部の底部に開口する一方の通路
溝に対しこのフアンにより流体を導入、出させる
ように構成したものである。

〔作用〕

本考案によれば、伝熱プレート体の一部に形成
した凹陥部を巧みに利用することにより、プレー
ト体内に交互に形成される通路溝の一方に流体を
導入、出させる流体給送用フアンを、伝熱プレー
ト体の小型かつコンパクト化を確保しつつ、その
内部に埋設させた状態で簡単かつ適切に組付ける
ことが可能である。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第５図ａ，ｂ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図において全体を符号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
体が略直方体状を呈するケーシンクグで、機器筐
体３内でその側壁部の一部に縦型で配設されてい
る。また、このケーシング２内には、第２図ない
し第４図ａ，ｂ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の内部空気とこれらを冷却する外気とを流通さ
せることによつてこれら両流体間での熱交換を行
なうための内，外通路溝５，６を交互に形成する
多数の同一形状をもつプレート片７の積層集合体
として形成されている。

また、前記伝熱プレート体４の両端部に対応す
るケーシング２の上、下両端部には、筐体３内に
開口してこの筐体内空気を前記伝熱プレート体４
の一方の通路溝６内に導入、出させるための吸込
口８および排気口９が形成されている。なお、本
実施例では、上述した筐体内空気を、筐体３内で
の自然対流あるいは筐体３内の別の個所に設けた
循環用フアン（図示せず）を用いて通路溝６を通
過させるようにした場合を示しているが、本考案
はこれに限定されず、上述した吸気口８、排気口
９に対し吸気用または排気用フアンを適宜付設す
るようにしてもよいものである。

一方、前記ケーシング２の外側面側じその中央
および上，下端部側には、伝熱プレート体４の通
路溝５に対し筐体３外の外気を導入、出するため
の吸気口１０および排気口１１ａ，１１ｂが穿設
して形成されている。そして、上述した吸気口１
０に対応するケーシング２内側部分には外気中に
含まれる塵埃等を除去するフイルタ（図示せず）
等を備えた外気吸込用のフアン１２が配設され、
外気を通路溝５の長手方向中央に導入するととも
に、その上、下に形成した排気口１１ａ，１１ｂ
から順次排気させるような構成とされている。

なお、図中１３，１４は前記伝熱プレート体４
の内側面と外側面とに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、この場合の外側
のシール材１４には前記吸込口１０および排気口
１１ａ，１１ｂに対応した開口が穿設されてい
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５図ａ，ｂに示したような形状をもつ多数の
プレート片７による積層体として構成するととも
に、これらプレート片７外側の側縁部分でその長
手方向中央から切込み形成した略コ字状を呈する
切欠き部１５によつて伝熱プレート体４の外側部
に凹陥部１６を凹設して形成し、かつこの凹陥部
１６内に前記外気吸込用フアン１２を組込み固定
するようにし、この凹陥部１６の底部側に開口し
ている一方の通路溝５に対して外気を導入させる
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２
図および第５図ａ，ｂ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にて形成されている。そし
て、これらプレート片７は、所定間隔おいて多数
枚積層され、適宜スペーサ１７ａを介装した連結
ロツド１７｛第４図ａ，ｂ中一点鎖線参照｝で略
並行状態で連結され、各プレート片７，７間に交
互に通路溝５，６を形成する。

すなわち、プレート片７は外側の側縁部７ａ側
が片側面側に湾曲して折曲げ形成されるととも
に、内側の側縁部７ｂおよび両端側側縁部７ｃ，
７ｄが連結した状態で逆の片側面側に湾曲して折
曲げ形成されている。なお、前記切欠き部１５の
底部側側縁部７ｅも、上述した外側の側縁部７ａ
と同様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、第２図から明
らかなように、交互に反転させて積層することに
より、第４図ａ，ｂに示すように、通路溝５，６
の溝幅よりも開口面積が拡大された開口部（通路
溝入口５ａ，６ａ、出口５ｂ，６ｂ）と、隣接す
るプレート片７の側縁同士が接合された閉塞部と
が形成されるものである。

このような構成による伝熱プレート体４によれ
ば、各通路溝５，６の入口および出口部分がその
溝幅の二倍の幅寸法をもつ開口部としてそれぞれ
の吸、排気口に開口するとともに、他方の通路溝
側はこれを形成するプレート片７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二
枚のプレート片７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可
能となる。なお、上述した積層構造である伝熱プ
レート体４において、内側面側は通路溝６が開口
されることとなるが、本実施例では、この開口部
分は前述したようにシール材１３にて密閉されて
いるものである。

また、本考案によれば、各プレート片７に形成
した切欠き部１５によつて、伝熱プレート体４の
外側部分に凹陥部１６が形成され、この凹陥部１
６内に前記吸気口１０から外気を吸込むフアン１
２（本実施例では複数個を並設した場合を示して
いる）が嵌込まれて組付けられている。そして、
この場合において注目すべきことは、この凹陥部
１６内に組付けられるフアン１２が、この伝熱プ
レート体４の厚み方向内に埋設された状態とな
り、この状態で凹陥部１６底部に開口している一
方の通路溝５に対して外気を導入するように構成
されていることで、これにより全体の小型かつコ
ンパクト化を図ることが可能となるものである。

なお、上述したプレート片７形状では、凹陥部
１６を形成する側壁部分では両通路溝５，６が開
放状態とされるが、これはこの部分にシール材１
８ａ，１８ｂを介装することで密閉すればよいも
のである。また、図中１９ａ，１９ｂは前記プレ
ート片７による積層体の両側に付設されるブラケ
ツト部材である。

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た形状で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、その開口溝幅を二倍と広げた通路溝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
ができ、また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。特
に、本考案によれば、外気吸込用フアン１２を、
伝熱プレート体４の小型かつコンパクト化を確保
しつつ、その内部に埋設させた状態で簡単かつ適
切に組付けることが可能で，その実用上の効果は
大きい。

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内に付設することに
よつて、その厚み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かつコンパクト化を図
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。

たとえば上述した実施例では、外気吸込用フア
ン１２を、伝熱プレート体４の長手方向中央に形
成した凹陥部１６内に嵌込み設置させるようにし
た場合を説明したが、本考案はこれに限定され
ず、凹陥部１６の形成位置等は伝熱プレート体４
の長手方向に適宜ずらして形成できるもので、さ
らにこの場合に二個所に凹陥部を設け、吸込およ
び排気用のフアンを設置するようにしてもよいも
のである。

また、上述した実施例では、筐体内空気を伝熱
プレート体４の通路溝６内に対し、筐体３内に別
置したフアンあるいは自然対流にて流通させる場
合を説明したが、本考案はこれに限定されず、強
制給送用としてフアンを伝熱プレート体４の両端
開口部、あるいは筐体側面部に適宜形成した開口
部に適宜付設するようにしてもよいことは言うま
でもない。

さらに、本考案による熱交換器１において、そ
の空気流の方向性やその配設状態等といつた位置
関係も、上述した実施例に限定されないことは勿
論である。

また、上述した実施例では、伝熱プレート体４
を、両側にシール材１３，１４を介在させた状態
でケーシング２内に組込むようにした場合を説明
したが、本考案はこれに限定されず、第６図に示
すように、上述した伝熱プレート体４を直接機器
筐体３の内壁部に固設するようにしてもよいもの
である。これは、伝熱プレート体４において筐体
３内に開口する通路溝６は、全体が筐体３内に開
口していても実用上は何ら支障ないばかりでな
く、適切かつ充分な流路面積を確保するうえでも
有効であることから容易に理解されよう。ここ
で、図中１４ａ，１４ｂは伝熱プレート体４の外
側面で両端に開口する通路溝６側の開口部分を覆
うシール材で、それ以外の場所にはシールは実際
上不要であるが、勿論筐体３への取付面に前述し
た実施例と同様に必要個所（吸気口、排気口）に
開口を有する一枚のシール材を付設するようにし
てもよいものである。

〔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、側縁部分が適宜湾曲して折曲げ形成され
ている略同一形状による多数枚のプレート片を所
定間隔をおいて積層することにより異なる流体が
流れる通路溝を交互に形成する伝熱プレート体を
構成する各プレート片を、その一側縁から切り込
まれた略コ字状を呈する切欠き部を形成すること
で、流体導入、出用フアンを伝熱プレート体の厚
み方向内に埋設した状態で配設し得る凹陥部を形
成し、かつこの凹陥部の底部に開口する一方の通
路溝に対しこのフアンにより流体を導入、出させ
るようにしたので、簡単かつ安価な構成にもかか
わらず、流体給送用フアンを、伝熱プレート体の
小型かつコンパクト化を確保しつつ、その内部に
埋設させた状態で簡単かつ適切に組付けることが
可能で、また全体の構成が簡単で、各部の成形加
工性やコスト面で優れてなる等といつた実用上
種々優れた効果がある。また、本考案によれば、
各通路溝の入口および出口部分の溝幅が拡がるよ
うに形成されるため、各溝内への空気流の導入、
導出を円滑かつ適切なものとしてその伝熱効率を
増大させ得る等といつた利点もある。

【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図はその要部とする伝熱プレ
ート体を構成するプレート片を示す要部分解斜視
図、第３図ａ，ｂは伝熱プレート体の平面図およ
びその側面図、第４図ａ，ｂは同じく伝熱プレー
ト体の組立て状態を説明するための概略平面図お
よび側面図、第５図ａ，ｂはプレート片の正面図
およびその−線断面図、第６図は本考案の別
の実施例を示す概略断面図である。 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，７ｃ，７ｄ，７
ｅ……側縁部、８，１０……吸気口、９，１１
ａ，１１ｂ……排気口、１２……外気吸込用フア
ン、１３，１４……シール材、１５……コ字状切
欠き部、１６……凹陥部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 異なる流体が流れる通路溝を交互に形成する伝
   熱プレート体と、この伝熱プレート体の厚み方向
   の一側部側に配設されて一方の通路溝内に流体を
   導入、出するフアンとを備えてなり、前記伝熱プ
   レート体は、両側縁が互いに逆側に湾曲して折曲
   げ形成されるとともにその両端縁がいずれか一方
   の側縁と連続して折曲げ形成されてなる同一形状
   による多数のプレート片を、交互に反転させた状
   態で所定間隔おいて積層することにより、それぞ
   れの側縁の接合により互いに画成された状態で前
   記各通路溝を形成するように構成されるととも
   に、これらプレート片の一側縁に略コ字状を呈す
   る切欠き部を形成することにより、前記流体導
   入、出用フアンを伝熱プレート体の厚み方向内に
   埋設状態で組込む凹陥部が形成され、この凹陥部
   の底部に開口する一方の通路溝に対し前記フアン
   により流体を導入、出させるように構成したこと
   を特徴とする熱交換器。