JPH0614867U - ペルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式熱交換器における放熱フィン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実用設計上制約された面積内でもって所望の
冷却能力を奏し得るペルチェ効果を利用した電子式冷却
素子を使った電子式熱交換器における放熱フィンを提供
する。 【構成】 線状または板状の銅コイル２８を所定の離間
距離をもって引き伸ばして銅板２９上に列状に接合させ
て、大なるフィン表面積を確保して、所望の冷却能実現
を達成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ペルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式熱交換器に おける放熱フィンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体の進歩と共に電子制御が主流となっているが、当該半導体を内蔵するケ ース表面の制御盤に、内蔵半導体が発散する熱を半導体の機能維持のために冷却 処理する装置が組み込まれるようになっている。 すなわち、制御盤にはペルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式 熱交換器より成る電子クーラーが組み込まれる。 図１０に示される如く、電子クーラーにおける電子冷却素子１は、Ｐ型半導体 ２及びＮ型半導体３よりなる半導体素子対を電気的には直列に、熱的には並列に 銅電極等の金属板４，５で接合し、一方の金属板４の一例をスイッチ６を介して 直流電源７の負極に、他側を正極に接続することによって、電気絶縁板８の下面 に放熱面を、他方の金属板５の電気絶縁板９の上面に吸熱面をそれぞれ構成して いる。また、放熱面及び吸熱面を伝熱性を有するシリコングリス１０，１１によ り伝熱プレート１２，１３にそれぞれ接着し、伝熱プレート１２の下面には放熱 フィン１４を、伝熱プレート１３の上面には吸熱フィン１５をそれぞれ設けてな る。 この電子冷却素子１が図１１に示される如く、制御盤に組み込まれる。すなわ ち、箱枠１６内には、内，外面の内側より立ち上げの取付基枠１７，１８があり 、これに取り付けた断熱材１９，２０を介して該電子冷却素子１が吸熱面１ａを 内側に、放熱面１ｂを外側に夫々向けた態様で取り付けられ、該箱枠１６の内面 上部の吸い込み口２１に設置のファン２２を介して半導体が発する熱を含む空気 は引き込まれて電子冷却素子１の吸熱面１ａに当てられて冷却された後、当該吸 熱面１ａ前方に開口の吹き出し口２３より戻され、また、箱枠１６の外面下部の 吸い込み口２４に設置のファン２５を介して外気は放熱面１ｂに当てられて、冷 却された後、当該放熱面１ｂ前方に開口の吹き出し口２６より放出される。 叙上の放熱面１ｂの冷却処理が効率良くなされることに由って連続的なヒート ポンピングが可能となる。 上記放熱面１ｂを構成する放熱フィン１４の典型的な断面形状は図１２に示さ れる如く、櫛刃状に板体２７，…が配列してなるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べた放熱フィン１４にあっては、限られた面積の放熱面１ｂに おいて、必要とする表面積がとても確保できず、所望の冷却能力を期待すること ができないという問題点を有している。 本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり 、その目的とするところは、所望の冷却能力を奏することのできる量の表面積を 確保し得たペルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式熱交換器にお ける放熱フィンを提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における放熱フィンは、線状の銅コイルを 所定の離間距離をもって引き伸ばした状態にて列状に銅板上に半田槽浸け若しく は接着剤に由って接合させたものである。 板状の板状の銅コイルを所定の離間距離をもって引き伸ばした状態にて列状に 銅板上に半田槽浸け若しくは接着剤に由って接合させたものである。 板状の板状の銅コイルを所定の離間距離をもって引き伸ばした状態にて一部ラ ップした列状に銅板上に半田槽浸け若しくは接着剤に由って接合させたものであ る。

【０００５】

【作用】

放熱面上の限られた空間にあって、線状の銅コイルは板体よりもはるかに大な る表面積をもたらす。これに由って初めてペルチェ効果を利用した電子式冷却素 子を使った電子式熱交換器における放熱フィンに求められる冷却能力を充足し得 る。 叙上の線状が板状になると更に表面積が拡大し、また、板状に由る薄厚化を利 用してラップさせることに由りさらなる表面積拡大がなし得る。

【０００６】

【実施例】

実施例について図を参照して説明する。図１において、本案の空気流通確保の ために所定の離間距離をもって引き伸ばした線状または板状の銅コイル２８は、 空気流方向３１に対してリブ補強のため両側を立ち上げ屈曲成型した銅板２９上 に取付面部３０，…を残して列状に接合されて放熱フィンとされる。 当該接合は半田槽浸け若しくは接着剤接合に由る。該銅コイル２８は、図２に 示す如く線状の断面真円状でもよく、図３に示す如く線状の断面縦長矩形状でも よく、さらには、図４に示す如く線状の断面縦長楕円状でもよい。 コイル２８の該空気流方向３１に対する配置は、図５に示す如くコイル断面に 直交する（ａ）ものであっても、コイル断面に並行する（ｂ）ものであってもよ い。コイルが線状でなく図６に示す如く板状にすると図７に示す如く薄厚化で離 間距離が大きくなると共に図８に示す如く一層表面積が拡大する。 由って、叙上の離間距離拡大を利用して図９に示す如くこの間に隣列のものを 一部介入させてラップさせれば、一層大なる表面積を獲得できる。

【０００７】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。 所望の放熱量確保のために必要となる表面積が得られるため、ペルチェ効果を 利用した電子式冷却素子を使った電子式熱交換器を制御盤等の制約されたスペー スに配設して活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の放熱フィンの平面，側面，正面図であ
る。

【図２】（ａ）は本考案の放熱フィンにおける断面真円
状の線状の銅コイルの正面図，（ｂ）は側面図である。

【図３】（ａ）は本考案の放熱フィンにおける断面縦長
矩形状の線状の銅コイルの正面図，（ｂ）は側面図であ
る。

【図４】（ａ）は本考案の放熱フィンにおける断面縦長
楕円状の線状の銅コイルの正面図，（ｂ）は側面図であ
る。

【図５】（ａ），（ｂ）は本考案における空気流方向に
対してのコイル配置要領説明図である。

【図６】本考案の板状コイルの俯瞰図である。

【図７】本考案における板状コイルの銅板上への接着態
様説明図である。

【図８】本考案における板状コイルの断面図である。

【図９】本考案における板状コイルのラップ配置要領説
明図である。

【図１０】電子クーラーにおける電子冷却素子の説明図
である。

【図１１】電子冷却素子を組み込んだ制御盤の説明図で
ある。

【図１２】従来の放熱フィンの俯瞰図である。

【符号の説明】

１ 電子冷却素子 吸熱面１ａ 吸熱面１ａ 放熱面１ｂ 放熱面１ｂ ２ Ｐ型半導体 ３ Ｎ型半導体 ４ 金属板 ５ 金属板 ６ スイッチ ７ 直流電源 ８ 電気絶縁板 ９ 電気絶縁板 １０ シリコングリス １１ シリコングリス １２ 伝熱プレート １３ 伝熱プレート １４ 放熱フィン １５ 吸熱フィン １６ 箱枠 １７ 取付基枠 １８ 取付基枠 １９ 断熱材 ２０ 断熱材 ２１ 吸い込み口 ２２ ファン ２３ 吹き出し口 ２４ 吸い込み口 ２５ ファン ２６ 吹き出し口 ２７ 板体 ２８ 銅コイル ２９ 銅板 ３０ 取付面部 ３１ 空気流方向

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状の銅コイルを所定の離間距離をもっ
   て引き伸ばした状態にて列状に銅板上に半田槽浸け若し
   くは接着剤に由って接合させてなることを特徴とするペ
   ルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式熱
   交換器における放熱フィン。
2. 【請求項２】 線状の銅コイルが断面真円状に巻いたも
   のである請求項１記載のペルチェ効果を利用した電子式
   冷却素子を使った電子式熱交換器における放熱フィン。
3. 【請求項３】 線状の銅コイルが断面縦長矩形状に巻い
   たものである請求項１記載のペルチェ効果を利用した電
   子式冷却素子を使った電子式熱交換器における放熱フィ
   ン。 【請求項３】 線状の銅コイルが断面縦長楕円状に巻い
   たものである請求項１記載のペルチェ効果を利用した電
   子式冷却素子を使った電子式熱交換器における放熱フィ
   ン。
4. 【請求項４】 板状の銅コイルを所定の離間距離をもっ
   て引き伸ばした状態にて列状に銅板上に半田槽浸け若し
   くは接着剤に由って接合させてなることを特徴とするペ
   ルチェ効果を利用した電子式冷却素子を使った電子式熱
   交換器における放熱フィン。
5. 【請求項５】 板状の銅コイルを所定の離間距離をもっ
   て引き伸ばした状態にて一部ラップした列状に銅板上に
   半田槽浸け若しくは接着剤に由って接合させてなること
   を特徴とするペルチェ効果を利用した電子式冷却素子を
   使った電子式熱交換器における放熱フィン。