JPH11186480A - 熱交換器放熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送風機からの送風を、熱交換器の高温部分に
送風量が多く低温部分に送風量が少なくなるような速度
分布とすることができ、全送風量を有効に使って熱交換
量を増やすことができる熱交換器放熱装置を提供する。 【解決手段】 平板１の表面に複数のフィン２を突設し
てなる熱交換器３と、同平板１の裏面に接合される発熱
体４と、同熱交換器３の側方より送風して発熱体４から
熱を奪う送風機５とを具備する熱交換器放熱装置におい
て、熱交換器３と送風機５との間に送風の風路断面にお
ける速度分布を変更する風速制御体６を介設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィンを有する熱
交換器と、該熱交換器に接合される発熱体と、該発熱体
から熱を奪うために送風する送風機と、を具備する熱交
換器放熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図３４〜３６に示す如く、平
板１の表面に複数のフィン２を突設してなる熱交換器３
と、該熱交換器３の平板１の裏面に接合される発熱体４
と、同熱交換器３の側方より送風して発熱体４から熱を
奪う送風機５とを具備する熱交換器放熱装置は知られて
いる。該熱交換器放熱装置において、送風機５からの送
風の速度分布は該送風機５の仕様によって決まり、例え
ば、送風機５が軸流ファンである場合、ファン中央部が
低速で円周方向外側が高速の速度分布となり、送風機５
がクロスフローファンである場合、全体が均一の速度分
布となることが一般的である。

【０００３】一方、発熱体４は平板１よりも小さく、該
平板１の裏面の中央に接合される場合が多く、この場
合、熱交換器３に温度分布が生じ、該熱交換器３の発熱
体４が位置する中央部分が高温となり、端部へ近づく程
に低温となる。又、熱交換器３の温度と送風量との関係
において、熱交換器３の高温部分に多く送風する方が熱
交換量は多くなり効率的な熱交換が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、熱交換器３の中央に発熱体４が位
置していて、該熱交換器３の温度分布は、その中央部分
が高温となりその端部へ近づく程に低温となる。又、送
風の速度分布は、送風機５が軸流ファンである場合、フ
ァン中央部が低速で円周方向外側が高速の速度分布とな
り、この場合、熱交換器３の高温部分での送風量が少な
く、低温部分の送風量が多くなって、熱交換効率が悪く
熱交換器３での熱交換量は少なくなる。

【０００５】又、送風機５がクロスフローファンである
場合は、送風全体が均一の速度分布となるので、前記軸
流ファンの場合よりは熱交換効率が良くなるものの、全
体的には効率的な熱交換が行われない。又、熱交換量を
増やす他の方法として、送風機５を高性能の仕様に変え
て全体の送風量を増やすことも考えられるが、この場合
には、同送風機５が高価になってコストアップとなる。

【０００６】本発明は、上記従来の技術における問題を
悉く解決するために発明されたもので、すなわち、その
課題は、送風機の仕様を変えることなく簡単に、送風機
からの送風を、熱交換器の高温部分に送風量が多く低温
部分に送風量が少なくなるような速度分布とすることが
でき、全送風量を有効に使って熱交換効率を向上させ熱
交換量を増やすことができる熱交換器放熱装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
熱交換器放熱装置は、平板の表面に複数のフィンを突設
してなる熱交換器と、該熱交換器の平板の裏面に接合さ
れる発熱体と、同熱交換器の側方より送風して発熱体か
ら熱を奪う送風機とを具備する熱交換器放熱装置であっ
て、熱交換器と送風機との間に該送風機からの送風の風
路断面における速度分布を変更する風速制御体を介設し
たものである。

【０００８】したがって、この場合、熱交換器と送風機
との間に該送風機からの送風の風路断面における速度分
布を変更する風速制御体が介設されているため、該風速
制御体によって、送風機からの送風の速度分布を、熱交
換器の高温部分には送風量が多く、同熱交換器の低温部
分には送風量が少なくなるように、風路途中で変更制御
することにより、全送風量を有効に使って熱交換効率を
向上させ、熱交換量を増やすことができる。

【０００９】本発明の請求項２記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、平
板の裏面の中程に該平板よりも小さい発熱体が接合され
たものとなし、平板と平行な方向における風路断面の中
程が両側よりも速くなるように速度分布を変更する風速
制御体を介設したことを特徴とする。

【００１０】したがって、この場合は特に、平板の裏面
の中程に該平板よりも小さい発熱体が接合されていて、
熱交換器の温度分布はその中程部分が高温となりその端
部へ近づく程に低温となるが、風速制御体が平板と平行
な方向における風路断面の中程が両側よりも速くなるよ
うに速度分布を変更するものであるため、送風機からの
送風の速度分布は、熱交換器の高温となる中程部分には
送風量が多く、同熱交換器の低温となる端部付近には送
風量が少なくなるよう、適切に対応して変更制御され
る。

【００１１】本発明の請求項３記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、平
板と直交する方向における風路断面の平板側がフィン先
端側よりも速くなるように速度分布を変更する風速制御
体を介設したことを特徴とする。

【００１２】したがって、この場合は特に、風速制御体
が平板と直交する方向における風路断面の平板側がフィ
ン先端側よりも速くなるように速度分布を変更するもの
であるため、送風機からの送風の速度分布は、熱交換器
の高温となる平板部分には送風量が多く、同熱交換器の
低温となるフィンの先端側には送風量が少なくなるよ
う、適切に対応して変更制御される。

【００１３】本発明の請求項４記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、風
路断面に多数の風路開口を有し、各風路開口の開口面積
を相違させることによって、同風路断面における速度分
布を変更する風速制御体となしたことを特徴とする。

【００１４】したがって、この場合は特に、風速制御体
の多数の風路開口の各開口面積が相違しており、開口面
積の大きい部分は送風量が多くなり、開口面積の小さい
部分は送風量が少なくなって、該風速制御体により送風
機からの送風の風路断面における速度分布は変更制御さ
れる。

【００１５】本発明の請求項５記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項４記載の熱交換器放熱装置において、風
速制御体の各風路開口の開口面積が変化されるように形
成したことを特徴とする。

【００１６】したがって、この場合は特に、上記風速制
御体の各風路開口の開口面積を変化させることによっ
て、風路断面における速度分布形態を変化させることが
できるので、熱交換器や発熱体が別の型となったり、熱
交換器の温度分布が変化したりしても、同じ風路制御体
で適切に対応することができる。

【００１７】本発明の請求項６記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、風
路断面に多数の風路開口を有し、各風路開口の深さ寸法
を相違させることによって、同風路断面における速度分
布を変更する風速制御体となしたことを特徴とする。

【００１８】したがって、この場合は特に、風速制御体
の多数の風路開口の各深さ寸法が相違しており、深さ寸
法の短い部分は送風量が多くなり、深さ寸法の長い部分
は送風量が少なくなって、該風速制御体により送風機か
らの送風の風路断面における速度分布は変更制御され
る。

【００１９】本発明の請求項７記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項６記載の熱交換器放熱装置において、風
速制御体の各風路開口の深さ寸法が変化されるように形
成したことを特徴とする。

【００２０】したがって、この場合は特に、上記風速制
御体の各風路開口の深さ寸法を変化させることによっ
て、風路断面における速度分布形態を変化させることが
できるので、熱交換器や発熱体が別の型となったり、熱
交換器の温度分布が変化したりしても、同じ風速制御体
で適切に対応することができる。

【００２１】本発明の請求項８記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、送
風機からの送風の風路周囲に風路側面が凹凸状に形成さ
れた風速制御体を設けたことを特徴とする。

【００２２】したがって、この場合は特に、送風機から
の送風の風路周囲に風路側面が凹凸状に形成された風速
制御体が設けられるので、風路周囲付近の送風は該風速
制御体の凹凸状面に沿って流れることで減速されて、送
風機からの送風の風路断面における速度分布が中央付近
は速く周囲付近は遅くなるように変更制御され、同風路
断面の中程の送風量は多く周辺の送風量は少ない速度分
布形態となる。

【００２３】本発明の請求項９記載の熱交換器放熱装置
は、上記請求項８記載の熱交換器放熱装置において、風
速制御体の凹凸状面の各凹部の深さ寸法が変化されるよ
うに形成したことを特徴とする。

【００２４】したがって、この場合は特に、上記風速制
御体の凹凸状面の各凹部の深さ寸法を変化させることに
よって、風路周囲付近の送風の減速度合いを調整するこ
とができ、風路断面の中程の送風量と同周辺の送風量と
の差を変化させることができるので、熱交換器や発熱体
が別の型となったり、熱交換器の温度分布が変化したり
しても、同じ風速制御体で適切に対応することができ
る。

【００２５】本発明の請求項１０記載の熱交換器放熱装
置は、上記請求項１記載の熱交換器放熱装置において、
熱交換器に該熱交換器の温度分布を検知する温度検知部
を設け、該温度検知部で検知された温度分布に対応し
て、風路断面における速度分布形態が変化制御されるよ
うになしたことを特徴とする。

【００２６】したがって、この場合は特に、温度検知部
で検知された熱交換器の温度分布に対応して、風路断面
における速度分布形態が変化制御されるので、熱交換器
の温度分布が変化しても、これに対応して自動的に適切
な速度分布形態となるように制御させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１〜４は、本発明の請求項１、
２、４に対応する第一実施形態を示し、該第一実施形態
の熱交換器放熱装置は、平板１の表面に複数のフィン２
を突設してなる熱交換器３と、該熱交換器３の平板１の
裏面に接合される発熱体４と、同熱交換器３の側方より
送風して発熱体４から熱を奪う送風機５とを具備する熱
交換器放熱装置であって、熱交換器３と送風機５との間
に該送風機５からの送風の風路断面における速度分布を
変更する風速制御体６を介設したことを特徴とするもの
である。

【００２８】又、該第一実施形態の熱交換器放熱装置に
おいては、平板１の裏面の中程に該平板１よりも小さい
発熱体４が接合されており、この場合に、平板１と平行
な方向における風路断面の中程が両側よりも速くなるよ
うに速度分布を変更する風速制御体６を介設している。
又、風路断面に多数の風路開口７を有し、各風路開口７
の開口面積を相違させることによって、同風路断面にお
ける速度分布を変更する風速制御体６となしてもいる。

【００２９】熱交換器３の基台となる矩形状の平板１の
片側表面には、多数の円柱状のフィン２が等間隔に配列
して一体に突設されており、同平板１の反対側裏面の中
央には該平板１よりも小さい発熱体４が接合固定されて
いる。又、同平板１の裏面全体には、サーミスタ、熱電
対等でなる温度検知部９が付設されていて、該温度検知
部９の上に前記発熱体４は接合固定されている。なお、
温度検知部９は、熱交換器３のフィン２に配設しても良
い。

【００３０】熱交換器３の側方より送風する送風機５
は、例えば、クロスフローファンであり、同熱交換器３
のフィン２が突設された側へ送風する。その際、熱交換
器３と送風機５との間に介設される風速制御体６によっ
て、同送風機５からの送風の風路断面における速度分布
が変更制御される。

【００３１】風速制御体６は、横長形状の枠体10内に熱
交換器３の平板１と直交する方向に立設される複数の縦
壁11を有してなり、該縦壁11間に各々風路開口７が形成
される。各風路開口７の巾寸法は相違しており、中程の
風路開口７程巾広寸法に形成されていてその開口面積が
大きい。この場合、送風機５からの送風は、図４に示す
如く、均一な風速で風速制御体６に到達するが、該風速
制御体６の風路開口７を通過する際に、巾寸法の大きい
風路開口７（ａの部分）では圧力損失が低くてその流速
は速くなり、巾寸法の小さい風路開口７（ｂの部分）で
は圧力損失が高くてその流速は遅くなる。すなわち、同
風速制御体６によって、平板１と平行な方向における風
路断面の中程が両側よりも速くなるように速度分布が変
更制御される。

【００３２】ここで、放熱量を決定する要因について概
略説明する。放熱量Ｑは、フィン２の表面の熱伝達率
α、フィン効率φ、フィン２の表面積Ａ、フィン２の根
元温度と熱交換媒体（この場合は送風空気）との温度差
θの積で表され、次式の通りとなる。

【００３３】Ｑ＝α・φ・Ａ・θ 熱伝達率αは状態量で、風速が速くて大きい程大きくな
る。又、フィン効率φ及びフィン２の表面積Ａはフィン
２の形状によって決まる量で、温度差θは送風空気の温
度が均一の場合フィン２の根元温度によって決まる。こ
の場合、放熱量Ｑを大きくするためには、φ及びＡが一
定であるので、αとθとの積を大きくするしかない。す
なわち、フィン２の根元温度の高い所に風速の速い空気
を送風することが必要となる。

【００３４】よって、この場合、熱交換器３の平板１の
中央に発熱体４が配置されているので、該熱交換器３の
温度は発熱体４近傍の中央部分が高く、端部付近が低い
温度分布となっており、送風量が一定であると、その送
風量を中央部分に多く、端部付近に少なく配分すること
により、全送風量を有効に活用するくことができて放熱
量は多くなる。すなわち、送風空気の風速を、中央部分
に速く端部付近に遅くすることによって放熱量が多くな
る。

【００３５】したがって、該第一実施形態の熱交換器放
熱装置においては、熱交換器３と送風機５との間に該送
風機５からの送風の風路断面における速度分布を変更す
る風速制御体６が介設されているため、該風速制御体６
によって、送風機５からの送風の速度分布を、熱交換器
３の高温部分には送風量が多く、同熱交換器３の低温部
分には送風量が少なくなるように、風路途中で変更制御
することにより、全送風量を有効に使って熱交換効率を
向上させ、熱交換量を増やすことができる。

【００３６】すなわち、平板１の裏面の中程に該平板１
よりも小さい発熱体４が接合されていて、熱交換器３の
温度分布はその中程部分が高温となりその端部へ近づく
程に低温となるが、風速制御体６が平板１と平行な方向
における風路断面の中程が両側よりも速くなるように速
度分布を変更するものであるため、送風機５からの送風
の速度分布は、熱交換器３の高温となる中程部分には送
風量が多く、同熱交換器３の低温となる端部付近には送
風量が少なくなるよう、適切に対応して変更制御され
る。又、この場合、風速制御体６の多数の風路開口７の
各開口面積が相違しており、開口面積の大きい部分は送
風量が多くなり、開口面積の小さい部分は送風量が少な
くなって、該風速制御体６により送風機５からの送風の
風路断面における速度分布は変更制御される。

【００３７】又、該第一実施形態の熱交換器放熱装置に
おいては、熱交換器３の平板１の裏面に温度検知部９が
付設されているので、該温度検知部９で熱交換器３の温
度を検知して該温度状態の情報を電気信号に変換し制御
回路に送り、同温度状態に対応し連動して風速制御体６
の各風路開口７の巾寸法が自動的に変化されるようにな
してやると、本発明の請求項５、１０にも対応する実施
形態となる。

【００３８】すなわち、この場合、風速制御体６の各風
路開口７の開口面積を変化させることによって、風路断
面における速度分布形態を変化させることができるの
で、熱交換器３や発熱体４が別の型となったり、熱交換
器３の温度分布が変化したりしても、同じ風速制御体６
で適切に対応することができる。又、温度検知部９で検
知された熱交換器３の温度分布に対応して、風路断面に
おける速度分布形態が変化制御されるので、熱交換器３
の温度分布が変化しても、これに対応して自動的に適切
な速度分布形態となるように制御させることができる。

【００３９】図５、６は、本発明の請求項１、２、４に
対応する第二実施形態を示し、該第二実施形態の熱交換
器放熱装置においては、細棒状の横桟12と縦桟13とを複
数本格子状に枠組一体化して、横方向に複数の風路開口
７が縦方向に三列配置された風速制御体６を形成してい
る。この場合においても、送風機５からの送風は均一な
風速で風速制御体６に到達し、該風速制御体６の風路開
口７を通過する際に、巾寸法の大きい風路開口７（ｃの
部分）では圧力損失が低くてその流速は速くなり、巾寸
法の小さい風路開口７（ｄの部分）では圧力損失が高く
てその流速は遅くなり、平板１と平行な方向における風
路断面の中程が両側よりも速くなるように速度分布が変
更制御される。

【００４０】又、該第二実施形態の熱交換器放熱装置に
おいては、熱交換器３の平板１の裏面に温度検知部９が
付設されていない。なお、それ以外は、上記第一実施形
態の熱交換器放熱装置と同様に構成されていて、上記第
一実施形態の熱交換器放熱装置におけると同様の作用効
果が奏される。

【００４１】図７、８は、本発明の請求項１、２、４、
５、１０に対応する第三実施形態を示し、該第三実施形
態の熱交換器放熱装置においては、風速制御体６の各風
路開口７の開口面積が変化されるように形成している。
この場合、風路断面に縦軸15を中心に回動されるフラッ
プ14を複数並設し、各フラップ14間の間隔開口が風路開
口７となるように風速制御体６を形成している。したが
って、フラップ14を回動させてその傾斜角度ｘを大きく
することにより、風路開口７の巾寸法を小さくしてその
開口面積を小さくすることができ、この状態で圧力損失
が高くなって風速は遅くなる。逆に、同傾斜角度ｘを小
さくすることにより、風路開口７の巾寸法を大きくして
その開口面積を小さくすることができ、この状態で圧力
損失が低くなって風速は速くなる。

【００４２】又、この場合においても、送風機５からの
送風は均一な風速で風速制御体６に到達し、該風速制御
体６の風路開口７を通過する際に、巾寸法の大きい風路
開口７（ｅの部分）では圧力損失が低くてその流速は速
くなり、巾寸法の小さい風路開口７（ｆの部分）では圧
力損失が高くてその流速は遅くなり、平板１と平行な方
向における風路断面の中程が両側よりも速くなるように
速度分布が変更制御される。

【００４３】したがって、該第三実施形態の熱交換器放
熱装置においては、風速制御体６の各風路開口７の開口
面積をフラップ14を回動させて変化させることにより、
風路断面における速度分布形態を変化させることができ
るので、熱交換器３や発熱体４が別の型となったり、熱
交換器３の温度分布が変化したりしても、同じ風路制御
体６で適切に対応することができる。

【００４４】又、該第三実施形態の熱交換器放熱装置に
おいては、熱交換器３に該熱交換器３の温度分布を検知
する温度検知部９が設けられ、該温度検知部９で検知さ
れた温度分布に対応し、フラップ14が周知の駆動制御機
構で自動的に回動されて、風路断面における速度分布形
態が変化制御されるようになっているので、熱交換器３
の温度分布が変化しても、これに対応して自動的に適切
な速度分布形態となるように制御される。なお、それ以
外は、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置と同様に構
成されていて、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置に
おけると同様の作用効果が奏される。

【００４５】図９、１０は、本発明の請求項１、２、６
に対応する第四実施形態を示し、該第四実施形態の熱交
換器放熱装置においては、風路断面に多数の風路開口７
を有し、各風路開口７の深さ寸法を相違させることによ
って、同風路断面における速度分布を変更する風速制御
体６となしている。該風速制御体６も、横長形状の枠体
10内に熱交換器３の平板１と直交する方向に立設される
複数の縦壁11を有してなり、該縦壁11間に各々風路開口
７が形成される。この場合に、各風路開口７の深さ寸法
が相違しており、中程の風路開口７程浅く形成され、両
側の風路開口７程深く形成されている。

【００４６】この場合、送風機５からの送風は均一な風
速で風速制御体６に到達し、該風速制御体６の風路開口
７を通過する際に、深さ寸法の短い風路開口７（ｈの部
分）では圧力損失が低くてその流速は速く送風量が多く
なり、深さ寸法の長い風路開口７（ｇの部分）では圧力
損失が高くてその流速は遅く送風量が少なくなり、平板
１と平行な方向における風路断面の中程が両側よりも速
くなるように速度分布が変更制御される。なお、それ以
外は、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置と同様に構
成されていて、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置に
おけると同様の作用効果が奏される。

【００４７】図１１〜１４は、本発明の請求項１、２、
６、７に対応する第五実施形態を示し、該第五実施形態
の熱交換器放熱装置は、上記第四実施形態の熱交換器放
熱装置と同様の構成のものにおいて、風速制御体６の各
風路開口７の深さ寸法が変化されるように形成したもの
である。この場合、送風方向の長さが可変な縦壁11を風
路断面に複数並設し、各縦壁11間の間隔開口が風路開口
７となるように風速制御体６を形成しており、同各縦壁
11は固定壁11ｂと該固定壁11ｂにスライドできるよう被
嵌される可動壁11ａとでなる。

【００４８】風速制御体６で速度分布を変更しない場合
には、図１１、１２に示す如く、固定壁11ｂから可動壁
11ａが突出しない状態にして各縦壁11の送風方向の長さ
を均一にする。又、平板１と平行な方向における風路断
面の中程が両側よりも速くなるように速度分布を変更制
御する場合には、図１３、１４に示す如く、両側の縦壁
11程固定壁11ｂから可動壁11ａを大きく突出させてその
送風方向の長さを長くし、風路開口７の深さ寸法を長く
することで対応できる。この場合、風路開口７の深さ寸
法が長い両側部分では圧力損失が高くなって風速は遅く
なり、逆に、同風路開口７の深さ寸法が短い中程部分で
は圧力損失が低くなって風速は速くなるように変更制御
される。

【００４９】したがって、該第五実施形態の熱交換器放
熱装置においては、風速制御体６の縦壁11の送風方向の
長さを変化させ、各風路開口７の深さ寸法を変化させる
ことによって、風路断面における速度分布形態を変化さ
せることができるので、熱交換器３や発熱体４が別の型
となったり、熱交換器３の温度分布が変化したりして
も、同じ風速制御体６で適切に対応することができる。

【００５０】又、該第五実施形態の熱交換器放熱装置に
おいても、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置におけ
ると同様に、熱交換器３の平板１の裏面に温度検知部９
が付設されており、該温度検知部９で熱交換器３の温度
を検知して該温度状態の情報を電気信号に変換し制御回
路に送り、同温度状態に対応し連動して風速制御体６の
各風路開口７の深さ寸法が自動的に変化されるようにな
してやると、本発明の請求項１０にも対応する実施形態
となる。なお、それ以外は、上記第四実施形態の熱交換
器放熱装置と同様に構成されていて、上記第四実施形態
の熱交換器放熱装置におけると同様の作用効果が奏され
る。

【００５１】図１５〜１７は、本発明の請求項１、３、
６に対応する第六実施形態を示し、該第六実施形態の熱
交換器放熱装置においては、熱交換器３の平板１と直交
する方向における風路断面の平板１側がフィン２先端側
よりも速くなるように速度分布を変更する風速制御体６
を介設しており、該風速制御体６は風路断面に多数の風
路開口７を有し、各風路開口７の深さ寸法を相違させる
ことによって、同風路断面における速度分布を変更する
ものである。

【００５２】この場合、風速制御体６は、横長形状の枠
体10内に熱交換器３の平板１と平行な横壁16を有してな
り、該上下の横壁16間に各々風路開口７が形成される。
フィン２先端側すなわち上側の横壁16程送風方向の長さ
が長くて、風路開口７の深さ寸法は長くなっており、平
板１側すなわち下側の横壁16程送風方向の長さが短く
て、風路開口７の深さ寸法は長くなっている。

【００５３】ところで、熱交換器３の平板１の裏面には
発熱体４が接合されており、該熱交換器３の各フィン２
の温度は根元側（平板１側）程高く、先端側程低い温度
分布になる。この場合、送風量が一定であると、その送
風量を平板１側程多く、フィン２の先端側程少なく配分
することによって、全送風量を有効に活用することがで
き放熱量は多くなる。すなわち、風速を、平板１側程速
く、フィン２の先端側程遅くすることによって、放熱量
が多くなる。

【００５４】ここで、該第六実施形態の熱交換器放熱装
置においては、送風機５からの送風は均一な風速で風速
制御体６に到達し、該風速制御体６の風路開口７を通過
する際に、深さ寸法の短い風路開口７（ｊの部分）では
圧力損失が低くてその流速は速く送風量が多くなり、深
さ寸法の長い風路開口７（ｉの部分）では圧力損失が高
くてその流速は遅く送風量が少なくなり、同送風の速度
分布は、熱交換器３の高温となる平板１部分には送風量
が多く、同熱交換器３の低温となるフィン２の先端側に
は送風量が少なくなるよう、適切に対応して変更制御さ
れる。なお、それ以外は、上記第一実施形態の熱交換器
放熱装置と同様に構成されていて、上記第一実施形態の
熱交換器放熱装置におけると同様の作用効果が奏され
る。

【００５５】図１８〜２０は、本発明の請求項１、２、
３、４に対応する第七実施形態を示し、該第七実施形態
の熱交換器放熱装置においては、熱交換器３の平板１の
裏面の中程に該平板１よりも小さい発熱体４が接合され
ており、風速制御体６が、平板１と平行な方向における
風路断面の中程が両側よりも速くなるように速度分布を
変更するものであると共に、平板１と直交する方向にお
ける風路断面の平板１側がフィン２先端側よりも速くな
るように速度分布を変更するものである。

【００５６】この場合、風速制御体６は横長形状の枠体
10内に、熱交換器３の平板１と直交する方向の複数の縦
壁11と、該縦壁11と交差する複数の横壁16とを有してな
り、該縦壁11と横壁16とで囲まれる複数の開口が各々風
路開口７として形成されている。送風機５からの送風
は、図１９、２０に示す如く、均一な風速で風速制御体
６に到達するが、該風速制御体６の風路開口７を通過す
る際に、開口面積の大きい風路開口７（ｌ及びｎの部
分）では圧力損失が低くてその流速は速くなり、開口面
積の小さい風路開口７（ｋ及びｍの部分）では圧力損失
が高くてその流速は遅くなる。

【００５７】したがって、該第七実施形態の熱交換器放
熱装置においては、風速制御体６によって、平板１と平
行な方向における風路断面の中程が両側よりも速くなる
ように速度分布が変更制御されると共に、平板１と直交
する方向における風路断面の平板１側がフィン２先端側
よりも速くなるようにも速度分布は変更制御され、より
多くの放熱量が確保される。なお、それ以外は、上記第
一実施形態の熱交換器放熱装置と同様に構成されてい
て、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置におけると同
様の作用効果が奏される。

【００５８】図２１〜２５は、本発明の請求項１、２、
３、６に対応する第八実施形態を示し、該第八実施形態
の熱交換器放熱装置においても、上記第七実施形態の熱
交換器放熱装置と同様に、熱交換器３の平板１の裏面の
中程に該平板１よりも小さい発熱体４が接合されてお
り、風速制御体６が、平板１と平行な方向における風路
断面の中程が両側よりも速くなるように速度分布を変更
するものであると共に、平板１と直交する方向における
風路断面の平板１側がフィン２先端側よりも速くなるよ
うに速度分布を変更するものである。

【００５９】この場合、風速制御体６は横長形状の枠体
10内に、熱交換器３の平板１と平行な複数の横壁16を有
してなり、上下の横壁16間の間隔開口が各々風路開口７
として形成されている。又、風速制御体６全体は、両側
及び上側程その送風方向の厚さが厚く形成されており、
同両側及び上側程風路開口７の深さ寸法は長くなってい
る。送風機５からの送風は、図２４、２５に示す如く、
均一な風速で風速制御体６に到達するが、該風速制御体
６の風路開口７を通過する際に、深さ寸法の短い風路開
口７（ｐ及びｒの部分）では圧力損失が低くてその流速
は速くなり、深さ寸法の長い風路開口７（ｏ及びｑの部
分）では圧力損失が高くてその流速は遅くなる。

【００６０】したがって、該第八実施形態の熱交換器放
熱装置においては、風速制御体６によって、平板１と平
行な方向における風路断面の中程が両側よりも速くなる
ように速度分布が変更制御されると共に、平板１と直交
する方向における風路断面の平板１側がフィン２先端側
よりも速くなるようにも速度分布は変更制御され、より
多くの放熱量が確保される。なお、それ以外は、上記第
四実施形態の熱交換器放熱装置と同様に構成されてい
て、上記第四実施形態の熱交換器放熱装置におけると同
様の作用効果が奏される。

【００６１】図２６〜２９は、本発明の請求項１、２、
３、６、７に対応する第九実施形態を示し、該第九実施
形態の熱交換器放熱装置は、上記第八実施形態の熱交換
器放熱装置と同様の構成のものにおいて、風速制御体６
の各風路開口７の深さ寸法が変化されるように形成した
ものである。この場合、送風方向の長さが可変な杆状体
17を風路断面に平板１と平行な方向で複数近接状に並設
して横壁16となし、上下の横壁16間の間隔開口が各々風
路開口７となるように風速制御体６を形成しており、同
各杆状体17は固定杆17ｂと該固定杆17ｂにスライドでき
るよう被嵌される可動筒17ａとでなる。

【００６２】風速制御体６で速度分布を変更しない場合
には、図２６、２７に示す如く、固定杆17ｂから可動筒
17ａが突出しない状態にして各杆状体17の送風方向の長
さを均一にする。又、平板１と平行な方向における風路
断面及び同平板１と直交する方向における風路断面共に
速度分布を変更制御する場合には、図２８、２９に示す
如く、両側及び上側の杆状体17程固定杆17ｂから可動筒
17ａを大きく突出させて横壁16の送風方向の長さを長く
し、風路開口７の深さ寸法を長くすることで対応でき
る。この場合、風路開口７の深さ寸法が長い両側部分で
は圧力損失が高くなって風速は遅くなり、逆に、同風路
開口７の深さ寸法が短い中程部分では圧力損失が低くな
って風速は速くなるように変更制御される。

【００６３】したがって、該第九実施形態の熱交換器放
熱装置においては、上記第八実施形態の熱交換器放熱装
置におけると同様に、風速制御体６によって、平板１と
平行な方向における風路断面の中程が両側よりも速くな
るように速度分布が変更制御されると共に、平板１と直
交する方向における風路断面の平板１側がフィン２先端
側よりも速くなるようにも速度分布が変更制御されるよ
うになすことで、より多くの放熱量を確保することがで
きるようになる。

【００６４】しかも、風速制御体６の各風路開口７の深
さ寸法を変化させることにより、風路断面における速度
分布形態を変化させることができるので、熱交換器３や
発熱体４が別の型となったり、熱交換器３の温度分布が
変化したりしても、同じ風速制御体６で適切に対応する
ことができる。なお、それ以外は、上記第八実施形態の
熱交換器放熱装置と同様に構成されていて、上記第八実
施形態の熱交換器放熱装置におけると同様の作用効果が
奏される。

【００６５】図３０〜３３は、本発明の請求項１、２、
８、９に対応する第十実施形態を示し、該第十実施形態
の熱交換器放熱装置においては、送風機５からの送風の
風路周囲に風路側面が凹凸状に形成された風速制御体６
を設けている。該風速制御体６は風路側の内板18と外側
の外板19とでなり、風路の両側に配設されている。内板
18には多数の貫通孔20が穿設されており、又、外板19に
は多数の突起片21が突設されていて、各突起片21が貫通
孔20に各々スライド自在に挿入嵌合されて、両内板18と
外板19とは結合されている。

【００６６】この場合、図３２に示す如く、突起片21を
貫通孔20に完全に挿入嵌合してしまうと、該貫通孔20は
充填閉塞されて内板18の内側面すなわち風速制御体６の
風路側面は平坦となるが、図３３に示す如く、突起片21
を貫通孔20から抜き外し方向へスライド移動させてやる
と、同風速制御体６の風路側面が凹凸状となる。すなわ
ち、内板18の内側面に貫通孔20による凹部８が形成さ
れ、該凹部８の深さ寸法は突起片21の貫通孔20への挿入
深さ度合いによって変化される。

【００６７】したがって、該第十実施形態の熱交換器放
熱装置においては、送風機５からの送風の風路周囲の両
側に風路側面が凹凸状に形成された風速制御体６が設け
られるので、風路両側付近の送風は該風速制御体６の凹
凸状面に沿って流れることで減速されて、送風機５から
の送風の風路断面における速度分布が中央付近は速く周
囲付近は遅くなるように変更制御され、同風路断面の中
程の送風量は多く周辺の送風量は少ない速度分布形態と
なる。

【００６８】又、上記風速制御体６の凹凸状面の各凹部
８の深さ寸法を変化させることにより、風路両側付近の
送風の減速度合いを調整することができ、風路断面の中
程の送風量と同両側の送風量との差を変化させることが
できるので、熱交換器３や発熱体４が別の型となった
り、熱交換器３の温度分布が変化したりしても、同じ風
速制御体６で適切に対応することができる。なお、それ
以外は、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置と同様に
構成されていて、上記第一実施形態の熱交換器放熱装置
におけると同様の作用効果が奏される。

【００６９】

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１記載の熱
交換器放熱装置においては、風速制御体で、送風機から
の送風の速度分布を熱交換器の高温部分には送風量が多
く同低温部分には送風量が少なくなるよう変更制御する
ことにより、全送風量を有効に使って熱交換効率を向上
させ、熱交換量を増やすことができる。

【００７０】又、本発明の請求項２記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、熱交換器の温度分布がその中程
部分は高温となりその端部へ近づく程に低温となるが、
送風機からの送風の速度分布は熱交換器の中程部分には
送風量が多く端部付近には送風量が少なくなるよう、適
切に対応して変更制御される。

【００７１】又、本発明の請求項３記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、送風機からの送風の速度分布
が、熱交換器の高温となる平板部分には送風量が多く、
同熱交換器の低温となるフィンの先端側には送風量が少
なくなるよう、適切に対応して変更制御される。

【００７２】又、本発明の請求項４記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、開口面積の大きい部分が送風量
は多くなり、同開口面積の小さい部分が送風量は少なく
なって、風速制御体により送風機からの送風の風路断面
における速度分布が変更制御される。

【００７３】又、本発明の請求項５記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、上記風速制御体の各風路開口の
開口面積を変化させることによって、風路断面における
速度分布形態を変化させることができ、熱交換器や発熱
体が別の型となったり、熱交換器の温度分布が変化した
りしても、同じ風速制御体で適切に対応することができ
る。

【００７４】又、本発明の請求項６記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、風路開口の深さ寸法が短い部分
は送風量が多くなり、同風路開口の深さ寸法が長い部分
は送風量が少なくなって、風速制御体により送風機から
の送風の風路断面における速度分布は変更制御される。

【００７５】又、本発明の請求項７記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、上記風速制御体の各風路開口の
深さ寸法を変化させることによって、風路断面における
速度分布形態を変化させることができ、熱交換器や発熱
体が別の型となったり、熱交換器の温度分布が変化した
りしても、同じ風速制御体で適切に対応することができ
る。

【００７６】又、本発明の請求項８記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、風路周囲に風路側面が凹凸状に
形成された風速制御体が設けられ、風路周囲付近の送風
は該風速制御体の凹凸状面に沿って流れることで減速さ
れて、風路断面における速度分布が中央付近は速く周囲
付近は遅くなるように変更制御され、同風路断面の中程
の送風量は多く周辺の送風量は少ない速度分布形態とな
る。

【００７７】又、本発明の請求項９記載の熱交換器放熱
装置においては、特に、上記風速制御体の凹凸状面の各
凹部の深さ寸法を変化させることによって、風路断面の
中程の送風量と同周辺の送風量との差を変化させること
ができ、熱交換器や発熱体が別の型となったり、熱交換
器の温度分布が変化したりしても、同じ風速制御体で適
切に対応することができる。

【００７８】又、本発明の請求項１０記載の熱交換器放
熱装置においては、特に、温度検知部で検知された熱交
換器の温度分布に対応して、風路断面における速度分布
形態が変化制御され、熱交換器の温度分布が変化して
も、これに対応して自動的に適切な速度分布形態となる
ように制御させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態である熱交換器放熱装置
を示す側面図。

【図２】同熱交換器放熱装置を示す平面図。

【図３】同熱交換器放熱装置を示す斜視図。

【図４】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示す
横断面図。

【図５】本発明の第二実施形態である熱交換器放熱装置
を示す斜視図。

【図６】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示す
正面図。

【図７】本発明の第三実施形態である熱交換器放熱装置
を示す斜視図。

【図８】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示す
平面図。

【図９】本発明の第四実施形態である熱交換器放熱装置
を示す斜視図。

【図１０】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す横断面図。

【図１１】本発明の第五実施形態である熱交換器放熱装
置における風速制御体を示す横断面図。

【図１２】同風速制御体の要部を示す斜視図。

【図１３】同風速制御体の異なる状態における横断面
図。

【図１４】同状態における風速制御体の要部を示す斜視
図。

【図１５】本発明の第六実施形態である熱交換器放熱装
置を示す側面図。

【図１６】同熱交換器放熱装置を示す斜視図。

【図１７】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す縦断面図。

【図１８】本発明の第七実施形態である熱交換器放熱装
置を示す斜視図。

【図１９】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す横断面図。

【図２０】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す縦断面図。

【図２１】本発明の第八実施形態である熱交換器放熱装
置を示す概略平面図。

【図２２】同熱交換器放熱装置を示す概略側面図。

【図２３】同熱交換器放熱装置を示す斜視図。

【図２４】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す横断面図。

【図２５】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す縦断面図。

【図２６】本発明の第九実施形態である熱交換器放熱装
置における風速制御体を示しており、（ａ）はその横断
面図、（ｂ）はその縦断面図。

【図２７】同風速制御体の要部を示す斜視図。

【図２８】同風速制御体の異なる状態を示しており、
（ａ）はその横断面図、（ｂ）はその縦断面図。

【図２９】同状態における風速制御体の要部を示す斜視
図。

【図３０】本発明の第十実施形態である熱交換器放熱装
置を示す斜視図。

【図３１】同熱交換器放熱装置を示す平面図。

【図３２】同熱交換器放熱装置における風速制御体を示
す縦断面図。

【図３３】同風速制御体の異なる状態における縦断面
図。

【図３４】従来例である熱交換器放熱装置を示す斜視
図。

【図３５】同熱交換器放熱装置を示す平面図。

【図３６】同熱交換器放熱装置における熱交換器及び発
熱体を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 平板 ２ フィン ３ 熱交換器 ４ 発熱体 ５ 送風機 ６ 風速制御体 ７ 風路開口 ８ 凹部 ９ 温度検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 釜谷 周滋 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 片山 弘典 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板の表面に複数のフィンを突設してな
   る熱交換器と、該熱交換器の平板の裏面に接合される発
   熱体と、同熱交換器の側方より送風して発熱体から熱を
   奪う送風機とを具備する熱交換器放熱装置であって、熱
   交換器と送風機との間に該送風機からの送風の風路断面
   における速度分布を変更する風速制御体を介設したこと
   を特徴とする熱交換器放熱装置。
2. 【請求項２】 平板の裏面の中程に該平板よりも小さい
   発熱体が接合された熱交換器放熱装置であって、平板と
   平行な方向における風路断面の中程が両側よりも速くな
   るように速度分布を変更する風速制御体を介設したこと
   を特徴とする請求項１記載の熱交換器放熱装置。
3. 【請求項３】 平板と直交する方向における風路断面の
   平板側がフィン先端側よりも速くなるように速度分布を
   変更する風速制御体を介設したことを特徴とする請求項
   １記載の熱交換器放熱装置。
4. 【請求項４】 風路断面に多数の風路開口を有し、各風
   路開口の開口面積を相違させることによって、同風路断
   面における速度分布を変更する風速制御体となしたこと
   を特徴とする請求項１記載の熱交換器放熱装置。
5. 【請求項５】 風速制御体の各風路開口の開口面積が変
   化されるように形成したことを特徴とする請求項４記載
   の熱交換器放熱装置。
6. 【請求項６】 風路断面に多数の風路開口を有し、各風
   路開口の深さ寸法を相違させることによって、同風路断
   面における速度分布を変更する風速制御体となしたこと
   を特徴とする請求項１記載の熱交換器放熱装置。
7. 【請求項７】 風速制御体の各風路開口の深さ寸法が変
   化されるように形成したことを特徴とする請求項６記載
   の熱交換器放熱装置。
8. 【請求項８】 送風機からの送風の風路周囲に風路側面
   が凹凸状に形成された風速制御体を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の熱交換器放熱装置。
9. 【請求項９】 風速制御体の凹凸状面の各凹部の深さ寸
   法が変化されるように形成したことを特徴とする請求項
   ８記載の熱交換器放熱装置。
10. 【請求項１０】 熱交換器に該熱交換器の温度分布を検
    知する温度検知部を設け、該温度検知部で検知された温
    度分布に対応して、風路断面における速度分布形態が変
    化制御されるようになしたことを特徴とする請求項１記
    載の熱交換器放熱装置。