JPH033823Y2 - - 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の熱交換器に用いて
好適な熱交換器用エレメントの改良に関する。

〔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、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フイルタ等に
より防止することが必要であり、しかも目詰りに
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、内部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、これら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、いずれもそのエレメントを始めとする各部の
構成が複雑で、加工等が面倒であり、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エレメントに
よる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、従来のエレメント構造において
全体の小型かつコンパクト化を図るとともに、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込むことができな
いといつた欠点を生じている。特に、従来の熱交
換器において伝熱部となるエレメントとして一般
には、断面略コ字状を呈するように板材を順次折
曲げ形成することで、内、外通路溝を交互に形成
してなる構成とされており、加工等が面倒である
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。

また、この種のエレメントを備えてなる熱交換
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、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
ることが可能となる何らかの対策を講じることが
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
熱交換器用エレメントは、両端部側縁部分を互い
に相反する方向に折曲げ形成するとともに、これ
ら両端部側縁部分に近接する側部側縁部分の一部
をそれぞれ近接する端部側縁部分の折曲げ方向と
反対側に折曲げ形成してなる長方形状を呈する複
数枚の平板状プレート片を、交互に逆向きに組合
わせてその組合わせ方向に折曲げられた側縁部分
の先端部同士が互いに接合されるようにして所定
間隔をおいて積層するようにしたものである。

〔作用〕

本考案によれば、適宜の側縁部分を折曲げ形成
することで得られる複数枚の平板状プレート片
を、交互に逆向きに組合わせ、折曲げられた側縁
部分を交互に接合させた状態で所定間隔をおいて
積層することにより、異なる流体が流れる通路溝
を交互に形成する熱交換器用エレメントとしての
伝熱プレート体を形成し得るものである。

〔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３図は本考案に係る熱交換器用
エレメント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、装置に付設されて筐体内
空気を外気にて冷却する放熱用の熱交換器に用い
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が熱交換器用エ
レメントとして配設されている。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
互に形成する多数枚の長方形状を呈する平板状プ
レート片７の積層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、これに限定され
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、前記ケーシング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１５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３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。

なお、図中１７，１８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１１，１６に対応す
る部分以外に形成された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
熱交換を行なう熱交換器用エレメントとしての伝
熱プレート体４を、第２図および第３図に示すよ
うな形状をもつ多数枚の平板状プレート片７によ
る積層体として構成したところに特徴を有してい
る。すなわち、これら各平板状プレート片７は、
本考案を特徴づける部分であり、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
で略々長方形状を呈する平板として形成され、か
つその長手方向の両端部側縁部分７ａ，７ｂが互
いに相反する方向に折曲げ形成されるとともに、
これら両端部側縁部分７ａ，７ｂに近接する幅方
向の側部側縁部分の一部７ｃ，７ｄをそれぞれ近
接する端部側縁部分７ａ，７ｂの折曲げ方向と反
対側に折曲げ形成することで形成されている。そ
して、このように折曲げ形成された側縁部分を有
してなる多数枚の平板状プレート片７を、交互に
逆向きに組合わせ（本実施例では交互に180度反
転させて組合わせている）かつその組合わせ方向
に折曲げられた側縁部分７ａ，７ｄ；７ｃ，７ｄ
の先端部同士が互いに接合されるようにして所定
間隔をおいて積層することにより、各プレート片
７間に内、外通路溝５，６が交互に形成されると
ともにこれら各プレート片７の折曲げられて接合
される側縁部分７ａ，７ｂ；７ｃ，７ｄによつて
一方の通路溝を閉塞する閉塞部と開口面積が拡大
された開口部とが形成され、かつこの開口部が上
述した内、外通路溝５，６における入口５ａ，６
ａおよび５ｂ，６ｂを構成するものである。な
お、図中１９は前記多数枚のプレート片７を積層
状態で連結するための連結ロツド（図中一点鎖線
で示す）、１９ａはこれら各プレート片７間の間
隔を維持するスペーサである。また、上述したプ
レート片７の各折曲げ側縁部分７ａ，７ｂ；７
ｃ，７ｄは、それぞれ反対側に折曲げ形成される
とともにその先端部が面方向に延設され、この面
方向への延設部分が互いに接合されることで、そ
の内側の通路溝を閉塞するような構成とされてい
る。

このような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５
ｂ、さらに下部空気室１３と排気口１６間に臨む
通路溝６の入口６ａおよび出口６ｂの各開口部分
が、各通路溝５，６の溝幅の二倍の幅寸法をもつ
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７，７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、上述した入
口、出口部分以外の通路溝５，６における開口部
分は、その幅方向から当接されているシール材１
７，１８にて確実にシールされるような構成とさ
れている。また、図中１９ｂは拡大された開口部
間に介装されたスペーサで、一方これに対応する
閉塞部はたとえば溶接等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、熱交換器
用エレメントとしての伝熱プレート体４を、簡単
なプレス加工等による平板状プレート片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。

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内に付設し、フアン
１０，１５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気口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、本考案を特徴づける熱交換器用エレメン
トとしての伝熱プレート体４を構成するプレート
片７の積層状態としては、第４図に示すように、
それぞれが断面略々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。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る熱交換器用
エレメントによれば、長手方向の両端部側縁部分
を互いに相反する方向に折曲げ形成するととも
に、これら両端部側縁部分に近接する幅方向の側
部側縁部分の一部をそれぞれ近接する端部側縁部
分の折曲げ方向と反対側に折曲げ形成してなる長
方形状を呈する複数枚の平板状プレート片を、交
互に逆向きに組合わせその組合わせ方向に折曲げ
られた側縁部分の先端部同士が互いに接合される
ようにして所定間隔をおいて積層することで構成
するようにしたので、簡単かつ安価な構成にもか
かわらず、簡単なプレス加工等で加工できる平板
状プレート片を、適宜組合わせて積層するという
きわめて簡単な組立て作業により、異なる流体の
流れる通路溝を交互に形成するエレメントを構成
でき、しかもその小型かつコンパクト化が可能
で、さらに各通路溝の入口および出口部分の溝幅
を拡がて形成できるため、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伝熱効率を
増大させ得る等の実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る熱交換器用エレメントを
適用する熱交換器の一実施例を示す概略断面図、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃはその特徴とする熱交換器用エ
レメントとな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（熱交換器用エレ
メント）、５，６……通路溝、５ａ，６ａ……入
口、５ｂ，６ｂ……出口、７……プレート片、７
ａ，７ｂ……端部側縁部分、７ｃ，７ｄ……側部
側縁部分（の折曲げ部）、８，１２……吸気口、
９，１３……空気室、１０，１５……フアン、１
１，１６……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. 両端部側縁部分を互いに相反する方向に折曲げ
   形成するとともに、これら両端部側縁部分に近接
   する側部側縁部分の一部をそれぞれ近接する端部
   側縁部分の折曲げ方向と反対側に折曲げ形成して
   なる長方形状を呈する複数枚の平板状プレート片
   を備え、これらのプレート片を、交互に逆向きに
   組合わせその組合わせ方向に折曲げられた側縁部
   分の先端部同士が互いに接合されるように所定間
   隔をおいて積層してなることを特徴とする熱交換
   器用エレメント。