CN102695402B

CN102695402B - 机箱内冷却用换热器

Info

Publication number: CN102695402B
Application number: CN201210040799.8A
Authority: CN
Inventors: 泷川宏; 桥本良树; 田边义清
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP2012199412A; JP5053447B1; CN102695402A; DE102012102195A1; US20120241135A1

Abstract

本发明涉及机箱内冷却用换热器。发热部件收纳机箱内的空气由内部气体侧风扇从内部气体侧吸入口吸入换热器罩内并流入内部气体侧流路，再分为上下两组，在配置于该内部气体侧流路中的、构成换热散热片的内部气体侧叶片之间由该内部气体侧叶片夺走热的同时流动，再分别从上方的第一内部气体侧排气口和下方的第二内部气体侧排气口排出。从这两个内部气体侧排气口排出的空气在发热部件收纳机箱内的发热部件的表面流动从而从发热部件夺走热。

Description

机箱内冷却用换热器

技术领域

本发明涉及可在小型化的机箱设置的同时换热能力高并能提高内部气体侧的风量(流量；m³/sec)的机箱内冷却用换热器。

背景技术

在机械加工工厂等中，为了防止粉尘和/或切削液等所致的电子部件和电布线部件的污染和/或损伤，多将这些电子部件和/或电布线部件收纳在密闭化的机箱内进行使用。在收纳机箱内的电子部件的发热量大的情况下，仅通过从该机箱的表面散热是不够的，机箱内的空气温度上升，发热部件的温度也上升到允许温度以上，发生电子部件的寿命缩短或者故障的问题。为了避免此类问题，由于不能向机箱的内部直接导入外部空气来进行换气，因此取而代之使用在机箱内部的空气和机箱外部的空气之间使用换热器来进行换热的方法。

参照图14来说明在机箱内部的空气和机箱外部的空气之间进行换热的、现有技术涉及的机箱内冷却用换热器的一个实例。

发热部件收纳机箱2内部的空气所进行流动的内部气体侧流路19和发热部件收纳机箱2外部的空气所进行流动的外部气体侧流路20用在基板的两面设置叶片的换热散热器12(参照图3)和波纹形叶片18(参照图4)隔开。在内部气体侧流路19中利用内部气体侧风扇5来使发热部件收纳机箱2内部的空气流动。另一方面，在外部气体侧流路20中利用外部气体侧风扇6来使发热部件收纳机箱2外部的空气流动。于是，在发热部件收纳机箱2内部的空气和发热部件收纳机箱2外部的空气之间进行换热。

参照图15来说明在机箱内部的空气和机箱外部的空气之间进行换热的、现有技术涉及的机箱内冷却用换热器的其他实例。

该机箱内冷却用换热器将内部气体侧叶片14和外部气体侧叶片16用导热率非常高的热导管31来热连接。该机箱内冷却用换热器其结构变得复杂一些，且组装成本上升。

特开2005-150667号公报公开了如下的机箱内冷却用换热器：作为安装在机箱的冷却装置，采用由机箱内的空气所进行流动的内部气体通路和机箱外的空气所进行流动的外部气体通路构成的双层结构。而且，利用该双层结构部分在机箱内的空气和机箱外的空气之间进行换热，将在机箱内产生的热向机箱外放出。

近年来，作为技术的趋势，与其他的电子设备同样，要求内装有发热部件的机箱进行小型化。如果机箱变小则来自其机箱的表面的发热量减少，因此需要增加换热器所得到的散热量。因此，需要小型且换热能力高的换热器。此外，如果换热器的换热能力高，则机箱内的内部气体侧空气的温度下降，但发热部件的温度未必降低。这是因为，从发热部件向内部气体侧空气的热传递所形成的发热量与发热部件和内部气体侧空气的温度差成比例，且与在发热部件的表面流动的空气的流速(velocity；m/sec)的平方根大体成比例。

为了提高机箱内的空气的流速，也可考虑使用搅拌风扇，但由于必须在机箱确保设置搅拌风扇的空间，这样一来难免机箱大型化。为了不使用搅拌风扇来增大机箱内的空气的流速，可增大来自换热器的内部气体侧排气口的流量(风量)。但是，为了提高小型换热器的换热能力，由于需要通过使设置在换热器内的内部气体侧流路的吸热叶片的间距变细来确保其表面积较宽大，但这样，因空气在狭窄的叶片间流动而产生的压力损失增大，按照使空气在内部气体侧流路流动的内部气体侧风扇的压力-流量特性(P-Q特性)，如图13所示，存在流量减小的问题。

此外，在上述特开2005-150667号公报公开的技术中，由于是用一个马达使内部气体风扇和外企风扇旋转的特殊结构、设置有多个换热部、冷却器(换热器)的壳体具备具有凹凸的结构、隔板的形状复杂，因此部件成本和组装成本高，且由于使用易于得到高静压的离心风扇因此出现难以得到高流量的问题。另一方面，即使使用轴流风扇，隔板也会作为遮蔽障碍物与该轴流风扇的轴流方向的吸入侧或吹出侧接近地相对，因此通常难以得到高风量。

发明内容

小型机箱用的换热器存在如下的课题：在成本方面多要求价格低，且需要尽力抑制部件数量的增加、使用高价部件、增加组装成本，需要用简单的结构来解决上述问题。于是，本发明鉴于上述问题，其目的是提供可设置在进入小型化后的机箱内的同时兼顾高换热能力和内部气体侧的高风量的廉价的换热器。

本发明涉及的机箱内冷却用换热器，具备：换热器罩，该换热器罩形成有设置在收纳发热部件的机箱的壁面上且用于使上述机箱内的空气流入的内部气体侧吸气口、和用于使已流入的上述机箱内的空气流出的内部气体侧排气口；单个的换热散热片，包括将上述换热器罩内分隔为上述机箱内的空气进行流动的内部气体侧流路和上述机箱外的空气进行流动的外部气体侧流路的第一隔壁部件、设于上述第一隔壁部件的上述内部气体侧流路侧的面上的内部气体侧叶片、和设于上述第一隔壁部件的上述外部气体侧流路侧的面上的外部气体侧叶片；内部气体侧风扇，从上述内部气体侧吸气口吸取上述机箱内的空气，并使上述机箱内的空气通过设有上述内部气体侧叶片的上述内部气体侧流路，再从上述内部气体侧排气口排出；以及外部气体侧风扇，从形成于上述机箱的外部气体侧吸气口吸取上述机箱外的空气，并使上述机箱外的空气通过设有上述外部气体侧叶片的上述外部气体侧流路，再从形成于上述机箱的外部气体侧排气口排出，其中，构成上述换热散热片的上述第一隔壁部、内部气体侧叶片和外部气体侧叶片分别在同一方向上长长地延伸，上述内部气体侧排气口包括在上述换热器罩的、上述换热散热片的长度方向的一个端部附近形成的至少一个第一内部气体侧排气口、以及在该换热散热片的长度方向的另一端部附近形成的至少一个第二内部气体侧排气口，上述内部气体侧吸气口形成于上述换热器罩的、上述第一内部气体侧排气口和上述第二内部气体侧排气口之间，上述内部气体侧风扇是轴流风扇，与上述内部气体侧叶片的前端缘相对地配置，上述机箱内的空气由上述内部气体侧风扇从上述内部气体侧吸气口通过上述内部气体侧流路从上述第一内部气体侧排气口和上述第二内部气体侧排气口的双方排出。

能够在来自上述第一内部气体侧排气口的排气温度和来自上述第二内部气体侧排气口的排气温度大体相等的位置设置上述内部气体侧吸气口和上述内部气体侧风扇。

还可以是，上述换热器罩是将金属板加工并制造成大体长方体的结构物，在该结构物上安装有用于将该结构物安装在上述机箱的壁面上的凸缘，此外，在该结构物上形成有上述第一内部气体侧排气口和上述第二内部气体侧排气口。

还可以是，上述换热散热片是利用从模具的挤压成形而制作的由铝或铝合金构成的成形物，且对成形后的上述换热散热片未实施除了在其长度方向上切断为预定长度以外的切削加工。

能够在上述内部气体侧吸气口和上述第一内部气体侧排气口之间的、上述内部气体侧叶片的前端缘和上述换热器罩的内表面之间设置第一填充用部件，此外，在上述内部气体侧吸气口和上述第二内部气体侧排气口之间的、上述内部气体侧叶片的前端缘和上述换热器罩的内表面之间设置第二填充用部件。

还可以是，在构成上述换热散热片的第一隔壁部件的其长度方向的一个端部或两个端部上以与该第一隔壁部件大体相同的宽度连接有在表面未形成有叶片的第二隔壁部件，从而将上述换热散热片的长度方向的端部从上述换热器罩离开。

根据本发明，可提供可在已小型化的机箱内设置的同时兼顾高换热能力和内部气体侧的高风量的廉价的换热器。

附图说明

本发明的上述和其他目的与特征可从参照附图的以下的实施例的说明中明了。这些图中：

图1是本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第一实施方式的外观立体图。

图2是表示图1的机箱内冷却用换热器的结构的概要剖视图。

图3是在图1的机箱内冷却用换热器中使用的换热散热片的外观立体图。

图4是在图1的机箱内冷却用换热器中使用的波纹叶片的外观立体图。

图5是表示图1的机箱内冷却用换热器的第一变形例的外观立体图，换热器罩的结构与图1中结构不同。

图6是表示图5的机箱内冷却用换热器的结构的概要剖视图。

图7是表示图1的机箱内冷却用换热器的第二变形例的概要剖视图，外部气体侧风扇和外部气体侧排气口的位置与图1中位置不同。

图8是表示本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第二实施方式的结构的概要剖视图。

图9是表示本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第三实施方式的结构的概要剖视图。

图10A是表示本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第四实施方式的结构的概要剖视图。

图10B表示在图10A的机箱内冷却用换热器中将安装有外部气体侧风扇的板从发热部件收纳机箱取下的状态的图。

图11A是表示本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第五实施方式的结构的概要剖视图。

图11B是在从图11A的机箱内冷却用换热器卸下内部气体侧风扇的状态下从内部气体风扇安装面侧观察换热器罩的外观图。

图12是表示本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第六实施方式的结构的概要剖视图。

图13是模式地表示轴流风扇和离心风扇的压力-流量特性(P-Q特性)的图。

图14是表示现有技术涉及的机箱内冷却用换热器的第一实例的结构的剖面示意图。

图15是表示现有技术涉及的机箱内冷却用换热器的第二实例的结构的剖面示意图。

具体实施方式

<第一实施方式>

首先，使用图1～图4来说明本发明涉及的机箱内冷却用换热器的第一实施方式。

密闭地收纳电子部件和电布线部件等发热部件的发热部件收纳机箱2的内部的空气，如图2所示，从换热器罩3外侧的面利用内部气体侧风扇5并通过设于换热器罩3的内部气体侧吸气口7吸入换热器罩3内再流入内部气体侧流路19，上述内部气体侧风扇5与内部气体侧吸气口7连接并与内部气体侧风扇14的前端缘15(参照图3)相对地配置。流入内部气体侧流路19的空气在这里分为上下两路，且在配置在该内部气体侧流路19内的内部气体侧风扇14之间被该内部气体侧风扇14夺走热的同时进行流动，从上方的第一内部气体侧排气口8和下方的第二内部气体侧排气口9排出。

空气由于被内部气体侧风扇14夺走热因而温度下降。而且，从第一、第二内部气体侧排气口8、9排出的温度下降后的空气在发热部件(未图示)的表面流动，从而从该发热部件夺走热来降低该发热部件的温度。通过在发热部件收纳机箱2内循环的同时夺走热，从而使温度上升后的发热部件收纳机箱2内的空气再次利用内部气体侧风扇5而回到机箱内冷却用换热器1内。

为了将发热部件的温度保持得较低，要求发热部件和发热部件收纳机箱2内的空气的温度差大、大量的空气从第一、第二内部气体侧排气口8、9流出并在发热部件表面以较高流速流动。

在该实施方式中，如图2所示，在内部气体侧流路19的上方形成第一内部气体侧排气口8，另外，在该内部气体侧流路19的下方形成第二内部气体侧排气口9，而且，在这些第一内部气体侧排气口8和第二内部气体侧排气口9之间设置有内部气体侧风扇5和内部气体侧吸气口7。因此，使用的换热散热片12能够做成叶片14、16如图3所示，间距细(即，张数多)且全长较长从而表面积较大的结构。叶片的表面积大与得到高换热能力有紧密联系。

而且，从内部气体侧吸气口7到第一、第二内部气体侧排气口8、9的距离变短，另外，空气向上下方向流动的内部气体侧流路19的截面面积变大，因此在从内部气体侧吸气口7到第一、第二内部气体侧排气口8、9的内部气体侧流路19中的压力损失小，其结果，能够从第一、第二内部气体侧排气口8、9排出大量的空气。

通过将内部气体侧风扇5和内部气体侧吸气口7设置在使从第一内部气体侧排气口8排出的排气温度和从第二内部气体侧排气口9排出的排气温度大体相等的位置，从而能够防止放热量少且仍旧是高温的空气从第一内部气体侧排气口8或第二内部气体侧排气口9的任一个在发热部件收纳机箱2内回流。放热量少且仍旧是高温的空气仅从两个内部气体侧排气口8、9的一个在发热部件收纳机箱2内回流是因为只有效内部气体侧叶片14的一部分，换热能力下降。

换热器罩3是大体长方体的结构物，具备用于将该换热器罩3安装在发热部件收纳机箱2的内壁面上的凸缘4(参照图5)、和内部气体侧吸气口7与内部气体侧排气口8、9用的开口部。该结构的换热器罩3可通过加工金属板来容易地制造，因此制造费用低成本便可完成。

图3所示的换热散热片12是与长度(高度)方向垂直的剖面在任一高度上皆为一定且可通过由铝或铝合金的模具挤压成形来制作的成形物。该换热散热片12不需要将从模具挤出的成形物切断为预定长度以外的切削加工，因此能以低成本制作。换热散热片12在仅通过将由模具的挤压成形而制作的铝或铝合金构成的成形物切断为预定的长度来制作时，能以最低成本制作。设置多个内部气体侧排气口8、9的同时与仅使用单个换热散热片12相互作用，换热散热片12所需的部件成本和组装成本也能减少。

在将换热器罩3削出或流入模具而制作时制作费变高，或者换热器罩3的厚度变厚而难以小型化，但通过使换热器罩3为简单的长方体，从而仅通过将金属板切断、弯曲、粘贴便可简单地制作，因此能以低成本得到薄且轻型的换热器罩3。

通常，为了扩大叶片的表面积，如果扩大换热散热片12的宽度或加高叶片的高度，则挤压成形模具变得大型且高价。但是，该实施方式的情况下，如从图3所示的换热散热片12的形状可知：由于第一隔壁部件13、内部气体侧叶片14和外部气体侧叶片16其长度方向(图3中为其高度方向)与从挤压成形模具的挤压的方向一致，因此在加长(加高)换热散热片12的长度(高度)来增大叶片表面积时，也不需要使挤压成形模具大型化。这样，在使用高度(长度)方向比宽度(横向)方向大的换热散热片12的情况下，将内部气体侧吸气口7配置在第一内部气体侧排气口8和第二内部气体侧排气口9之间的结构对增加内部气体侧流路带来特别显著的效果。再有，在该第一实施方式中，可将图3所示的由第一隔壁部件13、内部气体侧叶片14和外部气体侧叶片16构成的换热散热片12用图4所示的波纹叶片(corrugated fins)18替换。

但是，在图2的实例中，在换热器罩3的侧面中的安装有内部气体侧风扇5的侧面形成有分别设置在内部气体侧流路19的上方和下方的第一和第二内部气体侧排气口8、9。取而代之地，还可以将应分别设置在内部气体侧流路19的上方和下方的第一和第二内部气体侧排气口8、9的至少一个如图5和图6所示那样地设置在换热器罩3的侧面中的与安装有内部气体侧风扇5的侧面正交的侧面上。图5表示在换热器罩3的上侧面形成第一内部气体侧排气口8的实例，图6表示在换热器罩3的上侧面和下侧面分别形成第一和第二内部气体侧排气口8、9的实例。

通过将第一和第二内部气体侧排气口8、9如图5或图6所示那样形成在换热器罩3的上侧面和/或下侧面，可防止在构成换热散热片12的第一隔壁部件13和内部气体侧叶片14、以及换热器罩3所形成的第一角部25、25(参照图2)发生空气不容易移动的风滞留，且可使空气流畅地通过内部气体侧叶片14之间并到达换热散热片12的长度方向的端部。这样，由于能为了换热而有效地利用内部气体侧叶片14的表面，因此可得到高换热能力。但是，如果将第一、第二内部气体侧排气口8、9设于换热器罩3的上表面和下表面，则来自第一、第二内部气体侧排气口8、9的温度已下降的空气有可能难以流到发热部件，但是，该情况下，如图6所示，还可以在第一和第二内部气体侧排气口8、9的至少一个上设置用于改变从该排气口排出的空气风向的风向偏向板27。

同样地，为了抑制发热量特别大的发热部件的温度上升，还可以在第一、第二内部气体侧排气口8、9设置用于使来自排气口的风有选择地朝向该发热部件的方向的风向偏向板(未图示)。

另一方面，发热部件收纳机箱2的外部的空气由与外部气体侧叶片16的前端缘17相对设置的外部气体侧风扇(轴流风扇)6，从形成于该发热部件收纳机箱2的壁面上的外部气体侧吸气口10吸入发热部件收纳机箱2的内侧。而且，通过外部气体侧风扇6后的空气流入外部气体侧流路20，在设于外部气体侧流路20的外部气体侧叶片16之间由外部气体侧叶片16夺走热的同时流动，从外部气体侧排气口11排出。再有，在该实施方式中，具备导风板28(参照图2)，其抑制从外部气体侧吸气口10利用外部气体侧风扇6流入外部气体侧流路20中的发热部件收纳机箱2外的空气不经由外部气体侧叶片16间地流到外部气体侧排气口11。

在该实施方式中，将外部气体侧风扇6如图2所示，设置在换热散热片12的长度方向下侧的一端附近，将外部气体侧排气口11形成在发热部件收纳机箱2的换热散热片12的长度方向上侧的一端附近。取而代之地，还可以将外部气体侧风扇6设置在换热散热片12的长度方向上侧的一端附近，将外部气体侧排气口11形成在发热部件收纳机箱2的换热散热片12的长度方向下侧的一端附近。再有，还可以将外部气体侧风扇6如图7所示，设置在换热散热片12的长度方向中间位置，将外部气体侧排气口的一个形成在发热部件收纳机箱2的换热散热片12的长度方向下侧的一端附近，此外，将外部气体侧排气口的另一个形成在发热部件收纳机箱2的换热散热片12的长度方向上侧的一端附近。

在该实施方式中，换热散热片12以其长度方向如图2和图3所示为上下方向的方式配置在换热器罩3内，其结果，第一内部气体侧排气口8和第二内部气体侧排气口9设置在该换热散热片12的上端附近和下端附近。取而代之地，还可以将换热散热片12以其长度方向为水平方向的方式配置在换热器罩3内，将第一内部气体侧排气口8和第二内部气体侧排气口9设置在该换热散热片12的一端(左端)附近和另一端(右端)附近。

此外，为了安全，还可以在外部气体侧风扇6的外侧安装风扇保护件，还可以是外部气体侧排气口11为了防止异物混入等而成为冲孔狭缝(スリツトパンチング)。

如上所述，本发明的第一实施方式涉及的机箱内冷却用换热器，使用在空气流动的方向上的长度大的单个换热散热片和有利于得到高风量的轴流风扇，在使空气从换热散热片的一端流到另一端的结构方面与现有技术相同。

但是，在该实施方式涉及的机箱内冷却用换热器中，从内部气体侧吸入口7吸进来的空气到从第一、第二内部气体侧排气口8、9排出为止在内部气体侧叶片14之间流动的距离为上述现有技术情况下的约1/2，在内部气体侧叶片14之间流动的内部气体侧流路19的流路截面面积约为2倍。因此，在本实施方式中，与现有技术相比，即使内部气体侧叶片14的表面积相同、换热能力相同，但空气在内部气体侧叶片14之间流动所产生的压力损失大幅减小，根据内部气体侧风扇5的P-Q特性，第一内部气体侧排气口8和第二内部气体侧排气口9的内部气体侧排气流量大幅提高，因此可不使用搅拌风扇便能将机箱内的空气的温度和发热部件的温度均保持为低温。

此外，根据该实施方式，如上所述，空气在内部气体侧叶片14之间流动所致的压力损失下降，因此可使用压力损失高的间距细小的内部气体侧叶片14。其结果，在确保内部气体侧叶片14的表面积的同时还能减小换热散热片12的体积，因此能使机箱内冷却用换热器整体小型化。即、对小型化后的发热部件收纳机箱2也可适用该实施方式的技术。此外，根据该实施方式，由于上述压力损失的下降，即使是比较小型的风扇也能得到所需的风量，因此从该观点来看有利于机箱内冷却用换热器整体的小型化。

另外，将内部气体侧吸气口7和内部气体侧风扇5设置在如下的位置上，该位置是该内部气体侧吸气口7到第一内部气体侧排气口8之间的内部气体侧空气的每单位流量的放热量、和该内部气体侧吸气口7到第二内部气体侧排气口9之间的内部气体侧空气的每单位流量的放热量大体相同的位置。于是，来自第一内部气体侧排气口8的排气温度和来自第二内部气体侧排气口9的排气温度大体相等。其结果，根据本实施方式，能够防止放热量少且仍旧是高温的空气从一个内部气体侧排气口在机箱内回流那样的成为仅有效使用内部气体侧叶片的一部分的状态所致的换热能力的下降，因此可得到高换热能力。

此外，本实施方式涉及的机箱内冷却用换热器，在结构上看，仅是在现有技术所形成的机箱内冷却用换热器(图14中例示)中改变内部气体侧吸气口和内部气体侧风扇的位置且增加形成于换热器罩的内部气体侧排气口用的开口部的数量。即，本实施方式涉及的机箱内冷却用换热器与现有技术所形成的机箱内冷却用换热器相比，没有新的部件的增加、与高价部件的替换、组装工时的增加等，几乎没有成本上升的原因，因此可廉价地制作。

再有，修改图2所示的机箱内冷却用换热器的结构，将内部气体侧风扇5和外部气体侧风扇6均安装成，风扇所形成的方向为与图2所示的方向相反的方向，与之相伴，还能够将第一、第二内部气体侧排气口8、9改变为第一、第二内部气体侧吸气口，将内部气体侧吸气口7和外部气体侧吸气口10分别作为内部气体侧排气口和外部气体侧排气口，而且能够使外部气体侧排气口11成为外部气体侧吸气口。

但是，在上述该机箱内冷却用换热器的修改结构中，如果内部气体侧风扇(和外部气体侧风扇)使用轴流风扇，则即使在其吹出侧存在障碍物(在图2的实例中叶片为障碍物)，影响也小，但是，如果在其吸入侧存在障碍物，则流量从P-Q特性偏离而大幅下降。内部气体侧的流量下降违反本发明的目的，此外，且外气侧的流量降也不是理想的。因此，虽然可暂且将第一实施方式形成的机箱内冷却用换热器(图2)的结构如上述修正结构那样地修正，但是，在实现本发明的目的方面不能说是理想的结构。

<第二实施方式>

其次，使用图8来说明本发明所形成的机箱内冷却用换热器的第二实施方式。

在上述第一实施方式中，将外部气体侧风扇6如图2所示安装在发热部件收纳机箱2的内侧。另一方面，在该实施方式中，将外部气体侧风扇6安装在发热部件收纳机箱2的外侧。根据该结构，外部气体侧风扇6在发热部件收纳机箱2的外侧作为突起物伸出。

在该实施方式形成的机箱内冷却用换热器中，不存在美观上的制约或发热部件收纳机箱2的设置地点的制约的情况下，不需要抑制从外部气体侧吸气口10由外部气体侧风扇6而流入外部气体侧流路20中的发热部件收纳机箱2外的空气不经过外部气体侧叶片16之间地流向外部气体侧排气口11的导风板28(参照图6)。因此，根据该实施方式，可实现部件数量的减少、部件成本的下降、组装成本的下降等，且不需要导风板28的设置空间，因此可实现机箱内冷却用换热器1的小型化(该情况下，减小机箱内冷却用换热器1的厚度(换热器的进深))。

<第三实施方式>

使用图9来说明本发明所形成的机箱内冷却用换热器的第三实施方式。

在上述第一实施方式中，将外部气体侧叶片6如图2所示与外部气体侧叶片16的前端缘相对地设置。

另一方面，将外部气体侧风扇6设置在使换热散热片12在其长度方向上延长的位置(图9的情况下为换热散热片12的正上方)，再有，在构成该换热散热片12的第一隔壁部件13上连接有第三隔壁部件24。根据该结构，从外部气体侧吸气口10由外部气体侧风扇6吸入外部气体侧流路20中的发热部件收纳机箱2外的空气不会与发热部件收纳机箱2内的空气混合，在构成该换热散热片12的外部气体侧叶片16之间流动并从外部气体侧排气口11排出。

在该实施方式形成的机箱内冷却用换热器中，虽然机箱内冷却用换热器的上下方向的长度(换热器的高度)变大，但能减少厚度(机箱内冷却用换热器1的进深)。这是因为，在该实施方式中，外部气体侧风扇6不向发热部件收纳机箱2的进深方向外侧突出地设置。因此，该实施方式涉及的机箱内冷却用换热器能适用于高度有余裕但进深几乎没有余裕的小型发热部件收纳机箱。

<第四实施方式>

使用图10A和图10B来说明本发明所形成的机箱内冷却用换热器的第四实施方式。

在上述第一实施方式中，将外部气体用吸气口10和外部气体用排气口11如图2所示设置在发热部件收纳机箱2的壁面，还将外部气体侧风扇6从发热部件收纳机箱2的内侧并与外部气体侧吸气口10连接地安装在发热部件收纳机箱2的壁面上。另一方面，在该实施方式中，采用以下结构：在发热部件收纳机箱2的壁面设置比外部气体用吸气口10和/或外部气体用排气口11大的开口部，从机箱的外侧用板29来覆盖该开口部。在该板29上如图10B所示，形成有外部气体用吸气口10和外部气体用排气口11。外部气体侧风扇6与外部气体用吸气口10连接地从发热部件收纳机箱2的内侧方向安装在该板29上。

通过将上述构成的板29从发热部件收纳机箱2的外侧取下，从而能简单地露出外部气体侧叶片16。因此，在该实施方式所形成的机箱内冷却用换热器中，因从发热部件收纳机箱2外吸入的粉尘和/或切削液引起的污染或筛眼堵塞的外部气体侧叶片16的清扫和/或外部气体侧风扇6的清扫和更换等的维护能够变得容易，不需要打开发热部件收纳机箱2的门，因此还能避免因打开门而污染发热部件收纳机箱2的内部。

<第五实施方式>

使用图11A和图11B来说明本发明所形成的机箱内冷却用换热器的第五实施方式。

在上述第一实施方式中，内部气体侧风扇5和内部气体侧叶片14的前端缘的间隙如图2所示仅为构成换热器罩3的薄的金属板的厚度。另一方面，在该实施方式中，如图11A所示，将第一填充用部件21配置在内部气体侧吸气口7和第一内部气体侧排气口8之间的、内部气体侧叶片14的前端缘15和换热器罩3的内表面之间，此外，将第二填充用部件22配置在内部气体侧吸气口7和第二内部气体侧排气口9之间的、内部气体侧叶片14的前端缘15和换热器罩3的内表面之间。再有，这些第一填充用部件21和第二填充用部件22具有相同厚度。

而且，通过设置该第一填充用部件21和第二填充用部件22，在换热器罩3的内表面的内部气体侧风扇5的周边部分、和内部气体侧叶片14的前端之间形成有间隙。根据该构成，如图11B所示，即使在换热散热片12的宽度比内部气体侧风扇5的直径大的情况下，也能解决来自内部气体侧风扇5的风不会流入换热散热片12的、从内部气体侧风扇5突出的部分的叶片之间的问题，因此能将直径小的(即，小型的)内部气体侧风扇5组装到机箱内冷却用换热器1中。这些第一、第二填充用部件21、22即便使其厚度为所需以上但也没有意义，只是妨碍机箱内冷却用换热器1的小型化，所以厚度为几mm～十几mm的范围内较理想。

<第六实施方式>

使用图12来说明本发明所形成的机箱内冷却用换热器的第六实施方式。

在上述第一实施方式中，换热散热片12的长度方向的端部(上端部、下端部)如图2所示与换热器罩3接触。另一方面，在该实施方式中，在构成换热散热片12的第一隔壁部件13的长度方向的两端部(上端部和下端部)上以与该第一隔壁部件13大体相同的宽度连接有在表面上未形成叶片的第二隔壁部件23、23，从而使换热散热片12的长度方向的端部从换热器罩3离开。再有，该第二隔壁部件23还有因尺寸的关系而仅设置在换热散热片12的第一隔壁部件13的一个端部(例如，仅上端部)的情况。

通过设置第二隔壁部件23，从而能防止在由构成换热散热片12的第一隔壁部件13、内部气体侧叶片14、换热器罩3形成的第一角部25以及由第一隔壁部件13和外部气体侧叶片16与换热器罩3形成的第二角部26产生空气难以移动的风滞留。这样，根据该实施方式，虽然机箱内冷却用换热器1因第二隔壁部件23的设置而高度稍高出该量，但是，空气流畅地通过内部气体侧叶片14之间或外部气体侧叶片16之间并到达换热散热片12的长度方向的端部(上端部和下端部)，因此可通过换热而有效地利用构成换热散热片12的内部气体侧叶片14和/或外部气体侧叶片16的表面，因而可得到高换热能力。

取代在构成换热散热片12的第一隔壁部件13的上端部和下端部连接第二隔壁部件23、23，通过切削加工除去构成该换热散热片12的内部气体侧叶片14和/或外部气体侧叶片16的上端侧一部分和下端侧一部分，从而可使换热散热片12的长度方向的端部从换热器罩3离开。

但是，由于对挤压成形的换热散热片12增加通过切削加工来除去内部气体侧叶片14和/或外部气体侧叶片16的一部分的加工，其制造成本大幅提高，因此不是理想的方法。

此外，如图5或图6所示，如果不在换热器罩3的侧壁面而在上壁面和下壁面设置第一、第二内部气体侧排气口8、9，则防止上述风滞留的产生，但是存在从这些第一、第二内部气体侧排气口8、9排出的冷风难以朝向发热部件的问题。另外，存在外部气体侧排气口11无法形成在换热器罩3的上壁面和下壁面而仅能在侧壁面形成的问题。

但是，即使将换热散热片12的长度方向的端部和换热器罩3的内表面的间隔增大到所需以上，换热能力也没有多大提高，因此换热散热片12的长度方向的端部和换热器罩3的内表面的间隔为几mm～十几mm较理想。

如上所述，根据本发明，能实现可适用于内部的发热部件的发热量大的小型机箱的小型且换热能力高且内部气体侧的风量多的廉价的机箱内冷却用换热器1。再有，这里，换热能力是将发热部件收纳机箱2内部的发热量和来自机箱2表面的发热量之差用机箱2内的空气温度和机箱2外的空气温度之差(Δ(K))去除得到的值。来自机箱2表面的发热量是ΔT(＝机箱2内的空气温度-机箱2外的空气温度)的函数，因此随着ΔT变大而大体一次函数地增加。

Claims

1.一种机箱内冷却用换热器，其特征在于，具备：

换热器罩，该换热器罩设置在收纳发热部件的机箱的壁面上且设有用于使上述机箱内的空气流入的内部气体侧吸气口、和用于使已流入的上述机箱内的空气流出的内部气体侧排气口；

换热散热片，包括将上述换热器罩内分隔为上述机箱内的空气进行流动的内部气体侧流路和上述机箱外的空气进行流动的外部气体侧流路的第一隔壁部件、设于上述第一隔壁部件的上述内部气体侧流路侧的面上的内部气体侧叶片、和设于上述第一隔壁部件的上述外部气体侧流路侧的面上的外部气体侧叶片；

内部气体侧风扇，从上述内部气体侧吸气口吸取上述机箱内的空气，并通过设有上述内部气体侧叶片的上述内部气体侧流路，再从上述内部气体侧排气口排出；以及

外部气体侧风扇，从用于使上述机箱外的空气流入上述换热器罩的外部气体侧吸气口吸取上述机箱外的空气，并通过设有上述外部气体侧叶片的上述外部气体侧流路，再从供已流入的上述机箱外的空气流出的外部气体侧排气口排出，

上述换热散热片是在与上述第一隔壁部件和上述内部气体侧叶片垂直的截面上沿垂直方向具有长度的单一的换热散热片，上述内部气体侧排气口包括在上述换热散热片的长度方向的一个端部附近设置至少一个的第一内部气体侧排气口、以及在上述换热散热片的长度方向的另一端部附近设置至少一个的第二内部气体侧排气口，

上述内部气体侧吸气口设于上述第一内部气体侧排气口和上述第二内部气体侧排气口之间，

上述内部气体侧风扇是轴流风扇，与上述内部气体侧叶片的前端部相对地配置，

上述内部气体侧吸气口和上述内部气体侧风扇设置在来自上述第一内部气体侧排气口的排气温度和来自上述第二内部气体侧排气口的排气温度大体相等的位置上，

上述机箱内的空气由上述内部气体侧风扇从上述内部气体侧吸气口通过上述内部气体侧流路从上述第一内部气体侧排气口和上述第二内部气体侧排气口的双方排出。

2.一种机箱内冷却用换热器，其特征在于，具备：

在上述内部气体侧吸气口和上述第一内部气体侧排气口之间的上述内部气体侧叶片的前端部和上述换热器罩的内表面之间设置第一填充用部件，在上述内部气体侧吸气口和上述第二内部气体侧排气口之间的上述内部气体侧叶片的前端部和上述换热器罩的内表面之间设置第二填充用部件，

3.一种机箱内冷却用换热器，其特征在于，具备：

上述换热散热片是在与上述第一隔壁部和上述内部气体侧叶片垂直的截面上沿垂直方向具有长度的单一的换热散热片，上述内部气体侧排气口包括在上述换热散热片的长度方向的一个端部附近设置至少一个的第一内部气体侧排气口、以及在上述换热散热片的长度方向的另一端部附近设置至少一个的第二内部气体侧排气口，

4.根据权利要求1～3任一项所述的机箱内冷却用换热器，其特征在于，

上述换热器罩的外形除去用于将上述机箱内冷却用换热器安装在上述机箱上的凸缘、和上述内部气体侧吸气口与上述内部气体侧排气口的开口部是大体长方体，并通过加工金属板来制造。

5.根据权利要求1～3任一项所述的机箱内冷却用换热器，其特征在于，

上述换热散热片是利用从模具的挤压成形而制作的由铝或铝合金构成的成形物，且在上述换热散热片的上述长度方向上对上述成形物未实施除了切断为预定长度以外的切削加工。

6.根据权利要求1～3任一项所述的机箱内冷却用换热器，其特征在于，

将在与构成上述换热散热片的上述第一隔壁部件大致相同宽度的表面上未形成有叶片的第二隔壁部件与上述第一隔壁部件的上述长度方向的至少一端连续，伸长隔壁部件的全长。