Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses, wobei man den Wärmetauscher in ein kleines Gehäuse einbauen kann und einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad und einen hohen Durchsatz an Innenluft erzielt.The invention relates to a heat exchanger for cooling the interior of a housing, wherein the heat exchanger can be installed in a small housing and achieves a high heat exchange efficiency and a high throughput of indoor air.
2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Related Art
In Bearbeitungsanlagen usw. sind häufig elektronische Teile und elektrische Verdrahtungsstücke eingebaut, und sie werden in einem geschlossenen Gehäuse verwendet, damit sie nicht durch Staub, Kühlschmierstoffe oder ähnliche Materialien verschmutzt oder beschädigt werden. Erzeugen die in dem Gehäuse enthaltenen elektronischen Teile große Wärmemengen, und kann nicht genug Wärme über die Gehäuseoberfläche abgeführt werden, so steigt die Lufttemperatur innerhalb des Gehäuses. Ebenso steigt die Temperatur der Wärme erzeugenden Teile, und sie kann die zulässigen Grenzen überschreiten. Dies führt zu einer verringerten Lebensdauer, zu Fehlfunktionen oder anderen Schwierigkeiten mit den elektronischen Teilen. Da man zum Durchlüften nicht einfach Außenluft in das Gehäuse leiten kann, um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, verwendet man als alternative Vorgehensweise Wärmetauscher, die Wärme von der Innenluft im Gehäuse auf die Luft außerhalb des Gehäuses übertragen.Machining equipment, etc. often incorporate electronic parts and electrical wiring, and they are used in a closed enclosure to prevent them from being soiled or damaged by dust, coolants, or similar materials. If the electronic parts contained in the housing generate large amounts of heat and if enough heat can not be dissipated via the housing surface, the air temperature within the housing rises. Also, the temperature of the heat generating parts increases, and it may exceed the allowable limits. This leads to a reduced life, malfunction or other difficulties with the electronic parts. Since one can not simply direct outside air into the housing for aerating to avoid these difficulties, used as an alternative approach heat exchangers that transfer heat from the internal air in the housing to the air outside the housing.
Ein Beispiel eines herkömmlichen Wärmetauschers, der das Innere eines Gehäuses durch das Übertragen von Wärme von der Luft im Gehäuseinneren auf die Luft außerhalb des Gehäuses kühlt, wird nun anhand von 14 beschrieben.An example of a conventional heat exchanger, which cools the interior of a housing by transferring heat from the air inside the housing to the air outside the housing, will now be described with reference to FIG 14 described.
Ein Wärmetauscher-Kühlkörper 12 (siehe 3), bei dem Kühlrippen auf beiden Seiten einer Grundplatte montiert sind, oder der gewellte Kühlrippen 18 aufweist (siehe 4), trennt einen Innenluftdurchgang 19, durch den die Luft innerhalb eines Gehäuses 2 strömt, das Wärme erzeugende Bauteile enthält, und einen Außenluftdurchgang 20, durch den Luft aus dem Außenbereich des Gehäuses 2 strömt. Ein Innenluftgebläse 5 drückt die Innenluft des Gehäuses 2 in und durch den Innenluftdurchgang 19. Ferner drückt ein Außenluftgebläse 6 die Luft aus dem Außenbereich des Gehäuses 2 in und durch den Außenluftdurchgang 20. Dadurch wird Wärme von der Innenluft des Gehäuses 2 auf die Luft außerhalb des Gehäuses 2 übertragen.A heat exchanger heat sink 12 (please refer 3 ), in which cooling fins are mounted on both sides of a base plate, or the corrugated cooling fins 18 has (see 4 ), separates an inside air passage 19 through which the air within a housing 2 flows, which contains heat-generating components, and an outside air passage 20 , through the air from the outside of the case 2 flows. An inside air blower 5 pushes the inside air of the housing 2 in and through the inside air passage 19 , Further, an outside air blower pushes 6 the air from the outside of the housing 2 in and through the outside air passage 20 , This will heat up the inside air of the case 2 on the air outside the case 2 transfer.
Ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Wärmetauschers, der das Innere eines Gehäuses kühlt, indem er Wärme von der Innenluft des Gehäuses an die Luft außerhalb des Gehäuses abführt, wird nun mit Hilfe von 15 beschrieben.Another example of a conventional heat exchanger, which cools the interior of a housing by dissipating heat from the interior air of the housing to the air outside the housing, will now be described with reference to FIGS 15 described.
Bei diesem Wärmetauscher sind innere Kühlrippen 14 und äußere Kühlrippen 16 durch Wärmerohre (Heatpipes) 31 verbunden, die eine außerordentlich hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Dieser Wärmetauscher ist relativ kompliziert aufgebaut und ist mit höheren Fertigungskosten verbunden.In this heat exchanger are internal cooling fins 14 and outer cooling fins 16 through heat pipes (heatpipes) 31 connected, which have an extremely high thermal conductivity. This heat exchanger is relatively complicated and is associated with higher manufacturing costs.
Die offengelegte japanische Patentschrift Nr. 2005-150667 offenbart einen Wärmetauscher zum Kühlen des Inneren eines Gehäuses. Dabei handelt es sich um eine Kühlvorrichtung zum nachträglichen Einbau in das Gehäuse. Sie weist eine Doppelstruktur auf, die aus einer Innenluftleitung besteht, durch den die Luft innerhalb des Gehäuses strömt, und einer Außenluftleitung, durch den die Luft außerhalb des Gehäuses strömt. Bei dieser Doppelstruktur wird Wärme von der Innenluft des Gehäuses auf die Luft außerhalb des Gehäuses übertragen, und die im Gehäuseinneren erzeugte Wärme wird dadurch in den Außenbereich des Gehäuses abgeführt.The disclosed Japanese Patent Publication No. 2005-150667 discloses a heat exchanger for cooling the interior of a housing. It is a cooling device for retrofitting in the housing. It has a double structure consisting of an inner air duct through which the air flows inside the housing and an outer air duct through which the air flows outside the housing. In this double structure, heat is transferred from the inside air of the case to the outside of the case, and the heat generated inside the case is dissipated to the outside of the case.
Der technische Trend der letzten Jahre geht ähnlich wie bei anderen elektronischen Vorrichtungen dahin, eine Verkleinerung der Gehäuse zu fordern, die Wärme erzeugende Bauteile enthalten. Kleinere Gehäuse verringern aber auch die Wärmemengen, die über ihre Oberflächen abgeführt werden. Damit muss die Wärmemenge erhöht werden, die über Wärmetauscher abgeführt wird. Folglich werden klein bemessene Wärmetauscher mit einem hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad benötigt. Ein Wärmetauscher mit einem hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad senkt die Temperatur der Luft innerhalb des Gehäuses, er senkt jedoch nicht immer die Temperatur der Wärme erzeugenden Teile. Dies hat seinen Grund darin, dass die durch Wärmeleitung von den Wärme erzeugenden Teilen an die Gehäuseinnenluft abgeführte Wärmemenge proportional zur Differenz zwischen der Temperatur der Wärme erzeugenden Teile und der Temperatur der Luft im Gehäuseinneren ist. Die Wärmemenge ist ebenfalls proportional zur Quadratwurzel der Geschwindigkeit der Luft, die über die Oberflächen der Wärme erzeugenden Teile streicht.Similar to other electronic devices, the technical trend of recent years is to demand a downsizing of packages containing heat generating components. Smaller housings also reduce the amount of heat that is dissipated through their surfaces. Thus, the amount of heat must be increased, which is dissipated via heat exchangers. Consequently, small-sized heat exchangers with a high heat exchange efficiency are needed. A heat exchanger having a high heat exchange efficiency lowers the temperature of the air inside the housing, but does not always lower the temperature of the heat generating parts. This is because the amount of heat dissipated to the inside of the housing by heat conduction from the heat generating parts is proportional to the difference between the temperature of the heat generating parts and the temperature of the inside air of the housing. The amount of heat is also proportional to the square root of the velocity of the air sweeping over the surfaces of the heat generating parts.
In Betracht gezogen wird auch der Gebrauch eines Umwälzgebläses, um die Geschwindigkeit der in dem Gehäuse strömenden Luft zu erhöhen. Dieses verbraucht jedoch Einbauraum innerhalb des Gehäuses und vergrößert unvermeidbar das Gehäuse. Zum Erhöhen der Geschwindigkeit der in dem Gehäuse strömenden Luft ohne Einsatz eines Umwälzgebläses reicht es aus, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zu erhöhen, die durch die inneren Luftauslässe des Wärmetauschers strömt. Zum Erhöhen des Wärmetausch-Wirkungsgrads eines Wärmetauschers mit kleinen Abmessungen müssen die Wärme aufnehmenden Rippen, die sich im Innenluftdurchgang des Wärmetauschers befinden, fein geteilt sein, damit ihr Oberflächenbereich größer wird. Solche fein unterteilten Rippen verursachen jedoch beträchtliche Druckabfälle der zwischen ihnen fließenden Luft und verringern die Strömungsrate, siehe 13, gemäß der Druck-Strömungsraten-Eigenschaft (P-Q-Eigenschaft) des inneren Gebläses, das die Luft durch den inneren Luftdurchlass strömen lässt.Also contemplated is the use of a recirculation fan to increase the velocity of air flowing in the housing. However, this consumes installation space within the housing and inevitably increases the housing. To increase the speed of the air flowing in the housing without the use of a circulating fan, it is sufficient to increase the flow rate of the air flowing through the inner air outlets of the heat exchanger. To increase the heat exchange efficiency of a Heat exchangers of small dimensions must be finely divided in the heat-receiving fins located in the inside air passage of the heat exchanger so that their surface area becomes larger. However, such finely divided ribs cause considerable pressure drops in the air flowing between them and reduce the flow rate, see 13 according to the pressure-flow-rate (PQ) property of the internal fan, which allows the air to flow through the internal air passage.
Da bei der genannten Vorgehensweise, die in der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 2005-150667 offenbart ist, eine Spezialanordnung eingesetzt wird, bei der ein einziger Motor dazu verwendet wird, das innere Luftgebläse und das äußere Luftgebläse zu drehen, sowie zahlreiche Wärmetauscherabschnitte, ein Kühler (Wärmetauscher), dessen Gehäuse eine unregelmäßige Struktur hat, und eine Trennplatte mit komplizierter Form, werden die Kosten der Teile und die Zusammenbaukosten hoch, und es ist schwierig, eine hohe Strömungsrate zu erzielen, falls man ein Zentrifugalgebläse verwendet, mit dem man leicht einen hohen statischen Druck erreichen kann. Auch bei Verwendung eines Axialgebläses ist es in der Regel schwierig, eine hohe Strömungsrate zu erzielen, da eine Trennplatte als abschirmendes Hindernis angebracht ist, die der Einlass- oder Auslassseite eines Axialgebläses in dessen Axialrichtung nahe gegenüberliegt.As in the above procedure, disclosed in the Japanese Patent Publication No. 2005-150667 discloses a special arrangement is used in which a single motor is used to rotate the inner air blower and the outer air blower, as well as numerous heat exchanger sections, a cooler (heat exchanger), whose housing has an irregular structure, and a partition plate with a complicated shape As a result, the cost of parts and the cost of assembly become high, and it is difficult to achieve a high flow rate by using a centrifugal blower which can easily achieve a high static pressure. Even when using an axial fan, it is usually difficult to achieve a high flow rate, since a partition plate is attached as a shielding obstacle, which is close to the inlet or outlet side of an axial fan in the axial direction close.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Angesichts der vorherrschenden Forderungen nach kostengünstigen Wärmetauschern für kleine Gehäuse sollte das genannte Problem durch einen Wärmetauscher mit einer einfachen Struktur gelöst werden, wobei die Anzahl zusätzlicher Teile, der Einsatz teuerer Teile und die Zunahme der Zusammenbaukosten so gering wie möglich sind. Unter Beachtung der genannten Randbedingungen besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen kostengünstigen Wärmetauscher bereitzustellen, den man in kleine Gehäuse einbauen kann, und mit dem man sowohl einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad als auch eine hohe Strömungsrate der Innenluft erzielen kann.In view of the prevailing demands for inexpensive heat exchangers for small housings, the above problem should be solved by a heat exchanger having a simple structure, and the number of additional parts, the use of expensive parts, and the increase in assembly cost are as small as possible. In view of the above boundary conditions, an object of the invention is to provide a low-cost heat exchanger that can be installed in small housing, and with which one can achieve both a high heat exchange efficiency and a high flow rate of the indoor air.
Ein Wärmetauscher der Erfindung zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses enthält:
eine Wärmetauscherummantelung, die an einer Wand eines Gehäuses befestigt wird, das Wärme erzeugenden Teile enthält, wobei in der Wärmetauscherummantelung ein innerer Lufteinlass ausgebildet ist, durch den Luft aus dem Gehäuse strömt, und ein innerer Luftauslass, durch den Luft zurück zum Gehäuse strömt;
einen einzigen Wärmetauscher-Kühlkörper, der enthält: ein erstes Trennteil, das das Innere der Wärmetauscherummantelung in einen Innenluftdurchgang unterteilt, durch den die Luft aus dem Inneren des Gehäuses strömt, und einen Außenluftdurchgang, durch den die Luft aus dem Außenbereich des Gehäuses strömt, innere Kühlrippen, die sich auf einer Oberfläche des ersten Trennteils befinden, die zu dem Innenluftdurchgang zeigt, und äußere Kühlrippen, die sich auf einer Oberfläche des ersten Trennteils befinden, die zu dem Außenluftdurchgang zeigt;
ein Innenluftgebläse, das die Luft im Gehäuse durch den inneren Lufteinlass in den Innenluftdurchgang drückt, der die inneren Kühlrippen aufweist, und die in dem Innenluftdurchgang strömende Luft durch den inneren Luftauslass ausstößt; und
ein Außenluftgebläse, das die Luft aus dem Außenbereich des Gehäuses über einen in dem Gehäuse ausgebildeten äußeren Lufteinlass in den Außenluftdurchgang drückt, der die äußeren Kühlrippen aufweist, und die in dem Außenluftdurchgang strömende Luft durch einen äußeren Luftauslass ausstößt, der in dem Gehäuse ausgebildet ist.A heat exchanger of the invention for cooling the interior of a housing includes:
a heat exchanger shell fixed to a wall of a housing containing heat generating parts, wherein in the heat exchanger jacket an inner air inlet is formed through which air flows out of the housing, and an inner air outlet through which air flows back to the housing;
a single heat exchanger heat sink, which includes: a first partition member that divides the interior of the heat exchanger shell into an inside air passage through which the air flows from the inside of the housing, and an outside air passage through which the air flows from the outside of the housing Cooling fins located on a surface of the first partition part facing the inside air passage, and outside cooling fins located on a surface of the first partition part facing the outside air passage;
an inner-air blower which presses the air in the housing through the inner air inlet into the inner air passage having the inner cooling fins and discharges the air flowing in the inner air passage through the inner air outlet; and
an outside air blower which presses the air from the outside of the housing via an outer air inlet formed in the housing into the outside air passage having the outside cooling fins, and which discharges air flowing in the outside air passage through an outside air outlet formed in the housing.
In diesem Wärmetauscher erstrecken sich das erste Trennteil, die inneren Kühlrippen und die äußeren Kühlrippen, die den Kühlkörper des Wärmetauschers bilden, jeweils in der gleichen Längsrichtung. Die inneren Luftauslässe umfassen zumindest einen ersten inneren Luftauslass, der in der Wärmetauscherummantelung in einem Abschnitt nahe an einem Längsrichtungsende des Wärmetauscher-Kühlkörpers ausgebildet ist, und zumindest einen zweiten inneren Luftauslass, der in der Wärmetauscherummantelung in einem Abschnitt nahe an einem weiteren Längsrichtungsende des Wärmetauscher-Kühlkörpers ausgebildet ist. Der innere Lufteinlass ist in der Wärmetauscherummantelung zwischen dem ersten inneren Luftauslass und dem zweiten inneren Luftauslass ausgebildet. Das Innenluftgebläse ist ein Axialgebläse, das so angeordnet ist, dass es den Vorderkanten der inneren Kühlrippen gegenüberliegt. Das Innenluftgebläse drückt die Innenluft des Gehäuses über den inneren Lufteinlass in den Innenluftdurchgang und stößt die durch den Innenluftdurchgang fließende Luft sowohl über den ersten inneren Luftauslass als auch den zweiten inneren Luftauslass aus.In this heat exchanger, the first separator, the inner fins and the outer fins forming the heat sink of the heat exchanger each extend in the same longitudinal direction. The inner air outlets include at least a first inner air outlet formed in the heat exchanger jacket in a portion near a longitudinal end of the heat exchanger heat sink, and at least one second inner air outlet disposed in the heat exchanger jacket in a portion near another longitudinal end of the heat exchanger jacket. Heat sink is formed. The inner air inlet is formed in the heat exchanger jacket between the first inner air outlet and the second inner air outlet. The inner air blower is an axial blower arranged to face the leading edges of the inner cooling fins. The inner air blower pushes the inner air of the housing through the inner air inlet into the inner air passage and ejects the air flowing through the inner air passage both through the first inner air outlet and the second inner air outlet.
Der innere Lufteinlass und das Innenluftgebläse können an einer Position eingebaut sein, bei der die Temperatur der Luft, die aus dem ersten inneren Luftauslass ausgestoßen wird, und die Temperatur der Luft, die aus dem zweiten inneren Luftauslass ausgestoßen wird, im Wesentlichen gleich sind.The inner air inlet and the inner air blower may be installed at a position where the temperature of the air discharged from the first inner air outlet and the temperature of the air discharged from the second inner air outlet are substantially equal.
Die Wärmetauscherummantelung kann eine im Wesentlichen rechteckige Quaderstruktur besitzen, die aus Blech hergestellt ist und einen Flansch aufweist, mit dem die Struktur an einer Wand des Gehäuses befestigt wird, und in der der erste innere Luftauslass und der zweite innere Luftauslass ausgebildet sind.The heat exchanger jacket may have a substantially rectangular cuboid structure made of sheet metal and having a flange which secures the structure to a wall of the housing and in which the first inner air outlet and the second inner air outlet are formed.
Der Wärmetauscher-Kühlkörper kann ein Formprodukt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sein, das durch Strangpressen aus einer Düse hergestellt wird und in Längsrichtung auf eine bestimmte Abmessung geschnitten wird, ohne dass irgendein anderer Schneidevorgang erfolgt. The heat exchanger heat sink may be a molded product of aluminum or an aluminum alloy, which is made by extrusion from a die and cut longitudinally to a certain dimension without any other cutting operation.
Ein erster Füllkörper kann zwischen den Vorderkanten der inneren Kühlrippen und einer Innenfläche der Wärmetauscherummantelung zwischen dem inneren Lufteinlass und dem ersten inneren Luftauslass eingebaut sein. Ein zweiter Füllkörper kann zwischen den Vorderkanten der inneren Kühlrippen und einer Innenfläche der Wärmetauscherummantelung zwischen dem inneren Lufteinlass und dem zweiten inneren Luftauslass eingebaut sein.A first packing may be installed between the leading edges of the inner cooling fins and an inner surface of the heat exchanger casing between the inner air inlet and the first inner air outlet. A second packing may be installed between the leading edges of the inner cooling fins and an inner surface of the heat exchanger casing between the inner air inlet and the second inner air outlet.
Ein zweites Trennteil, auf dessen Oberfläche keine Kühlrippen ausgebildet sind, und das im Wesentlichen die gleiche Breite hat wie das erste Trennteil, kann mit einem oder beiden Längsrichtungsenden des ersten Trennteils verbunden sein, das den Wärmetauscher-Kühlkörper bildet, damit das eine oder die beiden Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers von der Wärmetauscherummantelung getrennt sind.A second partition member, on the surface of which no cooling fins are formed, and which has substantially the same width as the first partition member may be connected to one or both longitudinal direction ends of the first partition member forming the heat exchanger heat sink, thereby one or both Longitudinal ends of the heat exchanger heat sink are separated from the Wärmetauscherummantelung.
Die Erfindung kann einen kostengünstigen Wärmetauscher bereitstellen, den man in kleine Gehäuse einbauen kann und mit dem man sowohl einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad als auch eine hohe Strömungsrate der Innenluft erzielt.The invention can provide a low-cost heat exchanger that can be installed in small enclosures and with which one achieves both a high heat exchange efficiency and a high flow rate of the inside air.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die genannten Aufgaben und Merkmale der Erfindung sowie weitere Aufgaben und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen hervor.The above objects and features of the invention as well as other objects and features will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:It shows:
1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a perspective view of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the first embodiment of the invention;
2 eine Schnittansicht, die den Aufbau des Wärmetauschers in 1 darstellt; 2 a sectional view showing the structure of the heat exchanger in 1 represents;
3 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauscher-Kühlkörpers, der im Wärmetauscher in 1 verwendet wird; 3 a perspective view of a heat exchanger heat sink, in the heat exchanger in 1 is used;
4 eine perspektivische Ansicht von gewellten Kühlrippen, die im Wärmetauscher in 1 verwendet werden; 4 a perspective view of corrugated fins, in the heat exchanger in 1 be used;
5 eine perspektivische Ansicht einer ersten Abwandlung des Wärmetauschers in 1, wobei die Wärmetauscherummantelung einen anderen Aufbau hat als in 1 hat; 5 a perspective view of a first modification of the heat exchanger in 1 , wherein the heat exchanger sheath has a different structure than in 1 Has;
6 eine Schnittansicht, die den Aufbau des Wärmetauschers in 5 darstellt; 6 a sectional view showing the structure of the heat exchanger in 5 represents;
7 eine Schnittansicht, die eine zweite Abwandlung des Wärmetauschers in 1 darstellt, wobei das Außenluftgebläse und die äußeren Luftauslässe an anderen Positionen als in 1 angebracht sind; 7 a sectional view showing a second modification of the heat exchanger in 1 represents, wherein the outside air blower and the outer air outlets in other positions than in 1 are attached;
8 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt; 8th a sectional view illustrating the structure of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the second embodiment of the invention;
9 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt; 9 a sectional view illustrating the structure of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the third embodiment of the invention;
10A eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt; 10A a sectional view illustrating the structure of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the fourth embodiment of the invention;
10B den Wärmetauscher in 10A, wobei die Tafel, an der ein Außenluftgebläse befestigt ist, vom dem Gehäuse abgenommen ist, das Wärme erzeugende Teile enthält; 10B the heat exchanger in 10A wherein the panel to which an outside air blower is attached is detached from the housing containing heat generating parts;
11A eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt; 11A a sectional view illustrating the structure of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the fifth embodiment of the invention;
11B eine Außenansicht der Wärmetauscherummantelung des Wärmetauschers in 11A, von dem ein Innenluftgebläse entfernt ist, und zwar gesehen von einer Montagefläche des Innenluftgebläses; 11B an external view of the heat exchanger jacket of the heat exchanger in 11A from which an inside air blower is removed as seen from a mounting surface of the inside air blower;
12 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Wärmetauschers zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt; 12 a sectional view illustrating the structure of a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the sixth embodiment of the invention;
13 eine Kurve, die den Druck-Strömungsraten-Zusammenhang (P-Q-Kennlinie) eines Axialgebläses und eines Zentrifugalgebläses darstellt; 13 a graph illustrating the pressure-flow rate relationship (PQ characteristic) of an axial fan and a centrifugal fan;
14 eine Schnittansicht eines ersten Beispiels für den Aufbau eines herkömmlichen Wärmetauschers, der den Innenraums eines Gehäuses kühlt; und 14 a sectional view of a first example of the structure of a conventional heat exchanger, which cools the interior of a housing; and
15 eine Schnittansicht eines zweiten Beispiels für den Aufbau eines herkömmlichen Wärmetauschers, der den Innenraums eines Gehäuses kühlt. 15 a sectional view of a second example of the structure of a conventional heat exchanger, which cools the interior of a housing.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Erste AusführungsformFirst embodiment
Es wird nun ein Wärmetauscher einer ersten Ausführungsform der Erfindung, der das Innere eines Gehäuses kühlt, anhand von 1 bis 4 beschrieben.There will now be a heat exchanger of a first embodiment of the invention, which cools the interior of a housing, based on 1 to 4 described.
Die Luft innerhalb eines Gehäuses 2, siehe 2, das Wärme erzeugende Teile hermetisch einschließt, etwa elektronische Teile und elektrische Verdrahtungsstücke, wird von einem Innenluftgebläse 5, das an einer äußeren Oberfläche einer Wärmetauscherummantelung 3 befestigt ist, und das an einen inneren Lufteinlass 7 angeschlossen und so angeordnet ist, dass es den Vorderkanten 15 der inneren Kühlrippen 14 gegenüberliegt (siehe 3), in die Wärmetauscherummantelung 3 gedrückt, und zwar durch einen darin ausgebildeten inneren Lufteinlass 7, damit sie in einen Innenluftdurchgang 19 strömt. In dem Innenluftdurchgang 19 strömt die Luft teilweise nach oben und teilweise nach unten. Beim Strömen zwischen den inneren Kühlrippen 14, die in dem Innenluftdurchgang 19 eingebaut sind, verliert sie Wärme. Anschließend wird die Luft durch den ersten bzw. oberen inneren Luftauslass 8 und den zweiten bzw. unteren inneren Luftauslass 9 abgegeben.The air inside a housing 2 , please refer 2 That hermetically encloses heat generating parts, such as electronic parts and electrical wiring, is provided by an inside air blower 5 attached to an outer surface of a heat exchanger jacket 3 attached to an inner air inlet 7 connected and arranged so that it is the leading edge 15 the inner cooling fins 14 opposite (see 3 ), into the heat exchanger jacket 3 pressed, through an inner air inlet formed therein 7 to let them into an indoor air passage 19 flows. In the indoor air passage 19 the air flows partly upwards and partly downwards. When flowing between the inner cooling fins 14 that in the inside air passage 19 built-in, it loses heat. Subsequently, the air through the first or upper inner air outlet 8th and the second and lower inner air outlets, respectively 9 issued.
Die Temperatur der Luft sinkt, da ihre Wärme von den inneren Kühlrippen 14 abgeleitet wird. Die Luft mit geringerer Temperatur, die über den ersten inneren Luftauslass 8 und den zweiten inneren Luftauslass 9 abgegeben wird, strömt über die Oberflächen der Wärme erzeugenden Teile (nicht dargestellt), führt Wärme von ihnen ab und senkt ihre Temperaturen. Die Luft innerhalb des Gehäuses 2, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, zirkuliert im Gehäuse 2 und führt Wärme von den Wärme erzeugenden Teilen ab, so dass die Temperatur der Luft steigt. Anschließend drückt das Innenluftgebläse 5 die Luft wieder in den Wärmetauscher 1.The temperature of the air decreases, as its heat from the inner cooling fins 14 is derived. The air at a lower temperature, over the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 is discharged, flows over the surfaces of the heat generating parts (not shown), dissipates heat from them and lowers their temperatures. The air inside the case 2 containing the heat generating parts circulates in the housing 2 and dissipates heat from the heat generating parts, so that the temperature of the air rises. Subsequently, the inner air blower presses 5 the air back into the heat exchanger 1 ,
Damit die Temperatur der Wärme erzeugenden Teile niedrig bleibt, wird gefordert, dass die Differenz zwischen der Temperatur der Wärme erzeugenden Teile und der Temperatur der Luft innerhalb des Gehäuses 2 groß sein soll und dass ein großes Luftvolumen durch den ersten inneren Luftauslass 8 und den zweiten inneren Luftauslass 9 strömen und mit hoher Geschwindigkeit über die Oberflächen der Wärme erzeugenden Teile streichen soll.In order that the temperature of the heat generating parts remains low, it is required that the difference between the temperature of the heat generating parts and the temperature of the air inside the housing 2 should be large and that a large volume of air through the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 flow and should strike at high speed on the surfaces of the heat generating parts.
In dieser Ausführungsform, siehe 2, ist der erste innere Luftauslass 8 im oberen Abschnitt des Innenluftdurchgangs 19 ausgebildet, der zweite innere Luftauslass 9 ist im unteren Abschnitt des Innenluftdurchgangs 19 ausgebildet, und das Innenluftgebläse 5 und der innere Lufteinlass 7 befinden sich zwischen dem ersten inneren Luftauslass 8 und dem zweiten inneren Luftauslass 9. Der Wärmetauscher-Kühlkörper 12 kann daher aus langen und fein unterteilten (d. h. in großer Anzahl vorhandenen) Kühlrippen 14, 16 bestehen, die einen großen Oberflächenbereich aufweisen, siehe 3. Die Kühlrippen mit dem großen Oberflächenbereich liefern einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad.In this embodiment, see 2 , is the first inner air outlet 8th in the upper section of the inside air passage 19 formed, the second inner air outlet 9 is in the lower section of the inside air passage 19 trained, and the indoor air blower 5 and the inner air intake 7 are located between the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 , The heat exchanger heat sink 12 can therefore be made of long and finely divided (ie in large numbers) cooling fins 14 . 16 exist, which have a large surface area, see 3 , The large surface area cooling fins provide high heat exchange efficiency.
Da die Entfernung vom inneren Lufteinlass 7 zum ersten inneren Luftauslass 8 und zum zweiten inneren Luftauslass 9 verkürzt ist, und der Querschnitt des Innenluftdurchgangs 19, durch den die Luft nach oben und unten strömt, vergrößert ist, wird der Druckabfall des Luftstroms im Innenluftdurchgang 19 vom inneren Lufteinlass 7 zum ersten inneren Luftauslass 8 und zum zweiten inneren Luftauslass 9 verringert. Dementsprechend kann ein großes Luftvolumen über den ersten inneren Luftauslass 8 und den zweiten inneren Luftauslass 9 abgegeben werden.Because the distance from the inner air inlet 7 to the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 is shortened, and the cross section of the inner air passage 19 is increased by the air flowing up and down, is increased, the pressure drop of the air flow in the inside air passage 19 from the inner air inlet 7 to the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 reduced. Accordingly, a large volume of air can flow over the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 be delivered.
Da das Innenluftgebläse 5 und der innere Lufteinlass 7 an einem Ort angebracht sind, der bewirkt, dass die Temperatur der Luft, die über den ersten inneren Luftauslass 8 abgegeben wird, und die Temperatur der Luft, die über den zweiten inneren Luftauslass 9 abgegeben wird, im Wesentlichen gleich sind, kann man einen Zustand vermeiden, bei dem Luft mit unzureichend abgeführter Wärme, die noch viel Hitze enthält, entweder über den ersten inneren Luftauslass 8 oder den zweiten inneren Luftauslass 9 in das Gehäuse 2 zurückgeführt wird, das die Wärme erzeugenden Teile enthält. Wird Luft mit unzureichend abgeführter Wärme, die noch viel Hitze enthält, nur über den ersten inneren Luftauslass 8 oder nur über den zweiten inneren Luftauslass 9 in das Gehäuse 2 zurückgeführt, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, so zeigt dies, dass die inneren Kühlrippen 14 nur teilweise ausgenutzt werden und dass dadurch der Wärmetausch-Wirkungsgrad gesenkt ist.Because the inside air blower 5 and the inner air intake 7 Affixed in a location that causes the temperature of the air flowing over the first inner air outlet 8th is discharged, and the temperature of the air flowing through the second inner air outlet 9 are substantially equal, one can avoid a condition in which air with insufficient dissipated heat, which still contains much heat, either through the first inner air outlet 8th or the second inner air outlet 9 in the case 2 is returned, which contains the heat-generating parts. Will air with insufficient dissipated heat, which still contains much heat, only through the first inner air outlet 8th or only via the second inner air outlet 9 in the case 2 returned, which contains the heat-generating parts, so this shows that the inner cooling fins 14 only partially exploited and that thereby the heat exchange efficiency is lowered.
Die Wärmetauscherummantelung 3 ist eine im Wesentlichen rechteckige Quaderanordnung, die mit einem Flansch 4 versehen ist (siehe 5), der dem Befestigen der Wärmetauscherummantelung 3 an einer Innenwand des Gehäuses 2 dient, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, und mit Öffnungen für den inneren Lufteinlass 7 und die inneren Luftauslässe 8, 9. Eine Wärmetauscherummantelung 3 mit einem derartigen Aufbau lässt sich einfach und mit geringen Kosten durch Metallblechbearbeitung herstellen.The heat exchanger jacket 3 is a substantially rectangular parallelepiped arrangement with a flange 4 is provided (see 5 ), the fixing of the heat exchanger jacket 3 on an inner wall of the housing 2 serves, which contains the heat-generating parts, and with openings for the inner air inlet 7 and the inner air outlets 8th . 9 , A heat exchanger jacket 3 with such a structure can be easily and inexpensively produced by metal sheet processing.
Der Wärmetauscher-Kühlkörper 12 in 3 ist ein Produkt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, das durch Strangpressen aus einer Düse geformt wird und auf jeder Höhe in Längsrichtung (Höhenrichtung) den gleichen Querschnitt hat. Man kann den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 mit geringen Kosten dadurch herstellen, dass man einfach das aus der Düse gepresste geformte Produkt auf eine vorbestimmte Länge schneidet, ohne dass irgendein weiterer Schneidevorgang erforderlich ist. Man kann den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 mit den geringsten Kosten fertigen, wenn man ihn ausschließlich durch Schneiden des Produkts aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung, das durch Strangpressen aus einer Düse geformt wird, auf eine vorbestimmte Länge herstellt. Man kann die Teilekosten und die Zusammenbaukosten, die für den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 anfallen, dadurch verringern, dass man einen einzigen Wärmetauscher-Kühlkörper 12 für die beiden inneren Luftauslässe 8, 9 verwendet. The heat exchanger heat sink 12 in 3 is a product of aluminum or an aluminum alloy, which is extruded from a die and has the same cross-section at any height in the longitudinal direction (height direction). You can use the heat exchanger heat sink 12 at low cost, by simply cutting the molded product pressed from the die to a predetermined length without requiring any further cutting. You can use the heat exchanger heat sink 12 at the lowest cost, if it is manufactured by cutting the product of aluminum or the aluminum alloy formed by extrusion from a die to a predetermined length only. One can calculate the parts costs and the assembly costs for the heat exchanger heat sink 12 incurred, thereby reducing a single heat exchanger heat sink 12 for the two inner air outlets 8th . 9 used.
Da die Wärmetauscherummantelung 3 eine einfache rechteckige Quaderanordnung ist, die man einfach dadurch herstellen kann, dass man ein Metallblech schneidet, biegt und verbindet, und keine spanabhebende Bearbeitung und kein Formgebungsvorgang erforderlich ist, der die Herstellungskosten oder die Dicke der Wärmetauscherummantelung 3 erhöht und eine Verkleinerung erschwert, kann man eine dünne und leichte Wärmetauscherummantelung 3 zu geringen Kosten erhalten.As the heat exchanger sheath 3 is a simple rectangular parallelepiped arrangement which can be made simply by cutting, bending and joining a metal sheet, and requiring no machining and no molding operation, the cost of production or the thickness of the heat exchanger jacket 3 Increased and makes it difficult to reduce, you can have a thin and lightweight heat exchanger jacket 3 received at low cost.
Das Vergrößern der Breite des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 oder der Höhe der Kühlrippen zum Vergrößern des Oberflächenbereichs der Kühlrippen erfordert generell eine große und teuere Extruderdüse. In dieser Ausführungsform kann man den Oberflächenbereich der Kühlrippen durch Erhöhen der Länge (Höhe) des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 vergrößern, ohne dass die Extruderdüse vergrößert werden muss, da beim ersten Trennteil 13, den inneren Kühlrippen 14 und den äußeren Kühlrippen 16 die Längsrichtung (Höhenrichtung in 3) mit der Strangpressrichtung aus der Extruderdüse zusammenfällt, wie man an der Gestalt des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 in 3 sehen kann. Verwendet man einen derartigen Wärmetauscher-Kühlkörper 12, dessen Höhe (Längserstreckung) größer ist als die Breite (seitliche Erstreckung), so ist die Anordnung, bei der der innere Lufteinlass 7 zwischen dem ersten inneren Luftauslass 8 und dem zweiten inneren Luftauslass 9 angeordnet ist, besonders wirksam zum Erhöhen der Strömungsrate der Innenluft. In der ersten Ausführungsform kann man gewellte Kühlrippen 18 nach 4 anstelle des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 nach 3 einsetzen, der aus dem ersten Trennteil 13, den inneren Kühlrippen 14 und den äußeren Kühlrippen 16 besteht.Increasing the width of the heat exchanger heat sink 12 or the height of the cooling fins to increase the surface area of the cooling fins generally requires a large and expensive extrusion die. In this embodiment, the surface area of the cooling fins can be increased by increasing the length (height) of the heat exchanger heat sink 12 increase, without the extruder nozzle must be increased because of the first separator 13 , the inner cooling fins 14 and the outer cooling fins 16 the longitudinal direction (height direction in 3 ) coincides with the extrusion direction from the extruder die, as can be seen in the shape of the heat exchanger heat sink 12 in 3 able to see. If one uses such a heat exchanger heat sink 12 , whose height (longitudinal extent) is greater than the width (lateral extent), so is the arrangement in which the inner air inlet 7 between the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 is arranged, particularly effective for increasing the flow rate of the indoor air. In the first embodiment, one can corrugated fins 18 to 4 instead of the heat exchanger heat sink 12 to 3 insert that from the first separator 13 , the inner cooling fins 14 and the outer cooling fins 16 consists.
Bei dem in 2 dargestellten Beispiel sind der erste innere Luftauslass 8 und der zweite innere Luftauslass 9, die oben bzw. unten am Innenluftdurchgang 19 angeordnet sind, in der Seite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet, an der das Innenluftgebläse 5 befestigt ist. Wahlweise kann zumindest der erste innere Luftauslass 8 oder der zweite innere Luftauslass 9, die oben bzw. unten am Innenluftdurchgang 19 angeordnet sind, in einer Seite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet sein, die senkrecht zu der Seite verläuft, an der das Innenluftgebläse 5 befestigt ist, siehe 5 und 6. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der erste innere Luftauslass 8 in der Oberseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet ist. 6 zeigt ein Beispiel, bei dem der erste innere Luftauslass 8 in der Oberseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet ist und der zweite innere Luftauslass 9 in der Unterseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet ist.At the in 2 Example shown are the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 , the top or bottom of the inside air passage 19 are arranged, in the side of the Wärmetauscherummantelung 3 formed, on which the inside air blower 5 is attached. Optionally, at least the first inner air outlet 8th or the second inner air outlet 9 , the top or bottom of the inside air passage 19 are arranged, in one side of the heat exchanger jacket 3 be formed, which is perpendicular to the side at which the inner air blower 5 is attached, see 5 and 6 , 5 shows an example in which the first inner air outlet 8th in the top of the heat exchanger jacket 3 is trained. 6 shows an example in which the first inner air outlet 8th in the top of the heat exchanger jacket 3 is formed and the second inner air outlet 9 in the bottom of the heat exchanger jacket 3 is trained.
Sind die ersten und zweiten inneren Luftauslässe 8, 9 gemäß 5 oder 6 in der Oberseite bzw. Unterseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet, so verhindert dies, dass sich in den ersten Ecken 25, 25 (siehe 2) nicht durchströmte Bereiche bilden, die vom ersten Trennteil 13, den inneren Kühlrippen 14, die den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bilden, und der Wärmetauscherummantelung 3 erzeugt werden. Damit kann die Luft gleichmäßig zwischen den inneren Kühlrippen 14 zu beiden Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 strömen. Dies ermöglicht es, die Oberflächen der inneren Kühlrippen 14 wirksam für den Wärmeaustausch auszunutzen, und man erhält einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad. Sind die ersten und zweiten inneren Luftauslässe 8, 9 in der Oberseite bzw. Unterseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausgebildet, so ist es manchmal schwierig für die gekühlte Luft, die von den ersten und zweiten inneren Luftauslässen 8, 9 abgegeben wird, auf einem einfachen Weg zu den Wärme erzeugenden Teilen zu strömen. Dieses Problem kann man dadurch lösen, dass man eine Ablenkplatte 27 zumindest entweder am ersten inneren Luftauslass 8 oder am zweiten inneren Luftauslass 9 anbringt, damit der Luftstrom abgelenkt wird, der aus den Luftauslässen strömt, siehe 6.Are the first and second inner air outlets 8th . 9 according to 5 or 6 in the top or bottom of the Wärmetauscherummantelung 3 Trained, this prevents it from getting in the first corners 25 . 25 (please refer 2 ) form non-perfused areas, that of the first separation part 13 , the inner cooling fins 14 containing the heat exchanger heat sink 12 form, and the Wärmetauscherummantelung 3 be generated. This allows the air evenly between the inner cooling fins 14 to both longitudinal direction ends of the heat exchanger heat sink 12 stream. This allows the surfaces of the internal cooling fins 14 take advantage of the heat exchange effectively, and gives a high heat exchange efficiency. Are the first and second inner air outlets 8th . 9 in the top or bottom of the Wärmetauscherummantelung 3 it is sometimes difficult for the cooled air coming from the first and second internal air outlets 8th . 9 is discharged to flow on an easy way to the heat generating parts. This problem can be solved by having a baffle plate 27 at least either at the first inner air outlet 8th or at the second inner air outlet 9 to deflect the flow of air that flows out of the air outlets, see 6 ,
Um Temperaturanstiege bei den Wärme erzeugenden Teilen zu verhindern, die besonders viel Wärme erzeugen, kann man Ablenkplatten (nicht dargestellt) am ersten inneren Luftauslass 8 und am zweiten inneren Luftauslass 9 anbringen, die die Luft gezielt von den Auslässen 8, 9 zu diesen Wärme erzeugenden Teilen lenken.In order to prevent temperature increases in the heat generating parts which generate a great deal of heat, baffles (not shown) may be provided at the first inner air outlet 8th and at the second inner air outlet 9 attach the air specifically from the outlets 8th . 9 to steer these heat generating parts.
Die Luft außerhalb des Gehäuses 2, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, wird vom Außenluftgebläse 6 (Axialgebläse), das so angeordnet ist, dass es den Vorderkanten 17 der äußeren Kühlrippen 16 gegenüberliegt, durch den äußeren Lufteinlass 10, der in der Wand des Gehäuses 2 ausgebildet ist, in das Gehäuse 2 gedrückt. Nach dem Durchgang durch das Außenluftgebläse 6 strömt die Luft in den Außenluftdurchgang 20, nimmt beim Durchströmen der äußeren Kühlrippen 16 Wärme von den äußeren Kühlrippen 16 auf, die sich im Außenluftdurchgang 20 befinden, und wird über den äußeren Luftauslass 11 abgegeben. In dieser Ausführungsform (siehe 2) ist eine Ablenkplatte 28 vorhanden, die verhindert, dass die Luft außerhalb des Gehäuses 2, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, die von dem Außenluftgebläse 6 über den äußeren Lufteinlass 10 durch den Außenluftdurchgang 20 gedrückt wird, aus dem äußeren Luftauslass 11 austritt, ohne die äußeren Kühlrippen 16 zu durchströmen.The air outside the case 2 that contains the heat generating parts, is from the outside air blower 6 (Axial fan), which is arranged so that it is the leading edge 17 the outer one cooling fins 16 opposite, through the outer air inlet 10 standing in the wall of the housing 2 is formed in the housing 2 pressed. After passing through the outside air blower 6 the air flows into the outside air passage 20 , absorbs when flowing through the outer cooling fins 16 Heat from the outer cooling fins 16 on, located in the outside air passage 20 are located, and is over the outer air outlet 11 issued. In this embodiment (see 2 ) is a baffle plate 28 present, which prevents the air outside the housing 2 containing the heat generating parts from the outside air blower 6 over the outer air inlet 10 through the outside air passage 20 is pressed from the outer air outlet 11 exit, without the outer cooling fins 16 to flow through.
In dieser Ausführungsform befindet sich das Außenluftgebläse 6 nahe am unteren Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12, und der äußere Luftauslass 11 ist in dem Gehäuse 2 an einer Stelle nahe am oberen Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 ausgebildet, siehe 2. Wahlweise kann sich das Außenluftgebläse 6 nahe am oberen Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 befinden, und der äußere Luftauslass 11 kann in dem Gehäuse 2 an einer Stelle nahe am unteren Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 ausgebildet sein. Zudem kann sich das Außenluftgebläse 6 in der Nähe der Mitte in Längsrichtung des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 befinden, und einer der äußeren Luftauslässe kann in dem Gehäuse 2 an einer Stelle nahe am unteren Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 ausgebildet sein, und der andere äußere Luftauslass kann in dem Gehäuse 2 an einer Stelle nahe am oberen Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 ausgebildet sein, siehe 7.In this embodiment, the outside air blower is located 6 near the bottom of the heat exchanger heat sink 12 , and the outer air outlet 11 is in the case 2 at a location near the top of the heat exchanger heat sink 12 trained, see 2 , Optionally, the outside air blower can 6 near the top of the heat exchanger heat sink 12 located, and the outer air outlet 11 can in the case 2 at a location near the lower end of the heat exchanger heat sink 12 be educated. In addition, the outside air blower can 6 near the center in the longitudinal direction of the heat exchanger heat sink 12 located, and one of the outer air outlets may be in the housing 2 at a location near the lower end of the heat exchanger heat sink 12 be formed, and the other outer air outlet may be in the housing 2 at a location near the top of the heat exchanger heat sink 12 be educated, see 7 ,
In dieser Ausführungsform ist der Wärmetauscher-Kühlkörper 12 vertikal in der Wärmetauscherummantelung 3 ausgerichtet, und der erste innere Luftauslass 8 und der zweite innere Luftauslass 9 befinden sich nahe am oberen bzw. unteren Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12, siehe 2 und 3. Wahlweise kann der Wärmetauscher-Kühlkörper 12 horizontal in der Wärmetauscherummantelung 3 ausgerichtet sein, und der erste innere Luftauslass 8 und der zweite innere Luftauslass 9 befinden sich dann nahe am linken bzw. rechten Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12.In this embodiment, the heat exchanger heat sink 12 vertically in the heat exchanger jacket 3 aligned, and the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 are located near the top and bottom of the heat exchanger heat sink 12 , please refer 2 and 3 , Optionally, the heat exchanger heat sink 12 horizontally in the heat exchanger jacket 3 be aligned, and the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 are then close to the left and right ends of the heat exchanger heat sink 12 ,
Aus Sicherheitsgründen kann außerhalb des Außenluftgebläses 6 eine Gebläse-Schutzvorrichtung vorhanden sein, und der äußere Luftauslass 11 kann gestanzte Schlitze haben, die den Eintritt von Fremdkörpern verhindern.For safety reasons, outside the outside air blower 6 a blower protection device and the outer air outlet 11 may have punched slots that prevent entry of debris.
Wie beschrieben gleicht der Wärmetauscher der ersten Ausführungsform der Erfindung dem herkömmlichen Wärmetauscher darin, dass ein einziger Wärmetauscher-Kühlkörper verwendet wird, der sich längs der Luftströmungsrichtung erstreckt, und dass ein Axialgebläse verwendet wird, das zum Erzielen hoher Luftdurchsätze vorteilhaft ist, und das die Luft von einem Ende des Wärmetauscher-Kühlkörpers zum anderen Ende strömen lässt.As described, the heat exchanger of the first embodiment of the invention is similar to the conventional heat exchanger in that it uses a single heat exchanger heat sink extending along the air flow direction and uses an axial fan that is advantageous for achieving high air flow rates, and the air from one end of the heat exchanger heat sink to the other end.
In dem Wärmetauscher dieser Ausführungsform ist jedoch die Entfernung, die die Luft zwischen den inneren Kühlrippen 14 vom inneren Lufteinlass 7 zum ersten und zweiten Luftauslass 8, 9 durchströmt, ungefähr halb so groß wie die Entfernung im beschriebenen Stand der Technik. Die Querschnittsfläche des Innenluftdurchgangs 19, durch den die Luft zwischen den inneren Kühlrippen 14 fließt, ist ungefähr doppelt so groß wie beim Stand der Technik. Haben in dieser Ausführungsform die inneren Kühlrippen 14 die gleiche Oberflächengröße und die gleiche Wärmetauschkapazität wie bei einem herkömmlichen Wärmetauscher, so ist der von den inneren Kühlrippen 14 verursachte Druckabfall der Luft beträchtlich geringer, und die Strömungsrate der Luft, die über den ersten inneren Luftauslass 8 und den zweiten inneren Luftauslass 9 abgegeben wird, ist beträchtlich erhöht, siehe die P-Q-Kennlinie des Innenluftgebläses 5. Damit kann man die Temperatur der Luft innerhalb des Gehäuses und auch die Temperatur der Wärme erzeugenden Teile niedrig halten, ohne ein Umwälzgebläse zu verwenden.In the heat exchanger of this embodiment, however, the distance that the air between the inner cooling fins 14 from the inner air inlet 7 to the first and second air outlet 8th . 9 flows through, about half as large as the distance in the described prior art. The cross-sectional area of the inside air passage 19 through which the air between the inner cooling fins 14 is about twice as large as in the prior art. Have in this embodiment, the inner cooling fins 14 the same surface area and the same heat exchange capacity as a conventional heat exchanger, that of the inner cooling fins 14 caused pressure drop of the air considerably lower, and the flow rate of air passing through the first inner air outlet 8th and the second inner air outlet 9 is discharged, is considerably increased, see the PQ characteristic of the indoor air blower 5 , This can keep the temperature of the air inside the housing and also the temperature of the heat generating parts low without using a circulating fan.
Zudem kann man gemäß dieser Ausführungsform fein unterteilte innere Kühlrippen 14 verwenden, die einen hohen Druckabfall verursachen, da der Druckabfall der Luft, der von den inneren Kühlrippen 14 bewirkt wird, wie beschrieben geringer ist. Folglich kann man die Gesamtgröße des Wärmetauschers verringern, da man das Volumen des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 verringern und zugleich die Oberflächengröße der inneren Kühlrippen 14 im gleichen Bereich halten kann. Die Anordnung dieser Ausführungsform ist auch auf ein Gehäuse 2 von geringer Größe anwendbar, das Wärme erzeugende Teile enthält. Diese Ausführungsform ist auch vorteilhaft für das Verkleinern der Gesamtgröße des Wärmetauschers, da wie beschrieben der Druckabfall verringert wird und man die benötigte Luftströmungsrate mit einem relativ kleinen Gebläse erzielen kann.In addition, one can according to this embodiment, finely divided inner cooling fins 14 use that cause a high pressure drop as the pressure drop of the air from the inner cooling fins 14 is effected, as described is lower. Consequently, one can reduce the overall size of the heat exchanger, as the volume of the heat exchanger heat sink 12 reduce and at the same time the surface size of the inner cooling fins 14 can keep in the same range. The arrangement of this embodiment is also on a housing 2 of small size containing heat generating parts. This embodiment is also advantageous for reducing the overall size of the heat exchanger since, as described, the pressure drop is reduced and the required air flow rate can be achieved with a relatively small blower.
Der innere Lufteinlass 7 und das Innenluftgebläse 5 sind an einer Stelle eingebaut, an der die Größe der Wärmeabfuhr je Einheitsströmungsrate der Innenluft vom inneren Lufteinlass 7 zum ersten inneren Luftauslass 8 und die Größe der Wärmeabfuhr je Einheitsströmungsrate der Innenluft vom inneren Lufteinlass 7 zum zweiten inneren Luftauslass 9 im Wesentlichen gleich sind. Dadurch ist die Temperatur der Luft, die aus dem ersten inneren Luftauslass 8 austritt, im Wesentlichen gleich der Temperatur der Luft, die aus dem zweiten inneren Luftauslass 9 austritt. Damit kann man gemäß dieser Ausführungsform eine Verringerung des Wärmetausch-Wirkungsgrads durch eine nur teilweise Ausnutzung der inneren Kühlrippen vermeiden, die auftritt, wenn Luft mit ungenügender Wärmeabfuhr und hoher Temperatur über nur einen inneren Luftauslass in das Gehäuse 2 mit den Wärme erzeugenden Teilen zurückgeführt wird. Somit kann man einen hohen Wärmetausch-Wirkungsgrad erzielen.The inner air inlet 7 and the indoor air blower 5 are installed at a position where the amount of heat dissipation per unit flow rate of the inside air from the inside air inlet 7 to the first inner air outlet 8th and the amount of heat dissipation per unit flow rate of the inside air from the inside air inlet 7 to the second inner air outlet 9 are essentially the same. This is the temperature of the air coming out of the first inner air outlet 8th Essentially equal to the temperature of the air coming out of the second inner air outlet 9 exit. So you can according to this Embodiment avoid a reduction in the heat exchange efficiency by only partially utilizing the inner cooling fins, which occurs when air with insufficient heat dissipation and high temperature via only one inner air outlet in the housing 2 is recycled with the heat generating parts. Thus, one can achieve a high heat exchange efficiency.
Betrachtet man den Aufbau, so unterscheidet sich der Wärmetauscher dieser Ausführungsform von einem herkömmlichen Wärmetauscher (dargestellt in 14) nur durch die Positionen des inneren Lufteinlasses und des Innenluftgebläses sowie die Anzahl der Öffnungen für die inneren Luftauslässe, die in der Wärmetauscherummantelung ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass man den Wärmetauscher dieser Ausführungsform mit geringen Kosten fertigen kann, denn es gibt verglichen mit dem herkömmlichen Wärmetauscher keine zusätzlichen Teile, keinen Ersatz durch teurere Teile, keine zusätzlichen Zusammenbauschritte und nur wenig Kosten treibende Faktoren.Looking at the structure, the heat exchanger of this embodiment differs from a conventional heat exchanger (shown in FIG 14 ) only by the positions of the inner air inlet and the inner air blower and the number of openings for the inner air outlets, which are formed in the Wärmetauscherummantelung. This means that the heat exchanger of this embodiment can be manufactured at a low cost, because there are no additional parts, no replacement with more expensive parts, no additional assembly steps, and low-cost factors compared with the conventional heat exchanger.
Der Aufbau des Wärmetauschers in 2 kann dadurch abgewandelt werden, dass man sowohl das Innenluftgebläse 5 als auch das Außenluftgebläse 6 so befestigt, dass die Luft entgegengesetzt zu den in 2 dargestellten Richtungen strömt. Dazu werden also der erste und der zweite innere Luftauslass 8, 9 durch den ersten und zweiten inneren Lufteinlass ersetzt, der innere Lufteinlass 7 und der äußere Lufteinlass 10 werden durch den inneren Luftauslass und den äußeren Luftauslass ersetzt, und der äußere Luftauslass 11 wird durch den äußeren Lufteinlass ersetzt.The construction of the heat exchanger in 2 can be modified by using both the inside air blower 5 as well as the outside air blower 6 so fastened that the air opposite to the in 2 represented directions flows. Therefore, the first and the second inner air outlet become 8th . 9 replaced by the first and second inner air intake, the inner air intake 7 and the outer air inlet 10 are replaced by the inner air outlet and the outer air outlet, and the outer air outlet 11 is replaced by the outer air inlet.
Verwendet man in dieser abgewandelten Anordnung des Wärmetauschers ein Axialgebläse als Innenluftgebläse (und als Außenluftgebläse), so wird die Strömungsrate nur wenig von Hindernissen beeinträchtigt (Kühlrippen für das Beispiel in 2), die sich an der Auslassseite befinden. Sie wird jedoch stark von Hindernissen beeinträchtigt, die sich an der Einlassseite befinden, und weicht dadurch von der P-Q-Kennlinie ab. Eine verringerte Strömungsrate der Innenluft widerspricht der Aufgabe der Erfindung, und eine verringerte Strömungsrate der Außenluft ist ebenfalls unerwünscht. Andererseits würde ein Vergrößern der Entfernung zwischen der Einlassseite des Gebläses und den Hindernissen in einem Ausmaß, bei dem die Strömungsrate nicht mehr beeinträchtig wird, unvermeidbar zu einem größeren Wärmetauscher führen. Man könnte zwar den Aufbau des Wärmetauschers der ersten Ausführungsform (2) wie beschrieben modifizieren; die entstehende Struktur wäre jedoch zum Erfüllen der Aufgabe der Erfindung unerwünscht.If, in this modified arrangement of the heat exchanger, an axial fan is used as the inside air blower (and as the outside air blower), the flow rate is only slightly affected by obstacles (cooling ribs for the example in FIG 2 ), which are located on the outlet side. However, it is severely affected by obstacles located on the inlet side, deviating from the PQ characteristic. A reduced flow rate of the internal air is contrary to the object of the invention, and a reduced flow rate of the outside air is also undesirable. On the other hand, increasing the distance between the inlet side of the fan and the obstacles to the extent that the flow rate is no longer compromised would inevitably lead to a larger heat exchanger. Although it could be the structure of the heat exchanger of the first embodiment ( 2 ) as described; however, the resulting structure would be undesirable to accomplish the object of the invention.
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Anhand von 8 wird nun ein Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Based on 8th Now, a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the second embodiment of the invention will be described.
In der beschriebenen ersten Ausführungsform ist das Außenluftgebläse 6 innerhalb des Gehäuses 2 montiert, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, siehe 2. In der zweiten Ausführungsform ist das Außenluftgebläse 6 außerhalb des Gehäuses 2 angebracht. Bei dieser Anordnung ragt das Außenluftgebläse 6 aus dem Gehäuse 2 heraus.In the described first embodiment, the outside air blower 6 inside the case 2 mounted containing the heat generating parts, see 2 , In the second embodiment, the outside air blower 6 outside the case 2 appropriate. In this arrangement, the outside air blower protrudes 6 out of the case 2 out.
Gibt es beim Wärmetauscher dieser Ausführungsform keine Einschränkung hinsichtlich des Aussehens oder hinsichtlich des Einbauorts des Gehäuses 2, so ist keine Ablenkplatte 28 (siehe 6) erforderlich, um zu verhindern, dass die Luft außerhalb des Gehäuses 2, die das Außenluftgebläse 6 über den äußeren Lufteinlass 10 in den Außenluftdurchgang 20 drückt, über den äußeren Luftauslass 11 austritt, ohne die äußeren Kühlrippen 16 zu durchlaufen. Da in dieser Ausführungsform der von der Ablenkplatte 28 eingenommene Raum nicht benötigt wird, kann man die Abmessungen (in diesem Fall die Dicke (d. h. die Tiefe)) des Wärmetauschers 1 verringern, und zwar zusätzlich zur Verringerung der Teileanzahl, der Teilekosten und der Zusammenbaukosten.In the heat exchanger of this embodiment, there is no limitation on the appearance or installation location of the housing 2 so no baffle 28 (please refer 6 ) required to prevent the air outside the housing 2 that the outside air blower 6 over the outer air inlet 10 in the outside air passage 20 pushes, over the outer air outlet 11 exit, without the outer cooling fins 16 to go through. As in this embodiment, that of the baffle 28 space taken is not needed, you can see the dimensions (in this case, the thickness (ie the depth)) of the heat exchanger 1 reduce, in addition to reducing the number of parts, parts costs and assembly costs.
Dritte AusführungsformThird embodiment
Anhand von 9 wird nun ein Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Based on 9 Now, a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the third embodiment of the invention will be described.
In der beschriebenen ersten Ausführungsform ist das Außenluftgebläse 6 so angeordnet, dass es den Vorderkanten der äußeren Kühlrippen 16 gegenüberliegt, siehe 2.In the described first embodiment, the outside air blower 6 arranged so that it is the leading edges of the outer cooling fins 16 opposite, see 2 ,
Dagegen ist in der dritten Ausführungsform das Außenluftgebläse 6 in einen Raum eingebaut, der sich in der Fortsetzung der Längsrichtung des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 befindet (direkt über dem Wärmetauscher-Kühlkörper 12 in 9). Ein drittes Trennteil 24 ist mit dem ersten Trennteil 13 verbunden, das den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bildet. Bei dieser Anordnung fließt die Luft, die das Außenluftgebläse 6 aus dem Außenbereich des Gehäuses 2 über den äußeren Lufteinlass 10 in den Außenluftdurchgang 20 drückt, zwischen den äußeren Kühlrippen 16, die den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bilden, ohne dass sie sich mit der Luft vermischt, die aus dem Inneren des Gehäuses 2 kommt, und sie wird über den äußeren Luftauslass 11 abgegeben.In contrast, in the third embodiment, the outside air blower 6 installed in a room extending in the continuation of the longitudinal direction of the heat exchanger heat sink 12 located (directly above the heat exchanger heat sink 12 in 9 ). A third parting piece 24 is with the first separator 13 connected to the heat exchanger heat sink 12 forms. With this arrangement, the air flowing to the outside air blower flows 6 from the outside of the case 2 over the outer air inlet 10 in the outside air passage 20 pushes, between the outer cooling fins 16 containing the heat exchanger heat sink 12 form without being mixed with the air coming from the inside of the case 2 comes and she gets over the outer air outlet 11 issued.
Bei dem Wärmetauscher dieser Ausführungsform nimmt die vertikale Erstreckung (Höhe) des Wärmetauschers 1 zu; seine Dicke (Tiefe) kann jedoch verringert werden. Trotzdem ragt das Außenluftgebläse 6 in der Tiefenrichtung nicht aus dem Gehäuse 2 heraus. Folglich ist der Wärmetauscher dieser Ausführungsform bei kleinen Gehäusen anwendbar, die eine ausreichende Höhe aber eine zu geringe Tiefe aufweisen. In the heat exchanger of this embodiment, the vertical extent (height) of the heat exchanger decreases 1 to; however, its thickness (depth) can be reduced. Nevertheless, the outdoor air blower sticks out 6 not in the depth direction out of the housing 2 out. Consequently, the heat exchanger of this embodiment is applicable to small cases having a sufficient height but too small a depth.
Vierte AusführungsformFourth embodiment
Anhand von 10A und 10B wird nun ein Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Based on 10A and 10B Now, a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the fourth embodiment of the invention will be described.
In der beschriebenen ersten Ausführungsform sind der äußere Lufteinlass 10 und der äußere Luftauslass 11 in der Wand des Gehäuses 2 ausgebildet, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, und das Außenluftgebläse 6 ist an der Innenwand des Gehäuses 2 montiert, damit es mit dem äußeren Lufteinlass 10 verbunden ist, siehe 2 Dagegen ist in der vierten Ausführungsform eine Öffnung, die größer ist als der äußere Lufteinlass 10 und der äußere Luftauslass 11, in der Wand des Gehäuses 2 ausgebildet, das die Wärme erzeugenden Teile enthält. Die Öffnung ist mit einer Tafel 29 abgedeckt, die außerhalb des Gehäuses 2 montiert ist. In der Tafel 29 sind ein äußerer Lufteinlass 10 und ein äußerer Luftauslass 11 wie in 10B dargestellt ausgebildet. Das Außenluftgebläse 6 ist an der Seite der Tafel 29 befestigt, die zum Gehäuse 2 zeigt, und mit dem äußeren Lufteinlass 10 verbunden.In the described first embodiment, the outer air inlet 10 and the outer air outlet 11 in the wall of the housing 2 formed containing the heat generating parts, and the outside air blower 6 is on the inner wall of the housing 2 Mounted it to the outside air intake 10 connected, see 2 In contrast, in the fourth embodiment, an opening which is larger than the outer air inlet 10 and the outer air outlet 11 , in the wall of the housing 2 formed, which contains the heat-generating parts. The opening is with a blackboard 29 covered outside the case 2 is mounted. In the blackboard 29 are an outer air intake 10 and an outer air outlet 11 as in 10B shown formed. The outside air blower 6 is at the side of the blackboard 29 attached to the housing 2 shows, and with the outer air inlet 10 connected.
Nimmt man die in dieser Weise gestaltete Tafel 29 vom Äußeren des Gehäuses 2 ab, so sind die äußeren Kühlrippen 16 leicht zugänglich. Der Wärmetauscher dieser Ausführungsform erleichtert daher das Reinigen der äußeren Kühlrippen 16, die durch Stäube, Kühlschmierstoffe usw. verschmutzt oder verstopft sind, die von der Außenseite des Gehäuses 2 angesaugt werden, und auch das Reinigen oder Ersetzen des Außenluftgebläses 6 oder andere Wartungsarbeiten daran, ohne dass die Tür des Gehäuses 2 geöffnet werden muss. Dadurch wird also auch verhindert, dass das Innere des Gehäuses 2, das die Wärme erzeugenden Teile enthält, durch das Öffnen der Tür verschmutzt wird.If you take the designed in this way panel 29 from the exterior of the housing 2 off, so are the outer cooling fins 16 easily accessible. The heat exchanger of this embodiment, therefore, facilitates the cleaning of the outer cooling fins 16 that are contaminated or clogged by dusts, coolants, etc., from the outside of the housing 2 be sucked, and also the cleaning or replacement of the outside air blower 6 or other maintenance work on it, without removing the door of the housing 2 must be opened. This also prevents the interior of the housing 2 containing the heat generating parts, is dirty by opening the door.
Fünfte AusführungsformFifth embodiment
Anhand von 11A und 11B wird nun ein Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Based on 11A and 11B Now, a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the fifth embodiment of the invention will be described.
In der beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Spalt zwischen dem Innenluftgebläse 5 und den Vorderkanten der inneren Kühlrippen 14 auf die Dicke einer dünnen Metallplatte begrenzt, aus der die Wärmetauscherummantelung 3 hergestellt ist, siehe 2. Dagegen ist in der fünften Ausführungsform, siehe 11A, ein erster Füllkörper 21 zwischen den Vorderkanten 15 der inneren Kühlrippen 14 und der Innenfläche der Wärmetauscherummantelung 3 eingebaut, und zwar zwischen dem inneren Lufteinlass 7 und dem ersten inneren Luftauslass 8. Ein zweiter Füllkörper 22 ist zwischen den Vorderkanten 15 der inneren Kühlrippen 14 und der Innenfläche der Wärmetauscherummantelung 3 eingebaut, und zwar zwischen dem inneren Lufteinlass 7 und dem zweiten inneren Luftauslass 9. Der erste Füllkörper 21 und der zweite Füllkörper 22 haben die gleiche Dicke.In the described first embodiment, the gap is between the inner air blower 5 and the leading edges of the inner cooling fins 14 limited to the thickness of a thin metal plate from which the Wärmetauscherummantelung 3 is made, see 2 , In contrast, in the fifth embodiment, see 11A , a first filler 21 between the leading edges 15 the inner cooling fins 14 and the inner surface of the heat exchanger jacket 3 installed, between the inner air inlet 7 and the first inner air outlet 8th , A second filler 22 is between the leading edges 15 the inner cooling fins 14 and the inner surface of the heat exchanger jacket 3 installed, between the inner air inlet 7 and the second inner air outlet 9 , The first filler 21 and the second packing 22 have the same thickness.
Durch den Einbau des ersten Füllkörpers 21 und des zweiten Füllkörpers 22 wird in der Nähe des Innenluftgebläses 5 ein Spalt zwischen den Vorderkanten der inneren Kühlrippen 14 und der Innenfläche der Wärmetauscherummantelung 3 hergestellt. Mit dieser Anordnung, siehe 11B, strömt auch dann, wenn die Breite des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 größer ist als der Durchmesser des Innenluftgebläses 5, die von dem Innenluftgebläse 5 eingesaugte Luft zuverlässig zwischen den inneren Kühlrippen des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12, die sich in der Nähe des Innenluftgebläses 5 erstrecken. Damit kann man ein klein bemessenes Innenluftgebläse 5 mit einem geringen Durchmesser in den Wärmetauscher 1 aufnehmen. Bevorzugt haben der erste und der zweite Füllkörper 21, 22 eine Dicke im Bereich von einigen Millimetern bis zu einem guten Dutzend Millimetern. Eine Erhöhung der Dicke der Füllkörper über das notwendige Maß hinaus ist sinnlos und verhindert das Verkleinern des Wärmetauschers 1.By installing the first filler 21 and the second packing 22 gets near the inside air blower 5 a gap between the leading edges of the inner cooling fins 14 and the inner surface of the heat exchanger jacket 3 produced. With this arrangement, see 11B , also flows when the width of the heat exchanger heat sink 12 greater than the diameter of the internal air blower 5 coming from the inside air blower 5 sucked air reliably between the inner cooling fins of the heat exchanger heat sink 12 that are near the inside air blower 5 extend. This can be a small sized indoor air blower 5 with a small diameter in the heat exchanger 1 take up. Preferably, the first and the second packing have 21 . 22 a thickness in the range of a few millimeters to a good dozen millimeters. An increase in the thickness of the packing over the necessary level is pointless and prevents the shrinking of the heat exchanger 1 ,
Sechste AusführungsformSixth embodiment
Anhand von 12 wird nun ein Wärmetauscher zum Kühlen des Innenraums eines Gehäuses gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.Based on 12 Now, a heat exchanger for cooling the interior of a housing according to the sixth embodiment of the invention will be described.
In der beschriebenen ersten Ausführungsform berühren die Längsrichtungsenden (oberen und unteren Enden) des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 die Wärmetauscherummantelung 3, siehe 2. Dagegen sind in der sechsten Ausführungsform zweite Trennteile 23, 23, die im Wesentlichen die gleiche Breite haben wie das erste Trennteil 13 und keine Kühlrippen auf ihren Oberflächen aufweisen, mit den Längsrichtungsenden (oberen und unteren Enden) des ersten Trennteils 13 verbunden, das den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bildet, damit die Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 von der Wärmetauscherummantelung 3 getrennt sind. Das zweite Trennteil 23 kann aus Abmessungsgründen nur an einem Ende (z. B. nur am oberen Ende) des ersten Trennteils 13 des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 angebracht sein.In the first embodiment described, the longitudinal direction ends (upper and lower ends) of the heat exchanger heat sink touch 12 the heat exchanger jacket 3 , please refer 2 , In contrast, in the sixth embodiment, second separators 23 . 23 that are substantially the same width as the first separator 13 and have no cooling fins on their surfaces, with the longitudinal direction ends (upper and lower ends) of the first separation part 13 connected to the heat exchanger heat sink 12 forms, so that the longitudinal direction ends of the heat exchanger heat sink 12 from the heat exchanger jacket 3 are separated. The second separator 23 can for reasons of dimension only at one end (eg only at the top) of the first separation part 13 the heat exchanger heat sink 12 to be appropriate.
Die solcherart angebrachten zweiten Trennteile 23 verhindern, dass nicht durchströmte Bereiche gebildet werden, und zwar in der ersten Ecke 25, die von dem ersten Trennteil 13 und den inneren Kühlrippen 14, die den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 darstellen, und der Wärmetauscherummantelung 3 gebildet wird, und in der zweiten Ecke 26, die von dem ersten Trennteil 13 und den äußeren Kühlrippen 16 und der Wärmetauscherummantelung 3 gebildet wird. Obwohl die zweiten Trennteile 23 die Kosten des Wärmetauschers 1 geringfügig erhöhen, verbessern sie wie beschrieben gemäß dieser Ausführungsform den Wärmetausch-Wirkungsgrad, indem sie ein gleichmäßiges Fließen der Luft zwischen den inneren Kühlrippen 14 oder den äußeren Kühlrippen 16 zu den oberen und unteren Enden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 unterstützen. Dadurch werden die Oberflächen der inneren Kühlrippen 14 und/oder der äußeren Kühlrippen 16, die den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bilden, wirksam ausgenutzt.The thus mounted second partitions 23 Prevent non-perfused areas from forming in the first corner 25 coming from the first separator 13 and the inner cooling fins 14 containing the heat exchanger heat sink 12 represent, and the Wärmetauscherummantelung 3 is formed, and in the second corner 26 coming from the first separator 13 and the outer cooling fins 16 and the heat exchanger jacket 3 is formed. Although the second partitions 23 the cost of the heat exchanger 1 As shown, according to this embodiment, they increase the heat exchange efficiency by smoothly flowing the air between the inner cooling fins 14 or the outer cooling fins 16 to the upper and lower ends of the heat exchanger heat sink 12 support. This will be the surfaces of the inner cooling fins 14 and / or the outer cooling fins 16 containing the heat exchanger heat sink 12 form, effectively exploited.
Anstatt die zweiten Trennteile 23, 23 mit dem oberen und unteren Ende des ersten Trennteils 13 zu verbinden, das den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bildet, kann man den oberen und unteren Bereich der inneren Kühlrippen 14 und/oder der äußeren Kühlrippen 16, die den Wärmetauscher-Kühlkörper 12 bilden, teilweise durch Abschneiden entfernen, um die Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 von der Wärmetauscherummantelung 3 zu trennen.Instead of the second partitions 23 . 23 with the upper and lower ends of the first separator 13 to connect that to the heat exchanger heat sink 12 forms, you can see the top and bottom of the inner cooling fins 14 and / or the outer cooling fins 16 containing the heat exchanger heat sink 12 form, partially remove by cutting, to the longitudinal direction ends of the heat exchanger heat sink 12 from the heat exchanger jacket 3 to separate.
Das Hinzunehmen eines Schneidevorgangs zum teilweisen Entfernen der inneren Kühlrippen 14 und/oder der äußeren Kühlrippen 16 des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12, der durch Strangpressen geformt wird, ist jedoch nicht erwünscht, da es die Herstellungskosten des Wärmetauschers beträchtlich erhöht.Adopting a cutting operation to partially remove the internal cooling fins 14 and / or the outer cooling fins 16 the heat exchanger heat sink 12 however, which is formed by extrusion is not desirable since it considerably increases the manufacturing cost of the heat exchanger.
Bildet man den ersten und den zweiten inneren Luftauslass 8, 9 in der Oberseite bzw. Unterseite der Wärmetauscherummantelung 3 aus und nicht in der Seitenwand, siehe 5 oder 6, so kann man verhindern, dass nicht durchströmte Bereiche gebildet werden. Dann wird es jedoch schwierig, die gekühlte Luft, die über die ersten und zweiten inneren Luftauslässe 8, 9 abgegeben wird, auf die Wärme erzeugenden Teile zu richten. Den äußeren Luftauslass 11 kann man nicht in der Oberseite bzw. Unterseite der Wärmetauscherummantelung 3 ausbilden, sondern man kann ihn nur in der Seitenwand des Gehäuses 2 ausbilden.Forming the first and the second inner air outlet 8th . 9 in the top or bottom of the Wärmetauscherummantelung 3 out and not in the side wall, see 5 or 6 , so you can prevent that non-perfused areas are formed. Then, however, it becomes difficult for the cooled air to flow over the first and second inner air outlets 8th . 9 is directed to direct to the heat generating parts. The outer air outlet 11 you can not in the top or bottom of the Wärmetauscherummantelung 3 You can only train it in the side wall of the housing 2 form.
Bevorzugt liegt der Spalt zwischen den Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 und der Innenoberfläche der Wärmetauscherummantelung 3 im Bereich von einigen Millimetern bis zu einem guten Dutzend Millimetern. Ein unnötig breiter Spalt zwischen den Längsrichtungsenden des Wärmetauscher-Kühlkörpers 12 und der inneren Oberfläche der Wärmetauscherummantelung 3 trägt nicht dazu bei, den Wärmetausch-Wirkungsgrad wesentlich zu erhöhen.Preferably, the gap is between the longitudinal direction ends of the heat exchanger heat sink 12 and the inner surface of the heat exchanger jacket 3 ranging from a few millimeters to a good dozen millimeters. An unnecessarily wide gap between the longitudinal direction ends of the heat exchanger heat sink 12 and the inner surface of the heat exchanger jacket 3 does not contribute to significantly increase the heat exchange efficiency.
Wie beschrieben kann erfindungsgemäß ein kostengünstiger klein bemessener Wärmetauscher 1 implementiert werden, mit dem sich sowohl ein hoher Wärmetausch-Wirkungsgrad als auch eine hohe Strömungsrate der Innenluft erzielen lässt, und den man bei kleinen Gehäusen verwenden kann, die Teile enthalten, die hohe Wärmemengen erzeugen. Man beachte, dass der Wärmetausch-Wirkungsgrad so wie er hier verwendet wird, ein Wert ist, den man durch Dividieren der Differenz zwischen der innerhalb des Gehäuses 2 erzeugten Wärmemenge und der von der Oberfläche des Gehäuses 2 abgeführten Wärmemenge durch die Differenz (ΔT(K)) zwischen der Lufttemperatur innerhalb des Gehäuses 2 und der Lufttemperatur außerhalb des Gehäuses 2 erhält. Die von der Oberfläche des Gehäuses 2 abgeführte Wärmemenge ist eine Funktion von ΔT (= der Lufttemperatur innerhalb des Gehäuses 2 minus der Lufttemperatur außerhalb des Gehäuses 2) und steigt mit wachsendem ΔT im Wesentlichen linear.As described, according to the invention can be a cost-effective small sized heat exchanger 1 can be implemented with which both a high heat exchange efficiency and a high flow rate of the internal air can be achieved, and which can be used in small enclosures containing parts that generate high amounts of heat. Note that the heat exchange efficiency as used herein is a value obtained by dividing the difference between that within the housing 2 amount of heat generated and that of the surface of the housing 2 dissipated amount of heat by the difference (ΔT (K)) between the air temperature inside the housing 2 and the air temperature outside the housing 2 receives. The from the surface of the housing 2 Dissipated amount of heat is a function of ΔT (= the air temperature inside the housing 2 minus the air temperature outside the housing 2 ) and increases substantially linearly with increasing ΔT.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2005-150667 [0007, 0010] JP 2005-150667 [0007, 0010]
