JP2012102993A - 輻射型排熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】 内側に伝熱チューブを具える輻射型排熱器において、排熱効率を高め、伝熱チューブの溶接結合を不要とする。
【解決手段】 輻射型排熱器は、コアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２、及びＵ型伝熱チューブ３を含み、複数枚の排熱フィン２はコアチューブ座１の外周壁に結合される。コアチューブ座１の中空内壁または／及び底部にＵ型伝熱チューブ３が埋め込み結合される。Ｕ型伝熱チューブ３は、予めコアチューブ座１の中空内壁または／及び底部に設けられる嵌め溝１１に嵌め付けられて設置される。Ｕ型伝熱チューブ３の底部は露出して直接熱源と接触することができる。これにより、排熱器の排熱効率を高めることができる。また、Ｕ型伝熱チューブ３はコアチューブ座１に緊密に結合されるため、溶接結合の必要がない。
【選択図】図３

Description

本発明は輻射型排熱器に関し、特に排熱器の内側に伝熱チューブ（tube）を具える輻射型排熱器に関する。

従来の輻射型排熱器は複数枚の排熱フィン（fin）及び管形座体から構成され、その複数枚の排熱フィンは輻射方向に現われて管形座体の外壁面に植設され、管形座体は円形、四角形または其の他任意の形状の管体または実心体に形成される。ところが、前記従来の輻射型排熱器の熱源（例えば中央処理装置、発光ダイオードランプまたは其の他発光ユニット等）は管形座体と複数枚の排熱フィンだけを通じて排熱が行われるので、排熱効果は遅く、迅速な排熱のニーズ（needs）を満足することができない。
伝熱チューブを備えた熱交換器は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００４−２１８９８３号公報

本発明は、中央処理装置（ＣＰＵ）、発光ダイオード(diode)（ＬＥＤ）ランプ(lamp)または其の他発光ユニット(unit)に適用され、排熱効率が高く、溶接結合が不要な伝熱チューブを内側に具える輻射型排熱器の設計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る輻射型排熱器は、コアチューブ座、複数枚の排熱フィン及び一つ以上の伝熱チューブを備える。複数枚の排熱フィンはコアチューブ座の外周壁に設けられる。特にコアチューブ座の中空内壁または／及び底部に一つ以上の伝熱チューブが埋め込み結合され、伝熱チューブは予めコアチューブ座の中空内壁または／及び底部に設けられる嵌め溝に嵌め付け設置される。かつ伝熱チューブの底部は露出して直接熱源と接触し、これによって排熱器の排熱効率を高め、全体的構成はすべて緊密結合の構成形態であるので、溶接結合の必要はまったくない。

さらに本発明に係る輻射型排熱器は、コアチューブ座の中空内壁または／及び底部に予め伝熱チューブの緊密結合に用いられる一つ以上の嵌め溝が設けられ、その嵌め溝の一側または両側に覆い辺壁が設けられてもよく、伝熱チューブが組合されて嵌め込まれると、覆い辺壁に変形が発生して伝熱チューブを堅固に挟み付け、伝熱チューブとコアチューブ座に良好な嵌め付け固定が形成されるので、溶接結合をまったく必要としない。

またさらに本発明に係る輻射型排熱器は、前記コアチューブ座の一端が開口状で、他の一端は閉鎖面であり、閉鎖面には一つ以上の締め付け孔が設けられているほか、更に一つまたは互いに対応する二つの貫通孔が設けられ、これによって伝熱チューブを貫通孔に貫通させ、伝熱チューブ底部が外部露出の嵌め付け結合に形成されてもよい。
またさらに本発明に係る輻射型排熱器は、前記コアチューブ座の底部に更に一枚の底板が嵌め付け結合されてもよい。底板には、コアチューブ座の閉鎖面、伝熱チューブ底部と同じ切り合わせ面が形成される。

またさらに本発明に係る輻射型排熱器において、前記コアチューブ座は必要に応じて任意に円形、四方形または其の他規則的または不規則な幾何形状に形成されてもよく、かつコアチューブ座は伝熱チューブの配置結合の数によって相対する組合せの形状と数の嵌め溝が設けられ、それによって一つ以上の伝熱チューブの嵌め付け結合に用いられる。
またさらに本発明に係る輻射型排熱器において、前記伝熱チューブの形状または配置結合の数は、すべて必要に応じて任意に変更または増減してもよく、前記伝熱チューブの形状はＵ形、Ｌ形、Ｉ形、Ｃ形または其の他各種の形状で、主としてコアチューブ座の内壁または／及び底部に組合せて嵌め付けられ、底部から露出させることに用いられる。また前記複数枚の排熱フィンの形状または数は前と同様に、違った需要によって変更または増減することができる。排熱フィンとコアチューブ座の結合方式についても特に制限する必要がなく、それは一体成形または溶接結合、または嵌め付け結合等方式を含むがそれに限らない。

本発明の第１実施形態による輻射型排熱器を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による輻射型排熱器の底部方向からの斜視図である。 本発明の第１実施形態による輻射型排熱器を示す分解斜視図である。 図１の平面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第１実施形態に係るコアチューブ座の断面図である。 本発明の第１実施形態による輻射型排熱器の組み立てにおいて、覆い辺壁を圧搾する様子を示す模式図である。 図７の圧搾が完成した後、伝熱チューブが緊密結合された状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態による輻射型排熱器の別の角度の断面図である。 本発明の第２実施形態による輻射型排熱器を示す斜視図である。 図１０の断面図である。 本発明の第３実施形態による輻射型排熱器を示す斜視図である。 図１２の断面図である。 本発明の第４実施形態による輻射型排熱器を示す斜視図である。 図１４の断面図である。 本発明の第５実施形態による輻射型排熱器を示す底面図である。 図１６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第６実施形態による輻射型排熱器を示す底面図である。 図１８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第７実施形態による輻射型排熱器を示す底面図である。 図２０のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

（第1実施形態）
図１から図５は、本発明の第１実施形態による輻射型排熱器において、Ｕ形伝熱チューブを使用したものを示し、それはコアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２及び一つ以上のＵ形伝熱チューブ３を備える。そのうちコアチューブ座１は中空のチューブ座であり、その外周壁には輻射方向に植設された複数枚の排熱フィン２が結合される。かつチューブ座の中空内壁には一つ以上のＵ形伝熱チューブ３が埋め込み結合され、コアチューブ座１の内壁には伝熱チューブ３を嵌め付け結合する一つ以上の嵌め溝１１が予め設けられる。伝熱チューブ３が嵌め付け結合された後、伝熱チューブの底部の伝熱チューブ底部３１は露出し、伝熱チューブ３は直接熱源（例えば中央処理装置、発光ダイオードランプまたは其の他発光ユニット等）と接触することができ、これによって排熱効率を高め、快速排熱の効果が得られる。

図６に示すように、上述コアチューブ座１の内壁に設けられる嵌め溝１１は、コアチューブ座１の内壁に沿って軸方向に延びて設けられる。コアチューブ座１の一端は開口状であり（図３参照）、他の一端底部は閉鎖面１２であり（図４参照）、底部の閉鎖面１２には一つ以上の締め付け孔１２１が設けられているほか、更に二つの互いに対応する貫通孔１３が設けられる。かつ閉鎖面１２の外端面には更に底部嵌め溝１４が設けられる。貫通孔１３は底部嵌め溝１４に連通するので、Ｕ形伝熱チューブ３を二つの貫通孔１３に貫通させ、伝熱チューブ底部３１を底部嵌め溝１４に嵌め込み、伝熱チューブ底部３１と底部嵌め溝１４は外部露出して嵌め付けの緊密結合に形成される。かつＵ形伝熱チューブの伝熱チューブ底部３１と底部の閉鎖面１２の外端面は貼り付け切り合わせの状態に形成される（図５参照）。なお前記締め付け孔１２１は主に熱源部材（例えば発光ダイオードランプまたは其の他発熱ユニット等）の締め付け結合に用いられる。

また、上述コアチューブ座１の内壁に設けられる嵌め溝１１（または底部嵌め溝１４）の一側または両側に覆い辺壁１１１を設け加え（図１、図３または図７参照）、伝熱チューブ３が嵌め溝１１に組合せ嵌め付けられたら、その一側または両側の覆い辺壁１１１は変形し、更に伝熱チューブ３を堅固に挟み持ち、伝熱チューブ３とコアチューブ座１は良好な緊密固定を形成し、他に溶接結合をする必要がない。

前記複数枚の排熱フィン２は従来の排熱フィンと同様に、その形状、数または分布形態はすべて違うニーズによって変更または増減することができる。例えばコアチューブ座１の外周壁の局部または全部に複数枚の排熱フィン２が設けられ、排熱フィン２の数、形状または植設位置はすべて自由に変えることができる。かつ排熱フィン２とコアチューブ座１の結合方式も制限する必要がなく、それは一体成形または溶接結合、または図例に示すような嵌め付け結合方式等各種方式を含むがそれらに限らず、それらはすべて実行可能である。

図７に示すように、嵌め溝１１の一側または両側に設けられる覆い辺壁１１１は適当な突起状に形成されるので、簡易にプレスの型５と組合せて突起状の覆い辺壁１１１に向かって圧搾の力を施し（その方向を図７の矢印に示す）、覆い辺壁１１１を変形させて（図８参照）伝熱チューブ３を挟み持ち、伝熱チューブ３と極めてよい緊密結合を形成することができる（図８、図９参照）。

（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態による輻射型排熱器を示し、コアチューブ座１の底面に更に環形の底板４を取り付け結合し、底板４は排熱フィン２に当接し、かつコアチューブ座１の底部の閉鎖面１２及び伝熱チューブ底部３１と同じ切り合わせ面を構成する（図１１参照）。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による輻射型排熱器は、伝熱チューブ３の配置数を任意に増減することができ、図１２及び図１３に示すように、それに応じてコアチューブ座１の中空内壁または／及び底部にそれぞれ嵌め溝１１または／及び底部嵌め溝１４を開設することができ、それによって任意の数（図例では三つ）のＵ形伝熱チューブを同時にコアチューブ座１の中空内壁または／及び底部に相対埋め込むことができる。また、同様に、それは複数個のＬ形または其の他形状の伝熱チューブを採用するよう変更し、埋め込み結合して構成することもできる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係るコアチューブ座１は、必要に応じて任意に円形、四方形または其の他規則または不規則の形状に実施することができ、かつコアチューブ座１は一つ以上の伝熱チューブと配置結合することができ、嵌め溝１１の形状も伝熱チューブに相対組合せて設けることができる。
図１４、図１５に示す本発明の第４実施形態による輻射型排熱器は、四角形のコアチューブ座１により構成され、それの外観形状が第１実施形態から変更した以外は、残りのコアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２及び一つ以上の伝熱チューブ３等主要部材の配置及び構造特徴、または覆い辺壁１１１の変形を用いて伝熱チューブ３の挟み固定を完成し、伝熱チューブ底部３１が露出した嵌め付けの緊密構造に関して、第１実施形態と同一である。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による輻射型排熱器は、伝熱チューブ３にＬ形伝熱チューブを採用する。Ｌ形伝熱チューブを用いると、Ｌ形伝熱チューブの単一垂直端を単一の貫通孔１３に貫通させるだけで、第１実施形態と同等な嵌め付け結合の効果を得ることができ、更にＬ形伝熱チューブの単一水平端を直接底部嵌め溝１４に嵌め付け結合すればよい。

図１６と図１７は、Ｌ形伝熱チューブ３ａが使用された本発明の第５実施形態による輻射型排熱器を示す。それは、コアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２及び少なくとも一つのＬ形伝熱チューブ３ａを備える。コアチューブ座１、排熱フィン２、内壁嵌め溝１１または底部嵌め溝１４の実施原理は第１実施形態とすべて同じであるが、Ｌ形伝熱チューブ３ａの垂直端は単一貫通孔１３を設けるだけでよい。

（第６実施形態）
図１８と図１９は、Ｉ形伝熱チューブ３ｂが使用された本発明の第６実施形態による輻射型排熱器を示す。それは、コアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２及び少なくとも一つのＩ形伝熱チューブ３ｂを備える。コアチューブ座１、排熱フィン２に関する実施原理は第１実施形態とすべて同じであるが、Ｉ形伝熱チューブ３ｂには垂直端を具えないので、内壁嵌め溝１１を省くことができ、形状が組み合わせられるＩ形底部嵌め溝１４が設けられればよく、多数個のＩ形伝熱チューブ３ｂが設けてあれば、相対的に多数個のＩ形底部嵌め溝１４ｂが設けられればよい。

（第７実施形態）
図２０と図２１は、Ｃ形伝熱チューブ３ｃが使用された本発明の第７実施形態による輻射型排熱器を示す。それは、同様にコアチューブ座１、複数枚の排熱フィン２及び少なくとも一つのＣ形伝熱チューブ３ｃを備える。コアチューブ座１、排熱フィン２に関する実施原理は第１実施形態とすべて同じであるが、Ｃ形伝熱チューブ３ｂにも垂直端を具えないので、内壁嵌め溝１１を省くことができ、形状が組み合わせられるＣ形底部嵌め溝１４が設けられるだけでよく、多数個のＣ形伝熱チューブ３ｃが設けられれば、相対的に多数個のＣ形底部嵌め溝１４ｃが設けられればよい。

１ ・・・コアチューブ座
１１ ・・・嵌め溝
１１１・・・ 覆い辺壁
１２ ・・・閉鎖面
１２１・・・ 締め付け孔
１３ ・・・貫通孔
１４ ・・・底部嵌め溝
２ ・・・排熱フィン
３ ・・・Ｕ形伝熱チューブ
３１ ・・・伝熱チューブ底部
４ ・・・底板
５ ・・・プレス型
３ａ ・・・Ｌ形伝熱チューブ
３ｂ ・・・Ｉ形伝熱チューブ
３ｃ ・・・Ｃ形伝熱チューブ
１４ｂ・・・Ｉ形底部嵌め溝
１４ｃ・・・Ｃ形底部嵌め溝

Claims (12)

1. コアチューブ座、複数枚の排熱フィン、及び一つ以上の伝熱チューブを備え、
   前記コアチューブ座は中空のチューブ座であり、前記コアチューブ座の外周壁には複数枚の前記排熱フィンが結合され、かつ前記コアチューブ座の中空内壁または／及び底部には予め一つ以上の前記伝熱チューブを嵌め付け結合する嵌め溝が設けられ、
   前記伝熱チューブの伝熱チューブ底部は露出して直接熱源と接触することを特徴とする輻射型排熱器。
2. 中空内壁の前記嵌め溝は前記コアチューブ座の内壁に沿って軸方向に延びて設けられることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
3. 前記コアチューブ座の一端は開口状であり、他の一端は底部の閉鎖面であり、
   前記閉鎖面には一つ以上または互いに対応する複数組の貫通孔が設けられ、一つ以上の前記伝熱チューブが前記貫通孔に貫通することで、前記コアチューブ座に結合することを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
4. 前記コアチューブ座の底部の前記嵌め溝は、前記コアチューブ座の底部の閉鎖面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
5. 前記コアチューブ座の底部の前記嵌め溝には、一つ以上または互いに対応する複数組の貫通孔が設けられ、かつ前記貫通孔は前記コアチューブ座の底部に位置する前記嵌め溝に連通することを特徴とする請求項４に記載の輻射型排熱器。
6. 前記コアチューブ座の底部の閉鎖面は、前記伝熱チューブ底部と貼り付け切り合わせ面を形成することを特徴とする請求項４に記載の輻射型排熱器。
7. 前記伝熱チューブはＵ形伝熱チューブであることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
8. 前記伝熱チューブはＬ形伝熱チューブであることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
9. 前記伝熱チューブはＩ形伝熱チューブであることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
10. 前記伝熱チューブはＣ形伝熱チューブであることを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
11. 前記コアチューブ座の中空内壁または／及び底部の前記嵌め溝の一側または両側には覆い辺壁が設けられ、前記伝熱チューブが前記嵌め溝に組合せ嵌め込まれたら、前記覆い辺壁に発生する変形を用いて前記伝熱チューブを包み挟んで固定することを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。
12. 前記コアチューブ座の底部には環形の底板が嵌め付け結合され、かつ環形の前記底板は前記コアチューブ座の底部の閉鎖面及び前記伝熱チューブ底部と同じ切り合わせ面を形成することを特徴とする請求項１に記載の輻射型排熱器。

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