JP2018059678A - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018059678A JP2018059678A JP2016198087A JP2016198087A JP2018059678A JP 2018059678 A JP2018059678 A JP 2018059678A JP 2016198087 A JP2016198087 A JP 2016198087A JP 2016198087 A JP2016198087 A JP 2016198087A JP 2018059678 A JP2018059678 A JP 2018059678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- fins
- storage material
- peltier element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- MCYYJHPHBOPLMH-UHFFFAOYSA-L disodium;dioxido-oxo-sulfanylidene-$l^{6}-sulfane;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S MCYYJHPHBOPLMH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HFCSXCKLARAMIQ-UHFFFAOYSA-L disodium;sulfate;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O HFCSXCKLARAMIQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- DGPIGKCOQYBCJH-UHFFFAOYSA-M sodium;acetic acid;hydroxide Chemical compound O.[Na+].CC([O-])=O DGPIGKCOQYBCJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
Description
本開示は、熱交換器に関する。 The present disclosure relates to a heat exchanger.
従来、ペルチェ素子を利用して蓄熱材への蓄熱、または蓄冷材への蓄冷を行い、蓄熱材または蓄冷材に蓄えられた温熱または冷熱を放出して、周囲を流れる空気を加熱または冷却する熱交換器が知られている。例えば特許文献1には、ペルチェ素子に接合するように蓄熱材の容器が設けられ、この容器の内部に蓄熱材が収容され、蓄熱材に蓄熱された温熱が放熱フィンから放出される構成が記載されている。 Conventionally, heat is stored in a heat storage material using a Peltier element or stored in a cold storage material, and heat or cold stored in the heat storage material or cold storage material is released to heat or cool the air flowing around An exchanger is known. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which a heat storage material container is provided so as to be joined to a Peltier element, the heat storage material is accommodated inside the container, and the heat stored in the heat storage material is released from the radiation fins. Has been.
このような熱交換器では、熱交換の性能向上のためにはより多くの蓄熱材を収容しておき蓄熱性能を高めておくことが好ましい。このため、特許文献1に記載される従来の熱交換器の構造では、蓄熱性能を高めるために蓄熱材の収容部が大きな空間となっていることが多い。一般的に、蓄熱材の熱伝導率は蓄熱容器のものに対して低いため、蓄熱材が容器内部の大きな空間に充填されていると、ペルチェ素子からの熱が蓄熱材内部まで伝わりにくくなり、蓄熱時間が大幅にかかってしまうという問題がある。 In such a heat exchanger, it is preferable to accommodate more heat storage materials and improve the heat storage performance in order to improve the heat exchange performance. For this reason, in the structure of the conventional heat exchanger described in Patent Document 1, in order to improve the heat storage performance, the storage part for the heat storage material is often a large space. In general, the thermal conductivity of the heat storage material is lower than that of the heat storage container, so if the heat storage material is filled in a large space inside the container, the heat from the Peltier element will not be easily transmitted to the inside of the heat storage material, There is a problem that it takes a lot of heat storage time.
本開示は、ペルチェ素子を利用する蓄熱材への蓄熱、または蓄冷材への蓄冷の所要時間を短縮できる熱交換器を提供することを目的とする。 An object of this indication is to provide the heat exchanger which can shorten the time required for the heat storage to the heat storage material using a Peltier device, or the cool storage to a cold storage material.
本開示に係る熱交換器(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180)であって、電流を流すことによって一方の面(13A)で放熱が生じ、他方の面(13B)で冷却が生じるペルチェ素子(13)と、前記ペルチェ素子と接触して設けられ、前記ペルチェ素子によって放熱または冷却される熱拡散部(12,52)と、前記熱拡散部に立設され、周囲を流れる空気の風流れ方向に沿って延在し、前記熱拡散部を介して伝達される前記ペルチェ素子の温熱または冷熱に基づき前記空気を加熱または冷却するためのフィン(14,24,34,44)と、を備え、前記フィンの内部に、前記ペルチェ素子の温熱を蓄熱するための蓄熱材または前記ペルチェ素子の冷熱を蓄冷するための蓄冷材(11)のいずれか一方が収容される。 A heat exchanger according to the present disclosure (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180), The Peltier element (13) in which heat is radiated on one surface (13A) and cooling is caused on the other surface (13B) by flowing, is provided in contact with the Peltier element, and is radiated or cooled by the Peltier element. A thermal diffusion unit (12, 52), and a thermal temperature of the Peltier element that is provided on the thermal diffusion unit, extends along a wind flow direction of the air flowing around, and is transmitted through the thermal diffusion unit; Fins (14, 24, 34, 44) for heating or cooling the air based on cold heat, and a heat storage material for storing heat of the Peltier element or the pen inside the fins. One of the cold accumulating material (11) is accommodated for cold storage the cold Choi element.
この構成により、フィンの内部に蓄熱材または蓄冷材を収容することで、フィンとペルチェ素子との間に介在する熱拡散部に収容する蓄熱材の量を低減または無くすことができるので、熱拡散部を薄型化できる。これにより、熱拡散部の熱抵抗を小さくでき、伝熱性能を向上でき、蓄熱材への温熱の伝達を早めることができる。この結果、本開示に係る熱交換器は、ペルチェ素子を利用する蓄熱材への蓄熱、または蓄冷材への蓄冷の所要時間を短縮できる。 With this configuration, the heat storage material or the cold storage material is accommodated inside the fin, so that the amount of the heat storage material accommodated in the heat diffusion part interposed between the fin and the Peltier element can be reduced or eliminated. The thickness can be reduced. Thereby, the thermal resistance of a thermal diffusion part can be made small, heat transfer performance can be improved, and the transmission of warm heat to a heat storage material can be accelerated. As a result, the heat exchanger according to the present disclosure can shorten the time required for heat storage in the heat storage material using the Peltier element or cold storage in the cold storage material.
本開示によれば、ペルチェ素子を利用する蓄熱材への蓄熱、または蓄冷材への蓄冷の所要時間を短縮できる熱交換器を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a heat exchanger that can shorten the time required to store heat in a heat storage material using a Peltier element or cool storage in a cold storage material.
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
なお、以下の説明で用いる「温熱」とは、ペルチェ素子13の放熱面13Bにより発生され、フィン14に伝達されて放出されることにより、フィン14の周囲を流れる空気を加熱させることができる熱をいう。また、以下の説明で用いる「冷熱」とは、ペルチェ素子13の吸熱面13Aにより発生され、フィン14に伝達されて放出されることにより、フィン14の周囲を流れる空気を冷却させることができる熱をいう。
The “warm heat” used in the following description is heat that can be generated by the
[第1実施形態]
図1を参照して第1実施形態を説明する。まず第1実施形態に係る熱交換器10の構成について説明する。図1に示されるように、第1実施形態に係る熱交換器10は、蓄冷材11と、熱拡散部12と、ペルチェ素子13と、フィン14と、を備える。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIG. First, the configuration of the
蓄冷材11は、冷熱を拡散又は吸収して固体とゲルと液体との間を相変化する相変化材料である。このような相変化材料の成分としては、相変化温度が比較的安定しており、20℃乃至60℃で液相に相変化する成分、例えばパラフィン(融点−12乃至44℃)、塩化カルシウム水和物(融点29.7℃)、硫酸ナトリウム水和物(融点32.4℃)、チオ硫酸ナトリウム水和物(融点48℃)、酢酸ナトリウム水和物(融点58℃)等があるが、被冷却体の熱保有温度に応じてこれらの成分の中から適宜選択される。これらの成分の融点を微調整する目的でこれらの成分に適宜の調整剤を添加することができる。
The
熱拡散部12は、ペルチェ素子13とフィン14との間に設けられる。熱拡散部12は、ペルチェ素子と接触して設けられ、ペルチェ素子13によって冷却される。熱拡散部12は、ペルチェ素子13の冷熱を拡散させてフィン14に伝達する。熱拡散部12は、ペルチェ素子13と当接する第1主面12Aと、フィン14が立設される第2主面12Bとを有する平板状の部材である。本実施形態では、熱拡散部12には内部空間が形成され、この内部空間に蓄冷材11が収容されている。
The
ペルチェ素子13は、電流を流すことによって一方の放熱面13Bで放熱が生じ、他方の吸熱面13Aで吸熱(冷却)が生じる電子素子である。本実施形態では、ペルチェ素子の吸熱面13Aは、熱拡散部12の第1主面12Aに直接取り付けられている。ペルチェ素子13の放熱面13Bは、不図示の放熱側熱交換手段へ熱を放出する。
The
フィン14は、熱拡散部12の第2主面12Bに複数が立設されている。複数のフィン14のそれぞれは同一方向に延在して形成され、この延在方向と直交する方向に所定の間隙15ができるように並列に配置されている。そして、フィン14の間隙15に、熱交換器10が熱交換を行う対象である空気が流れるように構成されている。つまり、フィン14の延在方向は、空気の風流れ方向と同一方向である。
A plurality of
そして特に本実施形態では、熱拡散部12と同様にフィン14にも内部空間が形成され、この内部空間に蓄冷材11が収容されている。さらに、本実施形態では、熱拡散部12とフィン14とが一体的に形成されている。このため、熱拡散部12の内部空間と、フィン14の内部空間とも連通されて、一つの蓄冷材収容部16(収容部)が形成されている。
And especially in this embodiment, an internal space is formed also in the
蓄冷材11を収容する熱拡散部12及びフィン14は、例えばアルミニウム等の熱伝導性容器として形成される。蓄冷材11は、相変化に応じて体積が変化するので、最大体積で熱拡散部12及びフィン14が破壊することがないように、蓄冷材収容部16は、その内部容量が設定されている。
The
次に第1実施形態に係る熱交換器10の動作について説明する。ペルチェ素子13に電流が流れると、一方の吸熱面13Aで吸熱(冷却)が生じ、他方の放熱面13Bで放熱が生じる。本実施形態では、吸熱面13Aが熱拡散部12に当接しているので、ペルチェ素子13の吸熱面13Aに生じた冷熱は、良伝熱性の熱拡散部12を介して内部の蓄冷材収容部16に収容される蓄冷材11に伝達され、蓄冷材11に蓄冷される。
Next, the operation of the
蓄冷材収容部16の蓄冷材11に蓄冷される冷熱によってフィン14が冷却される。そして、フィン14の間隙15を流れる空気とフィン14との間で熱交換が行われ、フィン14から放出される冷熱によって空気が冷却されて、冷風が吹出される。
The
一方、ペルチェ素子13の放熱面13B側では、図示しない放熱側熱交換手段が、ペルチェ素子13の放熱面13Bに生じた温熱を用いて吸入空気を加熱して温風を吹き出す。
On the other hand, on the
次に第1実施形態に係る熱交換器10の効果について説明する。第1実施形態の熱交換器10は、電流を流すことによって一方の放熱面13Bで放熱が生じ、他方の吸熱面13Aで冷却が生じるペルチェ素子13と、ペルチェ素子13と接触して設けられ、ペルチェ素子13によって冷却される熱拡散部12と、熱拡散部12に立設され、周囲を流れる空気の風流れ方向に沿って延在し、熱拡散部12を介して伝達されるペルチェ素子13の冷熱に基づき空気を冷却するためのフィン14と、を備える。フィン14の内部には、ペルチェ素子13の冷熱を蓄冷するための蓄冷材11が収容される。
Next, the effect of the
この構成により、フィン14の内部に蓄冷材11を収容することで、フィン14とペルチェ素子13との間に介在する熱拡散部12に収容する蓄冷材11の量を低減できるので、熱拡散部12を薄型化できる。これにより、熱拡散部12の熱抵抗を小さくでき、伝熱性能を向上でき、蓄冷材11への冷熱の伝達を早めることができる。この結果、本実施形態の熱交換器10は、ペルチェ素子13を利用する蓄冷材11への蓄冷の所要時間を短縮できる。
With this configuration, since the
また、第1実施形態に係る熱交換器10は、熱拡散部12の内部にも蓄冷材11が収容される。この構成により、蓄冷材11の収容量を増やすことができ、蓄冷性能も向上できる。
In the
また、第1実施形態に係る熱交換器10において、フィン14は、熱交換を行う空気の風流れ方向に沿って直線状に形成される。この構成により熱交換を行う空気をスムーズにフィン14の間隙に誘導させることができ、効率よく熱交換を行うことができる。
Moreover, in the
また、第1実施形態の熱交換器10では、蓄冷材収容部16が、熱拡散部12とフィン14の内部に連通する単一の空間として形成されるため、1か所から蓄冷材11の封入、封止ができ、熱交換器10の製造を簡易にできる。
Moreover, in the
[第2実施形態]
図2及び図3を参照して第2実施形態を説明する。図2及び図3に示されるように、第2実施形態に係る熱交換器20は、フィン24が風流れ方向に沿って千鳥配置される点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。ここで「千鳥配置」とは、複数の対象物(ここではフィン24)がジグザグ状に配置すること、とも表現できる。また、図3に示されるように、千鳥状に配置されるフィン24の構成は、第1実施形態のフィン14のような直線形状を風流れ方向に沿って所定ピッチをあけて分断して複数のフィン24の配列とし、さらに、隣接するフィン配列のフィン間ピッチの略中間の位置に交互にフィン24を並べた配置、とも表現できる。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3, the
このように風流れ方向に沿ってフィン24が分断されることによって、フィン24と空気との間の温度境界層を破壊して先端効果を繰り返し発生させることができ、熱交換性能を向上できる。さらに、フィン24を千鳥配置することによって、図3に示されるように、フィン24の間隙25を流れる空気の流れが蛇行するようになる。これにより、空気の流れが乱れて空気が撹拌されることで温度境界層の破壊を促進でき、熱交換性能をさらに向上できる。
Thus, by dividing the
また、第2実施形態の熱交換器20は、第1実施形態の熱交換器10と同様に熱拡散部12とフィン24の内部に蓄冷材11を収容する構成をとるので、第1実施形態と同様にペルチェ素子13を利用する蓄冷材11への蓄冷の所要時間を短縮できるという効果を奏することができる。
Moreover, since the
なお、本実施形態では、図2及び図3に示されるように、フィン24の立設方向から視たときのフィン24の形状が矩形状となる構成を例示したが、例えば円形状など他の形状としてもよい。また、複数のフィン24を千鳥配置にしないで、第1実施形態のフィン14のような直線形状を風流れ方向に沿って所定ピッチをあけて分断し、複数のフィン24を風流れ方向に沿って直列に配置する構成としてもよい。この構成でも、第2実施形態の熱交換器20と同様に、フィン24と空気との間の温度境界層を破壊することができる。
In this embodiment, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the configuration in which the shape of the
[第3実施形態]
図4を参照して第3実施形態を説明する。図4に示されるように、第3実施形態に係る熱交換器30は、フィン34が風流れ方向に沿って波型に形成される点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。この構成により、フィン34の間隙35を流れる空気の流れがフィン34の形状に沿って蛇行するようになるので、空気の流れが乱れて空気が撹拌されることで温度境界層を破壊して、熱交換性能を向上できる。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the
また、第3実施形態の熱交換器30は、第1実施形態の熱交換器10と同様に熱拡散部12とフィン34の内部に蓄冷材11を収容する構成をとるので、第1実施形態と同様にペルチェ素子13を利用する蓄冷材11への蓄熱の所要時間を短縮できるという効果を奏することができる。
Moreover, since the
[第4実施形態]
図5及び図6を参照して第4実施形態を説明する。第4実施形態に係る熱交換器40は、並列に配置される複数のフィン44のうち隣接するフィン44同士の対向面に、風流れ方向に沿って複数の凸部46を備える点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。また、この対向面の両方に設けられる凸部46は、図6に示されるように、風流れ方向に沿って互い違いに設けられている。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The
このように、隣接するフィン44同士の対向面に突出する凸部46を設けることによって、凸部46の下流側には空気の渦流れ(偏流)が生じる。このような偏流の発生により空気が撹拌されることで温度境界層を破壊でき、熱交換性能を向上できる。さらに、隣接するフィン44同士の対向面に設ける凸部46を風流れ方向に沿って互い違いに配置することによって、フィン44の間隙45を流れる空気の流れが、図6に示されるように凸部46に沿って蛇行するようになる。これにより、空気の流れが乱れて空気が撹拌されることで温度境界層の破壊を促進でき、熱交換性能をさらに向上できる。
Thus, by providing the
また、第4実施形態の熱交換器40は、第1実施形態の熱交換器10と同様に熱拡散部12とフィン44の内部に蓄冷材11を収容する構成をとるので、第1実施形態と同様にペルチェ素子13を利用する蓄冷材11への蓄冷の所要時間を短縮できるという効果を奏することができる。
Moreover, since the
なお、凸部46の代わりに、フィン44の対向面からフィン内部側へ窪んで形成される凹部を備える構成としてもよい。また、隣接するフィン44の対向面の両方に設けられる凸部46の位置を、風流れ方向に沿った同一位置に揃えて配置する構成でもよいし、隣接するフィン44の対向面の一方のみに凸部46を設ける構成としてもよい。これらの構成でも、第4実施形態の熱交換器40と同様に、凸部46の下流側に発生する渦流れによって空気が撹拌され、フィン44と空気との間の温度境界層を破壊することができる。
In addition, it is good also as a structure provided with the recessed part formed indented from the opposing surface of the
[第5実施形態]
図7を参照して第5実施形態を説明する。図7に示されるように、第5実施形態に係る熱交換器50は、熱拡散部52の内部に蓄冷材11が収容されない点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。蓄冷材収容部56は、フィン14の内部のみに形成されている。熱拡散部52は、その内部まで含めた全体を良伝熱性の金属材料で形成されている。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the
この構成により、熱拡散部52の内部に熱抵抗の大きい蓄冷材11が無いため、熱拡散部52の熱抵抗をより一層小さくでき、ペルチェ素子13の冷熱を蓄冷材11により伝わりやすくして伝熱性能をさらに向上できる。
With this configuration, since there is no
[第6実施形態]
図8を参照して第6実施形態を説明する。図8に示されるように、第6実施形態に係る熱交換器60は、熱拡散部52の内部に蓄冷材11が収容されない点で、第2実施形態の熱交換器20と異なる。蓄冷材収容部56は、フィン24の内部のみに形成されている。熱拡散部52は、その内部まで含めた全体を良伝熱性の金属材料で形成されている。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the
この構成により、熱拡散部52の内部に熱抵抗の大きい蓄冷材11が無いため、熱拡散部52の熱抵抗をより一層小さくでき、ペルチェ素子13の冷熱を蓄冷材11により伝わりやすくして伝熱性能をさらに向上できる。
With this configuration, since there is no
[第7実施形態]
図9を参照して第7実施形態を説明する。図9に示されるように、第7実施形態に係る熱交換器70は、熱拡散部52の内部に蓄冷材11が収容されない点で、第3実施形態の熱交換器30と異なる。蓄冷材収容部56は、フィン34の内部のみに形成されている。熱拡散部52は、その内部まで含めた全体を良伝熱性の金属材料で形成されている。
[Seventh Embodiment]
The seventh embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the
この構成により、熱拡散部52の内部に熱抵抗の大きい蓄冷材11が無いため、熱拡散部52の熱抵抗をより一層小さくでき、ペルチェ素子13の冷熱を蓄冷材11により伝わりやすくして伝熱性能をさらに向上できる。
With this configuration, since there is no
[第8実施形態]
図10を参照して第8実施形態を説明する。図10に示されるように、第8実施形態に係る熱交換器80は、熱拡散部52の内部に蓄冷材11が収容されない点で、第4実施形態の熱交換器40と異なる。蓄冷材収容部56は、フィン44の内部のみに形成されている。熱拡散部52は、その内部まで含めた全体を良伝熱性の金属材料で形成されている。
[Eighth Embodiment]
The eighth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the
この構成により、熱拡散部52の内部に熱抵抗の大きい蓄冷材11が無いため、熱拡散部52の熱抵抗をより一層小さくでき、ペルチェ素子13の冷熱を蓄冷材11により伝わりやすくして伝熱性能をさらに向上できる。
With this configuration, since there is no
[第9実施形態]
図11を参照して第9実施形態を説明する。図11に示されるように、第9実施形態に係る熱交換器90は、フィン14と熱拡散部12とが別部品として形成されている点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。蓄冷材収容部16は、熱拡散部12の内部と、各フィン14の内部とにそれぞれ個別に形成されている。
[Ninth Embodiment]
A ninth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the
このようにフィン14を熱拡散部12と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン14と熱拡散部12に蓄冷材11を充填した後に接続するか、または、フィン14と熱拡散部12とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
Thus, since the shape of each component can be simplified by making the
[第10実施形態]
図12を参照して第10実施形態を説明する。図12に示されるように、第10実施形態に係る熱交換器100は、フィン24と熱拡散部12とが別部品として形成されている点で、第2実施形態の熱交換器20と異なる。蓄冷材収容部16は、熱拡散部12の内部と、各フィン24の内部とにそれぞれ個別に形成されている。
[Tenth embodiment]
The tenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12, the
このようにフィン24を熱拡散部12と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン24と熱拡散部12に蓄冷材11を充填した後に接続するか、または、フィン24と熱拡散部12とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
By making the
[第11実施形態]
図13を参照して第11実施形態を説明する。図13に示されるように、第11実施形態に係る熱交換器110は、フィン34と熱拡散部12とが別部品として形成されている点で、第3実施形態の熱交換器30と異なる。蓄冷材収容部16は、熱拡散部12の内部と、各フィン34の内部とにそれぞれ個別に形成されている。
[Eleventh embodiment]
The eleventh embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, the
このようにフィン34を熱拡散部12と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン34と熱拡散部12に蓄冷材11を充填した後に接続するか、または、フィン34と熱拡散部12とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
By making the
[第12実施形態]
図14を参照して第12実施形態を説明する。図14に示されるように、第12実施形態に係る熱交換器120は、フィン44と熱拡散部12とが別部品として形成されている点で、第4実施形態の熱交換器40と異なる。蓄冷材収容部16は、熱拡散部12の内部と、各フィン44の内部とにそれぞれ個別に形成されている。
[Twelfth embodiment]
A twelfth embodiment will be described with reference to FIG. As FIG. 14 shows, the
このようにフィン44を熱拡散部12と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン44と熱拡散部12に蓄冷材11を充填した後に接続するか、または、フィン44と熱拡散部12とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
By making the
[第13実施形態]
図15を参照して第13実施形態を説明する。図15に示されるように、第13実施形態に係る熱交換器130は、フィン14と熱拡散部52とが別部品として形成されている点で、第5実施形態の熱交換器50と異なる。
[Thirteenth embodiment]
A thirteenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 15, the
このようにフィン14を熱拡散部52と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン14に蓄冷材11を充填した後に熱拡散部52に接続するか、または、フィン14と熱拡散部52とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
Thus, since the shape of each component can be simplified by making the
[第14実施形態]
図16を参照して第14実施形態を説明する。図16に示されるように、第14実施形態に係る熱交換器140は、フィン24と熱拡散部52とが別部品として形成されている点で、第6実施形態の熱交換器60と異なる。
[Fourteenth embodiment]
The fourteenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 16, the
このようにフィン24を熱拡散部52と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン24に蓄冷材11を充填した後に熱拡散部52に接続するか、または、フィン24と熱拡散部52とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
Thus, by making the
[第15実施形態]
図17を参照して第15実施形態を説明する。図17に示されるように、第15実施形態に係る熱交換器150は、フィン34と熱拡散部52とが別部品として形成されている点で、第6実施形態の熱交換器60と異なる。
[Fifteenth embodiment]
The fifteenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 17, the
このようにフィン34を熱拡散部52と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン34に蓄冷材11を充填した後に熱拡散部52に接続するか、または、フィン34と熱拡散部52とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
Thus, by making the fin 34 a separate part from the
[第16実施形態]
図18を参照して第16実施形態を説明する。図18に示されるように、第16実施形態に係る熱交換器160は、フィン44と熱拡散部52とが別部品として形成されている点で、第8実施形態の熱交換器80と異なる。
[Sixteenth Embodiment]
The sixteenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 18, the
このようにフィン44を熱拡散部52と別部品とすることで、各部品の形状を簡略化できるので、加工容易性を向上できる。また、例えばフィン44に蓄冷材11を充填した後に熱拡散部52に接続するか、または、フィン44と熱拡散部52とを接続した後に蓄冷材11を充填するかを適宜選択できるなど、製造工程の柔軟性を高めることができる。
By making the
[第17実施形態]
図19を参照して第17実施形態を説明する。図19に示されるように、第17実施形態に係る熱交換器170は、蓄冷材収容部16の内部空間に、熱拡散部12の第1主面12A側と第2主面12B側とを接続し、第1主面12A側から第2主面12B側へペルチェ素子13の冷熱を伝達するための伝熱促進部17が設けられる点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。
[Seventeenth embodiment]
The seventeenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 19, the
図19に示されるように、伝熱促進部17は、例えば複数のフィン14の間隙15の部分に形成される。伝熱促進部17は、熱拡散部12やフィン14と一体的に形成されてもよいし、別部品として形成されてもよい。このように伝熱促進部17を設けることによって、熱拡散部12の第1主面12A側から第2主面12B側へ、熱伝導率の低い蓄冷材11を介さずにペルチェ素子13の冷熱を伝達できる経路を増やすことができ、蓄冷材11の熱抵抗の影響を緩和できる。これにより、熱拡散部12の伝熱性能をより一層向上でき、蓄冷材11(特にフィン14の内部の蓄冷材11)への冷熱の伝達をさらに早めることができる。
As shown in FIG. 19, the heat
なお、図19には、第1実施形態の熱交換器10に伝熱促進部17を適用する構成を例示したが、第1実施形態と同様に熱拡散部12の内部に蓄冷材11を収容する構成である第2実施形態の熱交換器20(図2)、第3実施形態の熱交換器30(図4)、第4実施形態の熱交換器40(図5)、第9実施形態の熱交換器90(図11)、第10実施形態の熱交換器100(図12)、第11実施形態の熱交換器110(図13)、及び、第12実施形態の熱交換器120(図14)、にも適用することができる。
In addition, although the structure which applied the heat-
[第18実施形態]
図20を参照して第18実施形態を説明する。図20に示されるように、第18実施形態に係る熱交換器180は、隣接するフィン14の間に設けられる第2フィン18を備える点で、第1実施形態の熱交換器10と異なる。第2フィン18をフィン14の間隙15に設けることによって、この間隙15を流れる空気と接触する面積を増やし、熱交換性能を向上できる。
[Eighteenth embodiment]
The eighteenth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 20, the
なお、図20には、第1実施形態の熱交換器10に第2フィン18を適用する構成を例示したが、第1実施形態と同様に並列配置された複数のフィン14,24,34,44を備える上記の他の各実施形態にも適用することができる。
20 illustrates the configuration in which the
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
上記実施形態では、ペルチェ素子13が熱拡散部12を冷却して内部の蓄冷材11に蓄冷し、蓄冷材11に蓄えられたペルチェ素子13の冷熱を利用してフィン14の周囲を流れる空気を冷却する構成を例示したが、これと反対に空気を加熱する構成でもよい。この場合、熱拡散部12の内部には蓄冷材11の代わりに蓄熱材が収容される。また、ペルチェ素子13の放熱面13Bが熱拡散部12の第1主面12Aに当接され、ペルチェ素子13が熱拡散部12に放熱し、内部の蓄熱材を蓄熱し、蓄熱材に蓄えられたペルチェ素子13の温熱を利用してフィン14の周囲を流れる空気を加熱する。
In the embodiment described above, the
10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180:熱交換器
11:蓄冷材
12,52:熱拡散部
13:ペルチェ素子
13A:吸熱面
13B:放熱面
14,24,34,44:フィン
16:蓄冷材収容部(収容部)
17:伝熱促進部
18:第2フィン
46:凸部
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180: heat exchanger 11:
17: Heat transfer promoting portion 18: Second fin 46: Convex portion
Claims (11)
電流を流すことによって一方の面(13B)で放熱が生じ、他方の面(13A)で冷却が生じるペルチェ素子(13)と、
前記ペルチェ素子と接触して設けられ、前記ペルチェ素子によって放熱または冷却される熱拡散部(12,52)と、
前記熱拡散部に立設され、周囲を流れる空気の風流れ方向に沿って延在し、前記熱拡散部を介して伝達される前記ペルチェ素子の温熱または冷熱に基づき前記空気を加熱または冷却するためのフィン(14,24,34,44)と、
を備え、
前記フィンの内部に、前記ペルチェ素子の温熱を蓄熱するための蓄熱材または前記ペルチェ素子の冷熱を蓄冷するための蓄冷材(11)のいずれか一方が収容される、
熱交換器。 A heat exchanger (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180),
Peltier element (13) in which heat is radiated on one surface (13B) and cooling is generated on the other surface (13A) by passing an electric current;
A thermal diffusion part (12, 52) provided in contact with the Peltier element and dissipated or cooled by the Peltier element;
The air is erected on the heat diffusion part, extends along the wind flow direction of the air flowing around, and heats or cools the air based on the heat or cold of the Peltier element transmitted through the heat diffusion part Fins (14, 24, 34, 44) for
With
Either one of a heat storage material for storing the heat of the Peltier element or a cold storage material (11) for storing the cold of the Peltier element is housed in the fin.
Heat exchanger.
請求項1に記載の熱交換器(10,20,30,40,90,100,110,120)。 Either one of the heat storage material or the cold storage material is accommodated in the heat diffusion part (12).
The heat exchanger (10, 20, 30, 40, 90, 100, 110, 120) according to claim 1.
前記収容部の内部空間には、前記第1主面側と前記第2主面側とを接続し、前記第1主面側から前記第2主面側へ前記ペルチェ素子の温熱または冷熱を伝達するための伝熱促進部(17)が設けられる、
請求項2に記載の熱交換器(170)。 The heat diffusing portion accommodates the first heat storage material or the cold storage material provided inside the first main surface (12A) contacting the Peltier element, the second main surface (12B) on which the fins are erected. An accommodating portion (16)
The first main surface side and the second main surface side are connected to the internal space of the housing portion, and the heat or cold of the Peltier element is transmitted from the first main surface side to the second main surface side. A heat transfer promoting part (17) is provided for
The heat exchanger (170) of claim 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器(10,50,90,130)。 The fin (14) is formed linearly along the wind flow direction.
The heat exchanger (10, 50, 90, 130) according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器(20,60,100,140)。 The fin (24) is formed by being divided along the wind flow direction.
The heat exchanger (20, 60, 100, 140) according to any one of claims 1 to 3.
請求項5に記載の熱交換器。 The fins are staggered along the wind flow direction.
The heat exchanger according to claim 5.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器(30,70,110,150)。 The fin (34) is formed in a wave shape along the wind flow direction.
The heat exchanger (30, 70, 110, 150) according to any one of claims 1 to 3.
前記複数のフィンのうち隣接するフィン同士の対向面の少なくとも一方に、前記風流れ方向に沿って複数の凸部(46)または凹部を備える、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱交換器(40,80,120,160)。 The plurality of fins (44) are arranged in parallel to the heat diffusion part in a direction orthogonal to the wind flow direction,
A plurality of convex portions (46) or concave portions are provided along at least one of the opposing surfaces of adjacent fins among the plurality of fins along the wind flow direction.
The heat exchanger (40, 80, 120, 160) according to any one of claims 1 to 3.
前記風流れ方向に沿って互い違いに設けられる、
請求項8に記載の熱交換器。 The convex portion or the concave portion is provided on both opposing surfaces of adjacent fins,
Provided alternately along the wind flow direction,
The heat exchanger according to claim 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱交換器(90,100,110,120,130,140,150,160)。 The fins (14, 24, 34, 44) and the heat diffusion part (12, 52) are formed as separate parts.
The heat exchanger (90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160) according to any one of claims 1 to 9.
隣接する前記フィンの間に設けられる第2フィン(18)を備える、
請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱交換器(180)。 A plurality of the fins are arranged in parallel in the direction perpendicular to the wind flow direction in the heat diffusion part,
A second fin (18) provided between the adjacent fins;
The heat exchanger (180) according to any one of claims 1 to 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016198087A JP2018059678A (en) | 2016-10-06 | 2016-10-06 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016198087A JP2018059678A (en) | 2016-10-06 | 2016-10-06 | Heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018059678A true JP2018059678A (en) | 2018-04-12 |
Family
ID=61909907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016198087A Pending JP2018059678A (en) | 2016-10-06 | 2016-10-06 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018059678A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115183496A (en) * | 2022-07-08 | 2022-10-14 | 广东富信科技股份有限公司 | Thermoelectric refrigerating device |
CN116972674A (en) * | 2023-07-31 | 2023-10-31 | 山东大学 | Micro-channel heat exchanger with double guide boss fins and preparation method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004071926A (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Manufacture of cooling device |
JP2004200428A (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Cooling device |
JP2005030726A (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Gac Corp | Spot cooler |
JP2005093848A (en) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Cooling apparatus |
JP3979531B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-09-19 | 日本ブロアー株式会社 | Electronic cooling device |
JP2009147107A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | Cooling fin and manufacturing method of the cooling fin |
-
2016
- 2016-10-06 JP JP2016198087A patent/JP2018059678A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004071926A (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Manufacture of cooling device |
JP2004200428A (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Cooling device |
JP3979531B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-09-19 | 日本ブロアー株式会社 | Electronic cooling device |
JP2005030726A (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Gac Corp | Spot cooler |
JP2005093848A (en) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Cooling apparatus |
JP2009147107A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | Cooling fin and manufacturing method of the cooling fin |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115183496A (en) * | 2022-07-08 | 2022-10-14 | 广东富信科技股份有限公司 | Thermoelectric refrigerating device |
CN115183496B (en) * | 2022-07-08 | 2024-03-26 | 广东富信科技股份有限公司 | Thermoelectric refrigerating device |
CN116972674A (en) * | 2023-07-31 | 2023-10-31 | 山东大学 | Micro-channel heat exchanger with double guide boss fins and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012157521A1 (en) | Heat-transfer device | |
JP6112077B2 (en) | Semiconductor device | |
US8773855B2 (en) | Heat-dissipating device and electric apparatus having the same | |
WO2017148050A1 (en) | Cooling device for data centre machine cabinet, machine cabinet, and cooling system | |
JP5353577B2 (en) | heatsink | |
EP3907455B1 (en) | Phase-change heat dissipation device | |
JP6308207B2 (en) | Electronic device and cooling device | |
US20100032141A1 (en) | cooling system utilizing carbon nanotubes for cooling of electrical systems | |
TWI741592B (en) | Heat sink | |
CN110043972A (en) | A kind of radiator, air-conditioner outdoor unit and air conditioner | |
JP4363981B2 (en) | Externally accessible thermal ground plane for tactical missiles | |
JP2018059678A (en) | Heat exchanger | |
JP5874935B2 (en) | Flat plate cooling device and method of using the same | |
KR20100056715A (en) | Heat pipe type dissipating device | |
WO2020152822A1 (en) | Cooling device | |
JP2005011928A (en) | Liquid-cooling circulation system | |
JP2018080876A (en) | Heat exchange device | |
TWM587174U (en) | Thermal phase-change heat storage module | |
JP2007088368A (en) | Cooling structure of heat-generating member | |
JP2001284663A (en) | Thermoelectric generating element device | |
JP2006019628A (en) | Cooler | |
JP7452080B2 (en) | boiling cooler | |
CN108323127A (en) | Television rod | |
JP2009264719A (en) | Heat exchanger | |
WO2023189070A1 (en) | Heat sink |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191029 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200507 |