JP3158541U - 熱交換器フィン構造及びその熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換効率及び構造強度を向上した熱交換器フィン及びその熱交換器を提供する。【解決手段】フィン本体１２の第一平面１２１に複数の凹部１３及び各辺に斜めに設けられた複数のリブ１４を凸設してなり、各フィン本体を重ねて配置して各フィン間に冷却流体の流路を形成したフィン組１１１により、熱交換器１１を構成する。各フィン本体間を流動する冷却流体は、第一平面の凹部により渦流を形成すると共に斜めに配置されたリブによって渦流を形成して流体内の混合とフィンに対する良好な接触をおこなう。【選択図】図１

Description

本考案は、熱交換器フィン構造及びその熱交換器に関し、特に、熱交換器のフィンに補強リブを追加し、フィン構造強度を向上した熱交換器フィン構造及びその熱交換器に関する。

現在の製造生産される電子製品又は設備は、何れも冷却のためヒートシンクの必要があるので、電子設備内部にヒートシンクモジュールを設置し、半導体チップに対してヒートシンク組込み作業を行ない、更に、熱交換器を更なる段階として設置することにより更なるヒートシンク組立作業を行なう必要がある。前記熱交換器は、電子機器内部及び外部の気体を循環してヒートシンク動作を行うことによって、電子機器の動作時に発生する熱源が、熱源が電子設備内に蓄積されることを回避し、外部に拡散することによって、前記電子機器中の熱源を排出して、冷却する。

前記熱交換器は、複数のフィンを備え、これらのフィンにより複数のヒートシンク流路を形成し、前記熱気流が熱交換器中に進入し、熱交換器が発生する熱交換作用を介した後、冷気流となって該熱交換器から排出され、熱交換循環ヒートシンクを行なう。

従来の熱交換器は、複数のヒートシンクフィンを相互に重ねて配列してなり、材料及びコストを節約し、かつ良好な熱交換効率を達成するためこれらのヒートシンクの厚さが薄く、そのためフィンの構造強度が比較的脆弱であって、不良品を発生し易く、又は使用中に接触などにより損壊し易い。

上記従来の問題及び欠陥を如何にして解決するかが、本願の考案者及び当業者において求められるところである。

特開２００５−３０３０６３号公報 特開２０００−６８４２７号公報

上記の問題を解決する為、本考案の目的は、熱交換性能及びフィン構造強度を向上した熱交換器フィン構造及びその熱交換器を提供することである。

上記の目的を達成する為、本考案が提供する熱交換器フィン構造及びその熱交換器は、前記熱交換器フィンが、フィン本体と、少なくとも１つのリブを備え、前記本体が第１平面及び少なくとも１つの側辺を有し、該第１平面に複数の凹部を設ける。前記リブは、前記第１平面の凹部を設けていない箇所に、且つ前記第１平面の何れか１つの側辺と垂直及び平行とならない方向に斜めに突出して設けられ。複数のフィンを重ねてフィン組を構成し、該フィン間に流路を形成し、該フィン組及び流路は少なくとも１つの入口及び少なくとも１つの出口を形成して熱交換器を構成する。フィンの本体の第１平面上に凹部及びリブを設置し、フィンの本体の熱交換性能を向上させ、更に、フィン全体構造の強度を向上する。

従って、本考案は、以下の利点を有する：
１．フィンの本体の熱交換性能を向上する。
２．フィン全体構造の強度を増強する。

本考案のフィンの組み立て体の分解図である。 本考案の熱交換器の立体組み合わせ図である。 本考案の熱交換器フィンの立体図である。 本考案の熱交換器フィンの断面説明図である。 本考案の熱交換器フィンの断面説明図である。 本考案の熱交換器フィンの断面説明図である。

本考案の上記目的及びその構造、機能上の特性について、図面に基づき、実施例により説明する。

図１，図２，図３は、本考案の実施例のフィンの組み立て、分解及び熱交換器の立体組み合わせ及び熱交換器フィンの立体図であり、図に示すように、前記熱交換器１は、フィン組１１を備え、該フィン１１は、平行に間隔を置いて構成された複数のフィン１１１を有し、且つ流路１１２がそれぞれ２つのフィン１１１の間に形成され、該流路１１２は、該フィン組１１の各側辺に第１入口１１３、第２入口１１４、第１出口１１５及び第２出口１１６を区切り、該第１入口１１３は、該第１出口１１５に相対し、該第２入口１１４は、該第２出口１１６に相対して位置する。

該フィン１１１は、本体１２と、複数の凹部１３と、少なくとも１つのリブ１４と、を備える。

前記本体１２は、第１平面１２１及び側辺１２２を有し、該凹部１３は、該第１平面１２１に設けられる。

前記本体１２は、更に、該第１平面１２１の反対側に第２平面１２３を有し、該凹部１３は、該本体１２を貫通しないように該第１平面１２１から第２平面１２３に向けて凹設され、従って、第２平面１２３の凹部１３に相対する位置は、凸部１５が対応して形成されるか（図４参照）か、または平面を呈する（図５参照）。

前記リブ１４は、前記第１平面１２１の凹部１３を設けていない箇所に突出して設けられ、且つ前記第１平面１２１の任意の１つの側辺１２２と垂直及び平行でない方向に延長して形成される。

該リブ１４は、該第２平面１２３から該第１平面１２１に向けて凸設される（図４参照。）。

前記フィン１１１の本体１２にリブ１４を追加し、それ自身の構造強度を増強することができ、前記フィン１１１を相互に重ね合わせ、組み合わせ時に持久的重力を受け、崩れないようにする。

図６は、本考案の実施例の熱交換器フィンの断面説明図であり、図に示すように、前記フィン１１１の第１平面１２１に形成された凹部１３は、流体が凹部１３表面に流動すると、凹部１３表面に垂直な渦状の渦流を形成し、該フィンに対する熱対流の熱伝導効果を向上する作用を発揮する。

また、該フィン１１１の第１平面１２１に形成したリブ１４は、該フィン１１１の構造強度を向上できるだけでなく、冷却流体をガイドする作用を有し、熱交換器１の全体における冷却流体の流動性を改善することに有利である。

該リブ１４の前縁に発生する冷却流体の分離渦流は、流体内の混合度合いを向上し、リブ１４後方の渦流は、フィンに接して熱伝導性能を向上する機能を有し、リブ１４方向の渦流外縁のせん断層も流体のフィン接触強度を向上する効果を有するので、第１平面１２１にリブ１４を設置することは、フィン１１１の熱対流係数を向上することができる。

なお、本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１ 熱交換器
１１ フィン組
１１１ フィン
１１２ 流路
１１３ 第１入口
１１４ 第２入口
１１５ 第１出口
１１６ 第２出口
１２ 本体
１２１ 第１平面
１２２ 側辺
１２３ 第２平面
１３ 凹部
１４ リブ
１５ 凸部

Claims (9)

1. 熱交換器フィンにおいて、フィン本体が第１平面及び少なくとも１つの側辺を有し、該第１平面に複数の凹部を設け、
   前記第１平面の凹部を設けていない箇所に、前記第１平面の任意の１つの側辺と垂直及び平行にならないように斜め方向に向けて突出して設けられた少なくとも１つのリブと、
   を備えてなる熱交換器フィン構造。
2. 前記フィン本体は、前記第１平面の反対側に第２平面を有し、
   前記凹部は、該第１平面から第２平面に向けて凹設して形成された請求項１記載の熱交換器フィン構造。
3. 前記第２平面の前記凹部に対応する箇所が平面である請求項２記載の熱交換器フィン構造。
4. 前記第２平面の前記凹部に対応する箇所が凸部を形成する請求項２記載の熱交換器フィン構造。
5. 前記リブが、第２平面から第１平面に向けて凸設された請求項２記載の熱交換器フィン構造。
6. 複数のフィンが平行に間隔を置いて配置され、且つ流路が２つの隣接するフィンの間に形成されるフィン組を構成し、該流路が該フィン組の側辺に第１入口と、第２入口と、第１出口と、第２出口とを有し、該第１入口が該第１出口に相対し、該第２入口が該第２出口に相対して位置し、且つ前記各フィンの本体は、第１平面及び少なくとも１つの側辺を有し、該第１平面に複数の凹部を設けてなるフィン組と、
   前記フィンの本体の第１平面の凹部を設けていない箇所に、且つ前記第１平面の任意の１つの側辺と垂直及び平行にならないように突出して斜めに設けられた少なくとも１つのリブと、
   を備える熱交換器。
7. 前記本体は、該第１平面の反対側に第２平面を更に有し、該凹部は、該第１平面から第２平面に向けて凹設して構成される請求項６記載の熱交換器フィン構造。
8. 前記第２平面の該凹部に対応する箇所が平面である請求項７記載の熱交換器フィン構造。
9. 前記第２平面の該凹部に対応する箇所が凸部を形成する請求項７記載の熱交換器フィン構造。

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