JP3164946U

JP3164946U - 熱交換器構造

Info

Publication number: JP3164946U
Application number: JP2010006740U
Authority: JP
Inventors: 世平羅; 立冬張; 偉誠阮
Original assignee: 奇▲こう▼科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2010-12-24
Anticipated expiration: 2020-10-12

Abstract

【課題】電子機器において、伝熱効率を向上させられる熱交換器の構造を提供する。【解決手段】本体１１、第一蓋体１４、第二蓋体１５からなり、該本体両面となる第一側１１１及び第二側１１２にそれぞれ該第一側に第一流路ユニット１２、該第二側に第二流路ユニットを配置し、該第一、二側と垂直な該第三側１１３に給水口１１４相互に連通する及び出水口１１５を設置する。該第一流路ユニットは、第一螺旋流路１２１および第二螺旋流路１２２を備え、該給水口及び該出水口に通じ、さらに流体の流れを乱す複数のスポイラー部１６を備える。該第二流路ユニットは、第一流路ユニットに反対面側に配置されて同様の流路を形成する。相互に連通する螺旋流路１２１，１２２等の構成と流体中に乱流を形成するスポイラー部によって、熱伝導効率を向上させる。【選択図】図１

Description

本考案は熱交換器構造に関し、特に伝熱効率を向上させられる熱交換器構造に関する。

IT技術の進歩に従い、電子機器(コンピューター、ノート型コンピューター、通信機器等)の使用は日増しに普及し、しかも幅広く応用されるようになっている。
しかし、電子機器が高速で作動する時、内部の電子部品は熱を発生する。
その熱をタイミングよく電子機器外へと排出できなければ、熱は電子機器内に蓄積し、電子機器内部及びその内部の電子部品の温度は上昇を続け、過熱が原因で、電子部品には故障、損傷、或いは動作効率低下等の状況が発生する。

上記した問題を解決するため、従来は電子機器内に放熱ファンを設置し、強制的に冷却する方式が多く採用されていた。
しかし、放熱ファンの送風量には限界があり、その放熱効果を向上させることは難しく、しかも温度低下の幅にも限界がある。
そのため、業界では別のソリューションが考え出された。
それは、水冷式放熱装置を発熱部品(CPU、MPU、サウス/ノースブリッジチップ、或いは他の作業執行により高熱を生じる電子部品等)に密着して設置する方式である。
この方式ではさらに、ポンプにより貯水溝内から冷却液体を水冷式放熱装置中へと導入し、これにより冷却液体と該水冷式放熱装置は、発熱部品から吸收した熱を熱交換する。
続いて、冷却液体は水冷式放熱装置の出水口から放熱モジュールへと流れ、冷却された後、貯水溝に戻る。
こうして、冷却液体が循環することで放熱を助け、発熱部品の温度を低下させ、発熱部品の順調な作動を確保することができる。

しかし、該水冷式放熱装置は、気流を利用した放熱に存在する問題を改善することはできるが、新たな問題を生み出している。
それは、水冷式放熱装置が該発熱部品の端面(すなわち、吸熱面)に密着する際に、同一位置にだけ集中するため、水冷式装置内の冷却液体は、最下層の流体部分と吸熱面とが熱交換作用を生じるだけで、中上層の流体は、吸熱面と熱交換を行っていないということである。
しかも、該冷却液体が水冷式放熱装置に滞留する時間はあまりにも短く、そのため冷却液体がいまだ完全に十分な熱を吸収（すなわち、熱交換）していない内に、該出水口から導出されてしまうため、水冷機能は大きく割り引かれる。
これにより、その伝熱効果が不良となり、放熱において予期の効果を達成することができていない。

従来の技術では、水冷熱交換器構造内部の流路は、一方通行の平滑流路であるため、冷却液体が、該各流路中で停滞する時間が比較的短く、導出できる熱も少なくなってしまう。
よって、全体的な熱交換効率及び伝熱効果が明らかに不良となり、それに応じてその放熱効果も理想的とはならない。
従来の技術に存在する欠点を、以下にまとめる。
1.熱交換効率が不良である。
2.放熱効果が不良である。
本考案は、従来の熱交換器構造の上記した欠点に鑑みてなされたものである。

特開２００７−５６７３号公報

本考案が解決しようとする課題は、流体に分離エディー流を生じさせ、フロータービュランス強度を向上させ、これにより伝熱効果を高めることができる熱交換器構造を提供することである。

上記課題を解決するため、本考案は下記の熱交換器構造を提供する。
熱交換器構造において、本体、第一流路ユニット、第二流路ユニット、第一蓋体、第二蓋体からなり、
該本体は、本体両面となる第一側及び第二側及び側面である第三側を備え、該第一、二側は相互に相対応し、該第三側は該第一、二側とは垂直をなして給水口及び出水口を設置し、
該第一流路ユニットは、該本体の片側である該第一側に設置し、第一螺旋流路及び第二螺旋流路を備え、該第一、二螺旋流路は、相互に通じると共に給水口及び該出水口に通じ、該第一、二螺旋流路は、複数のスポイラー部を備え、
該第二流路ユニットは、該本体の他の側である該第二側に設置し、第三螺旋流路及び第四螺旋流路を備え、該第三、四螺旋流路は、相互に通じ、該給水口及び該出水口に通じ、該第三、四螺旋流路は、複数のスポイラー部を備え、
該第一蓋体は、該第一側に対応して蓋をして覆い、
該第二蓋体は、該第二側に対応して蓋をして覆う。

本考案の熱交換器構造は、熱交換器構造の両側の螺旋型流路の設計により、熱交換器の熱交換効率を高め、しかも各螺旋型流路内の壁面に設置するスポイラー部により、通過する流体に分離エディー流を生じさせ、フロータービュランス強度を向上させることで伝熱効果を高めることができる。

本考案熱交換器第一実施例の立体分解図である。本考案熱交換器第一実施例の立体組合せ図である。本考案熱交換器第一実施例の断面図である。本考案熱交換器第二実施例の立体分解図である。本考案熱交換器第二実施例の断面図である。本考案熱交換器第三実施例の断面図である。本考案熱交換器の作動模式図である。

以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本考案熱交換器第一実施例の立体分解、組合せ、断面図である図１、２、３に示すように、本考案の熱交換器1は、第一側111、その反対面の第二側112、側面の第三側113を備える本体11、該第一側111に設置する第一流路ユニット12、該第二側112に設置する第二流路ユニット13、第一蓋体14、第二蓋体15からなる。

該第一、二側111、112はそれぞれ該本体11両面側に相対して位置し、該第三側113は該第一側111、第二側112とは相互に垂直の関係にあって、給水口114及び出水口115を設置する。

該第一流路ユニット12は、該本体11の第一側又は第二側のいずれか一方に配置され、第一螺旋流路121及び第二螺旋流路122を備え、該第一、二螺旋流路121と122は相互に連通して、該給水口114及び該出水口115に通じる。

該第一、二螺旋流路121、122は、これらの流路中の流体に乱流を形成するため複数のスポイラー部16を備える。

該第一螺旋流路121一端は該給水口114とは接続され、その反対端と該第二螺旋流路122とは接続し、さらに該第二螺旋流路122反対端と該出水口115とは接続されて連続した流路を構成する。

該第二流路ユニット13は、前記第一流路ユニットに対して該本体11の反対面側に配置され、第三螺旋流路131及び第四螺旋流路132を備える。

該第三、四螺旋流路131、132は、相互に通じ、該給水口114及び該出水口115に通じる。

該第三、四螺旋流路131、132は、複数のスポイラー部16を備える。

該第三螺旋流路131の一端は該給水口114とは連通され、その反対端と該第四螺旋流路132とは連通し、該第四螺旋流路132反対端と該出水口115とは連通して連続した流路を構成する。

該第一蓋体14は、該第一側111に相対して蓋をして覆い、該第二蓋体15は、該第二側112に相対して蓋をして覆う。

該第一、二、三、四螺旋流路121、122、131、132は、本体１１の該中心116から該中心116の外側に向かい径方向に螺旋状に展開、延長して構成される。

さらに、該第一、二、三、四螺旋流路121、122、131、132は、その外径方向に向けて該本体11の中心116から外側へと旋回して径を拡大する。

該スポイラー部16は、連続し、或いは分断された突条からなり（連続或いは分断状の点状或いは他の幾何学的形状のパターンに配置することもできる）、流体の流れ方向に対して傾斜角度を付して、或いはその方向に沿って配置する。

本考案熱交換器第二実施例の立体分解図及び断面図である図４、５に示すように、本実施例と上記した第一実施例の一部の構造上の特徴とは共通するから、本実施例の説明中では説明を繰返さない。
本実施例と該第一実施例との差異は、以下の通りである。

該第一蓋体14は、該第一側111に相対して蓋をして覆い、該第二蓋体15は、該第二側112に相対して蓋をして覆い、該第一蓋体14は、該第一流路ユニット12の片側に対応し、及び該第二蓋体15は、該第二流路ユニット13の片側に対応し、複数のスポイラー部16をそれぞれ設置する。

本考案熱交換器第三実施例の断面図である図６に示すように、本実施例と上記した第一実施例の一部の構造特徴とは共通するため、ここではそれらの点については説明を省略する。

本実施例と該第一実施例との差異は、以下の通りである。
本実施例のスポイラー部16は、連続或いは分断された凹溝で、流路中の流体の流れ方向に対して傾斜角度を設け、或いはその方向に沿って配置される。

本考案熱交換器の断面図及び作動模式図である図６、７に示すように、該作業流体2は、該熱交換器1の給水口114から該第一螺旋流路121及び該第三螺旋流路131内に進入し循環する。

さらに、該第一螺旋流路121及び該第三螺旋流路131に従い、該第二螺旋流路122及び該第四螺旋流路132に進入し、循環し、該第二、四螺旋流路122、132から該出水口115位置に至り、該熱交換器1から排出される。

該作業流体2は、該第一、二、三、四螺旋流路121、122、131、132内で循環する時、該第一、二、三、四螺旋流路121、122、131、132内には複数のスポイラー部16を設置するため、従来の技術の平滑な流路構造に比較し、本考案の突条又は凹溝からなるスポイラー部16は、該作業流体2に分離エディー流を生じさせ、フロータービュランス強度を向上させ、こうして伝熱効果を向上させることができる。

上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。

本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。

1 熱交換器
11 本体
111 第一側
112 第二側
113 第三側
114 給水口
115 出水口
116 中心
12 第一流路ユニット
121 第一螺旋流路
122 第二螺旋流路
13 第二流路ユニット
131 第三螺旋流路
132 第四螺旋流路
14 第一蓋体
15 第二蓋体
16 スポイラー部
2 作業流体

Claims

本体、第一蓋体、第二蓋体からなり、
該本体両面となる第一側及び第二側及びこれらの側面である第三側を備え、該第一側に第一流路ユニット、該第二側に第二流路ユニットを配置し、
該第一、二側は該本体両面側にあって、該第三側は該第一、二側と垂直として給水口及び出水口を設置し、
該第一流路ユニットは、第一螺旋流路及び第二螺旋流路を備え、該第一、二螺旋流路は、相互に通じると共に該給水口及び該出水口に通じ、さらに流体の流れを乱す複数のスポイラー部を備え、
該第二流路ユニットは、第三螺旋流路及び第四螺旋流路を備え、該第三、四螺旋流路は、相互に通じると共に該給水口及び該出水口に通じ、さらに流体の流れを乱す複数のスポイラー部を備え、
該第一蓋体は、該第一側に相対して蓋をして覆い、
該第二蓋体は、該第二側に相対して蓋をして覆ったことを特徴とする熱交換器構造。
前記スポイラー部は、突条であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記スポイラー部は、凹溝であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記第一螺旋流路一端と該給水口とは連通し、反対端と該第二螺旋流路とは連通し、該第二螺旋流路反対端と該出水口とは連通したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記第三螺旋流路一端と該給水口とは連通し、反対端と該第四螺旋流路とは連通し、該第四螺旋流路反対端と該出水口とは連通したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記第一蓋体には、該第一流路ユニットに相対して複数のスポイラー部を設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記第二蓋体には、該第二流路ユニットに相対して複数のスポイラー部を設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
該第一、二、三、四螺旋流路は、本体中心から該中心の外側に向かい螺旋状に拡大、延長して構成され、
かつ、該第一、二、三、四螺旋流路の径方向に旋回する半径は、該本体11の中心116から外側へと旋回して拡大されたことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器構造。
前記スポイラー部は、突条であることを特徴とする請求項６或いは７に記載の熱交換器構造。
前記スポイラー部は、凹溝であることを特徴とする請求項６或いは７に記載の熱交換器構造。
前記スポイラー部は、流路中の流体の流れに対して傾斜或いはその方向に沿って配置したことを特徴とする請求項１或いは２或いは３或いは６或いは７に記載の熱交換器構造。
前記スポイラー部は、連続或いは分断したパターンで配置したことを特徴とする請求項１或いは２或いは３或いは６或いは７に記載の熱交換器構造。