JPH02290109A - 制御盤の熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、複数個の矩形流路の中を交互に制御盤内の
空気と制御盤外の空気を強制対流させ、上記矩形流路を
形成する伝熱隔壁を通して熱交換させる制御盤の熱交換
器に関するものである。

［従来の技術］ 制御盤の熱交換器は、通常、専数個並設された矩形状流
路を制御盤内に連通する内気矩形状流路と、制御盤外に
連通する外気矩形状通路とに気密に分離し、矩形状流路
の土下端面を１つおきに封止している。そして、このよ
うな封止は、矩形状流路にシリコンシーラントを充填し
たり、例えば実開昭６１−１３１８０号や実開昭８１−
１７５７８１号公報に開示されているように、ゴム製封
止部材を嵌合するなどして行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ シリコンシーラントによる封止は、各流路毎の充填量が
多いので充填作業の工数が多くかかり、乾燥時間が長い
などの問題があった。

また、ゴム製封止部材によるものは、通常薄板で作られ
る伝熱板がゴム製封止部材の弾力に負けてたわみ易く、
気密が損われるおそれがある。また、ゴム製封止部材の
製造コストが高いなどの問題もある。

さらに、上記いずれのものも、封止端面が平坦であるた
め、各流路を出た空気流は急拡大して圧力損失を生ずる
。加えて、封止端而に近接して吸込ファンを配設すると
、ファンのフレームによって空気流路が急に狭められ、
圧力損失を生じて伝熱ユニットの流路内の風速が落ち、
結果として冷却効率が低下するという問題がある。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、矩形流路の端面の封止を簡単にでき、圧力損
失が少なく、冷却効率の高い制御盤の熱交換器を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る制御盤の熱交換器は、封止を必要とする
矩形流路端部の両側隔壁に、該矩形流路の内側に対向し
てリブ状の突起を形成し、該矩形流路端部内に上記一対
のリブ状突起によって係止され、隣合う矩形流路の空気
流出口側に延びる三角状突起を有するゴム状の弾性体の
封止部材を配設したものである。

また、それぞれの江込ファンに通する流路端部と隣合う
側の流路であって封止を必要とする矩形流路端部の両側
伝熱隔壁を圧縮して密告し、かつ、その密告部を吸気口
側から拡大してほぼ直角三角形状に形成したものである
。

［作川］ この発明に係る熱交換器は、矩形流路端部に配設された
封止部材の三角状突起によって隣合う矩形流路出口から
の空気流は緩やかに拡大される。

また、封止を必要とする矩形流路端部がほぼ直角形状に
広範囲に密若されて気密に封止され、上記密管封止部と
隣合う側の流路は流路断面積がほぼ２倍に拡大形成され
、吸込ファンに通する流路の圧力損失が低減される。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の■一■断面図、第３図は第２図の■一ｍ断面図であ
る。図において、（ｌ）は制御盤の扉（５２）の内面に
取付けられた熱交換器で、扉（５２）を含む制御盤の筐
体によって制御盤内空間（５０）と制御盤外空間（５ｌ
）とを隔離している。（２）は熱交換器（１）のケース
で、縦方向に長い箱状に形成され、制御盤の扉（５２）
に取付けるための外広がりフランジ（２１ａ）　．　（
２ｌｂ）が左右に形成されており、また、ケース《２》
の上下には内広がりフランジ（２２ａ）　．　（２２ｂ
）が形成されている。外広がりフランジ（２１ａ）．（
２ｌｂ）と内広がりフランジ（２２ａ）．（２２ｂ）の
上面にはそれぞれパッキン（５３）　．　（５４）が貼
付られ、扉（５２）に対して気密に保持されている。ケ
ース（２）の底面中央部には内気吸気口（２３）が設け
られ、また下部には内気排気口（２４）が設けられてい
る。

（３）はケース（２）の中央部に収納された伝熱ユニッ
トで、薄板をコルゲート状に折曲げた伝熱板（３ｌ）と
複数個の封止部材（８）を有し、伝熱板（３ｌ）は複数
の隔壁部（３２）が等間隔で形成され、その長手方向の
両端が交互に一つおきに橋絡部（３３）によって連結さ
れており、長手方向の一端はケース（２）の内面に接着
などに゜より接合されている。この伝熱ユニット（３）
は、ケース（２）と扉（５２）との間に交互に位置する
複数個の内気矩形流路（３６）と外気矩形流路（３７）
を形成している。

内気矩形流路（３６）の上端部の両側の隔壁（３２），
（３２）には、第２図、第３図に示すように、内気矩形
流路（３６）の内側に向けてリブ状の突起（３４）　．
　（３４）が押出し形成されており、また隔壁（３２）
　．　（３２）の端縁には挾まるように縁曲部（３５）
　．　（３５）が設けられている。（６）はリブ状突起
（３４）　．　（３４）と縁曲部（３５）　．　（３５
）との間に嵌挿されたゴム状弾性体から成る封止部材で
、この封止部材（６）は隔壁部（３２），（３２）内に
圧縮して嵌挿され、リブ状突起（３４）　，　（３４）
及び縁曲部（３５）　，　（３５）によって移動、脱落
が防止されている。なお、封上部材（６）には伝熱板（
３１）の端而から突出する三角状突起（６１）が形成さ
れている。

なお、上記実施例では隔壁の端縁に縁曲部（３５）を形
成した場合を示したが、第４図に示すようにリブ状突起
（３４）　．　（３４）のみを形成し、一対のリブ状突
起（３４）　，　（３４）の間に封止部材（６）をほぼ
Ｈ字形断面に圧縮されるように嵌挿してもよい。いずれ
のものも三角状突起（６１）は封止部材（６）と一体に
任意の形状のものが形成できるので極めて安価に実施で
き、封上部材（６）も嵌挿して装若するのみでよいため
伝熱ユニット（３）の組立も容易にできる。

隔壁部（３２）はリブ状突起（３４）及び縁曲部（３５
）によって機械的強度が向上し、封止部材ク６）の弾力
による撓みが防止される。このようにして内気矩形流路
（３６）の上端は気密に封止されている。一方、外気矩
形流路（３７）の下端も同様に封止部材（６）によって
気密に封止されており、この封止部材（６）と扉（５２
〉内面の間には気密のためにパッキン（５５）が配設さ
れている。

（７）は伝熱板（３ｌ）の上端に配設された横部材で、
ケース（２）に固定され、自身の機械的強度向上と外気
の流れを偏向するために傾斜部（７１）が形成されてい
る。

ケース（２）の内気吸気口（２３）は内気矩形流路（３
Ｇ）に連通し、内気排気口（２４）には内気吸込ファン
（ｌ１）が取付板（ｌ２）を介して取付けられている。

扉（５２）の中間には外気矩形流路（３７）に連通する
外気吸気口（５８）が形成され、上部には外気排気口（
５７）が設けられている。そしてこの外気排気口（５７
）には外気吸込ファン（ｌ３）が取付板（１４）を介し
て取付けられている。

次に、上記のように構成した本発明の作用を説明する。

制御盤内の空間（５０）の高温空気は、破線の矢印で示
すように内気吸気口（２３）から吸込まれ、内気矩形流
路（３Ｇ）内を分流して内気吸込ファン（１　１）によ
り再び制御盤内の空間（５０）に戻される。

一方、制御盤外の空間（５１）の低温空気は実線の矢印
で示すように扉（５２）の外気吸気口（５６）から吸込
まれ、外気矩形流路（３７）を分流して外気吸込ファン
（ｌ３）により再び制御盤外の空間（５ｌ）に戻される
。

このような空気強制対流により、伝熱板（３１）の隔壁
部（３２）を通して熱交換が行われ、制御盤内の空気が
冷却される。

上記の作動状態において、内気矩形流路（３６）と外気
矩形流路（３７）の空気流は、それぞれの出口で封止部
材（６）の三角状突起（６ｌ）によって急拡大が阻止さ
れ、緩やかに拡大される。従って空気流の乱れが少ない
ので空気抵抗を減少でき熱交換効率を向上できる。また
、伝熱板（３１）の隔壁部（３２）の端縁による風切り
音の発生及びファン吸込空気流の乱れが防止され、封上
部材（６）が吸音部材として役立つため騒音が低減でき
る。これらの効果は、高静圧を有するファンを使用して
矩形流路内の風速が大きいもの程顕著である。

第５図は本発明の他の実施例の縦断面図、第６図は第５
図における伝熱板の要部斜視図、第７図は第６図の上面
図、第８図は第６図の伝熱板に偏向部材を組合せた状態
を示す要部斜視図である。

なお、第１図、第２図で示した実施例と同一又は相当部
分には同じ符号を付し、説明を省略する。

図において、（３ａ）は伝熱板ユニットで、薄板をコル
ゲート状に折曲げた伝熱板（４）と上下一対の偏向部材
（８）を有し、伝熱板（３１ａ）は多数の隔壁部（３２
ａ）が等間隔で形成され、その長手方向の両端が交互に
一つおきに橋絡部（３３ａ）によって円弧状に連結され
ている。この伝熱ユニット（３ａ）は、ケース（２）と
扉（５２）との間に交互に位置する複数個の内気矩形流
路（Ｓｅａ）と外気矩形流路（３７ａ）を形成している
。

内気矩形流路（３６ａ）の上端部における両側隔壁部（
３２ａ）　．　（３２ａ）は第６図、第７図に示すよう
に矩形流路を閉塞するように圧着されており、その密管
部（３８）は第５図における内気吸気口（２３）側から
面積的に拡大され、ほぼ直角三角形状に形成されている
。そして、圧若によって生じる段差部（３９）は内気矩
形流路（３Ｂ−ａ）を形成する隔壁部（３２ａ）から傾
斜して狭められ、密管部（３８》に連続されている。（
４０）は上述の圧着、によって円弧状の橋絡部（３３ａ
）が引き延ばされて生じた平坦部である。そして、密若
部（３８）の内面又は密着端縁部（４１）に接着剤を塗
布することにより、気密をより完全なものとすることが
できる。

外気矩形流路（３７ａ）の下端両側隔壁部（３２ａ）．
（３２ａ）も同様に圧着され、内気矩形流路（３８ａ）
の上端と対称的に密着部（３８ａ）　、段差部（３９ａ
）　、平坦部（４０ａ）　、密着端縁部（４１ａ）が形
成され、封止されている。このような密着部（３８）　
，（３８ａ）の形成によって、密着部部分では外気矩形
流路（３７ａ）、内気矩形流路（３６ａ）の断面積がそ
れぞれほぼ２倍に拡大されている。なお、土記封止のた
めの圧着はプレス加工によってできるので、従来のもの
に比べて作業工数は少なく、また別個の封止部材も必要
としない。

（８）は伝熱板（ｌｌａ）の上部と下部に配設された一
向部材で、第８図に示すように伝熱板（ｔｌａ）の横幅
全長に渡って配設されている。（８１）は偏向部材（８
）をケース（２）に固定するための基板部、（８２）は
外気矩形流路（３７ａ）又は内気矩形流路（３Ｇａ）内
に位置する複数個の傾斜脚で、基板部（８１）の端部か
ら密若端縁部（４ｌ》又は（４１ａ）に向かう傾斜面を
有する。（８３）は複数個の傾斜脚（８２）を連結する
橋絡部で、密着端縁部（４ｌ）又は（４１ａ）に当接さ
れており、複数個の傾斜脚（８２）の間にはスリット（
８４）が形成され、伝熱板（３１ａ）はその密着部（３
８），（３８ａ）がスリット（８４）内に嵌合されて位
置決めされている。ケース（２）の内気吸気口（２３）
は内気矩形流路（３６ａ）に連通．し、内気排気口（２
４）には内気吸込ファン（１１）が取付けられており、
ケース（２）の上部には取付板（１２ａ）を介して外気
吸込ファン（ｌ３）が取付けられている。（９）はケー
ス（２）前面を覆う蓋で、その下部には外気矩形流路（
３７ａ）に連結する外気吸気口（９ｌ）が形成され、上
部には外気吸込ファン（ｌ３）に対応して外気排気口（
９２）が設けられている。また伝熱板（３１ａ）の上下
の平坦部（４０）　．　（４０ａ）には内気側と外気側
との気密のため、それぞれ、パッキン（４２）　．（４
２ａ）が配設されている。

以上のように構成した熱交換器（１）を作動させると、
制御盤内の空間（５Ｇ）の高温空気は破線の矢印で示す
ように内気吸気口（２３）から吸込まれ、内気矩形流路
（３６ａ）内を分流して内気吸込ファン《ＩＩ》によっ
て再び制御盤内の空間（５０）に戻される。

一方、制御盤外の空間（５ｌ）の低温空気は実線の矢印
で示すごと＜、蓋の外気吸気口（９１）から吸込まれ、
外気矩形流路（３７ａ）内を分流して、外気吸込ファン
（ｌ３）によって再び制御盤外の空間（５ｌ）に戻され
る。この空気の強制対流により、伝熱板（３１ａ）の隔
壁部（３２ａ）を通して熱交換が行われ、制御盤内の空
気が冷却される。

上記の作動状態において、内気矩形流路｛３（ｌａ）の
空気流は段差部（３９ａ）によって緩やかに拡大される
ため、急拡大による圧力損失が低減される。

次に内気吸込ファン（１１）とほぼ同一高さに構成され
た偏向部材（８）の傾斜脚（８２）によって緩やかに収
縮され、かつ、この部分の内気矩形流路（３６ａ）の断
面積はほぼ２倍に拡大されているため、ファン（１１）
による急収縮によって圧力損失が大幅に低減される。外
気矩形流路（３７ａ）の空気流も同様に圧力損失が大幅
に低減される。このように従来のものに比べて空気流路
の圧力損失が小さいので伝熱ユニット（３ａ）の流路内
の風速を大きくでき、冷却効果を高くできる。また、密
着部（３Ｂ）　．　（３８ａ）の部分だけ伝熱面積が少
なくなるが、この部分は従来空気流が澱み熱交換にあま
り寄与しない部分であるので、このための冷却効率の低
下はほとんど無い。

また、大形の（従ってフレーム寸法の高い）吸込ファン
（１１），（１３）　，と伝熱板（３１ａ）を接近して
設けても冷却効率を高くできるので、熱交換器（１）を
小型にできる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、伝熱板の矩形流路端
部内に圧縮して嵌挿されるゴム状弾性体から成る封止部
材と一体に、この矩形流路と隣合う矩形流路の空気流出
口側に三角状突起を形成し、又は封ＩＬを必要とする矩
形流路端部をプレス加工によりほほ直角三角形状に広範
囲に圧着して気密に封止したので、安価に製造できると
共に、熱交換器内の圧力損失が大幅に低減されて冷却効
果の高い熱交換器を？リることかできる。

４．図面簡単な説明 第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１
図の■−■断面図、第３図は第２図の■一■断面図、第
４図は第３図に相当する他の実施例の部分断面図、第５
図はこの発明の他の実施例の縦断面図、第６図は第１図
の要部斜視図、第７図は第２図の上面図、第８図は第２
図の伝熱板に偏向部材を組み付けた状態を示す斜視図で
ある。

図において、（１）は熱交換器、（２）はケース、（３
）　．（３ａ）は伝熱ユニット、（３１）．（３１ａ）
は伝熱板、（３２），　（３２ａ）は隔壁部、（３３）
．　（３３ａ）は橋絡部、（３４）はリブ状突起、（３
Ｂ）　，（３８ａ）は内気矩形流路、（３７），（３７
ａ）は外気矩形流路、（３８）．　（３８ａ）は密着部
、（６）は封上部材、（６ｌ）は三角状突起、（８）は
偏向部材、（ｌ１）は内気吸込ファン、（ｌ３）は外気
吸込ファンである。

なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）箱状のケース内に、伝熱隔壁を所定間隔で多数並
   設して複数個の矩形流路を形成した伝熱ユニットと、該
   伝熱ユニットの上下に配設され制御盤内外の空気を強制
   的に対流させるファンとを収納し、上下端面が交互に気
   密に封止された上記矩形流路内を制御盤内空気と制御盤
   外空気を交互に強制対流させ、上記伝熱隔壁を通して熱
   交換させる制御盤の熱交換器において、 上記それぞれ封止される矩形流路の端面には該矩形流路
   を形成する両側隔壁に該矩形流路の内側に対向してリブ
   状の突起を形成し、該矩形流路端部を上記対向するリブ
   状の突起によって係止され該矩形流路と隣合う矩形流路
   の空気流出口空間内に延びる三角状突起を有するゴム状
   弾性体の封止部材によって気密に封止したことを特徴と
   する制御盤の熱交換器。
2. （２）箱状のケース内に、伝熱隔壁を所定間隔で多数並
   設して複数個の矩形流路を形成した伝熱ユニットと、該
   伝熱ユニットの上下に配設され制御盤内外の空気を強制
   的に対流させるファンとを収納し、上下端面が交互に気
   密に封止された上記矩形流路内を制御盤内空気と制御盤
   外空気を交互に強制対流させ、上記伝熱隔壁を通して熱
   交換させる制御盤の熱交換器において、 上記伝熱ユニットの矩形流路を薄板をコルゲート状に折
   り曲げて形成し、それぞれの強制対流ファンに通する矩
   形流路と隣合う側の矩形流路の端部が閉塞されるように
   伝熱隔壁を圧縮して密着させ、その密着部を該矩形流路
   の吸気口側から面積的に拡張してほぼ直角三角形状に形
   成し、上記矩形流路の上下端面を交互に気密に封止した
   ことを特徴とする制御盤の熱交換器。