JPH04327788A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ装置等に使用する
気体循環型の熱交換器の改良に関する。特に、熱交換効
率を向上する改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ装置等の産業用電子機器は、悪い環
境条件の下において使用されることが多いので、密閉筐
体に入れて使用される。一方、ＮＣ装置等の産業用電子
機器は発熱をともなうから、これが収容される密閉筐体
の内気を冷却しなければならない。そのため、従来、コ
ルゲートタイプのプレートフィン式熱交換器またはヒー
トパイプ式熱交換器が広く使用されていたが、発熱量が
小さい場合はコスト的に不利であるから、図４に縦断面
図を示すような箱型の熱交換器が開発された。

【０００３】図４参照 図において、１は電子機器が収容される筐体であり、２
が上記の箱型の熱交換器であるが、この箱型の熱交換器
２は、外壁２１と、ファン２３をもって高温の内気を吸
入する内気吸入口２２と、内気通路２４と、冷却された
内気を排出する内気排出口２５とよりなる。

【０００４】この熱交換器の熱交換面は外壁２１の外面
のみであり、熱交換効率が低い。

【０００５】一方、コルゲートタイプのプレートフィン
式熱交換器３は、図５（ａ）に縦断面図を示し、図５（
ｂ）に横断面図（図５（ａ）のＡ−Ａ断面図）を示すよ
うな構造とされている。

【０００６】図５参照 図において、外枠３１と、外枠３１の下部に取り付けら
れるファンをもって高温の内気を吸入する内気吸入口３
２と、コルゲート板３８によって構成される上向き送風
路（内気通路）３３と、外枠３１の上部でコルゲート板
３８が存在しない領域に筐体１の内部に向かって開口す
る内気排出口３４と、外枠３１の上部に取り付けられる
ファンをもって外気を吸入する外気吸入口３５と、コル
ゲート板３８によって構成され上向き送風路（内気通路
）３３と隣接して交互に形成される下向き送風路（外気
通路）３６と、外枠３１の下部でコルゲート板３８が存
在しない領域に外気に向かって開口する外気排出口３７
とをもって構成される。

【０００７】この熱交換器は、コルゲート板３８の側部
に内気排出口３４と外気排出口３７とが必要であるから
、コルゲート板３８の配置方向は制限され、冷却される
べき内気の内気通路３３はコルゲート板３８と熱交換器
３の外枠３１とを介して冷却すべき外気と接触すること
になり、一方、冷却すべき外気の外気通路３６はコルゲ
ート板３８と筐体１の壁面１１とを介して冷却されるべ
き内気と接触することになり、熱交換効率が悪い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
図４に縦断面図を示す箱型の熱交換器においては外壁２
１の外面のみが熱交換面であるから熱交換効率が悪く、
一方、図５（ａ）に縦断面図を示し、図５（ｂ）に横断
面図（図５（ａ）のＡ−Ａ断面図）を示すコルゲートタ
イプのプレートフィン式熱交換器においては、コルゲー
ト板３８の配置方向が制限されるため、上記のとおり、
やはり熱交換効率が悪い。

【０００９】本発明の目的は、上記２種の熱交換器にお
いて、熱交換効率を向上することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この二つの目的のうち、
第１の目的は、内気通路（４３）と外気通路（４７）と
は、隔壁（４９）を介して、前記の内気通路（４３）が
外気側となり前記の外気通路（４７）が内気側になるよ
うに配置され、前記の内気通路（４３）と前記の外気通
路（４７）とにはそれぞれ内気給送用ファン（４２）ま
たは外気給送用ファン（４６）が設けられており、前記
の内気通路（４３）と前記の外気通路（４７）とは、前
記の隔壁（４９）を介して熱交換するとゝもに、前記の
内気通路（４３）と外壁（５０）との間及び前記の外気
通路（４７）と筐体（１）の壁面（１１）とにおいても
熱交換することゝされている熱交換器によって達成され
る。

【００１１】上記二つの目的のうち、第２の目的は、コ
ルゲート板（７２）をもって内気通路（６５）と外気通
路（７０）とが隔てられ、前記のコルゲート板（７２）
の上端と下端とのそれぞれは、前記の内気通路（６５）
または前記の外気通路（７０）と交互に連通する流体通
路選択手段（６４）をもって、前記の内気通路（６５）
または前記の外気通路（７０）と連通しており、前記の
内気通路（６５）と外気通路（７０）とには、それぞれ
内気給送用ファン（６３）または外気給送用ファン（６
９）が設けられている熱交換器によって達成される。

【００１２】

【作用】本出願に含まれる第１の発明に係る熱交換器に
おいては、冷却される内気の通路４３と冷却する外気の
通路４７とが相互に接しており、冷却される内気の通路
４３が外気側に設けられて外気に接し、冷却する外気の
通路４７が内気側に設けられて内気に接しているので、
熱交換効率がすぐれている。

【００１３】本出願に含まれる第２の発明に係る熱交換
器においては、流体通路選択手段６４を使用することに
より、コルゲート板７２の配置方向の制限が解除されて
いるので、冷却されるべき内気の通路６５は熱交換器の
外枠６１のみを介して冷却すべき外気と接触しており、
一方、冷却すべき外気の通路７０は筐体１の壁面１１の
みを介して冷却されるべき内気と接触することゝされて
いるので、熱効率が高い。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して、本出願に含まれる二
つの発明のそれぞれの実施例に係る熱交換器について説
明する。

【００１５】第１実施例 図１（ａ）（ｂ）参照 図１（ａ）は縦断面図であり、図１（ｂ）はそのＢ−Ｂ
断面図（横断面図）である。図において、１は電子機器
が収容される筐体であり、４が本実施例に係る熱交換器
である。４１は内気吸入口であり、４２は内気給送用フ
ァンであり、４３は内気通路であり、４４は内気排出口
である。 また、４５は外気吸入口であり、４６は外気給送用ファ
ンであり、４７は外気通路であり、４８は外気排出口で
ある。図より明らかなように、内気通路４３と外気通路
４７とは隔壁４９をもって隔てられており、また、内気
通路４３が外気側となり外気通路４７が内気側になるよ
うに配置されており、内気通路４３はその外壁５０を介
して外気と接しており、外気通路４７は筐体１の壁面１
１を介して内気と接している。そのため、内気通路４３
は、隔壁４９と外壁５０とを介して、その両面から冷却
されるので、熱交換効率が高い。しかも、外気通路４７
中を給送される外気は隔壁４９と筐体１の壁面１１とを
介して内気を冷却することゝなるので、この点からも、
熱交換効率が高い。

【００１６】第２実施例 図２（ａ）（ｂ）参照 図２（ａ）は縦断面図であり、図２（ｂ）はそのＣ−Ｃ
断面図である。図において、１は電子機器が収容される
筐体であり、６が本実施例に係る熱交換器である。６２
は内気吸入口であり、６３は内気給送用ファンである。 ６４は流体通路選択手段であり、後段においてさらに説
明するように、コルゲート板７２によって構成される流
体通路の一つおき（例えば奇数番目のみ）と連通する。 ６５は内気通路であり、こゝで熱交換がなされ内気は冷
却される。 ６７は内気排出口であり、流体通路選択手段６４を介し
て内気通路６５と連通する。６８は外気吸入口であり、
６９は外気給送用ファンである。６４は流体通路選択手
段であり、上記のとおりコルゲート板７２によって構成
される流体通路の一つおき（例えば遇数番目のみ）と連
通する。７０は外気通路であり、こゝでも熱交換がなさ
れ、外気はコルゲート板７２を介して内気を冷却する。 ７１は外気排出口であり、流体通路選択手段６４を介し
て外気通路７０と連通する。

【００１７】こゝで、流体通路選択手段６４についてさ
らに説明する。

【００１８】図３参照 流体通路選択手段６４は、上記のとおり、そして、図よ
り明らかなように、コルゲート板７２によって構成され
る流体通路の一つおきと連通するように作られている。 換言すれば、図において、内気吸入口６２の流面に対向
して、図示するように、１流路おきに開口７１１　が形
成されており、その開口７１１　に隣接する１流路に相
当する領域７１２　は閉塞されている（この閉塞された
領域７１２　の裏面には、開口７１３　が存在する。）
そして、この開口７１１　とコルゲート板７２によって
構成される内気通路６５の下端とが連通することゝされ
ている。内気通路６５の上端には、これに対接する領域
に開口７１３　（その底部は閉塞部７１２　である。）
とされており、この開口７１３　を通過した内気は底部
７１２　において９０°図において右方に方向を転換し
て、内気排出口６７から排出されることゝされている。 一方、外気吸入口６８・外気通路７０・外気排出口７１
も同様の構成とされている。すなわち、外気吸入口６８
の流面に対向して開口７１１　（外気側は図示されてい
ない。）が設けられており、この開口７１１　によって
外気通路７０と連通する。そして、開口７１１　に隣接
する領域７１２　（外気側は図示されていない。）は閉
塞されており、その裏面は内気用開口７１３　の反射面
とされている。なお、図においては、２個の内気通路６
５と３個の外気通路７０とを有するように記載してある
が、これは、図を簡略にするためのものであり、実際に
は、はるかに多くの内気通路６５と外気通路７０とが設
けられる。

【００１９】そのため、内気吸入口６２から吸入された
内気は流体通路選択手段６４を介して内気通路６５を通
過し再び流体通路選択手段６４を介して内気排出口６７
に排出され、その結果、内気は熱交換器の外枠６１（図
２参照）のみを介して外気と接することができ、熱交換
効率が向上する。また、外気吸入口６８から吸入された
外気は流体通路選択手段６４を介して外気通路７０を通
過し再び流体通路選択手段６４を介して外気排出口７１
に排出され、その結果、外気は熱交換器１の壁面１１の
みを介して内気と接することができ、熱交換効率が向上
する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本出願に含まれる
第１の発明は、冷却される内気の通路と冷却する外気の
通路とが、隔壁を介して、相互に、直接接しており、し
かも、冷却される内気の通路が外気側に設けられて、直
接外気に接し、冷却する外気の通路は内気側に設けられ
て内気に接している。

【００２１】また、本出願に含まれる第２の発明は、流
体通路選択手段を使用することにより、コルゲート板の
配置方向の制限が解除し、冷却されるべき内気の通路は
熱交換器の外枠のみを介して冷却すべき外気と接触する
ようにしてあり、一方、冷却すべき外気の通路は筐体の
壁面のみを介して冷却されるべき内気と接触することゝ
してある。

【００２２】そのため、いづれの場合も熱交換効率が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本出願に含まれる第１の発明の実施例
に係る熱交換器の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ
−Ｂ断面図である。

【図２】（ａ）は本出願に含まれる第２の発明の実施例
に係る熱交換器の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ
−Ｃ断面図である。

【図３】流体通路選択手段とコルゲート板との分解斜視
図である。

【図４】従来技術に係る箱型の熱交換器の縦断面図であ
る。

【図５】（ａ）は従来技術に係る箱型の熱交換器のコル
ゲートタイプのプレートフィン式熱交換器の縦断面図で
あり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１　　筐体 １１　　筐体の壁面 ２　　箱型熱交換器 ２１　　箱型熱交換器の外壁 ２２　　内気吸入口 ２３　　内気吸入用ファン ２４　　内気通路 ２５　　内気排出口 ３　　従来技術に係るコルゲートフィン型の熱交換器３
１　　従来技術に係るコルゲートフィン型の熱交換器の
外枠 ３２　　内気吸入口 ３３　　内気通路 ３４　　内気排出口 ３５　　外気吸入口 ３６　　外気通路 ３７　　外気排出口 ３８　　コルゲート板 ４　　本出願に含まれる第１の発明に係る熱交換器４１
　　内気吸入口 ４２　　内気給送用ファン ４３　　内気通路 ４４　　内気排出口 ４５　　外気吸入口 ４６　　外気給送用ファン ４７　　外気通路 ４８　　外気排出口 ４９　　熱交換器の隔壁 ５０　　熱交換器の外壁 ６　　本出願に含まれる第２の発明に係る熱交換器６１
　　外枠 ６２　　内気吸入口 ６３　　内気給送用ファン ６４　　流体通路選択手段 ６５　　内気通路 ６７　　内気排出口６８　　外気吸入口６９　　外気給
送用ファン ７０　　外気通路 ７１　　外気排出口 ７２　　コルゲート板 ７１１　コルゲート板の入気口 ７１２　コルゲート板の閉塞領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内気通路（４３）と外気通路（４７）
   とは、隔壁（４９）を介して、前記内気通路（４３）が
   外気側となり前記外気通路（４７）が内気側になるよう
   に配置されてなり、前記内気通路（４３）と前記外気通
   路（４７）とにはそれぞれ内気給送用ファン（４２）ま
   たは外気給送用ファン（４６）が設けられてなり、前記
   内気通路（４３）と外気通路（４７）とは、前記隔壁（
   ４９）を介して熱交換するとゝもに、前記内気通路（４
   ３）と外壁（５０）との間及び前記外気通路（４７）と
   筐体（１）の壁面（１１）とにおいても、熱交換するこ
   とゝされてなることを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の熱交換器において、内
   気通路（４３）と外気通路（４７）とを隔てる隔壁（４
   ９）はコルゲート板（７２）であることを特徴とする熱
   交換器。
3. 【請求項３】　　コルゲート板（７２）をもって内気通
   路（６５）と外気通路（７０）とが隔てられ、前記コル
   ゲート板（７２）の上端と下端とのそれぞれは、前記内
   気通路（６５）または前記外気通路（７０）と交互に連
   通する流体通路選択手段（６４）をもって、前記内気通
   路（６５）または前記外気通路（７０）と連通してなり
   、前記内気通路（６５）と前記外気通路（７０）とには
   、それぞれ内気給送用ファン（６３）または外気給送用
   ファン（６９）が設けられてなることを特徴とする熱交
   換器。