KR100940967B1 - 발열체 수납 박스 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

외기 풍로상의 공기를 반송하는 외기 송풍기와 내기 풍로상의 공기를 반송하는 내기 송풍기를 각 송풍기의 회전축과 공기 흡입방향이 평행이 되도록 배치하고, 외기와 내기의 현열을 교환하는 열교환기를 열교환기의 길이측 풍로측의 흡입구와 송풍기의 취입구가 일치하도록 외기 풍로와 내기 풍로의 사이에 배치한 발열체 수납박스 냉각장치이다. 깊이가 박형화될 수 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.

Description

발열체 수납 박스 냉각장치{COOLER FOR HEATER-CONTAINING BOX}
본 발명은, 옥외에 설치되는 박스 구조물로, 내부에 전자부품 등의 발열체를 갖고, 그 발열량이 많은 동계에서도 냉각을 필요로 하고, 또한 온도에 의해 성능, 수명에 크게 영향을 받는 것과 같은 정밀한 기기를 갖는 박스에 관한 것으로서, 특히 그 냉각장치에 관한 것이다.
최근, 전자부품의 고성능화와 제어기판에 대한 전자부품의 고밀도화가 진행하여, 제어기판부터의 발열량은 비약적으로 증가하고 있다. 이것에 따라, 박스내의 온도는 상승하는 경향이 있어, 제어 기판상에 있는 전자부품의 동작 보증, 제품 수명은 박스내의 온도에 큰 영향을 받는다. 이 때문에, 박스내의 온도를 일정 이하로 냉각하지 않으면 신뢰성의 확보를 할 수 없게 되고있다.
예컨대, 일본 특허 공개공보 2001-156478 호에 기재되어 있는 것과 같이, 종래, 이러한 종류의 박스를 공기식 열교환에 의해 냉각하는 발열체 수납박스 냉각장치는, 박스 외면에 설치된 것이 알려져 있다.
이하, 종래의 발열체 수납박스 냉각장치에 대하여, 도 23을 참조하면서 설명한다. 도 23에 도시하는 바와 같이 발열체 수납박스 냉각장치는, 박스(301)의 내부에, 발열체 수납박스의 공기를 내기 흡입구(302)로부터 취입하여 복귀시키는 내기 풍로(inside air duct)(305)와, 외기를 외기 흡입구(306)로부터 취입하고, 또한 외기 흡출구(308)로부터 배출하는 외기 풍로(outside air duct)(309)와, 이들 두개의 풍로(305, 309)가 독립하도록 설치된 칸막이 판(310)을 갖는다. 또한, 외기 풍로(309)의 공기를 반송하는 외기측 팬(303B)을 팬의 회전축과 외기 흡입구(306)로부터의 공기 흡입방향이 직각이 되도록 배치하고, 내기 풍로(305)의 공기를 반송하는 내기측 팬(303A)을 팬의 회전축과 내기 흡입구(302)로부터의 공기 흡입방향이 직각이 되도록 배치하고, 양 풍로의 교점에 배치되는 외기와 내기의 현열(顯熱: sensible heat)을 교환하는 열교환기(304)를 구비한다. 박스(301)는, 발열체 수납박스의 패널에 외부 부착하는 설치형태로, 발열체 수납박스를 냉각하고 있다.
이러한 종래의 발열체 수납박스 냉각장치에서는, 팬의 회전축과 공기 흡입방향이 직각인 것에 의해, 발열체 수납박스의 패널에 대하여 수직방향인 발열체 수납박스 냉각장치의 치수(이하, 깊이라 칭한다)가 팬직경에 의해 제약을 받기 때문에 커진다고 하는 문제가 있어, 박형으로 하는 것이 요구되고 있다.
또한, 내기 송풍기, 외기 송풍기가 각각 하나인 것에 의해, 내기 송풍기 또는 외기 송풍기가 고장난 때에는 냉각장치로서의 기능을 완전히 다할 수 없다고 하는 문제가 있고, 송풍기 고장시에도 냉각장치로서 기능하는 것이 요구되고 있다.
또한, 배치구성이 복잡하기 때문에, 생산, 유지 보수, 시공에 대하여 번거롭다고 하는 문제가 있어, 배치구성이 간소하며, 생산, 유지 보수, 시공을 용이하게 할 수 있는 것이 요구되고 있다.
또한, 일본 특허 공개공보 2004-286419 호에 기재하는 것과 같이, 종래의 발 열체 수납박스 냉각장치에 이용하는 종래의 대향류 방식의 열교환기는, 폴리스티렌 시트의 진공 성형가공에 의해 가공된 제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)을 교대로 적층한 열교환기였다.
이하, 그 열교환기에 대하여 도 22를 참조하면서 설명한다.
제1 열전도판(101) 및 제2 열전도판(102)은 평면형상이 사각형을 이루고, 폴리스티렌 시트의 진공 성형가공에 의해 성형된 후, 톰슨형 등으로 여분의 시트를 절단하는 것으로 얻어진다. 제1 열전도판(101)은 중공 볼록 형상으로 형성된 대략 L 자형상의 풍로 리브(103)를 대략 평행, 대략 등간격으로 구비하여, 풍로 리브(103)에 의해 대략 L 자형상의 제1 풍로(104) 및 전열면(105)이 형성된다.
제1 풍로(104)의 출입구 부분에는 제1 열전도판(101)의 가장자리를 풍로 리브(103)의 돌출 방향과는 역방향으로 절곡한 풍로 단면(106)이 마련되고, 풍로 리브(103)의 양단에 풍로 리브(103)의 돌출 방향과 같은 방향에 중공 볼록 형상의 복수의 제1 돌기(107)가 마련된다.
제1 열전도판(101)의 제1 풍로(104)의 입구와 출구 이외의 외주연부에 있어서, 제1 풍로(104)의 입구와 출구에 협지되어, 대향류가 되는 풍로부분과 대략 평행을 이루는 외주 연부에 풍로 리브(103)의 돌출 방향과 같은 방향에 중공 볼록 형상으로 형성한 외주 리브(A)(도시생략)를 구비하여, 외주 리브(A)의 대각에 동일 형상의 외주 리브(A108b)를 갖는다.
외주 리브(Al08b)의 외측측면은 풍로 단면(106)과 동일 위치까지 절곡한 구성으로 한다.
제1 열전도판(101)의 제1 풍로(104)의 출입구 및 외주 리브(Al08b) 이외의 외주연부에 동일 형상의 외주 리브(Bl09)를 마련하여, 외주 리브(Bl09) 중 외주 리브(B109a)는 외주 리브(A108)와 대략 평행을 이루고, 외주 리브(Bl09b)는 외주 리브(Al08)와 대략 직교를 이룬다.
또, 부호 말미의 영 소문자의 첨자는 동일번호와 동일기능을 갖지만 배치 등의 차이에 의해 구별하기 위한 것이고, 또한, 첨자를 첨부하고 있지 않은 부호는, 복수의 첨자를 부여한 부호를 총괄하는 것으로 한다.
외주 리브(Bl09)의 형상은 풍로 리브(103)의 돌출 방향과 같은 방향으로 중공 볼록 형상이며, 외주 리브(B109b)의 외측측면의 중앙부는 전열면(105)과 동일 위치까지 절곡되어 풍로 개구부(110)가 형성되며, 양단 부분은 풍로 단면(106)과 동일 위치까지 절곡되어 풍로 단면 커버(111)가 형성된다.
외주 리브(B109a)의 풍로 단면(106)측에는 풍로 리브(103)의 돌출 방향과 동일한 방향에 중공 볼록 형상의 제2 돌기(112a)를 구비하고, 제2 돌기(112a)와 그 위쪽에 위치하는 제2 열전도판(102)에 마련된 제2 돌기(112b)가 대략 직교하고, 제2 돌기(112a)의 상면과 그 위쪽에 위치하는 제2 열전도판(102)에 마련된 외주 리브(Bl09a, 109b)의 하면이 접촉하는 구성이다.
제2 열전도판(102)은 제1 열전도판(101)과 상사관계를 하고 있고, 제2 열전도판(102)의 형상 중 제2 열전도판(102)의 외주 리브(A108c, 108d)의 높이를 풍로 리브(103)의 높이와 같은 높이로 하고, 또한 제2 열전도판(102)의 외주리브(Al08c, 108d)의 폭을 제1 열전도판(101)의 외주 리브(Al08b)의 폭보다도 넓은 형상으로 형 성되어 있다.
제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)의 외주 리브(Al08b)가 대략 평행한 풍로 리브(103)에 있어서, 풍로 리브(103)의 돌출 방향과 같은 방향으로 중공 볼록 형상으로 형성한 복수의 돌기(C113)를 마련하거나, 혹은 풍로 리브(103)의 폭을 단속적으로 넓힌 풍로 리브 적층부(114)를 마련하여, 돌기(C113)의 상면과 그 위쪽에 위치하는 제2 열전도판(102)의 풍로 리브(103)의 하면 혹은 풍로 리브 적층부(114)의 상면과 윗쪽에 위치하는 제1 열전도판(101)의 하면이 접촉하도록 제1 열전도판(101) 및 제2 열전도판(102)의 돌기(C113)와 풍로 리브 적층부(114)는 적층방향에 대하여 어긋난 구성으로 되어 있다.
상기 한 바와 같이 성형된 제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)을 교대로 적층하고, 제1 풍로(104)와 제2 풍로(115)를 교대로 형성하고, 외주측면을 열용착하는 등에 의해 열교환기를 구성하여, 제1 풍로(104)를 흐르는 유체와 제2 풍로(115)를 흐르는 유체의 사이에서 열교환이 행하여진다.
이러한 종래의 열교환기에서는, 열전도판의 면적이 커지면 휘어지기 쉽게 되어, 풍로를 흐르는 유체로부터 받는 압력이 커진 경우, 인접하는 풍로 리브끼리가 감합해 버리고, 풍로 높이가 낮게 되어 통기 저항이 증가할 가능성이 있다고 하는 문제가 있어, 풍로 높이를 확보하고 통기 저항의 증가를 억제하는 것이 요구되고 있다.
또한, 풍로 리브 적층부가 풍로 리브보다도 폭이 넓기 때문에, 풍로 리브 적층부 부분에서 풍로폭이 좁아져 통기 저항이 증가한다고 하는 문제가 있어, 풍로 폭을 감소시키지 않고서 통기 저항의 증가를 억제하는 것이 요구되고 있다.
또한, 사각형의 열전도판에 형성되는 복수의 L 자형상의 풍로는 풍로길이에 차이가 있기 때문에, 각 풍로를 흐르는 풍량에 차가 발생하여, 유출부에서 각 풍로의 열교환 후의 공기의 온도차, 이른바 온도분포가 발생한다고 하는 문제가 있어, 온도분포의 개선이 요구되고 있다.
특히 열교환기를 탑재한 기기의 취출구와 열교환기의 유출부가 근접하고 있는 경우, 외기 온도, 저풍량시 등에는 온도분포로 발생한 저온공기가 취출될 가능성이 있다.
또한, 적층한 열전도판의 외주측면을 열용착할 때, 열수축에 의해 외주측의 개구 높이 및 풍로높이가 감소할 가능성이 있다고 하는 문제가 있어, 외주측의 개구 높이 및 풍로 높이를 확보하고 통기 저항의 증가를 억제하는 것이 요구되고 있다.
또한, 열용착시, 용착 불량을 방지하기 위해서, 용착 작업에 공정수가 증가한다고 하는 문제가 있어, 용착 작업의 공정수를 저감하여 생산성을 향상시키는 것이 요구되고 있다.
또한, 열전도판으로부터 여분의 시트를 절단할 때, 풍로의 입구 또는 출구부분에 버(burr)가 남아, 열용착시, 버에 의해 입구 또는 출구부분의 개구높이가 감소하여 통기 저항이 증대할 가능성이 있다고 말하는 문제가 있어, 버에 의한 개구높이의 감소를 방지하고, 통기 저항의 증가를 억제하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스의 공기를 취입, 또한 발열체 수납박스 내에 되돌려 순환시키는 내기 풍로와, 외기를 취입하고, 또한 외기에 배출하는 외기 풍로를 갖고, 외기 풍로상의 공기를 반송하는 외기 송풍기와 내기 풍로상의 공기를 반송하는 내기 송풍기를 각 송풍기의 회전축과 공기 흡입방향이 평행하게 되도록 배치하여, 외기와 내기의 현열을 교환하는 열교환기를 열교환기의 긴 풍로측의 흡입구와 송풍기의 취입구가 일치하도록 외기 풍로와 내기 풍로의 사이에 배치하여, 송풍기의 동작을 제어하는 제어장치를 구비한 것이다.
본 발명에 의해, 발열체 수용박스 냉각장치의 깊이 치수가 송풍기 직경에 의해 제약되지 않는 구성으로 할 수 있기 때문에, 깊이가 박형인 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치에 이용하는 열교환기는, 제1 열전도판과 제2 열전도판을 적층했을 때, 제1 풍로 및 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분의 풍로 유지부재의 형상을 곡선형상으로 한 것이다.
이 구성에 의해, 풍로높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제할 수 있어, 풍로 폭이 감소하지 않고 통기 저항의 증가를 억제할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 설치도,
도 2는 본 발명의 실시예 1, 8에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 실내 측 외관도 및 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예 1, 5에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 실외측 외관도,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 온도검출기 관련 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 단열재 관련 구성도,
도 6은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 단열재 구조도,
도 7은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 송풍기 구조도,
도 8은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 보강부재 구조도,
도 9는 본 발명의 실시예 9에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 제어장치 조립도,
도 10은 본 발명의 실시예 10에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 제어장치 구조도,
도 11은 본 발명의 실시예 11에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 드레인 팬 관련 구성도,
도 12는 본 발명의 실시예 12에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 드레 인 팬 구조도,
도 13은 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 개략 분해 사시도,
도 14는 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 열전도판 적층시의 개략 사시도,
도 15는 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 열전도판 적층시의 적층방향으로부터의 개략 투시도,
도 16은 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 개구부 근방의 외주리브(A)와 외주리브(B)의 적층상태의 개략 단면도,
도 17은 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 열용착 전의 유입구의 개략 단면도,
도 18은 본 발명의 실시예 13에 의한 열교환기의 열용착 후의 유입구의 개략 단면도,
도 19는 본 발명의 실시예 14에 의한 제1 열전도판의 평면도,
도 20은 본 발명의 실시예 15에 의한 제1 열전도판과 송풍기의 위치관계를 나타내는 개략 배치도,
도 21은 본 발명의 실시예 15에 의한 제1 열전도판과 송풍기의 위치관계를 나타내는 개략 배치도,
도 22는 종래의 열교환기를 나타내는 개략 분해 사시도,
도 23은 종래의 발열체 수납박스 냉각장치 구성도.
[부호의 설명]
1 : 제1 풍로 1a : 제1 풍로
1b : 제1 풍로 1c : 제1 풍로
1d : 제1 풍로 1e : 제1 풍로
1f : 제1 풍로 1g : 제1 풍로
1h : 제1 풍로 1i : 제1 풍로
1j : 제1 풍로 2 : 제2 풍로
3 : 곡선 풍로 리브(풍로 유지부재)
4 : 유입구(유입부) 4a : 유입구
5 : 유출구(유출부) 6 : 풍로 개구부
6a : 풍로 개구부(제1 개구부)
6b : 풍로 개구부(제2 개구부)
7 : 외주 리브 A(제1 차폐부재)
7a : 외주 리브 A 7b : 외주 리브 A
8 : 외주 리브 B(제2 차폐부재)
8a : 외주 리브 B 8b : 외주 리브 B
8c : 외주 리브 B 8d : 외주 리브 B
8e : 외주 리브 B 8f : 외주리브 B
9 : 측면커버(기밀부재) 10 : 반원형상 오목부(외주 풍로 유지부재)
11 : 측면 보강부(측면 유지 부재)
12 : 버 13 : 송풍기
14 : 취출구 101 : 제1 전열판
102 : 제2 전열판 103 : 풍로 리브
104 : 제1 풍로 105 : 전열면
106 : 풍로단면(기밀부재) 107 : 제1 돌기(개구 유지 부재)
108 : 외주 리브 A 109 : 외주 리브 B
l10 : 풍로 개구부 111 : 풍로 단면 커버
112 : 제2 돌기 113 : 돌기 C
114 : 풍로 리브 적층부 115 : 제2 풍로
210 : 발열체 수납박스 냉각장치
200 : 발열체 수납박스 260 : 도어
201 : 박스 202 : 내기 흡입구
203 : 내기 송풍기 204 : 열교환기
205 : 내기 취입구 206 : 내기 풍로
207 : 외기 흡입구 208 : 외기 송풍기
209 : 외기 취입구 211 : 내기 온도 검지기
212 :외기 온도 검지기 213 : 제어장치
214 : 외기 풍로 215 : 터보 팬
216 : 내기측 취출구 217 : 외기 관통구멍
218 : 내기 관통구멍 219 : 단열재
220 : 가이드 221 : 홈
222 : 중계 배선 223 : 작업 창문
224 : 커넥터 225 : 오리피스
226 : 송풍기 고정판 227 : 부착 개소
228 : 부착구멍 229 : 보강부재
230 : 패널 231 : 돌기부
232 : 슬릿 233 : 배열구멍
234 : 프린트 기판 235 : 손잡이
236 : 레일 237 : 방열판
238 : 프린트 기판 239 : 배수구
240 : 드레인 팬 241 : 드레인 팬 홈
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스의 공기를 취입하고, 또한 발열체 수납박스 내에 되돌려 순환시키는 내기 풍로와, 외기를 취입하고, 또한 외기에 배출하는 외기 풍로를 갖고, 외기 풍로의 공기를 반송하는 외기 송풍기와 내기 풍로의 공기를 반송하는 내기 송풍기를 각 송풍기의 회전축과 공기 흡입방향이 평행하게 되도록 배치하고, 외기와 내기의 현열을 교환하는 열교환기를 열교환기의 긴 풍로측의 흡입구와 송풍기의 취입구가 일치하도록 외기 풍로와 내기 풍로의 사이에 배치하여, 송풍기의 동작을 제어하는 제어장치를 구비한 것이다. 종 래 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이는, 풍량 즉 팬직경에 의해 결정되는 것이었지만, 상기 구성에 의해 풍량 즉 팬직경에 관계하지 않고, 깊이는 일정하게 할 수 있는 장치 구성으로 이루어진다고 하는 작용을 갖는다.
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 또한, 발열체 수용박스 냉각장치를 복수 설치하더라도 무방하다. 내기 송풍기 또는 외기 송풍기가 하나 고장난 때에도, 그 송풍기를 갖는 발열체 수용박스 냉각장치 이외의 다른 발열체 수용박스 냉각장치는 기능하기 때문에, 냉각기능이 상실하는 것을 방지할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 또한, 열교환기로부터의 취입구가 발열체 수납박스 냉각장치의 박스에 배치하는 취입구와 일치시키더라도 좋다. 열교환기로부터의 취입구와 발열체 수납박스 냉각장치의 박스에 배치하는 취입구의 사이에 공간이 불필요하게 됨으로써 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이는 열교환기의 깊이와 동등한 배치구성으로 이루어진다는 작용을 갖는다.
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 또한, 각 발열체 수용박스 냉각장치의 외기 송풍기의 사이에 외기 관통구멍을 마련하여 거기에 외기 온도 검지기를 배치하고, 각 발열체 수용박스 냉각장치의 내기 송풍기의 사이에 내기 관통구멍을 마련하여 거기에 내기 온도 검지기를 배치하더라도 무방하다. 인접하는 2개의 풍로의 온도검지를 하나의 온도 검지기로 공용할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 됨과 동시에, 하나의 송풍기 고장시에도 온도검출을 할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 또한, 발열체 수납박스 냉각장치의 박스에 열교환기의 위치 결정이 되는 가이드 형상을 형성하는 단열재를 배치하더라도 무방하다. 가이드 형상에 맞춰 열교환기를 용이하게 확실히 설치할 수 있음과 동시에, 단열재에 의해 열교환기에 대한 외기온의 영향을 방지한다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 단열재에 배선용의 홈을 마련하더라도 무방하다. 생산시에 배선을 홈에 끼움으로써 송풍기로부터 제어장치에 접속되는 배선의 고정을 확실히 할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 단열재의 열교환기가 접촉하는 면에 작업창을 마련하더라도 좋다. 열교환기 조립에 의해 작업창이 막히는 것으로 커넥터 접속부의 방진방수를 함과 동시에, 배선의 커넥터 접속작업을 용이하게 할 수 있기 때문에, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스 냉각장치 박스의 외기 취입구에 덮개형상의 보강부재를 마련하더라도 무방하다. 외기 취입구에 침입하는 물을 방지함과 동시에, 외기 취입구의 개구부를 보강하여 박형으로 할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 송풍기와 정류 목적의 오리피스를 동일한 송풍기 고정판에 고정하더라도 무방하다. 단일부재에 고정하는 것으로 복수부재를 이용한 설치에 비교하여, 터보팬의 회전축과 오리피스의 중심이 일치하 기 쉽고, 조립할 때의 오리피스와 송풍기의 위치 정렬을 용이하게 실행할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 송풍기 고정판의 형상을 상하좌우 대칭형상으로 하여, 내기 송풍기와 외기 송풍기를 공통부재를 사용한 동일구조로 할 수 있음과 동시에, 장착 개소형상을 U 자형으로 함으로써 고정용의 나사 등에 걸어 두는 것으로 송풍기를 낙하 방지할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스 냉각장치 박스의 구석에 고정부재를 겸한 보강부재를 마련하더라도 무방하다. 본체 상면 및 옆면보다 본체를 치켜올릴 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스 냉각장치 박스의 일면을 형성하는 분리 가능한 패널에 돌기물 등의 낙하 방지부재를 구비한 것으로, 패널 분리시의 패널의 낙하를 방지할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 제어장치의 실내측 벽면에 배열 구멍을 구비하더라도 무방하다. 배열구멍으로부터 배출하는 공기류가 발생하는 것으로 제어장치 내부가 냉각되어, 온도상승을 저감할 수 있어, 박형으로 할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 제어장치에 내장의 프린트기판에 손잡이를 겸한 고정부재를 갖추더라도 무방하다. 부품 수를 저감할 수 있어, 생산성, 유지 보수성을 향상시킨다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 제어장치에 내장의 프린트기판에 방열부재를 겸한 고정부재를 갖추더라도 무방하고, 기판의 방열공간을 감소할 수 있어, 박형으로 할 수 있다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 발열체 수납박스 냉각장치 박스의 저면에 사발형상의 드레인 팬구조를 구비하여, 외기 송풍기의 송풍에 의해, 물을 드레인 팬의 사발형상 사면에 따라 밀어 올리는 것이라도 좋다. 저면보다 윗쪽의 배수구에 의해 배수할 수 있어, 배치구성이 간소하고 시공이 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
또한, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치는, 드레인 팬에 배수구에 배수를 유도하는 홈 형상을 구비하더라도 무방하다. 바람이 불어가는 쪽 방향 이외의 위치에 있는 배수구에 의해 배수할 수 있어, 배치구성이 간소하고 시공이 용이하게 된다고 하는 작용을 갖는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시예 1)
이하, 본 발명의 실시예 1에 대하여 도 1∼3을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 설치도 이며, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 실내측 외관도 및 구성도 이며, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 실외측 외관도이며, 발열체 수용박스 냉각장치(100)를 수평방향으로 복 수 설치(각 도면은 2대 설치의 경우를 나타내고 있다)한 상태를 나타낸 것이다.
발열체 수납박스 냉각장치(210)는 발열체 수납박스(200)의 도어(260)에 부착되어,「도어 일체형」장착으로서 구성되어 있다.
또, 발열체 수납박스 냉각장치(210)는 발열체 수납박스(200)의 도어(260)에 부착했지만, 발열체 수납박스 냉각장치(210)는 발열체 수납박스(200)의 도어(260)또는 벽면에 외부 부착 또는 내부 부착이어도 무방하다.
이하, 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 내부구성에 대하여 설명한다.
발열체 수납박스(200)내의 공기(이하, 이것을 내기라 칭한다)는 내기 흡입구(202)로부터 내기 송풍기(203)의 터보팬(215)에 취입된 후, 열교환기(204)를 통과하여, 내기 취입구(205)를 거쳐서, 또한 발열체 수납박스(200)내에 되돌아가는 순환되는 내기 풍로(206)를 형성하고 있다.
한편, 외기 흡입구(207)로부터 외기 송풍기(208)의 터보팬(215)에 취입된 후, 열교환기(204)를 통과하여 외기 취입구(209)를 거쳐서, 외기에 배출하는 외기 풍로(214)를 형성하고 있다.
열교환기(204)는, 길이측 풍로의 흡입구로서 길이 방향의 상부면과 저면에 흡입구를 갖고, 폭방향의 측면의 일부에 내기측 취입구(216) 및 외기측 취입구인 취입구를 각각 갖고, 내부의 길이 방향에 대향류 형이 되는 풍로를 형성하여, 이들의 흡입구와 취입구를 연통하는 대략 L 자형상의 풍로를 갖는 대략 직방체이며, 외기와 내기의 현열을 교환하고, 외기 풍로(214)와 내기 풍로(206)의 사이에 배치되어 있다.
그리고, 상기 열교환기(204)는, 폭방향을 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 깊이 방향에 맞춰 배치하고 있다.
또한, 내기 송풍기(203)와 외기 송풍기(208)는, 터보팬(215)의 회전축과 공기 흡입방향이 평행하고, 또한 내기 송풍기(203)와 외기 송풍기(208)의 각각의 취출 방향을 열교환기(204)의 길이측 풍로의 흡입구와 일치하도록 배치되어 있고, 내기 송풍기(203)와 외기 송풍기(208)의 동작을 제어하는 제어장치(213)를 구비하고 있다.
박스(201)의 면에 배치되는 내기 취입구(205) 및 외기 취입구(209)가, 함께 상기 열교환기(204)의 내기측 취입구(216) 및 외기측 취입구(도시생략)와, 직접 면에서 접하여 일체가 되도록 배치하고 있다.
상기 구성에 의해, 발열체 수납박스 냉각장치(210)는, 내기온도가 외기 온도보다도 높은 때에 외기를 받아들여, 발열체 수납박스(200) 내부가 따뜻한 공기와의 사이에서 열교환기(204)로써 열교환을 하여, 따뜻하게 된 외기는 배기하고, 차게 된 공기를 발열체 수납박스(200)내에 급기함으로써, 발열체 수납박스(200) 내부 온도는 저하한다.
또한, 냉각장치에 송풍하기 위해서는 열교환기(204) 등이 풍로에 있기 때문에 송풍저항이 크므로 원심식 송풍기를 이용하고 있어, 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 깊이는, 풍량, 즉 터보팬(215)의 직경에 의해 결정되기 때문에, 터보팬(215)의 직경이 커진 경우는, 이 터보팬의 깊이는 변하지 않기 때문에, 원심송풍기는, 풍량의 증감에 관계없이 박형화 된다.
또한, 하나의 발열체 수용박스 냉각장치(A)의 내기 송풍기(203) 또는 외기 송풍기(208)가 고장났을 때에도, 다른 발열체 수용박스 냉각장치(A)가 냉각기능을 유지하고 있어, 모든 발열체 수용박스 냉각장치(A)가 동시에 고장날 가능성은 낮아, 냉각기능이 완전히 상실되는 일은 없다.
또한, 내기 취입구(205) 및 외기 취입구(209)와, 열교환기(204)의 내기측 취입구 및 외기측 취입구는, 직접 면에서 접촉시키고 있기 때문에, 사이의 공간이 불필요하게 되어, 발열체 수용박스 냉각장치(A)의 깊이를 박형화 할 수 있다.
또한, 열교환기(204)는, 길이측 풍로의 흡입구로서 길이 방향의 상부면과 저면에 흡입구를 갖고, 폭방향의 측면의 일부에 내기측 취입구(216) 및 외기측 취입구인 취입구를 각각 갖고, 내부에 이들의 흡입구와 취입구를 연통하는 대략 L 자 형상의 풍로를 갖는 대략 직방체를 그 폭방향과 발열체 수납박스 냉각장치(A)의 깊이 방향을 일치시켜 배치하고 있기 때문에, 발열체 수납박스 냉각장치(A) 깊이를 박형화하여, 길이 방향의 대향류 부분의 풍로부분에서 효율적으로 열교환을 할 수 있다.
또, 내기 송풍기(203)와 외기 송풍기(208)에 터보팬(215)을 이용하여 설명했지만, 다른 종류의 팬이라도 무방하다.
(실시예 2)
다음에, 본 발명의 실시예 2에 대하여, 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 온도 검출기 관련구성도이며, 발열체 수용박스 냉각장치를 복수 설치한 상태를 나타낸 것 이다. 도 4에 있어서, 도 2, 3과 같은 구성요소에 있어서는 같은 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
내기의 온도를 검지하는 내기온도 검지기(211)를 각 발열체 수용박스 냉각장치(A)의 내기 송풍기(203)의 사이에 마련한 내기 관통구멍(218)에 배치하고, 외기 의 온도를 검지하는 외기 온도 검지기(212)를 각 발열체 수용박스 냉각장치(A)의 외기 송풍기(208)의 사이에 마련한 외기 관통구멍(217)에 배치한 것이다.
상기 구성에 의해, 인접하는 2개의 풍로의 온도검지를 각각 하나의 외기온도 검지기(212)와 내기온도 검지기(211)로 공용할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 됨과 동시에, 하나의 내기 송풍기(203) 또는 외기 송풍기(208)가 고장난 때에도 또 한 쪽의 송풍기의 운전으로 송풍되기 때문에 온도 검출할 수 있다.
(실시예 3)
다음에, 본 발명의 실시예 3에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 단열재 관련 구성도를 나타내고 있다. 도 5에 있어서, 도 2와 같은 구성요소에 있어서는 같은 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
발열체 수납박스 냉각장치(210)에 열교환기(204)의 위치 결정이 되도록 예컨대 열교환기(204)의 하단이 접촉하는 볼록 벽을 가장자리부에 형성한 가이드(220)를 구비한 발포스티롤제 등의 단열재(219)를 배치한 것이다.
상기 구성에 의해, 열교환기(204)의 하단이 가이드(220)에 접촉하도록 열교환기(204)를 장착하여 위치 결정을 할 수 있기 때문에, 설치가 용이하게 되고, 배 치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다. 또한, 단열효과에 의해 냉각성능이 외기 및 내기의 온도의 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 4)
다음에, 본 발명의 실시예 4에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 단열재 구조도를 나타낸 것이다. 도 6에 있어서, 도 5와 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
단열재(219)의 열교환기(204)와 접촉하는 면의 뒷쪽에는 홈(221)을 마련함 과 동시에, 홈(221)에는 작업창(223)을 마련한 것이다.
상기 구성에 의해 외기 송풍기(208)와 제어장치(213)를 접속하는 중계배선(222)을 홈(221)에 끼워 넣어 단열재(219)를 박스에 장착하면 동시에 배선도 실행되고, 또한 배선의 고정을 확실하게 하여, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 된다.
또한, 외기 송풍기(208)와 중계배선(222)의 커넥터(224)의 접속개소를 단열재(219)내부에 둘 수 있고, 또한 커넥터(224)의 접속개소를 빼는 것으로도 용이하게 할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다. 또한, 열교환기를 짜 넣은 것으로 작업창(223)은 막힐 수 있기 때문에, 커넥터(224)의 접속개소의 방진, 방수가 된다.
(실시예 5)
다음에, 본 발명의 실시예 5에 대하여, 도 3을 참조하면서 설명한다.
도 3은, 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 박스(201)의 외기 측의 면이며, 외기 취입구(209)에 덮개부재(244)를 구비한 것이다.
상기 구성에 의해, 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 박스(201)에 외기 취입구(209)를 마련하더라도 덮개부재(244)를 부착하는 것으로 박스(201)의 보강이 되고, 또한 비 막이 덮개가 된다.
(실시예 6)
다음에, 본 발명의 실시예 6에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 송풍기구조도를 나타낸 것이다. 도 7에 있어서, 도 2와 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
내기 송풍기(203) 또는 외기 송풍기(208)는, 터보팬(215)에 연접한 모터(도 생략)과 정류 목적의 오리피스(225)를 동일한 송풍기 고정판(226)에 고정한 것이다.
또한, 송풍기 고정판(226)의 형상을 상하좌우 대칭형상으로 하고, 부착 개소(227)의 형상을 U 자형으로 하여도 무방하다.
상기 구성에 의해, 터보팬(215)의 회전축과 오리피스(225)의 중심이 일치하기 쉽게 되어, 부품공차의 적층 및 조립 공차에 의한 조립 불량을 저감할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하게 된다.
또한, 상하좌우 대칭형상에 의해, 반전시켜 부착하는 것도 가능해져, 내기 송풍기(203)와 외기 송풍기(208)가 반대방향으로 부착되어야 할 때에도, 송풍기 고 정판(226)을 공통부재로 할 수 있기 때문에, 내기 송풍기(203) 및 외기 송풍기(208)를 동일구조로 할 수 있다. 또한, 부착 개소(227)가 U 자형이기 때문에, 부착시에 고정용의 나사 등에 걸어 두는 것으로 낙하방지가 된다.
(실시예 7)
다음에, 본 발명의 실시예 7에 대하여, 도 8을 참조하면서 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 보강부재 구조도를 나타낸 것이다. 도 8에 있어서, 도 2와 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
발열체 수납박스 냉각장치(210)의 박스(201)의 코너부이며, 박스(201)의 상부면과 측면에 아이볼트 등 부착 가능한 부착 구멍(228)을 구비한 보강부재(229)를 마련하고 있는 것이다.
상기 구성에 의해, 부착 구멍(228)에 아이볼트 등을 부착하는 것으로 기계에서의 운반이 가능하여, 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 이동을 쉽게 할 수 있어, 예컨대 생산시에 있어서의 생산라인 상에서의 발열체 수용박스 냉각장치(A)의 방향전환, 포장(梱包)시의 치켜올림 등이 용이하게 되어, 생산성이 향상된다.
또, 도 8에서는, 부착 구멍(228)은 상부면에 있지만 측면이라도 무방하다.
또한, 도 8에서는, 부착 구멍(228)은 하나이지만, 복수개 있더라도 무방하다.
(실시예 8)
다음에, 본 발명의 실시예 8에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2는 발열체 수납박스 냉각장치(210)의 박스(201)의 내기측의 면을 설명하는 도면이다. 분리 가능한 패널(230)에 돌기부(231)를 구비하고 있고, 박스(201)의 패널(230) 부착시에 돌기부(231)가 끼워지는 위치에 슬릿(232)을 마련한 것이다.
또한, 패널(230)의 제어장치(213)를 막는 개소에 배열구멍(233)을 마련하고 있다. 돌기부(231)와 슬릿(232)으로 이루어지는 낙하 방지부재에 의해, 패널(230)을 고정하는 나사 등의 고정부재를 제거한 후의 패널(230)의 낙하를 방지할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다.
또한, 배열구멍(233)으로부터의 배열에 의해, 제어장치(213)의 냉각이 가능하다.
또, 제어장치(213)의 실내측 벽면이 패널구조가 아니라, 분리할 수 없는 벽면 구조이더라도, 배열구멍(233)을 마련하더라도 무방하다.
(실시예 9)
다음에, 본 발명의 실시예 9에 대하여, 도 9를 참조하면서 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예 9에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 제어장치 조립도를 나타낸 것이다. 도 9에 있어서, 도 2와 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하여, 설명을 생략한다.
프린트기판(234)에 나사 등으로 고정할 수 있는 구멍을 구비한 손잡이(235)를 마련하고, 제어장치(213)에는 프린트기판(234)을 삽입할 때의 가이드가 되는 레일(236)을 구비한 것으로, 손잡이(235)를 거쳐서 프린트기판(234)을 제어장치(213)에 고정하는 것이다.
상기 구성에 의해, 손잡이(235)에 프린트기판(234)을 고정하는 기능을 갖게 함으로써 손잡이(235)가 고정부재를 겸한다. 이 구성에 의해, 별도 고정부재가 필요없게 되어 부품 수를 줄일 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다.
(실시예 10)
다음에, 본 발명의 실시예 10에 대하여, 도 10을 참조하면서 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예 10에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 제어장치 구조도를 나타낸 것이다. 도 10에 있어서, 도 2와 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
프린트기판(238)은 방열판(237)을 구비하고, 방열판(237)을 제어장치(213)의 외곽에 마련한 리세스에 끼워 넣는 것으로 부착된다.
이에 따라, 방열판(237)은 제어장치(213)의 외곽의 일부가 되어, 실내풍로(206)에 접한다. 즉, 프린트기판(238)이 방열부재를 겸한 고정부재가 된다.
상기 구성에 의해, 제어장치(213) 내부에 프린트기판(238)을 설치할 때에, 방열판(237)과 제어장치(213)의 외곽 사이에 방열용의 공간이 불필요하게 되어 제어장치(213)를 작게 할 수 있다.
(실시예 11)
다음에, 본 발명의 실시예 11에 대하여, 도 11을 참조하면서 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예 11에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 드레인 팬 관련구성도를 나타낸 것이다. 도 11에 있어서, 도 3과 같은 구성요소에 있어 서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
발열체 수납박스 냉각장치(210)의 박스(201)의 바닥부에는, 이 박스(201)의 외기 측면의 바닥부보다 높은 위치에 배수구(239)를 구비하고, 박스 바닥부에 외기 송풍기(208) 하부를 최저면으로 하여 배수구(239)로 향하는 경사면을 갖는 사발(bow1)형상의 드레인 팬(240)을 마련한 것이다.
상기 구성에 의해, 외부로부터 침입하여 드레인 팬(240)에 괸 빗물을 별도 펌프 등의 부재를 사용하는 일 없이 외기 송풍기(208)의 송풍에 의해, 물을 드레인 팬(240)의 사발형상 사면에 따라 밀어 올리는 것에 의해, 드레인 팬(240)의 저면보다 윗쪽에 위치하는 배수구(239)로부터 배수할 수 있어, 설치위치에 관해서 자유도가 향상하기 때문에, 시공이 용이하게 된다.
(실시예 12)
다음에, 본 발명의 실시예 12에 대하여, 도 12를 참조하면서 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예 12에 있어서의 발열체 수납박스 냉각장치의 드레인 팬 구조도를 나타낸 것이다. 도 12에 있어서, 도 3, 11과 같은 구성요소에 있어서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다.
상기 드레인 팬(240)에 외기 송풍기(208) 하부를 피하여, 배수구(239)로 향하도록 드레인 팬 홈(241)을 마련한 것이다.
상기 구성에 의해, 외부로부터 침입하여 드레인 팬(240)에 괸 빗물을 별도 펌프 등의 부재를 사용하는 일 없이, 바람이 불어가는 쪽 이외의 위치에 있는 배수구(239)로부터 배수할 수 있어, 설치위치에 관해서 자유도가 향상하기 때문에, 시 공이 용이하게 된다.
본 발명에 의하면, 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이를 얇게 할 수 있다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 송풍기가 고장난 때에도 다른 발열체 수납박스 냉각장치의 송풍기가 운전하는 것으로, 냉각기능이 상실하는 것을 방지한다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 인접하는 2개의 풍로의 온도검지를 하나의 온도검지기로 공용할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하여, 송풍기가 고장난 때에도 온도검출을 할수 있다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 열교환기를 용이하고 확실히 설치할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 송풍기로부터 제어장치에 접속되는 배선의 고정을 확실히 하여, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 커넥터 접속작업을 쉽게 할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 외기 취입구에 침입하는 물을 방지함과 동시에, 외기 취입구의 개구부의 보강을 할 수 있다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 조립하시의 오리피스와 송풍기의 위치 정렬을 용이하게 실행할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 내기 송풍기와 외기 송풍기를 공통부재를 사용한 동일구조로 할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 본체를 치켜 올릴 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산이 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 패널 분리하시의 패널의 낙하를 방지할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 제어장치 내의 온도상승을 저감할 수 있어, 박형화 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 부품 수를 저감할 수 있어, 배치구성이 간소하고 생산, 유지 보수가 용이하게 된다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 프린트기판의 방열공간을 감소시킬 수 있어, 박형화 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 외기 송풍기의 송풍에 의해, 물을 드레인 팬의 사발형상 사면에 따라 윗쪽으로 밀어 올림으로써 바닥부보다 윗쪽에 위치하는 배수구로부터 배수할 수 있 어, 배치구성이 간소하고 설치위치에 관해서 자유도가 향상한다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
또한, 외기 송풍기의 바람이 불어가는 쪽과 다른 방향에 있는 배수구에서도 배수할 수 있어, 배치구성이 간소하고 설치위치에 관해서 자유도가 향상된다고 하는 효과가 있는 발열체 수납박스 냉각장치를 제공할 수 있다.
다음에, 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치에 이용할 수 있는 본 발명의 열교환기에 대하여, 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 열교환기는, 제1 열전도판과 제2 열전도판을 적층했을 때, 제1 풍로 및 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분의 풍로 유지부재의 형상을 곡선형상으로 한 것이다.
이 구성에 의해, 풍로높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제할 수 있어, 풍로폭이 감소하지 않고 통기 저항의 증가를 억제할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다. 또한, 풍로높이를 확보할 수 있기 때문에, 풍로폭을 좁혀 통기 저항을 조정 하는 것으로, 박형화한 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 제1 풍로 및 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분을 형성하는 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치한 것이다.
이 구성에 의해, 열교환기의 유출부에 있어서의 열교환 후의 공기의 온도분포를 개선할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 대략 L 자형상으로 형성된 복수의 풍로중, 송풍기의 분출구에서 먼 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로의 풍로폭이 넓고, 송풍기의 취출구에 가까운 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로폭이 좁게 되도록 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치한 것이다.
이 구성에 의해, 풍로길이가 짧은 풍로의 풍량을 감소시키고, 풍로길이가 긴 풍로의 풍량을 증가시킬 수 있어, 열교환기의 유출부에 있어서의 열교환 후의 공기의 온도분포를 개선할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 열교환기로 통풍하는 반송부재 또는 열교환기의 전후의 풍로형상에 따라서, 대략 L 자 형상으로 형성된 복수의 풍로의 풍량차를 작게 하 도록, 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치한 것이다.
이 구성에 의해, 각 풍로의 풍량차를 작게 할 수 있어, 열교환기의 유출부에 있어서의 열교환 후의 공기의 온도분포를 개선할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 대략 L 자 형상으로 형성된 복수의 풍로중, 송풍기의 분출구에 가까운 중앙부분의 풍로의 풍로폭이 좁고, 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로 및 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로폭이 넓게 되도록 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치한 것이다.
이 구성에 의해, 각 풍로의 풍량차를 작게 할 수 있어, 열교환기의 유출부에 있어서의 열교환 후의 공기의 온도분포를 개선할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 대략 L 자 형상으로 형성된 복수의 풍로중, 중앙부분의 풍로의 풍로폭이 좁고, 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로 및 제2 차폐부재측 의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로폭이 넓게 되도록 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치한 것이다.
이 구성에 의해, 각 풍로의 풍량차를 작게 할 수 있어, 열교환기의 유출부에 있어서의 열교환 후의 공기의 온도분포를 개선할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 제2 열전도판에 형성된 제1 차폐부재의 양단 및 제2 차폐부재의 길이 방향의 각부 및 인접하는 제1 열전도판의 개구부의 단부가 되는 위치에 측면 유지부재를 배치하고, 제1 차폐부재의 양단 및 제1 차폐부재와 대향하는 위치에 있는 제2 차폐부재의 양단에 있어서, 제1 열전도판의 제1 차폐부재의 상면이 제2 열전도판의 제2 차폐부재의 하면에 접촉하고, 제1 열전도판의 제2 차폐부재의 상면이 제2 열전도판의 제1 차폐부재의 하면에 접촉하여, 측면 유지부재의 상면이 제1 열전도판의 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재의 하면에 접촉하는 것이다.
이 구성에 의해, 열수축에 의한 변형을 방지하여, 외주측의 개구높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다. 또한, 외주측의 개구높이가 확보할 수 있기 때문에, 풍로높이를 확보하면서 풍로폭을 좁혀 통기 저항을 조정하는 것으로, 박형화한 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 제1 열전도판에 형성된 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재의 측면에 면하지 않는 개소에 적어도 하나 이상의 외주 풍로 유지부재를 마련하고, 외주풍로 유지부재가 아래쪽에 위치하는 제2 열전도판에 형성된 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재에 접촉하는 것이다.
이 구성에 의해, 외주측의 풍로높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다. 또한, 풍로높이를 확보할 수 있기 때문에, 풍로폭을 좁혀 통기 저항을 조정하는 것으로, 박형화한 열교환기를 얻을 수 있다.
또, 다른 구성은, 외주 연부에 형성된 기밀부재는 전열면에 대하여 풍로높이 이상의 길이를 갖도록 되돌려지고, 유입부 및 유출부의 하방의 기밀부재에 개구부 (B)를 형성한 것이다.
이 구성에 의해, 용착 작업의 공정수를 저감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다.
또한, 다른 구성은, 유입부 및 유출부에서 전열면과 개구부의 단부까지의 개구높이가 풍로높이보다도 커지도록 개구부(A) 및 개구부(B)를 형성한 것이다.
이 구성에 의해, 버에 의한 개구높이의 감소를 방지하고, 통기 저항의 증가를 억제할 수 있는 열교환기를 얻을 수 있다. 또한, 개구높이의 감소가 방지되기 때문에, 풍로높이를 확보하고, 풍로폭을 좁혀 통기 저항을 조정하는 것으로, 박형화한 열교환기를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시예 13)
도 13은 본 실시예에 이용하는 열교환기의 개략 분해사시도, 도 14는 열전도판의 적층시의 개략 사시도, 도 15는 열전도판 적층시의 적층방향으로부터의 개략투시도, 도 16은 개구부 근방의 차폐리브(A)와 차폐리브(B)의 적층상태의 개략단면도, 도 17은 열용착 전의 유입구의 개략단면도, 도 18은 열용착 후의 유입구의 개 략단면도이다.
도 13및 도 14에 있어서, 제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)을 교대로 적층함으로써 구성되는 열교환기는 각각의 열전도판의 상하에 제1풍로(1)와 제2 풍로(2)가 구성되어, 제1 풍로(1)와 제2 풍로(2)를 흐르는 유체는 각각의 열전도판을 거쳐서 열교환을 하고, 각각의 풍로의 출입구부분에서는, 길이 방향으로 유입하는 공기와 폭방향으로 유출하는 공기가 서로 직교하여 흐르고, 중앙부분에서는 길이 방향에 서로가 대향하는 방향으로 흐르는 대향류 형이며, 외주측면의 열용착에 의하여 일체화된다.
실제는 다수의 제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)이 교대로 적층되어 있지만, 간략을 위해 4개의 열전도판을 나타내고 있다.
제1 열전도판(101)및 제2 열전도판(102)은 평면형상이 사각형을 하고, 두께가 예컨대 0.2 mm의 하이 임팩트 폴리스티렌(high impact polystyrene)시트의 진공성형가공에 의해 성형되어 있다.
제1 열전도판(101)은, 중공 볼록 형상에, 예컨대 전열면(105)의 표면에 대하여 돌출부 높이2.6 mm, 폭2 mm에 형성되고, 대향류 부분이 커브 형상의 대략 L 자형상의 풍로 유지부재로서의 곡선 풍로리브(3)를 대략 평행, 대략 등간격으로 9개 구비하여, 곡선 풍로리브(3)에 의해 대략 L 자형상의 제1 풍로(1) 및 전열면(105)이 형성된다.
제1 풍로(1)의 유입구(4) 및 유출구(5)는 제1 열전도판(101)의 둘레를 곡선 풍로리브(3)의 돌출 방향과는 역방향으로, 예컨대 전열면(105)의 표면에 대하여 2.4 mm의 위치까지 절곡된 기밀부재로서의 풍로 단면(106)을 마련하고, 풍로 단면(106)의 양단, 예를들면 끝으로부터 10 mm의 부분은 풍로 단면(106)보다도 길다. 예를들면, 전열면(105)의 표면에 대하여 5.2 mm의 위치까지 절곡된 기밀부재로서의 풍로 단면커버(111a)를 마련하여, 풍로 단면(106)과 풍로 단면커버(111a)에 의해 풍로 개구부(6a)가 형성된다.
또, 부호 말미의 영소문자의 첨자는 동일부호로 동일 기능을 갖지만 배치 등의 차이에 의해 구별하기 위한 것이고, 이후 동일한 기재방법으로 한다.
곡선 풍로리브(3)의 양단에 곡선 풍로리브(3)의 돌출 방향과 같은 방향에 중공 볼록 형상이며 곡선 풍로리브(3)의 높이보다도 높은 높이의 복수의 제1 돌기(107)를, 예컨대 높이가 전열면(105)에 대하여 5.2 mm으로서 18개 마련한다.
제1 열전도판(101)의 제1 풍로(1)의 입구와 출구 이외의 외주연부로서, 제1 풍로(1)의 유입구(4)와 유출구(5)에 협지된 직선부분에 곡선 풍로리브(3)의 돌출 방향과 같은 방향으로 중공 볼록 형상이며 제1 돌기(107)와 동일한 높이에 형성한 제1 차폐부재로서의 외주 리브(A7a)를, 예컨대 그 폭이 10 mm가 되도록 구비하고, 외주 리브(A7a)의 상면은 전열면(105)과 평행하고, 외측측면은 풍로 단면커버(111a)와 동일 위치까지 절곡한 형상으로 한다. 또, 제1 차폐부재에 상당하는 외주리브(A7)는, 외주 리브(A7a, 7b)의 총칭이다.
제1 열전도판(101)의 제1 풍로(1)의 유입구(4), 유출구(5) 및 외주 리브(A7a) 이외의 외주 가장자리부에 L 자형상의 제2 차폐부재로서의 외주 리브(B8)를 외주 리브(A7a)와 동일한 폭으로 형성하고, 외주 리브(B8)중 외주 리브(A7a)와 대각에 대응하는 외주 리브(B8a)는 외주 리브(A7a)와 동일한 높이에 형성하고, 그 이외의 외주 리브(B8b, 8c)는 곡선 풍로리브(3)와 동일한 높이에 형성된다. 또, 제2 차폐부재에 상당하는 외주 리브(B8)는, 외주 리브(B8a∼8f)의 총칭이다.
외주 리브(B8a)의 외주측면은 풍로 단면커버(111a)와 동일 위치까지 절곡되고 기밀부재로서의 측면커버(9)가 형성되어, 외주 리브(B8b, 8c)의 외주측면의 코너 부분으로부터 외주리브(A7)와 동일 치수의 위치까지는 풍로 단면커버(111a)와 동일 위치까지 절곡되어 풍로 단면커버(111b)를 형성하고, 그 이외의 부분은 외주 리브(B8b, 8c)의 상면으로부터 예컨대 2.2 mm의 위치까지 절곡되어, 풍로 개구부(6b)가 형성된다.
유입구(4) 및 유출구(5)와 인접하는 외주 리브(B8b, 8c)의 코너부에는 곡선 풍로리브(3)의 돌출 방향과 동일한 방향으로 중공 볼록 형상이며 제1 돌기(107)와 동일한 높이에 형성한 제2 돌기(112)를 구비한다.
외주 리브(A7a) 및 외주 리브(B8a)의 풍로측에는 외주풍로 유지 부재로서의 반원형상 오목부(10)를 전열면(105)과 동일면을 갖는 형상으로 각각 4개 구비한다.
제2 열전도판(102)은 제1 열전도판(101)과 상사관계를 하고 있고, 제2 열전도판(102)중 외주 리브(A7b) 및 외주 리브(B8d, 8e, 8f)의 높이를 곡선 풍로리브(3)의 높이와 동일한 높이로 하고, 제1 열전도판의 외주 리브(A7a)와 같은 폭으로 형성되어 있다.
제2 열전도판(102)의 외주 리브(A7b)와 외주 리브(B8d)에는 외주 리브(A7b) 의 폭의 절반의 예를들면 5 mm의 폭이며, 전열면(105)에 대하여 곡선 풍로리브(3)의 돌출 방향과 같은 방향으로 예를들면 7.8 mm의 높이에 형성된 측면 유지부재로서의 측면 보강부(11)를 적층할 때 제1 열전도판(101)에 구비된 반원형상 오목부(10)와 인접하는 위치에 각각 4개 구비하여, 양단의 측면보강부(11)는 외주 리브(A7b) 및 외주 리브(B8d)의 끝과 일치하고 있다.
상기 구성에 있어서, 제1 열전도판(101)과 제2 열전도판(102)을 교대로 적층했을 때, 도 15에 도시하는 바와 같이 곡선 풍로리브(3)는 인접하는 열전도판에 형성된 곡선 풍로리브(3)와 적층방향으로 일치하지 않기 때문에, 인접하는 곡선 풍로리브(3)끼리가 합쳐지는 일 없이, 곡선 풍로리브(3)의 상면은 반드시 윗쪽에 배치된 열전도판의 하면에 접촉하여, 풍로높이를 확보할 수 있다.
이 풍로높이는 통기 저항 등의 열교환기의 성능면 및 성형가공성 등으로부터 설계되어 있다.
또한, 도 16에 도시하는 바와 같이 측면보강부(11)의 상면이 제1 열전도판(101)의 외주 리브(A7a)의 하면과 접촉하고, 반원형상 오목부(10)의 하면이 제2 열전도판(102)의 외주 리브(B8d)의 상면과 접촉하여, 열용착 시의 열수축에 의한 개구 높이의 감소와 외주측의 풍로높이의 감소를 억제할 수 있다.
또한, 인접하는 열전도판의 외주 리브(A7a)의 외주측면과 외주 리브(B8d)의 외주측면의 용착 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 열용착시, 열수축에 의한 미용착 부분의 발생을 방지할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 17에 도시하는 바와 같이 유입구(4)의 풍로 개구부(6a) 및 풍로 개 구부(6b)는 전열면부터의 개구높이(h2)가 풍로높이(h1)보다도 높게 되도록, 예컨대 h2= 3 mm> h1= 2.6 mm 가 되도록 성형되어 있고, 절단시에 풍로개구부(6a) 및 풍로개구부(6b)의 절단부에 버(12)가 남아, 열용착시에 도 18에 도시하는 바와 같이 버(12)가 유입구(4)의 개구높이를 막도록 쓰러진 경우에도, 풍로높이와 동등 이상의 개구높이를 확보할 수 있도록, 즉 h3≥ h1= 2.6 mm 가 되도록 설계되어 있고, 버(12)에 의한 개구높이의 감소를 억제할 수 있다.
또한, 버(12)를 허용범위내에서 제1 열전도판(101)및 제2 열전도판(102)에 남길 수 있기 때문에 생산성도 향상한다.
또, 본 실시예 13에서는, 열전도판의 재료로서 하이 임팩트 폴리스티렌 시트를 이용하여, 진공성형에 의한 일체 성형으로 했지만, 재료로서, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 그 밖의 열가소성 수지필름, 알루미늄 등의 박압(薄壓)금속판, 혹은 열전도성과 투습성을 갖는 종이재, 미다공성 수지필름, 수지가 혼입된 종이재 등을 이용하여도 무방하고, 또한 성형방법에 관해서도, 압공(壓空)성형, 압공 진공성형, 프레스성형 등의 다른 공법에 의해 열전도판을 일체 성형하더라도, 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한, 시트의 두께를 0.2 mm로 했지만, 시트재의 두께는 0.05∼0.5 mm의 범위의 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
그 이유로서는, 0.05 mm 이하로 하면, 요철형상의 성형시, 및 성형 후의 열전도판의 취급 시에 시트재에 찢어짐 등의 파손이 일어나기 쉽게 되고, 또한 성형된 열전도판에 코시가 없어 그 취급 성이 나빠지고, 또한 0.5 mm을 초과하면 열전 도성이 저하한다.
시트두께가 얇아질수록 열전도성이 높게 되고 또 성형성이 저하하는 경향이 있고, 반대로 시트두께가 두꺼워질수록 열전도성이 저하하는 경향에 있다.
따라서, 성형성, 열전도성을 만족하기 위해서는 시트재의 두께는 0.05∼0.5 mm의 범위의 시트를 사용하는 것이 바람직하고, 또 0·15∼0·25 mm의 범위인 것이 가장 바람직하다.
또한, 곡선 풍로리브(3)의 형상을 1산의 커브를 갖는 형상으로 했지만, 적층시에 인접하는 열전도판의 곡선 풍로리브(3)끼리가 감합되지 않는 형상이면 복수의 산수(山數)로서도 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한, 외주 풍로 유지부재로서 반원형상 오목부(10)로 했지만, 다른 형상이더라도 적층시에 아래쪽에 위치하는 제2 열전도판(102)의 외주 리브(B8)의 상면과 접촉하는 형상이면, 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
또한, 각부의 치수 값 및 개수는 일례이며, 특히 그 값에 한정되는 일 없이, 통기 저항, 열교환효율 등의 열교환기의 성능면 및 성형가공성 등으로부터 적절히 설계된 경우에도, 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서 기재한 열교환기를, 풍로폭을 조절하여 폭방향의 길이를 소형화하는 것이 가능해져, 그 유입구(4)를 길이측 풍로의 흡입구에 대응시키고, 또한, 유출구(5)를 폭방향의 측면의 일부에 내기측 취입구(216) 및 외기측 취입구인 취입구에 대응시켜, 실시예 1 내지 12에 기재된 발열체 수납박스 냉각장치에 탑재하는 것으로 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이를 더욱 얇게 할 수 있다.
(실시예 14)
도 19는 제1 열전도판의 평면도이다. 또, 실시예 13과 동일부분은 동일번호로 하여, 동일한 작용효과를 갖는 것으로 하여, 상세한 것은 설명을 생략한다.
도 19에 도시하는 바와 같이 제1 열전도판(101)에 형성되는 대략 L 자형상의 제1 풍로(1a∼1j)는 외주 리브(A7a) 측의 제1 풍로(1a)의 풍로길이가 최단이 되고, 외주 리브(B8)측의 제1 풍로(1j)가 최장이 된다.
풍로 폭은 풍로 길이가 최단이 되는 제1 풍로(1a)의 폭이 좁고, 제1 풍로(1j)의 폭이 넓게 되도록 배치되어 있고, 각 풍로의 폭은 제1 풍로(1a)의 폭 < 제1 풍로(1b)의 폭 < 제1 풍로(1c)의 폭 < 제1 풍로(1d)의 폭 < 제1 풍로(1e)의 폭 < 제1 풍로(1f)의 폭 < 제1 풍로(1g)의 폭 < 제1 풍로(1h)의 폭 < 제1 풍로(1i)의 폭 < 제1 풍로(1j)의 폭의 관계가 되도록 설계되어 있고, 이 각 풍로의 폭 치수는 열전도판의 치수, 풍량, 성형가공성 등으로부터 적절히 설계된다.
제2 열전도판(102)에 관해서도 마찬가지로 설계되어 있지만, 간략을 위해 제1 열전도판(101)만 나타낸다.
상기 구성에 있어서, 도면중 화살표 A의 방향으로부터 흘러 온 유체는 제1 풍로(1a∼1j)의 각 풍로로 각각 유입하고, 열교환되어 유출구(5)로부터 유출하지만, 풍로길이가 짧은 풍로의 폭이 좁고, 풍로길이가 긴 풍로의 폭이 넓기 때문에, 각 풍로를 흐르는 풍량차가 감소하기 때문에, 풍로 폭이 균등의 경우에 대하여, 유출구에서의 각 풍로의 온도차를 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 풍로 유지부재가 부 등간격으로 배치되는 것에 의해, 각 풍로를 흐르는 풍량차가 감소하기 때문에 유출 구에서의 각 풍로의 온도차를 감소시킬 수 있다. 그리고, 열교환기의 열교환효율을 향상시키는 것이 가능해져, 열교환기의 소형화가 도모된다.
또한, 제1 풍로(1a)의 유입구(4a)와 제2 풍로(2)(도시생략)의 유입부에 있어서의 곡선 풍로리브(3)의 위치관계가 동일선상에 있는 경우에도, 대향류 부분에 있어서 인접하는 열전도판의 곡선 풍로리브(3)는 감합하지 않기 때문에, 각 풍로폭을 임의로 설계할 수 있다.
또, 본 실시예 14에서는, 각 풍로의 폭이 전부 다른 치수로 했지만, 예를들면 제1 풍로(1d)의 폭 = 제1 풍로(1e)의 폭과 같이 부분적으로 동일한 풍로 폭으로 하여도 무방하다.
본 실시예에서 기재한 열교환기를, 실시예 1 내지 12에 기재된 발열체 수납박스 냉각장치에 탑재하는 것으로 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이를 더욱 얇게 할 수 있다.
(실시예 15)
이상 설명해 온 사항은, 열교환기에 유입하는 유체(공기)가 균등한 풍속과 정압을 가지고, 또한 열교환기의 출구근방에 취출을 방해하는 구조가 없는 경우에 유용한 것이지만, 기기 설계상 이러한 이상적인 공기를 열교환기에 흘리는 풍로형상을 마련하기 어렵다. 예컨대, 송풍기의 분출구와 열교환기의 유입구의 크기는 일치하지 않기때문에, 송풍기의 취출구로부터 열교환기의 유입구까지의 거리를 충분히 잡지 않으면 균일한 유입기류가 되지 않지만, 기기가 커지기 때문에 이러한 풍로형상을 선택하기 어렵다. 본 발명은 이러한 상황에 있어서도 유용한 것으로, 도 20 및 도 21에 근거하여 설명한다.
도 20 및 도 21은 제1 열전도판(101)과 송풍기(13)의 분출구(14)의 위치관계를 나타내는 개략 배치도이다.
또, 실시예 13∼14과 동일부분은 동일번호로 하고, 동일한 작용효과를 갖는 것으로 하여, 상세한 설명은 생략한다.
도 20에서는, 제1 풍로(1a∼1j)로 공기를 반송하는 송풍기(13)의 분출구(14)는 제1 풍로(1)의 풍로길이가 긴 풍로측에 배치되어 있고, 제1 풍로(1a∼1j)의 풍로 폭은 송풍기(13)의 분출구(14)가 아래쪽에 배치되어 있는 풍로길이가 최장이 되는 제1 풍로(1j)의 폭이 좁고, 제1 풍로(1a)의 폭이 넓게 되도록 곡선 풍로리브(3)가 배치되어 있고, 각 풍로의 폭은 제1 풍로(1a)의 폭 > 제1 풍로(1b)의 폭 > 제1 풍로(1c)의 폭 > 제1 풍로(1d)의 폭 > 제1 풍로(1e)의 폭 > 제1 풍로(1f)의 폭 > 풍로(Alg)의 폭 > 제1 풍로(1h)의 폭 > 제1 풍로(1i)의 폭 > 제1 풍로(1j)의 폭의 관계가 되도록 설계되어 있고, 이 각 풍로의 폭 치수는 열전도판의 치수, 풍량, 성형가공성 등으로부터 적절히 설계된다.
제2 열전도판(102)에 관해서도 마찬가지로 설계되어 있지만, 간략을 위해 제1 열전도판(101)만 나타낸다.
상기 구성에 있어서, 송풍기(13)의 분출구(14)로부터 취출된 유체는 제1 풍로(1a∼1j)의 각 풍로로 각각 유입하고, 열교환되어 유출구(5)로부터 유출하지만, 분출구(14)의 바로 위에 배치된 풍로 길이가 긴 풍로의 폭이 좁고, 분출구(14)로부터 먼 위치의 풍로 길이가 짧은 풍로의 폭이 넓기 때문에, 송풍기(13)의 분출 구(14)와의 위치관계로부터 유입하는 풍량이 많은 제1 풍로(1j) 측의 각 풍로를 흐르는 풍량차가 감소하고, 풍로 폭이 균등한 경우에 대하여, 유출구에서의 각 풍로의 온도차를 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 풍로 유지부재가 부 등간격으로 배치되는 것에 의해, 각 풍로를 흐르는 풍량차가 감소하기 때문에 유출구에서의 각 풍로의 온도차를 감소시킬 수 있다. 그리고, 열교환기의 열교환 효율을 향상하는 것이 가능해져, 열교환기의 소형화가 도모된다.
또한, 제1 풍로(1a)의 유입구(4a)와 제2 풍로(2)(도시생략)의 유입부에서의 곡선 풍로리브(3)의 위치관계가 동일선상에 있는 경우에도, 대향류 부분에 있어서 인접하는 열전도판의 곡선 풍로리브(3)는 감합하지 않기 때문에, 각 풍로 폭을 임의로 설계할 수 있다.
또, 본 실시예 15에서는, 각 풍로의 폭이 전부 다른 치수로 했지만, 송풍기와 열교환기의 배치관계에 의해 각 풍로간의 풍량차가 작은 개소 등에 있어서는, 예를들면 제1 풍로(1h)의 폭 = 제1 풍로(1i)의 폭과 같이 부분적으로 동일한 풍로 폭으로 하여도 무방하다.
다음에, 도 21에서는 제1 풍로(1a∼1j)로 공기를 반송하는 송풍기(13)의 분출구(14)는 제1 풍로(1)의 중앙 풍로부분에 배치되어 있고, 제1 풍로(1a∼1j)의 풍로 폭은 송풍기(13)의 분출구(14)가 아래쪽으로 배치되어 있는 중앙 풍로부분의 제1 풍로(1e)의 폭이 좁고, 양단의 제1 풍로(1a), 제1 풍로(1j)의 폭이 넓게 되도록 곡선 풍로리브(3)가 배치되어 있고, 각 풍로의 폭은 제1 풍로(1a)의 폭 > 제1 풍로(1b)의 폭 > 제1 풍로(1c)의 폭 > 제1 풍로(1d)의 폭 > 제1 풍로(1e)의 폭 < 제1 풍로(1f)의 폭 < 제1 풍로(1g)의 폭 < 제1 풍로(1h)의 폭 < 제1 풍로(1i)의 폭 < 제1 풍로(1j)의 폭의 관계가 되도록 설계되어 있고, 이 각 풍로의 폭 치수는 열전도판의 치수, 풍량, 성형가공성 등으로부터 적절히 설계된다.
제2 열전도판(102)에 관해서도 마찬가지로 설계되어 있지만, 간략함을 위해 제1 열전도판(101)만 나타낸다.
상기 구성에 있어서, 송풍기(13)의 분출구(14)로부터 취출된 유체는 제1 풍로(1a∼1j)의 각 풍로로 각각 유입하고, 열교환되어 유출구(5)로부터 유출하지만, 분출구(14)의 바로위에 배치된 중앙부분의 풍로의 폭이 좁고, 분출구(14)로부터 먼 위치의 양단의 풍로의 폭이 넓어, 송풍기(13)의 분출구(14)와의 위치관계로부터 유입하는 풍량이 많은 중앙부의 각 풍로를 흐르는 풍량차가 감소하여, 풍로 폭이 균등한 경우에 대하여, 유출구에서의 각 풍로의 온도차를 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 풍로(1a)의 유입구(4a)와 제2 풍로(2)(도시생략)의 유입부에서의 곡선 풍로리브(3)의 위치관계가 동일선상에 있는 경우에도, 대향류 부분에 있어서 인접하는 열전도판의 곡선 풍로리브(3)는 감합하지 않기 때문에, 각 풍로 폭을 임의로 설계할 수 있다.
또, 본 실시예 15에서는, 각 풍로의 폭이 전부 다른 치수로 했지만, 송풍기와 열교환기의 배치관계에 의해 각 풍로간의 풍량차가 작은 개소 등에 있어서는, 예를들면 제1 풍로(1e)의 폭 = 제1 풍로(1f)의 폭과 같이 부분적으로 동일한 풍로 폭으로 하여도 무방하다.
또, 열교환기의 실시형태의 설명에서 제1 개구부(6a)는, 실제로 공기를 흘린 경우의 통칭으로서 유입부(4) 또는, 유입부(4a)로 하고있다. 그리고, 발열체 수납박스 냉각장치 본체에 내장한 경우에는, 흡입구(부호를 부여하지 않음)로 하고 있다.
또한, 제2 개구(6b)는, 공기를 흘린 경우의 통칭을 유출부(5)로 하고있다. 그리고, 발열체 수납박스 냉각장치 본체에 내장한 경우에는, 취입구(부호의 부여 없음),내기측 취입구(216), 외기측 취입구(부호의 부여 없음)로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 제1 풍로 및 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분의 풍로 유지부재의 형상을 곡선형상으로 하는 것에 의해 풍로높이를 확보하고, 통기 저항의 증가를 억제한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 풍로 폭을 감소시키지 않고서 풍로높이를 확보함으로써, 통기 저항의 증가를 억제한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 제1 풍로 및 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분을 형성하는 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치함으로써, 온도분포를 개선한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 대략 L 자형상으로 형성된 복수의 풍로 중, 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로의 풍로 폭이 좁고, 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로 폭이 넓게 되도록 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치함으로써, 온도분포를 개선한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 대략 L 자형상으로 형성된 복수의 풍로중, 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로의 풍로 폭이 넓고, 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로 폭 이 좁게 되도록 풍로 유지부재를 부 등간격으로 배치함으로써, 온도분포를 개선한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 대략 L 자형상으로 형성된 복수의 풍로중, 중앙부분의 풍로의 풍로 폭이 좁고, 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로 및 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로 폭이 넓게 되도록 풍로 유지부재를 부등간격으로 배치함으로써, 온도분포를 개선한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 제2 열전도판에 형성된 제1 차폐부재의 양단 및 제2 차폐부재의 길이 방향의 각부 및 인접하는 제1 열전도판의 개구부의 단부가 되는 위치에 측면 유지부재를 배치하고, 제1 차폐부재의 양단 및 제1 차폐부재와 대향하는 위치에 있는 제2 차폐부재의 양단에 있어서, 제1 열전도판의 제1 차폐부재의 상면이 제2 열전도판의 제2 차폐부재의 하면에 접촉하고, 제1 열전도판의 제2 차폐부재의 상면이 제2 열전도판의 제1 차폐부재의 하면에 접촉하고, 측면 유지부재의 상면이 제1 열전도판의 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재의 하면에 접촉함으로써, 외주측의 풍로높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 제1 열전도판에 형성된 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재의 측면에 면하지 않는 개소에 적어도 하나 이상의 외주 풍로 유지부재를 마련하고, 외주 풍로 유지부재가 아래쪽에 위치하는 제2 열전도판에 형성된 제1 차폐부재 및 제2 차폐부재에 접촉함으로써, 외주측의 풍로높이를 확보하여 통기 저항의 증가를 억제한다.
또, 외주연부에 형성된 기밀부재는 전열면에 대하여 풍로 높이 이상의 길이 를 갖는 위치까지 되돌려지고, 유입부 및 유출부의 하방의 기밀부재에 제2 개구부를 형성함으로써, 용착 작업의 공정수를 저감하여 생산성을 향상시킨다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 유입부 및 유출부에서 전열면과 개구부의 단부까지의 개구 높이가 풍로 높이보다도 커지도록 제1 개구부 및 제2 개구부를 형성함으로써, 버에 의한 개구높이의 감소를 방지하여, 통기 저항의 증가를 억제한다고 하는 효과가 있는 열교환기를 제공할 수 있다.
그리고, 열교환기의 열 교환효율을 향상하는 것이 가능해져, 소형화를 도모한 열교환기를 제공할 수 있다.
본 실시예에서 기재한 열교환기를, 실시예 1 내지 12에 기재된 발열체 수납박스 냉각장치에 탑재하는 것으로 본 발명의 발열체 수납박스 냉각장치의 깊이를 또한 얇게 할 수 있다.
본 발명은, 열교환 환기장치, 이동전화 기지국 또는 간단 무선국 등과 같이, 옥외에 설치되는 박스구조물로, 내부에 전자부품 등의 발열체를 갖고, 그 발열량이 많은 동계에서도 냉각이 필요하고, 또한, 온도에 의해 성능, 수명에 크게 영향을 받는 것 같은 정밀한 기기를 갖는 박스에 관하여, 그 냉각장치로서 적용할 수 있다.

Claims (27)

  1. 발열체 수납박스의 공기를 취입하고, 또한 상기 발열체 수납박스 내에 복귀하여 순환시키는 내기 풍로와,
    외기를 취입하고, 또한 외기를 배출하는 외기 풍로와,
    상기 외기 풍로의 공기를 반송하는 외기 송풍기와,
    상기 내기 풍로의 공기를 반송하는 내기 송풍기와,
    상기 외기와 상기 내기의 현열(顯熱)을 교환하는 열교환기와,
    상기 외기 송풍기와 상기 내기 송풍기의 동작을 제어하는 제어장치를 갖고,
    상기 외기 송풍기의 회전축과 공기 흡입 방향과 상기 내기 송풍기의 회전축과 공기 흡입 방향이 서로 평행이 되도록 배치되고,
    상기 열교환기는, 상기 열교환기의 길이측 풍로측의 한쪽의 흡입구와 상기 외기 송풍기의 취출 방향이 일치하고, 또 다른쪽의 흡입구와 상기 내기 송풍기의 취출 방향이 일치하도록 상기 외기 풍로와 상기 내기 풍로의 사이에 배치되며,
    또한, 상기 열교환기는, 사각형의 제1 열전도판 및 제2 열전도판을 구비하고,
    상기 제1 열전도판은,
    L 자 형상이고 또한 중공 볼록 형상으로 형성한 복수의 풍로 유지부재와,
    외주부에 형성된 직선형상의 제1 차폐부재 및 L자 형상의 제2 차폐부재와,
    복수의 상기 풍로 유지부재, 복수의 상기 제1 차폐부재 및 복수의 상기 제2 차폐부재에 의해 형성되는, L 자형상의 복수의 풍로, 전열면 및 상기 풍로의 양단의 유입부 및 유출부와,
    상기 유입부 및 상기 유출부에 위치하는 상기 풍로 유지부재의 단부에 마련되는 개구 유지부재와,
    상기 제1 열전도판의 외주연부에 상기 전열면과 수직이 되도록 절곡된 기밀부재와,
    상기 열전도판의 중심점에 관해서 상기 풍로의 상기 유입부 및 상기 유출부와 점대칭을 이루는 위치의 상기 기밀부재에 마련된 제1 개구부를 갖고,
    상기 제2 열전도판은 상기 제1 열전도판과 상사하는 형상으로서, 상기 제1 차폐부재 및 상기 제2 차폐부재의 길이 방향에 복수의 측면 유지부재를 갖고,
    상기 제1 열전도판 및 상기 제2 열전도판은 1장의 시트를 소재로서 일체 성형되고,
    상기 제1 열전도판의 상기 유입부 및 상기 유출부가, 상기 제2 열전도판의 유입부 및 유출부와 대향하는 위치관계가 되도록, 상기 제1 열전도판과 상기 제2 열전도판이 180°회전하여 교대로 적층되고,
    상기 제1 열전도판과 상기 제2 열전도판의 적층에 의해 제1 풍로 및 제2 풍로가 교대로 형성되고,
    상기 제1 풍로 및 상기 제2 풍로를 흐르는 유체가 대향류가 되는 부분의 상기 풍로 유지부재는, 곡선형상이며, 또한 등간격으로 배치되는 열교환기인 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열체 수납박스 내에 수용되는 발열체의 발열량에 맞춰, 상기 발열체 수납박스 냉각장치를 복수 구비한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발열체 수납박스 냉각장치가 박스를 갖고,
    상기 열교환기로부터의 취출구가 상기 박스에 배치된 내기 취출구 및 외기 취출구와 일치하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 발열체 수납박스 냉각장치를 복수 구비하고, 상기 복수의 발열체 수납박스 냉각장치의 각각의 상기 외기 송풍기의 사이에 외기 관통구멍을 마련하여 외기 온도를 검지하는 외기 온도 검지기를 배치하고, 상기 복수의 발열체 수납박스 냉각장치의 각각의 상기 내기 송풍기의 사이에 내기 관통구멍을 마련하여 내기온도를 검지하는 내기 온도 검지기를 배치한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발열체 수납박스 냉각장치 내부에 상기 열교환기의 위치 결정이 되는 가이드 형상을 형성하는 단열재를 배치한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    또한 상기 열교환기에 접촉하는 단열재를 구비하고, 상기 단열재에 배선용의 홈이 마련된 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단열재가 상기 열교환기와 접촉하는 면에 작업창을 갖고, 단열재를 분리하는 일없이 상기 작업창으로부터, 배선의 커넥터 접속을 착탈 가능하게 한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외기 취출구에 덮개부재가 부착된 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외기 송풍기 또는 상기 내기 송풍기에 흡입되는 공기를 정류하는 오리피스와, 상기 외기 송풍기 또는 상기 내기 송풍기를 고정하는 고정판을 갖고,
    상기 외기 송풍기 또는 상기 내기 송풍기와, 상기 오리피스가 상기 고정판에 고정되는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고정판의 형상을 상하좌우 대칭형상으로 하고, 상기 고정판의 부착 개소 형상을 U 자형으로 하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 박스의 상면 또는 측면의 가장자리에 보강부재를 갖고, 상기 보강부재가 고정부재를 겸하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    발열체 수납박스 냉각장치 박스의 일면을 형성하는 분리 가능한 패널이 낙하방지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어장치의 실내측 벽면에 배열(排熱) 구멍을 구비한 것을 특징으로 하 는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어장치가 내장의 프린트 기판을 갖고,
    상기 프린트 기판이 손잡이를 겸한 고정부재를 구비한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어장치가 내장의 프린트 기판을 갖고,
    상기 프린트 기판이 방열부재를 겸한 고정부재를 구비한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    배수구가 상기 외기 송풍기의 바람이 불어가는 쪽의 방향에 마련되고,
    상기 박스의 저면에 상기 배수구로 향하는 경사면을 갖는 사발 형상의 드레인 팬을 구비하고,
    상기 외기 송풍기의 송풍에 의해, 물은 드레인 팬의 경사면을 따라서 윗쪽으로 밀어 올려지고, 상기 드레인 팬 바닥부보다도 윗쪽에 위치하는 배수구로부터, 상기 물을 배수할 수 있는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 배수구가 상기 외기 송풍기의 바람이 불어가는 쪽 이외의 방향에 마련되고,
    상기 드레인 팬이 상기 배수구에 배수를 유도하는 드레인 팬 홈을 구비하고, 바람이 불어가는 쪽 이외의 방향에 마련된 상기 배수구로부터도 배수할 수 있는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  18. 삭제
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 풍로 및 상기 제2 풍로를 흐르는 상기 유체가 대향류가 되는 부분의 상기 풍로 유지부재가 부등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    L 자 형상으로 형성된 상기 복수의 풍로 중, 상기 제1 차폐부재측의 풍로 길이가 짧은 풍로의 풍로 폭이 좁고, 상기 제2 차폐부재측의 풍로 길이가 긴 풍로의 풍로 폭이 넓어지도록 상기 풍로 유지부재가 부등간격으로 배치된 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 열교환기로 통풍하는 반송부재 또는 상기 열교환기의 전후의 풍로형상에 따라서, L 자 형상으로 형성된 복수의 풍로의 풍량차를 작게 하도록, 상기 풍로 유지부재가 부등간격으로 배치된 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    L자 형상으로 형성된 상기 복수의 풍로 중, 상기 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로의 풍로 폭이 넓고, 상기 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로 폭이 좁게 되도록 상기 풍로 유지부재를 부등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    L자 형상으로 형성된 상기 복수의 풍로 중, 중앙부분의 상기 풍로의 풍로 폭이 좁고, 상기 제1 차폐부재측의 풍로길이가 짧은 풍로 및 상기 제2 차폐부재측의 풍로길이가 긴 풍로의 풍로 폭이 넓어지도록 상기 풍로 유지부재를 부등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  24. 제 1 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제2 열전도판에 형성된 상기 제1 차폐부재의 양단 및 상기 제2 차폐부재의 길이 방향의 각부(角部) 및 인접하는 상기 제1 열전도판의 개구부의 단부가 되는 위치에 상기 측면 유지부재를 갖고, 상기 제1 차폐부재의 양단 및 상기 제1 차폐부재와 대향하는 위치에 있는 상기 제2 차폐부재의 양단에 있어서, 제1 열전도판의 상기 제1 차폐부재의 상면이 상기 제2 열전도판의 상기 제2 차폐부재의 하면에 접촉하고, 상기 제1 열전도판의 상기 제2 차폐부재의 상면이 상기 제2 열전도판의 상기 제1 차폐부재의 하면에 접촉하고, 상기 측면 유지부재의 상면이 상기 제1 열전도판의 상기 제1 차폐부재 및 상기 제2 차폐부재의 하면에 접촉하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  25. 제 1 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 열전도판에 형성된 상기 제1 차폐부재 및 상기 제2 차폐부재의 측면에 면하지 않는 개소에 적어도 하나 이상의 외주풍로 유지부재를 갖고, 상기 외주풍로 유지부재는 아래쪽에 위치하는 상기 제2 열전도판에 형성된 상기 제1 차폐부재 및 상기 제2 차폐부재에 접촉하는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  26. 제 1 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제1 열전도판 및 상기 제2 열전도판의 외주연부에 형성된 상기 기밀부재는 전열면에 대하여 풍로 높이 이상의 길이를 갖도록 절곡되고, 상기 유입부 및 상기 유출부의 하방의 상기 기밀부재에 제2 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 열전도판 및 상기 제2 열전도판을 교대로 적층했을 때, 상기 유입 부 및 상기 유출부에서 상기 전열면과 상기 제1 개구부 또는 상기 제2 개구부의 단부까지의 개구 높이가 풍로 높이보다도 커지도록 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는
    발열체 수납박스 냉각장치.
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