TWI403685B - 熱交換器 - Google Patents

Description

熱交換器

本發明涉及一種散熱效率良好的熱交換器，尤其涉及一種對在散熱翼片間流動的冷卻用空氣的流動進行減速來提高與翼片間的熱交換的、由底板(base plate)和散熱翼片構成的熱交換器。

由於CPU、元件等的發熱量、發熱密度的增大，需求一種散熱效率良好的高性能的熱交換器。目前，一直利用由製造成本低廉的鋁的擠壓型材構成的熱交換器。由擠壓型材構成的熱交換器，由於底板和散熱翼片形成一體，因此容易製造。另外，底板和散熱翼片分開製造，在底板的一側的面上接合散熱翼片來製造熱交換器。

圖6是表示現有的熱交換器的立體圖。如圖6所示，現有的熱交換器100具有：一側的面上熱連接發熱零件的底板102、和在底板的另一側的面上熱連接的多個板狀散熱翼片103。

現有的熱交換器100，從一側的端部在底板的長度方向上由風扇等如符號108所示吹冷卻用空氣，將從發熱零件經由底板向板狀散熱翼片傳導的熱向大氣中散熱。在沿底板的長度方向熱連接有多個發熱零件的情況下，為了使這些多個發熱零件的熱散發，大量的冷卻用空氣從一側的端部被吹向板狀散熱翼片間(參照日本特開平7－15160號公報)。

在上述的在底板的一側的面上熱連接有多個板狀散熱翼片的熱交換器中，一般的，被供給的冷卻用空氣的量由各裝置決定。如果板狀散熱翼片的長度長，板狀散熱翼片的間隔小，則會產生冷空氣碰到前面的翼片但冷空氣不能碰到裏面的翼片的狀態。另一方面，如果使板狀散熱翼片的間隔變大，期待冷卻效率，使大量的冷卻空氣流在高速下吹向翼片，由於空氣只通過翼片間的中央部，產生熱交換進行得不充分的狀態。因此，在現有的冷卻熱交換器的方法中，具有如下問題點，即，無法有效冷卻遍及縱深而配置的多個發熱零件的熱、尤其是下風的發熱零件的熱。

因此，本發明的目的在於提供一種能夠有效冷卻遍及縱深而配置的多個發熱零件的散熱效率良好的熱交換器。

發明者為了解決上述現有的問題點進行反復的研究。其結果確定了：若降低在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速，使溫度邊界層(即，在空氣流通過翼片間時，翼片的熱被傳遞，空氣流的一部分的溫度上升，在與不受翼片的熱影響的空氣流的部分之間產生邊界。將此時的邊界層稱為溫度邊界層)重合，則能使熱交換器的板狀翼片的表面的溫度接近於在翼片的出口側的溫度。

即，確定了：即使向板狀翼片間儘量地吹入高速的冷卻空氣流，冷卻空氣流的相當一部分也與熱交換無關而只是簡單地通過板狀翼片間，為了提高散熱效率，必須對板狀翼片的間隔、板狀翼片的長度、在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速的關係進行適當的要求。本發明，基於上述研究成果而提出。

本發明的熱交換器的第1方式是如下的熱交換器，其具有：底板部，其在一側的面上熱連接有至少1個發熱零件；至少1個的翼片部，其由沿著上述底板部的另一側的面的長度方向以規定的角度並列配置、並與底板熱連接的多個翼片構成；入口部，其向上述至少1個的翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部及隔板部，其引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少1個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動；以及排出口，其排出冷卻用空氣。

本發明的熱交換器的第2方式是如下的熱交換器，其具有：由多個翼片構成的至少1個的翼片部；入口部，其向上述至少1個的翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部及隔板部，其引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少1個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動；以及排出口，其排出冷卻用空氣。

本發明的熱交換器的第3方式是如下的熱交換器，其具有：底板部，其熱連接有至少1個發熱零件；翼片群，其配置有至少2個的翼片部，以形成對在翼片間流動的冷卻用空氣的流速進行減速的構造，上述至少2個的翼片部沿著上述底板部的長度方向以規定的角度並列配置，並由與上述底板熱連接的多個翼片構成；入口部，其向上述至少2個的翼片部分別送入冷卻用空氣；以及排出口，其排出冷卻用空氣，配置上述翼片群以引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少2個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動。

本發明的熱交換器的第4方式是如下的熱交換器，其使對上述冷卻用空氣的流速進行減速的構造，以從上述入口部向上述排出口逐漸變窄的方式配置成八字形。

本發明的熱交換器的第5方式是如下的熱交換器，上述翼片群，以從上述入口部向上述排出口逐漸變窄的方式配置成八字形，在上述翼片群的上述排出口側還具有在上述底板的長度方向上配置的另外的至少1對翼片。

本發明的熱交換器的第6方式是如下的熱交換器，上述至少1個的翼片部由1個翼片部構成，上述隔板部被配置在上述翼片部的兩側端部，上述擋板部被配置在最近端部及最遠端部的翼片的附近。

本發明的熱交換器的第7方式是如下的熱交換器，上述至少1個的翼片部由沿上述底板的寬度方向配置的多個翼片部構成，上述隔板部被配置在上述翼片部之間及兩外側端部，上述擋板部被配置在各翼片部的最近端部及最遠端部的翼片的附近。

本發明的熱交換器的第8方式是如下的熱交換器，從上述入口以高速送入散熱器的冷卻用空氣沿著一通路流動，上述通路沿著上述隔板部形成在多個翼片的一側的端部和上述隔板部之間，上述冷卻用空氣被上述擋板部及上述隔板部引導而減速，在翼片間流動，沿著在多個翼片的另一側的端部和上述隔板部之間形成的通路流動，從上述排出口排出。

本發明的熱交換器的第9方式是如下的熱交換器，對翼片間隔、翼片長度及在翼片間流動的流速進行設定，以使傳遞了上述發熱零件的熱的上述翼片表面的溫度和在上述排出口的冷卻用空氣的溫度之差變小。

本發明的熱交換器的第10方式是如下的熱交換器，對在翼片間流動的上述冷卻用空氣進行減速，以使由在翼片間流動的上述冷卻用空氣形成的、鄰接的翼片的各自的溫度邊界層重疊。

本發明的熱交換器的第11方式是如下的熱交換器，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間流動的流速為v(m/s)時，d≦9.4×3。

本發明的熱交換器的第12方式是如下的熱交換器，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間流動的流速為v(m/s)時，d≦9.4×2。

本發明的熱交換器的第13方式是如下的熱交換器，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間流動的流速為v(m/s)時，d≦9.4。

本發明的熱交換器的第14方式是如下的熱交換器，在上述多個翼片部的各處流動的冷卻用空氣的流量及/或在翼片間流動的冷卻用空氣的流量不同。

本發明的熱交換器的第15方式是如下的熱交換器，上述熱交換器為自然空冷的熱交換器。

本發明的熱交換器的第16方式是如下的熱交換器，上述熱交換器為水冷的熱交換器。

參照附圖對本發明的熱交換器進行說明。

本發明的熱交換器的一個方式是如下的熱交換器，其具有：底板部，其在一側的面上熱連接有至少1個發熱零件；至少1個的翼片部，其由沿著上述底板部的另一側的面的長度方向以規定的角度並列配置、並與底板熱連接的多個翼片構成；入口部，其向上述至少1個的翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部及隔板部，其引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少1個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速，而大致均勻地流動；以及排出口，其排出冷卻用空氣。

例如，在一個方式中，至少1個的翼片部由1個翼片部構成，隔板部被配置在翼片部的兩側端部，擋板部被配置在最近端部及最遠端部的板狀翼片的附近。

在以下的說明中，對於在本發明中使用的板狀翼片、翼片部、翼片群做如下定義。即，每個板狀翼片在圖1中是由符號3表示的翼片，所謂翼片部如圖1所示，是指多個板狀翼片3在縱向上排列並被配置成一列的整體。所謂翼片群是指2個翼片部配置成大致呈八字形而形成的結構，如圖8所示，翼片部由符號17表示，翼片群由符號18表示。

圖1是說明本發明的熱交換器的局部立體圖。如圖1所示，本發明的熱交換器具有：底板部2，其在背面熱連接有(未圖示的)發熱零件；翼片部，其由沿著底板部的表面的長度方向以規定的角度並列配置的多個板狀翼片3構成；向翼片部3送入冷卻用空氣的入口部6；擋板部5－1、5－2及(未圖示的)隔板部，其引導冷卻用空氣的流動，使得冷卻用空氣在翼片部的各翼片間減速，大致均勻地流動引導；以及排出冷卻用空氣的排出口7。在圖1中，高速的空氣流從入口部6(即表面上的入口)被送入，低速的空氣流被送入翼片間(即實際的入口)。

圖2是說明圖1所示的方式的熱交換器的俯視圖。如圖2所示，在底板部2上，以規定的角度沿長度方向並列配置有多個板狀翼片3。配置以規定的間隔相鄰的板狀翼片。雖然在圖1中為了容易說明而省略了，但隔板部4被設置在底板部2的兩側端部。在最近前的板狀翼片及最裏面的板狀翼片上，分別設置有擋板部5－1、5－2。

在熱交換器上設有送入空氣流的入口部和排出空氣流的排出口。向熱交換器中從入口部送入高速的空氣流8。由於在最近前的板狀翼片3上安裝有擋板部5－1，因此利用擋板部阻礙氣流，高速的空氣流8，沿著通過沿底板部的長度方向並列配置的多個板狀翼片的一側的端部和隔板部4形成的通路流動。

上述的高速的空氣流8，擊打被安裝在最遠處的板狀翼片上的擋板部5－2而打亂流動，由擋板部5－2及隔板部4引導，改變方向，降低速度形成低速的空氣流9，在板狀翼片3間流動，在由沿底板部2的長度方向並列配置的多個板狀翼片的另一側的端部和隔板部4形成的通路處進行合流，從排出口7被排出到熱交換器外(由符號11表示)。

參照圖4及圖5，對於本發明的熱交換器及現有的熱交換器的散熱特性進行比較說明。

圖4是說明本發明的熱交換器的散熱特性的局部剖面圖。圖5是說明現有的熱交換器的散熱特性的局部剖面圖。在圖4及圖5的各自的左側部，表示由通過板狀翼片間的冷卻空氣流形成的溫度邊界層邊界層(即，空氣流通過翼片之間時，翼片的熱傳遞，空氣流的一部分的溫度上升，在與不受翼片的熱的影響的空氣流的部分之間產生邊界。將這時的邊界層稱為溫度邊界層)。在圖4及圖5的右側部，表示翼片間隔和溫度分佈的關係。

在圖5所示的現有的熱交換器中，板狀翼片3之間的間隔大，高速的冷卻空氣流吹過板狀翼片間。即，在溫度邊界層15、15間，存在與熱交換無關的流動的空氣流的空間，在翼片的表面上溫度高，與熱交換無關的流動的空氣流的部分以保持在冷卻空氣流的方式溫度不上升。如此，即使向板狀翼片間吹入高速的冷卻空氣流，也會產生冷卻空氣流的相當一部分與熱交換無關，而只是簡單地通過板狀翼片之間的狀態(參照符號16)。

如圖5的右側部所示，在板狀翼片的表面上溫度高，在板狀翼片之間的中央部，溫度完全不上升。即，溫度差變得非常大。因此，即使吹入高速的冷卻空氣流，翼片的表面的溫度也不下降，很明顯散熱效率極差。

在圖4所示的本發明的熱交換器中，不是在高速下向翼片吹入冷卻空氣流，如果降低在板狀翼片3之間流動的冷卻空氣的流量，使溫度邊界層15重合，則能夠使熱交換器的板狀翼片的表面的溫度接近於在翼片的出口側的溫度。

即，如圖4的右側部所示，板狀翼片的表面的溫度降低，即使在板狀翼片間的中央部也能看到溫度的上升。即，板狀翼片的表面的溫度和翼片間的中央部的溫度的差小，因此，翼片的表面的溫度降低，很明顯散熱效率良好。

參照圖4進行說明的散熱效率良好的熱交換器，必須適當地要求板狀翼片的間隔、板狀翼片的長度、在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速的關係。

如在圖4中所示，從為了使溫度邊界層相重合(即，使溫度邊界層變得足夠厚)的條件出發，若設板狀翼片的間隔為d(mm)，板狀翼片的長度為L(m)，在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速為v(m/s)，則成為 翼片間隔d成為。

在本發明中，。更優選的是2。進一步優選的是。本發明的本質在於適當 地要求翼片形狀、風速。為了便於說明，利用翼片的表面是平面的平板翼片進行了說明，但本發明的效果不僅限於平板翼片。格子型翼片、滾花翼片(在表面上添加凹凸的翼片)、銷翼片、在上風和下風方向上具有起伏的翼片等也明顯地起到相同效果。

對於圖4及圖5所示的U字型的曲線進行以下的詳細說明。

若設距離翼片入口的長度為x、距離翼片表面的距離為y、空氣溫度為T(x,t)，翼片溫度為T0，主流的流速為v，熱擴散率為a’，則空氣溫度和翼片溫度的關係可由 表示。其中，z表示距離翼片的實質的距離。

並且，若考慮來自相鄰的翼片的影響，設翼片間隔為d，則成為 獲得圖4、圖5所示的U字型的曲線。

如上述，距離翼片的實質的距離z，可以認為是，因此可以將該值作為參數進行設計。

翼片的平均溫度相對於排氣溫度的倍率，z＝3時為2.65倍，z＝2時為1.79倍，z＝1時為1.12倍。

優選z<3，更優選z<2，最優選z<1。

作為典型的值，翼片間隔為0.5mm~1mm，翼片厚度為1mm~2mm，翼片厚度被選定為翼片間隔的2倍左右。

另外，作為翼片長度多採用3~20mm左右。而且，這只是表示一例，並非是限定本發明發揮效果的範圍。

本發明的熱交換器的其他的一個方式是如下的熱交換器，其具有：底板部，其在一側的面上熱連接有發熱零件；多個翼片部，其由沿底板部的另一側面的長度方向以規定的角度並列配置的多個板狀翼片構成；入口部，其向多個翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部及隔板部，其引導冷卻用空氣的流動，使得在多個翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動；以及排出冷卻用空氣的排出口。

多個翼片部沿底板的寬度方向配置，隔板部被配置在翼片部之間及兩外側端部，擋板部與各翼片部的最近端部及最遠端部的板狀翼片連接而配置。

圖3是說明具有多個翼片部的本發明的其他的一個方式的熱交換器的立體圖。如圖3所示，該方式的熱交換器10，是在底板的寬度方向上並列配置有多個參照圖1說明了的熱交換器1，該熱交換器1被隔板部及擋板部包圍，並且沿底板的長度方向配置有多個板狀翼片。

即，一種熱交換器具有：底板部2，其在一側的面上熱連接有(未圖示的)發熱零件；多個翼片部，其由沿底板部的另一側面的長度方向以規定的角度並列配置的多個板狀翼片3構成；入口部6，其向多個翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部5－1、5－2及隔板部4，其引導冷卻用空氣的流動，使得在多個翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動；以及排出冷卻用空氣的排出口7。

即，多個翼片部3沿底板2的寬度方向被配置，隔板部4被配置在翼片部3之間及兩外側端部，擋板部5－1、5－2與各翼片部的最近端部及最遠端部的板狀翼片連接被配置。

熱交換器10，在通過隔板部隔開的空間內，在底板的寬度方向上並列配置有散熱部件，上述散熱部件沿長度方向配置有多個板狀翼片。在每個散熱部件上，從各自的入口部送入高速的空氣流8。由於在最近前的板狀翼片3上安裝有擋板部5－1，因此由擋板部阻礙流動，高速的空氣流8，沿著通過沿底板部的長度方向並列配置的多個板狀翼片的一側的端部和隔板部4形成的通路流動。

上述的高速的空氣流8，擊打被安裝在最遠處的板狀翼片上的擋板部5－2而打亂流動，由擋板部5－2及隔板部4引導，改變方向，降低速度行程低速的空氣流9，在板狀翼片3間流動，在由沿底板部2的長度方向並列配置的多個板狀翼片的另一側的端部和隔板部4形成的通路處進行合流，從排出口7被排出到熱交換器外。如此在沿長度方向被配置的多個板狀翼片的全部之間，冷的冷卻用空氣流動。

在該方式的熱交換器中，如參照圖4說明的那樣，也要求板狀翼片的間隔、板狀翼片的長度、在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速的關係，散熱效率良好。即，如上述，若設板狀翼片的間隔為d(mm)，板狀翼片的長度為L(m)，在板狀翼片間流動的冷卻空氣的流速為v(m/s)，則。更優選的是。最優選的是d≦。

通過利用圖3所示方式的熱交換器，不僅是沿底板的長度方向的多個發熱零件的散熱，還可以有效進行在寬度方向上配置的多個發熱零件的散熱，適合各種發熱零件的冷卻、散熱，其適用範圍擴大。

圖7(a)是說明本發明的熱交換器的其他方式的局部立體圖。圖7(b)是俯視圖。在該方式中，擋板部5A被配置成朝向裏側與板狀翼片3之間的間隔逐漸變小，而且，在翼片上部還配置有擋板部5D。因此，冷卻用空氣被擋板引導而改變方向並減速，在板狀翼片3間流動。在圖7(a)所示的方式中，板狀翼片3相對於風向(從近前朝向裏側)呈直角配置。板狀翼片3如圖7(b)所示也可以相對於風向傾斜配置。

即，如圖7所示，通過在翼片上部還設置擋板，可以將翼片的高度設定成低於圖1所示的方式中的空氣取入口，翼片效率變高，在熱特性上更加優選。

另外，以促進熱傳遞為目的，在翼片附近設置棒狀的部件，或在翼片上開設1個或多個槽，將流路做成曲柄狀(2個L字狀)也能呈現效果。

圖8是說明本發明的熱交換器的其他的一個方式的局部立體圖。如圖8所示，在底板部2上，在縱向上以規定間隔配置有多個板狀翼片3，從而形成翼片部17。上述2個翼片部17相對於入口部配置成八字形，從而形成由1對翼片部構成的翼片群18。八字形被配置成，沿冷卻用空氣(高速)8從入口部向排出口逐漸變窄。若八字的頂部分的板狀翼片相互接觸進行配置，則鄰接的板狀翼片的橫方向的間隔被關閉，冷卻用空氣的流動在橫方向上被引導。如圖8所示，通過使位於由1對翼片部構成的翼片群18的左側的最前方的板狀翼片3和位於鄰接的翼片群18的右側的最前方的板狀翼片3相接觸配置，由此可以將冷卻用空氣的流動引導向八字形的內側。

如上述，若在底板部上並列配置由1對翼片部構成的翼片群18，則不必使用擋板部及隔板部，也能使高速的冷卻用空氣8在各翼片間減速且大致均勻地流動。

圖9是說明本發明的熱交換器的其他的一個方式的俯視圖。如圖9所示，在該方式中，參照圖8說明了的方式(即，2個翼片部17相對於入口部呈八字形配置而形成的由1對翼片部構成的翼片群18)的八字的頂部分的鄰接的板狀翼片3的橫方向的間隔打開，在其排出口側設置有沿高速的冷卻用空氣的氣流8被配置的1對翼片(即，直行翼片)19。即使在設置有直行翼片的情況下，在熱設計上關於參數z，由於同等地設計z＝y/2/，因此性能也不會下降。即，在該方式中，也不必使用擋板部及隔板部，如符號9所示，也能使高速的冷卻用空氣8在各翼片間減速且大致均勻地流動。另外，若像這樣設置直行翼片，則即使在風速發生變化的情況下也能使熱性能穩定。

圖10是說明用於本發明的熱交換器的翼片部的製造方法的一個方式的圖。如圖10(a)所示，通過擠壓成形等的方法，形成一種板狀翼片3，上述板狀翼片3在各個面上分別具有形成嵌合構造的突起部21及凹部20。其次，將多個板狀翼片，使突起部21嵌合於鄰接翼片的凹部20。所謂底板部2如符號D所示，與板狀翼片的基部熱連接以使熱傳導良好。如符號E所示，嵌合構造成為防止焊料上升的構造。另外，除了擠壓成形外，可以對於鋁材通過衝壓加工(熱間或冷間)形成翼片，可以層疊將板沖孔加工成沖孔金屬(punching metal)狀後的板來形成翼片部分。而且也可以通過機械加工形成翼片，通過對厚板狀的鋁材進行衝壓加工(熱間或冷間)，也能採用使棒狀的翼片立在基底上的加工。首先如圖10(a)所示，在鄰接翼片的凹部20上嵌合突起部21，其次，如圖10(b)所示，將被嵌合的翼片在以符號F表示的寬度上切斷作為翼片部使用。另外F例如為3~20mm左右的尺寸。

典型的尺寸為：翼片間隔0.5mm，翼片厚度1~3mm，翼片長度3~7mm，翼片高度3~60mm，[翼片厚度]/[翼片間隔]=1~3。另外，相對於在散熱器(heat sink)入口的冷卻風的方向，有時將翼片的方向設置成30°左右，也有時通過將在散熱器入口的翼片的外觀上的厚度相對於入口整體限制在30%左右，從而實現壓力損失降低。但這只不過是一個例子，並不是限定本發明發揮效果的範圍。

圖11是說明將熱交換器應用於直接火烤用的鍋的情況的圖。圖11(a)表示翼片22。在底板部2上以規定的間隔配置有翼片3。圖11(b)表示將翼片設置在直接火烤用的鍋的下側進行熱交換的狀態。如圖11(b)所示，例如，將配置成八字形的翼片對，以八字的頂部朝向鍋的外周的方式配置成星型。通過像這樣配置在直接火烤用的鍋的下側，能使熱交換的效率提高30~50%，能使燃料(或柴火)的使用量降低1/2~2/3，作為地球溫暖化對策的一環對削減CO₂ 也能做出貢獻。另外上述熱交換器也可以是獨立於鍋的其他部件，可以只在使用時接觸利用。

本發明的熱交換器，還可以應用於自然空冷、水冷的任一種的交換器中。即，在自然空冷下，能使被交換的熱量提高10%。另外在水冷的熱交換器中，能使熱傳遞率提高25%。

典型的尺寸為：翼片間隔2mm，翼片厚度1~3mm，翼片長度3~7mm，翼片高度3~60mm，[翼片厚度]/[翼片間隔]=1~2。這只是表示一例，並非是限定本發明發揮效果的範圍。

根據本發明，基於確定的包絡體積、確定的風量，使發熱零件的溫度下降，並且也能使流體的壓力損失降低。即、在同一包絡體積下冷卻能力高，在上風下風方向上不會產生大致溫度差即能獲得即使在下風冷空氣也會進入的散熱效率良好的熱交換器。尤其，在配置翼片的底板長的熱交換器的情況下，能獲得散熱效率顯著優良的熱交換器。

d．．．間隔

T．．．空氣溫度

T0．．．翼片溫度

1．．．熱交換器

2．．．底板部

3．．．翼片部

4．．．隔板部

5A．．．擋板部

5D．．．擋板部

5－1．．．擋板部

5－2．．．擋板部

6．．．入口部

7．．．排出口

8．．．空氣流

9．．．空氣流

10．．．熱交換器

15．．．溫度邊界層

17．．．翼片部

18．．．翼片群

19．．．翼片

20．．．凹部

21．．．突起部

22．．．翼片

圖1是說明本發明的熱交換器的局部立體圖；圖2是說明圖1所示的方式的熱交換器的俯視圖；圖3是說明具有多個翼片部的本發明的其他的一個方式的熱交換器的立體圖；圖4是說明本發明的熱交換器的散熱特性的局部剖面圖；圖5是說明現有的熱交換器的散熱特性的局部剖面圖；圖6是表示現有的熱交換器的立體圖；圖7是說明本發明的其他方式的局部立體圖；圖8是說明本發明的熱交換器的其他的一個方式的局部立體圖；圖9是說明本發明的熱交換器的其他的一個方式的俯視圖；圖10是說明用於本發明的熱交換器的翼片部的製造方法的一個方式的圖；圖11是說明將熱交換器應用於直接火烤用的鍋的情況的圖。

6．．．入口部

5－1．．．擋板部

3．．．翼片部

7．．．排出口

1．．．熱交換器

5－2．．．擋板部

2．．．底板部

Claims (14)

1. 一種熱交換器，具有：底板部，其熱連接有至少1個發熱零件；至少1個的翼片部，其由沿著上述底板部的長度方向以規定的角度並列配置，並與底板熱連接的多個翼片構成；入口部，其向上述至少1個的翼片部分別送入冷卻用空氣；擋板部及隔板部，其引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少1個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動；以及排出口，其排出冷卻用空氣，對翼片間隔、翼片長度及在翼片間流動的流速進行設定，以使傳遞了上述發熱零件的熱的上述翼片表面的溫度和在上述排出口的冷卻用空氣的溫度之差變小。
2. 一種熱交換器，具有：底板部，其熱連接有至少1個發熱零件；翼片群，其配置有至少2個的翼片部，以形成對在翼片間流動的冷卻用空氣的流速進行減速的構造，上述至少2個的翼片部沿著上述底板部的長度方向以規定的角度並列配置，並由與上述底板熱連接的多個翼片構成；入口部，其向上述至少2個的翼片部分別送入冷卻用空氣；以及排出口，其排出冷卻用空氣， 配置上述翼片群以引導上述冷卻用空氣的流動，使得在上述至少2個的翼片部的各個之中使冷卻用空氣在各翼片間減速而大致均勻地流動，對翼片間隔、翼片長度及在翼片間流動的流速進行設定，以使傳遞了上述發熱零件的熱的上述翼片表面的溫度和在上述排出口的冷卻用空氣的溫度之差變小。
3. 如申請專利範圍第2項所述的熱交換器，其中，對上述冷卻用空氣的流速進行減速的構造，以從上述入口部向上述排出口逐漸變窄的方式配置成八字形。
4. 如申請專利範圍第2項所述的熱交換器，其中，上述翼片群，以從上述入口部向上述排出口逐漸變窄的方式配置成八字形，在上述翼片群的上述排出口側還具有在上述底板的長度方向上配置的另外的至少1對翼片。
5. 如申請專利範圍第1項所述的熱交換器，其中，上述至少1個的翼片部由1個翼片部構成，上述隔板部被配置在上述翼片部的兩側端部，上述擋板部被配置在最近端部及最遠端部的翼片的附近。
6. 如申請專利範圍第1項所述的熱交換器，其中，上述至少1個的翼片部由沿上述底板的寬度方向配置的多個翼片部構成，上述隔板部被配置在上述翼片部之間及兩外側端部，上述擋板部被配置在各翼片部的最近端部及最遠端部的翼片的附近。
7. 如申請專利範圍第1、5或6項所述的熱交換器，其中， 從上述入口以高速送入散熱器的冷卻用空氣沿著一通路流動，上述通路沿著上述隔板部形成在多個翼片的一側的端部和上述隔板部之間，上述冷卻用空氣被上述擋板部及上述隔板部引導而減速，在翼片間流動，沿著在多個翼片的另一側的端部和上述隔板部之間形成的通路流動，從上述排出口排出。
8. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，對在翼片間流動的上述冷卻用空氣進行減速，以使由在翼片間流動的上述冷卻用空氣形成的、鄰接的翼片的各自的溫度邊界層重疊。
9. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間 流動的流速為v(m/s)時，。
10. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間 流動的流速為v(m/s)時，。
11. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，在設翼片間隔為d(mm)，翼片長度為L(m)，在翼片間 流動的流速為v(m/s)時，。
12. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換 器，其中，在上述多個翼片部的各處流動的冷卻用空氣的流量及/或在翼片間流動的冷卻用空氣的流量不同。
13. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，上述熱交換器為自然空冷的熱交換器。
14. 如申請專利範圍第1~6項的任一項所述的熱交換器，其中，上述熱交換器為水冷的熱交換器。