(57)【要約】【課題】熱交換効率を向上し、異物の侵入を防止可能な熱交換設備。【解決手段】熱交換設備1はケーシング10及び熱交換器20からなり、ケーシング10は、隔板１５によって隔離して区画された第一空間13、及び第二空間14を備え、それぞれの空間に導通する第一導流口104及び第二導流口105を備え、熱交換器20は上記隔板を挟んで第一空間13と第二空間14の間のケーシング10内に設置し、熱交換器20の凝縮部２１と蒸発部２２とをそれぞれ第一、二空間13、14に配置して熱交換による放熱を行う。【選択図】図１
0003169886.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱交換設備は、ケーシング、熱交換器からなり、
該ケーシングは、少なくとも１個の第一空間及び少なくとも１個の第二空間に区画され、それぞれ該第一空間及び第二空間と外気に通じる第一、二導流口を設け、
該熱交換器は、該第一空間と該第二空間との間に位置して該ケーシング内に設置され、
その凝縮部と蒸発部とをそれぞれ該第一空間と該第二空間とに配置して、内部に冷却作業流体を充填したことを特徴とする熱交換設備。
【請求項２】
前記熱交換器は、凝縮部、蒸発部、接続部を備え、
該凝縮部及び該蒸発部は、該第一、二空間内にそれぞれ設置し、
該接続部は、該第一、二空間の間に位置してその両端には、それぞれ該凝縮部及び該蒸発部を接続したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項３】
前記凝縮部及び該蒸発部には、それぞれ第一チャンバー及び第二チャンバーを形成し、
該接続部は、複数の管体により構成すると共に該各管体内には、作業流体の通道を形成して該第一、二チャンバーにそれぞれ通じたことを特徴とする請求項２に記載の熱交換設備。
【請求項４】
前記各管体の相互に隣接する間には、複数の放熱フィンを設置したことを特徴とする請求項３に記載の熱交換設備。
【請求項５】
前記熱交換器は、複数のヒートパイプを備え、
該各ヒートパイプには、間隔を開けて配列して設置された複数の放熱フィンを嵌めて設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項６】
前記各管体は、等間隔で配列して設置したことを特徴とする請求項４に記載の熱交換設備。
【請求項７】
前記各管体は、非等間隔で配列して設置したことを特徴とする請求項４に記載の熱交換設備。
【請求項８】
前記ケーシングは、その外周側でケーシング内壁に緊密に接する隔板により、該第一空間及び該第二空間を区画し、かつ、該隔板は前記熱交換器の蒸発部と凝縮部との間に設置されたことを特徴とする請求項４或いは５に記載の熱交換設備。
【請求項９】
前記ケーシングには、第一ケーシング及び第二ケーシングから構成され、該第一ケーシング及び第二ケーシングを相対して接続し、該第一空間13と該第二空間14その間に形成したことを特徴とする請求項４或いは５に記載の熱交換設備。
【請求項１０】
前記熱交換器の第一チャンバー及び該第二チャンバー内には、それぞれ毛細構造を設置し、
該毛細構造は、該第一、二チャンバー内の相対する内壁上にそれぞれ形成し、
該通道内には、これらと別の毛細構造を設置し、
該別の毛細構造は、該通道の相対内壁上に形成したことを特徴とする請求項４に記載の熱交換設備。
【請求項１１】
前記熱交換器の各ヒートパイプは、凝縮端、蒸発端、チャンバーを備え、
該各凝縮端及び該各蒸発端は、それぞれ凝縮部及び蒸発部を形成し、
毛細構造は、該チャンバーの相対する内壁上に形成したことを特徴とする請求項５に記載の熱交換設備。
【請求項１２】
前記ケーシングの第一、二導流口には、第一強制送風部品及び第二強制送風部品をそれぞれ相対して接続したことを特徴とする請求項８に記載の熱交換設備。
【請求項１３】
前記ケーシングにはさらに、複数の第一通風孔及び複数の第二通風孔を設け、
該各第一通風孔は、該隔板と該第一導流口との間のケーシングを貫通して形成して該第一空間に通じ、
該各第二導流孔は、該隔板と該第二導流口との間のケーシングを貫通して形成して該第二空間に通じることを特徴とする請求項１２に記載の熱交換設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は熱交換設備に関し、特に熱交換効率を向上させ、異物の侵入をも効果的に防止可能な熱交換設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱の伝導には主に三種の方式がある。
すなわち、伝導、対流、放射である。
伝導は、固体を熱伝導の媒体として熱を高温区から低温区へと伝える方式で、対流は、空気或いは水等の流体を媒体として、温度の上昇した流体の循環流動により熱を排出するものである。
媒介による直接伝達が一切ないものが、放射である。
ちなみに、流体にとって、最も主要で、しかも有効な伝熱方式は対流である。
【０００３】
図８に示すように、従来の熱交換設備6は、複数の導流口611、612、613、614、第一空間62及び第二空間63を備える。
該第一、二導流口611、612及び該第三、四導流口613、614は、それぞれ隣接する熱交換設備6の一端及びその反対端に開設する。
該第一導流口611は、該第二導流口612に相対し、かつ該第一空間62に通じる。
該第三導流口613は、該第四導流口614に相対し、かつ該第二空間63に通じる。
【０００４】
また、該第二導流口612及び該第三導流口613には、それぞれ１個のファン7を配置する。
よって、従来の熱交換設備6を、通信機器ケース8或いは機器のハウジングに設置し、熱交換を行うには、該第三導流口613のファン7を通して、強制的に外気を送風し、第二空間63内へと進入させる。
さらに、該第四導流口614から、該通信機器ケース8内へと気流を導引し、他方、該第二導流口612のファン7は、通信機器ケース8内の電子パーツが発する熱を強制的に第一空間62内へと排出する。
続いて、該第一導流口611を通して外部へと排出し、熱交換の効果を達成する。
【０００５】
上記したように、従来の熱交換設備6は、熱交換の目的を達成することはできるが、通信機器ケース8への、外界からの異物の進入を防止することはできない。
すなわち、該第三、四導流口613、614と該第二空間63及び該通信機器ケース8内の収容設置空間81は相互に直接通じているため、ファン7が強制的に導引する気流に従い、異物(ほこり、湿気など)が該通信機器ケース8内に持ち込まれ易く、これにより通信機器ケース内の電子パーツが湿度により損傷し、或いはほこりが電子パーツ上に付着して損壊を招く恐れがある。
上記したように、従来の構造には、以下の欠点がある。
1.通信機器ケース内への異物の進入を防止することができない。
2.熱交換効率が不良である。
3.放熱効果が不良である。
本考案は、従来の熱交換設備の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２４３４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−３１１５０１公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案が解決しようとする第一の課題は、ケーシング内に熱交換器を設置し、熱交換器によりケーシング内に各自独立した第一、二空間を形成し、第一、二空間で熱交換による放熱を行い、こうして熱交換効率を効果的に向上させ、異物侵入をも防止可能な熱交換設備を提供することである。
本考案が解決しようとする第二の課題は、最適な放熱効果を備える熱交換設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本考案は下記の熱交換設備を提供する。
熱交換設備は、ケーシング、熱交換器からなり、
該ケーシングは、少なくとも１個の第一空間、及び該第一空間に対して相互に隔離された少なくとも１個の第二空間を備え、第一導流口及び第二導流口を、該ケーシングにそれぞれ開設し、かつそれぞれ該第一、二空間に対応して通じ、
該熱交換器は、該ケーシング内に設置され、該第一空間と該第二空間との間に位置する。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の熱交換設備は、熱交換効率を大幅に向上させることができ、最適な放熱及び異物侵入防止の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案第一実施例の分解立体模式図である。
【図２】本考案第一実施例の組合せ立体模式図である。
【図３】本考案第一実施例の熱交換設備の断面模式図である。
【図４】本考案第一実施例の別種の分解立体模式図である。
【図５】本考案第一実施例の別種の熱交換設備の断面模式図である。
【図６】本考案第二実施例の分解立体模式図である。
【図７】本考案第二実施例の別種の分解立体模式図である。
【図８】従来の実施形態の断面模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
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。
【実施例】
【００１２】
本考案第一実施例の模式図である図１、２、３に示すように、熱交換設備1は、ケーシング10及び熱交換器20からなる。
【００１３】
該ケーシング10は、第一導流口104、第二導流口105、少なくとも１個の第一空間13及び少なくとも１個の第二空間14を備える。
【００１４】
該ケーシング10は、第一ケーシング101及び一第二ケーシング102が相対して接続して構成し、該第一空間13と該第二空間14をその間に形成する。
【００１５】
該第一導流口104及び該第二導流口105は、該ケーシング10にそれぞれ開設し、かつそれぞれ第一空間13及び第二空間14と外気とが相互に通じる。
【００１６】
該第一空間13と相対する第二空間14とは、図１に示すように相互に隔離し、該第一空間13は、該第二空間14と通じない。
【００１７】
該熱交換器20は、該ケーシング10内の該第一空間13と該第二空間14との間に位置し、その内部に作業流体を充填する。
【００１８】
該作業流体は、一般的な用語である冷媒として説明するが、これに限定するものではなく、具体的に実施する際には、純水、無機化合物、アルコール類、ケトン類、液体金属、有機化合物或いはその混合物などの、蒸発して放熱に有利な流体とすることができる。
【００１９】
該熱交換器20は、凝縮部21、蒸発部22及び接続部23を備える。
【００２０】
該凝縮部21及び該蒸発部22は、該第一、二空間13、14内にそれぞれ設置し、該接続部23は、該第一、二空間13、14の間に設置し、その両端には、それぞれ該凝縮部21及び蒸発部22を接続する。
【００２１】
実施例では、該凝縮部21と該蒸発部22及び該接続部23は、管体として説明するが、これに限定するものではなく、具体的に実施する際には、使用者は、予めケーシング10内の空間及び放熱効果のニーズに合わせて、該凝縮部21、蒸発部22及び接続部23を構成し、チャンバーを備える板体、或いは他のチャンバーを備える形態を選択することができる。
【００２２】
図１に合わせて、図３に示すように、該凝縮部21及び蒸発部22内には、それぞれ第一チャンバー211及び第二チャンバー221を形成する。
【００２３】
該接続部23は、複数の管体により構成し、該各管体は、等間隔、或いは非等間隔で配列して設置し、該各管体内には、通道231を形成する。
【００２４】
該通道231は、該第一、二チャンバー211、221にそれぞれ通じ、気体状の作業流体及び液体状の作業流体をそれぞれ流動させる。
【００２５】
また、該各管体の相互に隣接する間には、複数の放熱フィン25を設置し、該各放熱フィン25は、放熱を加速させる補助の役割を果たす。
【００２６】
該ケーシング10にはさらに、少なくとも１個の隔板15を設置し、該隔板15は、該蒸発部22と凝縮部21との間に設置する。
【００２７】
また、図１に示すように、該隔板15は、該接続部23の中間位置に形成され、該接続部23と一体を形成する。
【００２８】
また、該隔板15外周側は、相対する該ケーシング10の内側に緊密に接して該第一空間13と該第二空間14とを区画し、こうして該第一空間13と該第二空間14とは、各自独立した空間を形成する。
【００２９】
従って、気流が該第二空間14内に送られると、該第二空間14内の蒸発部22は、直ちに該気流の熱を吸収し、該第二チャンバー221内の液体状の作業流体を介して、吸収した熱により気化蒸発させ、気体状の作業流体に転換する。
【００３０】
また、該第一空間13内の凝縮部21は温度が比較的低いため、気体状の作業流体は、該通道231に沿って第一チャンバー211の方向へと、該気体状の作業流体が、該凝縮部21へと流動し冷却された後、迅速に液体状の作業流体に転換され、回流を生じるまで流動する。
【００３１】
該液体状の作業流体は、重力により、該通道231に沿って蒸発部22まで回流し、気液循環を継続し、大幅に熱交換効率を向上させ、これにより最適な放熱及び異物侵入防止の効果を達成する。
【００３２】
該熱交換設備の別種の実施模式図である図４に示すように、該ケーシング10はさらに、複数の第一通風孔161及び複数の第二通風孔162を備える。
【００３３】
該各第一通風孔161は、該隔板15と第一導流口104との間のケーシング10上を貫通して形成し、且つ該第一空間13に通じる。
【００３４】
該各第二導流孔は、該隔板15と第二導流口105との間のケーシング10上を貫通して形成し、かつ該第二空間14に通じる。
【００３５】
また、第一強制送風部品40及び第二強制送風部品41は、該第一、二導流口104、105にそれぞれ相対して配置する。
【００３６】
該第一強制送風部品40は、該第一空間13内に設置し、かつ第一入風側401、及び該第一入風側401の反対側の第一出風側402を備える。
【００３７】
該第一入風側401は、該第一導流口104に相対して接続し、該第一強制送風部品40は、強制的に気流を送風する。
【００３８】
該第二強制送風部品41は、該第二空間14内に設置し、かつ第二入風側411を備え、及び第二出風側412は、該第二入風側411の反対側に位置する。
【００３９】
該第二入風側411は第二導流口105に相対して接続し、該第二強制送風部品41と該第一強制送風部品40とは共に、気流を強制的に送風する。
【００４０】
本実施例では、該第一、二強制送風部品40、41は、遠心式ファンを例として説明するが、これに限定するものではなく、第一、二強制放熱部品40、41などの強制送風ファンとすることもできる。
【００４１】
該第一強制送風部品40が、該第一入風側401から気流を強制的に引き込み、加圧して該第一出風側402から排出し、該第一空間13内に進入させると、該気流は、該凝縮部21を通り、内部の未冷却の気体状の作業流体に対する冷却を加速し、該各第一通風孔161から該第一空間13外へと排出する。
【００４２】
該第二強制送風部品41も、該第二入風側411より、気流を強制的に引き込み、加圧して該第二出風側412から排出し、該第二空間14内に進入させると、該気流は、該蒸発部22を通り、蒸発部22から吸収した気流の熱の発散を加速し、該各第二通風孔162から該第二空間14外へと排出する。
【００４３】
よって、該第一、二強制送風部品40、41により、該第一、二空間13、14内の気流循環速度を効果的に加速することができる。
【００４４】
本考案第二実施例の模式図である図５に示すように、本実施例は、第一実施例と、構造及び連結関係及び効果がおおかた対応するため、相当する部分に関しては再記載を行わない。
【００４５】
両者の相違点は、該第一チャンバー211及び第二チャンバー221内に、それぞれ毛細構造50を設置する点である。
【００４６】
該毛細構造50は、該第一、二チャンバー211、221内の相対する内壁上にそれぞれ形成する。
【００４７】
該通道231内には、別の毛細構造50を設置し、該別の毛細構造50は、該通道231の相対内壁上に形成する。
【００４８】
該第一、二チャンバー211、221及び通道231内壁上の毛細構造50は、液体状の作業流体の、蒸発部22の第二チャンバー221内への回流加速を助け、気液循環の効率をさらに促進することができる。
【００４９】
該毛細構造50は、メッシュ(mesh)、ファイバー(fiber)、焼結粉末(sintered powder)、メッシュ及び焼結粉末の組合せ、及び微細溝(groove)の内の一つを選択する。
【００５０】
本考案第三実施例の模式図である図６に示すように、本実施例は、第一実施例と、構造及び連結関係及び効果がおおかた相当するため、相当部分に関しては再記載を行わない。
【００５１】
両者の相違点は、該熱交換器20が、複数のヒートパイプ26を備える点である。
【００５２】
該各ヒートパイプ26には、間隔を開けて配列して設置する複数の放熱フィンを順番に嵌めて設置し、該各ヒートパイプ26は、凝縮端261、蒸発端262、チャンバー264を備える。
【００５３】
該チャンバー264内には、毛細構造50を設置し、該毛細構造50は、該チャンバー264の相対内壁上に形成する。
【００５４】
複数の凝縮部21及び複数の蒸発部22は、それぞれ該第一空間13及び該第二空間14内に設置する。
【００５５】
本考案第二実施例の別種の分解立体模式図である図７に示すように、該ケーシング10はさらに、複数の第一通風孔161及び複数の第二通風孔162を備える。
【００５６】
該各第一通風孔161は、該隔板15と第一導流口104との間のケーシング10上を貫通して形成し、該第一空間13に通じる。
【００５７】
該各第二導流孔は、該隔板15と第二導流口105との間のケーシング10上を貫通して形成し、該第二空間14に通じる。
【００５８】
該第一、二導流口104、105は、第一強制送風部品40及び第二強制送風部品41をそれぞれ相対して接続する。
【００５９】
該第一、二強制送風部品40、41の構造及びその効果は、第一実施例と同等であるため、同等の部分に関する再記述は行わない。
【００６０】
よって、上記した本考案熱交換設備1の設計を、通信機器ケース(或いは電子設備或いは他の放熱が必要な設備)に設置すれば、最適な熱交換効率を効果的に提供でき、しかも通信機器ケース内への異物の進入を効果的に防止することができる。
【００６１】
上記したように、本考案は従来の構造に比較し、以下のような長所を備える。
1.異物の侵入を防止(或いは隔絶)する効果を備える。
2.熱交換効率が優れている。
3.放熱効果が優れている。
【００６２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同種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。
【符号の説明】
【００６４】
1  熱交換設備
221  第二チャンバー
10  ケーシング
23  接続部
101  第一ケーシング
231  通道
102  第二ケーシング
25  放熱フィン
104  第一導流口
26  ヒートパイプ
105  第二導流口
261  凝縮端
13  第一空間
262  蒸発端
14  第二空間
264  チャンバー
15  隔板
40  第一強制送風部品
161  第一通風孔
401  第一入風側
162  第二通風孔
402  第一出風側
20  熱交換器
41  第二強制送風部品
21  凝縮部
411  第二入風側
211  第一チャンバー
412  第二出風側
22  蒸発部
50  毛細構造
【図１】
0003169886.tif 000003
【図２】
0003169886.tif 000004
【図３】
0003169886.tif 000005
【図４】
0003169886.tif 000006
【図５】
0003169886.tif 000007
【図６】
0003169886.tif 000008
【図７】
0003169886.tif 000009
【図８】
0003169886.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月13日(2011.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱交換設備は、ケーシング、熱交換器からなり、
該ケーシングは、隔板により少なくとも１個の第一空間及び少なくとも１個の第二空間に緊密に区画され、該第一空間及び第二空間に対してそれぞれ外気に通じる第一、二導流口を設け、
該熱交換器は、冷却作業流体を充填する第１チャンバー及び第２チャンバーをそれぞれ構成する凝縮部、蒸発部、及びこれらの間を複数の管体により接続して連通する接続部からなり、
該熱交換器に冷却作業流体を充填するとともに、前記第一空間及び第二空間に間においてその接続部を両空間を区画する隔板を介して配置して、前記凝縮部、蒸発部をそれぞれ前記第一空間及び第二空間に配置し、
前記第２空間内において導入された外気により蒸発部のチャンバー内の冷却作業流体を蒸発気化させ、接続部を経由して流通した該気化した流体を第１空間内において導入された外気により凝縮部のチャンバー内の冷却作業流体を冷却して凝縮せしめて、蒸発部に回流せしめる、ことを特徴とする熱交換設備。
【請求項２】
前記各管体の相互に隣接する間には、複数の放熱フィンを設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項３】
前記熱交換器は、前記凝縮部を凝縮端、前記蒸発部を蒸発端とする複数のヒートパイプを構成し、
該各ヒートパイプには、間隔を開けて配列して設置された複数の放熱フィンを嵌めて設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項４】
前記各管体は、等間隔で配列して設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項５】
前記各管体は、非等間隔で配列して設置したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項６】
前記熱交換器の第一チャンバー及び該第二チャンバー内には、それぞれ毛細構造を設置し、
該毛細構造は、該第一、二チャンバー内の相対する内壁上にそれぞれ形成し、
前記管体内壁面には、これらと別の毛細構造を形成したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項７】
前記熱交換器の各ヒートパイプのチャンバー内壁面に毛細構造を形成した、
ことを特徴とする請求項３に記載の熱交換設備。
【請求項８】
前記ケーシングの第一、二導流口には、第一強制送風部品及び第二強制送風部品をそれぞれ相対して接続したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換設備。
【請求項９】
前記ケーシングにはさらに、複数の第一通風孔及び複数の第二通風孔を設け、
該各第一通風孔は、該隔板と該第一導流口との間のケーシングを貫通して形成して該第一空間に通じ、
該各第二導流孔は、該隔板と該第二導流口との間のケーシングを貫通して形成して該第二空間に通じることを特徴とする請求項８に記載の熱交換設備。