[發明專利]機箱內冷卻用換熱器

無效

• 申請號: 201210040799.8
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102695402A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 瀧川宏;橋本良樹;田邊義清
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;李家浩

技術領域

本發明涉及可在小型化的機箱設置的同時換熱能力高并能提高內部氣體側的風量(流量；m³/sec)的機箱內冷卻用換熱器。

背景技術

在機械加工工廠等中，為了防止粉塵和/或切削液等所致的電子部件和電布線部件的污染和/或損傷，多將這些電子部件和/或電布線部件收納在密閉化的機箱內進行使用。在收納機箱內的電子部件的發熱量大的情況下，僅通過從該機箱的表面散熱是不夠的，機箱內的空氣溫度上升，發熱部件的溫度也上升到允許溫度以上，發生電子部件的壽命縮短或者故障的問題。為了避免此類問題，由于不能向機箱的內部直接導入外部空氣來進行換氣，因此取而代之使用在機箱內部的空氣和機箱外部的空氣之間使用換熱器來進行換熱的方法。

參照圖14來說明在機箱內部的空氣和機箱外部的空氣之間進行換熱的、現有技術涉及的機箱內冷卻用換熱器的一個實例。

發熱部件收納機箱2內部的空氣所進行流動的內部氣體側流路19和發熱部件收納機箱2外部的空氣所進行流動的外部氣體側流路20用在基板的兩面設置葉片的換熱散熱器12(參照圖3)和波紋形葉片18(參照圖4)隔開。在內部氣體側流路19中利用內部氣體側風扇5來使發熱部件收納機箱2內部的空氣流動。另一方面，在外部氣體側流路20中利用外部氣體側風扇6來使發熱部件收納機箱2外部的空氣流動。于是，在發熱部件收納機箱2內部的空氣和發熱部件收納機箱2外部的空氣之間進行換熱。

參照圖15來說明在機箱內部的空氣和機箱外部的空氣之間進行換熱的、現有技術涉及的機箱內冷卻用換熱器的其他實例。

該機箱內冷卻用換熱器將內部氣體側葉片14和外部氣體側葉片16用導熱率非常高的熱導管31來熱連接。該機箱內冷卻用換熱器其結構變得復雜一些，且組裝成本上升。

特開2005-150667號公報公開了如下的機箱內冷卻用換熱器：作為安裝在機箱的冷卻裝置，采用由機箱內的空氣所進行流動的內部氣體通路和機箱外的空氣所進行流動的外部氣體通路構成的雙層結構。而且，利用該雙層結構部分在機箱內的空氣和機箱外的空氣之間進行換熱，將在機箱內產生的熱向機箱外放出。

近年來，作為技術的趨勢，與其他的電子設備同樣，要求內裝有發熱部件的機箱進行小型化。如果機箱變小則來自其機箱的表面的發熱量減少，因此需要增加換熱器所得到的散熱量。因此，需要小型且換熱能力高的換熱器。此外，如果換熱器的換熱能力高，則機箱內的內部氣體側空氣的溫度下降，但發熱部件的溫度未必降低。這是因為，從發熱部件向內部氣體側空氣的熱傳遞所形成的發熱量與發熱部件和內部氣體側空氣的溫度差成比例，且與在發熱部件的表面流動的空氣的流速(velocity；m/sec)的平方根大體成比例。

為了提高機箱內的空氣的流速，也可考慮使用攪拌風扇，但由于必須在機箱確保設置攪拌風扇的空間，這樣一來難免機箱大型化。為了不使用攪拌風扇來增大機箱內的空氣的流速，可增大來自換熱器的內部氣體側排氣口的流量(風量)。但是，為了提高小型換熱器的換熱能力，由于需要通過使設置在換熱器內的內部氣體側流路的吸熱葉片的間距變細來確保其表面積較寬大，但這樣，因空氣在狹窄的葉片間流動而產生的壓力損失增大，按照使空氣在內部氣體側流路流動的內部氣體側風扇的壓力-流量特性(P-Q特性)，如圖13所示，存在流量減小的問題。

此外，在上述特開2005-150667號公報公開的技術中，由于是用一個馬達使內部氣體風扇和外企風扇旋轉的特殊結構、設置有多個換熱部、冷卻器(換熱器)的殼體具備具有凹凸的結構、隔板的形狀復雜，因此部件成本和組裝成本高，且由于使用易于得到高靜壓的離心風扇因此出現難以得到高流量的問題。另一方面，即使使用軸流風扇，隔板也會作為遮蔽障礙物與該軸流風扇的軸流方向的吸入側或吹出側接近地相對，因此通常難以得到高風量。

發明內容

小型機箱用的換熱器存在如下的課題：在成本方面多要求價格低，且需要盡力抑制部件數量的增加、使用高價部件、增加組裝成本，需要用簡單的結構來解決上述問題。于是，本發明鑒于上述問題，其目的是提供可設置在進入小型化后的機箱內的同時兼顧高換熱能力和內部氣體側的高風量的廉價的換熱器。