JPS62297697A - モジユラ−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】 イ１発明の目的 産業上の利用分野 本発明はヒートパイプの有効利用Ｃ二依る熱交換器の構
造に関する。％Ｃ本発明は機器筐体の内部にその一部を
挿入するか、機器筐体の内壁面又は外壁面１ユ装着して
、機器筐体の外部空気（以下外気と云う）と機器筐体の
内部気体（以下内気と云う）をヒートパイプ群Ｃ二依り
熱交挨せしめて機器筐体内を冷却せしめる機器筐体冷却
用熱交換器の構造の改善に関する。

従来の技術 機器筐体冷却用ヒートパイプ式熱交換器として実用に供
されている装置としては側壁面取付型熱交換器と天井取
付型熱交換器とがある。前者は機器筐体の側壁面の内側
又は外側冨二装着して使用され、後者は機器筐体の天井
壁面に設けられた挿入口を介して熱交換器の高温側筐体
を挿入して使用される。第１４図及び第１５図には夫々
前者及び後者熱交換器の代表的な構造及び装着例を示し
である。何れも断面略図で符号は共通である。熱交換器
筺体２１の外気側２１の外気側２１−１と内気側２１−
２は仕切板３０によシ気密Ｃ：仕切られてあシ、仕切板
３０を貫通して外気側と内気側に跨がシヒートパイプ２
８が配設されてあり、ヒートパイプ２８には個別又は共
通のフィン群２９が設けられである。フィン群２Ｂは前
者においては個別フィンのみが、後者ζ二おいては個別
、共通何れのフィンでも使用することが出来る。外気排
出ファン２Ｂの回転Ｃ二よシ熱交換器筺体の外気側２１
−１は減圧され、これＣ：因シ低渦の外気３１は外気吸
入口２２から吸入されて矢印の如くヒードパイブ２Ｂ及
びフィン＃２９から熱を吸収して外気排出口２６から排
出される。同様Ｃ機器筐体３３内の高温内気３２は内気
排出ファン２１の作用に依り機器筐体の内気排出口２４
−２及び熱交換器機の内気吸入口２４−１を経て熱交換
器筐体の内気側２１−２内（二吸入され、矢印の如くヒ
ートパイプ２８及びフィン群２９に熱を吸収され、低温
気流として熱交換器の内気排出口２５−１及び機器筐体
の内気吸入口２５−’２を介して機器筐体内に排出され
、その内部温度を低下せしめる。

側壁面取付型は上述の如く機器筺体３３の側壁に設けら
れた内気排出口２４−２及び内気吸入口２５−２とが夫
々熱交換器筐体に設けられである内気吸入口２４−１及
び内気排出口２５−１と合致する様装着されてある。天
井取付型の場合は機器１式体３３の天井壁に設けられで
ある挿入口３４を介して熱交換器ば体の内気側２１−２
は機器１会体３３内Ｃ二神入されて装着されてある。上
記構造はＭ器筺体冷却用ヒートパイプ式熱交換器の代表
的な構造例であるが他の例（−おいても基本的には殆ど
同様な構造が採用されている。他の例としては第１４図
及び第１５図シ；おいて外気排出ファン２６及び内気排
出ファン２７の双方か又は内気排出ファン２１のみの何
れかが吸入ファンとして構成されて、熱交換器筐体内の
気圧を上昇せしめ、外気吸入口２２及び内気吸入口２４
−１（又は２４）は何れも夫々外気排出口及び内気排出
口として作用せしめる場合がある。これ等の場合は各図
における矢印で示した気流は逆方向となる。

従来構造の機器筺体冷却用ヒートパイプ式熱交換器は上
述の如き構造であるから以下に述べる如き問題点があっ
た。

ｆａ）　　機器筐体内の温度は対流作用Ｃ：依って１ｆ
体内の上部程高潟度になっている。従ってＭ器筺体冷却
用熱交換器の冷却効率を良好ならしめる為Ｃ二は熱交換
器の内気吸入口２４−１（又は２４）は出来るだけ天井
近くに設けることが望ましい。然し側壁面取付型の場合
は第１４図から分かる様に内気吸入口２４−１は通常熟
交換器の下半部以下に設けられ、機器筐体中に中間部附
近Ｃ設けられである。これは熱交換を完了した低温気流
を機器筐体内の低位Ｎに排出する必要があり、図の如く
内気排出口２５−１が低位置になる様装着されてあり、
これに近接している内気吸入口２４−１を天井１ユ近接
して設けることが不可能であることに因るものである。

（ｂ）　　側壁面取付型の場合内気吸入口２４−１と内
気排出口２５−１が比較的近接していること（二因シ、
排出された低温気流が短絡して吸入口（：吸入され機器
筐体冷却効率を低下させる恐れがある。

これを防ぐ為には筐体内気流の誘導に特別の手段を講じ
る必要がある。

（ｃ）　　側壁面取付型の場合、外気及び内気の熱交換
器内Ｃ；おける流れはヒートパイプｇ二対し平行流部分
が多く、従って個別フィン装着のヒートパイプｉ二おい
てはフィン平面Ｃ；対し気流は直角流れの部分が多く、
流体抵抗が大きくなり、静圧の増加、流速の低下に依り
熱交換効率が低下する。又共通プレートフィンは熱交換
気流を妨害するので使用することが不可能で、従って強
力小型な側面取付型熱交換器を構成する仁とが不可能で
ある。

（ｄ）　　熱交換を完了した低温内気は低温度のま＼且
つ浦速か早い状態のま＼機器筐体の発熱源に直接又は近
接して吹付けることが望ましい。然し従来構造の場合、
熱交換器の容′ｊｔＩ一応じて決められる各メーカー標
準の型式が定められてあり、内気排出ファン２１の位置
を自由≦二決定することが困難である。

（ｅ）　　天井取付型の場合熱交換器筐体２１０機器機
器内３３幅：挿入する内気側筐体２１−２の容積が大き
く、機器筺体３３が大型化するので問題になる例が多い
。

（ｆｌ　　Ｍ器筐体設計≦二対する適応性に乏しく、熱
交換器メーカー（二よって決められた熱交換器の型式Ｃ
二依り筐体設計上制約を受けることが多い。又設備完了
後の筐体内部の部品配置の変更や内部発熱容量の変更に
際しては、型式容量の異なる熱交換器に変更せざるを得
ない場合が多く、適応性のより良好な自由度の高い熱交
換器の出現が望まれていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は従来技術によ多構成された機器筺体冷却用熱交
換器の前述の始き問題点（ａ）〜（ｅ）項の総べてを解
決し、性能的にも、装着上も自白度の高い、よυ高性能
の熱交換器を提供せんとするものである。

口０発明の構成 問題点を解決する為の手段 本発明シー係る問題点解決の手段の基本構成は熱交換器
がモジュラ−化されてあることにある。即ち熱交換器の
各部分はその有する機能毎に構成要素Ｉ：分割され、該
構成要素は更に所定の小単位のモジュールとして細分・
さ、れ、又類似機能を有するモジュールについては統合
されて同一構造Ｃ二構成されてあり、これ等のモジュー
ルはモジュラ−ユニットとして相互に気密に連結及び分
離することが容易な構造Ｃ：なっておル、これ等のモジ
ュールが所望の組み合わせによってモジュラ−熱交換器
として構成されてあることが基本となっている。

更Ｃ：従来の側壁面取付型の熱交換器（二おけるヒート
パイプ配列ではモジュラ−化が全く不可能であるのでそ
れが可能となる新規なヒートパイプ配列が採用されてあ
ることも本発明Ｃ−係る問題点解決の２次的な基本構造
となっている。

第１図〜第６図は本発明Ｃ二係るモジュラ−熱交換器の
構成単位である。各種モジュールの実施例の構造を示す
斜視図であシ第７図〜第１３図はモジュールを組み合わ
せて構成された本発明に係るモジュラ−熱交換器の実施
例略図である。モジュラ−熱交換器及び各モジュールの
構造はモジュールの単位の構成に依〕異なる構造となる
ものであるが問題点解決の手段の説明の為Ｃ：上記各実
施例図及び第１４図、第１５図を用いる。

従来の技術における問題点（ｆ）項を解決するには熱交
換器が小容量多数のモジュールに分割されてあり、機器
筐体の構造、筐体内部の機器配列や発熱容量に対応して
所望の冷却容量、所望の形状に組み合わせて構成される
モジュラ−熱交換器であるならは容易である仁とは明瞭
である。問題点（ａ）項及び（ｄ）項を解決するにも内
気吸入口、及び内気排出口を夫々（−モジュール化せし
め、それ等のモジュールを機器筐体の夫々の最適位置に
開口せしめて、その間を内気誘導モジュールで連結すれ
ば解決する筈である。然し第１４図の従来構造の側壁面
取付型の断面略図から分かる如く、外気排出部及び内気
排出部Ｃ：ついてはモジュール化が可能であるが他の部
分はヒートパイプ群２８が熱交換器の縦方向に配列され
てある為分割が不可能でモジュール化の効果が全くない
ものである。又第１５図の天井取付型においてはモジュ
ール化が可能であっても内気側筺体２１−２の挿入深さ
を短かくすることは不可能でモジュール化の効果は少な
く又問題点（ｅ）項解決の手段ともならない。本発明に
係るモジュラ−熱交換器においてはモジュール化を可能
にする為に又問題点（ｃ１項及び（６１項解決の手段と
してヒートパイプは気流の方向に対してほぼ直角Ｃ＝且
つ熱交換器が機器筐体に装着される平面（二対してほぼ
平行（又は垂直）Ｃ二配設されてある０更にヒートパイ
プ群を小容量のモジュールに分割し易くする為（：各ヒ
ートパイプの長さを短かくし代シＣ：ヒートパイプの本
数を増加せしめであるがこれは必ずしも必須条件ではな
い。この様なヒートパイプの配設状態が問題点解決の第
１の手段である。問題点解決の第２の手段は熱交換器の
モジュラ−化であるがとれは第１の手段の実施を前提条
件として実施が可能となる。モジュラ−化の一例として
図６二おいては熱交換器を熱交換用モジュール（４１１
図、第４図）、内外気吸排モジュール（第２図、第２図
）及び内外気誘導モジュール（第３図、！Ｊ６図）の３
Ｗｉ類の機能に分割してモジュラ−化しである。小容量
の熱交換部ロー細分され標準化された熱交換モジニール
は直列又は併列Ｃ−所望の個数が組み合わせられて所望
の能力の熱交換部を構成することが出来る。内外気吸排
モジュールはファンの作用Ｃ二個シ加圧室又は減圧室と
なり、装着されるファンの種類、個数１＝依り吸排する
内外気の風量、静圧を加減し、又咳モジュールを直列又
は併列に増設することＩ：依り吸排する内外気の風量、
静圧を大巾Ｃ二増加せしめて熱交換器の能力を大容量化
せしめることが可能である。内外気誘導モジュールは内
外気吸排モジュールと熱交換モジュールの間、熱交換モ
ジュールの相互間、又は内気排出孔端末等Ｃ；装着して
内外気吸入孔と内外気排出孔間の距離、及びそれ等の位
置決め、機器筐体内における熱交換器からの排出冷気の
吹付方向を制御したシする内外気流の誘導モジュールで
ある。従来技術の問題点（ｂ）項を解決する問題点解決
の為の第３の手段は各モジュールに設けられである外気
と内気を分離する仕切板である。第１４図の例の如〈従
来構造の側壁面取付型熱交換器においては構成上から仕
切板は熱交換器の長さを２分する位置に設けざるを得な
いものでこれに依り内気吸入口２４−１と内気排出口２
５−１が近接するものであった。本発明に係るモジュー
ルは総べて６二仕切板が設けられてあシ該仕切板はモジ
ュール相互間で気密に連結される様になっている。従っ
て熱交換器として各モジュールが連結組立てされた後は
内外気は分離された状態で熱交換器の全長じわたり平行
に貫流し、内気吸入口と内気排出口は充分Ｃ二離れた状
態に配置される。

作　　用 ヒートパイプが熱交換器内の気流の方向シー直角に配設
されてある第１手段の作用としては従来の側壁面取付型
のものに比較して熱交換の効率が増加する作用の他Ｃユ
熱交換器をモジュール化することを容易響：させる作用
がある。又モジュール化を更に容易１−する為各ヒート
パイプを短かく本数を多数本にして構成する場合は天井
取付型の熱交換器の挿入深さを小さくする作用もある０
その構成をモジュラ−型とする第２手段の作用としては
側壁面取付型の場合であっても内気吸入口を内気温度の
最も高い天井近＜Ｃ；配設することが可能であシ、又低
温化された内気を発熱源近くに吹きつける位置に内気排
出口を配設するととも可能となる。

更Ｃ二機器筐体の構造、筐体内部の部品配列Ｃ適応して
熱交換器の構成を自在Ｃ二変更させることも又筐体内の
発熱量Ｃ対応した熱交換能力を発揮する様自由Ｃ；構成
を変更することが出来る等の作用もある。又各モジュー
ル寥；総て気密な仕切板が設けられである第３の手段の
作用としては従来構造の側壁面取付型のものが内気吸入
口と排出口が比較的近接して配置される構造であったの
Ｃ二対し、吸入内気と排出内気が短絡する恐れがない状
態Ｃ二元分離れた位置に開口せしめて構成することの出
来る作用がある。仁の様な第１．第２及び第３の手段は
従来の問題点の総てを解決させることが可能である。

実施例 本発明嘔；係るモジュラ−熱交換器の実施例として線単
位モジュールの構成に係るモジュール化実施例と該モジ
ュールの組合わせ形態Ｃ二係る熱交換器実施例の２種類
の実施例がある。実施例図Ｃ；おいて第１図〜第６図は
モジュール化実施例を示す斜視図であり、第７図〜第１
３図はモジュラ−熱交換器としての組合わせ実施例を示
す平面図及び側面の断面略図である。

第１実施例 本発明実施にあたっては単位モジュールの定め方Ｃ；依
って多くの実施例が考えられる。本実施例では第１実施
例においても第２実施例Ｃ二おいても何れも熱交換モジ
ュール（第１図、第４図）及び内外気吸排モジュール（
第２図、第５図）を必須モジュラ−ユニットとし内外気
誘導モジュール（第３図、第６図）を補助モジュラ−ユ
ニットとする３２ｆｉのモジュールＣ：依って構成され
たものＣ二ついて述べる。第１図、第２図及び第３図は
夫々−組のモジュラ−熱交換器を構成する第１実施例モ
ジュールであってモジュール匣体１は標準化されて各モ
ジュール共互換性ある様同−形状（−形成されてある。

モジュール連結手段であるフランジ４、仕切板３、仕切
板連結手段である雄部３−１、同雌部３−２、も全く互
換性ある様形成されてあシ相互に気密に連結して一体化
させることが出来る。

倒れも仕切板３は図面底部を装着面とした場合これ６二
垂直に配設され且つモジュール１π体１はこれ６；依り
左右に気密Ｃ二分割されてある。分割されたモジュール
筐体内は何れか一方が機器筐体の外気の貫流流路であル
他方が内気の貫ｉ流路となる。

第１図熱交換モジュール１ユおいては上記の如き筺体１
の中にヒートパイプ群２が仕切板３を貫通して、貫流す
る内外気流Ｃ二跨がって配設されてある。従ってヒート
パイプ２は総て気流の方向に直角Ｃ二且つ装着平面に平
行して配設されていることになる。各ヒートパイプ２番
−は個別又は共通にフィン群２−１が設けられである。

この様であるから高温の内気の熱エネルギーはヒートパ
イプ群に吸収され移送されて低温の外気ｇ二放出され熱
交換される。図の如くモジュール当りのヒートパイプ群
の本数は比較的少数本で構成されてあり、必要とする熱
交換熱量の大きさＣ二足じて組合わせる熱交換モジュー
ルの個数を増減して、モジュラ−熱交換器の能力を決定
する。ヒートパイプが熱交換器装着平面に平行であるか
ら該平面からのモジュールの高さが低く形成することが
出来るのは本第１実施例の利点である。

第２図内外気吸排モジュールＣおいてはモジュール筐体
１の内気流路ｃ二相幽する部分の装着面側Ｃ：内気吸入
口（又は内気排出口）９が設けられである。又その反対
面ｌ−おける外気流路側には外気排出口（又は外気吸入
口）Ｂが設けられである。

それ等の内外気吸排口Ｉ：は内外気の吸入用又は排出用
ファンが設けられる。吸入排出用ファンはモジュラ−熱
交換器に使用される内外気吸排モジュールに対し、少く
共内気吸排口に１個外気吸排日に１個の最低２個が装着
され、熱交換器の熱交換容量に応じて４個に増加装着し
て使用される。モジュールは内気吸入側に１台、内気排
出側に１台熱交換器として２台組合わせられるのが標準
であシ、ファン能力が不足する場合は更１：増加して組
合わせることが出来る。第２図は１対で使用される場合
の片側であシ、ファンとしては外気排出ファン（又は外
気吸入ファン）１Ｇのみが装着されてあり、モジュラ−
熱交換器の片端を構成するものである。この場合第３図
の内外気吸排モジュールと対で使用される他端の内外気
吸排モジュールにおいては内気排出口（又は内気吸入口
）が設けられて、この部分に内気排出ファン（又は内気
吸入ファン）が装着されてあり、同様に設けられである
外気吸入口（又は外気排出口）にはファンは袋層されて
いない□ 図６−７おける５は蓋であってモジュラ−熱交換器の端
末を形成する内外気吸排モジュールの端部な気密に封止
する蓋である。蓋５を取付ける部分の仕切板３において
は連結手段は省略される。又蓋５の装着面側番−はモジ
ュラ−熱交換器の機器筐体に対する装着手段１２が併設
されてある。

第３図内外気誘導モジュールはモジュール筺体１、及び
連結手段３−１．３−２を有する仕切板３及びモジュー
ル連結手段４のみから成っている。

該モジュールは主としてモジュラ−熱交換器における内
気吸入口と内気排出口の間の距離及びそれ等の位置決め
Ｃ二使用される。

従って図ｆ二おいては直管状をなしているが所定の方向
に内外気流の方向を変える曲管５＝形成される場合もあ
る。又図示していないが外気流側のみ、又は内気流側の
みの小断面積のモジュールを形成して外気流のみ又は内
気流のみを所定の方向ヒニ誘導させる場合もある。

内外気誘導モジュールは図の如き角形のみに限定される
ものではなく図示していないが例えば内気側又は外気側
のみを誘導する丸管であっても良い。又酵導方向Ｉ：自
由度を持たせた蛇腹管であっても良い。又丸形曲管の内
気誘導モジュールは内外気吸排モジュールの内気排出口
又は内気吸入口に組合わせて機器筐体内における気流方
向を誘導して使用するととも出来る。

第２実施例 第４図、第５図及び第６図は組合わせられてモジュラ−
熱交換器を構成する他の構造のモジュールを示す。モジ
ュール構成は第４図熱交換モジュール、第５図内外気吸
排モジュール、第６図内外気誘導モジュール七からなり
第１実施例と全く同じである。各図から分かる様に第１
実施例では仕切板が装着面Ｉ：垂直で内外気流路を左右
（二分離せしめる構造であったのに対し本実施例では仕
切板３は装着面に平行であシ内外気流路を上下に分離せ
しめる構造である。従ってヒートパイプ２は総て装着面
に垂直に配設されてある。各ヒートパイプは熱交換器の
高さを低く制限する為、第１実施例の場合より短かいヒ
ートパイプが多数配設されてある。該実施例は第１実施
例よりモジュラ−筺体１の高さは若干高くなるが暢が１
／２程に小さくすることが出来る。第２実施例は設計上
機器筐体が細長く幅広い熱交換器の適用が困難な場合Ｃ
有利であり、第１実施例はヒートパイプの長さが充分長
いものが使用出来るので強力大容量の熱交換機の構成に
適している。

第３実施例 第７図は第１実施例モジュールを組合わせたモジュラ−
熱交換器の実施例を示す第３実施例の正面略図である。

ＨＡは熱交換モジュール、ＨＢ−１゜ＨＢ　−２は倒れ
も内外気吸排モジュール、ＨＣ−１。

ＨＣ−２は夫々内外気誘導モジュールである。矢印３１
は外気の流れを示し矢印３２は内気の流れを示す。外気
排出ファン１０及び内気排出ファン１１は何れも内外気
吸排モジュールＨＢ　−２１−設けられ、ＨＢ−１は単
に内外気吸入の機能を発揮している。図から分かる様に
内気３２は機器筺体３３の天井近い高温部から吸入さ′
れ、熱交換に依り低況化されて筺体３３の底部近くに排
出されている。

従って排出内気と吸入内気は短絡の恐れは無く筐体内は
充分に冷却される。これは内気誘導モジュール口ＩＣ−
１、ＨＣ２の作用による。又内気流３２、外気流３１も
共にヒートパイプに直交して流れ熱交換は極めて効率的
である。これは熱交換モジュールＨＡの作用に依る。

第４実施例 第８図は第４実施例で第２実施例の各モジュールを組合
わせたモジュラ−熱交換器の実施例を示す側面の断面略
図である。ＶＡは熱交換モジュール、ＶＢ　−１及びＶ
Ｂ　−２は内外気吸排モジュール、ＶＣ−１及びＶＣ−
２は内外気誘導モジュール、ＶＣ−３及びＶＣ−４は特
殊モジュールで内気誘導モジュールである。本実施例で
は外気排出ファン１０は内外気吸排モジュールＶＢ　−
１に内気排出ファン１１は内外気吸排モジュールＶＢ　
−２に設けられた外気３１は熱交換器の下部から吸入さ
れ上部から排出される。内気３２は内気吸入ロ９＋二収
例けられた内気誘導モジュールにＶＣ−３依り機器筺体
３３の高渦部内気のみが有効（二吸入される様になって
おシ、熱交換に依り低温度Ｃなった内気３２は内気排出
口８に設けられた内気排出ファン１１に依り機器筐体内
の発熱源３４ζ二直接吹付けられる。又同様（二内気排
出ロ８≦ニファン１１と共Ｃ二取付けられである内気誘
導モジュールＶＣ−４はファンＣ二個る排出気流を分散
させることなく、又速度を低下させることなく発熱源３
４に向って誘導する。これに依り発熱源３４はよシ有幼
≦：冷却され又内気吸入口９に吸入される内気は充分（
＝温度上昇せしめられ熱交換効率が向上する。

第５実施例 第９図は第５実施例の側面の断面略図で第１実施例の各
モジュールを組合わせ構成されたモジュラ−熱交換器の
一例である。該実施例は第７図実施例よシも短かいがそ
の熱交換能力は少く共２倍以上Ｃ二強化されてある。そ
の特徴は熱′９ｆ、換モジュールはＨＡ−１及びＨＡ−
２の２モジユールが直列を二連結されてあシヒートパイ
プ本数は２倍Ｉ：増加されてある。内外気酵導モジニー
ルは省略されて熱交換器の全長は第７図の第３実施例よ
）も短くなっている。又ファンは内気排出ファン１１−
１だけでなく内外吸入ファン１１−２が内外気吸排モジ
ュール）ＴＢ−Ｉ＋＝設けられてあり熱交換器内を通過
する内気は少く共２倍の風量又は２倍のむ圧が与えられ
である。各ファンを強力なファンにすれば風量静圧共振
：２倍にすることも可能である。この様な構成により２
〜４倍に強化された熱交換能力（二色シよシ大量の、よ
シ低温の内気流３２は内気誘導モジュールＶＣ−３，Ｖ
Ｃ−４の助けｆ１依り発熱源３４をよ）強力墨二冷却す
ることが出来る。図では断面図であるから熱交換器の内
気流路側のみが示されてあるが、図面では見えない外気
流路側Ｃユおいても外気吸入ファン及び外気排出ファン
が配設されてあシ熱交換効率向上に寄与している。

第６実施例 ヒートパイプは一般に水平姿勢で使用される場合は太幅
Ｃ二性能が低下する。その低下率はヒートパイプが長尺
化する程大きい。第２実施例及びその各モジュールを用
いた第４実施例の場合は各ヒートパイプが短かく影畳は
少なく又ヒートパイプ本数の増加によシ容易に性能低下
を補うことが出来る。然し第１実施例及びその各モジュ
ールを使用する実施例においてはヒートパイプの長さが
長いので姿勢の影響が無視出来ない場合がある。その場
合は第１０図艦−示す第６実施例の如く熱交換器を傾斜
せしめて装着することによシヒートパイプの性能を充分
に発揮せしめることが出来る。ヒートパイプ２の水平姿
勢に対する傾斜角が２０度以上の場合はヒートパイプの
性能低下は殆ど発生しない。

第７実施例 ′！Ｉ４１１図に示す第７実施例Ｃ二おいては第１実施
例の各モジュールと特殊な内気誘導モジュールが使用さ
れてある実施例である。ＨＢ−１は内外気吸排モジュー
ルで外気吸入ファン（又は排気ファン）も内気吸入ファ
ンも共に該モジュールＣ二装着されてある。ＨＡは熱交
換モジュールであり、ＨＢ−１モジユールと弘モジュー
ルとはヒートパイプが垂直姿勢になる様装着されてある
。ＨＣ−１，ＨＣ−２゜ＨＣ−３、及びＨＣ−４は内気
誘導モジュールで内気のみを機器筐体内の発熱体３４に
向って排出せしめる為の特殊モジュールである０ＨＣ−
ｔモジュールはＬ字形曲管モジュール、ＨＣ−２，ＩＣ
−３は直管モジュールである。ＨＣ−４は内気時導直管
モジュール晶二内気排出口を設けた内気流路を直角方向
に転換させる内気誘導モジュールである。曲管モジュー
ルＨＣ−１はＨＣ−４モジユールで代替させることも可
能である。該実施例の特徴はヒートパイプ群が垂直配置
されてあ９熱交換効率が良好な点にある。

第８実施例 第１２図砿−示す第８実施例は第２実施例モジュールを
用いた天井挿入型モジュラ−熱交換器の例を示す側面の
断面図であって熱交換モジュールＶＡ。

内外気吸排モジュール■を組合わせた熱交換器の内気流
路側のみが筐体内１：挿入挿着されてあり外気排出ファ
ンも内気排出ファンも共Ｃ二ＶＢモジュールに配設され
てある。図の如くであるから内外気誘導モジュールは不
要である。本実施例の特徴は最も単純小型なモジュラ−
熱交換器である点と従来の天井取付型熱交換器に比較し
て挿入深さが浅くて済む点である。他の実施例の如く発
熱源を直接冷却することは不可能である。

第９実施例 第１３図に示す第９実施例は天井取付型のモジュラ−熱
交換器の一例である。天井に挿入する必要が無い点は＄
８実施例よシ有利であるが内外気吸排モジュールがＶＢ
−１，ＶＢ−２の如く２ユニツト必要となり大型化され
る欠点がある。５８８実施例と同様に天井設置であるか
ら発熱源を直接冷却することが不可能であ如熱交換効率
は低下する。

第１０実施例 図示していないが第１１図の第７実施例Ｃ二おいてＨＣ
−１、ＨＣ−２、ＨＣ−３、ＨＣ−４の内気藺導モジュ
ールを一体化せしめ蛇腹管の如く可撓性の良好な長尺の
内気誘導モジュールとしたものを２本使用することＣ；
依り内外気吸排モジュールＨＢ−１及び熱交換モジュー
ル）ＩＡの連結体は機器筺体３３から離れた任意の設置
箇所１：配置して分離型モジュラ−熱交換器として構成
することが出来る。機器１を体の配置の都合で通常の熱
交換器の装着が不可能な場合該実施例は有効に活用出来
る。

ハ０発明の効果 本発明直；係るモジュラ−熱交換器は前述の如き従来構
造の機器筐体用熱交換器の問題点の総てを解決すること
が出来る。即ち各モジュールの適切な組合わせ５二値シ
筐体内の蝦も有効な位置に内気吸入口及び内気排出口を
配設し、発熱源≦二直接又は近接して冷気を吹付けるこ
とが可能となシ、更Ｃ二内外気の流れは総てヒートパイ
プと直交して流れ、これ等の総合効果として該熱交換器
は従来比して大幅６；熱交換効率の高いものとなる・又
機器筺体の内部Ｃ二おける部品配列、発熱量等設計５二
対応してモジュールの組合わせを自在ｇ：選択して最適
な熱交換器を構成することが出来る。更に設置後の設計
変更＆二対しても君子のモジュールの加減に依って自由
１；対応することが出来る等の効果もある。上記の如き
効果Ｉ：加えてモジュラ−熱交換器の最大の効果は交換
器部品の標準化（−依る大幅なコストダウンである。従
来の熱交換器は答量型式の異なる毎に異なったヒートパ
イプ、異った熱交換器筐体を製作する必要があったのに
対し第１図〜第３図又は第４図〜第６図に示した如く、
主な各モジュールは総べて同一形状に形成されてあり、
これ５二内気吸入口（又は排出口）及び外気吸入口（又
は排出口）を設ければ内外気吸排モジュールとなシ、仕
切板Ｃ：共通又は個別フィン群を有するヒートパイプ群
を挿着すれば熱交換モジュールとなり、そのま＼で内外
気誘導モジュールとなる。又熱交換モジュールに使用さ
れるヒートパイプはモジュラ−熱交換器としての熱交換
容量に関係なく同一直径同一長さのものを用意すれば良
い。

従って製作に当っては量産化が可能となシ、又部品在庫
量は小量の在庫で受註が可能となる。これ等は熱交換器
の大幅なコストダウンを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１３図は本発明に係るモジュラ−熱交換器の
実施例図である。第１図及び第４図は熱交換モジュール
、第２図及び第５図は内外気吸排モジュール、！Ｊ３図
及び第６図は内外気紡導モジュールである。 １・・・モジュール筐体 ２・・・ヒートパイプ ２−１・・・フィン群 ３・・・仕切板 ３−１・・・仕切板連結手段（雄部） ３−２・・・仕切板連結手段（雌部） 第７図〜第１３図は各モジュールの組合わせにより構成
されたモジュラ−熱交換器の実施例図である。 ＨＡ及びＶＡ・・・熱交換モジュール ＨＢ及び■・・・内外気吸排モジュールＨＣ及びＶＣ・
・・内外気誘導モジュール３１・・・外気 ３２・・・内気 ３３・・・機器筐体 ３４・・・主たる発熱源 第１４図及び第１５図は従来の機器筐体用熱交換器の取
付状態を示す断面略図であ、Ｄ！１１４回は側壁面取付
型、第１５図は天井取付型である。 ２１・・・熱交換器筐体 ２２・・・外気吸入口 ２３・・・外気排出口 ２４−１・・・内気吸入口 ２４−２・・・機器筐体の内気排出口 ２５−１・・・内気排出口 ２５−２・・・機器筐体の内気吸入口 ２Ｂ・・・外気排出ファン ２１・・・内気排出ファン ２８・・・ヒートパイプ ３０・・・仕切板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉された機器筐体の内部にその一部を挿入して
   装着するか、該筐体の壁面の外部又は内部に夫々内気吸
   排口又は外気吸排口を介して装着するかして、ヒートパ
   イプの有効利用に依り筐体内気体と筐体外空気とを相互
   に熱交換せしめる機器筐体用熱交換器であって、熱交換
   器を構成する部分が所定の機能を有する構成要素毎に分
   割されてあるか、更に該構成要素が小単位に細分割され
   てあるかしてある各分割単位を各モジュールとし、又類
   似機能及び共用可能のモジュールについては統合して同
   一モジュールとして形成されてあり、それ等の各モジュ
   ールの特定のモジュールを除く総てのモジュール内には
   内気流路と外気流路とを気密に分離する仕切板が設けら
   れてあり、又熱交換用ヒートパイプ群は上記仕切板を介
   して内気流路と外気流路に跨がり且つ気流の方向にほゞ
   直角に配設されてあり、総てのモジュール及びモジュー
   ル内の仕切板は相互間を気密に連結及び分離することの
   自在な連結手段が設けられてあり、熱交換器は上記モジ
   ュールをモジュラーユニットとして所定の機能の且所定
   の個数の各種モジュールが相互に組合わせ連結されて構
   成されたことを特徴とする モジュラー熱交換器。
2. （２）内外気吸排モジュールと熱交換モジュールを必須
   モジュラーユニットとし、これ等と共に必要に応じて組
   合わせ使用される各種形状の内外気誘導モジュールを補
   助モジュラーユニットとし、これ等モジュラーユニット
   の所望の個数が組み合わせられて一体のモジュラー熱交
   換器として構成されてあり、特定のモジュールを除いた
   各モジュール内には仕切板が設けられてあってモジュー
   ル内を貫流する機器筐体の内外気は気密に分離されてあ
   り、各モジュール相互間は各モジュール筐体の開口部及
   び各仕切板端末に設けられてある連結手段に依り気密に
   連結されてあり、内外気吸排モジュールはその筐体に外
   気吸入口（又は排出口）及び機器筐体内気吸入口（又は
   排出口）の所定数が設けられそれ等の中の所定の吸排口
   には吸気用（又は排気用）ファンモータが配設されてあ
   って、加圧室（又は減圧室）として構成されてあり、熱
   交換モジュールはその筐体内の仕切板を貫通して内外気
   流に跨がり挿着されたヒートパイプ群と該ヒートパイプ
   群に共通又は個別に設けられた受放熱フィン群が配設さ
   れ、それ等のヒートパイプはモジュール内を貫流する内
   外気流の方向に対してほゞ直角に、且つモジュール筐体
   が機器筐体に装着される平面に対してほゞ平行（又はほ
   ゞ垂直に）に配設されてある熱交換室として構成されて
   あり、内外気誘導モジュールは他のモジュール間を連結
   して内外気の流通方向及び吸入排出位置を規制し、又は
   熱交換器の端部に配設して内外気の排出方向（又は吸入
   方向）を規制する形状の気流誘導流路として構成されて
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモジ
   ュラー熱交換器。
3. （３）熱交換器の内気吸入口は機器筐体側壁の天井に近
   接した部分に設けられた機器筐体の内気排出口と連結さ
   れてあり、熱交換器の内気排出口は機器筐体側壁におけ
   る機器筐体内の主要発熱部品に最も近接した部分に設け
   られた機器筐体の内気吸入口と連結されてあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のモジュラー熱交
   換器。
4. （４）熱交換器の内気排出口には機器筐体内に突出して
   内気誘導モジュールが配設されてあり、該モジュールの
   先端は機器筐体内における主要発熱部品に近接して開口
   されてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のモジュラー熱交換器。
5. （５）熱交換モジュール内に配設されてあるヒートパイ
   プ群はモジュール内を貫流する内外気流に直角に且つモ
   ジュール筐体が機器筐体に装着される平面にほゞ平行に
   配設されてあり、モジュラー熱交換器は熱交換モジュー
   ル内の各ヒートパイプが機器筐体の底平面に対し垂直姿
   勢又は２０度以上９０度未満の傾斜角を有する傾斜姿勢
   になる様、機器筐体側壁面に装着されてあることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のモジュラー熱交換器
   。
6. （６）機器筐体の内気排出口と熱交換器の内気吸入口の
   連結部及び機器筐体の内気吸入口と熱交換器の内気排出
   口の連結部は何れも内気誘導モジュールを介して連結さ
   れてあり、該内気誘導モジュールは屈曲自在の蛇腹管で
   構成されてあり、これに依り機器筐体と熱交換器との装
   着面は相互に分離されて配置されてあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のモジュラー熱交換器。