JP2000018640A

JP2000018640A - 空冷用大気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2000018640A
Application number: JP10182565A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Masuda; 昌彦増田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-06-29
Also published as: JP3711751B2

Abstract

(57)【要約】【課題】除害フィルタとして、腐食性ガスに対し、特に
水分に溶けて強酸となる物質を選択的に吸着する空冷用
大気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】電子装置収納体１内の内部ユニット５に外
気を送風することにより内部ユニット５を冷却する空冷
用大気ガス浄化装置２において、外気取り入れ口20A 側
に設けられる予熱室21と、この予熱室21と空冷用大気ガ
ス浄化装置本体部22との境界に設けられる防塵フィルタ
23と、この防塵フィルタ23を通過する外気を冷却する冷
却・加熱手段3Aと、この冷却・加熱手段3Aの冷却面31L
側に取り付けられる吸熱フィン41,42,43と、乾燥手段4
6,47 と、ファンユニット48と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子装置収納体内
の内部ユニットに外気を送風することにより内部ユニッ
トを冷却する空冷用大気ガス浄化装置に関わり、特に、
電子装置が設置される雰囲気に腐食性ガスなどがあり、
設置環境条件が悪い場所に配置する空冷用大気ガス浄化
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】配電盤や、電子部品が搭載され電子装置
として予め定められた動作を行う複数枚のプリント配線
板からなるロッカ、などに収納される内部ユニットの発
熱量が大きいとき、電子装置収納体の内部ユニットに外
気を送風し、内部ユニットの冷却を行う。即ち、これら
の電子装置収納体は、外気から冷却用のガス（例えば、
空気）を吸引し、内部ユニットの周辺を流通し、温度の
高い発熱部分から熱を奪い、温められた空気を排気ファ
ンで排出することにより、内部ユニットの温度上昇の抑
制を行う。

【０００３】しかし、電子装置収納体が配置される周辺
の環境条件に予め腐食性ガスの存在が予測されるとき、
この冷却用の外気に混入する腐食性ガスが内部ユニット
の電子部品を損傷する恐れがある。このため、一般的に
は、外気取り入れ口に予め腐食性ガスの除害フィルタな
どの予防策が講じられる。この空冷用大気ガス浄化装置
としての除害フィルタは、従来技術では主に活性炭フィ
ルタを使っている。活性炭は、吸着剤としては大抵のガ
スやミスト、粉塵を吸着する。そして分子量の大きいも
のほどよく吸着して外気から分離する。

【０００４】しかし、例えば、外気中にアセトンやブチ
ルアルコール（電子部品の洗浄剤としてよく使われる）
と、窒素酸化物NO_X、硫黄酸化物SO_Xが混在している場
合、活性炭フィルタは分子量の大きいアセトンやブチル
アルコールを多く吸着し、窒素酸化物NO_Xや硫黄酸化物
SO_Xの吸着量が低下することがある。さらに、電子部品
を腐食する度合いは、窒素酸化物NO_Xや硫黄酸化物SO_X
が空気中の水分に溶け、酸となった場合の影響度の方が
特に大きい。

【０００５】かかる課題を解決するため、発明者は、特
開平10-66207「空冷用大気ガス浄化装置」において図７
〜図10を開示している。なお、図10は従来技術による空
冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部
構成図である。図７および図10において、電子装置収納
体１内の内部ユニット５に外気を送風することにより内
部ユニット５を冷却する空冷用大気ガス浄化装置９は、
防塵フィルタ23と、図示例では冷却チューブ72からなる
冷却手段を備え, 通気メッシュ47に内蔵される例えば繊
維状に形成された陰イオン交換樹脂74とからなる陰イオ
ン交換樹脂フィルタ7Aと、通気メッシュ47に内蔵される
乾燥剤46とからなる乾燥手段と、ファンユニット48と、
を備えて構成される。

【０００６】かかる構成において、外気はファンユニッ
ト48によって吸引され、左側より右側にながれる。この
外気は、防塵フィルタ23で塵埃を除去する。次に、冷却
チューブ72の間を通過する外気は、この大気冷却手段で
冷却され、過飽和蒸気圧状態となり、一部は冷却チュー
ブ72で結露し、他の一部は陰イオン交換樹脂74で結露
し, この陰イオン交換樹脂74を湿潤にする。残りは乾燥
剤46とからなる乾燥手段で除湿されて盤内送風として、
電子装置収納体１内の内部ユニット５および内部ユニッ
ト５内の電子部品を冷却する。

【０００７】図８は図７の斜視図である。防塵フィルタ
ー23は、まず最初に外気からの塵埃を防ぐ働きをする。
次に、配管された冷却チューブ72に冷却体、例えば、別
装置で冷却された冷却水を流し、通気メッシュ47内に収
納される、例えば、繊維状に形成された陰イオン交換樹
脂74とからなる陰イオン交換樹脂フィルタ7Aの周辺を冷
却する。この結果、外気は冷却され、結露し、陰イオン
交換樹脂74を湿潤に保つ働きをする。通気メッシュ47は
陰イオン交換樹脂74を保持し、通気性を保ちながら陰イ
オン交換樹脂74を湿潤にする。

【０００８】また、図９は、先に図７で説明した冷却チ
ューブ72からなる冷却手段と通気メッシュ47に内蔵され
る例えば繊維状に形成された陰イオン交換樹脂74とから
なる陰イオン交換樹脂フィルタ7Aの構成に代わって、冷
却チューブ81の外側に陰イオン交換樹脂82をコーティン
グし、この陰イオン交換樹脂82がコーティングされ一体
化された冷却チューブ81を大気の流動方向に対して直交
する方向に蛇行あるいは複数本の一体化された冷却チュ
ーブ81を平行に配置し、この冷却チューブ内に冷却体を
流す構成が図示されている。

【０００９】かかる構成により、陰イオン交換樹脂フィ
ルタ８は、図７に図示する例と較べて冷却チューブ81と
陰イオン交換樹脂82とが一体化されている分、冷却効率
がよく陰イオン交換樹脂82の湿潤化を行うことができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この様に、空冷用大気
ガス浄化装置として活性炭フィルタを用いた除害フィル
タは、分子量の大きいものほどよく吸着するため、例え
ば、外気中にアセトンやブチルアルコール（電子部品の
洗浄剤としてよく使われる）と、窒素酸化物NO_X、硫黄
酸化物SO_Xが混在している場合、分子量の大きいアセト
ンやブチルアルコールを多く吸着し、窒素酸化物NO_Xや
硫黄酸化物SO_Xの吸着量が低下することがある。さら
に、電子部品を腐食する度合いは、窒素酸化物NO_Xや硫
黄酸化物SO_Xが空気中の水分に溶け、酸となった場合の
影響度の方が特に大きい。

【００１１】また、冷却部に冷却チューブを有し、チュ
ーブ内を冷媒が循環することにより陰イオン交換樹脂部
を冷却し、通過する大気の水分が結露することにより腐
食性ガスを吸収する構造においては、冷媒を冷やすため
の熱交換器と、冷媒を循環させるためのポンプと、が必
要である。このため、付帯装置が大型になりかつ振動や
騒音が発生すると言う課題もある。また、冷却チューブ
内に気泡などの異物が発生し、冷媒の循環が妨げられ、
陰イオン交換樹脂部の冷却に支障が生ずることがある。
さらに、外気を直接冷却部に導入する従来技術の方式で
は、外気が低温・低湿度のとき、結露する水分量が少量
となり腐食性ガスを吸収できないことがあった。

【００１２】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、除害フ
ィルタとして、腐食性ガスに対し特に水分に溶けて強酸
となる物質を選択的に吸着し、冷却部付帯装置の小型化
と、振動、騒音の低減および外気が低温・低湿度のとき
でも腐食性ガスに対するガス吸収効率低下を防止する空
冷用大気ガス浄化装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、電子装置収納体内の内部ユニッ
トに外気を送風することにより内部ユニットを冷却する
空冷用大気ガス浄化装置において、外気取り入れ口側に
設けられる予熱室と、この予熱室と空冷用大気ガス浄化
装置本体部との境界に設けられる防塵フィルタと、この
防塵フィルタを通過する外気を冷却する冷却・加熱手段
と、この冷却・加熱手段の冷却面側に取り付けられる吸
熱フィンと、乾燥手段と、ファンユニットと、を備える
ものとする。

【００１４】また、冷却・加熱手段は、電子冷却素子
と、この電子冷却素子の冷却面側と吸熱フィンとを熱的
に結合するヒートシンクと、電子冷却素子の加熱面側に
熱的に結合し予熱室に放熱する放熱フィンと、を備える
ものとする。また、吸熱フィンは、表面に陰イオン交換
樹脂をコーテングしてなる１本あるいは複数本の細長い
円筒あるいは円柱より構成することができる。

【００１５】また、吸熱フィンは、複数の穴を有する板
状の表面に陰イオン交換樹脂をコーテングしてなる１枚
あるいは複数枚の板より構成することができる。また、
吸熱フィンは、メッシュ状の表面に陰イオン交換樹脂を
コーテングしてなる複数枚のメッシュ板より構成するこ
とができる。かかる構成により、ヒートシンクを介して
電子冷却素子の冷却面側と熱的に結合する吸熱フィン
は、電子冷却素子を作動させることにより吸熱フィンの
温度を下げ、防塵フィルタを介して予熱室から取り込ま
れた外気からの熱を吸収し、この外気を冷却し、過飽和
蒸気圧状態にする。この結果、吸熱フィンにコーテング
された陰イオン交換樹脂を湿潤にすることができる。

【００１６】また、防塵フィルタ側（上流側）に吸熱フ
ィンを配置し、この吸熱フィンの下流側に陰イオン交換
樹脂フィルタを配備することにより、このフィルタの陰
イオン交換樹脂を湿潤にすることができる。また、電子
冷却素子の加熱面側に熱的に結合し予熱室に放熱する放
熱フィンを備えることにより、電子冷却素子の加熱面側
で発生した熱が放熱フィンを介して予熱室に放熱し、予
熱室の温度を上昇することができる。即ち、予熱室の温
度上昇により予熱室の湿度が低下する。この結果、外気
側から予熱室への湿気の移動がある。

【００１７】また、予熱室内に水蒸気供給手段を備える
ことができる。特に、予熱室に水蒸気供給手段（例え
ば、水槽に水を蓄える）を備えることにより、この予熱
室を温度上昇させ、水槽から水蒸気の供給をより容易に
することができる。従って、冬季などの低温・乾燥期に
おいても陰イオン交換樹脂を湿潤に維持することができ
る。

【００１８】この結果、窒素酸化物NO_X、硫黄酸化物SO
_Xやハロゲン類の様に水分にとけ強酸となる物質を陰イ
オン交換樹脂に選択的に吸着することができる。また、
乾燥手段により、外気の水分や、冷却手段で発生する水
分が電子装置収納体の内部に持ち込まれることを防ぐこ
とができる。さらに、低温できれいな空気を電子装置収
納体に供給することができ、収納体内を冷却することに
より冷却効果を上げることができ、電子部品の寿命劣化
要因の内、温度、湿度、腐食性ガスについて対策をとる
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
空冷用大気ガス浄化装置の要部構成図、図２は他の実施
例としての空冷用大気ガス浄化装置の要部構成図、図３
は図２の斜視図、図４は一実施例としての吸熱フィンの
着脱機構図、図５はキャリア線図、図６は本発明による
空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要
部構成図であり、図７〜図10に対応する同一部材には同
じ符号が付してある。

【００２０】図１および図６において、電子装置収納体
１内の内部ユニット５に外気を送風することにより内部
ユニット５を冷却する空冷用大気ガス浄化装置２は、外
気取り入れ口20A 側に設けられる予熱室21と、この予熱
室21と空冷用大気ガス浄化装置本体部22との境界に設け
られる防塵フィルタ23と、この防塵フィルタ23を通過す
る外気を冷却する冷却・加熱手段3Aと、この冷却・加熱
手段3Aの冷却面31L 側に取り付けられる吸熱フィン４
と、乾燥手段と、ファンユニット48と、を備えて構成さ
れる。

【００２１】また、冷却・加熱手段3Aは、電子冷却素子
31と、この電子冷却素子31の冷却面31L 側と吸熱フィン
４（41,42,43) とを熱的に結合するヒートシンク32と、
電子冷却素子31の加熱面31H 側に熱的に結合し予熱室21
に放熱する放熱フィン33と、を備えて構成される。ま
た、吸熱フィン41は、表面に陰イオン交換樹脂をコーテ
ングしてなる１本あるいは複数本の細長い円筒あるいは
円柱より構成することができる。

【００２２】また、吸熱フィン42は、複数の穴を有する
板状の表面に陰イオン交換樹脂をコーテングしてなる１
枚あるいは複数枚の板より構成することができる。ま
た、吸熱フィン43は、メッシュ状の表面に陰イオン交換
樹脂をコーテングしてなる複数枚のメッシュ板より構成
することができる。また、吸熱フィン４（41,42,43) の
下流側に通気メッシュ47内に繊維状の陰イオン交換樹脂
を備える陰イオン交換樹脂フィルタ44を配備することが
できる。

【００２３】かかる構成により、ヒートシンク32を介し
て電子冷却素子31の冷却面31L 側と熱的に結合する吸熱
フィン４(41,42,43)は、電子冷却素子を作動させること
により吸熱フィン４の温度を下げ、防塵フィルタ23を介
して予熱室21から取り込まれた外気からの熱を吸収し、
この外気を冷却し、過飽和蒸気圧状態にする。この結
果、吸熱フィン４(41,42,43)にコーテングされた陰イオ
ン交換樹脂を湿潤にすることができる。

【００２４】また、防塵フィルタ23側（上流側）に吸熱
フィン４を配置し、この吸熱フィン４の下流側に陰イオ
ン交換樹脂フィルタ44を配備することにより、このフィ
ルタ44の陰イオン交換樹脂を湿潤にすることができる。
また、電子冷却素子31の加熱面31H 側に熱的に結合し予
熱室21に放熱する放熱フィン33を備えることにより、電
子冷却素子31の加熱面31H 側で発生した熱が放熱フィン
33を介して予熱室21に放熱し、予熱室21の温度を上昇す
ることができる。即ち、予熱室21の温度上昇により予熱
室21の湿度が低下する。この結果、外気側から予熱室21
への湿気の移動がある。

【００２５】また、図２において、予熱室21内に水蒸気
供給手段24を備えることができる。特に、予熱室21に水
蒸気供給手段24（例えば、水槽24A に水を蓄える）を備
えることにより、この予熱室21を温度上昇させ、水槽24
A から水蒸気の供給をより容易にすることができる。従
って、冬季などの低温・乾燥期においても陰イオン交換
樹脂を湿潤に維持することができる。

【００２６】このように湿潤化された陰イオン交換樹脂
は、窒素酸化物NO_X、硫黄酸化物SO _Xやハロゲン類の様
に水分にとけ強酸となる物質を選択的に吸着することが
できる。また、乾燥手段により、外気の水分や、冷却手
段で発生する水分が電子装置収納体の内部に持ち込まれ
ることを防ぐことができる。さらに、低温できれいな空
気を電子装置収納体に供給することができ、収納体内を
冷却することにより冷却効果を上げることができる。こ
の結果、電子部品の寿命劣化要因の内、温度、湿度、腐
食性ガスについて対策をとることができる。

【００２７】

【実施例】図３は図２の斜視図である。図２を併用して
先に図３を説明する。図３において、予熱室21は、外気
取り入れ口20A を有する壁面と防塵フィルター23を有す
る壁面に囲まれ、筐体20の壁面と下部に水蒸気供給手段
24である水槽24A とからなる空間から構成される。そし
て、この予熱室21は、後述する冷却・加熱手段3Aからの
放熱フィン33と筐体20とを熱的に結合し、冷却・加熱手
段3Aの放熱面側に発生したの熱を予熱室21内に放熱する
ことにより、外気取り入れ口20A から取り入れた外気を
予熱する。この結果、予熱室21の温度が上昇し、予熱室
21の湿度が低下し、外気側から予熱室21内への湿気の移
動がおこる。特に、予熱室21に水蒸気供給手段24、例え
ば、水槽24A に水を蓄えたときは、この水槽24A からの
水蒸気の補給を受けて予熱室21内の湿度を容易に上昇さ
せることができる。

【００２８】次に、空冷用大気ガス浄化装置本体部22側
において、電子冷却素子31を作動させることにより、ヒ
ートシンク32を介して電子冷却素子31の冷却面31L 側と
熱的に良好に結合する吸熱フィン４(41,42,43)は、電子
冷却素子31によって冷却される。特に、熱伝導性の良い
吸熱フィン(41,42) はより良く温度を下げ、この吸熱フ
ィン(41,42) の周辺の外気からの熱を吸収し、この外気
を過飽和蒸気圧状態にし、吸熱フィン(41,42) にコーテ
ングされた陰イオン交換樹脂部分で結露し、この陰イオ
ン交換樹脂を湿潤にすることができる。

【００２９】また、防塵フィルタ23側（上流側）に上述
の熱伝導性の良い吸熱フィン(41)または(42)を配置し、
この吸熱フィン(41),(42) の下流側にメッシュ状の表面
に陰イオン交換樹脂をコーテングしてなるメッシュ板状
吸熱フィン43あるいは通気メッシュ内に繊維状の陰イオ
ン交換樹脂を有する陰イオン交換樹脂フィルタ44を配置
することにより、上流側の吸熱フィン(41),(42) を通過
するときに冷却され、過飽和蒸気圧状態となった外気
は、一部は上述の吸熱フィン(41),(42) で結露し、他の
一部は吸熱フィン43およびフィルタ44の陰イオン交換樹
脂で結露し、これらの陰イオン交換樹脂も湿潤にするこ
とができる。残りの水分は、乾燥剤46を備える乾燥手段
で除湿され、低温できれいな空気が盤内に送風でき、電
子装置収納体１内の内部ユニット５および内部ユニット
５内の電子部品を冷却することができる。

【００３０】次に、空冷用大気ガス浄化装置本体部22の
冷却・加熱手段3Aは、筐体20の上部側に電子冷却素子31
があり、この電子冷却素子31の下面の電子冷却素子吸熱
面31L にヒートシンク32を密着し、このヒートシンク32
に熱的に良好に結合し、簡単に着脱可能な吸熱フィン４
(41,42,43)と、およびあるいは、陰イオン交換樹脂フィ
ルタ44が配備される。そして、吸熱フィン４(41,42,43)
および陰イオン交換樹脂フィルタ44の下部には結露した
水分をドレン29に排水するための受水槽28がある。な
お、図示例では、吸熱フィン43と陰イオン交換樹脂フィ
ルタ44の取り付け箇所が１箇所で図示したが複数個の取
り付け箇所を設けて同時にこの両者を配置してもよい。

【００３１】図４は一実施例としての吸熱フィン４(41,
42,43)および陰イオン交換樹脂フィルタ44の着脱機構を
説明する図である。図４において、吸熱フィン４はヒー
トシンク32に簡単に着脱できるような構造であり、この
形状は例えば、細長い円柱状のもの(41)、板状のものに
穴を開けたもの(42)、メッシュ状のもの(43)あるいは陰
イオン交換樹脂フィルタ(44)がある。これらの吸熱フィ
ン４(41,42,43)あるいは陰イオン交換樹脂フィルタ44の
選択は、腐食性ガスの濃度、送風時の圧力損失、冷却能
力により必要に応じて交換できるものである。

【００３２】また、電子冷却素子31とヒートシンク32と
は一体構造とし、熱伝導を効率よく行う構造を取ってい
る。そして、ヒートシンク32と吸熱フィン４およびフィ
ルタ44との結合は、上述の吸熱フィン(41,42,43)あるい
は陰イオン交換樹脂フィルタ44の選択以外に、さらに吸
熱フィン４の洗浄などのメンテナンスの容易さを考慮し
て着脱容易な構造としている。例えば、ヒートシンク部
(31,32) と吸熱フィン４およびフィルタ44は、空冷用大
気ガス浄化装置１より取り出し、 (1) 円柱状の吸熱フィン41とき、ヒートシンク32の雌ネ
ジ箇所に吸熱フィン41の雄ネジ部分を挿入固定あるいは
取り外しする。 (2) 板状の吸熱フィン42とき、ヒートシンク32は吸熱フ
ィン42の接続部が例えば横からスライドして挿入できる
スライドレール溝が構成されており、このレール溝に挿
入スライドできる形状の吸熱フィン42の接続部を挿入・
引出しする。 (3) メッシュ板状吸熱フィン43あるいは陰イオン交換樹
脂フィルタ44とき、ヒートシンク32のスライドレール溝
は板状の吸熱フィン42ときと同一形状の複数の溝が用い
られる。なお、吸熱フィン43あるいはフィルタ44の接続
部は横方向に複数本用いて挿入・引出しする。

【００３３】なお、(1) 円柱状の吸熱フィン41の固定方
法は複数の吸熱フィン41を予め一体に形成して、(2),
(3) と同様にスライドレール溝を用いて挿入固定しても
よい。また、予熱室21の加熱手段としてこの電子冷却素
子31の放熱面31H からでる熱を利用する。ヒートシンク
32から電子冷却素子31の吸熱面31L に運ばれた熱エネル
ギーは電流として電子冷却素子31の放熱面31H に移り熱
に変換される。即ち、電子冷却素子31の上面の電子冷却
素子放熱面31H に放熱フィン33を密着し、この放熱フィ
ン33は筐体20と熱的に良好に結合し、放熱フィン33の外
面は熱エネルギーが有効に使われるよう必要以外の部分
は断熱材35で、電子冷却素子31およびヒートシンク32と
筐体20との間は断熱材34で断熱されている。

【００３４】次に、外気から得られる水分量をキャリア
線図で考察する。図５において、このキャリア線図は、
横軸に乾球温度、縦軸に絶対湿度をとり、右上がりの曲
線は相対湿度をパラメータとし、全圧760mmHg のときの
相対湿度が10％から 100％のキャリア線図を図示したも
のである。例えば、乾球温度20°C,相対湿度50％の絶対
湿度は、図５から0.0072kg/kg'である。電子冷却素子31
を作動し、吸熱フィン(41,42,43)あるいはフィルタ44の
周辺温度を９°C まで下げると、絶対湿度は0.0072kg/k
g'で変わらないが、飽和蒸気圧状態になる。さらに、周
辺温度を０°C まで下げると、絶対湿度は0.0038kg/kg'
の飽和蒸気圧状態になる。従って、電子冷却素子31を作
動し、吸熱フィン４あるいはフィルタ44の周辺温度を０
°C まで下げると、取り込んだ外気から0.0034kg/kg'の
水分、即ち、外気1kg 当たり3.4gの水分を取り出すこと
ができる。

【００３５】また、例えば、乾球温度５°C,相対湿度70
％の絶対湿度は、0.0038kg/kg'である。電子冷却素子31
を作動し、吸熱フィン(41,42,43)あるいはフィルタ44の
周辺温度を０°C まで下げても、絶対湿度は0.0038kg/k
g'で変わらず、ただ飽和蒸気圧状態になるだけである。
従って、この状態では、取り込んだ外気から水分を取り
出すことはできない。

【００３６】しかし、予熱室21を放熱フィン33を介して
電子冷却素子31の放熱面からの熱を放熱し、温度を上げ
ることにより、相対湿度が低下し、外気取り入れ口側よ
り水分の補給を受ける（図１）、あるいは水蒸気供給手
段24より水分の補給を受ける（図２）ことにより絶対湿
度を上昇させて、冬季などの低温・乾燥期においても陰
イオン交換樹脂を湿潤に維持することができる。

【００３７】即ち、従来技術の空冷用大気ガス浄化装置
では、気温５℃、相対湿度70％の外気を直接取り込み、
０°C の飽和蒸気圧状態にして陰イオン交換樹脂に触れ
させても、結露して水滴を発生することはできないが、
本発明による空冷用大気ガス浄化装置では、この取り込
まれた気温５℃、相対湿度70％の外気が予熱室21を通過
し、例えば、気温20℃、相対湿度50％の大気となった場
合、吸熱フィン(41,42,43)あるいはフィルタ44に触れ乾
燥空気１Kg当たり、約3gの水滴を生ずることができる。
この条件で適当な排風量のファンを選択して装置を設計
すれば腐食性ガスを吸収するのに十分な水分量を得るこ
とができる。

【００３８】即ち、設置環境条件の悪い場所に電子装置
を設置する場合、冬季などの低温・乾燥期においても、
雰囲気ガス中に含まれる腐食性ガス特に水分に溶けて強
酸となる物質、例えば、外気中に含まれる窒素酸化物NO
_X、硫黄酸化物SO_Xやハロゲン類などを湿潤化された陰
イオン交換樹脂付近の水に溶かし、選択的に吸着して腐
食性ガスを陰イオンとして大気中から除去することがで
きる。この陰イオン交換樹脂の部分は、水滴の流下と、
外気の流通を良好にする。

【００３９】次に、通気メッシュ47で乾燥剤46を保持
し、通気性を保つ。乾燥剤46は、例えば、シリカゲルな
どの乾燥剤であり、陰イオン交換樹脂がコーティングさ
れた吸熱フィン(41,42,43)あるいは陰イオン交換樹脂フ
ィルタ44を通過した外気の水分を除去する。即ち、外気
中に含まれる水分は、吸熱フィン(41,42,43)で冷却して
外気の水分を減少させ、さらに乾燥剤25で水分を減少さ
せる構造である。ファンユニット48により外気が吸気さ
れ、上記の防塵フィルター23から乾燥剤46を備える乾燥
手段を通過させ、電子装置収納体１内に腐食性ガスと水
分を除去したきれいな空気を供給する働きをする。受水
槽28は、吸熱フィン(41,42,43)および陰イオン交換樹脂
フィルタ44で結露した水分を受け、この水分をドレン29
から排出する。この結果、電子装置収納体１（例えば、
配電盤やロッカ）内を冷却する外気は、防塵フィルター
23からファンユニット48の間を通り、電子装置収納体１
内に冷却されたきれいな空気を送り込み、電子装置収納
体１に装着された電子機器や内部ユニット５や内部ユニ
ット５内の電子部品などを冷却することができる。

【００４０】以上のように、冷却手段として上述の電子
冷却素子を用いて陰イオン交換樹脂がコーティングされ
た吸熱フィンを冷却し、この吸熱フィンの周辺の温度を
下げることにより陰イオン交換樹脂を湿潤にする構造に
したことにより付帯装置を小型化し、振動および騒音を
低減できる。また、外気温度の低下により陰イオン交換
樹脂フィルタ部で結露する水分量が減少したとき、腐食
性ガスの吸収効率は結露する水分量に比例するため、吸
収効率が低下する問題も、外気が防塵フィルターを通る
前に予熱室21を設け、予め大気を暖め、飽和水蒸気量を
上げることにより、吸熱フィン４に触れる前の大気の絶
対湿度（乾燥空気１Kgに含まれる水分のKg数）を増加さ
せ、結露する水分量を増加させて、腐食性ガスの吸収効
率を高めることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、陰イ
オン交換樹脂フィルタ部の冷却手段として電子冷却素子
を用い、予熱室の加熱手段として電子冷却素子から発生
する熱を利用することにより、従来の空冷用大気ガス浄
化装置の冷却部付帯装置を小型化し、装置全体を低振
動、低騒音化できる。また、冷媒の循環方式による冷却
方法でないため、異物混入によるパイプの詰まりによる
故障要因がなくなり稼働率が向上する。

【００４２】さらに従来は上下水道の電気室での塩素ガ
スからの電子装置の保護など、空調の効いた環境でしか
有効でなかった電子装置が、予熱室を設けることによ
り、外気が変動する場所、特に、低温となりうる所での
使用、例えば、トンネル内や道路沿いに設置される電子
装置を自動車の排気ガス中の窒素酸化物NO_X、硫黄酸化
物SO_Xやハロゲン類などから保護することが可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての空冷用大気ガス浄化
装置の要部構成図

【図２】他の実施例としての空冷用大気ガス浄化装置の
要部構成図

【図３】図２の斜視図

【図４】一実施例としての吸熱フィンの着脱機構図

【図５】キャリア線図

【図６】空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納
体内の要部構成図

【図７】従来技術の空冷用大気ガス浄化装置の要部構成
図

【図８】図７の斜視図

【図９】従来技術の他の空冷用大気ガス浄化装置の要部
構成図

【図10】従来技術の空冷用大気ガス浄化装置を備える電
子装置収納体内の要部構成図

【符号の説明】

１電子装置収納体２、９空冷用大気ガス浄化装置 21 予熱室 22 空冷用大気ガス浄化装置本体部 23 防塵フィルタ 24 水蒸気供給手段 24A 水槽 28 受水槽 29 ドレン 3A 冷却・加熱手段 31 電子冷却素子 31L 電子冷却素子吸熱面 31H 電子冷却素子放熱面 32 ヒートシンク 33 放熱フィン 34,35 断熱材 41,42,43 吸熱フィン 44 フィルタ 46 乾燥剤 47 通気メッシュ 48 ファンユニット５内部ユニット６排気ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子装置収納体内の内部ユニットに外気を
送風することにより内部ユニットを冷却する空冷用大気
ガス浄化装置において、外気取り入れ口側に設けられる予熱室と、この予熱室と
空冷用大気ガス浄化装置本体部との境界に設けられる防
塵フィルタと、この防塵フィルタを通過する外気を冷却
する冷却・加熱手段と、この冷却・加熱手段の冷却面側
に取り付けられる吸熱フィンと、乾燥手段と、ファンユ
ニットと、を備える、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項２】請求項１に記載の空冷用大気ガス浄化装置
において、冷却・加熱手段は、電子冷却素子と、この電
子冷却素子の冷却面側と吸熱フィンとを熱的に結合する
ヒートシンクと、電子冷却素子の加熱面側に熱的に結合
し予熱室に放熱する放熱フィンと、を備える、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の空冷用大
気ガス浄化装置において、吸熱フィンは、表面に陰イオ
ン交換樹脂をコーテングしてなる１本あるいは複数本の
細長い円筒あるいは円柱より構成する、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の空冷用大
気ガス浄化装置において、吸熱フィンは、複数の穴を有
する板状の表面に陰イオン交換樹脂をコーテングしてな
る１枚あるいは複数枚の板より構成する、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項５】請求項１または請求項２に記載の空冷用大
気ガス浄化装置において、吸熱フィンは、メッシュ状の
表面に陰イオン交換樹脂をコーテングしてなる複数枚の
メッシュ板より構成する、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかの項に
記載の空冷用大気ガス浄化装置において、吸熱フィンの
下流側に通気メッシュ内に繊維状の陰イオン交換樹脂を
備える陰イオン交換樹脂フィルタを配備する、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかの項に
記載の空冷用大気ガス浄化装置において、予熱室内に水
蒸気供給手段を備える、ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。