JP2012249353A - 制御盤システム - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、天井部からの異物混入等の悪影響を最小限にすることできる制御盤システムを得る。
【解決手段】UPS1、UPS2、UPS3、UPS4、UPS5と、入力盤6、直流分岐盤7、出力盤8を備え、1〜8はいずれも盤容器内に装置本体を備え、各盤容器の側壁下部及び天井部に吸気口を有し、かつ天井部及び側壁下部に排気口を有し、全ての盤容器の排気口及び吸気口を包囲する天井開口部閉塞体9を設け、各UPSの内部に有する盤容器内のファンを回転させてこれらの盤容器内に外気を取り込み、UPS本体を冷却し、この冷却した後の風を、UPS以外の盤容器内の盤本体及び2つのUPSの背面側に形成された配線接続スペースに導き、これらを冷却するようにしたもの。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、例えば複数台の無停電電源装置(UPS)を組合わせたUPSシステムのごとき制御盤システムに関する。
従来UPSシステムとして、UPS本体を天井部が開放された有底筒状の盤容器内に収納した無停電電源装置を多数台設置する際に、盤背面同士を対向させると共に、この部分に盤相互間の主回路配線を行うための配線スペースが確保されている。この場合、各盤容器内には、強制空冷方式のファンがそれぞれ設置され、このファンを回転させることで盤容器の下部側壁に形成されている吸気口から外気を盤容器内にとりこみ、この外気を盤容器の天井部の開口部から排気するように構成されている。
このように外気を盤容器内部に取り込むと共に、盤容器外部に排気することで、発熱体であるUPS本体が冷却されるようになっている。
特開2002―27684号公報
従来は強制空冷方式でファンにより外気を盤容器内に引き込み、天井部に排気するため、天井部からの異物の混入等により無停電電源装置が停止する場合が考えられるため、これを防止するための対策が望まれている。
本発明は、比較的簡単な構成で、天井部からの異物混入等の悪影響を最小限にすることできる制御盤システムを提供することを目的とする。
天井部に傘状の覆いをしたり、排気ダクトを設けて天井部を囲う構成にする必要があった。
UPSシステムにおいて、盤背面に排気エリアを確保することと天井部に塞ぎを設けることで、天井部への排気を除去することが可能となり、天井スペースの確保及び天井部からの異物混入などの悪影響を最小限にすることを目的とする。
本実施の形態は、据付面に設置され、有底筒状であってその側壁下部に吸気口を有し、かつその天井部に排気口を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファンを備えた少なくとも2個の制御盤容器と、前記各制御盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の大きい制御機器を含む制御盤本体と、を備えた少なくとも2台の制御盤と、前記各制御盤容器の背面側同士を対向配置させると共に前記各制御盤本体同士を電気的に接続する配線接続スペースを確保した状態で前記各制御盤を設置し、前記対向配置の制御盤容器の側壁に当設又は近接し、かつ前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその側壁下部に排気口を有した少なくとも2個の周辺機器盤容器と、前記各周辺機器盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の小さい周辺機器を含む周辺機器盤本体と、を備えた少なくとも2台の周辺機器盤と、前記全ての制御盤容器の排気口及び前記全ての周辺機器盤容器の吸気口を包囲する天井開口部閉塞体を設け、 前記ファンを回転させることで、前記制御盤容器の吸気口から導かれる外気が前記制御盤容器の排気口から排気される際に前記制御盤容器内に発生する冷却風で前記制御盤本体が冷却され、かつ前記制御盤容器の排気口から排気される冷却風は、前記配線接続スペースに排気し、かつ前記周辺機器盤容器の吸気口から導かれると共にこの内部の周辺機器盤本体を冷却して前記周辺機器盤容器の排気口から排気されるようにしたものである。
本実施形態によれば、制御盤システムにおいて、盤背面に排気エリアを確保することと天井部に塞ぎを設けることで、天井部への排気を除去することが可能となり、天井スペースの確保及び天井部からの異物混入などの悪影響を最小限にすることができる。
制御盤システムの実施の形態1の斜視図。 図1の天井開口部閉塞体を取外した状態を示す斜視図。 図1の電気配線図。 図1の作用効果を説明するための側断面図。 図4の上面図。 図1の作用効果を説明するための側断面図。 図6の上面図。 図1の作用効果を説明するための側断面図。 図8の上面図。 制御盤システムの実施の形態2の側断面図。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は実施の形態1である、例えばUPSシステムを示す斜視図であり、図2は後述する図1の天井開口部閉塞体(蓋)9を取外した状態を示す斜視図である。これは、第1の無停電電源装置盤(UPS盤)1、第2の無停電電源装置盤(UPS盤)2、第3の無停電電源装置盤(UPS盤)3、第4の無停電電源装置盤(UPS盤)4、第5の無停電電源装置盤(UPS盤)5と、入力盤6、直流分岐盤7、出力盤8を、以下のような状態で設置したものである。
無停電電源装置盤1は、無停電電源装置盤容器1aと、無停電電源装置盤容器1a内に収納された発熱の大きい無停電電源装置本体1bを備えている。無停電電源装置盤2、3、4、5も無停電電源装置盤1と同様に、無停電電源装置盤容器2a、3a、4a、5aと、無停電電源装置盤容器2a、3a、4a、5a内に収納された発熱の大きい無停電電源装置機器を含む無停電電源装置本体2b、3b、4b、5bを備えている。
各無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5aは、各々据付面に設置され、有底筒状例えば直方体状であってその側壁下部に吸気口1a1、2a1、3a1、4a1、5a1を有し、かつその天井部に排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2を有し、その内部の排気口近くに設けられ吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2から外部に排気する強制空冷式のファン(図示せず)を備えている。
入力盤6は、有底筒状例えば直方体状であってその天井部に吸気口6a1を有し、かつその側壁下部に排気口6a2を有した入力盤容器6aと、入力盤容器6a内に収納され、発熱の小さい入力盤本体6bとを備えている。
直流分岐盤7は、据付面に設置され、有底筒状例えば直方体状であってその天井部に吸気口7a1を有し、かつその側壁下部に排気口7a2を有した直流分岐盤容器7aと、直流分岐盤容器7a内に収納され、発熱の小さい直流分岐盤本体7bとを備えている。
出力盤8は、据付面に設置され、有底筒状例えば直方体状であってその天井部に吸気口8a1を有し、かつその側壁下部に排気口8a2を有した出力盤容器8aと、出力盤容器8a内に収納され、発熱の小さい出力盤本体8bとを備えている。
無停電電源装置盤容器1a、3aの背面側同士並びに無停電電源装置盤容器2a、4aの背面側同士を対向させると共に無停電電源装置盤容器1a−3a、2a−4a同士を電気的に接続する配線接続スペース13、24を確保した状態で無停電電源装置1、3、2、4を設置し、また無停電電源装置盤容器5a及び出力盤容器8aの背面側同士を対向させると共に無停電電源装置盤容器5a及び出力盤容器8a同士を電気的に接続する配線接続スペース58を確保した状態で無停電電源装置5及び出力盤8を設置してある。
そして無停電電源装置盤容器1a、2aの間並びに無停電電源装置盤容器3a、4aの間に、直流分岐盤容器7aを当設(又は近接)するように設置し、無停電電源装置盤容器1a、3aの一側壁に入力盤容器6aの他側壁を当設(又は近接する)ように設置し、無停電電源装置盤容器2aの他側壁に出力盤容器8aの一側壁を当設(又は近接する)ように設置し、無停電電源装置盤容器4aの他側壁に無停電電源装置盤容器5aの一側壁を当設(又は近接する)ように設置してある。
さらに全ての無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4aの排気口1a2、2a2、3a2、4a2及び入力盤容器6aの吸気口6a1と、出力盤容器8aの吸気口8a1と、直流分岐盤容器7aの吸気口7a1を包囲する天井開口部閉塞体(蓋)9を設けている。
各無停電電源装置本体1b〜5bは、いずれも図3に示すようにコンバータCNと、インバータINと、チョッパCPと、第1、第2、第3のコンデンサC1、C2、C3と、第1、第2、第3のリアクトルL1、L2、L3と、第1、第2の遮断器CB1、CB2と、第1、第2、第3の接触器M1、M2、M3と、バイパス回路BPと、第1、第2のスイッチング素子S1、S2とを備えている。
入力盤本体6bは、電力系統100からの電力を各無停電電源装置本体1b〜5bに分岐するように構成され、第3〜第12の遮断器CB3、CB4、CB5、CB6、CB7、CB8、CB9、CB10、CB11、CB12と、第1〜第5の電流計A1、A2、A3、A4、A5とを備えている。
直流分岐盤本体7bは、無停電電源装置本体1b〜5bにおけるコンバータCNとインバータINの接続点である、直流回路と図示しない盤外に設置された複数のバッテリB1、B2、B3を接続するものであって、遮断器CB13、CB14、CB15と、電流計A6、A7、A8、A9と、電圧計V1とを備えている。
出力盤本体8bは、無停電電源装置本体1b〜5bからの出力である、交流電力を負荷200に供給するためのものであって、遮断器CB16、CB17、CB18、CB19、CB20と、電圧計V2、周波数計F1、電流計A10、電力計W1、力率計PF1を含むモニタを備えている。なお、図3において、FS1、FS2、FS3はヒューズである。
このような構成において、無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5a内のファンを回転させることで、無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5aの吸気口1a1、2a1、3a1、4a1、5a1から導かれる外気が無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5aの排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2から排気される際に無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5a内に発生する冷却風で無停電電源装置本体1b、2b、3b、4b、5bが冷却され、かつ無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5aの排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2から排気される冷却風は入力盤容器6aの吸気口6a1、直流分岐盤容器7aの吸気口7a1、出力盤容器8の吸気口8a1から導かれると共にこの内部の入力盤本体8b、直流分岐盤本体7b、出力盤本体8bを冷却して入力盤容器6aの排気口6a2、直流分岐盤容器7aの排気口7a2、出力盤容器8aの排気口8b2から排気される。
また、この場合無停電電源装置盤容器1a、3aの背面側同士並びに無停電電源装置盤容器2a、4aの背面側同士を対向させると共に無停電電源装置本体盤容器1b−3b、2b−4b同士を電気的に接続する配線接続スペース13、24の天井部から底面側に風が流れるので、この部分も冷却される。
以上述べた実施の形態の制御盤システムによれば、全ての無停電電源装置盤容器1a、2a、3a、4a、5aの排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2及び入力盤容器6aの吸気口6a1と、出力盤容器8aの吸気口8a1と、直流分岐盤容器7aの吸気口7a1を包囲する天井開口部閉塞体9を設けるだけの比較的簡単な構成で、天井部からの異物混入等の悪影響を最小限にすることできる。この場合、盤容器1a〜5a内にある発熱の大きい無停電電源装置本体1b〜5bは、盤容器1a〜5a内のファンを回転させることで、冷却されることはもちろん、発熱の小さい周辺機器盤例えば入力盤6、直流分岐盤7、出力盤8の盤本体並びに盤容器1a−3a、2a−4aの背面側の盤本体1b−3b、2b−4b同士を電気的に接続する配線接続スペース13、24も冷却されるので、制御盤システム全体の冷却が図れ、熱損失をすくなくできる。この結果、制御盤システム例えばUPSシステムの信頼性が向上する。
図10は、実施の形態2を説明するための図で、少なくとも4個、ここでは5個の無停電電源装置盤容器1a〜5aを例えば車輪10を有する車軸に載置させ、これにより据付面に上方位置に設置したものである。この場合、盤容器1a〜5aは、有底筒状例えば直方体状であってその底面に吸気口1a1、2a1、3a1、4a1、5a1を有し、かつその天井部に排気口1a2、2a2、3a2、4a2、5a2を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファン(図示せず)を備えたものである。
図10は、コンテナに搭載するようなシステム(高さ制限があるような場合)では、盤容器側面の吸気口ではなく、盤容器底面に形成されている開口部を吸排気口として利用するようにしたものである。
これ以外の構成は、前述した実施の形態1と同じである。従って、実施の形態2の作用効果も、実施の形態1と同じであるので、その説明を省略する。
以上述べた実施の形態1、2は、いずれもUPS1〜UPS5と、入力盤6と、直流分岐盤7と、出力盤8を備え、これらを図2のような配置構成としたものについて説明したが、これに限らず少なくとも2台の制御盤及び少なくとも2台の周辺機器盤を、請求項1及び請求項3に記載のようにしてもよく、また請求項2及び請求項4のように記載したものでもよい。
各盤容器として有底筒状のもの、例えば直方体状のものをあげたが、これに限らずなんでもよい。
1〜5…無停電電源装置盤、1a〜5a…無停電電源装置盤容器、1a1〜5a1…吸気口、1a2〜5a2…排気口、1b〜5b…無停電電源装置本体、6…入力盤、6a…入力盤容器、6b…入力盤本体、6a1…吸気口、6a2…排気口、7…直流分岐盤、7a…直流分岐盤容器、7b…直流分岐盤本体、7a1…吸気口、7a2…排気口、8…出力盤、8a…出力盤容器、8b…出力盤本体、8a1…吸気口、8a2…排気口、9…天井開口部閉塞体(蓋)、10…車輪、13、24、58…配線接続スペース、100…電力系統、200…負荷。

Claims (4)

  1. 据付面に設置され、有底筒状であってその側壁下部に吸気口を有し、かつその天井部に排気口を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファンを備えた少なくとも2個の制御盤容器と、
    前記各制御盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の大きい制御機器を含む制御盤本体と、を備えた少なくとも2台の制御盤と、
    前記各制御盤容器の背面側同士を対向配置させると共に前記各制御盤本体同士を電気的に接続する配線接続スペースを確保した状態で前記各制御盤を設置し、
    前記対向配置の制御盤容器の側壁に当設又は近接し、かつ前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその側壁下部に排気口を有した少なくとも2個の周辺機器盤容器と、
    前記各周辺機器盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の小さい周辺機器を含む周辺機器盤本体と、を備えた少なくとも2台の周辺機器盤と、
    前記全ての制御盤容器の排気口及び前記全ての周辺機器盤容器の吸気口を包囲する天井開口部閉塞体を設け、
    前記ファンを回転させることで、前記制御盤容器の吸気口から導かれる外気が前記制御盤容器の排気口から排気される際に前記制御盤容器内に発生する冷却風で前記制御盤本体が冷却され、かつ前記制御盤容器の排気口から排気される冷却風は、前記配線接続スペースに排気し、かつ前記周辺機器盤容器の吸気口から導かれると共にこの内部の周辺機器盤本体を冷却して前記周辺機器盤容器の排気口から排気されるようにしたことを特徴とする制御盤システム。
  2. 据付面に設置され、有底筒状であってその側壁下部に吸気口を有し、かつその天井部に排気口を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファンを備えた少なくとも4個の無停電電源装置盤容器と、
    前記各無停電電源装置盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の大きい無停電電源装置本体と、を備えた少なくとも4台の無停電電源装置盤と、
    前記対向配置の2個の無停電電源装置盤容器の背面側同士を対向させると共に対向配置の無停電電源装置本体同士を電気的に接続する配線接続スペースを確保した状態で前記各無停電電源装置盤を設置し、
    前記対向配置の無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその側壁下部に排気口を有した入力盤容器と、
    前記入力盤容器内に収納され、発熱の小さい入力盤本体と、を備えた入力盤と、
    前記対向配置の無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその側壁下部に排気口を有した直流分岐盤容器と、
    前記直流分岐盤容器内に収納され、発熱の小さい直流分岐盤本体と、を備えた直流分岐盤と、
    前記対向配置でない無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその側壁下部に排気口を有した出力盤容器と、
    前記出力盤容器内に収納され、発熱の小さい出力盤本体と、を備えた出力盤と、
    前記全ての無停電電源装置盤容器の排気口及び前記入力盤容器の吸気口と、前記出力盤容器の吸気口と、前記直流分岐盤容器の吸気口を包囲する天井開口部閉塞体を設け、前記ファンを回転させることで、前記無停電電源装置盤容器の吸気口から導かれる外気が前記無停電電源装置盤容器の排気口から排気される際に前記無停電電源装置盤容器内に発生する冷却風で前記無停電電源装置本体が冷却され、かつ前記無停電電源装置盤容器の排気口から排気される冷却風は、前記配線接続スペースに排気し、かつ前記入力盤容器の吸気口、前記直流分岐盤容器の吸気口、前記出力盤容器の吸気口から導かれると共にこの内部の入力盤本体、直流分岐盤本体、出力盤本体を冷却して前記入力盤容器の排気口、前記直流分岐盤容器の排気口、前記出力盤容器の排気口から排気されるようにしたことを特徴とする制御盤システム。
  3. 据付面に所定間隔を存して設置され、有底筒状であってその底面に吸気口を有し、かつその天井部に排気口を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファンを備えた少なくとも2個の制御盤容器と、
    前記各制御盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の大きい制御機器を含む制御盤本体と、を備えた少なくとも2台の制御盤と、
    前記各制御盤容器の背面側同士を対向配置させると共に前記各制御盤本体同士を電気的に接続する配線接続スペースを確保した状態で前記各制御盤を設置し、
    前記対向配置の制御盤容器の側壁に当設又は近接し、かつ前記据付面に所定間隔を存して設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその底面に排気口を有した少なくとも2個の周辺機器盤容器と、
    前記各周辺機器盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の小さい周辺機器を含む周辺機器盤本体と、を備えた少なくとも2台の周辺機器盤と、
    前記全ての制御盤容器の排気口及び前記全ての周辺機器盤容器の吸気口を包囲する天井開口部閉塞体を設け、
    前記ファンを回転させることで、前記制御盤容器の吸気口から導かれる外気が前記制御盤容器の排気口から排気される際に前記制御盤容器内に発生する冷却風で前記制御盤本体が冷却され、かつ前記制御盤容器の排気口から排気される冷却風は、前記配線接続スペースに排気し、かつ前記周辺機器盤容器の吸気口から導かれると共にこの内部の周辺機器盤本体を冷却して前記周辺機器盤容器の排気口から排気されるようにしたことを特徴とする制御盤システム。
  4. 据付面に所定間隔を存して設置され、有底筒状であってその底面に吸気口を有し、かつその天井部に排気口を有し、その内部の前記排気口近くに設けられ前記吸気口から外気を内部に取り込み、この取り込み外気を前記排気口から外部に排気する強制空冷式のファンを備えた少なくとも4個の無停電電源装置盤容器と、
    前記各無停電電源装置盤容器内にそれぞれ収納され、発熱の大きい無停電電源装置本体と、を備えた少なくとも4台の無停電電源装置盤と、
    前記対向配置の2個の無停電電源装置盤容器の背面側同士を対向させると共に前記対向配置の無停電電源装置本体同士を電気的に接続する配線接続スペースを確保した状態で前記無停電電源装置盤を設置し、
    前記対向配置の無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその底面部に排気口を有した入力盤容器と、
    前記入力盤容器内に収納され、発熱の小さい入力盤本体と、を備えた入力盤と、
    前記対向配置の無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に所定間隔を存して設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその底面に排気口を有した直流分岐盤容器と、
    前記直流分岐盤容器内に収納され、発熱の小さい直流分岐盤本体と、を備えた直流分岐盤と、
    前記対向配置でない無停電電源装置盤容器の側壁に当設又は近接し、前記据付面に所定間隔を存して設置され、有底筒状であってその天井部に吸気口を有し、かつその底面に排気口を有した出力盤容器と、
    前記出力盤容器内に収納され、発熱の小さい出力盤本体と、を備えた出力盤と、
    前記全ての無停電電源装置盤容器の排気口と、前記入力盤容器の吸気口と、前記出力盤容器の吸気口と、前記直流分岐盤容器の吸気口を包囲する天井開口部閉塞体を設け、前記ファンを回転させることで、前記無停電電源装置盤容器の吸気口から導かれる外気が前記無停電電源装置盤容器の排気口から排気される際に前記無停電電源装置盤容器内に発生する冷却風で前記無停電電源装置本体が冷却され、かつ前記無停電電源装置盤容器の排気口から排気される冷却風は、前記配線接続スペースに排気し、かつ前記入力盤容器の吸気口、前記直流分岐盤容器の吸気口、前記出力盤容器の吸気口から導かれると共にこの内部の入力盤本体、直流分岐盤本体、出力盤本体を冷却して前記入力盤容器の排気口、前記直流分岐盤容器の排気口、前記出力盤容器の排気口から排気されるようにしたことを特徴とする制御盤システム。
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