JP2016127624A

JP2016127624A - 電気機器収納用キャビネット

Info

Publication number: JP2016127624A
Application number: JP2014264319A
Authority: JP
Inventors: 佳信伊東; Keishin Ito
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】筺体面の結露を確実に防止するとともに、電気機器の低温障害を効果的に防止することができる電気機器収納用キャビネットを提供する。【解決手段】本発明は、電気機器が収納されるキャビネットの筐体１の少なくとも一面に、筺体面５を直接加熱する加熱部９を形成したものである。筺体面５の温度を検出する筐体面温度センサ９、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ１０、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサ１１のうち少なくとも一つを設け、結露の危険がある場合にのみ、制御部１２が加熱部９を動作させることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器が収納される筐体の結露対策および電気機器の低温障害対策を施した電気機器収納用キャビネットに関するものである。

電気機器収納用キャビネットの内部温度が低下すると、収納された電気機器の接続端子等に結露が発生することがある。そこでキャビネットの設置環境に応じて、特許文献１に示されるような盤用ヒータが取付けられている。

この盤用ヒータは、ヒータと、ヒータを収納する筐体と、ファンとを備え、ヒータにより加熱された空気を盤内へ供給して盤内を温める構造である。これによりキャビネット内部に収納された電気機器に低温障害が生じることを防止するとともに、キャビネット内部の温度を上昇させて相対湿度を下げ、結露の発生を防止するものである。

このような盤用ヒータは、熱輻射及び対流による熱移動によりキャビネット内部を温め、相対湿度を下げるものであるが、外気と接しているキャビネットの筐体の表面を温めるには時間がかかる。このため、筐体の表面温度が露点温度以下となると結露が発生する。

結露は筐体内部の錆の原因となる。また筐体の天井面に結露が生じた場合には、水滴が滴下して電気機器の故障の原因となる。

特開２０１４−２３２０３号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、筺体面の結露を確実に防止するとともに、電気機器の低温障害を効果的に防止することができる電気機器収納用キャビネットを提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、電気機器が収納されるキャビネットの筐体の少なくとも一面に、筺体面を直接加熱する加熱部を形成したことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、筺体面の温度を検出する筐体面温度センサ、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサのうち少なくとも一つの温度センサと、該温度センサにより検出された温度が所定温度以下となったときに加熱部を動作させる制御部を備えた構造とすることができる。

また請求項３のように、筺体面の温度を検出する筐体面温度センサ、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサのうち２つ以上の温度センサと、これらの温度センサにより検出された温度差が所定温度以上となったときに加熱部を動作させる制御部を備えた構造とすることができる。

これらの請求項２、３の発明においては請求項４のように、筐体内部の湿度を測定する湿度センサを備え、制御部は測定された湿度に応じて加熱部を動作させる所定値を変更することができる。

さらに請求項５のように、加熱部を電熱線とし、該電熱線を筐体の開口部より外側位置に形成することができ、請求項６のように、筐体内部に、筐体内部空間を加熱する盤用ヒータを配置したり、請求項７のように、筐体内部に、筐体内部空間を除湿する除湿装置を配置したりすることができる。

本発明によれば、結露の原因となるキャビネットの筺体面を加熱部によって直接加熱するので、結露を効果的に防止することができる。また、筐体面に形成した電気機器や筐体内部の機器取付板も熱伝導により加熱されるので、電気機器の低温障害を防止することもできる。

請求項２、３の発明によれば、筐体表面が露点温度に近くなったときに制御部が加熱部を動作させるため、効果的に筐体表面を温めて結露を防止することができる。さらに請求項４の発明によれば、湿度センサを用いることにより露点温度をより正確に求めることができ、筐体表面の結露対策を効果的に行うことができる。

請求項６のように筐体内部に盤用ヒータを配置したり、請求項７のように筐体内部に除湿装置を配置すれば、筐体内部の電気機器に結露が発生することをより確実に防止することができる。また、請求項８のように筐体内の天井面に加熱部を形成することにより結露水の落下を防止することができ、請求項９のように筐体内の底面に冷たい空気が溜まることを防止することができる。

本発明の実施形態を示す斜視図である。本発明の実施形態を示す正面図である。湿り空気線図の概念図である。他の実施形態を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２において、１は電気機器収納用キャビネットの筐体であり、その内部には複数の電気機器３が直接、または機器取付板４を介して取付けられている。２は筐体１の開口部を覆う扉である。本実施形態では扉２は筐体１の開口部にヒンジによって回動自在に取り付けられているが、ねじ等によって扉２を筐体１の開口部に固定する構造であってもよく、筐体１及び扉２の構造は任意である。

筐体１の単一または複数の筐体面５には、加熱部６が形成されている。本実施形態では加熱部６は電熱線であり、ニクロム線や車のリアガラスに形成されるデフォッガー等を使用するものであり、電熱線の種類は限定されない。電熱線は表面が絶縁被覆などで挟止され筐体１と絶縁された状態で筐体面５に貼付されている。本実施形態では加熱部６は筐体１の左右側面と天井面に形成されているが、背面や扉面または底面、扉２に形成することも可能であり、少なくとも筐体１の一面に形成すればよい。

筐体面５に加熱部６を形成することにより、筐体面５に結露が発生することが防止される。また筐体１の内部に水が溜まることもなくなるので、錆が発生することも防止される。特に天井面に加熱部６を形成すれば結露水が天井面から筐体内部の電気機器３に落下することを、確実に防止することができる。底面に冷たい空気が溜まることを防止するために、図４のように底面に加熱部６を形成するものであっても良い。底面に加熱部６を配置させることにより筐体１内を効果的に加熱させることができる。このような加熱部６は、対向する天井面及び底面、又は左側面及び右側面、扉２及び背面に配置させることにより筐体１内を均等に加熱させることが可能となるものである。

加熱部６として電熱線を使用すれば取付けスペースも小さくすることができ、筐体１の開口部の周縁に形成されている水切部７に隠れる位置に取付けることができる。このように電熱線を筐体１の開口部より外側位置に形成すれば、筐体１の開口部より内側に加熱部６が突出することがなくなり、筐体１の内部の機器収納スペースが加熱部６によって削減されることがない。

本実施形態では、筐体１の底面には盤用ヒータ８が設置されている。盤用ヒータ８は従来から盤内空気を加熱するために用いられているものであり、内蔵するヒータにより加熱された空気をファンによって送り出す機能を備えている。盤用ヒータ８から送り出される暖められた空気によって筐体面５のみならず、筐体１の内部に配置された電気機器３への結露を防止することができる。このように加熱部６の電熱線と盤用ヒータ８とを併用すれば、筐体面５の熱伝導、加熱部６からの輻射のほか、対流による加熱も行われるので、筐体１の内部及び筐体面５を迅速に加熱することが可能となる。

筐体１の内部には、温度センサが設けられている。温度センサとしては、筺体面５の温度を検出する筐体面温度センサ９と、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ１０と、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサ１１のうち、少なくとも一つが必要であり、本実施形態では、筐体面温度センサ９と筐体内部空間温度センサ１１とが設けられている。

結露は筺体面５の温度が露点以下となったときに発生する。図３は周知の湿り空気線図の模式図であり、斜線は飽和蒸気線（相対湿度１００％の状態を示す線）である。Ｘで示す状態の空気（温度Ｔ_１）は単位体積の空気中にＷ_１の水蒸気を含むことができるが、その状態のままで温度がＴ_２まで下がるとＷ_２の水蒸気しか含むことができない。この温度Ｔ_２がＸで示す状態の空気の露点であり、それよりも温度が下がると結露が発生することとなる。すなわち筐体内部の空気がＸで示す状態（温度Ｔ_１）にあり、筺体面５の温度がＴ_２以下であると、筐体面５に接した空気が冷却されて筐体面に結露が発生するおそれがある。

このため本実施形態では、筐体面温度センサ９と筐体内部空間温度センサ１１とで検出された筐体面温度と筐体内部空間温度との差を制御部１２で演算し、両者の温度差が所定温度以上となったときに加熱部９を動作させることによって、結露を防止している。このように温度センサによって結露発生の危険性を検出し、必要時にのみ加熱部９を動作させるようにすれば、電力の無駄を省くことができる。

また筐体面温度センサ９の代りに筐体外部温度センサ１０により外部温度を測定し、筐体内部空間温度と外部温度との温度差に基づいて加熱部９を動作させることもできる。また筐体面温度は筐体内部空間温度との相関があるため、筐体面温度と外部温度との温度差に基づいて加熱部９を動作させることも不可能ではない。このように、２つ以上の温度センサにより検出された温度差が所定温度以上となったときに加熱部９を動作させることができる。

さらに、外部温度や筐体面温度が内部機器に応じてある温度以下になった場合に結露することを把握している場合においては、筐体面温度センサ９と筐体外部温度センサ１０と筐体内部空間温度センサ１１のうちの一つを用い、所定温度以下になったときに加熱部９を動作させることも可能である。

本実施形態では制御部１２は電源部を同一筐体内に備えたものであるが、制御部１２や電源部は電気機器収納用キャビネットの筐体１の外部の別途の筐体に設置することも可能である。

なお、図３においてＸと温度が同一であるが相対湿度が低いＹの状態の空気の露点は、Ｔ_２よりも低温のＴ３となる。このように露点は相対湿度によって変動するため、筐体１の内部に湿度センサを配置し、湿度の情報を前記した温度の情報と組み合わせた制御を行ない、測定された湿度に応じて加熱部９を動作させる所定値を制御部１２が変更するようにすれば、より確実な制御が可能である。

本実施形態では、前記した盤用ヒータ８を用いて筐体内部空間温度を高め、相対湿度を低下させて結露の危険をより防止確実に防止している。しかし、盤用ヒータ８の代りに除湿装置を用い、筐体内部の空気の相対湿度を下げても同様の効果を得ることができる。

このための除湿装置としては、ペルチェ素子を利用した装置を用いることができる。すなわち、筐体内部の空気をペルチェ素子の吸熱面に接触させて結露させ、水分を筐体１の外部に排出するとともに、ペルチェ素子からの放熱によって暖められた空気を筐体１の内部に供給することにより、相対湿度を効果的に低下させることができる。ただし除湿装置は空気が乾燥しやすい時期や場所には不向きであるため、筐体１の内部に盤用ヒータ８と除湿装置を設けて置くなど状況に応じて使い分けても良い。

以上に説明したように、本発明によれば筺体面５の結露発生を防止するとともに、電気機器の低温障害を効果的に防止することができる。

１筐体
２扉
３電気機器
４機器取付板
５筐体面
６加熱部
７水切部
８盤用ヒータ
９筐体面温度センサ
１０筐体外部温度センサ
１１筐体内部空間温度センサ
１２制御部

Claims

電気機器が収納されるキャビネットの筐体の少なくとも一面に、筺体面を直接加熱する加熱部を形成したことを特徴とする電気機器収納用キャビネット。
筺体面の温度を検出する筐体面温度センサ、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサのうち少なくとも一つの温度センサと、該温度センサにより検出された温度が所定温度以下となったときに加熱部を動作させる制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
筺体面の温度を検出する筐体面温度センサ、筐体外部温度を検出する筐体外部温度センサ、筐体内部空間温度を検出する筐体内部空間温度センサのうち２つ以上の温度センサと、これらの温度センサにより検出された温度差が所定温度以上となったときに加熱部を動作させる制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
筐体内部の湿度を測定する湿度センサを備え、制御部は測定された湿度に応じて加熱部を動作させる所定値を変更することを特徴とする請求項２又は３記載の電気機器収納用キャビネット。
加熱部は電熱線であり、該電熱線を筐体の開口部より外側位置に形成したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
筐体内部に、筐体内部空間を加熱する盤用ヒータを配置したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
筐体内部に、筐体内部空間を除湿する除湿装置を配置したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
加熱部を筐体の天井面に形成したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。
加熱部を筐体の底面に形成したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用キャビネット。