JP2017032281A - 結露検出ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内部における結露発生を正確に予測することができる結露検出ユニットを提供すること。【解決手段】本発明の結露検出ユニットは、電気機器が収納された筐体１の筐体面５の温度を筐体の内側から測定する筐体面温度センサ６と、筐体１の内部温度を測定する筐体内部温度センサ８と、筐体１の内部湿度を測定する筐体内部湿度センサ９と、これらの各センサの測定情報または制御信号を出力する出力部１１とを備える。筐体面の温度が露点温度以下となるか否かを正確に判断できる。【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器が収納された筐体に取付けて使用する結露検出ユニットに関するものである。

配電盤、分電盤などの電気機器が収納された筐体の内部で結露が発生すると、内部機器の絶縁不良等のトラブルの原因となる。そこで従来から筐体内部にヒータやファンを取付け、筐体の内部温度が低下してきた場合にはこれらを作動させ、結露を防止している。また特許文献１に示すように、筐体に取付けて筐体の内部温度を測定する機器も開発されている。

ところが、従来は筐体の内部のみを検知して結露発生の可能性の有無を判断していたため、判断の正確性に欠けることがあった。すなわち、結露は筐体面の温度が筐体内空気の露点以下となった場合に発生するのであるから、筐体の内部温度だけでは、正確な判断は不可能である。このため安全性を見込んで早めに結露の防止対策を講ずる必要があり、ファンやヒータを実際の露点温度よりも早めに動作させる必要があるため、エネルギーの無駄があった。そこでこの問題を解決するため、筐体の内部湿度を測定し、正確な露点温度を測定し動作させることも考えられるが、各センサの取付作業や出力用の配線などが煩雑になる問題があった。

特開２０１５−１０３０４１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、筐体への各センサの取付け作業が容易となり、しかも筐体面の温度が筐体内空気の露点温度以下となるか否かを正確に判断することができる結露検出ユニ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の結露検出ユニットは、電気機器が収納された筐体の筐体面の温度を筐体の内側から測定する筐体面温度センサと、筐体の内部温度を測定する筐体内部温度センサと、筐体の内部湿度を測定する筐体内部湿度センサと、これらの各センサの測定情報または制御信号を出力する出力部とを備えたことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、前記各センサの測定情報より露点温度を演算し、結露発生前に制御信号を出力するマイコン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、前記各センサを、同一のユニットボックスの内部に収納した構造とすることができ、請求項４のように、前記マイコンを同一のユニットボックスの内部に収納した構造とすることができる。

さらに、請求項５のように、前記マイコンの周囲に仕切り壁を形成した構造とすることができ、請求項６のように前記ユニットボックスを筐体面に着脱可能とし、且つその着脱面に筐体面温度センサを形成した構造とすることができる。

本発明の結露検出ユニットは、筐体面温度センサと、筐体内部温度センサと、筐体内部湿度センサと、これらの出力部とを備えたものであるから、ユニットボックスを筐体の必要な場所に容易に取り付けが可能である。更に、筐体面の温度が筐体内空気の露点温度以下となるか否かを正確に判断可能である。また請求項６のように、ユニットボックスを筐体面に着脱可能とし、且つその着脱面に筐体面温度センサを形成すれば、筐体面への着脱面に筐体面温度センサが臨むため、所定位置への取り付けだけで筐体面の正確な温度測定が可能となる。

第１の実施形態を示す説明図である。 第２の実施形態を示す説明図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は第１の実施形態の説明図であり、１は電気機器が収納された分電盤などの筐体であり、２は本発明の結露検出ユニットのユニットボックスである。この実施形態ではユニットボックス２の筐体１への取付面３には上下に磁石などからなる取付部４が形成されており、鋼板製の筐体面５の任意の場所に着脱自在に取り付け可能となっている。このような構造とすれば、筐体１に特別な加工を施す必要はない。しかし取付部４は必ずしも磁石である必要はなく、例えば両面テープを用いたり、フックを利用して取付けたり、ねじ止めをしても良い。

６はこのユニットボックス２の、筐体１への取付面３に設けられた筐体面温度センサである。筐体面温度センサ６は筐体面５の温度を筐体１の内面から正確に測定できるように、ユニットボックス２の取付面３に開口を形成する等の手段によって、筐体面５と密着可能としておくことが好ましい。筐体面温度センサ６としては例えば熱電対温度センサのような、空気や面に接触して温度を測定する接触式温度センサを使用することができる。筐体面５への着脱面に筐体面温度センサ６を形成すれば、所定位置への取り付けとともに、筐体面温度を測定することが可能となる。

ユニットボックス２は例えば樹脂製であり、スリット状の開口部７を形成して筐体１の内部空気が自由に流通する構造としてある。ユニットボックス２の内部には、筐体１の内部温度を測定する筐体内部温度センサ８と、筐体１の内部湿度を測定する筐体内部湿度センサ９とが設けられている。開口部７を通じて筐体１内の空気がユニットボックス２の内部に流通するため、これらのセンサによって筐体１内の空気の温度と湿度を測定可能である。湿度センサとしては、湿度の変化に対してセンサ素子の電極間の電気抵抗値が変動する電気抵抗式の湿度センサや、湿度の変化に対してセンサ素子の電極間の静電容量が変化する静電容量式の湿度センサを使用することができる。筐体内部温度センサ９は、筐体面温度センサ６と同様に熱電対温度センサを用いるものでも良く、センサの種類は限定されるものではない。

この実施形態では、筐体内部温度センサ８と筐体内部湿度センサ９とは、ユニットボックス２の内部に収納されたマイコン１０に接続されており、マイコン１０は筐体内部温度センサ８と筐体内部湿度センサ９により露点温度を正確に演算する。そして筐体面温度センサ６により測定された筐体面５の温度が演算された露点温度に近付いたときには、出力部１１を通じて図示しないヒータ等の温度制御機器に制御信号を出力する。制御信号としては、作動開始信号のほか、ヒータ等の温度制御機器に電源を出力するものであってもよい。この場合には、ユニットボックス２に外部より電源を入力し、出力部を介して温度制御機器に電源を出力する構造とすることができる。筐体内部温度を露点よりも十分高温となるまで上昇させれば、筐体内部の相対湿度を下げて筐体面に結露が付着することを防止することができる。なお相対湿度を下げる方法として、除湿器を設置するものであっても良い。このようにして、結露を未然に防止することができる。

これらの温度制御機器は、筐体面５の温度と演算された露点温度との差が所定範囲内に入ったときに作動開始させればよい。しかし筐体内部温度に比較して外気温が低くなると熱伝導で筐体面温度も低下するため、筐体面５の温度が低下して筐体内部温度よりも低くなったときには、筐体面温度が筐体内部の露点温度より低下することとなり、結露が生じ易い。従って、筐体面５の温度と筐体内部温度との差が所定値を超えたときに温度制御機器を作動させるとよい。つまり、筐体面温度を筐体内部温度に近づけ、または、筐体内部温度以上に筐体面温度を上昇させて露点温度以上とするものである。なお、マイコン１０の演算結果は、出力部１１を通じてモニタ等の外部機器に出力することもできる。

ただしマイコン１０は本発明において必須のものではなく、各センサの計測値を出力部１１を通じて外部に出力し、外部の演算装置で露点を演算したり、温度制御機器のオンオフを行わせることもできる。

また、マイコン１０の出力部１１を介して出力される測定情報は必ずしも数値である必要はなく、センサが所定温度で開閉する接点を備えたものである場合には、接点がオンであるかオフであるかを示す接点情報とすることもできる。

以上に説明した第１の実施形態では、マイコン１０をユニットボックス２の内部にそのまま収納したが、図２に示す第２の実施形態のようにマイコン１０の周囲に仕切り壁１２を形成することができる。この仕切り壁１２によってマイコン１０の発熱の影響が筐体面温度センサ６や筐体内部温度センサ８に及ぶことが防止され、温度や湿度の測定誤差が減少するので、露点演算の誤差を小さくすることができる。

なお同様の仕切り壁を、筐体面温度センサ６と筐体内部温度センサ８との間や、筐体面温度センサ６と筐体内部湿度センサ９との間などにも設置してもよい。

上記したように、各センサを全てユニットボックス２の内部に収納すれば筐体１への取り付けも簡単であるが、筐体内部温度センサ８と筐体内部湿度センサ９は必ずしもユニットボックス２の内部に収納しなくてもよく、例えばユニットボックス２の外表面などに設けても差し支えない。

なお、複数のユニットボックス２を筐体１の各面に配置し露点温度を判定するようにしてもよい。例えば、各ユニットボックス２にマイコン１０を備えるものとし、各面に配置したユニットボックス２からファンやヒータなどの温度制御機器に接続することができる。その他、各ユニットボックス２のうち１つのみマイコン１０を備えたユニットボックス２を配置し、各ユニットボックス２の測定情報はマイコン１０を備えたユニットボックス２に出力し演算して温度制御機器に接続することも可能である。なお、マイコン１０を備えていない複数のユニットボックス２は、代わりに何れかのセンサのみを配置するものでも良く、この場合でも、センサの測定情報をマイコン１０を備えたユニットボックス２に出力すればよい。

以上に説明したように、本発明の結露検出ユニットは筐体１への取付けが容易であり、筐体面５の温度が筐体内空気の露点以下となるか否かを正確に判断することができるので、結露の発生を確実に防止することが可能となる。従って、ヒータ等の温度制御機器を必要以上に作動させることもなくなり、省エネルギー効果を挙げることもできる。

１ 筐体
２ ユニットボックス
３ 筐体への取付面
４ 取付部
５ 筐体面
６ 筐体面温度センサ
７ 開口部
８ 筐体内部温度センサ
９ 筐体内部湿度センサ
１０ マイコン
１１ 出力部
１２ 仕切り壁

Claims (6)

1. 電気機器が収納された筐体の筐体面の温度を筐体の内側から測定する筐体面温度センサと、
   筐体の内部温度を測定する筐体内部温度センサと、
   筐体の内部湿度を測定する筐体内部湿度センサと、
   これらの各センサの測定情報または制御信号を出力する出力部とを備えたことを特徴とする結露検出ユニット。
2. 前記各センサの測定情報より露点温度を演算し、結露発生前に制御信号を出力するマイコンを備えたことを特徴とする請求項１記載の結露検出ユニット。
3. 前記各センサを、同一のユニットボックスの内部に収納したことを特徴とする請求項１または２記載の結露検出ユニット。
4. 前記マイコンを同一のユニットボックスの内部に収納したことを特徴とする請求項３記載の結露検出ユニット。
5. 前記マイコンの周囲に仕切り壁を形成したことを特徴とする請求項４記載の結露検出ユニット。
6. 前記ユニットボックスを筐体面に着脱可能とし、且つその着脱面に筐体面温度センサを形成したことを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の結露検出ユニット。

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