JP2017118009A

JP2017118009A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2017118009A
Application number: JP2015253881A
Authority: JP
Inventors: 智之樋口; Tomoyuki Higuchi; 忍織戸; Shinobu Orito; 訓央清本; Kunihisa Kiyomoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP6634592B2

Abstract

【課題】本体ケースの前面側からのメンテナンスが行い易い冷却装置を提供する。【解決手段】本体ケース３と、本体ケース３の内部に設けられた熱交換器１６とを備え、発熱体収納箱２の内部の空気である内気を冷却する冷却装置１であって、本体ケース３は、背面部４と、側面部５と、上面部６と、下面部７と、内カバー１４と、外カバー８とからなり、背面部４は内気吸気口９および内気吐出口１０を有し、外カバー８は、本体ケース３の前面に設けられ、外気吸気口１１および外気吐出口１２を有し、内カバー１４は、本体ケース３の前面側であって外カバー８よりも背面側に設けられ、内カバー１４の上端部３１は引っ掛け部３２を有し、外カバー８の背面に設けられた受け部３５を引っ掛け部３２に引っ掛けることにより、外カバー８を内カバー１４に引っ掛けることを特徴とする冷却装置。【選択図】図４

Description

本発明は、発熱体を収納した発熱体収納箱の冷却装置に関するものである。

発熱体であるパワーコンディショナーは太陽光発電システム等で使用される。

パワーコンディショナーは変電設備としてコンテナ等の発熱体収納箱の内部に収納され、コンテナは通常屋外に設置されている。

パワーコンディショナーは、直流電流を交流電流に変換する発熱体であり、コンテナ等の内部を冷却する必要がある。

しかし、冷却のための電力消費は抑えたいため、コンテナの内部空間を冷却する空気調和機、コンテナの内部空間を換気する換気扇、および空気調和機と換気扇の使用を選択する制御装置を備えた変電設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、換気扇の代わりに、外気を利用して、より電力消費を抑えることができる熱交換機としての冷却装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−２２０８７８号公報特開２００６−３３６８９５号公報

冷却装置は運転を始めてから一定期間経過後に、本体ケース内部をメンテナンスする必要がある。

従来の冷却装置においては、冷却装置の前面側から本体ケースの内部をメンテナンスすることが難しく、発熱体収納箱の内部である冷却装置の背面側から冷却装置のメンテナンスを行っていた。

しかし、冷却装置の背面側からメンテナンスを行うと、発熱体収納箱内部の汚染を引き起こすおそれがあったり、或いはメンテナンスが不便であるなどの課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、冷却装置の本体ケースの前面側からのメンテナンスが行い易い冷却装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明の一態様に係る冷却装置は、本体ケースと、前記本体ケースの内部に設けられた熱交換器とを備え、発熱体収納箱の内部の空気である内気を冷却する冷却装置であって、前記本体ケースは、背面部と、側面部と、上面部と、下面部と、内カバーと、外カバーとからなり、前記背面部は内気吸気口および内気吐出口を有し、前記外カバーは、前記本体ケースの前面に設けられ、外気吸気口および外気吐出口を有し、前記内気の一部は、内気送風機により、前記発熱体収納箱から前記内気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記内気吐出口から前記発熱体収納箱へ吐き出され、外気の一部は、外気送風機により、外部から前記外気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記外気吐出口から外へ吐き出され、前記内カバーは、前記本体ケースの前面側であって前記外カバーよりも背面側に設けられ、前記内カバーの上端部は引っ掛け部を有し、前記外カバーの背面に設けられた受け部を前記引っ掛け部に引っ掛けることにより、前記外カバーを前記内カバーに引っ掛けることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、冷却装置の本体ケースの前面側からのメンテナンスが行い易い冷却装置を提供できる。

本発明の実施の形態１の冷却装置を示す斜視図（ａ）同前面斜視図、（ｂ）同背面斜視図同分解斜視図同分解斜視図同冷却装置の内部構成を示す図同冷却装置の内カバーを示す図、（ａ）同正面図、（ｂ）同断面概要図同冷却装置の外カバーを示す図、（ａ）同背面斜視拡大図、（ｂ）同断面概要図ねじを示す図同冷却装置の上面部周辺を示す図

本発明の一態様に係る冷却装置は、本体ケースと、前記本体ケースの内部に設けられた熱交換器とを備え、発熱体収納箱の内部の空気である内気を冷却する冷却装置であって、前記本体ケースは、背面部と、側面部と、上面部と、下面部と、内カバーと、外カバーとからなり、前記背面部は内気吸気口および内気吐出口を有し、前記外カバーは、前記本体ケースの前面に設けられ、外気吸気口および外気吐出口を有し、前記内気の一部は、内気送風機により、前記発熱体収納箱から前記内気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記内気吐出口から前記発熱体収納箱へ吐き出され、外気の一部は、外気送風機により、外部から前記外気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記外気吐出口から外へ吐き出され、前記内カバーは、前記本体ケースの前面側であって前記外カバーよりも背面側に設けられ、前記内カバーの上端部は引っ掛け部を有し、前記外カバーの背面に設けられた受け部を前記引っ掛け部に引っ掛けることにより、前記外カバーを前記内カバーに引っ掛けるという構成を有する。

この構成によれば、外カバーを内カバーに引っ掛ける構成にすることで、外カバーを内カバーから容易に着脱できるので、本体ケースの前面側から冷却装置のメンテナンスを行いやすくできる。また、本態様では、外カバーを内カバーに引っ掛けないと、外カバーを取り付けることが困難な構造としているため、メンテナンス完了時に内カバー無しで外カバーを取り付けてしまうという可能性を低減できる。すなわち、メンテナンス完了時の内カバーの着け忘れを抑制できる。

また、前記本体ケースの前記上面部は、前記外カバーよりも前方に突出した突出部を有し、
前記突出部の下端は前記引っ掛け部の上端よりも下方に位置するという構成にしてもよい。

この構成によれば、本体ケースの上面部にある突出部により、雨水などの水が本体ケース内部に入ることを抑制できる。特に、突出部の下端は引っ掛け部の上端よりも下方に位置するという構成とすれば、水が内カバーの引っ掛け部を経由して本体ケース内部に入ることを抑制できる。

また、前記内カバーの上端部は、第１上端部および第２上端部からなり、前記引っ掛け部である前記第１上端部は、前面側に折れ曲がった曲げ部を有し、前記第１上端部の下方に位置する前記第２上端部は平坦部であり、水平方向において、前記曲げ部の長さは、前記平坦部の長さよりも短いという構成にしてもよい。

この構成によれば、水平方向において曲げ部の長さと平坦部の長さが同じ場合と比較して、曲げ部の長さが短くなるので、外カバーを内カバーに引っ掛けるときの調整の際に外カバーの受け部が水平方向に可動できる範囲を広げることができる。外カバーの受け部が水平方向に可動できる範囲が広がれば、外カバーを内カバーに引っ掛ける前の調整がしやすくなり、さらに引っ掛けやすくできる。

また、前記内カバーの上端部は、第１上端部および第２上端部からなり、前記引っ掛け部である前記第１上端部は、前面側に折れ曲がった曲げ部を有し、前記第１上端部の下方に位置する前記第２上端部は平坦部であり、前記曲げ部はねじ頭部よりも大きい第１開口を有し、前記平坦部は水平方向成分よりも鉛直方向成分が長い第２開口を有し、前記第２開口の水平方向成分の長さは前記ねじ頭部より小さく、前記第１開口と前記第２開口とは接続して１つの孔を形成するという構成にしてもよい。

この構成によれば、ねじを締めることにより第２開口を介して本体ケースに内カバーは固定されるが、内カバーを取り外す際にねじを緩めることで、内カバーはねじが挿入された第２開口に沿って上下方向に可動できるようになる。そして、内カバーを第２開口に沿って下向きに動かすことで、ねじの位置は曲げ部の第１開口を挿入する位置に移動しようとする。この際、曲げ部は前面側に折れ曲がっているため、ねじが第１開口付近に近づくと、内カバーの下部を前面側に傾けながら、ねじが第１開口を挿入する位置に移動することになる。その後、第１開口はねじ頭部よりも大きいため、ねじを外さなくても内カバーを本体ケースから取り外すことができる。また、内カバーを本体ケースに取り付けるには、その逆の動作をすることになる。このように、第１開口と第２開口が接続して形成された１つの孔に挿入されるねじを取り外すことなく、内カバーを本体ケースに着脱することができるため、本体ケースの前面側からのメンテナンスがさらに行い易くなる。

また、前記内カバーは、前記外気吐出口の位置を避けて、前記外気吐出口よりも上方に設けられ、前記内カバーは、前記内気の一部が前記内気吸気口、前記熱交換器、前記内気吐出口を通過する内気循環風路の一部を構成するという構成にしてもよい。

この構成によれば、メンテナンス完了の際に内気循環風路の一部を構成する内カバーの着け忘れを抑制できるため、内カバー着け忘れによる内気漏れ或いは外気流入を抑制できる。すなわち、内カバーが無いまま冷却装置を動作させると、発熱体収納箱の内気が漏れたり、外気が発熱体収納箱の内部に流入するおそれがあるが、そのような可能性を低減することができるのである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、冷却装置１は、発熱体を収納した発熱体収納箱２の側面などに設けられる。

図２、図３、図４に示すように、冷却装置１は、本体ケース３と、本体ケース３の内部に設けられた熱交換器１６とを備えている。

本体ケース３は、背面部４と、側面部５と、上面部６と、下面部７と、内カバー１４と、外カバー８とからなる。

背面部４は内気吸気口９および内気吐出口１０を有する。

外カバー８は、本体ケース３の前面に設けられ、外気吸気口１１および外気吐出口１２を有する。

内カバー１４は、本体ケース３の前面側であって外カバー８よりも背面側に設けられる。内カバー１４は、例えば、外気吸気口１１および外気吐出口１２の位置を避けて、外気吐出口１２よりも上方に設けられる。

本体ケース３の内部には、内気送風機１３および外気送風機１５が配置される。

本体ケース３は、本体ケース３内部への水の流入を防止するために、補助カバー１７を備えてもよい。

補助カバー１７は、本体ケース３の前面側であって外カバー８よりも背面側に設けられる。補助カバー１７は、例えば、外気吸気口１１および外気吐出口１２の位置を避けて、外気吸気口１１と外気吐出口１２の間に設けられる。

冷却装置１の動作について、図５を用いて説明する。

図５に示すように、発熱体収納箱２の内部にはパワーコンディショナー等の発熱体２１が配置されている。発熱体２１からは熱が発生するため、発熱体収納箱２の内部の空気（内気）の温度は上昇する。冷却装置１は発熱体収納箱２の内気を冷却するものである。

以下、具体的に説明する。

発熱体収納箱２の内気の一部は、内気送風機１３により、発熱体収納箱２から内気吸気口９を介して本体ケース３内へ吸い込まれ、熱交換器１６を通って、内気吐出口１０から発熱体収納箱２へ吐き出される。なお、この内気の流れを内気循環風路２２とする。

外気の一部は、外気送風機１５により、外部から外気吸気口１１を介して本体ケース３内へ吸い込まれ、熱交換器１６を通って、外気吐出口１２から外へ吐き出される。なお、この外気の流れを外気風路２３とする。

発熱体２１により発熱体収納箱２の内気の温度は高くなるため、外気の温度は発熱体収納箱２の内気の温度よりも低くなっている。

熱交換器１６を介して、内気循環風路２２における内気と外気風路２３における外気とが熱交換され、内気循環風路２２の内気の温度を下げることができる。すなわち、内気吐出口１０から吐き出される内気の温度を内気吸気口９から吸い込まれる内気の温度よりも下げることができる。

この結果、冷却装置１は発熱体収納箱２の内気を冷却できるのである。

図６、図７を用いて、本実施形態の特徴部分を説明する。

図６に示すように、内カバー１４の上端部３１は引っ掛け部３２を有している。

内カバー１４の上端部３１は、例えば、第１上端部３１ａおよび第２上端部３１ｂからなる。

引っ掛け部３２である第１上端部３１ａは、例えば、前面側に折れ曲がった曲げ部３１ａ’を有している。

第１上端部３１ａの下方に位置する第２上端部３１ｂは、例えば平坦部３１ｂ’となっている。

外カバー８の背面側に設けられた受け部３５（図７）を引っ掛け部３２に引っ掛けることにより、外カバー８を内カバー１４に引っ掛けることができる。

外カバー８を内カバー１４に引っ掛ける構成にすることで、外カバー８を内カバー１４から容易に着脱できるので、本体ケース３の前面側から冷却装置１のメンテナンスを行いやすくできる。

また、本実施形態では、外カバー８を内カバー１４に引っ掛けないと、外カバー８を取り付けることが困難な構造としているため、メンテナンス完了時に内カバー１４無しで外カバー８を取り付けてしまうという可能性を低減できる。すなわち、メンテナンス完了時の内カバー１４の着け忘れを抑制できる。

また、内カバー１４は、図５で述べた内気循環風路２２の一部を構成するとしてもよい。この構成によれば、メンテナンス完了の際に内気循環風路２２の一部を構成する内カバー１４の着け忘れを抑制できるため、内カバー１４着け忘れによる内気漏れ或いは外気流入を抑制できる。すなわち、内カバー１４が無いまま冷却装置１を動作させると、発熱体収納箱２の内気が漏れたり、外気が発熱体収納箱２の内部に流入するおそれがあるが、そのような可能性を低減することができるのである。

また、水平方向において、曲げ部３１ａ’の長さは、平坦部３１ｂ’の長さよりも短いことが好ましい。この構成によれば、水平方向において曲げ部３１ａ’の長さと平坦部３１ｂ’の長さが同じ場合と比較して、曲げ部３１ａ’の長さが短くなるので、外カバー８を内カバー１４に引っ掛けるときの調整の際に外カバー８の受け部３５が水平方向に可動できる範囲を広げることができる。外カバー８の受け部３５が水平方向に可動できる範囲が広がれば、外カバー８を内カバー１４に引っ掛ける前の調整がしやすくなり、さらに引っ掛けやすくできる。

また、曲げ部３１ａ’はねじ頭部よりも大きい第１開口３３を有し、平坦部３１ｂ’は水平方向成分よりも鉛直方向成分が長い第２開口３４を有し、第２開口３４の水平方向成分の長さはねじ頭部より小さく、第１開口３３と第２開口３４とは接続して１つの孔３６を形成することが好ましい。

ここで、孔３６に挿入されるねじ４２を図８に示す。ねじ４２はねじ頭部４２ａおよびねじ部４２ｂからなる。第１開口３３はねじ頭部４２ａよりも大きい。第２開口３４の水平方向成分の長さは、ねじ頭部４２ａよりも小さく、ねじ部４２ｂよりも大きい。

ねじ４２を締めることにより第２開口３４を介して本体ケース３に内カバー１４は固定されるが、内カバー１４を取り外す際にねじ４２を緩めることで、内カバー１４はねじ４２が挿入された第２開口３４に沿って上下方向に可動できるようになる。そして、内カバー１４を第２開口３４に沿って下向きに動かすことで、ねじ４２の位置は曲げ部３１ａ’の第１開口３３を挿入する位置に移動しようとする。この際、曲げ部３１ａ’は前面側に折れ曲がっているため、ねじ４２が第１開口３３付近に近づくと、内カバー１４の下部を前面側に傾けながら、ねじ４２が第１開口３３を挿入する位置に移動することになる。その後、第１開口３３はねじ頭部４２ａよりも大きいため、ねじ４２を外さなくても内カバー１４を本体ケース３から取り外すことができる。

また、内カバー１４を本体ケース３に取り付けるには、その逆の動作をすることになる。すなわち、内カバー１４を本体ケース３に取り付ける際は、まず、緩めた状態のねじ４２を本体ケース３に設けておき、内カバー１４の下部を前面側に傾けながら、ねじ頭部４２ａを第１開口３３に通す。そして、内カバー１４を第２開口３４に沿って上向きに移動させようとする。この際、曲げ部３１ａ’と平坦部３１ｂ’の角度の違いにより、前面側が傾いていた内カバー１４の下部は背面側に移動しつつ、内カバー１４は上向きに移動し、ねじ４２は第２開口３４に挿入される状態となる。この状態で、ねじ４２を締めることにより第２開口３４を介して本体ケース３に内カバー１４は固定される。

その後、外カバー８を内カバー１４に引っ掛けて取り付けることで、冷却装置１のメンテナンスを完了させる。

このように、第１開口３３と第２開口３４が接続して形成された１つの孔３６に挿入されるねじ４２を取り外すことなく、内カバー１４を本体ケース３に着脱することができるため、本体ケース３の前面側からのメンテナンスがさらに行い易くなる。

なお、外カバー８の上部における受け部３５を内カバー１４の引っ掛け部３２に引っ掛けて、外カバー８を取り付けたが、図４に示すように、外カバー８の下部はねじ４１により本体ケース３に固定してもよい。

また、図９に示すように、本体ケース３の上面部６は、外カバー８よりも前方に突出した突出部６ａを有し、突出部６ａの下端６ｂは引っ掛け部３２の上端３２ａよりも下方に位置することが好ましい。この構成によれば、本体ケース３の上面部６にある突出部６ａにより、雨水などの水が本体ケース３内部に入ることを抑制できる。特に、突出部６ａの下端６ｂは引っ掛け部３２の上端３２ａよりも下方に位置するという構成とすれば、水が内カバー１４の引っ掛け部３２を経由して本体ケース３内部に入ることを抑制できる。

また、第１開口３３を楕円形または円形としたが、多角形状であってもよい。

また、水平方向において曲げ部３１ａ’の長さと平坦部３１ｂ’の長さは同じであってもよい。

また、内カバー１４は内気循環風路２２の一部を構成しない部分に設けてもよい。

また、好ましい構成の１例として、突出部６ａ、補助カバー１７、第１上端部３１ａ、曲げ部３１ａ’、第２上端部３１ｂ、平坦部３１ｂ’、第１開口３３、第２開口３４、などについて説明したが、これらは必須の構成ではない。

本発明に係る冷却装置は、発熱体を収納した発熱体収納箱の冷却装置として有用である。

１冷却装置
２発熱体収納箱
３本体ケース
４背面部
５側面部
６上面部
６ａ突出部
６ｂ下端
７下面部
８外カバー
９内気吸気口
１０内気吐出口
１１外気吸気口
１２外気吐出口
１３内気送風機
１４内カバー
１５外気送風機
１６熱交換器
１７補助カバー
２１発熱体
２２内気循環風路
２３外気風路
３１上端部
３１ａ第１上端部
３１ａ’ 曲げ部
３１ｂ第２上端部
３１ｂ’ 平坦部
３２引っ掛け部
３２ａ上端
３３第１開口
３４第２開口
３５受け部
３６孔
４１ねじ
４２ねじ
４２ａねじ頭部
４２ｂねじ部

Claims

本体ケースと、
前記本体ケースの内部に設けられた熱交換器とを備え、
発熱体収納箱の内部の空気である内気を冷却する冷却装置であって、
前記本体ケースは、背面部と、側面部と、上面部と、下面部と、内カバーと、外カバーとからなり、
前記背面部は内気吸気口および内気吐出口を有し、
前記外カバーは、前記本体ケースの前面に設けられ、外気吸気口および外気吐出口を有し、
前記内気の一部は、内気送風機により、前記発熱体収納箱から前記内気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記内気吐出口から前記発熱体収納箱へ吐き出され、
外気の一部は、外気送風機により、外部から前記外気吸気口を介して前記本体ケース内へ吸い込まれ、前記熱交換器を通って、前記外気吐出口から外へ吐き出され、
前記内カバーは、前記本体ケースの前面側であって前記外カバーよりも背面側に設けられ、
前記内カバーの上端部は引っ掛け部を有し、
前記外カバーの背面に設けられた受け部を前記引っ掛け部に引っ掛けることにより、前記外カバーを前記内カバーに引っ掛けることを特徴とする冷却装置。
前記本体ケースの前記上面部は、前記外カバーよりも前方に突出した突出部を有し、
前記突出部の下端は前記引っ掛け部の上端よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記内カバーの上端部は、第１上端部および第２上端部からなり、
前記引っ掛け部である前記第１上端部は、前面側に折れ曲がった曲げ部を有し、
前記第１上端部の下方に位置する前記第２上端部は平坦部であり、
水平方向において、前記曲げ部の長さは、前記平坦部の長さよりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
前記内カバーの上端部は、第１上端部および第２上端部からなり、
前記引っ掛け部である前記第１上端部は、前面側に折れ曲がった曲げ部を有し、
前記第１上端部の下方に位置する前記第２上端部は平坦部であり、
前記曲げ部はねじ頭部よりも大きい第１開口を有し、
前記平坦部は水平方向成分よりも鉛直方向成分が長い第２開口を有し、
前記第２開口の水平方向成分の長さは前記ねじ頭部より小さく、
前記第１開口と前記第２開口とは接続して１つの孔を形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の冷却装置。
前記内カバーは、前記外気吐出口の位置を避けて、前記外気吐出口よりも上方に設けられ、
前記内カバーは、前記内気の一部が前記内気吸気口、前記熱交換器、前記内気吐出口を通過する内気循環風路の一部を構成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の冷却装置。