JP3904960B2 - 給気熱交換装置とその制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋外に設置される箱体構造物で、冷却装置を設置するスペースが限られており、内部に発熱体を有し、その発熱量が多く冬季においても冷却を要し、また、温度、湿度、粉塵などが電子部品の性能、寿命に影響を与えるような精密な制御基板を有する箱に関し、特にその冷却装置と制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の高性能化と制御基板に対する電子部品の高密度化が進み、制御基板からの発熱量は飛躍的に増加している。これに伴い、箱内の温度は上昇する傾向にあり、制御基板上にある電子部品の動作保証、製品寿命は箱内の温度に大きな影響を受ける。このため、箱内の温度を一定以下に冷却しなければ信頼性の確保ができなくなってきている。
【０００３】
従来、この種の箱を冷却する場合には、エアコンと有圧換気扇を併設する方法があり、図１２に示したものなどが一般的であった。
【０００４】
以下、その発熱体収納箱の冷却方法について図１２を参照しながら説明する。
【０００５】
図に示すように、箱１０１の内部には、熱負荷を発生する制御基板１０２と、室内機１０３と、箱１０１の内部の空気温度を検知し室内機１０３に信号を送る温度センサ１０４と、有圧換気扇１０５が設置されている。
【０００６】
また、箱１０１の外部には、室外機１０６が設置され、冷媒配管１０７で室内機１０３とつながっている。
【０００７】
上記構成において、制御基板１０２を運転させると、その発熱のため、箱１０１の内部の温度は徐々に上昇してくる。
【０００８】
そして、温度センサ１０４の検知した温度が設定してある温度を超えると運転信号が発生し室外機１０６が運転を開始し、箱１０１の内部の温度が低下するとともに、温度センサ１０４の検知した温度が設定してある温度以下になると停止信号が発生し室外機１０６が停止する。
【０００９】
以上の動作を繰り返しながら箱１０１の内部の温度はある一定範囲を保持するようになっていた。
【００１０】
また、エアコンの故障などにより、箱内温度が上昇し、設定してある温度を超えた場合には、有圧換気扇１０５が運転し、箱内に強制的に外気を取り入れることにより、箱内温度を低下させるようになっていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の冷却方法は、室内機、室外機、冷媒配管に有圧換気扇と構成機種が多く、箱内外に多くの設置スペースおよび設置工事を必要としていた。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、給気熱交換装置を設置することによって、箱を密閉した状態での熱交換による冷却と外気給気による冷却をすることができ、省スペースかつ施工性の良好な給気熱交換装置を用いた発熱体収容箱の冷却方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の給気熱交換装置は、発熱体収容箱の外壁に設置し、箱内の空気を取込み、また箱内に排出し循環させる箱内空気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を形成し、前記箱内空気風路と外気風路の空気を搬送する送風機と、外気風路と箱内空気風路の交点に配し外気と箱内空気の顕熱を交換する熱交換素子と、外気風路と箱内空気風路を独立させてこの両風路が前記熱交換素子を通過する風路構成と前記熱交換素子を通過せずに外気を直接箱内に給気する風路構成とを開閉により切替可能とした風路切替ダンパと、外気温度を計測する外気温度センサと、発熱体収容箱内に箱内温度を計測する箱内温度センサを備え、前記箱内温度センサの計測した箱内温度があらかじめ設定した箱内上限温度未満の場合に前記熱交換素子を用いた冷たい外気と暖かい箱内空気の顕熱交換による冷却方法と、箱内温度が箱内上限温度以上の場合に冷たい外気を箱内に直接給気することによる冷却方法とを切替可能としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の本発明の給気熱交換装置の制御方法は、あらかじめ設定した箱内外温度差、箱内下限温度、風量切替温度、箱内上限温度、異常発報温度の５つの設定値を有しており、外気温度センサの計測した外気温度と前記箱内温度センサの計測した箱内温度により、箱内温度が前記箱内上限温度未満かつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差未満の場合または箱内温度が前記箱内下限温度以下の場合に給気熱交換装置を停止する停止モードと、箱内温度が前記箱内下限温度以上かつ前記風量切替温度未満でありかつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差以上の場合に熱交換素子を用いた顕熱交換による通常熱交換冷却モードと、箱内温度が前記風量切替温度以上かつ前記箱内上限温度未満でありかつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差以上の場合に熱交換素子を用いながら送風機の回転数を上げ風量を増加する強熱交換冷却モードと、箱内温度が前記箱内上限温度以上で前記異常発報温度未満の場合に前記熱交換素子を用いずに外気を直接箱内に給気する外気給気冷却モードと、箱内温度が前記異常発報温度以上の場合に運転停止し風路切替ダンパを閉じることで箱内を密閉する火災モードの各制御モードを切替する制御装置を用いたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の本発明の給気熱交換装置の制御方法は、発熱体収容箱内に排気ダンパを設置し、制御モードに連動して、前記排気ダンパを開閉制御する制御装置を用いたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の本発明の給気熱交換装置の制御方法は、発熱体収容箱内に箱内温度センサを追加配置することで、不均一な箱内温度を適確に検出する制御装置を用い、制御精度を向上させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の本発明の給気熱交換装置の制御方法は、給気熱交換装置を複数設置した際に、制御に使用している外気温度を計測している外気温度センサが故障した場合、別の給気熱交換装置の外気温度センサが計測した外気温度を制御に使用するようにした制御装置を用いたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の本発明の給気熱交換装置の制御方法は、箱内温度センサを発熱体収容箱内に複数設置した際に、制御に使用している箱内温度を計測している箱内温度センサが故障した場合、別の箱内温度センサが計測した箱内温度を故障した箱内温度センサの計測した箱内温度に代用することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による給気熱交換装置は、発熱体収容箱の外壁に外付けにしたため、箱内に余剰スペースの無い発熱体収容箱に簡単に装着でき、外気風路と箱内空気風路の交点に配した熱交換素子による外気と箱内空気の顕熱交換による冷却方法と、外気を箱内に給気することによる冷却方法の両方ができるという作用を有する。
【００２０】
本発明の第２の実施の形態による給気熱交換装置の制御方法は、発熱体収容箱内に箱内温度を計測する箱内温度センサを設置し、外気温度センサの計測した外気温度と箱内温度センサの計測した箱内温度により、停止モード・通常熱交換冷却モード・強熱交換冷却モード・外気給気冷却モード・火災モードの各制御モードを切替する制御装置を用い、箱内の温度状況によって適切な制御モードを自動で選択することができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の第３の実施の形態による給気熱交換装置の制御方法は、発熱体収容箱内に排気ダンパを設置し、制御モードに連動して、排気ダンパを開閉する制御装置を用い、通常熱交換冷却モード・強熱交換冷却モード時は箱内を密閉した状態で顕熱交換による冷却ができ、外気給気冷却モード時は箱内の熱い空気を排気できるという作用を有する。
【００２２】
本発明の第４の実施の形態による給気熱交換装置の制御方法は、発熱体収容箱内に箱内温度センサを追加配置することで、不均一な箱内温度を適確に検出し、制御精度を向上させるという作用を有する。
【００２３】
本発明の第５の実施の形態による給気熱交換装置の制御方法は、給気熱交換装置を複数設置した際に、制御に使用している外気温度を計測している外気温度センサが故障した場合、別の給気熱交換装置の外気温度センサが計測した外気温度を制御に使用するようにした制御装置を用い、外気温度センサが故障した場合でも給気熱交換装置の運用を継続できるという作用を有する。
【００２４】
本発明の第６の実施の形態による給気熱交換装置の制御方法は、箱内温度センサを複数設置した際に、箱内温度センサが故障した場合、別の箱内温度センサが計測した箱内温度を故障した箱内温度センサが計測する箱内温度の代用する方法であり、箱内温度センサが故障した場合でも給気熱交換装置の運用を継続できるという作用を有する。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は同実施例による給気熱交換装置の構造を示す概略断面図、図２は同給気熱交換装置と発熱体収納箱の構成を示す概略断面図、図３は同給気熱交換装置の制御モードと箱内外温度の相関図、図４は箱内温度センサを１つ備えた発熱体収納箱の制御装置による同給気熱交換装置の制御フロー、図５は同給気熱交換装置と排気ダンパを備えた発熱体収納箱の構成を示す概略断面図、図６は制御モードと排気ダンパの関係を示す制御フロー、図７は同給気熱交換装置と箱内温度センサを２つ備えた発熱体収納箱の構成を示す概略断面図、図８は箱内温度センサを２つ備えた発熱体収納箱の制御装置による同給気熱交換装置の制御フロー、図９は同給気熱交換装置を複数設置した構成を示す概略断面図、図１０は外気温度センサと箱内温度センサをそれぞれ複数用いた場合の相関関係を示す制御フロー、図１１は箱内温度センサを複数用いた場合の何れかが故障した際の相関関係を示す制御フローである。
【００２７】
まず、図１を用いて給気熱交換装置の構造を説明する。
【００２８】
給気熱交換装置は発熱体収納箱のパネルの外郭に取り付けられ、所謂る「外付け」装着にて構成されている。
【００２９】
図１（Ａ）に示すように、発熱体収納箱内の空気は箱内側開口部Ａ１より熱交換素子２を通過して、送風機３に取込まれたのち、また箱内側開口部Ｂ４から発熱体収納箱内に戻り循環する箱内空気風路を形成している。
【００３０】
一方、箱外側開口部Ａ５より外気を取込み、送風機３、熱交換素子２、箱外側開口部Ｂ６を介して、また外気に排出する外気風路を形成している。
【００３１】
また、風路切替ダンパ７を備え、この風路切替ダンパ７が閉状態において、上記両風路が独立するよう相互の風路を略気密状態に仕切っている。
【００３２】
また、外気風路と箱内空気風路の交点には外気と箱内空気の顕熱を交換する熱交換素子２が配置されている。
【００３３】
また、発熱体収納箱内に外気温度を計測する外気温度センサ８を備えている。
【００３４】
上記構成により、給気熱交換装置は、外気温度の低い時に外気を取り入れ、発熱体収納箱内部の暖かい空気との間で熱交換素子２にて熱交換をおこない、暖かくなった外気は排気し、冷たくなった空気を箱内に給気する。
【００３５】
図１（Ｂ）に示すように、風路切替ダンパ７が開状態においては、箱外側開口部Ａ５から取り込んだ外気は箱内側開口部Ａ１より、箱外側開口部Ｂ６から取り込んだ外気は箱内側開口部Ｂ４より、ともに熱交換素子２を通過せずに箱内に給気される外気給気風路が形成される。
【００３６】
上記構成により、給気熱交換装置は、熱交換素子２にて熱交換を行わずに冷たい外気を直接給気することができる。
【００３７】
以上のように、給気熱交換装置だけで、熱交換による冷却と外気給気による冷却を行うことが可能となるため、簡易な構成となり省スペース、省施工で発熱体収容箱の冷却を実現することができる。
【００３８】
次に、図１〜図３を用いて本願発明における給気熱交換装置の制御方法について説明する。
【００３９】
本実施例は、箱内温度を計測する箱内温度センサ９と、箱内温度センサ９が計測した箱内温度と外気温度センサ８が計測した外気温度を取り込み給気熱交換装置を制御する制御装置１０を発熱体収容箱内部に備えたものである。
【００４０】
給気熱交換装置は発熱体収納箱のパネルの外郭に取り付けられ、所謂る「外付け」装着にて構成されている。
【００４１】
制御装置１０は、あらかじめ設定した箱内外温度差ΔＴ、箱内下限温度ＴＬ、風量切替温度ＴＨ１、箱内上限温度ＴＨ２、異常発報温度ＴＦの５つの設定値を有しており、これらと箱内温度と外気温度の関連により後述の各制御モードを選択し、給気熱交換装置を制御する。
【００４２】
箱内温度から外気温度を引いた値が、箱内外温度差ΔＴ未満の場合、給気熱交換装置を運転しても箱内と外気の温度差が小さいので熱交換による冷却能力が小さくなるため、停止モードを選択する。
【００４３】
また、箱内温度が箱内下限温度ＴＬ未満の場合も、箱内温度が低くなりすぎるのを防止するため、停止モードを選択する。停止モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止することにより、外気を遮断した状態で給気熱交換装置を停止する。
【００４４】
次に箱内温度がＴＬ以上ＴＨ１未満、かつ箱内温度から外気温度を引いた値が、温度差ΔＴ以上の場合、箱内と外気の温度差が大きいので熱交換による冷却能力が大きくなるため、通常熱交換冷却モードを選択する。
【００４５】
通常熱交換冷却モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態で、送風機３を運転する。そのため、箱内空気風路と外気風路は独立し、熱交換素子２において暖かい箱内空気と冷たい外気とで顕熱交換して発熱体収容箱を冷却する。
【００４６】
次に箱内温度がＴＨ１以上ＴＨ２未満の場合、箱内温度が上昇したため強熱交換冷却モードを選択する。
【００４７】
強熱交換冷却モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態で、送風機３の回転数を上げて、通常熱交換冷却モードよりも風量を増加させた状態で運転するため、熱交換による冷却能力を通常熱交換冷却モードよりも大きくして発熱体収容箱を冷却する。
【００４８】
次に箱内温度がＴＨ２以上ＴＦ未満の場合、箱内温度が更に上昇し熱交換では冷却能力が不足しているため、外気給気冷却モードを選択する。
【００４９】
外気給気冷却モードでは、風路切替ダンパ７を開状態にし、箱外側開口部Ａ５、箱外側開口部Ｂ６から外気を吸込み、熱交換素子２を通過せずに、箱内側開口部Ａ１、箱内側開口部Ｂ４より箱内に冷たい外気を給気する外気給気風路を形成するため、外気を直接箱内に給気することで、発熱体収容箱を冷却する。
【００５０】
次に箱内温度がＴＦ以上の場合、箱内が異常な高温になっているため、火災モードを選択する。
【００５１】
火災モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止するため、箱内を密閉した状態にし、酸素供給を防いだ状態で、給気熱交換装置を停止する。
【００５２】
次に図４の制御フローを用いて上記制御方法を説明する。
【００５３】
まず、制御装置運転の始まりであるスタートとなる第２１ステップより始まり、外気温度センサ計測（第２２ステップ）、箱内温度センサ計測（第２３ステップ）を経て温度判定する。（第２４ステップ）箱内温度から外気温度を引いた値が、箱内外温度差ΔＴ未満の場合、または箱内温度が箱内下限温度ＴＬ未満ならば、停止モードを選択し、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止する。箱内温度から外気温度を引いた値が、箱内外温度差ΔＴ未満でない、または箱内温度が箱内下限温度ＴＬ未満でないならば、次の温度判定（第２５ステップ）に進み、箱内温度がＴＬ以上ＴＨ１未満、かつ箱内温度から外気温度を引いた値が、温度差ΔＴ以上ならば、通常熱交換冷却モードを選択する。通常熱交換冷却モードでは風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を運転する。箱内温度がＴＬ以上ＴＨ１未満、かつ箱内温度から外気温度を引いた値が、温度差ΔＴ以上でないならば、次の温度判定（第２６ステップ）に進み、箱内温度がＴＨ１以上ＴＨ２未満ならば、強熱交換冷却モードを選択する。強熱交換冷却モードでは風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を強運転する。箱内温度がＴＨ１以上ＴＨ２未満でないならば、次の温度判定（第２７ステップ）に進み、箱内温度がＴＨ２以上ＴＦ未満ならば、外気給気冷却モードを選択する。外気給気冷却モードでは、風路切替ダンパ７を開状態にし、送風機３を強運転する。箱内温度がＴＨ２以上ＴＦ未満でないならば、次の温度判定（第２８ステップ）に進み、箱内温度がＴＦ以上ならば、火災モードを選択する。火災モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止する。箱内温度がＴＦ以上でないならば、再び外気温度計測（第２２ステップ）に戻る。
【００５４】
図５は、他の実施例による給気熱交換装置と発熱体収容箱の構成を示す概略断面図である。
【００５５】
同図に示す発熱体収容箱は、内部に排気ダンパ１１を備えたものである。
【００５６】
そして、この排気ダンパ１１の開閉を制御モードと連動させることにより、発熱体収容箱の冷却をより適切に行うことができる。
【００５７】
以下、制御モードと排気ダンパ１１の関係を図６の制御フローを用いて説明する。
【００５８】
まず、制御装置運転の始まりであるスタートとなる第３１ステップより始まり、外気温度センサ計測（第３２ステップ）、箱内温度センサ計測（第３３ステップ）を経て温度判定（第３４ステップ）する。この温度判定を受けてモード判定を行う。（第３５ステップ）外気給気冷却モード（第３６ステップ）ならば、箱内に設置されている排気ダンパ１１を開状態にすることにより、箱内に冷たい外気を給気するにともない、熱い箱内空気を箱外に排気することができる。
【００５９】
停止モード（第３７ステップ）の場合には、排気ダンパ１１を閉状態にすることにより、箱内を密閉でき、箱外からの水分、粉塵の侵入を防ぐことができる。
【００６０】
通常熱交換冷却モードおよび強熱交換冷却モード（第３８ステップ）の場合も、排気ダンパ１１を閉状態にすることにより、箱内を密閉した状態で冷却することができる。
【００６１】
火災モード（第３９ステップ）の場合も、排気ダンパ１１を閉状態にすることにより、箱内を密閉することで、酸素の供給を防ぐことができる。
【００６２】
図７は、他の実施例による給気熱交換装置と箱内温度センサを２つ備えた発熱体収容箱の構成を示す概略断面図である。
【００６３】
同図に示す発熱体収容箱は、内部に給気熱交換装置の箱内給気温度を計測するために箱内温度センサ９ａを給気熱交換装置の箱内側開口部Ａ１近傍に追加配置したものである。
【００６４】
以下、箱内温度センサを２つ備えた発熱体収容箱の制御装置１０ｂによる給気熱交換装置の制御方法を図１、図７および図８を用いて説明する。
【００６５】
まず、制御装置運転の始まりであるスタートとなる第４１ステップより始まり、外気温度センサ計測（第４２ステップ）、箱内温度センサ９計測（第４３ステップ）を経て温度判定（第４４ステップ）し、箱内温度が箱内下限温度ＴＬ未満の場合、箱内温度が低くなりすぎるのを防止するため、停止モードを選択する。（第４５ステップ）また、箱内温度から外気温度を引いた値が、箱内外温度差ΔＴ未満の場合も、給気熱交換装置を運転しても箱内と外気の温度差が小さいので熱交換による冷却能力が小さくなるため、停止モード（第４５ステップ）を選択する。
【００６６】
停止モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止することにより、外気を遮断した状態で給気熱交換装置を停止する。また、発熱体収容箱内に備えた排気ダンパ１１を閉状態にすることにより、箱内を密閉でき、箱外からの水分、粉塵の侵入を防ぐことができる。
【００６７】
箱内温度がＴＬ以上、かつ箱内温度から外気温度を引いた値が、温度差ΔＴ以上の場合は（第４６ステップ）に進み再度温度判定する。箱内温度がＴＨ２以上ＴＦ未満の場合（第４７ステップ）に進み、外気給気冷却モードを選択する。
【００６８】
外気給気冷却モードでは、風路切替ダンパ７を開状態にし、箱外側開口部Ａ５、箱外側開口部Ｂ６から外気を吸込み、熱交換素子２を通過せずに、箱内側開口部Ａ１、箱内側開口部Ｂ４より箱内に冷たい外気を給気する外気給気風路を形成するため、外気を直接箱内に給気することで、発熱体収容箱を冷却する。また、発熱体収容箱内に備えた排気ダンパ１１を空気を箱外に排気することができる。
【００６９】
箱内温度がＴＦ以上ならば（第４８開状態にすることにより、箱内に冷たい外気を給気するにともない、熱い箱内ステップ）に進み、火災モードを選択する。箱内温度がＴＨ２未満ならば、（第４９ステップ）に進み、箱内温度センサ９ａ計測を経て温度判定（第５０ステップ）する。
【００７０】
そして、箱内温度センサ９ａで計測した箱内温度がＴＨ１以上ＴＨ２未満ならば、箱内温度が上昇したため強熱交換冷却モードを選択する。強熱交換冷却モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態で、送風機３の回転数を上げて、通常熱交換冷却モードよりも風量を増加させた状態で運転するため、熱交換による冷却能力を通常熱交換冷却モードよりも大きくして発熱体収容箱を冷却する。箱内温度がＴＨ１未満ならば、（第５２ステップ）に進み、通常熱交換冷却モードを選択する。通常熱交換冷却モードでは、風路切替ダンパ７を閉状態で、送風機３を運転する。そのため、箱内空気風路と外気風路は独立し、箱内と外気の温度差が大きいので、熱交換素子２において暖かい箱内空気と冷たい外気とで顕熱交換して発熱体収容箱を冷却する。強熱交換冷却モードおよび通常熱交換冷却モードでは、発熱体収容箱内に備えた排気ダンパ１１を閉状態にすることにより、箱内を密閉した状態で冷却することができる。
【００７１】
箱内温度がＴＦ以上ならば（第４８ステップ）に進み、火災モードを選択する。
【００７２】
火災モードでは、箱内が異常な高温になっているため、風路切替ダンパ７を閉状態にし、送風機３を停止するため、箱内を密閉した状態にし、酸素供給を防いだ状態で、給気熱交換装置を停止する。また、発熱体収容箱内に備えた排気ダンパ１１は閉状態にしている。
【００７３】
このように制御装置１０ｂは、箱内温度センサ９の計測した箱内温度は、箱内温度の代表値として箱内状況の変化を示す箱内下限温度ＴＬ、箱内上限温度ＴＨ２、異常発報温度ＴＦとの比較に用いる制御値として使用し、箱内温度センサ９ａの計測した箱内温度は、給気熱交換装置の箱内給気温度として熱交換による冷却能力変化を示す風量切替温度ＴＨ１との比較に用いる制御値として使用する。
【００７４】
これにより、一般的に発熱体収納箱の箱内温度は不均一なことが多いが、箱内温度と給気熱交換装置の箱内給気温度を別に計測することで、より適切な制御をすることができる。
【００７５】
図９は、他の実施例による給気熱交換装置と発熱体収容箱の構成を示す概略断面図で、給気熱交換装置を複数設置した場合のものである。
【００７６】
各給気熱交換装置には外気温度センサがそれぞれ設置されている。
【００７７】
以下、これら給気熱交換装置の制御方法を図１０の制御フローを用いて説明する。
【００７８】
まず、制御装置運転の始まりであるスタートとなる第６１ステップより始まり、１つめの給気熱交換装置の外気温度センサ８計測を行い（第６２ステップ）、計測値応答があれば（第６５ステップ）に進み、箱内温度センサ９計測を行う。無応答であれば、別の給気熱交換装置の外気温度センサ８ａ計測を行う。（第６３ステップ）、計測値応答があれば（第６５ステップ）に進み、箱内温度センサ９計測を行う。無応答であれば、３つめの給気熱交換装置の外気温度センサ８ｂ（図示せず）計測を行う。（第６４ステップ）、計測値応答があれば（第６５ステップ）に進み、箱内温度センサ９計測を行う。無応答であれば（第６６ステップ）に進み、制御装置１０ｃの運転は停止されることとなる。箱内温度センサ９計測後は（第６７ステップ）の温度判定に進むが、これ以降は上記図８の制御フローと同じため詳細な説明は省略する。
【００７９】
このように、給気熱交換装置を複数設置した際に、外気温度センサ８が故障した場合、制御装置１０ｃは、別の給気熱交換装置の外気温度センサ８ａが計測した外気温度を制御値に使用する。同様に、外気温度センサ８ａが故障した場合、制御装置１０ｃは、別の給気熱交換装置の外気温度センサ８ｂ（図示せず）が計測した外気温度を制御値に使用する。このようにして、制御装置１０ｃは、全ての給気熱交換装置の外気温度センサが故障するまで、制御を継続する。
【００８０】
これにより、外気温度センサ８が故障した場合でも、給気熱交換装置の運用を継続することができる。
【００８１】
図１１は、他の実施例による箱内温度センサを複数用いた場合、何れかが故障した際の相関関係を示す制御フローである。
【００８２】
以下、その制御方法を図１１の制御フローを用いて説明する。
【００８３】
まず、制御装置運転の始まりであるスタートとなる第７１ステップより始まり、箱内温度センサ９計測を行い（第７２ステップ）、計測値応答があれば（第７３ステップ）に進み、無応答であれば（第７４ステップ）に進み、どちらの場合でも箱内温度センサ９ａ計測を行う。第７３ステップの箱内温度センサ９ａ計測の計測値応答があれば（第７５ステップ）に進み、箱内温度センサ９、９ａ併用制御となり、次に箱内温度センサ９計測を行う。（第７６ステップ）以下の制御は図８のフローと同じため詳細な説明は省略する。
【００８４】
第７３ステップの箱内温度センサ９ａ計測が無応答であれば、（第７７ステップ）に進み、箱内温度センサ９使用となり、箱内温度計測を行う。（第７８ステップ）以下の制御は図４のフローと同じため詳細な説明は省略する。
【００８５】
第７４ステップの箱内温度センサ９ａ計測の計測値応答があれば（第７９ステップ）に進み、箱内温度センサ９ａ使用となり、次に箱内温度計測を行う。（第７８ステップ）以下の制御は図４のフローと同じため詳細な説明は省略する。
【００８６】
第７４ステップの箱内温度センサ９ａ計測が無応答であれば、（第８０ステップ）に進み、停止モードとなり制御装置の運転は停止されることとなる。
【００８７】
本実施例は箱内温度センサ９または箱内温度センサ９ａのうち何れか一方が故障した際に、制御装置は、正常な方の箱内温度温度センサの計測した箱内温度を故障した箱内温度センサが計測できなかった箱内温度の代用として制御値に使用する。
【００８８】
これにより、箱内温度センサ９または箱内温度センサ９ａのどちらか一方が故障した場合でも、給気熱交換装置の運用を継続することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、簡易な構成で熱交換による冷却と外気給気による冷却ができる。冷媒配管が不要のため設置工事を容易に行うことができ、発熱体収納箱のパネルに設置するから箱内に冷却装置設置用のスペースを必要としないという効果が得られる。
【００９０】
また、箱内温度センサを備えることで、箱内温度によって、熱交換による冷却と外気給気による冷却を適切に行うことができる。
【００９１】
また、排気ダンパを備えて制御モードと連動させたため、熱交換冷却モードの場合には箱内を密閉した状態で熱交換による冷却ができ、外気給気を行っている場合には箱内の熱い空気を箱外に排気することができる。
【００９２】
また、箱内温度センサを別途設置することで、不均一な箱内温度を適確に検出することができる。
【００９３】
また、給気熱交換装置を複数設置時に、外気温度センサが故障した際に、別の給気熱交換装置の外気温度センサを使用することで、運用を継続することができる。
【００９４】
また、箱内温度センサが故障した際に、もう一方の箱内温度センサを全ての制御に使用することで、運用を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による給気熱交換装置の構造を示す概略断面図
【図２】同給気熱交換装置と発熱体収納箱の構成を示す概略断面図
【図３】同給気熱交換装置の制御モードと箱内外温度の相関図
【図４】箱内温度センサを１つ備えた発熱体収納箱の制御装置による同給気熱交換装置の制御フローを示す図
【図５】他の実施例による同給気熱交換装置と排気ダンパを備えた発熱体収納箱の構成を示す概略断面図
【図６】同制御モードと排気ダンパの関係を示す制御フローを示す図
【図７】他の実施例による同給気熱交換装置と箱内温度センサを２つ備えた発熱体収納箱の構成を示す概略断面図
【図８】同箱内温度センサを２つ備えた発熱体収納箱の制御装置による同給気熱交換装置の制御フローを示す図
【図９】他の実施例による同給気熱交換装置を複数設置した構成を示す概略断面図
【図１０】同外気温度センサと箱内温度センサをそれぞれ複数用いた場合の相関関係を示す制御フローを示す図
【図１１】他の実施例による箱内温度センサを複数用いた場合の何れかが故障した際の相関関係を示す制御フローを示す図
【図１２】従来の発熱体収納箱の構成を示す概略断面図
【符号の説明】
２ 熱交換素子
３ 送風機
７ 風路切替ダンパ
８ 外気温度センサ
８ａ 外気温度センサ
８ｂ 外気温度センサ
９ 箱内温度センサ
９ａ 箱内温度センサ
１０ 制御装置
１０ａ 制御装置
１０ｂ 制御装置
１０ｃ 制御装置
１１ 排気ダンパ

Claims (6)

1. 発熱体収容箱の外壁に設置し、箱内の空気を取込み、また箱内に排出し循環させる箱内空気風路と、外気を取込み、また外気に排出する外気風路を形成し、前記箱内空気風路と外気風路の空気を搬送する送風機と、外気風路と箱内空気風路の交点に配し外気と箱内空気の顕熱を交換する熱交換素子と、外気風路と箱内空気風路を独立させてこの両風路が前記熱交換素子を通過する風路構成と前記熱交換素子を通過せずに外気を直接箱内に給気する風路構成とを開閉により切替可能とした風路切替ダンパと、外気温度を計測する外気温度センサと、発熱体収容箱内に箱内温度を計測する箱内温度センサを備え、前記箱内温度センサの計測した箱内温度があらかじめ設定した箱内上限温度未満の場合に前記熱交換素子を用いた冷たい外気と暖かい箱内空気の顕熱交換による冷却方法と、箱内温度が箱内上限温度以上の場合に冷たい外気を箱内に直接給気することによる冷却方法とを切替可能とした給気熱交換装置。
2. あらかじめ設定した箱内外温度差、箱内下限温度、風量切替温度、箱内上限温度、異常発報温度の５つの設定値を有しており、外気温度センサの計測した外気温度と前記箱内温度センサの計測した箱内温度により、箱内温度が前記箱内上限温度未満かつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差未満の場合または箱内温度が前記箱内下限温度以下の場合に給気熱交換装置を停止する停止モードと、箱内温度が前記箱内下限温度以上かつ前記風量切替温度未満でありかつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差以上の場合に熱交換素子を用いた顕熱交換による通常熱交換冷却モードと、箱内温度が前記風量切替温度以上かつ前記箱内上限温度未満でありかつ箱内温度から外気温度を引いた値が前記箱内外温度差以上の場合に熱交換素子を用いながら送風機の回転数を上げ風量を増加する強熱交換冷却モードと、箱内温度が前記箱内上限温度以上で前記異常発報温度未満の場合に前記熱交換素子を用いずに外気を直接箱内に給気する外気給気冷却モードと、箱内温度が前記異常発報温度以上の場合に運転停止し風路切替ダンパを閉じることで箱内を密閉する火災モードの各制御モードを切替する制御装置を用いた請求項１記載の給気熱交換装置の制御方法。
3. 発熱体収容箱内に排気ダンパを設置し、制御モードに連動して、前記排気ダンパを開閉制御する制御装置を用いた請求項２記載の給気熱交換装置の制御方法。
4. 発熱体収容箱内に箱内温度センサを追加配置することで、不均一な箱内温度を適確に検出する制御装置を用い、制御精度を向上させることを特徴とする請求項２または３記載の給気熱交換装置の制御方法。
5. 給気熱交換装置を複数設置した際に、制御に使用している外気温度を計測している外気温度センサが故障した場合、別の給気熱交換装置の外気温度センサが計測した外気温度を制御に使用するようにした制御装置を用いた請求項２〜４のいずれかに記載の給気熱交換装置の制御方法。
6. 箱内温度センサを発熱体収容箱内に複数設置した際に、制御に使用している箱内温度を計測している箱内温度センサが故障した場合、別の箱内温度センサが計測した箱内温度を故障した箱内温度センサの計測した箱内温度に代用する請求項４または５記載の給気熱交換装置の制御方法。

Images