JP4390196B2 - 盤用クーラ - Google Patents

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Description

本発明は、配電盤、分電盤、通信盤などの電気機器収納ボックスに取付けられる液冷式の盤用クーラに関するものである。
クーラ本体とラジエタとの間に伝熱媒体である冷却液を循環させる液冷式の盤用クーラは、特許文献１に示されるように従来から知られている。このような盤用クーラにおいては、蒸発等による冷却液の自然減少を補うために、上部にリザーブタンクが設けられているのが普通である。リザーブタンクは盤の上部に設けられており、通常は図１に示すようにリザーブタンク７の下部に冷却液の出口９が設けられ、側面上部にクーラ本体からの冷却液の戻り口８が設けられている。このため戻り口８からの液流がタンク内に勢いよく流入すると液面１１が撹拌されて気泡が発生し、発生した気泡が出口９から液路を通って循環用のポンプに達することにより、循環用のポンプの寿命を低下させるおそれがあった。
また、循環用のポンプとして安価な非自給式のポンプを使用した盤用クーラにおいては、ポンプに冷却液が充満されていないとポンプが動作しない。このため最初にリザーブタンク７に冷却液を注ぎ込み、出口９から流下させてポンプに到達させる必要がある。このとき出口９のみならず戻り口８からも同時に冷却液が流下すると、ポンプから空気が抜けなくなってしまい、動作不良や故障の原因となる。よって非自給式のポンプを用いた場合には必ず戻り口８を高い位置に設ける必要があり、その結果、戻り口８が液面１１に接近するため、戻り口８からの液流が液面１１を撹拌し易くなるという問題が大きくなるおそれがあった。
実開平３−４３７３９号公報
本発明は上記した従来の問題点を解決して、冷却液に混入する気泡によるポンプの動作不良や故障を確実に防止することができる盤用クーラを提供するためになされたものである。
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、上部に冷却液のリザーブタンクを備えた液冷式の盤用クーラにおいて、冷却液の出口が形成されたタンクの最底部よりも高い位置でタンク側壁を外側に屈曲させてこの屈曲部の底面に冷却液の戻り口を形成するとともに、戻り口の上方部分には、液面が位置するタンク上部との間にタンク内側に水平方向に突出し、かつその端部上面を曲面とした仕切り壁を設けることにより、前記戻り口から流入した冷却液が複数回屈曲して液面に到達するようにリザーブタンクを形成したことを特徴とするものである。
請求項１の発明によれば、冷却液の出口が形成されたタンクの最底部よりも高い位置でタンク側壁を外側に屈曲させてこの屈曲部の底面に冷却液の戻り口を形成するとともに、戻り口の上方部分には、液面が位置するタンク上部との間にタンク内側に水平方向に突出し、かつその端部上面を曲面とした仕切り壁を設けることにより、リザーブタンクの戻り口から流入した冷却液が複数回屈曲して液面に到達するようにリザーブタンクを形成したので、リザーブタンクに戻ってきた冷却液は直接液面に達することがない。このため液面が泡立つことがなくなり、出口から流下する冷却液に混入した気泡によるポンプの動作不良や故障を防止することができる。
図２は本発明の第１の実施形態における盤用クーラの内部構成を示す斜視図であり、１はクーラ本体であるペルチェユニット、２は盤内側の吸熱ラジエタ、３は盤外側の放熱ラジエタ、４は吸熱ファン、５は放熱ファンである。また６は、ペルチェユニット１と吸熱ラジエタ２及び放熱ラジエタ３の間に伝熱媒体である冷却液を循環させるポンプである。何れの実施形態においても、冬季の凍結を防止するために冷却液としては不凍液を用いることが好ましい。盤用クーラの上部には、放熱用と吸熱用の冷却液のための２つのリザーブタンク７が設けられている。
図３と図４は第１の実施形態を示すもので、８はクーラ本体１からの冷却液の戻り口、９はタンク底部に形成された冷却液の出口である。盤用クーラは縦方向寸法には比較的余裕があるが、電気機器収納ボックスの奥行きの寸法に対応するように横方向の寸法は狭くすることが要求されているので、戻り口８、出口９が何れも下側からホースを挿入できる構造として、横方向の配管スペースを削減している。よってこの構造のリザーブタンク７は横幅を狭く設計することができ、盤用クーラの横幅も狭いものとすることができる。タンクの戻り口８が形成された部分はタンク底部よりも高くなっている。また戻り口８の上方部分には、端部を曲面とした仕切り壁１０がほぼ水平に設けられている。定量入液時にリザーブタンク内の液面１１は仕切り壁１０よりも上方にある。この構造としておけば、戻り口８からの冷却液が複数回屈折してリザーブタンク内の液面１１に到達することとなる。
第１の実施形態ではリザーブタンク７をこのような構造としたので、戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液は仕切り壁１０の天井面に沿って横方向に流れ側壁に当たったうえで液面１１に到達することとなる。このように冷却液は複数回屈曲しながら流れるため、従来のように液面１１が泡立つことがなくなり、出口９から流下する冷却液に気泡が混入することがない。従って気泡によるポンプ６の動作不良や故障を防止することができる。
以上に説明したように、本発明によれば、リザーブタンク７に戻ってきた冷却液によって液面１１が泡立つことがなくなり、出口９から流下する冷却液に気泡が混入しないので、気泡混入によるポンプ６の動作不良や故障を防止することができる効果がある。
図５〜図６に盤用クーラの好ましい下部構造を示す。図示のようにクーラ筺体１９の下部両側に上下２本のレール２０，２１がそれぞれ設けられており、ドレンパン２２の両端がこれらのレール２０，２１に支持されている。このドレンパン２２上にポンプ６が取付部材２５により高い位置に固定されており、常時は図５に示すようにドレンパン２２をクーラ筺体１９内に収納してネジ２３により固定してある。
しかしポンプ６のメンテナンスなどを行う際には、ネジ２３を外して図６、図７のようにドレンパン２２をレール２０，２１に沿って引き出すことができる。なおドレンパン２２の引き出し前にはポンプ６への配管を外す必要があり、この際に配管継手部から冷却液の一部が洩れることがあるが、ドレンパン２２で受けることができるので冷却液が外部に漏れ出すことはない。このようにしてポンプ６を載せたドレンパン２２を引き出し、容易にメンテナンスを行うことが可能である。なおドレンパン２２の引き出しを容易に行えるよう、クーラ筺体１８の底面にはゴムなどからなる脚２４を取り付けておくことが好ましい。
従来の盤用クーラのリザーブタンクを示す斜視図である。 盤用クーラの内部構成を示す斜視図である。 第１の実施形態のリザーブタンクを示す斜視図である。 第１の実施形態のリザーブタンクを示す正面図である。 盤用クーラの内部構成を示す分解斜視図である。 ドレンパンの引き出し状態を示す斜視図である。 ドレンパンを分離した状態を示す斜視図である。
１ クーラ本体であるペルチェユニット
２ 吸熱ラジエタ
３ 放熱ラジエタ
４ 吸熱ファン
５ 放熱ファン
６ ポンプ
７ リザーブタンク
８ 冷却液の戻り口
９ 冷却液の出口
１０ 仕切り壁
１１ 液面
１２ 縦方向の仕切り壁
１３ 小部屋
１４ 大部屋
１５ パイプ
１６ 小部屋
１７ 小部屋
１８ 気泡発生抑制部材
１９ クーラ筺体
２０ レール
２１ レール
２２ ドレンパン
２３ ネジ
２４ 脚
２５ 取付部材

Claims (1)

  1. 上部に冷却液のリザーブタンクを備えた液冷式の盤用クーラにおいて、冷却液の出口が形成されたタンクの最底部よりも高い位置でタンク側壁を外側に屈曲させてこの屈曲部の底面に冷却液の戻り口を形成するとともに、戻り口の上方部分には、液面が位置するタンク上部との間にタンク内側に水平方向に突出し、かつその端部上面を曲面とした仕切り壁を設けることにより、前記戻り口から流入した冷却液が複数回屈曲して液面に到達するようにリザーブタンクを形成したことを特徴とする盤用クーラ。
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