JP4703294B2

JP4703294B2 - 筐体装置

Info

Publication number: JP4703294B2
Application number: JP2005198554A
Authority: JP
Inventors: 透中村
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-07-07
Also published as: JP2007020295A

Description

この発明は、電気機器類が収容された例えば受配電盤、分電盤、制御盤、あるいは無人の中継装置、キュービクル装置などとして好ましく用いることができる強制換気型の筐体装置に関するものである。

従来の強制換気を行なうように構成された筐体装置である配電盤としては、機器取付板に取付けられた機器とボックス本体の背板との間にボックス本体の上下にわたって通風路が構成され、前面が閉塞されるボックス本体の下部前面に吸入口が形成されるともに上部前面に排出口が形成され、吸入口からの吸気を排出口から排気するファンが設けられて成り、薄型小型化を図りながら内部温度の昇温を抑えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２４１６号公報（第１頁、図１）

上記のような従来の盤内部を強制換気するようにした配電盤は、排気ファンにより換気を行なうときに、盤内部の空気圧が外部に比べて下がり、フレームと扉やカバー等との隙間から盤内部に塵埃や水滴等の有害物質が侵入する問題があり、これを回避するために盤を構成する筐体の気密性を高めると、筐体の構造が複雑になるという課題があった。また、吸気側の圧力損失を小さくするために開口面積を大きくしなければならず、筐体寸法を大きくする必要がある等の課題があった。

この発明は上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、筐体構造が複雑化したり、大型化する必要がなく、しかも筐体内部の雰囲気をクリーンに保つことができる冷却性に優れた筐体装置を提供することを目的としている。

この発明による筐体装置は、互いに連結され電気機器類をそれぞれ収容する第１及び第２の筐体と、上記第１及び第２の筐体の連結部に設けられ上記第１及び第２の筐体における内部の下部空間を連通して空気を流通させる連通部と、上記第１の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられた外気流入路と、上記外気流入路のそれぞれから上記第１の筐体内に外気を流入するように設けられ、上記第１及び第２の筐体内部を外部よりも加圧状態に保持するファンと、上記外気流入路内にそれぞれ配設された外気中の塵埃類を取り除く空気浄化フィルタと、上記第２の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられた排気口とを備えるようにしたものである。

この発明においては、互いに連結され電気機器類をそれぞれ収容する第１及び第２の筐体における内部の下部空間を連通部により連通して空気を流通させ、第１の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられ空気浄化フィルタを配設した外気流入路からファンにより第１の筐体内に外気を流入して第１及び第２の筐体内部を外部よりも加圧状態に保持するとともに、第２の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられた排気口から空気を放出することにより、互いに連結された第１及び第２の筐体内部が常時加圧状態でクリーンに保たれ、隙間からの外気流入が防がれるので、気密化のために筐体構造が複雑化したり、大型化することがなく、しかも冷却性に優れた筐体装置が得られるという効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による筐体装置である屋外設置型の配電盤の要部を概念的に示すもので、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における矢視断面図である。図において、配電盤を構成する筐体１は、フレームを用いて構成された盤ａと、盤ｂを横方向に連結して構成され、前面部及び背面部には何れの盤にも観音開き式の開閉扉２がそれぞれ設けられている。盤ａの上部前面部及び背面部には雨滴の侵入を防止するための換気ダクト３が設けられ、該換気ダクト３を利用して外気を取り入れるための外気流入路４が形成されている。外気流入路４の筐体１内部側には外気中の塵埃類や塩分などを除去するための空気浄化フィルタ５が着脱可能に設けられ、その内側に、強制的に外気を取り入れ、筐体１内部を外部よりも加圧状態に保持する吸気形のファン６が設けられている。

そして、盤ａ内にはこの例ではトランス７が設置され、開閉扉２の内側、トランス７との間に該トランス７の図示省略している高電圧部分から保護する安全のための盤内保護カバー８が設けられている。なお、該盤内保護カバー８は板状で一部金網状に形成され、ファン６の下方部分から筐体１底面部にわたってカバーしている。盤ａと盤ｂの連結部には、外気流入路４から吸込んだ外気の流れを制御するための板状の仕切り部材９が設けられており、該仕切り部材９は、盤ａと盤ｂ内部の上部空間を塞ぎ、下部空間を開放して空気を流通させるための連通部９ａを形成している。

一方、盤ｂの上部前面部及び背面部には筐体１内に流入させた外気の排気口１０が設けられている。なお、排気口１０は外部から雨滴等の侵入を防ぐために換気ダクト３と同様の形状のダクトを用いてカバーされている。また、盤ｂ内には例えば開閉器、継電器、計器類、操作部材、電力変換装置など、一部発熱機器を含む各種電気機器類が収容されているが、図示を省略している。なお、太線の矢印Ａ〜Ｆは運転時の空気の流れを示し、矢印Ｆは、開閉扉２と盤ａまたは盤ｂの筐体の間などに形成された隙間（図示省略）から流出する空気の流れを示している。

次に上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。盤ａに取り付けられた吸気用のファン６を運転すると、新鮮な外気が矢印Ａのように外気流入路４に流入され、外気流入路４に介装された空気浄化フィルタ５を通過するときに塵埃類や塩分が除去されて筐体１内部に、常に浄化された空気が矢印Ｂ、Ｃ、Ｄの向きに順次送給され、盤ａ、盤ｂ内部に収納されている電気機器、電気部品にとって良好な雰囲気を保ちつつ、発熱機器から発生する熱を奪った後、盤ｂの排気口１０から矢印Ｅの向きに放出される。

なお、この実施の形態１では４台のファン６によって、盤ａ、盤ｂ内を外気よりも常に圧力が高くなるように構成されており、筐体１は気密構造をとっていないので、ファン６によって吸込まれた空気の一部は、例えば開閉扉２と筐体との間などあらゆる隙間（図示省略）から、矢印Ｆのように流出し、筐体１外部から塵埃類を含む空気がそれらの隙間を通じて筐体１内に侵入するのを防止している。

上記のように、この実施の形態１によれば、筐体１内の大半の空間を冷却風の通路として使用できるため、筐体１内の圧力損失を小さくでき、その結果、吸気側、排気側とも開口面積を小さくできるため、換気用のダクト３を容易に取り付けることができ、開閉扉２には開口部を設ける必要がない。筐体１内部は常時加圧状態でクリーンに保たれるため、開閉扉２や側壁部の隙間等から浄化されていない外気が侵入できない。従って、筐体１と開閉扉２の間等の隙間に気密性を保つためのパッキング類の装着等が不要であり、そのために構造が複雑化したり、大型化する必要がないという効果が得られる。

なお、上記例示した図１の配電盤は、フレーム構造に形成された盤ａと盤ｂの２台の筐体が連結されている場合について説明したが、必ずしも連結されたものに限定されるものではない。また、連結して構成する場合は連結台数に限定されるものではなく、例えば３台以上を連結してもよく、その場合は、吸入した外気が筐体１内の隅々に行き渡るように連結部分の仕切り部材９による連通部９ａの上下方向の位置を上部、及び下部と順次変えて通風路をジグザグ状に構成すればよい。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による筐体装置である屋内設置型の配電盤の要部を概念的に説明するもので、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における断面図に相当し、収容されている内部電気機器類は図示省略している。図において、筐体１の前面部には下部に排気口１１を有する開閉扉２が設けられ、筐体１の側面部及び背面部は板材からなる側壁部材１２によって塞がれている。外気吸入路４は筐体１の筐体天井部後方に配設され、該外気吸入路４の上部に吸気形のファン６が設けられ、空気浄化フィルタ５は、ファン６の下方における外気吸入路４の下部に着脱可能に設けられている。その他の符号は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態２においては、ファン６によって矢印Ａのように吸込まれた空気は、空気浄化フィルタ５を通過するときに塵埃類が除去されて浄化され、筐体１内に矢印Ｂのように送給されて、筐体１内部に常にきれいな空気の流れをつくり、筐体１内部に収納されている図示省略している電気機器、部品にとって良好な雰囲気に保ち、特に発熱機器については冷却した後、開閉扉２の下部に設けられた排気口１１より矢印Ｅのように排気している。また、実施の形態１と同様、筐体１内の大半の空間を冷却風の通路として使用できるため、筐体１内の圧力損失を小さくでき、開閉扉２の排気口１１は、開口面積を小さくできる。

また、筐体１内部は上記実施の形態１と同様に空気圧が外気よりも高く保たれているので、一部の空気は開閉扉２や側壁部材１２の隙間から矢印Ｆのように筐体１外に流出することにより、該隙間から浄化されていない空気が筐体１の内部に侵入できない。従って、筐体１と開閉扉２の間、あるいは筐体１を構成している図示省略しているフレーム部材と側壁部材１２の間などの隙間に気密性を保つための複雑な構造が不要となり、大型化することもなく、しかも冷却性に優れた筐体装置が得られる。

なお、上記実施の形態においては構成を単純化した例で説明しており、例えばファン６の種類や所要台数、所要風量、筐体１内部の所要圧力、排気口１０、１１の流路断面積などは、通風抵抗や圧力損失、必要換気量、隙間の面積、温度条件などの設計条件を適宜考慮して決められることは言うまでもない。また、例えば冬季または低負荷時など冷却の必要が無い時期または時間帯では、ファン６の回転を下げて節電を行なえるように、温度センサを設けてファン６の回転を連続的にあるいは段階的に制御するように構成してもよい。また、外気流入路４は、空気浄化フィルタ５による圧力損失を小さくするために、ダクト等によって流路断面積を広げ、その広げた部分に空気浄化フィルタ５を配設するように構成することは好ましい。

この発明の実施の形態１による筐体装置である屋外設置型の配電盤の要部を概念的に示すもので、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における矢視断面図である。この発明の実施の形態２による筐体装置である屋内設置型の配電盤の要部を概念的に説明するもので、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における矢視断面図に相当する。

符号の説明

１筐体、２開閉扉、３換気ダクト、４外気流入路、５空気浄化フィルタ、６ファン、７トランス、８盤内保護カバー、９仕切り部材、９ａ連通部、１０、１１排気口、１２側壁部材。

Claims

互いに連結され電気機器類をそれぞれ収容する第１及び第２の筐体と、上記第１及び第２の筐体の連結部に設けられ上記第１及び第２の筐体における内部の下部空間を連通して空気を流通させる連通部と、上記第１の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられた外気流入路と、上記外気流入路のそれぞれから上記第１の筐体内に外気を流入するように設けられ、上記第１及び第２の筐体内部を外部よりも加圧状態に保持するファンと、上記外気流入路内にそれぞれ配設された外気中の塵埃類を取り除く空気浄化フィルタと、上記第２の筐体の上部前面部及び上部背面部のそれぞれに設けられた排気口とを備えたことを特徴とする筐体装置。
上記第１及び第２の筐体を連結する上記連結部に上記連通部の空気流通を制御する仕切り部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の筐体装置。