JP4888301B2 - 屋外設置機器 - Google Patents

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Description

本発明は、屋外に設置されて筐体内に電気部品を収容する屋外設置機器に関する。
従来、この種の屋外設置機器として、特許文献1に開示されるものが知られている。特許文献1に開示される屋外設置機器では、筐体内にファンを設けて換気流を生じさせているため、電気部品の発熱に伴って筐体内の温度が上昇するのを抑制することができる。
特開2006−105745号公報
しかしながら、上記従来技術では、除湿手段が無く、また筐体内に外気を導入して換気しているため、筐体外部の湿度が高いときには筐体内の湿度を下げるのが難しく、湿気に弱い電気部品は筐体内に設置しにくいという問題があった。
そこで、本発明は、効率的に筐体内を除湿することが可能な屋外設置機器を得ることを目的とする。
請求項1の発明にあっては、屋外に設置されて筐体内に電気部品を収容する屋外設置機器において、外部筐体と、上記外部筐体内に設けられて少なくとも一つの電気部品を収容する内部筐体と、上記内部筐体内の水蒸気を結露させる凝縮部と当該凝縮部を冷却するペルチェ素子とを有する除湿機構と、を備え、前記外部筐体の上部側には、前記外部筐体の内部の空気を外部へ排出する排気口が形成され、前記排気口と前記内部筐体との間には、前記排気口の下部側に隣接して前記外部筐体の内部に固定される外部隔壁が設けられ、前記外部隔壁は、前記外部筐体の内部の空気を前記排気口に案内することによって、前記外部筐体内を通過する前記空気の流路を形成している
請求項2の発明にあっては、上記内部筐体の上記凝縮部に対して下方となる部分に、上記凝縮部に結露した結露水を排出する排水口を形成したことを特徴とする。
請求項3の発明にあっては、上記凝縮部の側面に、上下方向に伸びる凹溝を形成したことを特徴とする。
請求項4の発明にあっては、上記凝縮部の側面に、上下方向に伸びるフィンを形成したことを特徴とする。
請求項5の発明にあっては、上記内部筐体の下壁部に、上記排水口に向かって下る傾斜内面を形成したことを特徴とする。
請求項6の発明にあっては、上記内部筐体の下壁部に、当該下壁部上の空間を上記排水口が開口する側とその他方側とに分ける内部隔壁を設けたことを特徴とする。
請求項7の発明にあっては、上記内部筐体の内部から外部へ熱を逃がす放熱部を備え、上記放熱部と上記凝縮部とを相互に熱伝達可能に構成して、当該凝縮部で受けた熱を上記放熱部から放出できるようにしたことを特徴とする。また、請求項8の発明にあっては、前記内部筐体の側壁には、開口部が形成され、前記開口部を通じて前記ヒートシンクと前記凝縮部とは、前記ペルチェ素子を挟んで熱伝達可能な状態に接続されることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、内部筐体内に除湿機構とともに電気部品を収容したため、湿気に弱い電気部品も設置することが可能となる。また、外部筐体の内部全体を除湿するのではなく、湿気に弱い電気部品を収容した内部筐体の内部のみを除湿するため、除湿機構をより小型化できるとともに、除湿に伴うエネルギ消費を低減することができる。
請求項2の発明によれば、凝縮部に結露した水を排水口から内部筐体外に排出することができるため、内部筐体内の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
請求項3の発明によれば、凝縮部に設けた凹溝により、凝縮部の表面積を増大させて除湿性能をことができる。また、凝縮部に結露した水を上下方向に伸びる凹溝に沿って排水口に向けて円滑に流し、当該排水口から排出することができるため、内部筐体内の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
請求項4の発明によれば、凝縮部に設けたフィンにより、凝縮部の表面積を増大させて除湿性能をことができる。また、凝縮部に結露した水をフィンの側面に沿って排水口に向けて円滑に流し、当該排水口から排出することができるため、内部筐体内の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
請求項5の発明によれば、下壁部の傾斜内面に沿って内部筐体内の水を排水口に集めて、排水性を高めることができる。
請求項6の発明によれば、隔壁によって排水口側から電気部品側に水が近付くのを抑制することができるため、内部筐体内の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
請求項7の発明によれば、凝縮部を、筐体の内部から外部へ熱を逃がす際の受熱部として利用することができるため、凝縮部と受熱部とを別途設ける場合に比べて部品点数を減らして内部筐体の内部における部品のレイアウトの自由度を高めることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器を含むデータ収集システムの概略構成図、図2は、屋外設置機器の外観を示す斜視図、図3は、屋外設置機器としてのカメラユニットの斜視図、図4は、カメラユニットの側面図、図5は、カメラユニットに含まれるカメラアセンブリの側断面図、図6は、カメラアセンブリの内部筐体に設置されるペルチェ素子および凝縮部の斜視図である。
本実施形態にかかるデータ収集システム1は、図1に示すように、クライアント端末2、データ収集装置(フィールドサーバ)3、およびサーバ4を含んでおり、これらが、インターネット等の電気通信回線5を介して相互に情報通信可能に接続されている。
クライアント端末2は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)等の汎用の情報処理装置によって構成される。このクライアント端末2は、電気通信回線5を介してデータ収集装置3やサーバ4が保有する各種情報(例えば収集データ)を閲覧またはダウンロードしたり、電気通信回線5を介してデータ収集装置3を遠隔操作したりすることができる。
データ収集装置3は、屋外に設置されて、各種の情報(データ)を収集する。このデータ収集装置3は、図示しないアクセスポイントとの間で無線通信を行うことにより、電気通信回線5を介してクライアント端末2やサーバ4との間で情報通信を行うことができるようになっている。なお、このデータ収集装置3の詳細については後述する。
また、このデータ収集装置3に隣接して、カメラユニット30が設置されている。カメラユニット30で取得した静止画あるいは動画の画像データは、データ収集装置3に取り込まれて記録されたり、電気通信回線5を介してクライアント端末2やサーバ4に送信されたりする。本実施形態では、このカメラユニット30が、本発明の屋外設置機器に相当するものである。
サーバ4は、ワークステーション等の汎用の情報処理装置によって構成されている。このサーバ4は、データ収集装置3が検出した情報を受信したり、受信した情報を所定の形式で集計したり、集計した情報を統計処理等の解析手法を利用して解析することにより必要な情報を抽出したり、抽出された情報をクライアント端末2に送信したりすることができるようになっている。
このデータ収集システム1は、農作物の育成を支援する農作物育成支援システムとして構成することができる。この場合には、データ収集装置3において、情報収集範囲A(農地)から、温度、湿度、風速、日照等、センサによって取得された種々の環境情報や、カメラユニット30によって取得された画像情報などの各種情報(データ)が収集され、当該情報が電気通信回線5を介してクライアント端末2やサーバ4に送信される。このとき、クライアント端末2で、データ収集装置3から送信された各種情報(データ)を直接取り扱うことができるようにしてもよいし、サーバ4で一旦処理された後に取り扱うことができるようにしてもよい。このシステムによれば、取得された情報に基づいて、より適切に施肥や灌水等を行うことができ、農作物の育成に便利である。
データ収集装置3は、図2に示すように、脚部6上に設置された筐体7を備えている。このデータ収集装置3の設置に際しては、長さの異なる脚部6を複数種類準備して適切な脚部6を選択したり、脚部6自体に長さ調整機構を設けたりすることで、脚部6の長さを調整し、筐体7の接地面(脚部6が固定される面、地面等)からの高さが調整される。また、このデータ収集装置3には、例えば、電源部、フィルタ、センサボックス、ファン、表示部、電子回路基板、データ収集ボード、インタフェース部、アンテナ等(いずれも図示せず)が装備される。
屋外設置機器としてのカメラユニット30は、温湿度センサ9とともに支柱8に取り付けられている。このカメラユニット30は、例えば、農地および農地における農作物を含む景色を撮像し、これを画像信号として出力する。
図3に示すように、カメラユニット30は、略長穴状の断面を有する筒状の外部筐体31を備えており、その内部にカメラ50を収容している。外部筐体31の側面には排気口31aやレンズ52用の窓31cが形成されている。
図4に示すように、カメラユニット30の外部筐体31内には、カメラ50を有するカメラアセンブリ40が収容されている。このカメラアセンブリ40には、放熱部としてのヒートシンク34が取り付けられており、このヒートシンク34により、カメラアセンブリ40の内部すなわち内部筐体41の内部から外部に熱を逃がすことができるようにしてある。ヒートシンク34は、例えばアルミニウム合金など、比較的軽量でありかつ熱伝導率が高い(少なくとも内部筐体41よりも高い)金属材料によって形成される。また、このヒートシンク34には、水平方向に延在する複数のフィン34aが一定ピッチで平行に並べて設けられる。
また、本実施形態では、外部筐体31内に、ファン32,33を設け、外部筐体31内に気流(換気流)を生じさせている。
ファン32はフィン34aの先端側からヒートシンク34に風を吹き付けて当該ヒートシンク34を冷却する。ヒートシンク34は、ペルチェ素子42を介して内部筐体41内の凝縮部43に熱伝達可能に接続されている。よって、内部筐体41内が高温となった場合には、内部筐体41内の熱が、凝縮部43からペルチェ素子42を経由してヒートシンク34に伝達され、当該ヒートシンク34から放熱されることになる。また、このヒートシンク34は、ペルチェ素子42による冷却効率を高める効果も有している。
一方、ファン33は、外部筐体31の下部に形成される吸気口31bの上方に隣接して配置されており、当該吸気口31bからの吸気を促進するとともに、外部筐体31内に上昇気流を生じさせる。自然対流とともに、このファン33の作動によって、ヒートシンク34で受熱した空気は外部筐体31の内部で上昇し、外部筐体31の上部に形成される排気口31aから排出される。なお、本実施形態では、外部筐体31内に排気口31aの下側に隣接して隔壁31d(外部隔壁)を設け、外部筐体31内の流路を形成して外部筐体31内の空気の流れを調整している。
カメラアセンブリ40は、内部筐体41内に、カメラ50と除湿機構44とを備えたものである。内部筐体41は、耐候性の高い合成樹脂等を所定形状に成形して構成されている。
カメラ50は、本体部51とレンズ52とを備えている。本体部51は、図示しないブラケット等によって内部筐体41に取り付けられる。レンズ52は、内部筐体41の側壁41aに形成された開口部41bから内部筐体41外に露出している。本実施形態では、このカメラ50が、内部筐体41内に収容された電気部品に相当する。
除湿機構44は、ペルチェ素子42と凝縮部43とを有し、ペルチェ素子42によって凝縮部43を冷却し、凝縮部43の表面に内部筐体41内(内部空間S)の空気に含まれる水蒸気を結露させて、当該内部筐体41内の湿度を下げるものである。
凝縮部43は、ヒートシンク34と同様、例えばアルミニウム合金など、比較的軽量でありかつ熱伝導率が高い(少なくとも内部筐体41よりも高い)金属材料によって形成される。ペルチェ素子42は、印加された直流電流によりペルチェ効果によって一方側を冷却するものであり、本実施形態では、凝縮部43側を冷却するように配置されている。
内部筐体41の凝縮部43の下方となる位置には、排水口41gが形成されている。したがって、凝縮部43で結露した水は重力で落下し、この排水口41gから内部筐体41外に排出される。また、内部筐体41の下壁部41eには、排水口41gに向かって下る傾斜内面41fが形成されている。これにより、下壁部41e上に到来した水が重力によって傾斜内面41f上を下って排水口41gに向けて流れるようになり、以て、排水性を高めることができる。
そして、図6に示すように、凝縮部43のカメラ50に対向する側の側面43aには、上下方向に伸びる複数の凹溝43cが一定ピッチで平行に並べて形成されている。すなわち、換言すれば、凝縮部43の側面43dには上下方向に伸びる複数のフィン43bが一定ピッチで平行に並べて突設されている。このように、凝縮部43にフィン43bおよび凹溝43cによる凹凸形状を設けることで、水蒸気が結露する部分の表面積をより広く確保でき、以て、除湿性能を高めることができる。
また、内部筐体41の側壁41cには開口部41dが形成され、この開口部41dを通じてヒートシンク34と凝縮部43とがペルチェ素子42を挟んで熱伝達可能な状態に接続されている。したがって、上述したように、本実施形態では、ファン32(図4参照)によってヒートシンク34に吹き付けられてフィン34a間で水平方向に伸びる凹溝34bを水平方向に流れる空気流によって、ヒートシンク34から熱が奪われるが、このとき、凝縮部43からヒートシンク34に至る熱伝達経路が形成されているため、凝縮部43で受熱した熱をヒートシンク34から効率良く放熱することができる。すなわち、本実施形態では、凝縮部43を受熱部としても利用している。
なお、ファン32,33、カメラ50、およびペルチェ素子42には、図示しない電源から電力が供給されるとともに、図示しない制御機構によってその動作が制御されるようになっている。この場合において、温湿度センサ9(図2参照)等の検出結果が適宜に利用される。
以上説明したように、本実施形態では、屋外設置機器としてのカメラユニット30が、外部筐体31と、外部筐体31内に設けられてカメラ50を収容する内部筐体41と、内部筐体41内の水蒸気を結露させる凝縮部43と当該凝縮部43を冷却するペルチェ素子42とを有する除湿機構44と、を備えている。すなわち、内部筐体41内に除湿機構44とともに電気部品(本実施形態ではカメラ50)を収容したため、湿気に弱い電気部品も設置することが可能となる。また、外部筐体31の内部全体を除湿するのではなく、湿気に弱い電気部品を収容した内部筐体41の内部のみを除湿するため、除湿機構44をより小型化できるとともに、除湿に伴うエネルギ消費を低減することができる。
また、本実施形態では、内部筐体41の凝縮部43に対して下方となる部分に、凝縮部43に結露した結露水を排出可能な排水口41gを形成した。このため、凝縮部43に結露した水を排水口41gから内部筐体41外に排出することができるため、内部筐体41内のカメラ50等の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
また、本実施形態では、凝縮部43の側面43aに、上下方向に伸びる凹溝43cを形成した。このため、凹溝43cによって凝縮部43の表面積が増大した分、除湿性能を高めることができる。また、凝縮部43に結露した水を上下方向に伸びる凹溝43cに沿って排水口41gに向けて円滑に流し、当該排水口41gから排出することができるため、内部筐体41内のカメラ等の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
また、本実施形態では、凝縮部43の側面43dに、上下方向に伸びるフィン43bを形成した。このため、フィン43bによって凝縮部43の表面積が増大した分、除湿性能を高めることができる。また、凝縮部43に結露した水をフィン43bの側面に沿って排水口41gに向けて円滑に流し、当該排水口41gから排出することができるため、内部筐体41内のカメラ等の電気部品に水の影響が及ぶのを抑制することができる。
また、本実施形態では、内部筐体41の下壁部41eに、排水口41gに向かって下る傾斜内面41fを形成した。このため、下壁部41eの傾斜内面41fに沿って内部筐体41内の水を排水口41gに集めて、排水性を高めることができる。
なお、図7は、本実施形態の変形例にかかる内部筐体の側断面図であるが、この図7に示すように、カメラアセンブリ40Aの内部筐体41の下壁部41eに、当該下壁部41e上の空間を排水口41gが開口する側(空間Sa)とその他方側(空間Sb:カメラ50側)とに分ける隔壁41h(内部隔壁)を設けてもよい。こうすれば、隔壁41hによって排水口41g側からカメラ50側に水が近付いてその影響が及ぶのを抑制することができる。
また、本実施形態では、内部筐体41の内部から外部へ熱を逃がす放熱部としてヒートシンク34を備え、ヒートシンク34と凝縮部43とを相互に熱伝達可能に構成して、当該凝縮部43で受けた熱をヒートシンク34から放出できるようにした。このように、凝縮部43を、内部筐体41の内部から外部へ熱を逃がす際の受熱部として利用することで、ヒートシンク34と受熱部とを別途設ける場合に比べて部品点数を減らして、内部筐体41の内部における部品のレイアウトの自由度を高めることができる。また、ペルチェ素子42が作動状態にある場合に生じた熱をヒートシンク34から放熱させることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器を含むデータ収集システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットの側面図である。 本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットに含まれるカメラアセンブリの側断面図である。 本発明の一実施形態にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットの内部筐体内に設置されるペルチェ素子および凝縮部の斜視図である。 本発明の一実施形態の変形例にかかる屋外設置機器としてのカメラユニットに含まれるカメラアセンブリの側断面図である。
符号の説明
30 カメラユニット(屋外設置機器)
31 外部筐体(筐体)
34 ヒートシンク(放熱部)
41 内部筐体(筐体)
41e 下壁部
41f 傾斜内面
41g 排水口
41h 隔壁
42 ペルチェ素子
43 凝縮部
43a,43d 側面
43b フィン
43c 凹溝
44 除湿機構

Claims (8)

  1. 屋外に設置されて筐体内に電気部品を収容する屋外設置機器において、
    外部筐体と、
    前記外部筐体内に設けられて少なくとも一つの電気部品を収容する内部筐体と、
    前記内部筐体内の水蒸気を結露させる凝縮部と当該凝縮部を冷却するペルチェ素子とを有する除湿機構と、
    を備え、
    前記外部筐体の上部側には、前記外部筐体の内部の空気を外部へ排出する排気口が形成され、
    前記排気口と前記内部筐体との間には、前記排気口の下部側に隣接して前記外部筐体の内部に固定される外部隔壁が設けられ
    前記外部隔壁は、前記外部筐体の内部の空気を前記排気口に案内することによって、前記外部筐体内を通過する前記空気の流路を形成していることを特徴とする屋外設置装置の冷却構造。
  2. 前記内部筐体の前記凝縮部に対して下方となる部分に、前記凝縮部に結露した結露水を排出する排水口を形成したことを特徴とする請求項1に記載の屋外設置機器。
  3. 前記凝縮部の側面に、上下方向に伸びる凹溝を形成したことを特徴とする請求項2に記載の屋外設置機器。
  4. 前記凝縮部の側面に、上下方向に伸びるフィンを形成したことを特徴とする請求項2または3に記載の屋外設置機器。
  5. 前記内部筐体の下壁部に、前記排水口に向かって下る傾斜内面を形成したことを特徴とする請求項2〜4のうちいずれか一つに記載の屋外設置機器。
  6. 前記内部筐体の下壁部に、当該下壁部上の空間を前記排水口が開口する側とその他方側とに分ける内部隔壁を設けたことを特徴とする請求項2〜5のうちいずれか一つに記載の屋外設置機器。
  7. 前記内部筐体の内部から外部へ熱を逃がす放熱部を備え、
    前記放熱部と前記凝縮部とを相互に熱伝達可能に構成して、当該凝縮部で受けた熱を前記放熱部から放出できるようにしたことを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか一つに記載の屋外設置機器。
  8. 前記内部筐体の側壁には、開口部が形成され、
    前記開口部を通じて前記ヒートシンクと前記凝縮部とは、前記ペルチェ素子を挟んで熱伝達可能な状態に接続されることを特徴とする請求項1〜7のうちいずれか一つに記載の屋外設置装置の冷却構造。
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