JP6212847B2 - 冷却装置及び冷却装置搭載車両 - Google Patents

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Description

この発明は、外筐体の内部に設けられた内筐体の内部に設けられた発熱部を冷却する冷却装置に関するものである。
従来、筐体内に搭載された電子機器の冷却において、熱交換器とエアコン(空調)の併用するものがある(例えば、特許文献1〜3参照)。また、従来、車両にシェルタ筐体を搭載して、シェルタ筐体の内部をエアコン(空調)で冷却するものがある(例えば、特許文献4参照)。
このように、シェルタ(筐体)に搭載された発熱量が大きい電子機器の冷却には通常、エアコンが用いられる。近年、シェルタ内の電子機器発熱量が増大してきているが、設置スペースや質量、省エネなどの制約から据付可能なエアコンの能力には限界があり、冷却能力が不足している。そこで設置スペースに有利な熱交換器を併用し、電子機器を搭載する筐体からシェルタ内に排気する際に熱交換器を経由することにより排気温度を下げ、エアコンの必要能力を抑えている。
特開平11−135972号公報(第1図〜第4図) 特開平11−83354号公報(第1図〜第5図) 特開2001−358488号公報(第1図〜第4図) 実開昭60−13793号公報(第3図及び第4図)
しかし、特許文献1及び2に記載の構成では、発熱量が高い電子機器も熱交換器を経由して筐体(シェルタ)内に排気している。このため、エアコンと熱交換器を併用する方式ではエアコンによる冷却に依存する形を取っており、結果としてエアコンの冷却能力が不足してしまうおそれがあるという課題があった。
また、特許文献3に記載の構成では、エアコンと熱交換器を併用する方式ではエアコンによる冷却に依存する形を取っているだけでなく、熱交換器(ヒートパイプ)を発熱部である電子部品の近傍に配置する必要があるので、熱交換器(ヒートパイプ)の構成が複雑になってしまうという課題があった。
さらに、特許文献4に記載の構成では、シェルタに搭載された電子機器の冷却は、シェルタに据付たエアコンによって行う。近年シェルタ内の電子機器発熱量が増大してきているが、設置スペース及び質量の制約から据付可能なエアコンの能力には限界があり、冷却能力が不足してしまうおそれがあるという課題があった。
なお、特許文献1〜4に記載の構成は、熱交換器の冷媒に不凍液を使うことが前提となっており、不凍液以外の冷媒を使用することが困難であるという課題もあった。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、簡便な構造で、熱交換器の内部の冷媒が凍結した場合でも、発熱部を冷却することが可能な冷却装置、及び、冷却装置を搭載、又は、牽引する冷却装置搭載車両を提供することを目的とする。
請求項1の発明に係る冷却装置は、外筐体の内部に設けることが可能な内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成された前記外筐体の内部と連通する外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却することが可能な熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋とを備えたことを特徴とするものである。
請求項2の発明に係る冷却装置は、請求項1に記載の冷却装置であって、前記排出口に対向して配置され、前記排出口に向けて風を送り出すファン、又は、前記流入口に対向して配置され、前記流入口から気体を吸い出すファンを備えたことを特徴とするものである。
請求項3の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、この外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項4の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、この内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項5の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項6の発明に係る冷却装置は、請求項3,4,5のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定したことを報知する報知部を備えたことを特徴とするものである。
請求項7の発明に係る冷却装置は、請求項3,4,5のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定したときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開く開閉機構を備えたことを特徴とするものである。
請求項8の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、この外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項9の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、この内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項10の発明に係る冷却装置は、請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項11の発明に係る冷却装置は、請求項8,9,10のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定したことを報知する報知部を備えたことを特徴とするものである。
請求項12の発明に係る冷却装置は、請求項8,9,10のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定したときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉める開閉機構を備えたことを特徴とするものである。
請求項13の発明に係る冷却装置は、外筐体の内部に設けることが可能な内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成された前記外筐体の内部と連通する外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却することが可能な熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋と、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定し、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項14の発明に係る冷却装置は、請求項13に記載の冷却装置であって、前記排出口に対向して配置され、前記排出口に向けて風を送り出すファン、又は、前記流入口に対向して配置され、前記流入口から気体を吸い出すファンを備えたことを特徴とするものである。
請求項15の発明に係る冷却装置は、請求項1〜14のいずれかに記載の冷却装置であって、前記流入口に形成されたエアフィルタを備えたことを特徴とするものである。
請求項16の発明に係る冷却装置は、前記内筐体が、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部に設けられた吹き出し口を有する空調機、又は、外気と前記外筐体の内部との空気を交換する換気扇を備えた前記外筐体内に設けられた請求項1〜15のいずれかに記載のものである。
請求項17の発明に係る冷却装置は、前記内筐体が設けられる前記外筐体が車両搭載用のシェルタであり、前記外筐体開口に嵌め込まれた前記熱交換器、又は、前記外筐体開口を介して前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却する前記熱交換器は、前記車両の運転席と対向する前記シェルタの側面以外の面に配置された請求項1〜16のいずれかに記載のものである。
請求項18の発明に係る冷却装置搭載車両は、請求項1〜16に記載の冷却装置を搭載、又は、牽引する冷却装置搭載車両であって、前記外筐体を備え、前記外筐体が車両搭載用のシェルタであり、前記外筐体開口が前記車両の運転席と対向する前記シェルタの側面以外の面に形成されたことを特徴とするものである。
請求項19の発明に係る冷却装置は、外筐体と、この外筐体の内部に設けられた内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成され、前記外筐体の内部と連通する外筐体開口と、この外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却する熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋と、前記外筐体の外部の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定し、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えたことを特徴とするものである。
請求項20の発明に係る冷却装置搭載車両は、請求項19に記載の冷却装置を搭載、又は、牽引するものである。
以上のように、請求項1〜17,19に係る発明によれば、内筐体の内部に設けられた発熱部を冷却するための風路を、必要に応じて、熱交換器を用いた閉風路と、外筐体の内部用いた開風路との間で容易に切り替えることができる冷却装置を得ることができる。
請求項18及び20に係る発明によれば、内筐体の内部に設けられた発熱部を冷却するための風路を、必要に応じて、熱交換器を用いた閉風路と、外筐体の内部用いた開風路との間で容易に切り替えることができる冷却装置搭載車両を得ることができる。
この発明の実施の形態1に係る冷却装置の模式断面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷却装置の模式断面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷却装置の流入口の断面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷却装置の排出口の断面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷却装置の模式断面図(閉風路)である。 この発明の実施の形態1に係る冷却装置の模式断面図(開風路)である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の模式断面図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の模式断面図(閉風路)である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の模式断面図(開風路)である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態2に係る冷却装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態3に係る冷却装置の模式断面図である。 この発明の実施の形態4に係る冷却装置(冷却装置搭載車両)の模式断面図である。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1〜6を用いて説明する。図1は空調機(エアコン,冷房)を備えた冷却装置の模式断面図、図2は換気扇を備えた冷却装置の模式断面図、図3(a)は冷却装置の流入口付近の模式断面図(流入口蓋によって封止したとき)、図3(b)冷却装置の流入口付近の模式断面図(流入口蓋を外したとき)、図4(a)は冷却装置の排出口付近の模式断面図(排出口蓋によって封止したとき)、図4(b)は冷却装置の排出口付近の模式断面図(排出口蓋を外したとき)である。また、図5は冷却装置の流入口蓋及び排出口蓋によって、流入口及び排出口が封止されているときの模式断面図、図6は冷却装置の流入口蓋及び排出口蓋が外されているときの模式断面図である。
図1〜図6において、1は車両の荷台などに搭載が可能なシェルタなどの大型筐体である外筐体、2は外筐体1の内部に設けられた電子機器などを搭載する筐体である内筐体(外筐体1の内部に設けることが可能な内筐体,電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)である。内筐体2は外筐体1に対しての呼称のため、単に、筐体2と称してもよい。3は内筐体2の内部に設けられた電子機器の発熱部、Aは発熱部3を空冷するための気体が流れる模式表示の閉風路(閉循環風路)、Bは外気(外筐体1の外部)が流れる外気風路、Cは内筐体2の内部に形成され、発熱部3を空冷するための気体を内筐体2の外部(外筐体1の内部)から取り入れ、内筐体2の外部(外筐体1の内部)へ排出する模式表示の開風路(開循環風路)、4は外筐体1に形成され、外筐体1の内部と連通する外筐体開口(熱交換器用窓)、5は外筐体開口4に嵌め込まれ、閉風路Aを流れる気体と外気風路Bを流れる気体である外筐体1の外気とを熱交換して冷却(廃熱)するヒートパイプなどの内部に冷媒を備えた熱交換器である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
熱交換器5は、外筐体開口4を介して、閉風路Aを流れる気体を外気と熱交換して冷却することが可能なものでもよい。また、熱交換器5は、外筐体開口4の内に配置された閉風路Aの配管と外筐体開口4の内に配置された外気風路Bの配管とに介在して、閉風路Aの気体の熱を外気風路Bの気体に高効率で伝えるものであり、ヒートパイプなどが想定される。また、本願では、冷媒として、水(純水)などの不凍液ではないものを使用することを前提とする。
図1〜図6において、6は内筐体2の外部(外筐体1の内部)から気体を取り入れる内筐体2の外面上に形成された開風路の流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、7は流入口6を開閉自在とする流入口蓋、8は内筐体2の外部(外筐体1の内部)へ気体を排出する内筐体2の外面上に形成された開風路Cの排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、9は排出口8を開閉自在とする排出口蓋、10は外筐体1の内部、かつ、内筐体2の外部に設けられた吹き出し口を有するエアコン(冷房)などの空調機(室外機の図示は省略)や外筐体1の外部と外筐体1の内部との空気を交換する換気扇などの外筐体1内部の空気(気体)を循環させたり、冷却や喚起したりする空調・換気装置、Dは空調・換気装置10による空気の流れ、11は外筐体開口4の内に配置され、閉風路Aの配管内に形成された内部側ファン(内気側ファン)、12は外筐体開口4の内に配置され、外気風路Bの配管内に形成された外部側ファン(外気側ファン)である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
図1〜図6において、13は外筐体開口4の近傍の内筐体2側に配置、又は、外筐体開口4の内に配置された閉風路Aの配管と内筐体2内の閉風路Aとの接続部分である熱交換器通風用窓(網付き熱交換器通風用窓)13である。図示は省略するが、熱交換器通風用窓13は、外筐体開口4の内に配置してよい。この場合、熱交換器5は外筐体1の外部に配置されることになり、熱交換器5は、外筐体開口4(熱交換器通風用窓13)を介して、閉風路Aを流れる気体を外気と熱交換して冷却することになる。13pは外筐体開口4の内に配置された閉風路Aの配管と内筐体2内の閉風路Aとの接続部分(熱交換器通風用窓13)を封止するパッキン、14は流入口6に形成され、流入口6から粉塵が内筐体2内に入らないようにするエアフィルタ、15は閉風路Aと外気風路Bと仕切り、熱交換器が設えられた仕切り板(内外気仕切り板)、16は内筐体2の内部に形成された発熱部3の冷却用の発熱部用ファン(ファン)である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
発熱部用ファン16は閉風路Aと開風路Cとをそれぞれ流れる気体の搬送に用いられる。発熱部用ファン16は閉風路Aと開風路Cとで、個別に形成してもよいが、この場合、開風路C専用の発熱部用ファン16は、ネジ7aとナット6aとの締結が解除されて流入口6から流入口蓋7が外され、ネジ9aとナット8aとの締結が解除されて排出口8から排出口蓋9が外されたときに、排出口8から開風路Cを通る気体を、内筐体2の外部(外筐体1の内部)へ排出することができるものである必要がある。排出口8の近傍にファン16(発熱部用ファン16)を配置することが理想的な配置である。
特に、本願の図中で示すように、排出口8と発熱部用ファン16と対向させることが理想的な配置の一例である。これは、熱部用ファン16を閉風路Aと開風路Cとで共用する場合も同様である。よって、発熱部用ファン16は、排出口8に対向して配置され、排出口9に向けて風を送り出すファン16ともいえる。さらに、ファン16は、流入口6から気体(空気)を吸い出すことにも、つながる。この場合、ファン16は発熱部3の近傍に配置する必要はない。また、排出口8と発熱部用ファン16と対向させる場合は、本願の図中で示すように、閉風路Aは排出口8と発熱部用ファン16との間から分岐して、熱交換器5へ向かう経路を採ることになる。なお、閉風路Aは排出口8から排出口蓋9が外された場合(又は、流入口6から流入口蓋7が外された場合)は、閉じられた風路(閉風路)ではなくなることはいうまでもない。さらに、排出口蓋9と流入口蓋7との両方が外された場合は、閉風路Aが閉じられた風路(閉風路)ではなくなるだけでなく、内部側ファン11の動作が停止した場合は、積極的に循環する風路ではなくなる。
ファン16(発熱部用ファン16)が、排出口8から開風路Cを通る気体を、内筐体2の外部(外筐体1の内部)へ排出することができるものである必要があるということは、換言すると、開風路Cを形成する流入口6から排出口8へつながる風路に、流入口6から排出口8への風の流れを作ることが必要であるといえる。よって、流入口6の近傍にファン16(発熱部用ファン16)を配置して、流入口6から気体(空気)を吸い出して、排出口8から風を送ってもよい。流入口6と発熱部用ファン16と対向させることが理想的な配置の一例である。これは、熱部用ファン16を閉風路Aと開風路Cとで共用する場合も同様である。
この場合、発熱部用ファン16は、流入口6に対向して配置され、流入口6から気体(空気)を吸い出すファン16ともいえる。この場合、ファン16は発熱部3の近傍に配置する必要はない。また、流入口6と発熱部用ファン16と対向させる場合は、閉風路Aは流入口6と発熱部用ファン16との間から分岐して、熱交換器5へ向かう経路を採ることになる。なお、閉風路Aは流入口6から流入口蓋7が外された場合は、閉じられた風路(閉風路)ではなくなることはいうまでもない。
実施の形態1に係る冷却装置は、排出口8に対向して配置され、排出口8に向けて風(気体(空気))を送り出すファン16(図示有り)と、流入口6に対向して配置され、流入口6から気体(空気)を吸い出すファン16(図示無し)とのいずれか一方か両方を備えていてもよい。また、排出口8に対向して配置され、排出口8に向けて風(気体(空気))を送り出すファン16(図示有り)が発熱部3(電子機器)の冷却用ファン(発熱部用ファン)を兼ねていてもよいし、流入口6に対向して配置され、流入口6から気体(空気)を吸い出すファン16(図示無し)が発熱部3(電子機器)の冷却用ファン(発熱部用ファン)を兼ねていてもよい。
図1及び図2を用いて、実施の形態1に係る冷却装置を説明する。図1及び図2は、外筐体1内に設置された電子機器における発熱部3を内蔵した内筐体2の冷却構成である。空調・換気装置10と熱交換器5が据付けられた外筐体1に発熱部3(電子機器)を搭載した内筐体2が設置される。空調・換気装置10は、図1では空調機(エアコン,冷房)10であり、図2では換気扇である。図示は省略するが、空調・換気装置10は、空調機(エアコン,冷房)10と換気扇10とを併用してもよい。これは、外気の温度が低い場合においては、換気扇10により外筐体1の外部から空気を取り入れることで、空調機(エアコン,冷房)10と同じ効果が得られるためである。もちろん、空調機(エアコン,冷房)10の送風機能により、換気扇10と同じ効果を得てもよい。
図1及び図2に示すように、閉風路Aは、内筐体2内の発熱部3を有する電子機器が搭載される空間と該空間に二箇所で接続された配管とで構成されている。この配管の途中に熱交換器5が形成されている。具体的には、内筐体2内の発熱部3を有する電子機器が搭載される空間に二箇所で接続された配管の途中にある熱交換器通風用窓13の先に熱交換器5が形成されている。開風路Cは、内筐体2内の発熱部3を有する電子機器が搭載される空間と内筐体2に形成された流入口6及び排出口8とで構成されている。つまり、開風路Cは、流入口蓋7及び排出口蓋9が流入口6及び排出口8から外されて初めて形成されることにある。また、閉風路Aと開風路Cとを分離した構成にしていない場合は、流入口蓋7及び排出口蓋9が流入口6及び排出口8から外されたとき、閉風路Aは閉じた風路ではなくなるが、内部側ファン11を動作させることで、筐体2内の発熱部3を有する電子機器が搭載される空間と該空間に二箇所で接続された配管との間の空気(気体)の循環は続けることができる。
詳しくは、発熱部3を搭載した内筐体2は、流入口6と排出口8,流入口6を覆う流入口蓋7と排出口8を覆う排出口蓋9に加え、ファン16,熱交換器通風用窓13のパッキン13pを持つ構成となっている。内筐体2は、熱交換器通風用窓13でパッキン13pを介して熱交換器5に接した状態で外筐体1内に設置されている。図1及び図2に示す矢印で示した風路を説明すると、内筐体2は、熱交換器通風用窓13から熱交換器5を経由して発熱部3を通過し、熱交換器通風用窓13へ達する閉風路Aと、外筐体1内から流入口6を経由して吸気し発熱部3を通過して排出口8を経由して外筐体1内に排気する開風路Cとがある。また、閉風路Aにおける熱交換器5による熱交換先の風路が外気風路Bである。そして、外筐体1内は主に空調・換気装置10により空調されており、その風路(風の流れ)が、空調・換気装置10による「空気の流れD」である。空気の流れDは、主に、開風路Cを経由して内筐体2から排出された空気(気体)を冷風と入れ替える、又は、冷却する流れを示している。
図1及び図2に示すように、熱交換器5は、仕切り板15で外筐体1外気と空間で別れており、熱交換器5のヒートパイプが仕切り板15を貫通して外気側に熱輸送する形を採る。熱交換器5は、外部側ファン12と内部側ファン11を持ち、これにより熱交換の効率を上げる。図1及び2では、外部側ファン12は、熱交換器5のヒートパイプから熱を輸送された外気を外部に吐き出す位置に設置されている。また、内部側ファン11は、熱交換器5のヒートパイプから熱を奪われた閉風路Aの気体を内筐体2(発熱部3)へ戻す位置に設置されている。外部側ファン12及び内部側ファン11の設置する位置は、これに限るものではない。外部側ファン12は、熱交換器5のヒートパイプへ外気を呼び込む位置に設置してよい。同じく、内部側ファン11は、熱交換器5のヒートパイプへ閉風路Aの気体を呼び込む位置に設置してよい。
内筐体2内に粉塵の混入等が許容できない場合は、図1,図2及び図3(拡大図)に示すように、流入口6はエアフィルタ14を設けてもよい。そうではない場合は、図4に示す排出口8のような網付きの開口にすればよい。網付き流入口6や網付き排出口8を採用するかどうかは、発熱部3を有する電子機器の種類によって決定することになる。また、内筐体2が扉付きのラックマウント型筐体2(ラック形筐体2)であれば、扉自体を流入口6としてもよい(吸気扉6や流入扉6と称する)。この場合、吸気扉6(流入扉6)は、流入口蓋7の機能を保有することになる。つまり、吸気扉6(流入扉6)の扉の開閉が、流入口蓋7による封止と開閉に相当することになる。もちろん、内筐体2が扉付きのラックマウント型筐体2(ラック形筐体2)であったとしても、別途、ラックマウント型筐体2(ラック形筐体2)に流入口6及び流入口蓋7を設けてもよい。
次に実施の形態1に係る冷却装置の動作について説明する。図5は冷却装置による発熱部3の冷却が閉風路A内の気体の循環によって行なわれている場合を示している。一方、図6は冷却装置による発熱部3の冷却が開風路C内の気体(空気)の循環によって行なわれている場合を示している。開風路C内の気体(空気)の冷却は、空調・換気装置10によって行なわれている。本願は、この空調・換気装置10の消費電力を低減しつつ、熱交換器5の冷媒を不凍液ではないもの(例えば、水)を使用するためのものである。
実施の形態1に係る冷却装置において、図5に示すように、熱交換器5の冷媒が凍結しない場合は、電子機器の発熱部3の冷却は、閉風路Aを用いて行なうことができるので、空調・換気装置10は、外筐体1の内部であって、内筐体2の外部の冷却にだけに使用することができ、空調・換気装置10の消費電力を電子機器の発熱部3の冷却の冷却に割く必要はない。この場合は、ファン16(発熱部用ファン16)を停止させてよい。また、発熱部用ファン16は、閉風路Aや開風路Cの循環に関係なく、単に、電子機器の発熱部3の冷却に使用するものとしてもよい。なお、流入口蓋7及び排出口蓋9による封止に関しては、図3(a)及び図4(a)に一例を記載している。
一方、熱交換器5の冷媒が凍結している場合は、熱交換器5による電子機器の発熱部3の冷却を行なうことができないので、図6に示すように、流入口蓋7及び排出口蓋9を開放することで、電子機器の発熱部3の冷却は、開風路Cを用いて行なうことができるので、空調・換気装置10による電子機器の発熱部3の冷却を行なうことができる。換言すると、実施の形態1に係る冷却装置は、熱交換器5の冷媒が凍結していないときは、空調・換気装置10による電子機器の発熱部3の冷却を行なう必要がないといえる。流入口蓋7及び排出口蓋9の開放に関しては、図3(b)及び図4(b)に一例を記載している。なお、図6では、閉風路Aと外気風路Bとは、それぞれ循環しているように図示されているが、開風路Cによる電子機器の発熱部3の冷却を行なっているときは、内部側ファン11及び外部側ファン12を停止させ、ファン16(発熱部用ファン16)のみ動作させてもよい。なお、凍結した熱交換器5の冷媒の融解を促進するために、開風路Cによる電子機器の発熱部3の冷却を行なっているときでも、熱交換器5内の内部側ファン11及び外部側ファン12の少なくとも一方を回してもよい。
このように、実施の形態1に係る冷却装置は、運用する際に、熱交換器5の冷媒が凍結する時間(時期)・季節(時季)では、流入口蓋7及び排出口蓋9を外し、流入口6及び排出口8を開放して、開風路Cによる空気(気体)の循環を行い、それ以外は、流入口蓋7及び排出口蓋9により封をし、流入口6及び排出口8を閉鎖して、閉風路Aによる気体(空気)の循環を行なうものである。よって、空調・換気装置10の消費電力を適正なものとすることができる。換言すると、空調・換気装置10の負荷を最小限に抑えることが容易といえる。さらに、実施の形態1に係る冷却装置は、熱交換器5の冷媒が凍結しない時間(時期)・季節(時季)において、外筐体1内(内筐体2の外部)の冷却と電子機器の発熱部3の冷却との両方を行なうことができない性能の空調・換気装置10であっても使用できるともいえる。
また、実施の形態1に係る冷却装置において、発熱部3を空冷するための気体が流れる閉風路Aと、内筐体2の内部に形成され、発熱部3を空冷するための気体を内筐体2の外部から取り入れ、内筐体2の外部へ排出する開風路Cとを完全に分離することで、内筐体2の外部から気体を取り入れる内筐体2の外面上に形成された開風路の流入口6を開閉自在とする流入口蓋7、又は、内筐体2の外部へ気体を排出する内筐体2の外面上に形成された開風路Cの排出口8を開閉自在とする排出口蓋9のいずれか一方を廃止することができる。換言すると、閉風路Aと開風路Cとを完全に分離することで、流入口6と排出口8とのいずれか一方を開いたままにしてもよいといえる。排出口8を開いたままとする場合は、流入口6に形成されたエアフィルタ14と同じく、排出口8から粉塵が内筐体2内に入らないようにするエアフィルタを排出口8に形成すればよい。
実施の形態2.
この発明の実施の形態2について図7〜図17を用いて説明する。実施の形態1に係る冷却装置に対して、実施の形態2に係る冷却装置は、流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するタイミングを報知するもの(図7〜図13)や自動で流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するもの(図7,図12〜図17)に関するものである。よって、実施の形態2では実施の形態1と異なる点を中心に説明し、共通部分に関しては説明を省略する場合がある。
図7〜図17において、17は外気の温度(外筐体1の外部の温度)を計測する外部温度センサ(外筐体外気用温度センサ)、18は内筐体2の内部の温度を計測する内部温度センサ(内筐体内気用温度センサ)、19は流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定、又は、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定する判定部(制御部)、20は判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したことを報知、又は、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したことを報知する報知部(スピーカ部,発光部,表示部)である。報知の手段は、音や音声でもよいし(スピーカ部20)、LEDなどの発光素子を発光させてもよいし(発光部20)、ディスプレイに文字や記号を表示又は点滅させてもよい(表示部20)。報知部20は、内筐体2や内筐体2に内蔵された発熱部3を有する電子機器に形成してもよいし、外筐体2や内筐体2上や外筐体2や内筐体2の外部に形成してもよい。21は流入口蓋7及び排出口蓋9の開閉状態を検知(監視)する開閉検知部、21aは流入口蓋7の開閉状態を検知(監視)する流入口蓋開閉検知部、21bは排出口蓋9の開閉状態を検知(監視)する排出口蓋開閉検知部である。開閉検知部21は、流入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21bから構成されている。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
これらの構成から、実施の形態2に係る冷却装置は、外部温度センサ17の計測値が熱交換器5のヒートパイプ内の冷媒が凍結する温度の近傍に設定した値を下回るか、実際に、外筐体1外気が低温になり熱交換器5のヒートパイプ内の冷媒が凍結し廃熱能力が無くなり、内筐体2内の温度が上がり内部温度センサ18の計測値が設定値を上回ると判定部19が判定して、流入口蓋7と排出口蓋9を開放するように、アラームを報知部20が出すものであるといえる。
また、実施の形態2に係る冷却装置は、流入口蓋7と排出口蓋9を開放した後、外部温度センサ17の計測値が熱交換器5のヒートパイプ内の冷媒が凍結しない温度の近傍に設定した値を上回るか、外部温度センサ17がヒートパイプ内の冷媒が凍結しない温度(融点、換言すると、冷媒が融解する温度)になるか、或いは、実際に、外筐体1外気が高温になり熱交換器5のヒートパイプ内の冷媒が溶けて廃熱能力が復活したと判定部19が判定して、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖するように、報知部20が報知するものであるといえる。もちろん、熱交換器5による冷却の負荷を考慮して、内筐体2内の温度が下がり内部温度センサ18の計測値が設定値を下回ると判定部19が判定してから、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖するように、報知部20が報知してもよい。この場合、内部側ファン11及び外部側ファン12を停止、又は、いずれか一方を停止させている場合は、外部温度センサ17がヒートパイプ内の冷媒が凍結しない温度(融点、換言すると、冷媒が融解する温度)を超えた段階で、内部側ファン11,外部側ファン12の動作を開始(再開)するように、判定部19が内部側ファン11,外部側ファン12を制御する必要がある。
図7〜図17において、22は判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を開く、又は、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉める開閉機構、22aは判定部19が流入口蓋7を開けるべきと判定したときに、流入口蓋7を開く、又は、判定部19が流入口蓋7を閉めるべきと判定したときに、流入口蓋7を閉める流入口蓋駆動機構(流入口蓋開閉機構)、22bは判定部19が排出口蓋9を開けるべきと判定したときに、排出口蓋9を開く、又は、判定部19が排出口蓋9を閉めるべきと判定したときに、排出口蓋9を閉める排出口蓋駆動機構(排出口蓋開閉機構)、22cは判定部19からに指示(判定結果)に基づき、流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22bを制御する開閉制御部である。開閉機構22は、流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22b並びに開閉制御部22cから構成されている。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
実施の形態2に係る冷却装置の開閉機構22の具体構造としては、図3(図4)に示す流入口蓋7(排出口蓋9)をスライドさせて開閉するような機構となっている流入口蓋駆動機構22a(排出口蓋駆動機構22b),流入口蓋7(排出口蓋9)を上下させて開閉する機構となっている流入口蓋駆動機構22a(排出口蓋駆動機構22b),流入口蓋7(排出口蓋9)がシャッターのように回転して開閉するような機構となっている流入口蓋開閉機構22a(排出口蓋開閉機構22b)などが考えられる。なお、流入口蓋7(排出口蓋9)を上下させて開閉する機構は、流入口蓋7(排出口蓋9)が上がったときは内筐体2の壁面から流入口蓋7(排出口蓋9)が飛び出し、流入口蓋7(排出口蓋9)が下がったときは内筐体2の壁面に流入口蓋7(排出口蓋9)が収納されるものが考えられる。また、これらの流入口蓋駆動機構22a(流入口蓋開閉機構22a)及び排出口蓋駆動機構22b(排出口蓋開閉機構22b)の開閉動作は、開閉制御部22cによって行なわれる。なお、実施の形態2に係る冷却装置の開閉機構22は、実施の形態2に係る冷却装置において、流入口蓋7,排出口蓋9を開放するだけの構成を採る場合は、開放機構22と称してもよい。この場合、流入口蓋7,排出口蓋9を手動で閉鎖できる構成としてもよい。
これらの構成から、実施の形態2に係る冷却装置は、判定部19が前述の流入口蓋7と排出口蓋9を開放の判定したあと、アラームを報知部20が出し、自動的に、流入口蓋7と排出口蓋9を開放するものであるといえる。報知部20の報知(アラーム)を出さずに、流入口蓋7と排出口蓋9を開放するものでもよい。また、判定部19が前述の流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖の判定したあと、報知部20が報知し、自動的に、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖するものであるといえる。報知部20の報知せずに、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖するものでもよい。
図7〜図13を用いて、実施の形態2に係る冷却装置を説明する(流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するタイミングを報知するもの)。図7に示すように、外筐体1は外筐体1外の気温を計測する外部温度センサ17が形成されている。実施の形態1との相違点の一つが外部温度センサ17である。外部温度センサ17は、内筐体2にとっては、外気温を測定するセンサといえる。外部温度センサ17の設置位置は、熱交換器5の近傍であっても、そうでなくてもよい。これは、外部温度センサ17の設置目的は、熱交換器5の冷媒が凍結する外気温かどうかが検出できればよいためである。換言すると、熱交換器5の周辺の外気と熱交換器5の周辺から離れた外気との温度に大きな差が生じない場合は、熱交換器5の周辺から離れた外気温を、熱交換器5の周辺の外気温として、援用できるからである。よって、外筐体1上に設ける必要はなく、公的機関や民間機関から得られる気象情報を入手することで代用してもよい。この場合は、気象情報を入手する手段としての外部温度センサ17は、外部温度入手部17となる。
内筐体2は、内部温度センサ18を有している。実施の形態1との相違点の一つが内部温度センサ18である。内部温度センサ18は、内筐体2にとっては、内筐体2の内部の温度を測定するセンサといえる。内部温度センサ18の設置位置は、発熱部3の近傍であっても、そうでなくてもよい。これは、内部温度センサ18の設置目的は、発熱部3を検出できれば、実際の温度を直接的に測る必要がないためである。これは、発熱部3の周辺から離れた位置の温度から、発熱部3の周辺の温度を推測(概算)できればよいためである。よって、発熱部3の温度が直接又は間接的に得ることができるのであればよいので、発熱部3の温度を電子機器が元々温度センサを有している場合であれば、電子機器が元々有している温度センサから得られる発熱部3の温度の情報を入手することで代用してもよい。つまり、電子機器が元々有している温度センサを内部温度センサ18として代用してもよい。この場合は、発熱部3の温度を入手する手段としての内部温度センサ18は、内部温度入手部18となる。
実施の形態2に係る冷却装置は、実施の形態1と同様に、冷媒が凍結しない外気温の場合は、発熱部3が熱交換器5により廃熱されるので、空調・換気装置10に必要な冷却能力を抑えることができる。さらに、実施の形態2に係る冷却装置では、図8に示す判定部19が、外部温度センサ17が計測した温度が熱交換器5の内部の冷媒が凍結する温度以下であるときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定する。そして、この判定部19による判定に基づいて、報知部20が、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したことを報知することで、報知を知った者が、流入口蓋7と排出口蓋9を開放することにより、閉風路Aから開風路Cに冷却風路が切り替わり(図12に記載の風路から図13に記載の風路への切り替え)、外筐体1内気を経由して空調・換気装置10より廃熱する構成に変更し冷却を行うことができる。
実施の形態2に係る冷却装置では、外部温度センサ17を形成せずに、内部温度センサ18によって、同様の効果を得ることができる。これは、熱交換器5の内部の冷媒が凍結する温度に外気温がなると、実際に、発熱部3が熱交換器5により廃熱される効果が著しく減退し、発熱部3の温度が上昇するので、発熱部3に影響する温度を計測することでも、同様の効果を得ることができるからである。詳しくは、図8に示す判定部19が、内部温度センサ18が計測した温度が所定の温度以上であるときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定する。そして、この判定部19による判定に基づいて、報知部20が、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したことを報知することで、報知を知った者が、流入口蓋7と排出口蓋9を開放することにより、閉風路Aから開風路Cに冷却風路が切り替わり(図12に記載の風路から図13に記載の風路への切り替え)、外筐体1内気を経由して空調・換気装置10より廃熱する構成に変更し冷却を行うことができる。
ここでいう発熱部3の所定の温度とは、発熱部3が熱交換器5による冷却が機能していないと判断できる温度を指す。もちろん、発熱部3を搭載する電子機器が正常に動作しなくなる温度を目安としてそれ以下で設定してもよい。このように、外部温度センサ17を形成せずに、内部温度センサ18によって、判定部19が判定を行う構成では、熱交換器5の冷媒が凍結したという理由以外で、熱交換器5による冷却(廃熱)が機能しなくなった場合でも、閉風路Aから開風路Cに冷却風路が切り替えることができる。また、実施の形態2に係る冷却装置は、判定部19が、外部温度センサ17が計測した温度が熱交換器5の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、内部温度センサ18が計測した温度が所定の温度以上であるときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定することで、発熱部3の発熱が非常に少ない場合や発熱部3を搭載した電子機器が動作していない場合における閉風路Aから開風路Cへの余計な冷却風路の切り替わり(図12に記載の風路から図13に記載の風路への切り替え)、を避けることができる。
また、実施の形態2に係る冷却装置は、流入口蓋7と排出口蓋9を開放して、閉風路Aから開風路Cに切り替えた後、若しくは、流入口蓋7と排出口蓋9が開放状態のときに、図8に示す判定部19が、外部温度センサ17が計測した温度が熱交換器5の内部の冷媒が凍結する温度よりも高いときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定する。そして、この判定部19による判定に基づいて、報知部20が、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したことを報知することで、報知を知った者が、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖することにより、開風路Cから閉風路Aに冷却風路が切り替わり(図13に記載の風路から図12に記載の風路への切り替え)、熱交換器5より廃熱する構成に変更し冷却を行うことができるので、空調・換気装置10の負荷を低減することができる。
さらに、実施の形態2に係る冷却装置では、外部温度センサ17を形成せずに、内部温度センサ18によって、同様の効果を得ることができる。これは、熱交換器5の内部の冷媒しない温度に外気温がなると、内部側ファン11と外部側ファン12が動作している限りは、熱交換器5よる廃熱が実行されるので、空調・換気装置10の冷却に加えて、熱交換器5よる廃熱が実行される。よって、発熱部3の温度が下降するので、発熱部3の温度の温度を計測することでも、同様の効果を得ることができるからである。詳しくは、図8に示す判定部19が、内部温度センサ18が計測した温度が所定の温度よりも低いときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定する。そして、この判定部19による判定に基づいて、報知部20が、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したことを報知することで、報知を知った者が、流入口蓋7と排出口蓋9を閉鎖することにより、閉風路Aから開風路Cに冷却風路が切り替わり(図13に記載の風路から図12に記載の風路への切り替え)、熱交換器5より廃熱する構成のみに変更し冷却を行うことができるので、空調・換気装置10の負荷を低減することできる。
加えて、実施の形態2に係る冷却装置は、判定部19が、外部温度センサ17が計測した温度が熱交換器5の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、内部温度センサ18が計測した温度が所定の温度よりも低いときに、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定することで、発熱部3の発熱が非常に少ない場合や発熱部3を搭載した電子機器が動作していない場合における閉風路Aから開風路Cへの余計な冷却風路が切り替わり(図13に記載の風路から図12に記載の風路への切り替え)を避けることや、空調・換気装置10の冷却性能により、発熱部3の温度が低下したことを、熱交換器5の内部の冷媒が溶けたと誤判定しないことができる。
つまり、実施の形態2に係る冷却装置は、外部温度センサ17が熱交換器5のヒートパイプ内の冷媒が十分凍結しないと判断される温度まで上昇すると、開風路Cから閉風路Aへ切り替える指示を出すものであるともいえる。また、実施の形態2に係る冷却装置は、実施の形態1に係る冷却装置と同様に、閉風路Aと開風路Cは発熱部3内を通過する部位が共通であり、発熱部3の内部もしくは近傍にファン16を設けることにより、双方の風路にファン16を共用可能なものを図7に示しているが、これに限るものではない。
図9を用いて、実施の形態2に係る冷却装置において、不必要な場合に報知部20が報知しないようにする構成を説明する。これは、判定部19が、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときに、既に、流入口蓋7及び排出口蓋9が開かれている場合や、判定部19が、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときに、既に、流入口蓋7及び排出口蓋9が閉じられている場合が想定される。これらの場合を避けるためには、流入口蓋7及び排出口蓋9のそれぞれの開閉状態を検出する必要がある。
そこで、図9に示すように、流入口蓋7には、その開閉を検知する流入口蓋開閉検知部21aが形成され、排出口蓋9には、その開閉を検知する排出口蓋開閉検知部21bが形成されている。流入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21b(開閉検知部21)の情報を判定部19が利用して、不必要な場合に報知部20が報知しないようにする。
具体的には、判定部19は、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときに、入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21bから、それぞれ流入口蓋7及び排出口蓋9の開閉状態に関する情報を取得する。この取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が閉まっているというものであれば、判定部19が報知部20へ報知するように指示する。また、取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9のいずれか一方が閉まっているというものであれば、判定部19が報知部20へ報知するように指示する。この際、閉まっているとされた方が流入口蓋7及び排出口蓋9のどちらであるかもあわせて報知してもよい。取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が開いているというものであれば、判定部19は報知の指示を報知部20へ出さない。
同じく、判定部19は、流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときに、入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21bから、それぞれ流入口蓋7及び排出口蓋9の開閉状態に関する情報を取得する。この取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が開いているというものであれば、判定部19が報知部20へ報知するように指示する。また、取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9のいずれか一方が開いているというものであれば、判定部19が報知部20へ報知するように指示する。この際、開いているとされた方が流入口蓋7及び排出口蓋9のどちらであるかもあわせて報知してもよい。取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が閉まっているというものであれば、判定部19は報知の指示を報知部20へ出さない。
このように、実施の形態2に係る冷却装置では、図9に示すような流入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21b(開閉検知部21)を備えることで、不必要な場合に報知部20が報知しないようにすることができる。但し、判定部19が、内部温度センサ18の測定する温度の情報のみで、流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときで、さらに、開閉検知部21から取得した情報が、流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が開いているというものであれば、既に、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わっているにも関わらず、発熱部3の温度が異常に上昇していることになる。この場合、判定部19は報知部20へ、発熱部3の温度が異常に上昇していることを放置するように指示を出すようにしてもよい。
さらに、実施の形態2に係る冷却装置では、図9に示すような流入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21b(開閉検知部21)を備えることで、流入口蓋7及び排出口蓋9が外されて閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことを判定部19(制御部19)が開閉検知部21から検出すると、判定部19(制御部19)の指示により外部側ファン12を停止することで、省電力化を図ることができる。これは、熱交換器5によるは発熱部の冷却(廃熱)から開風路Cの空気(気体)の流れに切り替わり、外部側ファン12による外気風路Bの外気の循環が必要ないためである。同じ理由で、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことを判定部19(制御部19)が開閉検知部21から検出すると、判定部19(制御部19)の指示により内部側ファン11を停止するようにして、より省電力化を図ることができる。但し、熱交換器5の冷媒が凍結している場合は、内部側ファン11により熱交換器通風用窓18を解した循環で、ある程度の冷却(廃熱)効果が得られるのであれば、内部側ファン11を停止させなくてもよい。
図10及び図11を用いて、実施の形態2に係る冷却装置の判定部19が、空調・換気装置10を制御する場合の構成を説明する。実施の形態2に係る冷却装置では、熱交換器5による冷却(廃熱)が機能しなくなった場合に、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替えるものであるが、開風路Cは、流入口6から内筐体2の外部(外筐体1の内部)の空気を取り入れて、発熱部3を冷却するものであるので、内筐体2の外部(外筐体1の内部)の空気が発熱部3を冷却できる程度の温度である必要がある。よって、外筐体1の内部を常に空調・換気装置10で冷却しておく必要がある運用を除いて、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替えたときに、内筐体2の外部(外筐体1の内部)の空気を、発熱部3を冷却できる程度の温度に空調・換気装置10で冷却しておく必要、又は、冷却を開始する必要がある。
もちろん、空調・換気装置10が換気扇10の場合は、換気扇10により外筐体1の外部から空気を取り入れることで、空調機(エアコン,冷房)10と同じ効果が得られる。これは、外気の温度が低い場合に限られるが、外気の温度が低いから、熱交換器5の冷媒が凍結するのであるから、当然、換気扇10によって、外筐体1の外部から空気は、発熱部3を冷却できるものである可能性が高い。したがって、図10に示すように、判定部19と空調・換気装置10とを接続して、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときには、判定部19は空調・換気装置10を起動して、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときには、判定部19は空調・換気装置10を停止すればよい。
また、図11に示すように、図9を用いて説明した開閉検知部21を設けることで、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定せずとも、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が開かれたことを検知した場合は、判定部19は空調・換気装置10を起動するように構成することもできる。同じく、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定せずとも、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9のいずれか一方が閉められたことを検知した場合は、判定部19は空調・換気装置10を停止するように構成することもできる。
このように、実施の形態2に係る冷却装置では、図10に示すように、判定部19と空調・換気装置10とを接続することで、必要に応じて、空調・換気装置10の起動と停止を判定部19(制御部19)が制御することができる。なお、外筐体1の内部を常に空調・換気装置10で冷却しておく必要がある運用を除いてと述べたが、この常に、冷却されている外筐体1の温度が、発熱部3を冷却できる程度の温度でない場合は、判定部9によって、空調・換気装置10を別の制御を行なう必要がある。なお、これは、外筐体1の内部を既に空調・換気装置10で冷却されている場合も含む。
具体的には、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときには、判定部19は空調・換気装置10の設定温度を発熱部3が冷却できる程度の温度まで下げる制御を行い、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときには、判定部19は空調・換気装置10の設定温度を発熱部3が冷却できる程度の温度から上げる制御(例えば、元の設定温度)を行なえばよい。
また、図11に示す構成では、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定せずとも、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9の両方が開かれたことを検知した場合は、判定部19は空調・換気装置10の設定温度を発熱部3が冷却できる程度の温度まで下げる制御を行うこともできる。同じく、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定せずとも、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9のいずれか一方が閉められたことを検知した場合は、判定部19は空調・換気装置10の設定温度を発熱部3が冷却できる程度の温度から上げる制御(例えば、元の設定温度)を行う構成とすることもできる。
このように、外筐体1の内部を常に空調・換気装置10で冷却しておく必要がある運用や外筐体1の内部を既に空調・換気装置10で冷却されている場合において、外筐体1の内部の温度が、発熱部3を冷却するに足りる温度である場合は、判定部19(制御部19)は、空調・換気装置10を制御する必要はない。この場合、外筐体1の内部の温度を計測するために、空調・換気装置10の温度センサを利用すればよい。判定部19(制御部19)は、空調・換気装置10の温度センサから外筐体1の内部の温度の情報を得ることになる。
これらの場合において、空調・換気装置10が換気扇10のときは、温度を下げる制御は、換気扇10の羽の回転数を上げ、温度を上げる制御は、換気扇10の羽の回転数を下げればよい。また、空調・換気装置10が換気扇10のときは、外筐体1の内部の温度を計測するために、別途、温度センサを設けて、空調・換気装置10の温度センサとする必要がある。もちろん、温度センサ付きの換気扇10は除くものとする。
さらに、図11に示す冷却装置でも、図9に示す冷却装置と同様に、流入口蓋開閉検知部21a及び排出口蓋開閉検知部21b(開閉検知部21)を備えることで、流入口蓋7及び排出口蓋9が外されて閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことを判定部19(制御部19)が開閉検知部21から検出すると、判定部19(制御部19)の指示により外部側ファン12を停止することや、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことを判定部19(制御部19)が開閉検知部21から検出すると、判定部19(制御部19)の指示により内部側ファン11を停止することで、省電力化を図ることができる。また、図9を用いて説明した理由と同じ理由で、内部側ファン11を停止させないという判断もある。
図7,図12〜図17を用いて、実施の形態2に係る冷却装置を説明する(自動で流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するもの)。この冷却装置は、図7〜図13を用いて説明した「流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するタイミングを報知するもの」において、報知する代わりに、自動で流入口蓋7及び排出口蓋9を開放するものである。そのため、判定部19による「流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定」又は「判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定」を行なうところまでの処理の説明は前述のものと同じなので、説明は省略する。
つまり、図7に示すものにおいて、図14に記載の、流入口蓋7に流入口蓋駆動機構22a(流入口蓋開閉機構22a)が形成され、排出口蓋9に排出口蓋駆動機構22b(排出口蓋開閉機構22b)が形成されている。そして、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を開けるべきと判定したときに、判定部19の指示により開閉機構22が流入口蓋7及び排出口蓋9を開き、判定部19が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときに、判定部19の指示により開閉機構22が流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めることができる。
よって、実施の形態2に係る冷却装置は、閉風路Aから開風路Cに冷却風路が切り替え(図12に記載の風路から図13に記載の風路への切り替え)る必要があると、判定部18が判定した場合、速やかに、切り替えることができる。同じく、開風路Cから閉風路Aに冷却風路が切り替え(図13に記載の風路から図12に記載の風路への切り替え)る必要があると、判定部18が判定した場合、速やかに、切り替えることができる。図示は、省略するが、報知部20を設けて、冷却風路を切り替える必要があることを報知してよいし、実際に開閉機構22を用いて冷却風路を切り替えたことを報知してよいし、冷却風路を切り替える必要があること及び実際に開閉機構22を用いて冷却風路を切り替えたことの両方を報知してよい。
また、図15に示す流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22b並びに判定部19(制御部19)によって、流入口蓋7及び排出口蓋9が開かれて閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことから、判定部19(制御部19)の指示により外部側ファン12を停止することで、図9に示すものと同じく省電力化を図ることができる。また、流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22bによって、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替わったことから、判定部19(制御部19)の指示により内部側ファン11を停止するようにして、図9に示すものと同じく、より省電力化を図ることができる。但し、熱交換器5の冷媒が凍結している場合は、内部側ファン11により熱交換器通風用窓18を解した循環で、ある程度の冷却(廃熱)効果が得られるのであれば、内部側ファン11を停止させなくてもよい。
さらに、図16及び図17に記載のように、自動で流入口蓋7及び排出口蓋9を開放する場合でも、図10及び図11を用いて説明したものと同じく、閉風路Aから開風路Cへ冷却風路の切り替えたときに、内筐体2の外部(外筐体1の内部)の空気を、発熱部3を冷却できる程度の温度に空調・換気装置10で冷却しておく必要、又は、冷却を開始する必要がある。よって、図16に示すように、判定部19と空調・換気装置10とを接続して、流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22bが流入口蓋7及び排出口蓋9を開けたときには、判定部19は空調・換気装置10を起動して、流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22bが流入口蓋7及び排出口蓋9を閉めるべきと判定したときには、判定部19は空調・換気装置10を停止すればよい。
また、図17に示す流入口蓋駆動機構22a及び排出口蓋駆動機構22b並びに判定部19(制御部19)によって、図16を用いて説明した判定部19(制御部19)による構成空調・換気装置10の制御と、図15を用いて説明した判定部19(制御部19)による内部側ファン11及び外部側ファン12の制御とができる。また、図示は、省略するが、報知部20を設けて、冷却風路を切り替える必要があることを報知してよいし、実際に開閉機構22を用いて冷却風路を切り替えたことを報知してよいし、冷却風路を切り替える必要があること及び実際に開閉機構22を用いて冷却風路を切り替えたことの両方を報知してよい。
なお、実施の形態2に係る冷却装置は、図9,図11,図15,図17を用いて説明した判定部19(制御部19)による内部側ファン11及び外部側ファン12の制御に関しての情報も報知部20に表示してもよい。具体的には、内部側ファン11や外部側ファン12が停止しているのか、動作しているのかなどの情報を報知部20に表示してもよい。もちろん、実施の形態2に係る冷却装置の報知部20にファン16が停止しているのか、動作しているのかなどの情報を表示してもよい。また、実施の形態2に係る冷却装置の報知部20に現状の冷却風路(閉風路A又は開風路C)を表示してもよい。
実施の形態3.
この発明の実施の形態3について図18を用いて説明する。実施の形態3に係る冷却装置は、実施の形態1及び2に係る冷却装置における内筐体2に搭載される発熱部3を有する電子機器よりも、熱交換器5によって廃熱される内筐体2の温度に対して耐環境温度が低い別の電子機器が内筐体2に実装された場合に関するものである。実施の形態3では、実施の形態1及び2で説明した構成を全て適用できるものであるので、実施の形態3における説明は、実施の形態1及び2と異なる部分を中心に説明し、実施の形態1及び2と共通の部分の説明は省略する場合がある。
図18において、2bは外筐体1の内部に設けられた電子機器などを搭載する筐体である内筐体(外筐体1の内部に設けることが可能な内筐体,電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)である。内筐体2bは外筐体1に対しての呼称のため、単に、筐体2bと称してもよい。3bは内筐体2bの内部に設けられた電子機器の発熱部である。この発熱部3bを有する電子機器は、熱交換器5によって廃熱される内筐体2の温度に対して、耐環境の温度が低いものである。Eは内筐体2の内部に形成され、発熱部3bを空冷するための気体を内筐体2の外部(外筐体1の内部)から取り入れ、内筐体2の外部(外筐体1の内部)へ排出する模式表示の開風路(開循環風路)、6bは内筐体2bの外部(外筐体1の内部)から気体を取り入れる内筐体2の外面上に形成された開風路Eの流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、8bは内筐体2bの外部(外筐体1の内部)へ気体を排出する内筐体2bの外面上に形成された開風路Eの排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、16bは内筐体2bの内部に形成された発熱部3bの冷却用の発熱部用ファン(ファン)であり、開風路Eの流れを作るものでもある。23は内筐体2と内筐体2bと仕切る内筐体用仕切り板である。内筐体用仕切り板23は断熱構造が望ましい。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
図18において、2cは外筐体1の内部に設けられた電子機器などを搭載する筐体である内筐体(外筐体1の内部に設けることが可能な内筐体,電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)である。内筐体2cは外筐体1に対しての呼称のため、単に、筐体2cと称してもよい。3cは内筐体2cの内部に設けられた電子機器の発熱部である。この発熱部3cを有する電子機器は、熱交換器5によって廃熱される内筐体2の温度に対して、耐環境の温度が低いものである。Fは内筐体2の内部に形成され、発熱部3cを空冷するための気体を内筐体2cの外部(外筐体1の内部)から取り入れ、内筐体2cの外部(外筐体1の内部)へ排出する模式表示の開風路(開循環風路)、6cは内筐体2cの外部(外筐体1の内部)から気体を取り入れる内筐体2cの外面上に形成された開風路Fの流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、8cは内筐体2cの外部(外筐体1の内部)へ気体を排出する内筐体2cの外面上に形成された開風路Fの排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、Gは空調・換気装置10による空気の流れ、16cは内筐体2cの内部に形成された発熱部3cの冷却用の発熱部用ファン(ファン)であり、開風路Fの流れを作るものでもある。24は外筐体1(本願の冷却装置)を搭載、又は、牽引する車両(冷却装置搭載車両)である。なお、車両24は、後述の図19に記載している。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
図18に記載の実施の形態3に係る冷却装置は、開風路Eは、内筐体2b内の発熱部3bを有する電子機器が搭載される空間と内筐体2bに形成された流入口6b及び排出口8bとで構成されている。開風路Fは、内筐体2c内の発熱部3cを有する電子機器が搭載される空間と内筐体2cに形成された流入口6c及び排出口8cとで構成されている。また、空気の流れGは、主に、開風路Fを経由して内筐体2cから排出された空気(気体)を冷風と入れ替える、又は、冷却する流れを示している。ちなみに、空気の流れDは、主に、開風路Cを経由して内筐体2から排出された空気(気体)や開風路Eを経由して内筐体2bから排出された空気(気体)を冷風と入れ替える、又は、冷却する流れを示している。
また、図18に記載の実施の形態3に係る冷却装置は、内筐体2と内筐体2bとは、上下に配置された構造と採っており、2種の環境用に内筐体用仕切り板23で空間が分けられる。内筐体用仕切り板23によって仕切られた内筐体2b側の内部空間には、耐環境温度が低い電子機器(発熱部3bを有するもの)が設置されている。内筐体用仕切り板23によって仕切られた内筐体2側の内部空間には、実施の形態1及び2で説明した電子機器(発熱部3を有するもの)が設置されている。
実施の形態1及び2で説明した熱交換器5は外筐体1の外気との熱交換によって内筐体2内の熱を放熱して冷却するため、熱交換器5によって放熱される空間(電子機器(発熱部3bを有するもの)が設置された空間)は、外筐体1の外気よりも温度が高くなる。その環境温度には耐えられない電子機器(前述の「耐環境温度が低い電子機器」であり、換言すると、発熱部3b又は発熱部3cを有するもの)を内筐体2の内部には配置できないので、実施の形態3に係る冷却装置では、内筐体用仕切り板23で筐体を内筐体2と内筐体2bとに分割することにより、発熱部3bを有するものは内筐体2b内に設置して、空調・換気装置10によって空調された空気により開風路Eで冷却する構成を採用している。また、発熱部3cを有するものは内筐体2c内に設置して、空調・換気装置10によって空調された空気により開風路Fで冷却する構成を採用している。
このように、実施の形態3に係る冷却装置は、内筐体2内に設置することが困難な電子機器を設置することができるだけでなく、この内筐体2内に設置することが困難な電子機器を空調・換気装置10によって、冷却することが可能である。また、内筐体用仕切り板23を利用することで、内筐体2と内筐体2bとを一箇所に集約することが容易となる。
実施の形態1〜3に係る冷却装置は、外筐体1外の気温が高く冷却が厳しい時に、発熱量の大きい電子機器の放熱を空調・換気装置10に依らないことで、空調・換気装置10の必要能力を低減できる。また、外筐体1外の気温が低くヒートパイプ(内部の冷媒)凍結により熱交換器5が機能しない時に、簡易な操作で空調・換気装置10による廃熱に切り替え、冷却可能な構成を取れることができる。
よって、実施の形態1〜3に係る冷却装置は、消費電力の低減や簡易な操作が可能であることから車両24に搭載が容易となる。具体的には、車両24(冷却装置搭載車両24)は、実施の形態1〜3(本願)に係る冷却装置を搭載、又は、牽引するものであって、外筐体1を備え、外筐体1が車両搭載用のシェルタ1(大型筐体1)である。さらに、外筐体開口4が車両24の運転席と対向するシェルタ1の側面以外の面(シェルタ1と車両24との設置面を除く)に形成することで、運転席とシェルタ1との間の空間的な制限を熱交換器5が受けない。また、運転席とシェルタ1との間の空間に熱交換器5を配置せずに済むので、シェルタ1の外部から熱交換器5のメンテナンスを行なう際のメンテナンス性を向上させることができる。ゆえに、実施の形態1〜3に係る冷却装置を搭載した車両24は、実施の形態1〜3に係る冷却装置搭載車両と称してもよい。
実施の形態4.
この発明の実施の形態4について図19を用いて説明する。実施の形態4に係る冷却装置及び冷却装置搭載車両は、実施の形態1〜3に係る冷却装置に防振機能を追加、又は、実施の形態1〜3に係る冷却装置を搭載できると説明した車両24に防振機能を追加した冷却装置又は冷却装置搭載車両に関するものである。換言すると、外筐体1が車載などの振動機器への搭載物である場合ともいえる。
図19において、25は電子機器の防振を行なうバネやダンパー機能を有する電子機器防振部(電子機器防振台)、25aは内筐体2用の電子機器防振部、25bは内筐体2b用の電子機器防振部、25cは内筐体2c用の電子機器防振部、25dは外筐体1(シェルタ1)用の電子機器防振部である。図19では電子機器防振部25d以外の電子機器防振部25も形成されているが、電子機器防振部25dだけを形成してもよいし、電子機器防振部25dを除く、電子機器防振部25を形成してもよい。26は内筐体2及び内筐体2bを固定する筐体固定台である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
図19に記載の外筐体1の内部の構成は、電子機器防振部25a,電子機器防振部25b,電子機器防振部25c,筐体固定台26以外の構成は、図18に示す外筐体1の内部の構成と同じであるので、一部の符号の図示は図面の簡略化のために省略している。
図19に示すように、外筐体開口4に嵌め込まれた熱交換器5は、車両24の運転席と対向するシェルタ1(外筐体1)の側面以外の面である対向する面に配置されている。この熱交換器5が接続された内筐体2は、内筐体2bとともに筐体固定台26によって外筐体1に固定されている。そして、内筐体2は筐体固定台26により外筐体1に固定され、発熱部3は電子機器防振部25aで内筐体2内部に保持されている。
電子機器は耐振性が弱いものも多いため、筐体保持に防振台を用いるが、外筐体1内において内筐体2が振れると熱交換器5と内筐体2との接続が離れることが想定される場合は、実施の形態4に係る冷却装置(冷却装置搭載車両)のように、筐体固定台26は外筐体1への完全固定の土台とし、内筐体2内に別途電子機器防振部25aを設けることで、発熱部3への入力振動を抑えることができる。
また、図19に示すように、発熱部3b及び発熱部3cは、それぞれ、電子機器防振部25bで内筐体2内部に保持され、電子機器防振部25cで外筐体1内部に保持されている。また、外筐体1を電子機器防振部25dで車両24に保持してもよい。
実施の形態4に係る冷却装置(冷却装置搭載車両)は、実施の形態1〜3に係る冷却装置(冷却装置搭載車両)へ適用することが可能なものである。つまり、実施の形態1〜4にて説明した事項は相互に置換が可能である。よって、本願に係る冷却装置(冷却装置搭載車両)は、電子機器が搭載された空冷の内筐体2を熱交換器のみによってシェルタ1外に廃熱することにより、エアコン(空調機)や換気扇などの空調・換気装置10への負担を抑えるために必要かつ最適で、冷媒に不凍液を使用しないため、環境負荷の少ない冷却の構成を提供することができる。
1・・外筐体(大型筐体,シェルタ)、2・・内筐体(筐体,電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)、2b・・内筐体(電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)、2c・・内筐体(電子機器筐体,発熱部搭載筐体,ラックマウント型筐体,ラック形筐体)、3・・発熱部、3b・・発熱部、3c・・発熱部、4・・外筐体開口(熱交換器用窓)、5・・熱交換器(ヒートパイプ)、6・・流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、6a・・ナット(雌ネジ)、6b・・流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、6c・・流入口(吸気窓,吸気扉,網付き流入口)、7・・流入口蓋、7a・・ネジ(雄ネジ)、8・・排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、8a・・ナット(雌ネジ)、8b・・排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、8c・・排出口(排気窓,排気扉,網付き排出口)、9・・排出口蓋、9a・・ネジ(雄ネジ)、10・・空調・換気装置(空調機,エアコン,冷房,換気扇)、11・・内部側ファン(内気側ファン)、12・・外部側ファン(外気側ファン)、13・・熱交換器通風用窓(網付き熱交換器通風用窓)、13p・・パッキン、14・・エアフィルタ、15・・仕切り板(内外気仕切り板)、16・・発熱部用ファン(ファン)、16b・・発熱部用ファン(ファン)、16c・・発熱部用ファン(ファン)、17・・外部温度センサ(外筐体外気用温度センサ,外部温度入手部)、18・・内部温度センサ(内筐体内気用温度センサ,内部温度入手部)、19・・判定部(制御部)、20・・報知部(スピーカ部,発光部,表示部)、21・・開閉検知部、21a・・流入口蓋開閉検知部、21b・・排出口蓋開閉検知部、22・・開閉機構(開放機構)、22a・・流入口蓋駆動機構(流入口蓋開閉機構)、22b・・排出口蓋駆動機構(排出口蓋開閉機構)、22c・・開閉制御部、23・・内筐体用仕切り板、24・・車両(冷却装置搭載車両)、25・・電子機器防振部(電子機器防振台)、25a・・電子機器防振部(内筐体2用)、25b・・電子機器防振部(内筐体2b用)、25c・・電子機器防振部(内筐体2c用)、25d・・電子機器防振部(外筐体1用)、26・・筐体固定台、A・・閉風路(閉循環風路)、B・・外気風路、C・・開風路(開循環風路)、D・・空気の流れ、E・・開風路(開循環風路)、F・・開風路(開循環風路)、G・・空気の流れ。

Claims (20)

  1. 外筐体の内部に設けることが可能な内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成された前記外筐体の内部と連通する外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却することが可能な熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋とを備えた冷却装置。
  2. 請求項1に記載の冷却装置であって、前記排出口に対向して配置され、前記排出口に向けて風を送り出すファン、又は、前記流入口に対向して配置され、前記流入口から気体を吸い出すファンを備えた冷却装置。
  3. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、この外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  4. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、この内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  5. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  6. 請求項3,4,5のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定したことを報知する報知部を備えた冷却装置。
  7. 請求項3,4,5のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定したときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開く開閉機構を備えた冷却装置。
  8. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、この外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  9. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、この内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  10. 請求項1又は2に記載の冷却装置であって、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  11. 請求項8,9,10のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定したことを報知する報知部を備えた冷却装置。
  12. 請求項8,9,10のいずれかに記載の冷却装置であって、前記判定部が前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定したときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉める開閉機構を備えた冷却装置。
  13. 外筐体の内部に設けることが可能な内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成された前記外筐体の内部と連通する外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却することが可能な熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋と、外気の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定し、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  14. 請求項13に記載の冷却装置であって、前記排出口に対向して配置され、前記排出口に向けて風を送り出すファン、又は、前記流入口に対向して配置され、前記流入口から気体を吸い出すファンを備えた冷却装置。
  15. 請求項1〜14のいずれかに記載の冷却装置であって、前記流入口に形成されたエアフィルタを備えた冷却装置。
  16. 前記内筐体は、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部に設けられた吹き出し口を有する空調機、又は、外気と前記外筐体の内部との空気を交換する換気扇を備えた前記外筐体内に設けられた請求項1〜15のいずれかに記載の冷却装置。
  17. 前記内筐体が設けられる前記外筐体が車両搭載用のシェルタであり、前記外筐体開口に嵌め込まれた前記熱交換器、又は、前記外筐体開口を介して前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却する前記熱交換器は、前記車両の運転席と対向する前記シェルタの側面以外の面に配置された請求項1〜16のいずれかに記載の冷却装置。
  18. 請求項1〜16に記載の冷却装置を搭載、又は、牽引する冷却装置搭載車両であって、前記外筐体を備え、前記外筐体が車両搭載用のシェルタであり、前記外筐体開口が前記車両の運転席と対向する前記シェルタの側面以外の面に形成されたことを特徴とする冷却装置搭載車両。
  19. 外筐体と、この外筐体の内部に設けられた内筐体と、この内筐体の内部に設けられた発熱部と、この発熱部を空冷するための気体が流れる閉風路と、前記外筐体に形成され、前記外筐体の内部と連通する外筐体開口と、この外筐体開口に嵌め込まれ、又は、前記外筐体開口を介して、前記閉風路を流れる気体を前記外筐体の外気と熱交換して冷却する熱交換器と、前記内筐体の内部に形成され、前記発熱部を空冷するための気体を前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から取り入れ、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ排出する開風路と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部から気体を取り入れる前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の流入口と、この流入口を開閉自在とする流入口蓋と、前記外筐体の内部、かつ、前記内筐体の外部へ気体を排出する前記外筐体の内部で前記内筐体の外面上に形成された前記開風路の排出口と、この排出口を開閉自在とする排出口蓋と、前記外筐体の外部の温度を計測する外部温度センサと、前記内筐体の内部の温度を計測する内部温度センサと、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度以下であり、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度以上であるときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を開けるべきと判定し、前記外部温度センサが計測した温度が前記熱交換器の内部の冷媒が凍結する温度よりも高く、かつ、前記内部温度センサが計測した温度が所定の温度よりも低いときに、前記流入口蓋及び前記排出口蓋を閉めるべきと判定する判定部とを備えた冷却装置。
  20. 請求項19に記載の冷却装置を搭載、又は、牽引する冷却装置搭載車両。
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