JP7055558B2

JP7055558B2 - 水冷式熱交換器

Info

Publication number: JP7055558B2
Application number: JP2018038419A
Authority: JP
Inventors: 泰人藤野
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2022-04-18
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: JP2019152387A; TW201938980A; WO2019172035A1

Description

本発明は、水冷式熱交換器に関するものである。

特許文献１に記載されているように、水を用いた熱交換器である水冷式熱交換器が知られている。特許文献１に記載の水冷式熱交換器は、筐体内にラジエタと、ラジエタが接続される配管部と、電磁弁を備えている。

特開２００５－１２７５６８号公報

ところで、水質が悪い環境で、この熱交換器に用いられる電磁弁について、交換や清掃を行う必要がある。しかしながら、電磁弁が筐体内に配置されていると、交換作業などが困難であった。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、水冷式熱交換器に用いられる電磁弁の取り外しを容易にすることである。

上記課題を解決するため、筐体の内に配置されたラジエタと、ラジエタを冷却するために冷却水を導入させる配管部と、前記配管部と筐体の外で接続された電磁弁と、を備えた水冷式熱交換器とする。

また、電磁弁を覆うカバーを筐体と分離可能に設けた構成とすることが好ましい。

また、カバーの取り付けの際に用いられるカバー取付け部を電磁弁に備えた構成とすることが好ましい。

また、筐体には電磁弁の電源コードを入出線する入出線部を備え、カバーで入出線部を覆う構成とすることが好ましい。

また、ラジエタに導入させた冷却水を排水する排水部と筐体の外で接続された逆止弁を備えた構成とすることが好ましい。

本発明では、水冷式熱交換器に用いられる電磁弁の取り外しを容易となり、電磁弁の交換や清掃を容易にすることが可能となる。

実施形態における水冷式熱交換器を電気機器収納用箱に取り付けた状態を正面上方から見た斜視図である。実施形態における水冷式熱交換器を背面から見た斜視図である。実施形態における水冷式熱交換器を正面下方から見た斜視図である。実施形態における水冷式熱交換器を正面下方から見た斜視図である。ただし、カバーを省略している。実施形態における水冷式熱交換器の分解斜視図である。実施形態における水冷式熱交換器の下部の拡大図である。ただし、蓋部及びカバーは省略している。ドレンパイプなども覆うカバーが取り付けられた水冷式熱交換器の斜視図である。電磁弁が基板に対して電気的に接続されていない状態を表すブロック図である。電磁弁が基板に対して電気的に接続された状態を表すブロック図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１乃至図５に示されていることから理解されるように、本実施形態の水冷式熱交換器１は、筐体１１内に配置されたラジエタ１２と、ラジエタ１２を冷却するために冷却水を導入させる配管部１３と、前記配管部１３と筐体１１の外で接続された電磁弁１４と、を備えた構成とする。このため、水冷式熱交換器１に用いられる電磁弁１４の取り外しを容易にすることが可能となる。また、筐体１１の大きさを抑制することもできる。また、電磁弁１４に熱が発生した場合でも、筐体１１の内部は加熱されにくくなる。

実施形態の水冷式熱交換器１は、電気機器収納用箱１０の外に設置されるものであり、電気機器収納用箱１０内の熱い空気を冷却するために用いられる。この水冷式熱交換器１は、本体部３１と、本体部３１の正面側を覆う蓋部３２と、で外形が形成された筐体１１を備えている。また、この筐体１１の内側に設置したラジエタ１２を用いて空気を冷却するものである。なお、蓋部３２については、本体部３１の開口３９より外側に形成した取付孔３８を用いてねじ固定している。

この水冷式熱交換器１は、次のように用いられる。まず、ファン３３を用いて空気導入口３４から筐体１１の中に熱い空気を導入する。導入した熱い空気をラジエタ１２に触れさせて冷却する。その後、筐体１１の下部に設けた排気口３５から電気機器が配置された空間に返送する。なお、ラジエタ１２から水漏れが生じたときに、溜まった水が電気機器収納用箱１０内に入らないようにするため、排気口３５には遮水板６１を形成している。この遮水板６１は、水冷式熱交換器１の本体部３１に固定している。

実施形態の水冷式熱交換器１には、冷却水を導入させるために用いられる配管部１３を備えている。より詳しくは、水冷式熱交換器１は次のように構成されている。ラジエタ１２に設けられた冷却水導入口と冷却水排出口は、各々配管部１３が接続されている。ラジエタ１２の冷却水導入口側に接続された配管部１３内を通過した冷却水がラジエタ１２に導かれる。この冷却水は、ラジエタ１２内を通り、その後、冷却水排出口側に接続された配管部１３（排水部３７）内を通って排出される。このような構成とすることで、熱い空気によってあたためられたラジエタ１２の熱を奪う。この結果、ラジエタ１２は効果的に熱い空気を冷却することができる。

配管部１３は、筐体１１に固定した接続部１６を備えている。この接続部１６には筐体１１の外部で電磁弁１４が接続されている。このため、筐体１１の内部には冷却水用の電磁弁１４が配置されていない構造となる。したがって、筐体１１の内部に配管部１３の折り曲げスペースを広くとることができる。また、実施形態の接続部１６は、差込みにより配管部１３や電磁弁１４の弁部４１を接続可能とするジョイント部材により構成されている。このため、冷却水が通る配管部１３や電磁弁１４などの固定にも、締め付けが不要となる。よって、締め付けすぎによる配管部１３や弁部４１などの部品が変形し過ぎないようにすることができる。

実施形態の電磁弁１４は、弁部４１と電磁部４２からなる。電磁弁１４はラジエタ１２の給水側に接続されている。この電磁弁１４は、ラジエタ１２に新たな冷却水を導入する際には開く。また、ラジエタ１２の点検の際や、ラジエタ１２に異常があった場合など新たな冷却水を導入しない場合には、この電磁弁１４は閉じる。電磁弁１４の弁部４１は、水が重力によって流れ得るように配置することが好ましい。この場合、弁部４１内に塵などが溜まりにくくすることができる。なお、電磁弁１４は排水側に接続しても良い。

弁部４１には、電磁弁１４を覆うカバー１５の取り付けの際に用いられるカバー取付け部４３を備えている。カバー１５は、筐体１１の蓋部３２と分離可能に設けている。このような形態とすることにより、本体部３１に穴を開ける必要なくカバー１５を取り付けることができる、また、ジョイント部材を覆うため、防水面において望ましい。なお、図６に示すことから理解されるように、実施形態のカバー取付け部４３は、弁部４１に設けられた穴である。このカバー取付け部４３はカバー１５を取り付ける際にねじを挿し込むことができるようになっている。このカバー取付け部４３は電磁部４２に設けることもできる。なお、実施形態のカバー１５は電磁弁１４を三方から覆う構成としている。これは、着脱を容易とし、電磁弁１４のメンテナンスの容易性を損なわないようするためである。

カバー１５には、接続部１６の一部が露出するように切り欠き部７１を形成している。カバー１５の切り欠き部７１は、接続部１６と係合可能なように配置されている。このような構成とすることにより、カバー１５の回動が抑制されるため、カバー１５の固定に用いられるねじなどを削減することができる。

ラジエタ１２に導入させた冷却水が排水される排水部３７側には、逆止弁１７が備えられており、冷却水の逆流を抑制している。逆止弁１７は、通常とは逆方向に水が流れるように水圧などが掛かった時に弁を自動的に閉じるようにするものである。実施形態では、逆止弁１７も筐体１１の外側に位置するように構成されている。すなわち、逆止弁１７は筐体１１の外で排水部３７と接続されている。したがって、逆止弁１７の清掃や交換を比較的容易に行うことができる。

なお、カバー１５は、図４及び図７に示すことから理解されるように、逆止弁１７やドレンパイプ３６を覆うものでもよい。図１乃至図３、図５及び図７に示すカバー１５は、電磁弁１４と接続部１６を覆うものであり、電磁弁１４や接続部１６の接続箇所から、冷却水が噴出した際に、広範囲に冷却水が飛び散ることを抑制することができる。

カバー１５は筐体１１に取り付けるものとしても良い。例えば筐体１１の本体部３１に取り付けるものとすることができる。本体部３１に取り付ける場合、カバー１５は本体部３１の開口３９より外側に形成した取付孔３８を用いて固定するようにするのが好ましい。このようにすれば、カバー１５のねじが緩んでも、筐体１１の内部に水が侵入することを抑制することができる。

なお、電磁弁１４は筐体１１の外側にあるが、電磁弁１４の動作に必要な電源コード５９を筐体１１の内部からのばして用いることもできる。この電源コード５９を入出線する入出線部１８についてもカバー１５で覆うようにすれば、見栄えを良くすることができる。なお、実施形態においては電源コード５９についても、カバー１５で覆われている。また、実施形態においては、入出線部１８は給水側の接続部１６の奥行き方向に配置している。このため、電磁弁１４の清掃時に入出線部１８が障害となることが抑制される。

ところで、電磁弁１４は筐体１１の外部に設置するものであることから、電磁弁１４を基板５４に対して電気的に接続することを忘れる虞もある。このため、電磁弁１４が基板５４に対して電気的に接続されなければ、水冷式熱交換器１の動作ができないようにすることが好ましい。

例えば、図８及び図９に示すことから理解されるように、水冷式熱交換器１を動かす基板５４の出力端部に設けた第１コネクタ５１と、電磁弁１４の入力端部に設けた第２コネクタ５２とが接続された際に、電磁弁１４などに電源供給可能とする構造とすればよい。なお、図８及び図９に示す例では、第１コネクタ５１と第２コネクタ５２とが接続された際に、第２コネクタ５２に設けた短絡部５３を通って、筐体１１の内部の各機器や電磁弁１４に電源供給可能とする構造としている。

電磁弁１４が基板５４に対して電気的に接続されなければ、水冷式熱交換器１の動作ができないようにする手段は、このようなものに限られることは無い。例えば、基板５４は、電磁弁１４の接続信号を検出することによって、水冷式熱交換器１の動作ができるように通電するものとしても良い。なお、実施形態の水冷式熱交換器１は、外部電源５６から送られた電気を本体部３１の背面に設けた端子台５５から取り入れている。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、カバーは電磁弁を三方から覆う構成とする必要は無く、四方から覆う構成とすることなども可能である。

１水冷式熱交換器
１１筐体
１２ラジエタ
１３配管部
１４電磁弁
１５カバー
１７逆止弁
１８入出線部
４１弁部
４３カバー取付け部
５９電源コード

Claims

電気機器収納用箱の内部の空気を冷却するための水冷式熱交換器であって、
電気機器収納用箱の外に設置される筐体と、
筐体の内に配置されたラジエタと、
ラジエタを冷却するために冷却水を導入させる配管部と、
筐体に固定された接続部と、
筐体の外で前記接続部に接続された電磁弁と、
を備え、
前記接続部は、筐体の内部で配管部と接続され、かつ、筐体の外部で電磁弁と接続された水冷式熱交換器。
電磁弁を覆うカバーを筐体と分離可能に設けた請求項１に記載の水冷式熱交換器。
カバーの取り付けの際に用いられるカバー取付け部を電磁弁に備えた請求項２に記載の水冷式熱交換器。
筐体には電磁弁の電源コードを入出線する入出線部を備え、
カバーで入出線部を覆う請求項２又は３に記載の水冷式熱交換器。
ラジエタに導入させた冷却水を排水する排水部と、排水部に備えられた第二の接続部と、筐体の外で第二の接続部に接続された逆止弁を備えた請求項１乃至４の何れかに記載の水冷式熱交換器。