JPH0328282Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電気品箱内に設けた電気抵抗器等電気
品、サイリスタ、トランジスタ等電子品の発熱部
を有効に冷却するための冷却装置に関する。

（従来の技術） この種の冷却装置としては特開昭48−18843号
公報によつて基本的な自然循環システムが公知で
あり、また、電気品箱との組合わせになる構造の
具体例が実開昭49−40041号公報によつて公知で
あつて、冷却運転開始時点から冷媒の流れを正常
な方向に規定することができて、直ちに十分な冷
却効果を発揮し得るものとして、蒸発器に作用す
る冷却用熱交換器及び凝縮器に作用する放熱用熱
交換器に対して、循環冷媒量を調整するための液
溜め容器を組合わせたものが前者の公報に開示さ
れており、一方、冷却用熱交換器が電気品箱内に
設けられて放熱用熱交換器相互間を連絡する液管
及びガス管が電気品箱の外板を貫通してなる構造
が後者の公報に開示されている通りである。

このような装置において、液管及びガス管を電
気品箱の設置現場で接続しようとすると、セルフ
シール機能を有するカツプリングを用いる場合が
多いので、この接続具を貫通させる必要上液管、
ガス管を貫通させるために電気品箱の外板に穿つ
た孔が余計に大きくなつて体裁が良くないだけで
なく、封止のための作業が煩雑となる問題があ
る。

特に電気品箱内で発熱部分が散在しているよう
な場合は、液溜め容器に対して接続する液管、ガ
ス管が多数本となるので、前記外板を貫通する本
数が多くて、それ丈現地での封止作業が厄介とな
る欠点がある。

このように従来の装置では実用上の問題点があ
るのに対処して本考案は成されたものであつて、
本考案は電気品箱を設置する現地での冷却装置の
組付けの容易化ならびに封止作業の簡易化を果さ
せようとするものである。

（問題点を解決するための手段） しかして本考案は、電気品箱１外に設けた放熱
用熱交換器５と、前記電気品箱１内に設けた冷却
用熱交換器３とを有し、該冷却用熱交換器３と前
記放熱用熱交換器５とを連絡配管Ａにより接続し
て、凝縮性ガス冷媒の循環系を形成してなる冷却
装置であつて、前記連絡配管Ａに、該連絡配管Ａ
が貫通固定される取付板１０を設け、該取付板１
０を、前記電気品箱１の外板２の内外連絡部Ｘを
密封するように前記外板２に合着したこと、そし
て特に連続配管Ａを液溜め容器４と、該液溜め容
器４に放熱用熱交換器５及び冷却用熱交換器３を
接続する液管６，８ガス管７，９とから形成し、
前記取付板１０は前記液溜め容器４の全周壁から
鍔状に張り出させたものとしたこと、更に電気品
箱１内の冷却用熱交換器３の液溜め容器４への液
管６及びガス管７に連続する液管接続用管１１ａ
及びガス管接続用管１２ａを互いに長さを異なら
しめ、ガス管接続用管１２ａを液管接続用管１１
ａに比し液溜め容器４内へ長く突出させ、かつ液
溜め容器４を水平置きした場合にも、垂直置くし
た場合にも液溜め容器４内で液管接続用管１１ａ
が液相に開口し、ガス管接続用管１２ａがガス相
に開口する如く配設してなることを特徴とする。

また、前記外板２には、内外連絡部Ｘとなる取
付穴１５を穿設し、該取付穴１５に液溜め容器４
を嵌合介挿している。

（作用） 本考案は、連絡配管Ａが貫通固定される取付板
１１を、電気品箱１の外板２の内外連絡部Ｘを密
封するように外板２に合着したので、前記内外連
絡部Ｘの密封を前記取付板１０と外板２との合着
で行える。

前記取付板１０を液溜め容器４に取付ければ、
液溜め容器４の固定部材としても兼用できる。

この液溜め容器４を嵌合介挿する取付穴１５を
外板２に設けれは、この液溜め容器４および取付
板１０を外板２を形成する部材として利用でき
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図において１は各種ロボツト、自動工作機
械、溶接機などの自動制御盤として使用される電
気品箱であつて、サイリスタ、パワートランジス
タなど発熱する半導体、抵抗器、トランス、リレ
ーなど発熱する電気機器が、鋼板からなる外板２
で形成した箱体内に収納されており、それ等電気
品、電子品は作動中を通じて発熱部の冷却が必要
であることは言うまでもない。

３，４，５は自然循環系の冷却装置を構成する
要素部材としての冷却用熱交換器、液溜め容器、
放熱用熱交換器であり、冷却用熱交換器３はクロ
スフインコイル１６とフアン１７との組合わせに
なり流動空気を介して電気品の冷却を行わせるも
の、アルミニウム板のロールボンド加工により蛇
行冷媒流路を有する平板状熱交換器１８に形成し
てトランジスタ用基盤等に添設せしめ、直接熱伝
導により冷却を行わせるものが１基又は２基以上
用いられる。

液溜め容器４は後記する連絡配管Ａの一部を構
成するものであつて横長、縦長の立方体をなす密
閉容器からなり、前記外板２の前記冷却用熱交換
器３よりも高位置となる個所、例えば天板に取着
せしめている。

放熱用熱交換器５は、例えば、クロスフインコ
イル１６とフアン１７との組合わせになるものが
使用され、電気品箱１よりも高位置において適宜
固定される。

それ等各器３，４，５は、連絡配管Ａ、すなわ
ち冷却用熱交換器３を液管６、ガス管７により、
液溜め容器４に自然循環的、かつ並列的に夫々接
続せしめる一方、放熱用熱交換器５を液管８、ガ
ス管９により、液溜め容器４に自然循環的に接続
せしめることにより密閉循環経路を形成してい
る。

そして、前記密閉循環経路内にフロン冷媒例え
ばＲ−22などの凝縮性ガス冷媒を適当量封入し
て、自然循環方式の冷却装置を構成せしめる。

この場合、前記冷媒の量としては、液溜め容器
４内の中間位置に液面が安定し得る程度とするこ
とが好適である。

しかして前記液溜め容器４は、第２図、第４図
に例示してなる如く、外板２中の天板に対して水
平方向取付勝手に設置するもの（第２図参照）、
側板あるいは背面板に対して垂直方向取付勝手に
設置するもの（第４図参照）の２形態が可能であ
つて、外板２に穿つた内外連絡部Ｘとなる取付穴
１５に介挿して、容器の一部例えば過半部が電気
品箱１内に没入し、残部が外側に露呈する如く定
置せしめている。

すなわち、液溜め容器４を第２図に示す水平置
きにした場合にも第４図に示す垂直置きにした場
合にも、いずれでも液管接続用管１１ａが液相
に、ガス管接続用管１２ａがガス相にそれぞれ連
絡するようにして液溜め容器４の取付位置に二方
向の自由度をもたせている。

上記液溜め容器４は外板２に跨る部分となる全
周壁に鍔状の取付板１０を張り出させていて、こ
の取付板１０を密封用のガスケツト１９の介在下
で取付穴１５周縁の外板２に合着し、ビス止めす
るなどの止着手段を施すことにより、確実にかつ
気密的に液溜め容器４を固定し得る。

また、液溜め容器４は電気品箱１内で、例えば
外板２に平行に展延する器壁を気密に貫通して、
該容器内の液相に通じる液管接続口１１及びガス
相に通じるガス管接続口１２を必要個数だけ設け
ており、各接続口１１，１２に対して例えばセル
フシールカツプリングの一方の接続具を一体に固
着している。

さらに液溜め容器４は電気品箱１外で、例えば
外板２と平行をなし展延する器壁を気密に貫通し
て、該容器４内の液相あるいはガス相に通じる液
管接続口１３及びガス相に通じるガス管接続口１
４を必要個数だけ設けており、各接続口１３，１
４に対して同様にセルフシールカツプリングの一
方の接続具を一体に固着している。

以上のように、この冷却装置は、放熱用熱交換
器５と冷却用熱交換器３と液溜め容器４との３つ
にコンポーネント化され、それらの接続は連絡配
管Ａの各々セルフシールカツプリングによりなさ
れるものである。

以上述べた構造になる冷却装置の取付形態例を
第５図乃至第７図に示しているが、第５図及び第
６図に示す例は、外板２中の天板に液溜め容器４
を取り付けたものであり、第７図は背面板に取り
付けたものである。

両側ともに冷却用熱交換器３を２基有していて
個別に各発熱部に対し熱交換可能に電気品箱１内
に設けて液管６、ガス管７を夫々液管接続口１１
ガス管接続口１２に接続せしめている。

一方、放熱用熱交換器５は電気品箱１よりも高
位置に取付金具によりあるいは接続のためのガス
管、液管を利用した自立型で適当個所に定置せし
めて、液管８、ガス管９により液溜め容器４の液
管接続口１３、ガス管接続口１４に夫々接続せし
めている。

なお、第７図々示例は液溜め容器４の電気品箱
１外に展延してなる外面に液管接続口１３、ガス
管接続口１４を夫々増設して、隣りに背合わせ状
に設けてなる電気品箱１内の冷却用熱交換器３に
液溜め容器４を接続した点が前述の例とは異なつ
ている。

このように配管接続してなる冷却装置は冷却用
熱交換器３内の液冷媒は電気品、電子品の発熱部
の熱により蒸発気化して、その際に前記発熱部を
冷却する。

この発熱冷媒はガス管７、液溜め容器４内気相
部及びガス管９を経て放熱熱交換器５に上昇し、
ここで大気に凝縮潜熱を放出して凝縮液化する。

そして液冷媒は液管８を経て液溜め容器４に至
り、いつたん貯蓄した後に、液管６を経、冷却用
熱交換器３に流入する。

このようにして自然循環を成す凝縮性ガス冷媒
の蒸発潜熱により、電気品、電子品の冷却が連続
して行われる。

なお、一般の電気品箱１内における冷却用熱負
荷は300ワツト〜１キロワツト程度であるので、
比較的小形の冷却装置で十分であり、また、液管
６、ガス管７には薄肉の鋼管に電気絶縁性を有す
る軟質合成樹脂チユーブを被着したもの、あるい
は鋼心入りゴムホースなど可撓性、電気絶縁性を
有するものが好適である。

一方、液溜め容器４の容積を冷却能力の関係上
から増減させる場合には前記取付穴１５に対応す
る断面積は全て等しくして該断面に直交する方向
の寸法を変更するように成すことにより、外板２
側に諸加工は寸法面で規格化することができると
共に、据付現地での冷却装置の組付けも容易とな
る。

なお、第８図に示すものは、外板２の天板に液
管接続用管１１ａおよびガス管接続用管１２ａが
個別に貫通する内外連結部Ｘとなる２個の穴を設
ける一方、液溜め容器４の下部全周に取付板１０
を設け、この取付板１０をガスケツト１９を介し
て天板に合着したものである。

第９図に示すものは、液溜め容器４の下部に設
けた液管接続用管１１ａと、ガス管接続用管１２
ａとにロー付けにより固定された取付板１０を、
ガスケツト９を介して天板に合着したものであ
る。

また、以上説明した例は、自然循環式のもので
あるが、液冷媒を圧送するポンプを液管６に付設
して強制循環式となしてもよい。

また、液溜め容器４は、球形状又は円筒形状の
ものを使用してもよい。

また、第４図においては、液溜め容器４をその
長手方向が水平方向となるように取付けている
が、その長手方向が上下方向となるように取付け
てもよく、この場合には、液管接続用管１１ａお
よびガス管接続用管１２ａを液相およびガス相に
連結するようにする必要がある。

（考案の効果） 本考案は、取付板１０を外板２の内外連結部Ｘ
を密封するように外板２に合着したので、密封構
造が簡単であり、かつ合着作業が容易である。

また、連結配管Ａは、取付板１０によつて外板
２に固定されることとなるので、配管接続作業が
容易となる効果もある。

しかも本考案では連絡配管に液溜め容器を設け
ると共に冷却用熱交換器の液溜め容器への液管接
続用配管及びガス管接続用配管の長さを異ならし
め、水平配置、垂直配置の何れでも液管接続用管
は液相に、ガス管接続用管はガス相に開口し得る
如く構成されているため該容器を１個所において
主要冷却部を直接的にマルチ冷却することもでき
ると共に液溜め容器を縦置、横置を自由に配置す
ることができ冷却装置の組み付けを容易ならしめ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の１例の装置回路図、第２
図及び第３図は本考案の１実施例に係る液溜め容
器の正面断面図及び右側面断面図、第４図は本考
案の他実施例に係る液溜め容器の右側面断面図、
第５図及び第６図は本考案の１実施例に係る電気
品箱の概要を示す正面図及び右側面図、第７図は
本考案の他実施例に係る電気品箱の概要を示す側
面図、第８図及び第９図は本考案の別の実施例を
示す図である。 １……電気品箱、２……外板、３……冷却用熱
交換器、４……液溜め容器、５……放熱用熱交換
器、６，８……液管、７，９……ガス管、１０…
…取付板、１５……取付穴、Ａ……連絡配管、Ｘ
……内外連絡部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気品箱１外に設けた放熱用熱交換器５と、前
   記電気品箱１内に設けた冷却用熱交換器３とを有
   し、該冷却用熱交換器３と前記放熱用熱交換器５
   とを連絡配管Ａにより接続して、凝縮性ガス冷媒
   の循環系を形成してなる冷却装置であつて前記連
   絡配管Ａを、液溜め容器４と、該液溜め容器４に
   放熱用熱交換器５及び冷却用熱交換器３を接続す
   る液管６，８、ガス管７，９とにより形成し、前
   記液溜め容器４を取付板１０を介し前記電気品箱
   １の外板２の内外連絡部Ｘを密封するように前記
   外板２に合着すると共に、電気品箱１内の冷却用
   熱交換器３の液溜め容器４への液管６及びガス管
   ７に連続する液管接続用管１１ａ及びガス管接続
   用管１２ａを互いに長さを異ならしめ、ガス管接
   続用管１２ａを液管接続用管１１ａに比し液溜め
   容器４内へ長く突出させ、かつ液溜め容器４を水
   平置きした場合にも、垂直置きした場合にも液溜
   め容器４内で液管接続用管１１ａが液相に開口
   し、ガス管接続用管１２ａがガス相に開口する如
   く配設してなることを特徴とする冷却装置。