JPH0359641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ペルチエ効果を利用した電子冷却
素子により配電盤の盤本体内を除湿する配電盤用
除湿装置に関し、盤本体内における除湿装置の小
形化を図るとともに、電子冷却素子への通電方向
の制御により盤本体内の低温時の保温を図ること
を目的とする。

従来、ペルチエ効果を利用した電子冷却素子に
より水分を凝縮させて除湿する配電盤用除湿装置
は、たとえば第１図および第２図に示すように構
成されている。それらの図面において、１は除湿
装置本体、２は本体１内に設けられたポンプ、３
は本体１内に設けられ電子冷却素子４が収納され
た冷却用の筐体、５は配電盤（図示せず）とポン
プ２とを接続して設けられた多湿空気の吸入用パ
イプ、６はポンプ２と筐体３とを接続して設けら
れた多湿空気の送出用パイプであり、ポンプ２の
作動により、配電盤内の多湿空気が、吸入用パイ
プ５内を流通してポンプ２内に吸入されるととも
に、送出用パイプ６内を流通して筐体３内に送り
込まれる。７は筐体３と配電盤とを接続して設け
られた乾燥空気の排出用パイプ、８は筐体３の内
部と本体１の外部とを連通して設けられた排出用
パイプ、９は本体１の背壁に設けられた電子冷却
素子４の放熱用フインである。

そして、ポンプ２の作動により、配電盤内の多
湿空気が吸入用、送出用パイプ５，６を経て筐体
３内に送り込まれ、電子冷却素子４により、多湿
空気に含まれた水蒸気が冷却され、凝縮して水と
なり、排水用パイプ８より本体１の外部に排出さ
れる。一方、水分が取り除かれた空気は、乾燥空
気となつて排出用パイプ７より配電盤の内部に送
り込まれ、これらの動作の繰り返しにより、配電
盤内の除湿が行なわれる。

しかし、この場合、配電盤内の多湿空気を筐体
３内に強制的に送り込むため、ポンプ２および吸
入用、送出用パイプ５，６が必要であり、装置が
大形化するとともにコストが高くなる欠点があ
る。

そこで、従来より、第３図に示すように、空気
の対流を利用して配電盤内の除湿を行なう除湿装
置が考案されている。すなわち、同図において、
１０は縦長の円筒状の除湿装置本体、１１，１２
は本体１０の一側面の下部および上部にそれぞれ
形成された空気口および排気口、１３，１４は吸
気口１１および排気口１２の周縁に本体１０側壁
に一体に形成された配電盤への取付用の筒状部、
１５は吸気口１１および排気口１２により本体１
０内に形成された通風路、１６は本体１０の底面
を閉塞する底板１７に形成された排水口、１８は
底板１７のほぼ中央部に立設されるとともに通風
路１５に上下方向に配設された導熱板、１９はペ
ルチエ効果を利用した電子冷却素子であり、吸気
口１１の上方に電子冷却素子１９の冷却フイン２
０が位置するように、導熱板１８の一方の側面の
下部に設けられている。２１は電子冷却素子１９
の放熱フインであり、排気口１２の下方に位置す
るように導熱板１８の一方の側面の上部に設けら
れている。２２は導熱板１８の上方かつ排気口１
２の下方の通風路１５に配設された電子冷却素子
１９の駆動用電源トランス、２３は導熱板１８の
他方の側面に取付けられた整流回路基板、２４，
２５はそれぞれ基板２３に設けられた整流用ダイ
オードおよび平滑コンデンサであり、トランス２
２の交流がダイオード２４、コンデンサ２５によ
り直流に変換され、該直流により電子冷却素子１
９が駆動される。

そして、除湿装置本体１０を両筒状部１３，１
４を介して配電盤に取り付け、電子冷却素子１９
を駆動すると、冷却フイン２０の温度が低下する
とともに、導熱板１８を伝熱して放熱フイン２１
の温度が上昇し、通風路１５の上部の空気が放熱
フイン２１およびトランス２２の熱により暖めら
れて膨張し、排気口１２より配電盤内に吐出され
る。

つぎに、通風路１５内の空気が吐出されると、
該通風路１５内の圧力が低下するため、配電盤内
の多湿空気が吸気口１１より本体１０内に流入さ
れ、該多湿空気が通風路１５の下部において、冷
却フイン２０により冷却され、多湿空気に含まれ
た水蒸気が凝縮して生じた水が、排水口１６より
本体１０の外部に排出される。一方、水分が取り
除かれた空気は乾燥空気となり、通風路１５の上
部において、放熱フイン２１およびトランス２２
により暖められ、排気口１２より配電盤内に吐出
される。

そして、これらの動作の繰り返しにより、配電
盤の内部と通風路１５との間に空気の対流が生
じ、当該対流により、配電盤内の多湿空気が、順
次通風路１５に流入して乾燥され、配電盤内の除
湿が行なわれる。

したがつて、この種除湿装置によると、配電盤
の内部と通風路１５との間に生じる対流により、
配電盤内の多湿空気が順次通風路１５に流入して
除湿されるため、前述の場合のような、ポンプ、
フアン等が不要となり、構造が簡素化し、小形化
およびコストの低域を図ることができる。

しかし、前記除湿装置の場合、除湿装置本体１
０内に冷却フイン２０による冷却部と放熱フイン
２１およびトランス２２による放熱部とを配設す
るため、装置はなお大きく、小容積配電盤に設置
できない欠点があり、さらに、除湿のために生じ
る空気の流れは、配電盤内から外部の除湿装置本
体１０内を通つて再び配電盤内に戻る経路である
ため、対流による空気の流量は少なく、効果的な
除湿とはいい難いものである。

ところで、第１図ないし第３図に示した従来の
配電盤用除湿装置が設置された配電盤において
は、盤本体内の低温時の保温対策としてスペース
ヒータを別途設置し、これを手動で運転して盤本
体内の保温を図つている。

しかし、この場合、盤本体内にスペースヒータ
を別置するため、高価になるとともにそのための
スペースが必要になり、しかも、スペースヒータ
を手動で操作するため、煩しい作業になる欠点が
ある。

この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、配電盤の盤本体の側壁にヒートパイプを
貫設し、前記ヒートパイプの前記盤本体内に位置
する端面に電子冷却素子の一面を接合するととも
に、前記電子冷却素子の他面に第１のフインを接
合し、前記ヒートパイプの前記盤本体内に位置す
る端部の外周および前記盤本体外に位置する端部
にそれぞれ第２および第３のフインを設け、か
つ、前記盤本体内に前記電子冷却素子への通電方
向を制御する温度スイツチを設けたことを特徴と
する配電盤用除湿装置を提供するものである。

したがつて、この発明の配電盤用除湿装置によ
ると、通常の運転時、電子冷却素子の一面が冷却
面、他面が加熱面となり、電子冷却素子の駆動に
より第１のフインの温度が低下され、該所におい
て盤本体内の多湿空気が除湿されるとともに、加
熱面の熱がヒートパイプを伝熱して盤本体外の第
３のフインより放散され、また、盤本体内の低温
時、温度スイツチの作動により電子冷却素子への
通電方向が逆転され、電子冷却素子の一面が加熱
面、他面が冷却面となり、電子冷却素子の駆動に
より第１のフインの温度が上昇され、該所におい
て盤本体の空気が温度上昇されるとともに、冷却
面の低温により第２のフインおよび第３のフイン
が低温となり、盤本体内の第２のフインにおいて
盤本体内の除湿が行なわれるものであり、除湿装
置の盤本体内における小容積化、小形化が図れる
とともに、盤本体内に空気の自然対流が発生し、
効果的な除湿あるいは保温が行なえるものであ
り、さらに、盤本体内の低温時に電子冷却素子へ
の通電方向を逆転して自動的に保温動作に切り換
えることができ、しかも、この保温時に除湿も同
時に行なえるものであり、従来欠点を解消できる
ものである。

つぎにこの発明を、その１実施例を示した第４
図以下の図面とともに詳細に説明する。

これらの図面において、２６は配電盤の盤本
体、２７は盤本体２６内の側壁近傍に配設され金
属製筒体２８と該筒体２８の下方に一体に連設さ
れた樹脂製筒体２９とにより構成された断面矩形
状の上下方向の除湿装置本体（以下単に装置本体
という）、３０および３１は装置本体２７の下面
および上面にそれぞれ形成された吸気口および排
気口、３２は装置本体２７内に形成され吸気口３
０および排気口３１に連通した通風路である。

３３は盤本体２６の側壁に透設された取付孔、
３４は盤本体２６の側壁に貫設されたヒートパイ
プであり、該ヒートパイプ３４の中央部には取付
板３５が固定され、ヒートパイプ３４を盤本体２
６内から取付孔３３に遊挿し、取付板３５を取付
孔３３の周縁にパツキン３６を介して取り付ける
ことによりヒートパイプ３４が支持される。そし
て、ヒートパイプ３４の盤本体２６内に位置する
端部、すなわち前端部が装置本体２７の樹脂製筒
体２９の後壁を貫通し、通風路３２に導入されて
いる。

３７は樹脂製筒体２９に貫通されたヒートパイ
プ３４の前端部の端面に熱伝的に接合して取着さ
れた導熱板、３８は導熱板３７の前面に取り付け
られたペルチエ効果を利用した電子冷却素子であ
り、電子冷却素子３８の後面が導熱板３７に熱伝
的に接合されている。３９は電子冷却素子３８の
前面に熱伝的に接合して取り付けられ通風路３２
内の下部、すなわち、吸気口３０の上方に配置さ
れた第１のフイン、４０は電子冷却素子３８の外
周に設けられた該電子冷却素子３８の冷却部と加
熱部との間を熱遮蔽する断熱材、４１はヒートパ
イプ３４の前端部外周、すなわち樹脂製筒体２９
の後壁と導熱板３７との間に外周に設けられた第
２のフイン、４２はヒートパイプ３４の後端部外
周、すなわち盤本体２６外に位置する端部の外周
に設けられた第３のフインである。

４３は第１のフイン３９および第２のフイン４
１の下方に設けられ排出口４４を有する水受けで
あり、排水口４４はたとえば排水パイプを介して
盤本体２６外に開口されている。４５は盤本体２
６内の水受け４３の直下に設けられ盤本体２６内
の所定の低温を検知する温度スイツチ、４６は通
風路３２の上部、すなわち排気口３１の直下に配
設された電子冷却素子３８の駆動用電源トラン
ス、４７は通風路３２内の電子冷却素子３８の直
上に設けられた制御回路であり、整流用ダイオー
ド、平滑用コンデンサ等を有しトランス４６の交
流を直流に変換して電子冷却素子３８に供給する
整流回路と、温度スイツチ４５の作動により電子
冷却素子３８への通電方向を逆転する逆転回路と
を備えている。

つぎに、前記実施例の動作について説明する。

まず、通常の除湿運転時、駆動用電源トランス
４６により電子冷却素子３８を駆動すると、電子
冷却素子３８の前面の温度低下により第１のフイ
ン３９の温度が低下されるとともに、後面の温度
上昇により導熱板３７の温度が上昇され、導熱板
３７に接合されているヒートパイプ３４において
は、内部の作動液が導熱板３７の熱により蒸発さ
れるとともに、これが盤本体２６外の第３のフイ
ン４２において熱放出して凝縮し、電子冷却素子
３８の加熱面の熱が導熱板３７およびヒートパイ
プ３４を伝熱して第３のフイン４２より放散され
る。

ところで、前述の駆動時、通風路３２の上部の
空気はトランス４６の熱により暖められて膨張
し、排気口３１より吐出されるため、これに伴つ
て盤本体２６内の多湿空気が順次吸気口３０より
通風路３２に導入され、第４図に矢印に示すよう
に、吸気口３０から通風路３２を通つて排気口３
１に抜ける空気の流れが生じる。

そして、通風路３２に導入された多湿空気は第
１のフイン４１において冷却され、多湿空気中の
水蒸気が凝縮して水となり、水受け４３上に収容
されて排水口４４より排水され、一方、水分が取
り除かれた前記空気は乾燥空気となり、空気の流
れに乗じて上方へ移動し、トランス４６の熱によ
り暖められて排気口３１より盤本体２６内に吐出
される。

そして、前述の動作の繰り返しにより、盤本体
２６の内部に空気の対流が生じ、盤本体２６内の
多湿空気が順次通風路３２に流入して乾燥され、
盤本体２６内の除湿が行なわれる。なお、通風路
３２に流入された空気の一部は、第４図に破線矢
印に示すように、第２のフイン４１を通り、該所
で暖められて上方へ移動し、空気の流れを形成す
る。

つぎに、盤本体２６内の空気の温度が低下し、
盤内機器の保温が必要になると、この低温を温度
スイツチ４５を検知し、制御回路４７により電子
冷却素子３８への通電方向が逆転され、電子冷却
素子３８の前面が加熱面、後面が冷却面となる。
したがつて、第１のフイン３９の温度が上昇し、
通風路３２内に流入された盤本体２６内の低温空
気は第１のフイン３９より熱を奪つて温度上昇
し、排気口３１より吐出され、盤本体２６内の保
温が行なわれる。

一方、電子冷却素子３８の後面の導熱板３７は
その温度が低下されることによりヒートパイプ３
４を介して第２、第３のフイン４１，４２が低温
部となり、破線矢印に示す通風路３２内の第２の
フイン４１を通る空気が冷却されて所定の除湿が
行なわれ、除湿された空気がトランス４６等によ
り暖められて排出口３１より吐出される。

したがつて、前記実施例によると、除湿装置の
第３のフイン４２がヒートパイプ３４を介して盤
本体２６の外部に配置されるため、盤本体２６内
におけるこの種除湿装置の小形化が可能になり、
小容積配電盤への設置が容易に実現できるもので
あり、さらに、盤本体２６内の空気は自然対流に
より通風路３２に案内され、これが下から上への
自然な流れとなるため、通風路３２への空気流が
多量に得られ、効果的な除湿等が行なえるもので
ある。

また、盤本体２６内空気の低温時には、温度ス
イツチ４５の作動により電子冷却素子３８への通
電方向を自動的に逆転し、第１のフイン３９にお
ける加熱により所定の保温が行なえるものであ
り、従来のようなスペースヒータを不要にでき、
煩しい操作も不要となり、従来欠点を解消できる
ものであり、しかも、この保温動作時、第２のフ
イン４１における冷却により盤本体２６内の多湿
空気の除湿も同時に行なえ、極めて有益である。

また、前記実施例では、金属製筒体２８と樹脂
製筒体２９とにより装置本体２７を構成し、樹脂
製筒体２９内に第１のフイン３９を、金属製筒体
２８にトランス４６をそれぞれ配設したため、樹
脂製筒体２９には他からの熱が伝達されることは
なく、第１のフイン３９において盤本体２６内空
気の冷却あるいは加熱を効果的に行なうことがで
きるとともに、トランス４６の熱は金属製筒体２
８にも輻射され、その放熱が良好になるのみなら
ずトランス４６および金属製筒体２８により第１
のフイン３９からの空気を暖めることができ、空
気の対流が円滑になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の配電盤用除湿装置
の切断正面図および切断側面図、第３図は他の従
来例の切断側面図、第４図以下の図面はこの発明
の配電盤用除湿装置の１実施例を示し、第４図は
切断側面図、第５図は切断平面図である。 ２６……盤本体、３４……ヒートパイプ、３８
……電子冷却素子、３９……第１のフイン、４１
……第２のフイン、４２……第３のフイン、４５
……温度スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 配電盤の盤本体の側壁にヒートパイプを貫設
   し、前記ヒートパイプの前記盤本体内に位置する
   端面に電子冷却素子の一面を接合するとともに、
   前記電子冷却素子の他面に第１のフインを接合
   し、前記ヒートパイプの前記盤本体内に位置する
   端部の外周および前記盤本体外に位置する端部に
   それぞれ第２および第３のフインを設け、かつ、
   前記盤本体内に前記電子冷却素子への通電方向を
   制御する温度スイツチを設けたことを特徴とする
   配電盤用除湿装置。