JPH0618446B2 - 配電盤用除湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ベ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、電子冷却素子の加熱部の熱をヒートパイプにより盤
本体外の放熱フインに伝熱し、盤本体内における除湿装
置の小形化を図ることを目的とする。

従来、ベ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水用パイプ、(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、空気の対流を使
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
び下部にそれぞれ形成された空気口および排気口、(1
3)，(14)は吸気口(11)および排気口(12)の周縁の本体(1
0)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(10)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)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)冷却フイ
ン(20)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(12)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(22)
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(19)が駆動され
る。

そして、除湿装置本体(10)を両筒状部(13)，(14)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減を図ることがで
きる。

しかし、前記除湿装置の場合、除湿装置本体(10)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。

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部に電子冷却素
子の加熱面を接合するとともに、前記電子冷却素子の冷
却面に冷却フインを接合し、前記ヒートパイプの前記盤
本体外に位置する端部に放熱フイン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、電
子冷却素子の駆動により、盤本体内の冷却フインの温度
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、電子冷却素子の加熱面の熱がヒートパイ
プを伝熱し、盤本体外に位置するヒートパイプの端部の
放熱フインより放散されるものであり、除湿装置の冷却
部，放熱部がそれぞれ盤本体の内，外に位置するため、
除湿装置の盤本体内における小容積化，小形化が図れ、
小容積配電盤への適用を容易にできるものであり、しか
も、盤本体内においては空気の自然対流が発生し、盤本
体内の多湿空気が順次冷却フインに流入するため、効果
的な除湿が行なえるものである。

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)の下方に一体に連接された樹脂製筒体(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)は装置本体(27)の樹脂製筒体(29)の後壁内面に取着
された導熱板、(34)は導熱板(33)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(34)の後面の加熱面が導熱板(33)に熱伝的に接合
されている。(35)は電子冷却素子(34)の前面の冷却面に
熱伝的に接合して取り付けられた冷却フインであり、通
風路(32)内の下部，すなわち吸気口(30)の上方に位置し
ている。(36)は電子冷却素子(34)の外周に設けられ該電
子冷却素子(34)の冷却部と加熱部との間を熱遮蔽する断
熱材である。

(37)は盤本体(26)の側壁に透設された取付孔、(38)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(38)の前端部寄りには取付板(39)が固定さ
れ、ヒートパイプ(38)を盤本体(26)内から取付孔(37)に
遊挿し、取付板(39)を取付孔(37)の周縁にパツキン(40)
を介して取り付けることによりヒートパイプ(38)が支持
される。そして、ヒートパイプ(38)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、その端面が導熱板(33)に熱伝的
に接合されている。(41)はヒートパイプ(38)の盤本体(2
6)外に位置する端部，すなわち後端部の外周に設けられ
た放熱フインである。

(42)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(34)の駆動用電源トランス、(4
3)は整流用ダイオード，平滑用コンデンサ等を基板に組
み込んで形成された整流回路であり、トランス(42)の交
流が整流回路(43)により直流に変換され、該直流により
電子冷却素子(34)が駆動される。(44)は冷却フイン(35)
の下方に設けられ排水口(45)を有する水受けであり、排
水口(45)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。

つぎに、前記実施例の動作について説明する。

駆動用電源トランス(42)により電子冷却素子(34)を駆動
すると、電子冷却素子(34)の冷却面の温度低下により冷
却フイン(35)の温度が低下されるとともに、加熱面の温
度上昇により導熱板(33)の温度が上昇され、導熱板(33)
に接合されているヒートパイプ(38)においては、内部の
作動液が導熱板(33)の熱により蒸発されるとともに、こ
れが盤本体(26)外の放熱フイン(41)において熱放出して
凝縮し、加熱面の導熱板(33)およびヒートパイプ(38)を
伝熱して放熱フイン(41)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(42)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、これに伴なつて盤本体(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(31)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冷却フイン
(35)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(44)上に収容されて排出口(37)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(4
2)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。

したがつて、前記実施例によると、電子冷却素子(34)の
放熱用の放熱フイン(41)がヒートパイプ(38)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、効果的な除湿が行なえ
るものであり、従来欠点を解消できるものである。

また、前記実施例では、金属製筒体(28)と樹脂製筒体(2
9)とにより装置本体(27)を構成し、樹脂製筒体(29)内に
冷却フイン(35)を，金属製筒体(28)にトランス(42)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、冷却フイ(35)において多湿空気
の冷却を効果的に行なうことができるとともに、トラン
ス(42)の熱は金属製筒体(28)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(42)および金属製筒体(2
8)により冷却フイン(35)からの乾燥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。

なお、前記実施例において、通風路(32)からトランス(4
2)を除けば、冷却フイン(35)で水分が取り除かれた低温
乾燥空気は下動し、前述とは逆に上から下への空気の遂
流が発生するものであり、この場合、装置本体(27)を不
要にすることも可能である。

【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)……電子冷却素子、(35)……冷却
フイン、(38)……ヒートパイプ、(41)……放熱フイン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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部
   に電子冷却素子の加熱面を接合するとともに、前記電子
   冷却素子の冷却面に冷却フインを接合し、前記ヒートパ
   イプの前記盤本体外に位置する端部に放熱フインを設け
   たことを特徴とする配電盤用除湿装置。