JPH0641625Y2 - 除湿冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、閉鎖配電盤や制御装置等の箱体内を、ペルテ
ィエ効果を利用した電子冷却素子により除湿，冷却する
除湿冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

通常、閉鎖配電盤や各種制御装置等の設備においては、
内部機器の高信頼性確保のため、設備箱体内の結露防
止，高温防止を図る必要がある。

この場合、従来より、ペルティエ効果を利用した電子冷
却素子が用いられている。

第４図及び第５図は従来のこの種除湿装置を示してお
り、箱体（１）内に収納された上下方向の筒体（２）に
おいて、その下面及び上面にそれぞれ吸気口（３）及び
排気口（４）が形成されると共に、筒体（２）内に上下
方向の導熱板（５）が固定されている。

この導熱板（５）の下部には、電子冷却素子（６）がそ
の発熱面を熱伝的に接合させて取付けられ、該素子
（６）の吸熱面に吸熱フィン（７）が取付けられると共
に、導熱板（５）の上部に放熱フィン（８）が取付けら
れ、さらに、筒体（２）の底部に水受け（９）が設けら
れ、その排水口（10）に排水管（11）が接続されてい
る。

なお、（12）は筒体（２）内の上部に配設された電子冷
却素子駆動用のトランス、（13）は素子（６）の外周に
設けられた断熱材であり、素子（６）の発熱部と冷却部
間を熱遮断する。

そして、トランス（12）により電子冷却素子（６）を駆
動すると、該素子（６）の吸熱面の温度低下により吸熱
フィン（７）の温度が低下すると共に、発熱面の温度上
昇により導熱板（５）を伝熱して放熱フィン（８）の温
度が上昇し、筒体（２）の上部の空気が放熱フィン
（８）およびトランス（12）の熱により暖められて膨張
し、排気口（４）より吐出し、これに伴なって、箱体
（１）内の空気が吸気口（３）より筒体（２）内に流入
し、自然対流による循環空気流が生じる。

したがって、筒体（２）内に流入した空気は、筒体
（２）内の下部において冷却フィン（７）により冷却さ
れ、空気中に含まれた水蒸気が凝縮して水となり、これ
が水受け（９）上に収容されると共に、排水口（10）よ
り排水管（11）を通つて外部へ排出され、このようにし
て水分が取り除かれた空気は乾燥空気となり、筒体
（２）内の上部において放熱フィン（８）およびトラン
ス（12）により暖められて排気口（４）より吐出し、こ
れらの動作の繰返しにより箱体（１）内の除湿が行なわ
れる。

また、第６図及び第７図は電子冷却素子を利用した従来
の冷却装置を示している。

箱体（14）の外壁に形成された透孔に断熱材（15）を介
して電子冷却素子（16）が配置され、箱体（14）の外側
に素子（16）の発熱面に接して放熱フィン（17）が取付
けられると共に、該フィン（17）を強制空冷するファン
（18）が設けられ、他方、箱体（14）の内側に素子（1
6）の吸熱面に接して吸熱フィン（19）が取付けられる
と共に、該フィン（19）に箱体（14）内の空気を送風す
るファン（20）が設けられている。

したがつて、電子冷却素子（16）の駆動によつて温度低
下した吸熱フィン（19）に、箱体（14）内の空気がファ
ン（20）によつて吹付けられるので、箱体（４）内の空
気温度は徐々に低下し、箱体（14）内の空気に多量の水
分を含む場合は、この水分がフィン（19）において結露
し、空気中より取除かれる。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の技術で述べたもののうち、前者（第４図及第５
図）においては、箱体（１）内の空気を吸熱フィン
（７）で冷却すると共に、空気中の水分を凝縮させて箱
体（１）外へ排水し、除湿を行なうことができるもの
の、放熱フィン（８）の熱及びトランスの熱をそのまま
箱体（１）内へ放出するため、箱体（１）内を冷却する
ことができない欠点がある。

また、後者（第６図及び第７図）においては、吸熱フィ
ン（19）及び放熱フィン（17）をそれぞれ箱体（14）の
内外に配置し、箱体（14）内を効果的に冷却できるもの
の、吸熱フィン（19）で結露した水がそのまま放置され
るため、除湿効果が低く、吸熱（冷却）効果を重視した
場合には、電子冷却素子（16）の特性上、吸熱面と発熱
面との温度差を小さく設定する必要が生じ、吸熱フィン
（19）の温度が高くなり、結果的に除湿できなくなる欠
点がある。

本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に留意
してなされたものであり、その目的とするところは、箱
体内の除湿及び冷却を行い得る電子冷却素子を利用した
除湿冷却装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するための本考案の構成を、実施例に対
応する第１図を用いて説明する。

本考案による除湿冷却装置は、箱体（21）の外壁に形成
された透孔（22）の周縁の外側面にパッキング（24）を
介して固定された上下方向に長い放熱器（23）と、発熱
面が前記放熱器（23）に取付けられ前記透孔（22）に配
置され電子冷却素子（28）と、前記放熱器（23）の下方
に設けられ該放熱器（23）を強制空冷する放熱ファン
（25）と、前記素子（28）の吸熱面に接触し前記箱体
（21）内に位置した吸熱フィン（29）と、前壁，上壁，
下壁，両側壁を有し，前記吸熱フィン（29）を前方より
覆ったカバー（32）と、前記上壁に形成された吸気孔
（33）と、前記両側壁の下部に形成された排気孔（34）
と、前記カバー（32）内の上部に配設され前記吸熱フィ
ン（29）の上方に位置し前記箱体（21）内の空気を前記
吸気孔（33）より吸気する吸気ファン（36）と、前記カ
バー（32）の前記吸気ファン（36）と前記吸熱フィン
（29）との間に前記前壁を後方へ絞り込んで形成され前
記吸気ファン（36）により吸気した空気を前記吸熱フィ
ン（29）に集中案内する絞り部（35）と、前記カバー
（32）の下壁に形成された排水口（40）と、該排水口
（40）に接続され前記箱体（21）外に開口された排水ホ
ース（41）とを備えたことを特徴とするものである。

〔作用〕

電子冷却素子（28）を駆動すると、発熱面の温度上昇に
より箱体（21）外の放熱器（23）の温度が上昇すると共
に、吸熱面の温度低下により箱体（21）内の吸熱フィン
（29）の温度が低下する。

放熱フィン（25）は外気を吸気して放熱器（23）に下方
より送風し、該放熱器（23）を強制空冷する。

吸気ファン（36）は箱体（21）内の空気を吸気孔（33）
よりカバー（32）内に吸気し、下方の吸熱フィン（29）
に送風する。この空気はカバー（32）の絞り部（35）で
絞られ、吸熱フィン（29）に集中して導かれるため、該
フィン（29）との熱交換が促進され、空気温度が低下さ
れると共に、空気中の水分が凝縮されてフィン（29）に
結露する。

このようにして低温乾燥された空気はカバー（32）の排
気孔（34）より箱体（21）内に戻される。

前記フィン（29）に結露した水は、それ自身の自重及び
カバー（32）内の空気の流れに応じてカバー（32）の底
面に至り、さらに排水口（40）より排水ホース（41）を
通つて箱体（21）外に排水される。

さらに、カバー（32）の前壁が後方へ絞り込まれて形成
された絞り部（35）により、吸気された空気を全て集中
して吸熱フィン（29）に導くことができ、吸気フィン
（36）に絞り部（35）の面積に対し羽根の径の大きいフ
ァン，即ち能力，風量の大きいファンを使用でき、箱体
（21）内に大きい対流を起し易く、箱体（21）内全体の
除湿冷却が可能になる。

その上、絞り部（35）により乱気流，渦流を生じ、吸熱
フィン（29）に長時間とどまり、除湿冷却効率が向上す
る。

〔実施例〕

つぎに、本考案の実施例につき第１図ないし第３図を用
いて説明する。

これらの図面において、（21）は閉鎖配電盤や各種制御
装置等の箱体であり、外壁に除湿冷却装置の取付用の角
形透孔（22）が形成されている。

（23）は透孔（22）の周縁の外側面に断熱・断水効果を
有する環状のパッキング（24）を介してねじ止めされた
上下方向に長い放熱器であり、第２図に示すように、後
述の電子冷却素子等の取付面を有し透孔（22）を閉塞し
た基板部（23a）と，該基板部（23a）の中央部より後方
へ突出された熱ガイド部（23b）と，該熱ガイド部（23
b）の両側面に設けられそれぞれ複数のひれ片を前後方
向に並設してなるフィン部（23c）と，熱ガイド部（23
b）の後端部に基板部（23a）に平行に設けられた化粧板
部（23d）とを一体成形してなり、基板部（23a）の両側
後面の溝と化粧板部（23d）の両側前面の溝とのそれぞ
れの間に、フィン部（23a）の外側を覆う側板（24）が
圧入して取付けられている。この両側板（24）は放熱器
（23）の下方に位置するコ字形ファンカバー（24′）に
一体に形成されている。

（25）は放熱器（23）の直下にねじ止めされファンカバ
ー（24′）内に収納された放熱ファンであり、箱体（2
1）外の空気を放熱器（23）のフィン部（23c）における
空間に下方より送風し、該放熱器（23）を強制空冷す
る。（26）はファンガードである。

（27）は放熱器（23）の前面，すなわち基板部（23a）
の取付面に添着され透孔（22）との対向面を覆う断熱シ
ートであり、電子冷却素子のための２個の角孔を有す
る。（28）はペルティエ効果を利用した２個の電子冷却
素子であり、断熱シート（27）の両角孔にそれぞれ嵌装
されて断熱シート（27）と伴に透孔（22）に配置されて
おり、両素子（28）のそれぞれの発熱面が基板部（23
a）に接合している。

（29）は箱体（21）内に位置し上下方向の多数のひれ片
を並設してなる吸熱フィンであり、基板部（23a）と吸
熱フィン（29）とで２個の素子（28）を挾むようにして
基板部（23a）にねじ止めされ、吸熱フィン（29）が素
子（28）の吸熱面に接触している。この吸熱フィン（2
9）の取付ねじ（30）は、吸熱フィン（29）に対し断熱
性受座（31）により断熱されている。

（32）は前壁，上壁，下壁，両側壁を有し、透孔（22）
を介して基板部（23a）の前面にねじ止めされ吸熱フィ
ン（29）を覆つた樹脂製のカバーであり、後面が開口さ
れると共に、上壁に吸気孔（33）が，両側壁の下部に排
気孔（34）がそれぞれ形成されている。このカバー（3
2）における吸熱フィン（29）の直上の位置には、その
前側を後方へ絞り込んで後述の吸熱ファンからの空気を
吸熱フィン（29）に集中案内する絞り部（35）が形成さ
れている。

（36）はカバー（32）内の上部に位置しＬ形の取付板
（37）により断熱シート（27）を介して基板部（23a）
の前面に固定された軸流ファンからなる吸気ファンであ
り、吸気孔（33）より箱体（21）内の空気をカバー（3
2）内に吸気し、下方の吸熱フィン（29）に送風する。

（38）はカバー（32）内の吸熱フィン（29）の下方に設
けられた山状の傾斜案内板であり、吸熱フィン（29）を
通過した空気を左右に分岐してそれぞれ排気孔（34）に
案内する。この案内板（38）の左右両側端とカバー（3
2）の左右内面との間には、結露，滴下した除湿水をカ
バー（32）の底面に案内するため、若干の隙間が形成さ
れている。

このカバー（32）の底面は右方へ下る傾斜面（39）とな
つており、カバー（32）の右側壁における傾斜面（39）
の傾斜終端の位置に排水口（40）が形成され、該排水口
（40）に排水ホース（41）が接続されると共に、この排
水ホース（40）が箱体（21）の外壁を貫通して箱体（2
1）外に導出され、開口されている。

ここで、前記吸熱フィン（29）は、素子（28）の吸熱面
が箱体（21）内の温度より約10℃低い温度になるような
大きさ，すなわち体積に設定されている。

そして、前記装置の駆動を開始すると、両電子冷却素子
（28）により温度上昇した箱体（21）外の放熱器（23）
は、放熱ファン（25）からの外気を受け、放熱器（23）
の熱がこの外気に放出されて上方へ排出され、強制空冷
される。

一方、両素子（28）により温度低下した箱体（21）内の
吸熱フィン（29）には、吸気ファン（36）によりカバー
（32）内に吸気された箱体（21）内の高温多湿空気が導
入され、吸熱フィン（29）がこの空気より吸熱して該空
気中の水分を結露させ、吸熱フィン（29）を通つて低温
乾燥された空気は案内板（38）により案内されて排気孔
（34）より箱体（21）内に戻される。

このとき、吸気ファン（36）からの空気は、カバー（3
2）の絞り部（35）で絞られて吸熱フィン（29）に集中
して案内されるので、フィン（29）における吸熱動作が
積極的に行われ、除湿，冷却効果が高まる。

このようにして、吸熱フィン（29）で結露した水は、案
内板（38）及びカバー（32）の傾斜面（39）を通つて排
水口（40）より流出し、排水ホース（41）を介して箱体
（21）外へ排水される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の除湿冷却装置によると、
電子冷却素子の発熱面に接した放熱器を箱体外に配置す
ると共に、素子の吸熱面に接した吸熱フィンを箱体内に
配置し、それぞれにファンによる空気を送込むようにし
たので、箱体内に発熱要素がなく、箱体内を効率良く冷
却することができ、さらに、吸気ファン及び吸熱フィン
を覆うカバーに前壁を後方へ絞り込んだ絞り部形成して
箱体内の空気を吸熱フィンに集中案内するので、前述の
冷却効果が高まるうえ、吸熱フィンにおける結露を促進
でき、しかも除湿水を排水ホースを介して箱体外に排水
するため、箱体内の除湿も効率良く行なうことができる
ものである。

その上、絞り部の面積に対し羽根の径の大きいファン，
即ち能力，風量の大きいファンを使用でき、箱体内に大
きい対流を起し易く、箱体内全体の除湿冷却が可能にな
る。

その上、絞り部により乱気流，渦流を生じ、吸熱フィン
に長時間とどまり、除湿冷却効率が向上する。

この結果、箱体内部の結露防止及び高温防止を実現で
き、箱体内の収納設備の高信頼性を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の除湿冷却装置の１実施例
を示し、第１図は切断側面図、第２図は切断平面図、第
３図は一部切欠正面図、第４図及び第５図は従来例の概
略全体正面図及び切断正面図、第６図及び第７図は他の
従来例の切断側面図及び切断平面図である。 （21）……箱体、（22）……透孔、（23）……放熱器、
（24）……パッキング、（25）……放熱ファン、（28）
……電子冷却素子、（29）……吸熱フィン、（32）……
カバー、（33）……吸気孔、（34）……排気孔、（35）
……絞り部、（36）……吸気ファン、（40）……排水
口、（41）……排水ホース。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】箱体の外壁に形成された透孔の周縁の外側
   面にパツキングを介して固定された上下方向に長い放熱
   器と、発熱面が前記放熱器に取付けられ前記透孔に配置
   された電子冷却素子と、前記放熱器の下方に設けられ該
   放熱器を強制空冷する放熱ファンと、前記素子の吸熱面
   に接触し前記箱体内に位置した吸熱フィンと、前壁，上
   壁，下壁，両側壁を有し，前記吸熱フィンを前方より覆
   ったカバーと、前記上壁に形成された吸気孔と、前記両
   側壁の下部に形成された排気孔と、前記カバー内の上部
   に配設され，前記吸熱フィンの上方に位置し，前記箱体
   内の空気を前記吸気孔より吸気する吸気ファンと、前記
   カバーの前記吸気ファンと前記吸熱フィンとの間に前記
   前壁を後方へ絞り込んで形成され，前記吸気ファンによ
   り吸気した空気を前記吸熱フィンに集中案内する絞り部
   と、前記カバーの下壁に形成された排水口と、該排水口
   に接続され，前記箱体外に開口された排水ホースとを備
   えた除湿冷却装置。