(57)【要約】  従来の冷却装置及び顕熱交換器に比べて、顕熱交換器の設計の制限を低減することができる冷却装置及び顕熱交換器を提供する。  冷却装置１は、通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタ１０と、気化フィルタ１０を通過した一次側気流と制御盤２を循環する二次側気流との間で顕熱を交換する顕熱交換器１３と、顕熱交換器１３を通過した一次側気流を外部に排出するファン１４と、二次側気流を制御盤２と顕熱交換器１３との間を循環させるファン１５とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、
前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で有する顕熱交換器と、
前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、
前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有する冷却装置。
【請求項２】
前記顕熱交換器の前記凸形状は、ドーム型である請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記顕熱交換器の前記凸形状は、板材上に均一に形成される請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記一次側気流が排出される前記外部と、前記二次側気流が冷却する前記冷却対象とは気密的に分離されている請求項１−３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記二次側気流が冷却する前記冷却対象は気密されている請求項１−４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で有する顕熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置及び顕熱交換器に関する。【０００２】
本出願は、２０１２年１月２５日に日本国に本出願人により出願された特願２０１２−０１２９２９号に基づくものであり、その全内容は参照により本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来の冷却装置として、一次側気流と、冷却対象を循環する二次側気流との間で顕熱を交換する顕熱交換器と、顕熱交換器の一次側気流の流路に水を噴霧して加湿する噴霧手段を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
この冷却装置は、噴霧手段の噴霧面積を変化させることで冷却能力を変化させ、単位面積あたりの噴霧量を一定とすることで顕熱交換器に不純物が堆積することを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０６８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の冷却装置によれば、噴霧面積を変化させることで冷却能力を変化させているため、所定の冷却能力を達成するには、顕熱交換器の一次側気流の流路の入り口の面積について当該所定の冷却能力に応じた面積を確保する必要があり、顕熱交換器の設計に制限が生じる。【０００７】
従って、本発明の目的は、従来の冷却装置及び顕熱交換器に比べて、顕熱交換器の設計の制限を低減する冷却装置及び顕熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の冷却装置及び顕熱交換器を提供する。【０００９】
［１］通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、
前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で有する顕熱交換器と、
前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、
前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有する冷却装置。【００１０】
［２］前記顕熱交換器の前記凸形状は、ドーム型である［１］に記載の冷却装置。【００１１】
［３］前記顕熱交換器の前記凸形状は、板材上に均一に形成される［１］又は［２］に記載の冷却装置。【００１２】
［４］前記一次側気流が排出される前記外部と、前記二次側気流が冷却する前記冷却対象とは気密的に分離されている［１］−［３］のいずれかに記載の冷却装置。【００１３】
［５］前記二次側気流が冷却する前記冷却対象は気密されている［１］−［４］のいずれかに記載の冷却装置。【００１４】
［６］前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で有する顕熱交換器。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び６に係る発明によれば、従来の冷却装置及び顕熱交換器に比べて、顕熱交換器の設計の制限を低減することができる。【００１６】
請求項２に係る発明によれば、顕熱交換器の板材の加工の際に板材の割れや破れが生じにくくなる。【００１７】
請求項３に係る発明によれば、顕熱交換器の板材の加工の際に板材の端部が不揃いになりにくくなる。【００１８】
請求項４に係る発明によれば、一次側気流が排出される外部と、二次側気流が冷却する冷却対象とを気密的に分離することができる。【００１９】
請求項５に係る発明によれば、気密する必要がある冷却対象を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る冷却装置の概略の構成例を示す図である。
【図２】図２は、顕熱交換器の構成の一例を示す概略斜視図である。
【図３】図３は、気化フィルタの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、冷却装置の一次側気流及び二次側気流の流路の一例を示す概略斜視図である。
【図５】図５は、冷却装置の一次側気流及び二次側気流の状態変化の一例を示す湿り空気線図である。
【図６Ａ】図６Ａは、顕熱交換器の構成例を示す概略斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、顕熱交換器の構成例を示すＡ−Ａにおける断面斜視図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、顕熱交換器の構成例を示すＡ−Ａにおける断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、アルミ薄板にディンプルを形成する工程を説明するための斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、アルミ薄板にディンプルを形成する工程を説明するための斜視図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、アルミ薄板にディンプルを形成する工程を説明するための斜視図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、アルミ薄板にディンプルを形成する工程を説明するための斜視図である。
【図８】図８は、アルミ薄板にディンプルを形成する工程を説明するための断面図である。
【図９】図９は、顕熱交換器の製造工程を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（冷却装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る冷却装置の概略の構成例を示す図である。
【００２２】
この冷却装置１は、冷却対象の一例としての制御盤２に取り付けて使用されるものであり、入力される空気を加湿して温度を下げる気化フィルタ１０と、気化フィルタ１０に給水する給水ヘッダ１１と、気化フィルタ１０の水滴を受けるドレンパン１２と、直交する２経路の空気から互いの潜熱（水分）は交換せずに顕熱だけを交換する顕熱交換器１３とを有する。
【００２３】
また、冷却装置１は、気化フィルタ１０及び顕熱交換器１３を通過する気流（以下、「一次側気流」という。）を生じさせるファン１４と、制御盤２内の空気を取り出し顕熱交換器１３を通過した空気を制御盤２内に送り出す気流（以下、「二次側気流」という。）を生じさせるファン１５とを有する。
【００２４】
なお、ファン１４、１５の配置は一例であり、他の配置としてもよい。
【００２５】
また、冷却装置１は、図示しない制御部を有し、ファン１４の回転数等を変化させて一次側気流の流量を、ファン１５の回転数等を変化させて二次側気流の流量を制御する。
【００２６】
給水ヘッダ１１は、外部信号に応じて給水量を調整する電磁弁１１ａを介して外部水源Ｗextから給水される。
【００２７】
また、ドレンパン１２は、ドレンパン１２の水位に基づいて信号を出力するフロートスイッチ１２ａを有し、フロートスイッチ１２ａの出力信号により電磁弁１１ａを制御して給水ヘッダ１１から気化フィルタ１０への給水量を制御する。
【００２８】
図２は、顕熱交換器１３の構成の一例を示す概略斜視図である。
【００２９】
顕熱交換器１３は、一次側気流Ｆ1が通過する一次側筒１３ａと、二次側気流Ｆ2が通過する二次側筒１３ｂとを直交するように交互に重ね合わせた構造を有する。なお、一次側筒１３ａの気流の通過方向と二次側筒１３ｂの気流の通過方向とは直交に限らず、異なる任意の角度にしてもよい。
【００３０】
一例として、一次側筒１３ａ及び二次側筒１３ｂのピッチ（幅）は２ｍｍ、板厚は０．２ｍｍであり、板材を曲げ加工して形成してもよいし、複数の板材間の両端にピッチ厚を有する角材を設けて接着してもよい。また、板厚が薄いため、一次側筒１３ａ及び二次側筒１３ｂに気流を通過させると板材がたわむことがあるが、板材に板材の間隔を保持する高さの凸形状をプレス加工等で複数設けて、たわみを抑制してもよい。また、凸形状は、伝熱面積を増加させると共に、過流による伝熱促進効果によって、熱交換効率を向上する目的も併せ持つ。
【００３１】
一例として、顕熱交換器１３のサイズは、縦３２０ｍｍ×横３２０ｍｍ×奥行１６０ｍｍである。つまり、一次側、二次側共に伝熱面積は、８．０９ｍ2である。
【００３２】
一次側筒１３ａと二次側筒１３ｂは、アルミニウムや銅等の熱伝導率の良い素材で形成され、一次側気流Ｆ1と二次側気流Ｆ2の流路は気密されている。この顕熱交換器１３を通過する一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2は、潜熱（水分）は交換せずに顕熱だけを交換するため、その入力と出力とで絶対湿度は変化せず、温度だけが変化することとなる。
【００３３】
ここで、一次側筒１３ａと二次側筒１３ｂを通過する気流の風速が２ｍ／ｓ程度であって、気液フィンチューブ並の空気側平均熱伝導率０．０５ｋｗ／ｍ2・ｋが達成されると仮定すると、有効一次・二次伝熱面積比を１として、期待される熱通過率は、１÷（１／０．０５＋１／０．０５）＝２５Ｗ／ｍ2・ｋとなる。
【００３４】
従って、二次−一次側の平均温度差を５Ｋとすると、例えば、冷却能力１０００Ｗを達成するのに必要な有効伝熱面積は、１０００Ｗ÷２５Ｗ／ｍ2・ｋ÷５Ｋ＝８ｍ2となる。つまり、上述した伝熱面積８．０９ｍ2はこの条件を満たす。
【００３５】
図３は、気化フィルタ１０の構成の一例を示す概略斜視図である。
【００３６】
気化フィルタ１０は、一次側気流Ｆ1が通過するよう高吸放湿繊維をメッシュ状に編みこんだろ材１００を有し、ろ材１００は給水ヘッダ１１から給水を受けて常に湿潤な状態を維持する。また、気化フィルタ１０は、一例として、縦８０ｍｍ×横３２０ｍｍ×奥行１５０ｍｍのサイズであって、入力側通気口１０ａと、出力側通気口１０ｂとを有する。なお、高吸放湿繊維の一例として上野工業の加湿器ろ材等を用いることができる。
【００３７】
ここで、気化フィルタ１０を通過する一次側気流Ｆ1の入力と出力とで湿度が上がり、温度が下がるが、入力と出力の比エンタルピーに変化はない。
【００３８】
（冷却装置の動作）
以下に、冷却装置１の動作例を各図を参照しつつ説明する。
【００３９】
図４は、冷却装置１の一次側気流及び二次側気流の流路の一例を示す概略斜視図である。
【００４０】
まず、冷却装置１の電源を投入すると、図示しない制御部は、ファン１４及び１５を制御し、一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2を生じさせる。一例として、一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2の風量は３ｍ3／ｍｉｎとする。
【００４１】
また、制御部は給水ヘッダ１１の電磁弁１１ａを制御し、気化フィルタ１０に給水を開始する。なお、給水量は、ドレンパン１２に設けられたフロートスイッチ１２ａによりドレンパン１２の水位に基づいて電磁弁１１ａを制御することで調整される。
【００４２】
まず、一次側気流Ｆ1は、気化フィルタ１０を通過する。気化フィルタ１０の一次側気流Ｆ1の入力の状態Ｓ11は、一例として、周囲温度３５℃、相対湿度４０％とすると、比エンタルピーは１７ｋｃａｌ／ｋｇである。
【００４３】
また、気化フィルタ１０の一次側気流Ｆ1の出力の状態Ｓ12は、次に示す湿り空気線図から求められる。
【００４４】
図５は、冷却装置１の一次側気流及び二次側気流の状態変化の一例を示す湿り空気線図である。
【００４５】
気化フィルタ１０の通過後の一次側気流Ｆ1の状態Ｓ12は、状態Ｓ11に対して比エンタルピー１７ｋｃａｌ／ｋｇが変化しないため、一例として、温度２６．５℃、相対湿度８０％となるようにする。
【００４６】
ここで、上記した状態Ｓ12を達成するために必要な気化フィルタ１０への１時間あたりの給水量は、状態Ｓ11の絶対湿度が０．０１４ｋｇ／ｋｇ、状態Ｓ12の絶対湿度が０．０１７５ｋｇ／ｋｇ、風量が３ｍ3／ｍｉｎ、状態Ｓ11の比容積が０．８９２ｍ3／ｋｇであるため、（０．０１７５−０．０１４０）ｋｇ／ｋｇ×３ｍ3／ｍｉｎ×６０ｍｉｎ÷０．８９２ｍ3／ｋｇ＝０．７１ｋｇ／ｈとなる。
【００４７】
なお、給水に必要な水量は、１ヶ月あたり、０．７１ｋｇ／ｈ×２４ｈ×３０ｄａｙ＝５１１ｌである。これを一般的な水道代に換算すると１５０〜２００円程度となる。
【００４８】
次に、一次側気流Ｆ1は、顕熱交換器１３の一次側筒１３ａを通過する。また、二次側気流Ｆ2は、顕熱交換器１３の二次側筒１３ｂを通過する。
【００４９】
顕熱交換器１３の一次側気流Ｆ1の入力が状態Ｓ12であるから、一次側気流Ｆ1の出力の状態Ｓ13が温度４５℃であるならば、絶対湿度が０．０１７５ｋｇ／ｋｇであるため、相対湿度は２８％である。また、状態Ｓ12と状態Ｓ13との比エンタルピーの差は、１７ｋｃａｌ／ｋｇ−２１．５ｋｃａｌ／ｋｇ＝−４．５ｋｃａｌ／ｋｇである。
【００５０】
一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2は、それぞれ絶対湿度を変化させずに顕熱のみを交換する。この交換により、二次側気流Ｆ2の出力の状態Ｓ22と二次側気流Ｆ2の入力の状態Ｓ21との比エンタルピーの差は、状態Ｓ12と状態Ｓ13との比エンタルピーの差と等しく＋４．５ｋｃａｌ／ｋｇである。
【００５１】
従って、顕熱交換器１３の二次側気流Ｆ2の状態Ｓ21が温度５０℃、相対湿度１８％であるとすると、二次側気流Ｆ2の状態Ｓ22は温度３１．５℃、相対湿度４７％となる。
【００５２】
状態Ｓ22及び状態Ｓ21を比較することにより、冷却装置１の冷却能力は、状態Ｓ21の比エンタルピーが２０．６ｋｃａｌ／ｋｇ、状態Ｓ22の比エンタルピーが１６．１ｋｃａｌ／ｋｇ、風量が３ｍ3／ｍｉｎ、状態Ｓ21の比容積が０．９３４ｍ3／ｋｇであるため、（２０．６−１６．１）ｋｃａｌ／ｋｇ×３ｍ3／ｍｉｎ×６０ｍｉｎ÷０．９３４ｍ3／ｋｇ÷０．８６ｋｃａｌ／Ｗ≒１０００Ｗとなる。
【００５３】
ここで、制御盤２の内部負荷の大きさは、制御盤２内の平均温度が４０．７５℃であるから、制御盤２のケース外装の表面積を５ｍ2、ケース外装の熱通過率５Ｗ／ｍ2・Ｋとすると、１０００Ｗ＋（４０．７５−３５）Ｋ×５ｍ2×５Ｗ／ｍ2・Ｋ＝１１４４Ｗとなる。
【００５４】
また、冷却装置１を稼働させない場合の制御盤２内の平均温度は、３５℃＋１１４４Ｗ÷５ｍ2÷５Ｗ／ｍ2・Ｋ＝８１℃である。
【００５５】
（実施の形態の効果）
上記した実施の形態によると、顕熱交換器１３に直接水を噴霧する必要がないため、顕熱交換器１３の設計の制限を低減することができ、顕熱交換器１３の一次側筒１３ａ及び二次側筒１３ｂのピッチを、一例として、２ｍｍとすることもでき、十分な伝熱面積を確保することができる結果、十分な冷却能力（１０００Ｗ）を達成することができる。
【００５６】
また、駆動が必要なのはファンのみであるため、一例として、消費電力は６６Ｗ程度であり、冷却能力は１０００Ｗ（ＯＡ３５℃−４０％、ＲＡ５０℃−１８％）であるため、エネルギー消費効率１５．２である。一方、コンプレッサー式の冷却方法で冷やされた空気を制御盤等のケース内に送り、ケース内の温度を冷却する冷却装置では、コンプレッサーを稼働するために電力６７０Ｗを必要とし、その冷却能力１０００Ｗ（ＯＡ３５℃−４０％、ＲＡ３５℃−４０％）を考慮するとエネルギー消費効率は１．５であり、家電製品の最良値であるエネルギー消費効率６に比べてもエネルギー消費効率を大幅に向上することができる。なお、状態Ｓ21の温度が高いほど、Ｓ11の湿度が低いほど冷却能力が向上する。
【００５７】
また、冷却側（一次側）と被冷却側（二次側）が気密的に分離されている、つまり、冷却側を通過する空気と被冷却側を通過する空気とが混ざり合うことなく分離されているため、制御盤２内の空気清浄度を維持するために制御盤２外の空気清浄度を考慮する必要がない。なお、二次側をその他の空間と分離して気密してもよい。なお、「気密的に分離」及び「気密」には、分離された空間の圧力レベルを調整する目的や、動植物の生命を維持する目的等のために、分離された空間以外の外部の空気を取り込む場合も含むものとする。
【００５８】
また、コンプレッサー等を必要としないため、従来の冷却装置に比べて軽量化が図れ、構成を簡素にすることができる。また、気化フィルタ１０に給水する水の水質は雨水等を用いることもでき、駆動に必要なコストを削減することができる。
【００５９】
［実施例］
以下に、本発明の冷却装置の実施例を、特に顕熱交換器について、図６Ａ−６Ｃ及び図７Ａ−７Ｄ、図８、図９を参照しつつ具体的に説明する。
【００６０】
図６Ａは、顕熱交換器の構成例を示す概略斜視図である。
【００６１】
実施例の顕熱交換器１３Ａは、図６Ａに示すように、複数のアルミ薄板１３１を予め定めた間隔で重ねて構成される。なお、顕熱交換器１３Ａは、当該間隔を保持するために複数のディンプル１３０を有する。
【００６２】
なお、アルミ薄板１３１に代えて、熱伝導率のよい樹脂製の板材や紙製の板材を用いてもよい。
【００６３】
図６Ｂは、顕熱交換器１３Ａの構成例を示すＡ−Ａにおける断面斜視図である。
【００６４】
アルミ薄板１３１は、図面の垂直上方向にドーム状に形成されたディンプル１３０ｔと、垂直下方向にドーム状に形成されたディンプル１３０ｂとを有する。また、隣り合うアルミ薄板１３１間においてディンプル１３０ｔとディンプル１３０ｂとがそれぞれ対向する位置となるように形成される。
【００６５】
なお、ディンプル１３０の形状は、後述するようにアルミ薄板１３１をプレス加工する際にアルミ薄板１３１に割れや破れが生じないようにするため、ドーム状であることが望ましいが、プレス加工の際に割れや破れの問題が生じなければ他の形状であってもよい。
【００６６】
図６Ｃは、顕熱交換器１３Ａの構成例を示すＡ−Ａにおける断面図である。
【００６７】
アルミ薄板１３１は、厚さＴlであり、ディンプル１３０ｔ及び１３０ｂの高さはＨl、ディンプル１３０ｔと１３０ｂとの間隔はＷl、端部からディンプル１３０ｔ又は１３０ｂまでの間隔はＷeで形成される。本実施例において上記した寸法は、Ｈl＝１ｍｍ、Ｔl＝０．１ｍｍ、Ｗl＝２０ｍｍ、Ｗe＝２０ｍｍである。なお、Ｔ1は０．０５−０．３ｍｍの間で適宜変更可能である。
【００６８】
フラットバー１３３は、厚さＴf、幅Ｗfであり、接着剤１３２によってアルミ薄板１３１に接着される。接着剤１３２は、耐水性及び耐熱変動性のある樹脂系接着剤を用いることができ、本実施例では不織布に感圧性接着剤を含浸させた両面接着テープを用いている。なお、接着剤１３２に代えて半田やろう付けによってアルミ薄板とフラットバー１３３とを固定してもよい。接着剤１３２は、厚さがＴbとなるように量が調整される。実施例において上記した寸法は、Ｔf＝２ｍｍ、Ｗf＝１０ｍｍ、Ｔb＝０．１２ｍｍである。
【００６９】
上記のようにアルミ薄板１３１どうしをフラットバー１３３に接着剤１３２で接着することで対向するディンプル１３０ｔと１３０ｂとの間隔はＣとなる。本実施例において上記した寸法は、Ｃ＝０．２４ｍｍである。また、アルミ薄板１３１のピッチＰは、Ｐ＝Ｔl＋Ｔb＋Ｔf＋Ｔb＝０．１＋０．１２＋２＋０．１２＝２．３４ｍｍである。なお、Ｐは１−３ｍｍの間で適宜変更可能である。また、上記した全ての寸法は、設計に合わせて適宜変更可能である。
【００７０】
（顕熱交換器１３Ａの製造工程）
以下に顕熱交換器１３Ａの製造工程を図７−図９を用いて説明する。
【００７１】
図７Ａ−図７Ｄは、アルミ薄板１３１にディンプル１３０を形成する工程を説明するための斜視図である。
【００７２】
まず、図７Ａに示すように、高さ１ｍｍのドーム型のディンプル１３０を形成するための穴を有する下型１３１1を用意し、下型１３１1の上に被加工物となるアルミ薄板１３１を重ねる。また、アルミ薄板１３１の上に加工時の割れ防止のためにゴムシート１３１2を重ね、さらに後述する押し型１３１4を受ける直径９ｍｍの孔を有する押し型受板１３１3を重ねる。
【００７３】
次に、図７Ｂに示すように、押し型受板１３１3の孔に直径１１ｍｍの押し型１３１4を押し付けることでディンプル１３０ｔ又は１３０ｂを形成する。
【００７４】
図８は、アルミ薄板１３１にディンプル１３０を形成する工程を説明するための断面図である。
【００７５】
押し型１３１4は、押し型受板１３１3によって押し込み量を制限されることにより、アルミ薄板１３１を板面の法線方向に１ｍｍだけ変形させる。さらに下型１３１1が、アルミ薄板１３１の変形後の形状がドーム型となるようにする。
【００７６】
この後、下型１３１1、ゴムシート１３１2、押し型受板１３１3及び押し型１３１4を外すことでディンプル１３０ｔ又は１３０ｂが形成される。
【００７７】
次に、図７Ｃに示すように、下型１３１1を用意し、下型１３１1の上にディンプル１３０ｔ又は１３０ｂの一方が形成されたアルミ薄板１３１を重ねる。また、アルミ薄板１３１の上に加工時の割れ防止のためにディンプル１３０ｔ又は１３０ｂに該当する位置に孔を有するゴムシート１３１5を重ね、さらに押し型受板１３１3を重ねる。
【００７８】
次に、図７Ｄに示すように、押し型受板１３１3の孔のうちディンプル１３０ｔ又は１３０ｂ以外の孔に押し型１３１4を押し付けることでディンプル１３０ｂ又は１３０ｔを形成する。
【００７９】
図９は、顕熱交換器１３Ａの製造工程を説明するための斜視図である。
【００８０】
ディンプル１３０ｔ及び１３０ｂが形成されたアルミ薄板１３１は、ディンプル１３０ｔと１３０ｂとが対向するように複数枚重ねられる。また、フラットバー１３３は、複数のアルミ薄板１３１の間であってアルミ薄板１３１の端部に配置され、隣り合うアルミ薄板１３１の間において交互に直交する向きに配置される。
【００８１】
本実施例の顕熱交換器１３Ａは、ディンプル１３０ｔ及び１３０ｂをエッジのないドーム状にし、かつ、ディンプル１３０ｔと１３０ｂとを対向させることで一方の板にのみディンプルを設ける場合に比べて高さが減少するため、ディンプル１３０ｔ及び１３０ｂの加工の際にアルミ薄板１３１の変形量を抑制することができ、加工時にアルミ薄板１３１が割れたり破れたりする不具合が減少し、歩留まりが向上する。
【００８２】
また、ディンプル１３０をアルミ薄板１３１に均一に配置したことで、アルミ薄板１３１の歪みが生じにくく、複数枚のアルミ薄板１３１の端部が不揃いになりにくくなり、その結果として複数枚のアルミ薄板１３１の端部を切り揃える工程が不要となる。
【００８３】
また、一次側筒１３ａ及び二次側筒１３ｂに該当するアルミ薄板１３１間に一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2を通過させた場合に、一次側気流Ｆ1及び二次側気流Ｆ2の風圧にばらつきが生じた場合であっても、対向するディンプル１３０ｔ及び１３０ｂがアルミ薄板１３１のたわみを抑制する。
【００８４】
また、上記のように対向するディンプル１３０ｔ及び１３０ｂがアルミ薄板１３１のたわみを抑制するため、厚さ０．０５−０．３ｍｍのアルミ薄板１３１を用いることができ、アルミ薄板１３１間のピッチＰを１−３ｍｍ程度に小さくすることができる。
【００８５】
また、上記のようにアルミ薄板１３１間のピッチＰを１−３ｍｍ程度に小さくしたため、小さい容積の顕熱交換器で大きな伝熱面積を確保することができる。
【００８６】
また、一次側筒１３ａを通過する一次側気流Ｆ1は湿度が飽和状態に近いため、結露した水を処理する必要があるが、一次側気流Ｆ1が鉛直方向に通過するように顕熱交換器１３を配置し、結露した水が自重で鉛直方向に落下する構造とした。この際、アルミ薄板１３１間のピッチＰを小さくし過ぎると水がアルミ薄板１３１間に滞留してしまい、風圧により顕熱交換器１３外に噴出されてしまうが、ピッチＰを２ｍｍとした場合には結露した水が自重で鉛直方向に落下することが確認された。
【００８７】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。例えば、冷却対象は制御盤に限られず、サーバーラック、保存庫、倉庫、居室等にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の冷却装置及び顕熱交換器は、従来の冷却装置及び顕熱交換器に比べて、顕熱交換器の設計の制限を低減することができるので、産業上有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１     冷却装置
２     制御盤
１０   気化フィルタ
１０ａ 入力側通気口
１０ｂ 出力側通気口
１１   給水ヘッダ
１１ａ 電磁弁
１２   ドレンパン
１２ａ フロートスイッチ
１３   顕熱交換器
１３Ａ 顕熱交換器
１３ａ 一次側筒
１３ｂ 二次側筒
１４   ファン
１５   ファン
１００ ろ材
１３０、１３０ｂ、１３０ｔ  ディンプル
１３１ アルミ薄板
１３２ 接着剤
１３３ フラットバー
１３１1       下型
１３１2       ゴムシート
１３１3       押し型受板
１３１4       押し型
１３１5       ゴムシート
【図１】
2013111693.tif 000003
【図２】
2013111693.tif 000004
【図３】
2013111693.tif 000005
【図４】
2013111693.tif 000006
【図５】
2013111693.tif 000007
【図６Ａ】
2013111693.tif 000008
【図６Ｂ】
2013111693.tif 000009
【図６Ｃ】
2013111693.tif 000010
【図７Ａ】
2013111693.tif 000011
【図７Ｂ】
2013111693.tif 000012
【図７Ｃ】
2013111693.tif 000013
【図７Ｄ】
2013111693.tif 000014
【図８】
2013111693.tif 000015
【図９】
2013111693.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月3日(2013.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、
前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する薄板の板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で設けられ、当該対の凸形状は互いに高さ方向に間隔を有して設けられる顕熱交換器と、
前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、
前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有する冷却装置。
【請求項２】
前記顕熱交換器の前記凸形状は、ドーム型である請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記顕熱交換器の前記凸形状は、板材上に均一に形成される請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記一次側気流が排出される前記外部と、前記二次側気流が冷却する前記冷却対象とは気密的に分離されている請求項１−３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記二次側気流が冷却する前記冷却対象は気密されている請求項１−４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する薄板の板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で設けられ、当該対の凸形状は互いに高さ方向に間隔を有して設けられる顕熱交換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
［１］通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、
前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する薄板の板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で設けられ、当該対の凸形状は互いに高さ方向に間隔を有して設けられる顕熱交換器と、
前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、
前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有する冷却装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
［６］気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成する薄板の板材の間隔を保持する高さの凸形状を互いに対向する前記板材上に対で設けられ、当該対の凸形状は互いに高さ方向に間隔を有して設けられる顕熱交換器。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月22日(2014.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、
前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを交互に重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換する顕熱交換器と、
前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、
前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有し、
前記顕熱交換器の前記一次側筒及び前記二次側筒は、厚さが０．０５〜０．３ｍｍの複数の板部材を、両端部でピッチ１〜３ｍｍとなるようにスペーサを介在させ、前記スペーサの両面にそれぞれ塗布された接着剤で接着されて固定され、
前記顕熱交換器は、前記一次側筒の流路が鉛直方向に沿うように配置され、
前記複数の板部材は、互いに対向する前記板部材上に対で設けられる所定の高さの凸形状を有し、
当該対の凸形状は、前記それぞれ塗布された接着剤の合計の厚さに対応する前記所定の高さの方向の間隔を有して設けられる冷却装置。
【請求項２】
気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを交互に重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成し、
前記一次側筒及び前記二次側筒は、厚さが０．０５〜０．３ｍｍの複数の板部材が、両端部でピッチ１〜３ｍｍとなるようにスペーサの両面にそれぞれ塗布された接着剤で接着されて保持され、
前記一次側筒は、流路が鉛直方向に沿うように配置され、
前記複数の板部材は、互いに対向する前記板部材上に対で設けられる凸形状を有し、
当該対の凸形状は、前記それぞれ塗布された接着剤の合計の厚さに対応する高さ方向の間隔を有して設けられる顕熱交換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
［１］通過する一次側気流を加湿して温度を下げる気化フィルタと、前記気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを交互に重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換する顕熱交換器と、前記顕熱交換器を通過した一次側気流を外部に排出するファンと、前記二次側気流を前記冷却対象と前記顕熱交換器との間を循環させるファンとを有し、前記顕熱交換器の前記一次側筒及び前記二次側筒は、厚さが０．０５〜０．３ｍｍの複数の板部材を、両端部でピッチ１〜３ｍｍとなるようにスペーサを介在させ、前記スペーサの両面にそれぞれ塗布された接着剤で接着されて固定され、前記顕熱交換器は、前記一次側筒の流路が鉛直方向に沿うように配置され、前記複数の板部材は、互いに対向する前記板部材上に対で設けられる所定の高さの凸形状を有し、当該対の凸形状は、前記それぞれ塗布された接着剤の合計の厚さに対応する前記所定の高さの方向の間隔を有して設けられる冷却装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
［２］気化フィルタを通過した一次側気流の通過する一次側筒と冷却対象を循環する二次側気流の通過する二次側筒とを交互に重ね合わせて配置することで当該一次側気流と当該二次側気流との間で顕熱を交換するものであって、当該一次側筒及び当該二次側筒を構成し、前記一次側筒及び前記二次側筒は、厚さが０．０５〜０．３ｍｍの複数の板部材が、両端部でピッチ１〜３ｍｍとなるようにスペーサの両面にそれぞれ塗布された接着剤で接着されて保持され、前記一次側筒は、流路が鉛直方向に沿うように配置され、前記複数の板部材は、互いに対向する前記板部材上に対で設けられる凸形状を有し、当該対の凸形状は、前記それぞれ塗布された接着剤の合計の厚さに対応する高さ方向の間隔を有して設けられる顕熱交換器。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2013111693.tif 000017
2013111693.tif 000018
2013111693.tif 000019
2013111693.tif 000020