(57)【要約】  除湿された装置用ハウジングが、一つまたは複数の機械デバイス及び/又は電気デバイスを含んだ装置を収納するために使用される。除湿された装置用ハウジングはこのハウジング内の一または複数の領域上で水が凝縮するのを防止し、ハウジングの内側に除湿された環境を提供するためにハウジングの内側での水の凝縮を制御できるようになっている。この除湿された装置用ハウジングでは、凝縮した水をハウジングの外側へ取り出すことができるようになっている。
2008521368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿された装置用ハウジングにおいて、
装置を覆うように設定された覆いと、
当該装置から空気を受け取り、当該覆いの目標領域に向けて当該空気を流すことによって、当該空気が当該目標領域上に結露させることのないようにするための曇り取り装置と、
当該目標領域から空気を受け取り、当該空気内の湿気を凝縮させ、当該覆いから当該凝縮した水を排出させ、そして除湿した空気を当該装置に向けて流すように設定されたコンデンサと、
からなることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項２】
請求項1に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記覆いがカメラを覆うように設定されており、前記覆いの目標領域が前記覆いの透明な領域を含んでいることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項３】
請求項1に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記曇り取り装置が、前記装置から空気を引き込み、当該空気を前記覆いの目標領域に向けて流すように設定されたファンを備えていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項４】
請求項3に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記曇り取り装置が、前記空気が前記覆いの目標領域に届く前に、前記ファンによって流される当該空気を加熱するように設定されたヒータを更に備えていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項５】
請求項1に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記コンデンサが、
前記覆いの側壁に組みつけられ、そして前記湿気を凝縮させるために前記空気から熱を取込むように設定された熱伝達装置と、
当該熱伝達装置に連結され、前記覆いの外側の領域に延びるドレイン・システムであって、前記凝縮した水を受け、当該水を前記覆いの外側へ排出するように設定されているドレイン・システムと、
を備えていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項６】
請求項5に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記熱伝達装置が前記覆いの上方部分に配置されていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項７】
請求項5に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記ドレイン・システムが水受けと当該水受けに連結されたドレイン・チューブを備えていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項８】
請求項5に記載の除湿された装置用ハウジングであって、前記熱伝達装置が、熱伝達を容易にするために前記覆い内に伸びるフィンを備えていることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項９】
請求項1に記載の除湿された装置用ハウジングにおいて、前記覆いが、主覆い部分と主覆い部分に取り外し可能に組み付けられた透明な空洞部分とを備えており、前記目標領域は、少なくとも前記空洞部分を含んでいることを特徴とする除湿された装置用ハウジング。
【請求項１０】
除湿方法において、
装置からの加熱された空気を、装置を覆っている覆いの目標領域に向けて流すことによって当該目標領域上において結露することを防止するようにしたステップであって、当該加熱された空気が当該目標領域上を通過する間に部分的に冷却されるステップと、
当該覆いの目標領域において部分的に冷却された空気を熱伝達装置に向けて流すステップであって、当該部分的に冷却された空気が当該熱伝達装置の上を通過する間に、当該空気から水を凝縮させるために当該空気を更に冷却するステップと、
当該覆いの外側の領域へ当該水を排出するステップと、
当該更に冷却された空気を当該装置へ向けて流すステップと、
から成ることを特徴とする除湿方法。
【請求項１１】
請求項10に記載の除湿方法において、前記覆いの目標領域が、透明な領域を含んでいることを特徴とする除湿方法。
【請求項１２】
請求項10に記載の除湿方法において、前記部分的に冷却された空気が前記熱伝達装置の上方へ向けて流されることを特徴とする除湿方法。
【請求項１３】
請求項10に記載の除湿方法において、加熱された空気を作り出すために、前記装置からの空気を更に加熱するステップを更に備えていることを特徴とする除湿方法。
【請求項１４】
請求項10に記載の除湿方法において、前記加熱された空気が、前記装置によって加熱されたものであることを特徴とする除湿方法。
【請求項１５】
請求項10に記載の除湿方法において、前記覆いが、主覆い部分と主覆い部分に取り外し可能に組み付けられた透明な空洞部分とを備えており、前記目標領域は、少なくとも前記空洞部分を含んでいることを特徴とする除湿方法。
【請求項１６】
除湿されたドーム・ハウジングにおいて、
装置を覆うように設定された主覆い部分と、
当該主覆い部分に取り外し可能に組み付けられるように設定された透明な空洞部分と、
装置の覆い部分内にある空気から熱を取り出し水を凝縮するように設定された熱伝達装置であって、主覆い部分の側壁に一体的に組み込まれている熱伝達装置と、
熱伝達装置に連結され、そして装置の覆い部分の外側の領域にまで延びたドレイン・システムであって、透明な空洞部分の上に凝縮した水が溜まるのを防止するために、凝縮した水を受け、その水を装置の覆いの外側へ排出するように設定されているドレイン・システムと、
から成る除湿されたドーム・ハウジング。
【請求項１７】
請求項16に記載された除湿されたドーム・ハウジングにおいて、前記装置からの空気を前記覆いの目標領域に向けて流すように設定されているファンを更に備えていることを特徴とする除湿されたドーム・ハウジング。
【請求項１８】
請求項17に記載された除湿されたドーム・ハウジングにおいて、前記空気が前記覆いの目標領域に届く前に、前記ファンによって動かされる空気を加熱するように設定されたヒータを更に備えていることを特徴とする除湿されたドーム・ハウジング。
【請求項１９】
請求項16に記載された除湿されたドーム・ハウジングにおいて、前記熱伝達装置が前記覆いの上方部分に配置されていることを特徴とする除湿されたドーム・ハウジング。
【請求項２０】
請求項16に記載された除湿されたドーム・ハウジングにおいて、前記熱伝達装置が前記主覆い部分の形状に沿うような曲線形状を有し、当該熱伝達装置が熱伝達を容易にするためのフィンを備え、当該フィンが水を前記ドレイン・システムに向けて落とし込むために角度付けされていることを特徴とする除湿されたドーム・ハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、同時係属の米国仮出願No.60/630,350(出願日2004年11月23日)に基づき、優先権を主張するものであり、ここで参照することにより全ての内容はここに取込まれるものである。
【０００２】
本発明の技術分野
この発明は、装置のハウジングに係り、更に詳細には、除湿システムを内蔵した除湿された装置用ハウジングに係るものである。
【背景技術】
【０００３】
機械デバイスや電気デバイスのような装置は、もし湿気や結露を受けた場合には適切に機能しないことがある。覆いを設けることによって、かかるデバイスの外部に落ちてくる液滴からデバイスを保護することはできるが、例えば、極端な温度サイクルが負荷される場合には、覆いの内部に直接形成される結露を防止することはできない。覆いの周囲の外気が冷やされた場合、覆いの内壁も冷やされ、結局内側の空気も冷やされる。例えば、暴風雨の中で覆いが急激に冷やされた場合などに、覆いの内側の空気が冷やされると、覆いの内側の相対的な圧力が低下し、(覆いの通気部分を通って)外気が覆いの内部に吸引される。このような場合、外部の空気は、100%に近い相対湿度となっている。覆いの内側の空気の相対湿度は、結局覆いの外側の空気の相対湿度に近づき、更に冷やされると、覆いの内側に結露が生じる。
【０００４】
装置の覆いの一つとして、ビデオカメラの屋外ビデオドームがある。ビデオドームの覆いは、好みの場所の上方に取り付けることができ、この覆いは光学的に透明であるか、あるいは覆いの下側半分を形成する部分が透明な空洞部となっている。一体化されたパン・チルト・ズーム機構が好みの場所(駐車場、セキュリティ・ゲート、建物の入り口等)を観察するために、通常ドームの側方の下部に使用されている。現存する屋外ビデオドームの覆いは、海岸地方の湿気の多い環境に置かれる場合に、特に結露の問題を抱えている。空洞部の内部または外部に結露が生じると、このドームは使い物にならなくなる。空洞部の内部に結露が生じると、空洞部に「曇り」が生じてしまい、視界を悪くし、結露が集まって液滴となって空洞部の下部へ流れ落ちるため更に視界を悪くする。覆いの中に置かれた電気部品や機械部品が結露によって腐食し、その寿命も短くなってしまう。
【０００５】
空気が覆いの内部に侵入するのを防ぐためにシーリングされた覆いが設計されている。しかし、覆いの内部と外部の間に相対的に大きな圧力差が生じるとシーリングされた覆いにはリークが生じる。覆いの壁を貫通させるかあるいは覆いの上部を介してケーブルを設置する必要がある場合には、覆いをシーリングすることが更に難しくなる。密閉シールを使った覆いも理想的な環境下では機能するが、多くの場合、コスト上許容できなかったり、信頼性のないものであったりする。
【発明の開示】
【０００６】
図1に基づき説明すると、一または複数の機械デバイス及び/又は電気デバイスを含んだ装置を収納するために、除湿された装置用ハウジング100が使われている。除湿された装置用ハウジング100はハウジング100の内部の一または複数の領域に結露が生じないようにすることができるものであり、ハウジング100の内部に除湿した環境を提供するためにハウジング100の内部の結露を制御できるようにしたものである。除湿された装置用ハウジング100は、凝縮した水をハウジング100の外へ排出することができるようになっている。
【０００７】
除湿された装置用ハウジング100は、装置104と除湿システム110をカバーする装置の覆い102を備えている。除湿システム110は、覆い102内の少なくとも一つの目的領域106に結露が生じないようにする曇り取り装置112と、覆い102内の空気中の湿気を凝縮し、除去するためのコンデンサー114を備えている。一つの実施例では、以下に詳細に説明するように、覆い102はカメラと覆い102の透明領域を含んだ目的領域106を覆っている。当業者であれば、この除湿システム110は、覆い102の内部の他の領域における結露をも防止することができるものであることを理解することができるであろう。
【０００８】
曇り取り装置112には、空気を流すためのファンと空気を加熱するための補助ヒータが備えられている。コンデンサー114には、結露を生じさせるために、覆い102の側壁に組み付けられたヒート・シンクのような熱伝達装置が備えられている。コンデンサー114には、更に水を排出するためのドレイン・システムが設けられている。ファン、ヒータ、熱伝達装置、およびドレイン・システムを備えた除湿システムの一実施例について以下に詳細に説明する。
【０００９】
運転中、曇り取り装置112は装置104から空気流120を受け入れるようになっており、暖められた空気流122を目的領域106(例えば、装置の覆い102の内側表面)へ向けて流す。装置104及び/又は曇り取り装置112は空気流122中に加熱空気を作り出すための加熱部を備えている。曇り取り装置112は更に空気流122の速度と攪拌の程度を増大することができるようになっている。目的領域106における空気流122がより暖かく、流速がより早く、そして攪拌の程度がより高くなると、目的領域106における結露が生じにくくなる。一つの実施例において、空気流122の空気の温度が約10℃の領域にあり、空気流の流速は約10
CFMの領域にある。
【００１０】
コンデンサー114は目的領域106から空気流124を受け入れることができるようになっており、コンデンサー114内部で湿気を凝縮させて水130にすることができるようになっている。目的領域106(覆い102の表面)を通過することによって、空気流124中の空気は部分的に冷却され、そして空気流124は減速し、例えば、層状流になる。空気流124が冷やされ、層状流になると、空気流124がコンデンサー114を通過するとき生じる水分の凝縮が増大する。コンデンサー114は、装置104を冷やすために、除湿され冷却された空気を含んだ空気流126を装置104に向けて更に送り出す。空気流124から除去された水130は、以下に更に詳細に説明するように、覆い102の外に排出される。
【００１１】
図２を参照しながら、除湿された装置用ハウジング200の一つの実施例について詳細に説明する。この実施例によれば、除湿された装置用ハウジング200には、ビデオ・カメラ装置204を覆うようになっているドーム状の覆い202が備えられている。ドーム状の覆い202は、透明な空洞部分206と覆いの本体部分208とから成る。覆いの本体部分208はビデオ・カメラ装置204を保護し、支持するためのものであり、金属材料によって作ることができる。透明な空洞部分206はビデオ・カメラ装置204の視界をさえぎることなくカメラ装置204を保護するものであり、透明なプラスチック材料によって作ることができる。カメラ用に設計された覆いの例には、Tyco  Fire  and  Security社から出されているSpeedDome（登録商標）という名称のビデオ・ドーム・ハウジングがある。
【００１２】
除湿された装置用ハウジング200にかかるこの実施例には、透明な空洞部分206の目的領域上に結露しないようにするための除湿システム210が収納されている。除湿システム210にかかるこの実施例では、曇り取り装置212にはファン240と補助ヒータ242が含まれている。ファン240はカメラ装置204の中の発熱電子機器からの空気を吸い込み、その空気を補助ヒータ242を通して排出し、透明な空洞部分206に向けて流すようになっている。補助ヒータ242は、空気中の相対湿度を低下させるために空気を加熱するものであり、そうすることによって、更に透明な空洞部分206において結露しないようにすることができる。従って、覆い202内を流れる、暖められ、速度の速い、そして乱流状態にある空気流が、透明な空洞部分206上に結露や曇りを生じさせないように強制循環させられる。
【００１３】
補助ヒータを使用することは、覆い202の外部の温度に依存する。一般に、覆い202の内部の温度が外気温度よりも低く低下した場合、湿気が結露しやすくなる。しかしながら、もし覆い202の外部の温度が氷点以下であれば、透明な空洞部分206上に霜や氷が形成されないようにするために、覆い202の内部の温度を上げる必要がある。従って、ヒータ242は、除湿システム210によって湿気の結露を制御することに悪影響を与えることなく、透明な空洞部分206上に結露するのを防止するように(あるいは、曇り取りを行うように)空気を十分加熱するために、必要な時に使用するようにしても良い。一つの実施例においては、ヒータ242は、外気温度が急激に低くなったときや、カメラ装置204からの熱が、透明な空洞部分206の外側表面に氷が付着することを防止するのに十分なものでないときだけにするようにしても良い。ヒータ242は、覆い202の内側の温度が望ましい範囲に維持されるようにセットしておいても良い。例えば、ヒータ242は内部の温度が-5℃以下に低下したときにスイッチを入れ、内部の温度が0℃以上に上昇したときにスイッチを切るようにしても良い。
【００１４】
除湿システム210の一つの実施例によれば、コンデンサー214は、装置の覆い202の側壁に組み込まれた、ヒート・シンク又はコールド・プレートのような熱伝達装置250を備えている。透明な空洞部分206から流れてくる部分的に冷却された空気は、一般的には層流となって熱伝達装置250を通過して流れるようになっている。熱伝達装置250は、部分的に冷却された空気を更に冷却するために、空気中から熱を伝達するようになっており、空気中の湿気を結露させ、液滴状の水として取り出すようになっている。熱伝達装置250は、一般的には、湿気を含んだ空気は上昇する傾向にあるので、結露がもっとも起こりやすい覆い202の上方の部分に配置されている。
【００１５】
熱伝達装置250は、覆い202の内側にある空気から外部へ熱を伝達しやすくするために、外気と接触している一方の側面252と、覆い202の内側に突起したフィン254とを備えている。熱伝達装置250には、熱伝達効率を更に高めるために、熱伝達装置250の外側にフィン254aをオプション的に設けておくこともできる。雨が降っている間、熱伝達装置250を覆い202の内側よりも早く冷却させるために、雨水が熱伝達装置250の側面252(およびオプションであるファン254a)を伝って流れ落ちるように熱伝達装置250に雨水が当たるようにして配置するようにすることもできる。このことによって、突然に雨が降り出した場合に起こるような急激な温度変化が生じるような時でも、熱伝達効率を高めることができる。使用に際し、熱伝達装置250が覆い202の他の側面よりも冷えるよう、熱伝達装置250が太陽に当たらないように北側に向くように除湿された装置用ハウジング200の向きを設定するようにしても良い。
【００１６】
熱伝達装置250は熱導伝性であり、結露を促進し、そしてカビの発生を遅らせる材料で作ることができる。熱伝達を容易にするために熱伝達装置250に逆熱電対デバイスを接続するようにしても良い。当業者であれば、その他のタイプの熱伝達装置250を使用することもできることは容易に理解できるであろう。
【００１７】
別の実施例では、熱伝達装置250から冷却された空気を引き込み、カメラ装置204に冷却された空気を吹き付けるようにするために、熱伝達装置250の後方にファンを置くようにしても良い。当業者であれば、覆い202の中に空気を特定の方向に向けて流すために、その他のタイプのデバイスを使用することもできることは容易に理解できるであろう。
【００１８】
除湿システム210には、水を集め、集めた水を覆い202のから排出するために、熱伝達装置250に対応して配置されたドレイン・システム260を更に備えることもできる。ドレイン・システム260には、水受け262とドレイン・チューブ264が備えられている。水受け262は、通常、熱伝達装置250からの水を受けるために、熱伝達装置250の下方に配置されている。ドレイン・チューブ264は、集めた水を覆い202の外側に排出するために、水受け262と覆い202の間を結合して配置されている。水受け262は、熱導伝性でありカビや菌の成長を防ぐことができるような材料で作ることができる。
【００１９】
使用に際しては、水受け262とドレイン・チューブ264は吸引することなく、重力によって水を排出するようにしている。この排水は回りの環境における自然な加熱と冷却のサイクルの機能として行われるものである。冷却期間(例えば夜間)において、覆い202の内圧が低下すると水の排出を阻害することになる、ある程度の負圧が生じる。覆いが急激に冷却されるような場合(例えば雨によって)に、ドレイン・チューブ264の中を水(例えば雨水)が逆流するのを防止するためにドレイン・チューブ264には、逆流防止用フラップやその他のデバイスを設けるようにしても良い。次の加熱サイクルにおいて(例えば、朝になったとき)内圧が上昇すると水受け262に残っていた水分は、ドレイン・チューブ264を通って、強制排出される。
【００２０】
更に別の除湿された装置用ハウジング300の実施例を図3に示す。除湿された装置用ハウジング300には、覆い308の内部に加熱コイル342の中に空気を流すためのブロワー・ファン340が設けられている。シュート344は加熱コイル342を通って流れる空気に連通しており、空洞部分306の中へ空気を吹き込むようになっている。除湿された装置用ハウジング300は、熱伝達装置350上を通過する空気から熱を受け取り、湿気を結露させる熱伝達装置350を更に備えている。水受け362は、熱伝達装置350から落下する水を集めるために、熱伝達装置350下方に対応して配置されている。ドレイン・チューブ364は、上述したように覆い308の内部からの水を排出するために、水受け362に連結されている。
【００２１】
熱伝達装置350の一つの実施例として、図4に水受け362とドレイン・チューブ364を更に詳細に示す。熱伝達装置350には、水受け362の中に水を落としこむために角度を付けたフィン352が設けられている。図には、水受け362が熱伝達装置350の全幅に亘る広がりを持って示されているが、フィン352を伝って水が落下する領域をカバーするような広がりを持たせるように設計することもできる。熱伝達装置350には、反対側に、覆い308の外側に面したオプションとしてのフィン(図示せず)を設けるようにしても良い。熱伝達装置350は、覆い308の形状に沿うような曲線状の形状を持つようにしてもよい。
【００２２】
従って、除湿された装置用ハウジングに使用されている除湿システムおよびその方法は、目標領域(例えば、ビデオ・ドームの空洞部分)に結露が生じないようにするものである。また、この除湿システムおよびその方法はハウジング内の結露する位置を制御することができ、更にハウジングの内側の装置やその他の領域に影響を及ぼす結露を防止するために、ハウジング内から湿気を取り除くことができるものである。
【００２３】
本発明の一つの実施例においては、除湿された装置用ハウジングには、装置を覆うように設定された覆い、曇り取り装置、およびコンデンサーが備えられている。曇り取り装置は、装置から空気を受け取り、目標領域に結露しないように、覆いの目標領域に空気を吹き付けるようになっている。コンデンサは、目標領域から空気を受け取り、その空気中の湿気を凝縮させ、凝縮した水分を覆いから外へ排出し、除湿した空気を装置に向けて吹きかけるようになっている。
【００２４】
本発明の別の実施例における除湿方法には、装置によって加熱された空気が装置を覆う覆いの目標領域上を通過する間に、この加熱された空気が部分的に冷却されることによって目標領域上で結露しないようにするために、装置からの加熱された空気を覆いの目標領域に向けて流すステップが含まれている。更に、この除湿方法には、目標領域において部分的に冷却された空気が熱伝達装置上を通過する間に、水を凝縮させるようにするために、部分的に冷却された空気を更に冷却するよう目標領域において部分的に冷却された空気を熱伝達装置に向けて流すようにしたステップが含まれている。また、この除湿方法には、覆いの外側へ水を排出するステップと、更に冷却された空気を装置に向けて流すステップが含まれている。
【００２５】
本発明の一つの実施例においては、除湿されたドーム・ハウジングは、装置を覆うように設定された主覆い部分と、主覆い部分に取り外し可能に組み付けられるように設定された透明な空洞部分とを備えている。更に、この除湿されたドーム・ハウジングは、装置の覆い部分内にある空気から熱を取り出し水を凝縮するように設定された熱伝達装置を備えている。この熱伝達装置は、主覆い部分の側壁に一体的に組み込まれている。更に、この除湿されたドーム・ハウジングは、熱伝達装置に連結され、そして装置の覆い部分の外側の領域にまで延びたドレイン・システムを備えている。このドレイン・システムは、透明な空洞部分の上に凝縮した水が溜まるのを防止するために、凝縮した水を受け、その水を装置の覆いの外側へ排出するように設定されている。
【００２６】
本発明に係る基本的な部分についてここで説明してきたが、ここでの説明は例として説明したものであって、発明の範囲を限定することを意図したものではないことは、当業者であれば容易に理解できるであろう。ここで例示し、説明した実施例の他にも、本発明の範囲内にあるその他の実施例を実際に実施することもできる。当業者であれば想到できる改良や置き換えは、本発明の範囲に属するものと考えるべきであり、以下に述べる請求の範囲の例外にあたるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本発明の技術的特徴点およびその利点については、以下に示す図と一緒に以下の詳細な説明を読むことによってより理解を深めることができる。
【図１】図1は、本発明の一つの実施例に対応した、除湿された装置用ハウジングの系統図を示したものである。
【図２】図2は、本発明の別の実施例に対応した、除湿された装置用ハウジングの断面図を示したものである。
【図３】図3は、本発明の更に別の実施例に対応した、除湿された装置用ハウジングの部分断面図を示したものである。
【図４】図4は、熱伝達装置とドレイン・システムに係る一つの実施例の透視図を示したものである。
【図１】
2008521368.tif 000003
【図２】
2008521368.tif 000004
【図３】
2008521368.tif 000005
【図４】
2008521368.tif 000006
【国際調査報告】
2008521368.tif 000007