(57)【要約】【課題】同一の装置を効率的に用いて、クーラー運転と熱交換運転と除湿運転とを行うことができる、省エネルギー効果に優れたペルチェ式盤用冷却装置を提供する。【解決手段】ペルチェ素子３の両側に、盤内用ファン７と盤外用ファン９と設けるとともに、温度センサ１６及び湿度センサ１７を接続する温度・湿度制御装置４を接続して、盤内温度が第１所定温度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流してクーラー運転とし、盤内温度が第２所定温度を下回る時にはペルチェ素子に微弱電流を流すか若しくは通電を停止して熱交換運転とし、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤内冷却用のペルチェ素子の両側に、盤内用ファンと盤外用ファンを設けるとともに、温度センサ及び湿度センサが接続される温度・湿度制御装置を設け、この温度・湿度制御装置に、盤内温度が第１所定温度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流してクーラー運転とし、盤内温度が第２所定温度を下回る時にはペルチェ素子に微弱電流を流すか若しくは通電を停止して熱交換運転とし、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させる機能を持たせたことを特徴とするペルチェ式盤用冷却装置。
【請求項２】
温度・湿度制御装置に、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させ、盤内温度が所定温度以下の時には盤内用ファンを停止させる機能を持たせたことを特徴とする請求項1に記載のペルチェ式盤用冷却装置。
【請求項３】
温度・湿度制御装置にさらに、温度が設定値以下となったときにペルチェ素子への通電電流を反転させてヒータとして作用させる機能を持たせたことを特徴とする請求項１に記載のペルチェ式盤用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気電子機器収納用ボックス等に取り付けて盤内温度を制御するペルチェ式盤用冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気電子機器収納用ボックス等のための盤用冷却装置として、ペルチェ素子を利用した電子式クーラーが知られている。この電子式クーラーは外気を盤内に導入することなく盤内冷却が可能であるので、特に外部からのダストの侵入を嫌う電子機器収納用ボックスに適している。電子式クーラーは内部機器の発熱量が小さい場合には、温度・湿度制御装置によってペルチェ素子への通電量を減少させたり、オンオフ運転を行わせたりして省エネルギー運転が可能である。
【０００３】
また本出願人の特許文献１に示すように、ペルチェ素子の両側に、盤内用ファンを備えた盤内流体循環経路と盤外用ファンを備えた盤外流体循環経路とをそれぞれ形成するとともに、これらの経路を盤内用ファンと盤外用ファンとの間の直接循環経路へ切替えることができるようにした盤用冷却装置も用いられている。この特許文献１の装置は、ペルチェ素子を用いた通常の冷却運転のほかに、ペルチェ素子への通電を停止したまま盤内用ファンと盤外用ファンとの間で流体を循環させる熱交換運転を行うことも可能であり、更に省エネルギー効果を高めたものである。
【０００４】
上記のように、従来から盤用冷却装置については様々な改良が行われている。しかし、その多くは盤内温度を適正範囲に制御することを目的としたものであり、盤内湿度を考慮したものはあまり見受けられない。また別に除湿装置を設置することも考えられるが、設備が複雑化して設備コストが高くなり、また高温多湿の場合には電子式クーラーと除湿装置を同時に運転することとなるため、使用電力量が多くなりランニングコストも高くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、同一の装置を効率的に用いて、クーラー運転と熱交換運転と除湿運転とを行うことができる、省エネルギー効果に優れたペルチェ式盤用冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、盤内冷却用のペルチェ素子の両側に、盤内用ファンと盤外用ファンを設けるとともに、温度センサ及び湿度センサが接続される温度・湿度制御装置を設け、この温度・湿度制御装置に、盤内温度が第１所定温度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流してクーラー運転とし、盤内温度が第２所定温度を下回る時にはペルチェ素子に微弱電流を流すか若しくは通電を停止して熱交換運転とし、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させる機能を持たせたことを特徴とするものである。なお、温度・湿度制御装置に、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させ、盤内温度が所定温度以下の時には盤内用ファンを停止させる機能を持たせることが好ましく、さらに、温度が設定値以下となったときにペルチェ素子への通電電流を反転させてヒータとして作用させる機能を持たせることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のペルチェ式盤用冷却装置によれば、盤内温度が第１所定温度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流してクーラー運転とし、盤内温度が第２所定温度を下回る時にはペルチェ素子に微弱電流を流すか若しくは通電を停止して熱交換運転とし、盤内温度が第１所定温度を超えなくても盤内湿度が所定湿度を超えた時にはペルチェ素子に定格電流を流して除湿運転として動作させるようにしたものであり、同一の装置によって、クーラー運転と熱交換運転と除湿運転とを行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は本発明の実施形態の説明図であり、１は電気電子機器収納用ボックス、２は盤内と盤外とを区画する隔壁である。３はこの隔壁２の部分に配置されたペルチェ素子であって、温度・湿度制御装置４によって運転制御が行われている。
【０００９】
ペルチェ素子３の盤内側と盤外側にはそれぞれ、盤内側ヒートシンク５と盤外側ヒートシンク６とが設けられている。また各ヒートシンク５，６にはそれぞれ、盤内用ファン７、盤外用ファン９が設けられている。通常はペルチェ素子３に電流を流し、盤内のクーラー運転が行われる。
【００１０】
また、ペルチェ素子３に電流を流さず、盤内用ファン７と盤外用ファン９とを動作させることによりペルチェ素子３を使用しない熱交換運転を行うことができる。この際にペルチェ素子３の定格の１０％程度に相当する微弱電流を流す熱交換運転を行えば、熱交換効率を高めることができる。
【００１１】
温度・湿度制御装置４には温度センサ１６及び湿度センサ１７が接続されており、温度センサ１６により検出された盤内温度が第１所定温度、例えば３５℃を越えたときにはペルチェ素子３に正方向に直流を通電し、通常のクーラー運転を行う。その結果、盤内温度が第２所定温度、例えば３０℃を下回るまで低下するとペルチェ素子３への通電を停止するか、定格の１０％程度である微弱電流まで通電量を減少させ、熱交換運転に切替える。何れの場合にも、盤内用ファン７と盤外用ファン９とはともに回転される。そして盤内温度が第３所定温度、例えば２５℃にまで低下すると熱交換運転も停止する。このようにして、クーラー運転と熱交換運転とを切替えることにより、省エネルギー効果を発揮させることができる。
【００１２】
上記のような運転方法は従来と同様であるが、本発明では湿度センサ１７により検出された盤内湿度が温度・湿度制御装置４に入力されており、温度・湿度制御装置４は検出された盤内湿度が所定湿度を越えたときに、ペルチェ素子３に除湿運転を行わせる機能を有する。以下にこの点について詳述する。
【００１３】
除湿運転は、盤内湿度が所定湿度、例えば７０％以上に達したときに行われ、７０％未満にまで低下すると停止される。除湿運転は、ペルチェ素子３に正方向に直流が通電される。しかし盤内温度に応じて除湿運転の方法が異なり、高温域、例えば盤内温度が３０℃以上での除湿運転の場合にはクーラー運転と同様に盤内用ファン７と盤外用ファン９とをともに回転させるが、中温域（例えば１５〜２５℃）及び中高温域（例えば２５〜３０℃）の所定温度以下では盤内用ファン７を停止し、盤外用ファン９のみを回転させる。
【００１４】
図２に、本発明の盤用冷却装置の作動と、盤内温度、盤内湿度との関係を示す。なおここに示された温度や湿度の絶対値は一例を示すに過ぎず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００１５】
まず盤内温度が第１所定温度である３５℃（Ａ点）に達すると、湿度の高低とは無関係にクーラー運転が行われる。クーラー運転は十分な冷却能力を発揮するように設計されているため、盤内温度は次第に低下し、第２所定温度３０℃（Ｂ点）に達するとクーラー運転は停止され、熱交換運転に切り替る。熱交換運転の冷却能力はクーラー運転に比べて低いが、盤用冷却装置全体を停止した場合に比較すれば大きい冷却能力を持つので、図２に示すように盤内温度はＨ点に向かって再び上昇し始める。
【００１６】
盤内湿度が７０％未満であれば、実線で示すように盤内温度に応じて上記の運転パターンが繰り返されるが、仮にＣ点において盤内湿度が所定湿度７０％以上となると、熱交換運転から除湿運転への切替えが行われる。このような高温域における除湿運転はクーラー運転と同じであり、その結果、盤内温度は破線で示すようにＤ点まで低下するとともに、盤内湿度も７０％未満にまで低下する。すると除湿運転の必要がなくなるため、再び熱交換運転に切り替り、Ｅ点で盤内湿度が７０％以上となると、再び熱交換運転から除湿運転への切替えが行われる。このようにして除湿運転と熱交換運転とが繰り返されて盤内の除湿が行われる。
【００１７】
図２の例では、Ｆ点において盤内温度が３０℃となり、かつ盤内湿度も７０％未満にまで低下したので、実線の場合にも破線の場合にも除湿運転、クーラー運転ともに停止され、熱交換運転が継続される。外気温が低くなると熱交換運転によって盤内温度が低下し、Ｇ点で２５℃に達すると熱交換運転も停止する。しかしＩ‐Ｊのように盤内湿度が上昇し始め、Ｊ点において７０％に達するとまた除湿運転が開始されることは、上記した場合と同様である。
【００１８】
このように、盤内温度が２５℃以上の中高温域及び３０℃以上の高温域では、クーラー運転、熱交換運転のいずれかが行われ、盤内湿度に応じて除湿運転が断続的に繰り返される。そして盤内温度が２５℃未満の適正温度域となると、クーラー運転、熱交換運転の何れも停止される。しかし盤内湿度が７０％に達することはあるため、盤内温度が２５℃未満の適正温度域においても、上記と同様に除湿運転は行われる。ただしこの除湿運転中は、盤内用ファン７は停止し、盤外用ファン９のみを回転させる。
【００１９】
なお、盤内温度が１５〜２５℃の適正温度域にあるときは、盤内を冷却する必要はないが、外気温の低下に伴って５℃未満の低温域にまで低下したときには、ペルチェ素子への通電電流を反転させてヒータとして作用させる。
【００２０】
上記したように本発明のペルチェ式盤用冷却装置によれば、同一の装置を効率的に用いて、クーラー運転と熱交換運転と除湿運転とを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の説明図である。
【図２】本発明の盤用冷却装置の作動を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１  電気電子機器収納用ボックス
２  隔壁
３  ペルチェ素子
４  温度・湿度制御装置
５  盤内側ヒートシンク
６  盤外側ヒートシンク
７  盤内用ファン
９  盤外用ファン
１６  温度センサ
１７  湿度センサ
【図１】
2008141089.tif 000003
【図２】
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