(57)【要約】【課題】従来の冷却装置においては、それぞれの機器をどの位置に設置するかによって設置面積が大きく異なるので、設置にあたって、この点を詳細に検討しなければならず、時間も労力も必要となるという問題があった。【解決手段】箱体と、箱体内に収められた圧縮機と、箱体内に収められ、圧縮機から吐出された冷媒を第１の開口部から流入する空気との熱交換により凝縮させる凝縮器と、箱体内に収められ、凝縮器からの冷媒を第２の開口部から流入する空気との熱交換により蒸発させる蒸発器とを有し、凝縮器を蒸発器よりも上方に配置し、凝縮器と蒸発器との間に第１の開口部と第２の開口部とを設けた。【選択図】　　　　　図１
2004125194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体と、
前記箱体内に収められた圧縮機と、
前記箱体内に収められ、前記圧縮機から吐出された冷媒を第１の開口部から流入する空気との熱交換により凝縮させる凝縮器と、
前記箱体内に収められ、前記凝縮器からの冷媒を第２の開口部から流入する空気との熱交換により蒸発させる蒸発器とを有し、
前記凝縮器を前記蒸発器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記蒸発器との間に前記第１の開口部と前記第２の開口部とを設けたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
凝縮器は、第１の開口部よりも上方に設けられ、前記凝縮器よりも上方に前記第１の開口部から流入する空気を箱体外へ流出させる室外ファンを有することを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
蒸発器は、第２の開口部よりも下方に設けられ、前記蒸発器よりも下方に前記第２の開口部から流入する空気を箱体外へ流出させる室内ファンを有することを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項４】
第１の開口部から流入する空気を箱体外へ流出させる室外ファンと、
第２の開口部から流入する空気を箱体外へ流出させる室内ファンとを有し、
圧縮機に電気を供給する電源と、前記室外ファンと前記室内ファンに電気を供給する電源とを別設したことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項５】
箱体の第２の開口部を備える側面には前記箱体を冷却対象となる筐体内から前記箱体を取り付けるための箱体取付手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項６】
箱体と、
前記箱体を構成する第１のブロックに収められた凝縮器と室外ファンと、
前記箱体を構成する第２のブロックに収められた蒸発器と室内ファンと、
前記箱体を構成する第１の開口部と第２の開口部が設けられ、前記第１のブロック及び前記第２のブロック内部と連通する第３のブロックとを備え、
前記第３のブロックは、前記第１の開口部から流入する空気を前記第１のブロックへ導き、前記室外ファンから前記箱体外へ流出し、前記第２の開口部から流入する空気を前記第２のブロックへ導き、前記室内ファンから前記箱体外へ流出する風路構成と、前記第１の開口部から流入する空気を前記第２のブロックへ導き、前記室内ファンから前記箱体外へ流出し、前記第２の開口部から流入する空気を前記第１のブロックへ導き、前記室外ファンから前記箱体外へ流出する風路構成とを切換える風路切換手段を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
風路切換手段は、略板材であり、前記略板材の一端が第１の開口部近傍に位置し、他端が第２の開口部近傍に位置し、前記一端と前記他端との間に回動中心があり、前記略板材の回動により風路構成を切換えることを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項８】
蒸発器下方にはドレンパンが設けられていることを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項９】
第１の開口部の内側には外部からの水の侵入を防ぐ防水手段が設けられていることを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１０】
箱体は、上部に第１のブロックが配置され、下部に第２のブロックが配置され、中間部に第３のブロックが配置されていることを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１１】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御するマイコンと、
前記マイコンを監視するマイコン動作監視手段とを有し、
前記マイコン動作監視手段により前記マイコンが正常でないことを検知した場合に、前記駆動手段に指令を送り、前記風路切換手段を駆動することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１２】
マイコンに制御され室外ファンを駆動する室外ファン駆動手段と、
前記マイコンに制御され室内ファンを駆動する室内ファン駆動手段とを有し、
前記マイコン動作監視手段により前記マイコンが正常でないことを検知した場合に、前記室外ファン駆動手段及び前記室内ファン駆動手段に指令を送り、前記室外ファン及び前記室内ファンを駆動することを特徴とする請求項１１記載の冷却装置。
【請求項１３】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
換気運転に切換える要求信号を発生させる換気運転信号発生手段と、
前記要求信号を受け、前記駆動手段に指令を送り、前記風路切換手段を駆動する応急運転切換判定手段とを有することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１４】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
室内ファンから流出する空気の吹き付け先の温度を検知する冷却対象温度検知手段と、
前記温度が予め設定した冷却対象温度のしきい値よりも高ければ、前記駆動手段に指令を送り、前記風路切換手段を駆動する応急運転切換判定手段とを有することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１５】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
第１の開口部周辺の温度を検知する屋外温度検知手段と、
前記温度が予め設定した屋外温度のしきい値よりも低ければ、前記駆動手段に指令を送り、前記風路切換手段を駆動する応急運転切換判定手段とを有することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１６】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
室内ファンから流出する空気の吹き付け先の温度を検知する冷却対象温度検知手段と、
第１の開口部周辺の温度を検知する屋外温度検知手段とを有し、
前記屋外温度検知手段が検出した温度が予め設定した屋外温度のしきい値よりも低くても、前記冷却対象温度検知手段により検知された温度が予め設定した冷却対象温度のしきい値よりも低ければ、駆動手段に指令を送らないように判断する応急運転切換判定手段とを有することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項１７】
風路切換手段を駆動する駆動手段と、
室内ファンから流出する空気の吹き付け先の温度を検知する冷却対象温度検知手段と、
第１の開口部周辺の温度を検知する屋外温度検知手段と、
前記屋外温度検知手段により検知した温度が前記冷却対象温度検知手段により検知した温度よりも高ければ、又は前記屋外温度検知手段により検知した温度が予め設定した冷却対象温度のしきい値よりも高ければ、駆動手段に指令を送らないように判断する応急運転切換判定手段とを有することを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱体を収納した筐体内を冷却する冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の筐体内を冷却する冷却装置は、筐体の内部及び外部の広範囲に渡って凝縮器や蒸発器等が配置されて構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−４１５０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の冷却装置においては、それぞれの機器をどの位置に設置するかによって設置面積が大きく異なるので、設置にあたって、この点を詳細に検討しなければならず、時間も労力も必要となるという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、設備設計と設置工事の簡素化を図った冷却装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
箱体と、
箱体内に収められた圧縮機と、
箱体内に収められ、圧縮機から吐出された冷媒を第１の開口部から流入する空気との熱交換により凝縮させる凝縮器と、
箱体内に収められ、凝縮器からの冷媒を第２の開口部から流入する空気との熱交換により蒸発させる蒸発器とを有し、
凝縮器を蒸発器よりも上方に配置し、凝縮器と蒸発器との間に第１の開口部と第２の開口部とを設けた。
【０００７】
箱体と、
箱体を構成する第１のブロックに収められた凝縮器と室外ファンと、
箱体を構成する第２のブロックに収められた蒸発器と室内ファンと、
箱体を構成する第１の開口部と第２の開口部が設けられ、第１のブロック及び第２のブロック内部と連通する第３のブロックとを備え、
第３のブロックは、第１の開口部から流入する空気を第１のブロックへ導き、室外ファンから箱体外へ流出し、第２の開口部から流入する空気を第２のブロックへ導き、室内ファンから箱体外へ流出する構成と、第１の開口部から流入する空気を第２のブロックへ導き、室内ファンから箱体外へ流出し、第２の開口部から流入する空気を第１のブロックへ導き、室外ファンから箱体外へ流出する構成とを切換える風路切換手段を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の冷却装置には、大きく分けて非換気運転と換気運転の二通りの運転状態がある。
【０００９】
図１は、この発明の実施の形態１における冷却システムによる非換気運転状態での構成を示す構成図であり、大きく分けて冷却装置１と筐体２とからなる。図中、箱体である冷却装置１は、冷媒を圧縮し吐出する圧縮機３と、圧縮機３から吐出されガス化した冷媒が流れる第１のガス配管４と、第１のガス配管４から流入するガス化した冷媒が凝縮され冷却液化される凝縮器５と、外気を強制的に凝縮器５の表面に送風し再び冷却装置１外へ送るための室外ファン６と、凝縮され液化された冷媒が流れる液配管７と、通電する電流によってその開度を設定できるというように外部から制御が可能で高温高圧の冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とする電子式膨張弁８と、液配管７から流入した湿り蒸気が冷却対象空間である室内の冷却負荷によって蒸発させられて冷媒ガスとされる蒸発器９と、この蒸発器９下方に設けられ蒸発器９に付着した水分を受けるドレンパン１０と、筐体２内の空気を強制的に蒸発器９の外表面に送風し再び筐体２内に送りこむための室内ファン１１と、蒸発器９から流出する冷媒ガスを圧縮機３へ戻すための第２のガス配管１２と、逆流を防ぐための逆止弁１３を備え圧縮機３をバイパスするための圧縮機バイパス配管１４と、凝縮器５と蒸発器９との間に設けられ冷却装置１と装置外部とを結ぶ第１の開口部１５と、凝縮器５と蒸発器６との間に設けられ冷却装置１と筐体２とを結ぶ第２の開口部１６と、これら第１の開口部１５と第２の開口部１６とから流入又は流出する空気の流れる方向を切り換える風路切換手段１７とを有する。
【００１０】
また、冷却装置１のうち第１の開口部１５と第２の開口部１６とを結んだ地点よりも上方の凝縮器５を収納する部分を凝縮器収納部１８、下方の蒸発器９を収納する部分を蒸発器収納部１９とする。さらに、風路切換手段１７と凝縮器収納部１８の凝縮器５との間の風路を第１の風路２０、凝縮器５から室外ファン６によって冷却装置１の外部に吹き出されるまでの風路を第２の風路２１とし、風路切換手段１７と蒸発器収納部１９の蒸発器９との間の風路を第３の風路２２、蒸発器９から室内ファン１１によって筐体２の内部に吹き出されるまでの風路を第４の風路２３とする。
【００１１】
なお、凝縮器収納部１８内は、下方に第１の風路２０が設けられ、凝縮器５を挟んで上方に第２の風路２１が設けられている。そのため、暖かい空気が冷却装置１内の上方から外へ排出されるので、冷却装置１の天井を暖めることになり、積雪などを防止することができる。また、凝縮側の排熱ショートサイクル防止も可能となっている。
【００１２】
また、蒸発器収納部１９内は、上方に第３の風路２２が設けられ、蒸発器９を挟んで下方に第４の風路２３が設けられている。そのため、暖かい空気が冷却装置１内の下方から筐体２内へ供給されるので、蒸発側の冷気ショートサイクル防止も可能となっている。
【００１３】
このように、冷却装置１は、凝縮器収納部１８からなる第１のブロックと、蒸発器収納部１９からなる第２のブロックと、側面に第１の開口部１５と第２の開口部１６が、上面に第１の風路２０と連通する開口が、下面に第３の風路２２と連通する開口が設けられ内部に風路切換手段１７を有する第３のブロックというように風路と機器ごとのブロックからなっているが、さらにこれらのブロックをそれぞれを独立した箱体のブロックとして考えると、これらを積層して冷却装置１の箱体を作り上げれば、正常時の組み立て性が向上し、逆にそれぞれのブロックを分離することができるのでファンやファンモータの交換や熱交換器の清掃といった場合に作業性が向上する。さらに、将来的に冷房能力を増加させたい場合にも各ブロック単位で取り替えることができるので、冷却装置全体を交換しなくても済む場合もあり、経済面でも有効であるという利点も加えられる。
【００１４】
またさらに、冷却装置１内の第２のガス配管１２は液配管７の径の１．５〜２倍の大きさとなるように設計され、冷媒には例えばＲ２２やＲ４０７Ｃなどのフロン系の冷媒を用い、圧縮機としては例えばスクロール圧縮機、冷凍機油としては例えばアルキルベンゼン油やエステル油などを用いているが、これに限るものではなく、他の冷媒、他の圧縮機、他の冷凍機油を用いてもよい。
【００１５】
次に、同じく図１を用いて、筐体２の構成について説明する。図中、筐体２は、外殻の一部に設けられた冷却装置１の第２の開口部１６と接続される開口部（この開口部は筐体２の外殻に設けられたものであるが、説明を簡単にするため、以下、第２の開口部１６と同じものとして扱う。）と、内部壁面に筐体２内の上方の空気が第２の開口部１６を通って冷却装置１へ流出するようにするための案内板２４と筐体２の壁面により構成される第５の風路２５と、発熱体２６を内部に収納し側面に空気吸入口２７が設けられ上面に空気排気口２８が設けられた発熱機器２９とを有する。
【００１６】
このような構成を有する冷却装置において、非換気運転をした場合の動作や空気の流れについて説明する。
【００１７】
非換気運転状態では、電子式膨張弁８の開度を、凝縮器５から流出した冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とするための適切な開度（例えば全開が２０００ｐｕｌｓｅの電子式膨張弁８を用いた場合には、１５％程度の約３００ｐｕｌｓｅとなる開度）に設定する。これにより、圧縮機３を運転すると逆止弁１３は圧縮機３の吐出圧力と吸入圧力との圧力差で閉止されて強制循環運転のサイクルが形成される。即ち、この配管内の冷媒ガスが圧縮機３で断熱的に圧縮されて過熱状態となり、凝縮器５で外気へ放熱して液化し冷媒液となる。この後、高圧の冷媒液は電子式膨張弁８を通り、この電子式膨張弁８で減圧されて気液混合状態の低温低圧の湿り蒸気となり、液配管７を通って蒸発器９で気化熱を吸収して冷媒ガスとなり、第２のガス配管１２を通って圧縮機２へ戻る。このように第１の運転状態は冷媒が圧縮機３により強制的に冷媒回路内を循環させられるものであり、冷媒の強制循環運転といえる。
【００１８】
なお、この冷却装置１は圧縮機３が止まった場合や止めた場合に圧縮機バイパス配管１４によりバイパスして冷媒の自然循環運転も可能であるが、風路は冷媒の強制循環運転と同じであるので、非換気運転の一種として詳細な説明は省略する。
【００１９】
このような非換気運転の場合、風路切換手段１７によって、冷却装置１の第１の開口部１５から流入する外気は、直接第２の開口部１６から筐体２内へ流入する風路が塞がれているので、第１の風路２０へ流れ込み、凝縮器５で冷媒の熱を奪い、第２の風路２１へ流れ込み、室外ファン６より冷却装置外部へ排気される。一方、発熱体２６により暖められ発熱機器２９の空気排気口２８から流出し筐体２内部で上昇した空気は第５の風路２５から第２の開口部１６へ向かって流れる。そして、風路切換手段１７によって、第２の開口部１６から冷却装置１に流入する筐体２内の空気は、直接第１の開口部１５から冷却装置外へ流出する風路が塞がれているので、第３の風路２２へ流れ込み、蒸発器９で冷媒に熱を与え、第４の風路２３へ流れ込み、室内ファン１１より筐体２内へ向かって流れ、筐体２内では発熱機器２９の空気吸入口２７から発熱体２６に至る。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態１における冷却装置による換気運転状態での構成を示す構成図である。換気運転とは、例えば圧縮機３や制御手段（図示せず）が故障して通常の非換気運転ができなくなった場合に、完全に運転が止まった状態のままでは発熱体２６からの熱により筐体２内の温度が上昇してしまうので、外気と筐体２内の熱くなった空気とを換気することで筐体２内の冷却を行うものである。なお、図面の構成上は風路切換手段１７を除いて図１と同じであるので、空気の流れの説明だけをする。
【００２１】
図２において、風路切換手段１７によって、冷却装置１の第１の開口部１５から流入する外気は、直接第２の開口部１６から筐体２内へ流入する風路が塞がれているので、第３の風路２２から第４の風路２３へ流れ込み、室内ファン１１より筐体２内へ向かって流れ、筐体２内では発熱機器２９の空気吸入口２７から発熱体２６に至る。さらに発熱体２６により暖められ発熱機器２９の空気排気口２８から流出し筐体２内部で上昇した空気は第５の風路２５から第２の開口部１６へ向かって流れる。そして、風路切換手段１７によって、第２の開口部１６から冷却装置１に流入する筐体２内の空気は、直接第１の開口部１５から冷却装置外へ流出する風路が塞がれているので、第１の風路２０から第２の風路２１へ流れ込み、室外ファン６より冷却装置外部へ排気される。
【００２２】
このような換気運転では外気を直接取り込むため、湿度が高い場合など空気中に含まれる水分が筐体２内に入り込むと発熱体２６などに悪影響を及ぼすことがある。そのため、これを防ぐために蒸発器９を通過する場合に（換気運転なので圧縮機３を停止させているので蒸発器９での熱交換はない）、蒸発器９に付着した水分をドレンパン１０で受け、これを外部に導水管（図示せず）で排出している。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態１における風路切換手段１７とその周辺の詳細な構造についてさらに説明を加える。風路切換手段１７は第１の開口部１５と第２の開口部１６の間に設けられた板であり、上下に一定の角度だけ回動可能なように規制されている。そして、その長さは一定角度回動した状態で第１の開口部１５から第２の開口部１６（あるいは第２の開口部１６から第１の開口部１５）へ直接空気が流れないように、一方の開口部を塞ぐことができる長さがあれば十分である。
【００２４】
具体的に詳細な構造について図３を用いて説明する。図３は風路切換手段と枠体の関係を示す全体構成図及び拡大構成図であり、図中、枠体３０、３１は一端が第１の開口部１５の縁部に設けられ、他端が第２の開口部１６の縁部に設けられ、一端から他端に至るまでの間で互いに交差する構造となっている。なお、図を分かりやすくするため枠体３１については２点鎖線で省略した描かれており、以下枠体３０だけで、風路切換手段１７との関係について説明する。
【００２５】
枠体３０の１面は端側の当て板部３２を残して、中央部に開口部３３が設けられている。この当て板部３２の中央部には切欠部３４が設けられており、板状の風路切換手段１７の半面は当て板部３２の表側と接触しうるように配置され、他の半面は、切欠部３４を通って当て板部３２の裏面側に伸びており、当て板部３２の裏面側と接触しうるように配置されている。そして、この切欠部３４の風路切換手段１７が当て板部３２の表面から裏面へと抜ける位置にあたる枠体３０には、風路切換手段１７の２側面に設けられた凸部３５を軸支するように穴が設けられ、一方の凸部３５の先には風路切換手段１７を駆動させるための駆動手段であるモータ３６が設けられている。
【００２６】
なお、この切欠部３４で枠体３０と枠体３１が交差しており、前述した凸部３５を軸支するように穴は枠体３１にも設けられており、この穴が一致する部分が交差点となっている。従って、風路切換手段１７はモータ３６により回動することで枠体３０又は枠体３１に接触して開口部３３を塞ぎ、風路を切り換えることが可能となる。
【００２７】
このような関係を有する風路切換手段１７と枠体３０の拡大構成図を用いて、これらが接触する部分の構造について詳細に説明する。枠体３０の当て板部３２の表面及び裏面のそれぞれ風路切換手段１７と接触する面にはシール材３７が設けられている。このシール材３７は金属やプラスチックといった硬質な素材で作られた風路切換手段１７が、同じように硬質な素材で作られた当て板部３２と接触する場合に生じる隙間を、自身が変形することで塞ぐ役目をする。そのため、シール材３７の素材としてはゴムなどの軟質材が適しており、さらに、この実施の形態では軟質材であるうえに断面が中空となるようにしている。
【００２８】
このようにすることで、風路切換手段１７と枠体３０との接触面で隙間が生じにくくなる。また、隙間をなくすためにモータ３６に大きな力を加える必要がなくなるため、モータ３６のロック状態において過電流が発生することを防止できる。
【００２９】
また、圧縮機や制御手段等の機能が故障して冷媒による温度管理運転ができない場合などに換気運転を行うので、故障などの場合にも対応した冗長性を持った冷却装置となっている。
【００３０】
さらに、冷媒循環回路、換気装置の機能を一台にまとめた構造にしてあるため、従来必要であった複数の機器の設置スペースが空き、設置工事が簡素化され、外観的にも凸凹が少なくなり見栄えがよくなる。
【００３１】
また、あらかじめ凝縮器３と蒸発器９と配管の位置が製造時に固定されているため、冷却装置の取付時に冷媒配管工事を行う必要が無くなる。
【００３２】
さらに、筐体２内上方に案内板２４によって第５の風路２５を形成したので、冷却効率が向上する。
【００３３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態１では、故障時に換気運転に変更した場合に、雨天の場合など、湿気を帯びた外気が直接筐体内に流入するために、発熱体等に悪影響を及ぼすことが考えられる。この実施の形態ではこの点を改良した発明を説明する。なお、既に実施の形態１で説明した構成と同じ構成には同一の番号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図４は、この発明の実施の形態２における風路切換手段周辺の構造を示す構成図である。図中、風路切換手段１７の第１の開口部１５側の端部には第１の可動金具３８が設けられ、第１の開口部１５の縁部に相当し蒸発器収納部１９の外壁の略直角に折り曲げれた端部には第２の可動金具３９が設けられ、第１の可動金具３８の端部が取り付けられた防水フィルタ４０の他端は第３の可動金具４１に取り付けられ、第２の可動金具３９の端部が取り付けられた防水フィルタ４２の他端も第３の可動金具４１に取り付けられている。
【００３５】
従って、図４（ａ）のような非換気運転の状態では、第１の開口部１５から凝縮器収納部１８の第１の風路２０へ外気が流れるように風路切換手段１７の第１の開口部１５側の端部は蒸発器収納部１９に凸部３５を中心として回動しているので、防水フィルタ４０、４２は第３の可動金具４１を中心に回動して、たたまれた状態となっている。
【００３６】
一方、図４（ｂ）のような換気運転の状態では、第１の開口部１５から蒸発器収納部１９の第３の風路２２へ外気が流れるように風路切換手段１７の第１の開口部１５側の端部は凝縮器収納部１８に凸部３５を中心として回動しているので、防水フィルタ４０、４２は第３の可動金具４１を中心に回動して、広がった状態となり、第１の開口部１５を覆っている。
【００３７】
また、図４（ｃ）は第１の可動金具３８、第２の可動金具３９、第３の可動金具４１、防水フィルタ４０及び防水フィルタ４２からなる防水手段の斜視図である。各防水フィルタ４０、４２は第１の可動金具３８、第２の可動金具３９、第３の可動金具４１に端部が取り付けられ、回動することができるようになっている。
【００３８】
このように防止フィルタを用いて防水手段を構成する方法の他にも、雨水が吹き付けるような場合に、水滴の侵入を防ぐ方法がある。
【００３９】
図５は、この発明の実施の形態２における風路切換手段周辺の構造を示す構成図である。図中、風路切換手段４３の第１の開口部１５側の端部は蒸発器収納部１９側に向けて曲げ加工され、第１の開口部１５の縁部に相当し蒸発器収納部１９の外壁の略直角に折り曲げれた先端部近傍から凝縮器収納部１８に向けて突起部４４が形成されている。
【００４０】
従って、図５（ａ）のような、非換気運転の状態では、第１の開口部１５から凝縮器収納部１８の第１の風路２０へ外気が流れるように風路切換手段４３の第１の開口部１５側の曲げ加工された端部は蒸発器収納部１９に凸部３５を中心として回動して、突起部４４と重なることで第３の風路２２や第２の開口部１６へ外気が流入するのを防いでいる。
【００４１】
一方、図５（ｂ）のような換気運転の状態では、第１の開口部１５から蒸発器収納部１９の第３の風路２２へ外気が流れるように風路切換手段４３の第１の開口部１５側の曲げ加工された端部は凝縮器収納部１８に凸部３５を中心として回動しているが、防水手段としての突起部４４が存在するので、外気は一旦突起部４４に当たる。従って、雨水などは突起部４４によって内部への侵入を妨げられ、突起部４４の下部に水滴４５となって溜まり、ある程度の量になったら自然に第１の開口部１５から外部へ流れる。
【００４２】
このようにすることで、換気運転時に外気に含まれる湿気や水滴が筐体内に進入するのを防ぐことができる。
【００４３】
実施の形態３．
このように一つの箱体の中に圧縮機、凝縮器及び蒸発器といった機能を全て収納した冷却装置の場合、これを箱ごと取り外して他の筐体に取り付ければ、その他の筐体内部も簡単に温度調節できるようになるので、この冷却装置部分だけ盗まれる可能性がある。この実施の形態ではこの点を改良した発明を説明する。なお、既に実施の形態１で説明した構成と同じ構成には同一の番号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図６は、この発明の実施の形態３における冷却装置の外観と断面を示す構成図である。図６（ａ）中、冷却装置１の１側面（第２の開口部１６が設けられている面）には、四箇所に取付穴４６が設けられ、冷却装置１の内面側のこの取付穴４６に相当する位置にはナット４７が溶接されている。
【００４５】
このような構成をしているので、筐体２に取り付ける場合は、予め筐体２の１側面の冷却装置１の取付穴４６に相当する位置に穴を開けておき、筐体２の内部からボルト４８を取付穴４６に通して、冷却装置１内部のナット４７を利用して、筐体２の１側面を冷却装置１とボルト４８の頭の部分とで挟んで固定する。
【００４６】
これ以外にも、冷却装置１を筐体２内部から取り付ける方法として、以下のものがある。
【００４７】
図６（ｂ）中、冷却装置１の１側面（第２の開口部１６が設けられている面）には、四箇所にボルト４９が設けられている。
【００４８】
このような構成をしているので、筐体２に取り付ける場合は、予め筐体２の１側面の冷却装置１のボルト４９に相当する位置に穴を開けておき、冷却装置１のボルト４９をこの穴に通して、冷却装置１内部からナット５０と冷却装置１で筐体２の１側面を挟んで固定する。
【００４９】
このような筐体２の内部からしか冷却装置１である箱体を脱着できないようにするための取付穴４６やボルト４９からなる箱体取付手段を備えることで、冷却装置外部及び筐体外部から、バーナーなどで外壁を焼き切ったりしない限り、冷却装置を外すことができなくなり、防犯効果が向上する。
【００５０】
また、図６（ｃ）中、冷却装置１の１側面（第２の開口部１６が設けられている面）には、四箇所に取付穴４６と２箇所にボルト４９が設けられ、冷却装置１の内面側のこの取付穴４６相当する位置にはナット４７が溶接されている。
【００５１】
このような構成をしているので、筐体２に取り付ける場合は、予め筐体２の１側面の冷却装置１のボルト４９に相当する位置と取付穴４６に相当する位置に穴を開けておき、冷却装置１のボルト４９をこの穴に通して、冷却装置１を筐体２の壁に引っ掛け、それから筐体２の内部からボルト４８を取付穴４６に通して、冷却装置１内部のナット４７を利用して、筐体２の１側面を冷却装置１とボルト４８の頭の部分とで挟んで固定する。
【００５２】
これら箱体取付手段によって、前述したように防犯効果が向上するのに加え、ボルトを利用して壁に引っ掛けて置いてから、筐体２内に入って固定することができ、一人でも据付作業が可能となり、作業性が大幅に向上する。
【００５３】
実施の形態４．
このように一つの箱体の中に圧縮機、凝縮器及び蒸発器といった機能を全て収納した冷却装置において、非換気運転から換気運転に切換える場合の制御系について説明する。なお、既に実施の形態１で説明した構成と同じ構成には同一の番号を付し、説明を省略する。
【００５４】
図７は、この発明の実施の形態４における冷却装置の制御手段を中心としたブロック図である。冷却装置１は、交流電源である第１の電源５１と、この第１の電源５１から電気の供給を受けて圧縮機３を駆動させる圧縮機駆動手段５２と、同じく第１の電源５１から電気の供給を受けて制御手段５３内のマイコン５４を駆動させる制御用電源生成手段５５と、このマイコン５４が暴走等で不動となったことを電圧によって検知する減圧リセットＩＣからなるマイコン動作監視手段５６と、筐体２内の温度や発熱体２６の温度等を検知する冷却対象温度検知手段５７と、外部の温度を検知する屋外温度検知手段５８と、モータ３６を駆動させて風路切換手段１７により換気運転の風路に切換えることを要求する信号を発生させる換気運転信号発生手段５９と、冷却対象温度検知手段５７、屋外温度検知手段５８及び換気信号発生手段５９からの信号で非換気運転と換気運転とを切換えるか否かの判断をする応急運転切換判定手段６０と、この応急運転切換判定手段６０からの信号を受け圧縮機駆動手段５２に対しマイコン５４を介さずに圧縮機３を停止させるように指令を送る圧縮機停止手段６１と、直流電源である第２の電源６２と、この第２の電源６２から電気の供給を受け応急運転切換判定手段６０からの指令により電気回路を切換えることでモータ３６を駆動させ風路切換手段１７によって非換気運転と換気運転を切換えるシーケンス切換手段６３と、第２の電源６２から電気の供給を受け室外ファン６を駆動する室外ファン駆動手段６４と、第２の電源６２から電気の供給を受け室内ファン１１を駆動する室内ファン駆動手段６５とを有する。なお、第２の電源６２は外部から直流電源を受ける構成でも蓄電池により蓄電している構成でかまわないし、風路切換手段はこの発明の実施の形態３で説明したような一部が曲げ加工された形状である風路切換手段４３であってもかまわない。
【００５５】
次に、この図７と図８〜１０を用いて冷却装置１の動作について説明する。なお、図８は、この発明の実施の形態４における冷却装置の一部の電気回路図、図９は、この発明の実施の形態４における冷却装置の一部の電気回路図、図１０はこの発明の実施の形態４における冷却装置の風路切換手段周辺の構成図であり、図８中、２点鎖線で囲まれた回路は応急運転切換判定手段６０の回路であり、１点鎖線で囲まれた回路はシーケンス切換手段６３の回路である。
【００５６】
まず、非換気運転から、換気運転に切換える場合の動作について説明する。圧縮機３が故障した場合などに冷却装置１に設けられた換気運転信号発生手段５９の回路が接点閉路されることで換気要求信号が発せられると、負荷接続手段６６が接続されることで接点通電電流が増加される。そして、フォトカプラ（ＰＣ２）６７を介してマイコン５４に信号が送られる。このマイコン５４は図９に示すようにコイル６８、コイル６９と接続されていて、これらによって図８に示す接点リレー７０、接点リレー７１が動作する。これらは電圧をかけると接点が開き、電圧がなくなると接点を閉じるノーマルクローズ構成となっている。したがって、換気要求信号をマイコン５４が受けた場合にコイル６８、コイル６９への電圧を０とするようにすると、室外ファン６及び室内ファン１１が動き出す（見た目上は継続して動いている）。また、マイコン動作監視手段５６がマイコン５４が不動状態や暴走状態になったときにマイコン５４をリセットすると、同じく電圧が０となるので、室外ファン６及び室内ファン１１が動き出す。当然、第１の電源５１の電源が切れた場合もマイコン５４からの電圧が０となるので、室外ファン６及び室内ファン１１が動き出す。このようにすることで、圧縮機３が停止しても室外ファン６及び室内ファン１１が動くので換気運転に移行することが可能となる。
【００５７】
次に、換気運転に移行する場合は、風路の切換が必要となるので、この切換の制御について説明する。前述したように換気運転信号発生手段５９の回路が接点閉路されることで換気要求信号が発生する。これにより応急運転切換判定手段６０内の第１のコイル７２が通電され、シーケンス切換手段第１のリレー７３の接点が２側に切り替わる。そうすると、図１０に実線で示すように風路切換手段１７が非換気運転の位置にあるとき、第３のブロックの下面の第２の開口部１６側に設けられた風路切換手段換気動作リミットスイッチ７４は押されていないので、この時点では図８におけるシーケンス切換手段６３内の風路切換手段換気動作リミットスイッチ７４が閉路状態であり、第２のコイル７５が通電され、第２のリレー７６が１側に切り替わる。これによりモータ３６が回動を開始する。この回動により風路切換手段１７が換気運転の位置（図１における位置から図２における位置）に移動を開始する。この移動により風路切換手段１７の端部が換気運転時の動作限界点である第３のブロックの上面まで回動して図１０の点線で描かれた状態となったとき、風路切換手段換気動作リミットスイッチ７４は風路切換手段１７に押されて開放となり、第２のコイル７５への通電が停止し、第２のリレー７６が２側に切り替わる。これにより、モータ３６に電圧が印加されなくなり停止し、風路切換手段１７が停止し、換気運転時の風路へと切換が完了する。
【００５８】
一方、換気運転から非換気運転に切換える場合、換気運転信号発生手段５９の回路が開路されて換気要求信号が取り消され、第１のコイル７２が通電され、シーケンス切換手段第１のリレー７３の接点が１側に切り替わる。そうすると、図１０に点線で示すように風路切換手段１７が換気運転の位置にあるとき、第３のブロックの下面の第１の開口部１５側に設けられた風路切換手段復帰動作リミットスイッチ７７は押されていないので、この時点では図８におけるシーケンス切換手段６３内の風路切換手段復帰動作リミットスイッチ７７が開路状態であり、第３のコイル７８が通電され、第３のリレー７９が２側に切り替わる。これによりモータ３６が非換気運転へと切換えたときとは逆方向に回動を開始する。この回動により風路切換手段１７が換気運転の位置（図２における位置から図１における位置）に移動を開始する。この移動により風路切換手段１７の端部が換気運転時の動作限界点である第３のブロックの上面まで回動して図１０の実線で描かれた状態となったとき、風路切換手段復帰動作リミットスイッチ７７は風路切換手段１７に押されて開放となり、第３のコイル７８への通電が停止し、第３のリレー７９が１側に切り替わる。これにより、モータ３６に電圧が印加されなくなり停止し、風路切換手段１７が停止し、非換気運転時の風路へと切換が完了する。
【００５９】
このような構成により換気運転信号発生手段５９からの信号に基づいて回路が切り替わるようになっているので、マイコン５４を有する制御手段５３を介さずに非換気運転から換気運転への切換及び換気運転から非換気運転への切換の両方が自在となる。ここまでは非換気運転から換気運転への切換する場合を故障した場合や停電したことを検知して切換えると想定していたが、それ以外にも運転を切換える方が良い場合があるので、以下そのような場合の制御について説明する。
【００６０】
冷却対象温度検知手段５７は抵抗を有しているので温度により電流が変化する。この変化する電流は、出力回路がオープンコレクタになっている第１のコンパレータ８０により予め設定しておいた冷却対象温度のしきい値よりも高いと判断された場合、第１のコンパレータ８０からＬＯＷ信号が出て、第１のコイル７２が通電され、シーケンス切換手段第１のリレー７３の接点が２側に切り替わる。これにより、前述したようにモータ３６が動作し、換気運転信号発生手段５９からの信号がなくても、自動的に換気運転に移行する構成となっている。
【００６１】
このようにすることで、圧縮機運転の能力不足又は何らかの故障が発生して筐体２内の温度が上昇する場合に、素早く非換気運転から換気運転に切換えることができるので、筐体２内の温度が過度に上昇するのを防止できる。
【００６２】
また、屋外温度検知手段５８も抵抗を有しているので温度により電流が変化する。この変化する電流は、出力回路がオープンコレクタになっている第２のコンパレータ８１により予め設定しておいた屋外温度のしきい値よりも低いと判断された場合、第２のコンパレータ８１からＬＯＷ信号が出て、第１のコイル７２が通電され、シーケンス切換手段第１のリレー７３の接点が２側に切り替わる。これにより、前述したようにモータ３６が動作し、換気運転信号発生手段５９からの信号がなくても、自動的に換気運転に移行する構成となっている。この屋外温度検知手段５８で検知したい対象は、換気運転時に冷却装置１へ流入する空気の温度であるので、第１の開口部１５の周辺の温度を直接測るのが望ましいが、他の場所の温度であってもそこから第１の開口部１５へ流入する空気の温度が推測できる場所であれば、その場所の温度を測定してもかまわない。
【００６３】
このように換気運転に変更した場合、外気が十分低ければ圧縮機３が運転可能状態であっても運転している必要はない。そのため、図８のフォトカプラ（ＰＣ１）８２が通電されて図９の圧縮機停止手段６１を動作させ圧縮機３を停止させるか、またはフォトカプラ６６が通電されて図９のマイコン５４に換気運転を指示する信号が行き、圧縮機３を停止させる。このようにすることで非換気運転から換気運転に切換えるとともに圧縮機３を停止させることもできるので、省エネルギ効果が得られる。
【００６４】
また、換気運転信号発生手段５９や屋外温度検知手段５８の何れかが換気運転への移行条件を満たした場合でも、冷却対象温度検知手段５７により検知した温度が予め設定しておいた冷却対象温度のしきい値より低ければ、冷却対象が動作していない、あるいは熱負荷が小さい状態であると考えられるので、出力回路がオープンコレクタになっている第３のコンパレータ８３により、第４のコイル８４が通電され、第４のリレー８５の接点が動作して開放状態になることにより、第１のコイル７２が通電されなくなるので、第１のリレー７３が２側に切り替わらず、その結果換気運転に移行しないようにすることができる。
【００６５】
これにより、冷却対象の温度が十分に低く冷却を必要としない状況で、無駄な外気取り込みをせずに済むので、沿岸地域や温泉地域等に設置される場合でも、冷却対象を不必要に悪環境に曝さずに済む。
【００６６】
また、換気運転信号発生手段５９や冷却対象温度検知手段５７の何れかが、換気運転への移行条件を満たした場合でも、屋外温度検知手段５８により検知した温度が冷却対象温度検知手段５７で検知した温度よりも高い場合、又は予め設定しておいた冷却対象温度のしきい値よりも高い場合は、出力回路がオープンコレクタになっている第４のコンパレータ８６により、第４のコイル８４が通電され、第４のリレー８５の接点が動作して開放状態になることにより、第１のコイル７２が通電されなくなるので、第１のリレー７３が２側に切り替わらず、その結果換気運転に移行しないようにすることができる。
【００６７】
これにより換気運転に移行しても冷却効果が得られない場合に、無駄な外気取り込みをせずに済むので、沿岸地域や温泉地域等に設置される場合でも、冷却対象を不必要に悪環境に曝さずに済む。
【００６８】
なお、特に周囲空気環境が厳しい地域に設置される場合等で、換気運転を禁止したい場合は、換気運転に移行しないように、応急運転切換判定手段６０の設定等により、シーケンス切換手段６３やモータ３６が動作しないようにすることもできる。
【００６９】
また、この発明では風路切換手段１７を１枚の略板状の部材として、これを回動させることで、非換気運転から換気運転とする際に第１の開口部１５から入ってくる空気の行き先を第１の風路２０から第３の風路２２へ変える動作と、第２の開口部１６から入ってくる空気の行き先を第３の風路２２から第１の風路３０へ変える動作とを同時に行えるようにしている。しかし、この実施の形態４の発明における制御は、このような構成の風路切換手段１７に限定されるものではない。例えば、第３のブロック内に第１の開口部１５から第２の開口部１６までの通路を二つに分けるようなしきいを設け、これら分割された二つの通路の端部４箇所にシャッターを設け、二つの通路の一方を第１に風路２０と連通させ、他方を第３の風路２２と連通させる。そうしておいて、換気運転と非換気運転に合わせてそれぞれのシャッターの開閉を行えば、換気運転と非換気運転の風路の切換は可能である。このような場合でも、この発明の実施の形態４における制御は適用できる。
【００７０】
この冷却装置は、換気運転信号発生手段５９からの換気運転信号を接点信号として接点部品をユーザ自身が選定する場合、ユーザが選定した接点の最小負荷容量が製品出荷時点での仕様範囲外である場合に、接点に通電する電流を増やせるよう抵抗器等を外部接続できるようにするための負荷接続手段を備えているので、接点部品の選択自由度は広い。
【００７１】
このような動作により非換気運転から換気運転への変更、または換気運転から非換気運転への変更が行われるわけであるので、第１の電源５１の停電やマイコン５４の暴走状態でも室外ファン６及び室内ファン１１の運転が継続できるので、換気運転への切換が可能となる。特に、これらの切換動作をマイコンを介さずに実現できるようにしているので、運転継続性の面で信頼性を高められる。
【００７２】
なお、この装置では冷媒の強制循環運転で圧縮機が止まった場合などに冷媒の自然循環運転に切換えて、それから換気運転に切り替えるような制御とすることも、バイパス配管を開く処理を加えるだけで簡単に達成できる。
【００７３】
【発明の効果】
このような構成とすることで冷却装置の構成機器を一つの箱体に収納することができるので、設備設計と設置工事の簡素化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における冷却システムによる非換気運転状態での構成を示す構成図。
【図２】この発明の実施の形態１における冷却装置による換気運転状態での構成を示す構成図。
【図３】この発明の実施の形態１における風路切換手段と枠体の関係を示す構成図。
【図４】この発明の実施の形態２における風路切換手段周辺の構造を示す構成図。
【図５】この発明の実施の形態２における風路切換手段周辺の構造を示す構成図。
【図６】この発明の実施の形態３における冷却装置の外観と断面を示す構成図。
【図７】この発明の実施の形態４における冷却装置の制御手段を中心としたブロック図。
【図８】この発明の実施の形態４における冷却装置の一部の電気回路図。
【図９】この発明の実施の形態４における冷却装置の一部の電気回路図。
【図１０】この発明の実施の形態４における冷却装置の風路切換手段周辺の構成図。
【符号の説明】
１　冷却装置、　２　筐体、　３　圧縮機３、　４　第１のガス配管、　５　凝縮器、　６　室外ファン、　７　液配管、　８　電子式膨張弁、　９　蒸発器、　１０　ドレンパン、　１１　室内ファン、　１２　第２のガス配管、　１３逆止弁、　１４　圧縮機バイパス配管、　１５　第１の開口部、　１６　第２の開口部、　１７　風路切換手段、　１８　凝縮器収納部、　１９　蒸発器収納部、　２０　第１の風路、　２１　第２の風路、　２２　第３の風路、　２３　第４の風路、　２４　案内板、　２５　第５の風路、　２６　発熱体、　２７　空気吸入口、　２８　空気排気口、　２９　発熱機器、　３０　枠体、　３１　枠体、　３２　当て板部、　３３　開口部、　３４　切欠部、　３５　凸部、　３６　モータ、　３７　シール材、　３８　第１の可動金具、　３９　第２の可動金具、　４０　防水フィルタ、　４１　第３の可動金具、　４２　防水フィルタ、　４３　風路切換手段、　４４　突起部、　４５　水滴、　４６　取付穴、４７　ナット、　４８　ボルト、　４９　ボルト、　５０　ナット、　５１　第１の電源、　５２　圧縮機駆動手段、　５３　制御手段、　５４　マイコン、５５　制御用電源生成手段、　５６　マイコン動作監視手段、　５７　冷却対象温度検知手段、　５８　屋外温度検知手段、　５９　換気運転信号発生手段、６０　応急運転切換判定手段、　６１　圧縮機停止手段、　６２　第２の電源、　６３　シーケンス切換手段、　６４　室外ファン駆動手段、　６５　室内ファン駆動手段、　６６　負荷接続手段、　６７　フォトカプラ（ＰＣ２）、　６８　コイル、　６９　コイル、　７０　接点リレー、　７１　接点リレー、　７２　第１のコイル、　７３　第１のリレー、　７４　風路切換手段換気動作リミットスイッチ、　７５　第２のコイル、　７６　第２のリレー、　７７　風路切換手段復帰動作リミットスイッチ、　７８　第３のコイル、　７９　第３のリレー、　８０　第１のコンパレータ、　８１　第２のコンパレータ、　８２　フォトカプラ（ＰＣ１）、　８３　第３のコンパレータ、　８４　第４のコイル、　８５　第４のリレー、　８６　第４のコンパレータ。
【図１】
2004125194.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004125194.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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