(57)【要約】【課題】冷却部及び冷却対象物の表面で水分が結露することを抑制し、電子機器中の回路の短絡や腐食等、さらには断熱材を用いることの煩雑さを取り除く。【解決手段】  冷却装置８は、冷却部１０、管１２、除湿剤１０１及びファン２４により構成される。管１２の一方の端に除湿手段としての除湿剤１０１が取り付けられる。冷却部１０と当該冷却部が冷却する対象物１１は、冷却装置を構成する管１２の内部に設置される。ファン２４は、管１２の外部から除湿剤１０１へ空気４を送り込み、管１２の他方の端から空気１を送り出す。空気１は除湿剤１０１によって水分が除去され、露点温度が冷却時の冷却部１０及び冷却対象物１１の温度よりも低い。よって、管１２内を乾燥した状態に保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却部（１０）を備える冷却装置（８；８１；８２；９；９１）の使用方法であって、
前記冷却部に対して露点温度が前記冷却部の温度よりも低い気体（１）を送り込む、冷却方法。
【請求項２】
前記気体（１）は除湿手段（１０１；２１）によってその水分が除去される、請求項１記載の冷却方法。
【請求項３】
前記気体（１）はファン（２４；２７；２８；２５，２６；２９）によって前記冷却部（１０）へ送り込まれる、請求項１又は請求項２記載の冷却方法。
【請求項４】
管（１２）と、除湿手段（１０１；２１）と、ファン（２４；２７；２８；２５，２６；２９）と、冷却部（１０）とを備え、
前記除湿手段は前記管の一方の端に設置され、前記ファンは前記管の前記一方の端から他方の端へ第一の気体（１）を流すように設置され、前記冷却部は前記管の内部に設置される、冷却装置。
【請求項５】
前記ファン（２７）が、前記管（１２）の内部に設置される、請求項４記載の冷却装置。
【請求項６】
前記ファン（２８）が、前記管（１２）の外部で前記除湿手段（１０１；２１）が設置される側とは反対側に設置される、請求項４記載の冷却装置。
【請求項７】
前記ファン（２４；２５，２６；２９）が、前記管（１２）の外部で前記除湿手段（１０１；２１）が設置される側に設置される、請求項４記載の冷却装置。
【請求項８】
前記除湿手段は、ロータ型デシカント（１００）と、ヒーター（２３）と、処理部（２２ａ）と、再生部（２２ｂ）とを有するデシカントロータ除湿装置（２１）を備え、
前記管（１２）の一方の端が前記処理部に接続され、
前記ファン（２５，２６；２９）は、
前記処理部へ第二の気体（４）を送り込んで前記処理部を通った前記第一の気体（１）を前記管の前記一方の端から他方の端へ流し、かつ
前記再生部へ第三の気体（５）を、前記ヒーターを介して送り込む、請求項７記載の冷却装置。
【請求項９】
前記ファン（２５、２６）が第一のファン（２５）と第二のファン（２６）とを有し、
前記第一のファンは前記処理部（２２ａ）へ前記第二の気体（４）を送り込み、
前記第二のファンは前記再生部（２２ｂ）へ前記第三の気体（５）を、前記ヒーター（２３）を介して送りこむ、請求項８記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記ファン（２９）が一つのファン（２９）で構成され、
前記ファンは、前記処理部（２２ａ）へ前記第二の気体（４）を送り込み、並行して前記再生部（２２ｂ）へ前記第三の気体（５）を、前記ヒーター（２３）を介して送りこむ、請求項８記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却方法及び冷却装置に関し、例えば電子回路に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
主にコンピューター内にある、動作に伴って発熱する電子機器を冷却するために、従来はファンなどで室温の空気を流していた。前記の電子機器として、例えばＣＰＵや電子回路ＡＳＳＹ（Ａｓｓｅｍｂｌｙ）等がある。
【０００３】
なお、ペルチェ素子等の熱電変換装置の構成が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
電圧制御方法によって、ペルチェ素子を制御して温度を調節する方法が、特許文献２に開示されている。
【０００５】
第２の実施の形態の説明で用いるデシカントロータ除湿装置の構成が、非特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５３５２５号公報
【特許文献２】特開２００２−３５４７８５号公報
【非特許文献１】“デシカント空調１”、［ｏｎｌｉｎｅ］、東京ガス株式会社、［平成１５年７月９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏｋｙｏ−ｇａｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｄｕｓ／ｔｅｃ／ｔｅｃ０３＿０２．ｈｔｍｌ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子機器の性能及び信頼性を向上させるために、０℃付近の低温で冷却することが望まれる。例えば、蒸気圧縮式冷凍機やペルチェ素子を用い、電子機器自身を冷却することが考えられる。しかし、冷却温度が低温であるため、電子機器の表面に空気中の水分が結露し、電子機器中の回路の短絡や腐食等の原因になることが懸念される。
【０００８】
結露を防止するために、従来、冷却温度は、結露しない程度の温度に留められていた。その他、例えばペルチェ素子等の冷却部及び電子機器等の当該冷却部が冷却する対象物を断熱材で覆うことが考えられる。図６は、結露を防止するために断熱材が取り付けられた冷却装置を示した断面図である。
【０００９】
図６で示される断面図では、発熱する電子機器１１ｅをペルチェ素子１０ｅの一面で冷却する。ペルチェ素子１０ｅの他面はフィン３１を介してファン３２によって空冷され、温度が上昇した空気３が放出される。ペルチェ素子１０ｅ及び電子機器１１ｅは冷却されるため、空気に含まれる水分が、ペルチェ素子１０ｅ及び電子機器１１ｅの空気と接触する表面上に結露する。これを防止するために、断熱材３３が設けられる。
【００１０】
断熱材３３を設けた場合でも、断熱材の微小な隙間から結露した水分が浸入することなどが懸念される。また、施工やメンテナンスが煩雑になる。
【００１１】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、冷却部及び当該冷却部が冷却する対象物の表面上で水分が結露することを抑制し、電子機器中の回路の短絡や腐食等、さらには断熱材を用いることの煩雑さを取り除くことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明にかかる冷却方法は、冷却部（１０）を備える冷却装置（８；８１；８２；９；９１）の使用方法である。そして前記冷却部に対して露点温度が前記冷却部の温度よりも低い気体（１）を送り込む冷却方法である。
【００１３】
望ましくは前記気体（１）は除湿手段（１０１；２１）によってその水分が除去される。
【００１４】
望ましくは、前記気体（１）はファン（２４；２７；２８；２５、２６；２９）によって前記冷却部（１０）へ送り込まれる。
【００１５】
この発明にかかる第１の冷却装置は、管（１２）と、除湿手段（１０１；２１）と、ファン（２４；２７；２８；２５，２６；２９）と、冷却部（１０）とを備える。そして前記除湿手段は前記管の一方の端に設置され、前記ファンは前記管の前記一方の端から他方の端へ第一の気体（１）を流すように設置され、前記冷却部は前記管の内部に設置される。
【００１６】
前記ファン（２７）は前記管（１２）の内部に設置されてもよいし、前記ファン（２８）は前記管（１２）の外部で前記除湿手段（１０１；２１）が設置される側とは反対側に設置されてもよいし、前記ファン（２４；２５，２６；２９）が、前記管（１２）の外部で前記除湿手段（１０１；２１）が設置される側に設置されてもよい。
【００１７】
この発明にかかる第２の冷却装置は、前記第１の冷却装置であって、前記除湿手段は、ロータ型デシカント（１００）と、ヒーター（２３）と、処理部（２２ａ）と、再生部（２２ｂ）とを有するデシカントロータ除湿装置（２１）を備える。そして、前記管（１２）の一方の端が前記処理部に接続され、前記ファン（２５，２６；２９）は、前記処理部へ第二の気体（４）を送り込んで前記処理部を通った前記第一の気体（１）を前記管の前記一方の端から他方の端へ流し、かつ前記再生部へ第三の気体（５）を、前記ヒーターを介して送り込む。
【００１８】
望ましくは、前記ファン（２５、２６）が第一のファン（２５）と第二のファン（２６）とを有し、前記第一のファンは前記処理部（２２ａ）へ前記第二の気体（４）を送り込み、前記第二のファンは前記再生部（２２ｂ）へ前記第三の気体（５）を、前記ヒーター（２３）を介して送りこむ。
【００１９】
あるいは望ましくは前記ファン（２９）が一つのファン（２９）で構成され、前記ファンは、前記処理部（２２ａ）へ前記第二の気体（４）を送り込み、並行して前記再生部（２２ｂ）へ前記第三の気体（５）を、前記ヒーター（２３）を介して送りこむ。
【発明の効果】
【００２０】
この発明にかかる冷却方法によれば、冷却部及び当該冷却部が冷却する対象物の表面上で水分が結露することを抑制できる。
【００２１】
この発明にかかる第１の冷却装置によれば、冷却部及び当該冷却部が冷却する対象物の表面上で水分が結露することを抑制し、電子機器中の回路の短絡や腐食等、さらには断熱材を用いることの煩雑さを取り除ける。
【００２２】
この発明にかかる第２の冷却装置によれば、第１の冷却装置の効果に加え、長期に亘って除湿剤を交換する必要がなく、継続して冷却装置を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の実施の形態．
本実施の形態では、除湿手段として除湿剤を用いて冷却部及び当該冷却部が冷却する対象物（以下「冷却対象物」という。）の周りの空気を乾燥させる。図１は、第１の実施の形態にかかる冷却装置を示す概念的な平面図である。
【００２４】
冷却装置８は、冷却部１０、管１２、除湿剤１０１及びファン２４により構成される。管１２の一方の端に交換可能な除湿剤１０１が取り付けられる。ファン２４は、管１２の外部に設けられ、除湿剤１０１へ空気４を送り込む。冷却部１０と冷却対象物１１は、冷却装置を構成する管１２の内部に設置される。
【００２５】
ファン２４により空気４が除湿剤１０１へ送り込まれると、除湿剤１０１は空気４に含まれる水分を除去し、空気４は乾燥した空気１となる。空気１の露点温度は冷却時の冷却部１０及び冷却対象物１１の温度よりも低い（以下「乾燥した状態」という。）。空気１は、冷却部１０及び冷却対象物１１の周りへと送られ、除湿剤１０１が取り付けられていない管１２の端から送り出される。
【００２６】
管１２は、冷却装置が動作している際に管１２の内部の空気Ａと外部の空気Ｂとを分離する。すなわち、除湿剤１０１が取り付けられていない管１２の端から空気１が送り出されるため、外部の空気Ｂが管１２内へ侵入することができず、外部の空気Ｂと内部の空気Ａとは混じらない。よって、冷却装置の動作時には管１２の内部の空気Ａを乾燥した状態に保つことができる。よって、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが防がれる。
【００２７】
除湿剤１０１は交換可能であるため、空気１の露点温度が冷却温度より高くなる迄に交換することで、引き続き冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが防がれる。
【００２８】
上述の冷却装置を用いることで、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが抑制される。よって、電子機器中の回路の短絡や腐食等、さらには断熱材を用いることの煩雑さが取り除かれる。
【００２９】
図２、図３は、上述の冷却装置８とファンの設置の位置が異なる冷却装置を示した概念的な平面図である。図２で示される冷却装置８１では、ファン２７が管１２の内部に設置される。図３で示される冷却装置８２では、ファン２８が管１２の外部で、管１２の除湿剤１０１が取り付けられていない側に設置される。
【００３０】
冷却装置８１、８２の何れにおいても、ファン２７、２８により除湿剤１０１が取り付けられる管１２の端から空気４が吸い込まれ、除湿剤１０１によって乾燥した状態となった空気１を管１２の他方の端へと流す。よって、管１２の内部の空気Ａを乾燥した状態に保つことができ、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが防がれる。
【００３１】
第２の実施の形態．
本実施の形態では、除湿手段としてデシカントロータ除湿装置を用いる。図４は、第２の実施の形態にかかる冷却装置を示した概念的な平面図である。
【００３２】
冷却装置９は、冷却部１０、管１２、デシカントロータ除湿装置２１及びファン２５、２６により構成される。デシカントロータ除湿装置２１は、除湿剤であるロータ型デシカント１００により空気を除湿する処理部２２ａと、除湿処理後のロータ型デシカント１００を乾燥する再生部２２ｂとを有する。デシカントロータ除湿装置２１の内部には、ロータ型デシカント１００が回転可能な状態であるロータとして設けられる。管１２の一方の端がデシカントロータ除湿装置２１の処理部２２ａに接続される。再生部２２ｂとファン２６の間にヒーター２３が設けられる。
【００３３】
ファン２５は、空気４をデシカントロータ除湿装置２１の処置部２２ａへ送り込み、ファン２６は、ヒーター２３を介して空気５をデシカントロータ除湿装置２１の再生部２２ｂへ、空気６として送り込む。冷却部１０と冷却対象物１１は、冷却装置を構成する管１２の内部に設置される。
【００３４】
処理部２２ａでは、ファン２５により送り込まれる空気４が、ロータ型デシカント１００で除湿され乾燥した状態の空気１となる。このとき、処理部２２ａ内にあるロータ型デシカント１００は水分を含んだ部分１０２となる。空気１は、管１２の内部を通って、冷却部１０及び冷却装置１１へ送られ、デシカントロータ除湿装置２１とは反対の管１２の端から送り出される。よって、管１２の内部の空気Ａは、乾燥した状態に保たれ、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが防がれる。
【００３５】
デシカントロータ除湿装置２１内にあるロータ型デシカント１００は回転しており、水分を含んだ部分１０２は再生部２２ｂ内に移動する。再生部２２ｂでは、ファン２６により送り込まれた空気６により、水分を含んだ部分１０２は乾燥されて除湿機能が再生される（再生した部分１０３）。空気６は、ファン２５によりヒーター２３へ送り込まれた空気５をヒーター２３で暖めたものであり、ロータ型デシカント１００の水分を含んだ部分１０２から水分を蒸発させるのに十分な温度となっている。再生部２２ｂでファン２６とは反対側からは、水分を含んだ空気２が送り出される。よって、第１の実施の形態で述べたような除湿剤１０１の交換を必要とせず、継続して冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することを防ぐ。
【００３６】
上述の冷却装置を用いることで、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが抑制される。よって、電子機器中の回路の短絡や腐食等、さらには断熱材を用いることの煩雑さが取り除かれる。また、長期にわたって除湿剤を交換する必要がなく、継続して冷却装置を動作させることができる。
【００３７】
例えば、処理部２２ａ及び再生部２２ｂへ空気４、５を送り込むために、ファンを一つだけ用いることも考えられる。図５は、一つのファンを有するデシカントロータ除湿装置を備える冷却装置示す概念的な平面図である。
【００３８】
図５で示される冷却装置９１では、ファン２９により、空気４を処理部２２ａへ送り込み、これに並行してヒーター２３を介して空気５を、空気６として再生部２２ｂへ送り込む。ファン２９は、管１２の内部をデシカントロータ除湿装置２１とは反対側の端へ乾燥した状態の空気１を流す。よって、管１２の内部の空気Ａを乾燥した状態に保つことができ、冷却部１０及び冷却対象物１１の表面上で水分が結露することが防がれる。
【００３９】
上記のいずれの実施の形態でも空気を用いて説明したが、窒素などの気体を用いても本発明を適用できる。また、いずれの実施の形態においても冷却部１０として、蒸発機、冷却コイル、プレート熱交換器やペルチェ素子を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施の形態の説明で用いる、冷却装置を概念的に示した平面図である。
【図２】第１の実施の形態の説明で用いる、冷却装置を概念的に示した平面図である。
【図３】第１の実施の形態の説明で用いる、冷却装置を概念的に示した平面図である。
【図４】第２の実施の形態の説明で用いる、冷却装置を概念的に示した平面図である。
【図５】第２の実施の形態の説明で用いる、冷却装置を概念的に示した平面図である。
【図６】断熱材が設けられた冷却装置を概念的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  乾燥した状態にある空気
８，９，８１，８２，９１  冷却装置
１０  冷却部
１２  管
２１  デシカントロータ除湿装置
２２ａ  処理部
２２ｂ  再生部
２３  ヒーター
２４〜２９  ファン
１００  ロータ型デシカント
１０１  除湿剤
【図１】
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【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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