(57)【要約】【課題】  除湿手段を備えた制御盤において、除湿手段を適切に動作させる技術を提供する。【解決方法】  制御盤１０は、生産装置などの設備を制御する電気機器５０と、その電気機器を収容している制御盤ボックス１２を備えている。制御盤ボックス１２は、電気機器５０を収容するための収容ボックスであり、制御盤ボックス１２の内外の圧力差を検出する差圧センサ２０と、制御盤ボックス１２内を除湿する除湿機３０を備えている。除湿機３０は差圧センサ２０の検出結果に基づいて動作する。例えば、制御盤ボックス１２内の圧力が制御盤ボックス１２外の圧力よりも低い場合には除湿機３０を稼動し、制御盤ボックス１２内の圧力が制御盤ボックス１２外の圧力よりも高い場合には除湿機３０を停止する。これによって、制御盤１０に収容された電気機器５０に結露が生じることを確実に防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を収容するための収容ボックスであり、
前記収容ボックスの内外の圧力差を検出する差圧検出手段と、
前記収容ボックス内を除湿する除湿手段を備えており、
前記除湿手段は、前記差圧検出手段の検出結果に基づいて動作することを特徴とする収容ボックス。
【請求項２】
前記除湿手段は、前記収容ボックス内の圧力が前記収容ボックス外の圧力よりも低い場合には動作し、前記収容ボックス内の圧力が前記収容ボックス外の圧力よりも高い場合には停止することを特徴とする請求項１に記載の収容ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器を収容するための収容ボックスに関する。特に、収容ボックス内を除湿する除湿手段を備えた収容ボックスに関する。ここで、電気機器を収容するための収容ボックスとは、例えば制御盤、操作盤、配電盤等に用いられる収容ボックスを意味しており、一又は複数の電気機器を動作可能な状態で収容するものを意味する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生産装置などの設備は、単数または複数の制御盤を備えている。各々の制御盤は、その設備を制御するための電気機器と、その電気機器を収容している収容ボックスによって構成されている。電気機器は、一般に湿気に対する耐性が低い。そのため、制御盤内の電気機器に結露が生じないように、制御盤内を除湿する除湿手段を備えた制御盤が用いられている。
特許文献１に、除湿手段を内蔵した制御盤が開示されている。この制御盤では、制御盤内に露点温度を検出する露点温度検出計を備えており、この露点温度検出計の露点指示値に基づいて除湿機の動作を制御する。特許文献１の技術によれば、制御盤内の電気機器に結露を生じない湿度にまで制御盤内の大気が除湿され、電気機器に結露が生じて電気機器が誤動作したり接点不良を起こしたりすることが回避される。
【０００３】
【特許文献１】特公平３−５９３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、制御盤内では、温度や湿度が全体に亘って必ずしも均一ではなく、位置による温度差や湿度差が生じやすい。そのため、露点温度検出計が設置された部位では露点指示値が基準値を超えない場合でも、他の部分では露点指示値が基準値を超えてしまい、結露が生じてしまうことがある。
上記の問題に対して、制御盤内に複数個の露点温度検出計を設け、複数個の露点温度検出計によって制御盤内全体を監視することが考えられる。しかしながら、この場合、複数の露点温度検出計が必要となるとともに、それら複数の露点温度検出計の検出結果に基づいて除湿手段を複雑に制御する必要がある。
上記の問題を鑑み、本発明は、複数のセンサを用いることなく、除湿手段を適切に動作させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電気機器を収容するための収容ボックスに関する。この収容ボックスは、収容ボックスの内外の圧力差を検出する差圧検出手段と、収容ボックス内を除湿する除湿手段を備えている。除湿手段は、差圧検出手段の検出結果に基づいて動作する。
【０００６】
例えば生産設備等の制御盤では、その設備が稼動している間、電気機器からの発熱によって内部の温度が上昇する。その後、設備が非稼動の状態となると、電気機器からの発熱が止まり、制御盤内の温度が低下していく。制御盤内の温度が低下していくと、制御盤内の温度が露点に到達し、制御盤内に結露が生じることがある。そのことから、制御盤内の温度が低下した場合には、除湿手段を動作させることによって、制御盤内を除湿する必要がある。
しかしながら、先にも説明したように、制御盤内では温度差あるいは湿度差が生じやすい。そのことから、制御盤内の温度や湿度を検出し、その検出した温度や湿度に基づいて除湿手段の動作を制御する手法では、制御盤内で発生する結露を確実に防止できないことがある。
【０００７】
上記の問題に対し、本発明では、制御盤内の圧力を監視し、制御盤内の圧力に基づいて除湿手段の動作を制御する。制御盤内では、その温度低下に伴って、圧力も低下していく。従って、制御盤内の圧力を監視すれば、制御盤内の温度低下を検知し、除湿手段を適切に動作させることができる。特に、制御盤内の温度や湿度に比べて、制御盤内の圧力は位置によらず均一になりやすい。そのため、制御盤内には、１つの差圧検出手段を設けておけば足りる。
上記した本発明の技術は、制御盤に限られず、操作盤、配電盤等にも好適に採用することができる。例えば本発明の収容ボックスを用いた制御盤では、単純な構成を用いて制御盤の結露を確実に防止することができる。
【０００８】
上記した収容ボックスでは、下記のように除湿手段の動作状態が変化することが好ましい。
（１）収容ボックス内の圧力が収容ボックス外の圧力よりも低い場合には除湿手段が動作し、収容ボックス内を除湿する。
（２）収容ボックス内の圧力が収容ボックス外の圧力よりも高い場合には除湿手段が停止する。
【０００９】
例えば、制御盤内の圧力が制御盤外の圧力よりも下降すると、その差圧によって制御盤外の大気が制御盤内に入り込む。制御盤外の大気は、例えばクーラントミストなどを含んでいることが多く、制御盤内の大気に比べて湿度が高くなっていることが多い。制御盤外の大気が制御盤内に侵入すると、制御盤内で結露が生じることがある。
【００１０】
それに対し、上記した収容ボックスを利用した制御盤では、制御盤外の圧力が制御盤内の圧力よりも低く、制御盤外の大気が制御盤内に流入するような状態では、除湿手段を動作させて制御盤内を除湿する。そのため、制御盤外の大気とともに制御盤内に流入した水蒸気は、除湿手段によって確実に除去され、制御盤内で発生する結露を防止することができる。
制御盤内の圧力が制御盤外の圧力よりも高い状態では、制御盤内の大気が制御盤外に流出することはあっても、制御盤外の大気が制御盤内に流入することはない。そのため、外部から制御盤内に水蒸気が流入することもなく、除湿手段を動作させる必要がない。制御盤内の圧力が制御盤外の圧力よりも高い状態では、除湿手段を停止することで、過剰に除湿手段が動作することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の収容ボックスによれば、制御盤等の内部の除湿を適切なタイミングで行うことが可能となる。これにより、制御盤等に収容されている電気機器に結露が生じ、電気機器が誤動作したり、接点不良が発生したりすることを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に整理する。
（特徴１）  制御盤は、生産装置など設備等を制御するための電子機器と、その電子機器を収容している収容ボックスを備えている。収容ボックスの内部は外気と実質的に隔離されており、電子機器は動作可能な状態で収容ボックス内に密閉されている。
（特徴２）  制御盤に納められている電子機器が稼動すると、制御盤内の温度が上昇し、制御盤内の圧力が上昇する。制御盤に納められている機器が停止すると、制御盤内の温度が下降し、制御盤内の圧力が下降する。
【実施例】
【００１３】
本発明を具現化した実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の制御盤１０を示す。制御盤１０は、生産装置などの設備を制御する電気機器５０と、その電気機器５０を動作可能な状態で収容している制御盤ボックス１２を備えている。
図１に示すように、制御盤ボックス１２は、箱形状を有している。制御盤ボックス１２の前面には、開閉可能な一対の扉１４が設けられている。それぞれの扉１４の周縁１４ａには、可撓性のシール部材が設けられており、扉１４を閉じたときに制御盤ボックス１２内が密閉されるようになっている。
【００１４】
制御盤ボックス１２は、差圧センサ２０と、除湿機３０を備えている。差圧センサ２０と、除湿機３０は、配線４０によって電気的に接続されている。
差圧センサ２０は、制御盤ボックス１２の側壁１２ａを貫通する様態で制御盤ボックス１２に支持されている。図２に差圧センサ２０を拡大して示す。差圧センサ２０は、制御盤１０内の圧力を感知する内部圧力感知部２２と、制御盤１０外の大気の圧力を感知する外部圧力感知部２４を備えている。差圧センサ２０は、内部圧力感知部２２によって感知した内部圧力Ｐ１と、外部圧力感知部２４によって感知した外気圧Ｐ２との差圧を検出する。そして、差圧センサ２０は、内部圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２よりも低い場合には、配線４０を通して除湿機３０にオン信号を出力する。これによって、除湿機３０は稼動状態となり、制御盤１０内を除湿する。逆に、内部圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２よりも低い場合には、配線４０を通して除湿機３０にオフ信号を出力する。これによって、除湿機３０は停止状態となり、制御盤１０内の除湿を停止する。
【００１５】
図３〜６を参照し、除湿機３０による除湿処理を、電気機器５０が制御する設備（図示されていない）の動作に対応付けて説明する。
図３に示すように、設備が稼動を開始すると、電気機器５０が発熱を伴って動作することから、制御盤ボックス１２内の温度Ｔ１は外気温Ｔ２よりも高くなる。制御盤ボックス１２内の温度Ｔ１が上昇すると、制御盤ボックス１２内の湿度は低下する。そのことから、設備が稼動を開始した直後では、制御盤ボックス１２内で結露が生じることはない。また、制御盤ボックス１２内のような閉空間では、気体の状態方程式ＰＶ＝ｎＲＴ（Ｐ＝圧力、Ｖ＝体積、ｎ＝物質量、Ｒ＝ボルツマン定数、Ｔ＝温度）に基づき、温度Ｔ１の上昇に伴ってその圧力Ｐ１も上昇する。このとき、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１は外気圧Ｐ２よりも高くなるので、差圧センサ２０がオン信号を出力することがなく、除湿機３０は稼動しない。
【００１６】
図３に示すように、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が制御盤ボックス１２外の圧力Ｐ２よりも高い状態では、制御盤ボックス１２内の空気が、制御盤ボックス１２の隙間を通じて外部へと流出していく。この流出量は僅かであるが、設備が長時間に亘って稼動し続けると、図４に示すように、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１は外気圧Ｐ２近くまで低下する。ただし、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が、外気圧Ｐ２よりも低くなることはない。従って、設備が稼動している間は、差圧センサ２０がオン信号を出力することがなく、除湿機３０が稼動することもない。
【００１７】
図５に示すように、設備が動作を停止すると、電気機器５０も動作を停止する。電気機器５０が動作を停止すると、電気機器５０からの発熱も止まることから、稼動時に比べて制御盤ボックス１２内の温度Ｔ１が低下する。制御盤ボックス１２内の温度Ｔ１が低下すると、制御盤ボックス１２内の湿度が上昇する。そのことから、設備が動作を停止した直後では、制御盤ボックス１２内で結露が生じる虞がある。また、制御盤ボックス１２では、温度Ｔ１の低下に伴ってその圧力Ｐ１も低下する。制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２よりも低下すると、水蒸気を含む外気が制御盤ボックス１２の隙間を通じて制御盤ボックス１２内に流入する。水蒸気が制御盤ボックス１２内に流入し、制御盤ボックス１２内の湿度が上昇すると、制御盤ボックス１２内で結露が生じやすくなる。
このとき、制御盤ボックス１２では、差圧センサ２０が制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２よりも低下したことを感知し、除湿機３０にオン信号を出力する。除湿機３０が動作を開始し、制御盤ボックス１２内が除湿される。それにより、設備が動作を停止した直後に、制御盤ボックス１２内で結露が生じることが防止される。
設備が動作を停止した後に制御盤ボックス１２内で生じる温度低下は、制御盤ボックス１２内の全体で一様に進むものではなく、位置に応じてその程度が比較的に大きく相違する。そのことから、制御盤ボックス１２内には、一様でない温度分布が形成される。それに対し、制御盤ボックス１２内の圧力は、制御盤ボックス１２内の全体で一様に低下していき、制御盤ボックス１２内に有意な圧力差は生じない。そのことから、差圧センサ２０を配置する位置は、比較的に自由に設定することができる。即ち、差圧センサ２０を配置する位置にかかわらず、制御盤ボックス１２内を適切なタイミングで除湿することができる。
【００１８】
図５に示すように、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が制御盤ボックス１２階の圧力Ｐ２よりも低い状態では、制御盤ボックス１２外の大気が、制御盤ボックス１２の隙間を通じて内部へと流入していく。この流入量が僅かであるが、設備が長時間に亘って動作を停止し続けると、図６に示すように、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１は外気圧Ｐ２近くまで上昇する。差圧センサ２０は、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２に到達するまで除湿機３０にオン信号を出力し、制御盤ボックス１２内の圧力Ｐ１が外気圧Ｐ２に到達したときにオフ信号を出力する。これによって、除湿機３０が動作を停止する。
【００１９】
本実施例の制御盤１０では、差圧センサ２０を用いて除湿機３０の動作タイミングを決定することで、制御盤ボックス１２内の湿度が上昇する虞がある場合に除湿機３０を確実に稼動させることができる。これによって、制御盤１０に収容されている電気機器５０に結露が生じることを確実に防止することができる。また、制御盤ボックス１２内の湿度が上昇する虞がない場合には除湿機３０を停止させる。これによって、過剰に除湿機３０が稼動することを防止することができる。
本実施例の制御盤１０では、水蒸気を含む外気が制御盤ボックス１２内に侵入しても、制御盤ボックス１２内に結露が発生することを防止することができる。そのことから、制御盤ボックス１２が高い密閉性を有する必要は必ずしもない。
【００２０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】制御盤１０の実施の形態の一例を示す。
【図２】差圧センサ２０の拡大図を示す。
【図３】制御盤１０の動作を説明する図である。
【図４】制御盤１０の動作を説明する図である。
【図５】制御盤１０の動作を説明する図である。
【図６】制御盤１０の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０・・・・制御盤
１２・・・・制御盤ボックス
１４・・・・制御盤ボックスの扉
２０・・・・差圧センサ
２２・・・・内部圧力感知部
２４・・・・外部圧力感知部
３０・・・・除湿機
５０・・・・電気機器
Ｐ１・・・・内部圧力
Ｔ１・・・・内部温度
Ｐ２・・・・外気圧（外部圧力）
Ｔ２・・・・外気温
【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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