(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置収納体内の内部ユニットに外気を送風することにより内部ユニットを冷却する空冷用大気ガス浄化装置であって、防塵フィルタと、冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタと、乾燥手段と、ファンユニットとを備えるものにおいて、
前記冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタは、冷却チューブの外側に陰イオン交換樹脂をコーティングし、この陰イオン交換樹脂がコーティングされた冷却チューブを大気の流動方向に対して直交する方向に蛇行あるいは複数本平行に配置し、この冷却チューブ内に冷却体を流すように構成されている、
ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空冷用大気ガス浄化装置において、
電子装置収納体は、配電盤またはロッカーとし、冷却手段を備える空冷用大気ガス浄化装置は配電盤またはロッカーの上部外側に配備する、
ことを特徴とする空冷用大気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子装置収納体内の内部ユニットに外気を送風することにより内部ユニットを冷却する空冷用大気ガス浄化装置に関わり、特に、電子装置が設置される雰囲気に腐食性ガスなどがあり、設置環境条件が悪い場所に配置する空冷用大気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来技術において用いられる空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部構成図である。図６において、電子装置収納体１は、例えば、配電盤や、電子部品が搭載され電子装置として予め定められた動作を行う複数枚のプリント配線板からなるロッカである。電子装置収納体１内には、例えば、電子装置を構成する複数枚のプリント配線板や，複数個の電子機器単体からなる内部ユニット４と、外気から冷却用のガス（例えば、空気）を吸引する空冷用大気ガス浄化装置７と、を備え、電子装置収納体１の天井部分に排気ファン６が備えられて構成される。
【０００３】
かかる構成において、空冷用大気ガス浄化装置７が外気を取り込み、内部ユニット４の周辺を流通し、温度の高い発熱部分から熱を奪い、温められた空気を排気ファン６で排出することにより、内部ユニット４の温度を予め定められた温度範囲内に収めることができる。しかし、電子装置収納体１が配置される周辺の環境条件、例えば、腐食性ガスの存在が予め予測される場合は、外気に腐食性ガスが混入して、内部ユニット４の電子部品を損傷する恐れがあり、予め腐食性ガスの除害フィルタなどの予防策が講じられる。
【０００４】
この空冷用大気ガス浄化装置７の除害フィルタは、従来技術では主に活性炭フィルタ71を使っている。活性炭は、吸着剤としては大抵のガスやミスト、粉塵を吸着する。そして分子量の大きいものほどよく吸着して外気から分離する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この様な空冷用大気ガス浄化装置として活性炭フィルタを用いた除害フィルタは、分子量の大きいものほどよく吸着するため、例えば、外気中にアセトンやブチルアルコール（電子部品の洗浄剤としてよく使われる）と、窒素酸化物NOX 、硫黄酸化物SOX が混在している場合、分子量の大きいアセトンやブチルアルコールを多く吸着し、窒素酸化物NOX や硫黄酸化物SOX の吸着量が低下することがある。さらに、電子部品を腐食する度合いは、窒素酸化物NOX や硫黄酸化物SOX が空気中の水分に溶け、酸となった場合の影響度の方が特に大きい。
【０００６】
本発明は上記の点にかんがみてなされたものであり、その目的は前記した課題を解決して、除害フィルタとして、腐食性ガスに対し、特に水分に溶けて強酸となる物質を選択的に吸着する空冷用大気ガス浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基本的構成として、電子装置収納体内の内部ユニットに外気を送風することにより内部ユニットを冷却する空冷用大気ガス浄化装置において、防塵フィルタと、冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタと、乾燥手段と、ファンユニットと、を備えるものとする。
【０００８】
なお、上記の冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタは、例えば、ファンユニットによる大気の流動方向に対して、上流側に大気冷却手段と、下流側に陰イオン交換樹脂による腐食性ガスを除去する陰イオン交換樹脂フィルタから構成することができる。また、陰イオン交換樹脂フィルタは、通気メッシュ内に繊維状の陰イオン交換樹脂を配備することができる。
【０００９】
かかる構成により、上流側の大気冷却手段で外気を冷却し過飽和蒸気圧状態にし、下流側の陰イオン交換樹脂を湿潤にするとともに、窒素酸化物NOX 、硫黄酸化物SOX やハロゲン類の様に水分にとけ強酸となる物質を陰イオン交換樹脂に選択的に吸着することができる。また、乾燥手段により、外気の水分や、冷却手段で発生する水分が電子装置収納体の内部に持ち込まれるの防ぐことができる。さらに、低温できれいな空気を電子装置収納体に供給することができ、収納体内を冷却することにより冷却効果を上げることができる。この結果、電子部品の寿命劣化要因の内、温度、湿度、腐食性ガスについて対策をとることができる。
【００１０】
そして特に、請求項１の発明では、冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタは、冷却チューブの外側に陰イオン交換樹脂をコーティングし、この陰イオン交換樹脂がコーティングされた冷却チューブを大気の流動方向に対して直交する方向に蛇行あるいは複数本平行に配置し、この冷却チューブ内に冷却体を流すように構成されている。かかる構成により、大気冷却手段と陰イオン交換樹脂が一体化されているので、大気を冷却し, 陰イオン交換樹脂を湿潤にすることが効果的にできる。
【００１１】
また、請求項２の発明においては、電子装置収納体を、配電盤またはロッカとし、冷却手段を備える空冷用大気ガス浄化装置が電子装置収納体の上部外側に配備されている。かかる構成により、空冷用大気ガス浄化装置で外気より取り込んだ空気が浄化され、低温で重いので、電子装置収納体上部から供給し、最も遠い場所で排気することができるので、冷却効率を高くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による空冷用大気ガス浄化装置の基本的構成を説明するための要部構成図、図２は図１の斜視図、図３は本発明の一実施例としての空冷用大気ガス浄化装置の要部構成図、図４は図３の斜視図、図５は本発明による空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部構成図である。
【００１３】
図１において、電子装置収納体１内の内部ユニット４に外気を送風することにより内部ユニット４を冷却する空冷用大気ガス浄化装置２は、防塵フィルタ21と、図示例では冷却チューブ22からなる冷却手段を備え, 通気メッシュ23に内蔵される例えば繊維状に形成された陰イオン交換樹脂24とからなる陰イオン交換樹脂フィルタ2Aと、通気メッシュ23に内蔵される乾燥剤25とからなる乾燥手段と、ファンユニット26と、を備えて構成される。
【００１４】
かかる構成において、外気はファンユニット26によって吸引され、左側より右側にながれる。この外気は、防塵フィルタ21で塵埃を除去する。次に、冷却チューブ22中を通過する外気は、この大気冷却手段で冷却され、過飽和蒸気圧状態となり、一部は冷却チューブ22で結露し、他の一部は陰イオン交換樹脂24で結露し, この陰イオン交換樹脂24を湿潤にする。残りは乾燥剤25とからなる乾燥手段で除湿されて盤内送風として、電子装置収納体１内の内部ユニット４および内部ユニット４内の電子部品を冷却する。
【００１５】
湿潤化された陰イオン交換樹脂24は、窒素酸化物NOX 、硫黄酸化物SOX やハロゲン類の様に水分にとけ強酸となる物質を選択的に吸着することができる。また、乾燥手段により、外気の水分や、冷却手段で発生する水分が電子装置収納体の内部に持ち込まれるの防ぐことができる。さらに、低温できれいな空気を電子装置収納体に供給することができ、収納体内を冷却することにより冷却効果を上げることができる。この結果、電子部品の寿命劣化要因の内、温度、湿度、腐食性ガスについて対策をとることができる。
【００１６】
図２は図１の斜視図である。以下、図１と併用して図２を説明する。図２において、防塵フィルター21は、まず最初に外気からの塵埃を防ぐ働きをする。次に、配管された冷却チューブ22に冷却体、例えば、別装置で冷却された冷却水を流し、通気メッシュ23内に収納される、例えば、繊維状に形成された陰イオン交換樹脂24とからなる陰イオン交換樹脂フィルタ2Aの周辺を０〜５°Ｃに冷却する。ここで外気は冷却され、結露し、陰イオン交換樹脂24を湿潤に保つ働きをする。通気メッシュ23は陰イオン交換樹脂24を保持し、通気性を保ちながら陰イオン交換樹脂24を湿潤にする。
【００１７】
陰イオン交換樹脂24では、外気中に含まれる窒素酸化物NOX 、硫黄酸化物SOX やハロゲン類等の腐食性ガスを湿潤化された陰イオン交換樹脂24の水に溶かし、陰イオンとして大気中から除去する。この陰イオン交換樹脂24の部分は、繊維状の樹脂として水滴の流下と、外気の流通を良好にする。
次に、通気メッシュ23で乾燥剤25を保持し、通気性を保つ。乾燥剤25は、例えば、シリカゲルなどの乾燥剤であり、陰イオン交換樹脂フィルタを通過した外気の水分を除去する。即ち、外気中に含まれる水分は、冷却チューブ22で冷却して外気の水分を減少させ、さらに乾燥剤25で水分を減少させる構造である。ファンユニット26により外気が吸気され、上記の防塵フィルター21から乾燥剤25を備える乾燥手段を通過させ、電子装置収納体１内に腐食性ガスと水分を除去したきれいな空気を供給する働きをする。受水槽27は、冷却チューブ22および陰イオン交換樹脂フィルタで結露した水分を受け、この水分をドレン28から排出する。
【００１８】
電子装置収納体１（例えば、配電盤やロッカ）内を冷却する外気は、防塵フィルター21からファンユニット26の間を通り、電子装置収納体１内に冷却されたきれいな空気を送り込み、電子装置収納体１に装着された電子機器や、内部ユニット４や、内部ユニット４内の電子部品などを冷却することができる。
【００１９】
図３は本発明の実施例としての空冷用大気ガス浄化装置の陰イオン交換樹脂フィルタの要部構成図、図４は図３の斜視図である。以下、図３、図４を併用して説明する。図３、図４において、冷却手段を備える陰イオン交換樹脂フィルタ３は、上述した冷却チューブ22と、通気メッシュ23と陰イオン交換樹脂24とからなる陰イオン交換樹脂フィルタ2Aに代わって、冷却チューブ31の外側に陰イオン交換樹脂32をコーティングし、この陰イオン交換樹脂32がコーティングされ，一体化された冷却チューブ31を大気の流動方向に対して直交する方向に蛇行、あるいは、図示省略されているが複数本の一体化された冷却チューブ31を平行に配置し、この冷却チューブ内に冷却体を流すように構成されている。
【００２０】
かかる構成により、この陰イオン交換樹脂フィルタ３は、冷却チューブ31と陰イオン交換樹脂32とが一体化されている分、冷却効率がよく陰イオン交換樹脂32の湿潤化を行うことができる。
【００２１】
図５は、空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部構成図である。図５において、電子装置収納体１は、例えば、配電盤や、電子部品が搭載され電子装置として予め定められた動作を行う複数枚のプリント配線板からなるロッカである。この電子装置収納体１内には、例えば、電子装置を構成する複数枚のプリント配線板や，複数個の電子機器単体からなる内部ユニット４と、外気から冷却用の空気を吸引する空冷用大気ガス浄化装置２と、を備え、空冷用大気ガス浄化装置２が配置されたところと反対側の電子装置収納体１の下方部分に排気ファン５が備えられて構成される。
【００２２】
かかる構成において、空冷用大気ガス浄化装置２が外気を取り込み、内部ユニット４の周辺を流通し、温度の高い部分から熱を奪い、温められた空気を排気ファン５で排出することにより、内部ユニット４の発熱部分の温度を予め定められた温度範囲内に収めることができる。本発明の空冷用大気ガス浄化装置２は、水分の発生を伴うため電子装置収納体１の外側に設置し、この空冷用大気ガス浄化装置２で浄化されたきれいな空気のみを電子装置収納体１内部に供給するのが望ましい。また、供給する空気が低温で重いため、電子装置収納体１の上部から供給し、そこから最も遠い場所で排気するのが冷却効率が高い。
【００２３】
また、本発明では、電子装置収納体１として、例えば、配電盤１台ごとに空冷用大気ガス浄化装置２を設置するのではなく、配電盤のある部屋やフロアー、建物に空冷用大気ガス浄化装置２を設置し、有害ガス発生源から配電盤類を隔離密閉して、本装置から得られるきれいな空気を供給することもできる。
以上、本発明に基づく空冷用大気ガス浄化装置２では、電子部品の寿命劣化の要因として温度、湿度、有害ガス（腐食性ガス）、振動等があるが、本発明によれば、有害ガス（腐食性ガス）のみならず湿度も低減化することができ、電子装置収納体１内の内部ユニット４およびこの電子部品の保護を図ることができる。また、冷却手段で冷却した外気を送り込むことにより、低温できれいな空気により電子装置収納体１内を冷却し、より冷却効果を上げることができる。この結果、電子装置の高信頼化および長寿命化を図ることができる。
【００２４】
さらにまた、従来技術では有害ガスを吸着する活性炭は再生させることはできないが、陰イオン交換樹脂は薬品処理で何回でも再生させることができるためランニングコストの低減を図ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、設置環境条件の悪い場所に電子装置を設置する場合、雰囲気ガス中に含まれる腐食性ガスに対し、特に水分に溶けて強酸となる物質を選択的に吸着する空冷用大気ガス浄化装置を提供することができる。また、本発明によれば、電子装置収納体内をより効果的に冷却する低温で低湿度のきれいな空気を供給することができるので、電子装置の高信頼化と長寿命化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空冷用大気ガス浄化装置の基本的構成を説明するための要部構成図
【図２】図１の斜視図
【図３】本発明の一実施例としての空冷用大気ガス浄化装置の要部構成図
【図４】図３の斜視図
【図５】本発明の空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部構成図
【図６】従来技術の空冷用大気ガス浄化装置を備える電子装置収納体内の要部構成図
【符号の説明】
１ 電子装置収納体
２、７ 空冷用大気ガス浄化装置
21 防塵フィルタ
22、31 冷却チューブ
23 通気メッシュ
24、32 陰イオン交換樹脂
25 乾燥剤
26 ファンユニット
27 受水槽
28 ドレン
2A、３ 陰イオン交換樹脂フィルタ
４ 内部ユニット
５、６ 排気ファン
71 活性炭フィルタ
【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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