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公開番号2023163586
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-10
出願番号2022074573
出願日2022-04-28
発明の名称冷却装置および冷却システム
出願人光精工株式会社
代理人個人
主分類F25B 21/02 20060101AFI20231102BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】着脱や後付けが可能であり、かつ、筐体の壁体に通風穴を設けることなく、筐体内の空間の温度を低下させ得る冷却装置および冷却システムを提供する。
【解決手段】実施形態の冷却システムでは、外側ユニット20や内側ユニット50は、ペルチェモジュール43,63等、ヒートシンク41,61、ファン47,67、マグネット28a,58c等を備える。ペルチェモジュール43,63等は、直流電力が供給されると吸熱する吸熱面43a,63a等と発熱する発熱面43b,63b等とを有する。ヒートシンク41,61は、ペルチェモジュール43,63等の発熱面43b,吸熱面63aに平坦部41b,61bが熱結合し、ファン47,67は、ヒートシンク41,61のフィン41a,61aに接触させる空気を流通させる。マグネット28a,58c等は、ペルチェモジュール43,63等とヒートシンク41,61を筐体11に対して着脱自在に装着する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
板状の壁体を有する筐体内の空間を冷却する冷却装置であって、
直流電力が供給されると吸熱する吸熱側と発熱する発熱側とを有する熱電変換部と、
前記熱電変換部の発熱側または吸熱側に一方面が熱結合する熱交換部と、
前記熱交換部の他方面に接触させるまたは接触した空気を流通させる送吸気部と、
少なくとも前記熱電変換部および前記熱交換部を前記筐体に対して着脱自在に装着する装着部と、を備え、
(1)前記熱電変換部の発熱側に前記熱交換部が熱結合している場合、前記熱電変換部の吸熱側が前記壁体の外面に熱結合可能に前記筐体に装着され、または、
(2)前記熱電変換部の吸熱側に前記熱交換部が熱結合している場合、前記熱電変換部の発熱側が前記壁体の内面に熱結合可能に前記筐体に装着される、
ことを特徴とする冷却装置。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置が前記(1)の前記壁体の前記外面に対して着脱自在に装着される外側冷却装置である場合において、
前記外側冷却装置に加えて、
一方面および他方面を有する熱交換部とこの熱交換部の他方面に接触させるまたは接触させた前記筐体内の空気を流通させる送吸気部と少なくともこの熱交換部を前記筐体に対して着脱自在に装着する装着部とを備え、この熱交換部の一方面を前記壁体の内面に熱結合可能に前記筐体に対して装着される内側冷却装置を含む、
ことを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
請求項１に記載の冷却装置が前記(2)の前記壁体の前記内面に対して着脱自在に装着される内側冷却装置である場合において、
前記内側冷却装置に加えて、
一方面および他方面を有する熱交換部とこの熱交換部の他方面に接触させるまたは接触させた前記筐体外の空気を流通させる送吸気部と少なくともこの熱交換部を前記筐体に対して着脱自在に装着する装着部とを備え、この熱交換部の一方面を前記壁体の外面に熱結合可能に前記筐体に対して装着される外側冷却装置を含む、
ことを特徴とする冷却システム。
【請求項４】
前記壁体の前記外面と前記熱交換部の前記一方面との間には、直流電力が供給されると吸熱する吸熱側と発熱する発熱側とを有する別の熱電変換部が介在し、この別の熱電変換部の、前記吸熱側が前記外面に熱結合し、前記発熱側が前記一方面に熱結合し、
前記装着部は、前記別の熱電変換部も前記筐体に対して着脱自在に装着する、ことを特徴とする請求項３に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記内側冷却装置と前記外側冷却装置が前記壁体を挟んで対向するようにこれら両装置の装着位置を決める位置決め部を、前記内側冷却装置および／または前記外側冷却装置が備える、ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の冷却システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御盤、配電盤や分電盤等の板状の壁体を有する筐体の内部空間を冷却する冷却装置および冷却システムに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
制御盤、配電盤や分電盤等の箱状の筐体内を冷却する装置として、例えば、下記特許文献１に開示される「盤用クーラ」がある。この盤用クーラは、配電盤等の電気機器収容ボックス（［背景技術］や［発明が解決しようとする課題］の欄においては「盤」という）の外側に取り付けられて使用されるものであり、ペルチェ素子を有するペルチェユニットにより冷却された作動液をラジエータに循環させ、このラジエータで熱交換された冷風を冷却ファンにより盤内に送り込むことによって当該盤内を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－３２７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示される盤用クーラは、盤の外側に取り付けられて使用されることから、その存在が人・物の移動や作業の邪魔になり得る。そのため、例えば、特定期間（盤内の温度が上昇し易い夏季等）だけ盤用クーラが必要になる作業環境では、その期間中だけ盤に盤用クーラを取り付けそれ以外は盤から盤用クーラを取り外したいという要望が出る可能性がある。また、特許文献１の図４，５に表されているように、当該盤用クーラでは、盤外のラジエータから盤内に冷風を送り込んだりラジエータに盤内の空気を取り込んだりするため、盤の側面や天井に複数の通風穴を形成する必要がある。
【０００５】
しかし、特許文献１の盤用クーラでは、盤に取り付けた後にそれを取り外すことまでは技術的に検討されていない。そのため、構造上、盤用クーラを盤から取り外すことができなかったり、取り外すことはできても非常に煩雑な作業が伴ったりするという問題や、既存の盤に盤用クーラを後付けできない問題が生じ得る。また、盤用クーラを取り外した後の盤の側面や天井には、前述した複数の通風穴が形成されている。そのため、塵や埃等の異物の侵入を防ぐ必要がある場合には、盤用クーラを取り外した後にこのような複数の通風穴を塞ぐ作業も生じ得る。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、着脱や後付けが可能であり、かつ、筐体の壁体に通風穴を設けることなく、筐体内の空間の温度を低下させ得る冷却装置および冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項１の技術的手段を採用する。この手段によると、冷却装置は、熱電変換部、熱交換部、送吸気部および装着部を備える。熱電変換部は、直流電力が供給されると吸熱する吸熱側と発熱する発熱側とを有する。熱交換部は、この熱電変換部の発熱側または吸熱側に一方面が熱結合し、送吸気部は、この熱交換部の他方面に接触させる空気を流通させ、または当該他方面に接触した空気を流通させる。装着部は、少なくとも熱電変換部および熱交換部を筐体に対して着脱自在に装着する。これにより、熱電変換部および熱交換部を筐体に取り付けたり取り外したりすることが可能になる。また、既存の筐体に後付けすることも可能になる。
【０００８】
さらに、(1)熱電変換部の発熱側に熱交換部が熱結合している場合、熱電変換部の吸熱側が筐体の壁体の外面に熱結合可能に少なくとも熱電変換部および熱交換部が筐体に装着されることによって、熱電変換部の吸熱側により壁体の外面から吸収された熱は、熱電変換部の発熱側が発した熱として、熱交換部を介して筐体外に放熱されることから、筐体の壁体の温度が下がる。また、(2)熱電変換部の吸熱側に熱交換部が熱結合している場合、熱電変換部の発熱側が筐体の壁体の内面に熱結合可能に少なくとも熱電変換部および熱交換部が筐体に装着されることによって、当該筐体内の空間において熱交換部を介して熱電変換部の吸熱側により吸収された熱は、熱電変換部の発熱側が発した熱として、壁体の内面から壁体の外面に伝わって筐体外に放熱される。そのため、上記(1)や(2)では、いずれも当該筐体内の空間の温度を低下させることが可能になる。
【０００９】
また、特許請求の範囲に記載された請求項２の技術的手段を採用する。この手段によると、冷却システムは、請求項１に記載の冷却装置が上記(1)の壁体の外面に対して着脱自在に装着される外側冷却装置である場合において、この外側冷却装置に加えて、次のような内側冷却装置を含む。この内側冷却装置は、一方面および他方面を有する熱交換部と、この熱交換部の他方面に接触させる空気またはこの他方面に接触させた筐体内の空気を流通させる送吸気部と、少なくともこの熱交換部を筐体に対して着脱自在に装着する装着部とを備える。そして、この内側冷却装置は、このような熱交換部の一方面を壁体の内面に熱結合可能に、筐体に対して装着される。
【００１０】
これにより、外側冷却装置では、熱電変換部の吸熱側により筐体の壁体の外面から吸収された熱は、熱電変換部の発熱側が発した熱として、熱交換部を介して筐体外に放熱されることから、筐体の壁体の温度が下がる。そのため、内側冷却装置は、このような壁体の内面に対してその熱交換部の一方面が熱結合可能に、筐体に装着されることによって、内側冷却装置の熱交換部の一方面も温度が下がる。したがって、内側冷却装置の熱交換部の他方面に接触する筐体内の空間内の空気は、熱が奪われて温度が低下することから、このような内側冷却装置を含まない場合に比べて、当該筐体内の空間の温度をさらに低下させることが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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