JPH08798Y2 - Cooling dehumidifier - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はペルチェ効果を奏する熱電モジュールを備え
た冷却除湿装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a cooling and dehumidifying device provided with a thermoelectric module exhibiting a Peltier effect.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

制御盤などの密閉筐体の内部を冷却して、内蔵する電
装品や機器が許容温度域内で正常に作動するよう設置す
る冷却装置として、熱電モジュールを利用してその吸熱
面及び発熱面に熱伝導性に優れたヒートシンクを接合
し、ファンによって冷却、放熱の吸排気を行わしめるも
のがある。また他にはヒートパイプやアルミフィンを利
用した熱交換器がある。As a cooling device that cools the inside of a closed cabinet such as a control panel so that the built-in electrical components and equipment operate normally within the allowable temperature range, a thermoelectric module is used to generate heat on the heat absorbing and heat generating surfaces. There is a type in which a heat sink having excellent conductivity is joined, and a fan is used for cooling and intake and exhaust of heat radiation. There is also a heat exchanger that uses heat pipes and aluminum fins.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the device]

しかしながら、筐体内部の温度上昇を抑止する機能は
あっても、電装品を発錆や絶縁劣化から守るために除湿
を行おうとするには、従来の冷却装置では吸気した空気
を露点温度以下に下げて空気中の水分を凝縮し冷却体に
結露させる程には至っていないため、別に除湿するため
の装置を設置しなければならない。このことは筐体に設
置スペースの確保、コスト増などをもたらす。However, even if it has the function of suppressing the temperature rise inside the housing, in order to dehumidify it in order to protect electrical components from rusting and insulation deterioration, in the conventional cooling device, the air taken in falls below the dew point temperature. Since it has not reached the point where it is lowered to condense the moisture in the air to cause condensation on the cooling body, a separate dehumidifying device must be installed. This leads to securing an installation space for the housing and increasing costs.

本考案は以上の事情に鑑みてなされたもので、ペルチ
ェ効果を奏する熱電モジュールを用いて、制御盤などの
密閉筐体内の冷却と除湿を行える冷却除湿装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cooling / dehumidifying device that can cool and dehumidify a sealed enclosure such as a control panel using a thermoelectric module having the Peltier effect.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本考案の冷却除湿装置の構成は、密閉筐体の壁部に開
口を設けるとともに、その開口を塞ぐ放熱体を設け、そ
の放熱体の筐体内側に冷却除湿室を、外側に放熱室を設
け、前記冷却除湿室内の２つの領域にそれぞれ熱電モジ
ュールを配設しそれぞれの発熱面は前記放熱体表面に固
定するとともに吸熱面には冷却体を固定し、かつ前記冷
却除湿室には排気口とファンを設けるとともに前記熱電
モジュールを配設した領域に臨む部分にそれぞれ吸気口
を設け、一方の吸気口の開口断面積は他方の吸気口の開
口断面積よりも小さくし、前記放熱室には吸気口と排気
口とファンを備えることを特徴とする。The cooling and dehumidifying device of the present invention has an opening in the wall of a hermetically sealed housing, a radiator for closing the opening, a cooling and dehumidifying chamber inside the housing, and a radiator for the outside. , A thermoelectric module is provided in each of the two regions in the cooling / dehumidifying chamber, each heat-generating surface is fixed to the heat-dissipating body surface, a cooling body is fixed to the heat-absorbing surface, and an exhaust port is provided in the cooling / dehumidifying chamber. An intake port is provided in each of the portions facing the area where the thermoelectric module is provided, and the opening cross-sectional area of one of the intake ports is made smaller than the opening cross-sectional area of the other intake port, so that the heat radiation chamber has intake air. It is characterized by having a mouth, an exhaust port and a fan.

〔作用〕[Action]

ファン及び熱電モジュールに通電すると、ファンによ
って冷却除湿室の各吸気口から冷却除湿室内に導入され
たそれぞれの空気は、各熱電モジュールの吸熱作用によ
って冷却されているそれぞれの冷却体と熱交換を行い、
共に吸気温度よりも低温となって排気口から筐体内に排
出する。When the fan and the thermoelectric module are energized, the air introduced into the cooling and dehumidifying chamber from the intake ports of the cooling and dehumidifying chamber by the fan exchanges heat with the respective cooling bodies that are cooled by the endothermic action of each thermoelectric module. ,
Both become lower than the intake temperature and are discharged into the housing through the exhaust port.

このとき、除湿を目的とする一方の熱電モジュールの
冷却体に通気するための吸気口は、他方の吸気口に比較
してその開口断面積を小さくしてあるので、吸気抵抗が
他方の吸気口から導入される空気より大きい。そのため
除湿を目的とした冷却体に導入される空気量は他方の吸
気口から導入される空気量よりも少なく、冷却体の表面
温度は周辺空気と熱交換しながら露点温度まで容易に下
がり、冷却体の表面に空気中の水分が結露する。なお、
金属の酸化腐食は湿度60％RH以上で顕著になることが知
られているので、対象とする密閉筐体の内部湿度が60％
RH未満に維持できるような冷却体と導入空気との熱交換
条件に設定することが望ましい。At this time, since the intake port for ventilating the cooling body of one thermoelectric module for dehumidification has a smaller opening cross-sectional area than the other intake port, the intake resistance is different from that of the other intake port. Larger than the air introduced from. Therefore, the amount of air introduced into the cooling body for dehumidification is less than the amount of air introduced from the other intake port, and the surface temperature of the cooling body easily lowers to the dew point temperature while exchanging heat with the surrounding air. Water in the air is condensed on the surface of the body. In addition,
It is known that the oxidative corrosion of metal becomes remarkable when the humidity is 60% RH or more, so the internal humidity of the target sealed enclosure is 60%.
It is desirable to set the heat exchange conditions between the cooling body and the introduced air so that the temperature can be maintained below RH.

一方、冷却を目的とする他方の熱電モジュールの冷却
体に通気するための吸気口は、その開口断面積が上記除
湿を目的とした吸気口よりも大きくなっているので、多
量の空気が冷却体に供給される。そのため、冷却体によ
る吸熱作用は多量の新規空気を冷却することに向けら
れ、冷却体の表面温度降下が小さくなって結露する条件
にはなりにくい。On the other hand, the intake port for ventilating the cooling body of the other thermoelectric module for the purpose of cooling has a larger opening cross-sectional area than the intake port for the purpose of dehumidification. Is supplied to. Therefore, the endothermic action of the cooling body is aimed at cooling a large amount of new air, and the surface temperature drop of the cooling body becomes small, which makes it difficult for the condition to cause dew condensation.

したがって、排気口からは、冷却を目的とした冷却体
と熱交換して吸気温度よりも低温になった多量の空気
と、除湿を目的とした冷却体によって空気中の水分を除
去され低湿度なった少量の空気とが筐体内部に排出さ
れ、筐体内部は温度上昇が抑えられるとともに、低湿雰
囲気になっていく。Therefore, from the exhaust port, a large amount of air that has cooled to a temperature lower than the intake air temperature by exchanging heat with the cooling body for cooling, and the cooling body for dehumidification removes moisture in the air to reduce the humidity. Further, a small amount of air is discharged into the inside of the housing, the temperature rise inside the housing is suppressed, and the atmosphere becomes low humidity.

また、各熱電モジュールの発熱面に生じる熱は放熱体
を通して、ファンにより吸気口から放熱室内に吸入した
外気に熱放散し、その外気は排気口から放熱室外即ち筐
体外へ排出する。Further, the heat generated on the heat generating surface of each thermoelectric module is dissipated through the radiator to the outside air drawn into the radiator chamber from the intake port by the fan, and the outside air is discharged from the outlet port to the outside of the radiator chamber, that is, outside the housing.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面に基づいて本考案の一実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

制御盤などの密閉筐体１の側壁1aに設けられた開口２
部に、それよりも大きな面積を有する放熱体３が、開口
２を塞ぐように配設され、側壁1aの外面に固定されてい
る。そして放熱体３は、筐体１の外側に臨む面に多数の
放熱フィン3aを有している。そして放熱体３を覆い放熱
室４を形成する放熱側ケーシング５を設け、放熱側ケー
シング５はその上下壁に排気口６を備えるとともに、放
熱体３に対向する側壁の略中央に吸気口７を開口し、そ
の内側にファン８を設けている。An opening 2 provided in a side wall 1a of a closed casing 1 such as a control panel
A heat radiator 3 having a larger area than that is disposed in the portion so as to close the opening 2, and is fixed to the outer surface of the side wall 1a. The heat radiator 3 has a large number of heat radiation fins 3a on the surface facing the outside of the housing 1. A heat radiating side casing 5 that covers the heat radiating body 3 and forms a heat radiating chamber 4 is provided. The heat radiating side casing 5 is provided with exhaust ports 6 on its upper and lower walls, and an intake port 7 is provided substantially at the center of the side wall facing the heat radiating body 3. A fan 8 is provided inside the opening.

前記放熱体３の筐体１内側の表面には、上下に離間し
て一対の熱電モジュール9,10の発熱面が固定され、吸熱
面にはそれぞれ冷却体11,12が固定されている。冷却体1
1、12は多数の冷却フィン11a,12aを有している。上方の
熱電モジュール９と冷却体11は後述するように冷却を目
的としたものであり、下方の熱電モジュール10と冷却体
12は除湿を目的としたものである。そして放熱体３の筐
体１内側には、上記熱電モジュール9,10及び冷却体11,1
2を覆い冷却除湿室13を形成する冷却側ケーシング14を
設けている。この冷却側ケーシング14の上壁には吸気口
15を設け、放熱体３に対向する側壁において上下の熱電
モジュール9,10の間に排気口16を設け、下方の熱電モジ
ュール10の冷却体12の下部部分に対向する側壁に吸気口
17を設けている。そして排気口16の内側にはファン18を
設けている。そして下方の冷却体12側の吸気口17は上方
の冷却体11側の吸気口15に対して開口断面積を1/2以下
に設定している。下方の熱電モジュール10の冷却体12の
下方の冷却側ケーシング14下端部は水受け19を構成し、
その下面から突出する排水口に排水管20が接続して、排
水管20は筐体１の側壁1aを貫通して筐体１外に延びてい
る。21は空気案内部材で、２つの冷却体11,12の間の放
熱体３表面に固定されてファン18に対向し、その外表面
は、その突出先端からそれぞれ上方及び下方になめらか
な円弧状をなす一対の凹曲面と、これらの上下端から放
熱体３表面につながる水平面とからなり、水平面は熱電
モジュール9,10の厚さと略同じ厚さをなしている。The heat generating surfaces of a pair of thermoelectric modules 9 and 10 are vertically spaced apart from each other on the inner surface of the housing 1 of the radiator 3, and the heat absorbing surfaces are fixed to the cooling bodies 11 and 12, respectively. Cooling body 1
1 and 12 have a large number of cooling fins 11a and 12a. The upper thermoelectric module 9 and the cooling body 11 are for the purpose of cooling as described later, and the lower thermoelectric module 10 and the cooling body 11 are for cooling.
12 is for dehumidification. Inside the housing 1 of the radiator 3, the thermoelectric modules 9 and 10 and the cooling bodies 11 and 1 are arranged.
A cooling side casing (14) is provided which covers (2) and forms a cooling / dehumidifying chamber (13). The upper wall of this cooling side casing 14 has an intake port
15, an exhaust port 16 is provided between the upper and lower thermoelectric modules 9 and 10 on the side wall facing the radiator 3, and an intake port is provided on the side wall facing the lower part of the cooling body 12 of the lower thermoelectric module 10.
17 are provided. A fan 18 is provided inside the exhaust port 16. The opening cross-sectional area of the intake port 17 on the lower cooling body 12 side is set to 1/2 or less of that of the intake port 15 on the upper cooling body 11 side. The lower end of the cooling side casing 14 below the cooling body 12 of the lower thermoelectric module 10 constitutes a water receiver 19.
The drainage pipe 20 is connected to a drainage port projecting from the lower surface thereof, and the drainage pipe 20 penetrates the side wall 1 a of the housing 1 and extends to the outside of the housing 1. Reference numeral 21 denotes an air guide member, which is fixed to the surface of the radiator 3 between the two cooling bodies 11 and 12 and faces the fan 18, and the outer surface thereof has a smooth arc shape upward and downward from the projecting tip. It is composed of a pair of concave curved surfaces and a horizontal surface connecting the upper and lower ends to the surface of the radiator 3, and the horizontal surface has substantially the same thickness as the thermoelectric modules 9 and 10.

以下動作を説明する。 The operation will be described below.

図示しない駆動電源より、熱電モジュール9,10及びフ
ァン8,18に通電すると、冷却除湿室13内の冷却体11,12
は熱電モジュール9,10の吸熱作用によって冷却される。
また、筐体１内に内蔵している図示されない電装部品な
どの熱源により加温された内部空気は、ファン18によっ
て、各吸気口15,17から冷却除湿室13内に導入され、上
方の吸気口15から吸入された空気は上方の冷却体11に冷
却され、下方の吸気口17から吸入された空気は下方の冷
却体12に除湿されて、共に排気口16から筐体１内へ排出
する。When the thermoelectric modules 9 and 10 and the fans 8 and 18 are energized by a drive power source (not shown), the cooling bodies 11 and 12 in the cooling and dehumidifying chamber 13 are
Is cooled by the endothermic action of the thermoelectric modules 9, 10.
Further, the internal air heated by a heat source such as electric components (not shown) contained in the housing 1 is introduced into the cooling / dehumidifying chamber 13 from the intake ports 15 and 17 by the fan 18, and the intake air above The air sucked from the port 15 is cooled by the upper cooling body 11, and the air sucked from the lower suction port 17 is dehumidified by the lower cooling body 12, and both are discharged from the exhaust port 16 into the housing 1. .

このとき、上方の冷却体11側に導入される新規空気
は、吸気口15,17の開口断面積の差により、下方の冷却
体12側に導入される新規空気より多量となり、上方の冷
却体11の表面温度は高湿条件を除けば、ほとんど露点温
度までには至らず、空気を吸気温度よりも低温に冷却す
る。一方、下方の冷却体12側に導入される新規空気は少
量であるため、冷却体12の表面温度は周辺空気と熱交換
しながら露点温度に達し、空気中の水分を表面に結露さ
せる。冷却体12の表面に付着した結露は水受け19に落下
し、排水管20を通って筐体１外へ排水される。At this time, the amount of new air introduced to the upper cooling body 11 side becomes larger than that of the new air introduced to the lower cooling body 12 side due to the difference in the opening cross-sectional areas of the intake ports 15 and 17, and the upper cooling body The surface temperature of 11 does not almost reach the dew point temperature except high humidity conditions, and cools the air to a temperature lower than the intake temperature. On the other hand, since a small amount of new air is introduced to the lower cooling body 12 side, the surface temperature of the cooling body 12 reaches the dew point temperature while exchanging heat with the surrounding air, and the moisture in the air is condensed on the surface. Condensation attached to the surface of the cooling body 12 falls on the water receiver 19 and is drained to the outside of the housing 1 through the drain pipe 20.

このようにして、上方の冷却体11により冷却された空
気が空気案内部材21に案内されて排気口16から筐体１内
へ排出するとともに、下方の冷却体12により除湿された
空気も空気案内部材21に案内されて排気口16から筐体１
内へ排出する。In this way, the air cooled by the upper cooling body 11 is guided by the air guide member 21 and discharged from the exhaust port 16 into the housing 1, and the air dehumidified by the lower cooling body 12 is also guided. The casing 1 is guided from the member 21 through the exhaust port 16
Discharge inside.

また、各熱電モジュール9,10の発熱面に生じる熱は放
熱体３を通して、ファン８により吸気口７から放熱室４
内に吸入した外気に熱放散し、その外気は排気口６から
放熱室４外即ち筐体１外へ排出する。In addition, the heat generated on the heat generating surface of each thermoelectric module 9 and 10 passes through the radiator 3 and is fed from the intake port 7 to the radiation chamber 4 by the fan 8.
The heat is dissipated into the outside air sucked in, and the outside air is discharged from the exhaust port 6 to the outside of the heat radiation chamber 4, that is, the outside of the housing 1.

以上の繰り返しにより、筐体１内の昇温は抑止され、
内部湿度は目標とする湿度まで減湿されていく。By repeating the above, the temperature rise in the housing 1 is suppressed,
The internal humidity is reduced to the target humidity.

なお、空気案内部材21に上下方向に貫通する導水孔を
設ければ、湿度が極端に高く、上方の冷却体11に結露を
生じた場合に都合がよい。It should be noted that if a water guide hole penetrating vertically is provided in the air guide member 21, it is convenient when the humidity is extremely high and dew condensation occurs on the upper cooling body 11.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上説明したように本考案によれば、熱電モジュール
を利用することによって、密閉筐体内の温度上昇を抑制
できるとともに、内部湿度を低減させて結露、発錆を防
止でき、これらをコスト的に安く、しかもスペースを取
らずに実現できる。As described above, according to the present invention, by using the thermoelectric module, it is possible to suppress the temperature rise in the closed casing, reduce the internal humidity, and prevent dew condensation and rusting. Moreover, it can be realized without taking up space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本考案の一実施例を示す縦断面図である。 １は密閉筐体、1aは側壁、２は開口、３は放熱体、４は
放熱室、５は放熱側ケーシング、6,16は排気口、7,15,1
7は吸気口、８、18はファン、9,10は熱電モジュール、1
1、12は冷却体、13は冷却除湿室、14は冷却側ケーシン
グ、19は水受け、20は排水管、21は空気案内部材。The drawings are longitudinal sectional views showing an embodiment of the present invention. 1 is a closed casing, 1a is a side wall, 2 is an opening, 3 is a radiator, 4 is a radiator chamber, 5 is a casing on the radiator side, 6, 16 are exhaust ports, 7, 15, 1
7 is an intake port, 8 and 18 are fans, 9 and 10 are thermoelectric modules, 1
1, 12 are cooling bodies, 13 are cooling and dehumidifying chambers, 14 is a cooling side casing, 19 is a water receiver, 20 is a drain pipe, and 21 is an air guide member.

フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−46593（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−82045（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−163425（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−163426（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−128785（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−59394（ＪＰ，Ｕ)Continuation of the front page (56) References Actual flat 4-46593 (JP, U) Actual flat 2-82045 (JP, U) Actual flat 1-163425 (JP, U) Actual flat 1-163426 (JP , U) Actually open 63-128785 (JP, U) Actually open 61-59394 (JP, U)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】密閉筐体の壁部に開口を設けるとともに、
その開口を塞ぐ放熱体を設け、その放熱体の筐体内側に
冷却除湿室を、外側に放熱室を設け、前記冷却除湿室内
の２つの領域にそれぞれ熱電モジュールを配設しそれぞ
れの発熱面は前記放熱体表面に固定するとともに吸熱面
には冷却体を固定し、かつ前記冷却除湿室には排気口と
ファンを設けるとともに前記熱電モジュールを配設した
領域に臨む部分にそれぞれ吸気口を設け、一方の吸気口
の開口断面積は他方の吸気口の開口断面積よりも小さく
し、前記放熱室には吸気口と排気口とファンを備えるこ
とを特徴とする冷却除湿装置。1. An opening is provided in a wall portion of a closed casing,
A radiator for closing the opening is provided, a cooling / dehumidifying chamber is provided inside the housing of the radiator, a radiating chamber is provided outside the radiator, and thermoelectric modules are respectively provided in two regions of the cooling / dehumidifying chamber. The cooling body is fixed to the heat sink surface while fixing the heat sink surface, and the cooling and dehumidifying chamber is provided with an exhaust port and a fan, and an intake port is provided in a portion facing the region in which the thermoelectric module is disposed. A cooling / dehumidifying device characterized in that an opening cross-sectional area of one intake port is smaller than an opening cross-sectional area of the other intake port, and the heat radiation chamber is provided with an intake port, an exhaust port and a fan.