JP6592073B2 - 機器の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、機器の制御装置に関し、より詳しくは、制御盤内部の湿度を制御する機器の制御装置に関する。

従来、電子機器が搭載される工作機械の制御盤の内部では、湿度の変化が生じやすいことが知られている。湿度が高いと結露が生じ、湿度が低過ぎると静電気が発生するので、電子機器が正常に動作するために、制御盤の内部は常に適切な湿度に保たれることが望ましい。

湿度を制御する方法として、ペルチェ素子を用いた湿度制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、ペルチェ素子によって雰囲気が冷却されるとき、同時に除湿効果が得られることを利用している。すなわち、湿度が所定値を超えるとき、クーラ運転によって装置内の除湿が行われる。また、同様の原理を用いた工作機械特有の除湿方法として、図６に示されるように、制御盤クーラが設けられる構成が知られている。

特開２００８−１４１０８９号公報

しかし、特許文献１の構成では、ペルチェ素子が別途必要である。一方、図６に示される制御盤クーラは高価である。さらに、これらのいずれの構成によっても、制御盤の内部を加湿することはできない。

本発明は、安価な装置によって、常に適切な湿度を保つことが可能な制御装置を提供することを目的とする。

（１）機器の制御装置（例えば、後述の制御装置１０）であって、筐体（例えば、後述の制御盤１２）と、前記筐体に格納される湿度取得部（例えば、後述の湿度センサ２０）と、前記筐体に取り付けられて前記筐体内を送風するファン（例えば、後述のファン１８）と、前記筐体に形成された第１の開口（例えば、後述の第１の開口Ｏ）に対して開閉自在に設けられた第１の窓（例えば、後述の第１の窓１６）と、前記第１の開口の周辺に配置され、水を含む液体（例えば、後述の切削液）が収容された開口部を有するタンク（例えば、後述のクーラントタンク１４）と、一部が前記筐体内に延び、前記タンクに接続されて液体を通す配管（例えば、後述の配管２４）と、前記筐体内の湿度を制御する制御部（例えば、後述の制御部２２）とを備え、前記制御部は、前記湿度取得部において取得される湿度が所定値よりも低いとき、前記第１の窓を開放し、前記タンクから生じる湿気を前記筐体内に取り込むようにファンを作動させ、前記湿度取得部において取得される湿度が所定値よりも高いとき、前記第１の窓を閉鎖し、前記筐体内の雰囲気を前記配管の一部に向けて送るように前記ファンを作動させることを特徴とする。

（２） （１）の機器の制御装置において、前記筐体に格納される温度取得部（例えば、後述の温度センサ３２）と、前記筐体に形成された第２の開口（例えば、後述の第２の開口Ｐ）に対して開閉自在に設けられた第２の窓（例えば、後述の第２の窓３０）とをさらに備え、前記制御部は、前記温度取得部において取得される温度が所定値よりも高いとき、前記第２の窓を開放し、前記筐体内の雰囲気を排出するように前記ファンを作動させてもよい。

（１）または（２）のいずれかに記載の機器の制御装置において、前記筐体を複数備え、前記制御部は、複数の前記筐体内の湿度を制御可能であってもよい。

本発明によれば、安価な装置によって、常に適切な湿度を保つことが可能な制御装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る制御装置の加湿モードを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御装置の除湿モードを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置の除湿モードを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置の冷却モードを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置の加湿モードを示す図である。 従来の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る制御装置について説明する図である。
制御装置１０は、図示しない工作機械等の機器を制御する制御装置である。制御装置１０は、制御盤（筐体）１２とクーラントタンク（タンク）１４を備える。制御盤１２の一部には第１の開口Ｏが形成される。第１の開口Ｏは、クーラントタンク１４の周辺に位置する。第１の開口Ｏには、第１の窓１６が開閉自在に取り付けられ、第１の窓１６は第１の開口Ｏを閉塞しうる。第１の開口Ｏの近傍にはファン１８が取り付けられる。制御部２２は、湿度センサ（湿度取得部）２０によって検知される湿度に基づいて、第１の窓１６とファン１８とを制御する。

クーラントタンク１４には配管２４が接続され、配管２４にはタンク１４内に収容された切削液が流通する。配管２４に設けられたポンプ２６は、切削液の流量を調節する。配管２４は、その一部である除湿部２８が制御盤１２の内部を通って延びる。除湿部２８はファン１８に対向する位置に設けられる。

第１の実施形態に係る制御装置１０の動作を説明する。第１の実施形態では、加湿モードと除湿モードとが備えられている。図１は、加湿モードの動作を説明する図である。加湿モードは、湿度センサ２０が検知する制御盤１２の内部の湿度が所定値よりも低いときに実行される。

タンク１４は、例えば金網によって蓋がされているため、切削液の水面は外気に触れて、自然蒸発による湿気が生じている。湿度センサ２０が検知する湿度が所定値を下回ったとき、制御部２２は第１の窓１６を開放する。また、制御部２２は、矢印で示される方向に風が生じるようにファン１８を正回転させる。このとき、第１の開口Ｏの周辺に設けられたタンク１４から生じる湿気が、制御盤１２の内部に取り込まれる。これにより、制御盤１２の内部の湿度は上昇する。

図１の構成において、タンク１４の蓋は必ずしも金網である必要はなく、切削液の湿気が放出される形状であればよい。例えば、タンク１４の蓋の一部に開口が形成されるか、あるいは切削液が漏れない状態を維持できる場合、蓋ではなく側面の一部に開口が形成されてもよく、湿気が放出される構造であればいかなる構成でもよい。第１の開口Ｏは、クーラントタンク１４の周辺に位置するが、周辺とは、クーラントタンクからの湿気が取り込める位置を意味する。

図２は、除湿モードの動作を説明する図である。除湿モードは、湿度センサ２０が検知する制御盤１２の内部の湿度が所定値よりも高いときに実行される。

湿度センサ２０が検知する湿度が所定値よりも高いとき、制御部２２は、第１の窓１６を閉鎖して第１の開口Ｏを閉塞する。また、制御部２２は矢印で示される方向に風が生じるようにファン１８を逆回転させる。このとき、制御盤１２の内部の雰囲気は、配管２４の一部である除湿部２８に吹き付けられる。除湿部２８において、吹き付けられた雰囲気に含まれる水蒸気は結露し、凝縮して水滴となる。水滴は制御盤１２に設けられた排出口（図示せず）から排出される。これにより、制御盤１２の内部の湿度は低下する。

図２に示される除湿部２８は、制御盤１２の外周の長さに対して相対的に短いが、より長くてもよい。除湿部２８が長いほど除湿効果が高まる。

このように、第１の実施形態における制御装置によれば、安価かつ簡易な構成によって加湿と除湿の両方の制御が可能となる。すなわち、図６に示される従来の構成と比較すると、除湿に用いられる高価な制御盤クーラ６０は必要ない。また、従来の制御盤１２に対して、簡易な技術を用いた変更、すなわち、第１の開口Ｏの形成、ファン１８の設置、および除湿部２８の配置を施すだけで、本発明が実施できる。これにより、制御盤１２の内部は常に適切な湿度に保たれるという効果が得られる。

なお、第１の実施形態の構成において、第１の開口Ｏの近傍にはファン１８が取り付けられるが、ファン１８はタンク１４からの湿気を取り込める位置にあればよい。あるいは、第１の開口Ｏの近傍にファン１８が配置できない場合、ダクト（図示せず）を配置することによって、第１の開口Ｏへの通気が促されてもよい。つまり、第１の開口Ｏに対する通気の構造に応じて、ファン１８は複数配置されてもよく、必ずしも、上記のように１つのファン１８が正回転／逆回転を行う必要はない。

図３〜５は、本発明の第２の実施形態に係る制御装置を説明する図である。第１の実施形態との違いは、冷却モードがさらに備えられることである。冷却モードの追加に伴い、第２の窓３０と温度センサ（温度取得部）３２とがさらに設けられる。なお、第１の実施形態と共通の部材には同一の符号が付されている。

図３は、第２の実施形態に係る除湿モードの動作を説明する図である。除湿モードは、湿度センサ２０が検知する湿度が所定値よりも高いときに実行される。

制御盤１２には第２の開口Ｐが形成される。第２の開口Ｐは、クーラントタンク１４からの湿気が入り難い位置で、かつファン１８からの風が届く位置にあることが望ましい。第２の開口Ｐには開閉自在な第２の窓３０が取り付けられ、第２の窓３０は第２の開口Ｐを閉塞しうる。

制御部２２は、湿度センサ２０が検知する湿度が所定の値よりも高いとき、第１の窓１６を閉めて第１の開口Ｏを閉塞し、また第２の窓３０を閉めて第２の開口Ｐを閉塞する。制御部２２は、矢印で示される方向に風が生じるようにファン１８を逆回転させる。上述のように、除湿部２８に吹き付けられた雰囲気に含まれる水蒸気は結露し、凝縮して水滴となったのち排出口（図示せず）から排出される。これにより、制御盤１２の内部の湿度は低下する。

図４は、第２の実施形態に係る冷却モードの動作を説明する図である。冷却モードは、除湿モードのときに限り実行される。これは、冷却モードでは湿度が低下することを前提としているからである。すなわち、冷却と除湿とは湿度制御の観点から相乗効果が得られるため、これらは同時に行われてもよい。

したがって、湿度センサ２０において検知された湿度が所定の値より高いときであって、かつ温度センサ３２で取得された温度が所定の値より高いとき、冷却モードに移行する。冷却モードに移行すると、制御部２２は第２の窓３０を開放する。制御部２２は、ファン１８を正回転させることによって、制御盤１２の内部の高温の雰囲気を第２の開口Ｐから排出する。これにより、制御盤１２の内部の温度は低下する。

上述の通り、本実施形態では、除湿モードのときに限り温度に応じて、冷却モードが実行される。しかし、例えば、加湿モードの間に、機器が誤動作を起こす程の異常な高温が検知された場合には、冷却モードが実行されてもよい。これにより、制御盤１２に格納された機器が、高温による誤動作を起こすのを防止できる。

図５は、第２の実施形態に係る加湿モードの動作を説明する図である。加湿モードは、湿度センサ２０が検知する制御盤１２の内部の湿度が所定値よりも低いときに実行される。制御部２２は、第１の窓１６を開放し、第２の窓３０を閉鎖する。また、制御部２２は、矢印で示される方向に風が生じるようにファン１８を正回転させる。タンク１４から生じる湿気は、第１の開口Ｏを通って制御盤１２の内部に取り込まれる。これにより、制御盤１２の内部の湿度は上昇する。

このように、第２の実施形態の構成によれば、第１の実施形態の効果に加えて、制御盤１２の内部の温度を適切に保つことで、制御盤１２に格納された機器の温度異常による誤動作を防止する効果が得られる。

上記第１および第２の実施形態において、図示しない内部窓が設けられてもよい。内部窓は、ファン１８から第１の開口Ｏまでの空間を仕切るように、制御盤１２の内部に設けられる。すなわち、第１の窓１６と内部窓とが閉鎖されるとき、ファン１８が取り付けられた壁、内部窓、制御盤１２の壁、および第１の窓１６によって、ひとつの閉空間が形成される。内部窓は、除湿モードにおいて開放され、加湿モードにおいて閉鎖される。内部窓が設けられることによって、特に加湿モードにおける加湿の効果が高められる。

上記第１および第２の実施形態は、工作機械の制御盤に限らず、例えばロボット等の精密機器の制御装置にも適用されうる。なお、第１および第２の実施形態における制御部２２は、制御盤１２毎に設けられなくてもよい。ひとつの空間に配置された複数の制御盤１２の湿度はほぼ同一であるため、制御部２２は、複数の制御盤１２の内部の湿度を並行して制御することができる。また、湿度センサ２０および温度センサ３２は、露点計で代用されてもよい。

１０ 機器の制御装置
１２ 制御盤（筐体）
１４ クーラントタンク（タンク）
１６ 第１の窓
１８ ファン
２０ 湿度センサ（湿度取得部）
２２ 制御部
２４ 配管
３０ 第２の窓
３２ 温度センサ（温度取得部）
Ｏ 開口

Claims (3)

1. 機器の制御装置であって、
   筐体と、
   前記筐体に格納される湿度取得部と、
   前記筐体に取り付けられて前記筐体内を送風するファンと、
   前記筐体に形成された第１の開口に対して開閉自在に設けられた第１の窓と、
   前記第１の開口の周辺に配置され、水を含む液体が収容された開口部を有するタンクと、
   一部が前記筐体内に延び、前記タンクに接続されて前記液体を通す配管と、
   前記筐体内の湿度を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記湿度取得部において取得される湿度が所定値よりも低いとき、前記第１の窓を開放し、前記タンクから生じる湿気を前記筐体内に取り込むように前記ファンを作動させ、
   前記湿度取得部において取得される湿度が所定値よりも高いとき、前記第１の窓を閉鎖し、前記筐体内の雰囲気を前記配管の一部に向けて送るように前記ファンを作動させる、機器の制御装置。
2. 前記筐体に格納される温度取得部と、
   前記筐体に形成された第２の開口に対して開閉自在に設けられた第２の窓と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記温度取得部において取得される温度が所定値よりも高いとき、前記第２の窓を開放し、前記筐体内の雰囲気を排出するように前記ファンを作動させる、請求項１に記載の機器の制御装置。
3. 前記筐体を複数備え、
   前記制御部は、複数の前記筐体内の湿度を制御可能である、請求項１または２に記載の機器の制御装置。

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