JPH0710036B2 - 強制送風型冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強制送風型冷却装置、特
に発熱源をもった機器に対して冷却風を強制的に送り込
むことにより、所望の空気冷却を行う改良された冷却装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業上利用される各種の据付型器種にお
いては、通常の場合その内部に種々の発熱源を有するの
で、これを適当に冷却することが必要であり、この冷却
作用が不十分な場合には、機器の発熱により不測の故障
が生じるという問題があった。従って、このような発熱
機器に対しては適切な冷却装置を設置しなければならな
い。

【０００３】このような発熱機器としては種々の機器が
存するが、特に比較的長期間に亘って無人運転される機
器に対して、常に最適なかつ安定した冷却作用が望まれ
る。このような機器としては、例えば薬品処理あるいは
化学工場などにおいて、作業員を必要とすることなく長
時間に亘って連続的に処理が行われる分野、あるいは隔
離された離島、山中等で連続的に稼働が必要とされる機
器等があげられる。これらの機器は保守要員を常駐させ
ることが困難なことから、通常、テレメータコントロー
ルによってモニタ及び遠隔操作されているが、機器自体
のコントロールについては遠隔制御可能であったとして
も、その付属装置としての冷却装置に対してまで投資金
額の大きいテレメータコントロールを行うことができ
ず、必然的にこのような機器において使用される冷却装
置は、長期間の使用に耐える高品質かつ高安定性の装置
であることが要求されている。

【０００４】例えば、テレビ放送用電波の中継機等は、
通常、町中から遠く離れた山中に設置されることが多
く、その動作自体がほとんど保守要員を必要としないの
で、通常無人運転される。しかしながら、このような中
継機等においては、大出力発信器を内蔵しているため
に、比較的発熱量が大きく、これを効果的に冷却しなけ
ればならないという課題がある。従って、従来において
はこの種の中継機においてはほとんど大型の強制送風型
冷却装置が併設されており、この冷却装置も無人運転さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷却装置では、冷却熱量が一日の中で大幅に
変動し、更に季節変動も含むので、通常安全な無人運転
を行うためには、必要な冷却エネルギピーク時に合わせ
て冷却装置の容量が設定されなければならず、このため
に冷却装置自体が著しく大型化してしまうという問題が
あり、またこれは設置される機器のトータルのコストに
反映される欠点があった。

【０００６】また、強制送風型の冷却装置においては、
発熱している機器の隅々にまで送風が行われるので、冷
却風は清浄空気である必要があり、従来においてもフィ
ルタを通してこのような冷却風が機器に導かれていた
が、このフィルタが目詰まりを起こした場合には、十分
な冷却風量を得ることができず、標準型の送風機では冷
却が不十分になるという問題があった。

【０００７】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、外気を冷却風として取り込んだ
場合においても、フィルタ目詰まり発生時に生じる冷却
能力の低下を効果的に補償して、無人運転でも十分に信
頼性の高い冷却作用を行うことのできる改良された強制
送風型冷却装置を提供することにある。

【０００８】更に、本発明の他の目的は、冷却風を通常
の状態では循環空気とし、これによって、機器内への外
部からの塵埃、汚れの侵入を除去し、また乾燥循環空気
の使用によって機器内に不測の結露等が生じることのな
い改良された強制送風型冷却装置を提供することにあ
る。

【０００９】従って、本発明によれば、空気循環を採用
することによって、比較的短時間で目詰まりを起こしや
すいフィルタを除去することができ、冷却装置の信頼性
を著しく高め、また、機器から出た温風を機器の設置さ
れている局舎内に排気することがないので、局舎自体の
汚染も防止できるという利点がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発熱源を含む機器に対して主送風機が冷
却風を圧送し、機器から出た温風はダンパによって直接
室外に排気されるか、あるいは強制排気するために出側
送風機のいずれかに選択的に送り出される。

【００１１】本発明において、機器内冷却風圧は圧力セ
ンサによって常時監視されており、この検出圧力が所定
値以上のときには、機器から出た温風を室外へ、一方検
出圧力が所定値以下のときは出側送風機を駆動するとと
もに温風をこの出側送風機へ送り出すようにコントロー
ラが制御する。

【００１２】また、本発明は、発熱源を含む機器に対し
て冷風源からの冷却風を循環させ、外部からの汚れた空
気を必要とすることなく、常に清浄なかつ湿度の低い冷
却風によって冷却作用を行うことができる。このため
に、本発明によれば、機器入側には主送風機が、そして
機器出側には戻り送風機が設けられ、この一対の送風機
によって冷風源と機器との間で循環冷却作用が行われ
る。

【００１３】前記冷風源の冷却作用は、冷風モニタによ
って常時監視されており、冷風源が正常な場合には前述
した循環作用が行われるが、一方において冷風源に異常
が発生したときには、機器から出た温風は循環すること
なくダンパを通って室外へ排出される。従って、冷風源
の異常発生時には、通常の循環モードから室外排気モー
ドへコントローラによって切り換えられることが理解さ
れる。

【００１４】また、前記冷却源は本発明において、内部
に冷却ユニットを内蔵した一方向密閉室からなり、前記
冷却ユニットが正常なときには前記機器に対する供給圧
力より戻り圧力が大きいので、一方向密閉室は密閉状態
に保たれ、一方において冷却ユニットが異常なときに
は、前記冷却モニタ出力によってダンパが循環を遮断す
るので、前記一方向密閉室の内部は負圧状態となり、こ
の結果、密閉室は外気取り込み作用を行う。

【００１５】

【作用】従って本発明によれば、通常の場合、主送風機
は冷却風を効果的に機器の隅々にまでいきわたらせるこ
とができるが、例えばフィルタの目詰まり等が生じた場
合には機器出側送風機を働かせ、主送風機を助け、フィ
ルタの交換をするまでの期間、低い冷却効率ではあって
も、一定以上の冷却作用を維持することができる。

【００１６】また本発明によれば、冷却風を循環モード
で繰返し使うことにより、外部からの冷却空気導入を不
要とし、この結果、機器内部に塵埃、汚れ、湿度を与え
ることがないという利点がある。

【００１７】そして、このような循環モードを用いなが
ら冷風源に故障が生じたときには、迅速に室外排気モー
ドへ切り換わり、冷却効率を低下させることがないとい
う利点がある。

【００１８】また本発明において、前記循環モードにお
ける冷却源が内部に冷却ユニットを内蔵した一方向密閉
室で構成されるので、冷却ユニットが正常な場合には、
循環モードを保つために一方向密閉室を密閉状態に保つ
ことができ、一方、冷却ユニットの故障時には、自動的
に外部取り込み作用に切り換わるという利点がある。従
って、このような本発明の冷却装置によれば、保守要員
のいないテレメータコントロールが行われる機器に対し
ても、信頼性の高い冷却作用を維持できるという利点が
ある。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明する。

【００２０】図１には、本発明に係る強制送風型冷却装
置が、テレビ放送用中継機の冷却設備として設置された
実施例が示されている。

【００２１】図においてテレビ放送用中継機は、符号１
０ａ，１０ｂで示されるように２機並列的に設けられて
いる。実際上、これらの中継機１０は、局舎内に据え付
けられ、通常の場合無人運転されている。各中継機１０
に対して冷却空気を送り込むためにそれぞれ供給路１１
ａ，１１ｂが設けられ、これらの供給路１１にはそれぞ
れ機器１０に対して冷却風を圧送するための主送風機１
２ａ，１２ｂが設けられている。これらの主送風機１２
に対して、本実施例においては、室外から外気が冷却空
気として取り入れられ、この冷却空気はフィルタ１３及
びロールフィルタ１４にて塵埃が除去された状態で取り
込まれている。

【００２２】本発明において特徴的なことは、各機器１
０の出側に機器から出た温風を強制排気する出側送風機
１５ａ，１５ｂが設けられていることである。

【００２３】本発明において、通常の冷却動作時には、
これらの出側送風機１５は待機状態に保たれており、各
機器１０から出た温風は、ダンパ１６ａ，１６ｂから室
外へ直接排気されている。一方、前記フィルタ１３ある
いはロールフィルタ１４等に目詰まりが生じた場合、主
送風機１２が最大定格で運転した場合においても、十分
な室外空気量を導入することができず、このような場合
には機器１０に対する冷却作用が著しく低下する。この
ような場合、本発明においては、前記出側送風機１５を
駆動し、同時にダンパ１６を閉じることによって、主送
風機１２の送風圧力に出側送風機１５の排気圧力を加え
て、冷却に必要な風量を確保する。

【００２４】このような制御を行うため、本実施例にお
いては、機器内冷却風圧が圧力センサ１７ａ，１７ｂに
て検出され、この検出圧力に従ってコントローラ１８
ａ，１８ｂが前記切り換え制御を行う。実際上、実施例
においては、機器１０内の環境は前記圧力センサ１７ば
かりでなく、温度センサ１９ａ，１９ｂによって機器内
温度も補助的に検出されている。従って、コントローラ
１８が通常は機器１０内の圧力を常時監視しながら、前
記出側送風機１５及びダンパ１６の制御を行うが、必要
に応じて温度による各出側送風機１５及びダンパ１６の
制御を行うこともできる。

【００２５】また実施例によれば、前記コントローラ１
８は更に機器が設置されている局舎に設けられている排
気送風機２０の制御も行い、機器の発熱によって局舎内
温度が上昇したときに、前記出側送風機１５とは別個に
局舎内の温度環境を調整するために、排気送風機２０に
よって局舎の排気制御も行っている。

【００２６】実施例において、前記圧力センサ１７はマ
ノスターゲージ（真空計）スイッチからなり、供給路１
１内圧力が所定値以下に低下すると、このマノスターゲ
ージスイッチ接点がオン作動し、これによって電動ダン
パ１６が閉じ、同時に出側送風機１５を動作して強制的
に室内排気を行うことができる。

【００２７】また、実施例においては、温度センサ１９
はそれぞれ２９℃の設定温度を有し、供給路１１内温度
がこの標準設定温度より高くなると、前記圧力とは別個
に電動ダンパ１６の閉止及び出側送風機１５の動作を連
動して行う。

【００２８】従って、通常の状態、フィルタ１３あるい
はロールフィルタ１４が目詰まりを起こしていない状態
では、機器１０に対しては主送風機１２のみで外部の冷
却風を送り込み、十分な風量を得ることによって所望の
冷却作用が行われる。このときには、出側送風機１５は
待機状態にあり、ダンパ１６が開口して機器１０から出
た温風はそのままダンパ１６を通って外部に排出され
る。

【００２９】一方、冷却装置の使用が長期間に及ぶと、
フィルタ１３あるいはロールフィルタ１４は、目詰まり
を起こし、この結果、主送風機１２のみでは機器１０に
対して十分な冷却風を送り込むことができなくなり、こ
れは圧力スイッチ１７によって圧力低下として検出され
る。このような場合、コントローラ１８は前述したよう
に、出側送風機１５を駆動し、同時にダンパ１６を閉じ
ることによって機器１０に対しては主送風機１２に加え
て出側送風機１５によって負圧を与え、これによって目
詰まりを起こしたフィルタ１３、ロールフィルタ１４か
らであっても機器１０に対して最低限必要な冷却風量を
確保することが可能となる。

【００３０】従って本発明によれば、長期間に亘って無
人運転するような機器に対しても、信頼性の高い冷却作
用を行うことができ、実施例のようなテレビ放送用中継
機においても、放送出力が低下して、受信映像が劣化し
てしまうという事態を確実に防止することができる。

【００３１】図２には、本発明に係る強制送風型冷却装
置の第２実施例が示されており、第１実施例と同一部材
には同一符号を付して説明を省略する。

【００３２】第２実施例において特徴的なことは、機器
１０に対して与えられる冷却風が、通常の場合外部から
取り入れられることなく循環して使用されることであ
り、この結果、機器１０には外部からの塵埃、汚れある
いは湿度が混入することなく、機器１０の動作に冷却作
用が悪影響を与えないという利点がある。

【００３３】この循環経路は、内部に直列接続された冷
却ユニット２１，２２が密閉状態で収納された一方向密
閉室２３を含み、冷却ユニット２１，２２で冷やされた
冷風は一旦一方向密閉室２３内に吐き出された後、送り
路２４から両主送風機１２へ導かれる。第１実施例と同
様に主送風機１２から供給路１１を通って機器１０内に
送り込まれた冷風は、機器１０の細部まで冷却した後、
戻り路２５から戻り送風機２６を通って前記密閉室２３
内の第１冷却ユニット２１の入側に接続される。冷却ユ
ニット２１，２２は、前述したように直列接続されてお
り、冷却熱交換によって冷却された後、前述したように
冷風が密閉室２３内に吐き出される。従って、以上の循
環経路によって、機器１０に対して冷却風が循環される
ので、前述されるように機器１０を汚染することがない
という利点がある。

【００３４】冷却ユニット２１，２２に対して冷媒を供
給するために、実施例においては２基のチリングユニッ
ト２７，２８が設けられており、このチリングユニット
２７，２８によって冷水が作られ、一旦これらの冷水は
クッションタンク２９に蓄積される。各チリングユニッ
ト２７，２８とクッションタンク２９との間の冷水の駆
動はそれぞれ１次側ポンプ３０，３１によって制御され
ている。

【００３５】一旦クッションタンク２９内に蓄積された
冷水は必要に応じて２次側ポンプ３２によって前記各冷
却ユニット２１，２２に送り込まれ、前述した循環冷風
の熱交換を行う。これらの冷却部は、温度制御ユニット
３３によって制御されており、温度制御ユニット３３へ
はクッションタンク２９の水温がセンサ３４によって検
出され、また、密閉室２３内の温度は戻り温度センサ３
５、送り温度センサ３６によって検出され、更に両チリ
ングユニット２７，２８の水温が水温センサ３７，３８
によって検出されている。

【００３６】従って、温度制御ユニット３３は、これら
の検出温度に基づいて所定の制御演算を行い、前記チリ
ングユニット２７，２８に所定の制御信号を供給し、ク
ッションタンク２９内の水温を所定値に保つ制御を行
う。

【００３７】前述した第１実施例と同様に、機器１０内
の冷風圧力及び温度はそれぞれ圧力センサ１７、温度セ
ンサ１９によって検出されており、これらの検出信号は
コントローラ３９に供給されている。コントローラ３９
には更に前記温度制御ユニット３３からの制御信号も供
給され、これらの検出信号に基づいてコントローラ３９
は戻り送風機２６の風量制御を行う。

【００３８】実施例において、主送風機１２と戻り送風
機２６との送風圧力は後者が高くなるように設定されて
いる。通常の場合、戻り送風圧は主送風圧の１２０％程
度に設定することが好適である。この結果、一方向密閉
室２３内は、戻り圧力の方が高いので、正圧に保たれ
る。図示した如く、密閉室２３には、フローダンパ４０
が設けられており、このフローダンパ４０は密閉室２３
内が正圧であるときには閉じられ、この結果、前述した
正常な冷却作用が行われているときには一方向密閉室２
３が密閉状態に保たれる。後述するように、密閉室２３
内が負圧となると、このフローダンパ４０は開放され、
直接密閉室２３内に外気を取り入れることができる。

【００３９】以上のようにして、本実施例においては、
冷風路が循環路を形成しているが、本実施例において各
機器１０の出側にはそれぞれダンパ４１ａ，４１ｂが設
けられており、前記温度制御ユニット３３がこれらダン
パ４１の開閉を制御している。正常運転を行っている場
合、これらのダンパ４１は閉止状態にあるが、後述する
ように冷却源に故障を生じたときには、温度制御ユニッ
ト３３は直ちにダンパ４１を開放し、通常の循環モード
から室外排気モードへの切り換えを行う。

【００４０】実施例においては、更に第１実施例と同様
に前記ダンパ４１の下流側に出側送風機４２ａ，４２ｂ
が設けられ、前記ダンパ４１を開くと同時にこれらの出
側送風機４２を駆動して強制的に機器１０から温風を排
気することができる。

【００４１】本発明の第２実施例は以上の構成からな
り、以下にその作用を説明する。

【００４２】図２において、チリングユニット２７，２
８及びクッションタンク２９その他の冷却源が正常に作
動している状態では、冷却ユニット２２から十分に低い
温度の冷風が密閉室２３外に吐き出されており、この状
態では、温度制御ユニット３３はダンパ４１を閉じ、ま
た、コントローラ３９は戻り送風機２６を主送風機１２
より十分に高い送風圧で運転している。従って、前記密
閉室２３内に吐き出された冷風は、送り路２４、主送風
機１２、供給路１１から各機器１０の細部まで冷却し、
戻り路２５から戻り送風機２６を通って冷却ユニット２
１に戻される。従って、このような正常動作が行われて
いる状態では、極めて良好な冷却作用が行われ、前述し
たように循環モードであることから、機器１０に対して
汚染その他を引き起こすおそれのない冷却作用が達成さ
れる。

【００４３】しかしながら、第２実施例において、冷却
源に何らかの故障が生じたときには、温度制御ユニット
３３はこのような故障を各個所の温度検出によって検知
し、このときには直ちにダンパ４１を開き、同時にコン
トローラ３９を介して戻り送風機２６の運転を停止す
る。このとき、必要に応じて温度制御ユニット３３は出
側送風機４２の運転を開始することも好適である。

【００４４】以上の結果、冷却源の故障によって密閉室
２３には冷風が供給されないが、冷却路は正常な状態に
おける循環モードから外気排出モードに切り換わり、機
器１０から出た温風はダンパ４１あるいは必要に応じて
出側送風機４２を通って直接室外へ排出される。従っ
て、密閉室２３内の温度は何ら上昇することがない。そ
して、以上の冷却路変更によって密閉室２３内は、主送
風機１２の吸引によって負圧状態となり、この状態では
フローダンパ４０が開き、送風路には極めて容易に外気
を導入することができる。もちろん、フローダンパ４０
の室外側にフィルタを設けることは適当である。

【００４５】従って、冷却源に何らかの故障が生じた場
合においても、装置は外気導入室外排出型の冷却作用を
継続することができ、無人運転される機器冷却装置にお
いても、必要最低限の冷却効果を与えることが可能とな
る。

【００４６】実施例は、テレビ放送用中継機の冷却につ
いて説明したが、本発明はこのような機器に限定される
ことなく、他の製造工程あるいは化学工場等で用いられ
る無人運転される機器に広範囲に利用可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無人運転される冷却装置においても、フィルタの目詰ま
りあるいは冷却源の故障が生じた場合においても、冷却
作用が皆無となることはなく、冷却効果が一定量低減し
たとしても、修理を受けるまでの期間、十分な冷却作用
を与えることができ、機器の連続的な運転を補償するた
めに好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る強制送風型冷却装置の第１実施例
を示す構成図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０ 機器 １１ 供給路 １２ 主送風機 １３ フィルタ １３ ロールフィルタ １５ 出側送風機 １６ ダンパ １７ 圧力センサ １８ コントローラ １９ 温度センサ ２１，２２ 冷却ユニット ２３ 一方向密閉室 ２６ 戻り送風機 ２７，２８ チリングユニット ２９ クッションタンク ３３ 温度制御ユニット ３９ コントローラ ４１ ダンパ ４２ 出側送風機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機器に対して冷却風を圧送する主送風機
   と、 機器から出た温風を強制排気する出側送風機と、 機器内冷却風圧を検出する圧力センサと、 機器から出た温風を前記出側送風機と室外のいずれかへ
   選択的に送り出すダンパと、 前記圧力センサによる検出圧力が所定値以上のときは機
   器から出た温風を室外へ、また検出圧力が所定値以下の
   ときは出側送風機を駆動し、温風を出側送風機へ送り出
   すコントローラと、 を含む強制送風型冷却装置。
2. 【請求項２】機器に対して冷風源からの冷却風を圧送す
   るために、機器入側に設けられた主送風機と、 機器から出た温風を前記冷風源に戻すために機器出側に
   設けられた戻り送風機と、 機器出側の戻り路に設けられ、温風を前記戻り送風機と
   室外のいずれかへ選択的に送り出すダンパと、 前記冷風源の冷却作用を監視する冷風モニタと、 前記冷風モニタ出力によって前記冷風源の異常発生時に
   ダンパを循環モードから室外排気モードへ切り換えるコ
   ントローラと、 を含む強制送風型冷却装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の装置において、 前記冷風源が内部に冷却ユニットを内蔵した一方向密閉
   室を含み、 この一方向密閉室は、前記冷却ユニットが正常なときに
   は供給圧力より戻り圧力が大きいことから密閉状態を保
   ち、一方冷却ユニットが異常なときには戻り路の遮断に
   より外気取り込み作用を行うことを特徴とする強制送風
   型冷却装置。