JP2005286119A

JP2005286119A - Panel cooler

Info

Publication number: JP2005286119A
Application number: JP2004098247A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Isaji; 範幸伊佐治
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4390196B2

Abstract

【課題】冷却液に混入する気泡によるポンプの動作不良や故障を確実に防止することができる盤用クーラを提供する。
【解決手段】上部に冷却液のリザーブタンク７を備えた液冷式の盤用クーラに関するもので、第１の発明ではリザーブタンク７の戻り口８からの冷却液が複数回屈曲して液面１１に到達するように、リザーブタンク７を形成した。第２の発明では、冷却液の戻り口８をリザーブタンク内の水深方向に形成した。第3の発明では、リザーブタンク７内の液面１１に気泡発生抑制部材を設置した。
【選択図】図４
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a panel cooler capable of surely preventing malfunction or failure of a pump due to air bubbles mixed in a coolant.
The invention relates to a liquid-cooled panel cooler provided with a coolant reserve tank at the top. In the first invention, the coolant from a return port 8 of the reserve tank 7 is bent a plurality of times to cause a liquid surface. The reserve tank 7 was formed so as to reach 11. In the second invention, the coolant return port 8 is formed in the direction of the water depth in the reserve tank. In the third invention, a bubble generation suppressing member is installed on the liquid surface 11 in the reserve tank 7.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、配電盤、分電盤、通信盤などの電気機器収納ボックスに取付けられる液冷式の盤用クーラに関するものである。 The present invention relates to a liquid-cooled panel cooler attached to an electrical equipment storage box such as a switchboard, distribution board, or communication panel.

クーラ本体とラジエタとの間に伝熱媒体である冷却液を循環させる液冷式の盤用クーラは、特許文献１に示されるように従来から知られている。このような盤用クーラにおいては、蒸発等による冷却液の自然減少を補うために、上部にリザーブタンクが設けられているのが普通である。リザーブタンクは盤の上部に設けられており、通常は図１に示すようにリザーブタンク７の下部に冷却液の出口９が設けられ、側面上部にクーラ本体からの冷却液の戻り口８が設けられている。このため戻り口８からの液流がタンク内に勢いよく流入すると液面１１が撹拌されて気泡が発生し、発生した気泡が出口９から液路を通って循環用のポンプに達することにより、循環用のポンプの寿命を低下させるおそれがあった。 A liquid-cooled panel cooler that circulates a coolant, which is a heat transfer medium, between a cooler body and a radiator is conventionally known as disclosed in Patent Document 1. In such a panel cooler, a reserve tank is usually provided at the top in order to compensate for a natural decrease in the coolant due to evaporation or the like. The reserve tank is provided in the upper part of the panel. Usually, as shown in FIG. 1, a coolant outlet 9 is provided in the lower part of the reserve tank 7, and a coolant return port 8 from the cooler body is provided in the upper part of the side surface. It has been. For this reason, when the liquid flow from the return port 8 flows into the tank vigorously, the liquid surface 11 is agitated to generate bubbles, and the generated bubbles reach the circulation pump from the outlet 9 through the liquid path, There was a risk of reducing the life of the circulating pump.

また、循環用のポンプとして安価な非自給式のポンプを使用した盤用クーラにおいては、ポンプに冷却液が充満されていないとポンプが動作しない。このため最初にリザーブタンク７に冷却液を注ぎ込み、出口９から流下させてポンプに到達させる必要がある。このとき出口９のみならず戻り口８からも同時に冷却液が流下すると、ポンプから空気が抜けなくなってしまい、動作不良や故障の原因となる。よって非自給式のポンプを用いた場合には必ず戻り口８を高い位置に設ける必要があり、その結果、戻り口８が液面１１に接近するため、戻り口８からの液流が液面１１を撹拌し易くなるという問題が大きくなるおそれがあった。
実開平３−４３７３９号公報 Further, in a panel cooler using an inexpensive non-self-contained pump as a circulation pump, the pump does not operate unless the pump is filled with a coolant. For this reason, it is necessary to first pour the coolant into the reserve tank 7 and let it flow down from the outlet 9 to reach the pump. At this time, if the coolant flows down not only from the outlet 9 but also from the return port 8 at the same time, the air cannot be removed from the pump, resulting in malfunction and failure. Therefore, when a non-self-contained pump is used, it is necessary to provide the return port 8 at a high position. As a result, the return port 8 approaches the liquid level 11, so that the liquid flow from the return port 8 is liquid level. There was a possibility that the problem that it became easy to stir 11 became large.
Japanese Utility Model Publication No. 3-43739

本発明は上記した従来の問題点を解決して、冷却液に混入する気泡によるポンプの動作不良や故障を確実に防止することができる盤用クーラを提供するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and to provide a panel cooler that can reliably prevent malfunction and failure of the pump due to bubbles mixed in the coolant.

上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、上部に冷却液のリザーブタンクを備えた液冷式の盤用クーラにおいて、前記リザーブタンクの戻り口から流入した冷却液が複数回屈曲して液面に到達するようにリザーブタンクを形成したことを特徴とするものである。この発明において、冷却液の戻り口とリザーブタンク内の液面との間に、冷却液が直接液面に向かうことを阻止する仕切り壁を設けた構造、あるいはリザーブタンクを相互に連結された上下の小部屋に分割し、下側の小部屋に冷却液の戻り口と冷却液の出口とを形成した構造とすることができる。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is directed to a liquid-cooled panel cooler provided with a cooling liquid reserve tank at an upper portion, and the cooling liquid flowing in from the return port of the reserve tank is supplied a plurality of times. The reserve tank is formed so as to be bent and reach the liquid level. In this invention, a structure in which a partition wall is provided between the return port of the cooling liquid and the liquid level in the reserve tank to prevent the cooling liquid from going directly to the liquid level, or the upper and lower sides where the reserve tanks are connected to each other And a cooling liquid return port and a cooling liquid outlet are formed in the lower chamber.

また同一の課題を解決するためになされた請求項２の発明は、上部に冷却液のリザーブタンクを備えた液冷式の盤用クーラにおいて、前記リザーブタンクのクーラ本体からの冷却液の戻り口を、リザーブタンク内の水深方向にそれぞれ形成したことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid-cooled panel cooler provided with a coolant reserve tank at an upper portion thereof, wherein a coolant return port from the cooler body of the reserve tank is provided. Are formed in the direction of the water depth in the reserve tank, respectively.

さらに同一の課題を解決するためになされた請求項３の発明は、上部に冷却液のリザーブタンクを備えた液冷式の盤用クーラにおいて、リザーブタンク内の液面に、気泡発生抑制部材を設置したことを特徴とするものである。 Furthermore, in order to solve the same problem, the invention according to claim 3 is a liquid-cooled panel cooler provided with a coolant reserve tank at the top, and a bubble generation suppressing member is provided on the liquid level in the reserve tank. It is characterized by having been installed.

請求項１の発明によれば、リザーブタンクの戻り口から流入した冷却液が複数回屈曲して液面に到達するようにリザーブタンクを形成したので、リザーブタンクに戻ってきた冷却液は直接液面に達することがない。このため液面が泡立つことがなくなり、出口から流下する冷却液に混入した気泡によるポンプの動作不良や故障を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the reserve tank is formed so that the coolant flowing in from the return port of the reserve tank is bent a plurality of times and reaches the liquid level, the coolant returned to the reserve tank is directly liquid Never reach the surface. For this reason, the liquid level does not foam, and malfunction or failure of the pump due to bubbles mixed in the coolant flowing down from the outlet can be prevented.

請求項２の発明によれば、リザーブタンクのクーラ本体からの冷却液の戻り口を、リザーブタンク内の水深方向に形成したので、リザーブタンクに戻ってきた冷却液は一度タンクの底方向に流入したうえで反転して液面に到達する。このため液面が泡立つことがなくなり、出口から流下する冷却液に混入した気泡によるポンプの動作不良や故障を防止することができる。 According to the invention of claim 2, the coolant return port from the cooler body of the reserve tank is formed in the depth direction of the water in the reserve tank, so that the coolant that has returned to the reserve tank once flows into the bottom of the tank. Then it reverses and reaches the liquid level. For this reason, the liquid level does not foam, and malfunction or failure of the pump due to bubbles mixed in the coolant flowing down from the outlet can be prevented.

請求項３の発明によれば、リザーブタンク内の液面に気泡発生抑制部材を設置したので、リザーブタンクに戻ってきた冷却液によって液面が泡立つことがなくなり、出口から流下する冷却液に混入した気泡によるポンプの動作不良や故障を防止することができる。 According to the invention of claim 3, since the bubble generation suppression member is installed on the liquid level in the reserve tank, the liquid level does not foam due to the coolant returned to the reserve tank, and is mixed into the coolant flowing down from the outlet It is possible to prevent malfunction and failure of the pump due to the bubbles.

図２は本発明の第１の実施形態における盤用クーラの内部構成を示す斜視図であり、１はクーラ本体であるペルチェユニット、２は盤内側の吸熱ラジエタ、３は盤外側の放熱ラジエタ、４は吸熱ファン、５は放熱ファンである。また６は、ペルチェユニット１と吸熱ラジエタ２及び放熱ラジエタ３の間に伝熱媒体である冷却液を循環させるポンプである。何れの実施形態においても、冬季の凍結を防止するために冷却液としては不凍液を用いることが好ましい。盤用クーラの上部には、放熱用と吸熱用の冷却液のための２つのリザーブタンク７が設けられている。 FIG. 2 is a perspective view showing the internal configuration of the panel cooler according to the first embodiment of the present invention, in which 1 is a Peltier unit that is a cooler body, 2 is a heat absorption radiator inside the panel, 3 is a heat dissipation radiator outside the panel, 4 is an endothermic fan, and 5 is a heat dissipating fan. Reference numeral 6 denotes a pump that circulates a coolant, which is a heat transfer medium, between the Peltier unit 1, the heat absorption radiator 2, and the heat radiation radiator 3. In any embodiment, it is preferable to use an antifreeze liquid as the cooling liquid in order to prevent freezing in winter. Two reserve tanks 7 for heat radiation and heat absorption coolant are provided on the top of the panel cooler.

図３と図４は第１の実施形態を示すもので、８はクーラ本体１からの冷却液の戻り口、９はタンク底部に形成された冷却液の出口である。盤用クーラは縦方向寸法には比較的余裕があるが、電気機器収納ボックスの奥行きの寸法に対応するように横方向の寸法は狭くすることが要求されているので、戻り口８、出口９が何れも下側からホースを挿入できる構造として、横方向の配管スペースを削減している。よってこの構造のリザーブタンク７は横幅を狭く設計することができ、盤用クーラの横幅も狭いものとすることができる。タンクの戻り口８が形成された部分はタンク底部よりも高くなっている。また戻り口８の上方部分には、端部を曲面とした仕切り壁１０がほぼ水平に設けられている。定量入液時にリザーブタンク内の液面１１は仕切り壁１０よりも上方にある。この構造としておけば、戻り口８からの冷却液が複数回屈折してリザーブタンク内の液面１１に到達することとなる。 3 and 4 show the first embodiment, 8 is a return port for the coolant from the cooler body 1, and 9 is an exit for the coolant formed at the bottom of the tank. The panel cooler has a relatively large vertical dimension, but the horizontal dimension is required to be narrow so as to correspond to the depth dimension of the electrical equipment storage box. However, both have a structure in which a hose can be inserted from the lower side, reducing the horizontal piping space. Therefore, the reserve tank 7 having this structure can be designed to have a narrow lateral width, and the lateral width of the panel cooler can also be reduced. The portion where the tank return port 8 is formed is higher than the bottom of the tank. In addition, a partition wall 10 having a curved end at the upper portion of the return port 8 is provided substantially horizontally. The liquid level 11 in the reserve tank is above the partition wall 10 when the fixed amount of liquid is introduced. With this structure, the coolant from the return port 8 is refracted a plurality of times and reaches the liquid surface 11 in the reserve tank.

第１の実施形態ではリザーブタンク７をこのような構造としたので、戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液は仕切り壁１０の天井面に沿って横方向に流れ側壁に当たったうえで液面１１に到達することとなる。このように冷却液は複数回屈曲しながら流れるため、従来のように液面１１が泡立つことがなくなり、出口９から流下する冷却液に気泡が混入することがない。従って気泡によるポンプ６の動作不良や故障を防止することができる。 In the first embodiment, since the reserve tank 7 has such a structure, the coolant returned from the return port 8 into the reserve tank 7 flows laterally along the ceiling surface of the partition wall 10 and hits the side wall. Then, the liquid level 11 is reached. Thus, since the coolant flows while being bent a plurality of times, the liquid surface 11 does not foam as in the conventional case, and bubbles do not enter the coolant flowing down from the outlet 9. Therefore, malfunction or failure of the pump 6 due to bubbles can be prevented.

図５に示す第２の実施形態では、リザーブタンク７は縦方向の仕切り壁１２が設けられており、戻り口８は仕切り壁１２よりも外側の小部屋１３の天井面に形成されている。戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液は仕切り壁１２の下を潜って大部屋１４に流入する。このように冷却液は複数回屈曲しながら流れるため、従来のように液面１１が泡立つことがなくなり、出口９から流下する冷却液に気泡が混入することがない。この構造も横幅を小さく設計できる利点がある。 In the second embodiment shown in FIG. 5, the reserve tank 7 is provided with a partition wall 12 in the vertical direction, and the return port 8 is formed on the ceiling surface of the small chamber 13 outside the partition wall 12. The coolant returned from the return port 8 into the reserve tank 7 flows under the partition wall 12 and flows into the large chamber 14. Thus, since the coolant flows while being bent a plurality of times, the liquid surface 11 does not foam as in the conventional case, and bubbles do not enter the coolant flowing down from the outlet 9. This structure also has the advantage that the lateral width can be designed small.

図６に示す第3の実施形態では、リザーブタンク７はパイプ１５により相互に連結された上下の小部屋１６，１７に別かれており、下側の小部屋１７に冷却液の戻り口８と冷却液の出口９とが形成されている。このため戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液が上側の小部屋１６の液面１１に到達するまでには複数回屈曲した経路を辿らねばならず、液面１１が泡立つことがない。この構造も横幅を小さく設計できる利点がある。 In the third embodiment shown in FIG. 6, the reserve tank 7 is divided into upper and lower small chambers 16 and 17 connected to each other by a pipe 15, and a cooling liquid return port 8 and a lower liquid chamber 17 are connected to the lower small chamber 17. A cooling liquid outlet 9 is formed. For this reason, the coolant returned from the return port 8 into the reserve tank 7 must follow a bent path several times before reaching the liquid level 11 of the upper small chamber 16, and the liquid level 11 may foam. Absent. This structure also has the advantage that the lateral width can be designed small.

図７に示す第４の実施形態は請求項２に対応するもので、リザーブタンク７のクーラ本体からの冷却液の戻り口８を、リザーブタンク内の水深方向に向けて斜め下向きに形成したものである。この場合には戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液が液面１１に達するまでには方向を反転させねばならず、複数回屈曲しながら流れるため、勢いよく液面１１に達することはないので、液面１１が泡立つことがない。 The fourth embodiment shown in FIG. 7 corresponds to claim 2, and the coolant return port 8 from the cooler body of the reserve tank 7 is formed obliquely downward toward the water depth direction in the reserve tank. It is. In this case, the direction of the coolant that has returned from the return port 8 into the reserve tank 7 must be reversed until it reaches the liquid surface 11 and flows while bending a plurality of times. Since there is nothing, the liquid surface 11 does not foam.

図８に示す第５に実施形態では、リザーブタンク７は戻り口８とは反対側の壁の上部に斜めの天井を設けたものである。戻り口８からリザーブタンク７内に戻ってきた冷却液は壁に当たった後、もう一度斜めの天井面に当たる。そして、斜めの天井面に沿って流れたうえで液面１１に到達することとなる。このように、冷却液は複数回屈曲しながら流れるため、液面１１が泡立つことがない。 In the fifth embodiment shown in FIG. 8, the reserve tank 7 is provided with an oblique ceiling on the upper part of the wall opposite to the return port 8. The coolant returned from the return port 8 into the reserve tank 7 hits the wall and then hits the slanted ceiling surface again. Then, after flowing along the oblique ceiling surface, the liquid surface 11 is reached. Thus, since the coolant flows while being bent a plurality of times, the liquid surface 11 does not foam.

図９に示す第６の実施形態は請求項３に対応するもので、リザーブタンク７内の液面１１に、気泡発生抑制部材１８を設置したものである。気泡発生抑制部材１８としては、例えば通気性に優れたスポンジ、シート、適度な硬度を持つジェル状物質などが使用できる。なお第１から第４の実施形態においても、液面１１に気泡発生抑制部材１８を設置できることはいうまでもない。 The sixth embodiment shown in FIG. 9 corresponds to claim 3 and is provided with a bubble generation suppressing member 18 on the liquid surface 11 in the reserve tank 7. As the bubble generation suppressing member 18, for example, a sponge, a sheet, a gel-like substance having an appropriate hardness, etc. having excellent air permeability can be used. In the first to fourth embodiments, it is needless to say that the bubble generation suppressing member 18 can be installed on the liquid surface 11.

以上に説明した各発明によれば、リザーブタンク７に戻ってきた冷却液によって液面１１が泡立つことがなくなり、出口９から流下する冷却液に気泡が混入しないので、気泡混入によるポンプ６の動作不良や故障を防止することができる効果がある。 According to each invention described above, the liquid level 11 is not foamed by the coolant returned to the reserve tank 7, and bubbles are not mixed into the coolant flowing down from the outlet 9. This has the effect of preventing defects and failures.

図１０〜図１２に盤用クーラの好ましい下部構造を示す。図示のようにクーラ筺体１９の下部両側に上下２本のレール２０，２１がそれぞれ設けられており、ドレンパン２２の両端がこれらのレール２０，２１に支持されている。このドレンパン２２上にポンプ６が取付部材２５により高い位置に固定されており、常時は図１０に示すようにドレンパン２２をクーラ筺体１９内に収納してネジ２３により固定してある。 10 to 12 show preferred substructures of the panel cooler. As shown in the drawing, two upper and lower rails 20 and 21 are provided on both lower sides of the cooler casing 19, and both ends of a drain pan 22 are supported by these rails 20 and 21. The pump 6 is fixed on the drain pan 22 at a high position by a mounting member 25, and the drain pan 22 is normally housed in the cooler housing 19 and fixed with screws 23 as shown in FIG.

しかしポンプ６のメンテナンスなどを行う際には、ネジ２３を外して図１１のようにドレンパン２２をレール２０，２１に沿って引き出すことができる。なおドレンパン２２の引き出し前にはポンプ６への配管を外す必要があり、この際に配管継手部から冷却液の一部が洩れることがあるが、ドレンパン２２で受けることができるので冷却液が外部に漏れ出すことはない。このようにしてポンプ６を載せたドレンパン２２を引き出し、容易にメンテナンスを行うことが可能である。なおドレンパン２２の引き出しを容易に行えるよう、クーラ筺体１８の底面にはゴムなどからなる脚２４を取り付けておくことが好ましい。 However, when maintenance of the pump 6 is performed, the screw 23 can be removed and the drain pan 22 can be pulled out along the rails 20 and 21 as shown in FIG. In addition, it is necessary to remove the piping to the pump 6 before the drain pan 22 is pulled out, and at this time, a part of the cooling liquid may leak from the pipe joint portion. Never leak out. Thus, the drain pan 22 on which the pump 6 is mounted can be pulled out and maintenance can be easily performed. It is preferable that a leg 24 made of rubber or the like is attached to the bottom surface of the cooler housing 18 so that the drain pan 22 can be easily pulled out.

従来の盤用クーラのリザーブタンクを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reserve tank of the conventional panel cooler. 盤用クーラの内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the panel cooler. 第１の実施形態のリザーブタンクを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the reserve tank of 1st Embodiment. 第１の実施形態のリザーブタンクを示す正面図である。It is a front view which shows the reserve tank of 1st Embodiment. 第２の実施形態のリザーブタンクを示す図で、Ａは斜視図、Ｂは正面図、Ｃは側面図である。It is a figure which shows the reserve tank of 2nd Embodiment, A is a perspective view, B is a front view, C is a side view. 第３の実施形態のリザーブタンクを示す図で、Ａは斜視図、Ｂは正面図、Ｃは側面図である。It is a figure which shows the reserve tank of 3rd Embodiment, A is a perspective view, B is a front view, C is a side view. 第６の実施形態のリザーブタンクを示す図で、Ａは斜視図、Ｂは正面図、Ｃは側面図である。It is a figure which shows the reserve tank of 6th Embodiment, A is a perspective view, B is a front view, C is a side view. 第５の実施形態のリザーブタンクを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reserve tank of 5th Embodiment. 第６の実施形態のリザーブタンクを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the reserve tank of 6th Embodiment. 盤用クーラの内部構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the internal structure of the panel cooler. ドレンパンの引き出し状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drawer state of a drain pan. ドレンパンを分離した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which isolate | separated the drain pan.

Explanation of symbols

１クーラ本体であるペルチェユニット
２吸熱ラジエタ
３放熱ラジエタ
４吸熱ファン
５放熱ファン
６ポンプ
７リザーブタンク
８冷却液の戻り口
９冷却液の出口
１０仕切り壁
１１液面
１２縦方向の仕切り壁
１３小部屋
１４大部屋
１５パイプ
１６小部屋
１７小部屋
１８気泡発生抑制部材
１９クーラ筺体
２０レール
２１レール
２２ドレンパン
２３ネジ
２４脚
２５取付部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Peltier unit which is a cooler body 2 Endothermic radiator 3 Endothermic radiator 4 Endothermic fan 5 Endothermic fan 5 Dissipating fan 6 Pump 7 Reserve tank 8 Coolant return port 9 Coolant outlet 10 Partition wall 11 Liquid surface 12 Vertical partition wall 13 Small room 14 Large room 15 Pipe 16 Small room 17 Small room 18 Bubble generation suppression member 19 Cooler housing 20 Rail 21 Rail 22 Drain pan 23 Screw 24 Leg 25 Mounting member

Claims

In a liquid-cooled panel cooler equipped with a coolant reserve tank at the top, the reserve tank is formed so that the coolant flowing in from the return port of the reserve tank bends several times and reaches the liquid level. Characteristic panel cooler.

In a liquid-cooled panel cooler equipped with a coolant reserve tank at the top, the coolant return port from the cooler body of the reserve tank is formed in the depth direction of the water in the reserve tank. Cooler.

A panel cooler having a cooling liquid reserve tank in an upper part, wherein a bubble generation suppressing member is provided on a liquid surface in the reserve tank.

2. The panel cooler according to claim 1, wherein a partition wall is provided between the return port of the coolant and the liquid level in the reserve tank to prevent the coolant from directing toward the liquid level.

2. The panel cooler according to claim 1, wherein the reserve tank is divided into upper and lower small chambers connected to each other, and a cooling liquid return port and a cooling liquid outlet are formed in the lower small chamber.