專利名稱：使用具有除濕功能的過濾器的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將諸如安裝在戶外的電子設(shè)備的設(shè)備內(nèi)部冷卻和除濕的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，作為冷卻安裝在戶外的電子設(shè)備的裝置，已經(jīng)使用空調(diào)或者熱交換機(jī)。它們提供了在露天空氣可以到達(dá)設(shè)備內(nèi)部的空氣之前完全攔截它的優(yōu)點(diǎn)，和以潔凈空氣冷卻設(shè)備內(nèi)部的好處。但是，它們具有需要動力來驅(qū)動空調(diào)的缺點(diǎn)。此外，存在通過使用作為過濾構(gòu)件的過濾器將露天空氣引入設(shè)備中的冷卻裝置。但是，該裝置存在的問題是過濾器僅除去塵土并將外部水分直接帶入設(shè)備中，由此腐蝕安裝在裝置內(nèi)的電路部件等。
在日本專利文獻(xiàn)JP-A-4-294597中公開了通過減小電子設(shè)備內(nèi)的濕度來防止露水凝結(jié)的一種現(xiàn)有技術(shù)。
圖1示出了上述專利文獻(xiàn)中說明的用于電子設(shè)備的傳統(tǒng)冷卻裝置。傳統(tǒng)裝置連接到電子設(shè)備并通過使用冷卻風(fēng)扇來冷卻電子設(shè)備的內(nèi)部以減小設(shè)備內(nèi)的濕度。
如圖1所示，用于電子設(shè)備32的冷卻裝置在裝置主體的進(jìn)氣側(cè)包括水分吸收管道34，其冷卻由電子設(shè)備31內(nèi)的部件產(chǎn)生的熱，吸收管道34填充有可逆水分吸收劑35，其具有在高于預(yù)定溫度的溫度下排出所吸收水分的可逆特性。通道開關(guān)管道36、擋板37和冷卻風(fēng)扇33設(shè)置在水分吸收管道34的排氣側(cè)處。擋板37設(shè)計(jì)成與電子設(shè)備31的電源的接通和斷開同步地打開和關(guān)閉。
當(dāng)電子設(shè)備31的電源接通時(shí)，擋板37被打開并且排氣通道L由此被打開，使得由于電子設(shè)備31中的部件產(chǎn)生的熱引起的熱空氣被冷卻風(fēng)扇33的旋轉(zhuǎn)所吸引。此時(shí)，可逆水分吸收劑35在高于預(yù)定溫度的溫度下被干燥并再生。當(dāng)電源斷開時(shí)，排氣通道L被擋板37阻塞，防止露天空氣進(jìn)入電子設(shè)備31，并使得已經(jīng)再生和活化的水分吸收劑35從設(shè)備中的殘余空氣吸收水分。這導(dǎo)致防止電子設(shè)備31中的露水凝結(jié)。
盡管有其中電子設(shè)備內(nèi)的濕度被減小以防止露水凝結(jié)的構(gòu)造，但上述傳統(tǒng)裝置存在這樣的問題，即因?yàn)槠淅迷诟哂陬A(yù)定溫度的溫度下被干燥和再生的可逆水分吸收劑，所以當(dāng)電子設(shè)備內(nèi)的溫度由于冷卻而沒有超過預(yù)定溫度時(shí)，可逆水分吸收劑不能被干燥和再生，并且濕度由此增大。用于干燥和再生可逆水分吸收劑而反復(fù)接通和斷開電源(這涉及設(shè)備最重要的操作)導(dǎo)致設(shè)備可操作性的問題，并使得擋板的頻繁開/關(guān)操作成為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冷卻裝置，其能夠與設(shè)備的電源是否接通或斷開無關(guān)地恢復(fù)除濕材料的除濕能力同時(shí)防止電子設(shè)備的腐蝕。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明的一種冷卻裝置包括一組除濕裝置，每個(gè)分別布置在設(shè)備殼體的露天空氣進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)處，并具有用于從所述露天空氣除去水分的過濾構(gòu)件；和除濕功能恢復(fù)裝置，用于在所述殼體中的空氣水分飽和時(shí)恢復(fù)所述除濕裝置的除濕能力。將露天空氣鼓入殼體中以冷卻生熱元件的風(fēng)扇在殼體中被放置在該組除濕裝置之間使得面對除濕裝置。
當(dāng)殼體中的空氣由從風(fēng)扇鼓入的空氣而濕度飽和時(shí)，風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向被反轉(zhuǎn)以由此改變向著除濕部分的空氣鼓入方向。由此，用作除濕裝置的除濕材料接收來自生熱元件的熱和干燥的廢氣，并將累積在材料內(nèi)的水分排出到外部，由此恢復(fù)除濕材料的水分吸收能力，而與設(shè)備的電源是接通還是斷開無關(guān)。這避免了由于水分吸收而更換除濕材料的需要。
此外，通過改變向著除濕裝置的空氣流動方向并將除去了塵土和水分的潔凈空氣引入殼體內(nèi)部使得殼體內(nèi)部被恒定地冷卻，與熱交換器或空氣相比可以減小本裝置中的功率消耗。
因?yàn)楫?dāng)露天空氣直接引入裝置中以冷卻設(shè)備時(shí)其被除濕，所以本發(fā)明的冷卻裝置還具有抗腐蝕功能。


圖1是示出了用于電子設(shè)備的傳統(tǒng)冷卻裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖；圖2是剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電子設(shè)備的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，和在除濕材料的水分吸收能力飽和前露天空氣的空氣流動方向；和圖3是剖視圖，示出了在用于圖1的電子設(shè)備的冷卻裝置中，當(dāng)除濕材料的水分吸收能力飽和時(shí)露天空氣的流動方向。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明用于電子設(shè)備的冷卻裝置包括過濾器2、風(fēng)扇3、過濾器4和控制器5。
殼體1是安裝在戶外的電子設(shè)備的機(jī)殼。安裝在殼體1內(nèi)的是子機(jī)架11，其中安裝需要被冷卻的電子設(shè)備中的生熱元件(未示出)。過濾器2具有除濕功能，并且設(shè)置在電子設(shè)備的殼體1的前部上，即在露天空氣進(jìn)氣側(cè)處。過濾器4也具有除濕功能，并且設(shè)置在殼體1的后部上，即在排氣側(cè)處，其與過濾器2相對于殼體1對稱。安裝在過濾器2內(nèi)的是用于去除塵土的過濾材料21a和用于從露天空氣去除水分的除濕材料22a。類似地，安裝在過濾器4內(nèi)的是用于去除塵土的過濾材料21b和用于從露天空氣去除水分的除濕材料22b。過濾材料21a、21b相對于殼體1對稱地布置，并且由此除濕材料22a、22b相對于殼體1對稱地布置。濕度傳感器23a和23b分別設(shè)置在除濕材料22a、22b內(nèi)部。在高于預(yù)定溫度的溫度下將累積的水分排出到外部的物質(zhì)(例如硅膠)可以被用作除濕材料22a、22b。風(fēng)扇3設(shè)置在子機(jī)架11的后部，并用來將露天空氣鼓入電子設(shè)備內(nèi)部。通過風(fēng)扇3在正常方向上的旋轉(zhuǎn)，使得用于冷卻的露天空氣如箭頭A所示地穿過過濾器2、子機(jī)架11和過濾器4，將殼體1內(nèi)產(chǎn)生的熱散發(fā)到其外部(圖2)?？刂破?基于來自濕度傳感器23a、23b的信號控制風(fēng)扇3的驅(qū)動及其旋轉(zhuǎn)方向(正常方向/相反方向)。
現(xiàn)在將說明本實(shí)施例的用于電子設(shè)備的冷卻裝置的操作。
安裝在殼體1的子機(jī)架11內(nèi)的生熱元件通過電子設(shè)備的操作產(chǎn)生熱。此時(shí)，風(fēng)扇3在正常方向上旋轉(zhuǎn)，使得來自殼體1外部的用于冷卻的露天空氣如箭頭A所示地穿過前側(cè)的過濾器2的過濾材料21a以除去塵土，并進(jìn)一步穿過除濕材料22a以由此減小濕度(圖2)。已經(jīng)除去塵土和水分的潔凈空氣傳送由生熱元件產(chǎn)生的熱，并通過后側(cè)的過濾器4將熱散發(fā)到外部。
當(dāng)過濾器2內(nèi)的除濕材料22a由于上述重復(fù)的操作而被水分飽和并失去其水分吸收能力時(shí)，由設(shè)置在過濾器2內(nèi)部的濕度傳感器23a檢測到此飽和。當(dāng)由濕度傳感器23a檢測到飽和時(shí)，風(fēng)扇3通過控制器5的控制開始在相反方向上旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，在與當(dāng)風(fēng)扇3在正常方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)的方向相反的方向上(即如箭頭B所示的方向上)通過后側(cè)處的過濾器4吸入的露天空氣穿過過濾材料21b和水分吸收材料22b以從露天空氣除去塵土和水分，并且露天空氣進(jìn)一步穿過子機(jī)架11和過濾器2，由此維持冷卻能力(圖3)。此時(shí)，在過濾器2側(cè)處的飽和除濕材料22a接收熱并由此將材料內(nèi)累積的水分排出到外部。結(jié)果，恢復(fù)了除濕材料22a的水分吸收能力。
當(dāng)在風(fēng)扇3的反向旋轉(zhuǎn)其間濕度檢測器23b檢測到在過濾器4側(cè)處的水分吸收材料22b的飽和并由此檢測到其失去水分吸收能力時(shí)，風(fēng)扇3通過控制器5的控制開始在正常方向上旋轉(zhuǎn)，由此通過在圖2中箭頭A方向上流動的空氣恢復(fù)在過濾器4側(cè)處的水分吸收材料22b的水分吸收能力。
每次過濾器2中的水分吸收材料22a或過濾器4中的水分吸收材料22b水分飽和時(shí)，接著以相同方式重復(fù)反轉(zhuǎn)風(fēng)扇3的旋轉(zhuǎn)方向以由此恢復(fù)除濕材料22a、22b的除濕能力的操作。除濕材料22a、22b由此自動地恢復(fù)其除濕能力，這消除了由于水分吸收而更換除濕材料22a、22b的需要。
根據(jù)本實(shí)施例，防止了電子設(shè)備中的露水凝結(jié)以由此表現(xiàn)出抗腐蝕能力，并且在半永久性基礎(chǔ)上維持了冷卻能力而無需更換除濕材料。
雖然本實(shí)施例舉例說明了電子設(shè)備安裝在戶外的情況，但應(yīng)當(dāng)注意到本發(fā)明不限于此，并且可以被應(yīng)用到包括生熱元件并要求被冷卻和除濕的其他設(shè)備和裝置。
權(quán)利要求
1.一種使用具有除濕功能的過濾器的冷卻裝置，包括一組除濕裝置，每個(gè)都布置在殼體的露天空氣進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)處，所述殼體將需要冷卻的生熱元件容納在所述殼體中，所述除濕裝置具有用于從所述露天空氣除去水分的過濾構(gòu)件，風(fēng)扇，其布置在所述一組除濕裝置之間，使得其面對所述裝置以將所述露天空氣引入所述殼體中，來冷卻所述生熱元件，和除濕功能恢復(fù)裝置，用于在所述殼體中的空氣濕度飽和時(shí)恢復(fù)所述除濕裝置的除濕能力。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述除濕裝置包括硅膠。
3.如權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述除濕功能恢復(fù)裝置包括用于檢測每個(gè)所述除濕裝置的濕度的濕度傳感器，和用于在所述濕度傳感器檢測到所述空氣濕度飽和時(shí)反轉(zhuǎn)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)方向以改變向著所述一組除濕裝置的空氣流動方向的控制裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中所述一組除濕裝置中的所述過濾構(gòu)件和除濕材料相對于所述殼體對稱地布置。
5.一種具有如權(quán)利要求1所述的冷卻裝置的安裝在戶外的電子設(shè)備。
全文摘要
公開了一種用于將包括安裝在戶外的電子裝置的設(shè)備內(nèi)部冷卻和除濕的冷卻裝置。冷卻裝置具有用于除去外部空氣中水分的一對除濕部分。除濕部分具有過濾構(gòu)件并分別布置在裝置殼體的露天空氣進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)處。當(dāng)殼體中的空氣由風(fēng)扇的通風(fēng)達(dá)到濕度飽和狀態(tài)時(shí)，風(fēng)扇在相反方向上旋轉(zhuǎn)以相對于被除濕的區(qū)域改變通風(fēng)方向。結(jié)果，存儲在除濕材料內(nèi)部的水分由于受到被生熱體加熱和干燥的廢氣而被排放到外部，并且除濕材料的水分吸收能力得到了恢復(fù)。
文檔編號H05K5/02GK1757274SQ20048000585
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者平野克彌 申請人:日本電氣株式會社