CN103828153B - 控制盘 - Google Patents

Abstract

一种控制盘，包括：盘框体(7)，其在上部设置有排气口(17)，且包括打开关闭前面的开口部的门(13)；设备单元(11)，其在背面具有底座板(1)并收纳有发热设备；间壁(18)，通过以将底座板(1)作为里侧的方式将多个设备单元(11)彼此沿上下方向排列地加以安装，藉此，该间壁(18)由多个底座板(1)在板面延伸方向上彼此以对接状态组合而形成；垂直方向通风路(20)，其在底座板(1)的里侧沿盘框体(7)的上下方向延伸，且与排气口(17)连通；通气口(4)，其按每个设备单元(11)将间壁(18)的前后连通；以及吸气口(14)，其在各设备单元(11)的前面位置设于门(13)，提供一种冷却效果较高且容易制造的控制盘。

Description

控制盘

技术领域

本发明涉及一种收纳有逆变器等高发热设备的控制盘的换气结构。

背景技术

控制盘因在运转时通电而使收纳的母线、设备发热。当周围温度为高温时，形成绝缘物和收纳设备的寿命降低或故障的原因，因此，为了确保装置的稳定动作及可靠性而使用各种方法对控制盘内进行换气以加以冷却。换气冷却的方法大致可以分为自然换气方式和利用风扇、空调机的强制换气方式，与自然换气相比，强制换气的冷却能力较高，但从经济性的观点出发，自然换气价格便宜。

作为现有的控制盘，存在专利文献1(日本专利特开平6-165321号)记载的控制盘，为了对发热设备进行换气而提供一种以位于控制中心的单元(将用于对电动机等的控制中心负载侧设备进行控制的多个控制设备组构成为一块单元后的装置)的发热设备上部的方式在单元侧面板上安装排气导出罩的结构，但在需对发热设备上部设有换气风扇的逆变器等设备进行维修的情况下，在单元侧面板安装有排气导出罩的结构中，难以进行安装螺钉的拆下等，在单元收纳于盘的状态下难以拆下排气导出罩，因此，在维修设备的情况下，需要从盘中拆下单元。

另外，作为现有的控制盘，还存在专利文献2(日本专利特开2009-194963号)记载的控制盘，为了对控制中心单元进行换气而提供一种在将单元收纳空间和配线管间分隔开的板上设置通气口，并朝兼作配线管的换气管进行排气的结构，但因换气管兼作配线管的结构而存在换气能力容易受到配线量的影响的问题。

专利文献1：日本专利特开平6－165321号公报

专利文献2：日本专利特开2009－194963号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述现有的控制盘中，为了提高换气性能，设置了换气风扇或将在制作控制盘的框体时形成的垂直的配线管用作换气管。

在使用换气风扇的情况下，存在零件个数增加、制造成本升高，并且因风扇的使用而导致消耗能源增加、因风扇寿命的限制而导致维护费用增加这样的问题。

另外，在使用制作控制盘的框体时形成的配线管的情况下，框体的结构变得复杂，因此，制造工时增多，制造成本升高，并且在配线较多的情况下，存在冷却能力降低这样的问题。

本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于获得一种容易制造且冷却性能较高的控制盘。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的控制盘包括：框体，该框体相对于外部形成有封闭空间，并在上部设置有排气口，且包括为了能从前方部进入内部而设置的开口部和打开关闭该开口部的前面的门；设备单元，该设备单元在背面具有底座板并收纳有发热设备；间壁，通过以将上述底座板作为里侧的方式将多个上述设备单元从上述开口部朝上述框体的里面插入至规定位置而彼此排列地安装，藉此，该间壁在上述框体内的规定位置由多个上述底座板在上述底座板的板面延伸方向上彼此组合而形成，该间壁将上述框体内在前后方向上加以划分；垂直方向通风路，该垂直方向通风路在上述底座板的里侧沿框体的上下方向延伸，且与上述框体的排气口连通；通气口，该通气口按每个上述设备单元将间壁的前后连通；以及吸气口，该吸气口在各上述设备单元的前面位置设于上述门。

发明效果

根据本发明，通过在控制盘内安装多个单元来形成冷却用的通风路，因此，存在能获得容易制造、冷却性能较高的控制盘这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的控制盘的单元的一例结构的主视图。

图2是表示本发明实施方式一的图，其是表示图1的截面X－X的侧剖图。

图3是表示本发明实施方式一的控制盘的框体与单元安装板的一例结构的主视图。

图4是表示在本发明实施方式一的控制盘中将图1的单元安装于盘内的一例状态的主视图。

图5是表示本发明实施方式一的图4的截面Y－Y的结构的侧剖图。

图6是表示本发明实施方式二的控制盘的方案的图，其是与图4的Y－Y截面相当的侧剖图。

图7是表示本发明实施方式二的控制盘的方案的图，其是与图4的截面Z－Z相当的截面俯视图。

图8是表示本发明实施方式二的控制盘的方案的图，其是与图4的W－W截面相当的水平剖视图。

图9是表示本发明实施方式三的控制盘的方案的侧剖图。

图10是表示本发明实施方式四的控制盘的方案的侧剖图。

具体实施方式

实施方式一

以下，根据图1至图5对本发明的实施方式一进行说明。图1示出了本发明实施方式一的控制盘的单元的结构，底座板1设有通气口4和用于将单元固定于盘框体7的单元安装孔6，能利用上述通气口4进行排气且位于发热设备上，利用罩安装螺钉5将排气导出罩2以能从单元正面拆下的方式安装于底座板1。

图2是表示图1的截面X－X的侧剖图，示出了例如高发热设备即逆变器3的热量能利用配置于上部的排气导出罩2而经由通气口4朝底座板1的后部排出的结构。

图3是在打开后述门13的状态下表示控制盘的盘框体7及安装于上述盘框体7内的单元安装板8的安装状态的主视图，在单元安装板8上设置有单元固定孔9和单元安装板固定孔10，利用贯穿单元安装板固定孔10的螺钉将单元安装板8固定于盘框体7。另外，此处，将从控制盘的前方观察到的上述单元安装板8的上述设备单元11的安装面设为从控制盘的前方观察到的“盘框体内的规定位置”。

图4是在打开后述门13的状态下表示在控制盘的盘框体7内部的单元安装板8上以横向三列、上下两层的方式安装有图1所示的设备单元11的状态的主视图。上述各设备单元11通过设于上述单元安装板8的上述多个单元安装孔6安装于上述单元安装板8，并以在底座板1的板面延伸方向上彼此对接的状态组合，从而形成横跨两层上述设备单元11的高度和盘框体7的左右之间的整个宽度范围的间壁18，在上述单元安装板8的里侧形成有被上述设备单元11的底座板1和盘框体7的侧面及后表面围住而在垂直方向上连通的空间(即垂直方向通风路20)。

另外，用图5及图6对用于形成盘框体7的外部和封闭空间19的门13等进行说明。

图5是表示图4的Y－Y截面的侧剖图。在图4中，示出了仅在沿盘框体7的纵深方向观察设于大致中央的单元安装板8的前面侧安装有两层设备单元11的状态。在该情况下，由于仅使用了控制盘的前后方向上的一个面，因此，称为单面形的控制盘。

在该单面形控制盘中，为了设置与盘框体7的外部分隔开的封闭空间19，将在上部配置有与门前面连通的换气风扇15的门13安装于盘正面侧。另外，在图5中，门13在上下方向上被一分为三而能独立地打开关闭各个门13。最上部的门13在上层设备单元11的底座板的上端附近至上部打开关闭盘框体7的前面。中层和下层的门13在上下两层设备单元11这两个设备单元的边界附近的前面部附近具有分割部，并分别打开关闭盘框体7的前面(即开口部22)。

另外，在控制盘的背面侧安装有背面盖12，图5中，其在盘框体7的从上端到下端为止的范围中将盘框体7的整个后部封闭。

在图5中，在盘框体7的纵深方向的大致中央部沿着上述盘框体7的上下方向隔着间隔的上中下三层处、且沿盘框体7的左右(图5的纸面纵深方向)配置的单元安装板8上，将设备单元11安装于底座板1。在上述单元安装板8的上层与中层之间安装上层的设备单元11，在上述单元安装板8的中层与下层之间安装下层的设备单元11，若整体上观察，则在上述单元安装板8的前面侧形成由上述底座板1构成的间壁18，上述底座板1将盘框体7内的空间在控制盘的前后方向上分隔开。由上述多个底座板1构成的间壁18、上述盘框体的两侧面壁及上述背面盖12形成上述盘框体7的在上下方向上连通的垂直的管状空间(即垂直方向通风路20)。

在门13上的上述各设备单元11下部的前面位置存在用于吸气的、朝控制盘的前面开口的吸气口14，从上述吸气口14吸入的空气被上述逆变器3加热，并利用上述设备单元11的排气导出罩2与上述底座板1的上述通气口4连通，该空气穿过上述底座板1而排出至形成于控制盘后侧的在垂直方向上连通的空间，然后，通过该垂直连通的空间(即垂直方向通风路20)的烟囱效应而朝上方移动，然后，该空气因上述换气风扇15而经由形成于上述门13的排气口17排出至控制盘外。

如上所述，在实施方式一的发明中，通过将设备单元11的底座板1在盘框体7内排列配置于单元安装板8上，能在盘框体7内构成间壁18，从而能容易地形成垂直方向通风路20。

另外，通过采用单面结构，能容易地制造出前面操作方式、冷却性能较高的薄型控制盘。

实施方式二

根据图6至图8对本发明的实施方式二进行说明。图6是与实施方式一相同地、表示图4的Y－Y截面的侧剖图。在图6中，在盘框体7的前面、后表面设置有开口，并用门13打开关闭上述盘框体7的前后表面的开口。将门13分割为上中下三层这点与上述实施方式一相同。在实施方式一中，采用了仅使用控制盘的前后方向上的一个面的单面形的控制盘，该控制盘仅在沿盘框体7的纵深方向观察设于大致中央的单元安装板8的前面侧安装有两层设备单元11，与此相对，在该实施方式二的控制盘中，是从控制盘的前后方向的两个面经由盘框体7的开口部22安装设备单元11的控制盘，因而称为双面形控制盘。

在图6的双面形控制盘中，为了相对于盘框体7的外部设置封闭空间，将配置有与门13的外部连通的换气风扇15的上层门13安装于盘正面及背面侧。在上述盘框体7的前后方向的大致中央，以沿前后方向隔着规定距离的方式在上下方向上配置两列单元安装板8，且在沿着盘框体7的上下方向隔着规定间隔、还朝着盘框体7的两侧方向(盘的宽度方向)横跨左右间的状态下配置成上、中、下三层。从控制盘的正面侧和背面侧安装于上述盘框体7内的上述设备单元11的上述底座板1将上述盘框体7内的空间在控制盘的前后方向上分隔开，因此，在上述盘框体7的纵深方向的大致中央部构成烟囱状的封闭空间19(即垂直方向通风路20)，该封闭空间19与配置于控制盘的上部并经由形成于上层的门13的排气口17进行排气的换气风扇15连通。

将上述单元安装板8的前面侧的设备单元11安装面及后表面侧的设备单元1安装面称为从控制盘的前方观察到的“盘框体内的规定位置”。

在覆盖上述各设备单元11下方部的前面(控制盘的后侧单元的情况下为后表面)的门13上设置有用于吸气的吸气口14，从控制盘的正面及背面的上述吸气口14吸入的空气被高发热设备即逆变器3加热，并从上下层的上述各设备单元11的排气导出罩2与上述底座板1的上述通气口4连通，从而排出至上述“与换气风扇15连通的烟囱状的封闭空间”(即垂直方向通风路20)，该空气因烟囱效应而朝控制盘的上方移动，然后，经由形成于上述门13的面的排气口17被上述换气风扇15排出至控制盘外。

图7是表示图4的截面Z－Z的截面俯视图，还是表示双面形控制盘的盘框体7的水平截面的截面俯视图，其示出了配置于盘框体7的两侧的截面呈コ字状的支柱21的形状和配置。

在图中，盘框体7朝着相对于控制盘的前后方向的大致中心呈对称且相对于盘左右方向的中心线呈对称的朝向，将コ字截面的支柱21以连接盘框体7的上下端的框部的长度配置。在コ字截面的支柱21上设置有用于安装单元安装板8的单元安装板固定孔10。コ字形状是在图8所示的双面形的情况下、考虑了将单元安装板8从控制盘的前后方向安装于上述コ字形的支柱21的前后表面而想到的，在限定为单面的情况下，也可以是L字形或平板形状。另外，上述コ字的支柱21的前后方向的位置未必需要与盘框体7的前后方向的大致中心一致，也可根据上述设备单元11的控制盘的纵深方向的大小恰当地从控制盘的大致中央部沿前后方向进行偏移配置。

图8是表示双面形控制盘的情况下的图4的W－W截面的水平剖视图，示出了使用设于单元安装板8的两端部的单元安装板固定孔10，并利用螺钉(未图示)从控制盘的前面及背面侧，将单元安装板8固定于盘框体7的コ字截面的支柱21的前后表面的状态。在上述单元安装板8上以从控制盘的前后方向夹住的方式安装有上述设备单元11的上述底座板1。该安装是利用将设于上述底座板1的单元安装孔6与设于上述单元安装板8的单元固定孔9彼此之间贯穿的螺钉而将底座板1固定于上述单元安装板8。这样，通过在上下、左右方向上排列配置多个上述设备单元11，能由多个上述底座板1在控制盘的纵深方向的大致中间构成在盘框体7的上下方向上连通的空间。该空间是垂直方向的通风路，此处排出有被逆变器3加热后的空气，被加热后的空气因上下连通的空间的烟囱效应而上升，然后，经由上述换气风扇15而被排出至控制盘外。

如上所述，在实施方式二的发明中，通过将设备单元11的底座板1从控制盘的前后方向在盘框体7内以沿上下方向排列两列的方式配置于单元安装板8上，能在盘框体7内构成间壁，从而能容易地形成通风路。

另外，通过采用双面结构，能容易地制造出控制设备的收纳效率较高、冷却性能较高的薄型控制盘。

实施方式三

图9是表示相对于在控制盘上部用换气风扇15沿前后方向排气的图6的结构，还设有朝盘上方排气的换气风扇15的结构。示出了在发热设备(逆变器3等)的发热量较大的情况下，除了控制盘的前后方向之外，也能朝控制盘的上方进行换气的结构。另外，在排气的方向上存在限制的情况下，也可朝盘前后方向或上方的任一方向选择性地排出。

通过采用上述结构，不用使结构复杂，就能获得提高了散热效果的控制盘。

实施方式四

图10示出了设置无换气风扇、仅为开口部的排气口17以代替图9的换气风扇15的结构。在发热设备(逆变器3等)的发热量较小的情况下，不使用换气风扇15，能通过设置排气口17来经济地进行换气。

通过采用上述结构，能利用不会使结构复杂、节约能源、资源效果较好的简单结构来获得提高了散热效果的控制盘。

在上述说明中，主要对收纳有逆变器的控制盘进行了说明，但除了逆变器以外，即便是收纳有发热较大的大功率电子设备的控制盘，也能利用本发明，这点是毋庸置疑的。

另外，上述说明的控制盘除了通常的进行设备运转控制的控制盘之外，进行电力的打开关闭控制的所谓开关广义上也能作为控制盘而利用本发明，这点是毋庸置疑的。

另外，本发明能在本发明的范围内对各实施方式进行适当变形、省略，这点是毋庸置疑的。

另外，在图1～图10的各图中，相同的符号表示相同或相当的部分。

符号说明

1 底座板

2 排气导出罩

3 逆变器(高发热设备)

4 通气口

5 罩安装螺钉

6 单元安装孔

7 盘框体

8 单元安装板

9 单元固定孔

10 单元安装板固定孔

11 单元

12 背面盖

13 门

14 吸气口

15 换气风扇(排气风扇)

16 气流

17 排气口

18 间壁

19 封闭空间

20 垂直方向通风路

21 支柱

22 开口部。

Claims (10)

1.一种控制盘，其特征在于，至少包括：

盘框体，该盘框体相对于外部形成有封闭空间，并在上部设置有排气口，且包括为了能从前方部进入内部而设置的开口部和打开关闭该开口部前面的门；

间壁，通过将多个在背面具有底座板并收纳有发热设备的设备单元以将各个所述底座板作为里侧的方式从所述开口部朝所述盘框体的里面插入至规定位置而彼此沿上下方向排列地安装，藉此，该间壁在所述盘框体内的规定位置由多个所述设备单元的各个所述底座板在所述底座板的板面延伸方向上彼此以对接状态组合而形成，该间壁将所述盘框体内在前后方向上加以划分；

垂直方向通风路，该垂直方向通风路在所述底座板的里侧沿所述盘框体的上下方向延伸，且与所述盘框体的所述排气口连通；

通气口，该通气口按每个所述设备单元将所述间壁的前后连通；以及

吸气口，该吸气口在各所述设备单元的前面位置设于所述门。

2.如权利要求1所述的控制盘，其特征在于，

在所述设备单元的所述底座板上设有所述通气口。

3.如权利要求2所述的控制盘，其特征在于，

在所述设备单元的所述发热设备的上部设有与所述通气口连通的排气导出罩。

4.如权利要求1所述的控制盘，其特征在于，

所述盘框体的上部的所述排气口在所述盘框体的前方、后方、前后方向或上部具有开口部。

5.如权利要求4所述的控制盘，其特征在于，

在所述盘框体的上部的所述排气口设置有排气风扇。

6.一种控制盘，其特征在于，至少包括：

盘框体，该盘框体相对于外部形成有封闭空间，并在上部设置有排气口，且包括为了能从前方部及后方部进入内部而设置的开口部和打开关闭该开口部前面的门；

间壁，通过将多个在背面具有底座板并收纳有发热设备的设备单元以将各个所述底座板作为里侧的方式从所述开口部朝所述盘框体的里面插入至规定位置而彼此沿上下方向排列地安装，藉此，该间壁在所述盘框体内的规定位置由多个所述设备单元的各个所述底座板在所述底座板的板面延伸方向上彼此以对接状态组合而形成，该间壁将所述盘框体内在前后方向上加以划分；

垂直方向通风路，该垂直方向通风路形成于所述底座板的里侧，并沿所述盘框体的上下方向延伸，且与所述盘框体的所述排气口连通；

通气口，该通气口按每个所述设备单元将所述间壁的前后连通；以及

吸气口，该吸气口在各所述设备单元的前面位置设于所述门。

7.如权利要求6所述的控制盘，其特征在于，

在所述设备单元的所述底座板上设有所述通气口。

8.如权利要求7所述的控制盘，其特征在于，

在所述设备单元的所述发热设备的上部设有与所述通气口连通的排气导出罩。

9.如权利要求6所述的控制盘，其特征在于，

所述盘框体的上部的所述排气口在所述盘框体的前方、后方、前后方向或上部具有开口部。

10.如权利要求9所述的控制盘，其特征在于，

在所述盘框体的上部的所述排气口设置有排气风扇。