JP2001148588A - 工作機械の放熱装置 - Google Patents
工作機械の放熱装置Info
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- JP2001148588A JP2001148588A JP33216299A JP33216299A JP2001148588A JP 2001148588 A JP2001148588 A JP 2001148588A JP 33216299 A JP33216299 A JP 33216299A JP 33216299 A JP33216299 A JP 33216299A JP 2001148588 A JP2001148588 A JP 2001148588A
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20909—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
- H05K7/20918—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品実装部からの発熱を効率良く放熱し
た構造とする。 【解決手段】 工作機械に関連した駆動を制御する電子
部品実装部４Ｂが収容された収容室２０と、収容室２０
と仕切壁３によって区画され、電子部品実装部４Ｂのヒ
ートシンクフィン４Ａを収容すると共に、外気を流入及
び流出させる通気口７Ａ、７Ｂが対向して形成された通
気ダクト室２１と、通気ダクト室２１内に設けられ、通
気口７Ａ、７Ｂを通じて外気を通気ダクト室２１内に強
制的に流通させる強制流通手段６とを備える。
た構造とする。 【解決手段】 工作機械に関連した駆動を制御する電子
部品実装部４Ｂが収容された収容室２０と、収容室２０
と仕切壁３によって区画され、電子部品実装部４Ｂのヒ
ートシンクフィン４Ａを収容すると共に、外気を流入及
び流出させる通気口７Ａ、７Ｂが対向して形成された通
気ダクト室２１と、通気ダクト室２１内に設けられ、通
気口７Ａ、７Ｂを通じて外気を通気ダクト室２１内に強
制的に流通させる強制流通手段６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサーボモータ駆動装
置などの電気部品を収納し、工作機械に取り付けられる
放熱装置に関する。
置などの電気部品を収納し、工作機械に取り付けられる
放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電加工機、レーザ加工機、ＮＣ旋盤な
どの工作機機には、３台以上のサーボモータが使用され
ている。このようなサーボモータを個々に駆動制御する
サーボモータ駆動装置は、数値制御装置や他の制御ユニ
ットとー緒に制御箱に収納される。図４は特開平８−１
１８１７０号公報に記載されたサーボモータ駆動装置を
収納した制御箱を示す。
どの工作機機には、３台以上のサーボモータが使用され
ている。このようなサーボモータを個々に駆動制御する
サーボモータ駆動装置は、数値制御装置や他の制御ユニ
ットとー緒に制御箱に収納される。図４は特開平８−１
１８１７０号公報に記載されたサーボモータ駆動装置を
収納した制御箱を示す。
【０００３】図４に示すように、制御箱１００はその全
体を覆う筐体１０１を備えている。筐体１０１の前面側
にはサーボモータ駆動装置１０２の電子部品実装部が収
容される防塵区画１２０が形成され、背面側にはサーボ
モータ駆動装置１０２のヒートシンクフィン１０２Ａを
収納する通気ダクト１２１が形成されている。筐体１０
１に対し、その前面開口部を塞ぐ蓋部材１０３と外部カ
バー１０４との間には扁平な外気流路１２２が形成さ
れ、蓋部材１０３と内部カバー１０５との間には扁平な
内気流路１２３が形成され、天板１０６と内気ファン取
付板１０７との間にはプレナムチャンバ１２４が形成さ
れている。又、プレナムチャンバ１２４の前端と内気流
路１２３の上端は連通されている。
体を覆う筐体１０１を備えている。筐体１０１の前面側
にはサーボモータ駆動装置１０２の電子部品実装部が収
容される防塵区画１２０が形成され、背面側にはサーボ
モータ駆動装置１０２のヒートシンクフィン１０２Ａを
収納する通気ダクト１２１が形成されている。筐体１０
１に対し、その前面開口部を塞ぐ蓋部材１０３と外部カ
バー１０４との間には扁平な外気流路１２２が形成さ
れ、蓋部材１０３と内部カバー１０５との間には扁平な
内気流路１２３が形成され、天板１０６と内気ファン取
付板１０７との間にはプレナムチャンバ１２４が形成さ
れている。又、プレナムチャンバ１２４の前端と内気流
路１２３の上端は連通されている。
【０００４】外気ファン１０８は外部カバー１０４の外
面に固定され、外気流路１２２内に外気を導入する。内
気ファン１０９は内気ファン取付板１０７に取り付けら
れている。外部カバー１０４の上下方向の両端には、外
気流路１２２の吸気口１０４Ａと排気口１０４Ｂとが穿
設され、通気ダクト１２１の上下面は上通気口１０１Ａ
と下通気口１０１Ｂとによって開放されている。制御箱
１００は背面の取付足１１０、スペーサ１１１、ボルト
１１２により、工作機械のコラム１１３に固定される
が、制御箱１００とコラム１１３との間には、隙間１２
５が設けられている。
面に固定され、外気流路１２２内に外気を導入する。内
気ファン１０９は内気ファン取付板１０７に取り付けら
れている。外部カバー１０４の上下方向の両端には、外
気流路１２２の吸気口１０４Ａと排気口１０４Ｂとが穿
設され、通気ダクト１２１の上下面は上通気口１０１Ａ
と下通気口１０１Ｂとによって開放されている。制御箱
１００は背面の取付足１１０、スペーサ１１１、ボルト
１１２により、工作機械のコラム１１３に固定される
が、制御箱１００とコラム１１３との間には、隙間１２
５が設けられている。
【０００５】以上のように構成された制御箱１００にお
いて、外気ファン１０８を運転すると、矢印ａで示すよ
うに、外気は下端の吸気口１０４Ａから外気流路１２２
を経て排気口１０４Ｂへ流れる。一方、内気ファン１０
９を運転すると、矢印ｂで示すように、内気は下向き垂
直方向に流れ、サーボモータ駆動装置１０２を冷却し、
防塵区画１２０下部から内気流路１２３、プレナムチャ
ンバ１２４、内気ファン１０９へと循環する。以上の強
制対流により、内気流路１２３内の空気と外気流路１２
２内の外気とが熱交換される。また、制御箱１００の発
熱、排気熱は隙間１２５により熱絶縁され、工作機械の
コラム１１３に熱歪みを生じさせないようになってい
る。
いて、外気ファン１０８を運転すると、矢印ａで示すよ
うに、外気は下端の吸気口１０４Ａから外気流路１２２
を経て排気口１０４Ｂへ流れる。一方、内気ファン１０
９を運転すると、矢印ｂで示すように、内気は下向き垂
直方向に流れ、サーボモータ駆動装置１０２を冷却し、
防塵区画１２０下部から内気流路１２３、プレナムチャ
ンバ１２４、内気ファン１０９へと循環する。以上の強
制対流により、内気流路１２３内の空気と外気流路１２
２内の外気とが熱交換される。また、制御箱１００の発
熱、排気熱は隙間１２５により熱絶縁され、工作機械の
コラム１１３に熱歪みを生じさせないようになってい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構造においては、サーボモータ駆動装置１０２の
ヒートシンクファン１０２Ａの冷却は、通気ダクト１２
１の煙突効果による空気対流しかないため、冷却効率が
悪くなっている。従って、サーボモータの他に大容量の
主軸モータも備えた工作機械においては、それぞれの駆
動装置の発熱を十分に冷やせない問題を有している。ま
た、工作機械のコラム１１３に制御箱１００の発熱を伝
えないための隙間１２５が必要となるため、制御箱１０
０を支持するボルト１１２、スペーサ１１１、取付足１
１０などの強度により、制御箱自身を重くすることがで
きない問題点がある。
ような構造においては、サーボモータ駆動装置１０２の
ヒートシンクファン１０２Ａの冷却は、通気ダクト１２
１の煙突効果による空気対流しかないため、冷却効率が
悪くなっている。従って、サーボモータの他に大容量の
主軸モータも備えた工作機械においては、それぞれの駆
動装置の発熱を十分に冷やせない問題を有している。ま
た、工作機械のコラム１１３に制御箱１００の発熱を伝
えないための隙間１２５が必要となるため、制御箱１０
０を支持するボルト１１２、スペーサ１１１、取付足１
１０などの強度により、制御箱自身を重くすることがで
きない問題点がある。
【０００７】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、サーボモータ駆動装置や大容量の主
軸駆動装置のヒートシンクフィンを収納する区画部位に
強制流通手段を備えることにより、各機器の発熱を効率
良く行える工作機械の放熱装置を提供することを目的と
する。
になされたもので、サーボモータ駆動装置や大容量の主
軸駆動装置のヒートシンクフィンを収納する区画部位に
強制流通手段を備えることにより、各機器の発熱を効率
良く行える工作機械の放熱装置を提供することを目的と
する。
【０００８】また、本発明は、工作機械のコラムに取り
付けても、コラムに熱歪みを生じさせない工作機械の放
熱装置を提供することを目的とする。
付けても、コラムに熱歪みを生じさせない工作機械の放
熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、工作機械に関連した駆動を制御
する電子部品実装部が収容された収容室と、この収容室
と仕切壁によって区画され、前記電子部品実装部のヒー
トシンクフィンを収容すると共に、外気を流入及び流出
させる通気口が対向して形成された通気ダクト室と、こ
の通気ダクト室内に設けられ、前記通気口を通じて外気
を通気ダクト室内に強制的に流通させる強制流通手段
と、を備えていることを特徴とする。
め、請求項１の発明は、工作機械に関連した駆動を制御
する電子部品実装部が収容された収容室と、この収容室
と仕切壁によって区画され、前記電子部品実装部のヒー
トシンクフィンを収容すると共に、外気を流入及び流出
させる通気口が対向して形成された通気ダクト室と、こ
の通気ダクト室内に設けられ、前記通気口を通じて外気
を通気ダクト室内に強制的に流通させる強制流通手段
と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】この発明では、強制流通手段が強制的に外
気を通気ダクト室内に流通させて通気ダクト室内を放熱
させるため、単純な煙突効果以上に熱交換が行われ、ヒ
ートシンクフインの放熱効率を向上させることができ
る。
気を通気ダクト室内に流通させて通気ダクト室内を放熱
させるため、単純な煙突効果以上に熱交換が行われ、ヒ
ートシンクフインの放熱効率を向上させることができ
る。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、前記通気ダクト室が前記収容室と独立した空間
を形成しており、収容室との独立状態で収容室内に挿入
されていることを特徴とする。
あって、前記通気ダクト室が前記収容室と独立した空間
を形成しており、収容室との独立状態で収容室内に挿入
されていることを特徴とする。
【００１２】この発明では、通気ダクト室が収容室から
独立しており、通気ダクト室の熱が外気との熱交換で放
熱されるため、工作機械のコラムなどに直付けしても熱
伝導が少なく、工作機械に熱歪みを生じさせない。
独立しており、通気ダクト室の熱が外気との熱交換で放
熱されるため、工作機械のコラムなどに直付けしても熱
伝導が少なく、工作機械に熱歪みを生じさせない。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
発明であって、前記通気ダクト室が断熱空間を有した状
態で工作機械のコラムに固定されていることを特徴とす
る。
発明であって、前記通気ダクト室が断熱空間を有した状
態で工作機械のコラムに固定されていることを特徴とす
る。
【００１４】断熱空間を有して工作機械に固定されるこ
とにより、通気ダクト室の熱が断熱されるため、工作機
械に熱歪みを生じさせることがない。
とにより、通気ダクト室の熱が断熱されるため、工作機
械に熱歪みを生じさせることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１を示す。
この実施の形態は、工作機械（図示省略）に組み込まれ
ている複数のサーボモータを制御するサーボモータ駆動
装置の制御箱に対して適用するものであり、制御箱１の
筐体２の内部は、仕切壁３により前面側の収容室２０と
背面側の通気ダクト室２１とに区画されている。境界と
なる仕切壁３には、サーボモータ駆動装置４が取り付け
られており、その電子部品実装部４Ｂが収容室２０内に
収容され、ヒートシンクフィン４Ａが通気ダクト室２１
内に収容されている。
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１を示す。
この実施の形態は、工作機械（図示省略）に組み込まれ
ている複数のサーボモータを制御するサーボモータ駆動
装置の制御箱に対して適用するものであり、制御箱１の
筐体２の内部は、仕切壁３により前面側の収容室２０と
背面側の通気ダクト室２１とに区画されている。境界と
なる仕切壁３には、サーボモータ駆動装置４が取り付け
られており、その電子部品実装部４Ｂが収容室２０内に
収容され、ヒートシンクフィン４Ａが通気ダクト室２１
内に収容されている。
【００１６】通気ダクト室２１の上下方向には、上通気
口２Ａおよび下通気口２Ｂが対向しており、これらの通
気口２Ａ及び２Ｂにより開放されている。仕切壁３の下
方には、通気ファン取付板５が設けられ、通気ファン取
付板５には、強制流通手段としての通気ファン６が図中
矢印ｄ方向に空気を押し出す向きで取り付けられてい
る。
口２Ａおよび下通気口２Ｂが対向しており、これらの通
気口２Ａ及び２Ｂにより開放されている。仕切壁３の下
方には、通気ファン取付板５が設けられ、通気ファン取
付板５には、強制流通手段としての通気ファン６が図中
矢印ｄ方向に空気を押し出す向きで取り付けられてい
る。
【００１７】以上のように構成された制御箱１におい
て、通気ファン６を運転すると、外気が通気ダクト室２
１内に導入されて、通気ダクト室２１内の空気は矢印ｄ
の向きに押し出され、通気ダクト室２１内を上方に向か
って流れる。この際、通気ダクト２１下部の外気は下通
気口２Ｂより吸入される。一方、上方へ流れる空気は、
サーボモータ駆動装置４のヒートシンクフィン４Ａから
の発熱を奪い、熱によりさらに上昇し易くなって、上通
気口２Ａから外部へ排出される。
て、通気ファン６を運転すると、外気が通気ダクト室２
１内に導入されて、通気ダクト室２１内の空気は矢印ｄ
の向きに押し出され、通気ダクト室２１内を上方に向か
って流れる。この際、通気ダクト２１下部の外気は下通
気口２Ｂより吸入される。一方、上方へ流れる空気は、
サーボモータ駆動装置４のヒートシンクフィン４Ａから
の発熱を奪い、熱によりさらに上昇し易くなって、上通
気口２Ａから外部へ排出される。
【００１８】このような構造では、通気ファン６により
強制的に吹きつけられる下通気口２Ｂからの外気によ
り、ヒートシンクフィン４Ａは煙突効果による自然冷却
に比べて、より好適に冷却され、ヒートシンクフィン４
Ａの熱により暖められた通気ダクト室２１内の空気は上
通気口２Ａから速やかに排出される。従って、制御箱１
内に大容量の主軸モータ駆動装置などの発熱機器が複数
個収納した場合でも、十分な放熱効果を得ることができ
る。
強制的に吹きつけられる下通気口２Ｂからの外気によ
り、ヒートシンクフィン４Ａは煙突効果による自然冷却
に比べて、より好適に冷却され、ヒートシンクフィン４
Ａの熱により暖められた通気ダクト室２１内の空気は上
通気口２Ａから速やかに排出される。従って、制御箱１
内に大容量の主軸モータ駆動装置などの発熱機器が複数
個収納した場合でも、十分な放熱効果を得ることができ
る。
【００１９】なお、この実施の形態では、通気ダクト室
２１内の強制流通手段として、通気ファン６以外を用い
ても良い。例えば、通気ダクト室２１内に液体等の流体
を循環させるパイプを配設し、循環ポンプにより流体を
循環させた後、通気ダクト室２１の外部で放熱させる構
造であっても良く、ペルチェ素子などの電気的に熱交換
を行う構造であっても良い。
２１内の強制流通手段として、通気ファン６以外を用い
ても良い。例えば、通気ダクト室２１内に液体等の流体
を循環させるパイプを配設し、循環ポンプにより流体を
循環させた後、通気ダクト室２１の外部で放熱させる構
造であっても良く、ペルチェ素子などの電気的に熱交換
を行う構造であっても良い。
【００２０】（実施の形態２）図２および図３は、実施
の形態２を示す。この実施の形態では、通気ダクト室２
１が収容室２０と独立した空間を形成するものである。
このため、通気ダクト室２１は外壁７に包囲されてい
る。この場合、外壁７の前面側は開放されており、この
開放部分が仕切壁３に接合されるように通気ダクト室２
１が収容室２０内に挿入される。
の形態２を示す。この実施の形態では、通気ダクト室２
１が収容室２０と独立した空間を形成するものである。
このため、通気ダクト室２１は外壁７に包囲されてい
る。この場合、外壁７の前面側は開放されており、この
開放部分が仕切壁３に接合されるように通気ダクト室２
１が収容室２０内に挿入される。
【００２１】通気ダクト室２１の外壁７の上下には、ダ
クト上通気口７Ａおよびダクト下通気口７Ｂが形成され
ることにより開放されている。又、通気ダクト室２１の
全体は、筐体２に形成された上ダクト穴２Ｃ、下ダクト
穴２Ｄから突出する形状となっている。
クト上通気口７Ａおよびダクト下通気口７Ｂが形成され
ることにより開放されている。又、通気ダクト室２１の
全体は、筐体２に形成された上ダクト穴２Ｃ、下ダクト
穴２Ｄから突出する形状となっている。
【００２２】この実施の形態では、その全体がボルト９
によって工作機械のコラム８に固定されるものである。
固定に際し、通気ダクト室２１が挿入された筐体２の背
面に、扁平な断熱空間２２が形成されるように行われ
る。
によって工作機械のコラム８に固定されるものである。
固定に際し、通気ダクト室２１が挿入された筐体２の背
面に、扁平な断熱空間２２が形成されるように行われ
る。
【００２３】以上のように構成された制御箱１におい
て、通気ファン６を運転すると、通気ダクト室２１内の
空気は矢印ｄの方向に流れ、熱交換を行う。このとき通
気ダクト室２１の壁面は内部の温度上昇により熱を持つ
が、断熱空間２２により制御箱１の筐体２にその熱が伝
わることがない。従って、工作機械のコラム８に制御箱
１２を直付けしても、工作機械に熱歪みを生じることが
なく、熱の悪影響を及ぼすことがない。
て、通気ファン６を運転すると、通気ダクト室２１内の
空気は矢印ｄの方向に流れ、熱交換を行う。このとき通
気ダクト室２１の壁面は内部の温度上昇により熱を持つ
が、断熱空間２２により制御箱１の筐体２にその熱が伝
わることがない。従って、工作機械のコラム８に制御箱
１２を直付けしても、工作機械に熱歪みを生じることが
なく、熱の悪影響を及ぼすことがない。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、強制流通手段
により通気ダクト室内を好適に放熱できるため、複数の
サーボモータ駆動装置や、大容量の主軸駆動装置などの
発熱源をひとまとめに効率良く冷却することができる。
により通気ダクト室内を好適に放熱できるため、複数の
サーボモータ駆動装置や、大容量の主軸駆動装置などの
発熱源をひとまとめに効率良く冷却することができる。
【００２５】請求項２の発明によれば、通気ダクト室が
収容室から独立しており、通気ダクト室の熱が外気との
熱交換で放熱されるため、熱歪みを生じさせることな
く、工作機械のコラムに直に取り付けることができる。
収容室から独立しており、通気ダクト室の熱が外気との
熱交換で放熱されるため、熱歪みを生じさせることな
く、工作機械のコラムに直に取り付けることができる。
【００２６】請求項３の発明によれば、断熱空間を有し
て工作機械に固定されるため、工作機械に熱歪みを生じ
させることがない。
て工作機械に固定されるため、工作機械に熱歪みを生じ
させることがない。
【図１】本発明の実施の形態１の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の部分破断斜視図であ
る。
る。
【図３】実施の形態２の縦断面図である。
【図４】従来の工作機械の制御箱構造を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ 制御箱 ２Ａ ２Ｂ 通気口 ３ 仕切壁 ４ サーボモータ駆動装置 ４Ａ ヒートシンクフィン ４Ｂ 電子部品実装部 ６ 通気ファン ２１ 通気ダクト室 ２２ 収容室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 正弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 池田 昌満 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AA05 BA01 BA03 BB03 CA02 DA01 DC01
Claims (3)
- 【請求項１】 工作機械に関連した駆動を制御する電子
部品実装部が収容された収容室と、 この収容室と仕切壁によって区画され、前記電子部品実
装部のヒートシンクフィンを収容すると共に、外気を流
入及び流出させる通気口が対向して形成された通気ダク
ト室と、 この通気ダクト室内に設けられ、前記通気口を通じて外
気を通気ダクト室内に強制的に流通させる強制流通手段
と、を備えていることを特徴とする工作機械の放熱装
置。 - 【請求項２】 前記通気ダクト室が前記収容室と独立し
た空間を形成しており、収容室との独立状態で収容室内
に挿入されていることを特徴とする請求項１記載の工作
機械の放熱装置。 - 【請求項３】 前記通気ダクト室が断熱空間を有した状
態で工作機械のコラムに固定されていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の工作機械の放熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33216299A JP2001148588A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 工作機械の放熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33216299A JP2001148588A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 工作機械の放熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001148588A true JP2001148588A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18251858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33216299A Withdrawn JP2001148588A (ja) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | 工作機械の放熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001148588A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090298414A1 (en) * | 2004-12-21 | 2009-12-03 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Precision apparatus having a movable member, an air slit and a vacuum duct |
| US20130120934A1 (en) * | 2011-11-16 | 2013-05-16 | Cooper Technologies Company | Mechanical Heat Pump for an Electrical Housing |
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