JP2002186123A - ボックスの換気構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボックス内部での発生熱を効率良く放出す
る。 【解決手段】 ボックス１の本体２において、天板５に
はパンチングメタル７を張設した換気口６が穿設され、
換気口６の上には、周囲に通気口１４，１４・・を設け
た支持枠１０と、支持枠１０の上に載置される放熱板１
１と、放熱板１１上で支持枠１０及び放熱板１１を覆う
ように装着される屋根体１２とを備えて、換気口６から
ボックス１外部に連通させる通気路を形成した換気構造
体９が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御盤や操作盤、
計器盤等の電子機器を収納する金属製の屋内用ボックス
（本明細書では単に「ボックス」という。）において、
内部の機器からの発生熱をボックス外部に自然対流で放
出させるための換気構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４（Ａ）は従来のボックス３０の斜視
図で、ボックス３０は、内部に電子機器等を収納する箱
状の本体３１と、その前面に装着される扉３２とからな
り、本体３１の側面及び扉３２には、下方へ開口する鎧
窓３３，３３・・が形成されている。即ち、ボックス３
０内部の電子機器等から発生した熱を、鎧窓３３，３３
・・によって自然対流で放出させようとしたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボックス３０
の内部の発生熱により暖められた空気は、同図（Ｂ）の
斜線矢印で示すように、本体３１の天井に向かって上昇
し、そのまま上部で滞留することになる。一方、鎧窓３
３，３３・・は、加工工程上加工できる場所に制限があ
り、本体３１の天井近くの側面或いは扉の上部に加工す
ることができないため、天板との間に距離Ｌ１若しくは
Ｌ２が生じてしまう。よって、天井付近で滞留する空気
がその下方の鎧窓３３から排気されにくくなってボック
ス３０内部での発生熱が効率よく放出されず、結果ボッ
クス３０の内部温度を上昇させて内部機器に熱的悪影響
を及ぼし、誤動作を引き起こしたり、機器の製品寿命を
短くしたりするおそれがある。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、ボック
ス内部での発生熱を効率よく放出可能として内部機器へ
の熱的悪影響を解消できるボックスの換気構造を提供す
ることを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ボックスの天板に形成し
た換気口の上部に、内部が換気口と連通し、周囲に通気
口を備えた支持枠を載置すると共に、支持枠の上部に、
支持枠より大きい屋根体を、支持枠を上方から覆い且つ
天板との間に隙間を保つように装着して、ボックス内部
を換気口から支持枠の通気口及び隙間を介してボックス
外部と連通させる通気路を形成したことを特徴とするも
のである。請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に
加えて、屋根体にボックス内部の発生熱が伝わることを
防止するために、支持枠と屋根体との間に放熱板を介在
させたものである。請求項３に記載の発明は、請求項１
の目的に加えて、屋根体にボックス内部の発生熱が伝わ
ることを防止するために、屋根体を支持枠と非接触で装
着したものである。請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３の何れかの目的に加えて、後面が壁面に当接する
状態でボックスが設置されるようなことがあっても後方
側で支障なく熱の放出を可能とするために、屋根体の後
面を、ボックスの後面よりも前方位置に設定したもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、ボックス１及び換気構造
体９の分解斜視図で、ボックス１は、電子機器等を収容
し（図示略）、前面（図１の左下方向を前として説明す
る。）に開口３を設けた四角箱状の本体２と、その本体
２の開口３へ着脱可能に装着される扉４とからなる。
又、本体２の天板５においてやや前寄りには、予め換気
熱量に応じて設定された面積で矩形の換気口６が穿設さ
れ、換気口６には、昆虫や小動物等の侵入を防ぐため
に、天板５の裏側からパンチングメタル７が取り付けら
れている。更に、天板５には、換気口６の周囲で複数の
貫通孔８，８・・が穿設されている。

【０００７】一方、換気構造体９は、図２にも示す如
く、支持枠１０、放熱板１１、屋根体１２とから構成さ
れる。まず、支持枠１０は、平面形状がボックス１の換
気口６よりも一回り大きく、且つ天板５よりも一回り小
さい矩形を呈する箱状体で、上面及び下面には換気口６
と略同形の開口１３が、周囲の４面には横長の通気口１
４，１４・・が夫々形成されている。又、支持枠１０の
下面には、ボックス１の貫通孔８，８・・と対応する位
置にネジ孔１５，１５・・が形成され、上面には、複数
の貫通孔１６，１６・・が穿設されている。次に、放熱
板１１は、支持枠１０の平面形状と同じ矩形のプレート
で、支持枠１０の貫通孔１６，１６・・との対応位置に
同じく貫通孔１７，１７・・が穿設されている。この放
熱板１１は、ボックス１の内部で発生した熱が直接屋根
体１２に伝導するのを防ぎ、冷却効果を高めるために、
例えばアルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材質で形
成される。

【０００８】そして、屋根体１２は、支持枠１０及び放
熱板１１より更に一回り大きく、天板５の幅と等しい長
さと、支持枠１０の高さよりやや大きい高さを有する平
面矩形状の箱体で、外部から支持枠１０内へのゴミや小
動物等の侵入を防止するために開口を下に向けて支持枠
１０及び放熱板１１を覆うように装着される。屋根体１
２の裏面には、支持枠１０及び放熱板１１の貫通孔１
６，１７と対応する位置にナット１８，１８・・が溶接
されており、屋根体１２を放熱板１１に載せた状態で
は、屋根体１２はナット１８の長さだけ浮いた姿勢とな
る。尚、屋根体１２は、その短辺の長さＬ３が、ボック
ス１の本体２の奥行きＬ４よりも短くなっているが、そ
の長さＬ３は、本体２の横方向の長さＬ５（即ち屋根体
１２の長さ）と、図３に示すように屋根体１２を取り付
けた際に屋根体１２の後面と本体２の後面との間の長さ
Ｌ６との積によって得られる面積が、少なくとも支持枠
１０の後面側で開口する通気口１４，１４・・の面積の
和となるように設定されている。同様に、屋根体１２と
天板５との隙間Ｓも、隙間Ｓによる開口面積が、少なく
とも支持枠１０の通気口１４，１４・・の面積の総和と
なるように設定されている。このように屋根体１２の短
辺長さＬ３と隙間Ｓとを支持枠１０の通気口１４の面積
に応じて設定したのは、通気口１４から隙間Ｓを通る空
気を通気抵抗なくスムーズに外部へ放出するためであ
る。

【０００９】以上の如く構成されたボックス１の換気構
造においては、支持枠１０に放熱板１１を載せ、更にそ
の上に屋根体１２を被せた状態で、支持枠１０の内部側
からネジ１９，１９・・を、支持枠１０上面の貫通孔１
６と放熱板１１の貫通孔１７とを通して屋根体１２のナ
ット１８，１８・・にねじ込むと、支持枠１０に放熱板
１１と屋根体１２とが連結される。そして、支持枠１０
をボックス１の天板５に載置し、本体２の内部から天板
５と支持枠１０の下板とをネジ２０，２０・・によって
螺着すると、図３のように、ボックス１の上面に換気構
造体９がセットされ、ボックス１には、本体２の内部が
換気口６から支持枠１０と連通し、更に支持枠１０の通
気口１４及び屋根体１２下面の隙間Ｓを通じて外部と連
通する通気路２１が形成されることとなる。従って、ボ
ックス１の内部機器からの発生熱によって暖められた空
気は、通気路２１によって、同図の斜線矢印で示す如
く、本体２の天板５付近へ上昇し、そのまま換気口６を
通って支持枠１０内に至り、四面の各通気口１４，１４
・・を通して支持枠１０から放射状に排気され、更に屋
根体１２と天板５との間の隙間Ｓを介してボックス１の
外部へスムーズに排出される。

【００１０】このように上記形態によれば、天板５に形
成した換気口６の上部に、支持枠１０と、放熱板１１
と、屋根体１２とからなる換気構造体９を載置して、ボ
ックス１内部を換気口６からボックス１外部と連通させ
る通気路２１を形成したことで、ボックス１での発生熱
が通気路２１を通って自然対流により効率良く放出され
る。従って、ボックス１内が発生熱の滞留によって温度
上昇することがなく、内部機器への熱的悪影響が防止さ
れて、誤動作や製品寿命の短縮化を招くおそれもなくな
る。特にここでは、屋根体１２と支持枠１０との間に熱
伝導率の高い放熱板１１を介在させているから、冷却効
果が高く、屋根体１２にボックス１内部の熱が伝わるこ
とがない。同様に、屋根体１２をナット１８によって支
持枠１０や放熱板１１と非接触で装着しているから、伝
熱面積を小さくして屋根体１２への伝熱をより効果的に
防止できる。よって、不用意に屋根体１２へ手を触れた
りしても安全である。又、屋根体１２の短辺長さＬ３
を、本体２の奥行きＬ４よりも短くしているから、図３
のように後面が壁面に当接するようにボックス１が設置
されても、壁面と屋根体１２との間の間隙Ｌ６から何ら
支障なく熱の放出が可能となり、換気構造体９による冷
却効果は損なわれない。

【００１１】尚、上記形態では、換気構造体９において
支持枠１０と屋根体１２との間に放熱板１１を介在させ
ているが、放熱板は省略しても良い。又、換気口６を初
めとして支持枠１０、放熱板１１、屋根体１２を全て平
面形状が矩形となるように形成しているが、通気路の形
成が可能であれば四角形や円形等を採用しても差し支え
ない。更に、ボックスの大きさによっては、このような
換気構造体をボックスに対して複数設けることも可能で
ある。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ボック
スの天板に形成した換気口の上部に、前記支持枠と屋根
体とを設けて、ボックス内部を換気口の位置でボックス
外部と連通させる通気路を形成したことで、ボックスで
の発生熱が通気路を通って自然対流により効率良く放出
される。従って、ボックス内が発生熱の滞留によって温
度上昇することがなく、内部機器への熱的悪影響が防止
されて、誤動作や製品寿命の短縮化を招くおそれもなく
なる。請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、支持枠と屋根体との間に放熱板を介在させた
ことで、屋根体にボックス内部の発生熱が伝わることを
防止できる。請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、屋根体を支持枠と非接触で装着したこ
とで、屋根体にボックス内部の発生熱が伝わることを防
止できる。請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃
至３の何れかの効果に加えて、屋根体の後面を、ボック
スの後面よりも前方位置に設定したことで、後面が壁面
に当接する状態でボックスが設置されるようなことがあ
っても後方側で支障なく熱の放出が可能となり、冷却効
果は損なわれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボックス及び換気構造体の分解斜視図である。

【図２】換気構造体の分解斜視図である。

【図３】換気構造体における換気作用を示す説明図であ
る。

【図４】（Ａ）従来のボックスを示す斜視図である。 （Ｂ）従来のボックスの換気作用を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・ボックス、２・・本体、５・・天板、６・・換気
口、９・・換気構造体、１０・・支持枠、１１・・放熱
板、１２・・屋根体、１３・・開口、１４・・通気口、
１８・・ナット、１９，２０・・ネジ、２１・・通気
路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボックスの天板に形成した換気口の上部
   に、内部が前記換気口と連通し、周囲に通気口を備えた
   支持枠を載置すると共に、前記支持枠の上部に、前記支
   持枠より大きい屋根体を、前記支持枠を上方から覆い且
   つ前記天板との間に隙間を保つように装着して、前記ボ
   ックス内部を前記換気口から前記支持枠の通気口及び前
   記隙間を介して前記ボックス外部と連通させる通気路を
   形成したことを特徴とするボックスの換気構造。
2. 【請求項２】 支持枠と屋根体との間に放熱板を介在さ
   せた請求項１に記載のボックスの換気構造。
3. 【請求項３】 屋根体を支持枠と非接触で装着した請求
   項１又は２に記載のボックスの換気構造。
4. 【請求項４】 屋根体の後面を、ボックスの後面よりも
   前方位置に設定した請求項１乃至３の何れかに記載のボ
   ックスの換気構造。