JP2008177315A - 配電盤の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配電盤内に設けられた半導体素子を均等に冷却するとともに、冷却フィンの冷却効率も向上する。
【解決手段】配電盤１の下部の側部に吸気口２を設けるとともに、配電盤１の上部に排気口３を設け、配電盤１の内部に複数のＩＧＢＴ５が取り付けられた冷却フィン４を設け、かつ冷却フィン４の吸気口２からの冷却風の受け入れ面４ｄを吸気口２からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、無停電電源装置（以下、ＵＰＳと略する。）や瞬時電圧低下補償装置（以下、瞬低補償装置と略する。）等において配電盤内で使用されるＩＧＢＴ等の半導体素子を冷却する配電盤の冷却装置に関するものである。

図３は従来のＵＰＳや瞬低補償装置等において使用される、配電盤の概略縦断正面図であり、図４（ａ）、（ｂ）はこの配電盤内に設けられた冷却フィンの平面図及び側面図である。図において、１は配電盤であり、その下部の側部には吸気口２が設けられ、配電盤１の上部には排気口３が設けられる。４は配電盤１内の中央部に設けられた冷却フィンであり、そのベース部４ａの前面には半導体素子であるＩＧＢＴ５が取り付けられ、ベース部４ａの後面にはフィン部４ｂが取り付けられ、フィン部４ｂ間には通風部４ｃが形成される。又、冷却フィン４の下部には吸気口２からの冷却風の水平の受け入れ面４ｄが形成される。なお、矢印は空気の流れを示し、矢印の太さは通風量の大きさを示す。

上記構成において、冷却風は吸気口２から吸入され、冷却フィン４の受け入れ面４ｄから通風部４ｃを通流し、フィン部４ｂを介してＩＧＢＴ５を冷却し、排気口３から排出される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
特開平１０−１０８３２３号公報 特開２００１−１９６７７７号公報

しかしながら、上記した従来の配電盤の冷却装置においては、冷却フィン４の水平の受け入れ面４ｄにおける吸気口２に近い部分Ｆ部（距離Ｌ_F）と遠い部分Ｒ部（距離Ｌ_R）とでは通風量が異なる。即ち、Ｆ部においては吸気口２に近いために通風量が大となり、Ｒ部においては、吸気口２から遠いために通風量が小となる。このため、排気口３からの排気においても、Ｆ部からの排気量がＲ部からの排気量より多くなる。従って、Ｆ部とＲ部とでは、Ｒ部の方が温度が高くなり、ＩＧＢＴ５も冷却フィン４のＦ部に近い部分に取り付けられたものとＲ部に近い部分に取り付けられたものとでは冷却効果が相違し、Ｒ部に近い方に取り付けられたものは冷却効果が悪くなり、熱破壊に至った。又、冷却フィン４自体の冷却効率も不均一のために悪くなった。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、配電盤内に設けられた半導体素子を均等に冷却することができるとともに、冷却フィンの冷却効率も向上することができる配電盤の冷却装置を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係る配電盤の冷却装置は、下部の側部に吸気口を有するとともに、上部に排気口を有し、内部に複数の半導体素子が取り付けられた冷却フィンが設けられた配電盤の冷却装置において、冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状としたものである。

又、請求項２に係る配電盤の冷却装置は、下部の側部に吸気口を有するとともに、上部に排気口を有し、内部に複数の半導体素子が取り付けられた冷却フィンが設けられた配電盤の冷却装置において、冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように円弧状としたものである。

以上のようにこの発明の請求項１によれば、冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状としたので、冷却フィンの受け入れ面において吸気口に近い部分も遠い部分も無くなり、通風量がほぼ均一となる。このため、排気口からの排気量も、ほぼ均一になり、冷却フィンのどの部分に取り付けられた半導体素子もほぼ均等に冷却され、半導体素子の熱破壊は防止される。又、このように冷却フィンの通風量が均一となるので、冷却フィン自体の冷却効率も向上することができる。

請求項２によれば、冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように円弧状としたので、冷却フィンの受け入れ面において吸気口に近い部分も遠い部分も無くなり、通風量がほぼ均一となる。このため、排気口からの排気量も、ほぼ均一になり、冷却フィンのどの部分に取り付けられた半導体素子もほぼ均等に冷却され、半導体素子の熱破壊は防止される。又、このように冷却フィンの通風量が均一となるので、冷却フィン自体の冷却効率も向上することができる。

実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１による配電盤の概略縦断正面図を示し、配電盤１は下部の側部に吸気口２を有するとともに、上部に排気口３を有する。又、配電盤１内にはベース部４ａの前面に複数のＩＧＢＴ５が取り付けられた冷却フィン４が設けられる。そして、冷却フィン４の吸気口２からの冷却風の受け入れ面４ｄを吸気口２からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状とした。

上記構成において、冷却風は吸気口２から吸入され、冷却フィン４の斜め直線状の受け入れ面４ｄから通風部４ｃを通流し、フィン部４ｂを介してＩＧＢＴ５を冷却し、排気口３から排出される。

実施最良形態１においては、冷却フィン４の吸気口２からの冷却風の受け入れ面４ｄを吸気口２からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状としたので、冷却フィン４の受け入れ面４ｄにおいて吸気口２に近い部分も遠い部分も無くなり、通風量がほぼ均一となる。このため、排気口３からの排気量も、ほぼ均一になり、冷却フィン４のどの部分に取り付けられたＩＧＢＴ５もほぼ均等に冷却され、ＩＧＢＴ５の熱破壊は防止される。又、このように冷却フィン４の通風量が均一となるので、冷却フィン４自体の冷却効率も向上することができる。

実施最良形態２
図２はこの発明の実施最良形態２による配電盤の概略縦断正面図を示し、配電盤１は下部の側部に吸気口２を有するとともに、上部に排気口３を有する。又、配電盤１内にはベース部４ａの前面に複数のＩＧＢＴ５が取り付けられた冷却フィン４が設けられる。そして、冷却フィン４の吸気口２からの冷却風の受け入れ面４ｄを吸気口２からの距離がほぼ等しくなるように円弧状とした。

上記構成において、冷却風は吸気口２から吸入され、冷却フィン４の円弧状の受け入れ面４ｄから通風部４ｃを通流し、フィン部４ｂを介してＩＧＢＴ５を冷却し、排気口３から排出される。

実施最良形態２においては、冷却フィン４の吸気口２からの冷却風の受け入れ面４ｄを吸気口２からの距離がほぼ等しくなるように円弧状としたので、冷却フィン４の受け入れ面４ｄにおいて吸気口２に近い部分も遠い部分も無くなり、通風量がほぼ均一となる。このため、排気口３からの排気量も、ほぼ均一になり、冷却フィン４のどの部分に取り付けられたＩＧＢＴ５もほぼ均等に冷却され、ＩＧＢＴ５の熱破壊は防止される。又、このように冷却フィン４の通風量が均一となるので、冷却フィン４自体の冷却効率も向上することができる。

この発明の実施最良形態１による配電盤の概略縦断正面図である。 実施最良形態２による配電盤の概略縦断正面図である。 従来の配電盤の概略縦断正面図である。 従来の配電盤内に設けられた冷却フィンの平面図及び側面図である。

符号の説明

１…配電盤
２…吸気口
３…排気口
４…冷却フィン
４ａ…ベース部
４ｂ…フィン部
４ｃ…通風部
４ｄ…受け入れ面
５…ＩＧＢＴ

Claims (2)

1. 下部の側部に吸気口を有するとともに、上部に排気口を有し、内部に複数の半導体素子が取り付けられた冷却フィンが設けられた配電盤の冷却装置において、
   冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように斜め直線状としたことを特徴とする配電盤の冷却装置。
2. 下部の側部に吸気口を有するとともに、上部に排気口を有し、内部に複数の半導体素子が取り付けられた冷却フィンが設けられた配電盤の冷却装置において、
   冷却フィンの吸気口からの冷却風の受け入れ面を吸気口からの距離がほぼ等しくなるように円弧状としたことを特徴とする配電盤の冷却装置。

Images