JP2009115737A - 電装ボックス、電装ボックスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電装ボックスを開放する等の煩雑な操作を必要とすることなく、また、特別な温度測定機器を必要とすることなく、電装ボックス内における温度や温度分布を的確に把握する。
【解決手段】モーター制御基板１２やリレー基板１３等の電気部品が実装される電装ボックス１の筐体１０の表面のほぼ全体に、温度によって色が変化する感温変色素材２０を設け、電装ボックス１の内部や壁面における温度分布を外部から目視で把握できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電装ボックスおよび電装ボックスの製造技術に関する。

たとえば、様々な電気装置や電子装置等の機器を収容する電装ボックスでは、稼働中に内部の機器から発生する熱に関する放熱対策が欠かせない。
一般に、電装ボックス内の温度を確認する場合は、筐体内に温度計または温度センサを設置して試運転を行いながら、稼働途中に筐体を開けて温度を確認することが行われている。

また、電装ボックスの表面の温度を確認する場合は、箱の表面に温度計や温度センサを設置するか、または非接触の赤外線センサなどを配置することにより、筐体の表面温度を測定して確認している。

また、関連する従来技術として、たとえば、特許文献１に開示される技術では、電気装置の箱体内の電気部品の発熱および周囲温度を最も効果的に感知できる位置に、透明フィルタ付き点検窓を持った溝を設け、この溝にサーモテープを配することにより、外部から箱体内のサーモテープを目視して温度確認を行う技術が開示されている。

ところが、上述の従来の技術では、運転中に箱体を開放する手間が必要であったり、温度計や温度センサまたはサーモテープなどの温度測定手段を配する場所や数に応じた局所的な温度観察であるため、電装ボックスの各箇所の正確な温度や温度分布が測定できなかった。

また近年、電装ボックスによって制御されるハードウェアの小型化に伴い、電装ボックス自体も小型化が要求されている。この場合、電装ボックスの箱体が小さくなるほど熱がこもり易く、適切な放熱機能の設計や設置が重要となってくるが、小型の箱体内の観察可能な位置に余分な温度計やセンサを配置することは、構造設計上の制約が大きく、放熱機能の効果を検証することが困難となってきている。
特開平２−１１６７２５号公報

本発明の目的は、電装ボックスを開放する等の煩雑な操作を必要とすることなく、また、特別な温度測定機器を必要とすることなく、電装ボックス内における温度や温度分布を的確に把握することが可能な技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、電気機器が収容される筐体が、当該筐体の内部の温度によって変色する電装ボックスを提供する。
本発明の第２の観点は、電気機器が収容される筐体と、
前記筐体の少なくとも一部を構成し、温度によって色が変化する感温変色素材と、
を含む電装ボックスを提供する。

本発明の第３の観点は、電気機器が収容される筐体の少なくとも一部を、温度によって色が変化する感温変色素材で構成する電装ボックスの製造方法を提供する。

本発明によれば、電装ボックスを開放する等の煩雑な操作を必要とすることなく、また、特別な温度測定機器を必要とすることなく、電装ボックス内における温度や温度分布を的確に把握することが可能な技術を提供することができる。

本実施の形態の一態様では、電装ボックスの箱状の筐体の外面の一部または全部を、温度によって変色する性質を保有する面として形成し、その内部に実装された電気部品による発熱によって外装面の少なくとも一部の色が変化する構成とする。これにより、電装ボックスの外部観察によって、電装ボックスの稼働中における筐体内の温度や温度分布による発熱状態の確認や、電装ボックスに備えられた放熱機構の効果を確認することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である電装ボックスの構成の一例を示す分解斜視図であり、図２は、本実施の形態の電装ボックスの作用の一例を示す一部破断外観斜視図である。

図１に例示されるように、本実施の形態の電装ボックス１は、箱状の筐体１０を備え、この筐体１０は、底面板１０ａと、この底面板１０ａの四辺に取り付けられた側面板１０ｂ、側面板１０ｃ、側面板１０ｄおよび側面板１０ｅと、これらの側面板に四辺が固定される上面板１０ｆで構成されている。

そして、この電装ボックス１の筐体１０の中には、後述のような所望の機能の電気部品が実装される。
本実施の形態の電装ボックス１の筐体１０の側面板１０ｃには、放熱機構としてファン１１が取り付けられている。このファン１１は、たとえば、温度センサが備えられたタイプのもので、筐体１０の内部温度が所望の設定温度を超えると自動的にスイッチがＯＮされてファン１１が回り出し、筐体１０の内部温度が設定温度より下がると自動的にスイッチがＯＦＦされてファン１１の回転が止まる仕組みを持つものである。

次に、本実施の形態の電装ボックス１の筐体１０に実装される電気部品の一般例を示す。
本実施の形態の場合、筐体１０の内部には、一例として、モーター制御基板１２、リレー基板１３、電源スイッチ１４、ＣＰ基板１５、２３２Ｃ−４８５変換基板１６が収容されている。

モーター制御基板１２は、図示しないコネクタ等を介して外部から接続される図示しない各種モーターを制御する基板である。
リレー基板１３は、例えば電圧の違う電気部品の中継に使われる。

電源スイッチ１４は、電装ボックス１内の電気部品に供給される電力のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのスイッチである。
ＣＰ基板１５は、筐体１０の内部に実装された各種の電気部品に対して、ある一定以上の電流が流れて部品が破損しないよう制限をかける基板である。

２３２Ｃ−４８５変換基板１６は、ＲＳ−２３２Ｃ等の通信インタフェースで出力されるデータを、ＲＳ−４８５等の別の通信インタフェース信号へ変換する基板である。
次に、本実施の形態において電装ボックス１の筐体１０に使用する素材について説明する。

本実施の形態の場合、筐体１０の底面板１０ａ、側面板１０ｂ、側面板１０ｄ、側面板１０ｅ、上面板１０ｆ等の外面のほぼ全体には、感温変色素材２０が被着または塗装されている。なお、筐体１０自体を感温変色素材２０で構成してもよいことは言うまでもない。

この感温変色素材２０は、温度によって変色する性質を有する材質からなる。
例えば、感温変色素材２０は、温度により変色する感温色素を含む塗料や塗装である。
あるいは、感温変色素材２０としてフィルム状のサーモ変色シートや、幅広なサーモテープ、サーモ液晶シートを張り付けても良い。

また、感温変色素材２０として、サーモ液晶インクを塗布しても良い。
このように、筐体１０の外面に感温変色素材２０を配置する場合には、筐体１０自体として任意の素材を用いることができ、電装ボックス１に対する感温変色素材２０の適用範囲が広がる利点がある。

なお、上述のように電装ボックス１の筐体１０の外面に感温変色素材２０を配置することに限らず、たとえば、筐体１０を透明な板材で構成し、その内周面に感温変色素材２０を被着することで、外部から感温変色素材２０の変色を観察可能な構成としてもよい。

このように、透明な筐体１０の内面に感温変色素材２０を配置する場合には、感温変色素材２０が、直接的に筐体１０の内部の熱の影響を受けるとともに外気の温度の影響を受けにくいので、より正確に筐体１０の内部の温度状態を反映した正確な感温変色素材２０の変色が期待できる。また、筐体１０によって感温変色素材２０が保護されることになり、感温変色素材２０の損傷を防止する効果も期待できる。

以下、本実施の形態の電装ボックス１の作用の一例を説明する。
電装ボックス１の運転を行うと、筐体１０の内部に実装されたモーター制御基板１２から２３２Ｃ−４８５変換基板１６等の電気部品の発熱により、電装ボックス１の筐体１０の側面の温度分布が電気部品の配置位置等に応じて変化し、これに呼応して、感温変色素材２０の色が、たとえば、図２に例示されるような変色模様２１のように変化しはじめる。

この変色模様２１は、たとえば、最も温度の高い部位に対応した比較的濃い色の高温部２２と、この高温部２２を取り囲む等高線模様２３のような縞模様となり、電装ボックス１の筐体１０における各部の温度分布が、文字通り外部から一目瞭然に把握できる。

そして、ファン１１等の放熱機構が動作すると、電装ボックス１内の温度や温度分布が変化し、この温度変化に対応して、電装ボックス１の筐体１０の側面の感温変色素材２０における変色模様２１の高温部２２や等高線模様２３等が変化する。

たとえば、ファン１１の排熱効果が大きい場合には、たとえば、ファン１１の起動後における筐体１０内の温度低下に応じて、高温部２２および等高線模様２３の分布範囲が起動前よりも縮小する様子が観察され、ファン１１による筐体１０の冷却効果を目視で的確に確認して評価できる。

従って、たとえば、電装ボックス１の設計工程において、筐体１０の実際の発熱状態に応じて、モーター制御基板１２から２３２Ｃ−４８５変換基板１６等の電気部品の配置の最適化や、ファン１１の排気能力の決定を的確に決定できる利点もある。

また、電装ボックス１の稼働中に筐体１０内に異常な発熱が発生した場合には、当該発熱部位を中心として高温部２２や等高線模様２３等の変色模様２１が発生して広がるので、外部から容易に電装ボックス１の筐体１０内の異常な発熱を発見できる。

以上説明したように、本実施の形態の電装ボックス１では、筐体１０の表面に感温変色素材２０を被着する場合には、電装ボックス１の筐体１０の内部での発熱状態や温度分布が、電装ボックス１の外側および表面に与える影響を、変色模様２１として的確に観察できる。

また、電装ボックス１の筐体１０を透明な板材等によって構成し、その内面に感温変色素材２０を配置する場合には、電装ボックス１の筐体１０内の電気部品による発熱の状況を感温変色素材２０の変色模様２１として確認することができる。さらに、感温変色素材２０が筐体１０の内面に位置するので外気の影響を受けにくいため、感温変色素材２０の変色模様２１等の表示色の、筐体１０の温度に応じた変化に対する信頼性が高まる。

このように、本実施の形態の電装ボックス１によれば、筐体１０を開放したり、筐体１０に温度センサ等の温度測定機器を用意しなくても、電装ボックス１の筐体１０の現状の温度や、運転中におけるファン１１等の放熱機構の効果を、外部から目視によって感温変色素材２０の変色模様２１を観察することで簡単に確認することができる。

すなわち、本実施の形態によれば、電装ボックス１を開放する等の煩雑な操作を必要とすることなく、また、特別な温度測定機器を必要とすることなく、電装ボックス１の筐体１０における温度や温度分布を的確に把握することが可能となる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
［付記１］
電気装置を備えつけたり配線したりする箱体において、
その内部電気部品の発熱および周辺温度によって箱体が変色することを特徴とする電装ボックス。

［付記２］
付記１における箱体の変色が、温度により変色するテープまたはフィルムを取り付ける構成によることを特徴とする電装ボックス。

［付記３］
付記１における箱体の変色が、温度により変色するものを箱体に塗装する構成によることを特徴とする電装ボックス。

本発明の一実施の形態である電装ボックスの構成の一例を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態である電装ボックスの作用の一例を示す一部破断外観斜視図である。

符号の説明

１ 電装ボックス
１０ 筐体
１０ａ 底面板
１０ｂ 側面板
１０ｃ 側面板
１０ｄ 側面板
１０ｅ 側面板
１０ｆ 上面板
１１ ファン
１２ モーター制御基板
１３ リレー基板
１４ 電源スイッチ
１５ ＣＰ基板
１６ ２３２Ｃ−４８５変換基板
２０ 感温変色素材
２１ 変色模様
２２ 高温部
２３ 等高線模様

Claims (12)

1. 電気機器が収容される筐体が、当該筐体の内部の温度によって変色することを特徴とする電装ボックス。
2. 電気機器が収容される筐体と、
   前記筐体の少なくとも一部を構成し、温度によって色が変化する感温変色素材と、
   を含むことを特徴とする電装ボックス。
3. 請求項２記載の電装ボックスにおいて、
   前記感温変色素材は、前記筐体に被着されていることを特徴とする電装ボックス。
4. 請求項２記載の電装ボックスにおいて、
   前記感温変色素材は、前記筐体に塗装されていることを特徴とする電装ボックス。
5. 請求項２記載の電装ボックスにおいて、
   透明な前記筐体の内面に前記感温変色素材が被着または塗装されることを特徴とする電装ボックス。
6. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の電装ボックスにおいて、
   前記感温変色素材は、
   前記筐体の温度変化により変色する感温色素を含む感温塗料、
   前記筐体の温度変化により変色するサーモ変色シート、
   前記筐体の温度変化により変色するサーモ変色テープ、
   前記筐体の温度変化により変色するサーモ液晶シート、
   前記筐体の温度変化により変色するサーモ液晶インク、
   の少なくとも一つを含むことを特徴とする電装ボックス。
7. 電気機器が収容される筐体の少なくとも一部を、温度によって色が変化する感温変色素材で構成することを特徴とする電装ボックスの製造方法。
8. 請求項７記載の電装ボックスの製造方法において、
   前記感温変色素材を前記筐体に被着することを特徴とする電装ボックスの製造方法。
9. 請求項７記載の電装ボックスの製造方法において、
   前記感温変色素材を前記筐体に塗装することを特徴とする電装ボックスの製造方法。
10. 請求項７記載の電装ボックスの製造方法において、
    透明な前記筐体の内面に前記感温変色素材を被着または塗装することを特徴とする電装ボックスの製造方法。
11. 請求項７記載の電装ボックスの製造方法において、
    前記感温変色素材を前記筐体の外面のほぼ全体に被着することを特徴とする電装ボックスの製造方法。
12. 請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の電装ボックスの製造方法において、
    前記感温変色素材は、
    前記筐体の温度変化により変色する感温塗料、
    前記筐体の温度変化により変色するサーモ変色シート、
    前記筐体の温度変化により変色するサーモ変色テープ、
    前記筐体の温度変化により変色するサーモ液晶シート、
    前記筐体の温度変化により変色するサーモ液晶インク、
    の少なくとも一つを含むことを特徴とする電装ボックスの製造方法。