JP2014157937A - Heat dissipation structure and heat dissipation control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱構造および放熱制御方法に関するものである。より詳細には、本発明は、例えば発熱体を含む筐体の内部などの熱を、ファンを用いて外部に放出する放熱構造、および、このような放熱構造における放熱制御方法に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure and a heat dissipation control method. More specifically, the present invention relates to a heat dissipation structure that releases heat, for example, inside a housing including a heating element to the outside using a fan, and a heat dissipation control method in such a heat dissipation structure.
各種電子機器または各種装置などの内部には、発熱する電子部品などが収容されることがあり、このような部品が発する熱が蓄積すると、電子部品が熱暴走したり故障したりするなどの不都合が生じることがある。したがって、発熱体の発する熱が内部に蓄積しないように、ファンを用いて熱を外部に放出(放熱)することが知られている。 Various electronic devices or devices may contain electronic components that generate heat, and if heat generated by such components accumulates, the electronic components may go out of control or break down. May occur. Therefore, it is known that heat is released (radiated) to the outside using a fan so that heat generated by the heating element does not accumulate inside.
例えば、太陽光により発電した直流電力を交流電力に変換する電力変換装置が提案されており(例えば引用文献1参照)、このような電力変換装置は、動作中、電気エネルギーの一部が熱に変換されて、筐体内部にて熱を発生する。このため、装置内に熱が蓄積しないように、ファンを用いて筐体内部の熱を外部に放熱するものが知られている。 For example, a power conversion device that converts DC power generated by sunlight into AC power has been proposed (see, for example, cited document 1). In such a power conversion device, a part of electric energy is converted into heat during operation. It is converted and generates heat inside the housing. For this reason, there are known devices that use a fan to dissipate heat inside the housing to the outside so that heat does not accumulate in the apparatus.
また、筐体内部に精密な電子部品などを収容する場合、吸気口から空気を吸入して内部の電子部品に吹き付けることにより冷却する方式は、筐体内部に埃や塵も共に吸入してしまうため望ましくない。このような場合、筐体に空気の排出口を設け、ファンを用いて筐体内部の空気を外部に排出することで、内部の熱を外部に放熱することができる。 Also, when storing precision electronic parts inside the housing, the cooling method by sucking air from the air inlet and blowing it to the internal electronic parts will also suck in dust and dust inside the housing. Therefore, it is not desirable. In such a case, the internal heat can be radiated to the outside by providing an air discharge port in the housing and discharging the air inside the housing to the outside using a fan.
このような、放熱ファンを用いた放熱構造においては、故障または不具合などが極力生じないようにして機器としての信頼性および可用性を高め、仮に故障または不具合などが発生した場合でも、保守の容易なものが望まれている。 In such a heat dissipation structure using a heat-dissipating fan, the reliability and availability of the equipment is improved by preventing failure or malfunction as much as possible, and even if a malfunction or malfunction occurs, maintenance is easy. Things are desired.
そこで、放熱構造全体としての寿命を延ばすために、複数の放熱ファンを設置した上で、冷却すべき温度に応じて駆動するファンの個数を可変制御することが知られている。このように制御すれば、全てのファンを常に駆動させるのではなく、一部のファンを休止状態にできるため、複数のファン全体としての寿命を延ばすことが期待できる。 Therefore, in order to extend the life of the entire heat dissipation structure, it is known that a plurality of heat dissipation fans are installed and the number of fans to be driven is variably controlled according to the temperature to be cooled. By controlling in this way, not all fans are driven all the time, but a part of the fans can be put into a dormant state, so that it is expected to extend the life of the plurality of fans as a whole.
しかしながら、上述したような複数の放熱ファンを有する構成においては、一部のファンを休止状態にしている際に、当該休止状態のファンの開口部から外気が内部に侵入することができる。特に、放熱ファンの駆動により筐体内部の空気を外部に排出している状態においては、筐体の内部は負圧になるため、休止状態のファンがあれば、そのファンの開口部から外気が内部に吸入され易い。このため、ファンの駆動により排気口から排気された熱を含む空気が、休止状態のファンの開口部から侵入すると、一度外部に放出した熱気が再び内部に吸入されることになり、放熱の効率を著しく低下させる。筐体内部が放熱の効率が低下すると、筐体内部の電子機器などの信頼性および可用性が低下する要因になる。 However, in the configuration having a plurality of heat dissipating fans as described above, when some of the fans are in a resting state, outside air can enter the inside from the opening of the resting fan. In particular, when the air inside the housing is exhausted to the outside by driving the heat radiating fan, the inside of the housing becomes negative pressure, so if there is a resting fan, outside air will be discharged from the opening of the fan. Easily inhaled inside. For this reason, when the air containing heat exhausted from the exhaust port by driving the fan enters from the opening of the fan in the resting state, the hot air released to the outside is once again sucked into the inside, and the heat dissipation efficiency Is significantly reduced. When the efficiency of heat dissipation in the housing is reduced, the reliability and availability of the electronic devices and the like inside the housing are reduced.
また、一部のファンを休止状態にすると、開口部から外気が内部に侵入するため、外部から埃または塵などをはじめとする不要なゴミ等を吸入してしまうおそれもある。このように筐体内部に不要なゴミ等が侵入すると、内部の電子機器などに悪影響を及ぼすのみならず、ゴミ等が休止状態のファンの駆動部などに堆積すると、当該ファンを駆動する際に不具合を生じ得る。ファンの駆動が阻害されると、放熱構造全体としての信頼性および可用性を低下させる要因になる。 Further, when some fans are in a resting state, outside air enters the inside through the opening, and thus there is a possibility that unnecessary dust such as dust or dust may be inhaled from the outside. When unnecessary dust or the like enters inside the housing in this way, not only does it adversely affect the internal electronic devices, but also when dust or the like accumulates on the drive unit of the fan in a dormant state, It can cause problems. If the driving of the fan is hindered, it becomes a factor of reducing the reliability and availability of the entire heat dissipation structure.
さらに、例えば放熱ファンの駆動に不具合が生じたり、放熱ファンが故障したりした場合、そのような放熱ファンを交換する必要がある。このような交換作業は、一般的なユーザにとっては困難を伴うものであることも多い。また放熱ファンが駆動できない状態にあっては、放熱構造としての機能を充分に果たすことができない。 Furthermore, for example, when a problem occurs in driving of the heat dissipation fan or the heat dissipation fan breaks down, it is necessary to replace such a heat dissipation fan. Such replacement work is often difficult for a general user. Moreover, when the heat dissipating fan cannot be driven, the function as the heat dissipating structure cannot be sufficiently achieved.
したがって、本発明の目的は、ファンを用いて放熱を行うに際し、信頼性および可用性を高めることができ、保守の容易な放熱構造、および放熱制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat dissipation structure and a heat dissipation control method that can improve reliability and availability when performing heat dissipation using a fan, and are easy to maintain.
上記目的を達成する第1の観点に係る放熱構造の発明は、
第1の放熱ファンおよび第2の放熱ファンを有する筐体と、
前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方を覆うように構成したシャッタと、
を備え、
前記シャッタの変位に応じて、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち当該シャッタに覆われる放熱ファンと覆われない放熱ファンとを切り替え可能にしたことを特徴とするものである。
The invention of the heat dissipation structure according to the first aspect to achieve the above object is as follows:
A housing having a first heat dissipation fan and a second heat dissipation fan;
A shutter configured to cover one of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan;
With
According to the displacement of the shutter, the first heat radiating fan and the second heat radiating fan can be switched between a heat radiating fan covered by the shutter and a heat radiating fan not covered. .
また、前記シャッタは、スライド移動によって変位させることで、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方を覆うように構成してもよい。 The shutter may be configured to cover one of the first heat radiating fan and the second heat radiating fan by being displaced by sliding movement.
また、前記シャッタは、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方の吸気口および排気口の両側を覆うように構成してもよい。 The shutter may be configured to cover both sides of one of the first heat radiating fan and the second heat radiating fan.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンの排気口は、前記シャッタが変位する方向に沿って並べて配置されてもよい。 In addition, the exhaust ports of the first and second radiating fans may be arranged side by side along the direction in which the shutter is displaced.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンの排気口は、垂直方向に配置されてもよい。 In addition, the exhaust ports of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan may be arranged in a vertical direction.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち、上側に配置される放熱ファンを、下側に配置される放熱ファンの予備として設けてもよい。 Moreover, you may provide the heat dissipation fan arrange | positioned above among the said 1st heat dissipation fan and said 2nd heat dissipation fan as a reserve of the heat dissipation fan arrange | positioned below.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち下側に配置されるものの下方に、塵溜りまたは排水用凹部を設けてもよい。 Moreover, you may provide a dust pocket or the recessed part for waste_water | drain below what is arrange | positioned below among the said 1st thermal radiation fan and the said 2nd thermal radiation fan.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンの不具合に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、前記シャッタの変位を制御する制御部を有してもよい。 Moreover, according to the malfunction of the said 1st thermal radiation fan and the said 2nd thermal radiation fan, while controlling the drive of the said thermal radiation fan, you may have a control part which controls the displacement of the said shutter.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンの寿命までの期間に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、前記シャッタの変位を制御する制御部を有してもよい。 Moreover, according to the period until the lifetime of a said 1st thermal radiation fan and a said 2nd thermal radiation fan, while controlling the drive of the said thermal radiation fan, you may have a control part which controls the displacement of the said shutter.
また、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンが駆動していない状態が継続している期間に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、前記シャッタの変位を制御する制御部を有してもよい。 In addition, the controller that controls the driving of the heat dissipation fan and the displacement of the shutter according to a period during which the state where the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan are not driven continues. You may have.
さらに、上記目的を達成する第2の観点に係る放熱制御方法の発明は、
第1の放熱ファンおよび第2の放熱ファンを並べて設置して、当該第1の放熱ファンおよび当該第2の放熱ファンのうち一方を覆うように構成したシャッタを備え、当該シャッタの変位に応じて、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち当該シャッタに覆われる放熱ファンと覆われない放熱ファンとを切り替え可能にした放熱構造の放熱制御方法であって、
前記シャッタが前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方を覆う状態で、当該第1の放熱ファンおよび当該第2の放熱ファンのうち他方を駆動するステップと、
前記他方の放熱ファンの状態を検出するステップと、
前記他方の放熱ファンの状態に応じて、前記シャッタを変位させて当該他方の放熱ファンを覆うステップと、
前記一方の放熱ファンを駆動するステップと、
を有するものである。
Furthermore, the invention of the heat dissipation control method according to the second aspect of achieving the above object is as follows:
A first heat radiating fan and a second heat radiating fan are arranged side by side and provided with a shutter configured to cover one of the first heat radiating fan and the second heat radiating fan, and according to the displacement of the shutter A heat dissipation control method of a heat dissipation structure that enables switching between a heat dissipation fan covered by the shutter and a heat dissipation fan not covered among the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan,
Driving the other of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan with the shutter covering one of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan;
Detecting the state of the other radiating fan;
According to the state of the other heat dissipation fan, displacing the shutter to cover the other heat dissipation fan;
Driving the one heat dissipation fan;
It is what has.
本発明によれば、ファンを用いて放熱を行うに際し、信頼性および可用性を高めることができ、保守の容易な放熱構造、および放熱制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when performing heat dissipation using a fan, reliability and availability can be improved and the heat dissipation structure and heat dissipation control method with easy maintenance can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る放熱構造を概略的に示す外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view schematically showing a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施形態に係る放熱構造1は、外観上、筐体10と、ファンカバー20と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the heat dissipation structure 1 according to the embodiment of the present invention includes a
筐体10は、後に示すように、内部構造として放熱用フィンを備えており、この放熱用フィンに対して、発熱する電子部品などの熱が伝導するように構成される。ここで、発熱する電子部品などの発熱体(以下、単に「発熱体」と記す)は、筐体10内部に収容されるように構成してもよいし、筐体10の外部に設置されて筐体10内部に熱が伝導するように構成してもよい。以下に図示する例においては、筐体10内部は部分的に放熱用フィンが配置され、発熱体は筐体10内部の放熱用フィン以外の部分に配置されるように構成したものについて説明する。しかしながら、筐体10内部に放熱用フィンを配置せずに、筐体10内部に発熱体が収容されるようにしてもよい。この筐体10は、金属またはプラスチックなど、内部に収容された部品を保護する程度の強度を有する任意の素材で構成することができる。
As will be described later, the
ファンカバー20は、後に示すように、内部の放熱ファンを覆うように配置される。なお、本発明の実施形態に係る放熱構造1は、放熱ファンを複数備えているが、以下の例においては、放熱ファンが2つの場合について説明する。ファンカバー20は、当該放熱ファンが内部の空気を排気するのを妨げないように、放熱ファンの排気口を覆う位置がスリット状またはメッシュ状などになるように構成するのが好適である。このファンカバー20は、内部の放熱ファンを保護するとともに、外部から人間が指などで放熱ファンに触れて怪我をしたりすることを防止する。図1に示すように、ファンカバー20の左側面には、放熱ファンの排気口を切り替えるシャッタのスライドノブが設けられているが、このシャッタおよびスライドノブについては後述する。このファンカバー20も、金属またはプラスチックなど、ファンを覆う程度の強度を有する任意の素材で構成することができる。
The
図2は、図1に示した放熱構造1のファンカバー20を外した状態を示す外観斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view showing a state where the
図2に示すように、放熱構造1からファンカバー20を外した状態において、放熱構造1は、外観上、シャッタ30と、スライドノブ40と、下側放熱ファン51と、を備えている。また、放熱構造1は、シャッタ30および下側放熱ファン51などの裏側に、放熱フィン60と、屈曲部70と、を備えている。
As shown in FIG. 2, in a state in which the
シャッタ30は、複数の放熱ファンの少なくとも1つを覆うように構成されている。このシャッタ30は、金属またはプラスチックなど、ファンを保護するための強度を有する任意の素材で構成することができる。
The
シャッタ30は、図2において上下方向(図2に示すZ軸方向)にスライド移動することにより変位することが可能である。このように変位することにより、シャッタ30は、複数の放熱ファンのうちの少なくとも1つを覆うとともに、当該少なくとも1つの覆われた放熱ファン以外の放熱ファンを覆わないように構成される。
The
また、図2においてシャッタ30の下側には、下側放熱ファン51が配置されている。下側放熱ファン51は、筐体10内部に熱が蓄積しないように、内部の空気を外部に排出することにより、筐体10内部の熱を外部に放熱する。この下側放熱ファン51は、任意の各種のファンにより構成することができるため、より詳細な説明は省略する。なお、図2においては下側放熱ファン51の回転する羽根などの図示は省略してある。シャッタ30の裏側には、上側放熱ファン52が配置されているが、図2においてはシャッタ30に覆われており外側からは視認できない。すなわち、図2に示す放熱構造1には、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の2つの放熱ファンが設置されている。
In FIG. 2, a lower
図3は、図2に示した放熱構造1のシャッタ30を下方に変位させた状態を示す外観斜視図である。図2に示した状態から、シャッタ30を下方にスライドさせてシャッタ30を変位させると、図3に示すような状態になる。図2においては、上側放熱ファン52がシャッタ30により覆われて、下側放熱ファン51が露出している。一方、図3においては、下側放熱ファン51がシャッタ30により覆われて、上側放熱ファン52が露出している。
FIG. 3 is an external perspective view showing a state in which the
なお、図1に示したように、筐体10にファンカバー20を取り付けた状態でも、外部からシャッタ30をスライドさせることができるように、ファンカバー20にスリット状の隙間を形成して、スライドノブ40を操作できるようにするのが望ましい。
As shown in FIG. 1, a slit-like gap is formed in the
このように、本実施形態に係る放熱構造1は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52を有する筐体10と、これらの放熱ファンのうち一方を覆うように構成したシャッタ30と、を備えている。また、本実施形態に係る放熱構造1は、シャッタ30の変位に応じて、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうちシャッタ30に覆われる放熱ファンと覆われない放熱ファンとを切り替え可能に構成する。ここで、シャッタ30は、スライド移動によって変位させることで、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち一方を覆うように構成するのが好適である。また、本実施形態において、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の排気口は、シャッタ30が変位する方向に沿って並べて配置されるようにするのが好適である。
As described above, the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment includes the
図4は、図3に示した放熱構造1のシャッタ30を上方に変位させる途中の状態を拡大して示す外観斜視図である。
FIG. 4 is an external perspective view showing an enlarged state in the middle of displacing the
図4は、下方に変位していたシャッタ30を少し上方にスライドさせた状態を示している。シャッタ30は、下側放熱ファン51または上側放熱ファン52のうち一方の放熱ファンの通気を遮るとともに、当該一方の放熱ファンを保護する機能を備えるようにするのが望ましい。このため、シャッタ30は、例えば図4に示す下側放熱ファン51の吸気口51Aおよび排気口51Bのうち少なくとも一方が覆われるように構成し、好適には、吸気口51Aおよび排気口51Bの両側が覆われるように構成するのが好適である。すなわち、本実施形態において、シャッタ30は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち一方の放熱ファンの吸気口および排気口の両側を覆うように構成するのが好適である。
FIG. 4 shows a state in which the
このような構成により、本実施形態に係る放熱構造1は、シャッタ30を上下に変位させて、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち、シャッタ30に覆われる放熱ファンと、シャッタ30に覆われない放熱ファンとを切り替えることができる。下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち、シャッタ30に覆われる方は、当該シャッタ30により通気が遮断されるとともに、当該放熱ファンはシャッタ30により塵や埃などから保護される。また、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち、シャッタ30に覆われない方は、当該放熱ファンによる通気が遮断されないため、筐体10の放熱を行うことができる。したがって、シャッタ30を上下に変位させて、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち、駆動する方の放熱ファンを通気させつつ、駆動しない方の放熱ファンを保護することができる。
With such a configuration, the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment displaces the
なお、図2〜図4に示すように、本実施形態に係る筐体10の内部において、下側放熱ファン51の吸気口51A側には、放熱フィン60が形成される。この放熱フィン60は、筐体10の内部において、横方向(図2および3に示すX軸およびY軸方向)の隙間を多数形成したものであり、筐体10内部の熱を放出する領域の表面積が大きくなるようにしている。このような構成により、筐体10に伝導される熱は、筐体10内部の放熱フィン60から放出され、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち駆動されるファンから外部に放熱される。
As shown in FIGS. 2 to 4,
すなわち、図2で示すように、下側放熱ファン51を駆動すると、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52と、放熱フィン60との間に形成された空間が減圧されるようになる。この空間を、以下、「負圧室90」と記す(図4参照)。負圧室90は、その全体が減圧されるため、放熱フィン60のスリット状の部分に熱気の流れができ、放熱フィン60から下側放熱ファン51の吸気口51Aに熱気が吸入されることで、放熱フィン60に熱を伝導する発熱体を冷却することが出来る。
That is, as shown in FIG. 2, when the lower radiating
上述のように、本実施の形態に係る放熱構造1によれば、駆動していない休止状態の放熱ファンがシャッタ30で覆われるようにすることで、休止状態の放熱ファンを経て外気が内部に侵入することは防止される。このため、駆動している放熱ファンから一度外部に放出した熱気が再び内部に吸入されることはなく、放熱の効率を低下させることはない。したがって、筐体内部の電子機器などの信頼性および可用性を向上させることができる。
As described above, according to the heat dissipating structure 1 according to the present embodiment, the outside air that has not been driven is covered with the
また、本実施の形態に係る放熱構造1によれば、駆動していない休止状態の放熱ファンがシャッタ30で覆われるようにすることで、休止状態の放熱ファンに、外部から埃または塵などをはじめとする不要なゴミ等が吸入されることも防止される。すなわち、図2に示すように、上側放熱ファン52は、もともとシャッタ30に覆われていたため、シャッタ30を下方にスライドさせるまでは塵や砂塵などに曝されておらず、安定した稼動が可能となる。したがって、内部の電子機器などに悪影響が及ばないのみならず、休止状態の放熱ファンにゴミ等が堆積して当該ファンを駆動する際に不具合が生じるおそれもなくなる。したがって、放熱構造全体としての信頼性および可用性を向上させることができる。
In addition, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, dust or dust, etc., is externally applied to the heat-dissipating fan in the inactive state by covering the inactive heat-dissipating fan with the
さらに、本実施の形態に係る放熱構造1によれば、例えば駆動している放熱ファンに不具合が生じたり、駆動している放熱ファンが故障したりした場合、スライドノブ40をスライド移動するだけで、駆動する放熱ファンを切り替えることができる。このような切り替え作業は、一般的なユーザにとって極めて容易に行うことができる。すなわち、下側放熱ファン51が寿命を迎えたり故障したりした場合、ユーザは、図2に示すスライドノブ40をスライドさせてシャッタ30を下方に引き下げてから、駆動する放熱ファンを上側放熱ファン52に切り替えることができる。したがって、放熱ファンが駆動できない状態を著しく短縮することができ、放熱構造としての機能を充分に果たすことができる。
Furthermore, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, for example, when a malfunction occurs in the driving heat dissipation fan or the driving heat dissipation fan fails, the
なお、下側放熱ファン51を駆動している際に、当該ファンが寿命を迎えたり故障したりした場合、例えば装置の表示部にその旨表示したり、またはアラーム音でユーザに報知等するとともに、下側放熱ファン51の駆動を停止するのが好適である。ここで、下側放熱ファン51の寿命は、例えば放熱ファンの稼動時間に基づいて判定することができる。また、下側放熱ファン51の故障は、例えば放熱ファンにロックセンサを搭載することにより検出することができる。
In addition, when the lower
次に、本実施形態に係る放熱構造1において、外部から侵入する塵または埃などに対処し、放熱ファンが安定して駆動可能な期間をさらに長くし得る構成について説明する。 Next, in the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, a configuration that can deal with dust or dust entering from the outside and can further increase the period during which the heat dissipation fan can be stably driven will be described.
本実施形態に係る放熱構造1を例えば屋外設置する場合、下側放熱ファン51または上側放熱ファン52がたとえ排気状態であっても、外部から塵または埃などが入り込むことが懸念される。したがって、本実施形態に係る放熱構造1は、図2および3に示すように、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のそれぞれの排気口が垂直方向(図に示すZ軸方向)に並べて配置されるようにするのが好適である。すなわち、本実施形態に係る放熱構造1において、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52は、鉛直方向に連続して配置されるようにするのが好適である。この場合、本実施形態に係る放熱構造1においては、上側放熱ファン52を、下側放熱ファン51の予備として設けるのが好適である。
When the heat dissipation structure 1 according to this embodiment is installed outdoors, for example, there is a concern that dust or dust may enter from the outside even if the lower
このような構成により、図4に示すように、下側放熱ファン51よりも低い位置に負圧室90の底部を形成して、この底部に塵または埃などが溜まるようにすることができる。仮に負圧室90の底部に塵または埃などが蓄積して、下側放熱ファン51の位置に達したとしても、駆動している下側放熱ファン51の風圧により、塵または埃などは外部に排出される。逆に、下側放熱ファン51を予備として、上側放熱ファン52から駆動させて使用開始すると、負圧室90の底部に塵または埃などが蓄積して、下側放熱ファン51の位置に達してしまうことが想定される。この場合、上側放熱ファン52が寿命を迎え、シャッタ30を上方に移動させると、下側放熱ファン51の位置まで蓄積した塵または埃などが下側放熱ファン51に入り込むため、下側放熱ファン51に悪影響を及ぼしたり、放熱の効率が悪くなることが懸念される。
With such a configuration, as shown in FIG. 4, the bottom of the
このように、本実施形態に係る放熱構造1によれば、屋外に設置して塵または埃などが進入したとしても、放熱ファンが安定して駆動可能な期間をさらに長くし得る。 Thus, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, even if dust or dust enters when installed outdoors, the period during which the heat dissipation fan can be driven stably can be further extended.
次に、本実施形態に係る放熱構造1において、外部から侵入する雨などの水分に対処し、放熱ファンが安定して駆動可能な期間をさらに長くし得る構成について説明する。 Next, in the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, a configuration that can cope with moisture such as rain entering from the outside and can further increase the period during which the heat dissipation fan can be stably driven will be described.
本実施形態に係る放熱構造1を例えば屋外設置する場合、下側放熱ファン51または上側放熱ファン52がたとえ排気状態であっても、放熱ファンの部分のみならず筐体10の他の部分などから例えば雨水などの水分が入り込むことが懸念される。そこで、本実施形態に係る放熱構造1においては、上述した負圧室90の底部に、屈曲部70を設けるのが好適である。さらに、屈曲部70の底面には、放熱構造1の筐体10の外部に貫通する排水孔80を形成するのが望ましい。すなわち、本実施形態に係る放熱構造1は、下側放熱ファン51の下方に、塵溜りまたは排水用凹部を設けるのが好適である。
When the heat radiating structure 1 according to the present embodiment is installed outdoors, for example, even if the lower
この排水孔80を形成することで、放熱ファンまたは筐体10の他の部分などから入り込んだ雨水などの水分を排出することができる。また、この排水孔80を形成することで、負圧室90に堆積する塵または埃なども、ある程度排出することができる。負圧室90の一部に排水孔80を形成すると、負圧室90における減圧の効果が薄れて放熱構造1としての放熱効率が悪化する可能性がある。しかしながら、屈曲部70を設けることにより、排水孔80を経て負圧室90に流入する空気の抵抗を大きくすることができるため、負圧室90における減圧を大きく妨げることはない。この屈曲部70を構成する板状部材同士の間隔を調整することにより、排水孔80を経て負圧室90に流入する空気の抵抗を調節することができる。また、この屈曲部70を構成する板状部材同士の間隔を機械的に調整可能な構成にしたり、排水孔80の大きさを機械的に調整可能な構成にしたりしてもよい。
By forming the
このように、本実施形態に係る放熱構造1によれば、屋外に設置して筐体10の外部から雨などの水分が進入したとしても、放熱ファンが安定して駆動可能な期間をさらに長くし得る。
As described above, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, even if moisture such as rain enters from the outside of the
次に、本実施形態に係る放熱構造1における発熱体の設置の例について説明する。 Next, an example of installation of a heating element in the heat dissipation structure 1 according to this embodiment will be described.
図5は、図3に示した放熱構造1を別の角度から示す外観斜視図である。図5に示すように、本実施形態に係る放熱構造1は、筐体10の一側面に、発熱部材配置領域12を設けてある。この発熱部材配置領域12に、例えば発熱体が含まれるプリント基板などを設置することができる。発熱部材配置領域12には、FETやダイオードなど、放熱用のヒートシンクを必要とする部品を、絶縁などを考慮しながら、密着させて固定することができる。また、これら電子部品を搭載するプリント基板も、発熱部材配置領域12上に設置することができる。このとき、必要に応じて放熱グリスなどを使用することが望ましい。さらに、発熱部材配置領域12に各種の部品を設置した後、発熱部材配置領域12上にカバーを取り付ければ、筐体10と一体化した構造として外観上の美感が増すのみならず、発熱部材配置領域12上に設置した各種部品を保護することもできる。
FIG. 5 is an external perspective view showing the heat dissipation structure 1 shown in FIG. 3 from another angle. As shown in FIG. 5, the heat dissipating structure 1 according to the present embodiment is provided with a heating
このような発熱体を発熱部材配置領域12に設置して、当該発熱体が発する熱を、発熱部材配置領域12の裏側に配置された放熱フィン60に伝導させることができる。なお、上述したように、発熱体は、放熱構造1の筐体10の内部に収容される構成とすることもできる。
Such a heating element can be installed in the heating
次に、本実施形態に係る放熱構造1における放熱ファンの切り替えに係る制御の例について説明する。 Next, an example of control related to switching of the heat dissipation fan in the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment will be described.
放熱構造1において、駆動する放熱ファンを切り替える際は、例えば下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のそれぞれにスイッチを設置して、ユーザが、シャッタ30をスライドさせた後で、駆動する放熱ファンのスイッチをオンにすることもできる。一方、本実施形態に係る放熱構造1において、シャッタ30のスライドに応じて、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち、駆動するファンが選択されるようにもできる。この場合、シャッタ30が下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のどちらの放熱ファンの位置に変位しているかを検出するシャッタセンサを設置するのが望ましい。
In the heat dissipation structure 1, when switching the heat dissipation fan to be driven, for example, a switch is installed in each of the lower
図6は、図5に示した放熱構造1を一部切り欠いて拡大して示す外観斜視図である。図6においては、上述した発熱部材配置領域12周囲の側壁を部分的に切り欠いて、シャッタセンサ配置領域14Aおよび14Bを示してある。シャッタセンサ配置領域14Aは下側放熱ファン51の位置に対応し、シャッタセンサ配置領域14Bは上側放熱ファン52の位置に対応する。図6に示す例においては、シャッタセンサ配置領域14Aおよび14Bにそれぞれ開口を形成し、シャッタ30がそれぞれの位置に変位すると、シャッタ30の一部が当該開口を塞ぐように構成している。したがって、シャッタセンサ配置領域14Aおよび14Bの位置にそれぞれシャッタセンサを設けることにより、シャッタ30が下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のどちらの放熱ファンの位置に変位しているかを検出することができる。なお、シャッタセンサ配置領域14Aおよび14Bの位置に配置されたシャッタセンサのリード線などは、発熱部材配置領域12に設置されたプリント基板または電子部品などに接続することができる。
FIG. 6 is an external perspective view showing the heat dissipation structure 1 shown in FIG. In FIG. 6, the shutter
このような構成において、本実施形態に係る放熱構造1は、シャッタ30が上方つまり上側放熱ファン52を覆う位置にある時は、上側放熱ファン52を駆動させずに、下側放熱ファン51を駆動させるように制御する。また、本実施形態に係る放熱構造1は、シャッタ30が下方つまり下側放熱ファン51を覆う位置にある時は、下側放熱ファン51を駆動させずに、上側放熱ファン52を駆動させるように制御する。このように、本実施形態に係る放熱構造1は、シャッタ30のスライドをシャッタセンサが検出すると、放熱ファンの駆動を、下側放熱ファン51から上側放熱ファン52に、またはその逆に切り替えるように制御することができる。
In such a configuration, the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment drives the lower
図7は、放熱構造1においてシャッタ30のスライドによる放熱ファンの駆動の切り替えを制御する構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a configuration for controlling switching of driving of the heat dissipation fan by sliding of the
図7に示すように、本実施形態に係る放熱構造1は、機能的な構成として、上述した下側放熱ファン51および上側放熱ファン52と、制御部100と、駆動センサ110と、シャッタセンサ120と、を備えている。
As shown in FIG. 7, the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment has, as a functional configuration, the above-described lower
制御部100は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の駆動を制御する。駆動センサ110は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の駆動状態を検出して、その検出結果を制御部100に通知する。シャッタセンサ120は、図6において説明したシャッタセンサ配置領域14Aおよび14Bに設置されるセンサであり、シャッタ30が下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のどちらの放熱ファンの位置に変位しているかを検出する。制御部100は、シャッタセンサ120が検出するシャッタ30の位置に応じて、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち一方を駆動させて他方を駆動させないように制御する。
The
なお、本実施形態に係る放熱構造1において、駆動する放熱ファンを切り替える際に、シャッタ30をスライドさせる動作は、ユーザによる手動の動作とすることも、機械的に駆動させる自動の動作とすることもできる。
In the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, when switching the heat dissipation fan to be driven, the operation of sliding the
すなわち、放熱構造1において、駆動していた下側放熱ファン51が寿命を迎えたり故障などにより不具合が生じた際、ユーザがスライドノブ40をスライドさせてシャッタ30を下方に変位させ、駆動を上側放熱ファン52に切り替えることができる。この場合、駆動センサ110は下側放熱ファン51の駆動状態を検出しておき、下側放熱ファン51の不具合が生じた際にはその旨ユーザに知らせるように、警告表示または警告音などを発するようにするのが好適である。
That is, in the heat radiating structure 1, when the lower
また、放熱構造1において、シャッタ30が上方または下方にスライドできるような動力機構を設置することもできる。この場合、放熱構造1において、駆動センサ110は、駆動していた下側放熱ファン51に不具合が生じたことを検出すると、制御部100は、シャッタ30を下方に変位させ、駆動を上側放熱ファン52に切り替えるように制御する。このようにすれば、一方の放熱ファンに不具合が生じても、ユーザに手間を生じさせずに、駆動するファンを切り替えることができる。
In the heat dissipation structure 1, a power mechanism that allows the
次に、通常駆動していない放熱ファンに不具合が生じないようにするための措置について説明する。 Next, a description will be given of measures for preventing a malfunction of a heat dissipation fan that is not normally driven.
上述した例においては、放熱構造1の動作開始時に、下側放熱ファン51から駆動させて、上側放熱ファン52は予備として駆動させないものとして説明した。しかしながら、このように予備として用意した放熱ファンを長期間駆動させないままで放置すると、回転機構の部分に障害が発生するおそれがある。例えば、放熱ファンの回転軸および軸受けに塗布してあるグリスなどが固着したり、これらの部材が油膜切れを起こしたりして、放熱ファンの滑らかな回転が阻害されることが考えられる。
In the above-described example, it has been described that when the operation of the heat dissipation structure 1 is started, the lower
このため、本実施形態に係る放熱構造1において、予備として用意した放熱ファンは、シャッタ30で覆われている時であっても、通常の駆動時よりも遅い回転速度で、間欠的に駆動させるのが好適である。
For this reason, in the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, the heat-dissipating fan prepared as a spare is intermittently driven at a lower rotational speed than in normal driving even when it is covered with the
図8は、通常駆動していない放熱ファンに不具合が生じないようにしつつ、駆動している放熱ファンに不具合が生じた場合に駆動するファンを切り替える制御の例を説明するフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of control for switching the fan to be driven when a malfunction occurs in the radiating fan that is being driven, while preventing the malfunction of the radiating fan that is not normally driven.
図8に示す制御が開始する時点では、下側放熱ファン51を通常駆動させており、上側放熱ファン52は予備としてシャッタ30で覆い、通常駆動させていないものとして説明する。図8に示す制御が開始すると、制御部100は、内蔵のタイマにより、所定の期間が経過したか否かを判定する(ステップS11)。なお、ここで、「所定の期間」とは、予備としてシャッタ30で覆ってある上側放熱ファン52の回転軸および軸受けに塗布してあるグリスなどが固着したり、これらの部材が油膜切れを起こしたりしない等のような期間を予め設定しておくのが好適である。また、制御部100は、タイマを内蔵していない場合、外部から時刻または時間の情報を受信するようにしてもよい。
At the time when the control shown in FIG. 8 is started, it is assumed that the lower
ステップS11において所定の期間が経過したと判定されたら、制御部100は、シャッタ30で覆われた上側放熱ファン52を一時的に駆動するように制御する(ステップS12)。ここで、予備としての上側放熱ファン52を駆動する際には、上述したように、シャッタ30で覆われるようにしたまま、通常の駆動時よりも遅い回転速度で、間欠的に駆動させるのが好適である。
If it is determined in step S11 that the predetermined period has elapsed, the
その後、下側放熱ファン51を通常駆動させている間、駆動センサ110が下側放熱ファン51の駆動状態の不具合を検出したか否かを検出する(ステップS13)。ステップS13において下側放熱ファン51の不具合が検出されたら、制御部100は、下側放熱ファン51の駆動を停止して(ステップS14)、シャッタ30を下方に変位させて(ステップS15)、上側放熱ファン52を駆動するように制御する(ステップS16)。なお、ステップS15においてシャッタ30を下方に変位させて駆動するファンを切り替える動作は、上述したように、ユーザによる手動の動作とすることも、機械的に駆動させる自動の動作とすることもできる。
Thereafter, while the lower
したがって、本実施形態に係る放熱構造1において、制御部100は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の不具合に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、シャッタ30の変位を制御することができる。また、制御部100は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52の寿命までの期間に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、シャッタ30の変位を制御してもよい。さらに、制御部100は、下側放熱ファン51および上側放熱ファン52が駆動していない状態が継続している期間に応じて、当該放熱ファンの駆動を制御するとともに、シャッタ30の変位を制御してもよい。
Therefore, in the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, the
このように、本実施形態に係る放熱構造1によれば、通常駆動していない放熱ファンに不具合が生じるおそれを低減しつつ、駆動している放熱ファンに不具合が生じた場合には、駆動するファンを容易に切り替えることができる。 As described above, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, when a malfunction occurs in the radiating fan that is being driven, the radiating fan that is not normally driven is reduced while the malfunction is generated. The fan can be easily switched.
以下、本実施形態に係る放熱構造1による効果を更に説明する。 Hereinafter, effects of the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment will be further described.
太陽光発電を行なう際に、太陽光パネルで発電した直流電流を交流電流に変換するパワーコンディショナにおいて、放熱ファンは保守部品として交換を要することが前提であることが多い。このような放熱ファンはある程度の期間使用すると寿命を迎えるため、メンテナンスフリーのパワーコンディショナを実現するのは困難である。また、放熱ファンの交換に際しても、太陽光パネルが発電する限りパワーコンディショナ内部には常に電流が流れるため、活電状態で太陽光パネルのケーブルを外すなど大掛かりな作業が必要であり、このような作業は、専門知識を有する技術者でないと困難である。このため、放熱ファンの交換にかかる費用は高額になる。さらに、放熱ファンが寿命により停止してから、専門の業者などが放熱ファンを交換するまではパワーコンディショナの運転を中断せざるを得ないため、その間、本来ならば発電し得る電力を売電することはできない。 When performing solar power generation, in a power conditioner that converts a direct current generated by a solar panel into an alternating current, it is often premised that the heat dissipating fan needs to be replaced as a maintenance part. Such a heat radiating fan reaches the end of its life when used for a certain period of time, and it is difficult to realize a maintenance-free power conditioner. Also, when replacing the heat dissipation fan, as long as the solar panel generates power, current always flows inside the inverter, so it is necessary to perform extensive work such as disconnecting the solar panel cable in the live state. Such an operation is difficult unless the engineer has specialized knowledge. For this reason, the expense concerning replacement | exchange of a thermal radiation fan becomes expensive. In addition, the operation of the power conditioner must be interrupted until the specialist fan replaces the heat dissipation fan after the heat dissipation fan has stopped due to the end of its service life. I can't do it.
しかしながら、本実施形態に係る放熱構造1によれば、寿命により停止した放熱ファンを直ちに交換する必要はないため、停止した放熱ファンを交換するまでの時間にも、パワーコンディショナを運転させて、発電した電力を売電することができる。また、本実施形態に係る放熱構造1によれば、寿命により停止した放熱ファンを新しいものに交換する際、ファンカバー20およびシャッタ30を取り外すだけで、容易に交換作業を行うことができる。さらに、放熱ファンの交換作業を行う際に、パワーコンディショナの動作を止めることなく、高電圧側のプリント基板に触れることもないため、安全に作業を行うことができる。
However, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, since it is not necessary to immediately replace the heat dissipating fan that has stopped due to its life, the power conditioner is operated even during the time until the heat dissipating fan that has been stopped is replaced, The generated power can be sold. In addition, according to the heat dissipation structure 1 according to the present embodiment, when replacing a heat dissipation fan that has stopped due to a lifetime, a replacement operation can be easily performed simply by removing the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本発明の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせて実施することもできる。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each functional unit, each means, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of functional units, steps, etc. are combined or divided. It is possible. Further, each of the above-described embodiments of the present invention is not limited to being performed faithfully to each of the embodiments described above, and can be implemented by appropriately combining each feature.
例えば、上述した説明においては、本発明を放熱構造の発明として記載したが、本発明は放熱構造の発明に限定されるものではなく、上述したような放熱構造の放熱制御方法にも適用することができる。この場合、当該方法は、シャッタ30が下側放熱ファン51および上側放熱ファン52のうち一方の放熱ファンを覆う状態で、これらの放熱ファンのうち他方を駆動するステップと、他方の放熱ファンの状態を検出するステップと、他方の放熱ファンの状態に応じて、シャッタ30を変位させて当該他方の放熱ファンを覆うステップと、一方の放熱ファンを駆動するステップと、を有するようにするのが好適である。
For example, in the above description, the present invention has been described as the invention of the heat dissipation structure, but the present invention is not limited to the invention of the heat dissipation structure, and can be applied to the heat dissipation control method of the heat dissipation structure as described above. Can do. In this case, in this method, the
また、上述した説明においては、放熱構造1が2つの放熱ファンを備えるものとして記載したが、本発明による放熱構造が備える放熱ファンは2つに限定されるものではない。例えば、本発明による放熱構造は、少なくとも2つの任意の数とすることもできる。この場合、2つの放熱ファンをユニットとして、このようなユニットを多数設置してもよいし、複数の放熱ファンのうち少なくとも1つがシャッタで覆われて、それ以外のものがシャッタに覆われないようにしてもよい。 In the above description, the heat dissipation structure 1 is described as including two heat dissipation fans. However, the number of heat dissipation fans included in the heat dissipation structure according to the present invention is not limited to two. For example, the heat dissipation structure according to the present invention can be at least two arbitrary numbers. In this case, two such heat dissipating fans may be used as a unit, and a large number of such units may be installed, or at least one of the plurality of heat dissipating fans is covered with the shutter, and the others are not covered with the shutter. It may be.
1 放熱構造
10 筐体
12 発熱部材配置領域
14A,14B シャッタセンサ配置領域
20 ファンカバー
30 シャッタ
40 スライドノブ
51 下側放熱ファン
51A 吸気口
51B 排気口
52 上側放熱ファン
60 放熱フィン
70 屈曲部
80 排水孔
90 負圧室
100 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方を覆うように構成したシャッタと、
を備え、
前記シャッタの変位に応じて、前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち当該シャッタに覆われる放熱ファンと覆われない放熱ファンとを切り替え可能にしたことを特徴とする、放熱構造。 A housing having a first heat dissipation fan and a second heat dissipation fan;
A shutter configured to cover one of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan;
With
A heat dissipation structure characterized in that a heat dissipation fan covered with the shutter and a heat dissipation fan not covered can be switched between the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan according to the displacement of the shutter. .
前記シャッタが前記第1の放熱ファンおよび前記第2の放熱ファンのうち一方を覆う状態で、当該第1の放熱ファンおよび当該第2の放熱ファンのうち他方を駆動するステップと、
前記他方の放熱ファンの状態を検出するステップと、
前記他方の放熱ファンの状態に応じて、前記シャッタを変位させて当該他方の放熱ファンを覆うステップと、
前記一方の放熱ファンを駆動するステップと、
を有する放熱制御方法。
A first heat radiating fan and a second heat radiating fan are arranged side by side and provided with a shutter configured to cover one of the first heat radiating fan and the second heat radiating fan, and according to the displacement of the shutter A heat dissipation control method of a heat dissipation structure that enables switching between a heat dissipation fan covered by the shutter and a heat dissipation fan not covered among the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan,
Driving the other of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan with the shutter covering one of the first heat dissipation fan and the second heat dissipation fan;
Detecting the state of the other radiating fan;
According to the state of the other heat dissipation fan, displacing the shutter to cover the other heat dissipation fan;
Driving the one heat dissipation fan;
A heat dissipation control method.
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