JP2015177711A - Power switchboard - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば配電盤に関し、特にその冷却装置に関するものである。 The present invention relates to, for example, a switchboard, and more particularly to a cooling device for the switchboard.
従来の配電盤に配設する冷却装置は、ヒートパイプの絶縁に絶縁碍子を用いるために、冷却装置の配設スペ−スが絶縁碍子の外形に影響を受け大きくなる。そのために冷却に必要な容量のヒ−トパイプの配設本数も制限されてしまう。 Since the cooling device provided in the conventional switchboard uses an insulator for heat pipe insulation, the space for the cooling device is affected by the outer shape of the insulator and becomes large. Therefore, the number of heat pipes having a capacity necessary for cooling is also limited.
また、絶縁碍子を介してヒ−トパイプの絶縁を実施しているので配電盤の扉などの稼動部分に配設することが困難である。 In addition, since the heat pipe is insulated through the insulator, it is difficult to dispose it in an operating part such as a switchboard door.
上述した従来の配電盤における冷却装置は、配電盤内部の発熱部品(導体)と配電盤の盤筐体に配設するヒ−トパイプとの絶縁を目的として、ヒートパイプ1本につき1個の絶縁碍子を用いて配電盤における冷却装置が構成されている。 The cooling device for the conventional switchboard described above uses one insulator per heat pipe for the purpose of insulating the heat generating components (conductors) inside the switchboard from the heat pipes installed in the switchboard cabinet. Thus, a cooling device in the switchboard is configured.
このように、配電盤における冷却装置は、絶縁碍子にヒ−トパイプを取り付ける構成にしていることで、配電盤における冷却装置の外形がヒートパイプ本体より大きい絶縁碍子の外形に影響を受けるため、配電盤における冷却装置の配設スペ−スが大きくなり、配電盤内部の発熱部品(導体)の冷却に必要な容量のヒートパイプの配設本数が絶縁碍子の外形で制限されてしまうことになることで冷却効果が不充分となり、発熱部品(導体)の小型化ができずに結果的に配電盤が高価になっていた。このために限られた配電盤外被上の配設スペースに配電盤の盤筐体内の発熱部品(導体)の冷却を行うために必要な容量の配電盤における冷却装置を配設することが困難な場合があるという問題点があった。 Thus, since the cooling device in the switchboard is configured to attach a heat pipe to the insulator, the outer shape of the cooling device in the switchboard is affected by the outer shape of the insulator larger than the heat pipe body. The installation space of the device is increased, and the number of heat pipes having a capacity necessary for cooling the heat generating components (conductors) inside the switchboard is limited by the outer shape of the insulator. As a result, the heat generating component (conductor) could not be miniaturized, resulting in an expensive distribution board. For this reason, it may be difficult to install a cooling device for a distribution board having a capacity necessary for cooling a heat generating component (conductor) in the board cabinet of the distribution board in a limited installation space on the distribution board jacket. There was a problem that there was.
さらには、配電盤の盤筐体内の発熱部品(導体)と配電盤の盤筐体に配設するヒ−トパイプの絶縁の実施に絶縁碍子を用いて行うために配電盤の扉などの可動部分に冷却装置を配設することが困難であるという問題点があった。 Furthermore, in order to insulate the heat pipe (conductor) in the panel cabinet of the switchboard and the heat pipes arranged in the panel cabinet of the switchboard by using an insulator, a cooling device is installed on the movable part such as the switchboard door. There is a problem that it is difficult to dispose.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒートパイプの絶縁に絶縁碍子を使用せずに実施することで、配電盤の盤筐体の内部に配置された発熱部品の冷却に必要な容量の冷却装置の冷却能力を向上させることができる配電盤を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to arrange the heat pipe without using an insulator to insulate the heat pipe, thereby arranging it inside the panel housing of the switchboard. It is an object of the present invention to provide a switchboard capable of improving the cooling capacity of a cooling device having a capacity required for cooling the heat-generating components.
この発明に係わる配電盤は、配電盤の盤筐体の内部に配置されている発熱部品に取り付けられた集熱体と、前記盤筐体の内部に位置し前記集熱体に密着させて配置する吸熱体と、前記盤筐体に取り付けられ前記吸熱体を支持する冷却装置筐体と、前記冷却装置筐体に取り付けられ、一方側が前記吸熱体に接触し他方側が前記盤筐体の外部に突出するヒートパイプとを備えたものである。 The switchboard according to the present invention includes a heat collector attached to a heat generating component disposed inside a panel housing of the switchboard, and a heat absorption member disposed inside the panel housing and in close contact with the heat collector. A body, a cooling device housing attached to the panel housing and supporting the heat sink, and attached to the cooling device housing, one side contacting the heat absorber and the other side protruding outside the panel housing. It is equipped with a heat pipe.
この発明に係わる配電盤によれば、配電盤の盤筐体の内部に配置された発熱部品の発熱量に適応した冷却能力及び大きさの冷却装置を容易に得ることができ、冷却能力を向上させることができる配電盤を得ることができる。 According to the switchboard according to the present invention, it is possible to easily obtain a cooling device having a cooling capacity and a size adapted to the heat generation amount of the heat-generating component disposed inside the panel housing of the switchboard, and to improve the cooling capacity. It is possible to obtain a switchboard that can
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図1〜図5に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図1はこの発明の実施の形態1に係わる配電盤を示す正面図であり、例えば配電盤最上段の扉2にヒートパイプ7を3本配設した冷却装置8を配設したときの配電盤の構成図を示している。図2はこの発明の実施の形態1に係わる配電盤を示す図1のII−II線における断面図であり、配電盤内の上部正面側に発熱部品3があり、扉2に配設した冷却装置8に熱を伝達する絶縁処理した集熱体4がある構成図を示している。図3はこの発明の実施の形態1に係わる配電盤を示す図1のIII−III線における断面図であり、冷却装置筐体6は扉2に固定されている。図4はこの発明の実施の形態1に係わる配電盤における冷却装置を示す斜視図である。
図5はこの発明の実施の形態1に係わる配電盤における冷却装置を示す正面図であり、冷却装置8の外形が配電盤の盤筐体1に配設するヒートパイプ7の本数に比例して変化する比較図を示している。
Hereinafter,
FIG. 5 is a front view showing the cooling device in the switchboard according to the first embodiment of the present invention, and the outer shape of the
これら各図において、配電盤の盤筐体1の内部に配置されている発熱部品3は例えば母線導体の場合を示しており、盤筐体1には扉2が設けられている。母線導体からなる発熱部品3にはその発熱部品3を冷却するための銅やアルミニウムなどの高熱伝導性の部材をエポキシ粉体塗装絶縁により絶縁処理された集熱体4が取り付けられている。盤筐体1の内部に位置し集熱体4に、これも銅やアルミニウムなどの高熱伝導性の部材をエポキシ粉体塗装絶縁により絶縁処理された吸熱体5が密着されて接触するように配置され、この吸熱体5は盤筐体1の例えば扉2に取り付けられた冷却装置筐体6によって支持されている。ヒートパイプ7は冷却装置筐体6に取り付けられ、一方側が吸熱体5に接触し他方側が盤筐体1の例えば扉2の外部に導出している。ここで、集熱体4や吸熱体5に施されているエポキシ粉体塗装絶縁は、その厚さが0.5mm〜1mm程度としているので、熱伝導性を悪化させることは無い。また、熱伝導性を悪化させなければ、エポキシ粉体塗装絶縁に限らない絶縁処理でも良い。更に、集熱体4と吸熱体5の素材は熱伝導性が良ければ、銅やアルミニウムに限定されるものではない。
In each of these drawings, the
なお、ヒートパイプ7の設置本数は母線導体からなる発熱部品3の冷却に必要な本数分を配置できるようにしており、図は一例として3本配置した場合を示している。これら集熱体4、吸熱体5、冷却装置筐体6、ヒートパイプ7により冷却装置8が構成されている。また、吸熱体5と冷却装置筐体6との間には緩衝機構9を設け、吸熱体5が集熱体4に接触した時に生じる衝撃を緩和するようにしている。
It should be noted that the number of
図4は盤筐体1の扉2を開いた状態の冷却装置8の構成例を示したものであり、母線導体からなる発熱部品3の熱は高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された集熱体4から高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された吸熱体5に伝達するように構成し、吸熱体5に伝達された熱を盤筐体1の扉2の可動部分に配置した冷却装置筐体6に取り付けられたヒートパイプ7の一方側から盤筐体1の扉2の外部に導出されたヒートパイプ7の他方側に伝達し、盤筐体1の外部空間に放出するように構成している。これらの動作の繰り返しにより母線導体からなる発熱部品3を効率よく冷却することができる。また、吸熱体5、冷却装置筐体6、ヒートパイプ7を可動部分である盤筐体1の扉2に取り付けることができるので、盤筐体1の省スペース化を図ることができるとともに発熱部品3の小型化も図ることができる。
FIG. 4 shows an example of the structure of the
図5は配電盤における冷却装置8の外形が配電盤の盤筐体1に配設するヒートパイプ7の本数に比例して変化する状態を示している。図5Aはヒ−トパイプ7が3本のとき、図5Bはヒ−トパイプ7が2本のとき、図5Cはヒ−トパイプ7が1本のときをそれぞれ示しており、限られた配電盤の盤筐体1上の配設スペ−スに配設できる冷却装置8の外形が発熱量が多い発熱部品3には大きく、発熱量が少ない発熱部品3には小さくできるので、効率よく省スペ−スで配設するこが可能である。
FIG. 5 shows a state in which the outer shape of the
以上のように、配電盤の盤筐体1の内部に配置された例えば母線導体からなる発熱部品3側に高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理を施した集熱体4を設け、配電盤の盤筐体1の例えば扉2に高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理を施した吸熱体5、冷却装置筐体6、ヒートパイプ7を取り付け、扉2を閉めることにより吸熱体5を集熱体4に密着して接触させる構成としたことにより、配電盤の扉2などの可動部分に冷却装置8を容易に配設することができる。
As described above, the heat collector 4 that is insulated by the high heat conductive insulating material is provided on the side of the
また、吸熱体5が集熱体4に密着する時に生じる衝撃を緩和するために、吸熱体5と冷却装置筐体6との間に緩衝機構9を設け、その緩衝機構9を介して冷却装置筐体6に組み付けて充分な絶縁性能を維持しつつ、冷却に必要なヒートパイプ7の一方側を吸熱体5に接触させるようにしたので、上述した従来のものより多くのヒ−トパイプ7の本数を配設でき、冷却装置8の冷却能力が向上し発熱部品3の冷却が充分に行えることとなり、発熱部品3の小型化ができ、安価な配電盤を得ることができる。
Further, in order to alleviate the impact that occurs when the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2を図6および図7に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図6はこの発明の実施の形態2に係わる配電盤を示す正面図であり、配電盤の盤筐体1の天井板10に冷却装置8を配設した時の構成図を示している。図7はこの発明の実施の形態2に係わる配電盤を示す図6のVII−VII線における断面図である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the drawings, the same or corresponding members and parts are described with the same reference numerals. FIG. 6 is a front view showing a switchboard according to
上述した実施の形態1においては、冷却装置8の吸熱体5、冷却装置筐体6、ヒートパイプ7は盤筐体1扉2などの可動部分に配設した場合について述べたが、これに限定されるものではなく、この実施の形態2においては、配電盤の盤筐体1の天井板10に冷却装置8を配設したものである。
In the first embodiment described above, the
配電盤の盤筐体1の天井板10の内方側に冷却装置8の冷却装置筐体6が取り付けられ、吸熱体5が集熱体4の上部に密着されて接触するように配置されて冷却装置筐体6に取り付けられ、ヒートパイプ7は冷却装置筐体6に取り付けられ、一方側が吸熱体5に接触し他方側が盤筐体1の上方の外部に導出している。
The
母線導体からなる発熱部品3の熱は高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された集熱体4からその集熱体4の上部に密着して接触された高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された吸熱体5に伝達するように構成し、吸熱体5に伝達された熱を盤筐体1の天井板10に配置した冷却装置筐体6に取り付けられたヒートパイプ7の一方側から盤筐体1の天井板10の上方の外部に導出されたヒートパイプ7の他方側に伝達し、盤筐体1の上方の外部空間に放出するように構成している。これらの動作の繰り返しにより母線導体からなる発熱部品3を効率よく冷却することができる。
The heat of the
このようにこの実施の形態2においても上述した実施の形態1と同様の冷却性能を有し、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態2においても、吸熱体5と冷却装置筐体6との間に緩衝機構9を設けるようにしてもよく、その緩衝機構9を介して冷却装置筐体6に組み付けて充分な絶縁性能を維持しつつ、冷却に必要なヒートパイプ7の一方側を吸熱体5に接触させるようにし、上述した従来のものより多くのヒ−トパイプ7の本数を配設し、冷却装置8の冷却能力を向上させ発熱部品3の冷却を充分に行えるようにすることより、発熱部品3の小型化ができ、安価な配電盤を得ることができる。
As described above, the second embodiment also has the same cooling performance as that of the first embodiment described above, and has the same effect as that of the first embodiment described above.
Also in the second embodiment, a
実施の形態3.
この発明の実施の形態3を図8および図9に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。図8はこの発明の実施の形態3に係わる配電盤を示す正面図であり、配電盤の盤筐体1の側面板11に冷却装置8を配設した時の構成図を示している。図9はこの発明の実施の形態3に係わる配電盤を示す図8のIX−IX線における断面図である。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the drawings, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals. FIG. 8 is a front view showing a switchboard according to
配電盤の盤筐体1の側面板11の内方側に冷却装置8の冷却装置筐体6が取り付けられ、吸熱体5が集熱体4の側部に密着されて接触するように配置されて冷却装置筐体6に取り付けられ、ヒートパイプ7は冷却装置筐体6に取り付けられ、一方側が吸熱体5に接触し他方側が盤筐体1の側方の外部に導出している。
The
母線導体からなる発熱部品3の熱は高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された集熱体4からその集熱体4の側部に密着して接触された高熱伝導性の絶縁材により絶縁処理された吸熱体5に伝達するように構成し、吸熱体5に伝達された熱を盤筐体1の側面板11に配置した冷却装置筐体6に取り付けられたヒートパイプ7の一方側から盤筐体1の側面板11の側方の外部に導出されたヒートパイプ7の他方側に伝達し、盤筐体1の側方の外部空間に放出するように構成している。これらの動作の繰り返しにより母線導体からなる発熱部品3を効率よく冷却することができる。
The heat of the
このようにこの実施の形態3においても上述した実施の形態1および実施の形態2と同様の冷却性能を有し、上述した実施の形態1および実施の形態2と同様の効果を奏する。
また、この実施の形態2においても、吸熱体5と冷却装置筐体6との間に緩衝機構9を設けるようにしてもよく、その緩衝機構9を介して冷却装置筐体6に組み付けて充分な絶縁性能を維持しつつ、冷却に必要なヒートパイプ7の一方側を吸熱体5に接触させるようにし、上述した従来のものより多くのヒ−トパイプ7の本数を配設し、冷却装置8の冷却能力を向上させ発熱部品3の冷却を充分に行えるようにすることより、発熱部品3の小型化ができ、安価な配電盤を得ることができる。
As described above, the third embodiment also has the same cooling performance as that of the first and second embodiments described above, and has the same effects as those of the first and second embodiments described above.
Also in the second embodiment, a
ところで、上述した各実施の形態においては、発熱部品3が母線導体からなる場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば母線導体と配電盤の遮断器とを接続する接続導体からなる発熱部品3としてもよく、あるいは高熱が発生する発熱部品3としてもよく、同様の効果を奏する。
By the way, in each embodiment mentioned above, although the case where the heat-emitting
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.
この発明は、発熱部品の冷却に必要な容量の冷却装置の冷却能力を向上させることができる配電盤の冷却装置の実現に好適である。 The present invention is suitable for realizing a cooling device for a switchboard that can improve the cooling capacity of a cooling device having a capacity necessary for cooling a heat-generating component.
1 盤筐体、2 扉、3 発熱部品、4 集熱体、5 吸熱体、6 冷却装置筐体、7 ヒートパイプ、8 冷却装置、9 緩衝機構、10 天井板、11 側面板。 1 panel housing, 2 doors, 3 heat generating components, 4 heat collector, 5 heat absorber, 6 cooling device housing, 7 heat pipe, 8 cooling device, 9 buffer mechanism, 10 ceiling plate, 11 side plate.
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