JP3175870U

JP3175870U - 放熱装置

Info

Publication number: JP3175870U
Application number: JP2012001402U
Authority: JP
Inventors: 猛大森; 信宏林
Original assignee: 微端電子股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: TWI433993B; TW201321607A

Abstract

【課題】放熱効率が高いインバータ装置に用いられる放熱装置を提供する。
【解決手段】筐体２には、ベース壁２１と、囲い壁２２と、複数のフィン部材３１により形成される複数の流通路２２７と、排気通路２３と、が形成されている。放熱ファン５によってトップカバー４２に設けられた連通孔４２１を介して流通路２２７及び排気通路２３に強制的に流入された流体がアウトレット２２８及び開口２３１から流出されることができる。従って、インバータ装置がベース壁２１に取り付けられているとき、インバータ装置が発した熱が筐体２内の流体による熱交換により効率的に放出されることができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、放熱装置に関し、特にインバータ装置に用いられる放熱装置に関する。

直流電力から交流電力を電気的に生成する電源回路、またはその回路をもつ電力変換器であるインバータを、コンバータ、フィルター、制御装置等と組み合わせたインバータ装置は、モーターの回転を細かく制御することで、無駄な電力の消費を省くことができるので、省エネにつながるデバイスとして、近年、例えばモーター制御装置、電源装置等への利用が広がっている。インバータ装置は、周波数を変換する際に発生する高熱が、インバータ装置内の構成素子に悪影響をきたすことから、稼働率が低くなり長く使用できないなどの問題点があるので、これを解消するために、発熱素子の傍に放熱装置が配置されるなどして放熱及び冷却している（例えば特許文献１参照）。

台湾登録実用新案第２６１９７２号明細書

上述の放熱装置によれば、インバータ装置内部の熱を放熱フィンによる熱交換により放出するが、省エネという目標に向けてモーター制御装置、電源装置のより高効率な稼働を図るために、より大パワーで稼動するインバータ装置の需要が高まる中、大パワーによる熱をより効率的に放出する必要も高まっている。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放熱効率が高いインバータ装置に用いられる放熱装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本考案の放熱装置は、中空筐体内に放熱フィンと放熱ファンとが取り付けられて構成されている、インバータ装置に用いられる放熱装置であって、前記中空筐体には、前記インバータ装置が接触して取り付けられるベース壁と、前記ベース壁の前記インバータ装置が取り付けられる一方の表面と反対側の他方の表面を覆う囲い壁と、が所定の間隔をおいて対向して設けられ、前記ベース壁の他方の表面と前記囲い壁の一方の表面との間に排気通路が形成され、排気通路の他端に外部と連通する開口が形成され、前記囲い壁の他方の表面を屈曲させて前記ベース壁側に窪ませ前記放熱フィンと前記放熱ファンとを設置する溝状の設置空間が形成され、前記囲い壁には、前記設置空間の長手方向の一端に外部と空間的に連通するアウトレットが形成されるように、その他端を密閉するエンドカバーと、前記一方の表面側の表面部を密閉するトップカバーと、が設けられ、前記トップカバーには、前記アウトレットから離れて前記設置空間が外部と空間的に連通する連通孔が設けられ、前記囲い壁には、前記連通孔に対応して前記設置空間と前記排気通路とを空間的に連通させる貫通孔が設けられ、前記放熱フィンは、前記設置空間内に設けられている長さが異なる複数のフィン部材と、前記排気通路内に設けられている熱伝達部材と、を有し、複数の前記フィン部材は、前記アウトレットから離れて前記貫通孔に対応して前記放熱ファンの取付領域が画成されるように互いに所定間隔をおいて前記長手方向に沿って延伸されて前記囲い壁の他方の表面に立設され、複数の前記フィン部材の間には前記アウトレットに空間的に連通する流体の流通路が形成され、前記熱伝達部材は、少なくとも１つあり、前記排気通路内に前記ベース壁と前記囲い壁とに連結すると共に前記長手方向に沿って延伸するように立設され、前記放熱ファンは、前記ベース壁の他方の表面に支持されると共に、前記連通孔に対応して前記貫通孔を介して前記設置空間側に突き出て設けられていることを特徴とする放熱装置を提供する。

以上の構成によれば、インバータ装置がベース壁の一方の表面に取り付けられているとき、インバータ装置が発した熱は、筐体のベース壁及び熱伝達部材を介して他方の表面側の囲い壁、放熱フィンへ伝達される。放熱ファンにより連通孔を介して流入された空気などの冷却流体が強制的に筐体内に流通されると、筐体内の流体を集中してアウトレット及び開口より流出することができる。従って、筐体へ伝達された熱を熱交換によって効率良く放出することができる。また、放熱ファンは、アウトレット及び開口から離間して設置されているので、流通路及び排気通路を長くすることができる。従って、熱交換の面積・空間を増やすことができるので、放熱効果が良好である。

本考案の実施例に係るインバータ装置に用いられる放熱装置を概略的に示す斜視図である。実施例に係るインバータ装置の使用状態を説明する側面図である。実施例に係るインバータ装置の使用状態を説明する、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の正面断面図である。

以下、図面を参照して本考案の一実施例に係るインバータ装置に用いられる放熱装置について説明する。

（実施例）
図１は、本考案の実施例に係るインバータ装置に用いられる放熱装置を示す分解斜視図、図２は、図１の放熱装置の使用状態を説明する側面図、図３は、図１の放熱装置の使用状態を説明する、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の正面断面図である。

この実施例に係る放熱装置１は、中空筐体２内に、放熱フィン３及び放熱ファン５が取り付けられて構成されている。

中空筐体２には、図示の如く、インバータ装置６が接触して取り付けられるベース壁２１と、ベース壁２１のインバータ装置６が取り付けられる一方の表面２１ａと反対側の他方の表面２１ｂを覆って連結した囲い壁２２と、が所定の間隔をおいて対向して設けられている。ベース壁２１の他方の表面２１ｂと囲い壁２２の一方の表面２２ａとの間には、排気通路２３が形成されている。

この例では、ベース壁２１は、その一方の表面２１ａと他方の表面２１ｂとが平担である平板体を用いる。

囲い壁２２には、例えば別の平板をベース壁２１側に窪むように屈曲させて放熱フィン３と放熱ファン５とを設置する溝状の設置空間２０が形成されており、その長手方向の一端に外部と空間的に連通するアウトレット２２８が形成されるように、その他端を密閉するエンドカバー４１と、一方の表面側の表面部を密閉するトップカバー４２と、が設けられている。

トップカバー４２には、アウトレット２２８から離れて設置空間２０が外部と空間的に連通する連通孔４２１が設けられている。

囲い壁２２には、連通孔４２１に対応して設置空間２０と排気通路２３とを空間的に連通させる貫通孔２２６が設けられている。貫通孔２２６は、放熱ファン５のブレードが回転可能なスペースを画成する径を有するように形成されている。

囲い壁２２は、より具体的に説明すると、ベース壁２１の長手方向と直角の両側部２１ｃ、２１ｃから立設された２つの第１の直立壁部２２１と、２つの第１の直立壁部２２１の上端部から互いに内側に張り出て対向するつば壁部２２２と、つば壁部２２２の張り出された各端部から下側に向かって延伸されて第１の直立壁部２２１と所定の間隔をおいて対向する２つの第２の直立壁部２２３と、２つの第２の直立壁部２２３の下端部を連結してベース壁２１の他方の表面２１ｂと対向する連結壁部２２４と、があるように折れ曲がっている。

排気通路２３は、ベース壁２１、第１の直立壁部２２１、つば壁部２２２、第２の直立壁部２２３及び連結壁部２２４により断面がＵ字形に形成されている。

設置空間２０は、第２の直立壁部２２３及び連結壁部２２４により溝状に画成されている。

また、放熱効果をより一層高めるために、各第１の直立壁部２２１には複数のタブ状の放熱部材３２が直角に外側に向かって突き出て形成されている。

放熱フィン３は、設置空間２０内にリブ状に立設されている長さが異なる複数のフィン部材３１と、排気通路２３内にリブ状に立設されている熱伝達部材３３と、を有する。

複数のフィン部材３１は、アウトレット２２８から離れて貫通孔２２６に対応して放熱ファン５の取付領域Ａが画成されるように長手方向に沿って延伸されて互いに所定間隔をおいて囲い壁２２の他方の表面２２ｂに立設されている。複数のフィン部材３１の間には、アウトレット２２８に空間的に連通する複数の流体の流通路２２７が形成されている。

なお、熱伝達部材３３は、例えば熱伝達性がよいカーボンから製造され、少なくとも１つあり、排気通路２３内にベース壁２１と囲い壁２２とに連結すると共に長手方向に沿って延伸するように立設されている。排気通路２３の一端には外部と連通する開口２３１が形成され、他端がエンドカバー４１によって閉鎖されている。

放熱ファン５は、例えば、軸流ファンを用い、その回転軸がベース壁２１の他方の表面２１ｂに回転可能に支持されると共に、連通孔４２１に対応して貫通孔２２６を介して設置空間２０側に突き出るように設けられている。

以上の構成によって、インバータ装置６のような発熱装置がベース壁２１の一方の表面２１ａに取り付けられているとき、インバータ装置６からの発熱は、ベース壁２１を介して第１の直立壁部２２１へ伝達されると共に熱伝達部材３３へ伝達されると、連結壁部２２４及び第１の直立壁部２２１に伝達されることにより、複数のリブ状のフィン部材３１と複数のタブ状の放熱部材３２とへ伝達される。また、放熱ファン５によりトップカバー４２の連通孔４２１を介して流入された空気などの冷却流体が強制的に流通路２２７、囲い壁２２の貫通孔２２６を介して排気通路２３に流通されると、筐体２内の流体がアウトレット２２８及び開口２３１より流出することができる。このように、フィン部材３１、熱伝達部材３３に伝達された熱を熱交換によって放出することができる。

また、放熱ファン５による冷却流体は、流通路２２７のみならず、排気通路２３へも流れるので、筐体２内の流体の速度を上げることができる。これによって、熱交換の効率を上げることができ、放熱効果を高めることができる。

なお、フィン部材３１としては、その個数、設置間隔を適宜変更することにより、熱交換の面積や流通路２２７としての間隔を増やすことができ、放熱効率を上げることができる。

また、放熱ファン５は、アウトレット２２８、開口２３１から離間して設置されているので、放熱フィン３の流通路２２７を長くすることができる。従って、熱交換の面積を増やすことができるので、より一層良い放熱効果が得られる。

以上のように構成された本考案に係るインバータ装置に用いられる放熱装置１によれば、インバータ装置６がベース壁２１に取り付けられているとき、インバータ装置６が発した熱は、ベース壁２１、囲い壁２２を介して熱伝達部材３３、フィン部材３１、放熱部材３２へ伝達され、また、放熱ファン５により連通孔４２１を介して流入された空気などの冷却流体が強制的に流通路２２７及び排気通路２３に流通されると、筐体２内の流体が集中してアウトレット２２８及び開口２３１より流出されることができる。従って、インバータ装置６が発した熱を熱交換によって放出することができる。

また、放熱ファン５は、アウトレット２２８及び開口２３１から離間して設置されているので、流通路２２７及び排気通路２３を長くすることができる。従って、熱交換の面積・空間を増やすことができるので、放熱効果が良好である。

また、排気通路２３内に熱伝達部材３３が設けられているので、インバータ装置６が発した熱を速やかに囲い壁２２へ伝達させることができる。また、熱伝達部材３３としては、放熱装置１の軽量化や放熱効果を考慮すると、たとえば銅、アルミニウムより低い熱抵抗、高い熱伝達係数を持つカーボン棒を用いると良い。

また、放熱ファン５による冷却流体は、流通路２２７及び排気通路２３に分流して流れるので、筐体２内の流体の速度を上げることができる。これによって、熱交換の効率を上げることができ、放熱効果を高めることができる。

本考案に係る放熱装置は、大パワーのインバータ装置に有用である。

１放熱装置２２ａ囲い壁の一方の表面
２筐体２２ｂ囲い壁の他方の表面
２０設置空間２３排気通路
２１ベース壁２３１開口
２１ａベース壁の一方の表面３放熱フィン
２１ｂ他方の表面３１フィン部材
２１ｃ両側部３２放熱部材
２２囲い壁３３熱伝達部材
２２１第１の直立壁部４１エンドカバー
２２２つば壁部４２トップカバー
２２３第２の直立壁部４２１連通孔
２２４連結壁部５放熱ファン
２２６貫通孔６インバータ装置
２２７流通路Ａ取付領域
２２８アウトレット

Claims

中空筐体内に放熱フィンと放熱ファンとが取り付けられて構成されている、インバータ装置に用いられる放熱装置であって、
前記中空筐体には、前記インバータ装置が接触して取り付けられるベース壁と、前記ベース壁の前記インバータ装置が取り付けられる一方の表面と反対側の他方の表面を覆う囲い壁と、が所定の間隔をおいて対向して設けられ、前記ベース壁の他方の表面と前記囲い壁の一方の表面との間に排気通路が形成され、前記排気通路の一端に外部と連通する開口が形成され、
前記囲い壁の他方の表面を屈曲させて前記ベース壁側に窪ませ前記放熱フィンと前記放熱ファンとを設置する溝状の設置空間が形成され、
前記囲い壁には、前記設置空間の長手方向の一端に外部と空間的に連通するアウトレットが形成されるように、その他端を密閉するエンドカバーと、前記一方の表面側の表面部を密閉するトップカバーと、が設けられ、
前記トップカバーには、前記アウトレットから離れて前記設置空間が外部と空間的に連通する連通孔が設けられ、
前記囲い壁には、前記連通孔に対応して前記設置空間と前記排気通路とを空間的に連通させる貫通孔が設けられ、
前記放熱フィンは、前記設置空間内に設けられている長さが異なる複数のフィン部材と、前記排気通路内に設けられている熱伝達部材と、を有し、
複数の前記フィン部材は、前記アウトレットから離れて前記貫通孔に対応して前記放熱ファンの取付領域が画成されるように互いに所定間隔をおいて前記長手方向に沿って延伸されて前記囲い壁の他方の表面に立設され、複数の前記フィン部材の間には前記アウトレットに空間的に連通する流体の流通路が形成され、
前記熱伝達部材は、少なくとも１つあり、前記排気通路内に前記ベース壁と前記囲い壁とに連結すると共に前記長手方向に沿って延伸するように立設され、
前記放熱ファンは、前記ベース壁の他方の表面に支持されると共に、前記連通孔に対応して前記貫通孔を介して前記設置空間側に突き出て設けられている、
ことを特徴とする放熱装置。
前記ベース壁は、前記一方の表面と前記他方の表面とが平担である平板体を用い、
前記囲い壁は、前記ベース壁の長手方向と直角の両側部から立設された２つの第１の直立壁部と、２つの前記第１の直立壁部の上端部からそれぞれ張り出るつば壁部と、前記つば壁部の張り出された各端部から下側に向かって延伸されて前記第１の直立壁部と所定の間隔をおいて対向する２つの第２の直立壁部と、２つの前記第２の直立壁部の下端部を連結して前記ベース壁の他方の表面と対向する連結壁部と、があるように折れ曲がり、
前記排気通路は、前記ベース壁、前記第１の直立壁部、前記つば壁部、前記第２の直立壁部及び前記連結壁部により断面がＵ字形に形成され、
前記設置空間は、前記第２の直立壁部及び前記連結壁部により画成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
各前記第１の直立壁部には、複数のタブ状の放熱部材が直角に外側に向かって突き出て形成されていることを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
前記熱伝達部材は、カーボンからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放熱装置。
前記放熱ファンは、その回転軸が前記貫通孔を介して突き出るように前記ベース壁の他方の表面に回転可能に支持される軸流ファンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の放熱装置。