JP4496403B2

JP4496403B2 - control panel

Info

Publication number: JP4496403B2
Application number: JP2001130595A
Authority: JP
Inventors: 勝高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002329990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械等に用いられる制御盤に関するものであり、特に、防塵的に密閉され、この防塵区画内を間接的に冷却するための熱交換器を備えた制御盤の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の制御盤１００の構成を示す縦断面図であり、筐体１の前面には扉２が配設され、後面には裏板３が配設されている。筐体１内には図示しない電子機器が収納される防塵区画４が形成され、後面寄りに配設された仕切板５と裏板３との間に通気区画６が形成されている。仕切板５背面に熱交換用の波形フィン組立７が取り付けられている。
【０００３】
波形フィン組立７の内気側流路７ａは仕切板５の上下に穿設された内気吸気口５Ａと内気吐出口５Ｂとに連通している。８は内気吸気口５Ａを覆うファン取付台であり、内気ファン９ａが取り付けられている。また、各内気側流路７ａの間には裏板３によって上下が開放された外気側流路７ｂが形成される。裏板３の下部には背面吸気口３Ａが穿設され、その内面にファンケース１０を介して外気ファン９ｂが取り付けられている。通気区画６の上面には天井排気口１Ａが穿設されている。
【０００４】
内気ファン９ａの運転により矢印ａで示すように内気循環が強制的に行われ、外気ファン９ｂの運転により矢印ｂで示すように外気の強制対流が行われる。これにより、内気側流路７ａと外気側流路７ｂとの隔壁を介して熱交換が行われ、防塵区画４内が空冷される。また、制御盤１００は、一般に、図示しない、例えばレーザ加工機、放電加工機等工作機械の機械本体と一定の距離を隔てて、独立に据え付けが行われる。また、制御盤内部の点検及び保守を容易にするために、筐体１前面の扉２が前記機械本体側と反対側となるように、即ち制御盤背面を前記機械本体側に向けて据え付けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の制御盤１００は、制御盤内を熱交換によって間接空冷するための外気を背面から吸気しており、背面側に吸気スペースが必要となる。また、外気ファン９ｂの点検及び交換のための保守スペースも必要となる。従って、前記機械本体に密着又は近接して据え付けできないため、レーザ加工機、放電加工機等の機械システム全体の設置床面積が大きくなるという問題点があった。
【０００６】
また、工作機械等の機械本体と前記従来の制御盤１００とはメーカ側で相互配線して試験を行った後、切り離して別々に輸送し、ユーザ側での据え付け時に、再度両者の相互配線を行う必要がある。このため、輸送から据え付け完了までの納期が長くなると共にコストが上昇するという問題点があった。
【０００７】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、間接空冷のための熱交換器を備えた制御盤において、この制御盤が用いられる工作機械等の機械システム全体の設置床面積を小さくすることができる制御盤を得ることを目的とする。
【０００８】
また、輸送から据え付け完了までの納期を短縮することができると共にコストを低減することができる制御盤を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る制御盤は、電子機器収納のための密閉された防塵区画を有する筐体を備えると共に、この防塵区画内を間接的に冷却するための熱交換器を備えた、工作機械本体に固定される制御盤において、前記防塵区画を形成する側板と前記筐体の外壁の一部とにより吸気チャンバーを形成し、この吸気チャンバーの上面に吐出口で通じ、該吐出口が穿設された第１の仕切板と前記筐体の外壁の一部とによりプレナムチャンバーを形成し、前記プレナムチャンバーと開口部で通じ、該開口部が形成されたつなぎ板と、前記防塵区画の上面を形成する前記第１の仕切り板及び第２の仕切り板と、前記筐体の外壁の一部とにより前記筐体の天井部全体に区画形成された通気区画を形成し、外気ファンを用い、前記機械との反対側に配設した外気吸気口より前記吸気チャンバー内に外気を吸気した後、プレナムチャンバー、通気区画、前記通気区画に配設された前記熱交換器を外気が経由し、前記機械との反対側に配設した外気排気口へ排出されるものである。
【００１１】
また、この発明に係る制御盤は、前記筐体の下面を前記機械の据え付け床面から離すと共に、前記筐体の下面に吸気口を設け、この吸気口から吸引する外気の排気口を前記筐体の前記機械との反対側に配設し、前記筐体の下面からの外気により前記防塵区画内の電子機器から前記防塵区画外へ露出した放熱フィンを冷却するものである。
【００１２】
また、この発明に係る制御盤は、前記筐体の下面を前記機械の据え付け床面から離すと共に、前記筐体の下面に吸気口を設け、この吸気口から吸引する外気の排気口を前記熱交換器の外気排気口と共通とし、前記筐体の下面からの外気により前記防塵区画内の電子機器から前記防塵区画外へ露出した放熱フィンを冷却するものである。
【００１３】
また、この発明に係る制御盤は、前記熱交換器の外気吸気口からの吸気の通過断面積を漸次減少させる絞り手段を備えたものである。
【００１４】
また、この発明に係る制御盤は、前記防塵区画内に収納する必要がない発熱素子を前記外気排気口近傍に配設してなるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図１〜図３を参照して、この発明の実施の形態１に係る制御盤１０１の構成を説明する。図１は制御盤の正面板を一部破断した正面図、図２は図１の制御盤の天板を取り除いた平面図、図３は図１のＳ１−Ｓ１断面図である。また、従来技術の図７と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００１６】
図１に示すように、背面板１２の上下には天板１３と底板１４を備え、背面板１２の左右には左側板１５と右側板１６を備えている。図３に示すように、天板１３の前縁は下部に折り曲げられ天板前面部１３Ａが形成され、その下縁に形成された天板内曲げ部１３Ｂと、図１及び図２に示すように背面板１２との間に水平の第１の仕切板１７と第２の仕切板１８が配設され、この第１及び第２の仕切板１７、１８と天板１３との間に、筐体１１の天井部全体に高さの低い通気区画６が区画形成されている。
【００１７】
図１及び図２において、第１の仕切板１７と第２の仕切板１８とは、筐体１１内への組付けが容易なように左右に分割されたもので、つなぎ板１９で連結されている。図２において、第１の仕切板１７には図１の吸気チャンバー２０に通ずる吐出口１７Ａが設けられている。また、図１において、天板前面部１３Ａの左端側には横長の排気角穴１３Ｃが設けられている。
【００１８】
図２の通気区画６は、吐出口１７Ａ、排気角穴１３Ｃによって、盤外気と通じている。この通気区画６の下部に、図１及び図３の正面板２１に塞がれた防塵区画４が形成されている。
【００１９】
図１において、右側板１６の前縁は内方に折り曲げられて右側板前面部１６Ａが形成され、この右側板前面部１６Ａの左縁に配設された垂直の第３の仕切板２２と、右側板１６との間に吸気チャンバー２０が形成されている。吸気チャンバー２０の上面には、第１の仕切板１７と筐体１１の外壁の一部とによって、プレナムチャンバー２３が形成されている。図２において、第１の仕切板１７の吐出口１７Ａの下面に配設されたファンケース２４内に外気ファン９ｂが収められている。図１及び図２において、外気ファン９ｂは、第３の仕切板２２に設けられた開口からファンケース２４内に挿入でき、蓋板２５で脱落が防止されている。
【００２０】
図３において、熱交換器である波形フィン組立７は、第２の仕切板１８に取り付けられて通気区画６の略中央部に配設されており、通気区画６の長手方向に配置され左右端が封止された複数個の内気側流路７ａと、この内気側流路７ａと交互に位置して左右端が解放された外気側流路７ｂとを有している。図２において、波形フィン組立７の右方にはプレナムチャンバー２３が位置し、つなぎ板１９の開口部１９Ａ部分で図３の外気側流路７ｂと通じている。また、図１及び図２に示すように、波形フィン組立７の中央部に位置して第２の仕切板１８に内気吸気口１８Ａが穿設されると共に左右端に位置して内気吐出口１８Ｂが穿設されている。
【００２１】
図１〜図３に示すように、内気吸気口１８Ａの下面にガイドレール２６とファンパネル２７とが配設されている。内気ファン９ａが取り付けられたファンパネル２７は、ガイドレール２６によって水平に着脱でき、図２及び図３のネジ部材２８によって天板内曲げ部１３Ｂに固定されている。図３の防塵区画４内には、背面板１２に沿って、垂直ダクト２９が配設されている。垂直ダクト２９の下端は、底板１４に設けられた吸気口１４Ａに密着していると共に、上端は第２の仕切板１８に設けられた排気口１８Ｃに密着している。これにより、垂直ダクト２９内は筐体１１底面の外気と通気区画６とに連通している。この垂直ダクト２９前面には、図１に示すようにサーボアンプ、インバータ等の電子機器ユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄが取り付けられており、図１に示す角穴２９Ａ、２９Ｂから、図２及び図３に示す背面に備えた放熱フィン３１が垂直ダクト２９内に露出されている。
【００２２】
次に、図１及び図２により通気区画６の排気角穴１３Ｃ部分を説明する。排気角穴１３Ｃの前面は、正面板２１の外気排気口２１Ｂが設けられている。第２の仕切板１８の上面には、波形フィン組立７の後端に合わせて図２の第１のエアガイド板３２が配設され、左側板１５と間隔をとって第２のエアガイド板３３が配設されている。これによって、排気口１８Ｃから外気排気口２１Ｂに至るＬ形風路３４が形成される。Ｌ形風路３４の右端はつなぎ板１９で塞がれている。
【００２３】
図１及び図２において、波形フィン組立７の左方には、図１の電子機器ユニット３０Ａ〜３０Ｄのための抵抗器ユニット３５が収納されている。図２の抵抗器ユニット３５は、複数個の回生抵抗器３５Ａがユニットパネル３５Ｂに実装され、回生抵抗器３５Ａからの配線は配線穴１８Ｅから防塵区画４内へ接続されている。このような回生抵抗器は、防塵区画内に収納する必要がない発熱素子の一例である。抵抗器ユニット３５は、図１及び図２の排気角穴１３Ｃから水平に通気区画６内に挿入され、図２のユニットパネル３５Ｂの背面のピン部材３５Ｃが第１のエアガイド板３２に係合して位置決めされ、前側においてネジ部材３５Ｄにより第２の仕切板１８に固定されている。なお、排気角穴１３Ｃの下部には、図１の第２の仕切板１８を折り曲げてフランジ１８Ｄが形成されている。
【００２４】
図１の防塵区画４内には、図示しない他の電子機器が背面板１２に取付収納されている。これら電子機器からの図示しないケーブルは、背面板１２に設けられた配線穴１２Ａから引き出される。配線穴１２Ａの両側にはケーブル支え板３６、中央に塞ぎ板３７が配設され、その合わせ目に一対のパッキン部材３８が張り付けられている。前記ケーブルは一対のパッキン部材３８の間を通り、ケーブル支持部３６Ａに固定される。
【００２５】
制御盤１０１は、図２及び図３に示すように工作機械等の機械本体のベッド２００に固定される。前記ケーブルは工作機械等の機械本体のベッド２００に設けられた図２の配線穴２００Ａを通って前記機械本体内のサーボモータ等の電機部品に配線接続される。図３のように天板１３の後縁は延長され工作機械等の機械本体のベッド２００の上面にネジ部材３９で固定されている。底板１４の後縁には、工作機械等の機械本体のベッド２００の側壁に密着するフランジ１４Ｂが形成され、ネジ部材３９で固定されている。このネジ部材３９は、図１の背面板１２の通し穴１２Ｂを通して締め付けられ、通し穴１２Ｂはグロメット４０で塞いでいる。なお、図３のＦＬは据え付け床面を示している。
【００２６】
次に制御盤１０１の冷却作用について説明する。図１において、内気ファン９ａの運転により防塵区画４の内気が吸引され、内気吸気口１８Ａから波形フィン組立７の内気側流路７ａ（図３）内に送り込まれる。図１において、内気は左右に分かれて、内気吐出口１８Ｂから排出され、矢印ａ１で示すように内気循環が強制的に行われる。また、図１において、外気ファン９ｂの運転により外気が外気吸気口２１Ａから吸気チャンバー２０内に吸引される。次いで、外気は図２の吐出口１７Ａからプレナムチャンバー２３内を満たし、つなぎ板１９の開口部１９Ａから波形フィン組立７の外気側流路７ｂ（図３）内へ分散して送り込まれる。さらに、図２の回生抵抗器３５Ａ周囲を通り抜け、外気排気口２１Ｂから排出され、図１及び図２の矢印ｂ１で示すように外気の強制対流が行われる。
【００２７】
以上により、図３の内気側流路７ａと外気側流路７ｂとの隔壁を介して熱交換が行われる。内気側流路７ａは、図１及び図２の波形フィン組立７のように筐体１１の長手方向に沿って配設され、防塵区画４の略上面全体に配設されているので、中央部から吸い込まれた内気は、防塵区画４の左右隅部まで均一に行き渡り、均一に撹拌冷却され局所的な温度上昇が防止される。
【００２８】
図１の外気吸気口２１Ａから吸い込まれた外気は、吸気チャンバー２０を経由して、図２のように２台の外気ファン９ｂに低い圧力損失で均一に吸引される。次に、外気は、図１のようにプレナムチャンバー２３で低い圧力損失で略垂直から水平に方向転換され、均一に図３の外気側流路７ｂ内へ送り込まれる。また、外気側流路７ｂから出た熱交換後の外気は、図１及び図２の横長の外気排気口２１Ｂを有する広い空間内で緩やかに横方向から前面方向に方向転換されるので圧力損失の増大を防止でき、この広い空間を利用して図２の回生抵抗器３５Ａを収納でき、且つ、回生抵抗器３５Ａを強制風冷することができる。また、このような構成により、図１の防塵区画４内の発熱量を低減できる効果が得られる。
【００２９】
図３において、電子機器ユニット３０Ａ等の放熱フィン３１の発熱によって、垂直ダクト２９内に吸気口１４Ａから排気口１８Ｃに至る自然対流が生ずる。この自然対流は垂直ダクト２９による煙突効果で加速される一方、図２の第２のエアガイド板３３に沿って流れる外気の局所的な高速気流ｂ１０によって、Ｌ形風路３４の出口部分が負圧となり、排気口１８Ｃに出た暖気が外気排気口２１Ｂの外に導かれる。このように、矢印ｃ１で示される外気対流によって放熱フィン３１は効率よく冷却できる。
【００３０】
図１における熱交換のための外気の吸排気口２１Ａ、２１Ｂは、図２及び図３の工作機械等の機械本体のベッド２００と反対側である筐体１１の前面側に配置されているので、制御盤１０１は工作機械等の機械本体のベッド２００に略密着状態で組み付け固定できる。また、図２及び図３の電子機器ユニットの放熱フィン３１の冷却外気流も前記密着状態に影響されず、背面側及び側面側に保守スペースを必要としない。従って、この制御盤が用いられる工作機械等の機械システム全体全体の設置床面積を小さくすることができる。また、制御盤１０１の両側面に密着して他の付帯設備、例えば空圧装置等を配置することができる。さらに、制御盤１０１の上面に工作機械等の機械本体の構造部等を張り出すこともできる。
【００３１】
また、図２において、制御盤１０１のケーブルは工作機械等の機械本体のベッド２００に設けられた配線穴２００Ａを通って工作機械内のサーボモータ等の電機部品と相互に配線接続される。このように接続された相互配線は、メーカ側において行った後、切り離すことなく、そのままの状態で出荷して据え付けを行うことができる。従って、据え付けコストを低減することができると共に、納期を短縮することができる。
【００３２】
実施の形態２．
以下、図４〜図６を参照して、この発明の実施の形態２に係る制御盤１０２の構成を説明する。図４は制御盤の正面板を一部破断した正面図、図５は図４の制御盤の天板を除いた平面図、図６は図４のＳ２−Ｓ２断面図であり、実施の形態１の図１〜図３と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００３３】
図４及び図５に示すように、制御盤１０２の内気ファン９ａ、ファンパネル２７及びガイドレール２６は、波形フィン組立７の右端に位置して配置されている。そして、内気循環は、図４の矢印ａ２で示すように行われる。
【００３４】
図４に示すように、外気の吸気チャンバー２０は吸気ダクト４１で形成されている。吸気ダクト４１の着脱はネジ締め等で簡単にできるので、通気区画６を形成するための仕切板１８も一枚で構成されている。吸気ダクト４１は前面に吸気口４１Ａを有し、上端にファンパネル４２を水平に挿入できるガイド部分を備えている。ファンパネル４２の下面には外気ファン９ｂが取り付けられ、上面側の仕切板１８には図５に示すように吐出口１８Ｆが設けられている。
【００３５】
図５及び図６に示すように、垂直ダクト２９上面が連結される排気口１８Ｃの上面には、絞り手段である傾斜板４３が配設されている。傾斜板４３は背面板１２と波形フィン組立７との隙間に略等しい奥行きを有し、図４に示すようにプレナムチャンバー２３側（図５の排気口１８Ｃの右端）から傾斜して、図５及び図６に示すように排気口１８Ｃの横幅全部に延びている。図５に示すように、抵抗器ユニット３５の背面は、背面板１２に密着して収納され、実地の形態１の図２におけるエアガイド板３２及び３３は配設されていない。
【００３６】
図５に示すように、外気は吐出口１８Ｆからプレナムチャンバー２３内を満たし、複数個の外気側流路７ｂ（図６）内へ分散して送り込まれる。さらに、回生抵抗器３５Ａ周囲を通り抜け、外気排気口２１Ｂから排出され、矢印ｂ２で示すように外気の強制対流が行われる。
【００３７】
図４及び図５のプレナムチャンバー２３の外気の一部は、波形フィン組立７の後側の隙間に入り、傾斜板４３による絞り効果により吸気の通過断面積が漸次減少するため、高い風速流ｂ２０（図４）が形成され、傾斜板４３の左方が負圧となる。これにより、垂直ダクト１６内の暖気は図４〜図６の矢印ｃ２で示すように加速されながら引き出され、外気側流路７ｂからの排気ｂ２と合流する。
【００３８】
以上のように、実施の形態２に係る制御盤は、実施の形態１に係る制御盤と同様の作用効果を奏すると共に、電子機器ユニットの放熱フィンの冷却をより効率的に行うことができる。
【００３９】
以上の実施の形態１及び２の説明に示したように、この発明においては、内気ファン９ａの位置は、制御盤内の収納機器のレイアウト等に対応して変更でき、横長の筐体１１を備えた制御盤内の冷却を効率よく行うことができる。また、背面に密着された工作機械によって冷却効率が妨げられず、且つ、排気熱によって工作機械側に熱的悪影響を及ぼすこともない。
【００４０】
【発明の効果】
この発明に係る制御盤は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
この発明に係る制御盤は、間接空冷のための熱交換器を備えた制御盤において、この制御盤が用いられる工作機械等の機械システム全体の設置床面積を小さくすることができる。
【００４１】
また、この発明に係る制御盤は、輸送から据え付け完了までの納期を短縮することができると共にコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る制御盤の正面板を一部破断した正面図である。
【図２】図１の制御盤の天板を除いた平面図である。
【図３】図１のＳ１−Ｓ１線部分の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る制御盤の正面板を一部破断した正面図である。
【図５】図４の制御盤の天板を除いた平面図である。
【図６】図１のＳ２−Ｓ２線部分の断面図である。
【図７】従来の制御盤の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
４防塵区画、６通気区画、７波形フィン組立、７ａ内気側流路、７ｂ外気側流路、９ａ内気ファン、９ｂ外気ファン、１１筐体、１２背面板、１２Ａ配線穴、１２Ｂ通し穴、１３天板、１３Ａ天板前面部、１３Ｂ天板内曲げ部、１３Ｃ排気角穴、１４底板、１４Ａ吸気口、１４Ｂフランジ、１５左側板、１６右側板、１６Ａ右側板前面部、１７第１の仕切板、１７Ａ吐出口、１８第２の仕切板、１８Ａ内気吸気口、１８Ｂ内気吐出口、１８Ｃ排気口、１８Ｄフランジ、１８Ｅ配線穴、１８Ｆ吐出口、１９つなぎ板、１９Ａ開口部、２０の吸気チャンバー、２１正面板、２１Ａ外気吸気口、２１Ｂ外気排気口、２２第３の仕切板、２３プレナムチャンバー、２４ファンケース、２５蓋板、２６ガイドレール、２７ファンパネル、２８ネジ部材、２９垂直ダクト、２９Ａ、２９Ｂ角穴、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ電子機器ユニット、３１放熱フィン、３２第１のエアガイド板、３３第２のエアガイド板、３４Ｌ形風路、３５抵抗器ユニット、３５Ａ回生抵抗器、３５Ｂユニットパネル、３５Ｃピン部材、３６ケーブル支え板、３６Ａケーブル支持部、３７塞ぎ板、３８パッキン部材、３９ネジ部材、４０グロメット、４１吸気ダクト、４１Ａ吸気口、４２ファンパネル４２、４３傾斜板、１０１、１０２制御盤、２００工作機械等の機械本体のベッド、２００Ａ配線穴。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control panel used for machine tools and the like, and more particularly to an improvement of a control panel that is sealed in a dustproof manner and includes a heat exchanger for indirectly cooling the inside of the dustproof compartment. is there.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a conventional control panel 100. A door 2 is disposed on the front surface of the housing 1, and a back plate 3 is disposed on the rear surface. A dustproof compartment 4 in which an electronic device (not shown) is accommodated is formed in the housing 1, and a ventilation compartment 6 is formed between the partition plate 5 and the back plate 3 disposed near the rear surface. A corrugated fin assembly 7 for heat exchange is attached to the rear surface of the partition plate 5.
[0003]
The inside air flow path 7a of the corrugated fin assembly 7 communicates with the inside air intake port 5A and the inside air discharge port 5B which are formed above and below the partition plate 5. Reference numeral 8 denotes a fan mount that covers the inside air intake port 5A, to which an inside air fan 9a is attached. Further, between the inside air side channels 7a, an outside air side channel 7b whose upper and lower sides are opened by the back plate 3 is formed. A rear air inlet 3A is formed in the lower portion of the back plate 3, and an outside air fan 9b is attached to the inner surface of the back plate 3 via a fan case 10. A ceiling exhaust port 1 A is formed in the upper surface of the ventilation section 6.
[0004]
The inside air circulation is forcibly performed as indicated by an arrow a by the operation of the inside air fan 9a, and the forced convection of outside air is performed as indicated by the arrow b by the operation of the outside air fan 9b. Thereby, heat exchange is performed via the partition wall between the inside air side flow path 7a and the outside air side flow path 7b, and the inside of the dustproof compartment 4 is air-cooled. Further, the control panel 100 is generally installed independently at a certain distance from a machine body of a machine tool (not shown) such as a laser processing machine or an electric discharge machine. Further, in order to facilitate inspection and maintenance inside the control panel, the control panel is installed so that the door 2 on the front surface of the housing 1 is opposite to the machine body side, that is, the control panel rear side faces the machine body side. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional control panel 100 sucks outside air for indirectly cooling the inside of the control panel by heat exchange from the back side, and an intake space is required on the back side. In addition, a maintenance space for checking and replacing the outside air fan 9b is also required. Therefore, since it cannot be installed in close contact with or close to the machine body, there is a problem that the installation floor area of the entire machine system such as a laser beam machine and an electric discharge machine becomes large.
[0006]
In addition, the machine body such as a machine tool and the conventional control panel 100 are interconnected on the manufacturer side and tested, then separated and transported separately. There is a need to do. For this reason, there is a problem that the delivery time from transportation to completion of installation becomes longer and the cost increases.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a control panel equipped with a heat exchanger for indirect air cooling, installation of the entire machine system such as a machine tool in which the control panel is used. An object is to obtain a control panel capable of reducing the floor area.
[0008]
It is another object of the present invention to obtain a control panel that can shorten the delivery time from transportation to completion of installation and reduce the cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
[0010]
A control panel according to the present invention includes a housing having a sealed dust-proof section for storing electronic equipment, and a machine tool body including a heat exchanger for indirectly cooling the inside of the dust-proof section. In the fixed control panel, an air intake chamber is formed by a side plate forming the dust-proof section and a part of the outer wall of the housing, and the air discharge port is formed in the upper surface of the air intake chamber. A plenum chamber is formed by the first partition plate and a part of the outer wall of the housing. The plenum chamber communicates with the opening, and a connecting plate in which the opening is formed and an upper surface of the dust-proof section are formed. The first partition plate and the second partition plate, and a part of the outer wall of the casing form a ventilation section that is partitioned in the entire ceiling portion of the casing, and uses an outside air fan, Outside air placed on the other side of After the outside air is sucked into the intake chamber from the air opening, the outside air is disposed on the opposite side of the machine through the plenum chamber, the ventilation section, and the heat exchanger disposed in the ventilation section. It is discharged into the mouth.
[0011]
In the control panel according to the present invention, the lower surface of the housing is separated from the installation floor surface of the machine, and an intake port is provided on the lower surface of the housing, and an exhaust port for outside air sucked from the intake port is provided in the housing. It arrange | positions on the opposite side to the said machine of a body, and cools the radiation fin exposed outside the said dust-proof division from the electronic device in the said dust-proof division by the external air from the lower surface of the said housing | casing.
[0012]
In the control panel according to the present invention, the lower surface of the casing is separated from the installation floor surface of the machine, and an intake port is provided on the lower surface of the casing, and an exhaust port for outside air sucked from the intake port is provided as the heat. The heat radiation fin exposed outside the dustproof compartment from the electronic device in the dustproof compartment is cooled by the outside air from the lower surface of the housing in common with the outside air exhaust port of the exchanger.
[0013]
In addition, the control panel according to the present invention includes a throttle means for gradually reducing the passage cross-sectional area of the intake air from the outside air intake port of the heat exchanger.
[0014]
In the control panel according to the present invention, a heating element that does not need to be housed in the dustproof compartment is provided in the vicinity of the outside air exhaust port.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the configuration of the control panel 101 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view in which the front panel of the control panel is partially broken, FIG. 2 is a plan view with the top panel of the control panel of FIG. 1 removed, and FIG. 3 is a sectional view taken along line S1-S1 in FIG. Further, the same reference numerals as those in FIG.
[0016]
As shown in FIG. 1, a top plate 13 and a bottom plate 14 are provided above and below the back plate 12, and a left side plate 15 and a right side plate 16 are provided on the left and right sides of the back plate 12. As shown in FIG. 3, the front edge of the top plate 13 is bent downward to form a top plate front portion 13A, the top plate bending portion 13B formed at the lower edge thereof, and as shown in FIGS. A horizontal first partition plate 17 and a second partition plate 18 are disposed between the rear plate 12 and the first and second partition plates 17, 18 and the top plate 13. A ventilation section 6 having a low height is formed in the entire ceiling portion of the body 11.
[0017]
In FIG. 1 and FIG. 2, the first partition plate 17 and the second partition plate 18 are divided into left and right so as to be easily assembled into the housing 11, and are connected by a connecting plate 19. ing. In FIG. 2, the first partition plate 17 is provided with a discharge port 17A communicating with the intake chamber 20 of FIG. In FIG. 1, a horizontally long exhaust square hole 13 C is provided on the left end side of the top plate front surface portion 13 A.
[0018]
The ventilation section 6 in FIG. 2 communicates with the outside air through the discharge port 17A and the exhaust square hole 13C. A dustproof compartment 4 closed by the front plate 21 of FIGS. 1 and 3 is formed at the lower part of the ventilation compartment 6.
[0019]
In FIG. 1, the front edge of the right side plate 16 is bent inward to form a right side plate front surface portion 16A, and a vertical third partition plate 22 disposed on the left edge of the right side plate front surface portion 16A; An intake chamber 20 is formed between the right side plate 16 and the right side plate 16. A plenum chamber 23 is formed on the upper surface of the intake chamber 20 by the first partition plate 17 and a part of the outer wall of the housing 11. In FIG. 2, an outside air fan 9 b is housed in a fan case 24 disposed on the lower surface of the discharge port 17 A of the first partition plate 17. In FIGS. 1 and 2, the outside air fan 9 b can be inserted into the fan case 24 through an opening provided in the third partition plate 22, and is prevented from dropping by the lid plate 25.
[0020]
In FIG. 3, the corrugated fin assembly 7, which is a heat exchanger, is attached to the second partition plate 18 and is disposed at a substantially central portion of the ventilation section 6. And a plurality of inside air flow paths 7a, and the outside air flow paths 7b that are alternately positioned with the inside air flow paths 7a and that are open at the left and right ends. 2, the plenum chamber 23 is located on the right side of the corrugated fin assembly 7 and communicates with the outside air flow path 7b of FIG. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an internal air inlet 18A is formed in the second partition plate 18 at the center of the corrugated fin assembly 7, and an internal air outlet 18B is positioned at the left and right ends. Is drilled.
[0021]
As shown in FIGS. 1 to 3, a guide rail 26 and a fan panel 27 are disposed on the lower surface of the inside air intake port 18 A. The fan panel 27 to which the inside air fan 9a is attached can be horizontally attached and detached by the guide rail 26, and is fixed to the top plate bending portion 13B by the screw member 28 of FIGS. A vertical duct 29 is disposed along the back plate 12 in the dustproof compartment 4 of FIG. The lower end of the vertical duct 29 is in close contact with the intake port 14 A provided in the bottom plate 14, and the upper end is in close contact with the exhaust port 18 C provided in the second partition plate 18. Thus, the inside of the vertical duct 29 communicates with the outside air on the bottom surface of the housing 11 and the ventilation section 6. Electronic equipment units 30A, 30B, 30C, and 30D such as servo amplifiers and inverters are attached to the front surface of the vertical duct 29 as shown in FIG. 1. From the square holes 29A and 29B shown in FIG. Radiating fins 31 provided on the back surface shown in FIG. 3 are exposed in the vertical duct 29.
[0022]
Next, the exhaust square hole 13C portion of the ventilation section 6 will be described with reference to FIGS. An outside air exhaust port 21 B of the front plate 21 is provided in front of the exhaust square hole 13 C. A first air guide plate 32 of FIG. 2 is arranged on the upper surface of the second partition plate 18 so as to match the rear end of the corrugated fin assembly 7, and the second air guide plate is spaced from the left side plate 15. 33 is arranged. Thereby, an L-shaped air passage 34 extending from the exhaust port 18C to the outside air exhaust port 21B is formed. The right end of the L-shaped air passage 34 is closed by the connecting plate 19.
[0023]
1 and 2, a resistor unit 35 for the electronic device units 30 A to 30 D in FIG. 1 is accommodated on the left side of the corrugated fin assembly 7. In the resistor unit 35 of FIG. 2, a plurality of regenerative resistors 35A are mounted on a unit panel 35B, and wiring from the regenerative resistors 35A is connected into the dustproof compartment 4 through the wiring holes 18E. Such a regenerative resistor is an example of a heating element that does not need to be housed in a dustproof compartment. The resistor unit 35 is horizontally inserted into the ventilation section 6 from the exhaust corner hole 13C of FIGS. 1 and 2, and the pin member 35C on the back surface of the unit panel 35B of FIG. 2 is engaged with the first air guide plate 32. And is fixed to the second partition plate 18 by a screw member 35D on the front side. A flange 18D is formed by bending the second partition plate 18 of FIG. 1 below the exhaust corner hole 13C.
[0024]
In the dustproof compartment 4 of FIG. 1, other electronic devices (not shown) are mounted and housed on the back plate 12. A cable (not shown) from these electronic devices is drawn out from a wiring hole 12 A provided in the back plate 12. A cable support plate 36 is disposed on both sides of the wiring hole 12A, and a closing plate 37 is disposed at the center, and a pair of packing members 38 are attached to the joints. The cable passes between the pair of packing members 38 and is fixed to the cable support portion 36A.
[0025]
As shown in FIGS. 2 and 3, the control panel 101 is fixed to a bed 200 of a machine body such as a machine tool. The cable is wired and connected to electrical parts such as a servo motor in the machine body through a wiring hole 200A of FIG. 2 provided in a bed 200 of the machine body such as a machine tool. As shown in FIG. 3, the rear edge of the top plate 13 is extended and fixed to the upper surface of a bed 200 of a machine body such as a machine tool by a screw member 39. At the rear edge of the bottom plate 14, a flange 14 B that is in close contact with the side wall of the bed 200 of a machine body such as a machine tool is formed and fixed by a screw member 39. The screw member 39 is tightened through the through hole 12B of the back plate 12 of FIG. 1, and the through hole 12B is closed with a grommet 40. In addition, FL of FIG. 3 has shown the installation floor surface.
[0026]
Next, the cooling action of the control panel 101 will be described. In FIG. 1, the inside air in the dust-proof section 4 is sucked by the operation of the inside air fan 9a and is sent from the inside air intake port 18A into the inside air flow path 7a (FIG. 3) of the corrugated fin assembly 7. In FIG. 1, the inside air is divided into left and right sides and discharged from the inside air discharge port 18B, and the inside air circulation is forcibly performed as indicated by an arrow a1. In FIG. 1, the outside air is sucked into the intake chamber 20 from the outside air intake port 21A by the operation of the outside air fan 9b. Next, the outside air fills the plenum chamber 23 from the discharge port 17A of FIG. 2, and is distributed and fed from the opening 19A of the connecting plate 19 into the outside air flow path 7b (FIG. 3) of the corrugated fin assembly 7. Furthermore, it passes around the regenerative resistor 35A in FIG. 2 and is discharged from the outside air outlet 21B, and forced convection of outside air is performed as shown by an arrow b1 in FIGS.
[0027]
As described above, heat exchange is performed through the partition wall between the inside air flow path 7a and the outside air flow path 7b in FIG. The inside air flow path 7a is disposed along the longitudinal direction of the housing 11 like the corrugated fin assembly 7 of FIGS. 1 and 2, and is disposed over substantially the entire upper surface of the dustproof compartment 4, so that the central portion The inside air sucked from the air uniformly spreads to the left and right corners of the dust-proof section 4, and is uniformly stirred and cooled to prevent a local temperature rise.
[0028]
The outside air sucked from the outside air inlet 21A in FIG. 1 is uniformly sucked into the two outside air fans 9b through the intake chamber 20 with low pressure loss as shown in FIG. Next, the outside air is turned from substantially vertical to horizontal with a low pressure loss in the plenum chamber 23 as shown in FIG. 1, and is uniformly fed into the outside air flow path 7b of FIG. Also, the outside air after the heat exchange that has flowed out of the outside air flow path 7b is gradually changed from the lateral direction to the front direction in the wide space having the horizontally long outside air exhaust port 21B shown in FIGS. 2 can be prevented, the regenerative resistor 35A of FIG. 2 can be accommodated using this wide space, and the regenerative resistor 35A can be forcibly cooled by air. Moreover, the effect which can reduce the emitted-heat amount in the dust-proof division 4 of FIG. 1 by such a structure is acquired.
[0029]
In FIG. 3, natural convection from the intake port 14 A to the exhaust port 18 C is generated in the vertical duct 29 due to heat generated by the radiation fins 31 such as the electronic device unit 30 A. While this natural convection is accelerated by the chimney effect of the vertical duct 29, the exit portion of the L-shaped air passage 34 is negatively affected by the local high-speed air flow b10 of the outside air flowing along the second air guide plate 33 in FIG. The warm air that has come out to the exhaust port 18C is led out of the outside air exhaust port 21B. Thus, the heat radiation fin 31 can be efficiently cooled by the outside air convection indicated by the arrow c1.
[0030]
The outside air intake / exhaust ports 21A and 21B for heat exchange in FIG. 1 are arranged on the front side of the casing 11 opposite to the bed 200 of the machine body such as the machine tool of FIGS. The control panel 101 can be assembled and fixed to the bed 200 of a machine body such as a machine tool in a substantially close contact state. Further, the cooling external airflow of the heat radiation fins 31 of the electronic device unit of FIGS. 2 and 3 is not affected by the contact state, and no maintenance space is required on the back side and the side surface. Therefore, the installation floor area of the entire machine system such as a machine tool using this control panel can be reduced. Further, other incidental equipment such as a pneumatic device can be arranged in close contact with both side surfaces of the control panel 101. Furthermore, a structural part of a machine body such as a machine tool can be projected on the upper surface of the control panel 101.
[0031]
In FIG. 2, the cable of the control panel 101 is interconnected with electrical parts such as a servo motor in the machine tool through a wiring hole 200 A provided in the bed 200 of the machine body such as a machine tool. The interconnects connected in this way can be shipped and installed as they are without being separated after being performed on the manufacturer side. Therefore, the installation cost can be reduced and the delivery time can be shortened.
[0032]
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, the configuration of the control panel 102 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a front view in which the front panel of the control panel is partially broken, FIG. 5 is a plan view excluding the top panel of the control panel in FIG. 4, and FIG. 6 is a sectional view taken along line S2-S2 in FIG. The same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same or corresponding parts.
[0033]
As shown in FIGS. 4 and 5, the inside air fan 9 a, the fan panel 27, and the guide rail 26 of the control panel 102 are disposed at the right end of the corrugated fin assembly 7. Then, the inside air circulation is performed as shown by an arrow a2 in FIG.
[0034]
As shown in FIG. 4, the outside air intake chamber 20 is formed by an intake duct 41. Since the intake duct 41 can be easily attached and detached by screwing or the like, the partition plate 18 for forming the ventilation section 6 is also composed of a single sheet. The intake duct 41 has an intake port 41 A on the front surface, and has a guide portion into which the fan panel 42 can be inserted horizontally at the upper end. An outside air fan 9b is attached to the lower surface of the fan panel 42, and a discharge port 18F is provided in the upper partition plate 18 as shown in FIG.
[0035]
As shown in FIGS. 5 and 6, an inclined plate 43 serving as a throttle means is disposed on the upper surface of the exhaust port 18C to which the upper surface of the vertical duct 29 is connected. The inclined plate 43 has a depth substantially equal to the gap between the back plate 12 and the corrugated fin assembly 7, and is inclined from the plenum chamber 23 side (the right end of the exhaust port 18C in FIG. 5) as shown in FIG. And as shown in FIG. 6, it has extended to the full width of the exhaust port 18C. As shown in FIG. 5, the back surface of the resistor unit 35 is stored in close contact with the back plate 12, and the air guide plates 32 and 33 in FIG.
[0036]
As shown in FIG. 5, the outside air fills the inside of the plenum chamber 23 from the discharge port 18F, and is distributed and sent into the plurality of outside air flow paths 7b (FIG. 6). Furthermore, it passes around the regenerative resistor 35A, is discharged from the outside air exhaust port 21B, and forced convection of outside air is performed as indicated by an arrow b2.
[0037]
A part of the outside air in the plenum chamber 23 shown in FIGS. 4 and 5 enters the gap on the rear side of the corrugated fin assembly 7, and the cross-sectional area of the intake air gradually decreases due to the throttle effect by the inclined plate 43. (FIG. 4) is formed, and the left side of the inclined plate 43 is a negative pressure. As a result, the warm air in the vertical duct 16 is extracted while being accelerated as indicated by the arrow c2 in FIGS. 4 to 6, and merges with the exhaust b2 from the outside air flow path 7b.
[0038]
As described above, the control panel according to the second embodiment has the same effects as the control panel according to the first embodiment, and can more efficiently cool the radiating fins of the electronic device unit.
[0039]
As shown in the above description of the first and second embodiments, in the present invention, the position of the inside air fan 9a can be changed in accordance with the layout of the storage device in the control panel, and the horizontally long casing 11 can be changed. The inside of the control panel provided can be efficiently cooled. Further, the cooling efficiency is not hindered by the machine tool in close contact with the back surface, and the exhaust heat does not adversely affect the machine tool side.
[0040]
【The invention's effect】
Since the control panel according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
The control panel according to the present invention can reduce the installation floor area of the entire machine system such as a machine tool in which the control panel is used in the control panel having a heat exchanger for indirect air cooling.
[0041]
In addition, the control panel according to the present invention can reduce the delivery time from transportation to the completion of installation and reduce the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view, partly broken away, of a front panel of a control panel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the control panel of FIG. 1 with the top plate removed.
3 is a cross-sectional view taken along a line S1-S1 in FIG.
FIG. 4 is a front view in which a front plate of a control panel according to Embodiment 2 of the present invention is partially broken.
FIG. 5 is a plan view of the control panel of FIG. 4 with the top plate removed.
6 is a cross-sectional view taken along a line S2-S2 in FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional control panel.
[Explanation of symbols]
4 dustproof compartment, 6 vent compartment, 7 corrugated fin assembly, 7a inside air side passage, 7b outside air side passage, 9a inside air fan, 9b outside air fan, 11 housing, 12 back plate, 12A wiring hole, 12B through hole, 13 Top plate, 13A Top plate front portion, 13B Top plate bending portion, 13C Exhaust square hole, 14 Bottom plate, 14A Inlet, 14B Flange, 15 Left plate, 16 Right plate, 16A Right plate front portion, 17 First partition Plate, 17A discharge port, 18 second partition plate, 18A inside air intake port, 18B inside air discharge port, 18C exhaust port, 18D flange, 18E wiring hole, 18F discharge port, 19 connecting plate, 19A opening, 20 intake chamber 21 Front plate, 21A Outside air inlet, 21B Outside air outlet, 22 Third partition plate, 23 Plenum chamber, 24 Fan case, 25 Cover plate, 26 Guide rail, 27 Fan panel, 28 Screw member, 29 Vertical duct, 29A, 29B Square hole, 30A, 30B, 30C, 30D Electronic device unit, 31 Radiation fin, 32 First air guide plate, 33 Second air guide plate, 34 L shape Air path, 35 resistor unit, 35A regenerative resistor, 35B unit panel, 35C pin member, 36 cable support plate, 36A cable support portion, 37 closing plate, 38 packing member, 39 screw member, 40 grommet, 41 air intake duct, 41A intake port, 42 fan panel 42, 43 inclined plate, 101, 102 control panel, 200 bed of machine body such as machine tool, 200A wiring hole.

Claims

In a control panel fixed to a machine tool body, including a housing having a sealed dustproof compartment for storing electronic equipment and a heat exchanger for indirectly cooling the inside of the dustproof compartment,
An air intake chamber is formed by a side plate forming the dustproof compartment and a part of the outer wall of the housing,
A plenum chamber is formed by the first partition plate in which the discharge port is formed and a part of the outer wall of the housing, the discharge port being connected to the upper surface of the intake chamber.
A connecting plate that is communicated with the plenum chamber through the opening and formed with the opening, the first partition plate and the second partition plate that form the upper surface of the dustproof compartment, and a part of the outer wall of the housing And forming a ventilation section defined in the entire ceiling portion of the housing,
An outside air fan is used to draw outside air into the intake chamber from an outside air inlet provided on the opposite side of the machine, and then the plenum chamber, the ventilation section, and the heat exchanger disposed in the ventilation section are opened to the outside air. And the control panel is discharged to an outside air exhaust port disposed on the opposite side of the machine.

The lower surface of the housing is separated from the installation floor of the machine, and an air inlet is provided on the lower surface of the housing, and an exhaust port for outside air sucked from the air inlet is arranged on the opposite side of the housing to the machine. 2. The control panel according to claim 1, wherein the radiating fin exposed from the electronic device in the dustproof compartment to the outside of the dustproof compartment is cooled by outside air from the lower surface of the housing.

The lower surface of the housing is separated from the installation floor surface of the machine, and an intake port is provided on the lower surface of the housing, and an exhaust port for outside air sucked from the intake port is made common with an external air exhaust port of the heat exchanger, 2. The control panel according to claim 1, wherein the heat radiation fin exposed to the outside of the dustproof compartment from the electronic device in the dustproof compartment is cooled by outside air from a lower surface of the housing.

4. The control panel according to claim 2, further comprising a throttle means for gradually reducing the passage cross-sectional area of the intake air from the outside air intake port of the heat exchanger.

According to any one of claims 1 to 4, characterized by being arranged in a space throughout the heating elements need not be housed in the dust-proof compartment from the heat exchanger in the ventilation compartment to the outside air outlet Control panel.