JP4543333B2 - 制御盤 - Google Patents

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Description

この発明は発熱体を内蔵した制御盤からの排気に関する。
制御盤の下部にインバータなどの発熱体を配置し、その上部に制御ユニットを配置した制御盤が用いられている。そして制御盤の下方に空気取り入れ口もしくは吸気ファンを設け、上部に排気ファンを設けて、制御盤内の空気を換気している。しかしながらこの種の制御盤では、盤内の空気全体を換気するため排熱効率が低く、盤内の温度が上昇するとの問題があった。
この発明の課題は、制御盤の発熱体と制御部との過熱を効率的に防止することにある。
この発明での追加の課題は、発熱体からの熱で上部の制御部が過熱されることを効率的に防止することにある。
この発明の制御盤は、内部を前面側と背面側に仕切る仕切りを設け、前記前面側の上部に制御部を配置すると共に、前記前面側の下部に発熱体を配置し、前記背面側をダクトとすると共に、
該ダクト内へ前記発熱体からの発熱を放熱するために、前記発熱体の上部で前記仕切りに前記ダクトへの吸気用のスリットを設けると共に、該スリットの上部で前記制御部の下部に前面側へ突き出した遮熱板を設けて、前記発熱体から前記制御部への伝熱を遮り、さらに該ダクト内の空気を排気する排気ファンを設けたことを特徴とする。
この発明では、仕切りによって簡単にダクトを形成し、発熱体からの熱を放熱手段によりダクトへ排熱して、排気ファンで排気する。このため発熱体を集中的に冷却して、その過熱を防止できる。また制御部自体の発熱は発熱体からの発熱に比べて僅かなので、発熱体を集中的に冷却すると、制御部の過熱も防止できる。このため全体として、比較的少ない風量で発熱体と制御部双方の過熱を防止できる。
発熱体の上部にスリットを設けてスリットからダクトへ排気するようにすると、発熱体で加熱されて上昇した空気がスリットからダクトへ流れ、発熱体を冷却するだけでなく、発熱体の上部に配置された制御部などへ発熱体からの熱が伝わるのを防止できる。さらにスリットの上部で前面側へ突き出した遮熱板により、発熱体で熱せられた空気はスリットへ流れ込み、かつ発熱体から上方への伝熱を遮断できる。
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
図１〜図４に、実施例の制御盤２を示す。４は正面扉で、６は排気ファンで、正面扉４の上部にあり、正面扉４の下部には吸気ファン８がある。なお吸気ファン８に代えて単なる吸気口を設けても良い。
制御盤２の内部は仕切り板１６により、前面側と背面側に仕切られ、背面側がダクト２８となる。なお仕切り板１６は、インバータ１０や制御ユニット１２を配置するための取付板に兼用する。前面側の下部にはインバータ１０があり、その上部に制御ユニット１２が配置してある。さらに前面側の最上部にはダクト出口１４があり、仕切り板１５があり、ダクト出口１４に達した空気は排気ファン６によって排気される。
インバータ１０の上部には遮熱板１８があり、その下側には、仕切り板１６に設けた開口からなるスリット２０が複数設けられ、スリット２０の左右に例えば側壁２２を設けて、インバータ１０で加熱された空気をスリット２０へと導く。さらに制御盤２の前面側は、遮熱板１８と仕切り板１５で上中下の３段階に仕切られている。インバータ１０の下部には下部吸気口２４があり、制御盤２の前面側からダクト２８へと空気を吸気する。２６は支持板で、インバータ１０の底面を支持しており、特に設けなくても良い。
インバータ１０の背面側にはフィン状のヒートシンク３０が複数設けられ、ヒートシンク３０はダクト２８内に突き出して鉛直方向に延び、下部吸気口２４から吸気された空気がヒートシンク３０の間の流路を通って上昇する。３２は背面壁で、制御盤２全体の背面の壁面である。
実施例の動作を示す。制御盤２の内部での発熱はインバータ１０に集中し、制御ユニット１２での発熱はわずかである。吸気ファン８から吸気された空気は、その一部が下部吸気口２４を通ってダクト２８に入り、ヒートシンク３０に沿って上昇しながらインバータ１０を冷却する。吸気された空気の一部は遮熱板１８の下部を通って、側壁２２にガイドされながらスリット２０を介してダクト２８内に入り、インバータ１０の上側に溜まる加熱された空気をダクト２８内へと流し込む。そしてダクト２８内の空気は排気ファン６により外部に排気される。
実施例ではインバータ１０からの発熱は、ヒートシンク３０の周囲の気流と、遮熱板１８の下側からスリット２０へ入る気流とにより、ダクト２８内に放熱される。制御ユニット１２付近の気流は僅かであるが、気流の大部分を用いてインバータ１０を冷却するので、放熱できる熱量は、気流を制御盤２の内部の全体に分散させる場合に比べて大きい。この結果、制御ユニット１２側へ流れる気流は僅かであるにもかかわらず、その温度上昇を小さくすることができる。なお必要であれば、仕切り板１５に小孔３３を設けて、仕切り板１５の下部に加熱された空気が溜まるのを防止すると良い。この場合、仕切り板１５の下側の空気温度が、ダクト出口１４での空気温度よりも高くなると、小孔３３を介しての対流が始まって制御ユニット１２を冷却し、仕切り板１５の下側での空気温度がダクト出口１４の空気温度よりも低い場合、小孔３３を流れる気流はほとんど生じない。
インバータ１０はヒートシンク３０の周囲を流れる気流により冷却され、インバータ１０から制御ユニット１２側へ流れる熱は、遮熱板１８により遮られて、スリット２０を流れる気流によりダクト２８側へ排熱される。この２つの気流でインバータ１０を集中的に冷却し、インバータ１０の過熱を防止する。
実施例では発熱体の例としてインバータ１０を示したが、これに限らず各種のトランス類などの電力機器でも同様である。また制御ユニット１２の種類は任意である。
実施例の制御盤の正面図 実施例の制御盤から正面扉を取り外した姿を示す図 図２のIII−III方向拡大断面図 実施例の制御盤の鉛直方向断面図
符号の説明
２ 制御盤
４ 正面扉
６ 排気ファン
８ 吸気ファン
１０ インバータ
１２ 制御ユニット
１４ ダクト出口
１５，１６ 仕切り板
１７ 前面スペース
１８ 遮熱板
２０ スリット
２２ 側壁
２４ 下部吸気口
２６ 支持板
２８ ダクト
３０ ヒートシンク
３２ 背面壁
３３ 小孔

Claims (1)

  1. 内部を前面側と背面側に仕切る仕切りを設け、前記前面側の上部に制御部を配置すると共に、前記前面側の下部に発熱体を配置し、前記背面側をダクトとすると共に、
    該ダクト内へ前記発熱体からの発熱を放熱するために、前記発熱体の上部で前記仕切りに前記ダクトへの吸気用のスリットを設けると共に、該スリットの上部で前記制御部の下部に前面側へ突き出した遮熱板を設けて、前記発熱体から前記制御部への伝熱を遮り、さらに該ダクト内の空気を排気する排気ファンを設けたことを特徴とする制御盤。
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