JP4725338B2 - モータ駆動装置の冷却構造 - Google Patents

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本発明は、発熱体を内蔵したモータ駆動装置の冷却構造に関する。
近年、モータ駆動装置においては、小型高出力化の要望が強く、発熱体としてのパワースイッチング素子を搭載したパワー回路基板の近くに高密度に実装した制御回路基板が配置されるため、ファンモータの冷風により強制冷却をしている。
例えば、ファンの排気口に絞り形状のフードを設けることで、冷却用ファンの送風能力を充分に利用し、冷却効果を増大させた電子機器の冷却構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、効果的な冷却構造として、整流素子とスイッチング素子が内側に取付けられ外側に冷却フィンが取付けられたケースを、冷却フィンと一体にアルミダイキャスト成形し、その底面は冷却ファン取付位置からスイッチング素子取付位置に行くに従って下端との距離が狭まるようにその中間に斜面が設けられ、冷却ファンにより送風される気流がなめらかにスイッチング素子の取付部に流れ込みスイッチング取付部での送風を上げるように構成したインバータ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２７１０６９号公報 特開平１０−２９５０８７号公報
解決しようとする問題点は、上記従来の冷却構造では薄型化が困難な点である。すなわち、軸流ファンモータを放熱器に対して垂直に取付ける構造のため、薄型化ができなかった。一方、軸流ファンモータを放熱器に対して水平に取付けると薄型化は可能である反面、十分な放熱効果が期待できず、その結果、軸流ファンモータの片側に通気路のための十分な隙間を確保する必要があった。
また、一般的に産業用途の設備機器は複数台の駆動モータを搭載するため、設備機器内に設置されるモータ制御装置は密着して設置される。このため、放熱についても考慮する必要があった。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、薄型化が可能で放熱効果の高いモータ駆動装置の冷却構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、筐体内に設けた発熱体をファンモータの風で強制冷却する構造において、発熱体を取付けた放熱器と、前記放熱器に水平に取付けた軸流ファンモータと、前記放熱器と軸流ファンモータを覆う筐体とを備え、前記軸流ファンモータは環状の枠にスリットを有し、前記放熱器は軸流ファンモータの軸方向に複数の放熱フィンを設けたことを特徴とするモータ駆動装置の冷却構造である。
本発明のモータ駆動装置の冷却構造によれば、軸流ファンモータを放熱器に水平に取付けても、環状枠のスリットを通過する風によって放熱フィンを冷却するため、放熱効果が高く、薄型化が可能となる。
また、筐体には、軸流ファンとの対向面および少なくとも放熱フィンと直交する２面に通気孔を設けるため、十分な通気口を確保した冷却構造となり薄型化が可能となる。
さらに、筐体の外面に設けた突起部によってモータ制御装置に必要な通気口を確保するため、ユーザは複数台のモータ駆動装置を密着して設置することができる。
発熱体を取付けた放熱器と、前記放熱器に水平に取付けた軸流ファンモータと、前記放熱器と軸流ファンモータを覆う筐体とを備え、前記軸流ファンモータは環状の枠にスリットを有し、前記放熱器は軸流ファンモータの軸方向に複数の放熱フィンを設け、軸流ファンモータを覆う筐体に、ファンとの対向面および少なくとも放熱フィンと直交する２面に通気孔を設ける。
以下、本発明の冷却構造について、図を参照しながら説明する。
図１において、本発明の冷却構造はパワー素子などの発熱体を取付けた放熱器１と、放熱器１に水平に取付けた軸流ファンモータ２と、放熱器１と軸流ファンモータ２を覆う筐体３とを備えている。
放熱器１は、基盤部１ａから平行に突出した放熱フィン１ｂを複数有しており、溶融アルミニウムを押出加工によって得られた後、軸流ファンモータ２を水平に取付けるため、放熱フィン１ｂの一部を、機械加工によって除去したものである。
放熱器１の平面部である基盤部１ａおよび加工面には、モータ制御装置の発熱体であるパワー素子として、パワーモジュール（スイッチング素子）、ダイオードモジュール、回生用の巻線抵抗器などがネジにて取付けられる（図示せず）。制御回路部は、放熱フィン１ｂの反対面である基盤部１ａに取付けられる（図示せず）。また、放熱フィン１ｂの先端部は、放熱器１に水平に取付けたファンモータ２の外側面と同程度になるように設定している。なお、基盤部１ａはネジ固定のための強度を確保する厚み以上を備えている。また、軸流ファンモータ２直下の放熱フィン１ｂを完全に除去せず、排気のための隙間を確保する。
軸流ファンモータ２は、環状の枠にスリット２ａを備えており、このスリット２ａは軸方向の風量を増加させる作用がある。
筐体３は、放熱器１の放熱フィン１ｂおよび軸流ファンモータ２を覆う箱型の金属製カバーであり、軸流ファンとの対向面に通気孔３ａと、少なくとも平行に設けた放熱フィン１ｂと直交する２面とに通気孔３ｂを設けて、軸流ファンモータ２の通気路を確保している。
上述した冷却構造において、軸流ファンモータ２が回転すると、周囲の空気はスリット２ａおよび通気孔３ａから流入して、放熱器１の基盤部１ａ側に排出される。排出された冷風は基盤部１ａ、放熱フィン１ｂ、および放熱フィン側の発熱体であるパワー素子に直接当たるため、効率よく冷却することができる。
また、軸流ファンモータ２とが対向する筐体３の外面に突起部３ｃを設けており、図２に示すように、突起部３ｃによって通気孔３ａが塞がれるのを防止して通気路を確保するため、複数台のモータ制御装置を密着して配置でき、省スペースを実現できる。
このように、軸流ファンモータ２を放熱器１の放熱フィン１ｂの中に水平に配置するため、薄型化が可能となり、筐体３に設けた通気孔３ａ，３ｂおよび突起部３ｃによって軸流ファンモータ２の通気路を確保できるため、省スペースで冷却効率のよいモータ制御装置を提供することができる。
本発明のモータ制御装置の冷却構造は、温度上昇を嫌う用途の薄型化に有用である。
本発明の実施例１におけるモータ制御装置の冷却構造の全体説明図 本発明の実施例１における複数設置の説明図
符号の説明
１ 放熱器
１ａ 基盤部
１ｂ 放熱フィン
２ 軸流ファンモータ
２ａ スリット
３ 筐体
３ａ，３ｂ 通気孔
３ｃ 突起部

Claims (1)

  1. 筐体内に設けた発熱体をファンモータの風で強制冷却する構造において、発熱体を取付けた放熱器と、前記放熱器に水平に取付けた軸流ファンモータと、前記放熱器と軸流ファンモータを覆う筐体とを備え、前記軸流ファンモータは環状の枠にスリットを有し、前記放熱器は軸流ファンモータの軸方向に複数の放熱フィンを設け、前記筐体にはファンとの対向面および少なくとも放熱フィンと直交する２面に通気孔を設け、前記軸流ファンモータと対向する前記筐体の外面には突起部を設けたことを特徴とするモータ駆動装置の冷却構造。
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