JP5661055B2 - Control device - Google Patents

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Description

この発明は、パッケージエアコン等に装備されるインバータを搭載した制御装置に関するもので、特に制御装置の発熱をファンにより放熱する構成に係るものである。   The present invention relates to a control device equipped with an inverter equipped in a packaged air conditioner or the like, and particularly relates to a configuration in which heat generated by the control device is radiated by a fan.

従来、パワー半導体素子、コンデンサ等の電子制御部品の冷却効率を高めた誘導加熱調理器として、誘導加熱コイルの下部に配置された電子制御部品を配置した電子制御基板を冷却する冷却ファンを有し、発熱の大きい電子制御部品を冷却ファンの冷却風の吹出口から遠い側の前方に向けて斜め方向に配置する技術が示されている(例えば、特許文献1)。
また、パワー半導体素子を搭載したパワーエレクトロニクス機器などのヒートシンク冷却装置として、複数のピンフィンの一端の上流に、このピンフィンの高さ方向に対し略垂直に別の直線フィン(ルーバ)を発熱体の方に向けて配し、これにより空気流入口からの空気はルーバの間に沿って流れ、発熱体の方に向いてピンフィンに斜めに流入し、ピンフィンの下流側で渦を生じながら、発熱体近傍のフィン根元に衝突し、冷却能力を向上させる技術が示されている(例えば、特許文献2)。
Conventionally, as an induction heating cooker that enhances the cooling efficiency of electronic control components such as power semiconductor elements and capacitors, it has a cooling fan that cools the electronic control board on which the electronic control components are arranged below the induction heating coil. A technique is disclosed in which an electronic control component that generates a large amount of heat is disposed in an oblique direction toward the front of the cooling fan farther from the cooling air outlet (for example, Patent Document 1).
In addition, as a heat sink cooling device for power electronics devices equipped with power semiconductor elements, another straight fin (louver) is installed upstream of one end of the plurality of pin fins, approximately perpendicular to the height direction of the pin fins. As a result, the air from the air inlet flows along between the louvers, flows obliquely into the pin fins toward the heat generating element, and creates a vortex on the downstream side of the pin fin, while near the heat generating element. The technique which collides with the fin base of this and improves a cooling capability is shown (for example, patent document 2).

特開2008−311092号公報JP 2008-311092 A 特開2007−221153号公報JP 2007-221153 A

しかしながら上記特許文献1に示された技術は、冷却ファンを単にヒートシンクに対して斜め方向に配置した構成であり、この構成では冷却ファン直後急激な開放空間が広がるため圧力損出が大きくなり、流速がそれほど得られず衝突冷却のような効果は得られない。また、仮に流速を上げるなどして衝突冷却のような効果を得ようとしても、発熱の大きなものを冷却ファンより遠くなる部分に配置しているため、衝突冷却がもっとも起こる部分を有効に利用できないといった問題がある。
また特許文献2では、ヒートシンク直前に斜めに空気が供給されるようルーバを配置した構成であるが、ルーバで圧力損出を生じる、あるいは、長期使用すると目詰まりを起こし効率的な放熱を行えなくなるといった問題がある。さらに、筐体の大きさはヒートシンクが大半を占めるが、特許文献2のようにヒートシンクを横方向に設置すると、設置面積を減らすことができなくなる。仮に、特許文献2の筐体を縦方向とすると、ファンが真上となり最近、インバータを搭載した制御装置の用途多様化に伴い、屋内であっても地下室や、高温高湿の建屋内に設置されるケースが増大し、防滴構造を備えた制御装置のニーズに対しては防滴効果が損なわれることになり、適用不可能であるという問題点もある。
However, the technique disclosed in Patent Document 1 is a configuration in which the cooling fan is simply arranged in an oblique direction with respect to the heat sink. In this configuration, a sudden open space immediately after the cooling fan is widened, resulting in a large pressure loss and a flow velocity. Cannot be obtained so much, and an effect like collision cooling cannot be obtained. Also, even if an effect such as collision cooling is obtained by increasing the flow velocity, the part that generates the greatest amount of heat is placed in a part far from the cooling fan, so the part where collision cooling occurs most effectively cannot be used effectively. There is a problem.
Further, in Patent Document 2, the louver is arranged so that air is supplied obliquely immediately before the heat sink. However, pressure loss occurs in the louver, or clogging occurs when used for a long time, and efficient heat dissipation cannot be performed. There is a problem. Furthermore, the heat sink occupies most of the size of the housing, but if the heat sink is installed in the horizontal direction as in Patent Document 2, the installation area cannot be reduced. Assuming that the casing of Patent Document 2 is in the vertical direction, the fan is directly above and recently installed in a basement or a high-temperature, high-humidity building even if it is indoors due to the diversification of uses of control devices equipped with inverters. As the number of cases increases, the drip-proof effect is impaired for the needs of the control device having the drip-proof structure, and there is a problem that it is not applicable.

この発明は上記のような特許文献1、2に示された技術課題を解消するためになされたものであり、小型で、電子制御部品の発熱を効率よく放熱可能で、かつ防滴効果を備えた制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the technical problems shown in Patent Documents 1 and 2 as described above, and is small in size, can efficiently dissipate heat generated by electronic control components, and has a drip-proof effect. It is an object to provide a control device.

この発明に係る制御装置は、第1の電子制御部品と第2の電子制御部品、およびヒートシンクとを収納する略直方体状の筐体を備え、前記筐体は、底板とこの底板に対向する天板と、底板および天板とをそれぞれにつなぎ対向する第1の側板および第2の側板と、底板、天板、第1、第2の側板をそれぞれにつなぎ一方端側に設けられたファン取付板と、このファン取付板に対向する他端側に設けられた排気口板とで形成されており、
底板上に第1の電子制御部品が配置されるとともに、この第1の電子制御部品の上部に設けられた第1の仕切板と、この第1の仕切板に接してヒートシンクが底板と平行に配置されるとともに、このヒートシンクに第2の電子制御部品が取り付けられており、かつ、このヒートシンクの上部に第2の仕切板が設けられており、底板と第1の仕切板との間で第1の風路が、第1の仕切板および第2の仕切板との間で第2の風路が、第2の仕切板と天板との間で第3の風路が形成されるように、第1の仕切板および第2の仕切板のファン取付板側には風案内板が設けられており、
ファン取付板に取り付けられ底板に対して所定の取付け角度に設置されたファンから吹き出された冷却風は、風案内板を介して第1、第2、第3の風路を通り第1の電子制御部品、第2の電子制御部品およびヒートシンクを冷却し、排気口板に設けられた複数のルーバを介して筐体外に排気されるものである。
A control device according to the present invention includes a substantially rectangular parallelepiped housing that houses a first electronic control component, a second electronic control component, and a heat sink, and the housing includes a bottom plate and a top plate facing the bottom plate. The first side plate and the second side plate that connect the plate, the bottom plate, and the top plate to each other, and the bottom plate, the top plate, the first and second side plates, respectively, and the fan mounting provided on one end side A plate and an exhaust port plate provided on the other end facing the fan mounting plate,
The first electronic control component is disposed on the bottom plate, the first partition plate provided on the upper portion of the first electronic control component, and the heat sink in contact with the first partition plate in parallel with the bottom plate. And a second electronic control component is attached to the heat sink, and a second partition plate is provided on the heat sink, and the second partition plate is provided between the bottom plate and the first partition plate. A first air passage forms a second air passage between the first partition plate and the second partition plate, and a third air passage forms between the second partition plate and the top plate. In addition, a wind guide plate is provided on the fan mounting plate side of the first partition plate and the second partition plate,
Cooling air blown from a fan attached to the fan attachment plate and installed at a predetermined attachment angle with respect to the bottom plate passes through the first, second, and third air passages via the air guide plate, and the first electrons. The control component, the second electronic control component, and the heat sink are cooled and exhausted out of the casing through a plurality of louvers provided on the exhaust port plate.

この発明に係る制御装置は、上記のような構成を採用しているので、ヒートシンクに対してファンを所定の角度で設置されることにより筐体の小型化が可能となり、またファンの吹き出す冷却風が風案内板によって速度を上昇させ、衝突効果によるヒートシンクの放熱効果を上げるとともに、第1、第2の電子制御部品を並列に効率よく放熱でき、またルーバによって排気するので防滴効果を発揮することができるという効果がある。   Since the control device according to the present invention employs the above-described configuration, the fan can be downsized by installing the fan at a predetermined angle with respect to the heat sink, and the cooling air blown out by the fan can be reduced. Increases the speed by the wind guide plate, increases the heat dissipation effect of the heat sink due to the collision effect, efficiently dissipates the first and second electronic control parts in parallel, and exhausts by the louver, so it exhibits a drip-proof effect There is an effect that can be.

実施の形態1の制御装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the control device of the first embodiment. 実施の形態1の制御装置の筐体構成を説明する概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a housing configuration of the control device according to the first embodiment. 実施の形態1の図1のA−A矢視のヒートシンク断面を示す図である。It is a figure which shows the heat sink cross section of the AA arrow of FIG. 実施の形態1によるファン取付板近傍を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing the vicinity of a fan mounting plate according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の排気口板近傍を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the vicinity of an exhaust port plate according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による水滴落下時のルーバでの状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a louver when a water droplet is dropped according to the first embodiment. 実施の形態1によるルーバが略水平あるいは下向きに設けられた構造を示す図である。It is a figure which shows the structure where the louver by Embodiment 1 was provided substantially horizontal or downward. 実施の形態1による排気口板近傍を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing the vicinity of an exhaust port plate according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1によるルーバ形状を示す図である。It is a figure which shows the louver shape by Embodiment 1. FIG. 実施の形態2による制御装置を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a control device according to Embodiment 2. FIG.

実施の形態1.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図1はこの発明の実施の形態1による、例えばパッケージエアコンに装備されるインバータを搭載した制御装置100を示す断面図であり、筐体20内に後述する電子制御部品類を収納している。この実施の形態1による制御装置100は、前記パッケージエアコンの取付面30に地面に対して鉛直に取り付けられている。
略直方体をなす筐体20を構成する6枚の側板の配置を説明するために、図2に筐体20を模式化した直方体を示す。図2に示すように筐体20は、底板21とこれに対向する天板22、前記底板21と天板22とをつなぐ第1の側板23と、この第1の側板23に対向する第2の側板24、これら底板21、天板22、第1の側板23の下部をつなぐファン取付板25、および上部をつなぐ排気口板26を有している。この排気口板26はお椀を伏せたような形状に形成されている。
図1に示すように筐体20の内部は、第1の風路50、第2の風路51、第3の風路52を形成するよう後述するファン1の吹き出す冷却風の風案内板5と、第1の仕切板4、第2の仕切板3によって3分割されている。筐体20内の大部分を占めるヒートシンク2は、制御装置100の設置面積を少なくするため底板21と平行に、この図1では縦方向に配置されている。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a control device 100 equipped with, for example, an inverter provided in a packaged air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. The control apparatus 100 according to the first embodiment is vertically attached to the mounting surface 30 of the packaged air conditioner with respect to the ground.
In order to explain the arrangement of the six side plates constituting the casing 20 that forms a substantially rectangular parallelepiped, FIG. 2 shows a rectangular parallelepiped in which the casing 20 is schematically illustrated. As shown in FIG. 2, the housing 20 includes a bottom plate 21 and a top plate 22 facing the bottom plate 21, a first side plate 23 that connects the bottom plate 21 and the top plate 22, and a second side plate that faces the first side plate 23. Side plate 24, these bottom plate 21, top plate 22, fan mounting plate 25 connecting the lower part of first side plate 23, and exhaust port plate 26 connecting the upper part. The exhaust port plate 26 is formed in a shape like a bowl.
As shown in FIG. 1, the inside of the housing 20 has an air guide plate 5 for cooling air blown out from the fan 1 described later so as to form a first air passage 50, a second air passage 51, and a third air passage 52. And the first partition plate 4 and the second partition plate 3. The heat sink 2 occupying most of the housing 20 is arranged in parallel with the bottom plate 21 in the vertical direction in FIG. 1 in order to reduce the installation area of the control device 100.

底板21上には第1の電子制御部品に相当するフィルタ10、リアクトル11が配置されており、これらフィルタ10、リアクトル11の上部10a、11aには第1の仕切板4が設けられている。この第1の仕切板4と、この仕切板4に接してヒートシンク2が底板21と平行に設けられている。図1の矢視A−A部分のヒートシンク2の断面図を図3に示す。ヒートシンク2の上部2bには第2の仕切板3が設けられており、ヒートシンク2には第2の電子制御部品に相当するパワー素子7、ダイオードブリッジ8、コンデンサ9が取り付けられている。
ヒートシンク2は図3に示すように、くし状フィン2aを備え、例えばAlまたはAl合金製であるが必ずしもこれに限らず、また形状もくし状フィン2aでなく複数のピンを設けたピン状フィンであってもよい。
ここで第3の風路52に配置された第2の電子制御部品の内、最も発熱の大きなパワー素子7は、第1の風路50に配置された第1の電子制御部品の内、最も発熱の大きく熱耐量の大きなリアクトル11から離れた位置に配置されている。すなわちこの実施の形態1ではパワー素子7は冷却風による冷却効果の最も顕著なヒートシンク2の風案内板5に近接した個所に配置されており、そしてリアクトル11は、ヒートシンク2による冷却を行わず、第1の風路50の最後尾に配置しているので、ヒートシンク2の小型化が可能となる。
なお、図1に示す筐体20内の配置は、底板21上に第1の電子制御部品、ヒートシンク2、第2の電子制御部品の順としたが必ずしもこれに限らず、第1と第2の電子制御部品の配置を入れ替えてもよい。
A filter 10 corresponding to a first electronic control component and a reactor 11 are disposed on the bottom plate 21, and a first partition plate 4 is provided on the upper portions 10 a and 11 a of the filter 10 and the reactor 11. The first partition plate 4 and the heat sink 2 are provided in parallel with the bottom plate 21 in contact with the partition plate 4. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the heat sink 2 taken along the line AA in FIG. A second partition plate 3 is provided on the upper part 2 b of the heat sink 2, and a power element 7, a diode bridge 8, and a capacitor 9 corresponding to the second electronic control component are attached to the heat sink 2.
As shown in FIG. 3, the heat sink 2 includes a comb-like fin 2 a, which is made of, for example, Al or an Al alloy, but is not necessarily limited thereto, and the shape is not limited to the comb-like fin 2 a but a pin-like fin provided with a plurality of pins. It may be.
Here, among the second electronic control components arranged in the third air passage 52, the power element 7 having the largest heat generation is the most among the first electronic control components arranged in the first air passage 50. It arrange | positions in the position away from the reactor 11 with big heat_generation | fever and big heat resistance. That is, in the first embodiment, the power element 7 is disposed at a location close to the wind guide plate 5 of the heat sink 2 where the cooling effect by the cooling air is most remarkable, and the reactor 11 is not cooled by the heat sink 2, Since it arrange | positions at the tail end of the 1st air path 50, size reduction of the heat sink 2 is attained.
1 is arranged in the order of the first electronic control component, the heat sink 2, and the second electronic control component on the bottom plate 21, but the present invention is not limited to this, and the first and second components are not limited to this. The arrangement of the electronic control parts may be interchanged.

次に筐体20の下部に設けられたファン1とファン取付板25の構成について述べる。図1および図4に示すようにファン1は筐体20の底板21に対して所定のファン取付角度θを有してファン取付板25に設置されている。このファン取付角度θは、筐体20の体格他の要因により5°〜60°の内の任意の角度とする。ファン取付板25には筐体20の内部方向に伸延する風案内板5が設けられており、その先端部分は前述した第1の仕切板4、第2の仕切板3に接することにより、第2の風路51を形成している。また風案内板5は第2の風路51に向かうに従ってこの風案内板5が形成する風路断面が減少するようにファン取付板25に設けられている。さらに風案内板5には、図4に示すようにファン1から吹き出された冷却風が前述した第1の風路50、第3の風路52に分流するよう風取込口5aがそれぞれ設けられているとともに、この風取込口5aには可動シャッタ5bがそれぞれ設けられており、この可動シャッタ5bを操作することにより、分流する冷却風量を調整することができる。尚、上記第1の風路50、第2の風路51、第3の風路52に流れる冷却風の比率は、1〜3対10対1〜3の割合が望ましい。   Next, the configuration of the fan 1 and the fan mounting plate 25 provided at the lower part of the housing 20 will be described. As shown in FIGS. 1 and 4, the fan 1 is installed on the fan mounting plate 25 with a predetermined fan mounting angle θ with respect to the bottom plate 21 of the housing 20. The fan mounting angle θ is an arbitrary angle in the range of 5 ° to 60 ° depending on factors such as the size of the housing 20. The fan mounting plate 25 is provided with a wind guide plate 5 extending in the inner direction of the housing 20, and the front end portion of the fan mounting plate 25 comes into contact with the first partition plate 4 and the second partition plate 3 described above. Two air passages 51 are formed. The air guide plate 5 is provided on the fan mounting plate 25 so that the cross section of the air path formed by the air guide plate 5 decreases toward the second air passage 51. Furthermore, as shown in FIG. 4, the wind guide plate 5 is provided with an air inlet 5a so that the cooling air blown from the fan 1 is divided into the first air path 50 and the third air path 52 described above. In addition, a movable shutter 5b is provided at each of the wind intake ports 5a. By operating the movable shutter 5b, the amount of cooling air to be diverted can be adjusted. The ratio of the cooling air flowing through the first air passage 50, the second air passage 51, and the third air passage 52 is preferably 1 to 3 to 10 to 1 to 3.

また、風案内板5の第1の風路50、第3の風路52側にそれぞれ方向変換板13が設けられており、これにより風取込口5aを介して流れ込んだ冷却風の向きをファン1側に変換する。これは何らかの原因によってファン1が水滴を巻き込んだ場合、第1の風路50、第3の風路52に混入して第1の電子制御部品や第2の電子制御部品に損傷を与えることを防ぐもので、上記方向変換板13にて水滴を衝突させて下部に落とす、あるいは下部に衝突させることで水滴が直接第1の電子制御部品、第2の電子制御部品に到達しにくくするものである。尚、上記風案内板5はファン取付板25に設けた例を示したが、同様の構造の風案内板5をファン1の筐体に設け、この風案内板付きファンをファン取付板25に設置するようにしてもよい。   Moreover, the direction change board 13 is provided in the 1st wind path 50 and the 3rd wind path 52 side of the wind guide board 5, respectively, Thereby, the direction of the cooling wind which flowed in via the wind inlet 5a is provided. Convert to fan 1 side. This is because when the fan 1 entrains water droplets for some reason, the fan 1 is mixed into the first air passage 50 and the third air passage 52 and damages the first electronic control component and the second electronic control component. In order to prevent the water droplets from colliding with the direction changing plate 13 and dropping to the lower part or colliding with the lower part, the water drops do not easily reach the first electronic control component and the second electronic control component. is there. Although the example in which the wind guide plate 5 is provided on the fan mounting plate 25 is shown, the wind guide plate 5 having the same structure is provided on the housing of the fan 1, and the fan with the wind guide plate is provided on the fan mounting plate 25. You may make it install.

次に筐体20の上部の排気口板26に設けられたルーバ6について説明する。
図5(a)は、筐体20内の放熱のための排気口板26に設けられた複数のルーバ6を示す断面図である。図5(a)に示すように、筐体20内部の第1の風路50、第2の風路51、第3の風路52と3分流された冷却風は、排気口板26の手前で合流し、排気口板26に設けられた複数のルーバ6を介して筐体20外に勢いよく排気される。複数のルーバ6は階段状に設けられており、図5(b)に示すようにそれぞれの上段のルーバ6の投影部分Tが下段のルーバ6に少なくとも重なり合うように形成されている。この実施の形態1では図5(a)に示すように排気口板26の傾斜面に複数のルーバ6を設ける例を示しているが、必ずしも傾斜面でなく、前述した上段のルーバ6の投影部分Tが下段のルーバ6に重なるように排気口板26に設けられておればよい。またこの実施の形態1では複数のルーバ6を介する冷却風は前記した筐体20内の第1の風路50、第2の風路51、第3の風路52に対して90°偏向し、かつ底板21の反対方向に向かうよう排気されるが、これに限定されず、図1に示した取付面30に干渉しない方向であればよい。
Next, the louver 6 provided on the exhaust port plate 26 at the top of the housing 20 will be described.
FIG. 5A is a cross-sectional view showing a plurality of louvers 6 provided on the exhaust port plate 26 for heat dissipation in the housing 20. As shown in FIG. 5 (a), the cooling air divided into the first air passage 50, the second air passage 51, and the third air passage 52 inside the housing 20 is in front of the exhaust port plate 26. And are exhausted vigorously out of the housing 20 through a plurality of louvers 6 provided on the exhaust port plate 26. The plurality of louvers 6 are provided in a step shape, and are formed so that the projected portions T of the upper louvers 6 overlap at least the lower louvers 6 as shown in FIG. In the first embodiment, an example in which a plurality of louvers 6 are provided on the inclined surface of the exhaust port plate 26 as shown in FIG. 5A is shown, but the projection of the upper louver 6 described above is not necessarily an inclined surface. What is necessary is just to be provided in the exhaust port plate 26 so that the part T may overlap with the lower louver 6. FIG. In the first embodiment, the cooling air passing through the plurality of louvers 6 is deflected by 90 ° with respect to the first air passage 50, the second air passage 51, and the third air passage 52 in the casing 20. And although it exhausts toward the direction opposite to the baseplate 21, it is not limited to this, What is necessary is just a direction which does not interfere with the attachment surface 30 shown in FIG.

図1に示すような地面に対して鉛直に取り付けられた制御装置100に、水滴が落下したときのルーバ6での状態を図6に示す。図6から判るようにルーバ6の上方から略垂直の水滴落下があったとしても、筐体20内に直接直下に落下せず、ルーバ6に一旦保持された水滴Wは排気の勢いによって排出、または排気熱によって蒸発するため、筐体20内に浸入することはない。また、図7(a)や図7(b)に示すように、複数のルーバ6のルーバ開口部長L内の範囲にヒートシンク2が配置されるようにすれば、たとえ筐体20内に落下した水滴が浸入したとしても、水滴はヒートシンク2部のみであり、第1の電子制御部品や第2の電子回路部品に悪影響を及ぼすことが防止できる。
また図8に示すように、第1の仕切板4、第2の仕切板3を排気口板26のルーバ6近傍まで伸延させた構成を採用すると、単に冷却風の分流のためだけでなく、更なる防滴効果を併用して持たせることが可能となる。
またルーバ6は、図7(a)に示すように水平である必要はなく、図7(b)に示すように下向き斜めであってもよい。さらにルーバ6は排気口板26に対して1面に設けられることなく、図9に示すようにお椀を伏せた形状を有する排気口板26の3側面に設けてもよい。
FIG. 6 shows a state of the louver 6 when a water droplet falls on the control device 100 attached vertically to the ground as shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, even if a substantially vertical drop of water drops from above the louver 6, it does not fall directly under the housing 20, and the water drops W once held in the louver 6 are discharged by the exhaust momentum. Or, since it evaporates by exhaust heat, it does not enter the housing 20. Further, as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b), the if as a heat sink 2 to the range of the louver opening director L 0 of the plurality of louvers 6 are arranged, even if falling into the housing 20 Even if the water droplets penetrated, the water droplets are only in the heat sink 2 part, and adverse effects on the first electronic control component and the second electronic circuit component can be prevented.
Further, as shown in FIG. 8, when the configuration in which the first partition plate 4 and the second partition plate 3 are extended to the vicinity of the louver 6 of the exhaust port plate 26 is used, not only for the diversion of the cooling air, It becomes possible to have a further drip-proof effect in combination.
Further, the louver 6 does not have to be horizontal as shown in FIG. 7A, and may be inclined downward as shown in FIG. 7B. Further, the louver 6 may be provided on three side surfaces of the exhaust port plate 26 having a shape with the bowl turned down as shown in FIG. 9 without being provided on one surface with respect to the exhaust port plate 26.

このような構成の制御装置100を取付面30に鉛直に取り付けて運転を行うと、ファン1より吹き出された冷却風(アップドラフト風)は、風案内板5によって流速を上げて第2の風路51に設けられたヒートシンク2に衝突する。この冷却風の衝突冷却効果によってパワー素子7が取り付けられたヒートシンク2を効率よく冷却し、さらに、ダイオードブリッジ8の発熱を引き続き放熱する。尚、ファン1から吹き出される冷却風量はヒートシンク2を冷却するのに十分足り得る量であり、風案内板5に設けた風取込口5aを経由し第1の風路50、第3の風路52にも分流される。第1の風路50では第1の電子制御部品に相当するフィルタ10やリアクトル11の表面の放熱を行う。第3の風路52では第2の電子制御部品に相当するパワー素子7やダイオードブリッジ8の表面側や、コンデンサ9等の放熱を行う。このように第3の風路52に配置されたパワー素子7やダイオードブリッジ8はその表裏から放熱が行われることになるから、ヒートシンク2のみの放熱よりも効率よい放熱が行われ、これにより筐体20を小型化することができる。また十分な冷却を行えるので、第1、第2の電子制御部品類が安定した性能を発揮可能となるとともに、部品の長寿命化が達成でき、結果として小型で安定した運転で長寿命の制御装置100が得られるという効果がある。   When the control device 100 having such a configuration is mounted vertically on the mounting surface 30 and the operation is performed, the cooling air blown up from the fan 1 (updraft air) is increased in flow rate by the wind guide plate 5 and the second wind. It collides with the heat sink 2 provided in the path 51. The heat sink 2 to which the power element 7 is attached is efficiently cooled by the collision cooling effect of the cooling air, and the heat generated by the diode bridge 8 is continuously dissipated. The amount of cooling air blown out from the fan 1 is sufficient to cool the heat sink 2, and the first air path 50 and the third air flow through the air intake 5 a provided in the air guide plate 5. It is also diverted to the air passage 52. In the first air passage 50, heat is radiated from the surfaces of the filter 10 and the reactor 11 corresponding to the first electronic control component. In the third air path 52, heat is radiated from the surface side of the power element 7 and the diode bridge 8 corresponding to the second electronic control component, the capacitor 9, and the like. Since the power element 7 and the diode bridge 8 arranged in the third air passage 52 are radiated from the front and back in this way, the radiated heat is more efficiently performed than the heat radiated from the heat sink 2 alone. The body 20 can be reduced in size. In addition, since sufficient cooling can be performed, the first and second electronic control parts can exhibit stable performance, and the life of the parts can be extended. As a result, long life can be controlled by small and stable operation. There exists an effect that the apparatus 100 is obtained.

実施の形態2.
この実施の形態2は、実施の形態1で示した制御装置100を図10に示すように、取付面30に鉛直に取り付け、制御装置100全体を筐体カバー14で覆ったものである。この筐体カバー14の取り付けにより、防滴だけでなく制御装置100の下部からの冷却風吸入のクリアランスを十分確保できるという効果がある。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, as shown in FIG. 10, the control device 100 shown in the first embodiment is vertically attached to the attachment surface 30, and the entire control device 100 is covered with a housing cover 14. By attaching the housing cover 14, there is an effect that not only drip-proof but also a sufficient clearance for cooling air suction from the lower part of the control device 100 can be secured.

実施の形態3.
上記実施の形態1では制御装置100を取付面30に対して鉛直に設置する構成を示したが、実施の形態1に示す構成の制御装置100を地面に対して平行となるような設備品に、底板21を介して取り付けてもよい。ただしこの場合、この制御装置100を設置する環境が、空調されていることや、結露等による水滴の落下が少ない環境とすることが望ましい。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the configuration in which the control device 100 is installed vertically with respect to the mounting surface 30 is shown. However, the control device 100 having the configuration shown in the first embodiment is installed in a facility that is parallel to the ground. It may be attached via the bottom plate 21. However, in this case, it is desirable that the environment in which the control device 100 is installed is an air-conditioned environment in which water droplets are not dropped due to condensation or the like.

尚、本発明は、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 the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 ファン、2 ヒートシンク、2a くし状フィン、3 第2の仕切板、
4 第1の仕切板、5 風案内板、5a 風取込口、5b 可動シャッタ、6 ルーバ、
20 筐体、21 底板、22 天板、25 ファン取付板、26 排気口板、
50 第1の風路、51 第2の風路、52 第3の風路、100 制御装置。
1 fan, 2 heat sink, 2a comb-shaped fin, 2nd partition plate,
4 first partition plate, 5 wind guide plate, 5a wind intake port, 5b movable shutter, 6 louver,
20 housing, 21 bottom plate, 22 top plate, 25 fan mounting plate, 26 exhaust port plate,
50 1st air path, 51 2nd air path, 52 3rd air path, 100 control apparatus.

Claims (12)

第1の電子制御部品と第2の電子制御部品、およびヒートシンクとを収納する略直方体状の筐体を備えた制御装置において、
前記筐体は、底板とこの底板に対向する天板と、前記底板および天板とをそれぞれにつなぎ対向する第1の側板および第2の側板と、前記底板、天板、第1、第2の側板をそれぞれにつなぎ一方端側に設けられたファン取付板と、このファン取付板に対向する他端側に設けられた排気口板とで形成されており、
前記底板上に前記第1の電子制御部品が配置されるとともに、この第1の電子制御部品の上部に設けられた第1の仕切板と、この第1の仕切板に接して前記ヒートシンクが前記底板と平行に配置されるとともに、このヒートシンクに前記第2の電子制御部品が取り付けられており、かつ、このヒートシンクの上部に第2の仕切板が設けられており、前記底板と前記第1の仕切板との間で第1の風路が、前記第1の仕切板および第2の仕切板との間で第2の風路が、前記第2の仕切板と前記天板との間で第3の風路が形成されるように、前記第1の仕切板および前記第2の仕切板の前記ファン取付板側には風案内板が設けられており、
前記ファン取付板に取り付けられ前記底板に対して所定の取付け角度に設置されたファンから吹き出された冷却風は、前記風案内板を介して前記第1、第2、第3の風路を通り前記第1の電子制御部品、第2の電子制御部品およびヒートシンクを冷却し、前記排気口板に設けられた複数のルーバを介して前記筐体外に排気されることを特徴とする制御装置。
In a control device including a substantially rectangular parallelepiped housing that houses a first electronic control component, a second electronic control component, and a heat sink,
The housing includes a bottom plate, a top plate facing the bottom plate, a first side plate and a second side plate facing the bottom plate and the top plate, respectively, and the bottom plate, the top plate, the first and second plates. Are formed by a fan mounting plate provided on one end side and an exhaust port plate provided on the other end facing the fan mounting plate.
The first electronic control component is disposed on the bottom plate, a first partition plate provided on the first electronic control component, and the heat sink in contact with the first partition plate The second electronic control component is mounted on the heat sink, and a second partition plate is provided on the heat sink. The second partition plate is provided on the heat sink. The first air passage between the partition plate and the second air passage between the first partition plate and the second partition plate is between the second partition plate and the top plate. A wind guide plate is provided on the fan mounting plate side of the first partition plate and the second partition plate so that a third air path is formed,
Cooling air blown from a fan mounted on the fan mounting plate and installed at a predetermined mounting angle with respect to the bottom plate passes through the first, second and third air passages via the wind guide plate. The control device, wherein the first electronic control component, the second electronic control component, and the heat sink are cooled and exhausted out of the casing through a plurality of louvers provided on the exhaust port plate.
前記第1の電子制御部品の内、最も発熱の大きな電子制御部品と、前記第2の電子制御部品の内、最も発熱の大きな制御部品とは、互いに離れた個所に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 Among the first electronic control components, the electronic control component that generates the largest amount of heat and the control component that generates the largest amount of heat among the second electronic control components are arranged at locations separated from each other. The control device according to claim 1. 前記ヒートシンクは、くし状フィンあるいは複数のピン状フィンのいずれかが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the heat sink is provided with either a comb-like fin or a plurality of pin-like fins. 前記ファンの前記底板に対する所定の取付け角度は、5°〜60°の間の任意の角度であることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the predetermined mounting angle of the fan with respect to the bottom plate is an arbitrary angle between 5 ° and 60 °. 前記風案内板は、前記第2の風路に向かうのに従って、該風案内板が形成する風路断面が減少するよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 2. The control device according to claim 1, wherein the wind guide plate is formed so that a cross section of the wind path formed by the wind guide plate decreases as it goes toward the second air path. 前記第1、第3の風路を流れる冷却風は、前記風案内板に設けられた風取込口を介して流れるとともに、この風取込口の開口度を調整可能とする可動シャッタが設けられていることを特徴とする請求項5に記載の制御装置。 The cooling air flowing through the first and third air passages flows through a wind intake port provided in the wind guide plate, and a movable shutter is provided that can adjust the opening degree of the air intake port. The control device according to claim 5, wherein the control device is provided. 前記風案内板は、前記ファンに設けられていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の制御装置。 The control device according to claim 5, wherein the wind guide plate is provided in the fan. 前記排気口板に設けられた複数のルーバを介する冷却風は、前記第1、第2、第3の風路に対して90°偏向し、かつ前記底板が設けられている方向と反対側に排気されるとともに、前記複数のルーバは階段状に設けられており、それぞれの上段ルーバの投影部分が下段ルーバに少なくとも重なり合うよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 Cooling air that passes through the plurality of louvers provided on the exhaust plate is deflected by 90 ° with respect to the first, second, and third air passages, and on the opposite side of the direction in which the bottom plate is provided. 2. The control device according to claim 1, wherein the plurality of louvers are provided in a step shape while being exhausted, and a projection portion of each upper louver is formed so as to at least overlap the lower louver. 前記筐体は、前記底板を介して地面に対して鉛直となるよう、該制御装置を用いる設備の取付面に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の制御装置。 The said housing | casing is attached to the attachment surface of the installation which uses this control apparatus so that it may become perpendicular | vertical with respect to the ground through the said baseplate. The control device described in 1. 前記ファンから吹き出された冷却風が、アップドラフトとなるよう取り付けられていることを特徴とする請求項9に記載の制御装置。 The control device according to claim 9, wherein the cooling air blown from the fan is attached so as to be an updraft. 前記第1の仕切板および前記第2仕切板が、前記排気口に設けられた複数のルーバに近接する位置まで伸延するように設けられていることを特徴とする請求項10に記載の制御装置。 The control according to claim 10, wherein the first partition plate and the second partition plate are provided so as to extend to positions close to a plurality of louvers provided on the exhaust port plate. apparatus. 前記筐体は、前記底板を介して地面に対して平行となるよう該制御装置を用いる設備に取り付けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の制御装置。 The control according to any one of claims 1 to 7, wherein the casing is attached to equipment using the control device so as to be parallel to the ground via the bottom plate. apparatus.
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