JP5829992B2 - Electrical equipment storage device - Google Patents
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Description
本発明は、電気機器収納装置に関し、特に、筐体内部に複数の電気機器を多段積み状に収納する装置に関する。 The present invention relates to an electric equipment storage device, and more particularly to an apparatus for storing a plurality of electric equipments in a multistage stack inside a housing.
電力変換装置を収納している盤の冷却構造に関し、従来、半導体スイッチ素子を収納する箱体を傾斜させて盤に収納する構成が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。また、電力変換装置をユニット化したユニットトレーの背面と筐体の背面板との間に筐体内を上下に走る通風路を形成する構成が開示されている(たとえば、特許文献2参照)。 Regarding a cooling structure for a panel that houses a power conversion device, a configuration in which a box body that houses a semiconductor switch element is tilted and housed in the board has been disclosed (for example, see Patent Document 1). Moreover, the structure which forms the ventilation path which runs up and down in a housing | casing between the back surface of the unit tray which unitized the power converter device, and the backplate of a housing | casing is disclosed (for example, refer patent document 2).
空冷モジュールタイプの電力変換装置を盤内に多段積み収納する場合、段数が多くなるほど、下段モジュールの排気風は上部のモジュールの排気に邪魔されて天井排気が困難になる。そのため、従来は天井に大型ファンを搭載して排気する、筐体の背面側に十分に広い排気スペースを確保するなどの対策を行なっていた。しかし、大型ファンを設ける場合には装置のコスト増加および動力費の増加などの問題があり、背面排気スペースを大きくすると装置の奥行き寸法が増大するので装置が大型化する問題があった。 When air-cooled module type power converters are stacked and housed in a panel, as the number of stages increases, the exhaust air from the lower module is obstructed by the exhaust from the upper module, making it difficult to exhaust the ceiling. For this reason, conventionally, measures have been taken such as mounting a large fan on the ceiling and exhausting, or ensuring a sufficiently large exhaust space on the back side of the housing. However, when a large fan is provided, there are problems such as an increase in the cost of the apparatus and an increase in power cost. If the rear exhaust space is increased, the depth dimension of the apparatus increases, resulting in a problem that the apparatus becomes large.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、装置の小型化および排気用のファンの小型化を可能にする、電気機器収納装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide an electrical equipment storage device that enables downsizing of the device and downsizing of an exhaust fan.
本発明に係る電気機器収納装置は、天井面と一対の側面とを有する中空箱状の筐体と、筐体内に積み重ねて配置された複数の電気機器モジュールと、天井面に設けられ、筐体の内部から外部へ通風するファンと、を備える。筐体の内部において電気機器モジュールが側面の一方側に片寄って配置されることで、筐体の内部の側面の他方側に上下方向に延びる通気路が形成される。 An electrical equipment storage device according to the present invention includes a hollow box-shaped housing having a ceiling surface and a pair of side surfaces, a plurality of electrical equipment modules arranged in a stack in the housing, and a ceiling surface. And a fan for ventilating from the inside to the outside. By disposing the electric device module in one side of the side surface inside the housing, a ventilation path extending in the vertical direction is formed on the other side of the side surface inside the housing.
上記電気機器収納装置において好ましくは、ファンは、電気機器モジュールの上方と、通気路の上方とに亘って配置される。好ましくは、ファンは、筐体の背面側に配置される。 Preferably, in the electric device storage device, the fan is disposed over the electric device module and over the air passage. Preferably, the fan is disposed on the back side of the housing.
本発明の電気機器収納装置によると、装置を小型化することができ、排気用のファンを小型化することができる。 According to the electric equipment storage device of the present invention, the device can be downsized, and the exhaust fan can be downsized.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1は、電気機器収納装置1を正面視した模式図である。図2は、電気機器収納装置1を平面視した模式図である。図1および図2に示すように、電気機器収納装置1は、筐体10を備える。筐体10は、中空の箱形状に形成されており、その内部に中空の空間が形成されている。電気機器収納装置1は、当該空間内に、電気機器モジュール20もしくは他の電気機器、またはその他の任意の機器を収納可能に設けられている。筐体10は、外形が略矩形状に形成されており、天井面12と、前面14と、一対の側面15,16と、背面18とを有する。
FIG. 1 is a schematic view of the electrical
筐体10内部の中空の空間には、複数の電気機器モジュール20が収納されている。複数の電気機器モジュール20は、筐体10内に積み重ねられた状態で配置されている。たとえば、筐体10の内部を複数の図示しない棚板により仕切ることにより複数のモジュール収容室に区画し、各棚板に電気機器モジュール20を搭載して各モジュール収容室に収容することにより、電気機器モジュール20を筐体10内に収納してもよい。
A plurality of
筐体10の前面14側に開閉扉が設置されてもよく、その場合、筐体10の全体を開閉する扉が設けられてもよく、各モジュール収容室毎に開閉する扉が設けられてもよい。開閉扉の一部は、外気が筐体10の内部に流入できるように、通気可能な網状部材により形成されてもよい。またたとえば、筐体10の側面15,16の一部に開口部が形成され、当該開口部を介して外気が筐体10内に吸引されてもよい。
An opening / closing door may be provided on the
電気機器モジュール20は、筐体10の内部において、一対の側面15,16の内の一方側に片寄って配置されている。本実施の形態では、電気機器モジュール20は、側面16側に偏在している。そのため、筐体10の内部の側面15側には、電気機器モジュール20が配置されていないスペースが存在する。当該スペースは筐体10内部を上下方向に延び、天井面12にまで到達する。電気機器モジュール20と筐体10の側面15との間の、電気機器モジュール20が配置されていないスペースの一部または全部は、空気の上下方向への流通を可能とする通気路11として機能する。
The
図1には、八台の電気機器モジュール20が積層された一例が図示されているが、この例に限られるものではなく、電気機器モジュール20の積み重ね数は任意であってもよい。本実施の形態の電気機器収納装置1は、電気機器モジュール20が多段に重ねて収納された構成に対して、より好適に利用可能である。電気機器モジュール20は、筐体10の前面14側から、自在に筐体10への出し入れが可能に設けられる。
Although FIG. 1 illustrates an example in which eight
筐体10の天井面12上には、ファン収納ケース30が取り付けられており、ファン収納ケース30内には3つのファン32が配置されている。筐体10の天井面12には排気口が形成され、ファン32は当該排気口に設けられている。ファン32が運転することで筐体10の内部から外部へ通風し、筐体10内部の空気が筐体10外へ排出される。
A
電気機器モジュール20は、無停電電源装置または電力変換装置などの任意の電気機器であり、通電に伴って発熱する発熱体である。電気機器モジュール20の発生する熱の影響で、自然換気だけでは筐体10内の温度上昇を抑制することが困難であるため、ファン32を設けて筐体10内を強制的に冷却している。ファン32を回転させることにより冷却風の流れが発生し、冷却風が電気機器モジュール20を通過して、電気機器モジュール20を通風冷却した後、筐体10外へ排気される。
The
図1に示すように、ファン32は、電気機器モジュール20の上方と、通気路11の上方とに亘って配置されている。また図2に示すように、ファン32は、筐体10の背面18側に配置されている。このようにファン32を配置することで、筐体10の内部空間の背面18側を経由し、または通気路11を経由して、電気機器モジュール20の発生した熱を筐体10外へ効率よく放熱することが可能になるので、筐体10の内部を好適に通風冷却することができる。
As shown in FIG. 1, the
図3は、電気機器モジュール20を側面視した模式図である。電気機器モジュール20は、前面24と背面28とを有する。電気機器モジュール20が筐体10内に搭載されるとき、電気機器モジュール20の前面24が筐体10の前面14に向き、電気機器モジュール20の背面28が筐体10の背面18に向くように、電気機器モジュール20は配置される。
FIG. 3 is a schematic view of the
電気機器モジュール20は、その前面24と背面28とに開口部を有し、背面28側にはファン22が設けられている。ファン22を運転すれば、電気機器モジュール20の前面24側から空気が流入し、流入した空気により電気機器モジュール20が冷却される。電気機器モジュール20を前面24側から背面28側へ流通する空気の流れが発生することにより、電気機器モジュール20の動作時の発生熱が奪われ、背面28側から放熱される。
The
複数の電気機器モジュール20の各々が、図3を参照して説明した上記の構成を有しており、電気機器モジュール20のそれぞれに対し別個に、前面24側から吸気し背面28側へ排気する空気の流れが発生する。電気機器モジュール20を冷却するときの熱交換により加熱された空気は、電気機器モジュール20の背面28側へ流れ、さらにファン32の運転により筐体10の内部を上昇して、筐体10の外部へ排出される。
Each of the plurality of
図4は、電気機器収納装置1を背面視した模式図である。図4中には、ファン32の運転に伴って発生する、筐体10の内部の空気の流れを、白抜き矢印で図示する。各電気機器モジュール20に設けられたファン22の運転により、電気機器モジュール20を貫流して空気が流れる。このとき当該空気は、発熱体である電気機器モジュール20から熱を奪って、電気機器モジュール20を冷却させる。電気機器モジュール20からの熱伝達を受けて温度が上昇した空気は、筐体10の背面18側に到達する。
FIG. 4 is a schematic view of the electrical
その後空気は、ファン32の運転により、筐体10の内部を天井面12へ向かって上昇する。このとき、多段積みされた複数の電気機器モジュール20のうち、上段側の電気機器モジュール20を流通した空気は、そのまま筐体10の内部を上昇して、上段側の電気機器モジュール20の排熱が筐体10外に排出される。一方、下段側の電気機器モジュール20を流通した空気は、上段側の電気機器モジュール20の排気に邪魔され、そのまま筐体10の内部を上昇する流れになることは困難である。
Thereafter, the air rises in the
そのため、本実施の形態の電気機器収納装置1では、下段側の電気機器モジュール20を流通した空気が天井面12へ向かって上昇する別ルートとして、通気路11が形成される。図4に示すように、下段側の電気機器モジュール20を通って背面18側に到達した空気は、そのまま上昇せずに側面15側の通気路11へ流れる。当該空気は、垂直方向に延びる通気路11内を上昇して、天井面12へ到達して天井排気され、下段側の電気機器モジュール20の排熱が筐体10外に排出される。なお、通気路11には、筐体10内部の空気の流れを整流するための整流板が適宜設けられてもよい。
Therefore, in the electrical
これにより、下段側の電気機器モジュール20の熱を受けた空気が筐体10の内部の床面近傍に滞留することを防止できるので、筐体10内部の下段側の静圧を低くし、下段側の電気機器モジュール20の温度上昇を抑制できる。下段側の電気機器モジュール20の温度を低く維持できるとともに、上段側の電気機器モジュール20と下段側の電気機器モジュール20との温度差を減少でき、筐体10内部の温度分布を改善することが可能になる。
As a result, it is possible to prevent the air that has received heat from the lower-side
筐体10内を貫流する冷却風の流れが常に形成され、筐体10内に収納した電気機器モジュール20を良好に冷却できるので、筐体10の内部が高温になることを確実に抑制することができる。また、冷却用のファン22,32の温度上昇が抑えられるので、ファン22,32の寿命を長くすることができる。多段積み状の複数の電気機器モジュール20の全てを確実かつ十分に冷却するためにファン32の大型化は必要なく、また筐体10内部の背面18側に大きな排気スペースを必要とすることもなく、したがって、電気機器収納装置1を小型化することができ、加えて排気用のファン32を小型化することができる。
A flow of cooling air that flows through the inside of the
電気機器モジュール20が積層配置された電気機器収納装置1では、筐体10の内部に電気機器モジュール20の周辺回路も併せて配置される場合が多く、このとき当該周辺回路は電気機器モジュール20に隣接して配置される。図1,4に示すように電気機器モジュール20が側面16側に片寄って配置される場合、電気機器モジュール20と側面15との間の空間に周辺回路を配置することができる。
In the electrical
周辺回路の配置のために電気機器モジュール20の側面側に設けられるスペースを通気路11として利用すれば、筐体10内に通気路11形成のためのスペースを殊更設ける必要がなく、電気機器収納装置1の大型化をより確実に抑制することができる。つまり、電気機器モジュール20と側面15との間の空間の全てが中空である必要はない。通気路11としての機能を損なわない限り、当該空間に別の電気機器が配置されても構わない。
If the space provided on the side surface side of the
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described as above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 電気機器収納装置、10 筐体、11 通気路、12 天井面、14 前面、15,16 側面、18 背面、20 電気機器モジュール、22 ファン、24 前面、28 背面、30 ファン収納ケース、32 ファン。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記筐体内に積み重ねて配置され、背面側に設けられたモジュール排気ファンを有する、複数の電気機器モジュールと、
前記天井面に設けられ、前記筐体の内部から外部へ通風する天井ファンと、を備え、
前記筐体の内部において前記電気機器モジュールが前記側面の一方側に片寄って配置されることで、前記筐体の内部の前記側面の他方側に上下方向に延びる通気路が形成され、
前記天井ファンは、前記電気機器モジュールの上方と、前記通気路の上方とに亘って、前記筐体の背面側に配置される、電気機器収納装置。 A hollow box-shaped housing having a ceiling surface and a pair of side surfaces;
A plurality of electrical equipment modules , arranged in a stack and having a module exhaust fan provided on the back side ;
A ceiling fan provided on the ceiling surface and ventilating from the inside of the housing to the outside,
In the interior of the housing, the electrical device module is disposed so as to be offset toward one side of the side surface, thereby forming a ventilation path extending in the vertical direction on the other side of the side surface inside the housing ,
The ceiling fan, and above the electrical equipment module, the over and above the air passage, wherein Ru is disposed on the rear side of the housing, an electrical equipment storage device.
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