JP6219174B2 - Electrical equipment - Google Patents

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Description

本発明は、電気機器に関し、特に、使用している部品の冷却に関する。   The present invention relates to electrical equipment and, more particularly, to cooling of components used.

電気機器では、それに使用している部品を冷却する必要があることがある。このような冷却の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1の技術では、発熱する回路モジュールを要冷却部品として筐体に配置してある。この回路モジュールは、粉塵の影響を除去するために、その上面がカバーで覆われ、下面は、筐体内に露出しているヒートシンクに取り付けられている。筐体の内部は2つの通風路に仕切られており、カバーで覆われた回路モジュールは一方の通風路に配置され、ヒートシンクは、他方の通風路に配置されている。2つの通風路に対応して2つの吸気口が筐体に設けられ、これら2つの吸気口と対向するように筐体に1つのファンが設けられ、ファンを駆動することによって2つの通風路にそれぞれ空気が流入し、カバーされた回路モジュールとヒートシンクとを冷却する。   In electrical equipment, it may be necessary to cool the parts used in it. An example of such cooling is disclosed in Patent Document 1. In the technique of Patent Document 1, a circuit module that generates heat is disposed in a casing as a cooling component. In order to remove the influence of dust, the circuit module has an upper surface covered with a cover and a lower surface attached to a heat sink exposed in the housing. The interior of the housing is partitioned into two ventilation paths, the circuit module covered with the cover is arranged in one ventilation path, and the heat sink is arranged in the other ventilation path. Two air inlets are provided in the housing corresponding to the two air passages, and one fan is provided in the housing so as to face these two air inlets. By driving the fans, two air inlets are provided. Air flows in to cool the covered circuit module and the heat sink.

特開2012−164939号公報JP 2012-164939 A

特許文献1の技術によれば、回路モジュールの上面側及びヒートシンクを設けた下面側の両面から回路モジュールを冷却することができるので、冷却性能を充分に確保できる上に、カバーで回路モジュールの上面を保護しているので、粉塵によって回路モジュールが損傷することも防止できる。しかし、筐体の内部を仕切って一方の部屋内を空気が流通しないように構成し、この部屋に回路モジュールを配置することによって粉塵の侵入を防止しようとする場合、特許文献1の技術を採用しようとすると、回路モジュールを配置した部屋の上下に第1及び第2の通風路を形成し、これら両方に空気を流通させる必要があり、結果として一回り大型になってしまい、その分、部品も増えるなど、コスト及び重量の増加を招く。   According to the technique of Patent Document 1, the circuit module can be cooled from both the upper surface side of the circuit module and the lower surface side provided with the heat sink, so that sufficient cooling performance can be secured, and the upper surface of the circuit module can be secured by the cover. Therefore, it is possible to prevent the circuit module from being damaged by dust. However, when the inside of the housing is partitioned so that air does not flow in one room, and the circuit module is arranged in this room, the technique of Patent Document 1 is adopted. When trying to do so, it is necessary to form the first and second ventilation paths above and below the room in which the circuit modules are arranged, and to circulate air through both of them. Increase the cost and weight.

本発明は、筐体の内部の一部を空気が流通しないようにしながら、その部分に配置した物品を冷却可能とした電気機器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an electrical device that can cool an article disposed in a part of the casing while preventing air from flowing through the part.

本発明の一態様の電気機器は、複数の筐体からなる筐体群を有している。各筐体は、対向する第1及び第2の壁を有し、これら第1及び第2の壁の周縁が周壁によって連続的に繋がれている。第1及び第2の壁は、種々の形状とすることができ、多角形または円形、楕円形等とすることができる。筐体の内部は仕切り壁によって第1の部屋と第2の部屋との2つ以上の部屋に仕切られている。第1及び第2の部屋の間に、他の単数または複数の部屋を形成することができる。前記第1の部屋と所定の隙間を空けて他の前記筐体の第2の部屋が位置するように各筐体は配置されている。各筐体は、上下方向に配置したり、横方向に配置したりして、筐体群を構成することができる。各前記筐体において第1の部屋の周壁の一部には外部と連通させる空気口と、各第1の部屋内に空気を送るように、前記空気口と対向する前記周壁にファンが設けられて、冷却流路を構成している。また、第2の部屋は第2の壁と前記周壁と前記仕切り壁とからなる密閉空間をなしている。これら第1、第2の部屋の両方又は何れかには、物品、例えば要冷却部品を配置することができる。要冷却部品としては、例えば電力半導体素子、変圧器、コイル及び制御用半導体素子がある。電力半導体素子、変圧器、コイルなどの発熱量の大きい部品は、ファンによって直接に冷却可能な第1の部屋に配置することが望ましく、制御用半導体素子のような発熱量は上記の電力用半導体素子等よりも少ないが冷却する必要のある部品は、第2の部屋に配置することが望ましい。前記筐体の前記冷却流路を流れる空気を流出させるように、前記第1の部屋の前記第1の壁に空気流出口が形成されている。   The electric device of one embodiment of the present invention includes a housing group including a plurality of housings. Each housing has first and second walls facing each other, and peripheral edges of the first and second walls are continuously connected by a peripheral wall. The first and second walls can have various shapes and can be polygonal, circular, elliptical, or the like. The interior of the housing is partitioned into two or more rooms, a first room and a second room, by a partition wall. One or more other rooms may be formed between the first and second rooms. Each casing is arranged such that a second room of the other casing is located with a predetermined gap from the first room. Each housing can be arranged in the vertical direction or in the horizontal direction to form a housing group. In each of the casings, a part of the peripheral wall of the first room is provided with an air port communicating with the outside, and a fan is provided on the peripheral wall facing the air port so as to send air into the first room. Thus, a cooling flow path is configured. The second room forms a sealed space including the second wall, the peripheral wall, and the partition wall. Articles, for example, cooling-requiring parts can be arranged in both or either of the first and second rooms. Examples of components requiring cooling include power semiconductor elements, transformers, coils, and control semiconductor elements. It is desirable to arrange a part having a large heat generation amount such as a power semiconductor element, a transformer, a coil, etc. in the first room that can be directly cooled by a fan. Parts that need to be cooled, but less than elements etc., are preferably placed in the second room. An air outlet is formed in the first wall of the first chamber so that air flowing through the cooling flow path of the housing flows out.

このように構成すると、各筐体のファンが動作することによって、第1の部屋内に空気が送り込まれ、第1の部屋内の物品が空冷される。また、第1の部屋に送り込まれた空気は、空気流出口を介して外部に流出し、隣接する筐体の第2の壁に沿って移動し、第2の部屋内の物品を冷却する。空気流出口の形状は細長い矩形状や楕円形状でもよく、その長手方向が、冷却流路の空気の流れに直交する方向や、流れに沿う方向、又は流れに対して斜め方向を向くように、空気流出口を配置することができる。複数の方向の空気流出口を組み合わせて形成することもできる。そのようにすると、冷却が必要な部品に向けて空気を集中させたり、乱流を発生させることで冷却効率を向上させることができる。   If comprised in this way, when the fan of each housing | casing operate | moves, air will be sent in in a 1st room and the articles | goods in a 1st room will be air-cooled. The air sent into the first room flows out to the outside through the air outlet, moves along the second wall of the adjacent housing, and cools the articles in the second room. The shape of the air outlet may be an elongated rectangular shape or an elliptical shape, and the longitudinal direction thereof is perpendicular to the air flow in the cooling flow path, in the direction along the flow, or in the oblique direction with respect to the flow. An air outlet can be arranged. A combination of air outlets in a plurality of directions can also be formed. If it does in that way, cooling efficiency can be improved by concentrating air toward the components which need cooling, or generating a turbulent flow.

前記空気流出口には、整風板を設けることができる。整風板は、第1の部屋内に設けて、速やかに空気を空気流出口から流出させるようにすることもできるし、空気流出口の外部に設けて、空気流出口から流出した空気を速やかに隣接する筐体の第2の壁に沿って移動させるようにすることもできるし、空気流出口の内外両方に設けることもできる。 An air conditioning plate can be provided at the air outlet . The air conditioning plate can be provided in the first room so that air can be quickly discharged from the air outlet, or can be provided outside the air outlet to quickly remove the air flowing out of the air outlet. It can also be made to move along the 2nd wall of an adjacent housing | casing, and can also be provided in both inside and outside of an air outflow port.

各前記筐体の第1の部屋を、複数の部屋に仕切ることもできる。この場合、前記複数の部屋ごとに前記ファンが設けられ、前記複数の部屋ごとに前記空気流出口が設けられる。このように構成すると、第1の部屋内に仕切られた各部屋内の物品を冷却することができる上に、各部屋に設けた空気流出口から、隣接する筐体の第2の壁に空気を大量に供給することができ、効率的に隣接する筐体の第2の部屋内の物品を冷却することができる。   The first room of each casing can be partitioned into a plurality of rooms. In this case, the fan is provided for each of the plurality of rooms, and the air outlet is provided for each of the plurality of rooms. If comprised in this way, the article | item in each room partitioned off in the 1st room can be cooled, and also air from the air outflow port provided in each room to the 2nd wall of an adjacent housing | casing Can be supplied in large quantities, and the articles in the second chamber of the adjacent housing can be efficiently cooled.

前記筐体群をラック内に収容することができる。この場合、前記筐体群の一方の端の前記筐体の近傍に空気導入口を形成し、前記筐体群の他方の端の前記筐体の近傍に空気導出口を形成する。このように構成すると、空気導入口から導入された空気が筐体群を通って空気導出口から導出されるので、筐体群の他方の端にあり、第2の壁が隣接する筐体の空気流出口からの空気によって冷却されない筐体の第2の部屋内の要冷却部品を冷却することができる。   The housing group can be accommodated in a rack. In this case, an air inlet is formed in the vicinity of the casing at one end of the casing group, and an air outlet is formed in the vicinity of the casing at the other end of the casing group. If comprised in this way, since the air introduce | transduced from the air inlet port is derived | led-out from an air outlet port through a housing | casing group, it exists in the other end of a housing | casing group, and the 2nd wall of the housing | casing which adjoins. It is possible to cool the components requiring cooling in the second chamber of the housing that is not cooled by the air from the air outlet.

以上のように、本発明によれば、空気が流通する部屋の物品を冷却するための構成に、ごく僅かな改良を加えるだけで、空気が流通しないように構成した密閉された部屋に収容した物品を、空気が流通する部屋に収容した部品も同様に冷却することができる。   As described above, according to the present invention, the structure for cooling the articles in the room where the air circulates is accommodated in a sealed room configured so that the air does not circulate with only a slight improvement. A part in which an article is accommodated in a room in which air flows can be cooled in the same manner.

本発明の第1の実施形態の電気機器の主要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of the electric equipment of the 1st Embodiment of this invention. 図1の電気機器の縦断側面図である。It is a vertical side view of the electric equipment of FIG. 図1の電気機器の横断平面図である。It is a cross-sectional top view of the electric equipment of FIG. 図1の電気機器が設けられたラックの部分省略平面図である。FIG. 2 is a partially omitted plan view of a rack provided with the electrical device of FIG. 1. 本発明の第2の実施形態の電気機器の横断平面図である。It is a cross-sectional top view of the electric equipment of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1及び第2の実施形態の第1の変形例の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the 1st modification of the 1st and 2nd embodiment of this invention. 第1の実施形態の変形例の平面図である。It is a top view of the modification of 1st Embodiment. 第2の実施形態の変形例の平面図である。It is a top view of the modification of 2nd Embodiment.

本発明の第1の実施形態の電気機器は、例えば電源装置2であって、図2に示すようなラック4内に、複数、例えば4台が収容されている。ラック4は、縦長の概略直方体状に形成され、間隔をおいて上下方向に配置された上壁6と下壁8とを有している。図3に示すように、上壁6と下壁8とを繋ぐように側壁10、12が設けられている。ラック4の前面は開放され、後面に後壁14が設けられている。後壁14には、開口16が形成されている。   The electrical apparatus according to the first embodiment of the present invention is, for example, the power supply device 2, and a plurality of, for example, four units are accommodated in a rack 4 as shown in FIG. 2. The rack 4 is formed in a vertically long, substantially rectangular parallelepiped shape, and has an upper wall 6 and a lower wall 8 that are arranged in the vertical direction with an interval therebetween. As shown in FIG. 3, side walls 10 and 12 are provided so as to connect the upper wall 6 and the lower wall 8. The front surface of the rack 4 is opened, and a rear wall 14 is provided on the rear surface. An opening 16 is formed in the rear wall 14.

側壁10、12には、図4に示すように予め定めた間隔、例えば後述する筐体の高さ寸法よりもわずかに大きい間隔を空けて、支持桟18・・・、20・・・、がそれぞれ4つずつ互いに対応するように配置されている。これら支持桟18、20の上に載って、図2に示すように各電源装置2の筐体22がそれぞれ支持されている。4つの筐体22によって筐体群が構成されている。支持桟18、20は、図2に示すように側壁10、12の前面側から後面側まで一直線上に伸びている。各筐体22の間には、空気が流通可能な隙間がそれぞれ形成されて、一つの筐体22とそれに隣接配置される他の筐体22との間に、後述する通風路が構成されている。 As shown in FIG. 4, support bars 18, 20,... Are provided on the side walls 10, 12 at a predetermined interval, for example, a space slightly larger than the height dimension of the casing described later. Four of each are arranged to correspond to each other. As shown in FIG. 2, the casings 22 of the respective power supply devices 2 are supported on the support bars 18 and 20, respectively. A casing group is configured by the four casings 22. The support bars 18 and 20 extend in a straight line from the front side to the rear side of the side walls 10 and 12, as shown in FIG. Between each housing | casing 22, the clearance gap through which air can distribute | circulate is formed, respectively, The ventilation path mentioned later is comprised between the one housing | casing 22 and the other housing | casing 22 arrange | positioned adjacent to it. Yes.

図1に拡大して示すように、筐体22は上部が開口された扁平な直方体状に熱伝導性が良好な材質、例えば金属によって形成されている。その開口を閉じる第2の壁、例えば矩形状の蓋24が設けられている。筐体22は、蓋24と対向するように第1の壁、例えば矩形状の底壁26を有している。底壁26に対して直角に前壁28、後壁30及び側壁32、34(図3参照)が形成されている。前壁28、後壁30及び側壁32、34が底壁26と蓋24とを連続的に繋ぐ周壁を構成している。   As shown in FIG. 1 in an enlarged manner, the housing 22 is formed of a material having good thermal conductivity, for example, a metal in a flat rectangular shape having an upper opening. A second wall that closes the opening, for example, a rectangular lid 24 is provided. The housing 22 has a first wall, for example, a rectangular bottom wall 26 so as to face the lid 24. A front wall 28, a rear wall 30, and side walls 32, 34 (see FIG. 3) are formed at right angles to the bottom wall 26. The front wall 28, the rear wall 30, and the side walls 32 and 34 constitute a peripheral wall that continuously connects the bottom wall 26 and the lid 24.

筐体22の内部は、仕切り壁36によって第1及び第2の部屋、例えば下室38と上室40とに上下に仕切られている。仕切り壁36は、その両端が前壁28と後壁30とに接し、その両側が側壁32、34に接し、底壁26と平行に位置する矩形状で、第1の部屋と第2の部屋とを完全に仕切っている。   The interior of the housing 22 is partitioned into a first and a second chamber, for example, a lower chamber 38 and an upper chamber 40 by a partition wall 36 in the vertical direction. The partition wall 36 has a rectangular shape in which both ends thereof are in contact with the front wall 28 and the rear wall 30, both sides thereof are in contact with the side walls 32 and 34, and are parallel to the bottom wall 26. And are completely separated.

下室38には、物品、例えば要冷却部品、具体的には電力半導体素子42が搭載されたヒートシンク44や変圧器46やコイル(図示せず)が配置されている。上室40には、上述した電力半導体素子42を制御するための制御回路が設けられたプリント基板48が配置されている。制御回路は、制御用半導体素子、例えばCPUを有するものである。仕切板36には、電力半導体素子42をプリント基板48に接続するための開口50が形成されているが、この開口は取り付けられた電力半導体素子42自身や電力半導体素子42が固定されたヒートシンクなどの遮蔽材によって閉塞されており、上室40は、筐体22の外部から密閉されて、上室40内部に粉塵等が入ることはなく、プリント基板48上の制御回路は外部から保護された状態にある。   In the lower chamber 38, an article, for example, a component requiring cooling, specifically, a heat sink 44 on which a power semiconductor element 42 is mounted, a transformer 46, and a coil (not shown) are arranged. A printed circuit board 48 provided with a control circuit for controlling the power semiconductor element 42 described above is disposed in the upper chamber 40. The control circuit has a control semiconductor element, for example, a CPU. An opening 50 for connecting the power semiconductor element 42 to the printed circuit board 48 is formed in the partition plate 36. This opening is the power semiconductor element 42 itself attached, a heat sink to which the power semiconductor element 42 is fixed, or the like. The upper chamber 40 is hermetically sealed from the outside of the housing 22 so that dust or the like does not enter the upper chamber 40, and the control circuit on the printed circuit board 48 is protected from the outside. Is in a state.

下室38の前壁28にはファン52が設けられ、ファン52と対向するように下室38の後壁30には空気口を構成する空気排出口54が設けられて、冷却通路53が形成されている。従って、ファン52を作動させて、下室38内に外気を流入させると、図1に矢印で示すようにその外気がヒートシンク44や変圧器46を冷却して空気排出口54から排出される。   A fan 52 is provided on the front wall 28 of the lower chamber 38, and an air discharge port 54 constituting an air port is provided on the rear wall 30 of the lower chamber 38 so as to face the fan 52, thereby forming a cooling passage 53. Has been. Accordingly, when the fan 52 is operated to allow the outside air to flow into the lower chamber 38, the outside air cools the heat sink 44 and the transformer 46 and is discharged from the air discharge port 54 as shown by arrows in FIG.

しかし、上室40は密閉されているため、上室40内のプリント基板48上の制御回路を冷却することはできない。制御回路のCPU等が温度上昇によって正常に動作しないと、電源装置2も正常に動作しないため、製品の信頼性を増すためには上室40も冷却できるのが好ましい。   However, since the upper chamber 40 is sealed, the control circuit on the printed circuit board 48 in the upper chamber 40 cannot be cooled. If the CPU or the like of the control circuit does not operate normally due to a temperature rise, the power supply device 2 also does not operate normally. Therefore, it is preferable that the upper chamber 40 can be cooled in order to increase the reliability of the product.

そこで本実施形態では各筐体22が上下方向に配列され、1つの筐体22において外気が流通している下室38に、他の筐体22の上室40が位置している点を利用して、プリント基板48上の制御回路を冷却している。即ち、筺体22の下室38内のファン52よりも幾分後壁30側に寄った位置の底壁26には、ファン52と空気排出口54からなる冷却流路53を流れる空気の流れる方向に直交する方向に、空気流出口56が形成されている。空気流出口56は、例えば矩形の開口である。この空気流出口56の後壁30側の縁には、矩形の整風板58が、ファン52からの外気を空気流出口56から外部により流出させるように、ファン52側を向いて斜め上方に傾斜して配置されている。空気流出口56と整風板58とは、底壁26を切り起こすことによって形成されている。従って、空気流出口56と整風板58との製造は容易に行える。なお、空気流出口の形状は矩形に限定されず、例えば楕円形でもよく、下室の底壁26近傍に突出する部品等があれば、その部品を避けるように開口部を有する矩形とすることもできる。整風板58は、底壁26から切り起こすだけで形成できるため、どのような形状であっても容易に加工することができる。   Therefore, in the present embodiment, the respective casings 22 are arranged in the vertical direction, and the upper chamber 40 of the other casing 22 is located in the lower chamber 38 in which the outside air circulates in one casing 22. Thus, the control circuit on the printed circuit board 48 is cooled. That is, the flow direction of the air flowing through the cooling flow path 53 including the fan 52 and the air discharge port 54 is located on the bottom wall 26 at a position slightly closer to the rear wall 30 side than the fan 52 in the lower chamber 38 of the housing 22. An air outlet 56 is formed in a direction orthogonal to the direction. The air outlet 56 is, for example, a rectangular opening. At the edge of the air outlet 56 on the rear wall 30 side, a rectangular air conditioning plate 58 is inclined obliquely upward toward the fan 52 side so that the outside air from the fan 52 flows out from the air outlet 56 to the outside. Are arranged. The air outlet 56 and the air conditioning plate 58 are formed by cutting up the bottom wall 26. Therefore, the air outlet 56 and the air conditioning plate 58 can be easily manufactured. The shape of the air outlet is not limited to a rectangle, and may be, for example, an ellipse. If there is a part or the like that protrudes in the vicinity of the bottom wall 26 of the lower chamber, it should be a rectangle having an opening to avoid that part. You can also. Since the air conditioning plate 58 can be formed simply by cutting it from the bottom wall 26, it can be easily processed in any shape.

このように筐体22の底壁26に空気流出口56と整風板58とを設けることによって、ファン52によって下室38の冷却流路53に流入された外気の一部は、空気流出口56から下方外部にも導出され、下に隣接する筐体22の蓋24に沿って図1に矢印で示すように後方に流れる。空気流出口56から流出した空気が、この筐体22の底壁26と、その下に隣接する筐体22の蓋24との隙間に形成された通風路57を通過して、上室40を冷却する。そのため下に隣接する筐体22の上室40内のプリント基板48上の制御回路が冷却される。なお、空気流出口56から流出した空気が、後方に流れずに通風路57の横から回り込んでラック4と筐体22との横の空隙から前方へ流れることを防止するために、図2及び図3に示すように、前壁28の両端には、ラック4の下壁8から上壁6まで直線状に、ラック4と筐体22の両端の空隙を遮蔽する遮蔽板60、62が形成されている。 By providing the air outlet 56 and the air conditioning plate 58 on the bottom wall 26 of the housing 22 in this way, a part of the outside air that has flowed into the cooling flow path 53 of the lower chamber 38 by the fan 52 is allowed to flow. 1 is also led to the lower outside and flows backward along the lid 24 of the casing 22 adjacent to the lower side as indicated by an arrow in FIG. Air flowing out from the air outlet 56, the bottom wall 26 of the casing 22, passes through the air passage 57 formed in the gap between the lid 24 of the housing 22 adjacent the bottom thereof, the upper chamber 40 Cooling. Therefore, the control circuit on the printed circuit board 48 in the upper chamber 40 of the housing 22 adjacent below is cooled. In order to prevent the air flowing out from the air outlet 56 from flowing backward from the side of the ventilation path 57 without flowing backward, and flowing forward from the lateral gap between the rack 4 and the housing 22, FIG. As shown in FIG. 3, shielding plates 60 and 62 that shield the gaps at both ends of the rack 4 and the housing 22 are linearly provided at both ends of the front wall 28 from the lower wall 8 to the upper wall 6 of the rack 4. Is formed.

以上説明したように、この構成により、下段の筐体22の上室は、それに隣接する上段の筐体の下室38を冷却する空気によって冷却されるが、最上段にある筐体の上室40内は冷却されない。そこで、図2に示すように、ラック4の上壁6と最上段の筐体22との間には大きな空間を設定している。さらに、ラック4の側壁10、12における最上段の筐体22の蓋24の近傍には、多数の空気導出口64が形成されている。また、側壁10、12における最下段の筐体22の底壁26の近傍には、多数の空気導入口66が形成され、これら空気導入口66から導入された空気が最上段の筐体22に向かうように、図3及び図4に示すように、各支持桟18、20には、空気導通口68、70が形成されている。そして、ラック4内の空気の温度は外気温よりも高くなっているため、煙突効果によって、ラック4の下壁8側の空気導入口66から取り込まれた空気は、支持桟18、20の空気導通口68、70を経由してラック4の上壁6側の空気導出口64に上昇し、上壁6に当たって側壁10、12の上部の空気導出口64から、外部に導出され、最上段の筐体22の上室40が冷却される。 As described above, with this configuration, the upper chamber of the lower casing 22 is cooled by the air that cools the lower chamber 38 of the upper casing adjacent thereto, but the upper chamber of the upper casing is the upper chamber. The inside of 40 is not cooled. Therefore, as shown in FIG. 2, a large space is set between the upper wall 6 of the rack 4 and the uppermost casing 22. Further, a number of air outlets 64 are formed in the vicinity of the lid 24 of the uppermost casing 22 on the side walls 10 and 12 of the rack 4. In addition, a large number of air inlets 66 are formed in the vicinity of the bottom wall 26 of the lowermost casing 22 on the side walls 10 and 12, and air introduced from these air inlets 66 enters the uppermost casing 22. As shown in FIGS. 3 and 4, air support ports 68 and 70 are formed in the support bars 18 and 20, respectively. And since the temperature of the air in the rack 4 is higher than the outside air temperature, the air taken in from the air inlet 66 on the lower wall 8 side of the rack 4 by the chimney effect is the air of the support bars 18 and 20. It rises to the air outlet 64 on the upper wall 6 side of the rack 4 via the conduction ports 68 and 70, hits the upper wall 6, is led out to the outside from the air outlet 64 at the upper side of the side walls 10, 12, The upper chamber 40 of the housing 22 is cooled.

本発明の第2の実施形態の電源装置2aを図5に示す。第1の実施形態の電源装置2と同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。第2の実施形態の電源装置2aは、下室38が、複数、例えば2つの仕切板72、74によって、それぞれが複数、例えば3つの部屋76、78、80に仕切られている。仕切板72、74は矩形状に形成され、前壁28と後壁30とにそれぞれの端が位置し、かつ上下の側縁が底壁26と仕切り壁36とに接し、前壁28、後壁30の幅方向にほぼ同じ形状の矩形状の3つの部屋に仕切られている。これら各部屋76、78、80には、ヒートシンク、変圧器、コイル等の要冷却部品(図示せず)が配置されている。例えば部屋76にはヒートシンク、部屋78には変圧器、例えば部屋80には、コイルのように主たる発熱部品が各部屋76、78、80に個別に配置されている。各部屋76、78、80に対応する前壁28には、それぞれファン52が配置され、各部屋76、78、80に対応する後壁14には、空気排出口54がそれぞれ形成されており、各部屋に冷却流路53がそれぞれ形成されている。また、各部屋76、78、80に対応する底壁26には、空気流出口56と整風板58とが、それぞれ形成されている。これらは下室38の下壁26に、冷却流路53を流れる空気と直交する方向に一列に配置されている。   A power supply device 2a according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The same parts as those of the power supply device 2 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the power supply device 2a of the second embodiment, the lower chamber 38 is partitioned into a plurality of, for example, three rooms 76, 78, and 80 by a plurality of, for example, two partition plates 72, 74. The partition plates 72 and 74 are formed in a rectangular shape, their ends are located on the front wall 28 and the rear wall 30, and upper and lower side edges are in contact with the bottom wall 26 and the partition wall 36, and the front wall 28 and the rear wall The wall 30 is partitioned into three rectangular rooms having substantially the same shape. In each of the rooms 76, 78, and 80, cooling components (not shown) such as a heat sink, a transformer, and a coil are arranged. For example, a heat sink is provided in the room 76, a transformer is provided in the room 78, and a main heat generating component such as a coil is provided in each room 76, 78, 80 in the room 80, for example. Fans 52 are disposed on the front walls 28 corresponding to the rooms 76, 78, and 80, respectively, and air discharge ports 54 are formed on the rear wall 14 corresponding to the rooms 76, 78, and 80, respectively. A cooling channel 53 is formed in each room. In addition, an air outlet 56 and a wind regulation plate 58 are formed in the bottom wall 26 corresponding to each of the rooms 76, 78, and 80, respectively. These are arranged in a row on the lower wall 26 of the lower chamber 38 in a direction perpendicular to the air flowing through the cooling flow path 53.

この電源装置2aでは、各部屋76、78、80内の要冷却部品をそれぞれ冷却することができる上に、空気流出口56及び整風板58を下室38の幅方向に複数配置してあるので、空気の流出量が第1の実施形態の電源装置よりも多く、下方にある筐体22の上室40内の制御回路を効率的に冷却することができる。なお、本実施形態では、各部屋76、78、80の空気流出口56を一列に配置する例を示したが、各筐体の下に隣接する筐体の上室内に配置される部品の中で、最も冷却を要する場所に対応するよう、各部屋76、78、80で空気流出口56を、異なる位置に形成してもよい。 In the power supply device 2a, the cooling components in each of the rooms 76, 78, and 80 can be cooled, and a plurality of air outlets 56 and air conditioning plates 58 are arranged in the width direction of the lower chamber 38. The amount of outflow of air is larger than that of the power supply device of the first embodiment, and the control circuit in the upper chamber 40 of the casing 22 below can be efficiently cooled. In the present embodiment, the example in which the air outlets 56 of the rooms 76, 78, and 80 are arranged in a row is shown. However, among the components arranged in the upper chamber of the adjacent housing under the respective housings. Thus, the air outlet 56 may be formed at a different position in each of the rooms 76, 78, and 80 so as to correspond to the place requiring the most cooling.

上記の両実施形態では、整風板58を下室38の内側のみに設けたが、図6に示すように下室38の外部にある底壁26に、隣接する筐体22の後壁30側に斜め下方を向くように整風板58aを追加することもできる。この場合、空気流出口56から流出した空気をより良好に後方に送ることができる。また、整風板58を除去して、外部の整風板58aのみを設けることもできる。或いは、整風板58、58aを全く設けずに、空気流出口56のみを形成することもできる。   In both the above embodiments, the air conditioning plate 58 is provided only inside the lower chamber 38. However, as shown in FIG. 6, the rear wall 30 side of the casing 22 adjacent to the bottom wall 26 outside the lower chamber 38 is provided. It is also possible to add a wind regulation plate 58a so as to face obliquely downward. In this case, the air that has flowed out from the air outlet 56 can be sent to the rear more favorably. It is also possible to remove the air conditioning plate 58 and provide only the external air conditioning plate 58a. Alternatively, it is possible to form only the air outlet 56 without providing the air conditioning plates 58 and 58a at all.

また、上記の両実施形態では、ファン52に対して1つの空気流出口56を設けたが、図7(a)乃至(c)に示すように、1つのファンに対して複数の空気流出口56を設けることもできる。この場合、複数の空気流出口56は図7(a)のように、冷却流路53を流れる空気の方向に直交する方向に設けることもできるし、図を省略するが冷却流路53を流れる空気の方向と同じくそれに沿う方向に設けることもできる。   In both the above embodiments, one air outlet 56 is provided for the fan 52. However, as shown in FIGS. 7A to 7C, a plurality of air outlets are provided for one fan. 56 can also be provided. In this case, the plurality of air outlets 56 can be provided in a direction orthogonal to the direction of the air flowing through the cooling flow path 53 as shown in FIG. It can be provided in the same direction as the air direction.

また、図7(b)、(c)のように、空気流出口56を、冷却流路53を流れる空気の方向に斜めに、例えばハの字状や逆ハの字状に形成してもよく、図を省略するが、冷却流路53と流れる空気の方向に対して斜めに、複数同じ傾斜をもって並べて形成することもできる。このように空気流出口56に角度をもたせることで、下に隣接する筐体22の上室40内において特に冷却したい要冷却部品が配置された位置に空気流出口56からの空気が向くように空気流出口を配置することもできる。   Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, the air outlet 56 may be formed obliquely in the direction of the air flowing through the cooling flow path 53, for example, in a C shape or a reverse C shape. Although not shown in the drawings, a plurality of them may be formed side by side with the same inclination, obliquely with respect to the direction of the cooling flow path 53 and the flowing air. By providing the air outlet 56 with an angle in this manner, the air from the air outlet 56 is directed to the position where the cooling-required parts to be cooled are arranged in the upper chamber 40 of the casing 22 adjacent below. An air outlet can also be arranged.

図7(b)及び(c)では、複数の空気流出口56を、冷却流路53を流れる空気の方向に対して斜めに形成した例を示したが、同様に傾斜した空気流出口56を第1の実施形態に適用し、一つの筐体22に一つの傾斜した空気流出口56を形成しても同様の効果がある。また、整風板58、58aによって乱流を起こすように、整風板を設けることもできる。 7B and 7C show an example in which the plurality of air outlets 56 are formed obliquely with respect to the direction of the air flowing through the cooling flow path 53, the similarly inclined air outlets 56 are shown. The same effect can be obtained even if the inclined air outlet 56 is formed in one casing 22 when applied to the first embodiment. Moreover, a wind regulation plate can also be provided so that a turbulent flow may be caused by the wind regulation plates 58 and 58a.

また、1つの部屋、例えば第1の実施形態の場合、下室38に対して複数のファンを設けることもできるし、第2の実施形態の場合、部屋76、78、80の全て或いは所望のものに複数のファンを設けることもできる。これらの場合も、各ファンに対応して少なくとも1つの空気流出口56を設けることが望ましい。   Further, in the case of the first embodiment, for example, in the case of the first embodiment, a plurality of fans can be provided for the lower chamber 38. In the case of the second embodiment, all of the rooms 76, 78, 80 or desired A thing can also be provided with a plurality of fans. In these cases, it is desirable to provide at least one air outlet 56 for each fan.

更に、第2の実施形態のように、複数の部屋に仕切られた下室38を有する構成で、例えば図8に示すように、中央の空気流出口は冷却流路を流れる空気の流れに直交する方向に形成し、両側側の空気流出口は冷却流路を流れる空気の流れに対して斜めに形成することもできる。この場合にも、下に隣接する筐体の上室内の、特に冷却したい要冷却部品に対応する位置を効率よく冷却することができる。そして、各空気流出口に整風板を設けることで、スムーズに空気を下側に送り出すことができる。 Further, as in the second embodiment, the structure has a lower chamber 38 partitioned into a plurality of rooms. For example, as shown in FIG. 8, the central air outlet is orthogonal to the flow of air flowing through the cooling channel. The air outlets on both sides can be formed obliquely with respect to the flow of air flowing through the cooling channel. Also in this case, it is possible to efficiently cool the position in the upper chamber of the casing adjacent to the lower side that corresponds to the part requiring cooling that is to be cooled. And an air can be smoothly sent out by providing an air conditioning board in each air outflow port.

上記の両実施形態では支持桟18、20を使用したが、空気流出口56からの空気を下段の筐体22の蓋24側に流出させることが可能であれば他のものも使用可能である。例えばメッシュ状の棚板を支持桟18、20に代えて使用することもできる。また、これらの実施形態で説明した筐体22の上下を入れ替えれば、下の筐体の上側から流出される空気が、上に隣接する筐体の下の面を冷却することもできる。 In both the above-described embodiments, the support bars 18 and 20 are used, but other ones can be used as long as the air from the air outlet 56 can flow out to the lid 24 side of the lower casing 22. . For example, mesh-like shelf boards can be used in place of the support bars 18 and 20. Also, interchanging the upper and lower housing 22 described in these embodiments, the air flowing out from the upper side of the bottom of the housing is also possible to cool the surface of the bottom of the casing adjacent to the upper.

上記の両実施形態では、ラック4は縦長のものを使用したが、横長のラックを使用することもできる。その場合、各筐体22は、縦長の状態で横長のラックの一方の側壁側から他方の側壁側に向かって一列に配置され、第1の実施形態で説明した筐体22を横向きに配置したように、筐体22内の下室38、上室40に相当する部屋は、ラックの両側壁に平行に配置された仕切板を配置することによって形成される。このようにして筐体22から流出された空気で、横に隣接した筐体22の側面を冷却でき、筐体22のレイアウトは適宜変更して使用することが可能である。 In both the above embodiments, the rack 4 is vertically long, but a horizontally long rack can also be used. In that case, the casings 22 are arranged in a row in a vertically long state from one side wall side to the other side wall side of the horizontally long rack, and the casings 22 described in the first embodiment are arranged sideways. As described above, the rooms corresponding to the lower chamber 38 and the upper chamber 40 in the housing 22 are formed by arranging partition plates arranged in parallel to both side walls of the rack. Thus was air flowing out from the housing 22, the side surface of the housing 22 adjacent the horizontal can be cooled to the layout of the housing 22 can be used appropriately changed.

上記の両実施形態では、筐体22内の上室40と下室38とに仕切ったが、筐体22内上下方向に3段以上に仕切ることもできる。その場合でも、下室38に対応させてファンを設け、上室40を外部と連通しないように構成することによって、本発明を実施できる。上記の両実施形態では、筐体22は直方体状のものを使用したが、これに限ったものではなく、例えば扁平な円柱状や多角柱状に構成することもできる。なお、本実施形態では同じ構成の筐体22を複数並べて配置した例を示したが、例えば一つの筐体22の下に、別の構成の冷却を要する装置や部品を配置するなど、本発明の筐体22を別の装置と組み合わせて使用することも可能である。 In both the above embodiments, the upper chamber 40 and the lower chamber 38 in the housing 22 are partitioned, but the housing 22 can be partitioned into three or more stages in the vertical direction. Even in such a case, the present invention can be implemented by providing a fan corresponding to the lower chamber 38 so that the upper chamber 40 does not communicate with the outside. In both the above-described embodiments, the casing 22 is a rectangular parallelepiped, but is not limited to this, and may be configured in a flat columnar shape or a polygonal column shape, for example. In the present embodiment, an example in which a plurality of casings 22 having the same configuration are arranged side by side has been described. However, for example, an apparatus or a part having a different configuration that requires cooling is disposed under one casing 22. It is also possible to use the housing 22 in combination with another device.

上記の両実施形態では、本発明を電源装置に実施したが、これに限ったものではなく、例えば溶接機、切断機、オーディオ用電力増幅器等に使用することもできる。   In both of the above embodiments, the present invention is implemented in the power supply device, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be used in a welding machine, a cutting machine, an audio power amplifier, and the like.

2 電源装置(電気機器)
22 筐体
24 蓋(第2の壁)
26 底壁(第1の壁)
38 下室(第1の部屋)
40 上室(第2の部屋)
52 ファン
56 空気流出口
2 Power supply (electric equipment)
22 Case 24 Lid (second wall)
26 Bottom wall (first wall)
38 Lower room (first room)
40 Upper room (second room)
52 Fan 56 Air outlet

Claims (7)

対向する第1及び第2の壁と、これら第1及び第2の壁の周縁間を連続的に繋ぐ周壁と、内部で前記第1の壁と前記第2の壁とを仕切る仕切り壁とを有し、前記第1の壁と前記周壁と前記仕切り壁とで形成された第1の部屋と、前記第2の壁と前記周壁と前記仕切り壁とで形成された第2の部屋との2つに仕切られた筐体を有し、
前記筐体の前記第1の部屋は、前記周壁の一部を外部と連通させた空気口と、前記空気口と対向する前記周壁に設けられたファンとからなる冷却流路を有し、
前記筐体の前記第2の部屋は、前記第2の壁と前記周壁と前記仕切り壁とからなる密閉空間をなし、
前記筐体の前記第1の部屋と、他の前記筐体の前記第2の部屋とを所定の隙間を空けて向かい合わせに配置することによって筐体群を構成し、
前記筐体の前記冷却流路を流れる空気を流出させるように前記第1の部屋の前記第1の壁に空気流出口を形成した、
電気機器。
Opposing first and second walls, a peripheral wall that continuously connects the peripheral edges of the first and second walls, and a partition wall that partitions the first wall and the second wall inside And a first chamber formed by the first wall, the peripheral wall, and the partition wall, and a second chamber formed by the second wall, the peripheral wall, and the partition wall. Having a housing partitioned into two,
The first chamber of the housing has a cooling flow path including an air port communicating a part of the peripheral wall with the outside, and a fan provided on the peripheral wall facing the air port,
The second chamber of the housing forms a sealed space composed of the second wall, the peripheral wall, and the partition wall,
A housing group is configured by arranging the first room of the housing and the second room of the other housing facing each other with a predetermined gap therebetween,
An air outlet is formed in the first wall of the first chamber so that air flowing through the cooling flow path of the housing flows out;
Electrical equipment.
請求項1記載の電気機器において、前記空気流出口は前記冷却流路を流れる空気の方向と直交する方向に形成されている電気機器。 The electric device according to claim 1, wherein the air outlet is formed in a direction orthogonal to a direction of air flowing through the cooling flow path. 請求項1記載の電気機器において、前記空気流出口は前記冷却流路を流れる空気の方向に沿う方向に形成されている電気機器。 The electric device according to claim 1, wherein the air outlet is formed in a direction along a direction of air flowing through the cooling flow path. 請求項1記載の電気機器において、前記空気流出口は前記冷却流路を流れる空気の方向に対して斜め方向に形成されている電気機器。 The electric device according to claim 1, wherein the air outlet is formed in an oblique direction with respect to a direction of air flowing through the cooling flow path. 請求項1乃至4いずれか記載の電気機器において、前記空気流出口には、整風板が設けられている電気機器。 5. The electrical device according to claim 1, wherein a wind regulation plate is provided at the air outlet . 請求項1乃至4いずれか記載の電気機器において、各前記筐体の第1の部屋は、複数の部屋に仕切られ、前記複数の部屋ごとに前記ファンが設けられ、前記複数の部屋ごとに前記空気流出口が設けられた電気機器。   5. The electric device according to claim 1, wherein the first room of each housing is partitioned into a plurality of rooms, the fan is provided in each of the plurality of rooms, and the plurality of rooms are provided with the fan. Electrical equipment with an air outlet. 請求項1乃至4いずれか記載の電気機器において、前記筐体群は、ラック内に収容され、前記筐体群の一方の端の前記筐体の近傍に空気導入口が形成され、前記筐体群の他方の端の前記筐体の近傍に空気導出口が形成された電気機器。   5. The electrical device according to claim 1, wherein the housing group is accommodated in a rack, and an air inlet is formed in the vicinity of the housing at one end of the housing group, An electrical device in which an air outlet is formed in the vicinity of the casing on the other end of the group.
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