JPH02156698A - 密閉筐体の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用電子機器等を収納する密閉筐体の冷却装
置に係り、特にヒートパイプ式熱交換器を用いた密閉筐
体の冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

産業用電子機器等においては、防塵等のため外気から密
閉された筐体が用いられる。この密閉筐体内部には電子
機器等が実装されている。電子機器はその動作によって
熱を発生する。発生した熱は密閉筐体外部へ排出してや
らなければ、密閉筐体内部の温度が上昇し、電子機器等
の動作に悪影響を及ぼす。このような密閉筐体から熱を
取り去る装置としてヒートパイプ式熱交換器を用いたも
のがある。

以下、その従来技術を第２図及び第３図に基づいて説明
する。

第２図は従来の冷却装置を用いた密閉筐体の概略を示す
図である。外装ロッカ２１と扉２２によって直方体形状
の密閉筐体が構成される。この密閉筐体内には冷却装置
１及び各種電子機器（内蔵形Ｉ１０ユニット２３、ペイ
シック制御部２４、電源ユニット２５及び人カニニット
２６等）が取り付けられている。冷却装置１の内部には
ヒートパイプ式熱交換器２が設けられている。筐体内の
高温気体を冷却装置１内に取り込むための内部ファンユ
ニット３が冷却装置１の下部で筐体内側に設けられてい
る。筐体外部の冷却用気体を冷却装置ｌ内に取り込むた
めの外部ファンユニット４が冷却装置１の上部で筐体外
側に設けられている。

第３図は従来の冷却装置１の詳細を示す図である。本図
は横から見た冷却装置１の断面構造を示す。本図では第
２図の扉２２及び各種電子機器等は省略しである。

冷却装置１は仕切り板８によって上下２つの領域、受熱
領域１ａ、！−放熱領域１ｂとに分離される。

同様にヒートパイプ式熱交換器２も仕切り板８によって
上下２つの領域、受熱部２ａと放熱部２ｂとに分割され
る。仕切り板８は筐体内外の空気の流通を遮断するもの
である。ヒートパイプ式熱交換器２はヒートパイプ７に
よって、熱的に接続されている。ヒートパイプ７の周囲
には受熱及び放熱用のフィンが設けられている。ヒート
パイプ７は内部を真空にした中空洞管からなり、内部に
水やフロン等の熱交換用媒体が封入されている。フィン
はアルミ等の熱伝導体からなる。

筐体内部の高温気体３ａは内部ファンユニット３によっ
て受熱Ｍ域ｌａ内に取り込まれる。高温気体３ａはヒー
トパイプ式熱交換器２の受熱部２ａのフィンに接触し、
ここで熱を奪われる。熱を奪われた空気は冷却空気吐出
口５から筐体内に送り込まれ、各種電子機器等を冷却す
る。放熱領域１ｂでは、筐体外部の低温気体４ａが外部
ファンユニット４によって放熱領域ｌｂ内に取り込まれ
る。低温気体４ａはヒートパイプ式熱交換器２の放熱部
２ｂのフィンに接触し、ヒートパイプ７を介して伝導さ
れてきた熱によって加熱される。加熱された空気４ｃは
加熱空気吐出口６から筐体外に送出される。このように
して筐体内部の熱は外部へ取り出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

密閉筐体内部を効率よく冷却するために、冷却装置１の
形状は密閉筐体に合わせて直方体で構成しである。しか
し、従来技術のようにヒートパイプ７の熱伝達方向を直
方体からなる冷却装置１の長手方向と平行に設け、仕切
り板８をそれと垂直に設けると、冷却装置ｌはその長手
方向と垂直な方向に２分割される。２分割された冷却装
置１の一方は受熱領域１ａになり、他方は放熱領域１ｂ
になる。従って、内部ファンユニット３と冷却空気吐出
口５との距離及び外部ファンユニット４と加熱空気吐出
口６との距離は、冷却装置１の長手方向の長さの約半分
となる。

このようにファンユニットと空気吐出口との距離が短く
なると、第３図の点線矢印３ｂ及び４ｂに示すようなエ
アーショート（ａｉｒ　５ｈｏｒｔ）が生じ、熱交換器
自体の効率を低下させるという問題があった。

また、第３図から明らかなように冷却空気吐出口５から
出てきた冷却空気３ｃが外装ロッカ２１の上部領域に流
れにくくなり、筐体内部のエアーフロー（ａｉｒ　ｆｌ
ｏｗ）が効率的でなく、筐体内の電子機器等の冷却効率
が低下するという問題があった。

本発明の目的はエアーショートがなく、筐体内でのエア
ーフローを効率的に行うことのできる密閉筐体の冷却装
置を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明では上記課題を解決するために、電子機器等を有
する密閉筐体に取り付けられ、仕切り板によって受熱領
域と放熱領域とに分離され、これら両領域にまたがって
設けられたヒートパイプ式熱交換器に筐体内外の空気を
接触させることによって前記密閉筐体内部を冷却する密
閉筐体の冷却装置において、 前記仕切り板は前記冷却装置をその長手方向と平行な受
熱領域と放熱領域とに分離するように設けられ、 前記ヒートパイプ式熱交換器はその熱伝達方向が前記冷
却装置の長手方向と垂直になるように設けられ、 前記冷却装置の長手方向の両端に前記筐体内外の空気を
取り込むファンユニットと空気吐出口とが設けられてい
ることを特徴とする密閉筐体の冷却装置が、 提供される。

〔作用］ 冷却装置はその長手方向と平行な方向に２分割され、フ
ァンユニットと空気吐出口との距離を冷却装置の長手方
向の長さとほぼ同じになるように設定できるので、エア
ー通路が長くなりエアーショートを起こさなくなる。ま
た、エアーフローが筐体内まんべんな（行き渡るので電
子機器等の熱を効率よく吸収することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図である。

第４図はその詳細を示す各種の断面図であり、第４図（
ａ）は正面図、第４図（ｂ）はＡＡ面の断面図、第４図
（Ｃ）はＢ−Ｂ面の断面図、第４図（ｄ）はＣ−０面の
断面図である。

冷却装置１の形状は従来と同じ直方体である。

筐体内の高温気体３ａを冷却装置１内に取り込むための
内部ファンユニット３が冷却装置１の上部右側で筐体内
側に設けられている。筐体外部の冷却用気体４ａを冷却
装置１内に取り込むための外部ファンユニット４が冷却
装置１の下部左側で筐体外側に設けられている。即ち、
筐体内外の空気を取り込むファンユニットと空気吐出口
とは冷却装置１の長手方向の両端に設けられる。

冷却装置１は仕切り板８によって左右２つの領域、受熱
領域１ａと放熱領域１ｂとに分離される。

即ち仕切り板８は前記冷却装置１をその長手方向と平行
な受熱領域１ａと放熱領域１ｂとに分離するように設け
られる。同様にヒートパイプ式熱交換器２も仕切り板８
によって左右２つの領域、受熱部２ａと放熱部２ｂとに
分割され、ヒートパイプ式熱交換器２の熱伝達方向は冷
却装置１の長手方向と垂直になるように設けられる。実
際は放熱部２ｂが上になるように約５度以上傾けである
。

ヒートパイプ式熱交換器２の熱伝達方向はヒートバイブ
７のそれぞれの中心軸に一致している。さらに、ヒート
パイプ式熱交換器２は冷却装置１内で筐体内外方向に傾
いて配置されている。このように傾斜配置されているこ
とによって、空気との接触面積が増大し、熱交換効率が
向上する。

本実施例が従来のものと本質的に異なる点は、冷却装置
ｌにおけるヒートパイプ式熱交換器２と仕切り板８との
配置にある。即ち、ヒートパイプ７の熱伝達方向が冷却
装置Ｉの長手方向と垂直に、仕切り板８が冷却装置１の
長手方向と平行にそれぞれ設けられている点である。

次に本実施例の動作を説明する。筐体内部の高温気体３
ａは内部ファンユニット３によって受熱領域１ａ内に取
り込まれる。高温気体３ａはヒートパイプ式熱交換器２
の受熱部２ａのフィンに接触し、ここで熱を奪われる。

熱を奪われた空気３Ｃは冷却空気吐出口５から筐体内に
送り込まれ、各種電子機器等を冷却する。放熱領域１ｂ
では、筐体外部の低温気体４ａが外部ファンユニット４
によって放熱領域ｌｂ内に取り込まれる。低温気体４ａ
はヒートパイプ式熱交換器２の放熱部２ｂのフィンに接
触し、ヒートパイプ７を介して伝導されてきた熱によっ
て加熱される。加熱された空気４ｃは加熱空気吐出口６
から筐体外に送出される。このようにして筐体内部の熱
は外部へ取り出される。

これによって、冷却装置１は冷却装置ｌの長手方向と平
行な方向に２分割され、内部ファンユニット３と冷却空
気吐出口５との距離及び外部ファンユニット４と加熱空
気吐出口６との距離が、冷却装置１の長手方向の長さと
ほぼ同じになるように設定でき、従来のエアーショート
及びエアーフローといった問題を解消することができる
。

第５図は冷却装置１の筐体内における取り付は状態を示
す図であり、第５図（ａ）は冷却装置１を背面に取り付
けた状態を、第５図（ｂ）は扉に取り付けた状態をそれ
ぞれ示す。第５図（ａ）では内部ファンユニット３が外
装ロッカ２１の上部に設けである。これは、筐体内を上
昇してきた高温気体を効率よく冷却装置１内に取り込む
ためである。同様に加熱空気吐出口６も外装ロッカ２１
の上部に設けてもよい。また、冷却装置ｌは筐体側面に
設けてもよい。

第６図は本発明の冷却装置の他の実施例を示す図である
。第６図（ａ）は風流調節板９を傾斜配置されたヒート
パイプ式熱交換器２０前後内壁に設けたものであり、第
６図（ｂ）はその上下内壁に設けたものである。この風
流調節板９によって冷却装置１内の空気の流れ（風流）
を調節することができ、ヒートパイプ式熱交換器２周囲
の風流を乱流にし、ヒートバイブ式熱交換巷２の熱交換
効率を向上させることができる。

内部ファンユニット３と外部ファンユニット４との相対
的位置関係は本実施例に限定されるものではな（、同じ
位置に設けてあってもよい。

また、本実施例ではヒートパイプ式熱交換器２を冷却装
置１内で筐体内外に傾けて配置しであるが、その構造を
工夫することによって傾けなくてもよくなり、冷却装置
１の厚さを十分薄くすることは可能である。

さらに、冷却装置の形状が正方形の場合は、本実施例と
同様にヒートパイプ式熱交換器の熱伝達方向を密閉筐体
の設置面とほぼ平行に配置すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、エアー通路を長く
採れるのでエアーショートがな（す、また筐体内でのエ
アーフローを効率的に行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第２図
は従来の冷却装置を用いた密閉筐体の概略を示す図、 第３図は第１図の冷却装置１の詳細を示す図、第４図（
ａ）、第４図（ｂ）、第４図（Ｃ）及び第４図（ｄ）は
第１図の詳細を示す各種の断面図、 第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は冷却装置１の筐体内に
おける取り付は状態を示す図、第６図（ａ）及び第６図
（ｂ）は本発明の冷却装置の他の実施例を示す図である
。 １−一一一−−−−−−−・ １ａ １　ｂ−・ ２〜−一−−−−・ ２ａ　−・ ｂ ３−−一−・・ ５−−−−・・−・・ ６−−−−−−・ ８−−−一・−−−−・ ２　１−−−−−−−一・ 冷却装置 受熱領域 放熱領域 ヒートバイブ式熱交換器 受熱部 放熱部 ・内部ファンユニット 外部ファンユニット 冷却空気吐出口 加熱空気吐出口 ヒートパイプ 仕切り板 風流調節板 外装ロッカ 扉 特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部毅巖 第３図 第５図（ａ） 第５図（ｂ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子機器等を有する密閉筐体に取り付けられ、仕
   切り板によって受熱領域と放熱領域とに分離され、これ
   ら両領域にまたがって設けられたヒートパイプ式熱交換
   器に筐体内外の空気を接触させることによって前記密閉
   筐体内部を冷却する密閉筐体の冷却装置において、 前記仕切り板は前記冷却装置をその長手方向と平行な受
   熱領域と放熱領域とに分離するように設けられ、 前記ヒートパイプ式熱交換器はその熱伝達方向が前記冷
   却装置の長手方向と垂直になるように設けられ、 前記冷却装置の長手方向の両端に前記筐体内外の空気を
   取り込むファンユニットと空気吐出口とが設けられてい
   ることを特徴とする密閉筐体の冷却装置。
2. （２）前記ヒートパイプ式熱交換器は前記冷却装置内で
   傾いて配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の密閉筐体の冷却装置。
3. （３）冷却装置内の空気の流れを調節する風流調節板を
   傾斜配置された前記ヒートパイプ式熱交換器の前後内壁
   に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   密閉筐体の冷却装置。
4. （４）冷却装置内の空気の流れを調節する風流調節板を
   傾斜配置された前記ヒートパイプ式熱交換器の上下内壁
   に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   密閉筐体の冷却装置。
5. （５）前記冷却装置は前記筐体の扉に配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉筐体の
   冷却装置。
6. （６）前記冷却装置は前記筐体の背面に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉筐体
   の冷却装置。
7. （７）前記受熱領域のファンユニットは前記筐体上部に
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の密閉筐体の冷却装置。
8. （８）前記冷却装置は前記筺体の側面に配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉筐体
   の冷却装置。
9. （９）前記冷却装置の形状が略正方形の場合に、前記ヒ
   ートパイプ式熱交換器の熱伝達方向を前記密閉筐体の設
   置面とほぼ平行に配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の密閉筐体の冷却装置。