JPH06162827A - バスバー構造 - Google Patents

バスバー構造

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JPH06162827A
JPH06162827A JP31377292A JP31377292A JPH06162827A JP H06162827 A JPH06162827 A JP H06162827A JP 31377292 A JP31377292 A JP 31377292A JP 31377292 A JP31377292 A JP 31377292A JP H06162827 A JPH06162827 A JP H06162827A
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JP
Japan
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bus bar
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busbar
sectional area
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JP31377292A
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Kenichi Nishimura
健一 西村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電源供給用のバスバー構造に関し、
バスバーの断面積が従来と同一の場合における許容電流
値を従来より高め、小型化や軽量化を可能とすることを
目的とする。 【構成】 剛体状の導電体からなる本体部の周囲に平板
状の突起である冷却フィンを複数形成して、バスバー1
0を作製する。バスバー10の一端を取付具4で供給側
接続部2を介して電源供給系1に接続させる。バスバー
10の他端を取付具5で負荷側接続部6を介して負荷系
7に接続させる。バスバー10の周辺に風を当接させる
送風ファン8を配設して、バスバー10を強制空冷させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバスバー構造に係り、特
に電子計算機などにおける大電流の供給路として使用さ
れるバスバー構造に関する。
【0002】近年、電子計算機などの電子機器の高機能
化や多機能化に伴って、実装される電子部品数が飛躍的
に増大している。このため、電子機器を動作させるため
に必要な電流も増大している。また、これと同時に電子
機器の小型化や軽量化も進められており、電子機器に使
用される電子部品の小型化や軽量化に対する要求も高ま
っている。
【0003】したがって、より小型でより大きな電流を
流すことのできるバスバー構造を提供することが望まれ
ていた。
【0004】
【従来の技術】図5は従来のバスバー構造の一例を示
す。同図中、電源供給系1から出力される大きな電流i
は、供給側接続部2を介して取付具4で固定された剛体
状のバスバー3の左端に供給される。そして、電流iは
バスバー3の右端に向かって流れる。
【0005】電流iは、バスバー3の右端に達した後
に、取付具5で固定された負荷側接続部6を介して負荷
系7に供給される。そして、最終的には負荷系7を構成
する各負荷回路によって消費される。
【0006】また、従来のバスバー構造においては、バ
スバー3の形状は加工しやすく扱いやすい平板状や棒状
とされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このため、バスバー3
の体積に対する表面積の割合が小さくなり、バスバー3
と外気との熱交換が十分に行われない。
【0008】上記の用途に使用される電源供給用のバス
バー3は、電流iをできるだけ減衰させずに負荷系7に
伝達させるために、抵抗率の低い銅などの物質で構成さ
れている。しかしながら、上記構成物質の抵抗率とバス
バー3の体積で決まる固有抵抗によってわずかながら電
流iが消費され、消費された電流量に対応する熱がバス
バー3から発生するため、バスバー3の温度が上昇す
る。
【0009】図6はバスバーの温度と固有抵抗値との関
係を示す。同図中における曲線iは、バスバーの温度が
上昇すると固有抵抗値も上昇することを表している。す
なわち、バスバー3の温度上昇が大きくなるにつれて固
有抵抗値も上昇し、伝達される電流iによる発熱量が増
大する。
【0010】図3中、曲線Iは従来のバスバー3に電流
を流した場合の、電流値iと常温からのバスバー3の上
昇温度との関係を示している。前述したように、バスバ
ー3と外気との熱交換が十分に行われないことから、曲
線Iの傾きが大きくなっている。
【0011】一般的に、負荷系7を構成する回路の正常
動作が保証される温度範囲は回路素子の規格により、バ
スバー3の長さは電源供給系1と負荷系7との位置関係
により、あらかじめ定められる。そして、負荷系7の正
常動作が保証される上限温度をΔT0 、負荷系7に供給
しようとする電流の最大値(以後、「許容電流」と記載
する)をiI とすると、バスバー3の断面積が決まる。
【0012】よって、負荷系7の消費電力を増大させる
必要があるときには、許容電流iIを大きくするために
バスバー3の断面積を大きくする必要があり、これによ
ってバスバー3の占有容積や重量が増大して、バスバー
構造を有する装置全体の体積や重量が大きくなってしま
うという問題点があった。
【0013】本発明は上述の点に鑑みてみされたもので
あり、バスバーの断面積が従来と同一の場合には従来よ
りも許容電流値が高くなり、よって小型化や軽量化が可
能なバスバー構造を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項1記載の発明では、剛体状で固有抵抗を有し
ており、一端に接続された電源供給系から供給された電
流を他端に接続された負荷系に伝達するバスバーを具備
するバスバー構造において、前記電流が流れるときに発
生する熱を外部に放熱させる冷却フィンを前記バスバー
に設けた構成とした。
【0015】また、請求項2記載の発明では、前記バス
バーを強制空冷する強制空冷手段をさらに有する構成と
した。
【0016】
【作用】上記の構成によれば、電流が流れるときに発生
する熱を外部に放熱させる冷却フィンを設ける構成とし
たため、上記発熱によるバスバーの温度上昇が従来にく
らべて抑制される。したがって、同一の断面積を有する
バスバーにおいては、電流による発熱量と外気への放熱
量が釣り合うときの許容電流が、従来にくらべて高めら
れるように作用する。
【0017】
【実施例】図1は本発明になるバスバー構造の一実施例
を示す。同図中、図5と同一構成部分については同一符
号を付し、その説明を省略する。また、8は強制空冷手
段である送風ファン、10は冷却フィンを設けられたバ
スバーである。
【0018】また、図2は図1におけるバスバー10の
細部を示す。同図中、11は電流iを伝導させる本体
部、12はバスバーの表面積を増大させる冷却フィン、
13は図1において供給側接続部2および負荷側接続部
7に対して固定される接続端子部、14は取付具4,5
が挿通される挿通孔である。
【0019】図1および図2において、冷却フィン12
を有するバスバー10の表面積は、冷却フィンを有しな
い本体部11のみのバスバーにくらべて、冷却フィン1
2相当分だけ表面積が大きい構成とされている。よっ
て、冷却フィン12による表面積の増加分に対応して、
バスバー10と外気との間の熱交換特性が向上する。
【0020】すなわち、電流iが固有抵抗によって消費
されるときの発熱でバスバー10が外気より高温になっ
ている場合には、冷却フィン12が設けられたことによ
る表面積の増加分に対応して、バスバー10から外気へ
の放熱特性が向上する。
【0021】また、電流iが流れる本体部11の寸法を
冷却フィン12の有無に係わらず一定とした場合、固有
抵抗による発熱特性は従来と同様となる。
【0022】したがって、バスバーの常温からの上昇温
度ΔTを所定値に決めた場合には、本体部11の寸法の
みによって決まる固有抵抗による発熱量と、バスバーの
表面積に比例して決まるバスバーから外気への放熱量と
を釣り合わせる許容電流ima x の値は、冷却フィン12
を設けたバスバー10の方が高くなる。
【0023】図3は本発明になるバスバー構造の効果を
示す。同図中、縦軸は常温からのバスバーの上昇温度Δ
T〔℃〕に、横軸はバスバーに流れる電流i〔A〕に、
それぞれ対応する。
【0024】また、曲線Iは図5のバスバー構造におけ
るバスバー3についてのΔTとima x との関係を、曲線
IIは図1のバスバー構造で送風ファン8を作動させない
ときのバスバー10についてのΔTとimax との関係
を、曲線III は図1のバスバー構造で送風ファン8を作
動させたときのバスバー10についてのΔTとimax
の関係を、それぞれ示している。
【0025】すなわち、例えば従来のバスバー3におい
てバスバー3の上昇温度がΔT=ΔT0 まで許容される
場合には、許容電流imax =iI 以下の電流を流すこと
ができるが、これを超える電流iを流すとバスバーの温
度がさらに上昇して、負荷回路の構成素子を熱破壊する
可能性が生じてしまう。
【0026】そこで、上記において冷却フィンを有する
バスバー10を用いれば、imax =iII(>iI )まで
の電流を流すことが可能となり、さらに送風ファンでバ
スバー10を強制空冷すれば、imax =iIII (>
II)までの電流を流すことが可能となる。
【0027】これは、本体部11の断面積および許容さ
れる上昇温度を従来と同一とした場合には、従来よりも
大きい電流iをバスバーに流すことができるということ
である。例えば、冷却フィンを有しないバスバーでは許
容電流imax =iI =2001〔A〕であるのに対して、冷
却フィンを設けたバスバーでは許容電流imax =iII I
=2630〔A〕となり、より大きな電流iを流すことが可
能となる。
【0028】このことは、従来と同一の上昇温度で従来
と同一の電流iをバスバーに流す場合には、許容電流i
max が従来と同程度となるように本体部11の断面積を
縮小して細くすることが可能であり、バスバーを小型化
および軽量化することができることを意味する。例えば
上記の数値に基づくバスバーの断面積の縮小倍率は0.95
/1.59≒0.60となり、冷却フィンを設けたバスバーの断
面積を冷却フィンを有しないバスバーの断面積の 0.6倍
とすることができる。
【0029】一方、従来と同一の断面積で従来と同一の
電流iをバスバーに流す場合には、冷却フィンの放熱効
果の増大によってバスバーの上昇温度は従来より低くお
さえられる。このため、剛体であるバスバーの熱膨張の
度合いが従来より小さくなり、バスバーの寸法の変動に
よるバスバーおよびバスバーの周辺部品への影響を少な
くすることができる。
【0030】さらに、銅よりも抵抗率は高いが重量が大
幅に軽いアルミニウムによってバスバーを構成すること
が容易となる。すなわち、従来は銅製であった冷却フィ
ンを有しないバスバーをアルミ製の冷却フィンを設けら
れたバスバーに置き換えることにより、バスバーの寸法
を大幅に変更せずに装置の重量を大幅に軽量化すること
ができる。
【0031】また、上述においてはバスバーに冷却フィ
ンを設けたことによる効果のみを列挙したが、これに対
して図1に示した送風ファン8などによって強制空冷を
行うことにより、さらに上記の効果を向上させることが
できる。
【0032】図4はバスバーの他の実施例を示す。同図
中、21は電流iを伝導させる本体部、22はバスバー
の表面積を増大させる冷却フィン、23は図1において
供給側接続部2および負荷側接続部7に対して固定され
る接続端子部、24は取付具4,5が挿通される挿通孔
である。
【0033】図4において図2と異なるのは、本体部2
1に対する冷却フィン22の配設方向である。すなわ
ち、冷却フィン22が電流iの流れる方向と平行に設け
られているため、本体部21のみの場合にくらべてバス
バー20の断面積が増大する。よって、バスバー20の
固有抵抗値は冷却フィン22がない場合よりも小さくな
り、電流iによる発熱量も少なくなる。
【0034】したがって、本実施例になるバスバー20
を用いたバスバー構造により、図2の場合と同様でさら
に優れた効果を得ることができる。
【0035】なお、上述した各実施例中のバスバーの製
造方法としては、本体部と冷却フィンとを一体成形する
方法のほかに、本体部と別個に作製された冷却フィンを
本体部に後付けする方法も考えられる。この場合、冷却
フィンを熱伝導性の高いカーボンなどの材料で構成すれ
ば、バスバーから外気への放熱効果をさらに向上させ
て、大幅な小型化や軽量化を実現させることができる。
【0036】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、同一の断面
積を有するバスバーにおいては、電流による発熱量と外
気への放熱量が釣り合うときの許容電流が、従来にくら
べて高められるため、従来と同じ上昇温度で同じ電流を
流す場合には、従来より断面積の小さいバスバーを用い
ることが可能となり、バスバーの占有容積や重量を減ら
して装置の小型化や軽量化などの要求に対応することが
できるという特長がある。
【0037】また、従来と同一の断面積で従来と同一の
電流を流す場合には、バスバーの上昇温度は従来より低
くおさえられるため、バスバーおよび周辺部品が剛体で
あるバスバーの熱膨張による寸法の変動から受ける影響
を従来より少なくすることができるという特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるバスバー構造の一実施例を示す図
である。
【図2】図1におけるバスバーの細部を示す図である。
【図3】本発明になるバスバー構造の効果を示す図であ
る。
【図4】バスバーの他の実施例を示す図である。
【図5】従来のバスバー構造の一例を示す図である。
【図6】バスバーの温度と固有抵抗値との関係を示す図
である。
【符号の説明】
1 電源供給系 2 供給側接続部 4,5 取付具 6 負荷側接続部 7 負荷系 8 送風ファン 10,20 バスバー 11,21 本体部 12,22 冷却フィン 13,23 接続端子部 14,24 挿通孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 剛体状で固有抵抗を有しており、一端に
    接続された電源供給系(1)から供給された電流(i)
    を他端に接続された負荷系(7)に伝達するバスバー
    (10,20)を具備するバスバー構造において、 前記電流(i)が流れるときに発生する熱を外部に放熱
    させる冷却フィン(12,22)を前記バスバー(1
    0,20)に設けた構成としたことを特徴とするバスバ
    ー構造。
  2. 【請求項2】 前記バスバー(10,20)を強制空冷
    する強制空冷手段(8)をさらに有する構成としたこと
    を特徴とする請求項1記載のバスバー構造。
JP31377292A 1992-11-24 1992-11-24 バスバー構造 Withdrawn JPH06162827A (ja)

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