JPH07321488A - 密閉筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集熱及び放熱効率が良く且つ密閉筐体内のス
ペ−スを有効利用するたことが出来且つ簡単に装着する
ことの出来る密閉筐体を提供する。 【構成】 壁面の一部若しくは全部を、放熱フィン４を
取付けたヒ−トパイプ３を固着した集熱板２で構成した
冷却装置５で形成したことを特徴とする密閉筐体１。こ
のような構成とすれば密閉筐体１自身が冷却能力を有す
ることになり、また内部に集熱フィンは不要となるので
内部スペ−スが広くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電力半導体素
子および電子回路部品等の発熱体を内蔵する密閉筐体、
より詳しくは密閉筐体自身に冷却装置を備えた密閉筐体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電鉄車両制御用の電子部品の格納
箱（主変換装置）は、空気孔を備える筐体内に収納さ
れ、風を前記空気孔から取り入れて筐体内部の電子部品
を冷却するのが一般的であったが、塵埃等により電子部
品が汚染される問題があるため、近年前記筐体を密閉化
する方向に移行している。この場合、電子部品等の発熱
に起因する筐体内部の温度上昇を抑えて該電子部品等を
保護するために冷却装置を付設する必要がある。

【０００３】密閉筐体の冷却装置としては、実開昭５８
−２０５４１号で開示されているように、密閉筐体の内
・外にヒ−トパイプを貫通させ、該密閉筐体内側のヒ−
トパイプには集熱フィンを設けると共に筐体筐体外側の
ヒ−トパイプには放熱フィンを設けたり、或いは集熱フ
ィンを設けないで密閉筐体内の半導体（発熱体）に直接
ヒ−トパイプを接着させて集熱し密閉筐体外側の放熱フ
ィンで放熱するものが知られている。

【０００４】また、密閉筐体内部に発熱体を設置する場
合、集熱フィンを配置することが出来ないものは筐体内
壁（側壁、天井、床等）に出来るだけ密着して取付けた
り、筐体外壁を直接冷却フィンで形成したり、或いは熱
放射率を上げるため黒色塗料を塗ったりすることがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】密閉筐体内には半導体
素子やリ−ド線或いは電源等が配置されているが、ヒ−
トパイプに装着した集熱用フィンは比較的嵩張るため密
閉筐体内はスペ−ス的に窮屈となる。また、密閉筐体の
内部と外部にヒ−トパイプを通した場合、該ヒ−トパイ
プと密閉筐体側壁との間はシ−ル構造が必要となる。更
に、密閉筐体の内壁に発熱体を密着して取りつけたり外
壁を直接冷却フィンで形成したもの等は周囲には一定の
空間を設けて他の部材を配置しなければならかったり或
いは密閉筐体外壁用の板材が必要となる。

【０００６】この発明は上記する課題を解決するために
なされたものであり、集熱及び放熱効率が良く且つ密閉
筐体内のスペ−スを有効利用するたことが出来且つ簡単
に装着することの出来る密閉筐体を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、密閉筐体が、壁面の一部若し
くは全部を、一方の端部に放熱フィンを取付けたヒ−ト
パイプを固着した集熱板で構成した冷却装置で形成した
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】密閉筐体を上記手段とすると、密閉筐体自身が
内部に配置した半導体素子（発熱体）６からの熱を集熱
し且つヒ−トパイプ３を介して放熱フィン４より放熱す
る冷却能力を有するようにになる。この場合、集熱板２
は密封筐体１の天井部分、側面部分等他の部材の邪魔に
ならなず、放熱フィン４の配置しやすい位置を考慮して
都合の良い面に取付けることが出来る。そして密閉筐体
１の内部は集熱フィンがないのでスペ−スを大きくとる
ことが出来る。更に、ファン７で内部を攪拌することに
より冷却効率を更に高めることが出来る。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１はこの発明の密閉筐体１の全
体斜視図、図２は正面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図、
図４はＰ矢視図である。この密閉筐体１の壁面の一部或
いは全部は、一方の端部に放熱フィン４を取付けたヒ−
トパイプ３を集熱板２に固着して構成した冷却装置５で
形成される。この場合ヒ−トパイプ３と集熱板２とは低
融点金属によるハンダ付け（鑞付け）加工により固着さ
れる。該密閉筐体１内部には半導体素子６などの発熱体
や内部空間を攪拌するためのファン７が設置してある。

【００１０】前記ヒ−トパイプ３の内部には熱を運搬す
る作動媒体が真空封入されているが該ヒ−トパイプ３の
集熱板２に固着されている部分は作動媒体の蒸発部（受
熱部）となり、放熱フィン４を取付けた部分は作動媒体
の凝縮部（放熱部）となる。即ち、ヒ−トパイプ３の内
部には作動媒体（作動液）としてアルコ−ル、フッ素系
ガス、水又はパ−フロロカ−ボン等が真空封入されてお
り、半導体素子（発熱体）６から発生した熱は集熱板２
から該ヒ−トパイプ３に熱伝達され、この熱が該作動媒
体を通じて放熱フィン４に運搬されて密閉筐体１の外部
空気と熱交換されて放熱される。

【００１１】前記集熱板２やヒ−トパイプ３或いは放熱
フィン４等は熱伝導度の良い銅或いは銅合金やアルミ合
金等で製作する。また該ヒ−トパイプ３は放熱フィン４
を取付けてある近傍を所謂コルゲ−ト加工してフレキシ
ブルに任意の角度で曲折して配置出来るようにしても良
い。このようにコルゲ−ト加工を施せば設置する密閉筐
体１のその場の状況に応じて最も適切な方向に放熱フィ
ン４を向けることが出来るので極めて都合が良くなる。

【００１２】上記するようにこの密閉筐体１は、一方の
端部に放熱フィン４を取付けたヒ−トパイプ３を集熱板
２に固着して構成した冷却装置５を壁面とするので、密
閉筐体自身が内部に配置した半導体素子（発熱体）６か
らの熱を集熱し且つヒ−トパイプ３を介して放熱フィン
４より放熱する冷却能力を有するようにになる。この場
合、集熱板２は密封筐体１の天井部分、側面部分等他の
部材の邪魔にならなず、放熱フィン４の配置しやすい位
置を考慮して都合の良い面に取付けることが出来る。そ
して密閉筐体１の内部は集熱フィンがないのでスペ−ス
を大きくとることが出来る。更に、ファン７で内部を攪
拌することにより冷却効率を更に高めることが出来る。

【００１３】図５は図４のＢ−Ｂ矢視断面図であってヒ
−トパイプ３の断面形状を示す。図５（Ａ）に示すよう
にヒ−トパイプ３の断面は円形断面でもよいが、図５
（Ｂ）に示すように、断面を楕円形として平坦部を集熱
板２に固着すると、該ヒ−トパイプ３と集熱板２とは
『面接触』することになるので熱伝導度がより一層良く
なる。また、ヒ−トパイプ３の断面形状は上記するよう
に楕円形だけでなく、断面が半円形でも良いし矩形断面
或いは三角形の断面等偏平面を有するものでも良い。こ
のようにヒ−トパイプ３としては種々の断面形状のもの
を用いることが出来る。

【００１４】尚、図１或いは図２に示すようにヒ−トパ
イプ３は集熱板２に対して斜方向に固着すると接触面積
が大きくなるので集熱効率は一層良くなる。また、この
密閉筐体の冷却装置では１組の放熱フィン４に１本のヒ
−トパイプ３を取付けてもよいが、必要なら１組の放熱
フィン４へ３本以上のヒ−トパイプ３を取付けても良
い。

【００１５】

【発明の効果】この発明の密閉筐体は以上詳述したよう
な構成としたので、密閉筐体内部に集熱フィンを設ける
ことなく効率的に集熱し密閉筐体外部へ放熱することが
出来る。即ち、密閉筐体自身に冷却能力を供えさせるこ
とが出来る。この密閉筐体では筐体内部にヒ−トパイプ
を挿入しないので筐体側壁とヒ−トパイプとのシ−ル構
造が不要となる。また、密閉筐体内に集熱フィンを配置
しないので内部に配置する部品やリ−ド線の邪魔をする
ことがない。更に、集熱板へのヒ−トパイプの取付けも
簡単であり、集熱プレ−トが密閉筐体の一部となるので
別個に壁用の板を設ける必要がなくなる等、種々の優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の密閉筐体の全体斜視図である。

【図２】この発明の密閉筐体の正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】図２のＰ矢視図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図であって、図５（Ａ）
はヒ−トパイプを円形断面とした場合の実施例であり、
図５（Ｂ）はヒ−トパイプを楕円形（偏平面を有する
例）とした場合の実施例である。

【符号の説明】

１ 密閉筐体 ２ 集熱板 ３ ヒ−トパイプ ４ 放熱フィン ５ 冷却装置 ６ 半導体素子（発熱体） ７ ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 美忠 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 石田 達美 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社伊丹製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面の一部若しくは全部を、放熱フィン
   を取付けたヒ−トパイプを固着した集熱板で構成した冷
   却装置で形成したことを特徴とする密閉筐体。