JPH0968375A - 開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱フィンによる放熱効率を高めると共にケ
ース内の電子部品が高温雰囲気下におかれることを防止
し、さらに冷却ファンを備える場合については冷却性能
を低下させることなく冷却ファンの交換作業を容易にす
る。 【解決手段】 種々の電子部品等を実装した主回路基板
３３をケース２１内に収容すると共に、ケース２１の正
面上部側に放熱部２６を設ける。この放熱部２６部分に
放熱フィン２９を配設すると共に、カバー２８により放
熱部２６を着脱可能に覆うようにする。このとき、前記
電子部品のうち発熱部品であるスイッチング素子３５は
放熱フィン２９の基部３１と接触するように前記主回路
基板３３の上方に実装されており、スイッチング素子３
５が発熱すると、この熱が放熱フィン２９に伝わり、カ
バー２８の通気口２８ａを介して機器の外部に放熱され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
等の発熱部品において発生する熱の放熱部を備えたイン
バータ，サーボ機器等の開閉制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の開閉制御装置、例えばインバー
タ機器は、各種電子部品を実装した基板等をケースに収
容して構成され、例えば壁面等に取付けられるようにな
っている。図８及び図９は従来のインバータ機器を示し
ており、ここでケース１は、壁面等に取付けるための底
板板金２と、この底板板金２に取付けられるケース本体
３と、このケース本体３正面側に着脱可能に取付けられ
る正面カバー４とから全体に矩形箱状に構成されてい
る。

【０００３】そして、図９に示すように、ケース１内の
うち正面側には電子部品などの部品を実装した主回路基
板５が収容され、背面側半分は前記主回路基板５の放熱
部６となっている。放熱部６にはケース本体３に固定さ
れた基部７とこの基部７から背面側に突設されたフィン
８とからなる放熱フィン９が収容されており、前記主回
路基板５の背面側に実装された発熱部品であるスイッチ
ング素子１０が前記基板７に取付けられている。また、
主回路基板５の正面側には、端子台１１、主回路コンデ
ンサ１２などが実装されると共に、正面カバー４の開口
部に位置するように設けられたタッチパネル１３からの
操作信号に基づいてインバータ機器の動作を制御する制
御基板１４がコネクタ１５を介して接続されている。

【０００４】さらに、上記スイッチング素子１０の発熱
量が大きい場合には、放熱フィン９の近傍に冷却ファン
を配置して、この冷却ファンの生成する冷却風により放
熱フィン９を冷却し放熱効果の向上を図るようにしてい
る。このような例として、図１０に示すものは、放熱フ
ィン９を挟んで前記スイッチング素子１０と対向するよ
うにケース１の背面側に冷却ファン１６を配置し、フィ
ン８の先端側から基部７側に向かって冷却風を送風する
ようになっている。一方、図１１に示すものは、冷却フ
ァン１７を放熱フィン９の下方に配置して、フィン８の
下部側から上方に向かって冷却風を送風するようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成においては、次のような問題点があった。即ち、
放熱フィン９がケース１内の背面側に配置されているた
め、放熱フィン９のフィン８から放熱される熱の分散方
向としてはケース１の上部及び左右両側面に限られてお
り、必ずしも十分な放熱効果が得られなかった。

【０００６】また、スイッチング素子１０において発生
した熱は放熱フィン９の基部７に伝えられるだけでな
く、ケース１内の空気中にも僅かではあるが放熱され
る。このため、ケース１内の空気温度、特に正面上方側
の空気温度が上昇し、この部分に配置された制御基板１
４が高温雰囲気下に置かれて実装された電子部品が悪影
響を受けるおそれがあった。

【０００７】さらに、放熱フィン９の放熱効果を高める
ために放熱部６に冷却ファンを設ける場合、図１０に示
すように冷却ファン１６を放熱フィン９の背面側に配置
したものでは、冷却ファン１６により生成される冷却風
は比較的短い距離を通ってフィン８間を流れるため、冷
却風と放熱フィン９との間で効率良く熱交換を行うこと
ができるが、冷却ファン１６はその寿命が比較的短い事
情があり（例えば２〜３年）、冷却ファン１６のメンテ
ナンス（交換）のためには、いったん壁面からケース１
を取外す必要があり、作業性が悪いという問題点があっ
た。

【０００８】一方、図１１に示すように、冷却ファン１
７が放熱フィン９の下方に配置されていると、冷却ファ
ン１７の交換等のメンテナンス作業は容易となるが、冷
却ファン１７からの冷却風がフィン８間を長い距離に亘
って流れなければならないため圧力損失が大きくなり、
冷却性能が低下するという問題点があった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、放熱フィンによる放熱効率を高めると
共にケース内の電子部品が高温雰囲気下におかれること
を防止し、さらに冷却ファンを備える場合については冷
却性能を低下させることなく冷却ファンのメンテナンス
作業を容易にした開閉制御装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の開閉制御装置
は、スイッチング素子等の発熱部品を含む回路基板をケ
ース内に収容してなるものであって、前記ケースの正面
上部側に放熱部を設け、この放熱部の後方に前記発熱部
品を配置すると共に、その発熱部品の放熱を行う放熱フ
ィンを前記放熱部に配置したところに特徴を有する（請
求項１）。

【００１１】このとき、放熱部には放熱フィンに向けて
送風する冷却ファンを設ければ、より効果的である（請
求項２）。また、放熱部を多数個の通気口を有する着脱
可能なカバーによって覆うようにすることが望ましい
（請求項３）。また、冷却ファンを放熱フィンの正面側
に離間して配置すると共に、それら冷却ファンと放熱フ
ィンとの間に導風ガイドを設けることもできる（請求項
４）。さらに、基部の表面から多数個のフィンを突設し
て成る放熱フィンの場合、前記基部の表面部分に、前記
各フィンの根元部分が挿通される透孔を有するシート状
のクリーンネットを設けるようにすると良い（請求項
５）。この場合、クリーンネットを枠体に支持させ、そ
の枠体を導風ガイドに取り付けるようにしても良い（請
求項６）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を開閉制御装置であ
るインバータ機器に適用した第１実施例について、図１
及び図２を参照して説明する。図２はインバータ機器の
外観を示しており、ケース２１は、背面側に位置し該ケ
ース２１を壁面等に取り付けるための取付孔２２を有す
る底板板金２３と、この底板板金２３に固定されたケー
ス本体２４と、このケース本体２４の正面側の略下半部
を塞ぐ正面カバー２５とを備えて構成されている。

【００１３】このとき、前記ケース本体２４は、図１に
も示すように、その略上半部（正面カバー２５により塞
がれていない部分）が背面側に落ち込んだ如き段付き形
状に構成され、その段部（落込み部分）の前面側空間が
放熱部２６とされている。従って、放熱部２６はケース
２１の正面上部側に設けられている。また、前記段部の
前面にはその大部分が放熱部２６に向けて開口するよう
に開口部２７が形成されている。

【００１４】そして、この放熱部２６は、カバー２８に
よって着脱可能に覆われている。図２にも示すように、
このカバー２８は、前面及び左右の側面並びに上面を一
体に有し、その全面には多数個の横長スリット状の通気
口２８ａが形成されている。このカバー２８のケース２
１への装着状態では、全体が矩形箱状を成すようになっ
ている。

【００１５】さて、前記放熱部２６部分には、放熱フィ
ン２９が配置されている。この放熱フィン２９は、前記
ケース本体２４の内側に止具３０により固定された基部
３１と、この基部３１の表面から正面側に向かって突設
された前記開口部２７を通して放熱部２６内に位置され
る多数個のフィン３２とから構成されている。

【００１６】一方、ケース本体２４内には、種々の電子
部品等を実装した回路基板たる主回路基板３３が収容さ
れている。この主回路基板３３は底板板金２３の上下に
配置されたサポート３４に掛け渡されており、前記電子
部品のうち発熱部品であるスイッチング素子３５は前記
放熱部２６の後方に位置し且つ前記放熱フィン２９の基
板３１と接触するように主回路基板３３に実装されてい
る。また、主回路基板３３には前記スイッチング素子３
５より下方に位置して主回路コンデンサ３６や端子台３
７が実装されていると共に、正面カバー２５の前面に設
けられたタッチパネル３８からの操作信号に基づいてイ
ンバータ機器の動作を制御する制御基板３９がコネクタ
４０を介して接続されている。尚、ケース本体２４の下
底部には、主回路・制御用電線を前記端子台３７に接続
するための配線口２４ａが設けられている。

【００１７】而して、上記した構成によれば、スイッチ
ング素子３５において発熱すると、その熱は放熱フィン
２９の基部３１に伝えられ、フィン３２から放熱され
る。このとき、放熱部２６はカバー２８の全面に形成さ
れた多数個の通気口２８ａを介してケース２１外と連通
しているので、フィン３２からケース２１外に放熱され
る。この場合、本実施例では、ケース１の上面及び左右
両側面からしか放熱が行われなかった従来のもの（図８
ないし図１１参照）と異なり、ケース２１の上面及び左
右両側面に加えて前面からも放熱されるようになり、以
て、放熱効率の大幅な向上を図ることができるのであ
る。

【００１８】そして、スイッチング素子３５において発
生した熱の一部は、ケース２１内の空気中に放熱されて
空気温度を上昇させるが、ケース２１内のうち、特に高
温雰囲気となる上方には発熱部品であるスイッチング素
子３５と放熱部２６が配置されているだけであるので、
その他の電子部品が高温雰囲気下におかれることを防止
でき、信頼性が向上する。

【００１９】さらに、本実施例では、放熱部２６ひいて
は放熱フィン２９がカバー２８により覆われているの
で、外観も良く、また作業者が高温の放熱フィン２９に
誤って触れてしまうことを未然に防止することができ
る。また、本実施例では、配線口２４ａを従来のものに
比べて大きくとることができるといったメリットも得る
ことができる。

【００２０】図３は本発明の第２実施例を示すもので、
上記した第１実施例と同一部分についての説明は省略
し、異なる部分のみを説明する。即ち、この実施例で
は、放熱部２６に放熱フィン２９に向けて送風する軸流
ファンなどの冷却ファン４１を設けるようにしている。
この場合、冷却ファン４１は放熱フィン２９の正面側に
配置されており、放熱フィン２９の外形と大きさを同じ
くする矩形状の取付枠４２内に収容されている。そし
て、詳しくは図示しないが、取付枠４２の四隅を例えば
ねじ止めすることにより放熱フィン２９に締付け固定さ
れている。

【００２１】従って、本実施例においても、上記した第
１実施例の作用効果に加えて、冷却ファン４１により生
成される冷却風により放熱フィン２９が冷却されるの
で、スイッチング素子３５における発熱量が多くても、
放熱フィン２９から効率良く放熱することができる。ま
た、冷却ファン４１はその寿命が比較的短い（例えば２
から３年）事情があるが、当該冷却ファン４１の交換
（メンテナンス）の際も、従来のようにケース１を壁面
から取り外して底板板金２を取り外す手間が省け、カバ
ー２８を取外すだけで簡単に冷却ファン４１を交換する
ことができ、作業の容易化を図ることができる。尚、冷
却ファン４１は、放熱フィン２９の正面側に限らず上方
或いは下方に配設しても良い。

【００２２】図４及び図５は本発明の第３実施例を示し
たものであり、上記した第２実施例とは次の点が異なっ
ている。即ち、冷却ファン５１が放熱フィン２９の正面
側に離間して配置され、それら冷却ファン５１と放熱フ
ィン２９との間に導風ガイド５２が設けられている。こ
の導風ガイド５２は、図５に示すように放熱フィン２９
及び冷却ファン５１の取付枠５１ａの外形と略同形状の
矩形状を成す奥行き長さ１〜２ｃｍの筒体で、四隅部の
うち向い合う二隅部にそれぞれ孔部５３が形成されてい
る。そして、放熱フィン２９と冷却ファン５１との間に
導風ガイド５２を挟んで例えばねじ止めすることにより
冷却ファン５１及び導風ガイド５２が放熱フィン２９に
締付け固定される。

【００２３】ここで、放熱フィン２９に冷却ファン５１
が近接して配置されている場合は、放熱フィン２９のう
ち冷却ファン５１の中央のコイル部分に対向位置する部
分には冷却ファン５１からの送風空気が到達し難く、放
熱効率が悪くなる。しかしながら、本実施例のように冷
却ファン５１を放熱フィン２９から離間して設けること
により、冷却ファン５１と放熱フィン２９との間に空間
が生じるので、放熱フィン２９全体に冷却ファン５１か
らの送風空気が到達して、放熱効果に偏りが生じること
がない。しかも、冷却ファン５１からの送風空気は導風
ガイド５２によりすべて放熱フィン２９に向かうので、
冷却ファン５１を放熱フィン２９から離したことによる
放熱効率の低下を極力防止することができる。

【００２４】図６及び図７は本発明の第４実施例を示し
たものであり、上記した第３実施例とは次の点が異なっ
ている。即ち、図７は本実施例の放熱部２６を拡大して
示すもので、同図に示すように、放熱フィン２９の基部
３１の表面部分にシート状のクリーンネット６１を設け
るようにしている。このクリーンネット６１は、図６に
示すように、基部３１表面に突設された多数個のピン状
のフィン３２の根元部分が挿通される透孔、この場合、
円形状の透孔６２を有し、その周縁部を矩形状の枠体６
３に縁取られている。そして、この枠体６３の四隅部の
うち向い合う二隅部から突設された一対の脚部６４によ
って導風ガイド５２に一体に取付けられている。

【００２５】このクリーンネット６１は、導風ガイド５
２（冷却ファン５１）を放熱フィン２９に取付ける際
に、各透孔６２に各フィン３２が挿入されるようにして
押込まれて行き（矢印Ａ方向）、最終的にはフィン３２
の根元部分（基部３１の表面部）に位置されるようにな
る。

【００２６】この場合、上記した第３実施例の作用効果
に加えて次の作用効果を得ることができる。即ち、冷却
ファン５１を交換する際に、放熱フィン２９から冷却フ
ァン５１を取外すと、導風ガイド５２と共にクリーンネ
ット６１が矢印Ａ方向とは反対方向に引出されて取り外
される。このとき、機器の運転に伴いフィン３２間に蓄
積したごみを、フィン３２の根元部分に設けられたクリ
ーンネット６１と共に簡単に取除くことができるので作
業性が向上する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
熱部品がケース内の上部側にあるので他の部品が高温雰
囲気下に置かれることを防止でき、しかも前記発熱部品
の放熱を、該発熱部品の前方でケース正面側に設けられ
た放熱フィンにより行うようにしたので、放熱を遮るも
のが少なく効率が良い。また、放熱フィンの放熱効率を
高めるために放熱部に冷却ファンを設けても、冷却ファ
ンの点検や交換を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断側面図

【図２】インバータ機器の外観を示す斜視図

【図３】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図４】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図５】導風ガイドの正面図

【図６】本発明の第４実施例を示し、冷却ファン、導風
ガイド及びクリーンネットの取付け構造を示す図

【図７】要部の縦断側面図

【図８】従来例を示す図２相当図

【図９】図１相当図

【図１０】他の従来例を示す図１相当図

【図１１】異なる他の従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

２１はケース、２６は放熱部、２８はカバー、２８ａは
通気口、２９は放熱フィン、３１は基部、３２はフィ
ン、３３は主回路基板（回路基板）、３５はスイッチン
グ素子（発熱部品）、４１，５１は冷却ファン、５２は
導風ガイド、６１はクリーンネット、６２は透孔、６３
は枠体を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子等の発熱部品を含む回
   路基板をケース内に収容してなるものにおいて、 前記ケースの正面上部側に放熱部を設け、この放熱部の
   後方に前記発熱部品を配置すると共に、その発熱部品の
   放熱を行う放熱フィンを前記放熱部に配置したことを特
   徴とする開閉制御装置。
2. 【請求項２】 放熱部には、放熱フィンに向けて送風す
   る冷却ファンが設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の開閉制御装置。
3. 【請求項３】 放熱部は、多数個の通気口を有する着脱
   可能なカバーによって覆われていることを特徴とする請
   求項１または２記載の開閉制御装置。
4. 【請求項４】 冷却ファンは放熱フィンの正面側に離間
   して配置され、それら冷却ファンと放熱フィンとの間に
   は導風ガイドが設けられていることを特徴とする請求項
   ２または３記載の開閉制御装置。
5. 【請求項５】 放熱フィンは、基部の表面から多数個の
   フィンを突設して成り、前記基部の表面部分に、前記各
   フィンの根元部分が挿通される透孔を有するシート状の
   クリーンネットを設けるようにしたことを特徴とする請
   求項１ないし４記載の開閉制御装置。
6. 【請求項６】 クリーンネットは枠体に支持され、その
   枠体が導風ガイドに取付けられていることを特徴とする
   請求項５記載の開閉制御装置。