JPH11266091A - 電気機器の強制空冷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力が少なく、発熱源を高効率で空冷す
ることができる電気機器の強制空冷装置を提供する。 【解決手段】 筐体内部に発熱源を有する電気機器の強
制空冷装置であって、発熱部品２４に熱伝導結合された
空冷ダクト２３と、防塵対応をしていない空気流を空冷
ダクト２３に直接導入して、これを空冷する排気ファン
２２を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパチンコ店等、比較
的埃が多い場所に設置され、メインテナンスが定常的に
行なわれない電気機器、例えば大出力増幅装置等の内部
に発熱源を有する電気機器の強制空冷装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】発熱源を持つ電子機器，電気機械器具等
の電気機器において、電気機器が高温にならないように
電気ファン等のファンで強制的に空気を吸気または排気
してその空気流によって発熱源を空冷するようにした装
置は多くの商品に用いられている。

【０００３】以下、図面を参照しながらこれらの従来例
について説明する。

【０００４】（従来例１）図４は従来の電気機器の強制
空冷装置の従来例１における構成を示す模式図であり、
発熱源となる増幅装置１を内装した電子機器等の筐体２
の背面あるいは側面に排気ファン３を設け、筐体２内の
空気を排出空気４として強制排気し、これにより筐体２
に備えられた通風孔より吸い込まれた流入空気５を排気
ファン３により強制排気するというサイクルを繰り返す
ことにより、筐体２内の発熱源周囲の空気を還流させ、
その際の気化熱により発熱源を空冷するようにしたもの
である。

【０００５】（従来例２）図５は従来の電気機器の強制
空冷装置の従来例２における構成を示す模式図であり、
発熱源となる増幅装置６を内装した電子機器の筐体７の
上面あるいは底面における増幅装置６の対応位置に排気
ファン８を設け、筐体７内の空気を排出空気９として強
制排気し、これにより筐体７に備えられた通風孔より吸
い込まれる流入空気１０を排気ファン８により強制排気
するというサイクルを繰り返すことにより、前例同様気
化熱により発熱源を強制空冷するようにしたものであっ
て、排気ファン８を発熱源に近いところに備えて空気を
吸気または排気できるため、前例のものより効率的に発
熱源を冷却することができる。

【０００６】（従来例３）図６は従来の電気機器の強制
空冷装置の従来例３における構成を示す模式図であり、
発熱源となる増幅装置１１を内装した筐体１２の背面あ
るいは側面にファン１３を設け、筐体１２外部の空気を
吸入空気１４として強制吸入し、その吸い込んだ吸入空
気１４を各所に備えた孔より外部に排出するというサイ
クルを繰り返すことにより、空気の流れが筐体１２内の
発熱源を通過する時にこれが空冷されるようにしたもの
である。この例は前記の従来例１の吸気排気の関係を逆
にしたもので、このようにするとファン前面あるいは後
面に防塵フィルターをつけることができるので、筐体１
２内に埃がフィルターされた空気を吸気することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では次のような問題点がある。

【０００８】（従来例１）この例のように、ファンの力
で外気を排出して空気を動かすものは発熱源のみならず
冷却しなくても良いところまで空気を動かすので、排気
ファンの排気力に対して大変効率が悪く、また、無差別
に外気を吸気するために電気機器の周囲の埃が筐体内に
空気と同時に吸気され、この埃は筐体内における流体抵
抗の多い所、例えば部品の間において、空気流から落下
して堆積する。更に、このように埃が堆積している所は
流体抵抗が上昇するのでより埃が落ち易くなり、筐体内
は埃の溜まり場になってついには装置の動作にも悪影響
をもたらす。

【０００９】（従来例２）排気ファンを発熱源に近いと
ころに備えて空気を吸引あるいは排気できるため、前例
のものより効率的に発熱源を冷やすことはできるが装置
の上下を塞げないので、筐体の上下に他の機器を置くこ
とができない。

【００１０】（従来例３）この例のように防塵フィルタ
ーを設けたものは、使用時間が長くなると、防塵フィル
ターに埃が溜り、空気の吸気量が減り、発熱源に対する
空気の流速が弱まるので冷却効果が弱まってしまう外、
前記従来例１の場合と同様に発熱源に対しての空冷効率
が非常に悪い。

【００１１】このように各従来例においてはファンで強
制的に空気を流して温度上昇を防ぐようにするのが普通
であるが、そのようにしても発熱源の温度が下がらない
場合は、放熱板の形状で空気の接触面積を増加させた
り、ファンの馬力を上げて冷却効率を向上させるような
手段が取られている。このようにすると装置は大型化し
消費電力は上昇する等、商品の価値を下げるばかりでな
く、無駄な電力を使用するので、省資源化に逆行する結
果となってしまう。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、消費電力が少なく、発熱源を高効率で空冷する
ことができる電気機器の強制空冷装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電気機器の強制
空冷装置は、筐体内部に発熱源を有する電気機器の強制
空冷装置であって、発熱源に熱伝導結合された空冷部材
と、外気空気流を前記空冷部材に直接導入して、これを
空冷するファン装置を備えたものである。

【００１４】この発明によれば、電気機器内の発熱源に
対して効率的に冷却用の空気流を流せるので消費電力が
少なく発熱源を高効率で空冷することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の電気機器の強制空冷装置の
一実施の形態における構成を示す模式図であり、図中、
２０は筐体で、その周囲壁面には通気孔が設けられてい
ない構成である。２１は筐体２０の前面に設けられた前
面パネル、２２は筐体２０の背面に設けられたファン装
置となる排気ファン、２３は空冷部材となる空冷ダク
ト、２４はこの空冷ダクト２３に取り付けられたパワー
トランジスタ，パワーＬＳＩ等、発熱源となる発熱部
品、２５は電源トランス、２６はこの電源トランス２５
に空気流が当たるようにするための流入空気反射板であ
る。なお、排気ファン２２は複数個使用しても良く、ま
た、その取付け場所も筐体２０の横面，天面，前面に設
けることもある。

【００１７】次に前面パネル２１と空冷ダクト２３の更
に具体的な構成について説明する。図２は本発明の電気
機器の強制空冷装置の一実施の形態における前面パネル
の構成を示す概略正面図及び要部断面図、図３は本発明
の電気機器の強制空冷装置の一実施の形態における空冷
ダクトの構成を示す概略断面図であり、図２（ａ）に示
すように、前面パネル２１はその前面の一部に流入空気
孔２７が設けられ、この流入空気孔２７部分の断面構造
は図２（ｂ）に示すように空気を吸入しやすくするため
に最も空気流入インピーダンスが低くなるように開孔
し、安全基準を満たすように構成されている。また、こ
こにはいかなる防塵対策もされておらず流入空気２８は
矢印のように直接空冷ダクト２３に導入される。空冷ダ
クト２３は流入空気孔２７に近接して配置され、その断
面構造はその中を通る空気との接触面積を大きくするた
めにフィンを設ける等の加工を行なっているが、２つの
例として図３（ａ）と図３（ｂ）に示すような形状を挙
げておく。前者は断面櫛目状の空気通過路３０を設けた
ものであり、後者は断面長方形の空気通過路３１の一側
面に開口部３２を設けたものである。

【００１８】なお、上述のように防塵対策を施さないこ
とによって流入空気孔２７より埃を吸引してしまうが、
吸引された埃は空冷ダクト２３内に付着するものの空冷
ダクト２３外に出た空気は埃のない空気流となり筐体２
０内に埃を拡散しないので発熱部品２４に埃が付着する
ことを防止することができ、付着埃による絶縁抵抗の劣
化、埃の湿度の吸収による部品の性能劣化等を防ぐこと
ができる。

【００１９】ここで、流入空気孔２７に防塵対策をしな
いで空冷ダクト２３内に埃を落とす前記の構成では、堆
積した埃による性能劣化が考えられるが、この点に関し
て埃の多い場所でテストした結果、商品寿命内では何ら
問題のないことが確認され、また流入空気孔２７に防塵
フィルターを装置したモデルはフィルターに埃が付着し
て著しく流入空気が減少し発熱源の温度上昇が認めら
れ、商品寿命内での品質が問題になることが確認されて
いる。

【００２０】以下動作について説明する。まず、電気機
器を動作状態にして排気ファン２２を回転させると、筐
体２０は密閉構造であるから外気空気流、すなわち外部
よりの流入空気２８は、唯一の開口部である流入空気孔
２７から集中的に空冷ダクト２３に吸い込まれ、その中
を高速度で通過し、発熱部品２４よりの熱伝導で熱せら
れている空冷ダクト２３を冷却しながら熱せられた排出
空気２９となって外部に排出される。電源トランス２５
の発熱に関しては流入空気孔２７の流入空気２８の一部
を空冷ダクト２３に設けた流入空気反射板２６により反
射させて電源トランス２５に当るたるようにして少ない
吸入で効率良く冷却するようにしている。このようにし
て発熱部品２４や電源トランス２５を効率良く冷却する
ことができる。

【００２１】以上のように本実施の形態によれば、筐体
を密閉構造として発熱源を取り付けた空冷ダクトにのみ
空気流入を行ない易い構成とし、その流入した空気を排
気することによって、ファンのパワーによる流入空気を
すべて発熱源の冷却に向けることができるため、従来の
ファンより少ないパワーで同様の効果が得られる。な
お、筐体の周辺に通気孔を形成しないということは当然
ながら筐体周辺に通気孔を明ける作業を省略できること
からプレスを使用しなくても良く、加工時の消費電力、
無駄な加工工程を省くことができるばかりでなく、各国
の安全規格にも適合し易くなる。また、防塵フィルター
を用いないのでフィルターの目づまりによる空気の吸気
量の減少等の問題も発生せず、これによる冷却効果の低
減が起こることはない。

【００２２】なお、上記の実施の形態においては、通常
の１００Ｗ―４００Ｗクラスの増幅装置に本発明を適用
した場合について説明したが、更に大きな増幅装置ある
いは小型の増幅装置またはその他発熱源を有する電子機
器、電気機械器具等にも応用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、消費電力
が少なく、発熱源を高効率で空冷することができるとい
う有利な効果が得られる。

【００２４】さらに、筐体を密閉構造として発熱源を取
り付けた空冷ダクトにのみ空気流入を行ない易い構成と
し、その流入した空気を排気するようにすれば、ファン
のパワーによる流入空気をすべて発熱源の冷却に向ける
ことができるため、従来のファンより少ないパワーで同
様の効果が得られる。なお、筐体の周辺に通気孔を形成
しないということは当然ながら筐体周辺に通気孔を明け
る作業を省略できることからプレスを使用しなくても良
く、加工時の消費電力、無駄な加工工程を省くことがで
きるばかりでなく、各国の安全規格にも適合し易くな
る。また、防塵フィルターを用いないのでフィルターの
目づまりによる空気の吸気量の減少等の問題も発生せ
ず、これによる冷却効果の低減が起こることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気機器の強制空冷装置の一実施の形
態における構成を示す模式図

【図２】本発明の電気機器の強制空冷装置の一実施の形
態における前面パネルの構成を示す概略正面図及び要部
断面図

【図３】本発明の電気機器の強制空冷装置の一実施の形
態における空冷ダクトの構成を示す概略断面図

【図４】従来の電気機器の強制空冷装置の従来例１にお
ける構成を示す模式図

【図５】従来の電気機器の強制空冷装置の従来例２にお
ける構成を示す模式図

【図６】従来の電気機器の強制空冷装置の従来例３にお
ける構成を示す模式図

【符号の説明】

２０ 筐体 ２１ 前面パネル ２２ 排気ファン ２３ 空冷ダクト ２４ 発熱部品 ２５ 電源トランス ２６ 流入空気反射板 ２７ 流入空気孔 ２８ 流入空気 ２９ 排出空気 ３０ 空気通過路 ３１ 空気通過路 ３２ 開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内部に発熱源を有する電気機器の強
   制空冷装置であって、発熱源に熱伝導結合された空冷部
   材と、外気空気流を前記空冷部材に直接導入して、これ
   を空冷するファン装置を備えたことを特徴とする電気機
   器の強制空冷装置。
2. 【請求項２】 空冷部材には、これに熱伝導結合されて
   いない他の発熱源に空気流を通すための反射板を更に備
   えていることを特徴とする請求項１記載の電気機器の強
   制空冷装置。
3. 【請求項３】 筐体内部に発熱源を有する電気機器の強
   制空冷装置であって、複数系統の発熱源にそれぞれ系統
   別に熱伝導結合された複数系統の空冷部材と、防塵対応
   をしていない空気流を前記複数系統の空冷部材に直接導
   入して、これを空冷する１系統のファン装置を備えたこ
   とを特徴とする電気機器の強制空冷装置。