JPH11341743A - 回転電気機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転電気機械の狭い空間に取り付けたコントロ
ール装置を効率よく冷却する。 【解決手段】コントロール収納箱体を複数分離して通風
路を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコントロール装置一
体形の回転電気機械について、特に、コントロール装置
の冷却に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、汎用の回転電気機械の制御を行
うために、分離独立したコントロール装置を使用してい
た。そこで、回転電気機械の利便性を得るために、電子
部品の小型軽量化が進歩しているコントロール装置との
一体化技術が進められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】回転電気機械自体の冷
却に加えて、電子機器を狭い空間に収め、しかも十分に
冷却出来る技術を確立する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】回転電気機械フレーム周
りの冷却に使用している外扇ファンの冷却風を交流，直
流変換機，インバータなどのコントロール装置に導き、
コントロール装置はフィンによって伝熱面積を拡大し、
また、箱体を分割して発熱体を分散させ、通風を改善
し、冷却面を相対的に大きくして、効率よい冷却構造と
した。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１に、本発明のコントロール装
置一体形回転電気機械の側面外形図を示す。これによっ
て、本発明の冷却方法を述べると次の通りである。従来
の全閉外扇形回転電気機械は、外扇ファン１で発生する
冷却風２がファンカバー３によってフレーム４の外周部
へ導かれ、フレーム外周部５に設けられたフレーム外フ
ィン６を冷却することによって、回転電気機械内部で発
生した熱の放熱を行っている。

【０００６】このフレーム外周部５にコントロール装置
７を配置し、フレーム外周部５を流れる冷却風２をコン
トロール装置７へ導入してコントロール装置７の冷却
を、回転電気機械と同時に行う構造である。

【０００７】図２に本発明のコントロール装置一体形回
転電気機械の正面外形図を示す。これによって、本発明
の特徴である複数に分割したコントロール装置の外形構
造について説明する。コントロール装置７は収納箱体８
によって保護されるが、この収納箱体８を図２のように
複数に分割し、その分割したところに箱体間隙９を設
け、冷却風２がその箱体間隙９を流れるようにする。収
納箱体８を分割することによって冷却風２と接触する放
熱面積を拡大することが出来るため、放熱量が増大す
る。

【０００８】図３にフレーム外周部５とコントロール装
置７の収納箱体８付近の拡大側面図を示す。図３に示し
たごとく、収納箱体８は分割をしたうえに、さらに、そ
の外表面には箱外部フィン１０を設け、放熱面積を拡大
して放熱効率を向上させた。また、冷却風２がコントロ
ール装置７の収納箱体８に沿って流れるように、箱外部
フィン１０は収納箱体８の下流側１１−１へ行くほど上
昇するように傾斜を持たせる。

【０００９】さらに、フレーム外周部５を流れる冷却風
２がコントロール装置７の方へ効率よく曲り流入するよ
うに、フレームの下流側１１−２に転流板１２を設け
る。

【００１０】これによって、特に、収納箱体８の下部を
流れる冷却風がフレーム４を冷却してから、回転電気機
械の外へ直接流出せずに、転流板１２によって収納箱体
８の方へ曲げられ、冷却風２となって流入することが出
来る。

【００１１】図４に本発明のコントロール装置７の構造
の詳細を示す。これによって、コントロール装置７の構
造と熱の流れについて次に述べる。コントロール装置７
の構造は、主に電子・電気部品１３，基盤１４，収納箱
体８およびフィン部１０，１６からなる。電子・電気部
品１３は基盤１４の上に配置されているが、これらの性
能を保持するために、発生した熱を装置の外部へ放出す
る必要がある。ここで、熱の流れとして、電子・電気部
品１３から基盤１４へ伝わって外部へ放出される伝熱の
経路には種々の熱抵抗があるため、電子・電気部品表面
１５からの放熱を改善することが重要である。

【００１２】本発明は、コントロール装置７の収納箱体
８に構成された箱内部フィン１６を熱良導性モールド材
１７によって電子・電気部品１３に接続する。電子・電
気部品１３の熱は熱良導性モールド材１７を介して箱内
部フィン１６へ伝導伝熱で伝わり、収納箱体８および箱
外部フィン１０を通して、冷却風２により大気中へ放出
される。

【００１３】図５は本発明の箱外部フィン１０の第２の
実施例を示す。箱外部フィン１０は収納箱体８に水平に
構成する。ここで、フレーム外周部５を流れる冷却風２
は、上流側から下流側へ流れつつ、フレーム外周部５か
ら徐々に離れる傾向がある。この冷却風２を水平な箱外
部フィン１０間へ流入し易くするために、箱外部フィン
１０の上流側端部１０−１に上下相互間の長短差をつけ
る。相対的に上段にあるフィンに比べて、相対的に下段
にあるフィンの長さを短くする。

【００１４】箱外部フィン１０間へ流入する冷却風２の
流れを見ると、図５の上段へ２本の破線矢印で示したよ
うに、２通りの流れに分けることが出来る。即ち、冷却
風２−１はフィン間へスムースに流入する流れ、冷却風
２−２はより外方へ流出しようとする流れである。この
冷却風２−２を箱外部上段フィン１０−２で転流させて
フィン間へ導くことが出来る。フレーム４の下流側１１
−２にある転流板１２は、冷却風２がフレーム外周部５
を冷却した後コントロール装置７の方向へ導入されるよ
うに作用する。

【００１５】図６は、本発明の箱外部フィン１０の第３
の実施例を示す。箱外部フィン１０は収納箱体８に垂直
に構成する。ここで、フレーム外周部５を流れる冷却風
２は、主流が上流側から下流側１１−１へ流れる。この
冷却風２を垂直な箱外部フィン１０間へ流入しやすくす
るため、相隣り合う箱外部フィン１０の下端部１０−３
に、相対的に下流にあるフィンに比べて相対的に上流側
にあるフィンの下端部１０−３が短くなるように相互に
長短差をつける。箱外部フィン１０間へ流入する冷却風
２は、図６の上流側に２本の破線矢印で示したように、
２通りの流れに分けることが出来る。即ち、冷却風２−
１はフィン間へスムースに流入する流れ、冷却風２−２
はより軸方向へ流れようとする流れである。この冷却風
２−２を箱外部下流側フィン１０−４で転流させてフィ
ン間へ導くことが出来る。フレームの下流側１１−２に
ある転流板１２は、フレーム外周部５を冷却した冷却風
２が直接大気へ流出しないで、コントロール装置７の方
向へ導入されるように作用する。

【００１６】図７は、本発明の箱外部フィン１０の第４
の実施例である。構成やその作用については図６と同じ
であるが、本発明の特徴は、図６ではフレームの下流側
１１−２に構成していた転流板１２の代わりに、箱外部
フィン１０の最下流側に位置するフィンに張出フィン１
８を設け、転流板１２と同じ作用を持たせたことであ
る。

【００１７】

【発明の効果】コントロール装置の収納箱を複数分割す
ることによって、冷却風の通路および放熱面積をより大
きく確保出来るため、放熱量が増加する。収納箱体の内
部と外部とにフィンを設けることにより、収納箱体の内
部においては空気熱伝達に代わる新たな伝導伝熱回路を
構成して伝熱性能を大幅に向上し、収納箱体の外部にお
いては伝熱面積をさらに増大して放熱量を増加出来る。

【００１８】収納箱体の内部フィンと電子・電気部品
（発熱体）との接続に、シリコンゴムなどの柔軟性のあ
る熱良導性モールド材を使用することによって、接続部
の伝熱性能を大幅に向上する。また、熱変形による歪み
を吸収出来るため、接続部の安定した伝熱性能が得られ
る。収納箱体の外部フィンに傾斜をつけることにより、
冷却風を収納箱体全面に沿って均一に流すことが出来
る。これらの効果により、コントロール装置の放熱性能
を大幅に向上出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す回転電気機械の外形側面
図。

【図２】本発明の実施例を示す回転電気機械の正面図。

【図３】本発明の実施例を示す収納箱体の部分拡大図。

【図４】本発明の実施例を示すコントロール装置の断面
図。

【図５】本発明の箱外部フィンの第２の実施例を示す収
納箱体の部分拡大図。

【図６】本発明の箱外部フィンの第３の実施例を示す収
納箱体の部分拡大図。

【図７】本発明の箱外部フィンの４の実施例を示す収納
箱体の部分拡大図。

【符号の説明】

１…外扇ファン、２…冷却風、７…コントロール装置、
８…収納箱体、９…箱体間隙。

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 利文 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 柳田 英治 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームの外周部にコントロール装置を装
   着した回転電気機械において、コントロール装置を収納
   する箱体を複数分割形にしたことを特徴とする回転電気
   機械。