JP3694880B2 - 電子機器ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、制御盤などの収納される電子機器ユニットに関し、特に電子機器ユニットの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インバータユニットなど、制御盤の中に収納される電子機器ユニットは、例えば図５に示すように、上下方向に開口部１３、１４を備えた枠体１の中にフィン４１を備えたヒートシンク４をフィン４１の長手方向が上下方向に向くように取り付け板３を介して配置し、ヒートシンク４には半導体素子ユニット５や主回路基板６などの電子部品を固定するとともに、枠体１にはプリント基板などからなるコントロール部７を固定し、枠体１の下方には、ヒートシンク４の下方からフィン４１に向かって冷却風を送る冷却ファン２を設けたものが開示されている（例えば、実開昭６４−２４９４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、冷却空気をフィンに沿って下から上に流すため、電子機器ユニットの枠体が上下方向に長くなり、電子機器ユニットを制御盤の中に収納する際、上下に段積みする数が制限されるという問題があった。
本発明は、冷却効率を維持しながら、枠体の高さ寸法を小さくして制御盤への段積み数を増加させることができる電子機器ユニットを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、直方体の枠体と、前記枠体の中に収納され、冷却風の流れに沿うように形成された複数のフィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられた半導体素子ユニットと、前記ヒートシンクを冷却する冷却ファンとを備えた電子機器ユニットにおいて、前記枠体の互いに対面する一方の側面に吸気窓を設けるとともに、他方の側面に排気窓を設け、さらに、前記冷却ファンを前記枠体の吸気窓に取り付け、また、一方端を冷却ファンの下方の位置に取り付けるとともに、他方端を排気窓側の側面に取り付けた取り付け板を設け、かつ、前記ヒートシンクを、前記フィンが形成されている方向である長手方向が、前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向くように配置して前記取り付け板の上面に取り付け、前記フィンを前記ヒートシンクの上面に設けるとともに、前記ヒートシンクを前記冷却ファンが発生する冷却風の進行方向に対して傾斜させ、さらに、前記取り付け板の冷却ファン側の端部とヒートシンクとの間に、冷却ファンからヒートシンクの下面に向かって冷却風が流れるように、通気口を設けものである。
【０００５】
【作用】
上記手段により、ヒートシンクの長手方向を前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向け、ヒートシンクのフィンを上向きに配置し、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して傾斜して取り付けられているので、冷却効率を高く維持できると共に、電子機器ユニットの枠体の高さを低くすることができる。また、通気口から送られた冷却風で、ヒートシンクの下方に設けられた主回路基板やコントロール部などを冷却することができる。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す側断面図、２はその平断面図である。
図において、１は形状が立方体の薄板からなる枠体、１１は枠体１の互いに対面する一方の側面に設けた吸気窓、１２は枠体１の他方の側面に設けた排気窓である。２は吸気窓１１に取り付けて、枠体１の中に外気を導入する冷却ファン、３は一方端を冷却ファン２の下方の位置に、他方端を上に持ち上げて排気窓１２側の側面に取り付けた取り付け板で、枠体１の底面に対して１５度程度傾斜させてある。４は取り付け板３の上面に取り付けたヒートシンクで、上面に、冷却風の流れに沿うように形成されるとともに、上方に向かって伸びる複数のフィン４１を設け、かつ、前記フィン４１が形成されている方向である長手方向を枠体１の横方向、つまり前記枠体１の吸気窓１１から排気窓１２へ向かう方向に向けてある。したがって、冷却ファン２から吹き出された冷却風の進行方向に対して、ヒートシンク４は傾斜して取り付けられている。
なお、取り付け板３の冷却ファン２側の端部とヒートシンク４との間には、冷却ファン２からヒートシンク４の下面に向かって冷却風が流れるように、通気口３１を設けてある。
５はヒートシンクの下面に取り付けられたトランジスタなど半導体素子を組み込んだ半導体素子ユニット、６は半導体素子ユニット５に固定された主回路基板、７はヒートシンク４の側面側に配置され、枠体１に固定された基板からなるコントロール部、８は枠体１の中に固定されたトランスなどの内蔵電用品、９は磁気シールド板である。
【０００７】
ここで、枠体内の冷却作用を説明する。
冷却ファン２を回転すると、外気は吸気窓１１から横方向に吸入され、冷却風となって、矢印で示すように、シートシンク４に向かって吹きつけられる。ヒートシンク４が１５度程度傾斜して取り付けられているので、冷却風はヒートシンク４に設けられた複数のフィン４１の表面を洗って排気窓１２側に流れると共に、フィン４１の間の付け根部に向かって約１５度の角度で吹きつけられ、ヒートシンク４の下面に取り付けられた半導体素子ユニット５から伝達された熱を奪う。
また、通気口３１から送られた冷却風は、ヒートシンク４の下方に設けられた主回路基板６やコントロール部８などを冷却して、排気窓１２から外部に排出される。
このように、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して１５度程度傾斜して取り付けられているので、横方向に吹きつけられた冷却風が傾斜した角度でヒートシンクに当たり、フィン４１の根元まで接触し、効率よくヒートシンク４を冷却する。
なお、第２の実施例として図３に示すように、ヒートシンク４のフィン４１は、冷却風の入口側を高く、出口側を低くすることによって枠体１の中の空間を有効に利用することができる。
また、第３の実施例として図４に示すように、ヒートシンク４を傾斜させず、冷却ファン２を下方に向かって傾斜させ、冷却ファン２が冷却風をヒートシンク４に向かって傾斜した角度で吹きつけるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ヒートシンクの長手方向を前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向け、ヒートシンクのフィンを上向きに配置し、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して傾斜して取り付けられているので、冷却効率を高く維持できると共に、１台の電子機器ユニットの枠体の高さを低くすることができ、制御盤への電子機器ユニットの段積み数を増加させることができる効果がある。また、通気口から送られた冷却風で、ヒートシンクの下方に設けられた主回路基板やコントロール部などを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す側断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施例を示す平断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す側断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施例を示す側断面図である。
【図５】 従来例を示す（ａ）側断面図および（ｂ）正面図である。
【符号の説明】
１：枠体、１１：吸気窓、１２：排気窓、２：冷却ファン、３：取り付け板、３１：通気口、４：ヒートシンク、４１：フィン、５：半導体ユニット、６：主回路基板
【産業上の利用分野】
本発明は、制御盤などの収納される電子機器ユニットに関し、特に電子機器ユニットの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インバータユニットなど、制御盤の中に収納される電子機器ユニットは、例えば図５に示すように、上下方向に開口部１３、１４を備えた枠体１の中にフィン４１を備えたヒートシンク４をフィン４１の長手方向が上下方向に向くように取り付け板３を介して配置し、ヒートシンク４には半導体素子ユニット５や主回路基板６などの電子部品を固定するとともに、枠体１にはプリント基板などからなるコントロール部７を固定し、枠体１の下方には、ヒートシンク４の下方からフィン４１に向かって冷却風を送る冷却ファン２を設けたものが開示されている（例えば、実開昭６４−２４９４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、冷却空気をフィンに沿って下から上に流すため、電子機器ユニットの枠体が上下方向に長くなり、電子機器ユニットを制御盤の中に収納する際、上下に段積みする数が制限されるという問題があった。
本発明は、冷却効率を維持しながら、枠体の高さ寸法を小さくして制御盤への段積み数を増加させることができる電子機器ユニットを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、直方体の枠体と、前記枠体の中に収納され、冷却風の流れに沿うように形成された複数のフィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられた半導体素子ユニットと、前記ヒートシンクを冷却する冷却ファンとを備えた電子機器ユニットにおいて、前記枠体の互いに対面する一方の側面に吸気窓を設けるとともに、他方の側面に排気窓を設け、さらに、前記冷却ファンを前記枠体の吸気窓に取り付け、また、一方端を冷却ファンの下方の位置に取り付けるとともに、他方端を排気窓側の側面に取り付けた取り付け板を設け、かつ、前記ヒートシンクを、前記フィンが形成されている方向である長手方向が、前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向くように配置して前記取り付け板の上面に取り付け、前記フィンを前記ヒートシンクの上面に設けるとともに、前記ヒートシンクを前記冷却ファンが発生する冷却風の進行方向に対して傾斜させ、さらに、前記取り付け板の冷却ファン側の端部とヒートシンクとの間に、冷却ファンからヒートシンクの下面に向かって冷却風が流れるように、通気口を設けものである。
【０００５】
【作用】
上記手段により、ヒートシンクの長手方向を前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向け、ヒートシンクのフィンを上向きに配置し、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して傾斜して取り付けられているので、冷却効率を高く維持できると共に、電子機器ユニットの枠体の高さを低くすることができる。また、通気口から送られた冷却風で、ヒートシンクの下方に設けられた主回路基板やコントロール部などを冷却することができる。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す側断面図、２はその平断面図である。
図において、１は形状が立方体の薄板からなる枠体、１１は枠体１の互いに対面する一方の側面に設けた吸気窓、１２は枠体１の他方の側面に設けた排気窓である。２は吸気窓１１に取り付けて、枠体１の中に外気を導入する冷却ファン、３は一方端を冷却ファン２の下方の位置に、他方端を上に持ち上げて排気窓１２側の側面に取り付けた取り付け板で、枠体１の底面に対して１５度程度傾斜させてある。４は取り付け板３の上面に取り付けたヒートシンクで、上面に、冷却風の流れに沿うように形成されるとともに、上方に向かって伸びる複数のフィン４１を設け、かつ、前記フィン４１が形成されている方向である長手方向を枠体１の横方向、つまり前記枠体１の吸気窓１１から排気窓１２へ向かう方向に向けてある。したがって、冷却ファン２から吹き出された冷却風の進行方向に対して、ヒートシンク４は傾斜して取り付けられている。
なお、取り付け板３の冷却ファン２側の端部とヒートシンク４との間には、冷却ファン２からヒートシンク４の下面に向かって冷却風が流れるように、通気口３１を設けてある。
５はヒートシンクの下面に取り付けられたトランジスタなど半導体素子を組み込んだ半導体素子ユニット、６は半導体素子ユニット５に固定された主回路基板、７はヒートシンク４の側面側に配置され、枠体１に固定された基板からなるコントロール部、８は枠体１の中に固定されたトランスなどの内蔵電用品、９は磁気シールド板である。
【０００７】
ここで、枠体内の冷却作用を説明する。
冷却ファン２を回転すると、外気は吸気窓１１から横方向に吸入され、冷却風となって、矢印で示すように、シートシンク４に向かって吹きつけられる。ヒートシンク４が１５度程度傾斜して取り付けられているので、冷却風はヒートシンク４に設けられた複数のフィン４１の表面を洗って排気窓１２側に流れると共に、フィン４１の間の付け根部に向かって約１５度の角度で吹きつけられ、ヒートシンク４の下面に取り付けられた半導体素子ユニット５から伝達された熱を奪う。
また、通気口３１から送られた冷却風は、ヒートシンク４の下方に設けられた主回路基板６やコントロール部８などを冷却して、排気窓１２から外部に排出される。
このように、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して１５度程度傾斜して取り付けられているので、横方向に吹きつけられた冷却風が傾斜した角度でヒートシンクに当たり、フィン４１の根元まで接触し、効率よくヒートシンク４を冷却する。
なお、第２の実施例として図３に示すように、ヒートシンク４のフィン４１は、冷却風の入口側を高く、出口側を低くすることによって枠体１の中の空間を有効に利用することができる。
また、第３の実施例として図４に示すように、ヒートシンク４を傾斜させず、冷却ファン２を下方に向かって傾斜させ、冷却ファン２が冷却風をヒートシンク４に向かって傾斜した角度で吹きつけるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ヒートシンクの長手方向を前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向け、ヒートシンクのフィンを上向きに配置し、ヒートシンクが冷却ファンによって吹きつけられる冷却風の進行方向に対して傾斜して取り付けられているので、冷却効率を高く維持できると共に、１台の電子機器ユニットの枠体の高さを低くすることができ、制御盤への電子機器ユニットの段積み数を増加させることができる効果がある。また、通気口から送られた冷却風で、ヒートシンクの下方に設けられた主回路基板やコントロール部などを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す側断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施例を示す平断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施例を示す側断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施例を示す側断面図である。
【図５】 従来例を示す（ａ）側断面図および（ｂ）正面図である。
【符号の説明】
１：枠体、１１：吸気窓、１２：排気窓、２：冷却ファン、３：取り付け板、３１：通気口、４：ヒートシンク、４１：フィン、５：半導体ユニット、６：主回路基板
Claims (4)
- 直方体の枠体と、前記枠体の中に収納され、冷却風の流れに沿うように形成された複数のフィンを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられた半導体素子ユニットと、前記ヒートシンクを冷却する冷却ファンとを備えた電子機器ユニットにおいて、
前記枠体の互いに対面する一方の側面に吸気窓を設けるとともに、他方の側面に排気窓を設け、
さらに、前記冷却ファンを前記枠体の吸気窓に取り付け、
また、一方端を冷却ファンの下方の位置に取り付けるとともに、他方端を排気窓側の側面に取り付けた取り付け板を設け、
かつ、前記ヒートシンクを、前記フィンが形成されている方向である長手方向が、前記枠体の吸気窓から排気窓へ向かう横方向に向くように配置して前記取り付け板の上面に取り付け、前記フィンを前記ヒートシンクの上面に設けるとともに、前記ヒートシンクを前記冷却ファンが発生する冷却風の進行方向に対して傾斜させ、
さらに、前記取り付け板の冷却ファン側の端部とヒートシンクとの間に、冷却ファンからヒートシンクの下面に向かって冷却風が流れるように、通気口を設けたことを特徴とする電子機器ユニット。 - 前記ヒートシンクを前記枠体の底面に対して傾斜して配置した請求項１記載の電子機器ユニット。
- 前記ヒートシンクに設けたフィンは、冷却風の入口側を高く、出口側を低く形成した請求項２記載の電子機器ユニット。
- 前記ヒートシンクの長手方向を水平に配置し、前記冷却ファンを前記ヒートシンクに対して傾斜して配置した請求項１記載の電子機器ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24848995A JP3694880B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 電子機器ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24848995A JP3694880B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 電子機器ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969595A JPH0969595A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3694880B2 true JP3694880B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=17178930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24848995A Expired - Fee Related JP3694880B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 電子機器ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694880B2 (ja) |
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| US6223810B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-05-01 | International Business Machines | Extended air cooling with heat loop for dense or compact configurations of electronic components |
| US6657121B2 (en) | 2001-06-27 | 2003-12-02 | Thermal Corp. | Thermal management system and method for electronics system |
| US6536510B2 (en) | 2001-07-10 | 2003-03-25 | Thermal Corp. | Thermal bus for cabinets housing high power electronics equipment |
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| JP5439933B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-03-12 | 株式会社豊田自動織機 | 冷却装置 |
| JP5794101B2 (ja) * | 2011-10-24 | 2015-10-14 | 富士電機株式会社 | 強制空冷式ヒートシンク |
| US10209003B2 (en) | 2012-02-21 | 2019-02-19 | Thermal Corp. | Electronics cabinet and rack cooling system and method |
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| JP7281249B2 (ja) * | 2018-02-02 | 2023-05-25 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | インバータ装置、及びチリングユニット |
| JP7309842B2 (ja) * | 2021-12-22 | 2023-07-18 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 電子機器、冷却モジュール、及びヒートシンク |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP24848995A patent/JP3694880B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0969595A (ja) | 1997-03-11 |
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Legal Events
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