(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体の強度を落とさずに、制御ユニット内で発生した熱を効率よく外部に排出する。【解決手段】天面８４及び底面８２と、天面の縁部及び底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する筐体と、筐体内に配置された制御基板９６と電源回路９２とを含む制御ユニット１５０であって、筐体の底面よりも天面に近い第１の部分には第１の開口８０が形成され、筐体内の天面の下部に配置され、第１の開口の天面に近い端面又は端面に隣接する筐体内面に接した１端と、第１の開口から筐体の内部方向に向かって、電源回路から天面への投影線の少なくとも一部を横切る位置まで伸びるように設けられた他端とを有し、かつ、天面ととの間の距離が、第１の開口からの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部を第１の開口に導く第１のガイド部材１６０を含む。【選択図】図４
2019212660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面及び底面と、当該天面の縁部及び前記底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する筐体と、
当該筐体内に配置された制御基板と、
前記筐体内に配置され、当該制御基板に電源を供給する電源回路とを含む制御ユニットであって、
前記筐体の前記底面よりも前記天面に近い第１の部分には第１の開口が形成され、
前記制御ユニットはさらに、前記筐体内の前記天面の下部に配置され、前記第１の開口の前記天面に近い端面又は当該端面に隣接する前記筐体内面に接した１端と、前記第１の開口から前記筐体の内部方向に向かって、前記電源回路から前記天面への投影線の少なくとも一部を横切る位置まで伸びるように設けられた他端とを有する第１の板状部材からなり、かつ前記天面と前記第１の板状部材の各部との間の距離が、前記第１の開口からの当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、前記電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部を前記第１の開口に導く第１のガイド部材を含む、制御ユニット。
【請求項２】
前記第１のガイド部材は、前記電源回路から前記天面への投影線の全てを横切るように形成されている、請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項３】
前記第１のガイド部材の前記１端の少なくとも一部は、前記第１の開口から前記筐体の外部に伸び、ひさし部を形成している、請求項１又は請求項２に記載の制御ユニット。
【請求項４】
前記第１のガイド部材の前記他端の縁部は、前記側壁の内面であって、前記第１の部分に対向する内面に接している、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項５】
前記側壁の、前記第１の部分に対向する第２の部分には第２の開口が形成され、
前記制御ユニットはさらに、前記筐体内の前記天面の下部に配置され、前記第２の開口の前記天面に近い端面又は当該端面に隣接する前記筐体の内面に接する１端と、前記第１のガイド部材の前記他端に接続された他端とを有する板状の第２のガイド部材を含み、
前記第２のガイド部材は、前記天面と前記第２のガイド部材の各部との間の距離が、前記第２の開口から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって前記電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部が前記第２の開口に導かれる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項６】
前記第１のガイド部材の前記他端と、前記第２のガイド部材の前記他端とは、前記底面側に凸の直線状の稜線を形成するように接続されている、請求項５に記載の制御ユニット。
【請求項７】
前記稜線から前記第１の開口までの距離と、前記稜線から前記第２の開口までの距離とが互いに等しい、請求項６に記載の制御ユニット。
【請求項８】
前記稜線から前記第１の開口までの距離と、前記稜線から前記第２の開口までの距離は互いに異なる、請求項６に記載の制御ユニット。
【請求項９】
前記制御基板と前記電源回路とは、前記筐体内部の平面上の互いに異なる領域に配置されており、当該互いに異なる領域は直線状の境界領域により互いに区分され、
前記稜線から前記底面への投影線が、前記平面の前記境界領域を横切るように前記稜線の位置が定められる、請求項８に記載の制御ユニット。
【請求項１０】
前記筐体は直方体形状であり、前記天面及び前記底面は、互いに対向する、いずれも短辺及び長辺を有する長方形状である、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項１１】
前記側壁は、前記長辺に平行な１対の第１の側板と、前記短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、
前記第１の開口は前記１対の第１の側板の一方に形成されている、請求項１０に記載の制御ユニット。
【請求項１２】
前記側壁は、前記長辺に平行な１対の第１の側板と、前記短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、
前記第１の開口は前記１対の第２の側板の一方に形成されている、請求項１０に記載の制御ユニット。
【請求項１３】
前記筐体は直方体形状であり、
前記天面と前記底面とは、いずれも、対向する長辺及び短辺を持つ長方形状を持ち、
前記側壁は、前記長辺に平行な１対の第１の側板と、前記短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、
前記第１の開口は前記１対の第１の側板の一方に形成され、
前記第２の開口は前記１対の第１の側板の他方に形成されている、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の制御ユニット。
【請求項１４】
前記１対の第１の側板の一方には、前記電源回路から前記１対の第１の側板の前記一方に垂直投影した図形の少なくとも一部を囲うように開口が形成されている、請求項１３に記載の制御ユニット。
【請求項１５】
前記１対の第１の側板の他方には、前記電源回路から前記１対の第１の側板の前記他方へ垂直投影した図形の少なくとも一部を囲うように開口が形成されている、請求項１４に記載の制御ユニット。
【請求項１６】
天面及び底面と、当該天面の縁部及び前記底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する、内部に制御回路部品を収容するための制御ユニット用筐体であって、
前記筐体の前記底面よりも前記天面に近い第１の部分には第１の開口が形成され、
前記制御ユニット用筐体はさらに、前記筐体内の前記天面の下部に配置され、前記第１の開口の前記天面に近い端面又は当該端面に隣接する前記筐体の内面に接した１端と、前記第１の開口から前記筐体の内部方向に向かって、所定の長さまで伸びた位置に配置された他端とを持つ第１の板状部材からなり、かつ前記天面と前記第１の板状部材の各部との間の距離が、前記第１の開口から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、前記制御ユニット内に配置される前記制御回路部品により熱せられた空気の少なくとも一部を前記第１の開口に導く第１のガイド部材を含む、制御ユニット用筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は制御ユニット及び制御ユニット用筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部回路で熱を発生する電気機器の場合、後掲の特許文献１に開示されているように、前面に吸気口を、背面に排気口をそれぞれ設け、ファンにより吸気口から吸入した空気で内部回路を冷却することが一般的である。
【０００３】
電気機器を制御するための制御回路には、電気機器と別の筐体内に電源回路とともに収容され、制御ユニットを形成するものがある。そうした制御ユニットは、通常、制御対象の電気機器の近くに設置される。一方、制御ユニットの内部に収容される回路、特に電源回路はその発熱量が大きい。このため、上記したように電源回路には電源回路を強制的に冷却するファンが設けられる。特に発熱量が大きな制御ユニットの場合、天面に開口を設けると効率的に熱を逃がすことができる。
【０００４】
ところで、何らかの要因によりこの制御ユニットの設置場所が制限されることがある。例えば、制御ユニットの設置場所の上部から異物が落ちてくる可能性が高い場所等では、筐体の天面に開口を形成するとそこから異物が筐体内に入り込み、制御回路に悪影響を及ぼす危険性がある。したがって、そうした場所に設置する制御ユニットの場合、筐体の天面に開口を形成できない。
【０００５】
図１に、こうした問題に対処するための制御ユニット用筐体として考えられる１例の斜視図を示す。図２は図１の矢印２−２方向の矢視断面図である。図３は図２の矢印３−３方向の矢視断面図である。
【０００６】
図１〜図３を参照して、従来の制御ユニット５０は、筐体６０と、筐体６０内に収容された制御回路９４と、制御回路９４に電源を供給するための電源回路９０と、制御回路９６と、制御回路９６に電源を供給するための電源回路９２とを含む。
【０００７】
筐体６０は直方体形状であり、底面８２及び天面８４と、右側面６６及び左側面６８と、前面６２及び背面６４と、前面６２の外側に設けられたブレーカ７０と、端子台７２及び７４とを含む。ブレーカ７０並びに端子台７２及び７４はこの発明とは直接関係しないので、図２以降では図面を分かりやすくするために、図示していない。特に図２を参照して、筐体６０内には端子台９８、制御回路１００、及びこれらが形成された領域と電源回路９０及び９２が形成された領域とを仕切るための仕切り板１０２とを含む。
【０００８】
図２及び図３を参照して、右側面６６及び左側面６８の、電源回路９０及び９２を挟んで互いに対向する位置には、吸気口７６及び排気口７８が形成されている。電源回路９０及び９２には冷却のファン（図示せず）が配置されており、このファンにより吸気口７６からの吸気１２０で電源回路９０及び９２を冷却し、熱せられた排気１２２を排気口７８から排気する。また図３において矢印１２４により示すように、熱せられた空気は筐体６０内で対流により天面８４側に上昇する。吸気口７６及び排気口７８だけではこれらを筐体６０外部に排出するのは難しいため、筐体６０のいずれかの側面（図３の場合には左側面６８）の、天面８４に近い位置に開口８０を形成し、加熱された空気を開口８０からも排出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2017-147318号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図３を参照して、電源回路９２により熱せられた空気が矢印１２４により示すように対流により筐体６０の内部で上部に移動するため、開口８０のみでは十分に排気できず、筐体６０内部に熱がこもるという問題がある。開口８０を天面８４の直下に形成したり、開口８０と同様の開口を他の側面に形成することで排気を促進することも考えられるがその場合には筐体６０の強度が低下するという問題があり、好ましい解決策とは言えない。筐体６０の内部に熱がこもると、制御回路９４又は制御回路９６の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、筐体６０内で生じた熱を効率よく外部に放出する仕組みが必要である。
【００１１】
それ故に、この発明の目的は、筐体の強度を落とさずに、制御ユニット内で発生した熱を効率よく外部に排出できる制御ユニット及びその制御ユニット用筐体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の第１の局面に係る制御ユニットは、天面及び底面と、当該天面の縁部及び底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する筐体と、当該筐体内に配置された制御基板と、筐体内に配置され、当該制御基板に電源を供給する電源回路とを含む制御ユニットである。筐体の底面よりも天面に近い第１の部分には第１の開口が形成される。制御ユニットはさらに、筐体内の天面の下部に配置され、第１の開口の天面に近い端面又は当該端面に隣接する筐体内面に接した１端と、第１の開口から筐体の内部方向に向かって、電源回路から天面への投影線の少なくとも一部を横切る位置まで伸びるように設けられた他端とを有する第１の板状部材からなり、かつ天面と第１の板状部材の各部との間の距離が、第１の開口からの当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部を第１の開口に導く第１のガイド部材を含む。
【００１３】
この発明の第２の局面に係る制御ユニット用筐体は、天面及び底面と、当該天面の縁部及び底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する、内部に制御回路部品を収容するための制御ユニット用筐体であって、筐体の底面よりも天面に近い第１の部分には第１の開口が形成される。制御ユニット用筐体はさらに、筐体内の天面の下部に配置され、第１の開口の天面に近い端面又は当該端面に隣接する筐体の内面に接した１端と、第１の開口から筐体の内部方向に向かって、所定の長さまで伸びた位置に配置された他端とを持つ第１の板状部材からなり、かつ天面と第１の板状部材の各部との間の距離が、第１の開口から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、制御ユニット内に配置される制御回路部品により熱せられた空気の少なくとも一部を第１の開口に導く第１のガイド部材を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、筐体の強度を落とさずに、制御ユニット内で発生した熱を効率よく外部に排出できる制御ユニット及びその制御ユニット用筐体を提供できる。
【００１５】
この発明のその他の目的、構成及びその効果は、以下の発明の実施形態の説明及び添付の図面により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、従来技術に係る制御ユニットの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す制御ユニットの矢印２−２方向の矢視断面図である。
【図３】図３は、図２に示す制御ユニットの矢印３−３方向の矢視断面図である。
【図４】図４はこの発明の第１の実施形態に係る制御ユニットの断面図である。
【図５】図５は、図４に示す制御ユニットの矢印５−５方向の矢視断面図である。
【図６】図６は、この発明の第２の実施形態に係る制御ユニットの断面図である。
【図７】図７は、この発明の第３の実施形態に係る制御ユニットの断面図である。
【図８】図８は、この発明の第４の実施形態に係る制御ユニットの断面図である。
【図９】図９は、この発明の第５の実施形態に係る制御ユニットの断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す制御ユニットの矢印１０−１０方向の矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［本発明の実施形態の説明］
以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組合せても良い。
【００１８】
この発明の第１の局面に係る制御ユニットは、天面及び底面と、当該天面の縁部及び底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する筐体と、当該筐体内に配置された制御基板と、筐体内に配置され、当該制御基板に電源を供給する電源回路とを含む。筐体の底面よりも天面に近い第１の部分には第１の開口が形成される。制御ユニットはさらに、筐体内の天面の下部に配置され、第１の開口の天面に近い端面又は当該端面に隣接する筐体内面に接した１端と、第１の開口から筐体の内部方向に向かって、電源回路から天面への投影線の少なくとも一部を横切る位置まで伸びるように設けられた他端とを有する第１の板状部材からなり、かつ天面と第１の板状部材の各部との間の距離が、第１の開口からの当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部を第１の開口に導く第１のガイド部材を含む。
【００１９】
電源回路の発熱により発せられた空気が第１のガイド部材により導かれて第１の開口から外部に排出される。天面に開口を設けなくても、筐体内部の熱せられた空気を外部に効率よく排気できるため、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００２０】
好ましくは、第１のガイド部材は、電源回路から天面への投影線の全てを横切るように形成されている。
【００２１】
電源回路の発熱により発せられた空気の大部分が第１のガイド部材により導かれて第１の開口から外部に排出される。天面に開口を設けなくても、筐体内部の熱せられた空気の大部分を外部に効率よく排気できるため、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００２２】
より好ましくは、第１のガイド部材の１端の少なくとも一部は、第１の開口から筐体の外部に伸び、ひさし部を形成している。
【００２３】
設置場所において、制御ユニットの上部から落ちてくる異物は、ひさし部に留まるか、ひさし部から外部に落ちていく。制御ユニットの筐体内に異物が入る危険性を低減でき、筐体内の制御基板に悪影響が及ぶ危険性を低くできる。
【００２４】
さらに好ましくは、第１のガイド部材の他端の縁部は、側壁の内面であって、第１の部分に対向する内面に接している。
【００２５】
第１のガイド部材の他端が側壁の内面に接しているので、電源回路により熱せられた空気が効率よく第１のガイド部材に捉えられ、第１の開口に導かれ排出される。その結果、天面に開口を設けなくても、筐体内部の熱せられた空気の大部分を外部に効率よく排気できるため、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００２６】
好ましくは、側壁の、第１の部分に対向する第２の部分には第２の開口が形成される。制御ユニットはさらに、筐体内の天面の下部に配置され、第２の開口の天面に近い端面又は当該端面に隣接する筐体の内面に接する１端と、第１のガイド部材の他端に接続された他端とを有する板状の第２のガイド部材を含む。第２のガイド部材は、天面と第２のガイド部材の各部との間の距離が、第２の開口から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって電源回路により熱せられた空気の少なくとも一部が第２の開口に導かれる。
【００２７】
第１の開口に加えて第２の開口が設けられる。さらに第２のガイド部材が設けられて筐体内の電源回路により熱せられた空気を第２の開口に導き、外部に効率よく排出できる。その結果、天面に開口を設けなくても、筐体内部の熱せられた空気の大部分を第１及び第２の開口を通して外部に効率よく排気できるため、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００２８】
より好ましくは、第１のガイド部材の他端と、第２のガイド部材の他端とは、底面側に凸の直線状の稜線を形成するように接続されている。
【００２９】
第１のガイド部材と第２のガイド部材とが稜線を形成するように接合されている。第１のガイド部材のみで筐体内をカバーする場合と比較して、第１及び第２のガイド部材の傾斜をより大きくとることができる。その結果、第１及び第２のガイド部材により、電源回路により熱せられた空気を第１及び第２の開口に効率よく案内し、第１及び第２の開口から外部に排出できる。したがって、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００３０】
さらに好ましくは、稜線から第１の開口までの距離と、稜線から第２の開口までの距離とが互いに等しい。
【００３１】
第１及び第２のガイド部材により、電源回路の発熱で熱せられた空気を均等に第１及び第２の開口に導き、第１及び第２の開口から外部に排出できる。したがって、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００３２】
好ましくは、稜線から第１の開口までの距離と、稜線から第２の開口までの距離は互いに異なる。
【００３３】
電源回路の配置に応じて稜線の位置を設定することにより、電源回路が配置された領域で電源回路の発熱により熱せられた空気が排出される経路と、それ以外の領域で比較的発熱が少ない部分の空気が排出される経路とを分離できる。その結果、発熱が少ない部分に熱せられた空気が循環することが防止でき、そうした領域に設けられた制御基板に、電源回路の発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００３４】
より好ましくは、制御基板と電源回路とは、筐体内部の平面上の互いに異なる領域に配置されており、当該互いに異なる領域は直線状の境界領域により互いに区分され、稜線から底面への投影線が、平面の境界領域を横切るように稜線の位置が定められる。
【００３５】
電源回路が配置された領域と、制御基板が配置された領域とが区分され、それらを区分する領域の上に第１のガイド部材と第２のガイド部材との稜線が位置することになる。このように稜線の位置を設定することにより、電源回路が配置された領域で電源回路の発熱により熱せられた空気が排出される経路と、それ以外の領域で比較的発熱が少ない部分の空気が排出される経路とを分離できる。その結果、発熱が少ない部分に熱せられた空気が循環することが防止でき、そうした領域に設けられた制御基板に、電源回路の発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００３６】
さらに好ましくは、筐体は直方体形状であり、天面及び底面は、互いに対向する、いずれも短辺及び長辺を有する長方形の形状である。
【００３７】
筐体の形状は従来の筐体と同様であり、従来のものと同様の設備を用いて製造及び梱包を行うことができる。
【００３８】
好ましくは、側壁は、長辺に平行な１対の第１の側板と、短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、第１の開口は１対の第１の側板の一方に形成されている。
【００３９】
長辺に平行な第１の側板の一方に第１の開口を形成することにより、第１の開口の幅を大きくとることができ、筐体内で熱せられた空気を効率よく外部に排出できる。
【００４０】
より好ましくは、側壁は、長辺に平行な１対の第１の側板と、短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、第１の開口は１対の第２の側板の一方に形成されている。
【００４１】
第１の開口を短辺側の側板に設けることにより、第１の開口の高さを大きくとっても筐体の強度をそれほど落とすことがない。したがって、第１の開口の高さを比較的大きくとることにより、筐体内で熱せられた空気を効率よく外部に排出できる。
【００４２】
さらに好ましくは、筐体は直方体形状であり、天面と底面とは、いずれも、対向する長辺及び短辺を持つ長方形の形状を持ち、側壁は、長辺に平行な１対の第１の側板と、短辺に平行な１対の第２の側板とを含み、第１の開口は１対の第１の側板の一方に形成され、第２の開口は１対の第１の側板の他方に形成されている。
【００４３】
互いに対向する１対の第１の側板の双方に開口を形成する。筐体内から外部への空気の排出のための開口の面積が大きくなり、筐体内で熱せられた空気を効率的に外部に排出できる。
【００４４】
好ましくは、１対の第１の側板の一方には、電源回路から１対の第１の側板の一方に垂直投影した図形の少なくとも一部を囲うように開口が形成されている。
【００４５】
この開口から冷却のための空気を吸入し、電源回路の冷却を効率よく行うことができる。
【００４６】
より好ましくは、１対の第１の側板の他方には、電源回路から１対の第１の側板の他方へ垂直投影した図形の少なくとも一部を囲うように開口が形成されている。
【００４７】
電源回路により熱せられた空気を、この開口から強制的に排気でき、筐体内の温度が上昇することが防止できる。
【００４８】
この発明の第２の局面に係る制御ユニット用筐体は、天面及び底面と、当該天面の縁部及び底面の縁部に接続された側壁とを有し、内部と外部とを画する、内部に制御回路部品を収容するための制御ユニット用筐体であって、筐体の底面よりも天面に近い第１の部分には第１の開口が形成される。制御ユニット用筐体はさらに、筐体内の天面の下部に配置され、第１の開口の天面に近い端面又は当該端面に隣接する筐体の内面に接した１端と、第１の開口から筐体の内部方向に向かって、所定の長さまで伸びた位置に配置された他端とを持つ第１の板状部材からなり、かつ天面と第１の板状部材の各部との間の距離が、第１の開口から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように形成され、それによって、制御ユニット内に配置される制御回路部品により熱せられた空気の少なくとも一部を第１の開口に導く第１のガイド部材を含む。
【００４９】
筐体内に配置された回路での発熱により発せられた空気が第１のガイド部材により導かれて第１の開口から外部に排出される。天面に開口を設けなくても、筐体内部の熱せられた空気を外部に効率よく排気できるため、筐体内の制御基板に発熱による悪影響が及ぶことが防止できる。
【００５０】
［本発明の実施形態の詳細］
この発明の実施形態に係る制御ユニット及び制御ユニット用筐体の具体例を、以下に図面を参照しながら説明する。なお、この発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５１】
＜第１の実施形態＞
図４及び図５を参照して、この発明の第１の実施形態に係る制御ユニット１５０は、図１〜図３に示す従来の制御ユニット５０と同様の構成を持つ筐体１５２を持つ。
【００５２】
より詳細には、筐体１５２は、全体として直方体形状であり、具体的には、長方形の形状を持つ底面８２と、底面８２を底面に垂直な方向に所定の距離まで平行移動した位置に配置された天面８４と、底面８２と天面８４の互いに対応する辺を互いにつなぐように配置された前面６２、背面６４、右側面６６、及び左側面６８を含む。これらはいずれも筐体１５２の直方体形状の側板を形成している。特に前面６２と背面６４、右側面６６と左側面６８はそれぞれ１対の側板を形成している。
【００５３】
制御ユニット１５０の内部の、底面８２上には図１〜図３と同様、制御回路９４と、制御回路９４に電源を供給するための電源回路９０と、制御回路９６と、制御回路９６に電源を供給するための電源回路９２と、端子台９８と、制御回路１００とが配置されている。電源回路９０及び９２と制御回路９４及び９６が設けられた領域と端子台９８及び制御回路１００が設けられた領域とは仕切り板１０２により仕切られている。
【００５４】
右側面６６及び左側面６８の、電源回路９０及び９２からこれらへの垂直投影により得られる投影図形の領域に対応する領域には、少なくともその投影領域の一部を囲むようにそれぞれ吸気口７６及び排気口７８が形成されている。電源回路９０及び９２の、吸気口７６に近い位置には、電源回路９０及び９２を冷却するためのファン（図示せず）が設けられている。これらファンによる吸気１２０が電源回路９０及び電源回路９２を冷却し、熱せられた排気１２２が排気口７８を介して外部に排出される。
【００５５】
制御ユニット１５０が図１〜図３に示す制御ユニット５０と異なるのは、筐体１５２の内部の、天面８４の下部に、ガイド部材１６０が設けられている点である。特に図５を参照して、ガイド部材１６０は、筐体１５２内部に設けられている各種回路等の内、電源回路９０及び９２、並びに制御回路９４及び制御回路９６を覆うだけの面積を持つほぼ長方形の板状部材からなる。すなわち、ガイド部材１６０は、制御回路９４及び制御回路９６から天面８４への垂直投影線の全てを横切るような形状になっている。図５に示されるように、ガイド部材１６０は、筐体１５２の内部の平面形状のほぼ半分を示す大きさを持つ。
【００５６】
図４及び図５を参照して、ガイド部材１６０は、その左側面６８側の端部が左側面６８の内面に接するように筐体１５２内に配置されている。より具体的には、ガイド部材１６０の左側面６８側の端部の下縁部が、左側面６８に形成された開口８０の上部端面の内側縁部と接するように、すなわちガイド部材１６０の左側面６８側の端部と開口８０の上部端面との間には隙間ができないようにガイド部材１６０が左側面６８に固定されている。このとき、ガイド部材１６０の端面の他の部分は開口８０の上部端面の内側縁部に隣接する筐体１５２の内面に接している。またガイド部材１６０は、ガイド部材１６０の各部が左側面６８の開口８０から遠ざかるにつれてその高さが低くなるように、すなわちガイド部材１６０の各部と天面８４との間の距離が、左側面６８、すなわち開口８０から当該各部までの距離の関数として単調に増加するように傾斜している。そしてガイド部材１６０の他方の短辺は右側面６６の内側面に固定されている。すなわちガイド部材１６０の他方の短辺は一方の短辺より低い位置となっている。ただしガイド部材１６０は、筐体１５２の内部に配置される回路等とは干渉しないように筐体１５２内に設置される。
【００５７】
こうした配置により、以下のような効果が生じる。すなわち、電源回路９２等から発生した熱を帯びた空気の内、排気口７８から排出されなかった空気の少なくとも一部は、筐体１５２内部を上昇していく。電源回路９２の上部にはガイド部材１６０が設けられているため、図４において矢印１６２で示すように、こうした空気はガイド部材１６０により開口８０に向けて案内され、開口８０から外部に逃げていく。少なくとも電源回路９２の上部には加熱された空気が滞留せず、筐体１５２の内部が制御回路９４及び制御回路９６に悪影響を及ぼす程に高温になることを防止できる。またガイド部材１６０の開口８０と反対側の端面は筐体１５２の内面に固定されている。そのため、上昇する空気を効率よくガイド部材１６０が捉えることができる。またガイド部材１６０が筐体１５２にしっかりと固定され、内部でガイド部材１６０が脱落する危険性を小さくできる。
【００５８】
なお、図４に示す断面では、ガイド部材１６０の開口８０側の端面の下縁部が開口８０の上側端面の内側縁部と接し、当該端面の他の部分が開口８０の上記内側縁部に隣接する筐体１５２の内面に接するようにガイド部材１６０が配置されている。しかしガイド部材１６０の開口８０に対する配置はこのようなものには限定されない。ガイド部材１６０の端部と開口８０の上側端面との間に隙間が生じないような配置であればどのような配置でもよい。例えば、ガイド部材１６０の開口８０側の端部が開口８０の内部にまで進入し、その上面、又はガイド部材１６０の端部上縁が開口８０の上部端面に接するようになっていてもよい。
【００５９】
なお、この第１の実施形態では、ガイド部材１６０が電源回路９０及び電源回路９２側のみを覆い、端子台９８及び制御回路１００が設けられた領域を覆うようにはなっていない。しかしもちろん、ガイド部材１６０が筐体１５２内部の全体を覆うようにしてもよい。
【００６０】
また上記実施形態では、ガイド部材１６０は、制御回路９４及び制御回路９６から天面８４への垂直投影線の全てを横切るような形状になっている。しかしこの発明はそのような実施形態には限定されない。制御回路９４及び制御回路９６から天面８４への垂直投影線の一部のみを横切るような形状であっても、一定の効果が得られる。ただし、実際に効果的に動作するためには、ガイド部材１６０は、制御回路９４及び制御回路９６から天面８４への垂直投影線の内、８割程度は少なくとも横切ることが望ましい。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態では、ガイド部材１６０の左側面６８側の端部は開口８０の内部又は筐体１５２の内部に位置している。しかしこの発明はそのような実施形態には限定されない。ガイド部材１６０の端部が左側面６８の開口８０から外側まで突出し、ひさし部を形成するようにしてもよい。図６に示す第２の実施形態に係る制御ユニット１８０はそうした特徴を持つ。
【００６２】
図６を参照して、この第２の実施形態に係る制御ユニット１８０は筐体１８２を含む。筐体１８２が図４及び図５に示す筐体１５２と異なるのは、図３及び図４に示すガイド部材１６０に代えて、その左側面６８側の端部が、開口８０から外部に突き出してひさし部１９２を形成するガイド部材１９０を含む点である。ガイド部材１９０の上面の少なくとも一部は、開口８０の上部端面に接している。その他の点では筐体１８２は図４及び図５に示す筐体１５２と同じである。
【００６３】
この筐体１８２を採用した制御ユニット１８０では、以下のような効果がある。すなわち、ひさし部１９２が存在することにより、上部から落ちてくる異物はこのひさし部１９２にあたってそこに留まるか、ひさし部１９２から外側に飛び出して落ちていく。その結果、筐体１８２の内部に異物が入り込む可能性は第１の実施形態の場合と比較してより低くなる。
【００６４】
なお、この制御ユニット１８０でも電源回路９０及び電源回路９２により熱せられた空気の少なくとも一部がガイド部材１９０により開口８０に向けて案内され、開口８０から外部に効率的に排出される点は第１の実施形態と同様である。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
上記第１及び第２の実施形態では、ガイド部材の長さが、左側面６８から右側面６６まで届くようになっている。しかしこの場合、筐体内部に配置される部品と干渉しないようにガイド部材を配置しようとすると、ガイド部材の傾斜が制限され、ある大きさ以上の傾斜を持たせるような配置をとることが出来ないことがある。一方、一般的には、このようなガイド部材の傾斜が大きいほど対流する空気を効率よく開口まで案内できる筈である。したがって、ガイド部材の傾斜をより急にできるようガイド部材を配置することが望ましい。
【００６６】
図７を参照して、この発明の第３の実施形態に係る制御ユニット２１０は、第２の実施形態に係る制御ユニット１８０の筐体１８２とほぼ同様の形状の筐体２１２を含む。筐体２１２が筐体１８２と異なるのは、図６の右側面６６に代えて、吸気口７６だけではなく開口８０にほぼ対向する位置に形成された開口２２２を有する右側面２２０を含む点である。その他の点では筐体２１２は筐体１８２と同じである。
【００６７】
制御ユニット２１０がさらに第２の実施形態に係る制御ユニット１８０と異なるのは、図６に示すガイド部材１９０に代えて、１端が開口８０から外側に突き出してひさし部２３０を形成し、他端が開口２２２から外側に突き出してひさし部２３２を形成するように筐体２１２に固定されたガイド部材２２４を含む点である。ガイド部材２２４の左側半分を形成する左側ガイド部材２２６は、左側面６８から左側ガイド部材２２６の各部までの距離、すなわち開口８０からの距離が大きくなるほど、天面８４との間の距離が大きくなるように、すなわち天面８４と左側ガイド部材２２６の上面との間の距離が開口８０からの距離の関数として単調に増加するように形成されている。一方、ガイド部材２２４の右側半分を形成する右側ガイド部材２２８は、右側面２２０から右側ガイド部材２２８の各部までの距離、すなわち開口２２２からの距離が大きくなるほど、天面８４との間の距離が大きくなるように、すなわち天面８４と右側ガイド部材２２８の上面との間の距離が開口２２２からの距離の関数として単調に増加するように形成されている。そして左側ガイド部材２２６と右側ガイド部材２２８とは、左側面６８と右側面２２０との中間点で下側、すなわち底面側に向けて凸の稜線２３４を形成するように接合されている。
【００６８】
制御ユニット２１０は、その他の点では第２の実施形態に係る制御ユニット１８０と同じ構成である。
【００６９】
この第３の実施形態に係る制御ユニット２１０では、第２の実施形態に係る制御ユニット１８０の効果に加えて、以下のような効果を奏する。すなわち、ガイド部材２２４を形成する左側ガイド部材２２６及び右側ガイド部材２２８の傾斜が、いずれも図６のガイド部材１９０の傾斜より急であり、さらに開口８０だけではなく開口２２２も形成されている。そのため、電源回路９２等により熱せられた空気が左側矢印２３６及び右側矢印２３８により示すように効率よく開口８０及び開口２２２に案内され、開口８０及び開口２２２から外部に排出される。筐体２１２内部の熱を持つ空気が効率よく外部に排出される。筐体２１２の内部が高温になることが防止でき、制御回路の動作に悪影響が及ぼされる危険性を低くできる。なお、ひさし部２３０及び２３２が開口８０及び開口２２２の部分に設けられているため、異物が開口８０又は開口２２２から制御ユニット２１０の内部に入り込む危険性を下げることができる。なお、筐体２１２の強度が下がることを防止するため、開口８０及び開口２２２を小さめにすることが望ましい。
【００７０】
＜第４の実施形態＞
図７に示す第３の実施形態では、ガイド部材２２４の稜線２３４が左側面６８と右側面２２０との中間点にある。しかしこの発明はそのような実施形態には限定されない。通常は第３の実施形態のように中間点に稜線が来るようにすることが、熱せられた空気を最も効率よく排出できる構成だと考えられる。しかし、筐体内の回路配置によってはこの稜線位置を変更した方が、熱せられた空気を効率よく排出できる場合もあると考えられる。したがって稜線は筐体内のどの様な位置でも良い。
【００７１】
図８を参照して、この第４の実施形態に係る制御ユニット２５０は、筐体２５２を含む。筐体２５２は、図７に示す筐体２１２と同様の構成である。しかしこの制御ユニット２５０は図７に示す筐体２１２と以下の点で異なる。
【００７２】
図８に示すように、制御回路９６と電源回路９２との間には、ある程度の幅を持つ直線状の平面形状を持つ中間領域２６８が存在している。この第４の実施形態に係る制御ユニット２５０は、図７のガイド部材２２４に代えて、稜線から底面８２への垂直投影線が中間領域２６８を横切るように、すなわち稜線から底面８２への投影図形が中間領域２６８の内部に形成される線分となるような位置に稜線２６２を持つガイド部材２６０を持つ点で図７の制御ユニット２１０と異なる。ガイド部材２６０も図７に示すガイド部材２２４と同様、開口８０と開口２２２の双方についてそれらの外側に突き出てひさし部を形成する左側ガイド部材２６４と右側ガイド部材２６６とを持つ。
【００７３】
左側ガイド部材２６４は、開口８０からの距離の関数として天面８４からの距離が単調増加するように形成されている。右側ガイド部材２６６は、開口２２２からの距離の関数として天面８４からの距離が単調増加する様に形成されている。そして両者は稜線２６２を形成するように両者の向かい合う端部で接合されている。この稜線２６２から底面８２に垂直投影して得られる線は、前述したとおり中間領域２６８内に位置する。
【００７４】
この第４の実施形態でも、第３の実施形態と同様の効果が得られる。右側ガイド部材２６６の傾斜が図７のガイド部材２２４の右側部分の傾斜より緩慢になるため、熱の排出効率はやや落ちる可能性がある。しかし、特に熱を発生する電源回路９０及び９２から上昇する比較的高熱の空気は右側矢印２７２により示すように右側ガイド部材２６６に案内されて開口２２２から外部に排出される。こうした高熱の空気のごく一部しか左側ガイド部材２６４側には流れない。さらに、制御回路９６が形成された領域の空気は、左側矢印２７０で示すように傾斜の急な左側ガイド部材２６４に案内されて開口８０から外部に効率よく排出される。その結果、高熱の影響を受けやすい制御回路９４及び９６側の空間に高熱の空気が入り込む可能性を低くできる。したがって、制御回路に悪影響が及ぶ危険性を低くできる。
【００７５】
＜第５の実施形態＞
第１〜第４の実施形態では、ガイド部材は左側面６８と右側面６６との間（すなわち強制排気のための給気口及び排気口を持つ側面間）で傾斜するようになっている。しかし、この発明はそのような実施形態には限定されない。ガイド部材が前面６２と背面６４との間で傾斜するようになっていてもよい。
【００７６】
ただしこの場合、仮に前面６２と背面６４との間の距離が右側面６６と左側面６８との間の距離より長いと、ガイド部材の傾斜がゆるくなり、排熱の効率が悪くなる危険性がある。この第５の実施形態に係る制御ユニットは、上記したような場合でも排熱の効率をできるだけ落とさないような構成を持つ。
【００７７】
図９及び図１０を参照して、第５の実施形態に係る制御ユニット３００は筐体３０２を含む。筐体３０２は、前面３１２、背面３１４、右側面３１６、左側面３１８、底面３２０及び天面３２２を含む。図９から分かるように、前面３１２及び背面３１４の間の距離は、右側面３１６及び左側面３１８の間の距離より長い。このような場合に開口３２４を背面３１４の天面３２２のすぐ下に形成し、ガイド部材をこの背面３１４から前面３１２までの全体にわたって傾斜して設けようとすると、その傾斜がゆるくなり、熱された空気の排出効率が悪くなる。そこでこの実施形態では図１０に示されるように、背面３１４から仕切り板１０２までという、最も熱を発生しやすい電源回路９０及び９２が配置された領域のみを覆うようにガイド部材３３０を形成し、背面３１４とは反対側のガイド部材３３０の端部が仕切り板１０２の上部と空隙３２６を残す程度の高さになるようにガイド部材３３０を筐体３０２内部に配置する。このガイド部材３３０の場合も、ガイド部材３３０と天面３２２との間の距離が、開口３２４からの距離の関数として単調増加するようになっている。なお、このガイド部材３３０でも、開口３２４側の端部は開口３２４から外側に突出し、ひさし部３３２を形成している。
【００７８】
この実施形態では、電源回路９０及び９２が発生する熱により熱せられた空気はガイド部材３３０により開口３２４に導かれ、開口３２４から速やかに排出される。ガイド部材３３０が覆っていない領域には端子台９８及び制御回路１００のように、あまり熱を発生しない部品が置かれているだけである。したがって、それらの発生する熱が筐体３０２内にこもる可能性は低い。ガイド部材３３０が筐体３０２の中央部分までしか伸びていないため、ガイド部材３３０の最も低い位置が他の部品と干渉しないように配置した場合でもガイド部材３３０の傾斜をそれほどゆるくする必要はない。したがって、電源回路９０及び９２が発生する熱が効率よくガイド部材３３０により開口３２４に案内され排出される。
【００７９】
以上のようにこの発明によれば、筐体側面の上部に排気口を設け、電気部品が発生する熱により熱せられた空気を効率よくその排気口に案内するガイド部材を設けた。そのため、筐体内部に熱がこもる危険性を低くでき、電気部品が発生する熱により制御基板に悪影響が及ぶことを防止できるという効果がある。また筐体内部の部品配置に応じて効率よく排気できるよう排気口の位置を定め、適切な傾きを持つガイド部材を設けることでさらに空気の排出を効率化でき、制御基板に悪影響が及ぶことが防止できる。
【００８０】
今回開示された実施形態は単に例示であって、この発明が上記した実施形態のみに制限されるわけではない。この発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００８１】
５０、１５０、１８０、２１０、２５０、３００  制御ユニット
６０、１５２、１８２、２１２、２５２、３０２  筐体
６２、３１２  前面
６４、３１４  背面
６６、２２０、３１６  右側面
６８、３１８  左側面
７０  ブレーカ
７２、７４、９８  端子台
７６  吸気口
７８  排気口
８０、２２２、３２４  開口
８２、３２０  底面
８４、３２２  天面
９０、９２  電源回路
９４、９６、１００  制御回路
１０２  仕切り板
１２０  吸気
１２２  排気
１２４、１６２  矢印
１９２、２３０、２３２、３３２  ひさし部
２２６、２６４  左側ガイド部材
２２８、２６６  右側ガイド部材
２３４、２６２  稜線
２３６、２７０  左側矢印
２３８、２７２  右側矢印
１６０、１９０、２２４、２６０、３３０  ガイド部材
２６８  中間領域
３２６  空隙
【図１】
2019212660.tif 000003
【図２】
2019212660.tif 000004
【図３】
2019212660.tif 000005
【図４】
2019212660.tif 000006
【図５】
2019212660.tif 000007
【図６】
2019212660.tif 000008
【図７】
2019212660.tif 000009
【図８】
2019212660.tif 000010
【図９】
2019212660.tif 000011
【図１０】
2019212660.tif 000012