(57)【要約】【課題】  制御盤の安全性を向上するとともに設置スペースを低減することができる冷却装置を提供する。【解決手段】  冷却装置は、工作機械の制御盤の外壁面に接触して前記制御盤の上方に延びるヒートパイプと、前記制御盤の上方に設けられて前記ヒートパイプに接触するヒートシンクと、前記工作機械に冷却媒体を供給する供給路から前記ヒートシンクに前記冷却媒体を分流させる分流路とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の制御盤の外壁面に接触して前記制御盤の上方に延びるヒートパイプと、
前記制御盤の上方に設けられて前記ヒートパイプに接触するヒートシンクと、
前記工作機械に冷却媒体を供給する供給路から前記ヒートシンクに前記冷却媒体を分流させる分流路とを有することを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の制御盤を冷却するため、制御盤の内部及び外部に冷却媒体のパイプが設けられた冷却装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、制御盤の内部に冷却媒体のパイプを設けた場合、パイプで熱交換が行われたときの結露により生じた水分によって制御盤内の電気機器がショートするおそれがある。これに対し、例えば、制御盤内の電気機器に十分な防水対策を施せば安全性を向上することができるが、装置コストの上昇という他の問題が生ずる。
【０００５】
また、工場内には多数の工作機械が密集して配置されることがあるため、互いに隣接する制御盤同士または工作機械同士の間隔が狭く、制御盤を冷却する冷却媒体のポンプ及びタンクの設置スペースが不足するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、制御盤の安全性を向上するとともに設置スペースを低減することができる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に記載の冷却装置は、工作機械の制御盤の外壁面に接触して前記制御盤の上方に延びるヒートパイプと、前記制御盤の上方に設けられて前記ヒートパイプに接触するヒートシンクと、前記工作機械に冷却媒体を供給する供給路から前記ヒートシンクに前記冷却媒体を分流させる分流路とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御盤の安全性を向上するとともに冷却装置の設置スペースを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】製造システムの一例を示す構成図である。
【図２】ヒートシンクの一例を示す上面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】制御盤内の温度変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、製造システムの一例を示す構成図である。製造システムには、制御盤１、ヒートパイプ２、ヒートシンク２１、分流パイプ２２、排出パイプ２３、タンク３０、ポンプ３１、供給パイプ３２、及び工作機械４１が含まれる。なお、ヒートパイプ２、ヒートシンク２１、及び分流パイプ２２は、制御盤１を冷却する冷却装置の一例である。
【００１１】
制御盤１は、略直方体形状の筐体を有し、筐体内部に複数の電気機器を収容する。制御盤１は、各電気機器を駆動することにより工作機械４１を制御する。制御盤１と工作機械４１は、不図示の電気ケーブルを介して互いに接続されている。工作機械４１は、制御盤１の制御に従って、例えばエンジンの構成部品であるアルミブロックや鉄のシャフトを切削加工する。
【００１２】
工作機械４１は加工室４０内に設置されている。加工室４０内の温度は、工作機械４１の加工作業により上昇する。このため、ポンプ３１は、タンク３０内に貯留された冷却水を、供給パイプ３２を介して加工室４０内に導く。供給パイプ３２は冷却水を工作機械４１に供給する。これにより、加工室４０内の温度上昇が抑制される。なお、供給パイプ３２は供給路の一例である。
【００１３】
加工室４０内で冷却に用いられた冷却水は、加工室４０の下部からタンク３０に戻る。なお、タンク３０は、加工室４０及びポンプ３１の下部に設けられているが、これに限定されず、例えばポンプ３１と加工室４０の間に設けられてもよい。
【００１４】
また、制御盤１の温度も、複数の電気機器からの発熱により上昇する。これに対し、仮に制御盤１の冷却専用のポンプ及びタンクを設けた場合、その分だけ設置スペースが増加する。そこで、制御盤１の冷却に、供給パイプ３２を流れる冷却水が利用される。なお、冷却水は冷却媒体の一例であるが、冷却媒体としては、例えば加工クーラントなども利用可能である。
【００１５】
制御盤１の側部の外壁面１ａには、ヒートパイプ２の一端２ａが接触している。ヒートパイプ２は、アルミテープ２０により外壁面１ａに貼り付けられることにより固定されている。ヒートパイプ２は鉛直方向の上方（符号Ｄ参照）に延び、その他端２ｂがヒートシンク２１に接触している。ヒートパイプ２は、制御盤１の上面１ｃの鉛直方向の上方に設けられ、アルミテープ２０により外壁面１ａに固定されている。
【００１６】
このように、ヒートシンク２１は、制御盤１の鉛直方向の上方に設けられるため、制御盤１の周囲に設置スペースが不足していても問題がない。
【００１７】
ヒートシンク２１は、分流パイプ２２及び排出パイプ２３に接続されている。分流パイプ２２は、冷却水の供給パイプ３２からヒートシンク２１に冷却水を分流させる。排出パイプ２３は、ヒートシンク２１からの冷却水をタンク３０に排出する。なお、分流パイプ２２は分流路の一例である。
【００１８】
これにより、冷却水は、符号Ｒｉｎで示されるように、ポンプ３１から供給パイプ３２を流れて工作機械４１に供給されるとともに、分流パイプ２２を流れてヒートシンク２１に供給される。分流パイプ２２は、ポンプ３１の鉛直方向の上方において供給パイプ３２と接続され、水平方向に延びてヒートシンク２１の導入ポートに接続されている。
【００１９】
また、排出パイプ２３は、ヒートシンク２１の排出ポートに接続され、水平方向に延びて鉛直方向の下方に屈曲してタンク３０に接続されている。冷却水は、符号Ｒｏｕｔで示されるように、排出パイプ２３を流れてタンク３０に戻る。なお、供給パイプ３２、分流パイプ２２、及び排出パイプ２３の一例としては、鉄の配管またはゴムホースが挙げられるが、これに限定されない。
【００２０】
制御盤１内で発生した熱は、外壁面１ａからヒートパイプ２を伝ってヒートシンク２１に伝導する。ヒートシンク２１は、ヒートパイプ２からの熱を冷却水により冷却する。
【００２１】
図２は、ヒートシンク２１の一例を示す上面図である。ヒートシンク２１は、例えば鉄により形成され、分流パイプ２２と接続される導入ポート２１１と、排出パイプ２３と接続される排出ポート２１２と、導入ポート２１１と排出ポート２１２の間を結ぶＵ字形状の冷却路２１０を有する。
【００２２】
冷却水は、符号Ｒｕで示されるように、導入ポート２１１から冷却路２１０に導かれ、冷却路２１０を通過する間に吸熱して排出ポート２１２から排出される。このようにして、制御盤１は冷却される。
【００２３】
上述したように、ヒートパイプ２は、制御盤１の外壁面１ａに設けられているため、熱交換による結露で生ずる水分が、制御盤１の筐体内部の電子機器をショートさせるおそれがない。これにより、制御盤１の安全性を向上することができる。
【００２４】
また、熱を制御盤１の筐体内部からヒートパイプ２に効率よく伝導させるため、以下のような構成が設けられてもよい。
【００２５】
図３は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。より具体的には、図３には、ヒートパイプ２が取り付けられた制御盤１の筐体１０の周辺部分の断面が示されている。なお、ヒートパイプ２の素材の一例としては銅が挙げられ、筐体１０の素材の一例としては鉄板が挙げられる。
【００２６】
ヒートパイプ２は、熱伝導率の高い接着剤５により制御盤１の外壁面１ａに接着されている。このような接着剤５としては、一例としてシリコンオイルコンパウンドが挙げられるが、これに限定されない。これにより、熱が筐体１０から接着剤５を伝ってヒートパイプ２に効率よく伝導する。
【００２７】
また、ヒートパイプ２は、外壁面１ａに接着された状態でアルミテープ２０により覆われている。このため、ヒートパイプ２と接触していない筐体１０の部分の熱が、熱伝導率の高いアルミテープ２０を介してヒートパイプ２に効率的に伝導する。
【００２８】
また、筐体１０の内壁面１ｂには、吸熱性の高い塗料６が塗布されている。このような塗料６としては、例えば黒色のエナメル系塗料が挙げられるが、これに限定されない。これにより、筐体１０の内部１１で発生した熱は、矢印で示されるように、塗料６から筐体１０を伝わってヒートパイプ２に効率的に伝導する。
【００２９】
図４は、制御盤１内の温度変化の一例を示す図である。図４において、横軸は、制御盤１を起動してからの経過時間（分）を示し、縦軸は、制御盤１内の温度（℃）を示す。
【００３０】
符号Ｇａは、制御盤１にヒートパイプ２及びヒートシンク２１を設けない場合の温度変化を示す。符号Ｇｂは、制御盤１にヒートパイプ２及びヒートシンク２１を設けるが、筐体１０の内壁面１ｂに塗料６を塗布しない場合の温度変化を示す。符号Ｇｃは、制御盤１にヒートパイプ２及びヒートシンク２１を設け、筐体１０の内壁面１ｂに塗料６を塗布した場合の温度変化を示す（図３の構成に該当）。
【００３１】
図４から理解されるように、符号Ｇｃの示す温度が最も低く、符号Ｇｂの示す温度が２番目に低い。このように、本実施例によると、制御盤１を効果的に冷却することができ、とりわけ図３に示された構成によると、いっそう効果的な冷却が可能となる。
【００３２】
これまで述べたように、実施例の冷却装置は、ヒートパイプ２、ヒートシンク２１、及び分流パイプ２２を有する。ヒートパイプ２は、工作機械４１の制御盤１の外壁面１ａに接触して制御盤１の上方に延びる。ヒートシンク２１は、制御盤１の上方に設けられてヒートパイプ２に接触する。分流パイプ２２は、工作機械４１に冷却水を供給する供給パイプ３２からヒートシンク２１に冷却水を分流させる。
【００３３】
上記の構成によると、ヒートパイプ２は、工作機械４１の制御盤１の外壁面１ａに接触しているため、熱交換による結露で生じた水分が制御盤１の内部の電気機器に影響することがない。このため、制御盤１の安全性が向上する。
【００３４】
また、ヒートシンク２１はヒートパイプ２に接触し、分流パイプ２２は供給パイプ３２からヒートシンク２１に冷却水を分流させるため、ヒートシンク２１は、工作機械４１を冷却する冷却水を用いることにより、制御盤１からヒートパイプ２を介して伝導した熱を冷却することができる。このため、制御盤１専用の冷却系を設ける必要がなく、冷却装置の設置スペースが低減される。さらに、ヒートシンク２１は制御盤１の上方に設けられているため、制御盤１の周囲に設置スペースが不足していても問題がない。
【００３５】
よって、実施例の冷却装置によると、制御盤１の安全性を向上するとともに設置スペースを低減することができる。
【００３６】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１      制御盤
１ａ      外壁面
１ｂ      内壁面
１ｃ      上面
２      ヒートパイプ
５      接着剤
６      塗料
２０      アルミテープ
２１      ヒートシンク
２２      分流パイプ（分流路）
３０      タンク
３１      ポンプ
３２      供給パイプ（供給路）
４０      加工室
４１      工作機械
【図１】
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【図２】
2019195873.tif 000004
【図３】
2019195873.tif 000005
【図４】
2019195873.tif 000006