(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略密閉状の筐体内に放熱フィン及び冷却ファンを備えた発熱体を収納配置するとともに、空気吸込口及び空気吐出口を有するエアダクトを配置し、該エアダクト内に上記放熱フィン及び冷却ファンを挿入配置した制御盤の冷却装置において、上記エアダクトを上記発熱体の少なくとも前側，上側及び後側を囲むように配設し、上記前側のダクト部に空気吸込口を形成し、上記後側のダクト部内に上記放熱フィン及び冷却ファンを挿入配置するとともに上記空気吐出口を形成し、上記冷却ファンにより空気吸込口から吸い込んだ空気を前側，上側のダクト部から後側のダクト部内に導入し、該導入した空気を上記放熱フィンを流通させて空気吐出口から排出することを特徴とする制御盤の冷却装置。
【請求項２】
請求項１において、上記後側のダクト部は、上記上側のダクト部に連通する上流側ダクト部と、上記放熱フィン及び冷却ファンが挿入配設される下流側ダクト部とに区分けされており、該下流側ダクト部に空気吐出口が形成されていることを特徴とする制御盤の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略密閉状の筐体内にアンプ，電源，あるいはトランス等の発熱体を収納配置してなる制御盤に関し、詳細には上記発熱体から発生する熱を盤外に放熱するようにした冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＮＣ工作機械では、各種の駆動モータ，油圧ポンプ等を駆動制御する制御盤を備えている。この種の制御盤には、スピンドルアンプ，パワーサプライモジュール，トランス，リアクトル等の発熱体が収納されることから、これら発熱体からの熱を盤外に放熱して規定温度以上に盤内温度が上昇するのを防止する冷却装置が配設されている。
【０００３】
このような冷却装置として、従来、図６に示すように、筐体５１に既製の熱交換器５２を取付けたり、あるいはアンプ６１を直接冷却するために空気吸込口６０ａ，空気吐出口６０ｂを有する放熱ダクト６０を設けたりする場合がある。
【０００４】
上記熱交換器５２は、盤外ダクト５３及び盤内ダクト５４内に共通の放熱フィン５５を配置するとともに、各ダクト５３，５４にそれぞれ盤外ファン５６，盤内ファン５７を接続し、該盤外ファン５６により下吸込口５６ａから盤外の冷却空気を吸い込んで盤外に吐き出し、盤内ファン５７により上吸込口５７ａから盤内空気を吸い込んで盤内に吐き出す際に上記放熱フィン５５を介して熱交換を行なうようになっている。
【０００５】
また上記アンプ６１には放熱フィン６２及び冷却ファン６３が一体に取付けられており、この放熱フィン６２及び冷却ファン６３は放熱ダクト６０内に挿入配置されて入る。そして冷却ファン６３により空気吸込口６０ａから吸い込んだ空気で放熱フィン６２を冷却した後空気吐出口６０ｂから外部に排出するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の冷却装置では、盤内熱を排出するために盤外，盤内ファンを備えた熱交換器を配設する構造であることから、部品点数が増えるとともに消費電力が増える分だけコストが上昇するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、盤外への放熱量を確保しながら、部品点数及び消費電力を削減できる制御盤の冷却装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、略密閉状の筐体内に放熱フィン及び冷却ファンを備えた発熱体を収納配置するとともに、空気吸込口及び空気吐出口を有するエアダクトを配置し、該エアダクト内に上記放熱フィン及び冷却ファンを挿入配置した制御盤の冷却装置において、上記エアダクトを上記発熱体の少なくとも前側，上側及び後側を囲むように配設し、上記前側のダクト部に空気吸込口を形成し、上記後側のダクト部内に上記放熱フィン及び冷却ファンを挿入配置するとともに上記空気吐出口を形成し、上記冷却ファンにより空気吸込口から吸い込んだ空気を前側，上側のダクト部から後側のダクト部内に導入し、該導入した空気を上記放熱フィンを流通させて空気吐出口から排出することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記後側のダクト部は、上記上側のダクト部に連通する上流側ダクト部と、上記放熱フィン及び冷却ファンが挿入配設される下流側ダクト部とに区分けされており、該下流側ダクト部に空気吐出口が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の作用効果】
請求項１の発明にかかる冷却装置によれば、エアダクトを発熱体の前側，上側，後側を囲むように配設するとともに、前側ダクト部に空気吸込口を形成し、後側ダクト部内に発熱体の放熱フィン及び冷却ファンを挿入配置するとともに空気吐出口を形成したので、冷却ファンにより空気吸込口から吸い込んだ盤外空気は前側，上側のダクト部から後側のダクト部内に流入し、上記放熱フィンを冷却して空気吐出口から排出されることとなる。これにより従来の盤内外ファンを不要にでき、部品点数を削減できるとともに消費電力を削減でき、それだけコストを低減できる。
【００１１】
請求項２の発明では、後側のダクト部を上側のダクト部に連通する上流側ダクト部と、放熱フィン及び冷却ファンが挿入配設される下流側ダクト部とに区分けしたので、空気吸込口から流入した空気と、放熱フィンを流通した温度の高い空気とが混合することはなく、冷却性を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態による制御盤の冷却装置を説明するための図であり、図１，図２は筐体の断面側面図，断面正面図、図３はアンプの放熱フィンの背面図、図４，図５は制御盤の正面図，側面図である。
【００１４】
図において、１は不図示のＮＣ工作機械に配設される制御盤であり、これは機械本体に組み込まれた駆動モータ，油圧ポンプ等を駆動制御するものである。
【００１５】
上記制御盤１は、直方体状の筐体２と、該筐体２の前面に形成されたドア開口２ｆを開閉するドア３とからなり、該ドア３には上記ドア開口２ｆを略気密にシールするシール部材４が装着されている。また上記ドア３にはドア閉時に盤内のメインブレーカ（不図示）に係合するブレーカハンドル５が配設されている。
【００１６】
上記筐体２内には発熱体としてのアンプ６，電源７，トランス８が収納配置されている。上記アンプ６は筐体２内の上右側部に、電源７はアンプ６の下方に、また上記トランス８は電源７の下方にそれぞれ配設されており、上記電源７，トランス８からの発熱はアンプ６周りに配設された後述の冷却装置により吸収するようになっている。
【００１７】
上記冷却装置は、筐体２内で発生する熱を盤外に放熱することにより盤内での異常温度上昇を抑制するためのものであり、以下の構造を有している。
【００１８】
上記筐体２には、正面からみて上記アンプ６の前側，上側，右側，及び後側を囲むようにエアダクト１０が配設されている。
【００１９】
上記エアダクト１０の上記前側に配設された前側ダクト部１１は、上記ドア３のアンプ６に臨む部分に形成されており、該ドア３の外板３ａと矩形箱状の前ダクト部材１１ａとで形成された気密な空気通路を有している。この前ダクト部材１１ａの下部には盤外空気吸込口１１ｂが開口しており、該吸込口１１ｂには吸い込み空気を濾過するフィルタ１２が装着されている。
【００２０】
また上記前側ダクト部１１内には放熱フィン１３が配設されている。この放熱フィン１３はプレート１３ａに前側ダクト部１１内に位置する多数の盤外フィン１３ｂを盤幅方向に配列するとともに、盤内側に位置する多数の盤内フィン１３ｃを上記同様に配列してなるものであり、上記プレート１３ａにより前側ダクト部１１と盤内とは画成されている。
【００２１】
上記上側に配設された上側ダクト部１５は、筐体２の天壁２ａのアンプ６に臨む部分に形成されており、該天壁２ａと上側ダクト部材１５ａとで形成された気密な空気通路を有している。この上側ダクト部１５は上記前側ダクト部１１に上記シール部材４を介して気密に連通している。
【００２２】
また上記エアダクト１０の右側に配設された右側ダクト部１６は、筐体２の右側壁２ｂのアンプ６に臨む部分に配置されており、該右側壁２ｂと右側ダクト部材１６ａとで形成された気密な空気通路を有している。この右側ダクト部１６は上記上側ダクト部１５に連通している。また右側ダクト部材１６ａの下部には盤外空気吸込口１６ｂが開口しており、該吸込口１６ｂには吸い込み空気を濾過するフィルタ１７が装着されている。
【００２３】
また上記右側ダクト部１６内には放熱フィン１８が配設されている。この放熱フィン１８はプレート１８ａに右側ダクト部１６内に位置する多数の盤外フィン１８ｂを前後方向に配列形成するとともに、盤内側に位置する多数の盤内フィン１８ｃを前後方向に配列形成してなるものであり、上記プレート１８ａにより右側ダクト部１６と盤内とは画成されている。
【００２４】
上記エアダクト１０の後側に配設された後側ダクト部２０は、筐体２の後壁２ｃのアンプ６に臨む部分に配置されており、上記上側ダクト部１５及び右側ダクト部１６に連通する上流側ダクト部２１と、該上流側ダクト部２１とは独立して設けられた下流側ダクト部２２とから構成されている。
【００２５】
上記上流側ダクト部２１は上記後壁２ｃと矩形箱状の後側ダクト部材２１ａとで形成された気密な空気通路を有している。この上流側ダクト部２１にはドレン抜き孔２３が形成されている。
【００２６】
また上記下流側ダクト部２２は、上記後壁２ｃ，右側壁２ｂ及び内側ダクト部材２２ａとで形成された気密な空気通路を有している。上記右側壁２ｂの下流側ダクト部２２に臨む部分に多数のスリットからなる空気吐出口２５が形成されている。
【００２７】
上記内側ダクト部材２２ａに上記アンプ６が取付け固定されている。このアンプ６の上方近傍には循環ファン２６が配設されている。この循環ファン２６は、上記アンプ６，電源７，トランス８等から発生した熱を吸い上げ、吸い込んだ空気を上側ダクト部１５から前側，右側ダクト部１１，１６に沿うように分散させるとともに、各放熱フィン１３，１８に流通させ、これにより盤内空気を循環させて放熱するようになっている。
【００２８】
上記アンプ６はアンプケース３０の背面に一体形成されたベース板３０ａに放熱フィン３１を一体形成してなるものであり、該放熱フィン３１は上記内側ダクト部材２２ａに形成されたアンプ開口２２ｂを挿通して下流側ダクト部２２内に位置しており、上記ベース板３０ａはアンプ開口２２ｂを閉塞するように内側ダクト部材２２ａにボルト締め固定されている。
【００２９】
上記アンプ６の放熱フィン３１には上下一対の冷却ファン３３，３３が装着されている。この冷却ファン３３は共通のファンケース３４に取付け固定されており、該ファンケース３４はボルト３５により上記ベース板３０ａに一体に取付け固定されている。
【００３０】
また上記放熱フィン３１は、図３に示すように、多数のフィン３１ａを中心部から外方に渦巻き状に配列してなるものを上下に配置して構成されており、この中心部に上記冷却ファン３３が配置されている。これにより放熱面積を増大することにより冷却効率の向上を図っている。
【００３１】
上記後壁２ｃの各冷却ファン３３に臨む部分には空気流入口３７が形成されており、該空気流入口３７とファンケース３４との間はシールパッキン３８が介設されている。
【００３２】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００３３】
冷却ファン３３，３３が回転すると、盤外空気がフィルタ１２，１７を介して前側ダクト部１１，右側ダクト部１６内に吸い込まれ、上側ダクト部１５，上流側ダクト部２１を通って空気流入口３７から下流側ダクト部２２内に吸い込まれる。この吸い込まれた空気は放熱フィン３１を流通してアンプ６の発熱を吸収しつつ空気吐出口２５から盤外に排出される。
【００３４】
このように本実施形態の冷却装置によれば、エアダクト１０をアンプ６の前側，上側，右側，及び後側を囲むように配設し、前側，右側ダクト１１，１６に空気吸込口１１ｂ，１６ｂを形成するとともに、後側ダクト部２０の下流側ダクト部２２内に上記アンプ６の放熱フィン３１及び冷却ファン３３を挿入配置したので、冷却ファン３３により盤外空気を放熱フィン３１に供給することによりアンプ６の発熱を盤外に排出することができ、これにより発熱量の大きいアンプ６，電源７，トランス８等の発熱により盤内温度を基準温度以下、例えば盤外温度＋１０度以下に抑えることができる。その結果、放熱効率の向上を図りながら、従来の盤内外にファンを不要にでき、部品点数及び消費電力を削減でき、コストを低減できる。また盤外空気を吸い込む盤外ファンを不要としたので、汚れの頻度を少なくすることが可能となり、メンテナンス性を向上できる。
【００３５】
本実施形態では、後側ダクト部２０を、上側ダクト部１５及び右側ダクト部１６に連通する上流側ダクト部２１と、放熱フィン３１及び冷却ファン３３が挿入配設される下流側ダクト部２２とに区分けしたので、空気吸込口１１ｂ，１６ｂから吸い込んだ冷却空気と、放熱フィン３１を流通した温度の高い空気とが混合することはなく、冷却性を高めることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、エアダクト１０をアンプ６に配設した場合を説明したが、本発明はアンプに限られるものではなく、他の発熱体にも勿論適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による制御盤の冷却装置を説明するための筐体の断面側面図である。
【図２】上記筐体の断面正面図である。
【図３】上記筐体内に配設されたアンプの放熱フィンの背面図である。
【図４】上記制御盤の正面図である。
【図５】上記制御盤の右側面図である。
【図６】従来の熱交換器を備えた制御盤の概略図である。
【符号の説明】
１              制御盤
２              筐体
６              アンプ（発熱体）
７              電源（発熱体）
８              トランス（（発熱体）
１０            エアダクト
１１            前側ダクト部
１１ｂ，１６ｂ  空気吸込口
１５            上側ダクト部
２０            後側ダクト部
２１            上流側ダクト部
２２            下流側ダクト部
２５            空気吐出口
３１            放熱フィン
３３            冷却ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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