(57)【要約】【課題】通風機の冷却性能を十分発揮できるように貢献し、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制に貢献可能な電気機器収納盤を提供する。【解決手段】複数個の盤枠が組み付けて成る箱状の盤１内の盤正面部１１側には、複数個の空冷式機器を多段状に収納する収納室２０を形成し、当該盤内の盤背面部１２側にはダクト６を形成する。各空冷式機器４においては、盤正面部１１側からダクト６側に延在した筒状の機器ケース４３と、機器ケース４３外周面に接触している発熱性電子部品４１と、機器ケース４３の盤正面部側開口４３ａに設けられた通風機４２と、機器ケース４３内周面から突出しているヒートシンク４４と、機器ケース４３内周面における盤底部１５側から突出し盤背面部１２側に傾斜している形状の通風ガイド４５と、を備えたものを適用する。【選択図】図１
2017153166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の盤枠が組み付けられて成る箱状の盤と、
盤内の盤正面部側に形成され、複数個の強制空冷式電気機器が鉛直方向に間隔を隔てて多段状に収納されている収納室と、
盤内の盤背面部側に形成され収納室と連通しているダクトと、を備え、
盤は、
盤正面部に形成され収納室と連通している吸気口と、
盤の盤天井部側に形成されダクト内と連通している排気口と、を備え、
各強制空冷式電気機器は、
収納室内において盤正面部側からダクト側に延在した筒状で、盤正面部側開口および盤背面部側開口を有している機器ケースと、
機器ケース外周面に接触している発熱性電子部品と、
盤正面部側開口に設けられ、吹出口が機器ケース内を介して盤背面部側開口と対向している通風機と、
機器ケース内周面から突出しているヒートシンクと、
機器ケース内周面における盤底部側から突出し盤背面部側に傾斜している形状の通風ガイドと、を備えた、
ことを特徴とする電気機器収納盤。
【請求項２】
複数個の盤枠が組み付けられて成る箱状の盤と、
盤内を上段部と下段部とに仕切っている上下段仕切壁と、
上段部の盤正面部側に形成され、複数個の強制空冷式電気機器が鉛直方向に間隔を隔てて多段状に収納されている上段部収納室と、
上段部の盤背面部側に形成され上段部収納室と連通しているダクトと、
下段部に形成されダクト内と連通している下段部収納室と、を備え、
盤は、
盤正面部の上段部側に形成され上段部収納室と連通している上段部吸気口と、
盤正面部の下段部側に形成され下段部収納室と連通している下段部吸気口と、
盤の盤天井部側に形成されダクト内と連通している排気口と、を備え、
各強制空冷式電気機器は、
上段部収納室内において盤正面部側からダクト側に延在した筒状で、盤正面部側開口および盤背面部側開口を有している機器ケースと、
機器ケース外周面に接触している発熱性電子部品と、
盤正面部側開口に設けられ、吹出口が機器ケース内を介して盤背面部側開口と対向している通風機と、
機器ケース内周面から突出しているヒートシンクと、
機器ケース内周面における盤底部側から突出し盤背面部側に傾斜している形状の通風ガイドと、を備えた、
ことを特徴とする電気機器収納盤。
【請求項３】
機器ケースの盤底部側において、通風ガイドよりも盤背面部側開口側の位置には、盤底部側開口が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器収納盤。
【請求項４】
ダクト内壁面における盤背面部側開口と対向する位置には、当該ダクト内壁面から突出し盤天井部側に傾斜した形状の通気ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気機器収納盤。
【請求項５】
ヒートシンクは、機器ケース内の盤天井部側から突出している複数個の放熱フィンを備え、各放熱フィンの突出方向端部が通風ガイドと対向していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電気機器収納盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば種々の電力設備等に適用されている電気機器収納盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力設備等で適用されている電気機器収納盤（例えば電力変換装置盤などの閉鎖形配電盤；以下、単に盤と適宜称する）には、パワー半導体等（ＩＧＢＴ等）のような発熱性の電子部品を具備している電気機器（インバータ等）や、比較的低い発熱性の電子部品を具備している電気機器（コンデンサ，リアクトル等）等、種々のものが収納されている。
【０００３】
盤の具体例としては、複数個の盤枠（例えばパネル状や柱状の盤枠）が組み付けられて成る箱状の盤において、その盤内における盤正面部側に電気機器を収納する収納室を形成し、当該盤内における盤背面部側にダクトを形成し、盤正面部や盤天井部等に設けられた吸気口や排気口に通風機（吸気ファンや排気ファン）を備えた構成が挙げられる（例えば特許文献１，２）。
【０００４】
このような構成において通風機を稼動すると、外気が収納室内に取り込まれ、その収納室内の空気が電気機器の熱と共にダクト内に移動（吸熱して移動）し、ダクト内に移動した空気は上昇して排気口から盤外に排気される。すなわち、外気を盤内に取り込んで通気させることにより、電気機器を冷却して過熱を抑制し、盤内（収納室等）温度の抑制が図られている。
【０００５】
特に発熱性電子部品を備えた電気機器においては、例えばヒートシンク（複数個の放熱フィンから成るヒートシンク等）による冷却機能を備えたものがあり、当該ヒートシンクがダクト内の通気経路に突出（例えば仕切枠の連通部を貫通するように突出）した状態となるように、当該電気機器の配置姿勢を適宜設定することが知られている。このような配置姿勢の場合、ダクト内を移動する空気がヒートシンクを通過する構成となり、当該電気機器の冷却効率が向上するものとされている。その他、電気機器自体に冷却用の通風機を備えた強制空冷式のもの（以下、単に空冷式機器と適宜称する）も知られている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６７４７８号公報
【特許文献２】特開２００７−７４８６５号公報
【特許文献３】特開平３−２５６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のようにダクト内の通気経路にヒートシンクが存在している構成の場合、ダクト内の断面積に対するヒートシンクの断面積の比率を十分大きくしないと、ヒートシンクの前面風速が遅くなって電気機器の冷却効率が低下してしまう可能性がある。例えば、複数個の電気機器の各ヒートシンクがダクト内に存在している場合には、当該ダクト内の温度分布のバラツキ（冷却効率のバラツキ）が生じ易く、各電気機器の冷却効率は、ダクト内に対するヒートシンクの位置によって差が生じてしまうことにもなる。また、排気口からの排気効率が低くなって通気性が妨げられる可能性もある。
【０００８】
以上示したようなことから、たとえ通風機を盤の吸気口や排気口等に設けた構成であっても、当該通風機の冷却性能を盤に対して十分発揮することができず、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制を図ることが困難となる虞があった。
【０００９】
本発明は、前述のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、通風機の冷却性能を十分発揮できるように貢献し、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制に貢献可能な電気機器収納盤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る電気機器収納盤は、前記の課題を解決できる創作であり、その一態様は、複数個の盤枠が組み付けられて成る箱状の盤と、盤内の盤正面部側に形成され、複数個の強制空冷式電気機器が鉛直方向に間隔を隔てて多段状に収納されている収納室と、盤内の盤背面部側に形成され収納室と連通しているダクトと、を備えたものである。盤は、盤正面部に形成され収納室と連通している吸気口と、盤の盤天井部側に形成されダクト内と連通している排気口と、を備えたものである。各強制空冷式電気機器は、収納室内において盤正面部側からダクト側に延在した筒状で、盤正面部側開口および盤背面部側開口を有している機器ケースと、機器ケース外周面に接触している発熱性電子部品と、盤正面部側開口に設けられ、吹出口が機器ケース内を介して盤背面部側開口と対向している通風機と、機器ケース内周面から突出しているヒートシンクと、機器ケース内周面における盤底部側から突出し盤背面部側に傾斜している形状の通風ガイドと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、他の態様は、複数個の盤枠が組み付けられて成る箱状の盤と、盤内を上段部と下段部とに仕切っている上下段仕切壁と、上段部の盤正面部側に形成され、複数個の強制空冷式電気機器が鉛直方向に間隔を隔てて多段状に収納されている上段部収納室と、上段部の盤背面部側に形成され上段部収納室と連通しているダクトと、下段部に形成されダクト内と連通している下段部収納室と、を備えたものである。盤は、盤正面部の上段部側に形成され上段部収納室と連通している上段部吸気口と、盤正面部の下段部側に形成され下段部収納室と連通している下段部吸気口と、盤の盤天井部側に形成されダクト内と連通している排気口と、を備えたものである。各強制空冷式電気機器は、上段部収納室内において盤正面部側からダクト側に延在した筒状で、盤正面部側開口および盤背面部側開口を有している機器ケースと、機器ケース外周面に接触している発熱性電子部品と、盤正面部側開口に設けられ、吹出口が機器ケース内を介して盤背面部側開口と対向している通風機と、機器ケース内周面から突出しているヒートシンクと、機器ケース内周面における盤底部側から突出し盤背面部側に傾斜している形状の通風ガイドと、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
機器ケースの盤底部側において、通風ガイドよりも盤背面部側開口側の位置には、盤底部側開口が設けられていても良い。ダクト内壁面における盤背面部側開口と対向する位置には、当該ダクト内壁面から突出し盤天井部側に傾斜した形状の通気ガイドが設けられていても良い。ヒートシンクは、機器ケース内の盤天井部側から突出している複数個の放熱フィンを備え、各放熱フィンの突出方向端部が通風ガイドと対向しているものでも良い。
【発明の効果】
【００１３】
以上示したように本発明によれば、電気機器収納盤において通風機の冷却性能を十分発揮できるように貢献し、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制に貢献可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の盤の一例を説明するための概略斜視図。
【図２】盤正面部１１を取り除いて盤１内を臨んだ概略図。
【図３】盤側面部１３ａを取り除いて盤１内を臨んだ概略図。
【図４】空冷式機器４の概略断面図（図５のＸ−Ｘ線断面に相当する概略断面図）。
【図５】図４の空冷式機器４内を盤背面部側開口４３ｂ側から臨んだ概略図（通風ガイド４５を臨んだ図）。
【図６】空冷式機器４の変形例を説明するための概略断面図（図５のＸ−Ｘ線断面と同様の概略断面図）。
【図７】ダクト６の変形例を説明するための概略図（盤正面部１１を取り除いて盤１内を臨んだ概略図）。
【図８】ダクト６の変形例を説明するための概略図（図７のＹ−Ｙ線断面に相当する概略断面図）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態の電気機器収納盤は、複数個の盤枠が組み付けられて成る箱状の盤であり、その盤内の盤正面部側には複数個の空冷式機器を多段状に収納する収納室が形成され、当該盤内の盤背面部側にはダクトが形成されたものであって、当該空冷式機器の通風機を有効利用した構成である。
【００１６】
すなわち、各空冷式機器において、盤正面部側からダクト側に延在した筒状の機器ケースと、機器ケース外周面に接触している発熱性電子部品と、機器ケースの盤正面部側開口に設けられた通風機と、機器ケース内周面における盤天井部から突出しているヒートシンクと、機器ケース内周面における盤底部側から突出し盤背面部側に傾斜している形状の通風ガイドと、を備えたものを適用し、各空冷式機器の通風機の稼動により外気を盤内に取り込むと共に、当該通風機の稼動によって生じる気流を有効に利用して、盤内を通気できるようにした構成である。
【００１７】
本実施形態の盤によれば、各空冷式機器の通風機を稼動すると、盤の吸気口から収納室に外気が取り込まれ、通風機の吹出口から空気がそれぞれ吹出される。この吹出された空気（以下、単に吹出空気と適宜称する）は、空冷式機器のヒートシンクを通過しながら当該空冷式機器の熱を吸熱してダクト内に移動し、盤天井部側の排気口から盤外に排気される。
【００１８】
空冷式機器には通風ガイドが備えられているため、通風機の吹出口のうち特に盤天井部側から吹出される吹出空気は、ヒートシンクの表面に沿って機器ケースを通過する傾向となる。一方、当該吹出口のうち特に盤底部側から吹出される吹出空気は、通風ガイドの表面に沿って機器ケース内を通過する傾向となる。これにより、機器ケース内の吹出空気ベクトルにおいては、吹出方向成分の他に上昇方向成分が発生し易くなる。
【００１９】
また、吹出空気は、機器ケース内の盤天井部側に収束するように移動し流速が上昇する傾向となる。この傾向の場合、ベルヌーイの定理により機器ケース内の圧力は低下し、吸気口から機器ケース内に外気が取り込まれ易く、吹出空気の流量が増加することになる。
【００２０】
そして、ヒートシンクは機器ケースによって覆われているため（すなわちダクト内の通気経路に突出していないため）、従来の盤と比較すると、ダクト内において上昇気流（以下、単にダクト上昇気流と適宜称する）が発生し易い。
【００２１】
したがって、本実施形態の盤においては、例えば従来の盤のように単に盤の吸気口や排気口等に通風機を設けた構成と比較すると、発熱性電子部品からヒートシンクに熱伝達した熱が放熱され易く、排気口からの排気効率も高くなって通気性が向上し易い。すなわち、通風機の冷却性能を十分発揮できると共に、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制が図られることとなる。また、従来の盤と比較すると、通風機の低スペック化やヒートシンクの小型化を図った場合であっても、電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制が十分可能であり、盤の小型化や低コスト化に貢献できる。
【００２２】
本実施形態の盤においては、例えば後述の盤１に示すように、収納室を上段部収納室や下段部収納室等に区分し、当該上段部収納室に空冷式機器を複数個多段状に収納するように構成しても良い。この場合、各空冷式機器の通風機を稼動すると、前述のように盤の吸気口（例えば盤の上段部収納室側に位置する上段部吸気口）から収納室に外気が取り込まれ、吹出空気がダクト内に移動してダクト上昇気流が発生する他に、下段部収納室内の空気（下段部収納室内の電気機器の熱を吸熱した空気）が移動、すなわち通風機が設置されていない下段部収納室内の空気をダクト内へ吸い込ませる気流（以下、単にダクト吸込気流と適宜称する）も、生じることになる。このダクト吸込気流によって、下段部収納室内の空気がダクト内へ移動すると、当該下段部収納室内は盤外よりも負圧になり、盤の吸気口（例えば盤の下段部収納室側に位置する下段部吸気口）からも外気が取り込まれる。つまり、以上示したように各空冷式機器の通風機を稼動すると、ダクト上昇気流やダクト吸込気流が発生して盤内が通気されることとなり、これにより、単に空冷式機器が冷却されるだけでなく、通風機が設置されていない下段部収納室の電気機器も冷却されることとなる。
【００２３】
また、機器ケースの盤底部側において通風ガイドよりも盤背面部側開口側の位置に盤底部側開口を設けた構成の場合、その盤底部側開口から機器ケース内に空気が吸い込まれ易くなり、前述の電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制が容易になる可能性がある。
【００２４】
さらに、ダクト内壁面における盤背面部側開口と対向する位置に、当該ダクト内壁面から突出し盤天井部側に傾斜した形状の通気ガイドを設けた構成の場合、ダクト内におけるダウンフローを抑制することができ、前述の電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制がより容易になる可能性がある。
【００２５】
また、ヒートシンクは、機器ケース内の盤天井部側から突出している複数個の放熱フィンを備え、各放熱フィンの突出方向端部が通風ガイドと対向している場合には、吹出空気は、ヒートシンク根元側に収束するように移動することになり、当該ヒートシンク根元側からの熱が放熱され易くなって、前述の電気機器の過熱の抑制や盤内温度の抑制が更に容易になる可能性がある。
【００２６】
本実施形態の盤は、前述のように各空冷式機器の通風機を稼動して盤内を通気できる構成であれば、種々の分野（例えば電力変換装置盤等の閉鎖形配電盤の分野）の技術常識を適宜適用して設計変形することが可能であり、その一例として以下に示すものが挙げられる。
【００２７】
≪本実施形態による電気機器収納盤の一例≫
図１〜図５は、例えば電力変換装置盤として適用可能な本実施形態による盤１を説明するものである。盤１においては、パネル状や柱状の盤枠複数個を略箱状に組み付けてなり、盤１内が盤正面部１１，盤背面部１２，盤側面部１３ａ，１３ｂ，盤天井部１４，盤底部１５によって囲繞された構成となっている。盤１内においては、当該盤１内の中央部において水平方向に延在している上下段仕切壁１６によって、上段部２と下段部３とに仕切られている。
【００２８】
上段部２の盤正面部１１側には、パワー半導体等（ＩＧＢＴ等）のような発熱性電子部品４１や通風機４２を具備しているインバータ等の空冷式機器４（詳細を後述する）と、非発熱性（あるいは比較的低い発熱性）の電子部品（図示省略）を具備しているコンデンサ等の電気機器５ａと、を収納する上段部収納室２０が形成されている。図中の上段部収納室２０においては、鉛直方向に延在し当該上段部収納室２０を仕切る収納部仕切壁２２が設けられ、当該上段部収納室２０の盤側面部１３ａ側に位置し空冷式機器４を収納する領域２２ａと、当該上段部収納室２０の盤側面部１３ｂ側に位置し電気機器５ａを収納する領域２２ｂと、に区分して仕切られている。この収納部仕切壁２２により、空冷式機器４から発熱した熱が電気機器５ａに熱伝達しないように抑制できる。
【００２９】
また、図中の領域２２ａにおいては、複数個（図中では３個）の空冷式機器４を鉛直方向に間隔を隔てて多段状に収納できる構成とするために、当該領域２２ａ内で水平方向に延在している平板状の支持部２２ｃが複数個（図中では３個）多段状に設けられている。この支持部２２ｃは、前述のように平板状の形態に限られるものではなく、領域２２ａ内に収納された空冷式機器４を支持できる構成であれば、種々の形態のものを適宜適用しても良い。例えば領域２２ａ内において空冷式機器４収納方向に延在するスライドレール（図示省略）を備え、当該空冷式機器４をスライド移動自在に案内し当該領域２２ａ内にて支持できる構成が挙げられる。また、図中の領域２２ａ内における最下段の空冷式機器４は、上下段仕切壁１６上に支持しても良いが、図中のように支持部２２ｃによって支持し上下段仕切壁１６から離間させることにより、当該上下段仕切壁１６との間に通気経路（例えば後述の盤底部側開口４６を介した通気経路）を形成することができる。
【００３０】
上段部２の盤背面部１２側には、上下段仕切壁１６と盤天井部１４との間で鉛直方向に延在し上段部収納室２０内と連通しているダクト６が形成されている。図中のダクト６の場合、当該ダクト６の盤天井部１４側において、盤正面部１１側に折曲されて延出しているダクト天井部６ａを有した形状となっている。また、ダクト６と上段部収納室２０との間には、ダクト仕切壁６ｂが設けられ、このダクト仕切壁６ｂにおける各空冷式機器４と対向する位置（後述の盤背面部側開口４３ｂと対向する位置）に連通口６ｃが穿設（例えば後述の図８のように穿設）されている。このようなダクト仕切壁６ｂにより、上段部収納室２０からダクト６に移動した空気（空冷式機器４等からの熱を吸熱した空気）について、当該上段部収納室２０に戻らないように抑制できる。連通口６ｃは、前述のように上段部収納室２０内とダクト６内との間において空気の移動を妨げないように連通しているものであれば、種々の形態を適宜適用することが可能であり、その具体例としては円形状，矩形状等の孔が一つ以上穿設されて成る形態にしたり、後述の盤背面部側開口４３ｂと同様の形状（後述の図８中では矩形状）にすることが挙げられる。なお、図中のダクト仕切壁６ｂにおいては、当該ダクト仕切壁６ｂにおける領域２２ａ側に連通口６ｃが穿設された形態であるが、当該ダクト仕切壁６ｂにおける領域２２ｂ側においても、必要に応じて連通口（図示省略）を適宜設けても良い。
【００３１】
下段部３においては、非発熱性（あるいは比較的低い発熱性）の電子部品（図示省略）を具備しているリアクトル等の電気機器５ｂを収納する下段部収納室３０が形成され、その下段部収納室３０は、上下段仕切壁１６の盤背面部１２側に穿設（例えば後述の図８のように穿設）されている連通口６０を介して、ダクト６内と連通している。連通口６０は、前述のように下段部収納室３０内とダクト６内との間において空気の移動を妨げないように連通しているものであれば、種々の形態を適宜適用することが可能であり、その具体例としてはスリット状，円形状，矩形状等の孔が１つ以上穿設されて成る形態が挙げられる。
【００３２】
盤正面部１１は、例えば図外のヒンジ等を介して開閉可能な扉構造となっており、空冷式機器４や電気機器５ａ，５ｂを上段部収納室２０内，下段部収納室３０内それぞれに適宜収納したり、その収納した空冷式機器４や電気機器５ａ，５ｂのメンテナンス等を行うことが可能な構成となっている。盤正面部１１における上段部２側（図中では上段部２の領域２２ａ側）には、上段部収納室２０（図中では上段部収納室２０の領域２２ａ）と連通し当該上段部収納室２０に外気を取り込むための上段部吸気口２１が形成されている。盤正面部１１における下段部３側には、下段部収納室と連通し当該下段部収納室３０に外気を取り込むための下段部吸気口３１が形成されている。盤１の盤天井部１４には、ダクト６内と連通し当該ダクト６内の空気を盤１外に排出するための排気口６１が形成されている。
【００３３】
前述の上段部吸気口２１，下段部吸気口３１，排気口６１は、空気の移動（盤１内への外気の取り込みや、ダクト６内の空気の排気）を妨げないように形成されているものであれば、それぞれ種々の形態を適宜適用することが可能であり、その具体例として図１ではスリット状の孔が複数個穿設されて成る形態が描写されているが、その他に円形状，矩形状等の孔を一つ以上穿設して成る形態が挙げられる。また、上段部吸気口２１においては、各空冷式機器４の通風機４２と対向して位置するように形成（図１では各通風機４２に対向した位置に、複数個のスリット状の孔をそれぞれ形成）することが挙げられる。また、上段部吸気口２１，下段部吸気口３１の各外周側においては、外気の取り込みを阻害しないように、かつ日射，風雨，砂埃等の侵入（例えば水平方向からの侵入）を抑制するように、遮蔽カバー（例えば鉛直方向下側に外気取込口が形成されたカバー；図示省略）を設けることも挙げられる。また、排気口６１の外周側においては、ダクト６内の空気の排気を阻害しないように、かつ日射，風雨，砂埃等の侵入（例えば水平方向や鉛直方向上側からの侵入）を抑制するように、遮蔽カバー（例えば水平方向に排出口が形成されたカバー；図示省略）を設けることも挙げられる。
【００３４】
なお、排気口６１を形成する部位においては、盤天井部１４に限定されるものではなく、前述のようにダクト６内と連通し当該ダクト６内の空気を盤１外に排気できる構成であれば、適宜設定することができる。その具体例としては、盤正面部１１，盤背面部１２，盤側面部１３ａ，１３ｂの少なくとも何れかの盤天井部１４側に形成することが挙げられる。
【００３５】
空冷式機器４は、例えば以下に示すような機器ケース４３，発熱性電子部品４１，通風機４２，ヒートシンク４４，通風ガイド４５等を主として備え、発熱性電子部品４１から発熱した熱がヒートシンク４４に熱伝達し、そのヒートシンク４４に通風機４２の吹出空気が吹き付けられて冷却される構成となっている。
【００３６】
機器ケース４３は、例えば熱伝導性材料（アルミニウム等）を適宜成形して成り、上段部収納室２０内において盤正面部１１側からダクト６側に延在した筒状（図中では横断面矩形状である筒状）であって、この機器ケース４３における盤正面部１１側には、上段部吸気口２１と対向し後述の吹出空気を取り込む盤正面部側開口４３ａが形成され、当該機器ケース４３における盤背面部１２側（すなわちダクト６側）には、ダクト６と対向（図中では連通口６ｃと対向）し後述の吹出空気を排出する盤背面部側開口４３ｂが形成されている。
【００３７】
発熱性電子部品４１は、パワー半導体等（ＩＧＢＴ等）のように発熱性の電子部品であって、機器ケース４３外周面（図中では機器ケース４３外周面における盤天井部１４側）と接触し、当該発熱性電子部品４１から発熱する熱が機器ケース４３（ヒートシンク４４）に熱伝達するように設けられている。この発熱性電子部品４１の設置位置は、前述のように機器ケース４３外周面と接触する位置であれば適宜設定することが可能であるが、図示するようにヒートシンク４４が近接する位置（ヒートシンク４４の根元側等）に配置するなどして、当該発熱性電子部品４１から発熱する熱がヒートシンク４４に熱伝達し易くなるように設定することが挙げられる。
【００３８】
通風機４２は、例えば回転式ファン・ブレード（図中では２個のブレード）を備えて成るものであり、吹出口４２ａが機器ケース４３内を介して盤背面部側開口４３ｂと対向する配置姿勢となるように、盤正面部側開口４３ａに設けられる。図中の通風機４２の場合、吹出口４２ａの盤底部１５側がヒートシンク４４（放熱フィン４４ａ）の突出方向端部４４ｂよりも当該盤底部１５側に突出した配置姿勢となるように、盤正面部側開口４３ａに設けられているが、吹出空気を機器ケース４３内に吹出してダクト６内に移動できるものであれば、当該配置姿勢は適宜設定することも可能である。また、通風機４２は、例えば図外の電源や制御装置等を介して適宜駆動することが可能であり、その一例としては、発熱性電子部品４１から発熱する熱が所定の温度を超えた場合に駆動させることが挙げられる。
【００３９】
ヒートシンク４４においては、例えば図５に示すように複数個の放熱フィン４４ａを備えて成るものであり、当該放熱フィン４４ａが機器ケース４３内周面（図中では機器ケース４３内周面における盤天井部１４側）から突出し、互いに所定ピッチで距離を隔てて配列され機器ケース４３の軸心方向に沿って延在した構成となっている。放熱フィン４４ａは、機器ケース４３内の吹出空気の移動を妨げることなく、当該放熱フィン４４ａの熱を吹出空気によって放熱できる構成であれば、種々の形態を適宜適用することが可能である。例えば、放熱フィン４４ａの形状や個数は、空冷式機器４の態様（例えば機器ケース４３の形状、発熱性電子部品４１からの発熱、通風機４２の冷却機能等）に応じて適宜設定することが挙げられる。図中の放熱フィン４４ａの場合、当該放熱フィン４４ａの突出方向端部４４ｂと機器ケース４３内周面における盤底部１５側との間に間隙４４ｃが形成されているが、当該間隙４４ｃの寸法も適宜設定することが挙げられる。
【００４０】
通風ガイド４５は、機器ケース４３内周面における盤底部１５側に設けられたものであり、当該機器ケース４３内周面における盤底部１５側から機器ケース４３の軸芯側に突出し、盤背面部１２側に傾斜（盤背面部１２側に向かって上り傾斜）した形状を成している。この通風ガイド４５の形状や位置等によって、機器ケース４３内の吹出空気の移動が案内（偏向）されることとなるが、当該形状や位置は適宜設定することが可能である。その一例としては、図示するような平板状の形態のものを、機器ケース４３内周面における盤底部１５側のうち盤正面部側開口４３ａ側に設けることが挙げられる。
【００４１】
以上示したような盤１によれば、当該盤１内が例えば以下に示すように通気（例えば図中の点線矢印のように通気）されることとなる。まず、各空冷式機器４の通風機４２を稼動すると、盤１の上段部吸気口２１から上段部収納室２０（図中では領域２２ａ）に外気が取り込まれ、通風機４２の吹出口４２ａから吹出空気がそれぞれ吹出される。
【００４２】
この吹出空気は、盤正面部側開口４３ａから機器ケース４３内に取り込まれるが、これを図中の点線矢印によって説明すると、通風機４２の吹出口４２ａのうち特に盤天井部１４側から吹出される吹出空気が、ヒートシンク４４の表面（放熱フィン４４ａ間等）に沿って機器ケース４３内を通過し、当該吹出口４２ａのうち特に盤底部１５側から吹出される吹出空気が、通風ガイド４５の表面に沿って機器ケース４３内を通過する。これにより、機器ケース４３内の吹出空気ベクトルにおいて、吹出方向成分の他に上昇方向成分が発生し易くなる。
【００４３】
また、図中の機器ケース４３においては、ヒートシンク４４の放熱フィン４４ａが機器ケース４３内の盤天井部１４側から突出し、突出方向端部４４ｂが通風ガイド４５と対向するように形成されていることから、吹出空気は、各放熱フィン４４ａ間の盤天井部１４側（ヒートシンク４４根元側）に収束するように移動し流速が上昇する傾向となる。この傾向の場合、ベルヌーイの定理により機器ケース４３内の圧力は低下し、上段部吸気口２１から機器ケース４３内に外気が取り込まれ易くなり、吹出空気の流量が増加することになる。また、前述のような上昇方向成分によって、後述のダクト上昇気流も発生し易くなる。
【００４４】
前述のように機器ケース４３内を通過する吹出空気は、ヒートシンク４４の熱（発熱性電子部品４１から熱伝達された熱）を吸熱すると、盤１内において比較的高温な空気となり、圧力差により浮力が生じることとなる。そして、当該吹出空気は、盤背面部側開口４３ｂ（図中では盤背面部側開口４３ｂおよび連通口６ｃ）を介してダクト６内に移動した後、ダクト６内においてダクト上昇気流を発生させながら盤天井部１４側の排気口６１から盤１外に排気される。
【００４５】
また、前述のようなダクト上昇気流により、下段部収納室３０内においてダクト吸込気流が発生し、当該下段部収納室３０内の空気（電気機器５ｂから発熱した熱を吸熱した空気）が連通口６０を介してダクト６内に移動する。また、前述のようなダクト吸込気流によって下段部収納室３０内の空気がダクト６内へ移動すると、当該下段部収納室３０内は盤１外よりも負圧になり、下段部吸気口３１を介して下段部収納室３０内に外気が取り込まれる。
【００４６】
これにより、盤１では単に空冷式機器４が冷却されるだけでなく、通風機４２が設置されていない下段部収納室３０の電気機器５ｂも冷却（たとえ電気機器５ｂが発熱性を有するものであっても冷却）されることとなる。
【００４７】
したがって、盤１によれば、通風機４２の冷却性能を十分発揮できると共に、空冷式機器４や電気機器５ａ，５ｂの過熱の抑制や、盤１内温度の抑制が図られることとなる。
【００４８】
《盤１の変形例１》
図６は、盤１の空冷式機器４を適宜設計変更した一例を示すものである。なお、図１〜図５と同様のものには同一符号を付す等により、その詳細な説明を適宜省略する。図６の空冷式機器４の通風機４２においては、機器ケース４３内周面における盤底部１５側のうち通風ガイド４５よりも盤背面部側開口４３ｂ側の位置に、盤底部側開口４６が設けられている。
【００４９】
前述のような盤底部側開口４６を備えたことにより、その盤底部側開口４６から機器ケース４３内に空気が吸い込まれて、吹出空気ベクトルの上昇方向成分が発生し易くなる。したがって、前述の空冷式機器４や電気機器５ａ，５ｂの過熱の抑制や盤内温度の抑制がより容易になる可能性がある。
【００５０】
この盤底部側開口４６の形状や位置等は、前述するように盤底部側開口４６から機器ケース４３内に空気が吸い込まれる形態であれば、当該形状や位置は適宜設定することが可能である。
【００５１】
《盤１の変形例２》
図７，図８は、盤１のダクト６を適宜設計変更した一例を示すものである。なお、図１〜図６と同様のものには同一符号を付す等により、その詳細な説明を適宜省略する。図７，図８のダクト６においては、ダクト６内壁面における各盤背面部側開口４３ｂと対向する位置に、当該ダクト６内壁面から突出し盤天井部１４側（鉛直方向上側）に傾斜した形状の通気ガイド６２が、それぞれ設けられている。この通気ガイド６２の形状や位置等は、機器ケース４３内を通過してダクト６内に移動した吹出空気を鉛直方向上側に案内（偏向）できるものであれば、当該形状や位置は適宜設定することが可能である。図７，図８中の通気ガイド６２の場合、ダクト６内壁面における盤側面部１３ａ側から盤側面部１３ｂ側に延在、かつ盤背面部１２とダクト仕切壁６ｂとの間を橋渡しするように延在した平板状の形状であって、当該盤側面部１３ｂ側に向かって上り傾斜した形状となっている。
【００５２】
前述のような通気ガイド６２を備えたことにより、機器ケース４３内を通過してダクト６内に移動した吹出空気が、通気ガイド６２に沿って鉛直方向上側に案内（偏向）されて、ダクト６内においてダクト上昇気流を発生させながら盤天井部１４側の排気口６１から盤１外に排気される。これにより、例えば機器ケース４３の盤背面部側開口４３ｂ（図中では連通口６ｃ）と、ダクト６内壁面における当該盤背面部側開口４３ｂと対向する位置（盤背面部１２側の位置）と、の間の距離が十分に確保されていない場合であっても、ダクト６内におけるダウンフローが抑制されることとなり、前述の空冷式機器４や電気機器５ａ，５ｂの過熱の抑制や盤内温度の抑制が更に容易になる可能性がある。
【００５３】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【符号の説明】
【００５４】
１…盤
１１，１２，１３ａ，１３ｂ，１４，１５…盤枠（盤正面部、盤背面部、盤側面部、盤天井部、盤底部）
１６，６０…連通口
２…上段部
２０，３０…収納室（上段部収納室、下段部収納室）
２１，３１…吸気口（上段部吸気口、下段部吸気口）
３…下段部
４…空冷式機器
４１…発熱性電子部品
４２…通風機
４３…機器ケース
４４…ヒートシンク
４３ａ，４３ｂ，４６…開口（盤正面部側開口、盤背面部側開口、盤底部側開口）
４４ｂ…突出方向端部
４５…通風ガイド
６…ダクト
６１…排気口
６２…通気ガイド
【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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【図７】
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【図８】
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