JP4662315B2

JP4662315B2 - ファンユニットとこれを備えた電子機器装置

Info

Publication number: JP4662315B2
Application number: JP2009267688A
Authority: JP
Inventors: 一孝岸本; 眞人古城
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2029-11-25
Also published as: EP2254400A2; JP2011003872A; US8144466B2; EP2254400B1; EP2254400A3; US20100296246A1

Description

本発明は、インバータ装置、コンバータ装置、サーボアンプ装置等の電子機器装置に関するものであり、特に、冷却装置を構成するファンユニットの着脱構造に関するものである。

例えば、インバータ装置においては、筐体の内部に、発熱する部材、例えば、高熱を発するＩＧＢＴ（Insulate Gate Bipolar Transistor）などの素子や、コンデンサ、またリアクトルなどを内蔵しており、これらを冷却するために、ヒートシンクを用い、さらに、筐体の一方側の端部に、強制空冷のための冷却ファンを取付けている（例えば、特許文献１）。
インバータ装置の容量が小さく、冷却ファンが１個ですむようなものは、固定ネジを用いることなく、ファンケースを、筐体に突起等で係合させることにより取付けている。インバータ装置の容量が大きく、複数個の冷却ファンを用いるものは、固定ネジを用いて強固に筐体に取付けている。

特開２００８−１３５４２２号公報

インバータ装置の容量が大きく、複数個の冷却ファンを、固定ネジを用いて強固に筐体に取付けているものにおいては、冷却ファンを筐体から取り外すときは、すべての固定ネジを完全に取り外さなければならず、作業が非常に面倒であるという問題があった。
固定ネジの通し穴にダルマ穴を用いると、固定ネジを完全に取り外す必要はなく、固定ネジを緩めて、冷却ファンを横にずらせば、冷却ファンを取り外すことができる。しかしこの場合、冷却ファンを横にずらすスペースが必要であり、小型化の支障になるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、複数個の冷却ファンを配置したファンユニットを、スペースを広くすることなく、簡単に、かつ確実に、筐体から着脱することができるファンユニットを提供することを目的とするものである。また、このファンユニットを用いた電気機器装置を提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するために、本発明は次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、それぞれ少なくとも１個の冷却ファンを配置し、上下に積み上げて固定される上側ファンケースと下側ファンケースとを有して構成され、前記下側ファンケースは、ネジ穴を有するファンユニット支持部材上に載置するつば部を有し、かつ、このつば部に、固定ネジの頭よりも径が大きいしネジ通し穴を複数個備え、前記下側ファンケースのつば部の上面に、スライド可能で、かつ、前記固定ネジの頭よりも径の小さい第１の穴と、前記固定ネジの頭よりも径が大きい第２の穴とから形成されたネジ通し穴を有するファンユニット押え板を配置したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記ファンユニット押え板に形成させるネジ通し穴が、ダルマ穴であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記下側ファンケースのつば部は、下側ファンケースの周囲に形成されていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、前記ファンユニット押え板は、前記下側ファンケースの周囲に形成されたつば部に対応する長方形状でかつ環状に形成されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、前記上側ファンケースの左右方向の両側には、前記ファンユニットの取り付け取り外しをガイドする平板状の案内ガイドが形成されていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、前記平板状の案内ガイドが上から見てＬ字状に形成され、上側ファンケースが風洞を形成していることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、ファンユニットを備えた電子機器装置において、前記ファンユニットを、請求項１から請求項６のいずれかの項に記載のファンユニットで構成したことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、電子機器装置の筐体がファンユニット支持部材を構成し、ファンユニット支持部材が、ファンユニットの下側ファンケースのつば部の形状に対応した長方形の穴部を有することを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、前記電子機器装置の筐体の前記長方形の穴部の左右方向の両側の傍らに、前記ファンユニットの上側ファンケースの左右方向の両側に形成した案内ガイドを固定する支え部材が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、電子機器装置の筐体に、請求項６に記載のファンユニットを取り付け、前記風洞の直近の筐体上にリアクトルを配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、ファンケースを２分割構成にするとともに、ダルマ穴を形成した押さえ板材を用いることにより、スペースを広くすることなく、かつ固定ネジを取り外すことなく、容易にかつ確実に、筐体から着脱することができるファンユニットを提供することができる。また、このファンユニットを用いた電子機器装置を提供することができる効果がある。

本発明の実施例を示すインバータ装置の斜視図である。図１に示すインバータ装置からファンユニットを取り外した斜視図である。図２におけるファンユニットを示す斜視図である。図３におけるファンユニットの分解斜視図である。図４におけるファンユニット押さえ板の要部拡大斜視図である。図１に示すインバータ装置の要部を示す図で、（ａ）はファンユニット取付け時の平面図である。（ｂ）は（ａ）における固定ネジの斜視図である。（ｃ）はファンユニット取外し時のファンユニットのスライドを示す平面図である。（ｄ）は（ｃ）における固定ネジの斜視図である。図１におけるインバータ装置からファンユニットを取り外す途中の状態を示す斜視図である。図１におけるインバータ装置におけるファンユニット部の風洞の形成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、本発明は、インバータ装置を例に説明するが、コンバータ装置、サーボアンプ装置等の他の電子機器装置においても同様に実施できることは言うまでもない。

図１は、本発明の実施例を示すインバータ装置の斜視図である。図２は、図１に示すインバータ装置からファンユニットを取り外した斜視図である。図３は、図２におけるファンユニットを示す斜視図である。図４は、図３におけるファンユニットの分解斜視図である。図５は、図４におけるファンユニット押さえ板の要部拡大斜視図である。図６は、図１に示すインバータ装置の要部を示す図で、（ａ）はファンユニット取付け時の平面図である。（ｂ）は（ａ）における固定ネジの斜視図である。（ｃ）はファンユニット取外し時のファンユニット押え板のスライドを示す平面図である。（ｄ）は（ｃ）における固定ネジの斜視図である。図７は、図１におけるインバータ装置からファンユニットを取り外す途中の状態を示す斜視図である。図８は、図１におけるインバータ装置におけるファンユニット部の風洞の形成を示す平面図である。

図１から図８において、１はインバータ装置、２は前記インバータ装置の筐体で、２段に構成されている。前記筐体２の上側には、プリント基板３に実装されたＩＧＢＴなどの発熱素子４や、下側に突出するコンデンサ５などが配置されている。また、前記筐体２の下側には、風洞６ａ，６ｂ，６ｃが形成されている。前記風洞６ａには、前記発熱素子４と密着したヒートシンク７が配置されている。また、前記風洞６ｂ，６ｃには、前記コンデンサ５が、前記筐体２の上側から下側に向けて突出している。

８は前記インバータ装置１内に、冷却風を流し込むファンユニットで、ファンユニット支持部材としての前記筐体２の一方側の端部に取付けられ、ファンケース９と冷却ファン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを有している。前記ファンケース９は、２段構成の前記筐体２に対応させて、上側ファンケース９ａと下側ファンケース９ｂに分割されている。前記上側ファンケース９ａと下側ファンケース９ｂは、上下に積み上げて固定ネジ１０で固定される。前記上側ファンケース９ａには、例えば２台の冷却ファン１１ａ，１１ｂが左右方向に並んで配置され、下側ファンケース９ｂには、例えば３台の冷却ファン１１ｃ，１１ｄ，１１ｅが左右方向に並んで配置されている。１２ａ，１２ｂは、前記上側ファンケース９ａの左右方向の両側に設けられた案内ガイドで、前記ファンユニットの取り付け取り外しをガイドする目的もあり、平板状に形成されている。
前記下側ファンケース９ｂは、ネジ穴を有する前記筐体２上に載置するつば部１３を有している。このつば部１３は、前記下側ファンケース９ｂの周囲に形成されており、固定ネジ１４の頭よりも径が大きいネジ通し穴１５を複数個備えている。また、前記下側ファンケース９ｂのつば部１３の上面には、スライド可能で、かつ、前記固定ネジ１４の頭よりも径の小さい第１の穴１６ａと、前記固定ネジ１４の頭よりも径が大きい第２の穴１６ｂとから形成されたネジ通し穴、例えばダルマ穴１６を有するファンユニット押え板１７を配置している。前記ファンユニット押さえ板１７は、前記下側ファンケース９ｂの周囲に形成されたつば部１３に対応する長方形状でかつ環状に形成されている。
インバータ装置１の筐体２は、ファンユニット支持部材を構成し、ファンユニット支持部材は、前記筐体２の一方端部に、前記ファンユニット８の形状に対応した長方形の穴部１８を有している。
また、前記インバータ装置１の筐体２の前記長方形の穴部１８の左右方向の両側の傍らには、前記ファンユニット８の上側ファンケース９ａの左右方向の両側に形成した案内ガイド１２ａ，１２ｂを固定する支え部材１９ａ，１９ｂが設けられている。

前記インバータ制御装置１に収納されているファンユニット８のファンユニット押え板１７を固定ネジ１４でインバータ制御装置１の筐体２へ固定することで、ファンユニット押え板１７が下側ファンケース９ｂを押え込み、インバータ制御装置１にファンユニット８を保持する。

このような構成において、前記インバータ制御装置１からの前記ファンユニット８の取り外しは、次のようにして行う。
まず、固定ネジ１４を十分緩める。その際固定ネジ１４は取り外さなくてよい。次に図６（ｃ）のように、ファンユニット押え板１７を右側へスライドさせ、ファンユニット押え板１７が下側ファンケース９ｂと当接しながら、図６（ｄ）のようにファンユニット押え板１７に形成されたダルマ穴１６の穴径の大きい第２の穴１６ｂが固定ネジ１４と重なる位置になるよう配置する。
次に、ファンユニット押え板１７、下側ファンケース９ｂと固定ネジ１４の干渉が無いことを確認後、ファンユニット８の上側ファンケース９ａに形成した突出縁９ａａに手を掛け、ファンユニット８を手前側に引き出し、インバータ制御装置１からの取り外しが可能となる。取り付けは、逆の手順にて行う。

インバータ装置に収納されているファンユニット８は、このような構成をしており、次に述べるような作用・効果を有している。
（１）ファンケース９に直接ダルマ穴を有していないため、着脱の際、重量物であるファンユニット８をスライドさせる必要がない。そのため着脱に必要な力が小さくて済む。
（２）ファンユニット８をスライドさせないため、そのための空間を確保する必要がなくインバータ制御装置１の小型化が可能である。
（３）固定ネジ１４の取り外しを行わず、ファンユニット８の着脱が可能なため、インバータ制御装置１内部への固定ネジ１４の脱落及び紛失の恐れがなくファンユニット８の着脱作業が短時間にまた確実に行えるようになる。

また、前記ファンユニット押さえ板１７に形成させる穴はダルマ穴１６だけでなく、例えば、長穴や半穴等でも、固定ネジ１４を取り外すことなく緩めるだけで、前記ファンユニット押さえ板１７をスライドさせることができ、前記ファンユニット８の着脱が可能である。
また、図７のように前記上側ファンケース９ａの一部は平板状の案内ガイド１２ａ，１２ｂを形成し、インバータ装置１の筐体２の支え部材１９ａ，１９ｂに接触させることでファンユニット８の取り付け、取り外し時のガイドとし、着脱作業を簡易的に確実に行えることが可能である。
また、図８のように前記平板状の案内ガイド１２ａ，１２ｂと前記筐体２の支え部材１９ａ，１９ｂとを固定することで、両者で、風洞２０を形成し、直近に配置している発熱体であるリアクトル２１を効率的に冷却することも可能である。
なお、前記インバータ装置１は、盤等への取り付けにあたっては、ファンユニット８が上部になり、ヒートシンク７が背面部になるようにして、取付けられる。
なお、上記実施例においては、下側ファンケース９ｂにつば部１３を設けているが、上側ファンケース９ａにつば部１３を設けるようにしてもよい。

１インバータ装置
２筐体
３プリント基板
４発熱素子
５コンデンサ
６ａ，６ｂ，６ｃ風洞
７ヒートシンク
８ファンユニット
９ファンケース
９ａ上側ファンケース
９ａａ突出縁
９ｂ下側ファンケース
１０固定ネジ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ冷却ファン
１２ａ，１２ｂ案内ガイド、
１３つば部
１４固定ネジ
１５ネジ通し穴
１６ダルマ穴
１６ａ第１の穴
１６ｂ第２の穴
１７ファンユニット押え板
１８穴部
１９ａ，１９ｂ支え部材
２０風洞
２１リアクトル

Claims

それぞれ少なくとも１個の冷却ファンを配置し、上下に積み上げて固定される上側ファンケースと下側ファンケースとを有して構成され、
前記下側ファンケースは、ネジ穴を有するファンユニット支持部材上に載置するつば部を有し、かつ、このつば部に、固定ネジの頭よりも径が大きいネジ通し穴を複数個備え、
前記下側ファンケースのつば部の上面に、スライド可能で、かつ、前記固定ネジの頭よりも径の小さい第１の穴と、前記固定ネジの頭よりも径が大きい第２の穴とから形成されたネジ通し穴を有するファンユニット押え板を配置したことを特徴とするファンユニット。
前記ファンユニット押え板に形成されたネジ通し穴が、ダルマ穴であることを特徴とする請求項１に記載のファンユニット。
前記下側ファンケースのつば部は、下側ファンケースの周囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のファンユニット。
前記ファンユニット押え板は、前記下側ファンケースの周囲に形成されたつば部に対応する長方形状でかつ環状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のファンユニット。
前記上側ファンケースの左右方向の両側には、前記ファンユニットの取り付け取り外しをガイドする平板状の案内ガイドが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のファンユニット。
前記平板状の案内ガイドが上から見てＬ字状に形成され、上側ファンケースが風洞を形成していることを特徴とする請求項５に記載のファンユニット。
ファンユニットを備えた電子機器装置において、前記ファンユニットを、請求項１から請求項６のいずれかの項に記載のファンユニットで構成したことを特徴とする電子機器装置。
電子機器装置の筐体がファンユニット支持部材を構成し、前記ファンユニット支持部材が、ファンユニットの下側ファンケースのつば部の形状に対応した長方形の穴部を有することを特徴とする請求項７に記載の電子機器装置。
前記電子機器装置の筐体の前記長方形の穴部の左右方向の両側の傍らに、前記ファンユニットの上側ファンケースの左右方向の両側に形成した案内ガイドを固定する支え部材が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器装置。
電子機器装置の筐体に、請求項６に記載のファンユニットを取り付け、前記風洞の直近の筐体上にリアクトルを配置したことを特徴とする電子機器装置。