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技術 遮蔽板スライド装置

出願人 三菱電機株式会社
発明者 大堂竜也
出願日 2016年6月9日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2016-114974
公開日 2017年12月14日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 2017-220601
状態 特許登録済
技術分野 電場又は磁場に対する装置又は部品の遮蔽 電気装置の冷却等
主要キーワード 温度仕様 対流経路 上下空間 スライド側 不平衡状態 温度マージン 電機機器 任意点
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年12月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

従来の装置では、例えば筐体内の温度の不平衡状態の解消に、高価かつ加工性の悪い形状記憶合金などを使用して通風口開閉を行うなどしていた。

解決手段

本発明では、筐体内の温度または磁場の不平衡状態を検出する複数のセンサの不平衡状態の検出に応じてスライド遮蔽板を作動させ、空気の流路または磁界磁路を変更することにより、不平衡状態を解消することを特徴とする。

概要

背景

遮蔽板は、例えば、風の流れを妨げて風量を調整するため、筐体内に固定されている。複数の冷却対象が存在する場合は、固定された遮蔽板を使用し、風量、風向を調整することによって、複数の部品を冷却している。複数の冷却対象が存在する場合は、この風量、風向のばらつきを調整することが重要である。

概要

従来の装置では、例えば筐体内の温度の不平衡状態の解消に、高価かつ加工性の悪い形状記憶合金などを使用して通風口開閉を行うなどしていた。本発明では、筐体内の温度または磁場の不平衡状態を検出する複数のセンサの不平衡状態の検出に応じてスライド遮蔽板を作動させ、空気の流路または磁界磁路を変更することにより、不平衡状態を解消することを特徴とする。

目的

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、筐体内に冷却が必要な物体が2個以上の複数個存在する場合に、効率よく冷却して部品の長寿命化および熱故障の防止を主目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

筐体内の温度または磁場の不平衡状態を検出する複数のセンサ、前記複数のセンサの前記不平衡状態の検出に応じて作動するスライド遮蔽板、前記スライド遮蔽板のスライド動作を制御する制御基板を備え、前記スライド遮蔽板をスライドさせ、空気の流路または磁界磁路を変更することにより、前記不平衡状態を解消することを特徴とする遮蔽板スライド装置

請求項2

前記複数のセンサは温度センサまたは磁気センサであることを特徴とする請求項1に記載の遮蔽板スライド装置。

請求項3

前記不平衡状態の検出は、前記複数のセンサ出力のいずれかが閾値以上になったときに検出されたとすることを特徴とする請求項1または2に遮蔽板スライド装置。

請求項4

前記不平衡状態の検出は、前記複数のセンサ出力の差分が閾値以上になったときに検出されたとすることを特徴とする請求項1または2に記載の遮蔽板スライド装置。

請求項5

前記不平衡状態が検出された際、筐体外に配置されたLEDを点灯させることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の遮蔽板スライド装置。

技術分野

0001

この発明は、電機機器筐体または配電盤など(以下筐体と称す)の内部に冷却が必要な物体が2個以上の複数個存在する場合に、遮蔽板スライドにより効率よく冷却する構成に関するものである。

背景技術

0002

遮蔽板は、例えば、風の流れを妨げて風量を調整するため、筐体内に固定されている。複数の冷却対象が存在する場合は、固定された遮蔽板を使用し、風量、風向を調整することによって、複数の部品を冷却している。複数の冷却対象が存在する場合は、この風量、風向のばらつきを調整することが重要である。

先行技術

0003

特開1992-230097号公報
特開1991-226208号公報
特開2001-24373号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1、2には、筐体内に発熱源を持ち放熱用通風口を備えた装置の通風口の自動開閉機能であって、形状記憶合金を用いて蓋を通風口にスライドさせることで通風口を開閉する構成が記載されている。また、特許文献3には、仕切り板で上下に分割された筐体に冷却用ファンで空気を吸い込む時に、上下空間各々の温度に応じて吸い込む空気を分割する構成が開発されている。
しかし、筐体内に発熱源を持ち放熱用に通風口を備えた装置の通風口に形状記憶合金を用いて蓋をする構成では、急峻な温度変化に対応できないうえに、風量の変化を利用者側で設定することが出来ないうえ、高価かつ加工性の悪い形状記憶合金を使用する必要が生じる。さらに、外気温により通風口の初期状態が都度変化するため、再現性がない偶発的な異常を招く恐れがある。また、冷却用ファンが複数個存在する場合、風向・風量の検討が困難となり設計が複雑化する課題がある。

0005

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、筐体内に冷却が必要な物体が2個以上の複数個存在する場合に、効率よく冷却して部品の長寿命化および熱故障の防止を主目的とする。また、風量を調整することが可能なため、冷却不足による再製作を防ぎ、再製作にかかる費用を削減することを目的とする。また、メンテナンス時に遮蔽板をスライドさせることが可能なため、メンテナンス時の効率を向上させることを目標とする。また、コイルリアクトルトランス(以降、巻物と記載) のような磁界を発生させる部品が存在する場合、磁界の大きさが大きい場合に自動でシールドし、信号系ノイズ伝搬されて誤動作を防ぐ構成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

0006

この発明に係る遮蔽板スライド装置は、筐体内の温度または磁場の不平衡状態を検出する複数のセンサ、これら複数のセンサの不平衡状態の検出に応じて作動するスライド遮蔽板、このスライド遮蔽板のスライド動作を制御する制御基板を備え、スライド遮蔽板をスライドさせ、空気の流路または磁界の磁路を変更することにより、不平衡状態を解消することを特徴とする。

発明の効果

0007

この発明の遮蔽板スライド装置により、簡単な構成で自動的に不平衡状態を解消することが可能となり、不平衡状態の調整が可能なため、筐体の再製作にかかる費用を削減することが出来る。

図面の簡単な説明

0008

実施の形態1による筐体内に遮蔽板スライド装置を取り付けた全体構成を表す構成図である。
実施の形態1による遮蔽板スライド装置の冷却対象付近を拡大した正面図である。
実施の形態1の遮蔽板スライド装置のスライド手順を示したフローチャートである。
実施の形態1の制御基板のハードウエア構成図である。
実施の形態3の磁気シールド機能付き遮蔽板スライド装置の動作を示した説明図である。

実施例

0009

本発明の実施の形態に係る遮蔽板スライド装置について、図を参照しながら以下に説明する。なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付しており、対応する各構成部のサイズや縮尺はそれぞれ独立している。例えば構成の一部を変更した断面図の間で、変更されていない同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズや縮尺が異なっている場合もある。また、遮蔽板スライド装置の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。

0010

実施の形態1
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、筐体内の全体構成図、図2は、冷却対象付近を拡大した正面図である。図において、筐体90内に配置される冷却対象50、51(例として、冷却対象を2個としている。)が存在し、冷却装置60は筐体90の面(本実施の形態では天井部)に設置している。冷却装置60としては、単なる開口部、または開口部とファンを組み合わせた構成が考えられ(本実施の形態では開口部とファンの組合せで説明)、開口部は、本実施の形態では1箇所だが、1箇所に限らず、風の流出入を考え、筐体側面など、複数配設することができる。

0011

遮蔽板スライド装置100は、スライド玉付き遮蔽板1、油圧装置10、温度センサ20、制御基板30から構成されている。
スライド玉付き遮蔽板1はスライド玉付きスライド側遮蔽板(以下スライド側遮蔽板と称す)2a、2bと、格納側スライド玉用穴あき遮蔽板(以下格納側遮蔽板と称す)3a、3bから構成されており、図2に示すように、格納側遮蔽板3a、3bのスライド玉が、スライド側遮蔽板2a、2bの溝に係合することによりスライド可能としている。スライド側遮蔽板2a、2bは、それぞれ独立にスライド可能である。スライド側遮蔽板2a、2bの溝は、スライドさせない時は、切れ目を入れたゴムパッキンにて蓋をしている。

0012

格納側遮蔽板3a、3bにはスリットが設けられ、図1に示すように、格納側遮蔽板3a、3bより面積の小さいスライド側遮蔽板2a、2bをスライドさせてスリットを部分的に遮蔽し、スリットで開口される位置を変えることにより、冷却装置60の風の対流経路を変化させている。なお、スリットは必須ではなく、例えば図1では、手前側に風が必要とされるので、スリットを設けているが、風が不要な場合は冷却効率を上げるため、スリットは設けない。

0013

油圧装置10は、格納側遮蔽板3の内部に格納されており、制御基板30に接続されている。制御基板30からの制御信号により、油圧装置10は作動し、スライド側遮蔽板2a、2bをスライドさせる。

0014

次に、このように構成された遮蔽板スライド装置の動作につき説明する。冷却対象50、51には、温度センサ20が設置され、それぞれの温度を検出し、温度の不平衡の有無を判断する。

0015

ここで、温度の不平衡とは、冷却対象50、51が同じ温度仕様の場合、冷却対象50、51の温度差が、ユーザーが設定した値(例えば、±5℃など)を超過すること、あるいは、冷却対象50、51が異なる温度仕様の場合、ユーザーが設定した上限値に対する温度マージン(例えば、±10℃)を超過することを言う。このように温度の不平衡があると温度センサ20が判断した場合、不平衡状態を平衡状態にすべく、制御基板30が油圧装置10を制御し、スライド側遮蔽板2をスライドさせる。冷却対象が多く存在し、温度環境が複雑であるときは、それぞれの冷却対象に設置された温度センサ20で検出された検出値を制御基板30に入力した後、温度の不平衡の判断を制御基板30で行ってもよい。

0016

図3は、制御基板30における、スライド側遮蔽板2のスライドの手順を示したフローチャートである。
まず、スライド側遮蔽板2の全開口から全閉口の範囲で圧損事前に算出する(S301)。冷却装置60のファンの性能とステップS301で算出した圧損の結果より、任意点(発熱源)での性能点を算出する(S302)。温度センサ20の検出結果により、不平衡状態ありと判断された場合、冷却に必要となる風量を算出する(S303)。必要な風量に併せて油圧装置10を作動させ、例えば冷却が過大となっている側のスライド側遮蔽板2aをスライドさせる。この際、スライド位置は加速度センサ(図示せず)により検出する(S304)。
ステップS304の動作で温度の不平衡が改善した場合はその状態を維持し(S305)、改善しない場合は、ステップ303から再度風量を算出し、スライド側遮蔽板2a、2bのスライド動作を繰り返すが3回目繰り返し時点で不平衡状態の改善が確認できない場合、装置のメイン制御基板非常停止信号が入力され、装置全体の動作を停止する(S306)。制御基板30は、図4に示すようにCPUとメモリから構成されるか、または図示しないが論理回路で構成することも可能である。

0017

このように、本実施の形態1では、冷却対象50、51の冷却性能平衡に自動で保つため、冷却対象50、51のオーバーヒートを防ぎ、筐体の再製作にかかる余分な費用を削減することができ、遮蔽板がスライド可能なためメンテナンス時の業務効率を向上させることができる。

0018

実施の形態2
既に製作済の筐体において、本発明を実現する場合、筐体の構造によっては、油圧装置10を取り付けることができない場合がある。この場合、温度センサ20または制御基板30からの温度の不平衡状態ありと判断した際の出力を筐体外部に取付けられたLEDを点灯させることにより、ユーザーに知らしめてもよい。この場合、ユーザーが手動でスライド遮蔽板を移動させ、不平衡状態を解消する。このように、本実施の形態2では、筐体外部に、温度の不平衡状態を表示するためのLEDを備えるという簡単な構成で、筐体の再製作にかかる余分な費用を削減することができる。

0019

実施の形態3
次に、実施の形態3について説明する。実施の形態1、2では、遮蔽板スライド装置100を冷却対象の温度の不平衡を解消するための風量の調整のために使用する例を示したが、磁界を発生させる対象機器による放射ノイズの低減に使用することも可能である。図5は磁気シールド機能付き遮蔽板スライド装置102の動作を示した説明図であり、図5(a)は動作前の正面図、図5(b)は、動作後の上面図と正面図である。磁気シールド機能付き遮蔽板スライド装置102は、磁界発生対機器70、71、この磁界発生対象機器70、71に設置された磁気センサ40、磁界発生対象機器70,71の前後に配置された磁気シールド機能付き遮蔽板4、制御基板31、油圧装置(図示せず)からなる。磁気シールド機能付き遮蔽板4は、磁界発生対象機器70,71の前後、あるいは左右に一対ずつ設けられ、実施の形態1で説明したのと同様に、スライド玉付き磁気シールド機能付き遮蔽板と格納側スライド玉用穴あき遮蔽板(図示せず)で構成される。

0020

次に動作について説明する。筐体90内にある磁界発生対象機器70、71のどちらか1つでもコイルのような磁界を発生させる巻物の場合、磁気センサ40でこの巻物が発生する磁界の大きさを検出し、磁界の大きさが信号系に影響を与えるほど大きくなった際に、磁気センサ40に接続されている制御基板30に対し、磁界が大きく放射ノイズが発生していることを伝達する。制御基板31は、制御基板31に接続されている油圧装置10により、磁界の大きさが過大となっている側の磁気シールド機能付き遮蔽板4をスライドさせ、制御基板31またはその他の周辺機器から遮蔽する。漏れ磁束が大きい場合は、前後または左右の2枚の磁気シールド機能付き遮蔽板4が両方ともにスライドし、巻物を挟むことにより磁気回路が形成され、漏れ磁束が外部や周辺機器に影響を与えないようにする。
このように、巻物によるノイズの影響を自動で防ぐため、制御基板や周辺機器の誤作動や誤検出を防ぐことができる。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

0021

1スライド玉付き遮蔽板、2a、2b スライド玉付きスライド側遮蔽板、3a、3b格納側スライド玉用穴あき遮蔽板、4磁気シールド機能付き遮蔽板、10油圧装置、20温度センサ、30、31制御基板、40磁気センサ、50、51冷却対象、60冷却装置、70、71磁界発生対象機器、90筐体、100遮蔽板スライド装置、102 磁気シールド機能付き遮蔽板スライド装置

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