JPS5855833Y2 - 風冷式電気機器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、放熱体における発熱体の取付部の周囲に絶
縁樹脂モールドによる絶縁層を形成することにより、構
成が大型になることなく絶縁沿面距離を大きくシ、放熱
体が取付けられる絶縁板に塵埃が付着した場合等におけ
る絶縁破壊を防止するようにした風冷式電気機器に関す
る。

一般に、整流装置、インバータ装置、交換電圧制御用電
源等の電気機器には、構成要素として半導体素子等の発
熱体が用いられるため、発熱体を冷却する手段が必要で
あり、この冷却する手段としては、冷却油により冷却す
る油冷式と空気により冷却する風冷式とがある。

しかし、油冷式電気機器は、大量の冷却油を必要とし、
機器の容量が大きくなると放熱器の面積も増大しなけれ
ばならず、機器の形状が大型になり、したがって、設置
するに際して大きなスペースを要し、製造コストが高く
なる等の種々の欠点を有している。

この欠点を除去して機器の容量が大きくなっても形状が
大型化しない冷却手段が風冷式であり、従来の風冷式電
気機器として、例えば、めっき処理用整流装置について
説明すると、前記整流装置は、負荷に低電圧大電流を供
給するものであり、第１図に示すように、３相交流電源
１を、入力開閉器２および２個のサイリスタ３を逆並列
接続してなるサイリスクスタック４を介して３相２００
ｖまたは４００■の変圧器５の１次側に入力し、安価な
サイリスクスタック４により、変圧器５の１次側の電流
を制御し、変圧器５の２次側の低電圧大電流を、ダイオ
ードスタック６を介して出力端子７から出力するように
なっている。

そして、第１図の各構成要素の組立ては、第２図に示す
ように、変圧器５およびダイオードスタック６を取付基
板８に装着して筐体９の下部に内装し、また、筐体９に
は、冷却用空気の吸込口１０が一面の上部にかつ排出口
１１が下面にそれぞれ形成されるとともに、筐体９の上
部に空気吸込用の冷却扇１２が吸込口１０に対向して内
装されている。

そして、サイリスクスタック４のサイリスタ３は、前述
のように発熱するため、取付けに際して工夫を要し、ま
ず第６図に示すような複数個のフィン１３を有するブロ
ック構造の放熱体１４の一面の取付面１４′の取付部１
４“に装着したのち、第３図ないし第５図に示すように
、絶縁板１５の透孔１６からサイリスタ３を導出すると
ともに、放熱体１４の取付面１４′を螺子等により絶縁
板１５に固着し、絶縁板１５を、放熱体１４が冷却扇１
２による冷却用空気の流路に位置するよう２個の取付用
アーム１７間に架設している。

したがって、冷却扇１２の駆動により冷却用空気が放熱
体１４のフィン１３に吹き当てられ、放熱体１４を介し
てサイリスタ３が冷却される。

なお、１８は絶縁板１５の上端および下端に近接して取
付用アーム１７に取付けられた遮蔽板であり、サイリス
タ３には前述のように２００■または４００■の３相交
流電圧が印加されるため、冷却用空気がサイリスタ３に
当たらないように遮蔽している。

ところで、前述のめつき処理用整流装置が設置されるめ
っきまたは電解工場、あるいは他の風冷式電気機器が設
置される化学工場、鉄鋼所等の工場内には、湿気、腐蝕
性ガス、塵埃等が多く、シたがって、冷却扇１２により
吸込口１０から塵埃等が吸入され、この塵埃等が絶縁板
１５に付着して絶縁板１５が汚損され、絶縁板１５にお
ける両数熱体１４間または放熱板１４と取付用アーム１
７間に絶縁劣化が生じ、機器の運転に支障をきたし、機
器の寿命が短かくなる。

また、サイリスタ３を装着する放熱面１４は、通常アル
ミニュームの押出形材を所定の長さに切断して形威され
るため、絶縁板１５に酸、アルカリの塵埃が付着すると
、放熱面１４のフィン１３の端部の尖かった角部からア
ーク放電が生じやすくなり、絶縁性がさらに低下し、つ
いには絶縁破壊が生じる。

そこで、絶縁板１５における放熱体１４から取付用アー
ム１７に至る絶縁沿面距離を大きくして絶縁破壊を防止
することも考えられるが、絶縁板１５の形状が大きくな
って機器が大型化し、小型化できると云う風冷式の利点
がなくなるとともに高価となる。

この考案は、前記従来の種々の欠点に留意し、簡単な構
成により、絶縁体を大きくすることなく絶縁沿面距離を
大きくするようにして絶縁破壊を防止するようにしたも
のであり、つぎにこの考案を、その１実施例を示した第
７図および第８図の図面とともに詳細に説明する。

それらの図において、第１図ないし第６図と同一のもの
には同一の記号が付してあり、異なる点は、放熱体１４
において、半導体素子等の発熱体１９が装着される取付
部１４“を除いた取付面１４′と、取付面１４′に連な
る周面の一部の全周に、絶縁樹脂モールドを施して絶縁
層２０を形成したことである。

そして、放熱体１４の取付部１４″に発熱体１９を装着
したのち、発熱体１９を、冷却用空気の流路側から絶縁
体１５の透孔１６に挿通して絶縁１５の反対側に導出さ
せ、絶縁層２０を絶縁板１５に接合して放熱体１４を絶
縁板１５に螺子または接着剤で固定する。

したがって、放熱体１４のフィン１３の端部の尖かった
角部から取付用アーム１７に至る絶縁沿面距離は、第８
図の破線で示すようになり、同図の１点鎖線で示す従来
の風冷式電気機器の絶縁沿面距離に比し、絶縁板１５の
形状を大きくすることなく長くなり、絶縁板１５に塵埃
１５に塵埃が付着しても絶縁沿面距離が長いためにアー
ク放電が生じなく、絶縁劣化も生じ難い。

なお、冷却用空気が放熱体１４の絶縁体１５で覆われて
いない周面に当たるため、発熱体１９の冷却効果に支障
は生じない。

以上のように、この考案の風冷式電気機器によると、フ
ィンを有するブロック構造の放熱体の一面の取付面に、
半導体素子等の発熱体を装着し、発熱体の取付部を除い
た取付面と、前記取付面に連なる前記放熱体の周面の一
部の全周とに、絶縁樹脂モールドを施して絶縁層を形威
し、絶縁板の透孔より前記発熱体を導出するとともに、
放熱体を、取付面の絶縁層を介して絶縁板に装着するこ
とにより、機器を大型にすることなく絶縁沿面距離を大
きくすることができ、放熱体および絶縁板に塵埃等が付
着した場合に、放熱体の角部からのアーク放電の発生を
防止でき、絶縁劣化を最小限に抑えることができ、絶縁
破壊を防止することができる。

また、絶縁樹脂モールドによる絶縁層を形成するのみの
簡単な構成であるから安価である。

特にこの考案の風冷式電気機器は、塵埃および腐蝕性ガ
ス等が多いめっき工場、化学工場、鉄鋼所等に設置した
場合に、顕著な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は従来の風冷式電気機器を示し、第
１図は結線図、第２図は切断右側面図、第３図は正面側
からの一部の斜視図、第４図は第３図の平面図、第５図
は第３図の右側面図、第６図は放熱体の斜視図、第７図
はこの考案の風冷式電気機器の１実施例の要部の切断平
面図、第８図は絶縁沿面距離を説明するための切断平面
図である。 １３・・・・・・フィン、１４・・・・・・放熱体、１
４′・・・・・・取付面、１４″−・・・・・取付部、
１５・・・・・・絶縁板、１６・・・・・・透孔、１９
・・・・・・発熱体、２０・・・・・・絶縁層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フィンを有するブロック構造の放熱体の一面の取付面に
   、半導体素子等の発熱体を装着し、前記発熱体の取付部
   を除いた前記取付面と、前記取付面に連なる前記放熱体
   の周面の一部の全周とに、絶縁樹脂モールドを施して絶
   縁層を形成し、絶縁板の透孔より前記発熱体を導出する
   とともに、前記放熱体を、前記取付面の前記絶縁層を介
   して前記絶縁板に装着した風冷式電気機器。