JPS5855834Y2 - 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面に連なる周
面の一部の全周を、空間部を介在して絶縁体で覆うこと
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、交流電圧制御用電
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す、シたがって、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、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１４″
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１
５に固着し、絶縁板１５を、放熱体１４が冷却扇１２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 Ｖ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から遮埃等が吸入され、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間または放熱体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を装着する放熱体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成され
るため、絶縁板１５に酸、アルカリの塵埃が付着すると
、放熱体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、その実施例を示した第７図ないし第
９図の図面とともに詳細に説明する。

まず、１実施例を示した第７図および第８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、絶縁体１９を設けたことであり、
この絶縁体１９は、中心部に半導体素子等の発熱体２０
．の挿通孔２１が透設され、放熱体１４の取付面１４′
より縦横の寸法が若干大きな矩形状の基板１９ ａと、
基板１９ ａの４辺からそれぞれ直角に延設された周縁
部１９ｂとが一体に形成されている。

そして、発熱体２０を放熱体１４の取付部１４″に装着
するとともに、発熱体２０を絶縁体１９の挿通孔２１に
挿通して絶縁体１９の基板１９ａと放熱体１４の取付面
１４′とを接合したのち、発熱体２０を、冷却用空気の
流路側から絶縁板１５の透孔１６に挿通して絶縁板１５
の反対側に導出させ、放熱体１４を、絶縁体１９を介し
て絶縁板１６に螺子または接着剤で固定する。

したがって、放熱体１４の取付部１４“を降いた取付面
１４が絶縁体１９０基板１９ ａを介在して絶縁板１５
に接合されるとともに、放熱体１４の取付面１４′に連
なる周面の一部の全周が、空間部２２を介して絶縁体１
９の周縁部１９ ｂにより覆われるため、放熱体１４の
角部から取付用アーム１７に至る絶縁沿面距離が、第８
図の破線で示したようになり、同図の１線鎖線で示した
従来の風冷式電気機器の絶縁沿面距離に比し、絶縁板１
５の形状を大きくすることなく長くなり、絶縁板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２０の冷却効果に支障
は生じない。

また、第９図に示すような構成にしてもよい。

すなわち、絶縁体２３をマイラ等の絶縁紙により形成し
、絶縁体２３の挿通孔２４に、放熱体１４に装着された
発熱体２０を挿通し、かつ発熱体２０を絶縁板１５の透
孔１６から導出させて放熱体１４を絶縁板１５に固着す
ると、絶縁体２３の中央路が放熱体１４により押圧され
て絶縁体２３の周縁部２３′が立上り、周縁部２３′に
より、放熱体１４の取付面１４′に連なる周面の一部の
全周が空間部２２′を介して覆われ、前述の実施例と同
様の効果を得る。

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、
半導体素子の発熱体を装着し、絶縁板の透孔より発熱体
素子等の発熱体を装着し、絶縁板の透孔より発熱体を導
出するとともに、発熱体の取付部を除いた取付面を、絶
縁体を介して絶縁板に装着し、絶縁体の周縁部を立上ら
せ、絶縁体の周縁部と、取付面に連なる放熱体の周面の
一部の全周との間に、空間部を形成することにより、機
器の形状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
、絶縁破壊を防止することができる。

また、絶縁体を設け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
ス等の多いめっき工場、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
および第８図はこの考案の風冷式電気機器の１実施例を
示し、第７図は要部の分解斜視図、第８図は要部の切断
平面図、第９図はこの考案の他の実施例の要部の切断平
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
゜２３・・・・・・絶縁体、１９ ｂ 、２３’・・・
・・周縁部、２０・・・・・・発熱体、２２．２２’・
・・・・空間部。

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、絶縁板の透孔より前
   記発熱体を導出するとともに、前記発熱体の取付部を除
   いた前記取付面を、絶縁体を介して前記絶縁板に装着し
   、前記絶縁体の周縁部を立上らせ、前記絶縁体の周縁部
   と、前記取付面に連なる前記放熱体の周面の一部の全周
   との間に、空間部を形成した風冷式電気機器。