WO1999051073A1

WO1999051073A1 - Electronic device, panel device, and supporting rail

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Publication number: WO1999051073A1
Application number: PCT/JP1999/001618
Authority: WO
Inventors: Ryoichi Okuda; Tetsuya Waniishi
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2000-10-01
Also published as: US6563710B1; EP1073323A4; JP3617452B2; AU2960399A; EP1073323A1; DE69938924D1; ES2304806T3; EP1073323B1

Description

明細書電子装置、パネル装置おょぴ支持レール技術分野

本発明は、電源装置、タイマ、温度調節器のようにハウジング内部に発熱素子を備えた電子装置に関する。また、一般には複数の前記電子装置（電気機器、電子機器といったもののすべてを含む概念）を制御、監視、その他の目的で同一パネル内に収納したパネル装置に関する。さらに、前記電子装置を一般には前記パネル内で並置状態で支持するために用いられる D I Nレール等の支持レールに関する。背景技術

ハウジング内に発熱素子を備えた電子装置としては、例えば、スィッチング電源などの電源装置がある。この電源装置はハウジング内にスイッチングトランジスタ，整流ダイオードといった発熱素子を内蔵している。このような従来の電源装置では、ハウジングを放熱特性が金属よりも劣る素材、例えば、樹脂で構成していた。そして、前記ノヽウジング内に発熱素子とこの発熱素子の発生熱を放熱する放熱体とを内蔵し、その放熱体からの熱をハウジング側部に形成されている多数の放熱スリット孔を介して外部に放出していた。

また、他の従来例にかかる電源装置としては、ハウジングを放熱特性に優れた素材、例えば、金属で構成したものがある。そして、前記ハウジング内に放熱体を配備し、放熱体からの熱を前記ハウジングにも伝達することにより、放熱効率を向上させていた。

(発明が解決しようとする技術的課題）

しかしながら、前者の電源装置は、放熱体の周囲が放熱特性に劣る素材である樹脂製ハウジングで覆われているため、このハウジングに多数の放熱スリット孔があるとしても、放熱体の熱がハウジングの外部に出にくく、放熱特性が悪いという課題がある。一方、後者の電源装置では、ハウジングの側部が放熱特性に優れた素材である金属で構成されているため、前者よりも放熱特性に優れている。し力し、そのハゥジング素材が金属であるため、ハゥジング內の電子部品がハゥジングと接触しないように前記ハウジングから比較的に大きな絶縁距離を取る必要がある。このため、小容量の電源であっても、ハウジングのサイズが大きくなつてコンパクトなものとならず、重量も重くなり、非常に取り扱いにくいという課題がある。本発明は、放熱特性が金属よりも劣る素材、例えば、榭脂でハウジングが構成されていても、ハゥジング内の発熱素子からの発生熱をハゥジング外に効率よく放出でき、放熱特性に優れた電子装置を提供することを共通の課題としている。発明の開示

(解決方法および従来技術より有効な効果）

前述の課題を達成すべく、本発明の第 1の特徴は、ハウジングと、前記ハウジング内外に面する部分を有し、かつ、前記ノ、ウジングに直接または間接に取り付けられた第 1の金属部材と、前記第 1の金属部材の前記ハゥジング内に面する部分に取り付けられた発熱素子と、を具備した電子装置にある。

第 1の特徴によれば、ハウジングを、例えば、放熱特性の悪い樹脂で構成しても、前記第 1の金属部材のハウジング内に面する部分に取り付けた発熱素子からの発生熱が、前記第 1の金属部材のハウジング外に面する部分からハウジング外に容易に放熱されることにより、放熱特性に優れたものとなる。

本発明の第 2の特徴は、ハウジングと、前記ハウジング外に面する第 1の金属部材と、前記第 1の金属部材と一体に形成または前記第 1の金属部材に直接あるいは他の金属部材を介して連結され、力、つ、前記ハウジング内に位置する第 2の金属部材と、前記第 2の金属部材に取り付けられた発熱素子と、を具備した電子装置にある。

第 2の特徴によれば、ハウジングを、例えば、放熱特性の悪い樹脂で構成しても、前記第 2の金属部材に取り付けた発熱素子からの発生熱は前記第 2の金属部材から第 1の金属部材に伝達される。この第 1の金属部材はハウジング外に面しているので、その発生熱は容易にハウジング外に放熱され、放熱特性に優れたものとなる。

本発明の第 3の特徴は、第 2の特徴において、前記第 2の金属部材を前記ハウジング内に延長し、その延長部分に前記発熱素子を取り付けた電子装置にある。第 3の特徴によれば、前記延長部分を任意に延長することにより、発熱素子の取り付け位置を自由に設定でき、ハウジング内部の電子部品の配置がきわめて容易となる。すなわち、設計の自由度が向上する。一方、前記延長部分はハウジング外に面している第 1の金属部材につながっているので、発熱素子の発生熱を外部に容易に放熱でき、放熱効率の優れたものとすることができる。

本発明の第 4の特徴は、第 1ないし第 3の特徴において、前記ハウジングの後部を開口し、かつ、前記第 1の金属部材で前記ハゥジングの後部開口を覆つた電子装置にある。

第 4の特徴によれば、第 1の金属部材に広い面積のものを使用できるので、発熱素子の熱は外部に容易に伝達され、放熱特性がより一層優れたものが得られる。第 5の特徴は、第 1ないし第 4のいずれかの特徴において、前記第 1の金属部材の前記ハウジング外に面する部分に支持体取付部を有する電子装置にある。第 5の特徴によれば、前記第 1の金属部材の前記ハウジング外に面する部分に支持体取付部を設けたので、前記装置を支持体取り付け用に使用できる。

第 6の特徴は、第 5の特徴において、前記支持体取付部を、この支持体取付部に取り付けられている支持体を介して接地可能とした電子装置にある。

第 6の特徴によれば、前記装置を支持体に取り付けると、これら部材が内部電子部品から発生した電気的ノイズに対するシールド作用を果たすことができる。第 7の特徴は、後部が開口され、かつ、前部側に端子台取り付け穴を有したハウジングと、前記ハゥジング後部開口から前記ハゥジング内に組み込み可能な装置構成体とを有し、前記装置構成体は、端子台が搭載された回路基板と、発熱素子と、金属部材とを少なくとも含み、前記回路基板は、前記組み込み状態で前記端子台が前記ノヽウジング前部の端子台取り付け穴に位置的に対応するように前記ハウジング内に収納され、前記金属部材は、前記組み込み状態で前記ハウジング後部開口の覆い部材となり、かつ、少なくとも前記ハウジング内に位置する部分に前記発熱素子が取り付けられている電子装置にある。第 7の特徵によれば、前記金属部材による放熱特性の効果に加えて、前記装置構成体をハゥジング後部開口から収納するだけで装置の組み立てが完了する。このため、組み立てが容易であるうえに、その組み立てに要する時間も短縮される。さらに、前記金属部材がハウジングの後部開口の覆い部材となるので、装置そのものをコンパクトにできる。

本発明の第 8の特徴は、第 7の特徴において、前記装置構成体が、前記金属部材に前記回路基板が取り付けられてなる一体状態で、前記ノヽゥジング後部開口から前記ノヽゥジング内に収納可能である電子装置にある。

第 8の特微によれば、装置構成体そのものの組み立てが既に完了しているので、装置構成体のハウジング内への組み立てがより一層容易なものとなる。

第 9の特徴は、後部が開口され、かつ、前部側に端子台取り付け穴を有したハウジングと、前記ハゥジング後部開口から前記ハゥジング内に組み込み可能な装置構成体とを有し、前記装置構成体は、端子台が搭載された回路基板と、発熱素子と、第 1および第 2の金属部材とを少なくとも含み、前記回路基板は、前記組み込み状態で前記端子台が前記ハウジング前部の端子台取り付け穴に位置的に対応するように前記ハゥジング内に収納され、前記第 1の金属部材は、前記組み込み状態で前記ノ、ウジング後部開口の覆い部材となり、前記第 2の金属部材は、前記第 1の金属部材と一体に形成または前記第 1の金属部材に直接あるいは他の金属部材を介して連結され、かつ、前記発熱素子が取り付けられるとともに、前記組み込み状態で前記ハゥジング内に位置している電子装置にある。

第 9の特徴によれば、前記各金属部材による放熱特性の効果に加えて、前記装置構成体をハゥジング後部開口から収納するだけで電源装置の組み立てが完了する。このため、組み立てが容易であるうえに、その組み立てに要する時間も短縮される。さらに、第 1の金属部材がハウジングの後部開口の覆い部材となるので、装置そのものをコンパクトにできる。

第 1 0の特徴は、第 9の特徴において、前記装置構成体が、前記第 1または第 2の金属部材の少なくともいずれか一方に前記回路基板が取り付けられてなる一体状態で、前記ハゥジング後部開口から前記ハウジング内に収納可能である電子装置にある。第 1 0の特徴によれば、装置構成体そのものの組み立てが既に完了しているので、装置構成体のハウジング内への組み立てがより一層容易なものとなる。第 1 1の特徴は、第 9または第 1 0の特徴において、前記回路基板が、それぞれ前記ハゥジングの前部側と後部側とにおいて互いに平行または実質平行に離間するように位置して収納された第 1および第 2の回路基板を含み、前記第 1の回路基板に前記端子台が搭載されるとともに、ノイズフィルタ回路を構成する電子部品が搭載されており、前記第 2の回路基板は、電気的ノイズを発生する電子部品が搭載されている電子装置にある。

第 1 1の特徴によれば、第 1の回路基板と第 2の回路基板とがハウジング内で距離を隔てている。このため、第 2の回路基板に搭載の電気的ノイズ発生電子部品からの発生ノィズが空中を伝導しようしても第 1の回路基板で遮蔽されてしまう。この結果、第 1の回路基板に搭載の端子台にそのノイズが侵入する可能性が低減され、ノイズ耐性に優れた装置にすることができる。

第 1 2の特徴は、ハウジング内に発熱素子を有し、かつ、このハウジングの後部が金属製の支持レールで支持される電子装置において、前記ハウジングの後部開口に臨むように発熱素子取付体を配備し、前記開口に前記支持レールを取り付けた状態で前記発熱素子取付体もしくは前記発熱素子が前記支持レールに直接または間接に接触可能とされ、この接触によって前記発熱素子からの発熱が前記支持レール側に放熱可能とされている電子装置にある。

第 1 2の特徴によれば、支持レールから放熱させることができる。このため、前記ハウジングが、放熱特性が金属よりも劣る素材、例えば、樹脂で構成されていても、ハウジング内の発熱素子からの発生熱をハゥジング外に効率よく放出でき、放熱特性に優れた電子装置を得ることができる。また、支持レールは十分な幅と長さとを有し、十分な放熱特性を備えたものであるため、ハウジング内に放熱板などを設ける必要がなくなり、前記装置をより小型化できる。

第 1 3の特徴は、前記請求項 1 2の電子装置の 1つまたは複数を支持レールに支持させた状態でパネル内に収納し、かつ、前記支持レールを空洞を有するものとし、前記パネル外部から前記空洞内に排熱用気体を取り入れて前記パネル外部に排出可能としたパネル装置にある。第 1 3の特徴によれば、その空洞によって、支持レールをパネルに貫通させていると、支持レールの空洞の一端側入り口から、例えば、排熱用気体として外部空気が取り入れられ、この外部空気が空洞の他端側出口に排出される。そして，前記外部空気の排出に際し、電子装置内における発熱素子の熱は支持レールの空洞内空気に伝熱され、その伝熱された空洞内空気は外部に排出されるので、前記発熱素子の発生熱に対する放熱効率がよい。また、パネルに吸い込み口を設ける必要がなくなるので、パネル内の空気そのものが外部と遮断される。このため、従来のように吸い込み口からパネル内に空気を埃と共に吸い込み、パネル内の空気が汚染されることもない。さらに、支持レールの冷却が容易であるので、その放熱効果をより容易に高めることができる。また、吸い込み口を不要にできるので、パネルを密閉でき、防水性に優れたものにできる。

第 1 4の特徴は、ハウジング内部に発熱素子を有する電子装置を支持するための支持レールであって、一端側から他端側にかけて貫通した空洞を有し、前記発熱素子から伝導されてくる熱を前記空洞内一端側から他端側に流入して流出する気体によって排熱する構造を有する支持レールにある。

第 1 4の特徴によれば、一端側から他端側にかけて貫通した空洞を介し、前記発熱素子から伝導されてくる熱を、前記空洞内一端側から他端側に流入して流出する気体によって排熱する構造となっているので、これを用いた前記パネル装置と同様な作用効果をもたらす。

第 1 5の特徴は、第 1 4の特徴において、前記空洞内に放熱フィンを備えた支持レールにある。

第 1 5の特徴によれば、前記空洞内に放熱フィンを備えているので、その放熱効果をより一層高めることができるという効果がある。

なお、前記各金属部材は金属を構成素材とするが、そのすべてが金属で構成されているものに限らず、その一部に金属以外の素材を含むもの、または、金属以外の素材と一体に構成あるいは接続されたものも本発明に含む。

また、第 2の金属部材に発熱素子を取り付けることの意味は、発熱素子のリード以外の部分をネジで取り付けたり、接着剤を用いて接着したり、板パネを用いて押圧力を与えて密着させたり、あるいは、その他の手段で第 2の金属部材に放熱可能に取り付ける場合のすべてを含む広い意味である。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係る電源装置の視図である。

図 2は、図 1で示した実施形態の分解斜視図である。

図 3は、図 1で示した実施形態の分解斜視図である。

図 4は、ハウジングを省略した実施形態の内部構成を示す横断面図である。図 5は、回路構成を示すブロック回路図である。

図 6は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の要部断面図である。

図 7は、本発明のさらに他の実施形態に係る電源装置の要部斜視図である。図 8は、本発明のさらに他の実施形態に係る電源装置の外亂斜視図である。図 9は、本発明のさらに実施形態に係る電源装置の分解斜視図である。

図 1 0は、本発明のさらに実施形態に係る電源装置においてそのハウジングの斜視図である。

図 1 1は、図 1 0のハウジングに支持レールを取り付けた状態を示す外斜視図である。

図 1 2は、図 1 1の断面図である。

図 1 3は、図 1 0の電源装置を支持レールを介して制御パネル内に取り付けた状態を示す前記パネルの部分破断図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

なお、本発明の電子装置は電源装置、特に、スイッチング電源装置に適用した場合について説明される。し力し、本発明は、これに限定されるものではなく、その他の電源装置は勿論のこと、ハウジング内部に発熱素子を備えた電子装置一般に適用できるものである。

本発明の実施形態を図 1ないし図 5を参照して詳細に説明する。図 1は本実施形態に係る m¾g装置であるスイッチング電源装置（以下、単に「®ϋ装置」という）の斜め後方から見た外観斜視図、図 2および図 3はその分解斜視図、図 4はハウジングを省略した内部構成を示す断面図、および、図 5は前記電源装置の回路構成図である。

これらの図において、本実施形態の電源装置はハウジング 1と、二枚の第 1および第 2の回路基板 2， 3と、金属部材 4とを備えている。

ハウジング 1は、金属よりも放熱特性に劣る素材、例えば、樹脂あるいは榭月旨と他の素材を含むものである。特に、ハウジング 1の少なくとも側部は樹脂を素材とし、あるいは、榭月旨を主素材としている。前記ハウジング 1は、前部 5と 4 つの側部 6〜 9とで後部側に開口部 1 0を有した角筒形となっている。ハウジング 1は各側部 6〜 9が隣接する 4隅角部が前部側から後部側にかけての凹所 1 1 とされ、その凹所 1 1の後部にはネジ穴 1 2をそれぞれ有している（図 2 ) 。ノヽウジング 1はその前部において凹所 1 3を有し、その凹所 1 3には複数の絶縁フランジ 1 4が互いに等間隔に一体形成されている。そして、各絶縁フランジ 1 4 間の凹所底部には端子台取り付け穴（図面にあらわれない）が形成されている。ハウジング 1は、その側部 6 ~ 9において多数の放熱用スリット孔 1 5が格子状に並設されている。ハウジング 1の対向する一対の側部 6， 8後端それぞれには後述される支持体としての D I Nレール（広くはレールのタイプは D I Nレ一ルに限らず支持レールで構わない。）挿通用の切り欠き 1 6が形成されている。第 1の回路基板 2はハゥジング 1内の前部側に収納され、第 2の回路基板 3はハウジング 1内の後部側に収納される。第 1の回路基板 2の表面（ただし、この表面はハウジング 1の前部側内面に対向する面）には、図 4に示されるように、前記端子台取り付け穴の形成間隔に合わせて複数の端子台 1 7がそれぞれ等間隔に搭載されている。そして、複数の前記端子台 1 7·には、端子金具 1 8および端子 1 9がそれぞれ取り付けられている。さらに、前記端子台 1 7の下端は第 1の回路基板 2を貫通し、その裏面で半田付け固定されている。両回路基板 2， 3それぞれに実装される電子部品は図 5で示すような回路構成を有するものであり、これについて簡単に説明する。

この回路は、一対の入力端子 2 0と一対の出力端子 2 1とを有するものである。そして、一対の入力端子 2 0と一対の出力端子 2 1との間にノイズフィルタ回路 2 2と、入力側整流平滑回路 2 3と、コンバータトランス 2 4と、出力側整流平滑回路 2 5とを有し、さらに、スイッチングトランジスタ 2 6と、このスィッチングトランジスタ 2 6の駆動回路 2 7と、スィッチ回路 2 8とを有している。さらに、一対の入力端子 2 0からの交流電圧をノイズフィルタ回路 2 2を通過させ、入力側整流平滑回路 2 3で直流電圧に変換してコンバータトランス 2 4の一次側卷線に入力する。一方、スィッチ回路 2 8からの信号で駆動回路 2 7を介してスィツチングトランジスタ 2 6をオンオフし、コンバータトランス 2 4の二次佃 J卷線に誘起されるを出力側整流平滑回路 2 5で再度直流電圧に変換して一対の出力端子 2 1に出力する。

このような回路を構成する電子部品として第 1の回路基板 2には、いずれかの端子台 1 7に接続される一対の入力端子 2 0および一対の出力端子 2 1がある。さらに、前記第 1の回路基板 2には、ノイズフィルタ回路 2 2を構成するコイル，コンデンサなどの電子部品 2 9、入力側整流平滑回路 2 3を構成するコンデンサ，ダイオードなどの電子部品 3 0が搭載されている。一方、第 2の回路基板 3にはコンバータトランス 2 4、出力側整流平滑回路 2 5を構成するダイオード 3 1、コンデンサなどの電子部品 3 0、スイッチングトランジスタ 2 6、スィッチ回路などの電子部品が搭載されている。ただし、電子部品の図示は適宜に省略されている。

なお、この電源装置における発熱素子は、例えば、スイッチングトランジスタ

2 6と、出力側整流平滑回路 2 5内の整流ダイォード 3 1とで構成されている。そして、これらスイッチングトランジスタ 2 6および整流ダイオード 3 1のそれぞれのリード線 2 6 a， 3 1 aは第 2の回路基板 3に半田付け固定されている。また、回路基板 2， 3間の電気的接続は複数のリ一ド線 3 2， 3 3で行っている。金属部材 4は、図 2に示すように，第 1の板材部分（第 1の金属部材に相当）

3 5と、第 2の板材部分 3 6 (第 2の金属部材に相当）とで一体に構成されている。前記第 1の板材部分 3 5は平面視矩形形状を有し、かつ、 D I Nレール 3 4 を取り付けるための構造をもつものである。一方、前記第 2の板材部分 3 6は，前記第 1の板材部分 3 5の両側それぞれから前方へ直角に立ち上がるように折り曲げることにより、左右一対となっている。

前記第 1の板材部分 3 5の 4隅角部には、ネジ取付穴 3 7がそれぞれ設けられている。このネジ取付穴 3 7は、前記ハウジング 1の 4隅角部に位置する凹所 1 1の後部に設けたネジ穴 1 2にそれぞれ対応している。また、第 1の板材部分 3 5は、その背面に、 D I Nレール取り付け方向に沿って D I Nレールを挿通可能な溝幅を有する D I Nレール取り付け溝 3 8を設けてある。さらに、この取り付け溝 3 8の中央に直交し、かつ、連通する溝 3 9に、樹脂製 D I Nレール係止部材 4 0が設けられている。この樹脂製 D I Nレール係止部材 4 0は前記取り付け溝 3 8側に弾力的に突出して D I Nレールに係止可能である。

前記第 2の板材部分 3 6それぞれは、第 1の回路基板 2に係合可能な凹所 4 1 と、第 2の回路基板 3に係合可能な段部 4 2とを有している。一方、スィッチングトランジスタ 2 6および整流ダイオード 3 1の各発熱素子が第 2の回路基板 3 上に既述のようにハンダ付けされている。さらに、前記発熱素子は、前記板材部分 3 6， 3 6の表面にそれぞれ密着できるように、第 2の回路基板 3上に配置されている。

上述した本実施形態にかかる電源装置の構成体のハウジング 1内への組み込みは、所定の電子部品を実装した各回路基板 2， 3に、金属部材 4の第 2の板材部分 3 6にそれぞれ設けた凹所 4 1および段部 4 2を、それぞれ係合する。ついで、前記スィツチングトランジスタ 2 6および整流用ダイオード 3 1を各々前記第 2 の板材部分 3 6， 3 6に図示しないネジで取り付ける。そして、第 1の板材部分 3 5がハウジング 1の後部の開口部 1 0を覆うように組み付けてハウジング 1の後部を構成することにより、電源装置の組み立てが完了する。

こうして組み立てられた本実施形態の電源装置は D I Nレール 3 4に取り付けられる。この場合、 D I Nレール 3 4が接地されていれば、第 1の板材部分 3 5 が D I Nレール 3 4に直接接触するので、部材 4は D I Nレール 3 4で接地されることになる。このため、電源装置内の部品、例えば、コンバータトランス 2 4 あるいはスイッチングトランジスタ 2 6などから電気的ノイズが発生しても、シ一ルドされることになるので、周囲へのノィズの悪影響を抑制できる。

本実施形態では、第 1の板材部分 3 5が接地されているが、第 2の板材部分 3 6を変形し、 D I Nレール 3 4に電気的に接続して接地しても構わない。また、第 1の板材部分 3 5あるいは第 2の板材部分 3 6は、リ一ド線を介して D I Nレール 3 4に電気的に接続して接地しても構わない。このような接続を行うことにより、接地効果がより一層向上する。

また、 D I Nレール 3 4が接地されていない場合、第 1の板材部分 3 5が D I Nレール 3 4で接地されない。し力し、例えば、 D I Nレール 3 4に沿わせて接 ¾ ^を配備し、これに第 1の板材部分 3 5を接触させて接地してもよい。

さらに、第 2の板材部分 3 6の大きさを本実施形態よりも大きくし、両板材部分 3 5， 3 6で内部の電子部品を覆うことにより、シールド効果を高めてもよい。また、本実施の形態の電源装置では、ハウジング 1の少なくとも側部が樹脂製である。このため、ハウジング全体を金属とした従来例のように、内部電子部品との絶縁距離を確保する必要がなく、ハウジングを小型軽量化できるので、電源装置を小型軽量にできる。

さらに、本実施形態の電源装置においては、ハウジング 1を放熱特性の悪い樹脂で構成しているにもかかわらず、第 2の板材部分 3 5がハウジング 1の後部を構成するように広い面積で外部に面している。さらに、第 1の板材部分 3 5と第 2の板材部分 3 6とが一枚の部材から形成されている。このため、第 2の板材部分 3 6に取り付けられている発熱素子からの発生熱は、第 2の板材部分 3 6から第 1の板材部分 3 5に容易に伝達されるので、放熱特性に非常に優れた電源装置が得られる。

なお、第 2の板材部分 3 6を放熱体とし、第 1の板材部分 3 5を D I Nレール取り付け部分あるいはシールド部分と言うこともでき、あるいは、両板材部分 3 5， 3 6全体を放熱体と言うこともできる。また、両板材部分 3 5， 3 6全体を放熱体と言う場合には、部材 4の一部をハウジング 1内に延ばし、その延長部分を第 2の板材部分 3 6として放熱体とし、残りを第 1の板材部分 3 5として D I Nレール取り付け部分、シールド部分、放熱体と言うこともできる。

第 1の板材部分 3 5の背面には D I Nレールに取り付けるための溝 3 8を形成してある。し力し、この溝 3 8の形状は一例にすぎず、その背面を突条とし、この突条に断面コ字形の支持レール、あるいは、断面 T字形の支持レール、例えば、 D I Nレールを取り付けるようにしてもよい。

第 2の板材部分 3 6は平坦面となっている力放熱効率を高めるためにフィン形状とすることにより、放熱効果をより一層高めてもよい。

内部の回路基板 2， 3の数は二枚であつたが、この枚数に限定するものではなく、何枚でもよい。

なお、本実施形態は第 2の板材部分 3 6に発熱素子が取り付けられる構成であるが、この第 2の板材部分 3 6をそのまま存続させ、あるいは、省略し、第 1の板材部分 3 5のハウジング 1内に面する箇所に発熱素子を取り付ける構成としてもよい。

また、金属部材 4はそのすべてが金属で構成されているものに限らず、その一部が金属で構成されているものでもよい。例えば、発熱素子の取り付け箇所を金属とし、また、 D I Nレールが取り付けられる箇所を金属とし、両者を金属で接続する一方、それ以外の部分を金属以外の素材で構成してもよい。本発明における金属部材は、本発明の作用効果の全部あるいは一部を達成可能であれば、すべてが金属で構成されている必要はなく、その一部に金属以外の素材を含むものも金属部材として解釈される。

さらに、金属部材 4はそのすベてを金属で構成し、ハウジング 1の後部開口を覆うようにしたものに限定されない。金属部材 4としては金属板とこれに樹脂板を一体あるいは連結したものでもよく、これでハウジング 1の後部開口を覆うようにしてもよレ、。

そして、本実施の形態の電源装置は、支持体としての D I Nレールに取り付けられるタイプであつたが、床あるいは作業机などを支持体とし、これらに据え置きされるタイプにも適用できる。また、支持体として適当な盤面などにネジで取り付けられるタイプにも適用できる。それらの場合には、第 1の板材部分 3 5は、適宜の接地部材、器具、リードなどに適宜、接触あるいは接続させて接地してもよい。

上述の実施形態にお!/、て、第 1の板材部分 3 5と第 2の板材部分 3 6とがー枚の部材 4で一体化構造とされている。し力し、両板材部分 3 5， 3 6を図 6で示すようにそれぞれ別体構成とし、それぞれをネジ 4 1などの他の接続手段で固定接続してもよい。この場合、第 1の板材部分 3 5と第 2の板材部分 3 6とは直接連結される。また、両板材部分 3 5， 3 6の間に他の板材部分（部材）を介して間接的に両板材部分 3 5， 3 6を連結してもよく、板材部分の連結枚数を限定する必要はない。

上述した実施形態にぉレヽて、第 2の板材部分 3 6は第 1の板材部分 3 5の両側部それぞれに 1つずつ設けられている。しカゝし、これに限らず、両側部にそれぞれ複数、あるいは、図 7で示すように第 1の板材部分 3 5の一側部に複数の第 2 の板材部分 3 6を設け、この第 2の板材部分 3 6に発熱素子をそれぞれ取り付けてもよい。

上述した実施形態においては、蓋体の無い構造となっているが、図 8で示すように、ハウジング 1をハウジング本体 4 2と蓋体 4 3とに分割した構成としてもよい。

上述した実施形態においては、ハウジング 1の後部が開口している。しかし、図 9で示すようにハウジング前部を開口し、前記のように蓋体 4 3の取り付け構造としたうえで、ハウジング本体 4 2の後部を閉じるようにしてもよい。第 1の板材部分 3 5と第 2の板材部分 3 6とを分割して別体としてもよレ、。そして、この場合、第 2の板材部分 3 6に回路基板 2， 3を係合し、これらをハウジング本体 4 2の前部から揷入する。ついで、ハウジング本体 4 2の後部に形成したスリット 4 4力ゝら第 1の板材部分 3 5の両側に位置する突起 4 5をそれぞれ通す。さらに、両板材部分 3 5， 3 6を位置合わせした後、ハゥジング本体 4 2側部のネジ穴 4 6から通した図示しないネジを、両板材部分 3 5， 3 6それぞれのネジ穴 4 7 , 4 8に通すことにより、両板材部分 3 5， 3 6それぞれを前記ハゥジング

4 2内で結合する。

なお、図 9では、 D I Nレールに取り付けるためのハウジング 1の後部溝 3 9 は省略されているが、これらの溝を形成して D I Nレール取り付け可能としてもよいことは勿論である。

なお、上述の実施形態において、端子台 1 7およびノイズフィルタ回路用の電子部品 2 9が搭載された第 1の回路基板 2と、コンバ一タトランス 2 4などの電気的ノイズを発生し易い電子部品が搭載された第 2の回路基板 3と、スィッチングトランジスタ，整流ダイォードなどの発熱素子 2 6， 3 1と、第 1および第 2 の板材部分 3 5 , 3 6からなる金属部材 4とで装置構成体を構成した場合、前記各板材部分 3 5， 3 6による放熱特性について上述の効果がある。さらに、前記装置構成体をハウジング 1の後部開口 1 0から収納するだけで電源装置の組み立てが完了するので、組み立てが容易であり、組み立てに要する時間も短縮される。また、第 1の板材部分 3 5がハウジング 1の後部開口 1 0の覆い部材となるので、電源装置そのものを小型化できる。

この場合、各回路基板 2， 3が、それぞれ互いにハウジング 1の前部側と後部側とに平行または実質平行に位置して収納されているので、電源装置を薄型にできる。また、第 1の回路基板 2と第 2の回路基板 3とがハウジング 1内で所定の距離だけ離れている。前記端子台 1 7と前記第 2の回路基板 3との間に前記第 1 の回路基板 2が位置している。このような構造のため、第 2の回路基板 3に搭載の電気的ノイズ発生電子部品からの発生ノイズが空中を伝導しょうしても、第 1 の回路基板 2で遮蔽されてしまう。この結果、第 1の回路基板 2に搭載した端子台 1 7に前記ノイズが侵入する可能性が低減し、端子台 1 7から外部にノイズが漏れ出すことを防止できるので、ノィズ処理に優れた電源装置が得られる。

さらに、この装置構成体は、第 1または第 2の板材部分 3 5， 3 6の少なくともいずれか一方、特に、本実施形態では第 2の板材部分 3 6に各回路基板 2， 3 が取り付けられ、一体化している。このため、ハウジング 1の前部開口から前記ハウジング 1内に収納する場合には装置構成体そのものの組み立てが既に完了している。この結果、装置構成体のハウジング 1内への収納作業が、ワンタッチで完了し、その組み立ての容易性が飛躍的に向上する。

また、本発明の別の実施形態に係る電源装置の一例であるスィツチング電源について図 1 0ないし図 1 2を参照して説明する。

図 1 0は、前記スィツチング電源のハウジング 1の外観構成を示しており、図 1と対応する部分には同一の符号を付している。この実施形態ではハウジング内に放熱板などを設ける必要性をなくすことにより、電源装置をよりより一層小型化できるようにしたものである。

すなわち、図 1 0，図 1 1で示すように、ハウジング 1の側部 6， 8それぞれの後部端面には、 D I Nレール等の支持レール 3 4を保持挿通するための切り込み 5 0が形成されている。この切り込み 5 0は、支持レール 3 4の前面部分 3 4 aに係合する前側係合面 5 1と、後面部分 3 4 bに係合する後側係合面 5 2とを有している。この後側係合面 5 2は前記前側係合面 5 1とで、支持レール 3 4の両側延長部分 3 4 b， 3 4 bそれぞれに係合する隙間 5 3を構成する。このため、前記両係合面 5 1， 5 2間の隙間 5 3に、支持レール 3 4の延長部分 3 4 b， 3 4 bをそれぞれ揷通できる。

前記支持レール 3 4は、図 1 1で示すように、本体部分 3 4 cと、この本体部分 3 4 cの上下両側からそれぞれ上下に延びる前記両延長部分 3 4 b , 3 4 bとを備えている。そして、本体部分 3 4 cの内部は一端側から他端側にかけて貫通した空洞 3 4 dになっている。さらに、この空洞 3 4 d内には放熱効果をより高めるための複数の放熱フィン 3 4 eが設けられている。

この支持レール 3 4は、図 1 1で示すように、ハウジング 1の後部開口 1 0を覆うように切り込み 5 0に挿入されて取り付けられる。この取り付け状態を図 1 2を参照して説明する。ハウジング 1内には、スイッチングトランジスタ 2 6，ダイオード 3 1 (以下、発熱素子 2 6， 3 1という）の取り付け基板 5 3が装備されている。そして、この取り付け基板 5 3には発熱素子 2 6， 3 1のリード線 2 6 a , 3 1 aが折り曲げられた状態でハンダ付けされ、かつ、発熱素子 2 6， 3 1の発熱面はこの取り付け基板 5 3に接触するようにして配備されている。前記取り付け基板 5 3は支持レール 3 4の前面部分 3 4 aに熱伝導性ゴム等の熱伝導性に優れた電気絶縁性部材 5 4を介して接触するようにハウジング 1内に固定されている。したがって、前記電気絶縁性部材は熱伝導性部材といってもよい。そのため、発熱素子 2 6， 3 1それぞれの発熱は電気絶縁性部材 5 4から支持レール 3 4に伝導され、この支持レール 3 4から放熱される。したがって、ハウジング 1が、例えば、放熱特性が金属よりも劣る素材の樹脂で構成されていても、ハウジング 1内の発熱素子 2 6， 3 1それぞれの発熱は支持レール 3 4からハウジング 1外に効率よく放熱される。このため、放熱特性に優れたスイッチング電源等の電源装置を得られる。この結果、ハウジング 1内には発熱素子 2 6， 3 1 それぞれの発熱を放熱させるための放熱板などを配備する必要がなくなり、電源をより小型ィ匕にすることができる。

なお、図 1 1および図 1 2で示すように、発熱素子 2 6， 3 1それぞれは取り付け基板 5 3を介して支持レール 3 4の前面部分 3 4 aに接触する構成となっている。しかし、取り付け基板 5 3の向きを逆にし、発熱素子 2 6， 3 1それぞれが前記電気絶縁性部材 5 4に直接接触する構成でもよい。

また、素子間の絶縁が確保されるならば、部材 5 4は必ずしも必要ではなく、省略できる。一方、取り付け基板 5 3もしくは発熱素子 2 6， 3 1は支持レール 3 4の下面部分 3 4 aに直接接触する構成であってもよい。

さらに、取り付け基板 5 3を発熱素子取付体としてもよく、あるいは、取り付け基板 5 3と前記部材 5 4とを含めて発熱素子取付体としてもよレ、。

図 1 0ないし図 1 2の実施形態によれば、ハウジング 1内に放熱板を内蔵させる必要がないので、電源装置を小型化できる。また、支持レール 3 4から放熱させることができ、放熱容量を十分にとれるので、大容量の発熱素子を組み込むことができる。

こうした電源装置が、複数台、支持レール 3 4に支持された状態で制御パネル

(盤）内に収納，使用される場合を次に説明する。

従来構造の電源装置では、それからの発熱はこの制御パネル内に溜まりやすい。このため、制御パネルの一方側に吸い込み口を設け、他方側から排気ファンで排気することにより、制御パネル内の発熱を排気と共に排出していた。この結果、従来の構造では制御パネル内に吸い込み口から空気を埃と共に吸い込み、制御パネル内の空気が汚染されるという欠点があった。また、排気ファンだけで外部に十分に排気しょうすると、大型のお気ファンで排気させることが必要となる。さらに、制御パネルに吸い込み口があるため、風雨あるいは湿気のある場所に設置した場合、コストのかかる防水対策が必要になるなどの多大な欠点がある。

本実施形態にかかる電源装置 5 5を支持するための支持レール 3 4は、本体部分 3 4 c内に一端側から他端側にかけて貫通した空洞 3 4 dがある。そして、図 1 3に示すように、前記支持レール 3 4が制御パネル 5 6を貫通している。このため、制御パネル内の空間が支持レール内の空洞 3 4 dと分離される。支持レール 3 4に設けた空洞 3 4 dの一端側入りロカ、ら、例えば、排熱用気体として外部空気が取り入れられ、この外部空気が空洞 3 4 dの内部から他端側出口に排出される。したがって、前記外部空気の排出に際し、制御パネル 5 6内の電源装置 5 5が内蔵する発熱素子からの発生熱は支持レール 3 4の空洞 3 4 d内の空気に伝熱され、外部に排出されるので、放熱効率がよい。

また、制御パネル 5 6に他に吸い込み口を設ける必要がなくなるので、制御パネル 5 6内の空気そのものは外部と遮断される。このため、制御パネル 5 6内に従来のように吸い込み口から空気を埃と共に吸レ、込むことがなく、制御パネル 5 6内の空気が汚染されることもなレ、。

さらに、支持レール 3 4の冷却は容易であるので、その放熱効果をより一層高めることができる。

そして、制御パネル 5 6は密閉できるので、防水性に優れたものとすることも可能である。

なお、支持レール 3 4は制御パネル 5 6にネジ固定してもよい。また、支持レール 3 4の空洞 3 4 d内における空気の流れ方向をファン 5 7で制御してもよい力これは必ずしも必須ではない。ただし、ファン 5 7の支持レール 3 4に対する取り付け状態の詳しい図示は省略している。産業上の利用の可能性

本発明は、電源装置のような電子装置に限るものではなく、ハウジング内部に発熱素子を備えた他の電子装置にも適用できる。

Claims

請求の範囲

1 . ハウジングと、

前記ハウジング内外に面する部分を有し、かつ、前記ハウジングに直接または間接に取り付けられた第 1の金属部材と、

前記第 1の金属部材の前記ノヽウジング内に面する部分に取り付けられた発熱素子と、

を具備したことを特徴とする電子装置。

2 . ハウジングと、

前記ハウジング外に面する第 1の金属部材と、

前記第 1の金属部材と一体に形成または前記第 1の金属部材に直接あるいは他の金属部材を介して連結され、かつ、前記ハウジング内に位置する第 2の金属部材と、

前記第 2の金属部材に取り付けられた発熱素子と、

を具備したことを特徴とする電子装置。

3 . 前記第 2の金属部材を前記ハゥジング内に延長し、その延長部分に前記発熱素子を取り付けたことを特徴とする請求項 2に記載の電子装置。

4 . 前記ハウジングの後部を開口し、かつ、前記第 1の金属部材で前記ハウジングの後部開口を覆う、ことを特徴とする請求項 1ないし 3のいずれか 1項に記載の電子装置。

5 . 前記第 1の金属部材の前記ハウジング外に面する部分に支持体取付部を有している、ことを特徴とする請求項 1ないし 4のいずれか 1項に記載の電子装置。

6 . 前記支持体取付部を、この支持体取付部に取り付けられている支持体を介して接地可能としたことを特徴とする請求項 5に記載の電子装置。

7 . 後部が開口され、かつ、前部側に端子台取り付け穴を有したハウジングと、前記ハゥジング後部開口から前記ハゥジング内に組み込み可能な装置構成体とを有し、

前記装置構成体は、端子台が搭載された回路基板と、発熱素子と、金属部材とを少なくとも含み、前記回路基板は、前記組み込み状態で前記端子台が前記ハゥジング前部の端子台取り付け穴に位置的に対応するように前記ノ、ウジング内に収納され、

前記金属部材は、組み込み状態で前記ハゥジング後部開口の覆レヽ部材となり、かつ、少なくとも前記ハゥジング内に位置する部分に前記発熱素子が取り付けられている、

ことを特徴とする電子装置。

8 . 前記装置構成体は、前記金属部材に前記回路基板が取り付けられてなる一体状態で、前記ノヽウジング後部開口から前記ノヽウジング内に収納可能である、ことを特徴とする請求項 7に記載の電子装置。

9 . 後部が開口され、つ、前部側に端子台取り付け穴を有したハウジングと、前記ハゥジング後部開口から前記ハゥジング内に組み込み可能な装置構成体とを有し、

前記装置構成体は、端子台が搭載された回路基板と、発熱素子と、第 1および第 2の金属部材とを少なくとも含み、

前記回路基板は、前記組み込み状態で前記端子台が前記ハウジング前部の端子台取り付け穴に位置的に対応するように前記ハウジング内に収納され、

前記第 1の金属部材は、前記組み込み状態で前記ハゥジング後部開口の覆レヽ部材となり、

前記第 2の金属部材は、前記第 1の金属部材と一体に形成または前記第 1の金属部材に直接あるいは他の金属部材を介して連結され、かつ、前記発熱素子が取り付けられるとともに、前記組み込み状態で前記ノヽウジング内に位置している、ことを特徴とする電子装置。

1 0 . 前記装置構成体は、前記第 1または第 2の金属部材の少なくともレ、ずれか一方に前記回路基板が取り付けられてなる一体状態で、前記ハウジング後部開口から前記ノ、ウジング内に収納可能である、

ことを特徴とする請求項 9に記載の電子装置。

1 1 . 前記回路基板が、それぞれ前記ハゥジングの前部側と後部側とにおレ、て互いに平行または実質平行に離間するように位置して収納された第 1および第 2の回路基板を含み、前記第 1の回路基板に前記端子台が搭載されるとともに、ノイズフィルタ回路を構成する電子部品が搭載されており、

前記第 2の回路基板は、電気的ノイズを発生する電子部品が搭載されている、ことを特徵とする請求項 9または 1 0に記載の電子装置。

1 2 . ハウジング内に発熱素子を有し、かつ、このハウジングの後部が金属製の支持レールで支持される電子装置において、

前記ハウジングの後部開口に臨むように発熱素子取付体を配備し、

前記開口に前記支持レールを取り付けた状態で前記発熱素子取付体もしくは前記発熱素子が前記支持レールの下面部分に直接または間接に接触可能とされ、この接触によって前記発熱素子からの発熱が前記支持レール側に放熱可能とされてレ、る、ことを特徴とする電子装置。

1 3 . 前記請求項 1ないし 1 2のいずれか 1項に記載の電子装置の 1つまたは複数を支持レールに支持させた状態でパネル内に収納し、かつ、前記支持レールを空洞を有するものとし、前記パネル外部から前記空洞内に排熱用気体を取り入れて前記パネル外部に排出可能とした、ことを特徴とするパネル装置。

1 4 . ハウジング内部に発熱素子を有する電子装置を支持するための支持レールであって、一端側から他端側にかけて貫通した空洞を有し、前記発熱素子から伝導されてくる熱を前記空洞内一端側から他端側に流入して流出する気体によって排熱する構造を有する、ことを特徴とする支持レール。

1 5 . 前記空洞内に放熱フィンを備えた、ことを特徴とする請求項 1 4に記載の支持レール。