| 【発明の名称】 |
工作機械の放熱装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】竹内 章雄
【氏名】赤羽 敏一
【氏名】浦野 正弘
【氏名】池田 昌満
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| 【要約】 |
【課題】電子部品実装部からの発熱を効率良く放熱した構造とする。
【解決手段】工作機械に関連した駆動を制御する電子部品実装部４Ｂが収容された収容室２０と、収容室２０と仕切壁３によって区画され、電子部品実装部４Ｂのヒートシンクフィン４Ａを収容すると共に、外気を流入及び流出させる通気口７Ａ、７Ｂが対向して形成された通気ダクト室２１と、通気ダクト室２１内に設けられ、通気口７Ａ、７Ｂを通じて外気を通気ダクト室２１内に強制的に流通させる強制流通手段６とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 工作機械に関連した駆動を制御する電子部品実装部が収容された収容室と、この収容室と仕切壁によって区画され、前記電子部品実装部のヒートシンクフィンを収容すると共に、外気を流入及び流出させる通気口が対向して形成された通気ダクト室と、この通気ダクト室内に設けられ、前記通気口を通じて外気を通気ダクト室内に強制的に流通させる強制流通手段と、を備えていることを特徴とする工作機械の放熱装置。
【請求項２】 前記通気ダクト室が前記収容室と独立した空間を形成しており、収容室との独立状態で収容室内に挿入されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の放熱装置。
【請求項３】 前記通気ダクト室が断熱空間を有した状態で工作機械のコラムに固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械の放熱装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサーボモータ駆動装置などの電気部品を収納し、工作機械に取り付けられる放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電加工機、レーザ加工機、ＮＣ旋盤などの工作機機には、３台以上のサーボモータが使用されている。このようなサーボモータを個々に駆動制御するサーボモータ駆動装置は、数値制御装置や他の制御ユニットとー緒に制御箱に収納される。図４は特開平８−１１８１７０号公報に記載されたサーボモータ駆動装置を収納した制御箱を示す。
【０００３】図４に示すように、制御箱１００はその全体を覆う筐体１０１を備えている。筐体１０１の前面側にはサーボモータ駆動装置１０２の電子部品実装部が収容される防塵区画１２０が形成され、背面側にはサーボモータ駆動装置１０２のヒートシンクフィン１０２Ａを収納する通気ダクト１２１が形成されている。筐体１０１に対し、その前面開口部を塞ぐ蓋部材１０３と外部カバー１０４との間には扁平な外気流路１２２が形成され、蓋部材１０３と内部カバー１０５との間には扁平な内気流路１２３が形成され、天板１０６と内気ファン取付板１０７との間にはプレナムチャンバ１２４が形成されている。又、プレナムチャンバ１２４の前端と内気流路１２３の上端は連通されている。
【０００４】外気ファン１０８は外部カバー１０４の外面に固定され、外気流路１２２内に外気を導入する。内気ファン１０９は内気ファン取付板１０７に取り付けられている。外部カバー１０４の上下方向の両端には、外気流路１２２の吸気口１０４Ａと排気口１０４Ｂとが穿設され、通気ダクト１２１の上下面は上通気口１０１Ａと下通気口１０１Ｂとによって開放されている。制御箱１００は背面の取付足１１０、スペーサ１１１、ボルト１１２により、工作機械のコラム１１３に固定されるが、制御箱１００とコラム１１３との間には、隙間１２５が設けられている。
【０００５】以上のように構成された制御箱１００において、外気ファン１０８を運転すると、矢印ａで示すように、外気は下端の吸気口１０４Ａから外気流路１２２を経て排気口１０４Ｂへ流れる。一方、内気ファン１０９を運転すると、矢印ｂで示すように、内気は下向き垂直方向に流れ、サーボモータ駆動装置１０２を冷却し、防塵区画１２０下部から内気流路１２３、プレナムチャンバ１２４、内気ファン１０９へと循環する。以上の強制対流により、内気流路１２３内の空気と外気流路１２２内の外気とが熱交換される。また、制御箱１００の発熱、排気熱は隙間１２５により熱絶縁され、工作機械のコラム１１３に熱歪みを生じさせないようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上のような構造においては、サーボモータ駆動装置１０２のヒートシンクファン１０２Ａの冷却は、通気ダクト１２１の煙突効果による空気対流しかないため、冷却効率が悪くなっている。従って、サーボモータの他に大容量の主軸モータも備えた工作機械においては、それぞれの駆動装置の発熱を十分に冷やせない問題を有している。また、工作機械のコラム１１３に制御箱１００の発熱を伝えないための隙間１２５が必要となるため、制御箱１００を支持するボルト１１２、スペーサ１１１、取付足１１０などの強度により、制御箱自身を重くすることができない問題点がある。
【０００７】本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、サーボモータ駆動装置や大容量の主軸駆動装置のヒートシンクフィンを収納する区画部位に強制流通手段を備えることにより、各機器の発熱を効率良く行える工作機械の放熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は、工作機械のコラムに取り付けても、コラムに熱歪みを生じさせない工作機械の放熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の発明は、工作機械に関連した駆動を制御する電子部品実装部が収容された収容室と、この収容室と仕切壁によって区画され、前記電子部品実装部のヒートシンクフィンを収容すると共に、外気を流入及び流出させる通気口が対向して形成された通気ダクト室と、この通気ダクト室内に設けられ、前記通気口を通じて外気を通気ダクト室内に強制的に流通させる強制流通手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】この発明では、強制流通手段が強制的に外気を通気ダクト室内に流通させて通気ダクト室内を放熱させるため、単純な煙突効果以上に熱交換が行われ、ヒートシンクフインの放熱効率を向上させることができる。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、前記通気ダクト室が前記収容室と独立した空間を形成しており、収容室との独立状態で収容室内に挿入されていることを特徴とする。
【００１２】この発明では、通気ダクト室が収容室から独立しており、通気ダクト室の熱が外気との熱交換で放熱されるため、工作機械のコラムなどに直付けしても熱伝導が少なく、工作機械に熱歪みを生じさせない。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明であって、前記通気ダクト室が断熱空間を有した状態で工作機械のコラムに固定されていることを特徴とする。
【００１４】断熱空間を有して工作機械に固定されることにより、通気ダクト室の熱が断熱されるため、工作機械に熱歪みを生じさせることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。
（実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１を示す。この実施の形態は、工作機械（図示省略）に組み込まれている複数のサーボモータを制御するサーボモータ駆動装置の制御箱に対して適用するものであり、制御箱１の筐体２の内部は、仕切壁３により前面側の収容室２０と背面側の通気ダクト室２１とに区画されている。境界となる仕切壁３には、サーボモータ駆動装置４が取り付けられており、その電子部品実装部４Ｂが収容室２０内に収容され、ヒートシンクフィン４Ａが通気ダクト室２１内に収容されている。
【００１６】通気ダクト室２１の上下方向には、上通気口２Ａおよび下通気口２Ｂが対向しており、これらの通気口２Ａ及び２Ｂにより開放されている。仕切壁３の下方には、通気ファン取付板５が設けられ、通気ファン取付板５には、強制流通手段としての通気ファン６が図中矢印ｄ方向に空気を押し出す向きで取り付けられている。
【００１７】以上のように構成された制御箱１において、通気ファン６を運転すると、外気が通気ダクト室２１内に導入されて、通気ダクト室２１内の空気は矢印ｄの向きに押し出され、通気ダクト室２１内を上方に向かって流れる。この際、通気ダクト２１下部の外気は下通気口２Ｂより吸入される。一方、上方へ流れる空気は、サーボモータ駆動装置４のヒートシンクフィン４Ａからの発熱を奪い、熱によりさらに上昇し易くなって、上通気口２Ａから外部へ排出される。
【００１８】このような構造では、通気ファン６により強制的に吹きつけられる下通気口２Ｂからの外気により、ヒートシンクフィン４Ａは煙突効果による自然冷却に比べて、より好適に冷却され、ヒートシンクフィン４Ａの熱により暖められた通気ダクト室２１内の空気は上通気口２Ａから速やかに排出される。従って、制御箱１内に大容量の主軸モータ駆動装置などの発熱機器が複数個収納した場合でも、十分な放熱効果を得ることができる。
【００１９】なお、この実施の形態では、通気ダクト室２１内の強制流通手段として、通気ファン６以外を用いても良い。例えば、通気ダクト室２１内に液体等の流体を循環させるパイプを配設し、循環ポンプにより流体を循環させた後、通気ダクト室２１の外部で放熱させる構造であっても良く、ペルチェ素子などの電気的に熱交換を行う構造であっても良い。
【００２０】（実施の形態２）図２および図３は、実施の形態２を示す。この実施の形態では、通気ダクト室２１が収容室２０と独立した空間を形成するものである。このため、通気ダクト室２１は外壁７に包囲されている。この場合、外壁７の前面側は開放されており、この開放部分が仕切壁３に接合されるように通気ダクト室２１が収容室２０内に挿入される。
【００２１】通気ダクト室２１の外壁７の上下には、ダクト上通気口７Ａおよびダクト下通気口７Ｂが形成されることにより開放されている。又、通気ダクト室２１の全体は、筐体２に形成された上ダクト穴２Ｃ、下ダクト穴２Ｄから突出する形状となっている。
【００２２】この実施の形態では、その全体がボルト９によって工作機械のコラム８に固定されるものである。固定に際し、通気ダクト室２１が挿入された筐体２の背面に、扁平な断熱空間２２が形成されるように行われる。
【００２３】以上のように構成された制御箱１において、通気ファン６を運転すると、通気ダクト室２１内の空気は矢印ｄの方向に流れ、熱交換を行う。このとき通気ダクト室２１の壁面は内部の温度上昇により熱を持つが、断熱空間２２により制御箱１の筐体２にその熱が伝わることがない。従って、工作機械のコラム８に制御箱１２を直付けしても、工作機械に熱歪みを生じることがなく、熱の悪影響を及ぼすことがない。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、強制流通手段により通気ダクト室内を好適に放熱できるため、複数のサーボモータ駆動装置や、大容量の主軸駆動装置などの発熱源をひとまとめに効率良く冷却することができる。
【００２５】請求項２の発明によれば、通気ダクト室が収容室から独立しており、通気ダクト室の熱が外気との熱交換で放熱されるため、熱歪みを生じさせることなく、工作機械のコラムに直に取り付けることができる。
【００２６】請求項３の発明によれば、断熱空間を有して工作機械に固定されるため、工作機械に熱歪みを生じさせることがない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００３７６
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月２４日（１９９９．１１．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９４２０
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 武
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１４８５８８（Ｐ２００１−１４８５８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２９日（２００１．５．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３３２１６２ |
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