特開 2025-144275 電気機器収納用筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025144275

(43)【公開日】2025-10-02

(54)【発明の名称】電気機器収納用筐体

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/56 20060101AFI20250925BHJP

   H02B 1/28 20060101ALI20250925BHJP

【ＦＩ】

H02B1/56 A

H02B1/28 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024043978

(22)【出願日】2024-03-19

(71)【出願人】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(74)【代理人】

【識別番号】100124420

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 清隆

(72)【発明者】

【氏名】高橋 典夫

【テーマコード（参考）】

5G016

【Ｆターム（参考）】

5G016AA04

5G016CG08

5G016CG21

(57)【要約】

【課題】 自然換気による排気がスムーズに行われる構造の電気機器収納用筐体を提供する。
【解決手段】 収容した変圧器８の発熱により熱せられた空気を放出するための開口部４１を天板４に設け、開口部４１の周囲には一定の高さを有する枠体１１が縁部に沿って配置され、開口部の縁部が嵩上げされて成る一方、天板４上には開口部４１を覆う覆設体７が配置され、覆設体７は開口部４１の上方を覆う平坦な遮蔽板１３、開口部４１及び遮蔽板１３の周囲を覆うスカート部７ａ、更にスカート部７ａの上部から遮蔽板１３の上方を覆うよう配設されて天面を形成する天枠部７ｂを有している。天枠部７ｂにより囲まれた天面中央には、開口部４１から上昇した空気を上方に放出するための排気口７１が形成されている。遮蔽板１３は略水平に配置された平坦な板体であり、遮蔽板１３の周囲には空気を上方に通過させる通気孔１３ｂが形成されている。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容した電気機器の発熱により熱せられた空気を放出するために、天板に開口部を設けた電気機器収納用筐体であって、
前記開口部の周囲には一定の高さを有する枠体が縁部に沿って配置され、前記開口部の縁部が嵩上げされて成る一方、
前記天板上には、前記開口部を覆う覆設体が配置され、
前記覆設体は、前記開口部の上方を覆う遮蔽板、前記開口部及び前記遮蔽板の周囲を覆うスカート部、更に前記スカート部の上部から前記遮蔽板の上方を覆うよう配設されて天面を形成する天枠部を有し、
前記天枠部により囲まれた天面中央には、前記開口部から上昇した熱せられた空気を上方に放出するための排気口が形成されると共に、
前記遮蔽板は略水平に配置された平坦な板体であり、当該遮蔽板の前記開口部の外側となる前記スカート部近傍には、空気を上方に通過させる通気穴が周設されていることを特徴とする電気機器収納用筐体。

【請求項2】

前記電気機器は変圧器であり、前記開口部は前記変圧器の横幅及び奥行きと同等の寸法かそれより大きく、前記変圧器の真上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋外に設置されて収容されている電気機器を自然換気で冷却する電気機器収納用筐体に関する。

【背景技術】

【0002】

変圧器等の発熱する電気機器を収納する筐体は、発生する熱により内部温度が上昇しないよう換気機能を備えている。屋外に設置されるこのような筐体の場合、ファン等を設けて強制排気する構成とするのが望ましいが、定期的な点検が必要となるし、部材の交換等のメンテナンスが面倒なため、自然換気が採用される場合が多い。
自然換気させる場合は、下部に吸気口、上部に排気口を設けて空気の自然対流を利用して放熱させることになる。この場合、上部に設けた排気口は、雨水や塵が侵入しないように、また落ち葉等が排気口を塞がない構造とする必要がある。
例えば、特許文献１では、筐体の天面に排気のための開口部を設け、開口部の上方に開口部より広く形成した上板を配置すると共に、開口部周囲は枠状に起立形成した第１折れ部を設けて、雨水や粉塵が排気口から侵入するのを防止した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－３８２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上方特許文献１の排気構造は、開口部周囲に立ち上げた第１折れ部と上板の周囲に下方に折り曲げた第２折れ部とにより、雨水や粉塵の浸入を防ぐことができた。
しかしながら、第２折れ部により排気される空気の流れを下向きにする部位が発生するため、空気の流路にあたかも壁が形成された状態となり、排気がスムーズに行われず熱だまりが発生し易い問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、自然換気による排気がスムーズに行われる構造の電気機器収納用筐体を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する為に、本発明の第１の構成は、収容した電気機器の発熱により熱せられた空気を放出するために、天板に開口部を設けた電気機器収納用筐体であって、開口部の周囲には一定の高さを有する枠体が縁部に沿って配置され、開口部の縁部が嵩上げされて成る一方、天板上には、開口部を覆う覆設体が配置され、覆設体は、開口部の上方を覆う遮蔽板、開口部及び遮蔽板の周囲を覆うスカート部、更にスカート部の上部から遮蔽板の上方を覆うよう配設されて天面を形成する天枠部を有し、天枠部により囲まれた天面中央には、開口部から上昇した熱せられた空気を上方に放出するための排気口が形成されると共に、遮蔽板は略水平に配置された平坦な板体であり、当該遮蔽板の開口部の外側となるスカート部近傍には、空気を上方に通過させる通気穴が周設されていることを特徴とする。
この構成によれば、開口部から排気口に至る空気の流路には、略水平方向に平坦な遮蔽板があるだけであり、空気の流路は横方向と上方へ移動する空間により構成され、途中に空気の下方への移動を強制する場所がないため、流れを遮る遮蔽物が無く熱だまりが発生しない。よって、電気機器により熱せられた空気をスムーズに排気口から外部に放出させることができる。また排気口に雨水が入っても、遮蔽板が開口部に雨水が入るのを防止するため、筐体内に雨水は入り込まない。

【0007】

本発明の別の態様は、上記構成において、電気機器は変圧器であり、開口部は変圧器の横幅及び奥行きと同等の寸法かそれより大きく、変圧器の真上に形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、開口部の大きさは収納した変圧器と同等かそれ以上であり、且つ変圧器の真上に形成されているため、発変圧器により熱せられて上昇した空気は、スムーズに開口部から外に放出される。よって、熱だまりの発生を防止できるし、箱内部の温度上昇を効果的に防止できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、開口部から排気口に至る空気の流路には、平坦な遮蔽板があるだけであり、空気は横方向と上方へ移動する流路により構成され、途中に空気の下方への移動を強制する場所がないため、流れを遮る遮蔽物が無く熱だまりが発生しない。よって、電気機器により熱せられた空気をスムーズに排気口から外部に放出させることができる。また排気口に雨水が入っても、遮蔽板が開口部に雨水が入るのを防止するため、筐体内に雨水は入り込まない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る電気機器収納用筐体の一例を示す斜視図である。

【図2】電気機器収納用筐体の側面説明図である。

【図3】天板の斜視図であり、（ａ）は開口部を露出させた状態、（ｂ）は中板を開口部上に配置した状態を示している。

【図4】天板及び覆設体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図5】図４のＡ－Ａ線端面図である。

【図6】開口部上に遮蔽板を配置した天板の斜視図である。

【図7】図５のＢ部を拡大した断面説明図である。

【図8】覆設体を除いた電気機器収納用筐体の平面説明図であり、内部電気機器と開口部の関係を示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１，２は本発明に係る電気機器収納用筐体の一例を示し、図１は斜視図、図２は右側面図である。尚、図２では収容している電気機器を破線で示している。
電気機器収納用筐体（以下、単に「筐体」と称する。）１は、四角形の金属製箱体であり、左右側板２、背板３、天板４、底板５を有し、開放された前面には扉６を備えており、内部の電気機器収容部を閉塞するよう形成されている。そして、天板４の上には内部の熱せられた空気を排気するための覆設体７が配置されている。また、８は変圧器を示し、電気機器として変圧器８を収容した構成を示している。
尚、筐体１は基台９に載置された状態を示している。

【0011】

以下、天板４及び覆設体７の構造を、図３－６を参照して説明する。
図３は天板４の斜視図であり、（ａ）は開口部を露出させた状態、（ｂ）は中板を開口部上に配置した状態を示している。図４は覆設体を取り付けた天板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図５は図４のＡ－Ａ線端面図である。尚、ここでは、天板４の天面４ａを基準に平面図等を記載しているが、天板４の天面４ａは図２に示すように後方に向けてなだらかな下り傾斜となっている。

【0012】

天板４には、図３に示すように変圧器８の熱で熱せられた内部空気を排気するための開口部４１が形成されている。そして開口部４１の端部には、一定の幅（高さ）を有する枠体１１が縁部に沿って配置されている。結果、枠体１１により開口部４１が補強されると共に、開口部４１を天板４に対して一定の高さ嵩上げしている。
この嵩上げにより、天板４上に降り注いだ雨水が開口部４１に入り込むのを防止している。

【0013】

天板４は、後方に向けてなだらかな下り傾斜（１／３０或いはそれ以上の傾斜）を有して形成され、雨水が留まることなく後方に流れ出るよう形成されている。そして、開口部４１には異物の入り込みを防止する網目状の中板１２が配置されている。

【0014】

覆設体７は、図４に示すように開口部４１の周囲を覆うスカート部７ａと、開口部４１の上方に配置される天枠部７ｂとを有し、開口部４１を覆うよう形成されている。そして、天枠部７ｂは中央が大きく開口形成され、排気口７１が形成され、覆設体７の内部には、図５に示すように排気口７１から進入した雨水が開口部４１に入り込むのを防止するための遮蔽板１３が配置されている。また、スカート部７ａの下部には、排気口７１に降り注いだ雨水を排出するための隙間７２が各辺に設けられている。
尚、底板５には、排気口７１からの排気がスムーズに成されるよう外気を導入するための開口部（図示せず）が設けられている。

【0015】

図６は、この遮蔽板１３を抜き出した斜視説明図であり、覆設体７のスカート部７ａ及び天枠部７ｂを消去し、天板４の開口部４１（枠体１１）との位置関係を示している。
図６に示すように、遮蔽板１３は略水平に配置された平坦な板体であり、開口部４１に平行に配置されている。周囲の適宜部位にスカート部７ａと連結するための連結片１３ａが設けられ、隣接する連結片１３ａの間には、開口部４１から出てきた空気を排気口７１に送出させるための切り欠き（通気穴）１３ｂが形成されている。
通気穴１３ｂは、開口部４１の直上に掛からないようにスカート部７ａ近傍である遮蔽板１３の端部に形成され、開口部４１の上方は確実に閉塞されるよう形成されている。

【0016】

尚、図５に示すＭは開口部４１の中心を通る中心軸を示し、天面４ａに直交する直線で示している。この中心軸Ｍは、遮蔽板１３の中心でもあり、排気口７１の中心でもある。即ち、開口部４１、遮蔽板１３、排気口７１のそれぞれの中心が一致するように配置されている。また、遮蔽板１３に形成された通気穴１３ｂは、端部を切り欠いて形成しなくとも良く、遮蔽板１３に穴を穿設して通気穴としても良い。

【0017】

図７は図５のＢ部拡大図を示し、開口部４１から筐体１の外部へ放出される空気の流れを示している。変圧器８の熱により熱せられた空気は上昇し、開口部４１から上方へ出る。開口部４１から出た空気は、矢印Ｑ１に示すように横方向に移動した後、矢印Ｑ２に示すように遮蔽板１３の端部に形成された通気穴１３ｂを通過して更に上昇する。
こうして、遮蔽板１３の上方へ至った空気は、矢印Ｑ３で示すように排気口７１から上方に移動して外部に放出される。

【0018】

ここで、開口部４１、通気穴１３ｂ、排気口７１の位置関係を説明する。通気穴１３ｂは、枠体１１の端部から一定の角度外側に配置されるよう形成されている。具体的に、図７に示す枠体１１の端部における略鉛直方向（図５に示す中心軸Ｍの方向）からの角度θ１が、４５度以上となる位置に通気穴１３ｂが配置されるよう形成されている。
また、通気穴１３ｂと排気口７１の位置関係も同様であり、通気穴１３ｂは排気口７１の端部から一定の角度で外側に配置されるよう形成されている。具体的に、図７に示す排気口７１の端部に対する略鉛直下方（図５に示す中心軸Ｍの方向）からの角度θ２が、４５度以上になる位置に通気穴１３ｂは形成されている。
この角度を設けて通気穴１３ｂを形成することで、排気口７１に入り込んだ雨水や粉塵が開口部４１から筐体１内部へ浸入するのが確実に防止される。
尚、枠体１１と遮蔽板１３との距離Ｒ１、通気穴１３ｂの幅Ｒ２、遮蔽板１３と天枠部７ｂとの距離Ｒ３は、空気の流れを妨げない距離（例えば５０ｍｍ）で形成されている。

【0019】

図８は、覆設体７を取り外した筐体１の平面説明図であり、収容している変圧器８と開口部４１の関係を示している。図８に示すように、開口部４１は変圧器８の直上に形成され、且つ変圧器８の外形より大きく形成されている。具体的に、開口部４１の奥行きＴ１は変圧器８の奥行きＴ２より大きく、開口部４２の幅Ｔ３は変圧器８の横幅Ｔ４より大きく形成されている。

【0020】

このように、開口部４１から排気口７１に至る空気の流路には、略水平方向に平坦な遮蔽板１３があるだけであり、空気の流路は横方向と上方へ移動する空間により構成され、途中に空気の下方への移動を強制する場所がないため、流れを遮る遮蔽物が無く熱だまりが発生しない。よって、変圧器８により熱せられた空気をスムーズに排気口７１から外部に放出させることができる。また排気口７１に雨水が入っても、遮蔽板１３が開口部４１に雨水が入るのを防止するため、筐体１内に雨水は入り込まない。
更に、開口部４１の大きさは収納した変圧器８と同等かそれ以上であるため、変圧器８により熱せられて上昇した空気は、スムーズに開口部４１から外に放出される。よって、熱だまりの発生を防止できるし、筐体１内部の温度上昇を効果的に防止できる。

【0021】

尚、上記実施形態では、電気機器を変圧器８としているが、変圧器８でなくとも良い。例えば、発熱する整流回路を備えた機器等の電気機器を収納する筐体として好適である。
また開口部４２は、変圧器８のほぼ上方に形成されてれば良く真上でなくても良いし、大きさも変圧器８の外形より必ずしも大きく無くても良く、同程度或いは僅かに小さくても効果的な排熱を実施でき有効である。

【符号の説明】

【0022】

１・・電気機器収納用筐体、４・・天板、７・・覆設体、７ａ・・スカート部、７ｂ・・天枠部、８・・変圧器（電気機器）、１１・・枠体、１２・・中板、１３・・遮蔽板、１３ｂ・・通気穴、４１・・開口部、７１・・排気口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】