JP2005531118A - 減光パック - Google Patents
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Abstract
自立型多減光チャネル・パッケージ(20)が、底壁上に支持された主電源回路基板(66)と、横方向及び垂直方向に延びてハウジング(22)を通る空気の流れを妨げる制御回路基板(68)とを持つハウジング(22)を含む。横流ファン(162)が、制御基板(68)の開口部(154)を通し、主基板(66)に搭載された出力スイッチング・モジュール(82)及び環状チョーク(84)をわたして強制的に空気を流す。各々の出力スイッチング・モジュール(82)は、空気の流れに平行なフィン(122)を持つヒート・シンク(166)を含み、チョーク(84)は、その中心開口部(160)を空気の流れと位置合わせさせた状態で、列状に搭載される。出力スイッチング・モジュール(82)は、主基板(66)上の結合コネクタ(112)に釈放可能に差し込まれる端子(134、136、138)を持つヒート・シンクに取り付けられた回路(124)を含む。回路遮断スイッチ(42、46)は、ハウジング(22)の所定の位置に嵌められる。ハウジング(22)の前部コーナには、一体型のブラケット及び取手部材(198)が設けられる。
Description
本発明は、電球のための減光器に関し、より具体的には、ラック搭載型及び独立型の舞台、スタジオ、及び建築の照明用途に適し、サイズが小さく、信頼性が高く、安価に製造できる改善された減光パックに関する。
劇場及び建築用途の照明器具は、該照明器具のランプを暗くして選択された光レベルで作動させることができるように、位相角減光器によって電力が供給される。こうした目的の位相角減光器はよく知られており、典型的には、AC電源をランプ負荷に相互接続するSCRなどの固体スイッチを含む。電源からのAC電圧は、正弦波である。位相制御回路が、所望の光レベルを作り出すために所望の出力量を有するランプ動作パルスをランプに供給するように選択される正弦波の半サイクル間のある点において、固体スイッチを導電性にする。
減光器は、他の減光器、及び幾つかの用途においては制御モジュールと一緒にラックに搭載するのに適したモジュール又はパッケージの形態で提供されることが多い。既知の減光モジュールは、複数の照明負荷を制御するために、単一のモジュール・パッケージに複数の減光チャネルを含むことができる。この形式のラック搭載型減光モジュールの一例が、Cunningham及びEsakoffの米国特許第4,972,125号に開示される。この特許に開示された減光モジュールは、外部制御を必要とし、自立型ではない。電源幹線と照明負荷との間で必要な機能のすべてを含む自立型減光パックは、ラック内だけではなく独立型ユニットとして用いることができる。独立型の用途においては、一体的な設計の便利な取手を含むことが望ましいであろう。
減光パックの設計における目標の1つは、小さなサイズを達成しつつ、高出力容量と、多数の照明チャネルの減光を制御する能力とを組み合わせることである。この目標を達成する際の問題は、放熱である。高速固体スイッチング素子とEMI抑制に必要な誘導チョークとを含む、減光回路の構成部品は、高出力レベルでは大量の熱を発生させる。サイズが小さいことによって、構成部品及び出力の密度が高くなる。結果として生じる高温が、減光動作を妨げ、部品寿命を短くする可能性がある。適当な冷却が必要であるが、特に高出力レベルで作動する小さなパッケージサイズでは、達成が困難である。
減光パック設計における別の目標は、コストを削減することである。減光パックは、典型的には、ヒート・シンクが設けられることが多い高電圧固体出力スイッチング回路と、誘導チョークとを有する。また、関連する過負荷保護及びスイッチングを伴う電源幹線のための相互接続入力部と、制御される照明負荷への接続のための出力部も含む。典型的には、制御ネットワーク配線のための入力部及びユーザ・インターフェースが、低電圧制御回路と共に用いられる。既知の減光パックの主要なコスト要因は、多くの所要部品を搭載し、相互接続するのに必要な労力である。
減光パックは、例えば移動する演劇作品、コンサートなどに用いる場合には、物理的に手荒な扱いに耐えなければならない。減光パック設計の別の目標は、損傷せずに大きな力に耐えられる頑強で丈夫な構造を提供することである。
本発明の主な目的は、改善された減光パックを提供することである。他の目的は、サイズが小さく、多チャネルを備える高出力容量ではあるが効率よく冷却される減光パックを提供し、低人件費で容易かつ迅速に組み立てられる減光パックを提供し、頑丈で丈夫な減光パックを提供し、該パッケージに一体化された便利で堅牢な取手部を含む減光パックを提供し、既知の減光モジュール及びパッケージの欠点を克服する減光パックを提供することである。
要約すれば、本発明に従って、縦方向に離間した前壁及び後壁と、底壁と、上壁と、横方向に離間した対向する側壁とを有するハウジングを含む、電気照明負荷のための減光パックが提供されている。ハウジング内のプリント回路主基板が、底壁の上に重なり、上壁から間隔を置いて配置される。ハウジング内のプリント回路第2基板が、主基板に隣接する。この第2基板は、側壁の間で横方向に延び、主基板と上壁との間で垂直に延び、前壁と後壁との間の該主基板上の気流を妨げる。冷却空気取り入れ孔がハウジングの前壁近傍にあり、冷却空気排出孔が該ハウジングの後壁近傍にある。高電圧スイッチング回路組立体及びチョークが、第2基板の片側において主基板上に搭載される。第2基板の空気通過用開口部が、取り入れ孔と排出孔との間の該第2基板を通る冷却空気経路を定め、該開口部は、スイッチング回路組立体及びチョークと位置合わせされる。ハウジング内で支持されたファンが、冷却空気経路に沿って空気を移動させる。
要約すれば、本発明の別の形態に従って、ハウジングと該ハウジング内のプリント回路基板とを含む、電気照明負荷のための減光パックが提供されている。高電圧スイッチング・モジュールが、ヒート・シンクを含む。ヒート・シンクは、対向する第1及び第2の表面を有する平坦なベース部を含む。複数の冷却フィンが、第1の表面から延びる。固体高電圧スイッチング回路が、第2の表面に取り付けられる。スイッチング回路に接続された複数の第1の電気コネクタが、第2の表面から遠ざかる方向に突出する。複数の第2のコネクタが、回路基板に搭載される。第2のコネクタは、スイッチング・モジュールを回路基板上で支持し、該回路基板とスイッチング回路との間を電気的に接続するために、第1のコネクタと釈放可能に結合される。
要約すれば、本発明の別の形態に従って、パネルを有するハウジングを含む、電気装置のための回路遮断器搭載組立体が提供されている。パネルは、対向する平行フランジを有する。回路遮断器は、前壁と、上壁と、底壁とを有し、該上壁及び底壁にはくぼみを備える。回路遮断器は、前壁をパネルに押し当て、上壁及び底壁をフランジに接触させた状態で、該パネルに隣接させて搭載される。回路遮断器をパネルに固定するために、フランジの突起部がくぼみに受け入れられる。
要約すれば、本発明の別の形態に従って、ハウジングの前部コーナを定める前壁及び側壁を有するハウジングと、ハウジングの該前部コーナの各々に一体的なブラケット及び取手部材とを含む、ラック搭載可能な電気ユニットが提供されている。部材の各々は、ハウジングに取り付けられる平坦な取り付け部と、側壁の一方を越えて該ハウジングから横方向に突出する取り付けブラケットと、該ブラケットの前に間隔を置いて配置され、側壁の一方を越えて該ハウジングから横方向に突出する取手部とを含む。
本発明は、上述の及び他の目的及び利点とともに、図面に示された本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、最も良く理解することができる。
本発明は、上述の及び他の目的及び利点とともに、図面に示された本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、最も良く理解することができる。
ここで図面を参照すると、全体が20として表され、本発明の原理に従って構成された減光パックが示されている。減光パック20は、舞台、スタジオ、及び建築の用途に用いられる照明器具などの照明負荷の通電レベルを制御するのに用いられる。減光パック20は、ユーザ入力及びネットワーク機能を備えた高電圧位相制御スイッチング・チャネルと低電圧制御部とを含む自立型多チャネル減光コントローラである。
減光パック20のハウジング22が、前壁24と、該前壁24から縦方向に離間した後壁26(図3)と、底壁28と、上壁30と、横方向に離間した側壁32及び34とを含む。底壁28と側壁32及び34とは、U字形状の断面を有する一体成形パネルの一部である(図4)。後壁26及び上壁30は、金属製パネルを型打ちして成形される。前壁24は、金属製前面パネル36(図12)と、成型プラスチック製正面パネル38(図4及び図7)とを含む。
本発明の減光パック20は、容易に移動できる小型で頑丈なパッケージになった自立型高出力多チャネル減光を提供する。ハウジング22は、工業規格DINの19インチラックに、前から後ろに滑り込ませて搭載するための大きさである。減光パック20は、多くの構成及び定格出力で提供することができ、チャネル当たり最大10アンペアの独立制御される減光チャネルを12個まで含むことができる。さらに、この高出力密度は、高さがわずか2U(1.75インチである標準的なラックの高さの単位)、すなわち3.5インチであるパッケージで達成される。こうした高出力レベル及び小型サイズであっても、減光パック20は、効率的かつ確実に冷却される。
ラックに搭載したとき又は独立型ユニットとして用いられるとき、ユーザは、正面パネル38を含む前壁24に容易にアクセスできる。減光パック20の前壁24は、各々の減光チャネルをオフ及びオンにするためのスイッチ・レバー40の列を含む。各々のスイッチ・レバー40は、前面パネル36(図12及び図13)に搭載され、過負荷保護も提供する回路遮断スイッチ42の一部である。同様に、制御回路スイッチ・レバー44が、制御回路遮断スイッチ46と関連する。前壁24はまた、ディスプレイ50が付いたユーザ・インターフェース48と、ユーザ操作式の複数の入力スイッチ52とを備える。前壁24には1対のネットワーク・コネクタ端子54も設置され、減光パック20をDMXネットワークなどのネットワークに接続することが可能になり、該減光パック20を、ネットワーク内で他の減光パック及び他のネットワーク化可能な装置とデイジー・チェーン接続することが可能になる。
図1及び図2においては、スイッチ・レバー40は、下方すなわちオフ位置の状態で示され、スイッチ・レバー44は、上方すなわちオン位置の状態で示される。各々のスイッチ・レバー40及び44は、該レバー40又は44が下方すなわちオフ状態にあることを示すくぼみ56を、ユーザが指をかけて上方にオン位置まで動かしやすい位置に含むパネル形状に嵌め込まれる。図1及び図2のレバー44で分かるように、オン位置のレバーは、該レバーを覆い、該レバーが不注意でオン位置からオフ位置に移動しないようにする1対の当接部58の間で保護される。ネットワーク・コネクタ端子54に隣接するくぼみ60が、該端子54に結合されたネットワーク・コネクタ(図示せず)を指でつかみやすくする。回路遮断スイッチ42及び46に関する表示ランプを、くぼみ60に又はその下に、見えるようにすることができる。
減光パック20が、ラック搭載型ユニット又は独立型ユニットのいずれかの状態で取り付けられたとき、ユーザは、後壁26にアクセスできる。後壁26(図3)は、電源幹線のための入口すなわち接続点62を備える。電源入口62は、開口とするか、又は電源ケーブルが通ってハウジング22に入る開口用のノックアウトとすることができる。減光パック20は、230ボルト又は110ボルトを用いる2相又は3相電源用か、又は、例えばアメリカ合衆国若しくはヨーロッパ以外の世界のいずれかの国で一般的な他の電源用に、構成することができる。後壁26は、各々の減光チャネルのための一連の照明負荷出力端子コネクタ64も含む。例示された実施形態においては、図示された6つの出力コネクタ64は二重化され、独立に制御される2つの照明負荷を各々が供給し、計12の負荷となる。後壁パネル26は、多くの異なるタイプの電源ケーブル及び照明負荷コネクタを収容するように調整することができるモジュール部品であることが好ましい。
減光パック20の構成部品のコンパクトで効率的なパッケージングは、低組み立てコスト及び小型ハウジング22の高出力密度をもたらす。図4から図6に見られるように、減光パックは、主電源プリント回路基板すなわちマザーボード68と、制御プリント回路基板すなわちドーターボード68とを含む。主基板66はハウジング内部に搭載され、ハウジング内部では、該基板は底壁28上に支持され、該底壁28を覆う。主基板は、横方向には側壁32と34の間の距離の大部分に広がり、縦方向には前壁24と後壁26の間の距離のかなりの部分に広がる。主基板66は、電源変圧器70及び72とフィルタ・コンデンサ74とを含む、減光パック20の高出力回路部品を接続する回路パス(図示せず)を含む。
主基板66上のエッジ・コネクタ75が、制御基板68を支持し、該制御基板上の回路パス(図示せず)まで電気的接続を延長する。制御基板68は、減光パック20の様々な低電圧回路部品77及びマイクロプロセッサ78を含む低電圧制御回路76を支持する。マイクロプロセッサ78は、ユーザ・インターフェース48及び/又はネットワーク接続端子54の1つから入力を受け取り、出力コネクタ64に接続された照明負荷の位相制御減光に用いられる制御信号をその出力に供給する。
主基板66はまた、図9及び図10で最もよく分かる高出力スイッチング・モジュール82を釈放可能に差し込み接続するための3つの搭載領域、すなわちモジュール収容部80を含む。トロイダル・チョーク84もまた、主基板66に搭載される。主基板は、該基板66の前縁及び後縁に配置された雌型電気端子のアレイ85及び86を支持する。端子85は、主基板66と回路遮断スイッチ42との間を接続する(図5に単に概略的に示される)ために用いられる。端子86は、主基板66と出力負荷コネクタ64との間を接続する(図5に単に概略的に示される)のに用いられる。
図5の実装ブロック図に最もよく示されるように、小さいネットワーク・コネクタ回路基板88が、ネットワーク端子54を支持し、ワイヤ・ハーネス90によって制御回路基板68に接続される。ユーザ・インターフェース48は、(図4及び図7にも見られる)リボン・ケーブル92によって制御基板68に接続される。制御回路遮断スイッチ46は、ワイヤ・ハーネス94によって制御基板に接続される。制御基板68は、エッジ・コネクタ75によって主基板すなわち電源基板66に接続される。
一群の電源入口ねじ留め端子組立体96(図6)は、幹線電源供給点62近くの主基板66の後部コーナにおいて支持される。個々の電源導線98(図5)は、これらのねじ留め端子96に終端接続される。ワイヤ・ハーネス100が、ねじ留め端子組立体96を回路遮断スイッチ42に接続する。ねじ留め端子組立体96は、ハーネス100の一端において端子に接続するための雄型端子タブ102を含む。回路遮断スイッチ42は、ハーネス100の反対端に接続するためのねじ留め端子104(図12)を含む。ねじ留め端子104の代わりに、雄型端子タブを用いることもできる。ねじ留め端子組立体96と回路遮断スイッチとの間のワイヤ・ハーネス接続は、減光パック20に用いられる幹線電源の種類、及び使用される減光チャネルの数に合わせて、該減光パック20を構成するように選択される。例示された減光パック20は、独立に制御される12の減光チャネルを有するが、用途によっては、より少ないチャネルを用いても良い。この場合は、12個より少ない回路遮断スイッチ42が使用される。回路遮断スイッチ42の雄型端子タブ106は、ワイヤ・ハーネス108によって主基板66の端子85に接続される。
制御回路遮断スイッチ46は、ワイヤ・ハーネス94によって主基板66に接続される雄型端子タブ109(図12)を有する。ユーザは、制御回路遮断スイッチ46を操作して、低電圧制御回路76を、スタンバイすなわちオフ状態か又は作動すなわちオン状態のいずれかにする。オン位置にすると、エッジ・コネクタ75を介して電力が制御基板68に供給される。
主基板66からの位相制御された電力は、ワイヤ・ハーネス110によって出力コネクタ64に供給される。ハーネス110の一端では、導線は主基板66の後部で端子86に接続される。ハーネス110の他端では、導線は、出力コネクタ64と関連する適切な端子に終端接続される。
ワイヤ・ハーネスという用語は、ケーブル状であろうとばらばらであろうと、減光パック20の前述の構成部品を相互接続するのに使用されるあらゆる種類の導線のケーブル又は組を意味するように用いられる。これらのハーネスの大部分は、図面の他の部分を見えなくしないように、図5のみに単に概略的な形態で示される。各々のハーネスの導線は、例えば端子85、86、102、104、及び106などの例示された端子と結合することができる電気的コネクタ及び端子を含むことが好ましい。このように、減光パック20の部品を構成し、組み立てて、相互接続するのに、最小限の時間及び労力で済む。
高出力スイッチング・モジュール82は、簡単な差し込み接続によって、モジュール収容部80に収容される。このことは、初期の組み立てと、モジュール82の現場での交換とを容易にする利点を有する。1つの収容部80が、図6において詳細に示される。収容部は、主基板66上の8つの雌型簡易接続端子112のアレイを含む。収容部80は、線型配列雌型ピン受けコネクタ又はヘッダ114も含む。
スイッチング・モジュール82は、図9から図11に示される。モジュール82は、良好な熱伝達特性を有するアルミニウムなどの材料で作られた押し出し成型金属ヒート・シンク116を含む。ヒート・シンク116は、一方の表面に凹部120を持つ平坦なベース部118を有する。多数の平行な熱伝達フィン122が、ベース部118の凹部120とは反対側から突出する。高電圧スイッチング回路124及び熱感知ユニット126(図11)が、充填用樹脂128によって凹部120内に封入される。
本発明の例示された12チャネルの実施形態においては、各々のスイッチング・モジュール82は、4つの減光チャネルを含み、従って、4つの高電圧スイッチング回路124を含む。他の構成では、モジュールをより少なくするか、又はモジュールあたりのスイッチング回路をより少なくすることができる。
図11に見られるように、各々のスイッチング回路124は、1対の主電源端子134間に、交流電源の半サイクル間の伝導を制御するためのゲート・バイアス抵抗と共に1対のSCRを含む。SCR130は、接地入力端子138に対して制御入力端子136で受信した制御信号によって制御される。光学的絶縁スイッチ140及び抵抗141が、端子136からの制御信号をSCRに結合する。マイクロプロセッサ78を含む低電圧制御回路76は、制御信号を制御基板68からエッジ・コネクタ75を通して供給して、ユーザ・インターフェース48、及び/又はコネクタ端子54に接続されたネットワークから受信した入力に従って照明負荷の選択的な位相角減光レベルを達成するように、SCR130を作動させる。
スイッチング・モジュール82は、基板上の熱感知ユニット126を含む。ユニット126は、端子142に接続され、温度に応じた信号を、エッジ・コネクタ75を含む回路を通して低電圧回路76及びマイクロプロセッサ78に与える。この信号は、例えば、過大な温度条件に応答して1つ又はそれ以上の減光チャネルの作動を中止させるのに用いることができる。
図9及び図10に見られるように、モジュール82の主電源端子134は、ヒート・シンク116のベース部118から、冷却フィン122とは反対の方向に延びる。端子136、138、及び142は、ピン端子であり、電源端子134と平行に同一の方向に延び、一列に配置される。
スイッチング・モジュール82は、モジュール収容部80内に納められ、簡単な差し込み操作によって主基板66に取り付けられ、主基板66によって支持される。モジュール82が収容部80内に押し込まれるとき、電源端子134は、雌型収容端子112内に摺動的に摩擦を伴って受け入れられる。ピン端子136、138、及び142も同様に、ピン受けコネクタ114内に摺動的に摩擦を伴って受け入れられる。この簡単な差し込み操作によって、回路基板66とモジュール82との間の電気的接続のすべてが構成され、モジュール82と減光パック20の他の構成部品との間で、他の何らかの方法で他の接続が構成される必要はない。さらに、モジュール82とモジュール収容部80との間の電気的接続によって、基板66上へのスイッチング・モジュール82の完全な機械的取り付けと、保持と、支持とがもたらされる。他のファスナ又は固定具は不要である。減光パック20内へのスイッチング・モジュール82の組み込みは、簡単で迅速である。さらに、SCR130の故障又は他の故障の場合には、単に、故障したスイッチング・モジュール82を現場で抜いて、新しいモジュールと交換するだけでよい。
減光パック20の電気部品は、使用時に熱を放出する。高電圧スイッチング回路124、特にSCR130と、チョーク84とは、主な熱発生源である。サイズが小さく、高出力密度の減光パック20は、相当に効率的な冷却を必要とする。減光パック20は、不利な環境条件の下でも高出力レベルで多数の減光チャネルの連続的な作動を可能にする、全体が144で表わされる高効率冷却システムを含む。
冷却システム144は、ハウジング22の前壁24に配置された冷却空気取り入れ孔146及び148を含む。上部通気孔146(図2)は、上壁30と正面パネル38との間で、ハウジング22の全幅に及ぶ。下部通気孔148も同様に、ユーザ・インターフェース48の位置で遮られることを除いて、ハウジング22の全幅に延びる。通気孔146及び148は、ハウジング22の前から冷却空気を取り入れるための広い領域を提供する。暖められた冷却空気は、ハウジング22の後部から排出される。側壁32及び34は、後方の排気孔150を含む。後壁26もまた、一連の排気孔152を含む。排気孔150及び152も、暖められた空気を除去するための広い領域を提供する。
主電源基板66は、底壁28上に搭載され、ハウジング22を通る空気は、基板66の上方を流れる。制御回路基板は、側壁32及び34の間でハウジング22を横切って横方向に延び、主基板66から上壁30へ垂直に延びる。従って、制御基板68は、バッフルとして機能し、ハウジング22の前から後ろへの自由な空気流れを妨げる。
制御基板68の窓すなわち開口部154が、ハウジング22の前から後ろへの該制御基板68を通る流れを可能にする。図6で最も良く分かるように、開口部154は、減光パック20の主な発熱部品、すなわちスイッチング・モジュール82及びチョーク84と位置合わせされる。結果として、冷却空気の流れのほとんどすべては、この流れを最も必要とする場所に向けられる。空気の流れへの熱伝達は、最大になる。
熱伝達効率は、スイッチング・モジュール82及びチョーク84の構成、配置、及び向きによって高まる。モジュールのヒート・シンク116のフィン122は、ハウジング22内では、前から後ろへ縦方向に並んでいる。開口部154から流れる冷却空気は、ヒート・シンク116からの熱伝達を最大にし、空気流れの妨害を最小にするように、方向を変えずにフィン122の間の空間を通って流れる。
チョーク84は、磁性金属材料の環状コア158に巻かれた巻線156を含む。各々のチョーク84は、中心開口部160を有する。例示された構成においては、各々の減光チャネルについて1つ、すなわち12のチョーク84がある。他の構成では、より少ないチョーク84を用いても良い。チョーク84は、モジュール収容部82の間に、それらに隣接して、主基板66上に列に並べられる。各々の列のチョーク84の各々は、該チョークの中心開口部160の軸線が前から後ろへ縦方向に配置されるように配向される。各々の列のチョーク84の中心開口部160は、位置合わせされる。冷却空気は、チョーク84から空気流れへの熱伝達を最大にし、空気流れの妨害を最小にするために、方向を変えずに該チョーク84の周囲全体及び中心開口部160を通って流れる。
冷却空気は、ファン162によって強制的にハウジング22を通される。ファン162は、ハウジング22内に横方向に配向された細長い横流ファンであり、開口部154を覆うように制御基板68に搭載される。このファンは、ニュージャージー州セコーカスのMatsushita Electric Corporation of Americaから入手可能な、Panasonic Model FCB34ファンとすることができる。ファン162は、ワイヤ・ハーネス164(図5)によって主基板66から電力を受けるように接続される。横流ファン162の細長い出口166(図7)は、ハウジング22の幅にわたって横方向に延び、開口部154と直接連通する。結果として、ファン162は、冷却空気を制御基板68の前の領域から引き込み、開口部154を通してその空気を該制御基板68の後ろの領域に送り込む。
冷却空気の流路は、図7で最も良く分かる。冷却空気は、上部吸気口146及び下部吸気口148を通ってハウジング22の前部に入る。この空気は横流ファン162に入り、ファン出口166と制御基板68の開口部154とを通って、該基板68の後部に送り込まれる。制御基板68のバッフル効果により、空気がこの冷却路を迂回することが防止される。結果として、冷却空気のほとんどすべては、開口部154からスイッチング・モジュール82及びチョーク84を渡るように方向付けされて、これらの発熱部品を効率よく最大限に冷却する。空気は、ハウジング22の後部近傍で、通気孔150及び152を通って出て行く。ラック搭載型及び独立型のどちらの用途においても、加熱空気を減光パックの後部から排出することが有利であり、こうすることにより、加熱空気がハウジング22の前部に再流入することを防止する。
減光パック20の構造は、日常の使用で受ける力、衝撃、及び圧力に耐えるために、強くて頑丈である。主電源基板66は、比較的重い変圧器70及び72などの個別部品に加えて、ファン162及び基板68上の他の部品を含む制御基板68と、重量のあるチョーク84と、スイッチング・モジュール82とを支持する。基板66によって支えられる全重量は、10ポンドを超える可能性がある。この重量によって生じる基板の損傷を防ぐために、頑丈な8分の1インチ基板が用いられ、該基板は、図8に見られるような多数の緩衝支持具168を用いて底壁28に搭載される。
主電源基板66のコーナには、支持具168を収容するための取り付け穴170が設けられる。ハウジングの底壁28には、各々の取り付け位置と位置合わせされた上方に突出するボス172が設けられる。弾性グロメット174が、穴170内に収容され、ボス172の穴180を通して下方にねじ込まれたフランジ付ねじ178の広がったシャンク部分176を収容する。スリーブ182が、グロメット174の圧縮を制限する。このように取り付けられた弾性グロメット174は、ハウジング22と主電源基板66との間の衝撃伝達を弱める。
搭載システム184(図12及び図13)には、回路遮断スイッチ42及び46のためのスナップが設けられる。各々のスイッチ42及び44は、その上壁及び底壁に反対向きのくぼみ186を含む。金属製前面パネル36は、回路遮断スイッチ42及び46の上部及び底部を受け入れ、それらに密着して重なる上部フランジ188及び下部フランジ190を有する。フランジ部188及び190は、スロット192によって、柔軟性のあるタブ部194に分割される。タブ194には、上部フランジ188からは下方に延び、下部フランジ190からは上方に延びる固定用突出部又は突起部196が設けられる。図13で分かるように、タブ194は、突起部196がくぼみ186内に嵌り、回路遮断スイッチを所定の位置に固定するまで曲がるので、該回路遮断スイッチ42又は46は、該スイッチを単に前方に押し付けるだけでパネル36に搭載される。パネル36の開口部197によって、レバー40及び44が該パネルを通り抜けて延びることが可能になり、ユーザは該レバーを操作できるようになる。開口部195を設けて、回路遮断スイッチ42及び46の前部の表示灯が見えるようにすることができる。スナップによる搭載は、素早く簡単であり、ファスナを用いる費用及び人件費が避けられる。
減光パック20の前部コーナの各々には、一体型の取手及び取り付けフランジ胴体198(図14及び図15)が設けられる。胴体198は、頑丈な厚い金属シートから型打ちされ、成形される。各々は、前方サイドパネル200と、内側に片寄った後方サイドパネル202とを含む平坦な取り付け部を有する。前方パネル200は、1対の溶接用アクセスホール204を有し、一方、後方パネル202は、第3の溶接用アクセスホール208を持つボス206を有する。取り付けブラケット210が、前方パネル200から外向きに延び、外向きに延びる湾曲した取手部212が、該ブラケット210の前に形成される。取手部212は、滑らかに湾曲し、減光パック20の前部方向に凸面をなしている。胴体198は、中心水平面に関して上下対称であり、そのため、同一の胴体198を前部コーナの両方に用いることができる。
胴体198は、ハウジングの側部パネル32及び34に固定される。図15で分かるように、側部パネルのスロットにより、前方パネル200を該側部パネルの外面に接する位置に置くと同時に、後方パネル202を内面に接する位置に置くことが可能になる。側部パネルのボス215(図1)が、後方パネル202のボス206と整合し、側壁にあるスロットと協働して、胴体198を正確に位置決めする。胴体198とハウジング22とを極めて堅牢に相互接続するために、溶接用アクセス穴204及び208において、3点溶接が行われる。取手212は、減光パック20を運搬し、取り扱うために用いられる。ラック搭載型の場合は、取り付けフランジの開口部214を用いて、該フランジをラックに固定する。フランジの開口部214に置かれたファスナに手が届くように、取手の開口部216は、該開口部214と位置合わせされる(図2を見よ)。
本発明は、図面に示された本発明の実施形態の詳細を参照して説明されたが、これらの詳細は、添付の特許請求の範囲において請求された本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
Claims (29)
- 電気照明負荷のための減光パックであって、
縦方向に離間した前壁及び後壁を有するハウジングと、
底壁、上壁、及び、横方向に離間した対向する側壁と、
前記ハウジング内にあり、前記底壁の上に重なり、前記上壁から間隔を置いて配置されたプリント回路主基板と、
前記ハウジング内にあり、前記主基板に隣接し、前記側壁の間で横方向に延び、該主基板と前記上壁との間で垂直に延び、前記前壁と前記後壁との間の該主基板上の気流を妨げるプリント回路第2基板と、
前記ハウジングの前記前壁近傍の冷却空気取り入れ孔、及び、該ハウジングの前記後壁近傍の冷却空気排出孔と、
前記第2基板の片側において前記主基板上に搭載された高電圧スイッチング回路組立体と、
前記第2基板の前記片側において前記主基板上に搭載されたチョークと、
前記第2基板にあり、前記取り入れ孔と前記排出孔との間の該第2基板を通る冷却空気経路を定め、前記スイッチング回路組立体及び前記チョークと位置合わせされた空気通過用開口部と、
前記ハウジング内で支持され、前記冷却空気経路に沿って空気を移動させるためのファンと、
を備えることを特徴とする減光パック。 - 前記スイッチング回路組立体と前記チョークとが、前記第2基板と前記後壁との間に搭載されたことを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記空気通過用開口部が、前記側壁間の距離の大部分にわたって横方向に延び、前記ファンが、該空気通過用開口部を覆い、該開口部を通るように冷却空気を配向する細長い横流ファンからなることを特徴とする、請求項2に記載の減光パック。
- 前記第2基板を前記主基板上に支持するエッジ・コネクタをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記主基板上に搭載された複数の前記スイッチング回路組立体と複数の前記チョークとをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記スイッチング回路組立体の各々がSCRを含むことを特徴とする、請求項5に記載の減光パック。
- 前記スイッチング回路組立体と熱伝達関係にあり、間隔を持たせて配置した縦方向に延びる平行フィンを有するヒート・シンクをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記チョークが、縦方向に延びる軸線を持つ中空中心部を有する環状コアを含むことを特徴とする、請求項7に記載の減光パック。
- 前記ヒート・シンクがベース部を含み、前記フィンが前記ベース部の第1の表面から延び、前記スイッチング回路組立体が該ベース部の第2の表面に取り付けられ、該スイッチング回路組立体が該ベース部の前記第2の表面から延びる複数の第1の端子を含み、前記主基板上の複数の第2の端子が前記第1の端子を釈放可能に受け入れることを特徴とする、請求項7に記載の減光パック。
- 前記第1の端子が雄型端子からなり、前記第2の端子が、差し込み式接続によって前記雄型端子を受け入れる雌型端子からなることを特徴とする、請求項9に記載の減光パック。
- 前記第1及び第2の端子が、前記主基板上の前記スイッチング回路組立体及び前記ヒート・シンクの唯一の支持部であり、前記スイッチング回路組立体への唯一の電気的接続部であることを特徴とする、請求項9に記載の減光パック。
- 前記主基板を前記底壁上に搭載する弾性支持具をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記第2基板上に、マイクロプロセッサを含む低電圧制御部品をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 前記前壁にユーザ入力装置をさらに備え、前記後壁に負荷コネクタをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の減光パック。
- 複数の電気照明負荷のための多チャネル減光パックであって、該減光パックが、
縦方向に離間した前壁及び後壁を有するハウジングと、
底壁、上壁、及び、横方向に離間した対向する側壁と、
前記ハウジング内にあり、前記底壁の上に重なり、前記上壁から間隔を置いて配置されたプリント回路主基板と、
前記ハウジング内のプリント回路第2基板と、
前記第2基板を前記主基板に接続し、該主基板上で、前記側壁の間で横方向に延び、該主基板と前記上壁との間で垂直に延び、前記前壁と前記後壁との間の該主基板上の気流を妨げる該第2基板を支持する、少なくとも1つのエッジ・コネクタと、
前記ハウジングの前記前壁近傍の冷却空気取り入れ孔、及び、該ハウジングの前記後壁近傍の冷却空気排出孔と、
ヒート・シンク、電気照明負荷のためのスイッチング回路、及び第1の電気端子を各々が含む複数の高電圧スイッチング・モジュールと、
前記主基板上にあり、前記第1の電気端子に釈放可能に結合される第2の電気端子を各々が含む複数のモジュール収容部と、
前記主基板上に搭載され、中心開口部を持つ環状体であり、前記中心開口部を縦方向に位置合わせさせた状態で一列に搭載された複数のチョークと、
前記第2基板にあり、前記取り入れ孔と前記排出孔との間の該第2基板を通る冷却空気経路を定め、前記スイッチング回路組立体及び前記チョークと位置合わせされた空気通過用開口部と、
前記ハウジング内に搭載され、前記冷却空気経路に沿って空気を移動させるためのファンと、
を備えることを特徴とする多チャネル減光パック。 - 前記空気通過用開口部が、前記側壁間の距離の大部分にわたって横方向に延び、前記ファンが、該空気通過用開口部を覆い、該開口部を通るように冷却空気を配向する細長い横流ファンからなることを特徴とする、請求項15に記載の多チャネル減光パック。
- 前記スイッチング・モジュールの各々が複数の高電圧スイッチング・チャネルを含むことを特徴とする、請求項16に記載の多チャネル減光パック。
- 前記チョークが複数の前記列にして搭載されたことを特徴とする、請求項17に記載の多チャネル減光パック。
- 前記第2基板上に、マイクロプロセッサを含む低電圧制御部品をさらに備えることを特徴とする、請求項15に記載の多チャネル減光パック。
- 電気照明負荷のための減光パックであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のプリント回路基板と、
ヒート・シンクを含む高電圧スイッチング・モジュールと、
対向する第1及び第2の表面を有する平坦なベース部を含む前記ヒート・シンクと、
前記第1の表面から延びる複数の冷却フィンと、
前記第2の表面に取り付けられた固体高電圧スイッチング回路と、
前記スイッチング回路に接続され、前記第2の表面から遠ざかる方向に突出する複数の第1の電気コネクタと、
前記回路基板上に搭載され、前記スイッチング・モジュールを該回路基板上で支持し、かつ、該回路基板と前記スイッチング回路との間を電気的に接続するために、前記第1のコネクタと釈放可能に結合された複数の第2のコネクタと、
を備えることを特徴とする減光パック。 - 前記第2の表面が凹部を含み、前記スイッチング回路が前記凹部に収容されたことを特徴とする、請求項20に記載の減光パック。
- 前記凹部が、前記スイッチング回路を封入する充填用材料で埋められたことを特徴とする、請求項21に記載の減光パック。
- 前記第2の表面に取り付けられた複数の前記スイッチング回路を備えることを特徴とする、請求項20に記載の減光パック。
- 複数の前記スイッチング・モジュールを備えることを特徴とする、請求項23に記載の減光パック。
- 電気照明負荷のための減光パックであって、
縦方向に離間した前壁及び後壁を有するハウジングと、
底壁、上壁、及び、横方向に離間した対向する側壁と、
前記ハウジング内の電源接続部と、
前記前壁に搭載され、前記電源接続部に接続された複数の回路遮断スイッチと、
前記ハウジング内にあり、前記底壁の上に重なり、前記上壁から間隔を置いて配置されたプリント回路主電源基板と、
前記主基板に接続された前記回路遮断スイッチと、
前記ハウジング内にあり、前記主基板上に搭載され、該主基板と前記上壁との間で垂直に延びるプリント回路制御基板と、
前記制御基板を前記主基板上に支持し、該制御基板を該主基板に接続するエッジ・コネクタと、
マイクロプロセッサを含み、前記制御基板上に搭載された低電圧制御回路部品と
前記前壁に搭載され、前記制御基板に接続されたユーザ・インターフェース組立体と、
前記主基板上に搭載された複数の高電圧スイッチング・モジュールと、
前記主基板上に搭載された複数の誘導チョークと、
前記後壁に搭載され、前記主基板に接続された複数の照明負荷コネクタと、
を備えることを特徴とする減光パック。 - 前記ハウジングに搭載され、前記制御基板に接続されたネットワーク接続部をさらに備えることを特徴とする、請求項25に記載の減光パック。
- 前記電源接続部が前記後壁に搭載され、前記ネットワーク接続部が前記前壁に搭載されたことを特徴とする、請求項26に記載の減光パック。
- 前記制御基板を貫く冷却空気用開口部と、該制御基板に搭載され、前記冷却空気用開口部に重なる冷却ファンとをさらに備えることを特徴とする、請求項25に記載の減光パック。
- 前記ファンが横流ファンであることを特徴とする、請求項28に記載の減光パック。
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