JP2024007940A - Power source device - Google Patents

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佑規 平林
Yuki Hirabayashi
伊佐夫 宮崎
Isao Miyazaki
克文 朝倉
Katsufumi Asakura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power source device to which outside air is introduced to encourage a heat generation component to generate heat while waterproof properties and dustproof properties are ensured.
SOLUTION: A power source device includes: a casing 10 having a first wall and a second wall 12 that face each other; a side surface wall (third wall); a side surface wall 14 facing the third wall; a top wall 15; an introduction duct 16 provided in the first wall and opening downward; an exhaust duct 17 provided in the second wall 12 so as to be at a height position higher than the introduction duct 16 and opening downward; an air blower 30 provided on the second wall 12 or the exhaust duct 17 and exhausting air in the casing 10 via the exhaust duct 17; and a power converter 50 disposed in the middle of a flow path from the introduction duct 16 to the air blower 30.
SELECTED DRAWING: Figure 3
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明の一態様は、電源装置に関する。 One aspect of the present invention relates to a power supply device.

特許文献1は、屋外に設置される電源装置用キャビネットを開示している。 Patent Document 1 discloses a power supply cabinet installed outdoors.

特許第6562146号Patent No. 6562146

携帯電話基地局には、交流入力電力から整流した直流電力を、負荷としての無線機へ供給する直流電源装置が用いられる。第5世代移動通信システム(いわゆる「5G」)においては、多くの基地局が設置されることが見込まれている。 A mobile phone base station uses a DC power supply device that supplies DC power rectified from AC input power to a radio device as a load. In the fifth generation mobile communication system (so-called "5G"), many base stations are expected to be installed.

屋外に設置される電源装置は、防水性および防塵性の観点からは、内部の電力変換器や蓄電池を筐体で密閉することが好ましい。しかし、筐体内で、電力変換器や配線部品が発熱するため、外部に放熱する必要がある。 In a power supply device installed outdoors, from the viewpoint of waterproofness and dustproofness, it is preferable to seal the internal power converter and storage battery with a housing. However, since the power converter and wiring components generate heat within the housing, it is necessary to dissipate the heat to the outside.

筐体に熱交換器を設けることで、密閉性を保ちながらある程度の放熱効果は期待できる。しかし、熱交換器では、十分な費用対効果が得られない場合がある。 By installing a heat exchanger in the casing, a certain degree of heat dissipation effect can be expected while maintaining airtightness. However, heat exchangers may not be sufficiently cost effective.

本発明の一態様は、防水性および防塵性を確保しつつ、外気を導入して発熱部品の放熱を促す電源装置を提供する。 One aspect of the present invention provides a power supply device that introduces outside air and promotes heat dissipation from heat generating components while ensuring waterproofness and dustproofness.

本発明の一態様に係る電源装置は、対向する第一壁および第二壁を有する筐体と、前記第一壁に設けられて下方に開口する導入ダクトと、前記導入ダクトより高い高さ位置で前記第二壁に設けられて下方に開口する排出ダクトと、前記第二壁または前記排出ダクトに設けられて前記筐体内の空気を前記排出ダクトを介して排出させる送風機と、前記導入ダクトから前記送風機への流路の途中に配置される電力変換器と、を備える。 A power supply device according to one aspect of the present invention includes a housing having a first wall and a second wall facing each other, an introduction duct provided in the first wall and opening downward, and a position at a higher height than the introduction duct. a discharge duct provided on the second wall and opening downward; a blower provided on the second wall or the discharge duct for discharging air within the housing through the discharge duct; and a power converter disposed in the middle of the flow path to the blower.

上記態様によれば、防水性および防塵性を確保しつつ、外気を導入して発熱部品の放熱を促す電源装置を提供できる。 According to the above aspect, it is possible to provide a power supply device that introduces outside air and promotes heat dissipation from heat generating components while ensuring waterproofness and dustproofness.

直流電源装置を示す前面の斜視図である。FIG. 3 is a front perspective view showing the DC power supply device. 直流電源装置の内部構造を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the DC power supply device. 直流電源装置の送風機と排出ダクトを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a blower and a discharge duct of the DC power supply device. 遮断器および配線部品を有する基板ユニット示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a board unit having a circuit breaker and wiring components. 導入ダクトから排出ダクトへの流路を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a flow path from an inlet duct to an outlet duct.

以下、本発明の実施形態に係る電源装置の、概要を説明する。 Hereinafter, an outline of a power supply device according to an embodiment of the present invention will be explained.

(1)電源装置は、対向する第一壁および第二壁を有する筐体と、前記第一壁に設けられて下方に開口する導入ダクトと、前記導入ダクトより高い高さ位置で前記第二壁に設けられて下方に開口する排出ダクトと、前記第二壁または前記排出ダクトに設けられて前記筐体内の空気を前記排出ダクトを介して排出させる送風機と、前記導入ダクトから前記送風機への流路の途中に配置される電力変換器と、を備える。 (1) The power supply device includes a casing having a first wall and a second wall facing each other, an introduction duct provided in the first wall and opening downward, and a second wall located at a height higher than the introduction duct. a discharge duct provided on a wall and opening downward; a blower provided on the second wall or the discharge duct for discharging air within the housing through the discharge duct; and a blower discharging air from the introduction duct to the blower. A power converter disposed in the middle of the flow path.

上記構成によれば、導入ダクトと排出ダクトがそれぞれ下方に開口しているため、電源装置の防水性および防塵性を確保できる。導入ダクトより高い高さ位置に送風機と排出ダクトが設けられ、導入ダクトから送風機への流路の途中に電力変換器が配置されている。そのため、電力変換器およびそれに接続された配線部品などの部品の発熱に伴って生じる上昇気流に逆らうことなく、送風機によって外気を導入・流動させ、発熱部品の放熱を促すことができる。 According to the above configuration, since the introduction duct and the discharge duct are each opened downward, it is possible to ensure waterproofness and dustproofness of the power supply device. A blower and a discharge duct are provided at a higher height than the introduction duct, and a power converter is placed in the middle of the flow path from the introduction duct to the blower. Therefore, the blower can introduce and flow outside air to promote heat dissipation from the heat-generating components without going against the rising airflow that occurs due to the heat generation of the power converter and components such as wiring components connected thereto.

(2)上記(1)に記載の電源装置は、前記筐体内における前記電力変換器の下方に蓄電素子が配置されてもよい。 (2) In the power supply device according to (1) above, a power storage element may be disposed below the power converter in the housing.

上記構成によれば、電力変換器およびそれに接続された配線部品の熱によって蓄電素子が温められることによる蓄電素子の劣化の進行を抑制できる。また、直流電源装置や無停電電源装置における、蓄電池などの蓄電素子は、平時(例えば、非停電時)はフロート充電されておりあまり発熱しないため、流路の上流側に蓄電素子が配置されていても、導入された空気が蓄電素子でそれほどは温められない。そのため、導入された空気は、蓄電素子のまわりを通過した後、配線部品などの発熱部品の放熱を促すことができる。 According to the above configuration, it is possible to suppress the progress of deterioration of the power storage element due to the power storage element being warmed by the heat of the power converter and the wiring components connected thereto. In addition, power storage elements such as storage batteries in DC power supplies and uninterruptible power supplies are float-charged during normal times (for example, during non-power outages) and do not generate much heat, so the power storage elements are placed on the upstream side of the flow path. However, the introduced air is not heated that much by the energy storage element. Therefore, the introduced air can promote heat dissipation from heat generating components such as wiring components after passing around the electricity storage element.

(3)上記(1)または(2)に記載の電源装置は、前記筐体内における前記電力変換器の側方に、前記流路の一部をなす、部品冷却部を有してもよい。 (3) The power supply device according to (1) or (2) above may include a component cooling section that forms part of the flow path on a side of the power converter within the housing.

上記構成によれば、電源装置に接続される負荷の消費電力が大きい場合も、導入された空気を部品冷却部に向かわせて(流路の狭い箇所に集中させて)、そこに配置された金属バーなどの発熱部品の放熱を促すことができる。 According to the above configuration, even when the power consumption of the load connected to the power supply device is large, the introduced air is directed toward the component cooling section (concentrated in a narrow part of the flow path), and the It can promote heat dissipation from heat generating parts such as metal bars.

(4)上記(1)~(3)のいずれかに記載の電源装置は、前記送風機が、上方を向くように前記第二壁または前記排出ダクトに設けられてもよい。 (4) In the power supply device according to any one of (1) to (3) above, the blower may be provided on the second wall or the discharge duct so as to face upward.

送風機は、斜め上方を向くように設けられてもよいが、その形態に限定はされない。上記構成によれば、筐体内のすみずみまで発熱部品の放熱を促すことができるとともに、下方に開口する排出ダクトへ、送風機からスムーズに送風できる。 The blower may be provided so as to face obliquely upward, but is not limited to this form. According to the above configuration, heat dissipation from the heat generating components can be promoted to every corner of the housing, and air can be smoothly blown from the blower to the discharge duct opening downward.

(5)上記(1)~(4)のいずれかに記載の電源装置において、前記第二壁は、開閉可能な扉を有し、前記送風機は、前記扉に設けられてもよい。 (5) In the power supply device according to any one of (1) to (4) above, the second wall may have a door that can be opened and closed, and the blower may be provided on the door.

上記構成によれば、電源装置の製造時に送風機の筐体への取付を容易に行えるとともに、運用開始後のメンテナンスも容易に行える。ファンなどによって構成される送風機は、比較的、劣化しやすい部品である。開閉可能な扉に送風機を設けることで、電源装置の所有者や保守員が、送風機に容易にアクセスできる。 According to the above configuration, the blower can be easily attached to the housing when manufacturing the power supply device, and maintenance after the start of operation can be easily performed. A blower made up of a fan or the like is a component that deteriorates relatively easily. By providing the blower on a door that can be opened and closed, the owner or maintenance personnel of the power supply device can easily access the blower.

(6)上記(1)~(5)のいずれかに記載の電源装置において、前記送風機は、前記第二壁の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって前記第二壁または排出ダクトに設けられてもよい。 (6) In the power supply device according to any one of (1) to (5) above, the blower may be provided on the second wall or the discharge duct over a length that is approximately the same as a width dimension of the second wall. good.

ここで、「第二壁の幅寸法とほぼ同じ長さ」とは、第二壁の幅寸法の半分以上の長さであればよい。特に、送風機が、第二壁の幅寸法の2/3以上、かつ、第二壁の幅寸法以下の長さにわたって第二壁に設けられることが好ましい。
上記構成によれば、電源装置のすみずみまで発熱部品の放熱を促し、高い冷却効果を得ることができる。
Here, "the length that is substantially the same as the width of the second wall" may be any length that is at least half the width of the second wall. In particular, it is preferable that the blower is provided on the second wall over a length that is at least 2/3 of the width of the second wall and not more than the width of the second wall.
According to the above configuration, it is possible to promote heat dissipation from the heat generating components to every corner of the power supply device, and to obtain a high cooling effect.

(7)上記(1)~(6)のいずれかに記載の電源装置において、前記第一壁は、前記第一壁の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって前記第一壁に設けられて、前記導入ダクトに連通する、導入開口を有してもよい。 (7) In the power supply device according to any one of (1) to (6) above, the first wall is provided on the first wall over approximately the same length as the width dimension of the first wall, and It may have an introduction opening that communicates with the introduction duct.

上記構成によれば、スムーズに外気を導入して、電源装置のすみずみまで発熱部品の放熱を促し、高い冷却効果を得ることができる。 According to the above configuration, it is possible to smoothly introduce outside air and promote heat dissipation from the heat generating components to every corner of the power supply device, thereby achieving a high cooling effect.

以下、図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。図1は、携帯電話基地局向けの直流電源装置100の前面の斜視図である。直流電源装置100は、屋外設置が可能な筐体10を有する。筐体10は、前面壁(第一壁)11と、前面壁11に対向する背面壁(第二壁)12と、側面壁(第三壁)13と、側面壁13に対向する側面壁14(図3参照)と、天壁15とを有する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front perspective view of a DC power supply device 100 for a mobile phone base station. The DC power supply device 100 has a casing 10 that can be installed outdoors. The housing 10 includes a front wall (first wall) 11, a rear wall (second wall) 12 opposite to the front wall 11, a side wall (third wall) 13, and a side wall 14 opposite to the side wall 13. (see FIG. 3) and a ceiling wall 15.

図1に示すように、本実施形態における前面壁11は、ハンドル(取っ手)20を有する前面扉である。前面壁11の下部に、導入ダクト16が設けられている。 As shown in FIG. 1, the front wall 11 in this embodiment is a front door having a handle 20. As shown in FIG. An introduction duct 16 is provided at the lower part of the front wall 11.

本実施形態における導入ダクト16は、フード(ひさし形の覆い)のような形状を呈して、前面壁11から前方に突出するとともに、下方に開口している。本実施形態における導入ダクト16は、防水性・防塵性の向上のために鉛直下方に開口しているが、代替的に、防水性・防塵性を確保できる範囲で、斜め下方に開口してもよい。 The introduction duct 16 in this embodiment has a hood-like shape, projects forward from the front wall 11, and is open downward. The introduction duct 16 in this embodiment opens vertically downward to improve waterproofness and dustproofness, but alternatively, it may open diagonally downward as long as waterproofness and dustproofness can be ensured. good.

背面壁12には、前面壁11の導入ダクト16より高い高さ位置に、排出ダクト17が設けられている。
このように、対向する前面壁11と背面壁12とに、導入ダクト16と排出ダクト17とが設けられている。そのため、背面壁12または排出ダクト17に設けられる送風機(後述)によって、筐体10の前面の下部から外気がスムーズに導入される。
A discharge duct 17 is provided on the rear wall 12 at a higher height position than the introduction duct 16 on the front wall 11.
In this way, the introduction duct 16 and the discharge duct 17 are provided on the front wall 11 and the rear wall 12 that face each other. Therefore, outside air is smoothly introduced from the lower part of the front surface of the casing 10 by a blower (described later) provided on the back wall 12 or the exhaust duct 17.

本実施形態における排出ダクト17は、導入ダクト16と同様のフードのような形状を呈して、背面壁12から後方に突出するとともに、下方に開口している。本実施形態における排出ダクト17は、防水性・防塵性の向上のために鉛直下方に開口しているが、代替的に、防水性・防塵性を確保できる範囲で、斜め下方に開口してもよい。 The discharge duct 17 in this embodiment has a hood-like shape similar to the introduction duct 16, projects rearward from the rear wall 12, and is open downward. The discharge duct 17 in this embodiment opens vertically downward to improve waterproofness and dustproofness, but alternatively, the discharge duct 17 may open diagonally downward as long as waterproofness and dustproofness can be ensured. good.

図2は、前面壁11および背面壁(背面扉)12を開放し、側面壁13を図示しないことで直流電源装置の内部構造を示す斜視図である。図2と、後述する図3において、蓄電素子(鉛蓄電池やリチウムイオン電池などの蓄電池、またはキャパシタ、またはフライホイール)の図示は省略している。 FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the DC power supply device with the front wall 11 and the back wall (back door) 12 open and the side wall 13 not shown. In FIG. 2 and FIG. 3 described later, illustration of a power storage element (a storage battery such as a lead acid battery or a lithium ion battery, a capacitor, or a flywheel) is omitted.

図2に示すように、前面壁11の下部に、導入ダクト16に連通する導入開口11aが設けられている。導入開口11aは、前面壁11の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって前面壁11に設けられて、導入ダクト16に連通している。導入ダクト16の下端は、導入開口11aの下端よりも下方に延びて開口している。
本実施形態では、組立性の向上のために、3個の導入開口11aに対して、それらを跨ぐように1個の導入ダクト16が設けられているが、代替的に、1個の導入開口に対して1個の導入ダクトが設けられてもよい。
As shown in FIG. 2, an introduction opening 11a communicating with the introduction duct 16 is provided at the lower part of the front wall 11. The introduction opening 11a is provided in the front wall 11 over a length that is approximately the same as the width of the front wall 11, and communicates with the introduction duct 16. The lower end of the introduction duct 16 extends downward from the lower end of the introduction opening 11a.
In this embodiment, one introduction duct 16 is provided so as to straddle the three introduction openings 11a in order to improve assemblability. One inlet duct may be provided for each.

筐体10内には、4本の支柱22a、22b、22c、22dが設けられ、それら支柱の上部(高さ方向の中心より上)に、電力変換器50や、配線部品などの発熱部品が配置されている。電力変換器50の下方に、蓄電素子を配置するための収納部25が設けられている。 Four pillars 22a, 22b, 22c, and 22d are provided inside the casing 10, and heat-generating components such as a power converter 50 and wiring components are mounted above the pillars (above the center in the height direction). It is located. A housing portion 25 is provided below the power converter 50 for arranging a power storage element.

本実施形態における電力変換器50は、複数台の(例えば6~7台の)平板状の整流器ユニット(AC-DC変換器、DC-DC変換器を含む)を、積み重ねて電気的に並列接続して構成されている。電力変換器50の側方に(複数台の整流器ユニットの側面と、筐体10の側面壁13の内面との間に)、後述する基板ユニットなどを配置するための部品冷却部26が設けられている。 The power converter 50 in this embodiment includes a plurality of (for example, 6 to 7) flat rectifier units (including AC-DC converters and DC-DC converters) stacked and electrically connected in parallel. It is configured as follows. A component cooling section 26 is provided on the side of the power converter 50 (between the side surfaces of the plurality of rectifier units and the inner surface of the side wall 13 of the housing 10) for arranging a board unit, etc., which will be described later. ing.

導入ダクト16から導入された空気は、図示しない蓄電素子のまわりを通過した後、電力変換器50の下面、または電力変換器50の下方にある板状の部材の下面に当たり、その下面に沿って側方へ、つまり部品冷却部26へ向かう。導入された空気は、流路の狭い箇所である部品冷却部26に集中する。 After passing around a power storage element (not shown), the air introduced from the introduction duct 16 hits the lower surface of the power converter 50 or the lower surface of a plate-shaped member located below the power converter 50, and flows along the lower surface. To the side, that is, to the component cooling section 26. The introduced air is concentrated in the component cooling section 26, which is a narrow part of the flow path.

図3は、背面壁(背面扉)12を開放した状態における背面の斜視図である。前述のように、背面壁12の外面には、排出ダクト17が背面壁12から後方に突出するように設けられている。背面壁12の内面であって、排出ダクト17に対応する高さ位置に、ファン30が設けられている。ファン30は、排出ダクト17に設けられて、排出ダクト17とともに背面壁12に取り付けられてもよい。本実施形態におけるファン30は、背面壁12の内面(垂直面)から筐体10の内方に突出しないように、排出ダクト17の凹部にその少なくとも一部が収納されている。
このように、前面壁11と背面壁12とがそれぞれ開閉可能に構成されているため、電源装置の組立性およびメンテナンス性が良好である。
FIG. 3 is a perspective view of the back with the back wall (back door) 12 open. As mentioned above, the exhaust duct 17 is provided on the outer surface of the rear wall 12 so as to protrude rearward from the rear wall 12. A fan 30 is provided on the inner surface of the back wall 12 at a height corresponding to the exhaust duct 17. The fan 30 may be provided in the exhaust duct 17 and attached to the back wall 12 together with the exhaust duct 17. At least a portion of the fan 30 in this embodiment is housed in the recess of the exhaust duct 17 so as not to protrude inward from the inner surface (vertical surface) of the rear wall 12 into the housing 10 .
Since the front wall 11 and the rear wall 12 are configured to be openable and closable, the power supply device is easy to assemble and maintain.

本実施形態におけるファン30は、複数個(3個)の排気ファンを、背面壁12上で水平方向に並べて構成されている。複数個のファン30が、背面壁12の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって背面壁12または排出ダクト17に設けられている。それぞれのファン30は、その回転軸または回転中心軸が、筐体10の内方かつ上方を向くように設けられている。それぞれのファン30は、電力変換器50の上部を向くように、背面壁12に対して斜めに設けられている。
本実施形態では、組立性の向上のために、3個のファン30に対して、それらを跨ぐように1個の排出ダクト17が設けられているが、代替的に、1個のファン30に対して1個の導入ダクトが設けられてもよい。
排出ダクト17の下端は、ファン30の下端よりも下方に延びて開口している。
The fan 30 in this embodiment is configured by arranging a plurality (three) of exhaust fans horizontally on the back wall 12. A plurality of fans 30 are provided on the back wall 12 or the exhaust duct 17 over a length that is approximately the same as the width dimension of the back wall 12. Each fan 30 is provided such that its rotation axis or rotation center axis faces inward and upward of the housing 10 . Each fan 30 is provided diagonally with respect to the rear wall 12 so as to face the top of the power converter 50.
In this embodiment, one exhaust duct 17 is provided so as to straddle the three fans 30 in order to improve assembly efficiency. One introduction duct may be provided for each.
The lower end of the discharge duct 17 extends downward from the lower end of the fan 30 and is open.

背面壁12の下方に、配線を挿通させる挿通孔12aが形成された配線ガイド板12bが設けられている。配線ガイド板12bは、背面壁12とともに開閉はせずに、筐体10に固定されている。 A wiring guide plate 12b is provided below the back wall 12 and has an insertion hole 12a through which the wiring is inserted. The wiring guide plate 12b is fixed to the housing 10 without opening or closing together with the rear wall 12.

図2に示した部品冷却部26には、図4に示すような基板ユニット40や、図示しないその他の発熱部品が配置される。基板ユニット40は、基板41と、基板41上に設けられた遮断器(スイッチング素子)42と、遮断器42を冷却する放熱部品43と、遮断器42によって導通をオンオフされる電力線(パワーライン)を構成する金属バー45とを有する。遮断器42の放熱性能が十分であるときは、放熱部品43は設けられなくてもよい。金属バー45は、安価で性能に優れる銅バーであってもよい。 In the component cooling section 26 shown in FIG. 2, a board unit 40 as shown in FIG. 4 and other heat generating components (not shown) are arranged. The board unit 40 includes a board 41, a circuit breaker (switching element) 42 provided on the board 41, a heat dissipation component 43 that cools the circuit breaker 42, and a power line (power line) that is turned on and off by the circuit breaker 42. It has a metal bar 45 that constitutes. When the heat radiation performance of the circuit breaker 42 is sufficient, the heat radiation component 43 may not be provided. The metal bar 45 may be a copper bar, which is inexpensive and has excellent performance.

電源装置に接続される電気負荷の消費電力が大きい場合、金属バー45には比較的大きい電流(数百アンペア)が流れて、金属バー45が発熱する。5G携帯電話基地局向けの電源装置には、消費電力が大きい負荷が接続されたり、多くの負荷が接続されたりする傾向があり、金属バー45が発熱する。 When the power consumption of the electrical load connected to the power supply device is large, a relatively large current (several hundred amperes) flows through the metal bar 45, causing the metal bar 45 to generate heat. A power supply device for a 5G mobile phone base station tends to have a load that consumes a large amount of power or a large number of loads connected thereto, and the metal bar 45 generates heat.

本実施形態では、電力変換器50の片側のみ(図1の右側のみ)に部品霊薬部26を設けている。導入ダクト16から導入された空気は、流路の狭い箇所である部品冷却部26に集中するため、そこに配置される基板ユニット40が効率的に冷却される。発熱部品が、筐体内に分散して配置される場合に比べ、本実施形態のように、発熱する複数の金属バー45を部品冷却部26に集中的に配置することで、ファン30等による限られた放熱能力で、効率的な放熱が行なえる。 In this embodiment, the component elixir section 26 is provided only on one side of the power converter 50 (only on the right side in FIG. 1). Since the air introduced from the introduction duct 16 is concentrated in the component cooling section 26, which is a narrow part of the flow path, the board unit 40 disposed there is efficiently cooled. Compared to the case where the heat-generating components are arranged dispersedly within the housing, by arranging the plurality of heat-generating metal bars 45 in a concentrated manner in the component cooling section 26 as in this embodiment, there is no restriction caused by the fan 30 or the like. Efficient heat dissipation is possible with the improved heat dissipation capacity.

図5は、導入ダクト16から排出ダクト17に到る空気の流路を示す側面図である。図3に示したファン30を駆動することで、導入ダクト16および導入開口11a(図2参照)を介して外気が筐体10内に導入される。 FIG. 5 is a side view showing the air flow path from the introduction duct 16 to the discharge duct 17. By driving the fan 30 shown in FIG. 3, outside air is introduced into the housing 10 through the introduction duct 16 and the introduction opening 11a (see FIG. 2).

図5に示すように、導入された空気は、図示しない蓄電素子のまわりを通過した後、電力変換器50(図2参照)またはその他の板状部材の下面に当たり、その下面に沿って部品冷却部26へ向かう。こうして、導入された空気は、流路の狭い箇所である部品冷却部26に集中する。 As shown in FIG. 5, the introduced air passes around a power storage element (not shown) and then hits the lower surface of the power converter 50 (see FIG. 2) or other plate-shaped member, cooling the parts along the lower surface. Head to section 26. In this way, the introduced air is concentrated in the component cooling section 26, which is a narrow part of the flow path.

導入された空気は、部品冷却部26を上方に流れて、そこに配置された発熱部品の放熱を促した後、背面壁12に向かって(図3に示したファン30に向かって)流れ、排出ダクト17を介して下方に排出される。排気ファン30が、筐体10の上部を向くように(筐体10の上部から空気を吸い込むように)、背面壁12に対して斜めに設けられているため、筐体10内部空間の上部の空気は、斜め下方に吸い出される。 The introduced air flows upward through the component cooling section 26 to promote heat radiation from the heat generating components disposed there, and then flows toward the rear wall 12 (toward the fan 30 shown in FIG. 3). It is discharged downward via the discharge duct 17. Since the exhaust fan 30 is provided obliquely to the back wall 12 so as to face the top of the housing 10 (to suck air from the top of the housing 10), Air is sucked diagonally downward.

以上説明した直流電源装置100によれば、導入ダクト16と排出ダクト17が、それぞれ、導入開口11aの下端よりも下方、ファン30の下端よりも下方に延びて開口している。そのため、直流電源装置100は防水性および防塵性を確保でき、屋外設置に好適である。 According to the DC power supply device 100 described above, the introduction duct 16 and the discharge duct 17 extend and open below the lower end of the introduction opening 11a and below the lower end of the fan 30, respectively. Therefore, the DC power supply device 100 can ensure waterproofness and dustproofness, and is suitable for outdoor installation.

また、導入ダクト16より高い高さ位置にファン30と排出ダクト17が設けられ、導入ダクト16からファン30への流路の途中に電力変換器50が配置されている。そのため、電力変換器50およびそれに接続された配線部品などの部品の発熱に伴って生じる上昇気流に逆らうことなく、ファン30によって外気を導入・流動させ、発熱部品の放熱を促すことができる。 Further, a fan 30 and a discharge duct 17 are provided at a higher height than the introduction duct 16, and a power converter 50 is arranged in the middle of the flow path from the introduction duct 16 to the fan 30. Therefore, the fan 30 can introduce and flow outside air to promote heat dissipation from the heat-generating components without going against the rising airflow that occurs due to the heat generation of the power converter 50 and components such as wiring components connected thereto.

直流電源装置100は、筐体10内における電力変換器50の下方に蓄電素子が配置されるため、電力変換器50およびそれに接続された配線部品の熱によって蓄電素子が温められることによる蓄電素子の劣化の進行を抑制できる。直流電源装置100や無停電電源装置といったバックアップ電源における、蓄電池などの蓄電素子は、平時はフロート充電されておりあまり発熱しない。流路の上流側に蓄電素子が配置されていても、導入された空気が蓄電素子でそれほどは温められない。そのため、導入された空気は、蓄電素子のまわりを通過した後、配線部品などの発熱部品の放熱を促すことができる。 In the DC power supply device 100, the power storage element is disposed below the power converter 50 in the housing 10, so that the power storage element is heated by the heat of the power converter 50 and the wiring components connected to it. Progress of deterioration can be suppressed. A power storage element such as a storage battery in a backup power source such as the DC power supply device 100 or an uninterruptible power supply device is float-charged during normal times and does not generate much heat. Even if the electricity storage element is arranged on the upstream side of the flow path, the introduced air is not heated by the electricity storage element very much. Therefore, the introduced air can promote heat dissipation from heat generating components such as wiring components after passing around the electricity storage element.

直流電源装置100は、筐体10内における電力変換器50の側方に、流路の一部をなす、部品冷却部26を有している。そのため、電源装置100に接続される負荷の消費電力が大きい場合も、導入された空気を部品冷却部に向かわせて(流路の狭い箇所に集中させて)、そこに配置された金属バーなどの発熱部品の放熱を促すことができる。 The DC power supply device 100 includes a component cooling section 26 that forms part of the flow path on the side of the power converter 50 within the housing 10 . Therefore, even if the power consumption of the load connected to the power supply device 100 is large, the introduced air is directed toward the component cooling section (concentrated in the narrow part of the flow path), and the metal bar placed there can promote heat dissipation from heat-generating parts.

直流電源装置100は、ファン30が(吸い込み面が)、斜め上方を向くように背面壁12または排出ダクト17に設けられている。そのため、筐体10内のすみずみまで発熱部品の放熱を促すことができるとともに、下方に開口する排出ダクト17へ、ファン30からスムーズに送風できる。 The DC power supply device 100 is provided on the rear wall 12 or the exhaust duct 17 so that the fan 30 (the suction surface) faces obliquely upward. Therefore, heat dissipation from the heat-generating components can be promoted to every corner of the housing 10, and air can be smoothly blown from the fan 30 to the discharge duct 17 that opens downward.

直流電源装置100の背面壁12は、開閉可能な扉を有し、ファン30はその扉に設けられるため、電源装置100の製造時にファン30の筐体10への取付を容易に行えるとともに、運用開始後のメンテナンスも容易に行える。ファン30は、比較的、劣化しやすい部品である。開閉可能な扉にファン30を設けることで、電源装置100の所有者や保守員が、送風機に容易にアクセスできる。 The rear wall 12 of the DC power supply device 100 has a door that can be opened and closed, and the fan 30 is installed on the door. Therefore, the fan 30 can be easily attached to the housing 10 during the manufacture of the power supply device 100, and the operation Maintenance after starting is also easy. The fan 30 is a component that deteriorates relatively easily. By providing the fan 30 on a door that can be opened and closed, the owner and maintenance personnel of the power supply device 100 can easily access the blower.

直流電源装置100のファン30は、背面壁の幅寸法とほぼ同じ長さ(水平方向長さ)にわたって背面壁12または排出ダクト17に設けられているため、電源装置100のすみずみまで発熱部品の放熱を促し、高い冷却効果を得ることができる。 Since the fan 30 of the DC power supply 100 is provided on the rear wall 12 or the exhaust duct 17 over a length (horizontal length) that is approximately the same as the width of the rear wall, the fan 30 is installed in the rear wall 12 or the exhaust duct 17 over a length (horizontal length) that is approximately the same as the width of the rear wall. It promotes heat dissipation and provides a high cooling effect.

直流電源装置100の前面壁12は、前面壁12の幅寸法とほぼ同じ長さ(水平方向長さ)にわたって前面壁12に設けられて、導入ダクト16に連通する、導入開口11aを有する。この構成により、スムーズに外気を導入して、電源装置100のすみずみまで発熱部品の放熱を促し、高い冷却効果を得ることができる。 The front wall 12 of the DC power supply device 100 has an introduction opening 11 a that is provided in the front wall 12 over a length (horizontal direction length) that is approximately the same as the width dimension of the front wall 12 and communicates with the introduction duct 16 . With this configuration, outside air can be introduced smoothly to promote heat dissipation from the heat generating components to every corner of the power supply device 100, and a high cooling effect can be obtained.

本発明は、上述した実施形態に限定されない。
実施形態では、携帯電話基地局向けの直流電源装置を説明したが、その他の用途の直流電源装置や、無停電電源装置(UPS)などの電源装置にも、本発明を適用できる。特に、多くの台数の電源装置を屋外の各所に設置するような用途に、本発明を適用することが好ましい。
The invention is not limited to the embodiments described above.
In the embodiment, a DC power supply device for a mobile phone base station has been described, but the present invention can also be applied to a DC power supply device for other uses and a power supply device such as an uninterruptible power supply (UPS). In particular, it is preferable to apply the present invention to applications where a large number of power supply devices are installed at various locations outdoors.

電源装置は、屋内に設置されてもよい。筐体10は、実施形態のような直方体状のものに限定はされない。第一壁および第二壁は、前面壁11および背面壁12に限定はされず、対向する一対の壁であればよい。ここでいう対向とは、完全な平行でなくてもよい。 The power supply device may be installed indoors. The housing 10 is not limited to a rectangular parallelepiped shape as in the embodiment. The first wall and the second wall are not limited to the front wall 11 and the back wall 12, and may be any pair of opposing walls. Opposing as used herein does not necessarily have to be completely parallel.

電源装置が備える電力変換器は、AC-DC、DC-DC、DC-ACの少なくともいずれかの電力変換機能を有していればよい。 The power converter included in the power supply device may have at least one of AC-DC, DC-DC, and DC-AC power conversion functions.

実施形態では、送風機としてファン30を用いたが、その形態に限定はされず、他の送風機が用いられてもよい。送風機は、筐体10内の空気を冷却する機能(熱交換機能)を有してもよい。 In the embodiment, the fan 30 is used as the blower, but the form is not limited to this, and other blowers may be used. The blower may have a function of cooling the air within the housing 10 (heat exchange function).

10 筐体
11 前面壁(第一壁)
12 背面壁(第二壁)
13,14 側面壁(第三壁)
16 導入ダクト
17 排出ダクト
26 部品冷却部
30 ファン(送風機)
50 電力変換器
100 直流電源装置(電源装置)
10 Housing 11 Front wall (first wall)
12 Back wall (second wall)
13,14 Side wall (third wall)
16 Introductory duct 17 Discharge duct 26 Component cooling section 30 Fan (blower)
50 Power converter 100 DC power supply device (power supply device)

Claims (7)

対向する第一壁および第二壁を有する筐体と、
前記第一壁に設けられて下方に開口する導入ダクトと、
前記導入ダクトより高い高さ位置で前記第二壁に設けられて下方に開口する排出ダクトと、
前記第二壁または前記排出ダクトに設けられて前記筐体内の空気を前記排出ダクトを介して排出させる送風機と、
前記導入ダクトから前記送風機への流路の途中に配置される電力変換器と、を備える
電源装置。
a casing having a first wall and a second wall facing each other;
an introduction duct provided in the first wall and opening downward;
a discharge duct that is provided on the second wall at a higher height than the introduction duct and opens downward;
a blower that is installed on the second wall or the exhaust duct and discharges the air inside the housing through the exhaust duct;
A power supply device comprising: a power converter disposed in the middle of a flow path from the introduction duct to the blower.
前記筐体内における前記電力変換器の下方に蓄電素子が配置される
請求項1に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1, wherein a power storage element is arranged below the power converter in the housing.
前記筐体内における前記電力変換器の側方に、前記流路の一部をなす、部品冷却部を有する
請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2, further comprising a component cooling section that forms a part of the flow path on a side of the power converter in the housing.
前記送風機が、上方を向くように前記第二壁または前記排出ダクトに設けられる
請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the blower is provided on the second wall or the discharge duct so as to face upward.
前記第二壁は、開閉可能な扉を有し、前記送風機は、前記扉に設けられる
請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the second wall has a door that can be opened and closed, and the blower is provided on the door.
前記送風機は、前記第二壁の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって前記第二壁または排出ダクトに設けられる
請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the blower is provided on the second wall or the discharge duct over a length that is approximately the same as a width dimension of the second wall.
前記第一壁は、前記第一壁の幅寸法とほぼ同じ長さにわたって前記第一壁に設けられて、前記導入ダクトに連通する、導入開口を有する
請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The power source according to claim 1 or 2, wherein the first wall has an introduction opening that is provided in the first wall over a length that is approximately the same as a width dimension of the first wall and that communicates with the introduction duct. Device.
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