JP2808418B2

JP2808418B2 - 可搬型電源装置

Info

Publication number: JP2808418B2
Application number: JP6208295A
Authority: JP
Inventors: 正男加藤岡; 亨荒井; 茂岡本; 謙三檀上; 成治田中
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH08236970A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばアーク溶接
機、プラズマアーク切断機、充電器、貴金属メッキ用の
可搬型電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の上記可搬型電源装置は、商用電源
を整流した後、高周波でスイッチングし、更に高周波ト
ランスを介して再び整流した後に出力するようになって
いる。回路は、スイッチング回路や高周波トランスを含
む主回路（発熱部品）と、出力電流又は出力電圧を検出
してその検出値に基づいて一次側のスイッチングトラン
スをオンオフ制御する制御回路（非発熱部品）と、で構
成されている。このような電源装置では、大型のトラン
スや大型のチョーク等を必要としないために装置全体、
特に主回路を小型化できる利点がある。

【０００３】しかし、上記電源装置では、使用する電気
部品の数が多くなり、しかも回路が複雑となる。その為
に、発熱部品と非発熱部品とを混在させて設けることが
あり、そのような場合、発熱部品から受ける熱によって
制御回路（非発熱部品）が誤動作することがある。

【０００４】そこで、出願人は、特公平３−４６５５６
号公報に開示されている小型電子機器を発明している。
この小型電子機器は、図１４に示すように、正面板５１
と裏面板５２とを複数の桟５４を介して結合し、これら
の桟５４の上面に、発熱部品（主回路）と非発熱部品
（制御回路）が実装されたプリント基板５５を設け、こ
れら発熱部品が実装されている領域５６と非発熱部品が
実装されている領域５７の境界部に放熱フィン５８を設
けた構成である。この構成によって、発熱部品の発生す
る熱が制御回路に伝わることをこの放熱フィン５８によ
って防止することができ、その結果、加熱による制御回
路の誤動作を防止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１４に示す
上記従来の機器では、プリント基板５５に重量の重い放
熱フィン５８を設けているために、プリント基板５５が
破損することがあるという問題がある。特に、図１４に
示す機器が可搬型のものである場合は、プリント基板５
５に強い衝撃を受けることがあり、破損の起こる可能性
が大きい。

【０００６】そして、プリント基板５５上に実装されて
いる発熱部品（主回路）と非発熱部品（制御回路）とを
放熱フィン５８によって仕切っているので、発熱部品と
非発熱部品とを配線によって電気的に接続する際に、そ
の配線を、放熱フィン５８を迂回させて設ける必要があ
る。その為に、配線が長くなり配線のロスが大きくなる
という問題がある。そして、配線が長くなると、配線イ
ンダクタンスが大きくなりノイズを受け易く、これによ
ってスナバ回路が大きくなるという問題がある。

【０００７】本発明は、構造が丈夫で小型であり、保
守、点検が比較的容易で制御回路が誤動作し難く、しか
も、スナバ回路を比較的小さくすることができる可搬型
電源装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、互いに間
隔を隔てて略平行して配置されている第１の側板及び第
２の側板と、これら第１の側板と第２の側板との間にこ
れら両方の側板と略直行するように配置してあり、互い
に対抗する位置に形成されている第１の端部及び第２の
端部を有し第１の端部が第１の側板の略中央部と結合す
ると共に第２の端部が第２の側板の略中央部と結合して
第１の側板と第２の側板とを互いに連結し、かつ、開口
部を有する中シャーシと、該中シャーシの開口部を閉塞
すると共に上記中シャーシによって仕切られて形成され
た２つの領域のうち一方の領域に熱を放出するように設
けた放熱体と、該放熱体から熱が放出される上記一方の
領域に面する上記放熱体の表面に設けた発熱部品と、上
記２つの領域のうち他方の領域に面する上記中シャーシ
の表面に設けた非発熱部品と、を具備する可搬型電源装
置において、上記２つの領域のうち上記非発熱部品が設
けられている上記他方の領域に面する上記放熱体の表面
に、上記非発熱部品と電気的に接続する所定の発熱部品
を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】第２の発明は、第１の発明の搬型電源装置
において、上記所定の発熱部品が、電力用スイッチング
素子を含む電力用半導体素子と、該電力用スイッチング
素子のドライブ回路と、を備える電力用半導体モジュー
ルであることを特徴とするものである。

【００１０】第３の発明は、第２の発明の可搬型電源装
置において、上記非発熱部品が主回路部品の搭載されて
いる主プリント基板を備え、上記電力用半導体モジュー
ルの主端子と上記主プリント基板とを互いに接近して設
けると共に、互いに電気的に接続した構成としたことを
特徴とするものである。

【００１１】第４の発明は、第２の発明の可搬型電源装
置において、上記非発熱部品が、主回路部品の搭載され
ている主プリント基板を備え、該主プリント基板が、端
子固定手段と該端子固定手段の近傍に上記主プリント基
板に設けた貫通孔を有し、上記主プリント基板を、上記
電力用半導体モジュールに接近して設け、上記電力用半
導体モジュールの主端子を上記貫通孔に挿通して上記端
子固定手段に結合して固定することにより上記主端子と
上記主プリント基板とを互いに電気的に接続した構成と
したことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】第１乃至第４の発明の可搬型電源装置による
と、非発熱部品と電気的に接続する例えば電力用半導体
モジュール等の所定の発熱部品を非発熱部品が設けられ
ている領域に設けた構成であるので、当該所定の発熱部
品と非発熱部品とを互いに接近させて配置することがで
きる。従って、両者を電気的に接続する端子又は配線等
の長さを短くすることができる。これによって、配線イ
ンダクタンスを小さくすることができる。

【００１３】そして、電力用半導体モジュール等の所定
の発熱部品を放熱体の表面に設け、この所定の発熱部品
（電力用半導体モジュール等）の発生した熱を放熱体が
吸収してその熱を非発熱部品の設けられていない領域に
放出する構成であるので、その所定の発熱部品の発生し
た熱が非発熱部品（制御回路）の設けられている領域に
伝わらないようにすることができる。

【００１４】また、電力用半導体モジュール等の所定の
発熱部品以外の発熱部品と非発熱部品とを中シャーシと
放熱体とによって仕切った構成であるので、その発熱部
品の発生した熱が非発熱部品を設けた領域に伝わり難く
することができ、そして、その発熱部品が発生した熱を
放熱体によって吸収し、この吸収した熱を非発熱部品が
設けられていない側の領域に放出することができるの
で、電力用半導体モジュール等の所定の発熱部品以外の
発熱部品の発生した熱が非発熱部品（制御回路）の設け
られている領域に伝わらないようにすることができる。

【００１５】更に、第１の側板、第２の側板及び中シャ
ーシは、Ｈ字構造を成すので、あらゆる方向から受ける
圧縮、引っ張り、曲げ等の力に対して変形し難く、構造
が丈夫である。

【００１６】そして、発熱部品の発生する熱を放熱する
ための放熱体を、中シャーシに設けているので、放熱体
の重量を中シャーシによって受けることができる。

【００１７】第３の発明の可搬型電源装置によると、非
発熱部品である主プリント基板と所定の発熱部品である
電力用半導体モジュールの主端子とを互いに接近して設
け、両者を電気的に接続した構成であるので、両者を電
気的に接続する主端子の長さを短くすることができ、配
線インダクタンスを小さくすることができる。

【００１８】第４の発明の可搬型電源装置によると、所
定の発熱部品である電力用半導体モジュールの主端子と
主プリント基板の端子固定手段とを電気的に接続する為
に、主端子を主プリント基板に設けた貫通孔に挿通して
いるので、主端子を主プリント基板の外縁部に迂回させ
る必要がなく、従って、その迂回させない分だけ主端子
の長さを短くすることができ、配線インダクタンスを小
さくすることができる。

【００１９】

【実施例】本発明に係る可搬型電源装置をプラズマアー
ク切断機用の可搬型電源装置に適用した一実施例を各図
を参照して説明する。図１は、この可搬型電源装置の取
付け状態を示す分解斜視図である。図１０乃至図１３
は、可搬型電源装置の右側面図、正面図、背面図及び平
面図である。図１等に示す１は中シャーシ、２はフロン
トパネル（第１の側板）、３はリヤーパネル（第２の側
板）、４は左サイドカバー（第３の側板）、５は右サイ
ドカバー（第４の側板）である。

【００２０】中シャーシ１は、図１に示すように、前後
方向に長い矩形の枠状に形成してあり、中央に後述する
冷却用ヒートシンク（放熱体）１２よりも少し小さい開
口部１ａを有し、この開口部１ａの後方（リヤーパネル
３側）には、後述する冷却ファン１４の上部が嵌合する
凹部１ｇを備えている。また、中シャーシ１の前端面１
ｈの左右の各端部（第１の端部）、及び後端面１ｉの左
右の各端部（第２の端部）に、夫々が互いに平行して前
方、そして後方に伸延する伸延部１ｊ（図５参照）を突
設してあり、これら各伸延部１ｊの先端部外側面には、
係合凸部１ｋを突設してある（図１には４つの伸延部１
ｊのうちの３つが現れている。）。そして、この伸延部
１ｊが内側に屈曲し易いように、図５に示すように、前
端面及び後端面に溝１ｍを設けてある。

【００２１】図５（ａ）は、フロントパネル２を正面と
して見たときに、中シャーシ１の右側に位置する係合凸
部１ｋが、フロントパネル２に設けた挿通孔２ｄの係合
縁２ｅに係合している状態を示す断面図であり、図５
（ｃ）は、係合凸部１ｋが挿通孔２ｄに係合した状態を
示す側面図である。図５（ａ）、（ｃ）に示すように、
係合凸部１ｋが挿通孔２ｄに係合した状態で、係合凸部
１ｋの前端縁、後端縁、上側縁、及び下側縁が、挿通孔
２ｄの対応する各内側縁と当接するように係合凸部１ｋ
及び挿通孔２ｄを形成してある。なお、挿通孔２ｄの前
端縁、後端縁、上側縁、及び下側縁が係合縁２ｅであ
る。そして、伸延部１ｊの外側面１ｎも挿通孔２ｄの側
縁と当接している。また、残りの３組の係合凸部１ｋ及
び挿通孔２ｄも図５（ａ）、（ｃ）に示すものと同等に
形成してあり、詳細な説明を省略する。

【００２２】この構成によって、中シャーシ１の前端面
に設けた１対の係合凸部１ｋがフロントパネル２に設け
た一対の挿通孔２ｄに係合すると、中シャーシ１とフロ
ントパネル２とが互いに位置関係が固定されて結合す
る。同様に、中シャーシ１の後端面に設けた１対の係合
凸部１ｋがリヤーパネル３に設けた一対の挿通孔２ｄに
係合すると、中シャーシ１とリヤーパネル３とが互いに
位置関係が固定されて結合する。中シャーシ１からフロ
ントパネル２又はリヤーパネル３を取り外すときは、例
えば図５（ａ）に示す係合凸部１ｋを内側に指で押し込
んで、係合凸部１ｋを挿通孔２ｄから外せばよい（図５
（ｂ）、（ｄ）参照）。この際、伸延部１ｊ（中シャー
シ１）は、合成樹脂製であるので指の押圧力によって内
側に弾性変形するから係合凸部１ｋを挿通孔２ｄから簡
単に外すことができる。

【００２３】フロントパネル２には、図１に示すよう
に、下部にこの電源装置の２つの出力端子２ｆ、２ｆ、
ガス流出口としての１つの出力部２ｃを取り付けるため
の合計３つの開口部２ｇを設けてある。これに対して、
リヤーパネル３には、図１に示すように、下部にガス流
入口等の入力部３ｃを取り付けるための１つの開口部３
ｄを設けてある。つまり、フロントパネル２には、３つ
の開口部２ｇを設けてあるのに対してリヤーパネル３に
は１つの開口部３ｄを設けてある点で形状が相違してお
り、これ以外の形状は同一である。即ち、フロントパネ
ル２及びリヤーパネル３は、双方共に縦に長い矩形の板
状体であり、例えば各上部に後述する操作用プリント基
板２１を取り付けるための開口部２ａ、冷却風の複数の
通路２ｂ、挿通孔２ｄを設けてあり、これら開口部２
ａ、通路２ｂ、挿通孔２ｄの位置、形状が同一である。

【００２４】左サイドカバー４は、図１に示すように、
縦断面形状が略コ字状をしている。右サイドカバー５
（図１には示していない。図１０乃至図１３参照。）
は、左サイドカバー４と左右対称、かつ、同一の形状を
している。従って、この左と右の２つのサイドカバー
４、５を図１１に示すようにビスによって互いに結合す
ると、断面形状が四角形の筒の形になる。これら左及び
右の各サイドカバー４、５の内側面には、図１に示すよ
うに、互いに間隔を隔てて筒方向に対して平行する１対
の突条４ａを設けてあり、図４に示すように、この左側
の１対の突条４ａの間に中シャーシ１の左側面の上縁１
ｐと下縁１ｑとを挟み込むと共に、右側の１対の突条４
ａと４ａの間に中シャーシ１の右側面の上縁１ｐと下縁
１ｑとを挟み込み、これによって中シャーシ１が上方向
又は下方向に移動しないように強固に支持している。更
に、図１に示すように、左及び右の各サイドカバー４、
５の互いに平行する突条４ａと突条４ａの間には、凹部
４ｃを２つずつ設けてあり、各凹部４ｃは、中シャーシ
１の左側面又は右側面に設けた位置決め用凸部１ｒと嵌
合して中シャーシ１の各サイドカバー４、５に対する位
置決めを行うことができる。

【００２５】更に、図１に示すように、左及び右サイド
カバー４、５の後部の各内側面には、支持凸部４ｄを突
設してあり（図１は右サイドカバー５を省略してあり、
左サイドカバー４に設けた支持凸部４ｄのみを示
す。）、この支持凸部４ｄは、図６に示すように、中シ
ャーシ１に設けた凹部１ｇに嵌合する冷却ファン１４の
下面と当接し、冷却ファン１４が凹部１ｇから外れない
ように支持している。

【００２６】また、図１に示すように、左及び右サイド
カバー４、５の上部には、両方のサイドカバー４、５が
結合した状態で形成される把手４ｆを設けてある。この
把手４ｆを手で持ってこの可搬型電源装置を持ち運ぶこ
とができる。そして、この把手４ｆの基端部には、切欠
４ｇを設けてあり、肩掛け用のバンド６の両端部に形成
した環状部６ａを引っ掛ける為の一対の引っ掛け部４ｈ
を設けてある。このバンド６を肩に掛けてこの可搬型電
源装置を持ち運ぶこともできる。そして、左及び右サイ
ドカバー４、５の各上部及び各下部には、これら両者を
互いに結合するためのビスの挿通孔４ｉを合計４つ穿設
してある。

【００２７】そして、左及び右サイドカバー４、５は、
互いに結合した状態で断面形状が四角形の筒状部を形成
するが、この筒状部の前側及び後側の各開口部の内側に
は、突縁部４ｊ、４ｋを設けてある。これら突縁部４
ｊ、４ｋは、各開口部に嵌合して各開口部を閉塞するフ
ロントパネル２、リヤーパネル３の外周縁と係合し、フ
ロントパネル２又はリヤーパネル３が外側に外れないよ
うに強固に係止する機能を有している。

【００２８】次に、図１に示す中シャーシ１の下面に設
けてある発熱部品６１、及び中シャーシ１の上面に設け
てある非発熱部品６２について説明する。即ち、図１等
に示すフロントパネル２、リヤーパネル３、左及び右サ
イドカバー４、５によって形成される空間において、中
シャーシ１によって仕切られて形成される図１に示す下
側の領域６３には、高周波トランス１３、高周波ユニッ
ト３１及び高周波発生用カップリングコイル６５等の発
熱部品６１を設けてある。そして、上側の領域６４に
は、非発熱部品６２と発熱部品である電力用半導体モジ
ュール１１を設けてある。

【００２９】電力用半導体モジュール１１は、整流ダイ
オード、パワートランジスタ等の電力用スイッチング素
子、フライホイールダイオード等を含む電力用半導体素
子、及びスイッチング素子のドライブ回路等が内部配線
されている。この発熱部品である電力用半導体モジュー
ル１１は、冷却用ヒートシンク１２の上面（上側の領
域）に取り付けてあり、この冷却用ヒートシンク１２
は、中シャーシ１に開口部１ａを閉塞するようにしてこ
の中シャーシ１の下面にビスにより締め付けて固定して
ある。この冷却用ヒートシンクは、放熱フィン等であ
り、請求項１に記載の放熱体である。そして、この電力
用半導体モジュール１１が、請求項１に記載の非発熱部
品と電気的に接続する所定の発熱部品である。ただし、
冷却用ヒートシンク１２の上面に、電力用半導体モジュ
ール１１に代えて、又は電力用半導体モジュール１１に
加えて、非発熱部品と電気的に接続する別の発熱部品を
設けてもよい。高周波トランス１３は、上部に取付部１
３ａを有し、中シャーシ１の下面にビスにより締め付け
て固定してある。高周波ユニット３１は、冷却用ヒート
シンク１２の下面に取り付けてあり、カップリングコイ
ル６５は、高周波トランス１３と接続している。

【００３０】非発熱部品６２は、図１に示すように、制
御部品が搭載されている制御用プリント基板１６と、こ
の制御用プリント基板１６を取り付けてあり、平滑用コ
ンデンサ等の主回路部品が搭載されている主プリント基
板１５等と、からなっている。この主プリント基板１５
は、中シャーシ１の上面に設けてある複数のボス１ｃに
ビスによって締結してある。

【００３１】また、図１に示すように、電力用半導体モ
ジュール１１の上面には、１組が４本の主端子１１ａを
２組、即ち合計８本の主端子１１ａを互いに平行して上
方に伸延させて突設してある。そして、これら主端子１
１ａは、各組ごとに対応して主プリント基板１５に設け
た貫通孔（長孔）１５ｂ、１５ｂ（図１には、一方の貫
通孔１５ｂが現れている。）に挿通しており、この挿通
した状態で図７の側面図に示すように、それらの各先端
部が、主プリント基板１５の上面に貫通孔１５ｂに沿っ
て設けた端子固定手段１５ａと結合している。これら各
主端子１１ａの先端部と各端子固定手段１５ａとの結合
は、図７及び図８に示すように、ビス１１ｂを主端子１
１ａの先端部に設けてある小孔に挿通すると共に、端子
固定手段１５ａに設けてある螺子孔に螺合させて締め付
けることによって行っている。なお、これら端子固定手
段１５ａは、主プリント基板１５に設けられている平滑
用コンデンサと電気的に接続している。従って、電力用
半導体モジュール１１と平滑用コンデンサとは、各主端
子１１ａと各端子固定手段１５ａとを介して電気的に接
続している。なお、主端子１１ａの先端部を端子固定手
段１５ａにビス１１ｂで締め付けて固定したが、これ以
外の手段によって電気的に接続する構成としてもよい。
例えば、従来公知のプラグとコンセントを使用してもよ
いし、又はコネクタを使用して接続してもよい。

【００３２】更に、図１、図７、及び図８に示すよう
に、この電力用半導体モジュール１１の上面には、８本
の制御用端子１１ｃを互いに平行して上方に伸延させて
突設してある。そして、これら制御用端子１１ｃは、各
端子１１ｃごとに対応して補助プリント基板８０に設け
た貫通孔に挿通しており、この挿通した状態で図７に示
すように、それらの各先端部が、補助プリント基板８０
のプリント配線と電気的に接続している。補助プリント
基板８０のプリント配線は、コネクタ８１、中継のフラ
ットケーブル８２、及びコネクタ８３を介して制御用プ
リント基板１６と電気的に接続している。このようにし
て、電力用半導体モジュール１１の８本の制御用端子１
１ｃと制御用プリント基板１６は、電気的に接続してい
る。

【００３３】図１に示す２１は、操作用プリント基板で
ある。この操作用プリン基板２１は、可撓性電線６６を
介して制御用プリント基板１６と接続しており、スイッ
チ２１ａ、表示灯及び出力調整器が搭載されている。そ
して、この操作用プリント基板２１は、操作用カバー２
２と共にフロントパネル２の開口部２ａを覆うようにし
てビスによって締結してある。図１に示す２３は、電源
入力固定絶縁板である。この電源入力固定絶縁板２３
は、電源用ケーブル６７、電源スイッチ６８等の電源入
力部品を搭載してあり、リヤーパネル３の開口部３ａを
覆うようにしてビスによって締結してある。図１に示す
２４は、例えばプラズマアークに使用する動作ガスの流
路を開閉するためのガス用電磁バルブ（ガス流入口等の
入力部３ｃと接続する）である。このガス用電磁バルブ
２４の一方の開口部は、動作ガスの供給源と接続してお
り、他方の開口部は、継手、管（図示せず）を介してフ
ロントパネル２に設けたガス流出口としての出力部２ｃ
と接続している。

【００３４】上記のように構成された可搬型電源装置に
よると、図２（フロントパネル２、リヤーパネル３及び
中シャーシ１の右側面図）に示すように、フロントパネ
ル２、リヤーパネル３及び中シャーシ１は、Ｈ字構造を
成すので、この電源装置が受けるあらゆる方向からの圧
縮、引っ張り、曲げ等の力に対して変形し難く、構造が
丈夫である。つまり、可搬型の電源装置は、運搬中に衝
撃を受ける機会が多いが、このような衝撃による発熱部
品６１（電力用半導体モジュール１１を含む）及び非発
熱部品６２の損傷を防止することができる。

【００３５】そして、発熱部品６１と非発熱部品６２と
を中シャーシ１と冷却用ヒートシンク１２によって仕切
ってあるので、発熱部品６１（例えば高周波ユニット３
１）の発生する熱が非発熱部品６２に伝わり難くするこ
とができ、これによって、非発熱部品６２（例えば主プ
リント基板１５）の熱による誤動作を防止することがで
きる。また、発熱部品６１の発生する熱を放熱するため
の冷却用ヒートシンク１２を、中シャーシ１に設けるこ
とができるので、冷却用ヒートシンク１２の重量によっ
て主プリント基板１５等が破損することがない。

【００３６】また、図１に示すように、発熱部品６１を
中シャーシ１の下面に露出させることができると共に、
非発熱部品６２を中シャーシ１の上面に露出させること
ができる構成であるので、左及び右サイドカバー４、５
の一方又は両方を取り外すことにより、全ての回路、部
品のチェック、保守、点検を容易に行うことができる。
更に、中シャーシ１の上面及び下面の両面を利用して発
熱部品６１及び非発熱部品６２を設けた構成であるの
で、図１４に示す従来の装置のように、発熱部品及び非
発熱部品を桟５４の上面に設けた構成と比較して、中シ
ャーシ１を小さくすることができ、これによって、装置
全体を小型にすることができる。そして、このように、
中シャーシ１の両面を利用して発熱部品６１等を設けて
いるので、各部品の間隔を広く取ることができ、これに
よって、部品の組み立てや、ビスによる締め付け固定を
簡単に行うことができる。

【００３７】そして、発熱部品６１を設けた下側領域６
３と非発熱部品６２を設けた上側領域６４とを冷却用ヒ
ートシンク１２と中シャーシ１により仕切った構成であ
るので、電力用半導体モジュール１１以外の発熱部品６
１（領域６３に設けられている発熱部品６１）の発生し
た熱が非発熱部品６２を設けた領域６４に伝わらないよ
うにすることができる。そして、電力用半導体モジュー
ル１１、高周波トランス１３等の発熱部品６１の発生す
る熱は、冷却用ヒートシンク１２により吸収されて下側
領域６３に放出される。そして、この冷却用ヒートシン
ク１２から放出された熱及び電力用半導体モジュール１
１以外の発熱部品６１から直接放出された熱は、冷却フ
ァン１４によって冷却される。即ち、冷却ファン１４の
駆動によって、外部の冷たい空気がフロントパネル２の
通路２ｂから流入し、発熱部品６１の発生する熱を奪っ
てリヤーパネル３の通路２ｂからこの可搬型電源装置の
外部に流出する。これによって、非発熱部品６２の熱に
よる誤動作を防止することができる。

【００３８】そして、このように発熱部品である電力用
半導体モジュール１１は、非発熱部品６２を設けた上側
領域６４に設けてあるが、電力用半導体モジュール１１
を冷却用ヒートシンク１２に接触させて設けてあるので
電力用半導体モジュール１１の発生した熱を冷却用ヒー
トシンク１２によって下側領域６３に放熱することがで
きる。従って、電力用半導体モジュール１１の発生した
熱は、上側領域６４に殆ど放出されず、その結果、電力
用半導体モジュール１１の発生した熱によって非発熱部
品６２が誤動作することがない。

【００３９】更に、発熱部品である電力用半導体モジュ
ール１１を非発熱部品６２が設けられている領域６４に
設けた構成であるので、電力用半導体モジュール１１と
非発熱部品６２である主プリント基板１５及び制御用プ
リント基板１６等とを互いに接近させて配置することが
できる。従って、両者を電気的に接続する主端子１１
ａ、制御用端子１１ｃ、フラットケーブル８２の長さを
短くすることができる。これによって、配線インダクタ
ンスを小さくすることができてノイズの発生を減少させ
ることができるので、電力用半導体モジュール１１のス
ナバ回路を小さくすることができる。

【００４０】そして、電力用半導体モジュール１１の主
端子１１ａと主プリント基板１５の端子固定手段１５ａ
とを電気的に接続する為に、主端子１１ａを主プリント
基板１５に設けた貫通孔１５ｂに挿通しているので、主
端子１１ａを主プリント基板１５の外縁部に迂回させる
必要がなく、従って、主端子１１ａを迂回させない分だ
けその長さを短くすることができ、これによって、配線
インダクタンス及び電力用半導体モジュール１１のスナ
バ回路を極めて小さくすることができる。そして、端子
固定手段１５ａを設けているので、主端子１１ａの接続
作業を容易に行うことができる。

【００４１】また、フロントパネル２及びリヤーパネル
３に設けた挿通孔２ｄと中シャーシ１の係合凸部１ｋと
を係合させることにより、フロントパネル２、中シャー
シ１及びリヤーパネル３を連結することができ、係合凸
部１ｋを挿通孔２ｄから外すことにより中シャーシ１か
ら一方のパネル又は両方のパネルを取り外すことができ
る構成である。即ち、工具等を使用せずにパネル２、３
と中シャーシ１の組み立てや分解を極めて簡単に行うこ
とができる。

【００４２】更に、左及び右サイドカバー４、５に設け
た突条４ａと４ａの間に中シャーシ１の対応する各側面
の上縁１ｐと下縁１ｑを挟み込んで支持する構成である
から、工具等を使用せずに右及び左サイドカバー４、５
と中シャーシ１の組み立てや分解を極めて簡単に行うこ
とができる。そして、この突条４ａによって中シャーシ
１を確実に左及び右サイドカバー４、５に固定すること
ができる。

【００４３】そして、発熱部品６１及び非発熱部品６２
が設けられている中シャーシ１が左及び右サイドカバー
４、５に設けた突条４ａ、４ａ、・・・によって強固に
支持されており、そして、この左及び右サイドカバー
４、５の上部に把手４ｆを設けた構成である。従って、
この把手４ｆを握りこの可搬型電源装置を持ち上げたと
きに、フロントパネル２又はリヤーパネル３と中シャー
シ１との連結部としての伸延部１ｊに或る一定以上の重
量が掛かることがないので、伸延部１ｊの破損を防止す
ることができる。また、肩掛け用のバンド６を肩に掛け
てこの可搬型電源装置を吊り下げたときも、上記伸延部
１ｊに或る一定以上の重量が掛かることがない。

【００４４】また、冷却ファン１４によって発熱部品６
１の発生する熱、及び冷却用ヒートシンク１２の放出し
た熱を外部に放出することができるので、発熱部品６
１、ひいては非発熱部品６２の過熱を防止することがで
きる。そして、冷却ファン１４を凹部１ｇと支持凸部４
ｄにより確実に固定させておくことができる。また、凹
部１ｇと支持凸部４ｄに冷却ファン１４を係合させるこ
とにより固定しているので、工具等を使用せずに冷却フ
ァン１４を中シャーシ１に極めて簡単に固定して取り付
けることができるし、取り外すこともできる。

【００４５】ただし、上記実施例の可搬型電源装置は、
プラズマアーク切断機用に適用したが、アーク溶接機、
充電器、又は貴金属めっき用に適用することができる。
また、プラズマアーク切断機及びアーク溶接機の両方に
使用することができる可搬型電源装置に本発明を適用す
ることができる。

【００４６】そして、上記実施例では、図２に示すよう
に、中シャーシ１の下面側に発熱部品６１を設け、上面
側に非発熱部品６２を設けたが、図３に示すように、中
シャーシ１の上面側に発熱部品６１及びそれに関連する
冷却ファン１４等の部品を設け、下面側に非発熱部品６
２を設けた構成とすることができる。

【００４７】そして、上記実施例では、図１に示すよう
に、この電源装置が起立した状態で、中シャーシ１を水
平方向に平行させて設けたが、鉛直方向に平行させて設
けた構成とすることができる。

【００４８】また、上記実施例では、図７に示すよう
に、電力用半導体モジュール１１の８本の制御用端子１
１ｃと制御用プリント基板１６とを、補助プリント基板
８０のプリント配線、コネクタ８１、中継のフラットケ
ーブル８２、及びコネクタ８３を介して電気的に接続し
たが、図９に示すように、補助プリント基板８０、コネ
クタ８１、中継のフラットケーブル８２、及びコネクタ
８３を省略し、電力用半導体モジュール１１の８本の制
御用端子１１ｃの先端部を、制御用プリント基板１６に
設けた８つの貫通孔１６ａに夫々挿通し、制御用端子１
１ｃの先端部と制御用プリント基板１６のプリント配線
とをはんだ１６ｂによって電気的に結合させた構成とす
ることができる。この構成により、制御用端子１１ｃと
制御用プリント基板１６とを、電気的に直接接続するこ
とができ、これにより、両者を接続する電気配線の長さ
を短くすることができる。その結果、配線インダクタン
スを小さくすることができてノイズの発生を減少させる
ことができる。

【００４９】

【発明の効果】第１乃至第４の発明の可搬型電源装置に
よると、電力用半導体モジュール等の所定の発熱部品を
非発熱部品が設けられている領域に設けた構成であるの
で、その所定の発熱部品と非発熱部品とを互いに接近さ
せて配置することができる。従って、両者を電気的に接
続する端子又は配線等の長さを短くすることができる。
これによって、配線インダクタンスを小さくすることが
できてノイズの発生を減少させることができるので、電
力用半導体モジュール等の所定の発熱部品のスナバ回路
を小さくすることができるという効果がある。

【００５０】そして、電力用半導体モジュール等の所定
の発熱部品を放熱体の表面に設け、その所定の発熱部品
の発生した熱を放熱体が吸収してその熱を非発熱部品の
設けられていない領域に放出する構成であるので、その
所定の発熱部品の発生した熱によって非発熱部品（制御
回路）が誤動作することを防止することができるという
効果がある。

【００５１】また、電力用半導体モジュール等の所定の
発熱部品以外の発熱部品と非発熱部品とを中シャーシと
放熱体とによって仕切った構成であるので、その発熱部
品の発生した熱が非発熱部品を設けた領域に伝わり難く
することができ、そして、その発熱部品が発生した熱を
放熱体によって吸収し、この吸収した熱を非発熱部品が
設けられていない側の領域に放出する構成であるので、
非発熱部品（制御回路）の熱による誤動作を防止するこ
とができるという効果がある。

【００５２】更に、第１の側板、第２の側板及び中シャ
ーシは、Ｈ字構造を成すので、あらゆる方向から受ける
圧縮、引っ張り、曲げ等の力に対して変形し難く、構造
が丈夫であるという効果がある。つまり、可搬型の電源
装置は、運搬中に衝撃を受ける機会が多いが、このよう
な衝撃による発熱部品及び非発熱部品の損傷を防止する
ことができる。

【００５３】そして、発熱部品の発生する熱を放出する
ための放熱体を、中シャーシに設けることができるの
で、図１４に示す装置のように、放熱体の重量によって
プリント基板５５が破損することがない。

【００５４】また、発熱部品を中シャーシの裏面（又は
表面）に露出させて設けることができると共に、非発熱
部品を中シャーシの表面（又は裏面）に露出させて設け
ることができる構成であるので、全ての回路、部品のチ
ェック、保守、点検を容易に行うことができるという効
果がある。更に、中シャーシの表面及び裏面の両面を利
用して発熱部品及び非発熱部品を設けた構成であるの
で、図１４に示す機器のように、発熱部品（図示せず）
及び非発熱部品（図示せず）を桟５４の上面にのみに設
けた構成と比較して、中シャーシを小さくすることがで
きる、これによって、装置全体を小型にすることができ
るという効果がある。そして、このように、中シャーシ
の両面を利用して発熱部品等を設けているので、部品の
間隔を広く取ることができ、これによって、部品の組み
立てや、ビスによる締め付け固定の作業を簡単に行うこ
とができるという効果がある。

【００５５】第３の発明の可搬型電源装置によると、非
発熱部品である主プリント基板と所定の発熱部品である
電力用半導体モジュールの主端子とを互いに接近して設
け、両者を電気的に接続した構成であるので、両者を電
気的に接続する主端子の長さを短くすることができる。
これによって、配線インダクタンスを極めて小さくする
ことができるので、電力用半導体モジュールのスナバ回
路を極めて小さくすることができるという効果がある。
そして、主端子の長さを接続作業に適した長さにするこ
とができるので、接続作業を容易にすることができると
いう効果もある。

【００５６】第４の発明の可搬型電源装置によると、所
定の発熱部品である電力用半導体モジュールの主端子と
主プリント基板の端子固定手段とを電気的に接続する為
に、主端子を主プリント基板に設けた貫通孔に挿通して
いるので、主端子を主プリント基板の外縁部に迂回させ
る必要がなく、従って、主端子を迂回させない分だけそ
の長さを短くすることができ、配線インダクタンス及び
電力用半導体モジュールのスナバ回路を極めて小さくす
ることができるという効果がある。そして、端子固定手
段を設けているので、主端子の接続作業を容易にするこ
とができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る可搬型電源装置の取
付け状態を示す分解斜視図である。

【図２】同実施例のフロントパネル、中シャーシ及びリ
ヤーパネルが形成するＨ構造を示す側面図である。

【図３】同実施例の発熱部品を上側領域に設け、非発熱
部品を下側領域に設けたフロントパネル、中シャーシ及
びリヤーパネルのＨ構造の他の例を示す側面図である。

【図４】同実施例のフロントパネル、中シャーシ及びリ
ヤーパネルの正面図である。

【図５】（ａ）は同実施例の係合凸部と挿通孔の係合縁
との係合状態を示す断面図、（ｂ）は同実施例の係合凸
部と挿通孔の係合縁との非係合状態を示す断面図、
（ｃ）は同実施例の係合凸部と挿通孔の係合縁との係合
状態を示す側面図、（ｄ）は同実施例の係合凸部と挿通
孔の係合縁との非係合状態を示す側面図である。

【図６】同実施例の冷却ファンの取付け状態を示す縦断
面図である。

【図７】同実施例の電力用半導体モジュールの主端子と
主プリント基板の端子固定手段との接続状態を示す拡大
側面図である。

【図８】図７の平面図である。

【図９】電力用半導体モジュールの制御用端子と制御用
プリント基板との接続構造の他の実施例を示す拡大側面
図である。

【図１０】同実施例に係る可搬型電源装置の右側面図で
ある。

【図１１】同実施例に係る可搬型電源装置の正面図であ
る。

【図１２】同実施例に係る可搬型電源装置の背面図であ
る。

【図１３】同実施例に係る可搬型電源装置の平面図であ
る。

【図１４】従来の電源装置の取付状態を示す分解斜視図
である。

【符号の説明】

１中シャーシ１ａ開口部１ｋ係合凸部２フロントパネル（第１の側板）２ｅ係合縁３リヤーパネル（第２の側板）４左サイドカバー（第３の側板）４ａ突条４ｄ支持凸部４ｆ把手４ｈ引っ掛け部５右サイドカバー（第４の側板）１１電力用半導体モジュール１１ａ主端子１２冷却用ヒートシンク（放熱フィン）１４冷却ファン１５主プリント基板１５ａ端子固定手段１５ｂ貫通孔６１発熱部品６２非発熱部品６３下側領域６４上側領域６９上側の第１の本体金型７０下側の第１の本体金型７１第１の嵌め込み金型７２第２の嵌め込み金型７５上側の第２の本体金型７６下側の第２の本体金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者檀上謙三大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号株式会社三社電機製作所内 (72)発明者田中成治大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号株式会社三社電機製作所内 (56)参考文献特開平５−198965（ＪＰ，Ａ) 特開平４−354359（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに間隔を隔てて略平行して配置され
ている第１の側板及び第２の側板と、これら第１の側板
と第２の側板との間にこれら両方の側板と略直行するよ
うに配置してあり、互いに対抗する位置に形成されてい
る第１の端部及び第２の端部を有し第１の端部が第１の
側板の略中央部と結合すると共に第２の端部が第２の側
板の略中央部と結合して第１の側板と第２の側板とを互
いに連結し、かつ、開口部を有する中シャーシと、該中
シャーシの開口部を閉塞すると共に上記中シャーシによ
って仕切られて形成された２つの領域のうち一方の領域
に熱を放出するように設けた放熱体と、該放熱体から熱
が放出される上記一方の領域に面する上記放熱体の表面
に設けた発熱部品と、上記２つの領域のうち他方の領域
に面する上記中シャーシの表面に設けた非発熱部品と、
を具備する可搬型電源装置において、上記２つの領域のうち上記非発熱部品が設けられている
上記他方の領域に面する上記放熱体の表面に、上記非発
熱部品と電気的に接続する所定の発熱部品を設けたこと
を特徴とする可搬型電源装置。
【請求項２】請求項１に記載の可搬型電源装置におい
て、上記所定の発熱部品が、電力用スイッチング素子を
含む電力用半導体素子と、該電力用スイッチング素子の
ドライブ回路と、を備える電力用半導体モジュールであ
ることを特徴とする可搬型電源装置。
【請求項３】請求項２に記載の可搬型電源装置におい
て、上記非発熱部品が主回路部品の搭載されている主プ
リント基板を備え、上記電力用半導体モジュールの主端
子と上記主プリント基板とを互いに接近して設けると共
に、互いに電気的に接続した構成としたことを特徴とす
る可搬型電源装置。
【請求項４】請求項２に記載の可搬型電源装置におい
て、上記非発熱部品が、主回路部品の搭載されている主
プリント基板を備え、該主プリント基板が、端子固定手
段と該端子固定手段の近傍に上記主プリント基板に設け
た貫通孔を有し、上記主プリント基板を、上記電力用半
導体モジュールに接近して設け、上記電力用半導体モジ
ュールの主端子を上記貫通孔に挿通して上記端子固定手
段に結合して固定することにより上記主端子と上記主プ
リント基板とを互いに電気的に接続した構成としたこと
を特徴とする可搬型電源装置。