JP3235777B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
例えばアーク溶接機用電源装置、アーク切断機用電源装
置、プラズマアーク溶接機用電源装置、プラズマアーク
切断機用電源装置、充電器用電源装置、貴金属メッキ用
電源装置等の電源装置に関する。
交流電力を、整流器及び平滑回路等の交流−直流変換器
によって直流電力に変換する。この直流電力が、インバ
ータによって高周波電力に変換される。この高周波電力
が高周波トランスによって低い高周波電力に変換され
る。さらに、低い高周波電力が、整流器及び平滑回路に
よって直流電力に変換され、アーク溶接機等の機器に供
給される。このような回路構成とすると、大型の変圧器
やチョークコイルが不要であるので、電源装置を小型、
軽量化することができる。
するため、本願の出願人は、特開平8−140349号
公報に開示されている電源装置を提案した。この電源装
置では、電源回路を収容するケースが、正面パネルと、
これと間隔をおいて配置された背面パネルとを有してい
る。正面パネルと背面パネルとの間を覆うように、左サ
イドカバーと、右サイドカバーとが設けられている。両
パネルと両サイドカバーは、軽量化のためプラスチック
製とされている。さらに、両サイドカバーを作成するた
めの金型を減少させるため、両サイドカバーは同一形状
とされている。そのため、両サイドカバーの合わせ面
が、正面パネルの中央と、背面パネルの中央とを繋ぐラ
イン上に位置している。
ク溶接機用電源装置は、屋外で使用されることが多い。
そのため、雨が左右のサイドカバーの合わせ面からケー
スの内部に落下し、例えば電源回路が構成されているプ
リント基板上に落下し、電源回路の故障の原因となって
いた。
で、外部の輻射ノイズの影響を受けやすく、また外部に
ノイズを輻射しやすい。例えば、アーク溶接機用の場
合、複数台のアーク溶接機が同時に使用されることがあ
る。また、上述したようにアーク溶接機用の電源装置に
は、高周波信号を扱うインバータが含まれているので、
高周波信号をノイズとして輻射しやすい。従って、或る
アーク溶接機用の電源装置に、他のアーク溶接機の電源
装置から輻射されたノイズが到来し、インバータが誤動
作することがあった。溶接機用電源装置にノイズを輻射
しやすい。
防水性を増加させた電源装置を提供することを目的とす
る。また、本発明は、小型、軽量化を維持しながら、ノ
イズの輻射が少なく、かつ他の機器からのノイズの影響
を受けにくい電源装置を提供することを目的とする。
めに、請求項1記載の発明は、内部が空洞であり、上下
方向に沿う垂直面内にそれぞれ合わせ面を持つ2つの部
材を上記合わせ面で合わせた本体と、この本体内に設け
られ、少なくとも一部が、上記合わせ面の近傍に位置す
る電源回路と、上記本体内において、上記電源回路のう
ち、上記合わせ面の近傍に位置する部分を少なくとも覆
い、上記垂直面を横切って上記垂直面にほぼ垂直に位置
する板状部分を有するカバーとを、具備する。
ある合わせ面の隙間から雨水は、カバーの合わせ面を横
切ってこれにほぼ垂直にあるカバーの板状部分によって
遮断されるので、本体の合わせ面の近傍に位置する電源
回路の部分に雨水がかかることはない。なお、カバー
は、合わせ面側を向く面と、これに連なり、上記2つの
部材側を向く面を持つものとすることもできる。この場
合、雨水は、合わせ面を向く面から、2つの部材側を向
く面を持つものとすることもできる。この場合、雨水
は、合わせ面を向く面から、2つの部材側を向く面を通
って下方に落下する。
電源装置において、上記カバーが、その全域に導電性材
を含んでいる。
その全域に導電性材を含んでいるので、シールド効果を
有している。なお、シールド効果を顕著にするには、カ
バーの導電性材を電源回路の接地電位の部分に接続する
ことが望ましい。
電源装置において、上記カバーが、上記導電性材の上記
合わせ面を向く面が、耐錆材によって被覆されている。
電性材の合わせ面を向いている面に、耐錆材が形成され
ているので、錆びることがない。
電源装置において、上記本体の底部には、排水孔が形成
されている。
体の底部に形成されているので、カバーを伝わった雨水
は、排水孔から外部に排出される。
れと間隔を隔てて配置された背面パネルと、上記正面パ
ネルと上記背面パネルとに両端部がそれぞれ結合され、
上側空間と下側空間の2つの空間に区画する区画壁と、
上記両パネルの間をそれらの両側からそれぞれ包囲する
ように配置され、上下方向に沿う垂直面内にそれぞれ合
わせ面を有し、これら合わせ面が同一の上下方向に沿う
垂直面内において接触している側壁と、上記2つの空間
にそれぞれ部品が収容され、上記上側空間の部品の一部
は、上記合わせ面の下方に位置する電源回路と、上記合
わせ面の下方にある上記上側空間の部品の上部にこれを
覆って上記同一の上下方向に沿う垂直面にほぼ垂直に配
置された上壁と、この上壁の両側から上記区画壁側に向
かってそれぞれ伸延している側壁とを有しているカバー
とを、具備する。
方向に沿う垂直面にある合わせ面から上側空間に進入し
た水は、この合わせ面にほぼ垂直なカバーの上壁に落下
し、側壁を伝わって区画壁側に向かうので、上側空間の
部品の一部に水がかかることはない。また、下側空間の
部品は、区画壁によって保護されているので、水がかか
ることはない。
電源装置において、上記上側空間の一部の部品が、高周
波信号を処理する部品を有し、上記カバーが、その全域
に導電性材を有している。
部品が、高周波信号を処理するので、ノイズを輻射しや
すく、また輻射されたノイズの影響を受けやすい。しか
し、カバーがその全域に導電性材を有しているので、シ
ールド効果を発揮する。
電源装置において、上記側壁の底部に排出孔が形成され
ている。
落下した雨水は、区画壁と側壁との間の隙間から側壁の
底部側に落下し、排出孔から排出される。
(a)、(b)に示されているように、本体2を有して
いる。本体2は、ほぼ矩形に形成された正面パネル4を
有している。正面パネル4と所定に間隔を隔てて、ほぼ
矩形に形成された背面パネル6が配置されている。正面
パネル4と背面パネル6との間には、区画手段、例えば
中間壁8が結合されている。即ち、中間壁8は、平面形
状がほぼ矩形に形成されており、その両端部が、正面パ
ネル4の上下方向の中間位置と、背面パネル6の上下方
向の中間位置とに、それぞれの端部に2個ずつ設けられ
た結合具10によって結合されている。これによって、
正面パネル4と背面パネル6との間の空間が、2つの領
域、即ち上側室12と下側室14とに区画されている。
は、図1(b)に示されているように、図1(b)にお
ける左右に配置された、側壁、例えば左側パネル16と
右側パネル18とによって覆われている。これら左側パ
ネル16と右側パネル18とは、共に正面形状がコ字状
に形成されている。これら左側パネル16と右側パネル
18とは、図1(b)における中間壁8の左右方向の中
央付近を垂直に通る面において、互いに接触させられて
いる合わせ面20、22を有している。また、中間壁8
の左右両側を上下から挟んで保持するように、突条23
L、23Rが、左側パネル16と右側パネル18の長さ
方向に沿って、これらにそれぞれ設けられている。
いる。電源回路24は、例えば交流電圧を整流、平滑す
るコンバータ回路を有している。このコンバータ回路の
出力電圧が高周波インバータによって高周波電圧に変換
される。この高周波電圧は、高周波トランスによって変
圧される。この変圧された高周波電圧は、コンバータ回
路によって直流電圧に変換される。この実施の形態の電
源装置が、例えばアーク溶接機用の電源装置の場合、上
記直流電圧は、母材とトーチとの間に供給される。
ス26が、下側の部屋14に位置するように、中間板8
の正面パネル8に偏った位置に取り付けられている。ま
た、中間板8の背面パネル6側に偏った位置には、上側
の部屋12と下側の部屋14とを貫通させる孔28が形
成されている。この孔28をほぼ覆うように中間壁8の
下側には放熱手段、例えばヒートシンク30が取り付け
られている。このヒートシンク30の上面側、即ち上側
の部屋12に面している面には、半導体モジュール32
が取り付けられている。半導体モジュール32には、高
周波インバータを構成する複数の半導体スイッチング素
子、例えばIGBTまたは電力FETが内蔵されてい
る。なお、この半導体モジュール32には、他の半導体
素子、例えば2つのコンバータ回路を構成するダイオー
ド等を内蔵することもできる。
ートシンク30を介して下側の部屋12に放熱される。
また、高周波トランス26が発生する熱も下側の部屋1
2に放熱される。即ち、比較的発熱する部品が下側の部
屋14に設けられている。これら熱を外部に放出するた
めに、中間壁8の背面パネル6に最も近い位置には、下
側の部屋14に位置するように、放熱ファン34が設け
られ、かつ正面パネル4と背面パネル6の下側の部屋1
4に対応する位置には、空気の吸入孔36と排出孔38
とが設けられている。なお、中間壁8のファン34が取
り付けられている部分8aは、他の部分よりも上方に突
出している。また、図1(b)から明らかなように、突
条23L、23Rによる中間壁8の支持を可能にするた
め、この部分8aの左右の側壁は、他の部分の側壁より
も内側にそれぞれ位置している。
一の大きさであり、吸入孔36と排出口38とは、互い
に対応する位置に設けられている。また、正面パネル4
の上方と、背面パネル6の上方とには、それぞれ対応す
るように同じ大きさの窓37、39が形成されている。
即ち、正面パネル4と背面パネル6とは同一形状に形成
されている。正面パネル4の窓37の外面側には操作用
カバー41が設けられている。図示していないが、窓3
7の内面側には、パイロットランプや各種操作スイッチ
が設けられた操作用プリント基板が取り付けられてい
る。パイロットランプや操作スイッチは、操作用カバー
41を貫通して、外面側に突出している。また窓39の
外面側には絶縁板43が取り付けられている。図示して
いないが、この絶縁板43には、電源スイッチや交流電
圧を入力するためのコネクタ等が設けられている。
0によってプリント基板42が設けられている。このプ
リント基板42には、図示していないが、両コンバータ
回路において使用される平滑コンデンサが配置されてい
る。また、プリント基板42の下面には、制御用プリン
ト基板44が取り付けられている。この制御用プリント
基板44には、制御回路が構成されている。この制御回
路は、例えば高周波インバータの出力電圧が一定値にな
るように、高周波インバータの各半導体スイッチング素
子を制御する。プリント基板42の一部は、合わせ面2
0、22の下方に位置している。
られている。このカバー46は、図1(b)に示すよう
に、プリント基板42の上方に位置し、これを完全に覆
うことができる大きさの上壁46Uを有し、この上壁4
6Uの両側から、それぞれ突条23L、23Rに向かっ
て伸延し、突条23L、23Rに接触している左側壁4
6L、46Rを有している。
れているように、導電性材、例えば金属箔、より詳しく
はアルミ箔または銅箔48の両面を、耐錆及び耐熱性を
有する材料、例えば耐熱性塩化ビニール又は耐熱性ポリ
エステル等の樹脂50、52によって被覆したものであ
る。なお、金属箔に代えて導電性を有するカーボン樹脂
を使用することもできる。金属箔の両面を上記の材料に
よって被覆したものは、比較的柔軟であり、1枚の板状
のものに、比較的簡単な折り曲げ加工を施すことによっ
て、上壁46U、左右側壁46L、46Rを有するカバ
ー46を形成することができる。なお、カバー46の導
電性材は、プリント基板42または制御用プリント基板
44の基準電位パターンに電気的に接続することが望ま
しい。
は、それぞれ下面まで貫通した円形の排水孔48、50
がそれぞれ形成されている。
外で使用している場合に、雨が降ると、左右のパネル1
6、18の合わせ面20、22から雨水が本体2内に入
ることがある。この場合、雨水はカバー46の上壁46
に当たり、両側壁46R、46Lを伝わって、突条23
L、23Rと中間壁8との間の微小な隙間を通って、下
側の部屋14に入る。そして、排出孔48、50を介し
て外部に排出される。
水に濡れて、故障することを防止することができる。ま
た、下側の部屋14にある部品は、中間壁8があるの
で、雨水に濡れることはない。また、下側の部屋14内
の部品は、中間壁8に取り付けられており、左右のパネ
ル16、18の下壁上には配置されていない。従って、
上側の部屋12から下側の部屋に伝わり、排水孔48、
50に向かう雨水によって、下側の部屋14内の部品が
濡れることもない。
んでいるので、いわゆるシールドケースとしても機能す
る。従って、この電源装置の近辺にある他の電源装置か
ら輻射された高周波信号が、制御用プリント基板44に
到来して、高周波インバータを誤動作させることを防止
することができる。さらに、制御プリント基板44から
輻射された高周波信号が、近辺にある他の電源装置に輻
射されることを防止できる。
て被覆されているので、雨水によって錆びることがない
し、同じく耐熱性の材料によって被覆されているので、
仮に上側の部屋12内の部品が熱を発生しても、その熱
によって変形することはない。
は、上壁46U、側壁46R、46Lを有しているが、
これらの他に正面パネル4側及び背面パネル6側にもそ
れぞれ側壁を有する箱型とすることもできる。また、カ
バー46は、その両面を耐熱性塩化ビニール等によって
被覆したが、左側パネル16及び右側パネル18の上壁
に面する面側だけを被覆してもよい。
これらに代えて、長孔を形成してもよいし、或いは各下
壁にそれぞれ多数の円形の孔を形成してもよい。
れば、電源回路のうち、垂直面内にある本体の合わせ面
の近傍に位置する部分が、この垂直面にほぼ垂直なカバ
ーによって覆われているので、この部分に雨水がかかる
ことはなく、電源回路が故障することを防止できる。
その全域に導電性材を含んでいるので、シールド効果を
有している。従って、外部からノイズが到来しても、こ
のノイズに起因して電源回路が誤動作することを防止で
きる。
電性材の合わせ面を向いている面に、耐錆材が形成され
ているので、カバーが錆びることがない。
体の底部に形成されているので、カバーを伝わった雨水
は、排水孔から外部に排出される。
沿う垂直面内にある合わせ面から上側空間に進入した水
は、この垂直面にほぼ垂直に位置するカバーの上壁上に
落下し、側壁を伝わって区画壁側に落ちるので、カバー
の下方にある上側空間の部品の一部に水がかかることは
ない。また、下側空間の部品は、区画壁によって保護さ
れているので、水がかかることはない。従って、2つの
空間のいずれにある部品も、水がかかって故障すること
を防止できる。
部品が、高周波信号を処理するので、ノイズを輻射しや
すく、また輻射されたノイズの影響を受けやすい。しか
し、カバーがその全域に導電性材を有して、シールド効
果を発揮するので、他の機器をノイズによって誤動作さ
せることがなく、また他の機器から到来してノイズに起
因して、誤動作することもない。
落下した雨水は、区画壁と側壁との間の隙間から側壁の
底部側に落下し、排出孔から排出されるので、本体内に
水が滞留することはない。
の縦断側面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図
である。
拡大縦断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 内部が空洞であり、正面形状がコ字状で
中央付近を通る上下方向に沿う垂直面内にそれぞれ合わ
せ面を持つ2つの部材を上記合わせ面で合わせた本体
と、 この本体内に設けられ、少なくとも一部が、上記合わせ
面の近傍に位置する電源回路と、 上記本体内において、上記電源回路のうち、上記合わせ
面の近傍に位置する部分を少なくとも覆い、上記垂直面
を横切って上記垂直面にほぼ垂直に位置する板状部分を
有するカバーとを、 具備する電源装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の電源装置において、上記
カバーは、その全域に導電性材を含むことを特徴とする
電源装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の電源装置において、上記
カバーは、上記導電性材の上記合わせ面を向く面が、耐
錆材によって被覆されていることを特徴とする電源装
置。 - 【請求項4】 請求項1記載の電源装置において、上記
本体の底部には、排水孔が形成されている電源装置。 - 【請求項5】 正面パネルと、 これと間隔を隔てて配置された背面パネルと、 上記正面パネルと上記背面パネルとに両端部がそれぞれ
結合され、上側空間と下側空間の2つの空間に区画する
区画壁と、 上記両パネルの間をそれらの両側からそれぞれ包囲する
ように配置され、前記区画壁の中央付近を上下方向に通
る垂直面内にそれぞれ合わせ面を有し、これら合わせ面
が上記垂直面内において接触している側壁と、 上記2つの空間にそれぞれ部品が収容され、上記上側空
間の部品の一部は、上記合わせ面の下方に位置する電源
回路と、 上記合わせ面の下方にある上記上側空間の部品の上部に
これを覆って上記上下方向に通る垂直面にほぼ垂直に配
置された上壁と、この上壁の両側から上記区画壁側に向
かってそれぞれ伸延している側壁とを有しているカバー
とを、 具備する電源装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の電源装置において、上記
上側空間の一部の部品は、高周波信号を処理する部品を
有し、上記カバーは、その全域に導電性材を有する電源
装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の電源装置において、上記
側壁の底部に排出孔を形成した電源装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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