JP3564305B2 - 電源装置用ケース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無停電電源装置、めっき用電源装置、溶接機、切断機、充電器等の様々な電源装置のケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような電源装置では、まず、商用交流電圧が整流、平滑され、直流電圧に変換される。この直流電圧がインバータによって高周波電圧に変換される。この高周波電圧が変圧器によってインバータ側と絶縁されると共に、別の値の高周波電圧に変換される。この変圧された高周波電圧が再び整流、平滑され、直流電圧に変換されて、負荷に供給される。この電源装置では、インバータを使用しているので、大型の変圧器や大型の平滑用リアクトルが不要であり、この電源装置全体を小型化できる。なお、電源装置を無停電電源装置に使用する場合、変圧器と出力側の整流、平滑回路が除去される場合もある。
【０００３】
このような電源装置は、使用する部品の数が多く、また、回路構成が複雑である。しかも、各部品の中には、大量の熱を発生する発熱部品もあり、その熱の放熱効果を高めるために、本願出願人は、特願平９−８４３３０号において、アルミニウムまたはアルミニウム合金を押し出し成型した電源用ケースを提案した。
【０００４】
このケースは、底壁と、この底壁の両側からそれぞれ立ち上がった側壁と、これら側壁の先端側間に跨った天井とを有する中空体を備えたものである。この中空体内に、ダイオードやＩＧＢＴ等の半導体装置、コンデンサ、変圧器、プリント配線基板、蓄電池等の電源装置の各部品が配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電源装置のケースを製造する場合、中空体を形成するための金型を形成し、この金型によってアルミニウムまたはアルミニウム合金を押し出し成型する必要がある。そのため、金型は、肉厚が大きく、大型になる。その上、金型が複雑にもなる。よって、高価な金型となり、電源装置のコストが増大するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、簡単な構成の金型によって製造することができる電源装置のケースを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、主壁と、この主壁の両側縁からこれにほぼ垂直にかつ互いに平行に同一方向に伸延した第１及び第２の側壁と、第１の側壁の先端部に形成された凸部と、第２の側壁の先端部に前記凸部と係合可能に形成された凹部とを、有する第１及び第２のユニットを備えている。第１のユニットの第１側壁と第２のユニットの第２側壁とが接触し、第１のユニットの第２側壁と第２ユニットの第１側壁とが接触した状態において、第１のユニットの凸部が、第２のユニットの凹部と係合し、第１のユニットの凹部に第２のユニットの凸部が係合している。
【０００８】
第１及び第２のユニットは、同一の形状であるので、１つの金型からそれぞれ製造することができる。しかも、金型は、底壁と２つの側壁と、凸部と凹部とを形成することができればよいので、その構成も簡単なものとなる。
【０００９】
第１及び第２のユニットは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を金型によって押し出し成型することにより、製造することもできる。
【００１０】
凸部は、その先端部に膨大部を有するものとでき、これに対応して、凹部は、膨大部が嵌合する形状とされる。これによって、第１及び第２のユニットは容易に外れることはない。
【００１１】
また、膨大部は、予め定めた距離だけ第１の側壁の外面から内側に偏った位置に設けることができ、凹部も、上記予め定めた距離だけ第２の側壁の外面から内側に偏った位置に設けられる。これによって、第１のユニットの膨大部と第２のユニットの膨大部とを嵌合させ、第２のユニットの膨大部を第１のユニットの凹部に嵌合させたとき、第１ユニットの第１の側壁と第２ユニットの第２の側壁との外面が一致し、かつ第１ユニットの第２の側壁と第２ユニットの第１の側壁との外面が一致する。
【００１２】
第１及び第２のユニットの第１及び第２の側壁の近傍に、前記主壁との間に溝を形成するように溝形成体が設けられている。この場合、上記の溝を案内として利用して、電源装置の一部を構成する電源ユニットをケース内に出し入れすることが容易に行える。
【００１３】
前記溝形成体における前記主壁と反対側の面が、電源装置用の部品を支持可能な平面とされている。この場合、上述した電源装置の一部を構成する電源ユニットを、この平面で支持することができ、この電源ユニットの支持と案内を、溝形成体のみによって行うことができる。
【００１４】
第１及び第２のユニットの第１の側壁における主壁から離れた位置に、１対の溝形成体を設け、これらの間に第１の溝を設け、さらに、第１及び第２のユニットの第２の側壁における主壁から離れた位置に、別の１対の溝形成体を設け、これらの間に第２の溝を、第１の溝と対応するように設けることもできる。これら第１及び第２の溝を用いて、上記とは別の電源ユニットを出し入れ自由に電源ケース内に収容することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態の電源装置用のケースは、図１に示すように２つのユニット２ａ及び２ｂを備えている。これらユニット２ａ、２ｂは、同一形状に形成されている。従って、ユニット２ａについてのみ詳細に以下に説明し、ユニット２ｂの各構成部品については、ユニット２ａの各構成部品と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１６】
ユニット２ａは、図２に示すように、例えばほぼ長方形状に形成された主壁４を有している。主壁４の両長辺全域にわたって、第１の側壁６、第２の側壁８が形成されている。第１及び第２の側壁６、８も、例えば同じ大きさのほぼ長方形状をなし、主壁４に対してほぼ垂直に同一方向に互いに平行に伸延している。
【００１７】
第１の側壁６の先端部には、主壁４の長辺方向に沿って連続的に凸部１０が形成されている。この凸部１０は、第１の側壁１６の外面から予め定めた距離だけ内側に偏った位置に第１の側壁と平行に先端部よりさらに伸延した首部１０ａを有し、この首部１０ａの先端に首部１０ａよりも大きい円柱状の膨大部１０ｂを有している。
【００１８】
第２の側壁８の先端部には、主壁４の長辺方向に沿って連続的に凹部１２が形成されている。凸部１２は、第２の側壁８の先端部から下方に向かって形成された溝１２ａを有し、この溝１２ａは、首部１０ａとほぼ同じ大きさである。この溝１２ａの下端に、これに連ねて、膨大部１０ｂとほぼ同じ大きさの拡大孔１２ｂが形成されている。
【００１９】
主壁４に接近した第１の側壁６の内面位置には、主壁４の長辺方向に沿って連続的に溝形成体１４が形成されている。溝形成体１４は、例えば溝付きリブであり、それぞれ主壁４と平行な上面１４ａと下面１４ｂとを有している。下面１４ｂは、主壁４との間に、微少な例えば１ｍｍ乃至２ｍｍの溝１６を形成している。また、上面１４ａと下面１４ｂとの間には、主壁４の長辺方向に沿って連続的に溝１４ｃが形成されている。
【００２０】
同様に、主壁４に接近した第２の側壁８の内面位置にも、溝形成体１８が形成されている。この溝形成体１８も溝付きのリブであり、溝付きリブ１４と同様に上面１８ａ、下面１８ｂ、溝１８ｃを有し、上面１８ａは、溝付きリブ１４の上面１４ａと同じ高さ位置に、下面１８ｂも同下面１４ｂと同じ高さ位置に、溝１８ｃも、同溝１４ｃと同じ高さ位置に、それぞれ設けられている。即ち、溝形成体１４と１８とは、主壁４の中央を垂直に通る対称軸に対して線対称に配置されている。従って、溝１６と同一の溝２０が、下面１８ｂと主壁４との間に形成されている。
【００２１】
第１の側壁６の内面における先端部に近い位置には、溝付きリブ１４と同様に上面２２ａ、下面２２ｂ及び溝２２ｃを有する溝付きリブ２２が形成されている。この下面２２ｂから約１ｍｍ乃至２ｍｍ下方に、内側向きにリブ２４が形成されている。リブ２４と下面２２ｂとの間に、溝２６が形成されている。即ち、溝付きリブ２２とリブ２４とが一対の溝形成体をなしている。
【００２２】
同様に、第２の側壁８の内面における溝付きリブ２２に対応する位置に溝付きリブ２８が形成されている。この溝付きリブ２８も、溝付きリブ２２の上面２２ａと同じ高さ位置に上面２８ａを、同下面２２ｂと同じ高さ位置に下面２８ｂを、同溝２２ｃと同じ高さ位置に溝２８ｃを有している。また、リブ２４と同じ高さ位置にリブ３０が形成され、リブ３０と下面２８ｂとの間に、溝２６と対応するように溝３２が形成されている。溝付きリブ２８とリブ３０も溝形成体をなしている。
【００２３】
主壁４の内面には、その長辺方向に沿って連続的に、複数の吸熱用のリブ３４が形成されている。第１の側壁６と第２の側壁８との外面には、その上下方向に沿って一定間隔をおいて微少な凹部３６ａと凸部３６ｂとが、それぞれ形成されている。主壁４の外面にも、水平方向に一定間隔をおいて、微少な凹部３８ａと凸部３８ｂとが、連続的に形成されている。
【００２４】
このようなユニット２ａ、２ｂは、同一の形状であるので、同一の金型によってアルミニウムまたはアルミニウム合金を押し出し成型することによって、それぞれ形成される。
【００２５】
このようにして形成された同一形状のユニット２ａ、２ｂを図１に示すように、組み合わせることによって、前面と後面とが開口した中空の電源装置用のケースを構成することができる。即ち、ユニット２ａ、２ｂの主壁４、４が互いに平行に、かつユニット２ａの第１の側壁６とユニット２ｂの第２の側壁８との先端が互いに対向するように、かつユニット２ａの第２の側壁８とユニット２ｂの第１の側壁６とが互いに対向するように配置し、ユニット２ａの凸部１０の膨大部１０ｂをユニット２ｂの凹部１２の拡大孔１２ｂに嵌合させ、ユニット２ｂの凸部１０の膨大部１０ｂをユニット２ａの凹部１２の拡大孔１２ｂに嵌合させる。
【００２６】
膨大部１０ｂが拡大孔１２ｂに嵌合しているので、ユニット２ａ、２ｂが容易に分離することはない。また、凸部１０の首部１０ａ、膨大部１０ｂと、凹部１２の溝１２ａ、拡大孔１２ｂとは、共に第１及び第２の側壁６、８の外面から予め定めた距離だけ内側にそれぞれ偏った位置に形成されているので、組み合わせた状態で、ユニット２ａの第１の側壁６とユニット２ｂの第２の側壁８との外面が一致し、同様にユニット２ａの第２の側壁８とユニット２ｂの第１の側壁６との外面も一致している。従って、この電源装置用のケースの見栄えがよくなる。また、このケースは、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であるので、シールドケースとして使用することができる上に、放熱効果も高い。
【００２７】
図３及び図４は、図１に示す電源装置用ケースを、蓄電池を内蔵する無停電電源装置に使用した場合を示している。
【００２８】
ユニット２ａ、２ｂを図１に示したように組み合わせて電源装置用ケースが形成されている。電源部４０は、側面形状がほぼＬ字状をなす電源取付板４２上に形成されている。電源取付板４２の長方形状の平面部４２ａには、電力用半導体装置４４が取り付けられた冷却フィン４６が設けられている。更に、電力半導体装置４４を制御するための制御部４８や、変圧器（図示せず）等の電源装置用の各種部品も平面部４２ａ上に設けられている。また平面部４２ａの前面側には、通気用の矩形の貫通孔５０が形成されている。平面部４２ａの後部には、平面部４２ａと垂直に垂直部４２ｂが形成されている。この垂直部４２ｂに、冷却用のファン５２が取り付けられている。
【００２９】
この電源部４０は、上記のケースの後面側の開口からユニット２ａの溝２６、３２に、平面部４２ａを挿入してケース側にスライドさせることによって、ケース内に取り付けられる。従って、電源部４０の収納が容易に行われる。なお、電源部４０は、ユニット２ａの溝２６、３２の下方にあるリブ２４、３０によって支持されている。
【００３０】
ケース内における電源部４０の下方に、バッテリー収納部５４が配置されている。バッテリー収納部５４は、この無停電電源装置に入力される交流電源が停電したときに、直流電力を供給する複数のバッテリー５６を備えたものである。バッテリー５６は、側面形状がほぼＬ字状をなすバッテリー取付板５８の矩形の平面部５８ａ上に配置されており、鋼帯６０によって平面部５８ａ上に固定されている。バッテリー取付板５８の垂直部５８ｂは、平面部５８ａの後面側に平面部５８ａと垂直に配置されている。この垂直部５８ｂには、複数の空気の吸入孔６２が桝目状に穿設され、さらにバッテリー収容部５４を、ケースから引き出す際に指をかけるための開口６４も穿設されている。
【００３１】
平面部５８ａの下面において、その両側縁の近傍にこれに沿って保持部６６がそれぞれ形成されている。これら保持部６６は、溝１６、２０の厚さとほぼ等しい厚さを有する水平部６６ａと、これを平面部５８ａに繋ぐ垂直な脚部６６ｂとからなるＬ字状のものである。平面部５８ａが溝付きリブ１４、１８の上面１４ａ、１８ａに乗せられた状態において、水平部６６ａが溝１６、２０内に侵入可能に脚部６６ｂの長さが選択されている。
【００３２】
バッテリー収納部５４は、平面部５８ａが溝付きリブ１４、１８の上面１４ａ、１８ａに支持された状態において、両保持部６６の水平部６６ａが溝１６、２０内に侵入しているので、バッテリー収納部５４が上下方向に移動することはない。また、バッテリー５６は有寿命品であるので、その寿命に近づいたとき、交換することが必要であり、バッテリー５６の交換時には、溝１６、２０が案内として機能し、バッテリー収容部５４を、スライドさせることによって容易に引き出すことができる。
【００３３】
なお、バッテリー収容部５４の垂直部５８ｂは、ユニット２ａの主壁４からユニット２ａの溝付きリブ２２、２８の距離にほぼ等しい寸法を有し、電源部４０の垂直部４２ｂは、ユニット２ａの溝付きリブ２２、２８からユニット２ｂの溝付きユニット１４、１８までの距離にほぼ等しい寸法を有している。垂直部５８ｂの４隅のうち下側の２箇所にタッピングビス６８、６８が、溝付きリブ１４、１８の溝１４ｃ、１８ｃに挿入される。また、垂直部５８ｂの４隅のうち上側の２箇所と、垂直部４２ｂの４隅のうち下側の２箇所とに共通にタッピングビス７０、７０が、ユニット２ａの溝付きリブ２２、２８の溝２２ｃ、２８ｃに挿入される。同様に、垂直部４２ｂの４隅のうち上側の２箇所にタッピングビス７２、７２が、ユニット２ｂの溝付きリブ１４、１８の溝１４ｃ、１８ｃに挿通される。これによって、垂直部４２ｂ、５８ｂの固定が行われている。
【００３４】
ケースの前面側の開口には正面パネル７４が取り付けられている。正面パネル７４には、メーター７６やスイッチ等の操作部品（図示せず）が取り付けられている。また、この正面パネル７４の下部には、空気を取り入れるための吸入孔７８が形成されている。この正面パネル７４は、ケースの高さ寸法にほぼ等しい高さ寸法を有し、その４隅にタッピングビス８０がユニット２ａ、２ｂの溝付きリブ１４、１８の溝１４ｃ、１８ｃにそれぞれ挿通される。正面パネル７４が固定されている。
【００３５】
この無停電電源装置が運転されているとき、ファン５２が動作することによって、図３に矢印で示すようにバッテリー収納部５４の吸入孔６２から吸入された空気が、バッテリー５６をそれぞれ冷却し、貫通孔５０を通って電源部４０のフィン４６、トランス等を冷却し、ファン５２によって外部に排出される。
【００３６】
なお、ユニット２ａ、２ｂを嵌合させて、ケースを構成しているので、バッテリー５６と電源部４０との間、電源部４０と正面パネル７４の部品との間の電気的接続には、プラグやソケットを用いることが望ましい。
【００３７】
上記の実施の形態では、１対の溝形成体として溝付きリブ２２、２８、リブ２４、３０を用いたが、垂直部４２ｂ、５８ｂの固定を溝２２ｃ、２８ｃに対して行わない場合には、溝付きリブ２２、２８を使用する必要はなく、単なるリブのみを設けることもできる。溝付きリブ１４、１８も同様である。また、上記の実施の形態では、ユニット２ａ、２ｂが、特別な固定具を用いなくても、自由に外れないようにするために、凸部１０の膨大部１０ｂを凹部１２に拡大孔１２ｂを設けたが、ユニット２ａ、２ｂの固定を他の方法によって行う場合には、凸部を単なる突起として、凹部を単なる溝とすることもできる。
【００３８】
上記の実施の形態では、無停電電源装置のケースに本発明によるケースを実施したが、溶接機、切断機、充電器等の種々の電源装置のケースとして使用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ケースを構成する２つのユニットが同一形状であるので、これらユニットをそれぞれ１つの金型で製造することができる上に、ユニットが主壁と２つの側壁とを有するものであるので、金型自体も簡単な構成のものとすることができる。また、主壁との間に溝を形成する溝形成体を設けているので、この溝内に部品に設けた脚部を挿入することによって、この部品が上下動することを防止できるし、この溝が案内として機能するので、この部品の出し入れも容易に行える。更に、この溝形成体の上面で部品を支持できるように、上面を構成しているので、この部品の支持、固定及び案内を、溝形成体のみで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態の電源装置用ケースの正面図である。
【図２】図１のケースを構成している２つのユニットのうち１つの正面図である。
【図３】図１のケースを用いた無停電電源装置の組立図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
２ａ、２ｂ ユニット
４ 主壁
６ 第１の側壁
８ 第２の側壁
１０ 凸部
１２ 凹部

Claims (1)

1. 主壁と、この主壁の両側縁からこれにほぼ垂直にかつ互いに平行に同一方向に伸延した第１及び第２の側壁と、第１の側壁の先端部に形成された凸部と、第２の側壁の先端部に前記凸部と係合可能に形成された凹部とを、有する第１及び第２のユニットを備え、
   第１及び第２のユニットの前記主壁が互いに平行に、かつ第１のユニットの第１側壁と第２のユニットの第２側壁とが接触し、第１のユニットの第２側壁と第２ユニットの第１側壁とが接触した状態において、第１のユニットの凸部が、第２のユニットの凹部と係合し、第１のユニットの凹部に第２のユニットの凸部が係合し、
   第１及び第２のユニットの第１及び第２の側壁の近傍に、前記主壁との間に溝を形成するように設けられ、
   前記溝形成体における前記主壁と反対側の面が、電源装置用の部品を支持可能な平面とされている電源装置用ケース。

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