JP3873868B2 - 電源装置およびそれを用いたモータ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流入力を直流出力に変換する電力変換部に接続された電解コンデンサの安全性確保に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータ制御装置は産業機器の駆動源であるモータの速度やトルク制御などに広く用いられており、用途や設置場所（外国を含め）によっては、入力がＡＣ１００ＶからＡＣ４００Ｖまで対応する必要があり、概ね制御部を共用して電源部は個別に対応している（図３参照）。
【０００３】
電源部に誤って規格以上の電圧が印加されると、直流出力部に接続された平滑用電解コンデンサの内部圧力が急激に上昇する。電解コンデンサの天面には内部圧力が極端に上昇する前に破裂するように防爆弁（もしくは切り込み）が設けられており、これが作動することとなる。
【０００４】
ところが、異常電圧の印加により防爆弁が作動すると、中の電解液が一緒に飛び散る可能性があるため、電解コンデンサの防爆弁部を覆うキャップ部と防爆弁破裂時にキャップ抜けを防止するツメ部を備えた構造や、電解コンデンサ本体を覆うケースの一部を回路基板に、はんだ固定をするなどして防火対策をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、従来の防爆弁付き電解コンデンサの防火構造について図４を用いて説明する。電解コンデンサ４１を覆い一緒にケース４２を回路基板４３上のスルーホールに差し込み、はんだ槽にて他の電気部品と同時にはんだ付けによって固定する。このケース４２は、はんだ付け性、加工性、不燃性を考慮し、金属板の曲げ加工で構成している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−１３８９６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、電解コンデンサを覆うケースは固定するため特殊な形状に変更しなければならず、また、組立作業時に固定のための追加工を施す必要があった。
【０００８】
また、防爆弁が作動した場合に電解コンデンサ自体の発火はおさえられるものの、電解液を吸収するものがないため少量ながらも電解液が飛散し、周辺部品に悪影響を与える可能性があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、簡便な構成でありながら安全性の高い電源装置およびそれを用いたモータ制御装置を提供する目的とする。
【００１０】
【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の電源装置は、交流入力を直流出力に変換する電力変換部と、前記電力変換部の直流出力部に並列接続した防爆弁付き平滑用電解コンデンサと、前記電解コンデンサに装着保持する難燃性および収縮性を有するチューブと、カップ状のケースとを備え、前記ケースを電解コンデンサとチューブとの間に装着し、前記チューブの端部を筐体あるいは電解コンデンサを搭載した回路基板とは別の回路基板に当接させるもので、簡便な構成でありながら高い安全性を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するため請求項１記載の電源装置は、交流入力を直流出力に変換する電力変換部と、前記電力変換部の直流出力部に並列接続した防爆弁付き平滑用電解コンデンサと、前記電解コンデンサに装着保持する難燃性および収縮性を有するチューブと、カップ状のケースとを備え、前記ケースを電解コンデンサとチューブとの間に装着し、前記チューブの端部を筐体あるいは電解コンデンサを搭載した回路基板とは別の回路基板に当接させたもので、防爆弁が作動してもチューブは電解コンデンサからずれることはなく、ケースにより窒息消火を促進するとともにチューブにより電解液の飛散を防止することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の電源装置は、上記の内容に加えてチューブは、電解液を吸収する内層と吸収しない外層の２層で構成したものであり、飛散しようとする電解液を内層で吸収するとともに外層により飛散防止を強化する。
【００１３】
また、請求項３記載の電源装置は、ケースの内部に吸湿性の不燃材料を設けたもので、電解液を吸収し飛散するのを防止する。
【００１４】
さらに、請求項４記載のモータ制御装置は、上記のいずれか１項記載の電源装置を搭載したもので、安価な構成で電解液の飛散が防止できる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１６】
（参考実施例）
図１において、１１は収縮性を有する難燃性のチューブ、１２は防爆弁付き平滑用の電解コンデンサ、１３は電解コンデンサ１２を搭載した電源回路基板、１４はモータ制御部を搭載した制御回路基板である。
【００１７】
このチューブ１１には、ガラス繊維を編み込んだものを用いることで電解液を吸着させることができる。また、チューブ１１の長さは、制御回路基板１４と電解コンデンサ１２の上部との隙間寸法に電源回路基板１３上の電解コンデンサ１２の高さを加えた寸法よりも少し短く設定する。
【００１８】
まず、電源回路基板１３を機構部に取り付け、電解コンデンサ１２の外周にチューブ１１を装着する。このとき、チューブ１１の端部が確実に制御回路基板１４に当接するよう電解コンデンサ１２から余分にはみ出させる。さらに、その上に制御回路基板１４を取り付けると、収縮性を有したチューブ１１の端部は制御回路基板１４に当接したまま押されて電解コンデンサ１２の外周を滑りながら移動し、収縮性を有しているのでそのままの位置に保持される。
【００１９】
したがって、電解コンデンサ１２の上部にある防爆弁が作動してもチューブ１１と制御回路基板１４とにより電解液の飛散を防止できる。
【００２０】
なお、図示はしないが、チューブを２層構造にしてもよく、例えば、参考実施例のチューブの外周に難燃性のパイプを設けることで、より確実に飛散を防止できる。また、制御回路基板を別の場所に設け、モータ制御装置の筐体に換えても同様に実施できる。
【００２１】
このように、収縮性を有した難燃性のチューブを電解コンデンサの外周に設け、その端部を回路基板または筐体に当接させる簡便な構成により電解液の飛散を防止することができる。
【００２２】
（実施例１）
図２において、２１は収縮性を有する不燃性のチューブ、２２は防爆弁付き平滑用の電解コンデンサ、２３は電解コンデンサ２２を搭載した電源回路基板、２４はモータ制御装置の筐体、２５は不燃性合成樹脂からなるカップ状のケースである。
【００２３】
電源回路基板２３上の電解コンデンサ２２にケース２５を被せ、チューブ２１の収縮性を利用して電解コンデンサ２２とケース２５とに密着保持する。このチューブ２１の長さは参考実施例と同じ程度でよく、防爆弁が作動するとケース２５はチューブ２１により保持されているが、保持できなくなってもケース２５は筐体２４に当接するので、電解液の飛散を防止できる。
【００２４】
なお、電解コンデンサ２２の上部に不燃性の吸湿材２６を配設しておきケース２５を被せれば、より確実に飛散を防止できる。また、筐体に換えて別の回路基板を電源回路基板上に配置しても同様に実施できる。
【００２５】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、本発明によれば、難燃性と収縮性を有するチューブとカップ状のカバーを用いた簡便な構成でありながら、防爆弁が作動しても電解液の飛散を防止できる電源装置およびモータ制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考実施例における電解液の飛散防止構造の説明図
【図２】 本発明の実施例１における電解液の飛散防止構造の説明図
【図３】 モ−タ制御装置のブロック図
【図４】 従来の電解液の飛散防止構造の斜視図
【符号の説明】
１１、２１ チューブ
１２、２２ 電解コンデンサ
１３、２３ 電源回路基板
１４ 制御回路基板（筐体）
２４ 制御装置の筐体
２５ ケース
２６ 吸湿材

Claims (4)

1. 交流入力を直流出力に変換する電力変換部と、前記電力変換部の直流出力部に並列接続した防爆弁付き平滑用電解コンデンサと、前記電解コンデンサに装着保持する難燃性および収縮性を有するチューブと、カップ状のケースとを備え、前記ケースを電解コンデンサとチューブとの間に装着し、前記チューブの端部を筐体あるいは電解コンデンサを搭載した回路基板とは別の回路基板に当接させた電源装置。
2. チューブは、電解液を吸収する内層と吸収しない外層の２層で構成した請求項１記載の電源装置。
3. ケースの内部に吸湿性の不燃材料を設けた請求項１記載の電源装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源装置を搭載したモータ制御装置。

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