JP5493808B2

JP5493808B2 - 溶接装置

Info

Publication number: JP5493808B2
Application number: JP2009284701A
Authority: JP
Inventors: 香介竹村; 亘梅田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: JP2011125878A

Description

本発明は冷却ファンを用いて冷却を行う溶接装置に関するものである。

近年、産業用機器の稼働率は非常に高くなっている。このような状況下で、産業用機器の一例である溶接装置においても、メンテナンスの容易性が重視されている。従来の溶接装置として、冷却ファンを設けて冷却を行うものが知られている（例えば特許文献１参照）。図４は従来の溶接装置の概略構成を示す図である。

図４において、溶接装置は、筐体１と、筐体１に設けられた空気吸排口２と、筐体１内に設けられた冷却ファン３と、放熱ユニット５と、放熱ユニット５の表面に取り付けられた主半導体６と、冷却ファン３を放熱ユニット５に取り付けるための冷却ファン取付金具４とを備えている。

なお、実際は、例えばアーク溶接を行うための種々の構成物や配線等が必要であるが、省略している。また、アーク溶接を行わせるための回路構成についても同様に省略している。

上記した従来の溶接装置は、高熱を発する主半導体６（例えばパワートランジスタ等のスイッチング素子）を冷却する際に、放熱ユニット５内に空気を流通させて冷却を行うものであり、溶接装置の筐体１の内部から外部に空気を排出させる、あるいは、筐体１の外部から内部へ空気を吸入させて、冷却を行う。

より具体的には、図４で示すように、主半導体６を放熱ユニット５に取り付け、冷却ファン３を動作させて外部から吸入した空気を放熱ユニット５内に流し、空気吸排口２から筐体１の外部へ熱せられた空気を排出することで溶接装置の内部の冷却を行っていた。

特開２００７−１０５７４１号公報

しかしながら、従来の溶接装置では、放熱ユニット５の内部に筐体１の外部から吸引した空気を当てて冷却を行うため、粉塵や溶接ヒューム等が放熱ユニット５を構成する図示しないヒートシンクの放熱フィンの上部に付着あるいは堆積する。そして、付着あるいは堆積した粉塵や溶接ヒューム等を除去する際、冷却ファン取付金具４を取り外して作業を行わなければならず、作業性が悪いという課題を有していた。

また、冷却ファン取付金具４の内部が外部から見えないため、粉塵や溶接ヒュームの堆積状況が目視で確認できないという課題も有していた。

上記課題を解決するために、本発明の溶接装置は、筐体と、前記筐体内に鉛直方向に設けられ空洞部を形成する外周部を備えたトンネル形状の放熱ユニットと、前記筐体内に設けられ前記放熱ユニットの空洞部に空気を流通させるための冷却ファンと、４つの側面と１つの平面を備えた箱形状であり前記平面に前記冷却ファンを取り付けた状態で前記冷却ファンが前記放熱ユニットの上方の開口部に面するように前記放熱ユニットと接続することで前記放熱ユニットに前記冷却ファンを取り付けるための冷却ファン取付金具とを備え、前記冷却ファン取付金具の少なくとも１つの側面に開口部を設けた溶接装置であって、前記筐体は、４つの側板として、前面板と、前記前面板に対向する位置にある後面板と、前記前面板と直交する位置にある第１の側面板と、前記第１の側面板と対向する位置にある第２の側面板とを備え、前記冷却ファン取付金具の４つの側面のうち、前記第１の側面板と対向する位置にある側面と前記第２の側面板と対向する位置にある側面とに開口部を設け、前記放熱ユニットは複数の放熱フィンを有するヒートシンクを２つ対向させて組み合わせることで構成され、一方のヒートシンクは前記第１の側面板と対向する位置に配置され、他方のヒートシンクは前記第２の側面板と対向する位置に配置されるものである。

また、本発明の溶接装置は、上記に加えて、冷却ファン取付金具の側面に対して着脱可能であり開口部を塞ぐための取付板を設けたものである。

以上のように、本発明によれば、冷却ファン取付金具の少なくとも１つの側面に開口部を設けることで、放熱フィン上部に付着あるいは堆積した粉塵やヒューム等を除去する際、冷却ファン取付金具を取り外すことなく開口部を介して作業を行うことが可能となる。従って、機器のメンテナンス性が向上する。

また、放熱フィンに付着あるいは堆積した粉塵や溶接ヒューム等の堆積状況を、冷却ファン取付金具の側面の開口部から目視で確認することができる。

本発明の実施の形態１における溶接装置の概略構成を示す図本発明の実施の形態１における溶接装置の冷却ファンと冷却ファン取付金具と放熱ユニットを示す図本発明の実施の形態１における溶接装置の他の概略構成を示す図従来の溶接装置の概略構成を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。

（実施の形態１）
先ず、図１を用いて、本実施の形態における溶接装置の構成について説明する。

図１は本実施の形態における溶接装置の概略構成を示す図である。なお、実際はアーク溶接を行うための種々の構成物や配線等が必要であるが、本実施の形態の説明には直接関係しないので説明を省略する。また、アーク溶接を行うための回路構成についても同様に説明を省略する。

図１において、溶接装置は、筐体２０１を備えている。そして、筐体２０１は、４つの側板として、前面板２１１と、前面板２１１に対向する位置にある後面板２１２と、前面板２１１と直交する位置にある第１の側面板２０７と、第１の側面板２０７と対向する位置にある第２の側面板２０８を備えている。

また、筐体２０１の内部には、鉛直下方向に冷却風を送る冷却ファン２０２と、鉛直方向に空洞部を形成する放熱ユニット２０４と、冷却ファン２０２を放熱ユニット２０４に取り付けるための冷却ファン取付金具２０３と、放熱ユニット２０４の表面に取り付けられた主半導体２０６が設けられている。

そして、放熱ユニット２０４は、筐体１内に鉛直方向に設けられ空洞部を形成する外周部を備えたトンネル形状である。また、図２に示すように、放熱ユニット２０４は、ヒートシンク２１０を２つ対向させて組み合わせることで構成されている。

また、冷却ファン取付金具２０３は、４つの側面と１つの平面を備えた箱形状であり、この平面は冷却ファン２０２の冷却風を通すための穴が設けられており、この平面に冷却ファン２０２を取り付けた状態で冷却ファン２０２が放熱ユニット２０４の上方の開口部に面するように放熱ユニット２０４と接続することで、放熱ユニット２０４に冷却ファン２０２を取り付けるためのものである。そして、冷却ファン取付金具２０３の４つの側面のうち２つの側面には、開口部２０５が各々１つ設けられている。

以上のように構成された溶接装置について、その動作を説明する。

溶接装置が起動されると、溶接出力の制御を行うため等のスイッチング素子として使用される主半導体２０６が動作し、これにより主半導体２０６が発熱する。また、溶接装置が起動されると、冷却ファン２０２も動作を開始する。冷却ファン２０２の動作により生じる冷却風が、トンネル形状の放熱ユニット２０４内に送られ、これにより放熱ユニット２０４が冷却され、その結果、放熱ユニット２０４に取り付けられた主半導体２０６が冷却される。そして、熱を帯びた冷却風は放熱ユニット２０４開口部の下方から溶接装置の外部へ排出される。

このように、冷却ファン２０２を用いて冷却を行うと、放熱ユニット２０４の内部に筐体２０１の外部から吸引した空気が流れることとなり、粉塵や溶接ヒューム等が図２に示す放熱ユニット２０４を構成するヒートシンク２１０の放熱フィン２０９の上部に付着あるいは堆積する。そして、このような状態になると冷却効率が悪化する。

そこで、本実施の形態では、例えば、筐体２０１の４つの側板のうち少なくとも１つを取り外す等して筐体２０１の少なくとも一部を開放する。そして、冷却ファン取付金具２０３には開口部２０５が設けられているので、この筐体２０１の一部を開放した状態において、開口部２０５から放熱ユニット２０４を構成するヒートシンク２１０の放熱フィン２０９の上部の粉塵等の状態を容易に視認することができる。

また、開口部２０５が設けられていることにより、冷却ファン２０２や冷却ファン取付金具２０３を取り外すこと無く、この開口部２０５から放熱フィン２０９に対して気体を噴射する、あるいは、ブラシ等により放熱フィン２０９の上部付近を清掃することができ、冷却効率の悪化を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、冷却ファン取付金具２０３に開口部２０５を設けることにより、放熱ユニット２０４の内部に付着あるいは堆積する粉塵や溶接ヒューム等の視認ができ、また、これらを容易に除去することができ、メンテナンスにかかる手間や時間を大幅に節約することができる。

なお、本実施の形態では、筐体２０１の第１の側面板２０７に対向する位置にある冷却ファン取付金具２０３の側板と、筐体２０１の第２の側面板２０８に対向する位置にある冷却ファン取付金具２０３の側板の各々に開口部２０５を設け、開口部２０５を２つとしている。このような位置に開口部２０５を設けることにより、筐体２０１の第１の側面板２０７と第２の側面板２０８のどちらを外しても、放熱ユニット２０４内部に付着あるいは堆積する粉塵や溶接ヒューム等の視認や除去を行うことができ、メンテナンスにかかる手間や時間を大幅に節約することができ、利便性を高めることができる。

また、本実施の形態では、放熱ユニット２０４は、複数の放熱フィン２０９を有するヒートシンク２１０を２つ対向させて組み合わせることで構成され、一方のヒートシンク２１０は第１の側面板２０７と対向する位置に配置され、他方のヒートシンク２１０は第２の側面板２０８と対向する位置に配置される。すなわち、冷却ファン取付金具２０３の４つの側面の内、放熱ユニット２０４を構成するヒートシンク２１０の放熱フィン２０９の長手方向に直交する方向の面に開口部２０５を設けている。このような構成とすることにより、例えば、開口部２０５から放熱フィン２０９に対して気体を噴射して粉塵等を除去する際に、放熱フィン２０９の上部だけでなく放熱フィン２０９同士の内部の隙間に付着あるいは堆積した粉塵等も除去することが可能となる。

なお、上記では、開口部２０５を２つ設ける例を示したが、これに限らず、冷却ファン取付金具２０３の４つの側面のうちどの側面に設けても良いし、いくつ設けるようにしても良い。すなわち、例えば、図３に示すように冷却ファン取付金具２０３の１つの側面のみに開口部２０５を設けて開口部２０５を１つとしても良いし、図示していないが冷却ファン取付金具２０３の４つの側面全てに開口部２０５を設けて開口部２０５を４つとしても良い。また、１つの側面に複数の開口部２０５を設けるようにしてもよい。

また、筐体２０１内部において、開口部２０５を塞ぐために、冷却ファン取付金具２０３の側面に着脱可能な取付板（図示せず）を設けるようにしてもよい。そして、溶接装置の通常運転時で放熱ユニット２０４の内部の視認や清掃を行わない時には取付板を取り付けた状態とし、溶接装置の停止状態で視認や清掃を行う時には取付板を取り外した状態とする。このように、視認や清掃を行わない時に取付板を取り付けて開口部２０５を塞ぐことにより、開口部２０５を塞がない場合と比べて、溶接装置の通常運転時の冷却ファン２０２による冷却効率を高めることができる。

なお、取付板の着脱方法としては、例えば、取付板に貫通穴を設け、冷却ファン取付金具２０３の側面にねじ穴設け、取付板の貫通穴にねじを通して冷却ファン取付金具２０３の側面にねじ穴に螺合することで取付板の取り付けを行い、このねじを外すことで取付板を外すようにしてもよい。

また、取付板は、開口部２０５を完全に塞ぐものであってもよいし、メッシュ状にして開口部２０５の一部を塞ぐようにしたものであってもよい。

本発明の溶接装置によれば、放熱ユニット内部に付着あるいは堆積した粉塵や溶接ヒュームを容易に除去することができてメンテナンス性を高めることができ、冷却機能を有する溶接装置として産業上有用である。

１筐体
２空気吸排口
３冷却ファン
４冷却ファン取付金具
５放熱ユニット
６主半導体
２０１筐体
２０２冷却ファン
２０３冷却ファン取付金具
２０４放熱ユニット
２０５開口部
２０６主半導体
２０７第１の側面板
２０８第２の側面板
２０９放熱フィン
２１０ヒートシンク
２１１前面板
２１２後面板

Claims

筐体と、前記筐体内に鉛直方向に設けられ空洞部を形成する外周部を備えたトンネル形状の放熱ユニットと、前記筐体内に設けられ前記放熱ユニットの空洞部に空気を流通させるための冷却ファンと、４つの側面と１つの平面を備えた箱形状であり前記平面に前記冷却ファンを取り付けた状態で前記冷却ファンが前記放熱ユニットの上方の開口部に面するように前記放熱ユニットと接続することで前記放熱ユニットに前記冷却ファンを取り付けるための冷却ファン取付金具とを備え、前記冷却ファン取付金具の少なくとも１つの側面に開口部を設けた溶接装置であって、
前記筐体は、４つの側板として、前面板と、前記前面板に対向する位置にある後面板と、前記前面板と直交する位置にある第１の側面板と、前記第１の側面板と対向する位置にある第２の側面板とを備え、前記冷却ファン取付金具の４つの側面のうち、前記第１の側面板と対向する位置にある側面と前記第２の側面板と対向する位置にある側面とに開口部を設け、
前記放熱ユニットは複数の放熱フィンを有するヒートシンクを２つ対向させて組み合わせることで構成され、一方のヒートシンクは前記第１の側面板と対向する位置に配置され、他方のヒートシンクは前記第２の側面板と対向する位置に配置される溶接装置。
冷却ファン取付金具の側面に対して着脱可能であり開口部を塞ぐための取付板を設けた請求項１記載の溶接装置。