JP5641645B2 - Welding power source - Google Patents
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Description
本発明は、冷却ファンを設けた溶接電源に関するものである。 The present invention relates to a welding power source provided with a cooling fan.
図2を参照して、溶接電源の一般的な回路構成を説明する。同図において、3相交流電源である商用電源1から供給された電力が一次側整流器2によって整流され、この整流された直流電力が平滑コンデンサ4によって平滑される。半導体素子からなるインバータ回路5によって平滑された電力が高周波の電力に変換される。制御回路6は電流検出器10によって溶接電流を検出して、出力電流値が予め定めた電流設定値になるようにインバータ回路5を制御する。高周波電力がトランス7によって昇圧又は降圧されて、二次側整流器8によって整流される。この整流された直流電力の高周波成分が二次側リアクトル9によってカットされて平滑され、出力端子11に接続された図示を省略した溶接トーチ及び被加工物との間に電力が供給される。
A general circuit configuration of the welding power source will be described with reference to FIG. In the figure, the power supplied from the
従来の溶接電源は、内部に設けられた電子部品やトランス等の発熱部品を冷却するためのファンは、通常、溶接電源の後部面で、地面に近い位置に設けられ、後部面にファンとほぼ同じ大きさの開口部を開けている。そして、工場等の地面に鉄粉が堆積したり、空中に鉄粉が浮遊したりする環境に溶接電源は置かれるために、ファン用の開口部から鉄粉を吸い込みやすい。また、屋外で溶接電源を使用するときは、ファン用の開口部から雨が入り込みやすい。この結果、ファンによって吸い込まれた鉄粉や水分が電気部品に不具合を及ぼすという問題があった。 In a conventional welding power source, a fan for cooling a heat generating component such as an electronic component or a transformer provided inside is usually provided at a position close to the ground on the rear surface of the welding power source. An opening of the same size is opened. Since the welding power source is placed in an environment where iron powder accumulates on the ground of a factory or the like, or the iron powder floats in the air, it is easy to suck the iron powder from the opening for the fan. In addition, when using a welding power source outdoors, it is easy for rain to enter from the opening for the fan. As a result, there has been a problem that iron powder and moisture sucked by the fan have a problem with the electrical components.
一方、鉄粉や水分を吸い込みやすいことを改善するために、ファンが上部面に設けられた溶接電源が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。この溶接電源は、ファンが地面から離れた場所に設けられているために、外部から鉄粉や水分を吸い込み難いが、ファンによる空気の流れが上部から下部方向となるために、電気部品が取り付けられたヒートシンクやトランス等の電気部品を縦方向に積み上げていく構造となり、電気部品の配置に裕度が少ない。また、ヒートシンクは鉄粉が堆積しやすいために、定期的にエアーブローガンをヒートシンクに向けて、エアーを吹き付けることによってこの鉄粉を除去する必要がある。このとき、ヒートシンクの上下に部品が配置されているために、ヒートシンクの掃除が困難であった。 On the other hand, a welding power source in which a fan is provided on the upper surface has been proposed in order to improve the ability to suck in iron powder and moisture. (For example, refer to Patent Document 1). This welding power source is installed at a place away from the ground, so it is difficult to suck in iron powder and moisture from the outside. The electric parts such as heat sinks and transformers are stacked in the vertical direction, and there is little tolerance for the arrangement of the electric parts. Further, since iron powder tends to accumulate on the heat sink, it is necessary to periodically remove the iron powder by blowing air with the air blow gun directed at the heat sink. At this time, since the components are arranged above and below the heat sink, it is difficult to clean the heat sink.
上述したように、従来の溶接電源は、ファンが溶接電源の後部面で地面に近い位置に設けられている場合は、ファン用の開口部から鉄粉や水分を吸い込み、電気部品に不具合を及ぼすという問題があった。一方、ファンが溶接電源内の上部面に設けられた場合は、ヒートシンクやトランス等の部品を縦方向に積み上げていく構造となるために、部品の配置に裕度が少ない。また、ヒートシンクの掃除が困難であった。 As described above, the conventional welding power source sucks iron powder and moisture from the opening for the fan when the fan is provided at a position close to the ground on the rear surface of the welding power source, causing a problem in the electrical component. There was a problem. On the other hand, when the fan is provided on the upper surface in the welding power source, it has a structure in which components such as a heat sink and a transformer are stacked in the vertical direction. Moreover, it was difficult to clean the heat sink.
本発明は、ファンによって吸い込まれた鉄粉や水分による電気部品への不具合を低減し、電気部品が取り付けられたヒートシンクを容易に掃除することができる溶接電源を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a welding power source that can reduce problems with electrical components due to iron powder or moisture sucked by a fan and can easily clean a heat sink to which electrical components are attached.
上述した課題を解決するために、請求項1の発明は、
この筐体の後部に配置されて前記筐体の両端部面方向に長手状に延び、長手方向両端部が風の出口になっている風路と、
この風路の後部面の長手方向中間部に設けられて風を送り込む第1のファンと、
前記風路の前部面に設けられ、前記第1のファン側に複数のフィンが形成され、第1の電気部品が背面に配置され、前記第1のファンからの風が直角方向に当たるヒートシンクと、
前記風路よりも筐体の前部面側で前記筐体内に設けられた上部仕切り板に取り付けられて、前記筐体の内部空間内に設けられた第2の電気部品を冷却する第2のファンとを備え、
前記筐体の底部面に前記第2のファンから送り出された風の出口である通風孔が形成され、
前記風路が、前記筐体の後部面と、前記両端部面と、前記底部面と、前記上部仕切り板と、前記後部面に対向する位置に設けられた垂直壁とで囲まれて形成され、
前記ヒートシンクが前記垂直壁に設けられて、この垂直壁に形成された開口部を通して前記第1の電気部品が前記ヒートシンクの背面に配置され、
前記内部空間が、前記筐体の前記前部面と、前記両端部面と、前記底部面と、前記垂直壁と、前記上部仕切り板とで囲まれて形成され、
前記第1の電気部品及び前記第2の電気部品が前記内部空間に設けられ、
前記第1の電気部品が電子部品であり、前記第2の電気部品がリアクトル又はトランスであることを特徴とする溶接電源である。
In order to solve the above-described problems, the invention of
An air passage disposed at the rear part of the housing and extending in the longitudinal direction in the direction of both end surfaces of the housing;
A first fan that is provided at a longitudinal intermediate portion of the rear surface of the air passage and sends wind;
A heat sink provided on a front surface of the air passage, having a plurality of fins formed on the first fan side, a first electric component disposed on the back surface, and a wind from the first fan being applied in a right angle direction; ,
A second electrical component that is attached to an upper partition plate provided in the casing on the front surface side of the casing with respect to the air path and cools the second electrical component provided in the internal space of the casing. With fans,
A vent hole that is an outlet of the wind sent from the second fan is formed on the bottom surface of the casing,
The air path is formed by being surrounded by a rear surface of the casing, both end surfaces, the bottom surface, the upper partition plate, and a vertical wall provided at a position facing the rear surface. ,
The heat sink is provided on the vertical wall, and the first electrical component is disposed on the back surface of the heat sink through an opening formed in the vertical wall;
The internal space is formed by being surrounded by the front surface of the housing, the both end surfaces, the bottom surface, the vertical wall, and the upper partition plate,
The first electrical component and the second electrical component are provided in the internal space;
The welding power source, wherein the first electric component is an electronic component and the second electric component is a reactor or a transformer .
本発明の溶接電源は、第1のファンによって吸い込まれる鉄粉や水分による第1の電気部品及び第2の電気部品への不具合を無くし、また、第2のファンによって吸い込まれる鉄粉や水分の量を低減し、かつ、第1の電気部品が取り付けられたヒートシンクの掃除を容易に行うことができる。 The welding power source according to the present invention eliminates defects in the first electric component and the second electric component due to the iron powder and moisture sucked by the first fan, and the iron powder and moisture sucked by the second fan. The amount of the heat sink can be reduced and the heat sink to which the first electrical component is attached can be easily cleaned.
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図1は本発明の溶接電源の内部の構成を示す図であり、同図(A)は溶接電源を側面から見た図であり、同図(B)はC−C矢視図である。同図において、溶接電源19の筐体20は、前部面20a、後部面20b、両端部面20c、20d、上部面20e及び底部面20fから成り、それぞれがフレームに取り付けられている。後部面20bに第1のファン21が設けられ、後部面20bに対向する垂直壁22が、溶接電源19の内部の後部で、底部面20fに対して垂直に配置されている。この垂直壁22の第1のファン21側(Y2方向)には、金属製のヒートシンク23の基部23aが固定されていて、このヒートシンクの基部23aの第1のファン21側(Y2方向)に複数のフィン23bが形成され、表面積を大きくすることによって放熱効果が高められている。このフィン23bの短手方向は第1のファン21に向かう方向(Y2方向)であり、フィン23bの長手方向(X1−X2方向)は筐体20の両端部面20c−20d方向である。これらのフィン23bは上下方向(Z1−Z2方向)に並んでいて、第1のファン21からの風がヒートシンク23に対して直角方向に当たるように送り込まれる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a welding power source according to the present invention. FIG. 1 (A) is a view of the welding power source as viewed from the side, and FIG. In the figure, a
筐体20の内部の上部には、上部仕切り板24が設けられている。筐体の後部面20bの一部と両端部面20c、20dの一部とヒートシンク20Cと垂直壁22と上部仕切り板24の一部と底部面20fの一部とで囲まれて、横断面矩形状の風路25が形成されている。この風路25の両端部が位置する筐体の両端部面20c、20dには、第1のファン21から送り出された風が吹き出る通風孔(図示を省略)がそれぞれ形成されていて、この風路25は筐体20の後部において両端部面20c−20d方向(X1−X2方向)に長手状に延びている。第1のファン21は風路25のほぼ中間部に配置されている。両端部面20c、20dは、筐体20から着脱可能である。垂直壁22には、ヒートシンク23の背面(Y1方向)よりも小さい開口部が形成されていて、この開口部を貫通して一次側整流器、トランジスタ、二次側整流器である第1の電気部品26は、ヒートシンク23の背面にネジ等によって直接取り付けられている。これによって第1の電気部品26の熱がヒートシンク23へ速やかに伝わる。開口部はヒートシンクの基部23aの背面によって塞がれている。平滑コンデンサ4が上部仕切り板24の上に配置されている。
An
筐体20内の風路25よりも前部面20a側(Y1方向)で、筐体20の上部仕切り板24に第2のファン27が取り付けられている。筐体の両端部面20c、20dの上部には、第2のファン27によって外部から吸気されるための吸気孔28が形成されている。吸気孔28は複数の小さい鎧窓から成り、地面から高い位置に配置されている。また筐体の底部面20fには、第2のファン27から送り出された風が吹き出る複数の通風孔29が形成されている。トランス、二次側リアクタである第2の電気部品30が筐体の底部面20fに取り付けられていて、第2のファン27によってこれらの第2の電気部品30が冷却される。底部面20fの下面には、ブラケットを介して複数の車輪31が軸支されていて、溶接電源19は、これらの車輪31によって移動可能である。制御回路6が筐体の上部に配置されている。筐体の前部面20a、後部面20b、両端部面20c、20d及び底部面20fと、垂直壁22と上部仕切り板24とは例えば金属製である。
A
第2のファン27によって外気が吸い込まれる吸気28にフィルタを取り付けて防塵効果を高めても良い。また、この吸気孔28にシャッターを付けて、溶接電源を使用しないときはシャッターを閉じて鉄粉や水分が入らないようし、溶接電源を使用するときにはシャッターを開くようにしてもよい。
A filter may be attached to the
以下、動作を説明する。本発明の溶接電源19は、工場等の地面に鉄粉が堆積したり、空中に鉄粉が浮遊したりしている環境で使用される。溶接電源19が動作中、第1の電気部品26及び第2の電気部品30は発熱して温度が上昇する。第1の電気部品26の熱は内部空間33の空気中に伝わると共に、ヒートシンク23に直接伝わる。このとき、ヒートシンク23が金属で形成されているために空気よりも熱伝導率が大きく、第1の電気部品26の熱はヒートシンク23に効率良く伝わる。ヒートシンク23に伝わった熱は複数のフィン23bによって風路25の空気中に効率よく放熱される。また、ヒートシンク23に伝わった熱は垂直壁22と筐体の両端部面20c、20d及び底部面20fとにも伝わり、この熱は内部空間33や外部の空気中に放熱される。一方、第2の電気部品30は、コイル部分が発熱して、この熱が内部空間33の空気中に伝わる。
The operation will be described below. The
第1のファン21が動作すると、筐体の後部面20bに形成された開口部の周辺の外部の空気が第1のファン21によって風路25内に取り込まれ、その風がヒートシンク23に対して直角方向に直接当たり、フィン23bに沿って長手方向(X1−X2方向)へ二手に分かれて流れる。そして、この風が風路25の両端部の通風孔から外部へ吹き出される。風路25内において、第1のファン21から風路25の両端部の通風孔までの距離は風路25全体の長さの半分程度となるために、風が速やかに外部に排出される。このとき、フィン23bの表面から熱が奪われるためにヒートシンク23は効率良く冷却され、このヒートシンク23を介して第1の電気部品26も効率よく冷却される。
When the
風路25は、筐体の後部面20bの一部と両端部面20c、20dの一部と底部面20fの一部と垂直壁22と上部仕切り板24の一部とで囲まれているので、ヒートシンク23に送り込まれた空気は第1の電気部品26が取り付けられた内部空間33内に送り込まれることがなく、第1の電気部品26及び第2の電気部品30に直接当たることがない。そのために、第1のファン21から鉄粉や水分を含んだ空気が送り込まれても第1の電気部品26及び第2の電気部品30に不具合もたらすことがない。従って、ヒートシンク23を冷却する第1のファン21については、防塵や防滴を考慮する必要はなく、筐体の後部面20bに第1のファン21とほぼ同じ大きさの開口部を形成して、第1のファン21を地面に近い位置に配置することができる。ヒートシンク23に伝わった熱は垂直壁22、筐体の両端部面20c、20d及び底部面20fにも伝わることによって、この熱は内部空間33や外部の空気中に放熱される。
The
次に第2のファン27が動作すると、筐体の両端部面20c、20dの上部に形成された吸気孔28の周辺の外部の空気が第2のファン27によって内部空間33に取り込まれ、その風が第2の電気部品30に直接当たり、この風が底部面20fに形成された通風孔29から吹き出される。このとき、第2の電気部品30のコイル部分に風が直接当たるので、コイル部分から効率的に熱が奪われる。
Next, when the
第2のファン27の風の吸い込み口が筐体の両端部面20c、20dの上部に開けられた複数の小さい鎧窓からなる吸気孔28であることから、これらの吸気孔28が地面から離れた位置にあり、また吸気孔28は多くの小さな鎧窓で構成されているために吸気孔28での風圧が小さくなるので、鉄粉や水分の少ない綺麗な空気を内部空間33へ取り込むことができる。従って、第2の電気部品30の端子に鉄粉や水分が付着することがない。また、第2のファン27からの風の向きが上から下方向のために、仮に鉄粉や水分が内部空間33に侵入したとしても底部面20fに形成された複数の通風孔29から容易に外部に排出される。
Since the air suction port of the
溶接電源19の第1のファン21の動作時には、鉄粉が空気と共に入り込むために、比較的長時間使用された後は、ヒートシンクのフィン23bの隙間に鉄粉が入り込んで堆積する。この状態ではヒートシンク23の放熱効果が低減されるために、定期的にエアーブローガンを使用してヒートシンク23を掃除する必要がある。この作業において、筐体の両端部面20c、20dをフレームに取り付けたネジを外して両端部面20c、20dを開けるだけで、ヒートシンク23の両端部が露出される。そして、風路25の一方の出口からエアーブローガンのエアー噴出口を風路25の内部に向けて、圧縮空気を噴射する。この圧縮空気は風路25の長手方向(X1又はX2方向)に沿う噴流となって、フィン23bに堆積した鉄粉を他方の出口に向けて勢いよく吹き飛ばす。このように、簡単にヒートシンク23を清掃することができる。
When the
また、エアーブローガンから噴射された圧縮空気の噴射方向は、風路25の長手方向(X1又はX2方向)に沿った向であり、第1のファン21の送風方向(Y1方向)に対して交差した方向となる。このために、エアーブーガンからの圧縮空気は、第1のファン21の羽根に対して風圧を直接作用させにくい噴流となる。そのため、エアーブローガンを用いた除塵作業時、圧縮空気の強い噴流によって第1のファン21が高速に逆転させられることがなく、この第1のファン21の羽根や回転軸受けが破損されるおそれはない。
Moreover, the injection direction of the compressed air injected from the air blow gun is a direction along the longitudinal direction (X1 or X2 direction) of the
この結果、本発明の溶接電源は、第1のファン21によって吸い込まれる鉄粉や水分による第1の電気部品26及び第2の電気部品30への不具合を無くし、また、第2のファン27によって吸い込まれる鉄粉や水分の量を低減し、かつ、第1の電気部品26が取り付けられたヒートシンク23の掃除を容易に行うことができる。
As a result, the welding power source according to the present invention eliminates the problems of the first
また、本発明の溶接電源19は、従来技術の溶接電源のようにヒートシンク23に取り付けられた第1の電気部品26と第2の電気部品30とを仕切り部材で仕切っていない。即ち、第1の電気部品26と第2の電気部品30とが同じ内部空間33に配置されている。そのために、第1の電気部品26と第2の電気部品30との距離を短く配置することができるので、これらを接続するパワーケーブルの長さを短くすることができ、ケーブルの損失が小さくなることから溶接電源の効率が良くなる。また、パワーケーブルの線長が短くなることからコストダウンになる。
Further, the
なお、上述した風路25は、筐体の後部面20bの一部、両端部面20c、20dの一部、底部面20fの一部と、垂直壁22と上部仕切り板24の一部とで囲まれ、ヒートシンク23が、垂直壁22の第1のファン21側(Y2方向)に設けられて、垂直壁22に開口部が形成されて、この開口部を通して第1の電気部品26がヒートシンク23の背面に配置されていた。この代わりに、ヒートシンク23を筐体の上部仕切り板24及び筐体の両端部面20c、20dまで延びた大きさになるように形成することによって、垂直壁22を省略しても良い。これによって風路は、筐体の後部面20b、両端部面20c、20dの一部及び底部面20fの一部と、ヒートシンク23と上部仕切り板24の一部とで囲まれて形成される。この場合、ヒートシンク23を、筐体の上部仕切り板24に直接取り付けることができるので、放熱効果をさらに高めることが出来る。ヒートシンク23の周囲に例えばスポンジゴムなどの防塵材料を取り付けても良い。
The above-described
また、ヒートシンク23の周囲と上部仕切り板24又は筐体の両端部面20c、20dとの間に空間がある場合、上述した垂直壁22を設ける代わりに、これらの空間のみを塞ぐような仕切り板をヒートシンク23の周囲の周囲に設けても良い。
In addition, when there is a space between the periphery of the
1 商用電源
2 一次側整流器
4 平滑コンデンサ
5 インバータ回路
6 制御回路
7 トランス
8 二次側整流器
9 二次側リアクトル
10 電流検出器
11 出力端子
19 溶接電源
20 筐体
20a 前部面
20b 後部面
20c、20d 両端部面
20e 上部面
20f 底部面
21 第1のファン
22 垂直壁
23 ヒートシンク
23a 基部
23b フィン
24 上部仕切り板
25 風路
26 第1の電気部品
27 第2のファン
28 吸気孔
29 通風孔
30 第2の電気部品
31 車輪
33 内部空間
DESCRIPTION OF
Claims (1)
この筐体の後部に配置されて前記筐体の両端部面方向に長手状に延び、長手方向両端部が風の出口になっている風路と、
この風路の後部面の長手方向中間部に設けられて風を送り込む第1のファンと、
前記風路の前部面に設けられ、前記第1のファン側に複数のフィンが形成され、第1の電気部品が背面に配置され、前記第1のファンからの風が直角方向に当たるヒートシンクと、
前記風路よりも筐体の前部面側で前記筐体内に設けられた上部仕切り板に取り付けられて、前記筐体の内部空間内に設けられた第2の電気部品を冷却する第2のファンとを備え、
前記筐体の底部面に前記第2のファンから送り出された風の出口である通風孔が形成され、
前記風路が、前記筐体の後部面と、前記両端部面と、前記底部面と、前記上部仕切り板と、前記後部面に対向する位置に設けられた垂直壁とで囲まれて形成され、
前記ヒートシンクが前記垂直壁に設けられて、この垂直壁に形成された開口部を通して前記第1の電気部品が前記ヒートシンクの背面に配置され、
前記内部空間が、前記筐体の前記前部面と、前記両端部面と、前記底部面と、前記垂直壁と、前記上部仕切り板とで囲まれて形成され、
前記第1の電気部品及び前記第2の電気部品が前記内部空間に設けられ、
前記第1の電気部品が電子部品であり、前記第2の電気部品がリアクトル又はトランスであることを特徴とする溶接電源。 A housing,
An air passage disposed at the rear part of the housing and extending in the longitudinal direction in the direction of both end surfaces of the housing;
A first fan that is provided at a longitudinal intermediate portion of the rear surface of the air passage and sends wind;
A heat sink provided on a front surface of the air passage, having a plurality of fins formed on the first fan side, a first electric component disposed on the back surface, and a wind from the first fan being applied in a right angle direction; ,
A second electrical component that is attached to an upper partition plate provided in the casing on the front surface side of the casing with respect to the air path and cools the second electrical component provided in the internal space of the casing. With fans,
A vent hole that is an outlet of the wind sent from the second fan is formed on the bottom surface of the casing,
The air path is formed by being surrounded by a rear surface of the casing, both end surfaces, the bottom surface, the upper partition plate, and a vertical wall provided at a position facing the rear surface. ,
The heat sink is provided on the vertical wall, and the first electrical component is disposed on the back surface of the heat sink through an opening formed in the vertical wall;
The internal space is formed by being surrounded by the front surface of the housing, the both end surfaces, the bottom surface, the vertical wall, and the upper partition plate,
The first electrical component and the second electrical component are provided in the internal space;
The welding power source, wherein the first electric component is an electronic component and the second electric component is a reactor or a transformer .
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