JPWO2016075884A1 - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

本開示の溶接装置は、第１の領域と、第２の領域と、を有する筐体と、第１の領域と第２の領域との境界を形成する仕切り部を有する。そして、第１のファンと、第２のファンが筐体の前面部の近傍に配置されている。仕切り部は、第１の領域と、第２の領域とをつなぐ開口部を有し、第１の領域を流通する空気と、第２の領域を流通する空気とが開口部を介して相互に流通し、第１の領域を流通した空気と、第２の領域を流通した空気との両方が、第１の排出口と第２の排出口との両方から排出される。

Description

本開示は、冷却のためのファンを有するアークを発生する溶接装置に関する。

溶接用の電源装置は、半導体素子などの電子部品と、トランスまたはリアクタなどの電気部品を有する。一般的に、溶接用の電源装置は、大電力を扱い、かつ、高使用率で用いられる。よって、電源装置の内部の部品が大きく発熱する。これらの部品を冷却するために、電源装置には空気冷却用のファンが設けられている。そこで、高効率な冷却を実現するためには、これらの部品が適切に配置される必要がある。

そこで従来、複数の部品を効率よく冷却するために、冷却用のファンと隔壁が垂直に配置され、空気の出口が長手方向両端である溶接装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

従来の溶接装置では、電子部品を冷却するためにヒートシンク等からなる放熱ユニットが設けられている。放熱ユニットは冷却ファンからの空気を流通することによって、電子部品の冷却を行っている。

特開２０１１−２１１７７３号公報

本開示の溶接装置は、操作面側である前面部と、裏面部とを有し、内部に第１の領域と、第１の領域の下方に位置する第２の領域と、を有する筐体を有する。更に、第１の領域と第２の領域との境界を形成する仕切り部と、第１の領域内の前面部の近傍に配置され、外部から第１の領域に空気を流入する第１のファンと、第１の領域内に配置され、空洞部を有し、第１のファンにより空洞部に空気が流入される放熱ユニットと、を有する。第１の領域内に配置され、放熱ユニットの外周部に形成される防塵区画と、第１の領域の一部であり、裏面部と空洞部との間に位置し、空洞部から空気が流入される空間領域と、空間領域と隣接し、裏面部に形成され、空間領域に流入される空気を排出する第１の排出口を有する。更に、本開示の溶接装置は、第２の領域内の前面部の近傍に配置され、外部から第２の領域に空気を流入する第２のファンと、第２の領域内に配置されるリアクタ部と、第２の領域と隣接し、裏面部に形成され、第２の領域に流入された空気を排出する第２の排出口と、を有する。

そして、第１のファンによって空洞部で空気が流通することにより放熱ユニットは冷却され、第２のファンによって第２の領域で空気が流通することによりリアクタ部は冷却される。更に、仕切り部は、空間領域と、第２の領域とをつなぐ開口部を有し、空間領域を流通する空気と、第２の領域を流通する空気とが開口部を介して相互に流通し、空間領域を流通した空気と、第２の領域を流通した空気との両方が、第１の排出口と第２の排出口との両方から排出される。

図１Ａは本開示の実施の形態１における溶接装置を上面部側から見た内部構成図である。 図１Ｂは本開示の実施の形態１における溶接装置の左側面部側から見た内部構成図である。 図２は本開示の実施の形態１における溶接装置の右前方から見た斜視図である。 図３は本開示の実施の形態１における溶接装置内部の空気の流れを示す図である。 図４は本開示の実施の形態２における溶接装置の内部構成図である。 図５は本開示の実施の形態２における溶接装置内部の空気の流れを示す図である。

本実施の形態による入力操作装置の説明に先立ち、特許文献１による入力装置の問題点について説明する。

上述した特許文献１に示す溶接装置では、冷却ファンが側面側に配置されており、溶接機の筐体が大型化してしまう。

さらに、溶接装置が溶接現場に設置されている状態において、特に、溶接装置が別体の保護カバーで覆われた場合、または、溶接装置や送給装置が段積されている等の場合には、溶接装置の操作面側（前面部側）からの冷却ファンの清掃やメンテナンスが困難であった。また、出力の大きい溶接装置は、小型化させ、かつ、冷却性能を向上させるのが難しかった。

本開示の溶接装置は、上記従来の問題点を解決することができ、容易に溶接装置の操作面である前面部側からの冷却ファンの清掃やメンテナンスが可能であり、効率的に冷却を行うことができ、さらに、小型化を実現できる。

以下、本開示を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは、本実施の形態における溶接装置を上面部側から見た内部構成図である。図１Ｂは、本実施の形態における溶接装置を左側面部側から見た内部構成図である。

溶接装置１は、筐体１ａと、筐体１ａの中を複数の領域に分ける仕切り部を有する。筐体１ａは、前面部Ａ、裏面部Ｂを有する。そして、操作面側である前面部Ａ側から筐体１ａを見て、右側が右側面部Ｃであり、左側が左側面部Ｄである。また、筐体１ａの内部は、仕切り部１０ａおよび仕切り部１０ｂで上下に仕切られている。

筐体１ａの内部の上下に仕切られた領域のうち、上段側の領域が、パワー半導体領域５１（第１の領域）であり、下段側の領域がリアクタ領域５２（第２の領域）である。リアクタ領域５２ではパワー半導体領域５１に比べて相対的に高温の発熱が発生する。

まず、パワー半導体領域５１の構成について説明する。

パワー半導体領域５１内の前面部Ａの近傍に、第１のファン６ａが配置されている。第１のファン６ａは、溶接装置１の外部からパワー半導体領域５１の内部に空気を流入する。パワー半導体領域５１の内部には、放熱ユニット５が形成されている。第１のファン６ａによって、空気が、放熱ユニット５の空洞部５ｃ内を、空間領域２３に向かって流通する。この空洞部５ｃ内に空気を流通させることにより、放熱ユニット５は冷却される。空洞部５ｃは、第１のファン６ａから空間領域２３までをつなぐ略トンネル形状となっている。パワー半導体部５１の内部に配置され、冷却される放熱ユニット５の外周部には防塵区画８０が設けられている。また、防塵区画８０は、放熱ユニット５と、右側面部Ｃまたは左側面部Ｄとの間に設けられている。

これにより、第１のファン６ａにより外部から空洞部５ｃに空気が流入され放熱ユニット５が冷却されることにより、放熱ユニット５の外周部に接するように配置された防塵区画８０は、防塵された状態で間接的に効率よく冷却されることが出来る。裏面部Ｂのパワー半導体領域５１の空間領域２３に隣接する領域に、第１の排出口２２が設けられている。放熱ユニット５から空間領域２３に流入した空気が第１の排出口２２から排出される。放熱ユニット５の空洞部５ｃ内には、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂが設けられている。なお、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂは、その間にトンネル状の空間を有するように配置されるとともに、フィン側が互いに対向するように配置されている。

これにより、コンパクトな放熱空間となり、第１のファン６ａにより放熱ユニット５の空洞部５Ｃ内に流入される空気による冷却性を向上させている。また、後述する様に、空洞部５Ｃ内に配置される１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂの清掃性を向上させている。

また、防塵区画８０内の放熱ユニット５側には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のようなスイッチングの半導体素子２ａ、１次側整流ダイオード２ｂ、２次側整流ダイオード２ｃ、とからなるパワー半導体部２が設けられている。

また、溶接装置１の筐体１ａ内の清掃やメンテナンス性向上のため、図４に示すように、第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、着脱可能であって、筐体１ａの前面部Ａの近傍に取り付けられている。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、筐体１ａ内に空気を流入させて、溶接装置１の内部を冷却するための冷却ファンである。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、ファンガードまたは取付けプレートを含んで筐体１ａから一体的に着脱可能な構造であってもよい。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂを着脱可能にすることにより、第１のファン６ａ、第２のファン６ｂのメンテナスが容易になる。

次に、リアクタ領域５２の構成について説明する。

筐体１ａの下段側に配置されるリアクタ領域５２には、第２のファン６ｂと、１次側平滑コンデンサ３と、リアクタ部４と、が設けられている。第２のファン６ｂは、筐体１ａの前面部Ａの近傍に設けられており、溶接装置１に空気を流入する。第２のファン６ｂにより流入された空気が、リアクタ領域５２内を流通し、リアクタ部を冷却する。リアクタ部は、相対的に重く重量物となるトランス４ａと、１次側リアクタ４ｂと、２次側リアクタ４ｃから構成されている。さらに、筐体１ａの裏面部Ｂには第２の排出口３２が設けられている。そして、リアクタ部４に流通した空気が、第２の排出口３２から排出される。

また、パワー半導体領域５１のさらに上方には、第３の仕切り部１２にて領域が形成され、その領域には、複数の基板からなる制御装置７が設けられている。

なお、パワー半導体領域５１のパワー半導体部２とリアクタ領域５２の１次側平滑コンデンサ３からなる電子部品は電源回路を構成する。

また、筐体１ａの中を複数の領域に分ける仕切り部は、第１の仕切り部（仕切り部１０ａ、１０ｂ）、第２の仕切り部（仕切り部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）および第３の仕切り部（仕切り部１２）を含む。これらの仕切り部が、パワー半導体領域５１と、リアクタ領域５２を構成し、さらには放熱ユニット５の空洞部５ｃに空気が流通する領域と、電子部品（電子部品は、パワー半導体領域５１の防塵区画８０に配置されるパワー半導体部２と、主にリアクタ領域５２に配置される１次側平滑コンデンサ３を有する。具体的には１次側平滑コンデンサ３は、主にリアクタ領域５２に配置され、かつシールドされて防塵区画８０に一部が配置される。これにより防塵区画８０は防塵された状態で、１次側平滑コンデンサ３の接続端子が電気的にパワー半導体部２に接続される。）および制御装置７が配置される領域など、様々な領域を構成する。

また、パワー半導体領域５１の防塵区画８０は、放熱ユニット５から第１の仕切り部（１０ａ、１０ｂ）、第２の仕切り部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）、および第３の仕切り部１２によって仕切られた閉空間である。そして、放熱ユニット５の空洞部５ｃに配置される１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂに隣接する防塵区画８０内の領域に、パワー半導体部２が配置されている。

パワー半導体領域５１において、第１のファン６ａにより筐体１ａの外部より流入する空気は、放熱ユニット５の略トンネル形状の空洞部５ｃを通り第１のファン６ａ側から第１の排出口２２向かって流通する。また、パワー半導体領域５１において、第１のファン６ａにより筐体１ａの外部より流入する空気は、防塵区画８０内に配置されているパワー半導体部２に対して流通しない様に構成されている。

以上のように本実施の形態の溶接装置１では、冷却が必要な部品を適切に冷却することができ、かつ、外部の空気が流通しないように防塵区画８０内にパワー半導体２を設けることにより、粉塵が堆積することで信頼性が低下するパワー半導体等の部品であるパワー半導体部２への粉塵の侵入を抑制することができる。

なお、好ましくは、前面部Ａから空気を流入する第１のファン６ａと第２のファン６ｂの能力は同等、または、第２のファン６ｂより第１のファン６ａが大きく形成されている。

また、本実施の形態では、前面部Ａ、裏面部Ｂ、右側面部Ｃ、左側面部Ｄを用いて説明している。なお、図２に示すように、前面部Ａには作業者が溶接装置１の条件設定などの操作を行う操作部１００が設けられている。溶接装置１を溶接現場に配置する際、前面部Ａは操作部が設けられた面である正面に相当する。

次に、図２と図３を用いて、溶接装置１の内部の空気の流れについて説明する。

図３に示す破線の矢印は、空気の流れを示している。図２、図３に示すように、パワー半導体領域５１の放熱ユニット５に空気を流通させる第１のファン６ａの近傍には、外部から空気を吸入する吸入口２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成されている。

本実施の形態では、筐体１ａの操作面側（前面部Ａ）に吸入口２１ａが形成されており、筐体１ａの右側面部Ｃの前面部Ａ側には、吸入口２１ｃが形成されている。さらに、図２では、背後になるため吸入口２１ｂは具体的に図示できていないが、筐体１ａの左側面部Ｄの前面部Ａ側に、吸入口２１ｂが形成されている。なお、吸入口２１ｂは、吸入口２１ｃと同様の形状である。そして、前面部Ａ、右側面部Ｃ、または左側面部Ｄのいずれかに形成されている吸入口２１ａ、２１ｂ、２１ｃから、第１のファン６ａによってパワー半導体領域５１に空気が吸入される。

パワー半導体領域５１において、筐体１ａの前面部Ａ（操作面側）の近傍に配置される第１のファン６ａによって外部から吸入される空気は、防塵区画８０と隣接する放熱ユニット５の略トンネル形状の空洞部５ｃを通り、第１のファン６ａ側から空間領域２３に向かって流通する。この空洞部５ｃを流通した空気は、空間領域２３を介して筐体１ａの裏面部Ｂに設けられている第１の排出口２２から筐体１ａの外に排出される。なお、図２では、背後になるため第１の排出口２２は具体的に図示できていないが、第１の排出口２２は、吸入口２１ｃと同様に、複数の開口で形成されている。

なお、第１の排出口２２は、裏面部Ｂ側である筐体１ａの後部側から空気が排気出来る構造であれば良い。つまり、第１の排出口２２が設けられる裏面部Ｂは、右側面部Ｃ、左側面部Ｄの後部側を一部含む構成であっても良い。

また、溶接装置１の筐体１ａは、リアクタ部４に外部から空気を流通するために、第２のファン６ｂ（図１Ｂ参照）の近傍に、吸入口３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成されている。筐体１ａの操作側（前面部Ａ）に吸入口３１ａが形成されており、筐体１ａの右側面部Ｃの前面部Ａ側には、吸入口３１ｃが形成されている。

さらに、図２では、背後になるため吸入口３１ｂは具体的に図示できていないが、筐体１ａの左側面部Ｄの前面部Ａ側に、吸入口３１ｂが形成されている。吸入口３１ｂは、吸入口３１ｃと同様の形状である。そして、前面部Ａ、右側面部Ｃ、または左側面部Ｄのいずれかに形成されている吸入口３１ａ、３１ｂ、３１ｃから、第２のファン６ｂによってリアクタ領域５２に空気が吸入される。

リアクタ領域５２において、前面部Ａ（操作面側）の近傍に配置される第２のファン６ｂによって筐体１ａの外部から吸入される空気は、リアクタ部４を有するリアクタ領域５２を流通する。このリアクタ領域５２を流通した空気は、筐体１ａの裏面部Ｂに設けられた第２の排出口３２から筐体１ａの外に排出される。なお、図２では、背後になるため第２の排出口３２は具体的に図示できていないが、第２の排出口３２は、吸入口３１ｃと同様に、複数の開口で形成されている。

また、本実施の形態の溶接装置１では、筐体１ａの前面部Ａの近傍に着脱可能に配置されている第１のファン６ａおよび第２のファン６ｂの少なくとも一つを筐体の前面部Ａ側から着脱可能である。これにより、溶接装置１が溶接現場に設置された状態において、特に、溶接装置が別体の保護カバーで覆われた場合、または、溶接装置や送給装置が段積されている等の場合等であっても、容易に溶接装置１の正面の操作面側である前面部Ａから筐体内の清掃を容易に行うことができる。

また、冷却ファン（第１のファン６ａ、第２のファン６ｂ）の交換および清掃を容易に行う事ができる。

また、清掃時には、筐体１ａの前面部Ａ側に配置された冷却用のファン（第１のファン６ａ、第２のファン６ｂ）を着脱することで、パワー半導体領域５１、リアクタ領域５２ともにオープンな直線状のトンネルの空間となる。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、第１のファン６ａ、空洞部５ｃ、空間領域２３、および第１の排出口２２が、前面部Ａ側から第１のファン６ａ、空洞部５ｃ、空間領域２３、第１の排出口２２の順に、一直線上に配置されている。

特に、パワー半導体領域５１の放熱ユニット５のトンネル状の空洞部５ｃには、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂが対向して配置されている。第１のファン６ａを着脱することにより、大空間の開放となり、トンネル状の空洞部５ｃに配置されている放熱フィン（１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂ）に対し、エアーガンによる直接的なエアーの吹付が可能となる。更には、放熱フィンに対し、直接、ブラシ等の用具による清掃も容易となる。つまり、本実施の形態の溶接装置は、放熱フィンの清掃が容易にできる。

また、エアーガン等での清掃用の空気を筐体１ａの前面部Ａ側から裏面部Ｂに形成されている第１の排出口２２または第２の排出口３２へ向かって容易に吹き付けることが出来、清掃性が大幅に向上する。

尚、実際には、開示している構成以外に、溶接に必要な他の電気部品や配線、構成物が筐体１ａ内に配置されているが、本実施の形態の説明には直接関係しないため説明を省略する。

（実施の形態２）
次に、図２、図４、図５を用いて、実施の形態２について説明する。

図５に示す破線の矢印は、筐体１ａの前面部Ａ側に形成されている吸入口（吸入口２１ａなど）から裏面部Ｂに形成されている排出口（第１の排出口２２）に向かって、パワー半導体領域５１内とリアクタ領域５２内における空気の流れを示している。

放熱ユニット５を有するパワー半導体領域５１と、リアクタ部４を有するリアクタ領域５２とは、仕切り部１０ａおよび仕切り部１０ｂによって上下段に仕切られている。そして、仕切り部１０ａの筐体１ａの裏面部Ｂ近傍に、開口部４１が形成されている。開口部４１は、リアクタ領域５２とパワー半導体領域５１の空間領域２３とをつないでいる。

図５に、破線の矢印で示すように、防塵区画８０に隣接して配置された放熱ユニット５から排出されるパワー半導体領域５１を流通した空気と、リアクタ部４が配置されているリアクタ領域５２を流通した空気とが、開口部４１を通じて相互に流通することが出来る。

なお、開口部４１は、第１の排出口２２と第２の排出口３２が形成されている位置より、前面部Ａ側に設けられている。

よって、第１のファン６ａにより外部から吸入されパワー半導体領域５１を流通する空気と、第２のファン６ｂにより外部から吸入されリアクタ領域５２に流通する空気とが相互に流通しながら、第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方の排出口から筐体１ａの外に排出させる。よって、本実施の形態の溶接装置１は、効率的に筐体１ａの冷却性を向上させることができる。

さらに詳細に説明すると、開口部４１は、筐体１ａの下段に配置されており、高温になるリアクタ領域５２の空気と、筐体１ａの上段に配置されており、リアクタ領域５２に比べて温度が低いパワー半導体領域５１の空気とを開口部４１は、温度差や、後述する内圧差により相互に流通させることができる。つまり、筐体１ａの裏面部Ｂに設けられている空気の排出口（第１の排出口２２および第２の排出口３２）より筐体１ａの内側に形成されている開口部４１によって、上下に仕切られたパワー半導体領域５１とリアクタ領域５２はつながれている。

開口部４１を通じて、排出される前に、パワー半導体領域５１を流通する空気とリアクタ領域５２を流通する空気とを相互に流通させることにより、リアクタ領域５２においては、リアクタ領域５２の熱い空気をリアクタ領域５２の第２の排出口３２だけではなく、パワー半導体領域５１の空間領域２３を介して第１の排出口２２から排出させることができる。また、パワー半導体領域５１においては、パワー半導体領域５１を流通する空気を裏面側の筐体１ａの上段のパワー半導体領域５１の第１の排出口２２だけでなく、下段のリアクタ領域５２の第２の排出口３２から排出させることができる。

上述した通り、本実施の形態の溶接装置１では、放熱ユニットを有するパワー半導体領域５１を流通する空気とリアクタ部４を有するリアクタ領域５２を流通する空気とを相互に流通させて、裏面側の筐体１ａの上段の第１の排出口２２および下段の第２の排出口３２の両方から排出させている。この構成により、空気の排出における圧力損失が低下し、パワー半導体領域５１およびリアクタ領域５２を流通する空気の排出性能はそれぞれ向上する。

よって、本実施の形態の溶接装置１は、パワー半導体領域５１およびリアクタ領域５２の温度を開口部４１が形成されていない場合に比べて、効果的に下げて、冷却性を向上させることが出来る。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、操作面側である前面部Ａと、裏面部Ｂとを有し、内部にパワー半導体領域５１と、パワー半導体領域５１の下方に位置するリアクタ領域５２と、を有する筐体１ａを有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、パワー半導体領域５１とリアクタ領域５２との境界を形成する仕切り部１０ａと、パワー半導体領域５１内の前面部Ａの近傍に配置され、外部からパワー半導体領域５１に空気を流入する第１のファン６ａと、パワー半導体領域５１に配置され、空洞部５ｃを有し、第１のファン６ａにより空洞部５ｃに空気が流入される放熱ユニット５と、パワー半導体領域５１内に配置され、放熱ユニット５の外周部に形成される防塵区画８０と、パワー半導体領域５１の一部であり、裏面部Ｂと空洞部５ｃとの間に位置し、空洞部５ｃから空気が流入される空間領域２３と、空間領域２３と隣接し、裏面部Ｂに形成され、空間領域２３に流入される空気を排出する第１の排出口２２と、を有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、リアクタ領域５２内の前面部Ａの近傍に配置され、外部からリアクタ領域５２に空気を流入する第２のファンと６ｂと、リアクタ領域５２内に配置されるリアクタ部４と、リアクタ領域５２と隣接し、裏面部Ｂに形成され、リアクタ領域５２域に流入された空気を排出する第２の排出口３２と、を有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、第１のファン６ａによって空洞部５ｃで空気が流通することにより放熱ユニット５は冷却され、第２のファン６ｂによってリアクタ領域５２で空気が流通することによりリアクタ部４は冷却さる。そして、仕切り部１０ａは、空間領域２３と、リアクタ領域５２とをつなぐ開口部４１を有する。更に、空間領域２３を流通する空気と、リアクタ領域５２を流通する空気とが開口部４１を介して相互に流通する。また、空間領域２３を流通した空気と、リアクタ領域５２を流通した空気との両方が、第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方から排出される。

また、本実施の形態の溶接装置１は、より好ましくは、第２の排出口３２の開口面積は、第１の排出口２２の開口面積より大きい。

言い換えると、第１の排出口２２の開口面積は、第２の排出口３２の開口面積より小さい。具体的には、第１の排出口２２と第２の排出口３２との開口面積の比率は１：２から３：５が好ましい。

筐体１ａの前面部Ａに設けられた第１のファン６ａおよび第２のファン６ｂにより筐体１ａ内に空気が流入されると、第２の排出口３２より開口面積が小さい空間領域２３の第１の排出口２２付近の内圧は第２の排出口３２付近の内圧に比べて相対的に高くなる。

これにより、リアクタ領域５２とパワー半導体領域５１とをつなぐ開口部４１を介して、パワー半導体領域５１に比べ相対的に温度が高いリアクタ領域５２より上段側に流通して行く空気とパワー半導体領域５１より下段側に流通して行く空気とが相互に流通し混ざり合って筐体１ａの裏面側に設けられた第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方から排出される。この構成により本実施の形態の溶接装置１は、効果的に筐体１ａの冷却性が向上する。

また、開口部４１と第１の排出口２２と第２の排出口３２の開口面積の関係は、以下の関係が好ましい。第１の排出口２２の開口面積は開口部４１の開口面積と同等、または第１の排出口２２の開口面積は、開口部４１の開口面積よりは大きい。第２の排出口３２の開口面積は、第１の排出口２２の開口面積より大きい。

上述した構成により、開口部４１を介してパワー半導体領域５１とリアクタ領域５２の空気を相互に流通させて、第１の排出口２２と第２の排出口３２の両方から排出して効果的に筐体１ａの冷却性を向上させることが出来る。

また、第１の排出口２２に対する開口部４１の開口比率は２５〜４５％であり、好ましくは３５％である。

また、第２の排出口３２に対する開口部４１の開口比率は１５〜３５％であり、好ましくは２５％である。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、より好ましくは、前排出口２２の開口面積は、開口部４１の開口面積と同じ、または、開口部４１の開口面積より大きい。

この構成により、筐体１ａの外から空気を吸い込んで、パワー半導体領域５１の防塵区画８０に隣接する放熱ユニット５のトンネル状の空洞に空気を流通させる第１のファン６ａと、筐体１ａの外から空気を吸い込んで、リアクタ領域５２のリアクタ部４の空間に空気を流通させる第２のファン６ｂとによる空冷効果を向上させることができる。パワー半導体領域５１及びリアクタ領域５２の冷却効果を向上させることができる。

なお、実施の形態２については、説明を省略しているが、上述した実施の形態１と同様の効果が得られる。

本開示の溶接装置は、操作面側（前面部側）から、容易に冷却ファンの清掃やメンテナンスが可能であり、かつ、大型化することなく効率的な冷却を行うことが可能である。また、筐体の中に堆積した粉塵を除去し易く、高い冷却性能を維持し、かつ、電気部品への不具合が低減でき有用である。

Ａ 前面部
Ｂ 裏面部
Ｃ 右側面部
Ｄ 左側面部
１ 溶接装置
１ａ 筐体
２ パワー半導体部
２ａ 半導体素子
２ｂ １次側整流ダイオード
２ｃ ２次側整流ダイオード
３ １次側平滑コンデンサ
４ リアクタ部
４ａ トランス
４ｂ １次側リアクタ
４ｃ ２次側リアクタ
５ 放熱ユニット
５ａ １次側放熱フィン
５ｂ ２次側放熱フィン
５ｃ 空洞部
６ａ 第１のファン
６ｂ 第２のファン
７ 制御装置
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ 仕切り部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 吸入口
２２ 第１の排出口
２３ 空間領域
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 吸入口
３２ 第２の排出口
４１ 開口部
５１ パワー半導体領域
５２ リアクタ領域
８０ 防塵区画
１００ 操作部

本開示は、冷却のためのファンを有するアークを発生する溶接装置に関する。

溶接用の電源装置は、半導体素子などの電子部品と、トランスまたはリアクタなどの電気部品を有する。一般的に、溶接用の電源装置は、大電力を扱い、かつ、高使用率で用いられる。よって、電源装置の内部の部品が大きく発熱する。これらの部品を冷却するために、電源装置には空気冷却用のファンが設けられている。そこで、高効率な冷却を実現するためには、これらの部品が適切に配置される必要がある。

そこで従来、複数の部品を効率よく冷却するために、冷却用のファンと隔壁が垂直に配置され、空気の出口が長手方向両端である溶接装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

従来の溶接装置では、電子部品を冷却するためにヒートシンク等からなる放熱ユニットが設けられている。放熱ユニットは冷却ファンからの空気を流通することによって、電子部品の冷却を行っている。

特開２０１１−２１１７７３号公報

本開示の溶接装置は、操作面側である前面部と、裏面部とを有し、内部に第１の領域と、第１の領域の下方に位置する第２の領域と、を有する筐体を有する。更に、第１の領域と第２の領域との境界を形成する仕切り部と、第１の領域内の前面部の近傍に配置され、外部から第１の領域に空気を流入する第１のファンと、第１の領域内に配置され、空洞部を有し、第１のファンにより空洞部に空気が流入される放熱ユニットと、を有する。第１の領域内に配置され、放熱ユニットの外周部に形成される防塵区画と、第１の領域の一部であり、裏面部と空洞部との間に位置し、空洞部から空気が流入される空間領域と、空間領域と隣接し、裏面部に形成され、空間領域に流入される空気を排出する第１の排出口を有する。更に、本開示の溶接装置は、第２の領域内の前面部の近傍に配置され、外部から第２の領域に空気を流入する第２のファンと、第２の領域内に配置されるリアクタ部と、第２の領域と隣接し、裏面部に形成され、第２の領域に流入された空気を排出する第２の排出口と、を有する。

そして、第１のファンによって空洞部で空気が流通することにより放熱ユニットは冷却され、第２のファンによって第２の領域で空気が流通することによりリアクタ部は冷却される。更に、仕切り部は、空間領域と、第２の領域とをつなぐ開口部を有し、空間領域を流通する空気と、第２の領域を流通する空気とが開口部を介して相互に流通し、空間領域を流通した空気と、第２の領域を流通した空気との両方が、第１の排出口と第２の排出口との両方から排出される。

図１Ａは本開示の実施の形態１における溶接装置を上面部側から見た内部構成図である。 図１Ｂは本開示の実施の形態１における溶接装置の左側面部側から見た内部構成図である。 図２は本開示の実施の形態１における溶接装置の右前方から見た斜視図である。 図３は本開示の実施の形態１における溶接装置内部の空気の流れを示す図である。 図４は本開示の実施の形態２における溶接装置の内部構成図である。 図５は本開示の実施の形態２における溶接装置内部の空気の流れを示す図である。

本実施の形態による入力操作装置の説明に先立ち、特許文献１による入力装置の問題点について説明する。

上述した特許文献１に示す溶接装置では、冷却ファンが側面側に配置されており、溶接機の筐体が大型化してしまう。

さらに、溶接装置が溶接現場に設置されている状態において、特に、溶接装置が別体の保護カバーで覆われた場合、または、溶接装置や送給装置が段積されている等の場合には、溶接装置の操作面側（前面部側）からの冷却ファンの清掃やメンテナンスが困難であった。また、出力の大きい溶接装置は、小型化させ、かつ、冷却性能を向上させるのが難しかった。

本開示の溶接装置は、上記従来の問題点を解決することができ、容易に溶接装置の操作面である前面部側からの冷却ファンの清掃やメンテナンスが可能であり、効率的に冷却を行うことができ、さらに、小型化を実現できる。

以下、本開示を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは、本実施の形態における溶接装置を上面部側から見た内部構成図である。図１Ｂは、本実施の形態における溶接装置を左側面部側から見た内部構成図である。

溶接装置１は、筐体１ａと、筐体１ａの中を複数の領域に分ける仕切り部を有する。筐体１ａは、前面部Ａ、裏面部Ｂを有する。そして、操作面側である前面部Ａ側から筐体１ａを見て、右側が右側面部Ｃであり、左側が左側面部Ｄである。また、筐体１ａの内部は、仕切り部１０ａおよび仕切り部１０ｂで上下に仕切られている。

筐体１ａの内部の上下に仕切られた領域のうち、上段側の領域が、パワー半導体領域５１（第１の領域）であり、下段側の領域がリアクタ領域５２（第２の領域）である。リアクタ領域５２ではパワー半導体領域５１に比べて相対的に高温の発熱が発生する。

まず、パワー半導体領域５１の構成について説明する。

パワー半導体領域５１内の前面部Ａの近傍に、第１のファン６ａが配置されている。第１のファン６ａは、溶接装置１の外部からパワー半導体領域５１の内部に空気を流入する。パワー半導体領域５１の内部には、放熱ユニット５が形成されている。第１のファン６ａによって、空気が、放熱ユニット５の空洞部５ｃ内を、空間領域２３に向かって流通する。この空洞部５ｃ内に空気を流通させることにより、放熱ユニット５は冷却される。空洞部５ｃは、第１のファン６ａから空間領域２３までをつなぐ略トンネル形状となっている。パワー半導体部５１の内部に配置され、冷却される放熱ユニット５の外周部には防塵区画８０が設けられている。また、防塵区画８０は、放熱ユニット５と、右側面部Ｃまたは左側面部Ｄとの間に設けられている。

これにより、第１のファン６ａにより外部から空洞部５ｃに空気が流入され放熱ユニット５が冷却されることにより、放熱ユニット５の外周部に接するように配置された防塵区画８０は、防塵された状態で間接的に効率よく冷却されることが出来る。裏面部Ｂのパワー半導体領域５１の空間領域２３に隣接する領域に、第１の排出口２２が設けられている。放熱ユニット５から空間領域２３に流入した空気が第１の排出口２２から排出される。放熱ユニット５の空洞部５ｃ内には、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂが設けられている。なお、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂは、その間にトンネル状の空間を有するように配置されるとともに、フィン側が互いに対向するように配置されている。

これにより、コンパクトな放熱空間となり、第１のファン６ａにより放熱ユニット５の空洞部５Ｃ内に流入される空気による冷却性を向上させている。また、後述する様に、空洞部５Ｃ内に配置される１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂの清掃性を向上させている。

また、防塵区画８０内の放熱ユニット５側には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のようなスイッチングの半導体素子２ａ、１次側整流ダイオード２ｂ、２次側整流ダイオード２ｃ、とからなるパワー半導体部２が設けられている。

また、溶接装置１の筐体１ａ内の清掃やメンテナンス性向上のため、図４に示すように、第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、着脱可能であって、筐体１ａの前面部Ａの近傍に取り付けられている。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、筐体１ａ内に空気を流入させて、溶接装置１の内部を冷却するための冷却ファンである。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂは、ファンガードまたは取付けプレートを含んで筐体１ａから一体的に着脱可能な構造であってもよい。第１のファン６ａ、第２のファン６ｂを着脱可能にすることにより、第１のファン６ａ、第２のファン６ｂのメンテナスが容易になる。

次に、リアクタ領域５２の構成について説明する。

筐体１ａの下段側に配置されるリアクタ領域５２には、第２のファン６ｂと、１次側平滑コンデンサ３と、リアクタ部４と、が設けられている。第２のファン６ｂは、筐体１ａの前面部Ａの近傍に設けられており、溶接装置１に空気を流入する。第２のファン６ｂにより流入された空気が、リアクタ領域５２内を流通し、リアクタ部を冷却する。リアクタ部は、相対的に重く重量物となるトランス４ａと、１次側リアクタ４ｂと、２次側リアクタ４ｃから構成されている。さらに、筐体１ａの裏面部Ｂには第２の排出口３２が設けられている。そして、リアクタ部４に流通した空気が、第２の排出口３２から排出される。

また、パワー半導体領域５１のさらに上方には、第３の仕切り部１２にて領域が形成され、その領域には、複数の基板からなる制御装置７が設けられている。

なお、パワー半導体領域５１のパワー半導体部２とリアクタ領域５２の１次側平滑コンデンサ３からなる電子部品は電源回路を構成する。

また、筐体１ａの中を複数の領域に分ける仕切り部は、第１の仕切り部（仕切り部１０ａ、１０ｂ）、第２の仕切り部（仕切り部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）および第３の仕切り部（仕切り部１２）を含む。これらの仕切り部が、パワー半導体領域５１と、リアクタ領域５２を構成し、さらには放熱ユニット５の空洞部５ｃに空気が流通する領域と、電子部品（電子部品は、パワー半導体領域５１の防塵区画８０に配置されるパワー半導体部２と、主にリアクタ領域５２に配置される１次側平滑コンデンサ３を有する。具体的には１次側平滑コンデンサ３は、主にリアクタ領域５２に配置され、かつシールドされて防塵区画８０に一部が配置される。これにより防塵区画８０は防塵された状態で、１次側平滑コンデンサ３の接続端子が電気的にパワー半導体部２に接続される。）および制御装置７が配置される領域など、様々な領域を構成する。

また、パワー半導体領域５１の防塵区画８０は、放熱ユニット５から第１の仕切り部（１０ａ、１０ｂ）、第２の仕切り部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）、および第３の仕切り部１２によって仕切られた閉空間である。そして、放熱ユニット５の空洞部５ｃに配置される１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂに隣接する防塵区画８０内の領域に、パワー半導体部２が配置されている。

パワー半導体領域５１において、第１のファン６ａにより筐体１ａの外部より流入する空気は、放熱ユニット５の略トンネル形状の空洞部５ｃを通り第１のファン６ａ側から第１の排出口２２向かって流通する。また、パワー半導体領域５１において、第１のファン６ａにより筐体１ａの外部より流入する空気は、防塵区画８０内に配置されているパワー半導体部２に対して流通しない様に構成されている。

以上のように本実施の形態の溶接装置１では、冷却が必要な部品を適切に冷却することができ、かつ、外部の空気が流通しないように防塵区画８０内にパワー半導体２を設けることにより、粉塵が堆積することで信頼性が低下するパワー半導体等の部品であるパワー半導体部２への粉塵の侵入を抑制することができる。

なお、好ましくは、前面部Ａから空気を流入する第１のファン６ａと第２のファン６ｂの能力は同等、または、第２のファン６ｂより第１のファン６ａが大きく形成されている。

また、本実施の形態では、前面部Ａ、裏面部Ｂ、右側面部Ｃ、左側面部Ｄを用いて説明している。なお、図２に示すように、前面部Ａには作業者が溶接装置１の条件設定などの操作を行う操作部１００が設けられている。溶接装置１を溶接現場に配置する際、前面部Ａは操作部が設けられた面である正面に相当する。

次に、図２と図３を用いて、溶接装置１の内部の空気の流れについて説明する。

図３に示す破線の矢印は、空気の流れを示している。図２、図３に示すように、パワー半導体領域５１の放熱ユニット５に空気を流通させる第１のファン６ａの近傍には、外部から空気を吸入する吸入口２１ａ、２１ｂ、２１ｃが形成されている。

本実施の形態では、筐体１ａの操作面側（前面部Ａ）に吸入口２１ａが形成されており、筐体１ａの右側面部Ｃの前面部Ａ側には、吸入口２１ｃが形成されている。さらに、図２では、背後になるため吸入口２１ｂは具体的に図示できていないが、筐体１ａの左側面部Ｄの前面部Ａ側に、吸入口２１ｂが形成されている。なお、吸入口２１ｂは、吸入口２１ｃと同様の形状である。そして、前面部Ａ、右側面部Ｃ、または左側面部Ｄのいずれかに形成されている吸入口２１ａ、２１ｂ、２１ｃから、第１のファン６ａによってパワー半導体領域５１に空気が吸入される。

パワー半導体領域５１において、筐体１ａの前面部Ａ（操作面側）の近傍に配置される第１のファン６ａによって外部から吸入される空気は、防塵区画８０と隣接する放熱ユニット５の略トンネル形状の空洞部５ｃを通り、第１のファン６ａ側から空間領域２３に向かって流通する。この空洞部５ｃを流通した空気は、空間領域２３を介して筐体１ａの裏面部Ｂに設けられている第１の排出口２２から筐体１ａの外に排出される。なお、図２では、背後になるため第１の排出口２２は具体的に図示できていないが、第１の排出口２２は、吸入口２１ｃと同様に、複数の開口で形成されている。

なお、第１の排出口２２は、裏面部Ｂ側である筐体１ａの後部側から空気が排気出来る構造であれば良い。つまり、第１の排出口２２が設けられる裏面部Ｂは、右側面部Ｃ、左側面部Ｄの後部側を一部含む構成であっても良い。

また、溶接装置１の筐体１ａは、リアクタ部４に外部から空気を流通するために、第２のファン６ｂ（図１Ｂ参照）の近傍に、吸入口３１ａ、３１ｂ、３１ｃが形成されている。筐体１ａの操作側（前面部Ａ）に吸入口３１ａが形成されており、筐体１ａの右側面部Ｃの前面部Ａ側には、吸入口３１ｃが形成されている。

さらに、図２では、背後になるため吸入口３１ｂは具体的に図示できていないが、筐体１ａの左側面部Ｄの前面部Ａ側に、吸入口３１ｂが形成されている。吸入口３１ｂは、吸入口３１ｃと同様の形状である。そして、前面部Ａ、右側面部Ｃ、または左側面部Ｄのいずれかに形成されている吸入口３１ａ、３１ｂ、３１ｃから、第２のファン６ｂによってリアクタ領域５２に空気が吸入される。

リアクタ領域５２において、前面部Ａ（操作面側）の近傍に配置される第２のファン６ｂによって筐体１ａの外部から吸入される空気は、リアクタ部４を有するリアクタ領域５２を流通する。このリアクタ領域５２を流通した空気は、筐体１ａの裏面部Ｂに設けられた第２の排出口３２から筐体１ａの外に排出される。なお、図２では、背後になるため第２の排出口３２は具体的に図示できていないが、第２の排出口３２は、吸入口３１ｃと同様に、複数の開口で形成されている。

また、本実施の形態の溶接装置１では、筐体１ａの前面部Ａの近傍に着脱可能に配置されている第１のファン６ａおよび第２のファン６ｂの少なくとも一つを筐体の前面部Ａ側から着脱可能である。これにより、溶接装置１が溶接現場に設置された状態において、特に、溶接装置が別体の保護カバーで覆われた場合、または、溶接装置や送給装置が段積されている等の場合等であっても、容易に溶接装置１の正面の操作面側である前面部Ａから筐体内の清掃を容易に行うことができる。

また、冷却ファン（第１のファン６ａ、第２のファン６ｂ）の交換および清掃を容易に行う事ができる。

また、清掃時には、筐体１ａの前面部Ａ側に配置された冷却用のファン（第１のファン６ａ、第２のファン６ｂ）を着脱することで、パワー半導体領域５１、リアクタ領域５２ともにオープンな直線状のトンネルの空間となる。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、第１のファン６ａ、空洞部５ｃ、空間領域２３、および第１の排出口２２が、前面部Ａ側から第１のファン６ａ、空洞部５ｃ、空間領域２３、第１の排出口２２の順に、一直線上に配置されている。

特に、パワー半導体領域５１の放熱ユニット５のトンネル状の空洞部５ｃには、１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂが対向して配置されている。第１のファン６ａを着脱することにより、大空間の開放となり、トンネル状の空洞部５ｃに配置されている放熱フィン（１次側放熱フィン５ａ、２次側放熱フィン５ｂ）に対し、エアーガンによる直接的なエアーの吹付が可能となる。更には、放熱フィンに対し、直接、ブラシ等の用具による清掃も容易となる。つまり、本実施の形態の溶接装置は、放熱フィンの清掃が容易にできる。

また、エアーガン等での清掃用の空気を筐体１ａの前面部Ａ側から裏面部Ｂに形成されている第１の排出口２２または第２の排出口３２へ向かって容易に吹き付けることが出来、清掃性が大幅に向上する。

尚、実際には、開示している構成以外に、溶接に必要な他の電気部品や配線、構成物が筐体１ａ内に配置されているが、本実施の形態の説明には直接関係しないため説明を省略する。

（実施の形態２）
次に、図２、図４、図５を用いて、実施の形態２について説明する。

図５に示す破線の矢印は、筐体１ａの前面部Ａ側に形成されている吸入口（吸入口２１ａなど）から裏面部Ｂに形成されている排出口（第１の排出口２２）に向かって、パワー半導体領域５１内とリアクタ領域５２内における空気の流れを示している。

放熱ユニット５を有するパワー半導体領域５１と、リアクタ部４を有するリアクタ領域５２とは、仕切り部１０ａおよび仕切り部１０ｂによって上下段に仕切られている。そして、仕切り部１０ａの筐体１ａの裏面部Ｂ近傍に、開口部４１が形成されている。開口部４１は、リアクタ領域５２とパワー半導体領域５１の空間領域２３とをつないでいる。

図５に、破線の矢印で示すように、防塵区画８０に隣接して配置された放熱ユニット５から排出されるパワー半導体領域５１を流通した空気と、リアクタ部４が配置されているリアクタ領域５２を流通した空気とが、開口部４１を通じて相互に流通することが出来る。

なお、開口部４１は、第１の排出口２２と第２の排出口３２が形成されている位置より、前面部Ａ側に設けられている。

よって、第１のファン６ａにより外部から吸入されパワー半導体領域５１を流通する空気と、第２のファン６ｂにより外部から吸入されリアクタ領域５２に流通する空気とが相互に流通しながら、第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方の排出口から筐体１ａの外に排出させる。よって、本実施の形態の溶接装置１は、効率的に筐体１ａの冷却性を向上させることができる。

さらに詳細に説明すると、開口部４１は、筐体１ａの下段に配置されており、高温になるリアクタ領域５２の空気と、筐体１ａの上段に配置されており、リアクタ領域５２に比べて温度が低いパワー半導体領域５１の空気とを開口部４１は、温度差や、後述する内圧差により相互に流通させることができる。つまり、筐体１ａの裏面部Ｂに設けられている空気の排出口（第１の排出口２２および第２の排出口３２）より筐体１ａの内側に形成されている開口部４１によって、上下に仕切られたパワー半導体領域５１とリアクタ領域５２はつながれている。

開口部４１を通じて、排出される前に、パワー半導体領域５１を流通する空気とリアクタ領域５２を流通する空気とを相互に流通させることにより、リアクタ領域５２においては、リアクタ領域５２の熱い空気をリアクタ領域５２の第２の排出口３２だけではなく、パワー半導体領域５１の空間領域２３を介して第１の排出口２２から排出させることができる。また、パワー半導体領域５１においては、パワー半導体領域５１を流通する空気を裏面側の筐体１ａの上段のパワー半導体領域５１の第１の排出口２２だけでなく、下段のリアクタ領域５２の第２の排出口３２から排出させることができる。

上述した通り、本実施の形態の溶接装置１では、放熱ユニットを有するパワー半導体領域５１を流通する空気とリアクタ部４を有するリアクタ領域５２を流通する空気とを相互に流通させて、裏面側の筐体１ａの上段の第１の排出口２２および下段の第２の排出口３２の両方から排出させている。この構成により、空気の排出における圧力損失が低下し、パワー半導体領域５１およびリアクタ領域５２を流通する空気の排出性能はそれぞれ向上する。

よって、本実施の形態の溶接装置１は、パワー半導体領域５１およびリアクタ領域５２の温度を開口部４１が形成されていない場合に比べて、効果的に下げて、冷却性を向上させることが出来る。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、操作面側である前面部Ａと、裏面部Ｂとを有し、内部にパワー半導体領域５１と、パワー半導体領域５１の下方に位置するリアクタ領域５２と、を有する筐体１ａを有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、パワー半導体領域５１とリアクタ領域５２との境界を形成する仕切り部１０ａと、パワー半導体領域５１内の前面部Ａの近傍に配置され、外部からパワー半導体領域５１に空気を流入する第１のファン６ａと、パワー半導体領域５１に配置され、空洞部５ｃを有し、第１のファン６ａにより空洞部５ｃに空気が流入される放熱ユニット５と、パワー半導体領域５１内に配置され、放熱ユニット５の外周部に形成される防塵区画８０と、パワー半導体領域５１の一部であり、裏面部Ｂと空洞部５ｃとの間に位置し、空洞部５ｃから空気が流入される空間領域２３と、空間領域２３と隣接し、裏面部Ｂに形成され、空間領域２３に流入される空気を排出する第１の排出口２２と、を有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、リアクタ領域５２内の前面部Ａの近傍に配置され、外部からリアクタ領域５２に空気を流入する第２のファンと６ｂと、リアクタ領域５２内に配置されるリアクタ部４と、リアクタ領域５２と隣接し、裏面部Ｂに形成され、リアクタ領域５２域に流入された空気を排出する第２の排出口３２と、を有する。

更に、本実施の形態の溶接装置１は、第１のファン６ａによって空洞部５ｃで空気が流通することにより放熱ユニット５は冷却され、第２のファン６ｂによってリアクタ領域５２で空気が流通することによりリアクタ部４は冷却さる。そして、仕切り部１０ａは、空間領域２３と、リアクタ領域５２とをつなぐ開口部４１を有する。更に、空間領域２３を流通する空気と、リアクタ領域５２を流通する空気とが開口部４１を介して相互に流通する。また、空間領域２３を流通した空気と、リアクタ領域５２を流通した空気との両方が、第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方から排出される。

また、本実施の形態の溶接装置１は、より好ましくは、第２の排出口３２の開口面積は、第１の排出口２２の開口面積より大きい。

言い換えると、第１の排出口２２の開口面積は、第２の排出口３２の開口面積より小さい。具体的には、第１の排出口２２と第２の排出口３２との開口面積の比率は１：２から３：５が好ましい。

筐体１ａの前面部Ａに設けられた第１のファン６ａおよび第２のファン６ｂにより筐体１ａ内に空気が流入されると、第２の排出口３２より開口面積が小さい空間領域２３の第１の排出口２２付近の内圧は第２の排出口３２付近の内圧に比べて相対的に高くなる。

これにより、リアクタ領域５２とパワー半導体領域５１とをつなぐ開口部４１を介して、パワー半導体領域５１に比べ相対的に温度が高いリアクタ領域５２より上段側に流通して行く空気とパワー半導体領域５１より下段側に流通して行く空気とが相互に流通し混ざり合って筐体１ａの裏面側に設けられた第１の排出口２２と第２の排出口３２との両方から排出される。この構成により本実施の形態の溶接装置１は、効果的に筐体１ａの冷却性が向上する。

また、開口部４１と第１の排出口２２と第２の排出口３２の開口面積の関係は、以下の関係が好ましい。第１の排出口２２の開口面積は開口部４１の開口面積と同等、または第１の排出口２２の開口面積は、開口部４１の開口面積よりは大きい。第２の排出口３２の開口面積は、第１の排出口２２の開口面積より大きい。

上述した構成により、開口部４１を介してパワー半導体領域５１とリアクタ領域５２の空気を相互に流通させて、第１の排出口２２と第２の排出口３２の両方から排出して効果的に筐体１ａの冷却性を向上させることが出来る。

また、第１の排出口２２に対する開口部４１の開口比率は２５〜４５％であり、好ましくは３５％である。

また、第２の排出口３２に対する開口部４１の開口比率は１５〜３５％であり、好ましくは２５％である。

つまり、本実施の形態の溶接装置１は、より好ましくは、前排出口２２の開口面積は、開口部４１の開口面積と同じ、または、開口部４１の開口面積より大きい。

この構成により、筐体１ａの外から空気を吸い込んで、パワー半導体領域５１の防塵区画８０に隣接する放熱ユニット５のトンネル状の空洞に空気を流通させる第１のファン６ａと、筐体１ａの外から空気を吸い込んで、リアクタ領域５２のリアクタ部４の空間に空気を流通させる第２のファン６ｂとによる空冷効果を向上させることができる。パワー半導体領域５１及びリアクタ領域５２の冷却効果を向上させることができる。

なお、実施の形態２については、説明を省略しているが、上述した実施の形態１と同様の効果が得られる。

本開示の溶接装置は、操作面側（前面部側）から、容易に冷却ファンの清掃やメンテナンスが可能であり、かつ、大型化することなく効率的な冷却を行うことが可能である。また、筐体の中に堆積した粉塵を除去し易く、高い冷却性能を維持し、かつ、電気部品への不具合が低減でき有用である。

Ａ 前面部
Ｂ 裏面部
Ｃ 右側面部
Ｄ 左側面部
１ 溶接装置
１ａ 筐体
２ パワー半導体部
２ａ 半導体素子
２ｂ １次側整流ダイオード
２ｃ ２次側整流ダイオード
３ １次側平滑コンデンサ
４ リアクタ部
４ａ トランス
４ｂ １次側リアクタ
４ｃ ２次側リアクタ
５ 放熱ユニット
５ａ １次側放熱フィン
５ｂ ２次側放熱フィン
５ｃ 空洞部
６ａ 第１のファン
６ｂ 第２のファン
７ 制御装置
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２ 仕切り部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 吸入口
２２ 第１の排出口
２３ 空間領域
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 吸入口
３２ 第２の排出口
４１ 開口部
５１ パワー半導体領域
５２ リアクタ領域
８０ 防塵区画
１００ 操作部

Claims (5)

1. 操作面側である前面部と、裏面部とを有し、内部に第１の領域と、前記第１の領域の下方に位置する第２の領域と、を有する筐体と、
   前記第１の領域と前記第２の領域との境界を形成する仕切り部と、
   前記第１の領域内の前記前面部の近傍に配置され、外部から前記第１の領域に空気を流入する第１のファンと、
   前記第１の領域内に配置され、空洞部を有し、前記第１のファンにより前記空洞部に空気が流入される放熱ユニットと、
   前記第１の領域内に配置され、前記放熱ユニットの外周部に形成される防塵区画と、
   前記第１の領域の一部であり、前記裏面部と前記空洞部との間に位置し、前記空洞部から空気が流入される空間領域と、
   前記空間領域と隣接し、前記裏面部に形成され、前記空間領域に流入される空気を排出する第１の排出口と、
   前記第２の領域内の前記前面部の近傍に配置され、外部から前記第２の領域に空気を流入する第２のファンと、
   前記第２の領域内に配置されるリアクタ部と、
   前記第２の領域と隣接し、前記裏面部に形成され、前記第２の領域に流入された空気を排出する第２の排出口と、
   を備え、
   前記第１のファンによって前記空洞部で空気が流通することにより前記放熱ユニットは冷却され、
   前記第２のファンによって前記第２の領域で空気が流通することにより前記リアクタ部は冷却され、
   前記仕切り部は、前記空間領域と、前記第２の領域とをつなぐ開口部を有し、
   前記空間領域を流通する空気と、前記第２の領域を流通する空気とが前記開口部を介して相互に流通し、
   前記空間領域を流通した空気と、前記第２の領域を流通した空気との両方が、前記第１の排出口と前記第２の排出口との両方から排出される溶接装置。
2. 前記第２の排出口の開口面積は、前記第１の排出口の開口面積のより大きい請求項１記載の溶接装置。
3. 前記第１の排出口の開口面積は、前記開口部の開口面積と同じ、または、前記開口部の開口面積より大きい請求項２に記載の溶接装置。
4. 前記第１のファン、前記空洞部、前記空間領域、および前記第１の排出口が、前記前面部側から前記第１のファン、前記空洞部、前記空間領域、前記第１の排出口の順に、一直線上に配置されている請求項１記載の溶接装置。
5. 前記筐体の前面部近傍に配置された前記第１のファンおよび前記第２のファンの少なくとも一つは、前記筐体の前面部側から着脱可能である請求項１記載の溶接装置。

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