KR101254896B1

KR101254896B1 - 전원장치

Info

Publication number: KR101254896B1
Application number: KR1020117014343A
Authority: KR
Inventors: 토시키 타츠타
Original assignee: 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2013-04-15
Also published as: JPWO2010070715A1; KR20110086766A; CN102257711B; WO2010070715A1; CN102257711A; MX2011006492A; JP5378413B2; CA2746730A1; CA2746730C

Abstract

전원장치(1)의 몸체(2)는, 흡기구(33)가 형성된 전면 패널(21), 배면 패널(22), 2장의 측면 패널(23, 24), 저판(25), 배기구(36)가 형성된 천판(26), 및, 전후 칸막이판(28)에 의해 구성되어 있다. 전후 칸막이판(28)은, 몸체(2) 내의 공간을 전면측 공간(30)과 배면측 공간(31)으로 구획하고 있고, 이들의 공간(30, 31)을 연통하고 있는 전후 통기구(32)가 형성되어 있다. 전원장치(1)는, 전면측 공간(30) 내에 콘덴서(56), 냉각구멍(53)이 형성된 히트 싱크(52), 및, 히트 싱크(52)의 표면에 배치된 반도체 소자(51)를 갖는다. 또한, 전원장치(1)는, 배면측 공간(31)의 공기를 몸체(2) 밖으로 배기할 수 있는 배기 장치(81) 및 전후 통기구(32)와 냉각구멍(53)의 한쪽의 개구부를 연통시키고 있는 유도 부재(91)를 갖는다.

Description

전원장치{ELECTRIC POWER SOURCE DEVICE}

본 발명은, 몸체 내에 반도체 소자나 콘덴서 등의 전기부품을 구비한 전원장치에 관한 것이다.

종래의 전원장치는, 바닥면에 대해 기립한 몸체 내에, 상하 방향으로 나열하여 배치된 복수의 전력 변환 유닛을 갖는다. 이 전력 변환 유닛은, 바닥면에 수평한 기반(基盤) 상에 평면적으로 실장(實裝)된 복수의 반도체 소자 및 복수의 전해 콘덴서 등의 전자 부품을 갖는다.

이들의 전자 부품은 전원장치의 가동 중에는 열을 발생하기 때문에, 몸체에 부착된 팬에 의해, 전력 변환 유닛 상에 냉각풍을 평면적으로 흘려서, 이들의 전자 부품을 냉각한다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조). 또한, 반도체 소자는, 방열성의 향상을 위해, 팬에 의해 생긴 냉각풍이 통과할 수 있는 냉각구멍이 형성된 히트 싱크를 통하여 실장되어 있는 것이 일반적이다.

특허 문헌 1: 일본 특개평11-27930호 공보

상기한 전원장치에서는, 히트 싱크의 냉각구멍의 유로(流路) 저항이 크기 때문에, 팬에 의해 생긴 냉각풍은, 히트 싱크의 냉각구멍을 통과하기 어렵다. 따라서, 히트 싱크 상에 실장된 반도체 소자의 냉각 효과가 낮다.

또한, 상기한 전원장치에서는, 반도체 소자 및 전해 콘덴서 등의 전자 부품은, 메인터넌스의 필요성이 높지만, 이들의 전자 부품이 바닥면에 수평한 기반 상에 평면적으로 실장되어 있다. 따라서, 메인터넌스시의 작업성이 낮다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 전원장치는, 바닥면에 대해 기립한 몸체를 구비한 전원장치로서, 상기 몸체 밖의 공기를 상기 몸체 내로 흡기할 수 있는 흡기구가 형성된 전면(前面) 패널과, 상기 전면 패널과 대향하여 배치된 배면(背面) 패널과, 상기 전면 패널 및 상기 배면 패널과 함께 통체(筒體)를 형성하고 있는 2장의 측면 패널과, 상기 몸체 내의 공간을 전면측 공간과 배면측 공간으로 구획하도록 배치되고 상기 전면측 공간과 상기 배면측 공간을 연통하고 있는 전후 통기구가 형성된 전후 칸막이판과, 상기 통체의 상단면(上端面)에 배치되고 상기 배면측 공간의 상방에 배기구가 형성된 천판(天板)을 갖는 몸체와, 상기 배기구에 배치되고 상기 배면측 공간의 공기를 상기 몸체 밖으로 배기할 수 있는 배기 장치와, 상기 전후 칸막이판의 전면측의 표면에 따라 상하 방향으로 나열하여 배치된 복수의 콘덴서와, 상기 전후 칸막이판의 전면측의 표면에 따라 상기 전후 통기구와 상기 콘덴서와의 사이에 배치되고 내부를 상기 콘덴서측부터 상기 전후 통기구측을 향하여 관통하고 있는 냉각구멍이 형성된 히트 싱크와, 상기 히트 싱크의 전면측의 표면에 따라 상하 방향으로 나열하여 배치된 복수의 반도체 소자와, 상기 전후 통기구와 상기 냉각구멍의 상기 전후 통기구측의 개구부를 연통시키고 있는 유도 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 전면측 공간의 공기가, 히트 싱크의 냉각구멍을 통과하여 배면측 공간으로 유입하기 때문에, 반도체 소자를 효율 좋게 냉각할 수 있다. 아울러서, 메인터넌스의 필요성이 높은 반도체 소자 및 전해 콘덴서가, 전면측 공간에 배치되어 있기 때문에, 메인터넌스시의 작업성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치의 전면(前面)측의 사시도로서, 전기배선을 생략하고, 또한, 전면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 배면측의 사시도로서, 배면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 모식적 정면도로서, 전면 패널의 일부를 노치하고, 주된 공기의 흐름을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ화살로 본 도면.
도 5는 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 전원장치의 전면측의 사시도로서, 전기배선을 생략하고, 또한, 전면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면.
도 6은 도 5의 배면측의 사시도로서, 배면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 5의 모식적 정면도로서, 전면 패널의 일부를 노치하고, 주된 공기의 흐름을 도시한 도면.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ화살로 본 도면.
도 9는 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면.

(제 1의 실시 형태)

본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치에 관해 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치의 전면측의 사시도로서, 전기배선을 생략하고, 또한, 전면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면이다. 도 2는, 도 1의 배면측의 사시도로서, 배면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면이다. 도 3은, 도 1의 모식적 정면도로서, 전면 패널의 일부를 노치하고, 주(主)된 공기의 흐름을 도시한 도면이다. 도 4는, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ화살로 본 도면이다.

본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치(1)는, 몸체(2) 내에 반도체 소자(51)나 전해 콘덴서(56) 등의 전기부품이 실장(實裝)됨으로써 구성되어 있다. 이 실장 구조가 전원장치(1)의 주된 특징이다.

우선, 몸체(2)의 구조에 관해 설명한다. 몸체(2)는, 전원장치(1)를 설치하는 바닥면(3)에 대해 수직으로 기립하고 있고, 그 내부에 전기부품의 실장 공간이 형성되어 있다. 몸체(2)의 외형은, 서로 대향하고 있는 전면 패널(21)과 배면 패널(22), 서로 대향하고 있는 2장의 측면 패널(23, 24), 저판(25) 및 천판(26)에 의해 구성되고, 바닥면(3)에 대해 수직으로 늘어나는 직육면체이다. 몸체(2)는, 그 내부에 상하 칸막이판(27) 및 전후 칸막이판(28)을 갖는다.

상하 칸막이판(27)은, 몸체(2) 내의 공간을 상하로 구획하도록 몸체(2) 내에 수평으로 배치되고, 몸체(2) 내에 상방 공간과 하방 공간(29)을 형성하고 있다. 상하 칸막이판(27)의 배면측 공간(31)(후술한다.)에 접하여 있는 범위에는, 상하 통기구(도시 생략)가 형성되어 있고, 하방 공간(29)과 배면측 공간(31)은, 이 상하 통기구를 통하여 연통하고 있다.

전후 칸막이판(28)은, 상방 공간을 전후로 구획하도록 상방 공간 내에 수직으로 배치되고, 몸체(2) 내에 전면측 공간(30)과 배면측 공간(31)을 형성하고 있다. 전후 칸막이판(28)의 폭방향의 양측부에는, 상하 방향에 따라 전후 통기구(32)가 형성되어 있고, 전면측 공간(30)과 배면측 공간(31)은, 이 전후 통기구(32)를 통하여 연통하고 있다.

전면 패널(21)은, 전기부품을 전면측 공간(30) 내에 실장할 때의 편리성을 고려하여, 몸체(2)에 대해 떼어냄이 가능하게 부착되어 있다. 전면 패널(21)에는, 전면측 공간(30)에 접하여 있는 범위의 하부로부터 하방 공간(29)에 접하여 있는 범위의 상부에 걸쳐 개구한 흡기구(33)가 형성되어 있고, 몸체(2) 밖의 공간과 전면측 공간(30) 및 몸체(2) 밖의 공간과 하방 공간(29)은, 이 흡기구(33)를 통하여 연통하고 있다. 흡기구(33)에는, 감전 방지를 위한 격자(34)가 부착되어 있다.

배면 패널(22)은, 전기부품을 배면측 공간(31) 내에 실장할 때의 편리성을 고려하여, 몸체(2)에 대해 떼어냄이 가능하게 부착되어 있다. 배면 패널(22)은, 방사(放射) 노이즈가 몸체(2) 밖으로 누설하는 것을 억제하기 위해, 자성체(磁性體) 금속에 의해 구성되어 있다.

저판(25)의 하면에는, 다리부(35)가 마련되어 있고, 다리부(35)를 바닥면(3)에 볼트 체결함에 의해, 전원장치(1)는 바닥면(3)에 고정된다.

천판(26)의 배면측 공간(31)에 접하여 있는 범위에는, 배기구(36)가 형성되어 있고, 배면측 공간(31)과 몸체(2) 밖의 공간은, 이 배기구(36)를 통하여 연통하고 있다.

다음에, 전기부품의 실장 구조에 관해 설명한다. 전원장치(1)는, 몸체(2) 내에 반도체 소자(51), 히트 싱크(52), 전해 콘덴서(56), 교류 리액터(61), 직류 리액터(62), 제어 트랜스(63), 차단기(71), 필터 콘덴서(72) 및 주회로 접속 도선(73)을 갖는다.

반도체 소자(51), 히트 싱크(52) 및 전해 콘덴서(56)는, 전면측 공간(30) 내에 수납되어 있다. 복수의 전해 콘덴서(56)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면의 폭방향의 중앙부에, 상하 방향으로 나열하여 배치되어 있다. 도 1 내지 도 4에서는, 예로서, 24개의 전해 콘덴서(56)가, 2열로 나열하여 배치되어 있다. 각 전해 콘덴서(56)는, 원주형상의 본체부(57)와 그 일단면으로부터 돌출한 단자부(58)로 이루어지고, 본체부(57)가 전후 칸막이판(28)에 대해 기립하도록, 지지 부재(59)에 의해 전후 칸막이판(28)에 부착되어 있다.

복수의 히트 싱크(52)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면으로서 전후 통기구(32)와 복수의 전해 콘덴서(56)와의 사이에, 상하 방향으로 나열하여 배치되어 있다. 도 1 내지 도 4에서는, 예로서, 8개의 히트 싱크(52)가, 24개의 전해 콘덴서(56)와 2개의 전후 통기구(32)와의 사이에 2열로 나열하여 배치되어 있다. 각 히트 싱크(52)는, 판형상체이고, 그 내부를 면방향으로 관통하는 복수의 냉각구멍(53)이 형성되어 있다. 각 히트 싱크(52)는, 냉각구멍(53)이 폭방향으로 늘어나도록 배치되어 있다.

복수의 반도체 소자(51)는, 복수의 히트 싱크(52)의 전면측의 표면에, 상하 방향으로 나열하여 배치되어 있다. 도 1 내지 도 4에서는, 예로서, 16개의 반도체 소자(51)가, 8개의 히트 싱크(52)상에 2열로 나열하여 배치되어 있다. 반도체 소자(51)로부터 생긴 열은, 주로 히트 싱크(52)를 통하여 방열된다.

교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)는, 배면측 공간(31) 내에 수납되어 있다. 복수의 교류 리액터(61)는, 상하 칸막이판(27) 상에 설치되어 있다. 또한, 복수의 교류 리액터(61)의 상방에는, 지지판(64)이 마련되어 있다. 이 지지판(64)은, 바닥면(3)에 대해 수평하게 되도록 측면 패널(23, 24)에 부착되어 있다. 복수의 직류 리액터(62) 및 복수의 제어 트랜스(63)는, 지지판(64) 상에 배치되어 있다.

차단기(71), 필터 콘덴서(72) 및 주회로 접속 도선(73)은, 하방 공간(29) 내에 수납되어 있다. 차단기(71)는, 저판(25)의 전후 방향의 중앙부에 설치되어 있다. 또한, 필터 콘덴서(72)는, 저판(25)의 배면측에 설치되고, 주회로 접속 도선(73)은, 저판(25)의 전면측에 설치되어 있다.

다음에, 배기 장치(81) 및 유도 부재(91)에 관해 설명한다. 배기 장치(81)는, 천판(26)의 배기구(36)를 막도록 천판(26)에 부착되어 있다. 배기 장치(81)는, 배면측 공간(31)의 공기를 몸체(2) 밖으로 배기 가능한 팬(82)을 갖고 있다. 즉, 팬(82)이 회전하면, 몸체(2) 내가 부압(負壓)으로 되기 때문에, 몸체(2) 밖의 공기가 흡기구(33)로부터 몸체(2) 내로 유입(流入)하고, 몸체(2) 내의 공기는 배기구(36)로부터 배출된다.

유도 부재(91)는, 전면측 공간(30)의 공기가 히트 싱크(52)의 냉각구멍(53)을 통과 후에 배면측 공간(31)으로 유입하도록, 전면측 공간(30)의 공기를 배면측 공간(31)으로 유도하는 부재이다.

구체적으로는, 유도 부재(91)는, 기립판(92), 단판(端板)(93) 및 평행판(94)으로 구성되고, 전후 칸막이판(28)에 부착되어 있다. 기립판(92)은, 전후 통기구(32)의 히트 싱크(52)로부터 먼 쪽의 연부(緣部)로부터 전면측으로 히트 싱크(52)의 두께분만큼 늘어난 판형상 부재이다. 단판(93)은, 전후 통기구(32)의 상하 방향의 양연부로부터 전면측으로 히트 싱크(52)의 두께분만큼 늘어난 판형상 부재이다. 평행판(94)은, 기립판(92) 및 단판(93)의 종단연(終端緣)으로부터 히트 싱크(52)의 반도체 소자(51)측의 표면까지 전후 칸막이판(28)에 대해 수평으로 넓어진 판형상 부재이다.

즉, 유도 부재(91)는, 전후 통기구(32)와 냉각구멍(53)의 전후 통기구(32)에 가까운 쪽의 개구부(55)를 일체적으로 덮고, 전후 통기구(32)와 냉각구멍(53)을 연통시키고 있다. 이 유도 부재(91)의 존재에 의해, 전면측 공간(30)의 공기가 배면측 공간(31)으로 유입하는 경우에는, 냉각구멍(53)을 통과하게 된다.

팬(82)을 회전시킨 때의 몸체(2) 내의 공기의 흐름에 관해 설명한다. 몸체(2) 밖의 공기는, 흡기구(33)가 전면측 공간(30)의 하부로부터 하방 공간(29)의 상부에 걸쳐 개구하고 있기 때문에, 흡기구(33)를 통과하여, 전면측 공간(30) 및 하방 공간(29)으로 동시에 유입한다.

전면측 공간(30)의 공기는, 배면측 공간(31)이 부압으로 되어 있기 때문에, 전후 통기구(32)를 통과하여, 배면측 공간(31)으로 이동한다. 여기서, 유도 부재(91)의 존재에 의해, 전면측 공간(30)의 공기는, 히트 싱크(52)의 냉각구멍(53)을 통과한 후, 배면측 공간(31)으로 유입한다. 냉각구멍(53)을 통과할 때에는, 전해 콘덴서(56)측의 개구부(전해 콘덴서(56)에 가까운 쪽의 개구부)(54)로부터 냉각구멍(53) 내로 들어가고, 전후 통기구(32)측의 개구부(전후 통기구(32)로부터 가까운 쪽의 개구부)(55)로부터 냉각구멍(53) 밖으로 나간다.

즉, 전면측 공간(30)의 공기는, 전해 콘덴서(56)측의 개구부(54)에 모이고, 그때, 인접한 전해 콘덴서(56)를 냉각한다(도 3을 참조). 또한, 배면측 공간(31)을 향하는 공기는, 히트 싱크(52)의 냉각구멍(53) 내를 통과함에 의해, 히트 싱크(52)를 통하여 반도체 소자(51)를 냉각한다.

전면측 공간(30)으로부터 배면측 공간(31)에 유입한 공기는, 배면측 공간(31) 내를 회전하면서 상승하고, 몸체(2) 밖으로 배기된다. 여기에서, 예를 들면, 팬(82)의 회전이 반시계방향인 경우에는, 배면측 공간(31)의 공기는 반시계방향으로 회전하면서 상승한다(도 4를 참조). 이때, 배면측 공간(31)의 공기는, 배면측 공간(31) 내에 배치된 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)를 냉각한다.

한편, 하방 공간(29)의 공기는, 배면측 공간(31)이 부압으로 되어 있기 때문에, 상하 통기구를 통과하여, 배면측 공간(31)으로 이동한다. 이때, 하방 공간(29)의 공기는, 하방 공간(29) 내에 배치된 차단기(71) 및 필터 콘덴서(72)를 냉각한다.

하방 공간(29)으로부터 배면측 공간(31)으로 유입한 공기는, 상술한 바와 같이, 배면측 공간(31) 내를 회전하면서 상승하고, 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)를 냉각하고, 몸체(2) 밖으로 배기된다.

이하, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치의 효과에 관해 설명한다. 본 실시 형태에 의하면, 전면측 공간(30)의 공기는, 히트 싱크(52)의 냉각구멍(53)을 통과하여 배면측 공간(31)으로 유입한다. 따라서, 냉각의 필요성이 높은 반도체 소자(51)를 효율 좋게 냉각할 수 있다. 또한, 전면측 공간(30)의 공기는, 냉각구멍(53)의 전해 콘덴서(56)에 가까운 쪽의 개구부(54)에 모이기 때문에, 이 개구부(54)에 인접한 전해 콘덴서(56)를 효율 좋게 냉각할 수 있다.

또한, 전면측 공간(30)에 유입한 주(主)된 공기는, 전해 콘덴서(56), 반도체 소자(51), 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)를 냉각하도록 흐르기 때문에, 전원장치 전체로서의 냉각 효율을 향상할 수 있다.

또한, 몸체(2) 밖의 공기가 전면측 공간(30)과 하방 공간(29)으로 동시에 유입하고, 각각이 독립한 유로를 형성하고 있기 때문에, 반도체 소자(51) 및 전해 콘덴서(56)와, 차단기(71) 및 필터 콘덴서(72)를 독립적으로 냉각할 수 있다. 따라서, 차단기(71) 및 필터 콘덴서(72)의 냉각 후의 공기에 의해, 반도체 소자(51) 및 전해 콘덴서(56)를 냉각하지 않기 때문에, 반도체 소자(51) 및 전해 콘덴서(56)를 효율 좋게 냉각할 수 있다. 또는, 반도체 소자(51) 및 전해 콘덴서(56)의 냉각 후의 공기에 의해, 차단기(71) 및 필터 콘덴서(72)를 냉각하지 않기 때문에, 차단기(71) 및 필터 콘덴서(72)를 효율 좋게 냉각할 수 있다.

또한, 배면측 공간(31)의 공기는, 회전하면서 상승하기 때문에, 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)를 효율 좋게 냉각할 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 메인터넌스의 필요성이 매우 높은 반도체 소자(51) 및 전해 콘덴서(56)가, 전면측 공간(30)에 배치되어 있기 때문에, 메인터넌스시의 작업성이 좋다. 마찬가지의 이유로, 전원장치(1)의 조립시의 작업성도 좋다.

또한, 방사 노이즈를 발생하는 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)가, 배면측 공간(31)에 배치되어 있기 때문에, 전원장치(1)의 전면측으로의 방사 노이즈의 누설을 억제할 수 있다. 또한, 배면 패널(22)이 자성체 금속에 의해 구성되어 있기 때문에, 전원장치(1)의 배면측으로의 방사 노이즈의 누설도 억제할 수 있다.

또한, 흡기구(33)를 전면 패널에 마련하고, 배기구(36)가 천판(26)에 마련되어 있기 때문에, 흡배기를 위한 스페이스를 필요로 하지 않고, 전원장치(1)를 다른 기기나 벽과 인접하여 설치할 수 있다. 또한, 몸체(2)가 상하 방향으로 늘어난 직육면체이기 때문에, 전원장치(1)의 설치 스페이스를 삭감할 수 있다.

(제 2의 실시의 형태)

본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 전원장치에 관해 도 5 내지 도 8을 이용하여 설명한다. 도 5는, 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 전원장치의 전면측의 사시도로서, 전기배선을 생략하고, 또한, 전면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면이다. 도 6은, 도 5의 배면측의 사시도로서, 배면 패널을 떼어낸 상태를 도시한 도면이다. 도 7은, 도 5의 모식적 정면도로서, 전면 패널의 일부를 노치하고, 주된 공기의 흐름을 도시한 도면이다. 도 8은, 도 7의 Ⅷ-Ⅷ화살로 본 도면이다. 또한, 본 실시 형태는 제 1의 실시 형태의 변형예로서, 제 1의 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는, 동일 부호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.

본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 전원장치(1)에서는, 전후 칸막이판(28)의 폭방향의 한쪽의 측부(도 5 및 도 7에 있어 우단부)에는, 상하 방향에 따라 전후 통기구(32)가 형성되어 있다.

복수의 전해 콘덴서(56)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면으로서 폭방향의 전후 통기구(32)가 형성되지 않은 측부(도 5 및 도 7에 있어 좌단부)에, 상하 방향으로 나열하여 배치되어 있다. 도 5 내지 도 7에서는, 예로서, 8개의 전해 콘덴서(56)가, 1열로 나열하여 배치되어 있다.

복수의 히트 싱크(52)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면으로서 전후 통기구(32)와 복수의 전해 콘덴서(56)와의 사이(전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면으로서 폭방향의 중앙)에, 상하 방향으로 나열하여 배치되어 있다. 도 5 내지 도 8에서는, 예로서, 4개의 히트 싱크(52)가, 8개의 전해 콘덴서(56)와 1개의 전후 통기구(32)와의 사이에 1열로 나열하여 배치되어 있다. 또한, 예로서, 8개의 반도체 소자(51)가, 4개의 히트 싱크(52) 상에 1열로 나열하여 배치되어 있다.

배기 장치(81)의 팬(82)의 회전 방향은, 전후 통기구(32)를 통과 직후의 공기가, 배면측 공간(31) 내를 전후 칸막이판(28)에 대해 거의 수직으로(배면 방향으로) 이동하는 방향으로 되어 있다. 도 8을 이용하여 설명하면, 전후 통기구(32)는 전후 칸막이판(28)의 폭방향의 우단부에 형성되어 있기 때문에, 팬(82)은, 반시계방향으로 회전한다. 그러면, 전후 통기구(32)를 통과 직후의 공기는, 배면측 공간(31) 내를 전후 칸막이판(28)에 대해 거의 수직으로(배면 방향으로) 이동하고, 그 후, 반시계방향으로 회전하면서 상승한다.

본 실시 형태에 의하면, 배면측 공간(31)의 공기가 스무스하게 회전하기 때문에, 교류 리액터(61), 직류 리액터(62) 및 제어 트랜스(63)를 효율 좋게 냉각할 수 있다.

(제 3의 실시의 형태)

본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 전원장치에 관해 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면이다. 또한, 본 실시 형태는 제 1의 실시 형태의 변형예로서, 제 1의 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는, 동일 부호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.

본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 전원장치(1)에서는, 전후 칸막이판(28)의 폭방향의 양측부에는, 상하 방향에 따라 노치부가 형성되어 있고, 이 노치부와 측면 패널(23, 24)과의 간극이 전후 통기구(32)로 되어 있다.

유도 부재(91)는, 단판(93) 및 평행판(94)으로 구성되어 있다. 평행판(94)은, 측면 패널(23, 24)의 내면부터 히트 싱크(52)의 반도체 소자(51)측의 면을 향하여 늘어나 있다. 또한, 단판(93)은, 전후 통기구(32)의 상하 방향의 양(兩)연부로부터 평행판(94)의 상하 방향의 양단부까지 늘어나 있다.

본 실시 형태에 의해서도, 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 전원장치(1)와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(제 4의 실시의 형태)

본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 전원장치에 관해 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10은, 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면이다. 또한, 본 실시 형태는 제 1의 실시 형태의 변형예로서, 제 1의 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는, 동일 부호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.

본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 전원장치(1)에서는, 전후 통기구(32)는, 전후 칸막이판(28)의 폭방향의 중앙부에, 상하 방향에 따라 형성되어 있다.

복수의 전해 콘덴서(56)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면의 폭방향의 양단부에, 상하 방향으로 2열로 나열하여 배치되어 있다. 또한, 복수의 히트 싱크(52)는, 전후 칸막이판(28)의 전면측의 표면으로서 전후 통기구(32)와 복수의 전해 콘덴서(56)와의 사이에, 상하 방향으로 2열로 나열하여 배치되어 있다.

유도 부재(91)는, 단판(93) 및 평행판(94)으로 구성되어 있다. 평행판(94)은, 2열의 복수의 히트 싱크(52)의 반도체 소자(51)측의 표면 사이에 걸쳐 넓어져 있다. 또한, 단판(93)은, 전후 통기구(32)의 상하 방향의 양연부로부터 평행판(94)의 상하 방향의 양단부까지 늘어나 있다.

(제 5의 실시의 형태)

본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 전원장치에 관해 도 11을 이용하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 전원장치를 도시한 도면으로서, 도 4와 마찬가지의 단면을 도시한 도면이다. 또한, 본 실시 형태는 제 1의 실시 형태의 변형예로서, 제 1의 실시 형태와 동일 부분 또는 유사 부분에는, 동일 부호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.

본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 전원장치(1)에서는, 유도 부재(91)가, 히트 싱크(52)와 일체로 형성되어 있다. 구체적으로는, 히트 싱크(52)의 반도체 소자(51)측의 표면이 측면 방향으로 연장되어 있음에 의해, 평행판(94)이 형성되어 있다.

본 실시 형태에 의하면, 방열을 히트 싱크(52)뿐만 아니라 유도 부재(91)에서도 행할 수 있기 때문에, 반도체 소자(51)의 방열 효과를 향상할 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

상기 각 실시 형태는 단순한 예시로서, 본 발명은 이들로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 반도체 소자(51)나 전해 콘덴서(57) 등의 전기 요소의 개수는, 상기 실시 형태로 한정되지 않는다. 또한, 각 실시 형태의 특징을 조합시켜서도 좋다.

1 : 전원장치 2 : 몸체
3 : 바닥면 21 : 전면(前面) 패널
22 : 배면(背面) 패널 23, 24 : 측면 패널
25 : 저판(底板) 26 : 천판(天板)
27 : 상하 칸막이판 28 : 전후 칸막이판
29 : 하방 공간 30 : 전면측 공간
31 : 배면측 공간 32 : 전후(前後) 통기구
33 : 흡기구 34 : 격자
35 : 다리부 36 : 배기구
37 : 다리부 51 : 반도체 소자
52 : 히트 싱크 53 : 냉각구멍
54 : 냉각구멍의 전해 콘덴서측의 개구부
55 : 냉각구멍의 전후 통기구측의 개구부
56 : 전해 콘덴서 57 : 전해 콘덴서의 본체부
58 : 전해 콘덴서의 단자부 59 : 지지 부재
61 : 교류 리액터 62 : 직류 리액터
63 : 제어 트랜스 64 : 지지판
71 : 차단기 72 : 필터 콘덴서
73 : 주회로 접속 도선 81 : 배기 장치
82 : 팬 91 : 유도 부재
92 : 기립판(起立板) 93 : 단판(端板)
94 : 평행판

Claims

바닥면에 대해 기립한 몸체를 구비한 전원장치로서,
상기 몸체 밖의 공기를 상기 몸체 내로 흡기할 수 있는 흡기구가 형성된 전면 패널과,
상기 전면 패널과 대향하여 배치된 배면 패널과,
상기 전면 패널 및 상기 배면 패널과 함께 통체를 형성하고 있는 2장의 측면 패널과,
상기 몸체 내의 공간을 전면측 공간과 배면측 공간으로 구획하도록 배치되고, 상기 전면측 공간과 상기 배면측 공간을 연통하고 있는 전후 통기구가 형성된 전후 칸막이판과,
상기 통체의 상단면에 배치되고, 상기 배면측 공간의 상방에 배기구가 형성된 천판을 갖는 몸체와;
상기 배기구에 배치되고, 상기 배면측 공간의 공기를 상기 몸체 밖으로 배기할 수 있는 배기 장치와;
상기 전후 칸막이판의 전면측의 표면에 따라 상하 방향으로 나열하여 배치된 복수의 콘덴서와;
상기 전후 칸막이판의 전면측의 표면을 따라서 상기 전후 통기구와 상기 콘덴서 사이에 배치되고, 내부를 상기 콘텐서측부터 상기 전후 통기구측을 향하여 관통하고 있는 냉각구멍이 형성된 방열용의 히트 싱크와;
상기 히트 싱크의 전면측의 표면에 따라 상하 방향으로 나열하여 배치된 복수의 반도체 소자; 및
상기 전후 통기구와 상기 냉각구멍의 상기 전후 통기구측의 개구부를 연통시키고 있는 유도 부재를 구비하고,
상기 콘덴서와 상기 반도체 소자가 발생하는 열이 상기 방열용의 히트 싱크의 냉각구멍을 통하여 흐르는 냉각 공기에 의해, 상기 콘덴서측으로부터 상기 전후 통기구측을 향하여 열배출되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제 1항에 있어서,
상기 전면측 공간의 공기는 상기 냉각구멍 및 상기 전후 통기구를 통과 후에 상기 배면측 공간으로 유입하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 2항에 있어서,
상기 배면측 공간에는 직류 리액터, 교류 리액터 및 제어 트랜스가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 3항에 있어서,
상기 배면 패널의 적어도 일부가 자성체 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 2항에 있어서,
상기 몸체는, 상기 몸체 내의 공간을 상방 공간과 하방 공간으로 구획하도록 배치되고, 상기 배면측 공간과 상기 하방 공간을 연통하고 있는 상하 통기구가 형성된 상하 칸막이판을 가지며,
상기 전후 칸막이판은, 상기 상방 공간을 전면측 공간과 배면측 공간으로 구획하도록 배치되고,
상기 하방 공간의 공기는 상기 상하 통기구를 통과하여 상기 배면측 공간에 유입하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 5항에 있어서,
상기 하방 공간에는 차단기 및 필터 콘덴서가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 2항에 있어서,
상기 배기 장치는, 상기 배면측 공간 내의 공기를 회전시키면서 상승시킬 수 있는 팬을 갖는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제 7항에 있어서,
상기 전후 통기구는, 상기 전후 칸막이판의 폭방향의 한쪽의 단부에만 형성되고,
상기 팬은, 상기 배면측 공간 내에서 상기 전후 통기구를 통과 직후의 공기가 배면 방향으로 이동하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 전원장치.