特許 5764295 電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5764295

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】電源装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/10 20060101AFI20150730BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20150730BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/10 Z

   H02M7/48 Z

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2010-56937(P2010-56937)

(22)【出願日】2010年3月15日

(65)【公開番号】特開2011-189364(P2011-189364A)

(43)【公開日】2011年9月29日

【審査請求日】2013年1月17日

【審判番号】不服2014-14255(P2014-14255/J1)

【審判請求日】2014年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100103078

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100115369

【弁理士】

【氏名又は名称】仙波 司

(74)【代理人】

【識別番号】100130650

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 泰光

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100161274

【弁理士】

【氏名又は名称】土居 史明

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100168044

【弁理士】

【氏名又は名称】小淵 景太

(72)【発明者】

【氏名】永見 一敏

(72)【発明者】

【氏名】土井 敏光

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 陽彦

(72)【発明者】

【氏名】田島 弘恒

(72)【発明者】

【氏名】衛藤 哲弥

(72)【発明者】

【氏名】呉羽 眞佳

【合議体】

【審判長】 長屋 陽二郎

【審判官】 三澤 哲也

【審判官】 刈間 宏信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−２７４４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１３４５９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平２−１８７９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B23K9/10

H02M7/48

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平長手状に延びる空洞状の風路と、
空気の吸入口および吐出口を有し、上記吐出口から上記風路に風を送り込むファンと、
上記風路に沿って配置される部品と、
を備え、
上記風路を通る風によって上記部品が冷却されるように構成された電源装置であって、
上記ファンは、上記風路に隣接し、かつ上記風路との間を仕切る仕切り壁を含む壁に囲まれた空間において、上記吐出口が上記風路に臨むように上記仕切り壁に取付けて配置されるとともに、
上記空間は、上記ファンの上下高さよりも十分に大の上下高さを有しており、
上記壁は、上記吸入口に対向するファン対向壁を含んでおり、
上記ファン対向壁は、外部の空気を上記空間内に導くための吸気孔部を有しており、かつ、
上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における上記吸入口の正面領域に対して、上記ファン対向壁の面内方向であって上記風路の延びる方向における一方側に位置ずれした領域と、他方側に位置ずれした領域とにそれぞれ設けられていることを特徴とする、電源装置。

【請求項2】

装置内部を保護する筐体カバーを備え、上記ファン対向壁は、上記筐体カバーの一面によって形成されている、請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

上記風路は、上記筐体カバーの内側において設けられるとともに、
上記ファンは、上記風路の長手方向中間部に上記吐出口を臨ませて上記空間に配置されており、
上記ファン対向壁は、上記風路に対して平行であるとともに、
上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における水平方向端部寄りの領域に設けられている、請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における上下方向中間部ないし上部寄りの領域に設けられている、請求項３に記載の電源装置。

【請求項5】

上記風路の長手方向両端部は、風の出口になっており、
上記筐体カバーは、上記各出口に面する正面部および背面部を有しており、その正面部および背面部には、上記出口からの風を外部に導くための通風孔部が設けられている、請求項３または４に記載の電源装置。

【請求項6】

上記風路は、水平方向に対向する一対の垂直壁と、上下方向に対向する上部壁および底部壁とで囲まれた横断面矩形状を呈しており、
上記部品は、上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って配置されているとともに、
上記空間は、上記一対の垂直壁のうちの上記仕切り壁としての他方の壁によって上記風路と仕切られており、
上記ファンの吐出口は、上記一対の垂直壁のうちの他方の内面から風を吹き出すように配置されている、請求項３ないし５のいずれかに記載の電源装置。

【請求項7】

上記部品の少なくとも一部は、上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って、その外側に配置されている、請求項６に記載の電源装置。

【請求項8】

上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って、その外側に配置されている上記部品は、電子部品であり、上記一対の垂直壁のうちの一方の内側には、ヒートシンクが配置されている、請求項７に記載の電源装置。

【請求項9】

上記部品の一部は、上記一対の垂直壁のうちの少なくともいずれか一方に沿って、当該壁を貫通するようにして配置されている、請求項６に記載の電源装置。

【請求項10】

上記部品は、リアクトルまたはトランスであり、それらのコイル部分が上記風路内に位置している、請求項９に記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば溶接用の電源装置に関し、特に空気冷却のためのファンを備えたものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の溶接用の電源装置には、防塵用の筐体および前面板、これら筐体および前面板の内側に配置される溶接電源部、この溶接電源部の内部に風を送るファンを備えたものがある（たとえば、特許文献１を参照）。同文献に開示された電源装置では、溶接電源部の内部に冷却対象となる部品が内蔵されており、ファンは、溶接電源部の前面部に設けられている。溶接電源部は、筐体に収容された後、前面部が前面板によって覆われる。前面板のファンに対して正面となる部分には、外部の空気を取り込むための開口部が設けられている。この種の電源装置は、工場などの粉塵が多い雰囲気環境下で使用される。

【0003】

しかしながら、上記従来の電源装置では、ファンの正面に開口部が位置するため、その開口部付近に漂う粉塵が瞬時にファンに吸引されて取り込まれやすく、ファンからの風とともに溶接電源部の内部に粉塵が入り込みやすいという難点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２４８１１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、部品が配置された空間への粉塵の侵入を効果的に抑制することができる電源装置を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0007】

本発明により提供される電源装置は、水平長手状に延びる空洞状の風路と、空気の吸入口および吐出口を有し、上記吐出口から上記風路に風を送り込むファンと、上記風路に沿って配置される部品と、を備え、上記風路を通る風によって上記部品が冷却されるように構成された電源装置であって、上記ファンは、上記風路に隣接し、かつ上記風路との間を仕切る仕切り壁を含む壁に囲まれた空間において、上記吐出口が上記風路に臨むように上記仕切り壁に取付けて配置されるとともに、上記空間は、上記ファンの上下高さよりも十分に大の上下高さを有しており、上記壁は、上記吸入口に対向するファン対向壁を含んでおり、上記ファン対向壁は、外部の空気を上記空間内に導くための吸気孔部を有しており、かつ、上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における上記吸入口の正面領域に対して、上記ファン対向壁の面内方向であって上記風路の延びる方向における一方側に位置ずれした領域と、他方側に位置ずれした領域とにそれぞれ設けられていることを特徴としている。

【0008】

本発明の好ましい実施の形態においては、装置内部を保護する筐体カバーを備え、上記ファン対向壁は、上記筐体カバーの一面によって形成されている。

【0009】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記風路は、上記筐体カバーの内側において設けられるとともに、上記ファンは、上記風路の長手方向中間部に上記吐出口を臨ませて上記空間に配置されており、上記ファン対向壁は、上記風路に対して平行であるとともに、上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における水平方向端部寄りの領域に設けられている。

【0010】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記吸気孔部は、上記ファン対向壁における上下方向中間部ないし上部寄りの領域に設けられている。

【0011】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記風路の長手方向両端部は、風の出口になっており、上記筐体カバーは、上記各出口に面する正面部および背面部を有しており、その正面部および背面部には、上記出口からの風を外部に導くための通風孔部が設けられている。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記風路は、水平方向に対向する一対の垂直壁と、上下方向に対向する上部壁および底部壁とで囲まれた横断面矩形状を呈しており、上記部品は、上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って配置されているとともに、上記空間は、上記一対の垂直壁のうちの上記仕切り壁としての他方によって上記風路と仕切られており、上記ファンの吐出口は、上記一対の垂直壁のうちの他方の内面から風を吹き出すように配置されている。

【0013】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記部品の少なくとも一部は、上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って、その外側に配置されている。

【0014】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記一対の垂直壁のうちの一方に沿って、その外側に配置されている上記部品は、電子部品であり、上記一対の垂直壁のうちの一方の内側には、ヒートシンクが配置されている。

【0015】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記部品の一部は、上記一対の垂直壁のうちの少なくともいずれか一方に沿って、当該壁を貫通するようにして配置されている。

【0016】

本発明の好ましい実施の形態においては、上記部品は、リアクトルまたはトランスであり、それらのコイル部分が上記風路内に位置している。

【0017】

上記構成では、ファンが作動すると、ファンの配置空間全体が負圧となり、それに伴い配置空間内には、吸気孔部を通じて外部の空気が引き込まれる。ファンは、吸気孔部から配置空間内を流動してきた空気を吸い込み、その空気を風として風路に送り出す。このとき、配置空間内では、吸気孔部からファンの吸入口へと空気が流れるうちに粉塵が十分取り除かれる。そのため、ファンは、粉塵の量がより少ない空気を風路に送り出すことができる。したがって、本発明によれば、風路に沿って配置された部品をファンの風によって空気冷却することができるとともに、その風路への粉塵の侵入を効果的に抑制することができる。

【0018】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る電源装置の一実施形態を示す分解斜視図である。

【図2】図１の電源装置を別角度から示した分解斜視図である。

【図3】図１のIII−III線に沿う断面図である。

【図4】本発明に係る電源装置の他の実施形態を示す側面図である。

【図5】図４のＶ矢視方向の正面図である。

【図6】図４のVI−VI線に沿う断面図である。

【図7】図５のVII−VII線に沿う断面図である。

【図8】図５のIIX−IIX線に沿う断面図である。

【図9】図５のIX−IX線に沿う断面図である。

【図10】図５のX−X線に沿う断面図である。

【図11】本発明に係る電源装置の他の実施形態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

【0021】

図１〜３は、本発明に係る電源装置の一実施形態を示している。本実施形態の電源装置Ａは、たとえばアーク溶接に必要な大電流および高電圧を出力させるために用いられる。電源装置Ａは、一般的に工場などの粉塵が多い雰囲気環境下で使用される。

【0022】

電源装置Ａは、ベース部材１、筐体カバー２、電源回路を構成する各種の部品３、ヒートシンク５、第１の仕切板６、２つの第２の仕切板７Ａ，７Ｂ、および冷却用のファン８を備える。装置内には、ベース部材１の一部、第１の仕切板６の一部、および第２の仕切板７Ａ，７Ｂによって囲まれた空洞状の風路９が設けられている。この風路９は、電源装置Ａの前後方向（以下、「Ｆ方向」と称する）に長手状に延びている。また、装置内において風路９の外側方には、ベース部材１の一部、筐体カバー２の一部、第１の仕切板６の一部、および第２の仕切板７Ａ，７Ｂによって囲まれた部品３の配置空間Ｂ１とファン８の配置空間Ｂ２とが設けられている。

【0023】

ベース部材１は、Ｆ方向に長い長矩形状の平板部材である。ベース部材１の下面には、ブラケットを介して複数の車輪１０が軸支されている。ベース部材１は、これらの車輪１０によって床面上を移動可能である。ベース部材１の上面中央部には、第２の仕切板７Ａ，７Ｂが所定の間隔を空けて互いに対向するように配置されている。

【0024】

筐体カバー２は、たとえば金属製であり、装置内を保護するためのものである。筐体カバー２は、ベース部材１に対して着脱可能な箱状を呈し、ベース部材１の両側部に沿って鉛直面をなす２つの側面部２Ａ，２Ｂと、ベース部材１の前端部および後端部に沿って鉛直面をなす正面部２Ｃおよび背面部２Ｄを有する。一方の側面部２ＡにおいてＦ方向両端部寄りの領域には、外部の空気をファン８の配置空間Ｂ２に導くための吸気孔部２０が設けられている。吸気孔部２０は、比較的小さな多数のスリット孔よりなる。正面部２Ｃおよび背面部２Ｄにおいて風路９と対応する領域には、その風路９からの風を外部に導くための通風孔部２１が設けられている。通風孔部２１は、風通しを良好とするために比較的大きな多数の孔よりなる。

【0025】

部品３は、作動時に発熱しやすいものであり、たとえば電源回路を構成するスイッチング素子やダイオード、コンデンサといった電子部品、さらにはトランスやリアクトルといった電気部品である。これらの部品３は、第２の仕切板７Ａを貫通してヒートシンク５に直接取り付けられる。これにより、各部品３からの熱は、ヒートシンク５へと速やかに伝わる。

【0026】

ヒートシンク５は、たとえばアルミニウム製の放熱部材であり、第２の仕切板７Ａに固定される基部５０と、基部５０から延出してＦ方向に延びるとともに上下方向に並ぶ複数のフィン５１とを有する。第２の仕切板７Ａに対向する基部５０の一部分には、ネジ（図示略）などを介して部品３が直接取り付けられる。複数のフィン５１は、基部５０から伝わってきた熱を空気中に効率よく放熱する部分であり、放熱効果を高めるために表面積が大きくなっている。このヒートシンク５は、第２の仕切板７Ａと同程度の大きさをもち、風路９の全長に及ぶ程度の長手方向寸法をもつ。本実施形態では、ヒートシンク５も冷却対象となる。なお、ヒートシンク５の大きさは、第２の仕切板７Ａより小さくてもよい。

【0027】

第１の仕切板６は、たとえば金属製であり、装置内の空間を上段と下段の空間に分けるものである。第１の仕切板６は、ベース部材１と同程度の大きさの矩形状を呈し、筐体カバー２の上下方向中間位置において水平に配置される。第１の仕切板６は、部品３の配置空間Ｂ１、ファン８の配置空間Ｂ２、および風路９といった下段の空間の上部壁をなす。なお、特に図示しないが、上段の空間にも部品などが設けられる。

【0028】

第２の仕切板７Ａ，７Ｂは、たとえば金属製であり、装置内における下段の空間を、部品３の配置空間Ｂ１、ファン８の配置空間Ｂ２、風路９といった空間に分けるものである。第２の仕切板７Ａ，７Ｂは、ベース部材１と同程度のＦ方向寸法を有し、ベース部材１および第１の仕切板６に対して垂直に配置される。第２の仕切板７Ａ，７Ｂは、部品３の配置空間Ｂ１、ファン８の配置空間Ｂ２、風路９といった空間の垂直壁をなす。第２の仕切板７Ａには、ヒートシンク５の基部５０一部を配置空間Ｂ１に露出させ、その部分に部品３を取り付け可能とするための角窓７０が設けられている。この角窓７０は、基部５０によって閉塞される。第２の仕切板７ＢのＦ方向中間部には、風路９に対してファン８を臨ませる開口７１が設けられている（図３参照）。

【0029】

ファン８は、たとえば複数の羽根と電動機とが一体化された軸流式のものであり、その電動機の軸方向両端側に空気の吸入口８０および吐出口８１を有する。このファン８は、第２の仕切板７Ｂの開口７１に吐出口８１が一致して配置される。すなわち、ファン８は、風路９の長手方向中間部に配置され、吐出口８１が風路９の内側に臨むように位置する。これにより、ファン８の送風方向は、風路９の長手方向に対して水平面内で交差する方向となる。吸入口８０は、配置空間Ｂ２に位置し、側面部２Ａの内面に対して所定の間隔をもって対向する。これにより、側面部２Ａは、吸入口８０に対向するファン対向壁となる。この側面部２Ａにおける吸入口８０の正面領域には、吸気孔部２０が設けられていない。すなわち、側面部２ＡのＦ方向両端部寄りに位置する吸気孔部２０に対して吸入口８０がある程度離れて位置する。

【0030】

風路９は、ファン８からの風によってヒートシンク５を空気冷却し、その風を長手方向両端部に導くものである。この風路９は、第２の仕切板７Ａ，７Ｂを幅方向に対向する一対の垂直壁とし、さらに第１の仕切板６の一部およびベース部材１の一部を上下方向に対向する上部壁および底部壁として囲われており、横断面矩形状に形成されている。風路９の長手方向両端部は、風が吹き出る出口９０となる。ファン８から風路９内に送り込まれた風は、フィン５１に当たって風路９の長手方向両端部へと二手に分かれ、このフィン５１から多くの熱を奪いながら出口９０から吹き出る。この風は、筐体カバー２の正面部２Ｃおよび背面部２Ｄに設けた通風孔部２１を通って速やかに外部に吹き出る。

【0031】

次に、上記電源装置Ａの作用について説明する。

【0032】

電源装置Ａは、動作中、溶接用の大電流および高電圧を出力するのに伴い、複数の部品３が発熱してその温度が高まる。各部品３の熱は、配置空間Ｂ１の空気中に伝わるほか、ヒートシンク５に対して直接伝わる。このとき、ヒートシンク５の素材となる金属の方が空気よりも熱伝導率が大きいため、各部品３で発生した熱は、ヒートシンク５に効率よく伝わる。

【0033】

ヒートシンク５は、複数のフィン５１によって空気に触れる表面積が大きい。そのため、ヒートシンク５がもつ熱は、複数のフィン５１によって風路９内の空気中に効率よく放熱される。

【0034】

ファン８が作動すると、吸入口８０周辺の空気がファン８に取り込まれ、その空気が風として風路９の長手方向に対して交差する方向に吐出口８１から風路９内に送り出される。

【0035】

このとき、図３に示すように、配置空間Ｂ２内における吸入口８０付近の空気は、ファン８に吸い込まれ、それに伴い外部の空気が多数のスリットからなる吸気孔部２０を通じて配置空間Ｂ２内に吸い込まれる。これは、吸入口８０に対して離れた位置の吸気孔部２０が空気の流入抵抗となり、吸入口８０付近と吸気孔部２０付近との間に十分な圧力差が生じ、配置空間Ｂ２内が負圧になるためである。これにより、吸気孔部２０から配置空間Ｂ２内に吸気された粉塵を含む空気は、吸気孔部２０に対してＦ方向に離れて位置する吸入口８０へと減速しながら流れ、空気中の粉塵は、その多くが重力落下し、あるいは配置空間Ｂ２の内壁面に当たるなどして空気と分離されやすくなる。その結果、ファン８は、配置空間Ｂ２を介して粉塵が効果的に除去された空気を取り込み、その空気を風路９内に送り出すことができる。

【0036】

ファン８から風路９内に送られた風は、ヒートシンク５に対して直接的に当たり、フィン５１に沿って風路９の長手方向両端部へと流れる。その際、多数のフィン５１に対して風が効率よく当たるため、各フィン５１の表面から多くの熱が奪われる。また、ファン８から出た風は、風路９の長手方向両端部へと二手に分かれ、比較的短い距離を流れて両側の出口９０から外部に排出される。そのため、風路９を流れる風の抵抗が少なくなり、速やかに出口９０から風が排出される。これにより、ヒートシンク５は、効率よく空気冷却されるとともに、このヒートシンク５を介して部品３も効率よく冷却される。

【0037】

風路９に沿って配置された複数の部品３は、ファン８が風路９の長手方向中間部に位置するために、そのファン８の周辺に位置した恰好となる。すなわち、風路９の長手方向におけるファン８と各部品３との距離は、風路９全体の長さに比べて短くなり、ファン８に対して比較的近い位置に各部品３が配置される。このようなファン８と部品３との位置関係によっても、複数の部品３が効率よく冷却される。そのため、部品３の発熱特性に応じて各部品３の位置を決める必要はなく、複数の部品３をある程度自由に配置することができる。

【0038】

上記風路９内には、電源装置Ａの運用時間が長くなるほど、ファン８の風とともに入り込んだ粉塵の量が多くなり、ヒートシンク５のフィン５１の隙間などに粉塵が集積した状態になりがちである。そうした状態のまま電源装置Ａを使用していると、ヒートシンク５の放熱効果が弱まり、ひいては部品３が十分に冷却されない結果、部品３が熱的に損傷してしまうおそれがある。そのため、運用に際しては、図示しないエアブローガンを用いて風路９内の粉塵を定期的に吹き飛ばすといった除塵作業が行われる。

【0039】

エアブローガンを用いた除塵作業では、ベース部材１から筐体カバー２を取り外して風路９の出口９０を露出させた状態とし、その後、たとえば風路９の一方の出口９０からエアブローガンの空気噴出口を内部に向けて圧縮空気が噴射される。圧縮空気は、風路９の長手方向に沿う噴流となり、たとえばフィン５１の間に積もった粉塵を他方の出口９０に向けて勢いよく吹き飛ばす。

【0040】

また、エアブローガンから噴射された圧縮空気の噴射方向は、風路９の長手方向に沿った方向となり、すなわちファン８の送風方向に対して交差した方向となる。これにより、エアブローガンからの圧縮空気は、ファン８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ファン８が高速に逆転させられるといったことはなく、このファン８の羽根や回転軸受を破損させるおそれはない。

【0041】

さらに、上記電源装置Ａによれば、ファン８から風とともに風路９内に入る粉塵が抑えられるため、除塵作業を行うまでの期間を延長し、動作効率を高めることができる。

【0042】

図４〜１０は、本発明に係る電源装置の他の実施形態を示している。なお、同図に示す電源装置Ａ１は、先述の実施形態によるものと同様の風路を上下の各段に有するものである。以下の説明では、先述した実施形態によるものと同一または類似の構成要素について、同一または類似の符号を付してその説明を省略する。

【0043】

電源装置Ａ１は、ベース部材１、筐体カバー２、電源回路を構成する電子部品３０および電気部品３１、ヒートシンク５、第１の仕切板６、第２の仕切板７Ａ，７Ｂ、第３の仕切板７Ｃ、および第１および第２のファン８，８’を備える。装置内には、第２の仕切板７Ａの下側部分、第３の仕切板７Ｃ、およびベース部材１の一部によって囲われた第１の風路９が設けられているとともに、この第１の風路９とは別に、第１の仕切板６の一部、第２の仕切板７Ａの上側部分、第２の仕切板７Ｂ、および第３の仕切板７Ｃの一部によって囲われた第２の風路９’が設けられている。装置内において第１および第２の風路９，９’の外側方には、ベース部材１の一部、筐体カバー２の一側面部２Ａの一部、第１の仕切板６の一部、第２の仕切板７Ｂ、および第３の仕切板７Ｃの一部によって囲われたファン８，８’の配置空間Ｂ２が設けられている。電子部品３０などの配置空間Ｂ１は、第１の仕切板６より上方の空間と連続している。

【0044】

図６に示すように、ベース部材１の上面中央部には、その上面に対して垂直に第２の仕切板７Ａが配置されている。この第２の仕切板７Ａの下側部分片面とベース部材１の上面一部とを囲うように第３の仕切板７Ｃが配置されている。

【0045】

図４に示すように、筐体カバー２の側面部２Ａは、第１および第２のファン８，８’に対する対向壁となる。この側面部２ＡにおいてＦ方向両端部寄りの領域には、吸気孔部２０が設けられている。吸気孔部２０は、外部の空気をファン８，８’の配置空間Ｂ２に導くためのものであり、先述した実施形態と同様に比較的小さな多数のスリット孔よりなる。図５ならびに図９および図１０に示すように、通風孔部２１は、正面部２Ｃおよび背面部２Ｄにおいて第１および第２の風路９，９’と対応する領域に設けられている。

【0046】

図１０に示すように、電子部品３０は、スイッチング素子やダイオード、コンデンサといったものであり、先述した実施形態と同様に第２の仕切板７Ａの角窓７０を通じてヒートシンク５の基部５０に直接取り付けられている。図６および図８に示すように、電子部品３０は、第２の仕切板７Ａの上側部分に沿って配置されている。図９に示すように、電気部品３１は、トランスやリアクトルといったものであり、コイル部分３１Ａと端子部３１Ｂとを有する。コイル部分３１Ａは、少なくとも先端部が第１の風路９内に位置し、端子部３１Ｂは、電子部品３０と同じ配置空間Ｂ１内に配置される。すなわち、電気部品３１は、第２の仕切板７Ａの下側部分を貫通し、配置空間Ｂ１および第１の風路９に対して臨むように配置される。このような電源装置Ａ１に用いられる電気部品３１は、比較的大きくて重い。そのため、電気部品３１は、固定時の重量バランスをとるべく、第１の風路９に臨むコイル部分３１Ａの突出量が調整され、第２の仕切板７Ａを貫通して固定される。なお、電気部品３１のコイル部分３１Ａは、巻線が露出していてもよく、あるいは巻線がモールド樹脂によって封止されていてもよい。

【0047】

図６および図１０に示すように、ヒートシンク５は、第２の仕切板７Ａに固定される基部５０と、基部５０から延出してＦ方向に延びるとともに上下方向に並ぶ複数のフィン５１とを有する。第２の仕切板７Ａに面した基部５０の一面には、ネジ（図示略）などを介して電子部品３０が直接取り付けられる。このヒートシンク５は、図１０によく示すように、第２の仕切板７Ａの角窓７０より大きく形成され、Ｆ方向において風路９’の全長と同程度かそれより短くなっている。本実施形態においても、ヒートシンク５が冷却対象となる。なお、ヒートシンク５は、第２の仕切板７Ａに沿って複数個がＦ方向に並ぶように配置されていてもよい。

【0048】

図６に示すように、第１の仕切板６は、ファン８，８’の配置空間Ｂ２や第２の風路９’といった空間と電子部品３０の配置空間Ｂ１とを上下に分けるものである。第１の仕切板６は、Ｆ方向にベース部材１と同程度の長さを有し、その短手方向一端が第２の仕切板７Ａの上端に垂直に接合される。これにより、第１の仕切板６は、筐体カバー２の上下方向中間部に水平に位置する。第１の仕切板６は、ファン８，８’の配置空間Ｂ２および第２の風路９’の上部壁をなす。

【0049】

第２の仕切板７Ａは、第１および第２の風路９，９’と配置空間Ｂ１とを仕切るものである。第２の仕切板７Ａも、ベース部材１と同程度のＦ方向寸法を有し、ベース部材１および第１の仕切板６に対して垂直に配置される。すなわち、第２の仕切板７Ａは、第１および第２の風路９，９’の垂直壁をなす。この第２の仕切板７Ａの上側部分には、ヒートシンク５の基部５０一部を配置空間Ｂ１に露出させ、その部分に電子部品３０を取り付け可能とするための角窓７０が設けられている。この角窓７０は、基部５０によって閉塞される。第２の仕切板７Ａの下側部分には、電気部品３１が貫通して嵌合可能な開口が設けられている（符号略）。

【0050】

第２の仕切板７Ｂは、第２の風路９’と配置空間Ｂ２とを仕切るものである。第２の仕切板７Ｂも、ベース部材１と同程度のＦ方向寸法を有する。第２の仕切板７Ｂは、第２の仕切板７Ａの上側部分に対して対向するように配置され、その上端および下端が第１の仕切板６および第３の仕切板７Ｃに対して垂直に接合される。すなわち、第２の仕切板７Ｂは、第２の風路９’の垂直壁をなす。第２の仕切板７ＢのＦ方向中間部には、第２の風路９’に対して第２のファン８’を臨ませる開口７１’が設けられている（図１０参照）。

【0051】

第３の仕切板７Ｃは、第１の風路９を囲う断面Ｌ字状のものである。第３の仕切板７Ｃも、ベース部材１と同程度のＦ方向寸法を有する。第３の仕切板７Ｃの水平部分の先端は、第２の仕切板７Ａの中央部に垂直に接合される一方、鉛直部分の基端は、ベース部材１に垂直に接合される。これにより、第３の仕切板７Ｃの水平部分は、第１の風路９の上部壁および第２の風路９’の底部壁をなし、その鉛直部分は、第２の仕切板７Ａの下側部分に対向した第１の風路９の垂直壁をなす。第３の仕切板７Ｃの鉛直部分におけるＦ方向中間部には、第１の風路９に対して第１のファン８を臨ませる開口７１が設けられている（図９参照）。

【0052】

図６に示すように、第１のファン８は、空気の吸入口８０および吐出口８１を有する。第１のファン８は、第３の仕切板７Ｃの開口７１に吐出口８１が一致して配置される。すなわち、第１のファン８は、第１の風路９の長手方向中間部に配置され、吐出口８１が風路９の内側に臨むように位置する。これにより、第１のファン８の送風方向は、第１の風路９の長手方向に対して水平面内で交差する方向となる。吸入口８０は、配置空間Ｂ２に位置し、側面部２Ａの内面に対して所定の間隔をもって対向する。この側面部２Ａにおける吸入口８０の正面領域には、吸気孔部２０が設けられていない。すなわち、側面部２ＡのＦ方向両端部寄りに位置する吸気孔部２０に対して吸入口８０がある程度離れて位置する。

【0053】

図６に示すように、第２のファン８’は、空気の吸入口８０’および吐出口８１’を有する。第２のファン８’は、第２の仕切板７Ｂの開口７１’に吐出口８１’が一致して配置される。すなわち、第２のファン８’は、第２の風路９’の長手方向中間部に配置され、吐出口８１’が風路９’の内側に臨むように位置する。これにより、第２のファン８’の送風方向は、第２の風路９’の長手方向に対して水平面内で交差する方向となる。吸入口８０’は、配置空間Ｂ２に位置し、側面部２Ａの内面に対して所定の間隔をもって対向する。この側面部２Ａにおける吸入口８０’の正面領域にも、吸気孔部２０が設けられていない。すなわち、側面部２ＡのＦ方向両端部寄りに位置する吸気孔部２０に対して吸入口８０’がある程度離れて位置する。

【0054】

図９に示すように、第１の風路９は、第１のファン８からの風によって電気部品３１を直接冷却し、その風を長手方向両端部に導くものである。第１の風路９は、第２の仕切板７Ａの下側部分および第３の仕切板７Ｃの鉛直部分を幅方向に対向する一対の垂直壁とし、さらに第３の仕切板７Ｃの水平部分およびベース部材１の一部を上下方向に対向する上部壁および底部壁として囲われており、横断面矩形状に形成されている。風路９の長手方向両端部は、風が吹き出る出口９０となる。第１のファン８から第１の風路９内に送り込まれた風は、電気部品３１のコイル部分３１Ａに直接当たって第１の風路９の長手方向両端部へと二手に分かれ、このコイル部分３１Ａから多くの熱を奪いながら出口９０から吹き出る。この風は、筐体カバー２の正面部２Ｃおよび背面部２Ｄに設けた通風孔部２１を通って速やかに外部に吹き出る。

【0055】

図１０に示すように、第２の風路９’は、第２のファン８’からの風によってヒートシンク５を冷却し、その風を長手方向両端部に導くものである。第２の風路９’は、第２の仕切板７Ａの上側部分および第２の仕切板７Ｂを幅方向に対向する一対の垂直壁とし、さらに第１の仕切板６の一部および第３の仕切板７Ｃの水平部分を上下方向に対向する上部壁および底部壁として囲われており、横断面矩形状に形成されている。第２の風路９’の長手方向両端部は、風が吹き出る出口９０’となる。第２のファン８’から第２の風路９’内に送り込まれた風は、ヒートシンク５に直接当たって第２の風路９’の長手方向両端部へと二手に分かれ、このヒートシンク５から多くの熱を奪いながら出口９０’から吹き出る。この風は、筐体カバー２の正面部２Ｃおよび背面部２Ｄに設けた通風孔部２１を通って速やかに外部に吹き出る。

【0056】

次に、上記電源装置Ａ１の作用について説明する。

【0057】

電源装置Ａ１では、動作中、電子部品３０および電気部品３１が発熱してその温度が高まる。電子部品３０の熱は、配置空間Ｂ１の空気中に伝わるほか、ヒートシンク５に対して直接伝わる。ヒートシンク５に伝えられた熱は、複数のフィン５１によって第２の風路９’の空気中に効率よく放熱される。一方、電気部品３１は、コイル部分３１Ａが最も発熱しやすく、このコイル部分３１Ａの熱が第１の風路９’の空気中に伝わる。

【0058】

第１および第２のファン８，８’が作動すると、吸入口８０，８０’周辺の空気が第１および第２のファン８，８’に取り込まれ、その空気が風として第１および第２の風路９，９’の長手方向に対して交差する方向に吐出口８１，８１’から風路９，９’内に送り出される。それに伴い配置空間Ｂ２には、吸気孔部２０から外部の空気が流入する。

【0059】

このとき、先述した実施形態と同様に、配置空間Ｂ２内における吸入口８０，８０’付近の空気は、第１および第２のファン８，８’に吸い込まれ、それに伴い外部の空気が多数のスリットからなる吸気孔部２０を通じて配置空間Ｂ２内に吸い込まれる。これは、吸入口８０，８０’に対して離れた位置の吸気孔部２０が空気の流入抵抗となり、吸入口８０，８０’付近と吸気孔部２０付近との間に十分な圧力差が生じ、配置空間Ｂ２内が負圧になるためである。これにより、吸気孔部２０から配置空間Ｂ２内に吸気された粉塵を含む空気は、吸気孔部２０に対してＦ方向に離れて位置する吸入口８０，８０’へと減速しながら流れ、空気中の粉塵は、その多くが重力落下し、あるいは配置空間Ｂ２の内壁面に当たるなどして空気と分離されやすくなる。その結果、第１および第２のファン８，８’は、配置空間Ｂ２を介して粉塵が効果的に除去された空気を取り込み、その空気を第１および第２の風路９，９’内に送り出すことができる。

【0060】

第１のファン８から第１の風路９内に送られた風は、二手に分かれてこの風路９の長手方向両端部へと流れながら電気部品３１に当たる。その際、電気部品３１のコイル部分３１Ａに対して風が直接当たるため、このコイル部分３１Ａから効率的に熱が奪われる。また、第１のファン８から出た風は、第１の風路９の長手方向両端部へと二手に分かれ、比較的短い距離を流れて両側の出口９０から外部に排出される。そのため、第１の風路９を流れる風の抵抗が少なくなり、速やかに出口９０から風が排出される。これにより、電気部品３１は、効率よく空気冷却される。

【0061】

第２のファン８’から第２の風路９’内に送られた風は、ヒートシンク５に対して直接当たり、フィン５１に沿ってこの風路９’の長手方向両端部へと流れる。その際、多数のフィン５１に対して風が効率よく当たるため、各フィン５１の表面から多くの熱が奪われる。また、第２のファン８’から出た風は、第２の風路９’の長手方向両端部へと二手に分かれ、比較的短い距離を流れて両側の出口９０’から外部に排出される。そのため、第２の風路９’を流れる風の抵抗が少なくなり、速やかに出口９０’から風が排出される。これにより、ヒートシンク５は、効率よく空気冷却されるとともに、このヒートシンク５を介して電子部品３０が効率よく冷却される。

【0062】

上記第１および第２の風路９，９’は、上段と下段とに分けられているため、上段に位置する電子部品３０および下段に位置する電気部品３１は、互いに熱の影響を受けずに第１および第２のファン８，８’の風によって冷却される。これにより、電子部品３０および電気部品３１についても、効率よく空気冷却することができる。

【0063】

また、たとえば上段のヒートシンク５よりも下段の電気部品３１の方が発熱によって温度が高くなりやすい場合、下段の第１のファン８として、送風力が比較的強いものとし、あるいは大型のものを採用することができる。すなわち、第１および第２のファン８，８’は、冷却能力が異なるものとすることができる。さらに、たとえば電子部品３０および電気部品３１の動作が時間的に異なる場合、それに応じて第１および第２のファン８，８’を作動させるタイミングをそれぞれ異なるようにすることもできる。

【0064】

本実施形態の電源装置Ａ１においても、第１の風路９の長手方向における第１のファン８と電気部品３１との距離や、第２の風路９’の長手方向における第２のファン８’と電子部品３０との距離は、これら風路９，９’全体の長さより短く、電子部品３０および電気部品３１は、各ファン８，８’に対して比較的近い位置に配置される。そのため、電子部品３０や電気部品３１は、第１および第２の風路９，９’に沿うＦ方向においてある程度自由に配置することができる。

【0065】

本実施形態の電源装置Ａ１も、エアブローガンを用いた除塵作業が行われる。その際、たとえば第１の風路９の一方の出口９０からエアブローガンの空気噴出口を内部に向けて圧縮空気が噴射される。圧縮空気は、第１の風路９の長手方向に沿う噴流となり、電気部品３１のコイル部分３１Ａに付着した粉塵を他方の出口９０に向けて勢いよく吹き飛ばす。エアブローガンから噴射された圧縮空気の噴射方向は、第１の風路９の長手方向に沿った方向となり、すなわち第１のファン８の送風方向に対して交差した方向となる。これにより、エア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８が高速に逆転させられるといったことはなく、このファン８の羽根や回転軸受を破損させるおそれはない。同様に、第２の風路９’についても、エアブローガンを用いて除塵作業を行うことができ、その際に第２のファン８’の羽根や回転軸受を破損させるおそれはない。

【0066】

このような電源装置Ａ１によっても、第１および第２のファン８，８’から風とともに第１および第２の風路９，９’内に入る粉塵が抑えられるため、除塵作業を行うまでの期間を延長し、動作効率を高めることができる。

【0067】

図１１は、本発明に係る電源装置の他の実施形態を示している。なお、同図に示す電源装置Ａ２は、図４〜１０に示した電源装置Ａ２と吸気孔部２０の位置が異なるものである。

【0068】

図１１に示す電源装置Ａ２では、筐体カバー２の側面部２Ａにおける吸気孔部２０は、その側面部２ＡのＦ方向両端部寄りの領域でかつ上下方向中間部付近に設けられている。この電源装置Ａ２をたとえば工場内の床面上に配置した場合、その床面付近には、粉塵が集まりやすいためにより多くの粉塵を含む空気が存在する。しかして吸気孔部２０は、そのような床面よりある程度上方に離れた位置に配置される。そのため、配置空間Ｂ２には、吸気孔部２０を通じて空気とともに吸い込まれる粉塵の量が抑えられ、ひいては第１および第２の風路９，９’に対する第１および第２のファン８，８’からの粉塵の侵入がより効果的に抑制される。このような粉塵の侵入を抑制する効果は、吸気孔部２０を上下方向上部寄りに位置させるほどより高めることができる。

【0069】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

【0070】

上記の各実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、各請求項に記載した事項の範囲内での各部の変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

【0071】

たとえば、風路の底部壁や上部壁、あるいはファンが配置された側の垂直壁に沿って冷却対象となる部品を配置してもよい。

【0072】

風路には、電子部品を直接臨ませるように配置してもよい。

【0073】

ファンは、たとえば風路の長手方向一端部に配置され、その長手方向一端部から他端部へと風を送るように構成された軸流式のものでもよい。この場合、たとえばファンの吸入口側にファン対向壁を含むカバー部材を別途設け、このカバー部材でファンを囲うようにしてファンの配置空間を形成することができる。このようなカバー部材のファン対向壁には、吸入口の正面となる領域に対してその面内方向に位置ずれした領域に吸気孔部を設ければよい。このような構成によっても、風路に対する粉塵の侵入を効果的に抑制することができる。

【符号の説明】

【0074】

Ａ，Ａ１，Ａ２ 電源装置
１ ベース部材
２ 筐体カバー
２Ａ，２Ｂ 側面部
２Ｃ 正面部
２Ｄ 背面部
２０ 吸気孔部
２１ 通風孔部
３ 部品
３０ 電子部品
３１ 電気部品
３１Ａ コイル部分
３１Ｂ 端子部
５ ヒートシンク
５０ 基部
５１ フィン
６ 第１の仕切板
７Ａ，７Ｂ 第２の仕切板
７Ｃ 第３の仕切板
８ ファン（第１のファン）
８’ 第２のファン
８０，８０’ 吸入口
８１，８１’ 吐出口
９ 風路（第１の風路）
９’ 第２の風路
９０，９０’ （風路の）出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】