JP3323418B2

JP3323418B2 - 電源装置用ケース

Info

Publication number: JP3323418B2
Application number: JP08433097A
Authority: JP
Inventors: 正男加藤岡; 俊秀徳田
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2002-09-09
Anticipated expiration: 2017-03-17
Also published as: JPH10261878A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接機、充電器、
無停電電源装置、メッキ用電源装置等の様々な電源容量
を必要とする機器に対する電源装置のケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような電源装置は、まず商用
交流電圧を整流及び平滑回路によって直流電圧に変換す
る。この直流電圧が、インバータによって高周波電圧に
変換される。この高周波電圧が高周波変圧器によって別
の電圧値の高周波電圧に変換される。この変圧された高
周波電圧が、再び整流及び平滑回路によって直流電圧に
変換される。この直流電圧が負荷に供給される。この電
源装置は、大型の変圧器や大型の平滑用チョークコイル
が不要であるので、この電源装置全体を小型にできる。

【０００３】この電源装置は、使用する部品の数が多
く、またそれの回路構成が複雑である。各部品の中に
は、大量の熱を放出する発熱部品と、余り熱を放出しな
い非発熱部品とがある。電源装置全体が小型であるの
で、発熱部品と非発熱部品とが混在することがある。こ
のとき、発熱部品からの熱が非発熱部品に伝導され、非
発熱部品が誤動作する可能性がある。

【０００４】そこで、本願の出願人は、特公平２−４１
８７６号公報に開示されている電源装置を提案した。こ
の電源装置では、図４に示されているように、間隔を隔
てて配置した。正面パネル６０及び背面パネル６１が、
複数の桟６２を介して結合されている。これら桟６２上
に、プリント基板６３が取り付けられている。このプリ
ント基板６３には、発熱部品（例えば整流及び平滑回
路、インバータ回路）が形成された領域６４と、非発熱
部品（例えばインバータの制御回路）が形成された領域
６５とが設けられている。これら領域６４、６５の境界
部に放熱フィン６７が設けられている。このように放熱
フィン６７によって発熱部品と非発熱部品とが混在する
ことを防止している。さらに、正面形状が共にＵ字状の
上板６８と下板６９とによって、正面パネル６０と背面
パネル６１との間の空間を上下から覆っている。上板６
８と下板６９とは、共に板金加工されたものである。即
ち電源装置のケースが、正面パネル６０、背面パネル６
１、上板６８及び下板６９によって形成されている。

【０００５】また、本願の出願人は、特開平８−１４０
３４９号公報に開示されている電源装置も提案した。こ
の電源装置は、図５に示されているように、互いに間隔
を隔ててほぼ並行して配置された正面パネル７０及び背
面パネル（図示せず）間に、これらの上下方向のほぼ中
央間に、これらと直交するように中シャーシ７２が配置
されている。中シャーシ７２の下方の部屋に、変圧器
や、インバータに含まれている半導体素子の放熱用フィ
ン、平滑回路の直流リアクトル等の発熱部品が配置され
ている。中シャーシ７２の上部の部屋には、インバータ
の制御回路等の非発熱部品が配置されている。このよう
に中シャーシ７２の上下に別々に発熱部品と非発熱部品
とを配置することによって、両者が混在することを防止
している。また、正面パネル７０と、背面パネルとの間
の空間の周囲を包囲するため、正面形状が概略Ｕ字状の
合成樹脂製の側壁７５、７６が、正面パネル７０、背面
パネルの両側からそれらの脚部の先端が接触するように
配置されている。このように、この電源装置のケース
は、正面パネル７０、背面パネル及び側壁７５、７６に
よって構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の両電源装置に
は、これらの電源容量の相違によって種々のタイプがあ
る。各タイプごとに使用される部品の規格が異なる。使
用される部品の規格が電源容量ごとに異なるので、ケー
スの長さ寸法、即ち、特公平２−４１８７６号公報では
上板６１、下板６２の長さ寸法、特開平８−１４０３４
９号公報では、側壁７５、７６の長さ寸法が異なるもの
を、各電源装置のタイプごとに準備する必要がある。特
に、特開平８−１４０３４９号公報のように合成樹脂製
の側壁７５、７６を使用している場合、各タイプごとに
金型を準備しなければならない。従って、各タイプの受
注量が少ない場合、かなり高コストとなる。

【０００７】さらに、これらケースを製造する場合、上
板６１、下板６２を結合する工程、側壁７５、７６を結
合する工程が、それぞれ必要であり、製造工程数が多
い。

【０００８】また、特開平８−１４０３４９号公報のよ
うに、樹脂製の側壁７５、７６を使用している場合、イ
ンバータが発生する高周波ノイズが、ケースの外部に放
射され、外部の機器に影響を与えることがある。また、
逆に、外部からの高周波ノイズをインバータが受けて、
インバータが誤動作する可能性がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空体を有
し、これは、底壁と、この底壁の両側縁からそれぞれ立
ち上がった両側壁と、これら両側壁の先端間に跨った天
井壁とを、備えている。両側壁の内面の中途の互いに対
応する位置に、前記中空体の内部を向いて開口した溝を
それぞれ有する１対の第１の溝付きリブが設けられてい
る。これら１対の第１の溝付きリブよりも下方の、前記
両側壁の内面に、前記中空体の内部を向いて開口した溝
をそれぞれ有する１対の第２の溝付きリブが設けられて
いる。第２の溝付きリブと一体に、これらよりも長く前
記中空体の中心側に突出した１対の第３のリブが設けら
れている。前記底壁の内面に、予め定めた間隔ごとに複
数の吸熱リブが設けられている。

【００１０】本発明によれば、第１の溝付きリブと第２
の溝つきリブとが設けられているので、一方の溝付きリ
ブに絶縁板を挿入することによって、中空体の内部を上
下に仕切り、他方の溝付きリブにプリント基板を挿入す
ることによって、仕切られた上下いずれかの空間内にプ
リント基板を取り付けることができる。特に第２の溝付
きリブと一体に形成された第３のリブと、複数の吸熱リ
ブとを使用すると、これらの寸法にほぼ等しい高さ寸法
の部品を、第３のリブを位置決めとして収容することが
できるし、第３のリブは、第２のリブと一体に形成され
ているので、絶縁板またはプリント基板を確実に保持す
ることができる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２に第１の実施の形態
を示す。第１の実施の形態は、図１に示す中空体１を有
している。この中空体１は、図２に示すように前面開口
２と後面開口（図示せず）を有する中空の直方体状に形
成されている。この中空体１は、アルミニウムまたはこ
れの合金、即ち導電性を有し、かつ熱伝導度が高い材料
製で、押し出し成型によって製造されている。

【００１６】この中空体１は、図１に示すように、矩形
の底壁３と、これの両側縁からほぼ直角に伸延した矩形
の側壁４、６とを、有している。これら側壁４、６の先
端間に、これらと直角に、矩形の天井壁８が結合されて
いる。この中空体１は、上述したように押し出し成型に
よって製造されているので、底壁３と側壁４、６とは、
ねじ等の結合手段によって結合されていない。同様に、
側壁４、６と天井壁８も、ねじ等の結合手段によって結
合されていない。

【００１７】底壁３の内面には、それの長さ方向に沿っ
て前面開口２から後面開口まで複数の吸熱リブ１２が形
成されている。各吸熱リブ１２は、それぞれ予め定めた
一定間隔ごとに形成されている。また、側壁４、６の外
面には、その上下方向に一定の間隔ごとに微小な凹部１
４ａと凸部１４ｂが形成されている。これら凹部１４
ａ、１４ｂも側壁４、６の長さ方向に沿って前面開口２
から後面開口まで形成されている。これら凸部１４ｂが
放熱リブとして機能する。

【００１８】側壁４、６の内面における上下方向のほぼ
中央に、前面開口２から後面開口まで、側壁４、６の長
さ方向に沿って、対向するように、溝付きリブ１６、１
６が形成されている。これらリブ１６、１６には、溝１
８、１８が対向するように形成されている。これら溝１
８、１８も前面開口２から後面開口まで、側壁４、６の
長さ方向に沿って形成されている。これら溝１８、１８
に、絶縁板２０を挿入することによって、中空体１の内
部を上下に仕切ることができる。或いは、プリント基板
を、これに取り付けることもできる。

【００１９】リブ１６、１６の下方にも、溝２２を有す
る溝付きリブ２４、２４が同様に形成されている。この
溝付きリブ２４、２４の下部には、これらと一体にリブ
２４、２４よりも中空体１の中心側に突出したリブ２６
が形成されている。これらリブ２６も、前面開口２から
後面開口まで、側壁４、６の長さ方向に沿って伸延して
いる。絶縁板２０を溝付きリブ１６、１６に挿入した状
態では、溝付きリブ２４、２４の溝２６、２６に、例え
ばプリント基板を挿入して、これを支持することができ
る。

【００２０】或いは絶縁板２０を、溝付きリブ１６、１
６に挿入せずに、溝付きリブ２４、２４に挿入すること
によって、中空体１の内部を上下に仕切ることもでき
る。このとき、溝付きリブ１６、１６は、例えばプリン
ト基板を支持するのに使用できる。また、リブ２６と吸
熱リブ１２との間の寸法にほぼ等しい高さ寸法を有する
部品を、リブ２６と吸熱リブ１２との間に収容する場合
には、リブ２６を位置決め部材として使用することがで
きる。

【００２１】また、底壁３と側壁４、６との接合部、側
壁４、６と天井壁８との接合部にも、それぞれ溝付きリ
ブ２８が形成されている。これら溝付きリブ２８も、前
面開口２から後面開口まで、側壁４、６の長さ方向に沿
って形成されている。これらリブ２８に形成されている
溝３０も、側壁４、６の長さ方向に沿って前面開口２か
ら後面開口まで伸延している。これら溝付きリブ２８
は、後述するように、前面開口２、後面開口にそれぞれ
正面パネル３２、背面パネル３４を取り付ける際に、使
用される。

【００２２】この中空体１は、押し出し成型機から押し
出された長尺体を、各電源装置のタイプに応じて必要と
される長さに切断することによって、製造される。従っ
て、電源装置のタイプに応じて、それぞれ個別に中空体
を製造する必要はない。

【００２３】正面パネル３２、背面パネル３４は、図２
に示すように前面開口２及び後面開口にそれぞれ対応す
る大きさの矩形に形成されている。そして、正面パネル
３２の４隅には、溝付きリブ２６の溝とほぼ同一の大き
さの突起３６が形成されている。また、背面パネル３４
の４隅にも、溝付きリブ２６の溝とほぼ同一の大きさの
突起３８が形成されている。

【００２４】各突起３６を前面開口２において溝付きリ
ブ２８の溝３０に挿入することによって、溝３０と突起
３６とが係合して、正面パネル３２が位置決めされる。
同様に、各突起３８を後面開口において溝付きリブ２８
の溝３０に挿入することによって、溝３０と突起３８と
が係合して、背面パネル３４が位置決めされる。これら
突起３６、３８と溝３０との係合によって、正面パネル
３２を前面開口２に、背面パネル３４を後面開口にそれ
ぞれ結合することができる。

【００２５】しかし、より強固に結合する場合、正面パ
ネル３２と前面開口２との間、背面パネル３４と後面開
口との間に、それぞれ適切な係脱自在の係合手段を設け
てもよい。例えば、正面パネル３２、背面パネル３４か
ら前面開口２、後面開口に向かう爪を形成し、底壁３、
側壁４、６または天井壁８における前記爪に対応する位
置に、爪が係脱可能な開口を形成すればよい。

【００２６】正面パネル３２には、通気窓４０が形成さ
れ、これらに対応するように背面パネル３２にも通気窓
４２が形成されている。これら窓４０、４２は、絶縁板
２０の下方の部屋に設けられたファンによって、この部
屋内を空冷するために使用する。

【００２７】また、正面パネル３２には、出力調整器４
３、４４、表示器４５が設けられている。また、背面パ
ネル３４には、開閉器４６、入力コード挿入孔４７が設
けられ、この入力コード挿入孔４７には、電源入力コー
ド４８が挿入される。

【００２８】絶縁板２０上には、半導体モジュール４９
が設けられている。これの内部には、インバータや整流
回路を構成する半導体素子が設けられている。さらに、
制御回路が構成されたプリント基板等の非発熱部品が設
けられている。

【００２９】絶縁板２０の下面には、半導体モジュール
４９と機械的に結合され、半導体モジュール４９が発生
した熱が伝導されている放熱用フィンが、取り付けられ
ている。また、絶縁板２０の下方の部屋には、例えばア
ーク溶接機や切断機の場合、高周波変圧器や、整流回路
に使用する直流リアクトル等の発熱部品が配置されてい
る。また無停電電源装置の場合、シール電池等の重量物
が配置されている。

【００３０】なお、正面パネル３２、背面パネル３４の
各電気部品と、中空体１内の電気部品とは、図示してい
ないリード線によって接続されている。また、中空体１
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であるの
で、中空体１はシールドケースとして機能する。従っ
て、制御回路等から高周波のスイッチング信号が漏洩し
ても、中空体１の外部に漏れることはない。また、外部
からのノイズが、制御回路等に入力されることもない。

【００３１】図３に第２の実施の形態の中空体１ａを示
す。この中空体１ａでは、側壁４、６及び天井壁８の内
面にも、その長さ方向に沿って前面開口２から後面開口
まで、所定間隔ごとに、吸熱リブ１２ａが形成されてい
る。さらに、側壁４、６及び天井壁８の外面に、その長
さ方向に沿って前面開口２から後面開口まで、所定間隔
ごとに、放熱リブ５０が設けられている。他は、第１の
実施の形態と同様に構成されているので、同等部分には
同一符号を付して、その説明を省略する。

【００３２】このように構成した中空体１ａを用いた場
合、内部に配置された発熱部品が発生した熱が、中空体
１ａの吸熱リブ１２、１２ａによって吸熱される。この
熱は、中空体１ａの外面に伝導され、放熱リブ５０から
空気中に放射される。従って、第１の実施の形態より
も、より効率的に放熱が行われる。

【００３３】上記の各実施の形態では、絶縁板２０を取
り付けるための溝付きリブ１６を、側壁４、６に設けた
が、天井壁８、底壁３にそれぞれ設けてもよい。また、
上記の各実施の形態では、中空体１、１ａを内部が空洞
である直方体状に形成したが、例えば内部が空洞である
五角柱、六角柱状のような多角柱状としてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、中空体
を上下２つに仕切りことができ、発熱部品と非発熱部品
とを別々の空間に収容する事が容易にできる上に、一方
の空間内にプリント基板を容易に取り付けることができ
る。さらに、吸熱リブと第３のリブとを使用することに
よって、吸熱リブと第３のリブとの寸法にほぼ等しい高
さ寸法の物品をこれらの間に収容するとき、第３のリブ
を位置決めとして使用することができるし、第３のリブ
によって、中空体を仕切るための絶縁板またはプリント
基板を強固に保持することができる。

【００３５】

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電源装置のケースの第１の実施の
形態の縦断正面図である。

【図２】同第１の実施の形態の分解斜視図である。

【図３】同第２の実施の形態の縦断正面図である。

【図４】従来の電源装置の一例の斜視図である。

【図５】従来の電源装置の他の例の正面図である。

【符号の説明】

１１ａ中空体２底壁４６側壁８天井壁

フロントページの続き (56)参考文献特開平８−23184（ＪＰ，Ａ) 特開平８−204368（ＪＰ，Ａ) 特開平10−92528（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−137240（ＪＰ，Ｕ) 実公昭55−33646（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 5/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底壁と、この底壁の両側縁からそれぞれ
立ち上がった両側壁と、これら両側壁の先端間に跨った
天井壁とを、有する中空体と、前記両側壁の内面の中途の互いに対応する位置に、前記
中空体の内部を向いて開口した溝をそれぞれ有する１対
の第１の溝付きリブと、これら１対の第１の溝付きリブよりも下方の、前記両側
壁の内面に、前記中空体の内部を向いて開口した溝をそ
れぞれ有する１対の第２の溝付きリブと、第２の溝付きリブと一体に、これらよりも長く前記中空
体の中心側に突出した１対の第３のリブと、前記底壁の内面に、予め定めた間隔ごとに設けられた複
数の吸熱リブとを、具備する電源装置用ケース。