JP3608556B2

JP3608556B2 - 電源装置

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Publication number: JP3608556B2
Application number: JP2002067530A
Authority: JP
Inventors: 節雄酒井; 直樹山本; 行喜今西
Original assignee: 株式会社ニプロン
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003273559A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば通常時には、商用交流電源（ＡＣ）から整流した後の出力により負荷を駆動し、停電等の異常時には、二次電池等の直流電源からの出力により負荷を駆動することができる無停電性二重化電源装置を容易迅速に構成することができる電源装置に関する。特に、防犯、防災、通信、情報（サーバコンピュータ、ＦＡパソコン等）、医療向けの精密機械や自動機械等重要度の高い機器を作動させるために用いる無停電性二重化電源装置に転用することができる電源装置に関する。ここで、停電とは、電力（電流）供給が断たれることを指し、例えば電力会社からの供給電力が断たれる場合や、ブレーカが落ちたり、コンセントが抜ける、あるいは断線等により供給電力が断たれる場合等を指すことにする。
【０００２】
【従来の技術】
上記電源装置を、例えばサーバコンピュータ等に用いる場合には、２４時間５年間無停止連続運転を行う等の要求があるため、無停電性二重化電源装置を構成する必要性があるが、個人が使用しているパソコン（パーソナルコンピュータ）等においてはコストの高騰等の問題から、無停電性二重化電源装置の必要性が低い。しかしながら、ユーザーには、商用交流電源が正常な時、つまり通常時にのみ使用可能な安価な電源装置を必要とする他、停電時等の異常時にも機器を使用することができる無停電性二重化電源装置を必要とすることから、２種類の電源装置を製造しているのが現状である。
又、停電時に対応することができる無停電性二重化電源装置とは異なる電源装置、つまり所望の電圧を出力するための出力端子が増設された電源装置を必要とする場合があり、前記２種類の電源装置に加えて合計３種類以上の電源装置を製造することになる。
又、上記電源装置には、内部の熱気を外部に放出して熱による効率低下を回避するための冷却ファンを備えさせており、この冷却ファンは寿命があるため、交換する必要がある。そこで、従来、冷却ファンを取り外すと同時に冷却ファンの電源供給用のコネクタが外れて冷却ファンの駆動が停止されるように構成したものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように３種類以上の他種類の電源装置を製造する場合には、製造コストが高くなるだけでなく、製造後の保管コストも種類が増えれば増えるほど高くなるものであった。
又、前記無停電性二重化電源装置を、例えば図６に示すものが従来から知られている。これは、商用交流電源１に接続される整流回路４、アクティブフィルター回路５、高周波トランス２を介して二次側駆動回路Ｂに電圧を供給するためのスイッチング素子８及びゲート回路７等からなる一次側駆動回路Ａと、前記二次側駆動回路Ｂに接続されるバッテリ等からなる二次電池３と、負荷１４へ３種類の大きさの直流電圧を降圧して得るために降圧するために単数の二次側駆動回路Ｂに対して並列接続された３個のＤＣ−ＤＣコンバータ５０とを備えている。図に示す１１は、整流用のダイオードであり、１２は、平滑用チョークコイルであり、１３は平滑コンデンサである。
上記構成によれば、単一の二次側駆動回路Ｂに二次電池３や３個のＤＣ−ＤＣコンバータ５０を接続する関係上、二次側駆動回路Ｂが複雑で大型になるだけでなく、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０が故障すると、通常時（正常時）であってもそのＤＣ−ＤＣコンバータ５０を経由して出力される箇所の直流電圧を取り出すことができない不都合もあった。
又、ＤＣ−ＤＣコンバータ５０を介在するため、一次側のスイッチング電源回路の効率７５〜８０％に二次側のＤＣ−ＤＣコンバータ５０の効率７５〜８０％を掛け合わせた約５５〜６４％のトータル効率となるため、エネルギーロスが問題になる不都合がある。
又、電源装置に備えさせている冷却ファンを交換する場合には、冷却ファンを完全に取り外すことにより冷却ファンの駆動が停止される構成であるため、冷却ファンの取り外し作業中に誤って指を回転している冷却ファンの羽根に当ててしまい、ケガをしてしまうことがあった。又、ケガをしないように慎重に冷却ファンの取り外しを行うことが考えられるが、冷却ファンの交換作業に多大な時間と労力を要するものであり、改善の余地があった。
【０００４】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、高効率でかつ小型化を図ることができ、しかも各種機能を持った電源装置に構成することを組み立て作業面は勿論のこと、コスト面においても有利にし、更には冷却ファンの交換をケガの心配のない状態で迅速に行える電源装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源装置は、前述の課題解決のために、商用交流電源からの交流を整流する整流回路及びこの整流回路の出力側に備えたスイッチング素子等を備えた電源回路を高周波トランスの一次側巻線に接続し、前記高周波トランスの二次側巻線に負荷へ電力を供給する二次側直流出力回路を接続し、前記高周波トランスの三次側巻線及び前記電源回路とは別の直流電源回路にそれら両者を接続及び接続解除自在な接続部を備えさせ、少なくとも前記電源回路、一次側巻線、二次側直流出力回路、二次側巻線、三次側巻線を収納するケーシングに、それの内部で発生する熱を外部に放出するための冷却ファンを着脱自在に取り付け、前記冷却ファンの取り外しを接当阻止するために該冷却ファンの前方に位置した取り外し不能位置と該冷却ファンの取り外しを許容するために該冷却ファンの前方から退避した取り外し可能位置とに位置変更自在に保護部材を取り付け、前記冷却ファンをＯＮ−ＯＦＦさせるために前記ケーシングに備えさせたスイッチをＯＦＦ操作すると共に前記商用交流電源からの交流を入力するために該ケーシングに備えさせた入力部に差し込まれた抜き差し自在な電源コードのプラグを抜いたときにのみ、前記保護部材を取り外し可能位置に位置変更可能に構成し、前記保護部材の取り外し可能位置に位置した状態で、前記スイッチの前方に位置して該スイッチのＯＮ操作を接当阻止するための第１突出部及び前記プラグの入力部の前方に位置して該プラグの入力部への差し込みを阻止するための第２突出部を該保護部材に備えさせたことを特徴としている。
上記のように、商用交流電源が加わる一次側の電源回路、二次側直流出力回路、三次側の直流電源回路のそれぞれを、高周波トランスを介して電気的に完全に絶縁した状態で接続することによって、各回路を簡素化することができる。しかも、バッテリ等の二次電池が接続される直流電源回路を三次側に設けることによって、高周波トランスに対する二次側巻線の巻数を変更するだけで二次側の出力電圧を変更することができるから、従来のような単数の二次側駆動回路に対して複数のＤＣ−ＤＣコンバータ等の降圧回路を接続して異なる出力電圧を形成することが不要になる。又、三次側巻線及び前記電源回路とは別の直流電源回路にそれら両者を接続及び接続解除自在な接続部を備えさせることによって、必要に応じて構成した各種の直流電源回路を三次側巻線の接続部に接続するだけで、無停電性二重化電源装置を構成したり、大きさの異なる他の出力電圧を二次側に出力することができる電源装置に構成する等、共通な交流駆動側ユニットに対して必要に応じて前記各種の直流電源回路を接続するだけで所望の電源装置を得ることができる。
又、冷却ファンを交換する場合には、冷却ファン用ＯＮ−ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると共に抜き差し自在な電源コードのプラグを抜いて商用交流電源からの交流を断にすることにより、冷却ファンの駆動を完全に停止させた状態にしてから、保護部材を取り外し可能位置に位置変更させることができる。つまり、冷却ファンを取り外す前に、作業者は、意識的に冷却ファン用ＯＮ−ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作すると共に意識的に抜き差し自在な電源コードのプラグを抜くことにより、冷却ファンの駆動を停止させたことを自ら認識することができ、直ちに冷却ファンの交換作業に移ることができる。そして、前記保護部材を取り外し可能位置に位置変更させることによって、冷却ファンを取り外すことができる。又、冷却ファンを取り外した後、新たな冷却ファンを取り付けてから、前記保護部材を取り外し不能位置に位置変更させなければ、冷却ファンを駆動させることができない。つまり、冷却ファン用ＯＮ−ＯＦＦスイッチをＯＮ操作すること及び抜き差し自在な電源コードのプラグを差し込むことができないのである。
【０００６】
前記電源回路及び二次側直流出力回路の回路構成部品から発生する熱を放出するための第１放熱フィンと、前記直流電源回路の回路構成部品から発生する熱を放出するための第２放熱フィンとを備えさせ、前記両放熱フィンを接触させて熱伝導状態にすることによって、放熱面積を飛躍的に増やすことができる。特に、無停電性二重化電源装置の場合には、電源回路にて二次側直流出力回路を駆動している状態では、直流電源回路には、電流が流れていない状態であるため、直流電源回路の非使用状態の第２放熱フィンを電源回路の回路構成部品から発生する熱を放出する放熱フィンとして有効利用することができる。又、大きさの異なる他の出力電圧を二次側に出力することができる電源装置を構成した場合でも、前記他の出力電圧を使用していない状態では、前記無停電性二重化電源装置の場合と同様に非使用状態の第２放熱フィンを電源回路の回路構成部品から発生する熱を放出する放熱フィンとして利用することができる。尚、無停電性二重化電源装置を構成した場合には、雷サージや各種のインパルスサージ等により故障しても、瞬時に直流電源回路から電力供給を行うことにより負荷を停止させることなく連続して駆動することができる利点がある。前記直流電源回路に対するスイッチング素子は、電源回路の電圧が所定電圧よりも低下した又は零になった場合には、空運転又はＯＦＦ（停止）状態から能動状態に切り替えることになる。前記空運転とは、スイッチング素子が交流側電源回路のスイッチング素子と同期してＯＮ−ＯＦＦを繰り返しているが、電流が流れない状態を言う。
【０００７】
前記直流電源回路が、前記電源回路のスイッチング素子と同期して、又は該電源回路の動作状態に応じて作動させるスイッチング素子を備えている。
【０００８】
前記電源回路、一次側巻線、二次側直流出力回路、二次側巻線、三次側巻線、第１放熱フィンから交流駆動側ユニットを構成し、前記交流駆動側ユニットを前記ケーシングに収納し、前記直流電源回路及び第２放熱フィンから直流電源回路ユニットを構成し、前記直流電源回路ユニットを前記ケーシングとは異なる補助ケーシングに収納し、前記ケーシングに収納した前記第１放熱フィンの一部を該ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記補助ケーシングに収納した前記第２放熱フィンの一部を該補助ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記両ケーシングを引き寄せると共に前記外部に露出している２つの放熱フィンを直接接触状態にするための連結手段を備えさせることによって、熱伝導率が低下することを抑制することができる。
【０００９】
前記回路構成部品を、熱の発生が比較的大きなダイオード及びスイッチング素子とすることによって、効率よく放熱することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、フォワード型の無停電性二重化電源装置を示している。この無停電性二重化電源装置は、商用交流電源１からの交流を整流して高周波トランス２の一次側巻線Ｎ１に出力するための電源回路Ａと、前記高周波トランス２の二次側巻線Ｎ２に電気的に絶縁された状態で接続され、かつ、負荷８へ直流電力を供給するための二次側直流出力回路Ｂと、前記高周波トランス２の三次側巻線Ｎ３に前記電源回路Ａの動作状態に応じて二次電池（以下、バッテリと言う）３の出力により前記二次側直流出力回路Ｂへ電力供給するための直流電源回路Ｃとから構成している。前記バッテリ３としては、ニッケル水素用電池、リチウム電池、鉛電池、ニッカド電池を用いてもよい。又、二重化電源装置としては、フォワード型の他、フライバック型、フルブリッジ型、ハーフブリッジ型等があり、どのような形式の二重化電源装置に構成してもよい。
【００１１】
前記電源回路Ａは、前記商用交流電源１からの交流を整流するための整流回路４、高調波電流防止用回路としてのアクティブフィルター回路（省略してもよい）５、前記アクティブフィルター回路５からの直流電圧を蓄えるための平滑コンデンサ６、ゲート回路７からのゲート信号により作動され、かつ、高周波トランス２の一次側巻線Ｎ１に接続されるスイッチング素子としてのＦＥＴ８、前記直流電源回路Ｃから電源回路Ａへ誘起電圧による過電流の逆流を阻止する手段としての逆流阻止ダイオード９を主要構成部品としているが、他の構成であってもよい。
【００１２】
前記二次側直流出力回路Ｂは、３種類の直流出力電圧（図では上から１２Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖであるが、電圧値はどのように設定してもよい）を負荷１４へ出力することができるように巻数の異なる二次側巻線Ｎ２の３個（ここでは３個であるが、１個又は２個あるいは４個以上であってもよい）のそれぞれに、マグアンプ１０、整流ダイオード１１、平滑コイル１２、平滑コンデンサ１３、負荷１４への電圧を定電圧に制御するために前記マグアンプ１０のＯＮ時間を制御する制御回路１５が接続されている。前記マグアンプ１０及び制御回路１５を設けることによって、負荷１４へ定電圧を出力することができる利点があるが、省略して実施することもできる。
【００１３】
前記直流電源回路Ｃは、前記バッテリ３の状態を監視するためのバッテリ状態監視信号回路１６と、前記バッテリ３を充電するための充電回路１７、ゲート回路１８からのゲート信号により作動され、かつ、高周波トランス２の三次側巻線Ｎ３に接続されるスイッチング素子としてのＦＥＴ１９、前記電源回路Ａから直流電源回路Ｃへ誘起電圧による過電流の逆流を阻止する手段としての逆流阻止ダイオード２０から構成しているが、他の構成であってもよい。前記バッテリ状態監視信号回路１６は、バッテリ３が充電状態であるか放電状態であるかを検出し、その出力信号によりバッテリ３に対する充電制御又は放電制御を行うための制御信号を出力したり、バッテリ３の電圧低下状態を検出して放電終止電圧に達することによりバッテリ３からの放電を停止するための信号を出力したり、停電検出信号又は停電復帰信号を受けて直流電源回路Ｃの駆動又は停止を行うための制御信号を出力する等、各種信号のやりとりを行うために設けられたものである。
【００１４】
前記構成の二重化電源装置において、例えば図示していない制御回路から前記２つのゲート回路７，１８に制御信号を常に出力するようにして、２つのスイッチング素子８，１９を同期させる構成にしてもよいし、又、商用交流電源１が正常時では、電源回路Ａのスイッチング素子８を能動状態にし、かつ、直流電源回路Ｃのスイッチング素子１９を前記スイッチング素子８と同期させて空運転又はＯＦＦ状態にし、商用交流電源１からの電圧が所定の電圧を下回った異常時では、前記とは反対に電源回路Ａのスイッチング素子８を前記直流電源回路Ｃのスイッチング素子１９と同期させて空運転又はＯＦＦ状態にし、かつ、直流電源回路Ｃのスイッチング素子１９を能動状態にする等、電源回路Ａの動作状態に応じてスイッチング素子を作動させるようにしてもよい。ここでは、停電時等の電源回路Ａからの出力が断たれた場合に、直流電源回路Ｃから直流電圧を二次側直流出力回路Ｂに出力するように構成した二重化電源装置を示しているが、例えば２４Ｖの電圧を出力することができる他の電源回路を構成して電源装置を構成してもよい。
【００１５】
図１、図３及び図４に示すように、前記電源回路Ａ、一次側巻線Ｎ１、二次側直流出力回路Ｂ、二次側巻線Ｎ２、三次側巻線Ｎ３、電源回路構成部品である前記ダイオード９，１１及びＦＥＴ８から発生する熱を放出するための第１放熱フィン２１等から交流駆動側ユニット２２を構成し、前記交流駆動側ユニット２２をケーシング２５に収納すると共に前記第１放熱フィン２１の一部を該ケーシング２５に形成の孔２５Ａを通して外部に露出した状態とし、前記直流電源回路Ｃ及び直流電源回路構成部品である前記ＦＥＴ１９及び逆流阻止ダイオード２０から発生する熱を放出する第２放熱フィン２３等から直流電源回路ユニット２４を構成し、前記直流電源回路ユニット２４を補助ケーシング２６に収納すると共に前記第２放熱フィン２３の一部を該補助ケーシング２６に形成の孔２６Ａを通して外部に露出した状態とし、前記三次側巻線Ｎ３及び前記直流電源回路Ｃにそれら両者を接続及び接続解除自在な雄雌型の接続部Ｓ１，Ｓ２を備えさせ、前記両ケーシング２５，２６を互いに接近する方向に引き寄せると共に前記外部に露出している２つの放熱フィン２１，２３を直接接触状態にするための連結手段としてのねじ２７から熱伝導手段２８を構成している。前記露出とは、外部からむき出しになっている状態を言い、ケーシング２５又は２６から突出していてもよいし、又、ケーシング２５又２６と面一状態でもよいし、ケーシング２５又２６内に引っ込んでいる状態であってもよい。具体的には、前記補助ケーシング２６に形成の貫通孔（図示せず）、前記第２放熱フィン２３に形成の貫通孔２３Ａにねじ２７を挿入した後、ねじ２７を第１放熱フィン２１に形成のねじ孔２１Ａにねじ込むことにより、２つの放熱フィン２１，２３を接触状態に維持することができると同時に、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）にも示すように、ケーシング２５，２６を一体化することができるようにしている。このとき、雌型の接続部Ｓ１に雄型の接続部Ｓ２が互いに嵌合して両者Ｓ１，Ｓ２が接続状態になるのである。尚、前記接続部Ｓ１，Ｓ２は、三次側巻線Ｎ３と直流電源回路Ｃとを接続して回路を閉ループにするための２本の端子と、グランドラインを取るためのアース端子の３本からなっている。図では、１本のねじ２７を用いているが、２本以上のねじにより一層確実にフィン２１，２３同士を接触させるようにしてもよい。又、ねじ２７に代えて、ケーシング２５，２６を一体化した状態で係止保持するための被係止部と係止部をケーシング２５，２６のそれぞれに備えさせて実施することもできる。この場合、ねじに比べてケーシング２５，２６の一体化のための操作を迅速に行うことができる利点がある。又、前記フィン２１，２３同士を直接接触させることによって、熱伝導率が低下することを抑制することができる利点があるが、ケーシング２５，２６を介在させてフィン２１，２３同士を熱伝導状態とすることもできる。この場合、ケーシング２５，２６を熱伝導率の高いアルミニウム等の金属で構成することが好ましい。図３に示す２９は、前記バッテリ３へ接続するための電線であり、又、３０は、各種の信号を入出力するための信号線である。又、３１は、商用交流電源に接続する電線や各種信号を入出力するための電線である。ここでは、ケーシング２５，２６にて回路を覆っているものについて説明したが、ケーシング２５，２６のないものであってもよい。
【００１６】
前述のように、放熱フィン２１，２３同士を接触状態にすることによって、商用交流電源１が正常な状態において、電源回路Ａのみを駆動して二次側直流出力回路Ｂを駆動する場合に、第１放熱フィン２１だけでなく、使用されていない第２放熱フィン２３を有効利用してダイオード９，１１及びＦＥＴ８から発生する熱を効率よく放出させることができ、又、商用交流電源１が異常な状態において、直流電源回路Ｃのみを駆動して二次側直流出力回路Ｂを駆動する場合に、第２放熱フィン２３だけでなく、使用されていない第１放熱フィン２１を利用してダイオード２０及びＦＥＴ１９から発生する熱を有効に放出させることができるようにしている。
【００１７】
前記第１放熱フィン２１は、図３及び図５（ａ）に示すように、ケーシング２５側に固定されると共に前記ダイオード９，１１及びＦＥＴ８（図では示していない）の外面が接触した状態で取り付けられる本体部２１Ｂと、前記ねじ孔２１Ａを備えると共に前記本体部２１Ｂから折り曲げられてケーシング２５から外部に露出される延出部２１Ｃと、放熱面積を増大させるためのフィン部２１Ｄとからなっているが、第１放熱フィン２１の形状は、図に示される形状以外のものであってもよい。又、第２放熱フィン２３は、図３及び図５（ｂ）に示すように、補助ケーシング２６側に固定されると共に前記ダイオード２０及びＦＥＴ１９の外面が接触した状態で取り付けられる本体部２３Ｂと、前記本体部２３Ｂに取り付けて放熱面積を増大させるための複数の補助フィン部２３Ｃと、前記本体部２３Ｂに一体化されると共に前述のように補助ケーシング２６から外部に露出した状態で延出された延出部２３Ｄとからなっているが、第２放熱フィン２３の形状は、図に示される形状以外のものであってもよい。図５（ｂ）では、別々に形成された本体部２３Ｂと複数の補助フィン部２３Ｃとを一体化しているが、本体部と補助フィン部を一体形成した単一（１個）のものから構成することもできる。図５（ａ），（ｂ）に示すＫは、ダイオード２０やスイッチング素子１９等の回路構成部品の脚部である導電体を取り付けるための基板である。
【００１８】
図６（ａ），（ｂ）〜図８に示すように、前記ケーシング２５の補助ケーシング２６が連結された側とは反対側の端部に、該ケーシング２５の内部で発生する熱（回路から発生する熱、回路構成部品から発生する熱、第１放熱フィン２１から放出される熱）を外部に放出するための冷却ファンＦを着脱自在に取り付け、前記冷却ファンＦの取り外しを接当阻止するために冷却ファンＦの前方に位置した取り外し不能位置と冷却ファンＦの取り外しを許容するために冷却ファンＦの前方から退避した取り外し可能位置とに位置変更自在に保護部材としてのスライド部材Ｈを取り付けている。つまり、前記回路Ａ，Ｂ，Ｃへの電源供給を入り切りすることにより前記冷却ファンＦをＯＮ−ＯＦＦさせるための電源用のスイッチＷを前記ケーシング２５に揺動自在に備えさせて、このスイッチＷをＯＦＦ操作すると共にケーシング２５に備えさせた３本の接点を有する入力部２５Ｘに差し込まれた抜き差し自在な電源コードのプラグを抜いたときにのみ、前記スライド部材Ｈを取り外し可能位置に位置変更できるように構成している。図６（ａ），（ｂ）及び図８に示す２５Ｙは、停電信号やバッテリの充電状態を示す信号等を取り出すためのコネクターであるが、無くてもよい。前記保護部材をスライド自在なスライド部材Ｈから構成しているが、回転自在な保護部材であってもよい。
【００１９】
前記冷却ファンＦは、図８に示すように、多数枚の回転羽根を備えたファン部３１とこのファン部３１を回転支持するためのほぼ正方形状（長方形又は円形等、どのような形状でもよい）の枠体３２とからなるファン本体３３と、前記ファン本体３３を前記ケーシング２５内に嵌合した状態でファン本体３３の外側を覆った状態で固定するための板状で樹脂製（金属製等でもよい）のカバー体３４とからなっているが、カバー体３４と枠体３２とが一体的になっているものでもよく、冷却ファンＦの具体的構成は自由に変更することができる。前記カバー体３４には、前記ファン部３１にて吸引した熱気を外部に排出するための多数の開口３４Ａが形成されている。
【００２０】
前記スイッチＷは、図７（ａ）において、それの長手方向ほぼ中央部の上下軸芯周りで揺動自在で、かつ、この上下軸芯を挟んで左右に位置する左右の操作部位３５，３６のうちの一方を押し込み操作することにより押した側へ傾けることによりＯＮ−ＯＦＦさせることができるように揺動式に構成されているが、スライド式に構成されたスイッチや押しボタン式に構成されたスイッチあるいはトグルスイッチ等、どのようなスイッチであってもよい。
【００２１】
前記スライド部材Ｈは、前記スイッチＷの外側を覆うほぼ長方形の枠部３７と、前記カバー体３４の前方に位置してカバー体３４の前方側への移動を接当阻止するためのストッパー部３８とが合成樹脂にて一体形成してなっているが、形状等の具体構成は、自由に変更することができる。そして、前記枠部３７の左右の短辺のうちのカバー体３４側の一方の短辺の内面に、他方の短辺側に突出する第１突出部３７Ｂが一体形成されており、スイッチＷがＯＮ状態では、前方に突出しているスイッチＷの左側操作部位３５の左端面に突出部３７Ｂが接当してスライド部材Ｈの右側へのスライドが阻止され、又、図６（ｂ）及び７（ｂ）に示すように、スイッチＷをＯＦＦ状態にすることにより、スライド部材Ｈを右側に移動させてスイッチＷの左側の操作部位３５の前方に第１突出部３７Ｂを位置させて、スイッチＷのＯＮ操作が行えないように接当阻止できるようになっている。又、前記スライド部材Ｈの下端には、下方に突出する板状の第２突出部３７Ｃが一体形成されており、差し込まれた電源コードのプラグを入力部２５Ｘから抜かないとスライド部材Ｈの右側へのスライドを行うことができないと共に、スライドさせたスライド部材Ｈにより前記入力部２５Ｘの前方に位置して電源コードのプラグ（図示せず）を差し込むことができないようにしている。前記ストッパー部３８には、後述のビス３９が入り込む貫通孔３８Ａが形成されている。又、前記枠部３７の上下辺部それぞれの下面に備えさせた爪部３７Ａ，３７Ａをケーシング２５に備えさせた長溝（図示せず）に移動自在に嵌合させることにより、スライド部材Ｈを図６（ａ），（ｂ）及び図７（ａ），（ｂ）に示すように図において左右方向にスライドさせることができるようにしている。
【００２２】
前記冷却ファンＦを交換する場合を説明すれば、まず、スイッチＷを左側の操作部位３５を押すことによりスイッチＷをＯＦＦにすると共に、電源コードのプラグ（図示せず）を抜くことにより、冷却ファンＦの駆動及び回路Ａ，Ｂ，Ｃへの通電を断にする。次ぎに、ケーシング２５に形成された螺子部２５Ｎに螺合されたビス３９を取り外してから、スライド部材Ｈを右側にスライドさせた取り外し可能位置（図６（ｂ）及び図７（ｂ）参照）に位置させることによりカバー体３４を取り外すことができる。前記カバー体３４を取り外した後、冷却ファンＦをケーシング２５から外してから新しい冷却ファンＦに付け替えるのである（図８参照）。尚、図８に示す４０は、冷却ファンＦの電源供給用の電線である。そして、前記新たな冷却ファンＦに交換してケーシング２５に嵌合させた後は、前記カバー体３４を冷却ファンＦの外側から覆った状態でケーシング２５に嵌合した後、スライド部材Ｈを左側にスライドさせて取り外し不能位置（図６（ａ）及び図７（ａ）参照）に位置させてから、前記ビス３９をストッパー部３８の貫通孔３８Ａ、カバー体３４の貫通孔３４Ａの順に通してから螺子部にねじ込むことにより、冷却ファンＦ及びスライド部材Ｈをケーシング２５に固定することができる。この後、電源コードのプラグを入力部２５Ｘに差し込むと共に、スイッチＷをＯＮ操作することにより、冷却ファンＦの駆動及び回路への電源供給を行うことになる。
ここでは、電源コードのプラグを外すことと、スイッチＷをＯＦＦ操作することの２つの操作を行うことによって、より安全に冷却ファンＦの交換を行えるようにしているが、電源コードのプラグを抜いたときにのみ、又はスイッチＷをＯＦＦ操作したときのみ、スライド部材Ｈを取り外し可能位置に位置変更可能に構成してもよい。又、前記スイッチＷを、回路Ａ，Ｂ，Ｃへの電力供給を入り切りするための電源用のＯＮ−ＯＦＦスイッチから構成することによって、冷却ファンＦへの電力供給をも同時に入り切りすることができる操作性の向上及びスイッチの兼用化による部品点数の削減化を図ることができるだけでなく、冷却ファンＦを停止する場合には必ず回路Ａ，Ｂ，Ｃが断になっていることから、回路Ａ，Ｂ，Ｃへの電力供給が必ず断になっている状態において冷却ファンＦの交換が行える安全性において有利な構成となっているが、単一のスイッチＷで構成しないで、回路Ａ，Ｂ，Ｃと冷却ファンＦのスイッチを別々に構成して実施してもよい。
【００２３】
前記ケーシング２５の補助ケーシング２６連結方向の両端面に多数の孔２５Ｋを形成し、一方の端面に形成の孔２５Ｋを通して外気を取り入れた内部空気を他方の端面に形成の孔２５Ｋを通して外部に排出するための排出ファンＦを前記ケーシング２５内のうちの該他方の端面寄り位置に設けている。そして、前記補助ケーシング２６のケーシング２５連結方向の両端面に多数の孔２６Ｋを形成し、前記排出ファンＦの吸引力を利用して補助ケーシング２６内に一方の端面に形成の孔２６Ｋを通して外気を取り入れた内部空気を他方の端面に形成の孔２６Ｋを通してケーシング２５側へ移動させるように構成しており、強制冷却することにより、ケーシング２５，２６内の内部温度を効率よく下げることができるようにしている。
【００２４】
前記２つのケーシング２５，２６の固定と２つの放熱フィン２１，２３の固定とを１つのねじ２７により行うことによって、部品点数の削減及び固定操作の迅速化を図ることができる利点があるが、別々の固定手段にて固定してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、電源回路と直流電源回路とを負荷に対して高周波トランスを介して並列に接続することによって、従来のようにＤＣ−ＤＣコンバータやバッテリ等を二次側に設けるものに比べて、回路の簡素化及び装置の小型（省スペース）化は勿論のこと、高効率化をも実現することができ、しかも各種機能を持った電源装置に構成することを組み立て作業面は勿論のこと、コスト面においても有利な電源装置を提供することができ、ユーザー及び製造者の両方において有益な電源装置とすることができる。又、冷却ファンを交換する場合には、冷却ファン用ＯＮ−ＯＦＦスイッチをＯＦＦ操作したり、電源コードのプラグを抜くことにより、冷却ファンの駆動を完全に停止させたことを交換作業者に意識させることができるから、ケガの心配のない状態で迅速に交換作業を行うことができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、第１放熱フィンと第２放熱フィンとを互いに熱伝導状態にすることによって、放熱面積を飛躍的に増やすことができ、熱による悪影響を受けにくい安定した電源装置を装置の大型化を可及的に抑制しながら実現することができる。
【００２７】
前記ケーシングに収納した前記第１放熱フィンの一部を該ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記補助ケーシングに収納した前記第２放熱フィンの一部を該補助ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記両ケーシングを引き寄せると共に前記外部に露出している２つの放熱フィンを直接接触状態にするための連結手段を備えさせることによって、熱伝導率が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無停電性二重化電源装置を構成する概略ブロック図である。
【図２】ケーシングと補助ケーシングを一体化した無停電性二重化電源装置の外観を示し、（ａ）は、それの平面図、（ｂ）は、それの側面図、（ｃ）はそれの補助ケーシング側から見た正面図である。
【図３】ケーシングに補助ケーシングを一体化する直前の状態を示す分解斜視図である。
【図４】一体化された２つのケーシング内の構成を示す概略説明図である。
【図５】ケーシング内の放熱フィンの形状を示し、（ａ）は、第１放熱フィンの形状を示すケーシングの断面図であり、（ｂ）は第２放熱フィンの形状を示すケーシングの断面図である。
【図６】冷却ファン側から見たケーシングの背面図を示し、（ａ）は保護部材を冷却ファンの前方に位置させた状態を示し、（ｂ）は保護部材を冷却ファンの前方から退避させた状態を示している。
【図７】冷却ファンの取付部の横断平面図を示し、（ａ）は保護部材を冷却ファンの前方に位置させた状態を示し、（ｂ）は保護部材を冷却ファンの前方から退避させた状態を示している。
【図８】冷却ファンを取り外した状態を示す要部の斜視図である。
【図９】従来の無停電性二重化電源装置の具体構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１商用交流電源２高周波トランス
３二次電池（バッテリ）４整流回路
５アクティブフィルター回路
６平滑コンデンサ７ゲート回路
８ＦＥＴ（スイッチング素子）
１０マグアンプ
１１転流ダイオード１２平滑コイル
１３平滑コンデンサ１４負荷
１５制御回路
１６バッテリ状態監視信号回路
１７充電回路１８ゲート回路
１９ＦＥＴ（スイッチング素子）
２０逆流阻止ダイオード２１第１放熱フィン
２１Ａねじ孔２１Ｂ本体部
２１Ｃ延出部２１Ｄフィン部
２２交流駆動側ユニット２３第２放熱フィン
２３Ａ貫通孔２３Ｂ本体部
２３Ｃ補助フィン部２３Ｄ延出部
２４直流電源回路ユニット
２５ケーシング２５Ａ，２５Ｋ孔
２５Ｘ入力部２５Ｙコネクター
２５Ｎ螺子部２６補助ケーシング
２６Ａ，２６Ｋ孔
２７ねじ手段（連結手段）
２８熱伝導手段２９電線
３０信号線３１ファン部
３２枠体３３ファン本体
３４カバー体３４Ａ開口
３４Ｂ貫通孔３５，３６操作部位
３７枠部３７Ａ爪部
３７Ｂ，３７Ｃ突出部３８ストッパー部
３８Ａ貫通孔３９ビス
４０電線５０コンバータ
Ａ電源回路Ｂ二次側直流出力回路
Ｃ直流電源回路Ｆ冷却ファン
Ｈスライド部材Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３巻線
Ｓ１，Ｓ２接続部Ｗスイッチ

Claims

商用交流電源からの交流を整流する整流回路及びこの整流回路の出力側に備えたスイッチング素子等を備えた電源回路を高周波トランスの一次側巻線に接続し、前記高周波トランスの二次側巻線に負荷へ電力を供給する二次側直流出力回路を接続し、前記高周波トランスの三次側巻線及び前記電源回路とは別の直流電源回路にそれら両者を接続及び接続解除自在な接続部を備えさせ、少なくとも前記電源回路、一次側巻線、二次側直流出力回路、二次側巻線、三次側巻線を収納するケーシングに、それの内部で発生する熱を外部に放出するための冷却ファンを着脱自在に取り付け、前記冷却ファンの取り外しを接当阻止するために該冷却ファンの前方に位置した取り外し不能位置と該冷却ファンの取り外しを許容するために該冷却ファンの前方から退避した取り外し可能位置とに位置変更自在に保護部材を取り付け、前記冷却ファンをＯＮ−ＯＦＦさせるために前記ケーシングに備えさせたスイッチをＯＦＦ操作すると共に前記商用交流電源からの交流を入力するために該ケーシングに備えさせた入力部に差し込まれた抜き差し自在な電源コードのプラグを抜いたときにのみ、前記保護部材を取り外し可能位置に位置変更可能に構成し、前記保護部材の取り外し可能位置に位置した状態で、前記スイッチの前方に位置して該スイッチのＯＮ操作を接当阻止するための第１突出部及び前記プラグの入力部の前方に位置して該プラグの入力部への差し込みを阻止するための第２突出部を該保護部材に備えさせたことを特徴とする電源装置。
前記電源回路及び二次側直流出力回路の回路構成部品から発生する熱を放出するための第１放熱フィンと、前記直流電源回路の回路構成部品から発生する熱を放出するための第２放熱フィンとを備えさせ、前記両放熱フィンを接触させて熱伝導状態にしてなる請求項１記載の電源装置。
前記直流電源回路が、前記電源回路のスイッチング素子と同期して、又は該電源回路の動作状態に応じて作動させるスイッチング素子を備えてなる請求項１又は２記載の電源装置。
前記電源回路、一次側巻線、二次側直流出力回路、二次側巻線、三次側巻線、第１放熱フィンから交流駆動側ユニットを構成し、前記交流駆動側ユニットを前記ケーシングに収納し、前記直流電源回路及び第２放熱フィンから直流電源回路ユニットを構成し、前記直流電源回路ユニットを前記ケーシングとは異なる補助ケーシングに収納し、前記ケーシングに収納した前記第１放熱フィンの一部を該ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記補助ケーシングに収納した前記第２放熱フィンの一部を該補助ケーシングに形成の孔を通して外部に露出した状態とし、前記両ケーシングを引き寄せると共に前記外部に露出している２つの放熱フィンを直接接触状態にするための連結手段を備えさせてなる請求項１又は２記載の電源装置。
前記回路構成部品が、ダイオード及び前記スイッチング素子である請求項１又は２記載の電源装置。