電源装置
【課題】 効率よく電子部品を冷却することができる電源装置を提供すること。
【解決手段】 複数の電子部品２と、ファン４とを備え、ファン４から吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路６が形成され、風路６を流れる空気によって複数の電子部品２が冷却されるように構成された電源装置Ａ１であって、上記送り込み口は、風路６の長手方向に移動可能である。このような構成によると、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。その結果、複数の電子部品２を効率的に冷却することができる。
【解決手段】 複数の電子部品２と、ファン４とを備え、ファン４から吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路６が形成され、風路６を流れる空気によって複数の電子部品２が冷却されるように構成された電源装置Ａ１であって、上記送り込み口は、風路６の長手方向に移動可能である。このような構成によると、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。その結果、複数の電子部品２を効率的に冷却することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気冷却のためのファンを備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の溶接用の電源装置には、各種の電子部品を空気冷却するためのファンと、そのファンによる風が通り抜けるトンネル状の放熱ユニットと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、放熱ユニットの長手方向一端部にファンが設けられ、放熱ユニットの側壁に沿って電子部品が配置されている。ファンにより放熱ユニット内に送り込まれた風は、放熱ユニットの長手方向に沿って真っ直ぐ流れ、電子部品の熱を奪いながら放熱ユニットの長手方向他端部の出口から吹き出るように構成されている。
【０００３】
このような電源装置では、ファンに対して遠い位置にある電子部品が近い位置のものよりも冷却されにくく、電子部品の位置によって冷却効果に差が生じるので、放熱ユニットの側壁に沿う電子部品を効率よく冷却することができな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２００８−２２９６４４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、上記した事情のもとで考え出されたものであって、効率よく電子部品を冷却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する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される電源装置は、複数の電子部品と、ファンとを備え、上記ファンから吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路が形成され、上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、上記送り込み口は、上記風路の長手方向に移動可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み口を移動させる送込口移動部とをさらに備える。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、上記送込口移動部は、上記ファンを上記長手方向に沿って移動させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の電子部品にて発生した熱が伝導され、かつ、上記風路に臨むヒートシンクをさらに備える。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ヒートシンクは、上記長手方向に延び、かつ、互いに隙間を介して並列された複数のフィンを含む。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の電子部品は、上記ヒートシンクに直接配置されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記風路に臨む開口が形成された仕切板をさらに備え、上記ファンは、上記仕切板に対し相対移動可能に上記仕切板に設けられているとともに、上記開口を通して空気を上記風路に向かって吐出する。
【００１４】
本発明の第２の側面によって提供される電源装置は、複数の電子部品と、ファンとを備え、上記ファンから吐出された空気が送り込まれる長手状の風路が形成され、上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、上記ファンから吐出された空気の上記風路への送り込み方向が変化可能であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み方向を変化させる送込方向変化部とをさらに備える。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、上記送込方向変化部は、上記ファンを上記長手方向に交差する軸を中心に回動させる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記送込方向変化部は、上記風路に臨み、かつ、上記吐出口から吐出された空気が流れる方向を変化させる複数の風向板を含み、各風向板は、上記長手方向に交差する軸を中心に回動する。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。
【図３】図１、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ−IＶ線に沿う要部断面図である。
【図５】図３、図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の電源装置の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の使用状態の一例を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる電源装置の正面図である。
【図９】図８に示した電源装置の右側面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。
【図１１】図９、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。
【図１２】図９、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図１３】図９、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図１４】図９、図１０のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の第４実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。
【図１９】図１８に示した電源装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。図２は、本実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。図３は、図１、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部断面図である。図５は、図３、図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。図６は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。図１、図２、図４においては、一部の構成を透視化して示している。これらの図に示す電源装置Ａ１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。
【００２３】
電源装置Ａ１は、基本的な構成要素として、ケース１と、複数の電子部品２と、ヒートシンク３と、ファン４と、スライド部材５と、ガイドレール７と、複数の温度センサ８１（図１では略）と、送込口移動部８２とを備える。
【００２４】
図１、図２に示すケース１は、鉄などの金属よりなる。ケース１は、ベース部材１１と、カバー１２と、複数の仕切板１３，１４，１５とを含む。ベース部材１１は、矩形状の平板部材である。ベース部材１１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。これらの車輪１０により、電源装置Ａ１は床面を移動できる。カバー１２は、箱状を呈し、ベース部材１１上に配置されている。カバー１２は、電源装置Ａ１の内部機器を保護するためのものである。カバー１２には、吸気孔１２０、および排気孔１２２が設けられている。吸気孔１２０、もしくは排気孔１２２を通り、カバー１２の内部と外部との間を空気が流通可能となっている。
【００２５】
仕切板１３および仕切板１４はいずれも、矩形状であり、ベース部材１１に立設されている。仕切板１３および仕切板１４は互いに平行に配置されている。図３に示すように、仕切板１３の縁および仕切板１４の縁はいずれも、ベース部材１１およびカバー１２に当接する。図３、図５に示すように、仕切板１３には、長矩形状の開口１３０が形成されている。仕切板１４には、矩形状の開口１４０が形成されている。
【００２６】
図１、図２に示すように、仕切板１５は、ベース部材１１と平行に配置されている。仕切板１５の縁はカバー１２と、仕切板１３と、仕切板１４とに当接する。仕切板１５は、カバー１２に囲まれた空間を、上段の空間と下段の空間とに区分するためのものである。
【００２７】
図１〜図３に示すように、電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１３，１５とに囲まれた空間Ｂ１が形成されている。空間Ｂ１には吸気孔１２０が臨む。吸気孔１２０を通り、空間Ｂ１と電源装置Ａ１の外部との間を空気が流通可能となっている。また電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１３，１４，１５とに囲まれた風路６が形成されている。風路６は図３の上下方向に延びる長手状である。風路６には、開口１３０、および排気孔１２２が臨む。また電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１４，１５とに囲まれた空間Ｂ２が形成されている。
【００２８】
図３によく表れているように、複数の電子部品２は、空間Ｂ２に収容されている。複数の電子部品２は、たとえばネジ（図示略）を用いて、後述のヒートシンク３に直接配置されている。複数の電子部品２は、風路６の長手方向に沿って配置されている。各電子部品２は、たとえば溶接用の電圧を発生させるため電源回路を構成する素子である。このような素子としては、たとえば、スイッチング素子、ダイオード、コンデンサ、トランス、又はリアクトルが挙げられる。電子部品２は、作動時に発熱しやすい。各電子部品２には、上述の電源回路を構成する配線が接続されている。
【００２９】
図１〜図３に示すヒートシンク３は、開口１４０を塞ぐように、仕切板１４に配置されている。ヒートシンク３は、たとえばアルミニウムなどの熱伝導率が比較的大きい材料よりなる。ヒートシンク３は、電子部品２にて発生した熱を効率良く空気中に放つ機能を担う。上述のようにヒートシンク３には、複数の電子部品２が直接配置されている。そのため、ヒートシンク３には、電子部品２にて発生した熱が直接伝わる。
【００３０】
ヒートシンク３は、基部３１および複数のフィン３２を含む。基部３１は、図３の上下方向に延びる平板状であり、仕切板１４に対し固定されている。複数のフィン３２はいずれも、図３の上下方向に長手状に延びる平板状であり、かつ、互いに隙間を介して並列されている。フィン３２はそれぞれ、その長辺が基部３１に沿うように基部３１に立設されている。フィン３２は、ヒートシンク３の表面積を大きくすることにより、ヒートシンク３の放熱効果を高める。
【００３１】
図１〜図５に示すスライド部材５は、後述のファン４を風路６の長手方向に沿って移動させるためのものである。スライド部材５は、支持板５１と、複数のスラット板５２とを含む。図３、図５に示すように、支持板５１は、たとえばステンレスよりなり、開口５１０が形成されている。複数のスラット板５２は、屈曲可能に互いに連接されている。複数のスラット板５２のうち支持板５１側に位置するものは、支持板５１に連接されている。そのため、複数のスラット板５２は、支持板５１とともに移動する。
【００３２】
図１〜図５に示すファン４は、吸込口４１と吐出口４２とを有し、吸込口４１から吸込んだ空気を吐出口４２から吐出する。ファン４としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、ファン４は軸流式のものである。このような軸流式のファン４は、プロペラ４３と、プロペラ４３を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１と吐出口４２とが位置する。図３〜図５によく表れているように、本実施形態においてファン４は、空間Ｂ１に収容されている。ファン４は、支持板５１に搭載および固定されている。ファン４は、支持板５１に形成された開口５１０と、仕切板１３に形成された開口１３０とに重なるように配置されている。そのため、ファン４は、吐出口４２がヒートシンク３に対向する。なお、吸込口４１には図示しないファンガードが設けられていてもよい。
【００３３】
ファン４が作動すると、電源装置Ａ１の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ１に導かれ、吸込口４１に吸い込まれる。吸込口４１に吸い込まれた空気は、吐出口４２から吐出され、開口５１０と開口１３０とを通り、風路６に送り込まれる。本実施形態においては、風路６のうち吐出口４２とつながる領域が、空気の風路６への送り込み口である。
【００３４】
風路６は、ファン４が吐出した空気を流通させ、流通する空気にヒートシンク３の熱を効率良く放出させるためのものである。図３に示すように、風路６にはヒートシンク３が臨む。ファン４から吐出されヒートシンク３に当たった空気は、フィン３２の隙間をフィン３２に沿って風路６の長手方向両端へと流れる。フィン３２に沿って流れる空気は、表面積が比較的大きいフィン３２から多くの熱を奪う。風路６内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ１の外部に出る。
【００３５】
図４に示すように、ガイドレール７は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５をガイドするためのものである。図３に示すように、ガイドレール７は、仕切板１３およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７に沿ってスライド部材５がスライドすることにより、ファン４が風路６の長手方向に移動可能となっている。
【００３６】
図３、図６に示す各温度センサ８１は、風路６の長手方向に沿って、ヒートシンク３に配置されている。本実施形態においては、温度センサ８１はそれぞれ、各電子部品２の温度を計測するためのものである。図６に示すように、温度センサ８１は計測した温度に関する温度情報Ｔｓを、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００３７】
送込口移動部８２は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、風路６への空気の送り込み口の位置（以下、送り込み位置という）を変化させるものである。送込口移動部８２は、制御部８２１および移動機構８２２を含む。
【００３８】
図３、図６に示す制御部８２１は、たとえばＩＣチップであり、ヒートシンク３もしくは仕切板１４に搭載されている。制御部８２１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み口の位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を、移動機構８２２に送る。本実施形態において、空気の送り込み位置に関する信号は、後述のモータ８３１の回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓである。
【００３９】
図４〜図６に示す移動機構８２２は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、ファン４およびスライド部材５を移動させる機構である。図４、図５に示すように、移動機構８２２は、モータ８３１と、ボールネジ８３２と、ナット８３３とを含む。
【００４０】
モータ８３１は、仕切板１３に固定されている。モータ８３１としては、ステッピングモータが好適に使用される。モータ８３１は、制御部８２１から回転信号Ｒｓを受けることにより駆動する。ボールネジ８３２は、モータ８３１の軸に直結されている。ナット８３３は、支持板５１に固定されており、かつ、ボールネジ８３２と螺合している。モータ８３１の軸が回転すると、ボールネジ８３２が回転する。ボールネジ８３２が回転すると、ナット８３３が固定された支持板５１とともにファン４がボールネジ８３２の回転軸方向に移動する。このように、ファン４は風路６の長手方向に沿って移動する。
【００４１】
次に、電源装置Ａ１の動作について説明する。
【００４２】
電源装置Ａ１の駆動を開始する時点においては、たとえば、ファン４を風路６の長手方向の略中間（図３参照）に位置させる。電源装置Ａ１の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、複数の電子部品２には電流が流れる。これにより、複数の電子部品２が発熱する。電子部品２にて発生した熱は、主として、ヒートシンク３に直接伝わる。一方、電源装置Ａ１が駆動すると、ファン４への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２から風路６に送り出される。ファン４が空気を吐出する方向は、風路６の長手方向に交差する方向（図では風路６の長手方向に直交する方向）であり、かつ、各フィン３２の面内方向に沿う方向である。
【００４３】
風路６に送られた空気はフィン３２どうしに挟まれた隙間に入り込む。フィン３２の隙間に入り込んだ空気は、フィン３２の熱を奪いながら、風路６の長手方向両端へと流れる。風路６にて空気は、フィン３２の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、温度が高くなる。そのためファン４により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２にて発生した熱は、ヒートシンク３に直接伝わり、さらに風路６を流れる空気によって、電源装置Ａ１の外部へと効率よく放出される。
【００４４】
電源装置Ａ１の駆動時において、図３、図６に示す制御部８２１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが逐次送られる。制御部８２１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図３の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２のうち図６の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような図７に示す送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は既に、公知の工程を経ることにより、図３に示す風路６の長手方向におけるファン４の位置に関する情報を得ている。制御部８２１は、ファン４の位置に関する当該情報を用いて、図３に示すファン４の位置から図７に示す送り込み位置へとファン４を移動させるために要するモータ８３１の回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓをモータ８３１に送る。
【００４５】
モータ８３１は、回転信号Ｒｓを受けると、回転を開始する。モータ８３１が回転を開始すると、ファン４が図３に示す位置から風路６の長手方向に沿う移動を開始する。モータ８３１は、回転信号Ｒｓに対応する回転方向に、回転信号Ｒｓに対応する回転数だけ回転すると、回転を停止する。モータ８３１の回転が停止した時、ファン４は図７に示す位置に至っている。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【００４６】
その後、たとえば、複数の電子部品２のうち図７の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、ファン４を風路６に沿って図７の下方に移動させる。
【００４７】
次に、電源装置Ａ１の作用効果について説明する。
【００４８】
上述のように、風路６を流れる空気は、風路６（図３、図７参照）における上流側から下流側に行くにつれて、温度が高くなる傾向にある。すなわち、ファン４により送り出された空気は、風路６を流れるにつれて徐々に温度が上昇する。温度が上昇する前（すなわち上流側）の比較的温度が低い空気は、温度が上昇した後（すなわち下流側）の比較的温度が高い空気に比べて、吸熱能力が高い。電源装置Ａ１においては、風路６への空気の送り込み口の位置（送り込み位置）を変化させることができる。そのため、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【００４９】
複数の電子部品２を効率的に冷却できると、温度が比較的高くなる電子部品２の配置できる位置の制限が少なくなる。これにより、複数の電子部品２の配置位置の自由度を高めることができる。
【００５０】
電源装置Ａ１においては、風路６への空気の送り込み口の移動は、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、行われる。これは、各電子部品２のうち温度が高いものを検出するのに好適である。したがって、電源装置Ａ１は、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに好適である。これにより、複数の電子部品２をさらに効率的に冷却することができる。
【００５１】
また、図３、図７に示すように、電源装置Ａ１においては、風路６において空気は、風路６の長手方向両端に流れる。そのため、ファン４の送風力が比較的弱いものであっても、ファン４から吐出された空気を速やかに電源装置Ａ１の外部に排出することができる。ファン４の送風力が比較的弱い場合には、ファン４は一般に小型であり、また、軽量である。したがって、風路６の長手方向両端に空気が流れる構成を有する電源装置Ａ１は、小型化および軽量化を図るのに適する。また、送風力が比較的弱いファン４を有する電源装置Ａ１は、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００５２】
電源装置Ａ１は、一般に、粉塵を多く含む環境において使用される。そのため、粉塵を多く含む空気が、ファン４により風路６に送り込まれることとなる。粉塵を多く含む空気が風路６に送り込まれることにより、フィン３２どうしの隙間に粉塵が入り込み、粉塵がフィン３２の隙間に集積した状況になる。フィン３２の隙間に粉塵が集積すると、風路６を流れる空気と接するヒートシンク３の表面積が小さくなる。そうすると、ヒートシンク３の放熱効果が弱まり、ひいては電子部品２が十分に冷却されずに、電子部品２が故障するおそれがある。このような事態を避けるため、電源装置Ａ１の運用に際しては、集積した粉塵を吹き飛ばす除塵作業を定期的に（たとえば２カ月に１回程度）行う必要がある。除塵作業は、たとえば、エアーブローガンをヒートシンク３の長手方向に向け、空気を噴射することによりなされる。
【００５３】
除塵作業を行う際には、まず、カバー１２をベース部材１１から取り外す。次に、エアーブローガンによって、図３上方に空気を噴射する。噴射された空気は、フィン３２の長手方向に沿う噴流となり、フィン３２の隙間に集積した粉塵を電源装置Ａ１の外部に吹き飛ばす。エアーブローガンによる噴流の風圧は、ファン４による風の風圧よりも著しく大きい。そのため、エアーブローガンによる噴流は、ファン４による風によっても電源装置Ａ１の外部に排出されずにフィン３２の隙間に集積した粉塵を、容易に吹き飛ばすことができる。
【００５４】
電源装置Ａ１においては、ファン４は軸流式のファンである。軸流式のファンたるファン４の吐出口４２からファン４の内部に空気が吹き込むと、プロペラ４３が高速で逆回転し、ファン４の回転軸受が損傷するおそれがある。しかしながら、エアーブローガンによる空気の噴射方向は、ファン４の送風方向と交差した方向となっている。そのため、除塵作業時にエアーブローガンによる強い噴流が吐出口４２に吹き込みにくい。したがって、除塵作業においてプロペラ４３が高速で逆回転せず、ファン４の回転軸受が損傷することを防止できる。
【００５５】
図８〜図１９は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５６】
図８〜図１５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本実施形態にかかる電源装置の正面図である。図９は、図８に示した電源装置の右側面図である。図１０は、図８のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。図１１は、図９、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。図１２は、図９、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部断面図である。図１３は、図９、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。図１４は、図９、図１０のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。図１５は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。図８、図９、図１１においては、一部の構成を透視化して示している。これらの図に示した電源装置Ａ２は、上述の実施形態にかかる電源装置Ａ１の風路を上下に分けた構造をもつものである。
【００５７】
電源装置Ａ２は、ケース１と、複数の電子部品２と、複数の電子部品２’と、ヒートシンク３と、第１のファン４と、第２のファン４’と、スライド部材５，５’と、ガイドレール７，７’と、複数の温度センサ８１，８１’と、送込口移動部８２とを備える。
【００５８】
図１０〜図１２に示すように、ケース１は、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１７，１８，１９とを含む。ベース部材１１およびカバー１２の具体的構成は、第１実施形態と略同様であるから説明を省略する。仕切板１６は、矩形状であり、ベース部材１１に立設されている。仕切板１６の縁は、ベース部材１１およびカバー１２に当接する。仕切板１６には、矩形状の開口１６０が形成されている。仕切板１７は、断面Ｌ字状であり、図１０の奥方に向かって延びる。仕切板１７の縁は、ベース部材１１と仕切板１６とカバー１２とに当接する。仕切板１７には、開口１７０が形成されている。
【００５９】
仕切板１８は、矩形状であり、仕切板１７に対し立設されている。仕切板１８の縁は、仕切板１７とカバー１２とに当接する。仕切板１８には、開口１８０が形成されている。仕切板１９は、矩形状であり、ベース部材１１と平行に配置されている。仕切板１９の縁は、仕切板１６，１８と、カバー１２とに当接する。
【００６０】
図１０によく表れているように、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１７，１８，１９とに囲まれた空間Ｂ３が形成されている。空間Ｂ３には、吸気孔１２０が臨む。そのため、吸気孔１２０を通り、空間Ｂ３と電源装置Ａ２の外部との間を空気が流通可能となっている。また、電源装置Ａ２には、仕切板１６，１７，１８，１９と、カバー１２とに囲まれた第１の風路６が形成されている。また、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１７とに囲まれた第２の風路６’が形成されている。さらに、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１９とに囲まれた空間Ｂ４が形成されている。
【００６１】
空間Ｂ３と第１の風路６とは、仕切板１８により仕切られている。空間Ｂ３と第２の風路６’とは、仕切板１７により仕切られている。第１の風路６と、第２の風路６’とは仕切板１７により仕切られている。空間Ｂ４と第１の風路６とは、仕切板１６に仕切られている。空間Ｂ４と第２の風路６’とは仕切板１６に仕切られている。
【００６２】
図１０、図１２に示すように、複数の電子部品２は、空間Ｂ４に収容されている。複数の電子部品２は、たとえばネジ（図示略）を用いて、後述のヒートシンク３に直接配置されている。複数の電子部品２は、第１の風路６の長手方向に沿って配置されている。本実施形態においては、複数の電子部品２はそれぞれ、後述の電子部品２’に比べ比較的発熱しにくい、スイッチング素子やダイオード、コンデンサなどの素子である。
【００６３】
複数の電子部品２’は、第２の風路６’に臨むように、仕切板１６に配置されている。本実施形態においては、複数の電子部品２’はそれぞれ、電子部品２に比べ発熱しやすい、トランスやリアクトルといった素子である。また、電子部品２’は、電子部品２に比べ表面積および体積が大きい。各電子部品２’は、コイル部２Ａと、端子部２Ｂとを含む。コイル部２Ａは、比較的発熱しやすい部分であり、その表面の大部分が第２の風路６’に臨む。一方、端子部２Ｂは、空間Ｂ４内に配置されている。すなわち、各電子部品２’は、仕切板１６を貫通して第２の風路６’と空間Ｂ４とにまたがるように配置されている。電子部品２’は、第２の風路６’の長手方向に沿って配置されている。なお、コイル部２Ａ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り封止されていてもよい。
【００６４】
図１０、図１３に示すように、ヒートシンク３は、開口１６０を塞ぐように、仕切板１６に配置されている。ヒートシンク３は、たとえばアルミニウムなどの熱伝導率が比較的大きい材料よりなる。ヒートシンク３は、電子部品２にて発生した熱を効率良く空気中に放つ機能を担う。上述のようにヒートシンク３には、複数の電子部品２が直接配置されている。そのため、ヒートシンク３には、電子部品２にて発生した熱が直接伝わる。ヒートシンク３のその他の構成は、上述の電源装置Ａ１における構成と同様であるから説明を省略する。
【００６５】
本実施形態のスライド部材５，５’の具体的構成は、第１実施形態にかかるスライド部材５と同様である。そのため、スライド部材５，５’についての詳細な説明は省略する。本実施形態においてもスライド部材５は、支持板５１と複数のスラット板５２とを含み、一方、スライド部材５’は、支持板５１’と複数のスラット板５２’とを含む。
【００６６】
図１０、図１１、図１３に示すように、第１のファン４は、吸込口４１と吐出口４２とを有し、吸込口４１から吸込んだ空気を吐出口４２から吐出する。第１のファン４としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、第１のファン４は軸流式のものである。このような軸流式の第１のファン４は、プロペラ４３と、プロペラ４３を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１と吐出口４２とが位置する。図１０、図１３によく表れているように、本実施形態において第１のファン４は、空間Ｂ３に収容されている。図１３に示すように、第１のファン４は、支持板５１に搭載および固定されている。第１のファン４は、吐出口４２が支持板５１に形成された開口５１０と、仕切板１８に形成された開口１８０とに重なるように配置されている。そのため、第１のファン４は、吐出口４２がヒートシンク３に対向する。
【００６７】
第１のファン４が作動すると、電源装置Ａ２の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ３に導かれ、吸込口４１に吸い込まれる。吸込口４１に吸い込まれた空気は、吐出口４２から吐出され、開口１８０を通り、第１の風路６に送り込まれる。本実施形態においては、第１の風路６のうち吐出口４２につながる領域が、空気の第１の風路６への送り込み口である。
【００６８】
第１の風路６は、第１のファン４が吐出した空気を流通させ、流通する空気にヒートシンク３の熱を効率良く放出させるためのものである。図１３に示すように、第１の風路６にはヒートシンク３が臨む。第１のファン４から吐出されヒートシンク３に当たった空気は、フィン３２の隙間をフィン３２に沿って第１の風路６の長手方向両端へと流れる。フィン３２に沿って流れる空気は、表面積が比較的大きいフィン３２から多くの熱を奪う。第１の風路６内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ２の外部に出る。
【００６９】
図１１に示すように、ガイドレール７は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５をガイドするためのものである。ガイドレール７は、仕切板１８およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７に沿ってスライド部材５がスライドすることにより、第１のファン４が第１の風路６の長手方向に移動可能となっている。
【００７０】
図１０、図１１、図１４に示すように、第２のファン４’は、吸込口４１’と吐出口４２’とを有し、吸込口４１’から吸込んだ空気を吐出口４２’から吐出する。第２のファン４’としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、第２のファン４’は軸流式のものである。このような軸流式の第２のファン４’は、プロペラ４３’と、プロペラ４３’を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１’と吐出口４２’とが位置する。図１０、図１４によく表れているように、本実施形態において第２のファン４’は、空間Ｂ３に収容されている。第２のファン４’は、支持板５１’に搭載および固定されている。第２のファン４’は、吐出口４２’が支持板５１’に形成された開口５１０’と、仕切板１７に形成された開口１７０とに重なるように配置されている。
【００７１】
第２のファン４’が作動すると、電源装置Ａ２の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ３に導かれ、吸込口４１’に吸い込まれる。吸込口４１’に吸い込まれた空気は、吐出口４２’から吐出され、開口１７０を通り、第２の風路６’に送り込まれる。すなわち、本実施形態においては、第２の風路６’のうち吐出口４２’につながる領域が、空気の第２の風路６’への送り込み口である。
【００７２】
第２の風路６’は、第２のファン４’が吐出した空気を流通させ、流通する空気に電子部品２’の熱を効率良く放出させるためのものである。図１４に示すように、第２の風路６’には電子部品２’の表面の大部分が臨む。第２のファン４’から吐出され電子部品２’に当たった空気は、電子部品２’から熱を奪いつつ、第２の風路６’の長手方向両端へと流れる。第２の風路６’内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ２の外部に出る。
【００７３】
図１１に示すように、ガイドレール７’は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５’をガイドするためのものである。ガイドレール７’は、仕切板１７およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７’に沿ってスライド部材５’がスライドすることにより、第２のファン４’が第２の風路６’の長手方向に移動可能となっている。
【００７４】
図１２、図１３、図１５に示す各温度センサ８１は、第１の風路６の長手方向に沿って、ヒートシンク３に配置されている。温度センサ８１はそれぞれ、各電子部品２の温度を計測するためのものである。図１５に示すように、温度センサ８１は計測した温度に関する温度情報Ｔｓを、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００７５】
図１２、図１４、図１５に示す各温度センサ８１’は、第２の風路６’の長手方向に沿って、仕切板１６に配置されている。温度センサ８１’はそれぞれ、各電子部品２’の温度を計測するためのものである。図１５に示すように、温度センサ８１’は計測した温度に関する温度情報Ｔｓ’を、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００７６】
図１５に示す送込口移動部８２は、上述の実施形態と同様に、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、第１のファン４から吐出された空気の送り込み口の位置（以下、送り込み位置という）を変化させるものである。本実施形態ではさらに、送込口移動部８２は、電子部品２’の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１’に計測された各電子部品２’の温度に基づき、第２のファン４’から吐出された空気の送り込み位置を変化させるものである。送込口移動部８２は、制御部８２１および移動機構８２２，８２２’を含む。
【００７７】
制御部８２１は、たとえばＩＣチップであり、図１２、図１３に示すように、ヒートシンク３もしくは仕切板１６に搭載されている。制御部８２１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を移動機構８２２に送る。本実施形態ではさらに、制御部８２１は、温度センサ８１’から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２’のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を移動機構８２２’に送る。
【００７８】
図１１、図１５に示す移動機構８２２は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、第１のファン４およびスライド部材５を、移動させる機構である。移動機構８２２’は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、第２のファン４’およびスライド部材５’を、移動させる機構である。移動機構８２２は、モータ８３１と、ボールネジ８３２と、ナット８３３とを含む。同様に、移動機構８２２’は、モータ８３１’と、ボールネジ８３２’と、ナット８３３’とを含む。移動機構８２２，８２２’の具体的構成は上述の実施形態の移動機構８２２の構成と同様であるから説明を省略する。
【００７９】
次に、電源装置Ａ２の動作について説明する。
【００８０】
電源装置Ａ２の駆動を開始する時点においては、たとえば、第１のファン４を第１の風路６の長手方向の略中間に（図１３参照）、かつ、第２のファン４’を第２の風路６’の略中間に（図１４参照）位置させる。電源装置Ａ２の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、複数の電子部品２には電流が流れる。これにより、複数の電子部品２が発熱する。電子部品２にて発生した熱は、主として、ヒートシンク３に直接伝わる。一方、電源装置Ａ２が駆動すると、第１のファン４への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２から第１の風路６に送り出される。第１のファン４が空気を吐出する方向は、第１の風路６の長手方向に交差する方向（図では第１の風路６の長手方向に直交する方向）であり、かつ、各フィン３２の面内方向に沿う方向である。
【００８１】
第１の風路６に送られた空気はフィン３２どうしに挟まれた隙間に入り込む。フィン３２の隙間に入り込んだ空気は、フィン３２の熱を奪いながら、第１の風路６の長手方向両端へと流れる。第１の風路６にて空気は、フィン３２の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、温度が高くなる。そのためファン４により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２にて発生した熱は、ヒートシンク３に直接伝わり、さらに第１の風路６を流れる空気によって、電源装置Ａ２の外部へと効率よく放出される。
【００８２】
電源装置Ａ２の駆動時において、図１５に示す制御部８２１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが送られている。制御部８２１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１３の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２のうち図１３の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、図１３の上側の空気の送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は、最適な空気の送り込み位置へ第１のファン４を移動させる信号を移動機構８２２に送る。具体的には、制御部８２１が、このような信号として、モータ８３１の回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓをモータ８３１に送る。かかる点は上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
図１１、図１５に示す移動機構８２２は、回転信号Ｒｓを受けると、最適な空気の送り込み位置から第１のファン４が空気を送り出せるように、第１のファン４を第１の風路６の長手方向に沿って移動させる。その後、たとえば、複数の電子部品２のうち図１３の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、第１のファン４を第１の風路６に沿って図１３の下方に移動させる。
【００８４】
一方、電源装置Ａ２の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、電子部品２’には電流が流れる。これにより複数の電子部品２’が発熱する。一方、電源装置Ａ２が駆動すると、第２のファン４’への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２’から第２の風路６’に送り出される。本実施形態において、第２のファン４’が空気を吐出する方向は、第２の風路６’の長手方向に交差する方向である。
【００８５】
第２の風路６’に送られた空気は電子部品２’の熱を奪いながら、第２の風路６’の長手方向両端へと流れる。第２の風路６’にて空気は、電子部品２’の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、空気の温度が高くなる。そのため第２のファン４’により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２’にて発生した熱は、第２の風路６’を流れる空気に直接伝わり、電源装置Ａ２の外部へと効率よく放出される。
【００８６】
電源装置Ａ２の駆動時において、図１５に示す制御部８２１には、各温度センサ８１’から各電子部品２’の温度情報Ｔｓが送られている。制御部８２１は、各温度センサ８１’から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２’のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２’のうち図１４の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２’のうち図１４の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、図１４の上側の空気の送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は、最適な空気の送り込み位置へ第２のファン４’を移動させる信号を移動機構８２２’に送る。具体的には、制御部８２１が、このような信号として、移動機構８２２’におけるモータの回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓ’を当該モータに送る。かかる点は上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８７】
図１１、図１５に示す移動機構８２２’は、回転信号Ｒｓ’を受けると、最適な空気の送り込み位置から第２のファン４’が空気を送り出せるように、第２のファン４’を第２の風路６’の長手方向に沿って移動させる。その後、たとえば、複数の電子部品２’のうち図１４の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、第２のファン４’を第２の風路６’に沿って図１４の下方に移動させる。
【００８８】
次に、電源装置Ａ２の作用効果について説明する。
【００８９】
上述のように、第１の風路６を流れる空気は、第１の風路６における上流側から下流側に行くにつれて、温度が高くなる傾向にある。すなわち、第１のファン４により送り出された空気は、第１の風路６を流れるにつれて徐々に温度が上昇する。温度が上昇する前（すなわち上流側）の比較的温度が低い空気は、温度が上昇した後（すなわち下流側）の比較的温度が高い空気に比べて、吸熱能力が高い。電源装置Ａ２においては、第１の風路６への空気の送り込み口の位置（送り込み位置）を変化させることができる。そのため、第１の風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。同様の理由により、電源装置Ａ２は、複数の電子部品２’を効率的に冷却するのに適する。
【００９０】
電源装置Ａ２においては、第１の風路６への空気の送り込み口の移動は、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、行われる。これは、各電子部品２のうち温度が高いものを検出するのに好適である。したがって、電源装置Ａ１は、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに好適である。これにより、複数の電子部品２をさらに効率的に冷却することができる。同様に、複数の電子部品２’をさらに効率的に冷却することができる。
【００９１】
また、電源装置Ａ２においては、複数の電子部品２を第１のファン４により冷却し、さらに、複数の電子部品２’を第２のファン４’により冷却している。そのため電源装置Ａ２によると、電子部品２および電子部品２’をそれぞれ、互いの発熱状態の影響を受けることなく冷却することができる。このような構成は、複数の電子部品２および複数の電子部品２’を効率的に冷却するのに適する。
【００９２】
電源装置Ａ２において、第１の風路６と第２の風路６’とは、仕切板１７により仕切られている。そのため、第１の風路６を流れる空気が第２の風路６’に流れ込むことがない。同様に、第２の風路６’を流れる空気が第１の風路６に流れ込むことがない。したがって、電子部品２と電子部品２’とは、互いの発熱による影響を受けずに効率よく空気冷却される。
【００９３】
また電源装置Ａ２においても、第１のファン４は、第１の風路６の長手方向に交差する方向に空気を吐出している。したがって、第１実施形態と同様に、第１の風路６の長手方向における複数の電子部品２の配置位置の自由度を高めることができる。また電源装置Ａ２においては、第２のファン４’は、第２の風路６’の長手方向に交差する方向に空気を吐出している。したがって、第２の風路６’の長手方向における複数の電子部品２’の配置位置の自由度を高めることができる。
【００９４】
電源装置Ａ２においても、第１のファン４，および第２のファン４’はそれぞれ、軸流式のファンである。したがって、第１実施形態と同様に、除塵作業においてプロペラ４３が高速で逆回転せず、第１のファン４の回転軸受が損傷しにくくなる。また、除塵作業においてプロペラ４３’が高速で逆回転せず、第２のファン４’の回転軸受が損傷しにくくなる。
【００９５】
また、図１３に示すように、電源装置Ａ２においては、第１の風路６において空気は、第１の風路６の長手方向両端に流れる。そのため、第１のファン４の送風力が比較的弱いものであっても、第１のファン４から吐出された空気を速やかに電源装置Ａ２の外部に排出することができる。第１のファン４の送風力が比較的弱いものは一般に小型であり、また、軽量である。したがって、第１の風路６の長手方向両端に空気が流れる構成を有する電源装置Ａ２は、小型化および軽量化を図るのに適する。また、送風力が比較的弱い第１のファン４を有する電源装置Ａ２は、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００９６】
また、電源装置Ａ２においては、図１４に示すように、第２の風路６’において空気は、第２の風路６’の長手方向両端に流れる。そのため、電源装置Ａ２は、小型化、軽量化、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００９７】
また、たとえばヒートシンク３よりも電子部品２’の方が発熱により温度が高くなりやすい場合、第２のファン４’の送風力を第１のファン４の送風力より大きくしてもよい。このようにすると、第１の風路６を流れる空気による冷却能力と、第２の風路６’を流れる空気による冷却能力とを異ならせることができる。さらには、電子部品２と、電子部品２’の動作が時間的に大きく異なる場合、それに応じて第１のファン４および第２のファン４’を作動させるタイミングをそれぞれ異ならせてもよい。
【００９８】
図１６、図１７を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。図１６は、本実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。図１７は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【００９９】
電源装置Ａ３は、基本的な構成要素として、ケース１と、複数の電子部品２と、ヒートシンク３と、ファン４と、複数の温度センサ８１と、送込方向変化部８５と、２つの通風防止板８８と、通風防止膜８９とを備える。ケース１、複数の電子部品２、ヒートシンク３、ファン４、および複数の温度センサ８１の構成は、第１実施形態と略同様であるから、説明を省略する。本実施形態にかかる電源装置Ａ３は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、風路６への空気の送り込み位置を変化させるのではなく、風路６への空気の送り込み方向を変化させる点において、第１実施形態にかかる電源装置Ａ１と相違する。本実施形態においてファン４は、吐出口４２が風路６に臨むように配置されており、かつ、風路６の長手方向に交差する軸を中心に回動可能となっている。
【０１００】
図１６に示すように、各通風防止板８８は、仕切板１３における開口１３０の縁の近傍に立設されている。通風防止板８８は、仕切板１３からカバー１２に延びる形状である。通風防止板８８は、たとえば、仕切板１３を構成する材料と同一の材料よりなる。通風防止膜８９は、通風防止板８８とファン４との間を空気が通ることを防止するためのものである。通風防止膜８９は、通風防止板８８とファン４とにつながる。図示していないが、通風防止膜８９は、ベース部材１１と仕切板１５にもつながる。通風防止膜８９は、伸縮可能な蛇腹状であり、たとえば、可撓性の材料よりなる。そのため、ファン４が回動しても、通風防止膜８９によってファン４と通風防止板８８、ベース部材１１、仕切板１５との間が塞がれた状態が維持される。これにより、ファン４が回動しても、ファン４の周囲を空気が通ることにより空気が空間Ｂ１から風路６に流れることが防止される。
【０１０１】
送込方向変化部８５は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、ファン４から吐出された空気の風路６への送り込み方向を変化させるものである。送込方向変化部８５は、制御部８５１および移動機構８５２を含む。
【０１０２】
制御部８５１は、第１実施形態における制御部８２１と略同様の計算を行う。すなわち、制御部８５１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。制御部８５１は、このような最適な空気の送り込み方向に関する信号を移動機構８５２に送る。具体的には、制御部８５１が、このような信号として、移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓ’’を、当該モータに送る。
【０１０３】
電源装置Ａ３の駆動時において、図１６、図１７に示す制御部８５１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが逐次送られる。制御部８５１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１６の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８５１は、複数の電子部品２のうち図１６の最下部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような、図１６の２点鎖線で示すファン４の送り込み方向が最適である、と判断する。このとき、制御部８５１は既に、公知の工程を経ることにより、図１６に示すファン４の送り込み方向に関する情報を得ている。制御部８５１は、ファン４の送り込み方向に関する当該情報を用いて、図１６の実線で示すファン４の送り込み方向から図１６の２点鎖線で示すファン４の送り込み方向へとファン４を回動させるために要する移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓ’’を移動機構８５２に送る。
【０１０４】
移動機構８５２は、回転信号Ｒｓ’’を受けると、移動機構８５２におけるモータの回転を開始する。移動機構８５２におけるモータが回転を開始すると、ファン４が回動を開始し、ファン４による空気の送り込み方向が変化する。そして、ファン４の送り込み方向が、複数の電子部品２のうち高温のものを効率的に冷却できる方向へと変化する。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【０１０５】
このような構成によると、電源装置Ａ３の駆動時に、各電子部品２の温度に基づき、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【０１０６】
図１８、図１９を用いて、本発明の第４実施形態について説明する。図１８は、本実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。図１９は、図１８に示した電源装置の部分拡大図である。
【０１０７】
電源装置Ａ４は、送込方向変化部８５が複数の風向板８５３を含む点において、上述の電源装置Ａ３と相違する。なお、電源装置Ａ４は、電源装置Ａ３と異なり、通風防止板８８、通風防止膜８９は備えていない。各風向板８５３は、風路６に臨む。各風向板８５３は、風路６の長手方向に交差する軸を中心に回動可能となっている。複数の風向板８５３は、移動機構８５３のモータの回動により移動する枠体（図示略）に、支持されている。当該枠体の移動に連動して、複数の風向板８５３は一体として回動する。複数の風向板８５３の向く方向によって、ファン４から風路６への空気の送り込み方向が規定される。
【０１０８】
電源装置Ａ４の駆動時において、制御部８５１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓ（本実施形態では図示略、図１７参照）が逐次送られる。制御部８５１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１８の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８５１は、複数の電子部品２のうち図１８の最下部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような、図１９の２点鎖線の直線の矢印で示す空気の送り込み方向が最適である、と判断する。このとき、制御部８５１は既に、公知の工程を経ることにより、図１９の実線で示す風向板８５３の向く方向に関する情報を得ている。制御部８５１は、風向板８５３の向く方向に関する当該情報を用いて、図１９の実線で示す風向板８５３の向く方向から図１９の２点鎖線で示す風向板８５３の向く方向へとファン４を回動させるために要する、移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓ’’（本実施形態では図示略、図１７参照）を移動機構８５２（本実施形態では図示略、図１７参照）に送る。
【０１０９】
移動機構８５２は、回転信号Ｒｓ’’を受けると、移動機構８５２におけるモータの回転を開始する。移動機構８５２におけるモータが回転を開始すると、風向板８５３が回動を開始し、ファン４による空気の送り込み方向が変化する。そして、ファン４の送り込み方向が、複数の電子部品２のうち高温のものを効率的に冷却できる方向へと変化する。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【０１１０】
このような構成によっても、電源装置Ａ４の駆動時に、各電子部品２の温度に基づき、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【０１１１】
なお、第３、第４実施形態で述べた風向を変化させる構成を、第２実施形態で述べた２つの風路を備える構成に適用してもよい。すなわち、入力装置Ａ２が、送込口移動部８２を備えず、第３、第４実施形態にかかる送込方向変化部８５を備える構成を採用してもよい。
【０１１２】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。第１実施形態および第２実施形態においては、温度センサに計測された温度に基づきファンを移動させる例を示したが本発明はこれに限られない。たとえば、電源装置が温度センサおよび送込口移動部を備えずに、手動でファンを移動させることができる構成を採用してもよい。同様に、第３および第４実施形態においては、温度センサに計測された温度に基づき風路への空気の送り込み方向を変化させる例を示したが本発明はこれには限られない。たとえば、電源装置が温度センサおよび送込方向変化部を備えずに、手動でファンを操作し、風路への空気の送り込み方向を変化させることができる構成を採用してもよい。
【０１１３】
各温度センサが各電子部品の温度を計測する必要は必ずしもない。たとえば、電子部品の配置位置と関係なく、複数の温度センサが風路の長手方向に沿って配置されていてもよい。また、ファンは、吐出口が風路に臨むように配置されていなくてもよい。このときには、吐出口から吐出された空気を風路へと導く追加の導風路を形成する必要がある。
【符号の説明】
【０１１４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 電源装置
１ ケース
１１ ベース部材
１２ カバー
１２０ 吸気孔
１２２ 排気孔
１３〜１９ 仕切板
１３０，１４０，１６０，１７０，１８０ 開口
１０ 車輪
２ 電子部品
２’ 電子部品
３ ヒートシンク
３１ 基部
３２ フィン
４ ファン、第１のファン
４１ 吸込口
４２ 吐出口
４３ プロペラ
４’ 第２のファン
４１’ 吸込口
４２’ 吐出口
５，５’ スライド部材
５１，５１’ 支持板
５２，５２’ スラット板
６ 風路、第１の風路
６’ 第２の風路
７，７’ ガイドレール
８１ 温度センサ
８２ 送込口移動部
８２１ 制御部
８２２，８２２’ 移動機構
８３１，８３１’ モータ
８３２，８３２’ ボールネジ
８３３，８３３’ ナット
８５ 送込方向変化部
８５１ 制御部
８５２ 移動機構
８５３ 風向板
８８ 通風防止板
８９ 通風防止膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気冷却のためのファンを備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の溶接用の電源装置には、各種の電子部品を空気冷却するためのファンと、そのファンによる風が通り抜けるトンネル状の放熱ユニットと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、放熱ユニットの長手方向一端部にファンが設けられ、放熱ユニットの側壁に沿って電子部品が配置されている。ファンにより放熱ユニット内に送り込まれた風は、放熱ユニットの長手方向に沿って真っ直ぐ流れ、電子部品の熱を奪いながら放熱ユニットの長手方向他端部の出口から吹き出るように構成されている。
【０００３】
このような電源装置では、ファンに対して遠い位置にある電子部品が近い位置のものよりも冷却されにくく、電子部品の位置によって冷却効果に差が生じるので、放熱ユニットの側壁に沿う電子部品を効率よく冷却することができな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２００８−２２９６４４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、上記した事情のもとで考え出されたものであって、効率よく電子部品を冷却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する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される電源装置は、複数の電子部品と、ファンとを備え、上記ファンから吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路が形成され、上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、上記送り込み口は、上記風路の長手方向に移動可能であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み口を移動させる送込口移動部とをさらに備える。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、上記送込口移動部は、上記ファンを上記長手方向に沿って移動させる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の電子部品にて発生した熱が伝導され、かつ、上記風路に臨むヒートシンクをさらに備える。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ヒートシンクは、上記長手方向に延び、かつ、互いに隙間を介して並列された複数のフィンを含む。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の電子部品は、上記ヒートシンクに直接配置されている。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記風路に臨む開口が形成された仕切板をさらに備え、上記ファンは、上記仕切板に対し相対移動可能に上記仕切板に設けられているとともに、上記開口を通して空気を上記風路に向かって吐出する。
【００１４】
本発明の第２の側面によって提供される電源装置は、複数の電子部品と、ファンとを備え、上記ファンから吐出された空気が送り込まれる長手状の風路が形成され、上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、上記ファンから吐出された空気の上記風路への送り込み方向が変化可能であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み方向を変化させる送込方向変化部とをさらに備える。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、上記送込方向変化部は、上記ファンを上記長手方向に交差する軸を中心に回動させる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記送込方向変化部は、上記風路に臨み、かつ、上記吐出口から吐出された空気が流れる方向を変化させる複数の風向板を含み、各風向板は、上記長手方向に交差する軸を中心に回動する。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。
【図３】図１、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ−IＶ線に沿う要部断面図である。
【図５】図３、図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の電源装置の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる電源装置の使用状態の一例を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる電源装置の正面図である。
【図９】図８に示した電源装置の右側面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。
【図１１】図９、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。
【図１２】図９、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図１３】図９、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図１４】図９、図１０のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【図１６】本発明の第３実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の第４実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。
【図１９】図１８に示した電源装置の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。図２は、本実施形態にかかる電源装置の要部分解斜視図である。図３は、図１、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う要部断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部断面図である。図５は、図３、図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。図６は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。図１、図２、図４においては、一部の構成を透視化して示している。これらの図に示す電源装置Ａ１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。
【００２３】
電源装置Ａ１は、基本的な構成要素として、ケース１と、複数の電子部品２と、ヒートシンク３と、ファン４と、スライド部材５と、ガイドレール７と、複数の温度センサ８１（図１では略）と、送込口移動部８２とを備える。
【００２４】
図１、図２に示すケース１は、鉄などの金属よりなる。ケース１は、ベース部材１１と、カバー１２と、複数の仕切板１３，１４，１５とを含む。ベース部材１１は、矩形状の平板部材である。ベース部材１１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。これらの車輪１０により、電源装置Ａ１は床面を移動できる。カバー１２は、箱状を呈し、ベース部材１１上に配置されている。カバー１２は、電源装置Ａ１の内部機器を保護するためのものである。カバー１２には、吸気孔１２０、および排気孔１２２が設けられている。吸気孔１２０、もしくは排気孔１２２を通り、カバー１２の内部と外部との間を空気が流通可能となっている。
【００２５】
仕切板１３および仕切板１４はいずれも、矩形状であり、ベース部材１１に立設されている。仕切板１３および仕切板１４は互いに平行に配置されている。図３に示すように、仕切板１３の縁および仕切板１４の縁はいずれも、ベース部材１１およびカバー１２に当接する。図３、図５に示すように、仕切板１３には、長矩形状の開口１３０が形成されている。仕切板１４には、矩形状の開口１４０が形成されている。
【００２６】
図１、図２に示すように、仕切板１５は、ベース部材１１と平行に配置されている。仕切板１５の縁はカバー１２と、仕切板１３と、仕切板１４とに当接する。仕切板１５は、カバー１２に囲まれた空間を、上段の空間と下段の空間とに区分するためのものである。
【００２７】
図１〜図３に示すように、電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１３，１５とに囲まれた空間Ｂ１が形成されている。空間Ｂ１には吸気孔１２０が臨む。吸気孔１２０を通り、空間Ｂ１と電源装置Ａ１の外部との間を空気が流通可能となっている。また電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１３，１４，１５とに囲まれた風路６が形成されている。風路６は図３の上下方向に延びる長手状である。風路６には、開口１３０、および排気孔１２２が臨む。また電源装置Ａ１には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１４，１５とに囲まれた空間Ｂ２が形成されている。
【００２８】
図３によく表れているように、複数の電子部品２は、空間Ｂ２に収容されている。複数の電子部品２は、たとえばネジ（図示略）を用いて、後述のヒートシンク３に直接配置されている。複数の電子部品２は、風路６の長手方向に沿って配置されている。各電子部品２は、たとえば溶接用の電圧を発生させるため電源回路を構成する素子である。このような素子としては、たとえば、スイッチング素子、ダイオード、コンデンサ、トランス、又はリアクトルが挙げられる。電子部品２は、作動時に発熱しやすい。各電子部品２には、上述の電源回路を構成する配線が接続されている。
【００２９】
図１〜図３に示すヒートシンク３は、開口１４０を塞ぐように、仕切板１４に配置されている。ヒートシンク３は、たとえばアルミニウムなどの熱伝導率が比較的大きい材料よりなる。ヒートシンク３は、電子部品２にて発生した熱を効率良く空気中に放つ機能を担う。上述のようにヒートシンク３には、複数の電子部品２が直接配置されている。そのため、ヒートシンク３には、電子部品２にて発生した熱が直接伝わる。
【００３０】
ヒートシンク３は、基部３１および複数のフィン３２を含む。基部３１は、図３の上下方向に延びる平板状であり、仕切板１４に対し固定されている。複数のフィン３２はいずれも、図３の上下方向に長手状に延びる平板状であり、かつ、互いに隙間を介して並列されている。フィン３２はそれぞれ、その長辺が基部３１に沿うように基部３１に立設されている。フィン３２は、ヒートシンク３の表面積を大きくすることにより、ヒートシンク３の放熱効果を高める。
【００３１】
図１〜図５に示すスライド部材５は、後述のファン４を風路６の長手方向に沿って移動させるためのものである。スライド部材５は、支持板５１と、複数のスラット板５２とを含む。図３、図５に示すように、支持板５１は、たとえばステンレスよりなり、開口５１０が形成されている。複数のスラット板５２は、屈曲可能に互いに連接されている。複数のスラット板５２のうち支持板５１側に位置するものは、支持板５１に連接されている。そのため、複数のスラット板５２は、支持板５１とともに移動する。
【００３２】
図１〜図５に示すファン４は、吸込口４１と吐出口４２とを有し、吸込口４１から吸込んだ空気を吐出口４２から吐出する。ファン４としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、ファン４は軸流式のものである。このような軸流式のファン４は、プロペラ４３と、プロペラ４３を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１と吐出口４２とが位置する。図３〜図５によく表れているように、本実施形態においてファン４は、空間Ｂ１に収容されている。ファン４は、支持板５１に搭載および固定されている。ファン４は、支持板５１に形成された開口５１０と、仕切板１３に形成された開口１３０とに重なるように配置されている。そのため、ファン４は、吐出口４２がヒートシンク３に対向する。なお、吸込口４１には図示しないファンガードが設けられていてもよい。
【００３３】
ファン４が作動すると、電源装置Ａ１の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ１に導かれ、吸込口４１に吸い込まれる。吸込口４１に吸い込まれた空気は、吐出口４２から吐出され、開口５１０と開口１３０とを通り、風路６に送り込まれる。本実施形態においては、風路６のうち吐出口４２とつながる領域が、空気の風路６への送り込み口である。
【００３４】
風路６は、ファン４が吐出した空気を流通させ、流通する空気にヒートシンク３の熱を効率良く放出させるためのものである。図３に示すように、風路６にはヒートシンク３が臨む。ファン４から吐出されヒートシンク３に当たった空気は、フィン３２の隙間をフィン３２に沿って風路６の長手方向両端へと流れる。フィン３２に沿って流れる空気は、表面積が比較的大きいフィン３２から多くの熱を奪う。風路６内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ１の外部に出る。
【００３５】
図４に示すように、ガイドレール７は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５をガイドするためのものである。図３に示すように、ガイドレール７は、仕切板１３およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７に沿ってスライド部材５がスライドすることにより、ファン４が風路６の長手方向に移動可能となっている。
【００３６】
図３、図６に示す各温度センサ８１は、風路６の長手方向に沿って、ヒートシンク３に配置されている。本実施形態においては、温度センサ８１はそれぞれ、各電子部品２の温度を計測するためのものである。図６に示すように、温度センサ８１は計測した温度に関する温度情報Ｔｓを、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００３７】
送込口移動部８２は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、風路６への空気の送り込み口の位置（以下、送り込み位置という）を変化させるものである。送込口移動部８２は、制御部８２１および移動機構８２２を含む。
【００３８】
図３、図６に示す制御部８２１は、たとえばＩＣチップであり、ヒートシンク３もしくは仕切板１４に搭載されている。制御部８２１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み口の位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を、移動機構８２２に送る。本実施形態において、空気の送り込み位置に関する信号は、後述のモータ８３１の回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓである。
【００３９】
図４〜図６に示す移動機構８２２は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、ファン４およびスライド部材５を移動させる機構である。図４、図５に示すように、移動機構８２２は、モータ８３１と、ボールネジ８３２と、ナット８３３とを含む。
【００４０】
モータ８３１は、仕切板１３に固定されている。モータ８３１としては、ステッピングモータが好適に使用される。モータ８３１は、制御部８２１から回転信号Ｒｓを受けることにより駆動する。ボールネジ８３２は、モータ８３１の軸に直結されている。ナット８３３は、支持板５１に固定されており、かつ、ボールネジ８３２と螺合している。モータ８３１の軸が回転すると、ボールネジ８３２が回転する。ボールネジ８３２が回転すると、ナット８３３が固定された支持板５１とともにファン４がボールネジ８３２の回転軸方向に移動する。このように、ファン４は風路６の長手方向に沿って移動する。
【００４１】
次に、電源装置Ａ１の動作について説明する。
【００４２】
電源装置Ａ１の駆動を開始する時点においては、たとえば、ファン４を風路６の長手方向の略中間（図３参照）に位置させる。電源装置Ａ１の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、複数の電子部品２には電流が流れる。これにより、複数の電子部品２が発熱する。電子部品２にて発生した熱は、主として、ヒートシンク３に直接伝わる。一方、電源装置Ａ１が駆動すると、ファン４への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２から風路６に送り出される。ファン４が空気を吐出する方向は、風路６の長手方向に交差する方向（図では風路６の長手方向に直交する方向）であり、かつ、各フィン３２の面内方向に沿う方向である。
【００４３】
風路６に送られた空気はフィン３２どうしに挟まれた隙間に入り込む。フィン３２の隙間に入り込んだ空気は、フィン３２の熱を奪いながら、風路６の長手方向両端へと流れる。風路６にて空気は、フィン３２の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、温度が高くなる。そのためファン４により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２にて発生した熱は、ヒートシンク３に直接伝わり、さらに風路６を流れる空気によって、電源装置Ａ１の外部へと効率よく放出される。
【００４４】
電源装置Ａ１の駆動時において、図３、図６に示す制御部８２１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが逐次送られる。制御部８２１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図３の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２のうち図６の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような図７に示す送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は既に、公知の工程を経ることにより、図３に示す風路６の長手方向におけるファン４の位置に関する情報を得ている。制御部８２１は、ファン４の位置に関する当該情報を用いて、図３に示すファン４の位置から図７に示す送り込み位置へとファン４を移動させるために要するモータ８３１の回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓをモータ８３１に送る。
【００４５】
モータ８３１は、回転信号Ｒｓを受けると、回転を開始する。モータ８３１が回転を開始すると、ファン４が図３に示す位置から風路６の長手方向に沿う移動を開始する。モータ８３１は、回転信号Ｒｓに対応する回転方向に、回転信号Ｒｓに対応する回転数だけ回転すると、回転を停止する。モータ８３１の回転が停止した時、ファン４は図７に示す位置に至っている。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【００４６】
その後、たとえば、複数の電子部品２のうち図７の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、ファン４を風路６に沿って図７の下方に移動させる。
【００４７】
次に、電源装置Ａ１の作用効果について説明する。
【００４８】
上述のように、風路６を流れる空気は、風路６（図３、図７参照）における上流側から下流側に行くにつれて、温度が高くなる傾向にある。すなわち、ファン４により送り出された空気は、風路６を流れるにつれて徐々に温度が上昇する。温度が上昇する前（すなわち上流側）の比較的温度が低い空気は、温度が上昇した後（すなわち下流側）の比較的温度が高い空気に比べて、吸熱能力が高い。電源装置Ａ１においては、風路６への空気の送り込み口の位置（送り込み位置）を変化させることができる。そのため、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【００４９】
複数の電子部品２を効率的に冷却できると、温度が比較的高くなる電子部品２の配置できる位置の制限が少なくなる。これにより、複数の電子部品２の配置位置の自由度を高めることができる。
【００５０】
電源装置Ａ１においては、風路６への空気の送り込み口の移動は、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、行われる。これは、各電子部品２のうち温度が高いものを検出するのに好適である。したがって、電源装置Ａ１は、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに好適である。これにより、複数の電子部品２をさらに効率的に冷却することができる。
【００５１】
また、図３、図７に示すように、電源装置Ａ１においては、風路６において空気は、風路６の長手方向両端に流れる。そのため、ファン４の送風力が比較的弱いものであっても、ファン４から吐出された空気を速やかに電源装置Ａ１の外部に排出することができる。ファン４の送風力が比較的弱い場合には、ファン４は一般に小型であり、また、軽量である。したがって、風路６の長手方向両端に空気が流れる構成を有する電源装置Ａ１は、小型化および軽量化を図るのに適する。また、送風力が比較的弱いファン４を有する電源装置Ａ１は、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００５２】
電源装置Ａ１は、一般に、粉塵を多く含む環境において使用される。そのため、粉塵を多く含む空気が、ファン４により風路６に送り込まれることとなる。粉塵を多く含む空気が風路６に送り込まれることにより、フィン３２どうしの隙間に粉塵が入り込み、粉塵がフィン３２の隙間に集積した状況になる。フィン３２の隙間に粉塵が集積すると、風路６を流れる空気と接するヒートシンク３の表面積が小さくなる。そうすると、ヒートシンク３の放熱効果が弱まり、ひいては電子部品２が十分に冷却されずに、電子部品２が故障するおそれがある。このような事態を避けるため、電源装置Ａ１の運用に際しては、集積した粉塵を吹き飛ばす除塵作業を定期的に（たとえば２カ月に１回程度）行う必要がある。除塵作業は、たとえば、エアーブローガンをヒートシンク３の長手方向に向け、空気を噴射することによりなされる。
【００５３】
除塵作業を行う際には、まず、カバー１２をベース部材１１から取り外す。次に、エアーブローガンによって、図３上方に空気を噴射する。噴射された空気は、フィン３２の長手方向に沿う噴流となり、フィン３２の隙間に集積した粉塵を電源装置Ａ１の外部に吹き飛ばす。エアーブローガンによる噴流の風圧は、ファン４による風の風圧よりも著しく大きい。そのため、エアーブローガンによる噴流は、ファン４による風によっても電源装置Ａ１の外部に排出されずにフィン３２の隙間に集積した粉塵を、容易に吹き飛ばすことができる。
【００５４】
電源装置Ａ１においては、ファン４は軸流式のファンである。軸流式のファンたるファン４の吐出口４２からファン４の内部に空気が吹き込むと、プロペラ４３が高速で逆回転し、ファン４の回転軸受が損傷するおそれがある。しかしながら、エアーブローガンによる空気の噴射方向は、ファン４の送風方向と交差した方向となっている。そのため、除塵作業時にエアーブローガンによる強い噴流が吐出口４２に吹き込みにくい。したがって、除塵作業においてプロペラ４３が高速で逆回転せず、ファン４の回転軸受が損傷することを防止できる。
【００５５】
図８〜図１９は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５６】
図８〜図１５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。図８は、本実施形態にかかる電源装置の正面図である。図９は、図８に示した電源装置の右側面図である。図１０は、図８のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。図１１は、図９、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う要部断面図である。図１２は、図９、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部断面図である。図１３は、図９、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う要部断面図である。図１４は、図９、図１０のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う要部断面図である。図１５は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。図８、図９、図１１においては、一部の構成を透視化して示している。これらの図に示した電源装置Ａ２は、上述の実施形態にかかる電源装置Ａ１の風路を上下に分けた構造をもつものである。
【００５７】
電源装置Ａ２は、ケース１と、複数の電子部品２と、複数の電子部品２’と、ヒートシンク３と、第１のファン４と、第２のファン４’と、スライド部材５，５’と、ガイドレール７，７’と、複数の温度センサ８１，８１’と、送込口移動部８２とを備える。
【００５８】
図１０〜図１２に示すように、ケース１は、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１７，１８，１９とを含む。ベース部材１１およびカバー１２の具体的構成は、第１実施形態と略同様であるから説明を省略する。仕切板１６は、矩形状であり、ベース部材１１に立設されている。仕切板１６の縁は、ベース部材１１およびカバー１２に当接する。仕切板１６には、矩形状の開口１６０が形成されている。仕切板１７は、断面Ｌ字状であり、図１０の奥方に向かって延びる。仕切板１７の縁は、ベース部材１１と仕切板１６とカバー１２とに当接する。仕切板１７には、開口１７０が形成されている。
【００５９】
仕切板１８は、矩形状であり、仕切板１７に対し立設されている。仕切板１８の縁は、仕切板１７とカバー１２とに当接する。仕切板１８には、開口１８０が形成されている。仕切板１９は、矩形状であり、ベース部材１１と平行に配置されている。仕切板１９の縁は、仕切板１６，１８と、カバー１２とに当接する。
【００６０】
図１０によく表れているように、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１７，１８，１９とに囲まれた空間Ｂ３が形成されている。空間Ｂ３には、吸気孔１２０が臨む。そのため、吸気孔１２０を通り、空間Ｂ３と電源装置Ａ２の外部との間を空気が流通可能となっている。また、電源装置Ａ２には、仕切板１６，１７，１８，１９と、カバー１２とに囲まれた第１の風路６が形成されている。また、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１７とに囲まれた第２の風路６’が形成されている。さらに、電源装置Ａ２には、ベース部材１１と、カバー１２と、仕切板１６，１９とに囲まれた空間Ｂ４が形成されている。
【００６１】
空間Ｂ３と第１の風路６とは、仕切板１８により仕切られている。空間Ｂ３と第２の風路６’とは、仕切板１７により仕切られている。第１の風路６と、第２の風路６’とは仕切板１７により仕切られている。空間Ｂ４と第１の風路６とは、仕切板１６に仕切られている。空間Ｂ４と第２の風路６’とは仕切板１６に仕切られている。
【００６２】
図１０、図１２に示すように、複数の電子部品２は、空間Ｂ４に収容されている。複数の電子部品２は、たとえばネジ（図示略）を用いて、後述のヒートシンク３に直接配置されている。複数の電子部品２は、第１の風路６の長手方向に沿って配置されている。本実施形態においては、複数の電子部品２はそれぞれ、後述の電子部品２’に比べ比較的発熱しにくい、スイッチング素子やダイオード、コンデンサなどの素子である。
【００６３】
複数の電子部品２’は、第２の風路６’に臨むように、仕切板１６に配置されている。本実施形態においては、複数の電子部品２’はそれぞれ、電子部品２に比べ発熱しやすい、トランスやリアクトルといった素子である。また、電子部品２’は、電子部品２に比べ表面積および体積が大きい。各電子部品２’は、コイル部２Ａと、端子部２Ｂとを含む。コイル部２Ａは、比較的発熱しやすい部分であり、その表面の大部分が第２の風路６’に臨む。一方、端子部２Ｂは、空間Ｂ４内に配置されている。すなわち、各電子部品２’は、仕切板１６を貫通して第２の風路６’と空間Ｂ４とにまたがるように配置されている。電子部品２’は、第２の風路６’の長手方向に沿って配置されている。なお、コイル部２Ａ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り封止されていてもよい。
【００６４】
図１０、図１３に示すように、ヒートシンク３は、開口１６０を塞ぐように、仕切板１６に配置されている。ヒートシンク３は、たとえばアルミニウムなどの熱伝導率が比較的大きい材料よりなる。ヒートシンク３は、電子部品２にて発生した熱を効率良く空気中に放つ機能を担う。上述のようにヒートシンク３には、複数の電子部品２が直接配置されている。そのため、ヒートシンク３には、電子部品２にて発生した熱が直接伝わる。ヒートシンク３のその他の構成は、上述の電源装置Ａ１における構成と同様であるから説明を省略する。
【００６５】
本実施形態のスライド部材５，５’の具体的構成は、第１実施形態にかかるスライド部材５と同様である。そのため、スライド部材５，５’についての詳細な説明は省略する。本実施形態においてもスライド部材５は、支持板５１と複数のスラット板５２とを含み、一方、スライド部材５’は、支持板５１’と複数のスラット板５２’とを含む。
【００６６】
図１０、図１１、図１３に示すように、第１のファン４は、吸込口４１と吐出口４２とを有し、吸込口４１から吸込んだ空気を吐出口４２から吐出する。第１のファン４としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、第１のファン４は軸流式のものである。このような軸流式の第１のファン４は、プロペラ４３と、プロペラ４３を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１と吐出口４２とが位置する。図１０、図１３によく表れているように、本実施形態において第１のファン４は、空間Ｂ３に収容されている。図１３に示すように、第１のファン４は、支持板５１に搭載および固定されている。第１のファン４は、吐出口４２が支持板５１に形成された開口５１０と、仕切板１８に形成された開口１８０とに重なるように配置されている。そのため、第１のファン４は、吐出口４２がヒートシンク３に対向する。
【００６７】
第１のファン４が作動すると、電源装置Ａ２の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ３に導かれ、吸込口４１に吸い込まれる。吸込口４１に吸い込まれた空気は、吐出口４２から吐出され、開口１８０を通り、第１の風路６に送り込まれる。本実施形態においては、第１の風路６のうち吐出口４２につながる領域が、空気の第１の風路６への送り込み口である。
【００６８】
第１の風路６は、第１のファン４が吐出した空気を流通させ、流通する空気にヒートシンク３の熱を効率良く放出させるためのものである。図１３に示すように、第１の風路６にはヒートシンク３が臨む。第１のファン４から吐出されヒートシンク３に当たった空気は、フィン３２の隙間をフィン３２に沿って第１の風路６の長手方向両端へと流れる。フィン３２に沿って流れる空気は、表面積が比較的大きいフィン３２から多くの熱を奪う。第１の風路６内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ２の外部に出る。
【００６９】
図１１に示すように、ガイドレール７は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５をガイドするためのものである。ガイドレール７は、仕切板１８およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７に沿ってスライド部材５がスライドすることにより、第１のファン４が第１の風路６の長手方向に移動可能となっている。
【００７０】
図１０、図１１、図１４に示すように、第２のファン４’は、吸込口４１’と吐出口４２’とを有し、吸込口４１’から吸込んだ空気を吐出口４２’から吐出する。第２のファン４’としては、たとえば、軸流式のファン、シロッコファンが挙げられる。本実施形態においては、第２のファン４’は軸流式のものである。このような軸流式の第２のファン４’は、プロペラ４３’と、プロペラ４３’を所定の軸を中心に回転させる図示しない電動機とを含む。この軸方向の両端側に、吸込口４１’と吐出口４２’とが位置する。図１０、図１４によく表れているように、本実施形態において第２のファン４’は、空間Ｂ３に収容されている。第２のファン４’は、支持板５１’に搭載および固定されている。第２のファン４’は、吐出口４２’が支持板５１’に形成された開口５１０’と、仕切板１７に形成された開口１７０とに重なるように配置されている。
【００７１】
第２のファン４’が作動すると、電源装置Ａ２の外部の空気が吸気孔１２０を通り空間Ｂ３に導かれ、吸込口４１’に吸い込まれる。吸込口４１’に吸い込まれた空気は、吐出口４２’から吐出され、開口１７０を通り、第２の風路６’に送り込まれる。すなわち、本実施形態においては、第２の風路６’のうち吐出口４２’につながる領域が、空気の第２の風路６’への送り込み口である。
【００７２】
第２の風路６’は、第２のファン４’が吐出した空気を流通させ、流通する空気に電子部品２’の熱を効率良く放出させるためのものである。図１４に示すように、第２の風路６’には電子部品２’の表面の大部分が臨む。第２のファン４’から吐出され電子部品２’に当たった空気は、電子部品２’から熱を奪いつつ、第２の風路６’の長手方向両端へと流れる。第２の風路６’内の長手方向両端に流れた空気は、排気孔１２２を通って電源装置Ａ２の外部に出る。
【００７３】
図１１に示すように、ガイドレール７’は、たとえばステンレスなどの金属よりなり、スライド部材５’をガイドするためのものである。ガイドレール７’は、仕切板１７およびカバー１２に沿う形状である。ガイドレール７’に沿ってスライド部材５’がスライドすることにより、第２のファン４’が第２の風路６’の長手方向に移動可能となっている。
【００７４】
図１２、図１３、図１５に示す各温度センサ８１は、第１の風路６の長手方向に沿って、ヒートシンク３に配置されている。温度センサ８１はそれぞれ、各電子部品２の温度を計測するためのものである。図１５に示すように、温度センサ８１は計測した温度に関する温度情報Ｔｓを、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００７５】
図１２、図１４、図１５に示す各温度センサ８１’は、第２の風路６’の長手方向に沿って、仕切板１６に配置されている。温度センサ８１’はそれぞれ、各電子部品２’の温度を計測するためのものである。図１５に示すように、温度センサ８１’は計測した温度に関する温度情報Ｔｓ’を、図示しない配線を介して、送込口移動部８２に送る。
【００７６】
図１５に示す送込口移動部８２は、上述の実施形態と同様に、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、第１のファン４から吐出された空気の送り込み口の位置（以下、送り込み位置という）を変化させるものである。本実施形態ではさらに、送込口移動部８２は、電子部品２’の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１’に計測された各電子部品２’の温度に基づき、第２のファン４’から吐出された空気の送り込み位置を変化させるものである。送込口移動部８２は、制御部８２１および移動機構８２２，８２２’を含む。
【００７７】
制御部８２１は、たとえばＩＣチップであり、図１２、図１３に示すように、ヒートシンク３もしくは仕切板１６に搭載されている。制御部８２１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を移動機構８２２に送る。本実施形態ではさらに、制御部８２１は、温度センサ８１’から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２’のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。制御部８２１は、このような最適な空気の送り込み位置に関する信号を移動機構８２２’に送る。
【００７８】
図１１、図１５に示す移動機構８２２は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、第１のファン４およびスライド部材５を、移動させる機構である。移動機構８２２’は、制御部８２１から空気の送り込み位置に関する信号を受け、第２のファン４’およびスライド部材５’を、移動させる機構である。移動機構８２２は、モータ８３１と、ボールネジ８３２と、ナット８３３とを含む。同様に、移動機構８２２’は、モータ８３１’と、ボールネジ８３２’と、ナット８３３’とを含む。移動機構８２２，８２２’の具体的構成は上述の実施形態の移動機構８２２の構成と同様であるから説明を省略する。
【００７９】
次に、電源装置Ａ２の動作について説明する。
【００８０】
電源装置Ａ２の駆動を開始する時点においては、たとえば、第１のファン４を第１の風路６の長手方向の略中間に（図１３参照）、かつ、第２のファン４’を第２の風路６’の略中間に（図１４参照）位置させる。電源装置Ａ２の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、複数の電子部品２には電流が流れる。これにより、複数の電子部品２が発熱する。電子部品２にて発生した熱は、主として、ヒートシンク３に直接伝わる。一方、電源装置Ａ２が駆動すると、第１のファン４への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２から第１の風路６に送り出される。第１のファン４が空気を吐出する方向は、第１の風路６の長手方向に交差する方向（図では第１の風路６の長手方向に直交する方向）であり、かつ、各フィン３２の面内方向に沿う方向である。
【００８１】
第１の風路６に送られた空気はフィン３２どうしに挟まれた隙間に入り込む。フィン３２の隙間に入り込んだ空気は、フィン３２の熱を奪いながら、第１の風路６の長手方向両端へと流れる。第１の風路６にて空気は、フィン３２の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、温度が高くなる。そのためファン４により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２にて発生した熱は、ヒートシンク３に直接伝わり、さらに第１の風路６を流れる空気によって、電源装置Ａ２の外部へと効率よく放出される。
【００８２】
電源装置Ａ２の駆動時において、図１５に示す制御部８２１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが送られている。制御部８２１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１３の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２のうち図１３の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、図１３の上側の空気の送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は、最適な空気の送り込み位置へ第１のファン４を移動させる信号を移動機構８２２に送る。具体的には、制御部８２１が、このような信号として、モータ８３１の回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓをモータ８３１に送る。かかる点は上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
図１１、図１５に示す移動機構８２２は、回転信号Ｒｓを受けると、最適な空気の送り込み位置から第１のファン４が空気を送り出せるように、第１のファン４を第１の風路６の長手方向に沿って移動させる。その後、たとえば、複数の電子部品２のうち図１３の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、第１のファン４を第１の風路６に沿って図１３の下方に移動させる。
【００８４】
一方、電源装置Ａ２の駆動が開始されると、溶接用の電流や電圧を出力するため、電子部品２’には電流が流れる。これにより複数の電子部品２’が発熱する。一方、電源装置Ａ２が駆動すると、第２のファン４’への電力の供給が開始され、空気が吐出口４２’から第２の風路６’に送り出される。本実施形態において、第２のファン４’が空気を吐出する方向は、第２の風路６’の長手方向に交差する方向である。
【００８５】
第２の風路６’に送られた空気は電子部品２’の熱を奪いながら、第２の風路６’の長手方向両端へと流れる。第２の風路６’にて空気は、電子部品２’の熱を奪いながら流れるので、上流側から下流側にいくに従い、空気の温度が高くなる。そのため第２のファン４’により吐出された時に比べ温度が高くなった空気が、排気孔１２２から吹き出る。このように、電子部品２’にて発生した熱は、第２の風路６’を流れる空気に直接伝わり、電源装置Ａ２の外部へと効率よく放出される。
【００８６】
電源装置Ａ２の駆動時において、図１５に示す制御部８２１には、各温度センサ８１’から各電子部品２’の温度情報Ｔｓが送られている。制御部８２１は、各温度センサ８１’から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２’のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み位置を計算する。たとえば、複数の電子部品２’のうち図１４の最上部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８２１は、複数の電子部品２’のうち図１４の最上部に示したものを効率よく冷却するためには、図１４の上側の空気の送り込み位置が最適であると判断する。このとき、制御部８２１は、最適な空気の送り込み位置へ第２のファン４’を移動させる信号を移動機構８２２’に送る。具体的には、制御部８２１が、このような信号として、移動機構８２２’におけるモータの回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓ’を当該モータに送る。かかる点は上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８７】
図１１、図１５に示す移動機構８２２’は、回転信号Ｒｓ’を受けると、最適な空気の送り込み位置から第２のファン４’が空気を送り出せるように、第２のファン４’を第２の風路６’の長手方向に沿って移動させる。その後、たとえば、複数の電子部品２’のうち図１４の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えることになった場合には、同様に、第２のファン４’を第２の風路６’に沿って図１４の下方に移動させる。
【００８８】
次に、電源装置Ａ２の作用効果について説明する。
【００８９】
上述のように、第１の風路６を流れる空気は、第１の風路６における上流側から下流側に行くにつれて、温度が高くなる傾向にある。すなわち、第１のファン４により送り出された空気は、第１の風路６を流れるにつれて徐々に温度が上昇する。温度が上昇する前（すなわち上流側）の比較的温度が低い空気は、温度が上昇した後（すなわち下流側）の比較的温度が高い空気に比べて、吸熱能力が高い。電源装置Ａ２においては、第１の風路６への空気の送り込み口の位置（送り込み位置）を変化させることができる。そのため、第１の風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。同様の理由により、電源装置Ａ２は、複数の電子部品２’を効率的に冷却するのに適する。
【００９０】
電源装置Ａ２においては、第１の風路６への空気の送り込み口の移動は、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、行われる。これは、各電子部品２のうち温度が高いものを検出するのに好適である。したがって、電源装置Ａ１は、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに好適である。これにより、複数の電子部品２をさらに効率的に冷却することができる。同様に、複数の電子部品２’をさらに効率的に冷却することができる。
【００９１】
また、電源装置Ａ２においては、複数の電子部品２を第１のファン４により冷却し、さらに、複数の電子部品２’を第２のファン４’により冷却している。そのため電源装置Ａ２によると、電子部品２および電子部品２’をそれぞれ、互いの発熱状態の影響を受けることなく冷却することができる。このような構成は、複数の電子部品２および複数の電子部品２’を効率的に冷却するのに適する。
【００９２】
電源装置Ａ２において、第１の風路６と第２の風路６’とは、仕切板１７により仕切られている。そのため、第１の風路６を流れる空気が第２の風路６’に流れ込むことがない。同様に、第２の風路６’を流れる空気が第１の風路６に流れ込むことがない。したがって、電子部品２と電子部品２’とは、互いの発熱による影響を受けずに効率よく空気冷却される。
【００９３】
また電源装置Ａ２においても、第１のファン４は、第１の風路６の長手方向に交差する方向に空気を吐出している。したがって、第１実施形態と同様に、第１の風路６の長手方向における複数の電子部品２の配置位置の自由度を高めることができる。また電源装置Ａ２においては、第２のファン４’は、第２の風路６’の長手方向に交差する方向に空気を吐出している。したがって、第２の風路６’の長手方向における複数の電子部品２’の配置位置の自由度を高めることができる。
【００９４】
電源装置Ａ２においても、第１のファン４，および第２のファン４’はそれぞれ、軸流式のファンである。したがって、第１実施形態と同様に、除塵作業においてプロペラ４３が高速で逆回転せず、第１のファン４の回転軸受が損傷しにくくなる。また、除塵作業においてプロペラ４３’が高速で逆回転せず、第２のファン４’の回転軸受が損傷しにくくなる。
【００９５】
また、図１３に示すように、電源装置Ａ２においては、第１の風路６において空気は、第１の風路６の長手方向両端に流れる。そのため、第１のファン４の送風力が比較的弱いものであっても、第１のファン４から吐出された空気を速やかに電源装置Ａ２の外部に排出することができる。第１のファン４の送風力が比較的弱いものは一般に小型であり、また、軽量である。したがって、第１の風路６の長手方向両端に空気が流れる構成を有する電源装置Ａ２は、小型化および軽量化を図るのに適する。また、送風力が比較的弱い第１のファン４を有する電源装置Ａ２は、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００９６】
また、電源装置Ａ２においては、図１４に示すように、第２の風路６’において空気は、第２の風路６’の長手方向両端に流れる。そのため、電源装置Ａ２は、小型化、軽量化、低騒音化、および低消費電力化を図るのに適する。
【００９７】
また、たとえばヒートシンク３よりも電子部品２’の方が発熱により温度が高くなりやすい場合、第２のファン４’の送風力を第１のファン４の送風力より大きくしてもよい。このようにすると、第１の風路６を流れる空気による冷却能力と、第２の風路６’を流れる空気による冷却能力とを異ならせることができる。さらには、電子部品２と、電子部品２’の動作が時間的に大きく異なる場合、それに応じて第１のファン４および第２のファン４’を作動させるタイミングをそれぞれ異ならせてもよい。
【００９８】
図１６、図１７を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。図１６は、本実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。図１７は、本実施形態にかかる電源装置の機能ブロック図である。
【００９９】
電源装置Ａ３は、基本的な構成要素として、ケース１と、複数の電子部品２と、ヒートシンク３と、ファン４と、複数の温度センサ８１と、送込方向変化部８５と、２つの通風防止板８８と、通風防止膜８９とを備える。ケース１、複数の電子部品２、ヒートシンク３、ファン４、および複数の温度センサ８１の構成は、第１実施形態と略同様であるから、説明を省略する。本実施形態にかかる電源装置Ａ３は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、風路６への空気の送り込み位置を変化させるのではなく、風路６への空気の送り込み方向を変化させる点において、第１実施形態にかかる電源装置Ａ１と相違する。本実施形態においてファン４は、吐出口４２が風路６に臨むように配置されており、かつ、風路６の長手方向に交差する軸を中心に回動可能となっている。
【０１００】
図１６に示すように、各通風防止板８８は、仕切板１３における開口１３０の縁の近傍に立設されている。通風防止板８８は、仕切板１３からカバー１２に延びる形状である。通風防止板８８は、たとえば、仕切板１３を構成する材料と同一の材料よりなる。通風防止膜８９は、通風防止板８８とファン４との間を空気が通ることを防止するためのものである。通風防止膜８９は、通風防止板８８とファン４とにつながる。図示していないが、通風防止膜８９は、ベース部材１１と仕切板１５にもつながる。通風防止膜８９は、伸縮可能な蛇腹状であり、たとえば、可撓性の材料よりなる。そのため、ファン４が回動しても、通風防止膜８９によってファン４と通風防止板８８、ベース部材１１、仕切板１５との間が塞がれた状態が維持される。これにより、ファン４が回動しても、ファン４の周囲を空気が通ることにより空気が空間Ｂ１から風路６に流れることが防止される。
【０１０１】
送込方向変化部８５は、電子部品２の温度が上昇しすぎないように、各温度センサ８１に計測された各電子部品２の温度に基づき、ファン４から吐出された空気の風路６への送り込み方向を変化させるものである。送込方向変化部８５は、制御部８５１および移動機構８５２を含む。
【０１０２】
制御部８５１は、第１実施形態における制御部８２１と略同様の計算を行う。すなわち、制御部８５１は、温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。制御部８５１は、このような最適な空気の送り込み方向に関する信号を移動機構８５２に送る。具体的には、制御部８５１が、このような信号として、移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とに関する回転信号Ｒｓ’’を、当該モータに送る。
【０１０３】
電源装置Ａ３の駆動時において、図１６、図１７に示す制御部８５１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓが逐次送られる。制御部８５１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１６の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８５１は、複数の電子部品２のうち図１６の最下部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような、図１６の２点鎖線で示すファン４の送り込み方向が最適である、と判断する。このとき、制御部８５１は既に、公知の工程を経ることにより、図１６に示すファン４の送り込み方向に関する情報を得ている。制御部８５１は、ファン４の送り込み方向に関する当該情報を用いて、図１６の実線で示すファン４の送り込み方向から図１６の２点鎖線で示すファン４の送り込み方向へとファン４を回動させるために要する移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓ’’を移動機構８５２に送る。
【０１０４】
移動機構８５２は、回転信号Ｒｓ’’を受けると、移動機構８５２におけるモータの回転を開始する。移動機構８５２におけるモータが回転を開始すると、ファン４が回動を開始し、ファン４による空気の送り込み方向が変化する。そして、ファン４の送り込み方向が、複数の電子部品２のうち高温のものを効率的に冷却できる方向へと変化する。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【０１０５】
このような構成によると、電源装置Ａ３の駆動時に、各電子部品２の温度に基づき、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【０１０６】
図１８、図１９を用いて、本発明の第４実施形態について説明する。図１８は、本実施形態にかかる電源装置の要部断面図である。図１９は、図１８に示した電源装置の部分拡大図である。
【０１０７】
電源装置Ａ４は、送込方向変化部８５が複数の風向板８５３を含む点において、上述の電源装置Ａ３と相違する。なお、電源装置Ａ４は、電源装置Ａ３と異なり、通風防止板８８、通風防止膜８９は備えていない。各風向板８５３は、風路６に臨む。各風向板８５３は、風路６の長手方向に交差する軸を中心に回動可能となっている。複数の風向板８５３は、移動機構８５３のモータの回動により移動する枠体（図示略）に、支持されている。当該枠体の移動に連動して、複数の風向板８５３は一体として回動する。複数の風向板８５３の向く方向によって、ファン４から風路６への空気の送り込み方向が規定される。
【０１０８】
電源装置Ａ４の駆動時において、制御部８５１には、各温度センサ８１から各電子部品２の温度情報Ｔｓ（本実施形態では図示略、図１７参照）が逐次送られる。制御部８５１は、各温度センサ８１から受けた温度情報Ｔｓに基づき、複数の電子部品２のうちの特定のものの温度が過度に上昇することを抑制するのに最適な空気の送り込み方向を計算する。たとえば、複数の電子部品２のうち図１８の最下部に示したものの温度が最も高く、かつ、当該温度がしきい値Ｔｔｈを一定時間Δｔの間超えている場合を想定する。この場合、制御部８５１は、複数の電子部品２のうち図１８の最下部に示したものを効率よく冷却するためには、高温の電子部品２に向かって空気を送り込むような、図１９の２点鎖線の直線の矢印で示す空気の送り込み方向が最適である、と判断する。このとき、制御部８５１は既に、公知の工程を経ることにより、図１９の実線で示す風向板８５３の向く方向に関する情報を得ている。制御部８５１は、風向板８５３の向く方向に関する当該情報を用いて、図１９の実線で示す風向板８５３の向く方向から図１９の２点鎖線で示す風向板８５３の向く方向へとファン４を回動させるために要する、移動機構８５２におけるモータの回転方向と回転数とを、計算する。そして、制御部８２１は、この回転方向および回転数に関する回転信号Ｒｓ’’（本実施形態では図示略、図１７参照）を移動機構８５２（本実施形態では図示略、図１７参照）に送る。
【０１０９】
移動機構８５２は、回転信号Ｒｓ’’を受けると、移動機構８５２におけるモータの回転を開始する。移動機構８５２におけるモータが回転を開始すると、風向板８５３が回動を開始し、ファン４による空気の送り込み方向が変化する。そして、ファン４の送り込み方向が、複数の電子部品２のうち高温のものを効率的に冷却できる方向へと変化する。このように、高温となった電子部品２を効率的に冷却する。
【０１１０】
このような構成によっても、電源装置Ａ４の駆動時に、各電子部品２の温度に基づき、風路６における吸熱能力の高い位置を移動させることができる。これにより、複数の電子部品２のうち特定のものの温度が過度に上昇することを抑制することができる。これは、複数の電子部品２を効率的に冷却するのに適する。
【０１１１】
なお、第３、第４実施形態で述べた風向を変化させる構成を、第２実施形態で述べた２つの風路を備える構成に適用してもよい。すなわち、入力装置Ａ２が、送込口移動部８２を備えず、第３、第４実施形態にかかる送込方向変化部８５を備える構成を採用してもよい。
【０１１２】
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。第１実施形態および第２実施形態においては、温度センサに計測された温度に基づきファンを移動させる例を示したが本発明はこれに限られない。たとえば、電源装置が温度センサおよび送込口移動部を備えずに、手動でファンを移動させることができる構成を採用してもよい。同様に、第３および第４実施形態においては、温度センサに計測された温度に基づき風路への空気の送り込み方向を変化させる例を示したが本発明はこれには限られない。たとえば、電源装置が温度センサおよび送込方向変化部を備えずに、手動でファンを操作し、風路への空気の送り込み方向を変化させることができる構成を採用してもよい。
【０１１３】
各温度センサが各電子部品の温度を計測する必要は必ずしもない。たとえば、電子部品の配置位置と関係なく、複数の温度センサが風路の長手方向に沿って配置されていてもよい。また、ファンは、吐出口が風路に臨むように配置されていなくてもよい。このときには、吐出口から吐出された空気を風路へと導く追加の導風路を形成する必要がある。
【符号の説明】
【０１１４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 電源装置
１ ケース
１１ ベース部材
１２ カバー
１２０ 吸気孔
１２２ 排気孔
１３〜１９ 仕切板
１３０，１４０，１６０，１７０，１８０ 開口
１０ 車輪
２ 電子部品
２’ 電子部品
３ ヒートシンク
３１ 基部
３２ フィン
４ ファン、第１のファン
４１ 吸込口
４２ 吐出口
４３ プロペラ
４’ 第２のファン
４１’ 吸込口
４２’ 吐出口
５，５’ スライド部材
５１，５１’ 支持板
５２，５２’ スラット板
６ 風路、第１の風路
６’ 第２の風路
７，７’ ガイドレール
８１ 温度センサ
８２ 送込口移動部
８２１ 制御部
８２２，８２２’ 移動機構
８３１，８３１’ モータ
８３２，８３２’ ボールネジ
８３３，８３３’ ナット
８５ 送込方向変化部
８５１ 制御部
８５２ 移動機構
８５３ 風向板
８８ 通風防止板
８９ 通風防止膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品と、
ファンとを備え、
上記ファンから吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路が形成され、
上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、
上記送り込み口は、上記風路の長手方向に移動可能であることを特徴とする、電源装置。
【請求項２】
上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、
各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み口を移動させる送込口移動部とをさらに備える、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する、請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、
上記送込口移動部は、上記ファンを上記長手方向に沿って移動させる、請求項１ないし３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項５】
上記複数の電子部品にて発生した熱が伝導され、かつ、上記風路に臨むヒートシンクをさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項６】
上記ヒートシンクは、上記長手方向に延び、かつ、互いに隙間を介して並列された複数のフィンを含む、請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
上記複数の電子部品は、上記ヒートシンクに直接配置されている、請求項５または６に記載の電源装置。
【請求項８】
上記風路に臨む開口が形成された仕切板をさらに備え、
上記ファンは、上記仕切板に対し相対移動可能に上記仕切板に設けられているとともに、上記開口を通して空気を上記風路に向かって吐出する、請求項５ないし７のいずれかに記載の電源装置。
【請求項９】
複数の電子部品と、
ファンとを備え、
上記ファンから吐出された空気が送り込まれる長手状の風路が形成され、
上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、
上記ファンから吐出された空気の上記風路への送り込み方向が変化可能であることを特徴とする、電源装置。
【請求項１０】
上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、
各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み方向を変化させる送込方向変化部とをさらに備える、請求項９に記載の電源装置。
【請求項１１】
上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する、請求項１０に記載の電源装置。
【請求項１２】
上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、
上記送込方向変化部は、上記ファンを上記長手方向に交差する軸を中心に回動させる、請求項１０または１１に記載の電源装置。
【請求項１３】
上記送込方向変化部は、上記風路に臨み、かつ、上記吐出口から吐出された空気が流れる方向を変化させる複数の風向板を含み、
各風向板は、上記長手方向に交差する軸を中心に回動する、請求項１０または１１に記載の電源装置。
【請求項１】
複数の電子部品と、
ファンとを備え、
上記ファンから吐出された空気が送り込まれる送り込み口を有する長手状の風路が形成され、
上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、
上記送り込み口は、上記風路の長手方向に移動可能であることを特徴とする、電源装置。
【請求項２】
上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、
各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み口を移動させる送込口移動部とをさらに備える、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する、請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、
上記送込口移動部は、上記ファンを上記長手方向に沿って移動させる、請求項１ないし３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項５】
上記複数の電子部品にて発生した熱が伝導され、かつ、上記風路に臨むヒートシンクをさらに備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の電源装置。
【請求項６】
上記ヒートシンクは、上記長手方向に延び、かつ、互いに隙間を介して並列された複数のフィンを含む、請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
上記複数の電子部品は、上記ヒートシンクに直接配置されている、請求項５または６に記載の電源装置。
【請求項８】
上記風路に臨む開口が形成された仕切板をさらに備え、
上記ファンは、上記仕切板に対し相対移動可能に上記仕切板に設けられているとともに、上記開口を通して空気を上記風路に向かって吐出する、請求項５ないし７のいずれかに記載の電源装置。
【請求項９】
複数の電子部品と、
ファンとを備え、
上記ファンから吐出された空気が送り込まれる長手状の風路が形成され、
上記風路を流れる空気によって上記複数の電子部品が冷却されるように構成された電源装置であって、
上記ファンから吐出された空気の上記風路への送り込み方向が変化可能であることを特徴とする、電源装置。
【請求項１０】
上記長手方向に沿って配置された複数の温度センサと、
各温度センサに計測された温度に基づき、上記送り込み方向を変化させる送込方向変化部とをさらに備える、請求項９に記載の電源装置。
【請求項１１】
上記複数の温度センサはそれぞれ、各電子部品の温度を計測する、請求項１０に記載の電源装置。
【請求項１２】
上記ファンは、空気を吐出する吐出口を有し、かつ、上記吐出口が上記風路に臨むように配置されており、
上記送込方向変化部は、上記ファンを上記長手方向に交差する軸を中心に回動させる、請求項１０または１１に記載の電源装置。
【請求項１３】
上記送込方向変化部は、上記風路に臨み、かつ、上記吐出口から吐出された空気が流れる方向を変化させる複数の風向板を含み、
各風向板は、上記長手方向に交差する軸を中心に回動する、請求項１０または１１に記載の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２４９４９５（Ｐ２０１１−２４９４９５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０１０９（Ｐ２０１０−１２０１０９）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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