(57)【要約】【課題】  ノイズキャンセルと空冷装置の異常報知とを行う。【解決手段】筐体２内には、変圧器２６等の発熱電気部品が収容されている。筐体２の内外を連通するように空気流入口２０が形成されている。筐体２内に設けたファンが、空気流入口２０から筐体２内に流入させた空気に変圧器２６等を通過させて、筐体２の外部に流出させる。筐体２内に設けられた音源５６が、ファン２２の作動により空気流入口２０から空気が流入することによって発生する騒音と逆相の音を発生する。この音を筐体２内に放音するように、筐体２内にスピーカ５８が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱電気部品を内部に有する筐体と、
この筐体の内外を連通するように前記筐体に形成された空気流入口と、
前記筐体内に設けられ、前記空気流入口から前記筐体内に流入させた空気に前記発熱電気部品を通過させて、前記筐体の外部に流出させるファンと、
前記筐体内に設けられており、前記筐体内への前記空気の流入及び流出が正常に行われているときの前記ファンの作動により、前記空気流入口から前記空気が流入することによって発生する騒音と逆相の音の音源と、
この音源の音を前記筐体内に放音するように、前記筐体内に設けられたスピーカとを、
具備する空冷装置の異常警報装置。
【請求項２】
請求項１記載の空冷装置の異常警報装置において、前記スピーカは、前記空気流入口付近に設けられている空冷の異常警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器や電子機器の筐体内に設けた発熱部品を空冷する空冷装置に異常がある場合に、これを報知する異常警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記の異常警報装置としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。特許文献１の技術では、例えばファンが回転停止した場合に、アラームレベル出力信号をＬからＨに変化させる異常検出回路をファンに設け、この異常検出回路のアラームレベル出力信号をアラーム処理回路に供給し、アラーム出力レベルがＬからＨに変化したとき、アラーム処理回路に設けたリレーが駆動される。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術によれば、異常検出回路及びアラーム処理回路を設ける必要がある上に、例えば可聴音で異常が発生したことを報知しようとすると、駆動されたリレーによって作動を開始するブザーのような鳴動装置が必要になり、構成が複雑になる。また、ファンの異常は検出できるが、例えばファンが設けられている筐体内において、部品の脱落等によって空気の流れが阻害されていても、それを検出することができない。
【０００５】
本発明は、ファンの故障や筐体内での空気の流れが阻害されていることを、簡単な構成で報知する異常警報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の空冷装置の異常警報装置は、筐体を有し、この筐体内には、発熱電気部品が設けられている。発熱電気部品としては、例えば半導体素子や変圧器等がある。この筐体の内外を連通するように前記筐体に空気流入口が形成されている。空気流入口は、複数設けることができる。筐体内にファンが設けられている。このファンは、前記空気流入口から前記筐体内に流入させた空気に前記発熱電気部品を通過させて、前記筐体の外部に流出させる。ファンは、空気流入口の近傍に設けることもできるし、空気流入口とは別に設けた空気流出口の近傍に設けることもできる。前記筐体内に音源が設けられている。この音源は、前記筐体内への前記空気の流入及び流出が正常に行われているときの前記ファンの作動により、前記空気流入口から前記空気が流入することによって発生する騒音と逆相のノイズキャンセル用音を発生する。この音源の音を前記筐体内に放音するように、前記筐体内にスピーカが設けられている。
【０００７】
このように構成すると、ファンが正常に動作しているときには、空気流入口から空気が流入することによって発生している騒音は、音源からのノイズキャンセル用音によってほぼ抑圧されており、殆ど聞こえない。ファンが故障により停止している場合、若しくはファンの回転数が規定値よりも低下しているようなファンに異常がある場合、或いはファンに異常はないが、筐体内でなんらかの理由で空気の流れが阻害されているような場合、空気の流入によって発生する騒音が変化し、この騒音と音源からのノイズキャンセル用音とは逆相関係で無くなり、ノイズキャンセル用音によっては騒音を抑圧できなくなり、騒音が聞こえる。今まで抑圧されていた騒音が聞こえることによって、空冷装置に異常があることを容易に確認することができる。
【０００８】
前記スピーカは、前記空気流入口付近に設けることができる。空気の流入による騒音は、空気流入口の付近で発生するので、その付近にスピーカを設けることによって、騒音を良好に抑圧することができ、正常状態では、静寂な環境を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、異常検出回路や処理回路を設ける必要なく、空気流入口を空気が通過することによって発生する騒音を利用して、簡単な構成で異常を報知することができ、しかも正常時には機器の騒音を低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の１実施形態の空冷装置の異常警報装置は、例えば無停電電源装置や溶接機等の電気機器に実施されたもので、図１に示すように、筐体２を有している。筐体２は、例えば縦長の直方体状に構成されている。筐体２は、間隔を隔てて配置された主壁４、６と、これら主壁４、６の上端部を繋ぐ上壁８と、主壁４、６の下端部を繋ぐ下壁１０とを、備えている。さらに、主壁４、６の両側端部をそれぞれ繋ぐ側壁も有している。
【００１１】
上壁８における主壁４、６方向の中途から下壁１０方向に向けて区画壁１２が伸延している。これによって、筐体２の内部は、第１及び第２の部屋、例えば部屋１４、１６に区画されている。なお、区画壁１２の先端は、下壁１０には到達しておらず、区画壁１２の先端と下壁１０との間に、空気流通口１８が形成されている。
【００１２】
主壁４の下部には、複数の空気流入口２０が、上下方向に例えば一列に形成されている。この空気流入口２０の列は、主壁４の両端間に複数形成されている。なお、これら空気流入口２０に対応する部屋１４内の位置に、部屋１４内に空気を流入させるためのファンを設けることもできる。
【００１３】
部屋１６内の上壁８には、ファン２２が設けられている。ファン２２は、上壁８に形成した空気排出口２４に取り付けられている。なお、空気流入口２０側にファンを設けた場合、ファン２２を省略することも可能である。
【００１４】
部屋１６の下壁１０上には、無停電電源装置や溶接機等に使用される発熱部品、例えば変圧器２６が配置されている。この変圧器２６は、ファン２２を駆動することによって空気流入口２０から部屋１４に流入し、空気流通口１８を介して部屋１６に流入し、ファン２２によって排出される空気によって冷却される。
【００１５】
変圧器２６よりも上部の区画壁１２上には、上下方向に間隔をあけて２つの貫通孔２８、２８ａが形成されている。下方にある貫通孔２８には、空気流通路形成手段、例えばダクト３２が設けられている。ダクト３２は、部屋１６側に位置するように貫通孔２８に取り付けられている。ダクト３２は貫通孔２８よりも一回り小さい開口を有し、この開口の上部に放熱体３４が取り付けられ、ダクト３２の開口が空気流入口３６となる。放熱体３４は、ダクト３２の上部開口から一部が突出している。従って、空気流入口３６から流入した空気が、放熱体３４の上端間や放熱体３４の上端とダクト２８の上端との間に形成された空気流出口３７から、上方に向かう空気流通路が形成されている。
【００１６】
同様に、上方にある貫通孔２８ａにも、空気流通路形成手段、例えばダクト３２ａが設けられ、これは、放熱体３４ａ、空気流入口３６ａ、空気流出口３７ａを有している。但し、空気流入口３６ａは、上壁８側に位置し、空気流出口３７ａが下方に位置している。空気流入口３６ａから流入した空気が放熱体３４ａの間を抜けて、空気流出口３７ａから下方に向かう空気流通路が形成されている。これらダクト３２、３２ａは、同一直線上に位置し、ダクト３２、３２ａの空気流出口３７、３７ａは、間隔をおいて対向し、空気流出口３７、３７ａから流出した空気は、これらの中間で合流する。
【００１７】
ダクト３２の放熱体３４には、発熱部品、例えばコンバータ構成用の半導体スイッチング素子、具体的にはＩＧＢＴ３８が、図１に示すように取り付けられ、部屋１４側に突出している。コンバータは、例えば変圧器２６によって変圧された三相交流電圧を整流するものである。この整流された三相交流電圧は、部屋１４に設けた発熱部品、例えば複数の平滑用コンデンサ４０によって直流化される。また、ダクト３２ａの放熱体３４ａには、発熱部品、例えばインバータ構成用の半導体スイッチング素子、具体的にはＩＧＢＴ３８ａが、ＩＧＢＴ３８と同様に取り付けられ、平滑用コンデンサ４０から供給される直流化された電圧を高周波電圧に変換する。
【００１８】
これら各ＩＧＢＴ３８、３８ａ、平滑用コンデンサ４０を接続するために、部屋１４側に区画壁１２に接近して、平行導体板４２が配置されている。平行導体板４２は、絶縁物で形成された板状体４４、４４ａの区画壁１２側と、これの反対側とに、それぞれ導体４６、４６ａを形成したものである。
【００１９】
通常、ダクト３２ａは、ダクト３２と同様に上方から空気が抜けるように配置するが、平行導体板４２を設けた関係上、ダクト３２ａは、ダクト３２と逆向きに取り付けて、空気流入口３６ａが上方に位置するようにしている。そのため、上述したように空気流出口３７、３７ａが対向しており、空気流出口３７、３７ａから流出した空気は、これらの中間で衝突し、乱流を発生させる。この乱流の発生を防止するために、空気流出口３７、３７ａの間の空気の合流位置には、案内部材４８、４８ａが設けられている。
【００２０】
案内部材４８は、空気流出口３７に対して斜めに配置された板状体で、その基端が区画壁１２に固定され、先端が主壁６側に向かって斜め上方に位置している。案内部材４８ａは、空気流出口３７ａに対して斜めに配置された板状体で、その基端が区画壁１２に固定され、先端が主壁６側に向かって斜め下方に位置している。これら案内部材４８、４８ａの先端が互いに接し、側面形状が三角形をなしている。これら案内部材４８、４８ａの互いに接した先端から、主壁８側に向かって直線状部５０が主壁８に対して垂直に伸びている。直線状部５０は、ダクト３２、３２ａの背面付近まで伸びていて、変圧器２６を通過してきた空気の流れを阻害することはない。空気流出口３７から流出した空気は、案内部材４８、直線状部５０に案内されて、変圧器２６を冷却してきた空気と円滑に合流し、空気流出口３７ａから流出した空気は、案内部材４８ａ、直線状部５０に案内されて、変圧器２６を冷却してきた空気と円滑に合流し、空気流出口３７、３７ａから流出した空気が衝突して乱流を生成することはない。
【００２１】
筐体２内の部屋１４側において、区画壁１２の下部付近に、区画壁１２に沿ってプリント基板５２がスペーサ５４を介して取り付けられている。プリント基板５２には、音源５６が設けられている。音源５６は、例えばデジタル音源である。このデジタル音源が発生するデジタル音は、正常状態、例えばファン２２が規定の回転数で回転している状態で、かつ空気流入口２０から流入した空気が上述した各発熱部品を冷却してファン２２によって筐体２の外部に正常に流出している状態において、空気流入口２０から空気が流入することによって発生する騒音を所定の周期にわたって集音して、ディジタル信号に変換し、このデジタル信号の位相を反転させたものを記憶しているものである。なお、前記騒音は、可聴周波数成分を含むものである。可聴周波数成分を含む騒音を発生するように、空気流入口２０の数や位置、筐体２の大きさ等は設定されている。上記デジタル音源からのデジタル信号は、繰り返し読み出され、音源５６が備えるＤ／Ａ変換器によってアナログ音に変換され、音源５６が備える増幅器によって増幅される。この増幅器の出力は、ノイズキャンセル用音としてスピーカ５８に供給される。スピーカ５８は、図１では略して示してあるが、プリント基板５２に取り付けられ、空気流入口２０の近傍に配置されている。例えばスピーカ５８の放音口が、空気流入口２０の最上段にあるもの付近に位置するように配置されている。この音源５６は、例えば、この無停電電源装置や溶接機に電源が供給されたとき、動作を開始する。
【００２２】
このように構成された空冷装置の異常警報装置では、無停電電源装置や溶接機に電源が供給され、ファン２２が駆動されると、空気流入口２０、２０から空気が流入し、空気流通口１８を介して部屋１６に入り、変圧器２６を冷却して、ファン２２によって筐体２の外部に排出される。一方、部屋１４内の空気の一部は、空気流入口３６を介してダクト３２内に入り、放熱体３４の間を通過して、放熱体３４に取り付けられているＩＧＢＴ３８を冷却する。また、部屋１４内の空気の残りのものは、各平滑コンデンサ４０の間、平滑コンデンサ４０と主壁４との間、平行導体板４２を通過して、これらを冷却した後、空気流入口３６ａからダクト３２ａ内に入り、放熱体３４ａの間を通過して、放熱体３４ａに取り付けられているＩＧＢＴ３８ａを冷却する。
【００２３】
ダクト３２、３２ａの空気流出口３７、３７ａから流出した空気は、案内部材４８、４８ａ、直線状部５０によって案内されて向きを変えて、変圧器２６を冷却してきた空気と円滑に合流し、ファン２２によって筐体２の外部に排出される。従って、空気流出口３７、３７ａから流出した空気による乱流は発生しない。なお、直線状部５０によって案内された空気の一部は、筐体２の主壁６に衝突し、これを冷却するので、筐体２全体が高温になることを防止できる。また、空気流入口２０から流入した空気が、分岐されて、その一方が変圧器２６を冷却し、他方がＩＧＢＴ３８、３８ａを冷却するので、温度が低い空気によって、これらを冷却することができ、放熱効果が高く、筐体２内の回路の損失を小さくすることができる。また、図示していないが、平滑用コンデンサ４０と下壁１０との間に配置されている部品も、空気流入口２０から流入した空気によって冷却されるし、変圧器２６の上方に位置する図示していない部品も、変圧器２６の間を通過してきた空気によって冷却される。
【００２４】
また、無停電電源装置や溶接機に電源が供給されたことにより、音源５６が動作して、スピーカ５８から、音源５６からノイズキャンセル用音が放音される。上述したように、このノイズキャンセル用音は、空気流入口２０から空気が流入することによって発生する騒音と逆相であるので、この騒音を抑圧することができる。従って、静寂な無停電電源装置や溶接機とすることができる。
【００２５】
空冷装置に異常が発生した場合、例えば、ファン２２が故障によって停止した場合や、回転数が正常状態の回転数よりも低下した場合や、筐体２内に設けられた各部品のうち一部が所定の取付位置から外れたことにより、正常な空気の流れが阻害される。これによって、空気流入口２０から空気が流入することによって発生している騒音は、正常状態に発生している騒音とは異なったものとなる。その結果、音源５６からの音をスピーカ５８から放音していても、異常発生時の騒音を抑圧することができず、この抑圧されなかった騒音の発生によって、空冷装置に異常が発生していることを、報知することができる。
【００２６】
上記の実施形態では、溶接機や無停電電源装置に本発明を実施したが、これに限ったものではなく、筐体の内部に発熱部品が存在し、空気流入口とファンとを備える電気または電子機器であれば、種々のものに使用することができる。また、上記の実施形態では、縦長の筐体２を使用したが、これに限ったものではなく、例えば筐体２を横倒しにした状態で使用することもできる。また、上記の実施形態では、区画壁１２を設けて筐体２内を２つの部屋に区画したが、必ずしも、このように区画する必要はない。上記の実施形態では、音源５６には、騒音を逆相にしたものを記憶させたが、騒音をそのまま記憶させておき、スピーカ５８で放音する前に位相を反転させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の空冷装置の異常警報装置を実施した電気機器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２  筐体
２０  空気流入口
２２  ファン
２６  変圧器（発熱部品）
３８  ３８ａ  ＩＧＢＴ（発熱部品）
４０  平滑コンデンサ（発熱部品）
５６  音源
５８  スピーカ
【図１】
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