(57)【要約】【課題】  小型化を図ることが可能な電源装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る電源装置１においては、絶縁部材４０によって導風路Ｒ１，Ｒ２が形成されるため、筐体１０内の要素２０，２２，２４，２６，２８，３０の部品を密集させた場合であっても、その部品の放熱を十分に図ることができる。そして、筐体１０内に収容された上記部品を密集させたり筐体１０を小型化したりした場合であっても、絶縁部材４０の側面対向部４２，４４により筐体１０と部品との間の絶縁が図られ、絶縁部材４０の仕切部４８により隣り合う部品同士の絶縁が図られているため、部品のショートが効果的に回避されている。【選択図】  図３
2008253073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数の部品を収容する筐体と、
前記筐体に収容され、前記筐体と前記部品との間に介在する第１の絶縁部と、隣り合う前記複数の部品の間に介在する第２の絶縁部とを有し、且つ、前記筐体内を流通する風の導風路を形成する絶縁部材とを備える、電源装置。
【請求項２】
前記第２の絶縁部が、前記複数の部品のうちの入力側の部品と、この入力側の部品と電気的に絶縁された出力側の部品との間に介在している、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第２の絶縁部が、前記筐体内を流通する風の流通方向に対して平行な方向に延びる平行部と、前記風の流通方向に対して交差する方向に延びる交差部とを有する、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記部品に取り付けられ、且つ、前記筐体内を流通する風の流通方向に沿って配置された放熱フィンを、前記絶縁部材が挟んでいる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この技術の分野における電源装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。この公報にはファンを備えた電源装置が開示されており、ファンを用いて装置内に強制的に風を流通させることで、部品の熱を外部に放出している。
【特許文献１】特開２００２−１５８４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の電源装置には、次のような課題が存在している。すなわち、装置の小型化を図るために、装置内に配置された部品の互いの間隔を単に縮めた場合には、風の流路を確保することが困難になる上、部品間におけるショートが生じやすくなる。そのため、装置内の部品を密集化させるのに限界があり、装置のさらなる小型化を図ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、小型化を図ることが可能な電源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】
【０００５】
本発明に係る電源装置は、内部に複数の部品を収容する筐体と、筐体に収容され、筐体と部品との間に介在する第１の絶縁部と、隣り合う複数の部品の間に介在する第２の絶縁部とを有し、且つ、筐体内を流通する風の導風路を形成する絶縁部材とを備える。
【０００６】
この電源装置においては、絶縁部材によって導風路が形成されるため、筐体内の部品を密集させた場合であっても、部品の放熱を十分に図ることができる。そして、筐体内に収容された部品を密集させたり筐体を小型化したりした場合であっても、絶縁部材の第１の絶縁部により筐体と部品との間の絶縁が図られ、絶縁部材の第２の絶縁部により隣り合う部品同士の絶縁が図られるため、部品のショートが効果的に回避されている。従って、この電源装置では、部品のショートを避けつつ部品を密集させることができるため、さらなる小型化を図ることが可能となっている。
【０００７】
また、第２の絶縁部が、複数の部品のうちの入力側の部品と、この入力側の部品と電気的に絶縁された出力側の部品との間に介在している態様でもよい。この場合、電源装置の機能に多大な影響を及ぼす入力側の部品と出力側の部品との間のショートを効果的に回避することができる。
【０００８】
また、第２の絶縁部が、筐体内を流通する風の流通方向に対して平行な方向に延びる平行部と、風の流通方向に対して交差する方向に延びる交差部とを有する態様でもよい。この場合、風の流通を阻害しない平行部と、風の流通を阻害する交差部とにより、絶縁部材によって形成する導風路の設計の自由度が増加する。
【０００９】
また、部品に取り付けられ、且つ、筐体内を流通する風の流通方向に沿って配置された放熱フィンを、絶縁部材が挟んでいる態様でもよい。この場合、絶縁部材によって形成される導通路に沿って放熱フィンが配置されるため、放熱フィンの放熱能力の向上が図られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型化を図ることが可能な電源装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１２】
本発明の実施形態に係る電源装置１は、例えばＡＣ−ＤＣコンバータであり、図１及び図２に示すように直方体形状の金属製の筐体１０を備えている。この筐体１０は、一方の端面１０ａに、図示しない外部装置に接続される入力端子１２及び出力端子１４と、吸気部１６とが設けられている。この吸気部１６には複数の貫通孔（若しくはスリット）が形成されており、筐体１０内に外部の空気を吸入できるように構成されている。
【００１３】
吸気部１６が形成された端面１０ａに対向する端面１０ｂには、筐体１０内の空気を排出する排気ファン１８が設けられている。この排気ファン１８に対応する筐体部分には排気口１８ａが形成されており、排気ファン１８はこの排気口１８ａを介して、筐体１０内の空気を外部に排出する。
【００１４】
すなわち、この電源装置１においては、吸気部１６と排気ファン１８との協働により、筐体１０の一方の端面１０ａ側から空気が吸入されて、その空気が筐体１０内を他方の端面１０ｂに向けて流通した後、他方の端面１０ｂ側から排気される。なお、説明の便宜上、以下の説明では、吸気部１６が形成された端面１０ａと排気ファン１８が形成された端面１０ｂとの対面方向である筐体１０の長辺方向をＸ方向とし、このＸ方向の直交方向である筐体１０の短手方向をＹ方向とする。
【００１５】
続いて、電源装置１の筐体内部の構成について図３を参照しつつ説明する。この図３に模式的に示すように、筐体１０の内部には、電源回路の主要構成要素として、ノイズ除去をおこなう入力フィルタ２０、整流処理をおこなう整流部（整流回路）２２、力率改善処理をおこなう力率改善部（力率改善回路）２４、平滑処理をおこなう平滑部（平滑回路）２６、変圧処理をおこなうメイントランス２８、及び整流処理をおこなう整流部（整流回路）３０が収容されている。なお、上記構成要素それぞれは、一つ又は複数の部品（コイルやダイオード、トランジスタ等）によって構成されているが、説明の便宜上、これらの構成要素を１個の部品として取り扱う。
【００１６】
入力端子１２から入力されたＡＣ入力電圧は、入力フィルタ２０、整流部２２、力率改善部２４、平滑部２６、メイントランス２８、及び整流部３０の順に経由して、ＤＣ出力電圧として出力端子１４から出力される。
【００１７】
そして、電源装置１においては、入力側（１次側）の部品（構成要素）である、入力フィルタ２０、整流部２２、力率改善部２４及び平滑部２６が、Ｘ方向に並んで直線状に配置されており、平滑部２６は排気ファン１８が形成された端面１０ｂに近接している。また、排気ファン１８が形成された端面１０ｂに近接した位置に、平滑部２６とＹ方向に並んで、メイントランス２８が配置されている。さらに、出力側（２次側）の部品（構成要素）である整流部３０が、メイントランス２８とＸ方向に並んで配置されている。そのため、電源装置１では、一端面１０ａに設けられた入力端子１２から出力端子１４までの経路は、平滑部２６及びメイントランス２８で折り返される略Ｕ字状の経路となっている。そして、１次側要素の整流部２２と、２次側要素の整流部３０とが、Ｙ方向に並ぶように近接して配置されている。なお、詳細は図示しないが、本電源装置１は、メイントランス２８の磁気結合で電圧変換をおこなうものであり、１次側の部品と２次側の部品とは電気的に絶縁されている。そのため、高い電圧を安全に扱うことができる構成となっている。
【００１８】
次に、筐体１０内に収容された絶縁部材４０について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
【００１９】
絶縁部材４０は、所定形状に屈曲された平板部材であり、ポリプロピレンやポリカーボネート等の絶縁性材料で構成されている。この絶縁部材４０は、筐体１０の側面部１０ｃ，１０ｄに沿ってＸ方向の延びる一対の側面対向部４２，４４と、筐体１０の天井部１０ｅに沿ってＸ方向に延びると共に、側面対向部４２，４４同士を連結する天井面対向部４６と、天井面対向部４６から側面対向部４２，４４に平行に下垂する仕切部４８とを備えている。なお、側面対向部４２，４４及び天井面対向部４６が本発明における第１の絶縁部に相当し、仕切部４８が本発明における第２の絶縁部に相当する。
【００２０】
そして、絶縁部材４０の側面対向部４２，４４は、筐体１０の両側面部１０ｃ，１０ｄに近接しており、各側面部１０ｃ，１０ｄと上記構成要素の部品との間に介在している。すなわち、これらの側面対向部４２，４４により、構成要素が筐体１０の側面部１０ｃ，１０ｄに接触してショートする事態が効果的に回避されている。また、絶縁部材４０の天井面対向部４６は、筐体１０の天井部１０ｅに近接しており、天井部１０ｅと上記構成要素の部品との間に介在している。すなわち、この天井面対向部４６により、構成要素が筐体１０の天井部１０ｅに接触してショートする事態が効果的に回避されている。
【００２１】
また、絶縁部材４０の仕切部４８は、隣り合う整流部２２と整流部３０との間に介在すると共に、Ｘ方向に沿って延びており、そのＸ方向に直交する面において筐体１０の内部を２つの空間（導風路、空気が吸気部から排気ファンまで流れるまでの流路）Ｒ１，Ｒ２に仕切っている。すなわち、この仕切部４８により、整流部２２の部品と整流部３０の部品とが互いに接触してショートする事態が効果的に回避されている。その上、仕切部４８によって筐体１０内の空間が二分されるため、筐体１０内を２つの導風路Ｒ１，Ｒ２で空気が流れる。つまり、吸気部１６から流入してきた空気は、導風路Ｒ１，Ｒ２の一方を経由して排気ファン１８から排出される。
【００２２】
上記絶縁部材４０によれば、電源回路を構成する要素２０，２２，２４，２６，２８，３０の部品のショートを効果的に回避することができる。特に１次側と２次側とのショートを有効に防止することができるので、安全性に特に優れている。さらに、絶縁部材４０によれば、導風路Ｒ１，Ｒ２を形成することにより筐体１０を流れる風の流れを制御することができる。それにより、例えば、高温になりやすく冷却が必要な部品に対して、集中的な送風をおこなうことができる。従って、高温になりやすい点で、電源回路への適用が困難であった部品（例えば、高出力部品や小型部品）を採用することができるようになり、部品のさらなる省スペース化を図ることができるようになる。
【００２３】
以上で詳細に説明したとおり、電源装置１においては、絶縁部材４０によって導風路Ｒ１，Ｒ２が形成されるため、筐体１０内の要素２０，２２，２４，２６，２８，３０の部品を密集させた場合であっても、その部品の放熱を十分に図ることができる。そして、筐体１０内に収容された上記部品を密集させたり筐体１０を小型化したりした場合であっても、絶縁部材４０の側面対向部４２，４４により筐体１０と部品との間の絶縁が図られ、絶縁部材４０の仕切部４８により隣り合う部品同士の絶縁が図られているため、部品のショートが効果的に回避されている。
【００２４】
従って、この電源装置１では、部品のショートを避けつつ部品を密集させることができるため、さらなる小型化が実現されることとなる。
【００２５】
また、絶縁部材４０の仕切部４８が、電源回路の整流部２２の部品（１次側の部品）と整流部３０の部品（２次側の部品）との間に介在しているため、電源装置の機能に多大な影響を及ぼす１次側の部品と２次側の部品との間のショートを効果的に回避されている。
【００２６】
なお、絶縁部材４０を構成する部分として、Ｘ方向に延びる部分４２，４４，４８についてのみ説明したが、図３に示すように絶縁部材４０はＹ方向に沿って延在する遮蔽部５０を備えていてもよい。この遮蔽部５０は、整流部３０とメイントランス２８との間に介在してこれらがショートする事態を防止している。また、遮蔽部５０は、筐体１０内を流れる風の流通方向（Ｘ方向）に直交するように設けられているため、この遮蔽部５０に衝突した風の流路方向を、遮蔽部５０に沿ってＹ方向若しくは高さ方向に変更している。
【００２７】
つまり、絶縁部材４０は、筐体１０内を流通する風の流通方向に対して平行な方向に延び、風の流通を阻害しない部分（平行部）として、側面対向部４２，４４及び仕切部４８を備え、さらに、風の流通方向に対して交差する方向に延び、風の流通を阻害する部分（交差部）として、遮蔽部５０を備えていてもよい。この場合には、上記平行部４２，４４，４８と交差部５０とにより、絶縁部材４０によって形成する導風路Ｒ１，Ｒ２の設計の自由度を増加させることができる。
【００２８】
次に、上述した電源装置１とは異なる態様の電源装置１Ａについて、図５を参照しつつ説明する。図５に示した電源装置１Ａにおいては、絶縁部材の形状と整流部２２の構成とが、上述した電源装置１と異なっている。
【００２９】
すなわち、電源装置１Ａの絶縁部材４０Ａは、一方の側面対向部４２から仕切部４８Ａが延びている。この仕切部４８Ａは、側面対向部４２から天井面対向部４６と平行になるように、且つ、整流部２２を横切るように延びて、整流部２２を横切った位置から側面対向部４２に平行に下垂して整流部２２と整流部３０との間に介在している。それにより、この仕切部４８Ａによって、整流部２２と整流部３０との間のショートが効果的に回避されており、筐体１０内の空間が、整流部２２を囲む空間Ｒ３とその残余空間Ｒ４とに仕切られる。
【００３０】
なお、電源装置１Ａにおいては、整流部２２は、複数の部品２２ａと筐体１０内に立設された放熱板５２とによって構成されている。そして、放熱板５２の上部に放熱フィン５４が取り付けられている。この放熱フィン５４は、Ｘ方向に沿って配置されており、Ｙ方向に並ぶ複数のフィン部を備えている。
【００３１】
そして、上述した絶縁部材４０Ａの仕切部４８Ａは、放熱フィン５４の下側においてＹ方向に延びている。そのため、放熱フィン５４の下方には絶縁部材４０Ａの仕切部４８Ａが存在し、放熱フィン５４の上方には絶縁部材４０の上方には天井面対向部４６が存在しており、放熱フィン５４は絶縁部材４０によって上下を挟まれている。
【００３２】
従って、この電源装置１Ａに筐体１０内を風が流れるときは、風は２つの空間（導風路）Ｒ３，Ｒ４に分かれてＸ方向に沿って流通すると共に、Ｘ方向に延在する放熱フィン５４にも効果的に風が供給される。
【００３３】
そのため、電源装置１Ａにおいては、電源装置１によって得られる上記効果に加えて、放熱フィン５４の放熱能力の向上という効果も得ることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、絶縁部材は、筐体内に２つの導風路を形成するものに限らず、３つ以上の導風路を形成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の斜視図である。
【図２】図１に示した電源装置を異なる方向から見た斜視図である。
【図３】図１及び図２に示した電源装置の内部構成を示した概略構成図である。
【図４】図３の電源装置のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】異なる態様の電源装置を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１Ａ…電源装置、１０…筐体、１８…排気ファン、２０…入力フィルタ、２２…整流部、２４…力率改善部、２６…平滑部、２８…メイントランス、３０…整流部、４０，４０Ａ…絶縁部材、４２，４４…側面対向部、４６…天井面対向部、４８，４８Ａ…仕切部、Ｒ１〜Ｒ４…空間。
【図１】
2008253073.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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