(57)【要約】【課題】冷却能力の異なる複数のペルチェ素子を組み込んだペルチェユニットにそれぞれ適正な直流電力を供給することができるペルチェ素子用電源装置を提供する。【解決手段】ダイオードブリッジ１、４と平滑コンデンサ２、５とからなるペルチェユニット９、１０と同数の整流回路３、６により構成され、複数のペルチェユニット９、１０に各整流回路３、６からそれぞれ直流電力を供給するペルチェ素子用電源装置であって、前記整流回路３、６の交流入力側を直列に接続するとともに、各整流回路３、６の交流入力側にそれぞれコンデンサ７、８を並列に接続した。【選択図】図１
2005198399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオードブリッジと平滑コンデンサとからなるペルチェユニットと同数の整流回路により構成され、複数のペルチェユニットに各整流回路からそれぞれ直流電力を供給するペルチェ素子用電源装置であって、前記整流回路の交流入力側を直列に接続するとともに、各整流回路の交流入力側にそれぞれコンデンサを並列に接続したことを特徴とするペルチェ素子用電源装置。
【請求項２】
交流電源と、直列接続された整流回路の交流入力側との間に、リアクトルとコンデンサとからなる並列共振回路を直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のペルチェ素子用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力を直流電力に変換し、ペルチェ素子からなるペルチェユニットの複数個に対して直流電力を供給するペルチェ素子用電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配電盤、制御盤、通信機器等のキャビネット内部の熱を密閉した状態で外部に放散するためには、ペルチェ素子を組み込んだ盤用冷却装置が使用されている。このような盤用冷却装置は、例えば特許文献１に示されるように内部にペルチェ素子を組み込んだペルチェユニットに直流電力を供給することによりキャビネット内部を冷却している。ところで、キャビネット内部に発熱する複数の電子機器を離して組み込み、電子機器ごとに局所的に冷却する場合には、発熱する電子機器に対応して冷却能力の異なる複数のペルチェユニットを設けておく必要があり、それぞれのペルチェユニットごとに電源を必要とするため、高コストになるという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−４０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の問題点を解決し、冷却能力の異なる複数のペルチェユニットに適正な直流電力を単一の電源装置で供給することができるペルチェ素子用電源装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、ダイオードブリッジと平滑コンデンサとからなるペルチェユニットと同数の整流回路により構成され、複数のペルチェユニットに各整流回路からそれぞれ直流電力を供給するペルチェ素子用電源装置であって、前記整流回路の交流入力側を直列に接続するとともに、各整流回路の交流入力側にそれぞれコンデンサを並列に接続したことを特徴とするものである。ここにおいて、交流電源と、直列接続された整流回路の交流入力側との間に、リアクトルとコンデンサとからなる並列共振回路を直列に接続することが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明ではペルチェ素子を組み込んだ各ペルチェユニットに個別に直流電力を供給するペルチェユニットと同数の整流回路の交流入力側を直列に接続し、各整流回路の交流入力側にはそれぞれコンデンサを並列に接続してある。各整流回路の交流側の入力電圧は、各整流回路の交流入力側から見たインピーダンスとコンデンサのインピーダンスとの合成インピーダンスに比例して配分されるので、コンデンサの容量を調整することにより各整流回路の交流入力側の電圧を変えることができ、それを整流して得られるペルチェ素子に供給される直流電圧も調整できることになる。したがって、各ペルチェユニットの電流、電圧の定格が異なる場合にも、単一の電源装置から各ペルチェユニットに対してそれぞれ適正な直流電力を供給できる効果がある。
【０００６】
また、交流電源と、直列接続された整流回路の交流入力側との間に、リアクトルとコンデンサとからなる並列共振回路を直列に接続した場合には、交流入力電流中の並列共振回路の共振周波数を中心とする周波数成分が抑制される。この共振周波数を商用周波数の３倍乃至５倍とすることにより低次の高調波電流が抑制されることになる。さらに、これより高次の高調波電流は各整流回路の交流入力側にそれぞれ並列に接続されたコンデンサにより分流されて低減させられる。したがって、低次から高次にわたる高調波電流を抑制することができることになる。直列接続された整流回路の交流入力側にコンデンサを並列に接続すれば、高次の高調波電流をさらに低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は第１の実施の形態を示す結線図であって、ダイオードブリッジ１とその直流出力側に並列接続される平滑コンデンサ２からなる第１の整流回路３と、ダイオードブリッジ４とその直流出力側に並列接続される平滑コンデンサ５からなる第２の整流回路６の交流入力側を直列に接続したものである。第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側にはそれぞれ並列にコンデンサ７及び８が接続してあり、直流出力側にはそれぞれ冷却能力の異なるペルチェ素子を組み込んだペルチェユニット９及び１０が接続してある。このペルチェユニット９及び１０によりキャビネット内部に組み込まれた電子機器を冷却する冷却装置を構成している。また、１１は単相の交流電源である。ここで、平滑コンデンサ２及び５の容量は直流出力のリップルがペルチェユニット９及び１０に組み込んだそれぞれのペルチェ素子の要求を満足するように定めるものとする。
【０００８】
このように接続されたコンデンサ７及び８の両端の電圧、すなわち第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側の電圧は、その間のインピーダンスの比で交流電源１１の電圧を分圧したものとなる。そのインピーダンスとは、一方がコンデンサ７のインピーダンスとペルチェユニット９に組み込まれたペルチェ素子が接続された状態の第１の整流回路３を交流入力側から見たインピーダンスとを合成したインピーダンスであり、他方がコンデンサ８のインピーダンスとペルチェユニット１０に組み込まれたペルチェ素子が接続された状態の第２の整流回路６を交流入力側から見たインピーダンスとの合成インピーダンスである。したがって、コンデンサ７及び８の容量を変えることによってそのインピーダンスの比を変えることができ、第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側の電圧を任意に定めることができるので、コンデンサ７及び８の容量はペルチェユニット９及び１０に組み込まれたペルチェ素子に加わる電圧が適正な値になるように定めておく。
【０００９】
前記構成のペルチェ素子用電源装置においては、第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側の電圧がコンデンサ７及び８の容量により調整され、ペルチェユニット９及び１０に組み込まれたペルチェ素子に適正な電圧が加わるように定められているので、ペルチェユニット９及び１０に組み込まれたペルチェ素子には適正な電力が供給され、それぞれ作動することになり、ペルチェユニット９、１０の冷却能力、電流定格等が異なるものであっても、各ペルチェユニット９、１０に組み込まれたペルチェ素子に加わる電圧が適正であるので、各ペルチェ素子はそれぞれ自己の適正な条件で作動することになる。また、ペルチェ素子は電気的負荷として大きく変動するものではなく、適正な作動条件が保たれるものである。
【００１０】
図２は第２の実施の形態を示す結線図であって、第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側にコンデンサ７及び８をそれぞれ並列に接続し、直流出力側にそれぞれペルチェユニット９及び１０を接続した第１の実施の形態のものの交流電源１１に接続される交流入力側に、リアクトル１２とコンデンサ１３からなる並列共振回路を直列に接続し、コンデンサ１４を並列に接続したものである。リアクトル１２及びコンデンサ１３の値はその共振周波数が商用周波数の３倍乃至５倍になるように定め、コンデンサ１４の容量は商用周波数の３倍乃至５倍以上の周波数におけるコンデンサ１４のインピーダンスが第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側から見たインピーダンスに比べて充分低い値になるように定めてある。図では第１の実施の形態のものと同一部分には同一符号が付してある。
【００１１】
このような構成のペルチェ素子用電源装置において、ペルチェユニット９及び１０に組み込まれたペルチェ素子に適正な電力が供給され、各ペルチェ素子がそれぞれ自己の適正な条件で作動することは第１の実施の形態のものと同様である。第１の整流回路３及び第２の整流回路６はコンデンサインプット形の単相整流回路であり、高調波を発生するものである。コンデンサインプット形の単相整流回路が発生する高調波の周波数は基本波の３倍以上の奇数倍であり、高い周波数のものほど弱いことが知られている。ここで、リアクトル１２とコンデンサ１３の共振周波数を商用周波数の３倍乃至５倍に定めておけば、比較的低次の高調波電流はリアクトル１２とコンデンサ１３の共振回路により抑制され、これより高次の高調波電流はコンデンサ１４により分流されて低減させられる。したがって、低次から高次にわたる高調波電流を抑制することができることになる。
【００１２】
前記第２の実施の形態においてはコンデンサ１４を設けているが、コンデンサ７及び８の直列回路は等価的にコンデンサ１４と並列に接続されている。したがって、コンデンサ７及び８を直列接続した等価容量の商用周波数の３倍乃至５倍以上の周波数におけるインピーダンスが第１の整流回路３及び第２の整流回路６の交流入力側から見たインピーダンスに比べて充分低ければ、コンデンサ１４を省略することができ、あるいは、コンデンサ１４を容量の小さなものとすることができる。
【００１３】
なお、前記実施の形態では、いずれも２個のペルチェユニットに直流電力を供給するものとしているが、さらに多数のペルチェユニットに直流電力を供給する場合には、ペルチェユニットの個数分の整流回路を設ける。そして、各ペルチェユニットに組み込まれたペルチェ素子にはそれぞれ各整流回路から直流電力を供給するようにし、各整流回路の交流入力側を直列に接続するとともに各整流回路の交流入力側にコンデンサを並列に接続し、各ペルチェ素子に適正な電圧が加わるようにコンデンサの容量を調整すればよい。また、前記実施の形態では複数の冷却装置に対する電源装置としているが、１つの冷却装置に複数個のペルチェユニットを組み込んだ場合にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態を示す結線図である。
【図２】第２の実施の形態を示す結線図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ダイオードブリッジ
２  平滑コンデンサ
３  第１の整流回路
４  ダイオードブリッジ
５  平滑コンデンサ
６  第２の整流回路
７、８  コンデンサ
９、１０  ペルチェユニット
１１  交流電源
１２  リアクトル
１３、１４  コンデンサ
【図１】
2005198399.tif 000003
【図２】
2005198399.tif 000004