JPH0349811Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、アーク溶接用電源ブロツクの改良
に関する。

〔従来技術〕

近年、アーク溶接用電源に、ダイオード、トラ
ンジスタ等の半導体素子を使用することが多くな
つている。

第４図は、この種のアーク溶接用電源の回路構
成を示す回路図である。この電源回路に供給され
た３相交流は、３相整流用ダイオード（以下
DACと称す）１によつて直流に交換された後、
パワートランジスタユニツト（以下TRと称す）
２，３，４，５によつて構成されるトランジスタ
インバータでスイツチングされ、トランス６へ供
給される。トランス６では、前記トランジスタイ
ンバータの出力から、大電流の交流電力が取り出
され、これが単相全波整流用ダイオード（以下
DDと称す）７によつて再び直流に交換された
後、出力ターミナル８，９へ供給される。そし
て、出力ターミナル８からトーチ線１０を介して
正電圧がトーチ１１へ供給され、また出力ターミ
ナル９からは、母材線１２を介して負電圧母材１
３へ供給される。なお、１４，…は、パワートラ
ンジスタを逆電圧による破壊から保護する逆並列
ダイオードである。

このような半導体素子を用いた回路（図中一点
鎖線で囲まれた部分）では、各素子を熱から保護
するために、これらを冷却する必要がある。

第５図は、上述した各半導体素子の冷却措置が
施された従来のアーク溶接用電源ブロツクの構成
を示す斜視図である。この図において、前記各半
導体素子は、冷却フイン１５の側面に取り付けら
れており、これによつて放熱面積が広げられ、熱
破壊から保護されている。そしてこの冷却フイン
１５が、アースされた筐体１６上に取り付けられ
ている。この場合、冷却フイン１５と筐体１６と
は電気的に導通しており、冷却フイン１５はアー
スされた状態となつている。

また、筐体１６上には、冷却フイン１５の他に
出力ターミナル８，９が取り付けられており、出
力ターミナル８，９は、各々銅製のバー１７，１
８と、これにモールドされた絶縁材１９，２０と
から構成されている。

上記各半導体素子の取付状態において、DD７
は、他の半導体素子と異なり、冷却フイン１５に
直接取り付けられていない。

このようにDD７だけ直接取り付けられていな
い理由は、その取付部に絶縁処理が施されていな
いからであり、これを直接取り付けると、ダイオ
ードのカソードがアースされた状態になるからで
ある。さらに詳述すると、この溶接電源では、ト
ランス６の軽量化を図るために、TR２，３，
４，５を２〜20KHzの高い周波数で動作するよ
うにしてある。これに伴つて、DD７には高速の
ダイオードを用いる必要があるが、このような高
速のダイオードで、取付部に絶縁処理が施されて
いるものは現在市販されておらず、簡単には入手
できないからである。このため、DD７だけ、第
６図に示すように特殊な取付を行なわなければな
らない。すなわち、DD７を銅板２１に固定し、
これをシリコン系の絶縁シート２２を介して、冷
却フイン１５にビス止めする。この場合、ビス穴
には、絶縁ブツシユ２３，…が必要である。

ところで、このような銅板２１、絶縁シート２
２絶縁ブツシユ２３等を取り付けると、製品価格
が上昇する。また、この場合、特に問題となるの
は、熱抵抗の増大である。このため、冷却効果が
低減し、素子の温度が上昇するのは避けられな
い。したがつて、DD７の電流定格をアツプし、
容量に余裕を持たせるか、あるいは電源自体の出
力定格を低下させるか、しなければならないが、
DD７の電流定格のアツプは、製品価格の上昇を
伴い、また出力定格の低下は、製品の性能の低下
につながるために好ましくない。

〔発明の目的〕 この考案は、上記事情に鑑み、製品の性能の低
下させることなく、製品価格を安価なものとする
ことができるアーク溶接用電源ブロツクを提供す
ることを目的とする。

〔考案の構成〕

上記目的を達成するために、この考案は、筐体
上面に固定された絶縁材と、この絶縁材に埋設さ
れた板状の導体であつて、その両端が前記絶縁材
の少なくとも２面から突出した出力端子と、前記
絶縁材の上面に配設された箱体状であつて、該絶
縁材に螺合される冷却フインと、この冷却フイン
に取り付けられた半導体素子とを具備することを
特徴とする。

〔実施例〕

以下図面を参照し、この考案の実施例について
説明する。

第１図は、この考案の第１実施例によるアーク
溶接用電源ブロツクの構成を示す斜視図であり、
この電源ブロツクは、絶縁材３０が筐体１６上に
固定され、さらに絶縁材３０の上に冷却フイン３
１が固定された構造となつている。

絶縁材３０は、水平断面が長方形の平台であ
り、長手方向に垂直な側部の各々には、段部３０
ａ，３０ａが形成されている。その材質は、第４
図に示す従来の絶縁材１９，２０と同一であり、
内部には銅製のバー３２，３３が互いに平行に、
かつ長手方向に垂直に、この絶縁材３０によつて
モールドされた状態で固定されている。ここで、
バー３２，３３は共に帯状の板体であり、その長
さは絶縁材３０の長手方向に垂直な側面よりも長
く、この結果、その各々の端部３２ａ，３２ｂお
よび３３ａ，３３ｂは、絶縁材３０の長手方向の
両側面から突出している。そして、これらの一方
の端部３２ａ，３３ａには、取付穴３２ｃ，３３
ｃが各々形成されており、これにトーチ線または
母材線が接続されるようになつている。また他方
の端部３２ｂ，３３ｂには、電源回路から、正電
圧または負電圧が供給されるようになつている。
すなわち、この絶縁材３０およびバー３２，３３
によつて、第４図に示す出力ターミナル８，９が
構成されていることになる。

冷却フインは、中空の四角柱であり、一方の側
面３１ａにはTR２，３，４，５が、また他方の
側面３１ｂにはDAC１およびDD７が、各々取り
付けられている。この場合、DD７は、従来使用
していた絶縁部品、すなわちシリコン系の絶縁シ
ート、銅板、絶縁ブツシユ等を一切介さずに直接
取り付けられている。

次に、絶縁材３０および冷却フイン３１の取付
状態を第２図を用いて説明する。

絶縁材３０は、その四隅において、ボルト３
４，３４および筐体１６の底面においてこれと螺
合するナツト３５，３５…によつて筐体１６に固
定されている。また、絶縁材３０の下面には、４
ケ所に凹部３０ｂ，３０ｂが形成され、さらに、
この凹部３０ｂ，３０ｂ…の各々から、絶縁材３
０の上面に開口する貫通孔３０ｃ，３０ｃ…が形
成されている。そして、ボルト３６，３６…は、
その頭部が凹部３０ｂに没入した状態で、下方か
ら貫通孔３０に差し込まれており、その先端は、
冷却フイン３１の底板３１Ｃに形成されためねじ
孔３１ｄに螺合している。

この図から明らかなように、冷却フイン３１
と、筐体１６とは、電気的に完全に絶縁されてお
り、したがつてDD７を直接、冷却フイン３１に
取り付けても、ダイオードのカソードからアース
へと漏電することはない。

なお、この場合冷却フイン３１に、DD７のカ
ソードの電位が生じることになるが、前述したよ
うに、他の半導体素子、すなわちTR２，３，
４，５およびDAC１は、全て絶縁処理が施され
ており、加えてTR２，３，４，５には逆並列ダ
イオード１４，１４…が備えられているので前記
電位は何ら問題となることはない。

このようにDD７を冷却フイン３１に直接取り
付けることができ、その冷却効果を向上させるこ
とができる。

次に、第３図は、この考案の第２実施例による
アーク溶接用電源ブロツクの構成を示す斜視図で
ある。

この電源ブロツクが前述した第１実施例による
電源ブロツクと異なる点は、絶縁材が２本の長尺
の絶縁材４０，４１に分けられると共に、一方の
絶縁材４０に、Ｌ字状のバー４２，４３が固定さ
れていることにある。なお、バー４２，４３をＬ
字状の形状としたのは、配線を容易にするためで
ある。

このように構成したことにより、第１実施例に
比べ、絶縁材の容積が全体として小さくなるの
で、電源ブロツクの重量が軽減される。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案は、冷却フインと
筐体とを絶縁し、かつこの絶縁に出力ターミナル
の絶縁材を利用したので、以下に示す効果を奏す
る。

冷却フインと筐体とが絶縁されることによつ
て、従来DD７の絶縁に用いられていた銅板、
絶縁シート等が不要になり、製品価格を低下さ
せることができる。

DD７を直接冷却フインに取り付けることが
でき、これによつて冷却効果が向上し、DD７
の電流定格をアツプしたり、または装置の出力
定格を低下させる必要がなくなる。

冷却フインと筐体との絶縁に、出力ターミナ
ルの絶縁材が利用されるので、特殊な絶縁材を
使用せずに済み、構造が簡略化される。

長尺の絶縁材を並列に配置した場合には、電
源ブロツクの重量を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の第１実施例によるアーク
溶接用電源ブロツクの構成を示す斜視図、第２図
は、同アーク溶接用電源ブロツクにおける絶縁材
および冷却フインの取付状態を示す断面図、第３
図は、この考案の第２実施例によるアーク溶接用
電源ブロツクの構成を示す斜視図、第４図は、ア
ーク溶接用電源の回路構成を示す回路図、第５図
は、従来のアーク溶接用電源ブロツクの構成を示
す斜視図、第６図は、同アーク溶接用電源ブロツ
クにおける単相全波整流用ダイオード（DD７）
の取付状態を示す断面図である。 １……DAC（３相整流用ダイオード）、２，３，
４，５……TR（パワートランジスタユニツト）、
７……DD（単相全波整流用ダイオード）（以下１
〜５，７は半導体素子）、１５，３１……冷却フ
イン、１６……筐体、１７，１８，３２，３３，
４２，４３……バー（出力端子）、１９，２０，
３０，４０，４１……絶縁材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 筐体上面に固定された絶縁材と、 この絶縁材に埋設された板状の導体であつて、そ
   の両端が前記絶縁材の少なくとも２面から突出し
   た出力端子と、 前記絶縁材の上面に配設された箱体状であつ
   て、該絶縁材に螺合される冷却フインと、 この冷却フインに取り付けられた半導体素子と
   を具備することを特徴とするアーク溶接用電源ブ
   ロツク。