专利名称：防水电源装置的制作方法
本申请的基础是提交于1996年9月24日的日本专利申请第HEI8-274154号，在此引入作为参考。
本发明涉及一种用于如电弧焊机、电弧切割机、等离子体电弧焊机、等离子体电弧切割机、充电器及贵金属电镀装置等设备的电源装置。
通常，这类电源装置借助于交-直流转换器把商业交流电力转换为直流电力，该转换器包括例如，一整流器及一滤波电路。然后，直流电力借助一个逆变器转换为高频电力，而从逆变器来的高频电力经高频变压器变压。变压后的高频电力再由一整流器及一滤波电路变回到直流电力。从而导致直流电力被应用于例如电弧焊机中。
上述装备无需大的变压器或扼流线圈，因此，电源装置可以做得体积小、重量轻。
出版于1996年5月31日的日本未审查专利公开中第HEI8-140349号公开了一项进一步减小上述类型电源装置的尺寸及重量的技术。根据在这份日本未审查专利公开中公开的电源装置，包括一个在其内装有电源电路的外壳。该外壳由一个前面板、一个与前面板隔开的后面板，以及彼此隔开的左右侧盖组成，它们一起限定了外壳内的一定空间。面板及侧盖用塑料制成以减轻重量。此外，左右侧盖具有相同的形状，因而制造侧盖所需的模具的数量可以减少。左右侧盖相互邻接并与前后面板一起组成外壳的其顶部及底部边缘的邻接线在位于前后面板的垂直中心线所在的平面上。
按上述装配的电源装置经常用于户外，例如，电弧焊机。在这种场合，雨水可能通过邻接线进入到外壳的内部并滴落到例如印刷电路板上，其上布置着电源电路，因此引起电源电路故障。
进一步地，因为外壳是塑料的，外壳里面的电路不但会受到外界传播的噪音的有害影响，而且它也会发出噪音，这种电源装置如上所述含有一加工高频信号的逆变器，此逆变器会发出噪音。当有多个用上述电源供电的电弧焊机同时使用时，从一个电弧焊机的电源装置中发出的噪音可能进入到另一电弧焊机的电源装置中，引起后一个电源装置逆变器的误动作。
本发明的一个目的是提供一种电源装置，它不但尺寸小，重量轻，而且具备了增强的防水性。
本发明的另一个目的是提供一种电源装置，它体积小重量轻，且能够减小发出的噪音，也能够减少来自其它设备的噪音对它的影响。
根据本发明的一个方面，一种电源装置包括一个具有其内部空间的外壳，该外壳由每一个具有邻接面的两部分构成。这两部分由各自的邻接面相互邻接而固定在一起，从而该外壳可由两部分构成。
电源电路布置在外壳内。至少有部分电源电路位于沿着两部分邻接面相互邻接的邻接线附近。此外，电源装置包括一个盖子，它放在至少有部分位于邻接线附近的电源电路的上方。
整个盖子可以包含一种导电材料。
正对着邻接线的导电性材料表面可以用防腐材料涂覆。
一个排水孔穿透外壳的底部。
根据本发明的第二个方面，一电源装置包括一前面板，一与前面板隔开的后面板。两个侧面板布置在前后面板之间限定的区域的对边以围起该区域，因而在外壳中限定了一个内部空间。两个侧面板紧固在—起。每个侧面板具有上下邻接表面以和另一侧面板的上下邻接表面邻接。布置在外壳中的隔板有一对相对的边缘分别与前后面板相连接，由此把内部空间分成上部和下部空间。电源电路及其元件布置在上部及下部空间内。在上部空间里的一些元件位于沿着侧面板的邻接面相互邻接的上邻接线的下面。一盖子布置在上部空间内至少盖住在上部空间中位于上邻接线底下的那些元件。
布置在上部空间的元件可能包括一处理高频信号的元件，而盖子的整体可以包含一种导电性材料。
排水孔可以开在侧面板的底部。
下部空间内的元件可以装在隔板上。
图1表示一个根据本发明的一个实施例的电源装置沿图2I-I线的纵向断面图。
图2是沿图1II-II线的横断面图。
图3是一个放大的，图1中电源装置所使用的盖子的一部分的横断面图。
根据本发明的一个实施例的电源装置包括如图1和2所示的一个外壳2。外壳2包括一大致为矩形的前面板4，及一与前面板4隔开、大致为矩形的后面板6。分隔装置，例如一中间隔板8，连接在前面板4和后面板6上。更具体说，中间隔板8按其水平投影看大致为矩形，其相对的端部借助于在它的每一端上形成的两个连接部件10，在面板4及6的顶和底部边缘线之间的中间垂直水平面位置连到前后面板4及6上。
如图2所示，左右侧壁，例如，一左面板16及右面板18布置在前面板4及后面板6之间限定的空间的左右两侧以围起该空间。左右面板16及18具有相同形状，每个均有基本上为U形的横截面。面板16及18分别具有端部表面20、20’及22、22’，它们相互邻接在中间隔板8纵向中心线所在的垂直面上。左右面板16及18也分别具有上筋带23L和23R及下筋带23L’和23R’，它们沿着面板16及18的长度方向延伸。筋带23L和23L’夹住它们中间的中间隔板8的左边缘，而筋带23R及23R’夹住其右边缘，因此，中间隔板8被牢固卡住。这样，中间隔板8把外壳的内部空间分成两个小室，即上室12及下室14。
一电源电路24布置在外壳2之内。该电源电路24可能包括一个第一转换器电路，一个高频逆变器，一个高频变压器，以及一个第二转换器电路。第一转换器电路将交流电压整流并滤波，第一转换器电路的输出电压由高频逆变器转换为高频电压。从逆变器来的高频电压由高频变压器变压。变换后的高频电压然后再由第二转换器变回到直流电压。例如该电源装置被用于一个电弧焊机时，从第二转换器电路来的直流电压施加于工件与焊枪之间。
属于电源电路24的电路元件，如高频变压器26，布置在下室14中， 变压器26被装在中间隔板8的下表面，其位置相对靠近前面板4。
一开孔28贯穿隔板8。散热装置，例如，一散热器30装在中间隔板8的下表面上，充分地靠近开孔28。
在散热器30面对上室12的上表面上，装着一半导体组件32。半导体组件32包括多个半导体开关器件，例如，IGBT(绝缘栅双极晶体管)或功率FET，它们组成高频逆变器。半导体组件32可以包括其它的半导体器件，例如，用以组成两个转换器电路的二极管。
由半导体组件32产生的热量通过散热器30释放到下室14中。
放热量相对大些的元件布置在下室14中。高频变压器26产生的热量也释放到下室14中。为了排出外壳12中的热量，一风扇34布置在下室14中，(注意在图1中，虽然示出了风扇34的横断面，但它不是实际的，而是为了简化描绘的示意图。)排热风扇34装在中间隔板8上，紧靠后面板6的位置。同时，进气口36及排气口38分别开在前面板4及后面板6正对着下室14的部位。当风扇34工作时，空气经开在前面板4上的开孔36被吸进下室14，而热空气经开在后面板6上的开孔38排出。
如图1所示，中间隔板8包括一部分8a，它相对于其余部分向上凸起，因而在其下面形成一凹进部分，使风扇34的一部分嵌入该处并被夹牢。如图2所示，部分8a的左右侧面比中间隔板8的其余部分侧面缩进一些，因而部分8a的出现不会妨碍筋带23L和23L’、23R和23R’对中间隔板8的支撑。
前后面板4及6具有相同尺寸。进、排气口36及38分别开在两板相对的相同位置。进一步，前面板4和6分别包括相同大小的窗口37及39，它们在面板的上部相对的同一位置。这样，前面板4及后面板6具有相同的尺寸及形状。
一控制面板41装在前面板4上的窗口37的外侧并盖住它。尽管未示出，布置着指示灯及各种控制开关的电路板牢固地装在窗口37的内侧，指示灯及操作杆或一些开关构件伸到控制面板41的外面。
一绝缘面板43布置在后面板6上的窗口39的外面并盖住它。虽然未示出， 包括一电源开关及将交流电源电压引入该装置的联接器的一些器件被装在绝缘面板43上。
一印刷电路板42布置在上室12中，该印刷电路板42是借助于中间隔板8上的6个支柱40安装的。虽然未示出，电源电路的两个转换器电路的滤波电容器布置在印刷电路板42上。
含有一控制电路的控制印刷电路板44装在印刷电路板42的下面，控制电路控制着例如高频逆变器的半导体开关器件，使逆变器的输出电压保持恒定。
印刷电路板42的一部分位于沿着左右面板16及18的上端部表面相互邻接的邻接线20及22的下面盖子46布置在上室12中，如图2所示，盖子46包括一个顶壁46U，它位于印刷电路板42的上方，其尺寸足以能够盖住印刷电路板42的全部。盖子46也包括左右侧壁46L及46R，它们分别从顶壁46U的左右边缘延落到筋带23L及23R的上表面。盖子46可用适当装置与外壳相对固定。
盖子46的一部分放大如图3所示。盖子46由一导电材料做成，例如，金属薄片，再具体些，铝片或铜片52，导电薄片52用具有防腐及/或耐热性能的材料薄层54及56涂覆，例如，耐热聚乙烯氯化物或耐热聚脂。可用碳化树脂替代金属薄片。包括用上述任何防腐和/或耐热材料进行双面涂覆的金属薄片的复合板是相当软的，因此，包括顶壁46U及左右侧壁46L及46R的盖子46可以用一块复合板采用相当简单的弯制工艺制成。
盖子46的导电材料与印刷电路板42或控制印刷电路板44的电位参考点做电气联接是必要的。
左右面板16及18在其底壁上分别包括有圆形排水孔48及50，它们穿透底壁，需要时用于排出外壳2内部的水。
当按上述方案组装的电源装置用于户外时，雨水可能通过左右面板16及18邻接的上端表面20和22之间可能有的缝隙进入外壳的内部。雨水可能滴落在顶壁46U上，它们沿着左右侧壁46L和46R的外表面向下流到筋带23L及23R上，然后一方面通过中间隔板8和上筋带23L和23R之间的小缝隙，上下筋带23L和23L’以及23R和23R’之间的左右面板16及18的内壁，另一方面通过下筋带23L’及23R’，流入到下室14中。然后，雨水经排水孔48及50流出。
按上述布置，在上室12中的元件由盖子46保护以防止因雨水而受潮和损坏。布置在下室14中的元件由中间隔板8挡住可能落在中间隔板8上的雨水，另外，下室14中的元件装在隔板8上并与左右面板16及18的底部表面相分离，因此，它们不会被从上室12流入到下室14中进而流出排水孔48及50的雨水打湿。
盖子46用一种导电材料制成，所以它也会起屏蔽罩作用。因而来自相邻设备，象其它电源装置发出的任何高频信号被阻止，不能抵达印刷电路板44而引起高频逆变器的误动作。同时，任何发自控制电路板44的高频信号也由盖子46阻止不能抵达相邻设备。
因为盖子46包括防腐材料涂层，所以它不会被雨水腐蚀，更进一步，由于涂层也具有耐热性，所以尽管上室12中的元件会发热，盖子也不会因受热而变形。
上述实施方案中的盖子46由金属薄片制成，但是，也可用其中弥散了金属颗粒的树脂薄板来代替金属薄片。
进一步地，已述及盖子46要盖住上室12中的所有元件，但是它也可更改为只盖住那些处在左右面板16及18相互邻接的表面20及22下面的元件。
上述实施例中的盖子46仅只含有顶壁46U、左侧壁46L及右侧壁46R，然而，该盖子也可提供面对前后面板4及6的附加侧壁，同时，盖子46可以加工成具有一个圆脊形状。
此外，可用导电材料的单块平板来代替U形盖子46、导电性平板可放在印刷电路板42的上方，采用象部件10那样的连接部件的适当方式连接到左右面板16及18上。
更进一步，替换盖子46两个主表面的防腐和/或耐热性材料涂层，例如，用耐热的氯乙烯树脂，可以只涂覆盖子46的外表面。当用单块平板来代替U形盖子46时，可以只把正对着左右面板16及18的端部表面相互邻接的邻接线的表面用防腐及耐热材料涂覆。
更进一步地，排水孔48及50可以是矩形，还进一步，可以在面板16及18的底部开数个排水孔以代替两个孔48及50。
权利要求
1.一种电源装置，包括一个具有内部空间的外壳，所述外壳包括两部分，这两部分具有相互邻接的端部表面；一电源电路布置在所述外壳内，且它至少有一部分位于所述邻接面附近；及一用于所述电源电路的盖子布置在所述外壳中，所述盖子至少盖住所述电源电路的位于所述邻接面附近的所述部分。
2.根据权利要求1的电源装置，其中，所述盖子在其整体上包含一种导电性材料。
3.根据权利要求2的电源装置，其中，所述盖子正对着所述邻接面的表面用一种防腐材料涂覆。
4.根据权利要求1的电源装置，其中，在所述外壳的底部形成一个排水孔。
5.一种电源装置，包括一前面板及一与前面板隔开的后面板，因此限定了它们之间的一个空间；布置的侧面板围在所述空间的相对侧，因而与所述前后面板一起构成一个外壳，所述侧面板的每一个的边缘邻接另一个侧面板相应的边缘；一隔板，其相对边缘在所述空间内连接在所述前后面板上，从而把所述空间分为上部空间和下部空间；一电源电路，其元件布置在所述上部及下部空间中，它的一部分元件布置在上部空间中，位于所述侧面板的所述邻接边缘的下面；及一个盖子，至少盖住位于所述上部空间中的所述侧面板的所述邻接边缘下面的所述电源电路的一部分。
6.根据权利要求5的电源装置，其中，在所述上部空间中的一部分元件包括一处理高频信号的元件，而所述盖子在其整体上包含一导电性材料。
7.根据权利要求5的电源装置，其中，在所述外壳的底部形成一个排水孔。
8.根据权利要求7的电源装置，其中，布置在所述下部空间里的所述电源电路的元件安装在所述隔板上。
全文摘要
一种电源装置,包括一前面板、一后面板及左右侧面板,它们一起构成一个外壳。一隔板的相对边缘连接至前后面板上,因此把外壳的内部空间分为上部及下部小室。左右侧面板每个均有供安装的边缘邻接另一侧板相应的边缘。电源电路的元件适当地分配在上部及下部小室中,上部小室里的一些元件位于所述左右侧板的上邻接边缘的下面,且安装一个盖子以至少盖住那些位于上邻接边缘下面的元件。
文档编号H05K5/02GK1179079SQ9711966
公开日1998年4月15日 申请日期1997年9月23日 优先权日1996年9月24日
发明者四方邦夫, 加藤冈正男, 荒井亨, 冈本茂, 檀上谦三 申请人:株式会社三社电机制作所