JP4953315B2 - Power supply housing, pulse power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源用筐体と、これを用いたパルス電源(例:電子加速器向けのパルスクライストロン電源、癌治療器の電子線加速器向けのパルス電源、レーダー用のパルス電源、パルスレーザーのパルス電源)に関する。 The present invention relates to a power source casing and a pulse power source using the same (eg, a pulse klystron power source for an electron accelerator, a pulse power source for an electron beam accelerator of a cancer treatment device, a pulse power source for a radar, a pulse power source for a pulse laser )
クライストロン用のパルス電源としては、従来、非特許文献1や非特許文献2に記載のものが知られている。
Conventionally known pulse power sources for klystrons are those described in
非特許文献1には、キャビネット型のパルス電源が記載されている。このタイプのパルス電源では、フレーム構造にパネルをネジ止めして製作されたキャビネット内にパルス電源回路が収められている。また、このタイプのキャビネットでは、電源回路のメンテナンスのために前面と背面に開閉可能な扉を設ける場合が多い。
Non-Patent
また、非特許文献2には、浴槽型の筐体を用いたパルス電源が記載されている。このタイプのパルス電源では、フレーム構造にパネルを溶接して形成された浴槽型の筐体に絶縁油を満たし、この中に天板から吊るされた台座上に配置されたパルス電源回路を挿入し、天板をタンクにボルトで固定している。絶縁油は、空気よりも優れた絶縁特性を有しているので、浴槽型の筐体を用いたパルス電源は、比較的高い絶縁性を有している。
キャビネット型のパルス電源は、以下の問題点を有している。
(1)フレーム構造と扉パネルとの電気的な接続が完全でなく、パルス電源回路が発生するノイズが外部にリークする。
(2)回路の発熱を空気により除去する方式が一般的であり、高電圧部が静電集塵機として機能し、回路の端子に集められたホコリがコロナ放電により炭化し、この炭化層を伝ってリーク電流が流れたり表面のフラッシュオーバー放電が引き起こされたりする。
(3)外気の取り入れ口のフィルターがホコリにより目詰まりするため、これを定期的に掃除する必要がある。
(4)大型の排気ファンを必要とするため、ファンに無駄な電力を供給する必要があり且つファンの寿命管理を行う必要がある。
(5)十分な絶縁距離を確保するため、キャビネットが大型化し、製造コストが高くなる。また、トラック輸送のコストが大きくなる。また、トラックの輸送中にフレームが変形しやすく、内部のネジの緩み等の問題が生じる。
The cabinet-type pulse power supply has the following problems.
(1) The electrical connection between the frame structure and the door panel is not perfect, and noise generated by the pulse power supply circuit leaks to the outside.
(2) The method of removing the heat of the circuit with air is common, the high voltage part functions as an electrostatic precipitator, dust collected at the terminals of the circuit is carbonized by corona discharge, and this carbonized layer is transmitted Leakage current flows or surface flashover discharge is caused.
(3) Since the filter of the outside air intake is clogged with dust, it must be periodically cleaned.
(4) Since a large exhaust fan is required, it is necessary to supply useless power to the fan and to manage the life of the fan.
(5) Ensuring sufficient insulation distance increases the size of the cabinet and increases the manufacturing cost. In addition, the cost of trucking increases. In addition, the frame is easily deformed during transportation of the truck, causing problems such as loosening of internal screws.
また、浴槽型の筐体を用いたパルス電源は、以下の問題点を有している。
(1)回路をいったん台座上に組み上げ、この台座を天板から吊り下げるため、筐体内部の構造物が多くなり、吊り下げ荷重が大きくなる。
(2)吊り下げ構造は、その基本的な構造上、機械強度が弱くなりやすく、自重によって台座が歪む等により内部の回路部品に対して不要なストレスを与える。
(3)トラック輸送時に天板より吊り下げられた構造体が、振り子振動をするために、輸送用の補強が必要となり、現地到着後にいったん開封して補強を取り除く等の作業が必要である
(4)筐体の中に吊り下げられた回路は、内部の回路のグラウンドが天板でしか確保されず、パルス電源の動作時に不要な共振モードを示し、パルス波形を歪める。
(5)吊り下げられた回路全体を筐体の上面から出し入れする必要から、筐体の上面には大きな開口部が必要となり、筋交などの補強を入れることができず、開口部が菱形に変形しやすく、フレームのボルト用タップ穴と天板のボルト穴が合わない場合がある。
(6)台座を吊るすために用いられる支柱や浴槽を形成するために用いられるフレームが筐体内に存在しているので、その分だけ、筐体内のスペースの有効活用が妨げられ、その結果、筐体が大型化する。
Moreover, the pulse power supply using a bathtub-type housing has the following problems.
(1) Since the circuit is once assembled on the pedestal and this pedestal is suspended from the top plate, the number of structures inside the housing increases, and the suspension load increases.
(2) Due to its basic structure, the suspension structure tends to be weak in mechanical strength and gives unnecessary stress to internal circuit components due to distortion of the pedestal due to its own weight.
(3) Since the structure suspended from the top board during truck transportation has pendulum vibrations, reinforcement for transportation is required, and after the arrival at the site, work such as opening and removing the reinforcement is necessary ( 4) In the circuit suspended in the casing, the ground of the internal circuit is secured only by the top plate, and exhibits an unnecessary resonance mode when the pulse power supply is operated, and distorts the pulse waveform.
(5) Since the entire suspended circuit needs to be taken in and out of the upper surface of the housing, a large opening is required on the upper surface of the housing, and reinforcement such as bracing cannot be made, and the opening is diamond-shaped. It is easy to deform, and the tap hole for the bolt on the frame may not match the bolt hole on the top plate.
(6) Since the frame used to form the column and the bathtub used to suspend the pedestal is present in the housing, the effective use of the space in the housing is hindered by that amount, and as a result, the housing The body becomes larger.
このように、従来のパルス電源は、多くの問題を有している。これらの問題の多くは、電源回路を収容する筐体の構造に起因しているため、これらの問題を解決する電源用筐体が望まれている。 Thus, the conventional pulse power supply has many problems. Many of these problems are attributed to the structure of the housing that houses the power supply circuit. Therefore, a power supply housing that solves these problems is desired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来の種々の問題を解決する電源用筐体を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a power supply housing that solves various conventional problems.
本発明の電源用筐体は、電源回路を設置する底板と、前記底板の周縁に前記底板に垂直に設けられた側面板と、前記底板と前記側面板で囲まれた空間を覆うように設けられた天板とを備え、前記底板と前記側面板と前記天板とが互いに溶接又はロウ付けされて構成されるモノコック構造の箱状であり、前記側面板は、鉄板からなり且つ前記窓部を取り囲むようにフライス加工がなされていること特徴とする。 The power supply housing according to the present invention is provided so as to cover a bottom plate on which a power supply circuit is installed, a side plate provided perpendicularly to the bottom plate at the periphery of the bottom plate, and a space surrounded by the bottom plate and the side plate. and a top plate which is, Ri box-shaped der monocoque structure formed between the bottom plate and the side plate and the top plate is mutually welded or brazed, the side plate, and the window consists of an iron plate milling so as to surround the part is to Rukoto characterized been made.
本発明の筐体は、前記底板と前記側面板と前記天板とが互いに溶接又はロウ付けされて構成されるモノコック構造であるので、筐体内部にフレームや柱が存在せず、内部のスペースを有効に広く使用できる。従って、本発明の筐体を使用すれば、電源の小型化が可能になる。また、本発明の筐体は、モノコック構造であるので、外力を全体に逃がして受けるため、外力による歪みが小さく、構造強度が高い。このため、内部にパルス電源回路等の重量の大きい回路を配置したまま、トラック輸送を行うことができる。また、本発明の筐体は、内部のスペースを完全に密閉することができるので、電磁ノイズリークを極めて小さくすることができる。 Since the case of the present invention has a monocoque structure in which the bottom plate, the side plate, and the top plate are welded or brazed to each other, there is no frame or pillar inside the case, and the internal space Can be effectively used widely. Therefore, if the housing of the present invention is used, the power supply can be reduced in size. Moreover, since the housing | casing of this invention is a monocoque structure, since it escapes and receives external force to the whole, the distortion by external force is small and structural strength is high. For this reason, truck transportation can be performed while a heavy circuit such as a pulse power supply circuit is arranged inside. Moreover, since the housing | casing of this invention can seal an internal space completely, electromagnetic noise leak can be made extremely small.
また、本発明の筐体では、電源回路は、底板に取り付けられるので、浴槽型のパルス電源において電源回路を吊り下げることに起因して生じていた種々の問題が解決される。また、本発明の筐体では、絶縁油を内部に満たすことができるので、キャビネット型のパルス電源において空冷であることに起因して生じていた種々の問題が解決される。
また、前記側面板は、鉄板からなり且つ前記窓部を取り囲むようにフライス加工がなされているため、加工面が非常に平坦になり、オイル漏れがさらに生じにくい。また、この場合、平板状のゴムガスケットからなるオイルシール部材でオイル漏れを防ぐことが容易である。
In the case of the present invention, since the power supply circuit is attached to the bottom plate, various problems caused by suspending the power supply circuit in the bathtub-type pulse power supply are solved. Further, since the casing of the present invention can be filled with insulating oil, various problems caused by air cooling in the cabinet type pulse power source are solved.
Further, since the side plate is made of an iron plate and milled so as to surround the window portion, the processed surface becomes very flat and oil leakage is less likely to occur. In this case, it is easy to prevent oil leakage with an oil seal member made of a flat rubber gasket.
以上より、本発明によれば、従来の種々の問題を解決する新発想の電源用筐体が提供される。
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。
As described above, according to the present invention, there is provided a power supply housing of a new idea that solves various conventional problems.
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be exemplified.
前記側面板は、窓部を備え、前記窓部を塞ぎかつ前記側面板に着脱可能に取り付けられた窓パネルをさらに備え、前記側面板と前記窓パネルの間に前記窓部を取り囲むオイルシール部材が設けられていてもよい。この場合、筐体の側面から筐体内部にアクセスが可能になり、メンテナンス性が向上する。また、筐体が歪むと内部のオイルが漏れる場合があるが、本発明の筐体は、モノコック構造であるため外力による歪みが小さくオイル漏れが生じにくい。 The side plate includes a window, further includes a window panel that closes the window and is detachably attached to the side plate, and surrounds the window between the side plate and the window panel. May be provided. In this case, the inside of the housing can be accessed from the side surface of the housing, and the maintainability is improved. Further, when the casing is distorted, internal oil may leak. However, since the casing of the present invention has a monocoque structure, distortion due to external force is small and oil leakage is unlikely to occur.
前記窓パネルは、前記窓パネルの周縁に均等間隔に配置されたボルトで前記側面板に取り付けられてもよい。この方法で窓パネルを取り付けると、窓パネルと側面板が確実に密着し、オイル漏れがさらに生じにくい。 The window panel may be attached to the side plate with bolts arranged at equal intervals around the periphery of the window panel. When the window panel is attached by this method, the window panel and the side plate are securely adhered to each other, and oil leakage is less likely to occur.
前記側面板は、前記窓部を取り囲むように設けられたO−リング用の溝を有し、
前記オイルシール部材は、前記溝に設置されたO−リングからなってもよい。この場合、オイル漏れがさらに生じにくい。
The side plate has an O-ring groove provided so as to surround the window portion,
The oil seal member may be an O-ring installed in the groove. In this case, oil leakage is less likely to occur.
前記オイルシール部材は、平板状のゴムガスケットからなってもよい。この場合、前記窓部に溝加工を行う必要がないという利点がる。 The oil seal member may be a flat rubber gasket. In this case, there is an advantage that it is not necessary to perform groove processing on the window portion.
前記窓パネルの内側面に取り付けられた冷却部をさらに備えてもよい。この場合、窓パネルを外すと冷却部も一緒に外れるので、内部の電源回路へのアクセス性が向上する。また、窓パネルは面積が大きいので、ここに冷却部を設置することによって効率的な冷却が可能になる。 You may further provide the cooling part attached to the inner surface of the said window panel. In this case, when the window panel is removed, the cooling unit is also removed, so that the accessibility to the internal power supply circuit is improved. In addition, since the window panel has a large area, efficient cooling can be achieved by installing a cooling unit here.
本発明は、上記記載の電源用筐体と、パルス電力を出力するパルス電源回路と、前記パルス電力を昇圧するパルストランスとを備え、前記パルス電源回路及び前記パルストランスは、それぞれ前記筐体内に配置されているパルス電源も提供する。パルス電源回路とパルストランスは、何れも大きなノイズを発生させるが、本発明のパルス電源では、これら2つが1つの筐体内に配置され且つこの筐体が電磁ノイズリークを極めて小さくできるモノコック構造の筐体であるので、電磁ノイズリークを極めて小さくすることができる。 The present invention includes the above-described power supply casing, a pulse power supply circuit that outputs pulse power, and a pulse transformer that boosts the pulse power, and each of the pulse power supply circuit and the pulse transformer is provided in the casing. A pulsed power supply is also provided. Both the pulse power supply circuit and the pulse transformer generate large noises. However, in the pulse power supply of the present invention, these two are arranged in one casing, and the casing has a monocoque structure that can extremely reduce electromagnetic noise leakage. Since it is a body, electromagnetic noise leakage can be made extremely small.
前記電源用筐体は、前記パルス電源回路を収容するパルス電源回路収容部と、前記パルストランスを収容するパルストランス収容部とを備え、前記パルス電源回路収容部と前記パルストランス収容部は、開口を有する隔壁で仕切られており、前記パルス電源回路及び前記パルストランスは、前記開口を通じて電気的に接続されていてもよい。この隔壁は、パルストランスから発生する超音波の衝撃波をパルス電源回路に伝えないためのものである。パルス電源回路にはサイラトロン管など衝撃に弱い部品があるからである。また、隔壁は、筐体の強度を増し、窓部のフライス加工に伴う応力に耐え、筐体の変形を最小限としている。さらに、重量物であるクライストロンを支持する骨格の役割を担っている。 The power supply housing includes a pulse power supply circuit accommodating portion that accommodates the pulse power supply circuit and a pulse transformer accommodating portion that accommodates the pulse transformer, and the pulse power supply circuit accommodating portion and the pulse transformer accommodating portion are opened. The pulse power supply circuit and the pulse transformer may be electrically connected through the opening. This partition is to prevent the ultrasonic shock wave generated from the pulse transformer from being transmitted to the pulse power supply circuit. This is because the pulse power supply circuit has components that are vulnerable to impact, such as a thyratron tube. Further, the partition wall increases the strength of the housing, withstands the stress associated with the milling of the window, and minimizes the deformation of the housing. Furthermore, it plays the role of the skeleton that supports the heavy klystron.
前記パルストランスによって昇圧されたパルス電力が供給されるクライストロンをさらに備え、前記クライストロンは、前記筐体上に設置されてもよい。クライストロンは重量が大きいので,非特許文献1や2に記載の筐体の上には載せることができなかったが、本発明の筐体は、モノコック構造であって強度が強いのでクライストロンを筐体上に配置することができる。
The apparatus may further include a klystron to which the pulse power boosted by the pulse transformer is supplied, and the klystron may be installed on the casing. Since the klystron is heavy, it could not be placed on the case described in
ここで示した種々の実施形態等は、互いに組み合わせることができる。 The various embodiments and the like shown here can be combined with each other.
以下,本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す内容は,例示であって,本発明の範囲は,図面や以下の記述中で示すものに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The contents shown in the drawings and the following description are examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.
本発明の電源用筐体は、電源回路を収容するために利用されるものである。収容される電源回路の種類は、特に限定されず、例えば、交流電源やパルス電源等の何れであってもよい。また、パルス電源の種類も特に限定されず、例えば、電子加速器向けのパルスクライストロン電源、癌治療器の電子線加速器向けのパルス電源、レーダー用のパルス電源、パルスレーザーのパルス電源等の何れであってもよい。 The power supply casing of the present invention is used to accommodate a power supply circuit. The type of the power supply circuit accommodated is not particularly limited, and may be any one of an AC power supply, a pulse power supply, and the like. The type of pulse power supply is not particularly limited, and may be any one of a pulse klystron power supply for an electron accelerator, a pulse power supply for an electron beam accelerator for a cancer treatment device, a pulse power supply for a radar, a pulse power supply for a pulse laser, etc. May be.
以下の実施形態では、パルス電力を出力するパルス電源回路と、パルス電力を昇圧するパルストランスとが筐体内部に設置され且つクライストロンが筐体上に設置されるパルス電源用の筐体を例に挙げて説明を進める。 In the following embodiments, a pulse power supply casing that outputs pulse power and a pulse transformer that boosts pulse power are installed inside the casing and a klystron is installed on the casing. I will give you an explanation.
1.電源用筐体の構成
図1〜図5を用いて本発明の一実施形態の電源用筐体の構成について説明する。図1(a),(b)は、本実施形態の電源用筐体の構造を示し、図1(a)は、斜視図であり、図1(b)は、断面図である。図2(a),(b)は、それぞれ、図1(a),(b)から窓パネルを外した状態を示す斜視図及び断面図である。図3(a),(b)は、それぞれ、窓パネル周辺を拡大した斜視図及び断面図である。図4(a)及び(b)は、それぞれ、窓パネルの外側面及び内側面を示す。図5(a)及び(b)は、それぞれ、パルス電源回路、パルストランス及びクライストロンの取り付け状態を示す斜視図及び断面図である。
1. Configuration of Power Supply Housing A configuration of a power supply housing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B show the structure of the power supply housing of the present embodiment, FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view. FIGS. 2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, showing a state in which the window panel is removed from FIGS. 1A and 1B. FIGS. 3A and 3B are an enlarged perspective view and a cross-sectional view of the periphery of the window panel, respectively. 4 (a) and 4 (b) show the outer surface and the inner surface of the window panel, respectively. FIGS. 5A and 5B are a perspective view and a cross-sectional view showing a mounting state of the pulse power supply circuit, the pulse transformer, and the klystron, respectively.
本実施形態の電源用筐体10は、電源回路を設置する底板1と、底板1の周縁に底板1に垂直に設けられた側面板3と、底板1と側面板3で囲まれた空間を覆うように設けられた天板5とを備え、底板1と側面板3と天板5とが互いに溶接又はロウ付けされて構成されるモノコック構造の箱状である。
The
筐体10は、底板1と側面板3と天板5とが互いに溶接又はロウ付けされて構成されるモノコック構造であるので、筐体10の内部にフレームや柱が存在せず、内部のスペースを有効に広く使用できる。従って、筐体10を使用すれば、電源の小型化が可能になる。また、筐体10は、モノコック構造であるので、外力を全体に逃がして受けるため、外力による歪みが小さく、構造強度が高い。このため、内部にパルス電源回路等の重量の大きい回路を配置したまま、トラック輸送を行うことができる。また、筐体10は、内部のスペースを完全に密閉することができるので、電磁ノイズリークを極めて小さくすることができる。
Since the
また、筐体10では、電源回路は、底板に取り付けられるので、浴槽型のパルス電源において電源回路を吊り下げることに起因して生じていた種々の問題が解決される。また、筐体10では、絶縁油を内部に満たすことができるので、キャビネット型のパルス電源において空冷であることに起因して生じていた種々の問題が解決される。
Moreover, in the housing | casing 10, since a power supply circuit is attached to a baseplate, the various problems which arose due to suspending a power supply circuit in a bathtub type pulse power supply are solved. In addition, since the
本実施形態では、底板1及び天板5は、長方形の板状であり、側面板3は、長方形の各辺に一枚ずつ全部で4枚設けられている。4枚の側面板3をそれぞれ第1〜第4側面板3a〜3dと呼ぶ。底板1、側面板3及び天板5の材質は、特に限定されず、例えば、鉄やステンレスなどの金属からなる。但し、側面板3の材質は、後述するように絶縁油の漏れを防止する観点から鉄が好ましい。また、同様の理由により、天板5の材質も鉄からなることが好ましい。また、さびを防止するために、底板1、側面板3及び天板5は、メッキ(例:ニッケルメッキ)がなされていることが好ましい。底板1、側面板3及び天板5の厚さは、特に限定されず、また、好ましい厚さは、筐体10のサイズによって異なるが、後で述べるように加工歪を小さくするために大きい肉厚が好ましく、例えば、5〜50mmであり、具体的には例えば5,10,15,20,25,30,35,40,45,50mmである。底板1、側面板3及び天板5の厚さは、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。また、底板1、側面板3及び天板5の厚さは、互いに同じであっても異なっていてもよい。底板1、側面板3及び天板5の各辺の長さは、特に限定されないが、一例では、0.1〜5mであり、具体的には例えば0.1,0.2,0.5,1,2,3,4,5mである。各辺の長さは、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。各辺の長さは、互いに同じであっても異なっていてもよい。底板1、側面板3及び天板5の面積は、特に限定されないが、一例では、0.01〜25m2であり、具体的には例えば0.01,0.04,0.25,1,5,10,20,25m2である。底板1、側面板3及び天板5の面積は、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。底板1、側面板3及び天板5の面積は、互いに同じであっても異なっていてもよい。
In this embodiment, the
側面板3は、窓部7を備えている。窓部7は、側面板3に着脱可能に取り付けられた窓パネル9によって塞がれている。従って、窓パネル9を取り外すことによって筐体10の側面から筐体10内部へアクセスして電源回路のメンテナンスを行うことが容易である。窓パネル9の材質は、特に限定されないが、例えば、鉄やステンレスなどの金属からなる。
The side plate 3 includes a
側面板3と窓パネル9の間には、窓部7を取り囲むオイルシール部材が設けられている。本実施形態では、図3(a),(b)に示すように、オイルシール部材は、O−リング11であり、側面板3には、窓部7を取り囲むようにO−リング用の溝13が設けられており、O−リング11は、溝13に配置されている。オイルシール部材としては、ガスケット(例:平板形状のゴムガスケット)を用いてもよく、この場合、溝13は不要である。窓パネル9は、窓パネル9の周縁に均等間隔に配置されたボルト15で側面板3に取り付けられている。側面板3は、窓部7を取り囲むように複数のタップ穴4を有しており、窓パネル9は、タップ穴4に対応する位置にボルト穴8を有しており、ボルト15は、ボルト穴8を通ってタップ穴4に挿入される。これによって、窓パネル9が側面板3に取り付けられる。
An oil seal member that surrounds the
筐体10を製作するに際して側面板3と窓パネル9の間の隙間から筐体10内部に充填される絶縁油が漏れることが懸念された。側面板3と窓パネル9の間にオイルシール部材を設けてもそれだけでは絶縁油の漏れを防ぐことが難しいと考えられていたからである。このような状況において、本発明者は、側面板3と窓パネル9とをぴったりと合わせれば絶縁油の漏れを防ぐことができると考えた。そして、窓部7を取り囲むように側面板3のフライス加工を行うことによって、側面板3が最初から有する歪みや溶接又はロウ付けの際に生じる歪みを除去して側面板3の表面を平坦にすることを考えた。
電源用筐体の材質としてステンレス板が一般的に用いられるので、本発明者は、側面板3としてステンレス板を用いることを最初に考えた。しかし、ステンレス板にフライス加工を施すと加工時に発生する摩擦熱によってステンレス板に歪みが生じて、結局、ステンレス板の表面を平坦にできないことが分かった。このような状況において、本発明者は、電源用筐体の材質としては通常は用いられない肉厚の鉄板を用いることを思い付いた(電源用筐体を肉厚の鉄板で製作することは、電源分野の当業者の常識外のことである。)。そして、鉄板にフライス加工を施したときに発生する摩擦熱は、ステンレス板の場合よりもかなり少なく、また肉厚が大きいため、摩擦熱による鉄板の歪みが極めて小さくなることが分かった。このような経緯により、鉄板からなる側面板3に対してフライス加工を施すことによって、側面板3と窓パネル9をぴったりと合わせることに成功し、絶縁油の漏れを防ぐことが可能になった。なお、側面板3の材質は鉄が好ましいが、鉄板にフライス加工を施した場合と同程度の表面精度が確保できるのであれば、鉄以外であってもよい(表面精度が確保できるのであればステンレスであってもよい。)。また、筐体10は、内部に絶縁油10を充填しない用途に利用可能であり、その場合、側面板3の材質は特に限定されない。なお、フライス加工は、少なくとも窓部5の周囲の領域に対して行えばよく、窓部5の周囲の領域のみに行ってもよく、側面板3の全面に対して行ってもよい。
When manufacturing the
Since a stainless steel plate is generally used as the material for the power supply housing, the inventor first considered using a stainless steel plate as the side plate 3. However, it was found that when the stainless steel plate was milled, the stainless steel plate was distorted by frictional heat generated during the processing, and the surface of the stainless steel plate could not be flattened. In such a situation, the present inventor has come up with the idea of using a thick iron plate that is not normally used as the material of the power supply housing (making a power supply housing with a thick iron plate This is beyond the common knowledge of those skilled in the power supply field.) Further, it was found that the frictional heat generated when the iron plate was milled was much smaller than that of the stainless steel plate and the thickness thereof was large, so that the distortion of the iron plate due to the frictional heat became extremely small. Due to such circumstances, by performing milling on the side plate 3 made of iron plate, the side plate 3 and the
窓パネル9の内側面には、冷却部17が取り付けられている。この場合、窓パネル9を外すと冷却部17も一緒に外れるので、内部の電源回路へのアクセス性が向上する。また、窓パネル9は面積が大きいので、ここに冷却部17を設置することによって効率的な冷却が可能になる。冷却部17は、後述する隔壁27にも取り付けられている。
A cooling
冷却部17の構成は、筐体10内の絶縁油を冷却可能なものであれば特に限定されない。冷却部17は、一例では、図4(a),(b)に示すように、金属(例:銅)板17aにロウ付けされた金属(例:銅)パイプ17bで構成される。金属板17aは、省略可能である。金属パイプ17bの両端は、それぞれ、窓パネル9の外側面に溶接されたスウェージロック17cに接続されており、スウェージロック17cを通じて金属パイプ17b内に冷却水が導入される。
The configuration of the cooling
天板5には、窓部7と、クライストロン設置部19が設けられている。窓部7には窓パネル9が設置される。図5(a),(b)に示すように、クライストロン設置部19には、クライストロン20が設置される。クライストロン設置部19は、本実施形態では、開口部19aと、開口部19aの周囲のタップ穴19bとで構成される。クライストロン20は、一例では、ボルト穴20aを有するフランジ部20bを間に挟んで電力入力部20cを備えている。クライストロン20は、開口部19aを通じて電力入力部20cを筐体10内に挿入した状態で、ボルト穴20aを通ってタップ穴19bに挿入されるボルト15で天板5に固定される。従来の電源用筐体は、構造強度が低いので重量物であるクライストロン20を筐体上に配置することができなかったが、筐体10は、モノコック構造であるので構造強度が高く、筐体10上にクライストロン20を配置することが可能になった。
The
筐体10内部には、図5(a),(b)に示すように、パルス電源回路22を収容するパルス電源回路収容部21と、パルストランス24を収容するパルストランス収容部23が設けられる。パルストランス収容部23は、クライストロン設置部19直下に設けられる。パルス電源回路22とパルストランス24は、何れも大きなノイズを発生させるが、これら2つを同じ筐体10内に配置することによって、電磁ノイズリークを極めて小さくすることができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a pulse power supply
パルス電源回路22は、図示しない外部端子を通じて電力の供給を受け、パルス電力を出力する機能を有する。パルス電源回路22の構成は、特に限定されないが、一例では、電力を蓄積する蓄電部(例:キャパシタとコイルで構成されるPFN回路)と、蓄積した電力を放出するスイッチ部(例:サイラトロン)とで構成される。パルストランス24は、パルス電源回路22からのパルス電力を昇圧してケーブル26を通じてクライストロン20に供給する。パルス電源回路22とパルストランス24は、筐体10に接地される。
The pulse
パルス電源回路22とパルストランス24は、それぞれ、底板1に固定される。固定方法は、特に限定されず、ボルトで固定してもよく、接着剤等で固定してもよい。底板1にはタップ穴を設けておいたりボルト立てをしておくことによってパルス電源回路22とパルストランス24の固定を容易にしておくことが好ましい。
The pulse
パルス電源回路収容部21とパルストランス収容部23との間には、開口25を有する隔壁27が設けられている。隔壁27は、パルストランス24から発生する超音波の衝撃波をパルス電源回路22に伝えないためのものである。パルス電源回路22にはサイラトロン管など衝撃に弱い部品があるからである。また、隔壁27は、筐体10の強度を増し、窓部7のフライス加工に伴う応力に耐え、筐体10の変形を最小限としている。さらに、重量物であるクライストロン20を支持する骨格の役割を担っている。隔壁27の開口25には、パルス電源回路22とパルストランス24とを電気的に接続するケーブル29が通される。
A
筐体10内部は絶縁性と放熱性の向上のために絶縁油で満たされる。隔壁27には、オイルチャネル31が設けられており、パルス電源回路収容部21とパルストランス収容部23の間での絶縁油の移動が確保されている。
The interior of the
2.電源用筐体の製造方法
次に、図6〜図8を用いてを用いて上記実施形態の筐体10の製造方法の一例について説明する。図6は、溶接又はロウ付け前の底板1、側面板3及び隔壁25を示す斜視図である。図7は、溶接又はロウ付け後の底板1、側面板3及び隔壁25と、溶接又はロウ付け前の天板5を示す斜視図である。図8は、溶接又はロウ付け後の底板1、側面板3、天板5及び隔壁25を示す斜視図である。
2. Next, an example of a method for manufacturing the
まず、図6に示す形状に加工された底板1、側面板3及び隔壁25を準備する。加工の方法は、特に限定されないが、例えば、プラズマ溶断又はレーザー溶断である。
次に、図6の矢印の方向に従って、底板1、側面板3及び隔壁25を組み合わせて溶接又はロウ付けして図7に示すような上側が開いた箱型にする。
次に、底板1と側面板3で囲まれた空間を覆うように天板5を設置して溶接して図8に示す構造を得る。
溶接又はロウ付けの際に熱によって板材が歪むので、この歪みを除去するために、側面板3及び天板5の表面(少なくとも窓部7の周辺)をフライス加工する。上述したように、電源用筐体に通常用いられるステンレス板ではフライス加工時の発熱によって歪みの除去が難しいが、電源分野の技術常識に反して、側面板3及び天板5を鉄板にすることによって発熱を抑え、表面の歪みの除去に成功した。
次に、タップ穴4及び19bと、Oリング11用の溝13を形成し、図2(a),(b)に示す構造を得る。
次に、メッキを行う。メッキは、さび防止を防止して、内部に収める電源回路と筐体10との電気的接触を確保するために行う。
次に、窓パネル9を取り付け、図1(a),(b)に示す構造を得て、筐体10が完成する。
First, the
Next, according to the direction of the arrow in FIG. 6, the
Next, the
Since the plate material is distorted by heat during welding or brazing, the surfaces of the side plate 3 and the top plate 5 (at least around the window portion 7) are milled to remove this distortion. As described above, it is difficult to remove distortion due to heat generated during milling with a stainless steel plate normally used for a power supply housing. However, contrary to the technical common sense in the power supply field, the side plate 3 and the
Next, the tap holes 4 and 19b and the
Next, plating is performed. Plating is performed in order to prevent rust prevention and to ensure electrical contact between the power supply circuit housed inside and the
Next, the
以上の実施形態で示した種々の特徴は,互いに組み合わせることができる。1つの実施形態中に複数の特徴が含まれている場合,そのうちの1又は複数個の特徴を適宜抜き出して,単独で又は組み合わせて,本発明に採用することができる。 Various features shown in the above embodiments can be combined with each other. When a plurality of features are included in one embodiment, one or a plurality of features can be appropriately extracted and used in the present invention alone or in combination.
1:底板 3:側面板 3a〜3d:第1〜第4側面板 4:タップ穴 5:天板 7:窓部 8:ボルト穴 9:窓パネル 10:電源用筐体 11:O−リング 13:溝 15:ボルト 17:冷却部 17a:金属板 17b:金属パイプ 17c:スウェージロック 19:クライストロン設置部 19a:開口部 19b:タップ穴 20:クライストロン 20a:ボルト穴 20b:フランジ部 20c:電力入力部 21:パルス電源回路収容部 22:パルス電源回路 23:パルストランス収容部 24:パルストランス 25:開口 26:ケーブル 27:隔壁 29:ケーブル 31:オイルチャネル
1: bottom plate 3: side plates 3a to 3d: first to fourth side plates 4: tapped holes 5: top plate 7: window portion 8: bolt hole 9: window panel 10: power supply casing 11: O-ring 13 : Groove 15: Bolt 17: Cooling
Claims (9)
前記側面板は、鉄板からなり且つ前記窓部を取り囲むようにフライス加工がなされていること特徴とする電源用筐体。 A bottom plate for installing a power supply circuit, a side plate provided perpendicularly to the bottom plate at the periphery of the bottom plate, and a top plate provided to cover a space surrounded by the bottom plate and the side plate, box-like der monocoque constructed bottom plate and said side plate and the top plate is mutually welding or brazing is,
The side plate, the power supply housing to Rukoto characterized been milled is adapted and made iron surrounding the window portion.
前記窓部を塞ぎかつ前記側面板に着脱可能に取り付けられた窓パネルをさらに備え、
前記側面板と前記窓パネルの間に前記窓部を取り囲むオイルシール部材が設けられている請求項1に記載の筐体。 The side plate includes a window portion,
A window panel that closes the window and is detachably attached to the side plate;
The housing according to claim 1, wherein an oil seal member is provided between the side plate and the window panel to surround the window portion.
前記オイルシール部材は、前記溝に設置されたO−リングからなる請求項2又は3に記載の筐体。 The side plate has an O-ring groove provided so as to surround the window portion,
The casing according to claim 2 or 3, wherein the oil seal member is an O-ring installed in the groove.
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