JP2000232288A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JP2000232288A JP2000232288A JP11033826A JP3382699A JP2000232288A JP 2000232288 A JP2000232288 A JP 2000232288A JP 11033826 A JP11033826 A JP 11033826A JP 3382699 A JP3382699 A JP 3382699A JP 2000232288 A JP2000232288 A JP 2000232288A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電力変換装置に内蔵している発熱部品を有効に
冷却できるようにすると共に、当該電力変換装置の組
立，保守，点検の手間を軽減し、異物や塵埃の侵入を防
止する保護構造が容易に且つ素早く構成できるようにす
る。 【解決手段】電力変換装置を半導体素子と冷却フィン，
平滑コンデンサ等を取付け板に装着し導体で接続した主
回路ブロック、プリント板とそのケースでなるプリント
板ブロック、冷却ファンとその取付け台でなる冷却ファ
ンブロック、端子台ブロック、箱体ブロックに分け、各
ブロックの組合わせで電力変換装置を形成する。箱体ブ
ロックには所定寸法以上の異物を阻止する隙間を有する
保護カバーを箱体ブロックの下部か上部に付加できる構
造や、冷却フィン収納部と他の機器の収納部との境界に
沿ってＬ字状取付け具を付加できる構造や、このＬ字状
取付け具に背面カバーの取付け可能な構造にする。
冷却できるようにすると共に、当該電力変換装置の組
立，保守，点検の手間を軽減し、異物や塵埃の侵入を防
止する保護構造が容易に且つ素早く構成できるようにす
る。 【解決手段】電力変換装置を半導体素子と冷却フィン，
平滑コンデンサ等を取付け板に装着し導体で接続した主
回路ブロック、プリント板とそのケースでなるプリント
板ブロック、冷却ファンとその取付け台でなる冷却ファ
ンブロック、端子台ブロック、箱体ブロックに分け、各
ブロックの組合わせで電力変換装置を形成する。箱体ブ
ロックには所定寸法以上の異物を阻止する隙間を有する
保護カバーを箱体ブロックの下部か上部に付加できる構
造や、冷却フィン収納部と他の機器の収納部との境界に
沿ってＬ字状取付け具を付加できる構造や、このＬ字状
取付け具に背面カバーの取付け可能な構造にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力変換のため
の半導体素子とその付属品とを箱体に収納した電力変換
装置に関する。
の半導体素子とその付属品とを箱体に収納した電力変換
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下では、商用電源に接続して所望の電
圧と周波数の交流電力を出力するインバータ装置を電力
変換装置の例にして説明する。
圧と周波数の交流電力を出力するインバータ装置を電力
変換装置の例にして説明する。
【０００３】インバータ装置を構成する機器として次の
ものがある。すなわち主回路は、半導体素子としてのダ
イオードの複数をブリッジ接続した整流器と、半導体素
子としてのＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ）とダイオードとの逆並列接続の複数組をブリッジ接
続して得られるインバータと、これら整流器の直流側と
インバータの直流側とを結合している直流中間回路に接
続した平滑コンデンサとでなっていて、商用電源からの
交流電力はこれら整流器と平滑コンデンサとＩＧＢＴと
により所望の電圧と周波数の交流電力に変換される。し
かしこの電力変換動作にはこれら主回路機器の他に、前
記ＩＧＢＴを適切な時点で順次オン・オフ動作させるた
めの制御回路やその電源回路を搭載した各種プリント
板、前記整流器とＩＧＢＴの発熱を放散させるための冷
却フィンとこの冷却フィンや平滑コンデンサの熱を装置
外へ排出させるための冷却ファン、主回路電力や制御信
号を入出力させる電線を接続するための各種端子、およ
びこれら各機器を収納する箱体などが必要である。
ものがある。すなわち主回路は、半導体素子としてのダ
イオードの複数をブリッジ接続した整流器と、半導体素
子としてのＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ）とダイオードとの逆並列接続の複数組をブリッジ接
続して得られるインバータと、これら整流器の直流側と
インバータの直流側とを結合している直流中間回路に接
続した平滑コンデンサとでなっていて、商用電源からの
交流電力はこれら整流器と平滑コンデンサとＩＧＢＴと
により所望の電圧と周波数の交流電力に変換される。し
かしこの電力変換動作にはこれら主回路機器の他に、前
記ＩＧＢＴを適切な時点で順次オン・オフ動作させるた
めの制御回路やその電源回路を搭載した各種プリント
板、前記整流器とＩＧＢＴの発熱を放散させるための冷
却フィンとこの冷却フィンや平滑コンデンサの熱を装置
外へ排出させるための冷却ファン、主回路電力や制御信
号を入出力させる電線を接続するための各種端子、およ
びこれら各機器を収納する箱体などが必要である。
【０００４】図６は従来の電力変換装置を構成している
機器を分解して示した分解図であって、符号１は前面カ
バー，符号２は制御プリント板，符号３はゲート駆動プ
リント板，符号４は電源プリント板，符号５はコントロ
ールパネル，符号６は冷却フィン用冷却ファン，符号７
は装置内部冷却ファン，符号８は端子台，符号９は半導
体素子（ダイオードやＩＧＢＴなど），符号１０はこの
半導体素子の冷却フィン，符号１１は平滑コンデンサ，
符号１２は下面カバー，符号１３は右側面カバーであ
る。なお、図示以外にも箱体を構成する部品があるが、
その説明は省略する。
機器を分解して示した分解図であって、符号１は前面カ
バー，符号２は制御プリント板，符号３はゲート駆動プ
リント板，符号４は電源プリント板，符号５はコントロ
ールパネル，符号６は冷却フィン用冷却ファン，符号７
は装置内部冷却ファン，符号８は端子台，符号９は半導
体素子（ダイオードやＩＧＢＴなど），符号１０はこの
半導体素子の冷却フィン，符号１１は平滑コンデンサ，
符号１２は下面カバー，符号１３は右側面カバーであ
る。なお、図示以外にも箱体を構成する部品があるが、
その説明は省略する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置
は、必要な各種機器をなるべく小形の箱体に収納するこ
とを優先的に考えていたこともあって、機能別に機器を
纏めることをしていなかった。例えば図６の従来例で
は、制御プリント板２とゲート駆動プリント板３と電源
プリント板４とが別個に取り付けられているので、それ
ぞれのプリント板に別個のコネクタを搭載し、フラット
ケーブルで各コネクタ間を接続している。ところがフラ
ットケーブルは大きな曲げ半径が必要であるため空間に
無駄を生じるし、このケーブル部分でノイズを拾う恐れ
があるのでノイズ対策をしなければならないし、ケーブ
ルとその配線作業に余分な手間と費用がかかるなどの不
具合を生じている。また、冷却フィン１０を冷却するた
めの冷却フィン用冷却ファン６と、制御回路などの装置
内部での発熱を除去するための装置内部冷却ファン７と
が別々の場所に設置されていることから、電源の配線が
複雑になるし保守・点検も不便であることや、大きな熱
を発生する平滑コンデンサ１１が、冷却に適した位置に
設置されていないために温度上昇が大きく、そのために
寿命が短縮されてしまう不具合がある。
は、必要な各種機器をなるべく小形の箱体に収納するこ
とを優先的に考えていたこともあって、機能別に機器を
纏めることをしていなかった。例えば図６の従来例で
は、制御プリント板２とゲート駆動プリント板３と電源
プリント板４とが別個に取り付けられているので、それ
ぞれのプリント板に別個のコネクタを搭載し、フラット
ケーブルで各コネクタ間を接続している。ところがフラ
ットケーブルは大きな曲げ半径が必要であるため空間に
無駄を生じるし、このケーブル部分でノイズを拾う恐れ
があるのでノイズ対策をしなければならないし、ケーブ
ルとその配線作業に余分な手間と費用がかかるなどの不
具合を生じている。また、冷却フィン１０を冷却するた
めの冷却フィン用冷却ファン６と、制御回路などの装置
内部での発熱を除去するための装置内部冷却ファン７と
が別々の場所に設置されていることから、電源の配線が
複雑になるし保守・点検も不便であることや、大きな熱
を発生する平滑コンデンサ１１が、冷却に適した位置に
設置されていないために温度上昇が大きく、そのために
寿命が短縮されてしまう不具合がある。
【０００６】図７はインバータ装置へ直流電力を入力さ
せる場合の従来例を示した主回路接続図である。インバ
ータ装置２０の端子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに商用電源
を接続し、ダイオードで構成した整流器２２でこの商用
電力を直流電力に変換して直流中間回路へ出力する。直
流中間回路に接続した平滑コンデンサ１１は、この直流
電力に含まれる脈動分を吸収・除去して平滑な直流電力
にしてＩＧＢＴとダイオードとの逆並列接続でなるイン
バータ２３へ与える。インバータ２３はこの直流電力を
所望の電圧と周波数の交流電力に変換して、負荷である
誘導電動機２４を回転させる。このとき端子２５Ａと２
５Ｐとは短絡しておく。冷却ファン５１（以下では冷却
フィン用冷却ファン６と装置内部冷却ファン７とを纏め
てこのように表現する）は一般に商用交流電力で運転す
るから、図示のように端子２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを介
して電力変換装置２０へ導入された商用交流電力を、当
該電力変換装置２０の内部で分岐して冷却ファン５１へ
供給する。
せる場合の従来例を示した主回路接続図である。インバ
ータ装置２０の端子２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに商用電源
を接続し、ダイオードで構成した整流器２２でこの商用
電力を直流電力に変換して直流中間回路へ出力する。直
流中間回路に接続した平滑コンデンサ１１は、この直流
電力に含まれる脈動分を吸収・除去して平滑な直流電力
にしてＩＧＢＴとダイオードとの逆並列接続でなるイン
バータ２３へ与える。インバータ２３はこの直流電力を
所望の電圧と周波数の交流電力に変換して、負荷である
誘導電動機２４を回転させる。このとき端子２５Ａと２
５Ｐとは短絡しておく。冷却ファン５１（以下では冷却
フィン用冷却ファン６と装置内部冷却ファン７とを纏め
てこのように表現する）は一般に商用交流電力で運転す
るから、図示のように端子２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを介
して電力変換装置２０へ導入された商用交流電力を、当
該電力変換装置２０の内部で分岐して冷却ファン５１へ
供給する。
【０００７】インバータ２３に可変電圧・可変周波数の
交流電力を出力させれば誘導電動機２４を可変速運転で
きる。誘導電動機２４の減速時にはその運動エネルギー
が電力に変換され、インバータ２３を経て直流中間回路
へ回生されるが、この回生電力を有効利用するために、
最近ではダイオードで構成した整流器２２の代わりにＩ
ＧＢＴなどの半導体スイッチ素子で構成したコンバータ
２６を使用するが、その際には端子２５Ａと２５Ｐとの
短絡は開放し、端子２７Ｐと端子２５Ｐとを接続し、端
子２７Ｎと端子２５Ｎとを接続する。このような回路構
成により、誘導電動機２４の減速時に発生する電力を、
誘導電動機２４→インバータ２３→端子２５Ｐ，２５Ｎ
→端子２７Ｐ，２７Ｎ→コンバータ２６→商用電源の径
路で回生することができる。
交流電力を出力させれば誘導電動機２４を可変速運転で
きる。誘導電動機２４の減速時にはその運動エネルギー
が電力に変換され、インバータ２３を経て直流中間回路
へ回生されるが、この回生電力を有効利用するために、
最近ではダイオードで構成した整流器２２の代わりにＩ
ＧＢＴなどの半導体スイッチ素子で構成したコンバータ
２６を使用するが、その際には端子２５Ａと２５Ｐとの
短絡は開放し、端子２７Ｐと端子２５Ｐとを接続し、端
子２７Ｎと端子２５Ｎとを接続する。このような回路構
成により、誘導電動機２４の減速時に発生する電力を、
誘導電動機２４→インバータ２３→端子２５Ｐ，２５Ｎ
→端子２７Ｐ，２７Ｎ→コンバータ２６→商用電源の径
路で回生することができる。
【０００８】また、インバータ装置を収納する箱体は通
常は開放形であって、異物が侵入すれば短絡事故や接地
事故を起こす恐れがある。そこで異物が侵入する恐れの
ある場所や塵埃の多い場所などにインバータ装置２０を
設置する場合は、異物や塵埃の侵入を防止できる構造の
箱体が必要になるが、このような構造の箱体は標準品と
は異なることから別途に製作しなければならない。それ
故完成までに長期間が必要になるし、高価になる欠点を
有する。
常は開放形であって、異物が侵入すれば短絡事故や接地
事故を起こす恐れがある。そこで異物が侵入する恐れの
ある場所や塵埃の多い場所などにインバータ装置２０を
設置する場合は、異物や塵埃の侵入を防止できる構造の
箱体が必要になるが、このような構造の箱体は標準品と
は異なることから別途に製作しなければならない。それ
故完成までに長期間が必要になるし、高価になる欠点を
有する。
【０００９】そこでこの発明の目的は、電力変換装置に
内蔵している発熱部品を有効に冷却できるようにすると
共に、当該電力変換装置の組立，保守，点検の手間を軽
減し、異物や塵埃の侵入を防止する保護構造が容易に且
つ素早く構成できるようにすることにある。
内蔵している発熱部品を有効に冷却できるようにすると
共に、当該電力変換装置の組立，保守，点検の手間を軽
減し、異物や塵埃の侵入を防止する保護構造が容易に且
つ素早く構成できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明の電力変換装置では、当該電力変換装置
を複数のブロックに分けて構成する。すなわち主回路ブ
ロックは半導体素子とその冷却フィン，主回路開閉機
器，平滑コンデンサ，抵抗器等とこれらを装着する主回
路機器取付け板，ならびに前記各機器相互間を接続する
導体とで構成し、プリント板ブロックは前記半導体素子
制御用の複数のプリント板とこれら各プリント板を装着
するプリント板取付けケース，ならびに各プリント板相
互間を接続するコネクターとで構成し、冷却ファンブロ
ックは前記冷却フィンやプリント板を含む各機器へ冷却
用空気を送り込む冷却ファンとその取付け台で構成し、
端子台ブロックは当該電力変換装置へ導入される電線を
接続する主回路端子台と制御回路端子台とこの主回路端
子台から前記主回路ブロックまでの主回路導体とを一体
化して構成し、箱体ブロックはこれら各ブロックを収納
するために下面と上面は強固な枠組構造としこの上下両
枠組に左右側面板と前面板と背面板を取り付ける構造と
し、これら各ブロックの組み合わせで電力変換装置を形
成できるようにするものとする。
めに、この発明の電力変換装置では、当該電力変換装置
を複数のブロックに分けて構成する。すなわち主回路ブ
ロックは半導体素子とその冷却フィン，主回路開閉機
器，平滑コンデンサ，抵抗器等とこれらを装着する主回
路機器取付け板，ならびに前記各機器相互間を接続する
導体とで構成し、プリント板ブロックは前記半導体素子
制御用の複数のプリント板とこれら各プリント板を装着
するプリント板取付けケース，ならびに各プリント板相
互間を接続するコネクターとで構成し、冷却ファンブロ
ックは前記冷却フィンやプリント板を含む各機器へ冷却
用空気を送り込む冷却ファンとその取付け台で構成し、
端子台ブロックは当該電力変換装置へ導入される電線を
接続する主回路端子台と制御回路端子台とこの主回路端
子台から前記主回路ブロックまでの主回路導体とを一体
化して構成し、箱体ブロックはこれら各ブロックを収納
するために下面と上面は強固な枠組構造としこの上下両
枠組に左右側面板と前面板と背面板を取り付ける構造と
し、これら各ブロックの組み合わせで電力変換装置を形
成できるようにするものとする。
【００１１】前記箱体ブロックには、所定寸法を越える
異物の侵入を阻止する隙間を有し、且つこの隙間の合計
面積は前記冷却ファンブロックが要求する通風量を通過
させるに十分な面積を備えた保護カバーを、必要に応じ
て当該箱体ブロックの下側部分または上側部分に付加で
きる取付け構造を備えるものとする。または必要に応じ
て半導体素子の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の
機器を収納する部分との境界に沿って、当該箱体の周囲
にＬ字状の取付け具を付加するための取付け構造を備え
る。あるいはこのＬ字状の取付け具にパッキングを介し
て取付け板や背面カバーを取り付けるものとする。
異物の侵入を阻止する隙間を有し、且つこの隙間の合計
面積は前記冷却ファンブロックが要求する通風量を通過
させるに十分な面積を備えた保護カバーを、必要に応じ
て当該箱体ブロックの下側部分または上側部分に付加で
きる取付け構造を備えるものとする。または必要に応じ
て半導体素子の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の
機器を収納する部分との境界に沿って、当該箱体の周囲
にＬ字状の取付け具を付加するための取付け構造を備え
る。あるいはこのＬ字状の取付け具にパッキングを介し
て取付け板や背面カバーを取り付けるものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は電力変換装置を分解して図
示することで本発明の第１実施例を表した分解図であ
る。この図１において、主回路ブロック３６には半導体
素子としてのダイオードとＩＧＢＴとが装着されている
が、この主回路ブロック３６の裏側（見えない部分）に
はこれら半導体素子の冷却フィンがあり、その下側部分
に平滑コンデンサ３７が装着されているのが見える。主
回路ブロック３６の上側（図では右側）の箱状部分には
冷却ファンブロック３４が挿入される。冷却ファンブロ
ック３４は上部に１台の装置内部冷却ファンが、下部に
２台の冷却フィン用冷却ファンが装着されていて、誘引
通風により下側ケースアダプタ３８を経て吸入した冷却
空気で先ず平滑コンデンサ３７を冷却し、次いで冷却フ
ィンを冷却したのち上側ケースアダプタ３９を経て箱外
へ放出される。端子台ブロック３５は主回路ブロック３
６の下側部分に積み重ねられる。コントロールパネル４
０が装着されている制御プリント板３２と電源・ゲート
プリント板３３とは積み重ねてプリント板収納ケース
（図示せず）に一体化して取り付けることにより、プリ
ント板ブロックが形成される。この積み重ねにより制御
プリント板３２に装着したコネクタと電源・ゲートプリ
ント板３３に装着したコネクタとが直接接触して両プリ
ント板を接続するので、フラットケーブルを使用する必
要が無くなる。
示することで本発明の第１実施例を表した分解図であ
る。この図１において、主回路ブロック３６には半導体
素子としてのダイオードとＩＧＢＴとが装着されている
が、この主回路ブロック３６の裏側（見えない部分）に
はこれら半導体素子の冷却フィンがあり、その下側部分
に平滑コンデンサ３７が装着されているのが見える。主
回路ブロック３６の上側（図では右側）の箱状部分には
冷却ファンブロック３４が挿入される。冷却ファンブロ
ック３４は上部に１台の装置内部冷却ファンが、下部に
２台の冷却フィン用冷却ファンが装着されていて、誘引
通風により下側ケースアダプタ３８を経て吸入した冷却
空気で先ず平滑コンデンサ３７を冷却し、次いで冷却フ
ィンを冷却したのち上側ケースアダプタ３９を経て箱外
へ放出される。端子台ブロック３５は主回路ブロック３
６の下側部分に積み重ねられる。コントロールパネル４
０が装着されている制御プリント板３２と電源・ゲート
プリント板３３とは積み重ねてプリント板収納ケース
（図示せず）に一体化して取り付けることにより、プリ
ント板ブロックが形成される。この積み重ねにより制御
プリント板３２に装着したコネクタと電源・ゲートプリ
ント板３３に装着したコネクタとが直接接触して両プリ
ント板を接続するので、フラットケーブルを使用する必
要が無くなる。
【００１３】箱体の下側と上側は、軽合金のダイキャス
トで形成した下側ケースアダプタ３８と上側ケースアダ
プタ３９を使用し、箱体の周囲を覆う板はこれら上下側
ケースアダプタ３８，３９にねじ止めすることで、強固
な箱体を形成することができる。
トで形成した下側ケースアダプタ３８と上側ケースアダ
プタ３９を使用し、箱体の周囲を覆う板はこれら上下側
ケースアダプタ３８，３９にねじ止めすることで、強固
な箱体を形成することができる。
【００１４】図２は本発明の第２実施例を表した構造図
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けることにより、所定寸法よりも大きな
異物（例えばＩＥＣで定める保護等級ＩＰ２０では１２
mmを越える固形異物）がインバータ装置７０の内部に侵
入するのを防止できる。
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けることにより、所定寸法よりも大きな
異物（例えばＩＥＣで定める保護等級ＩＰ２０では１２
mmを越える固形異物）がインバータ装置７０の内部に侵
入するのを防止できる。
【００１５】図３は本発明の第３実施例を表した構造図
であって、インバータ装置７０の下側部分には下側保護
カバー７１を取付け、上側部分には上側保護カバー７２
を取付けることにより、ＮＥＭＡ１が要求する保護等級
をクリヤーできる。
であって、インバータ装置７０の下側部分には下側保護
カバー７１を取付け、上側部分には上側保護カバー７２
を取付けることにより、ＮＥＭＡ１が要求する保護等級
をクリヤーできる。
【００１６】図４は本発明の第４実施例を表した構造図
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けると共に、左右両側面には半導体素子
の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の機器を収納す
る部分との境界に沿ってＬ字形状のＬ字形取付け具８１
とパッキング８２を備えることにより、ＮＥＭＡ１２が
要求する保護等級をクリヤーできる。
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けると共に、左右両側面には半導体素子
の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の機器を収納す
る部分との境界に沿ってＬ字形状のＬ字形取付け具８１
とパッキング８２を備えることにより、ＮＥＭＡ１２が
要求する保護等級をクリヤーできる。
【００１７】図５は本発明の第５実施例を表した構造図
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けると共に、左右両側面には半導体素子
の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の機器を収納す
る部分との境界に沿ってＬ字形状のＬ字形取付け具８１
を設ける。このＬ字形取付け具８１にはパッキング８３
を介して取付け板８４を取り付けると共に、当該インバ
ータ装置７０の背面部分を背面カバー８５で覆う。この
背面カバー８５により冷却フィン１０へ水滴が落下して
内部へ侵入するのを防止することができる。また、Ｌ字
形取付け具８１にパッキング８３を介して取付け板８４
を取り付けることにより、冷却フィン１０部分に浮遊し
ている塵埃が、清浄であるべき制御回路部分へ侵入する
のを遮断できて、ＩＥＣで定める保護等級ＩＰ５４に対
応させることができる。
であって、インバータ装置７０の下側部分に下側保護カ
バー７１を取付けると共に、左右両側面には半導体素子
の冷却フィンを収納する部分とそれ以外の機器を収納す
る部分との境界に沿ってＬ字形状のＬ字形取付け具８１
を設ける。このＬ字形取付け具８１にはパッキング８３
を介して取付け板８４を取り付けると共に、当該インバ
ータ装置７０の背面部分を背面カバー８５で覆う。この
背面カバー８５により冷却フィン１０へ水滴が落下して
内部へ侵入するのを防止することができる。また、Ｌ字
形取付け具８１にパッキング８３を介して取付け板８４
を取り付けることにより、冷却フィン１０部分に浮遊し
ている塵埃が、清浄であるべき制御回路部分へ侵入する
のを遮断できて、ＩＥＣで定める保護等級ＩＰ５４に対
応させることができる。
【００１８】
【発明の効果】従来の電力変換装置は、これに内蔵する
各機器を機能別に纏めることをせずに別個に収納してい
たために、例えば組立や保守・点検に手間がかかった
り、発熱部品の冷却が効果的に行われなかったり、機器
相互間の配線長さが長くなってノイズや危険や配線の手
間がかかるなど各種の不都合があったが、本発明では、
内蔵する機器を機能毎に別個のブロックに集約したの
で、例えばプリント板同士はコネクタの直接接触により
接続されるから配線を省略できる効果が得られるし、複
数の冷却ファンを纏めることで電源からの配線や保守・
点検が容易になる効果が得られる。更に平滑コンデンサ
を効率良く冷却できる配置にして寿命を延長できる効果
も得られる。また箱体に保護カバーなどの取付け部を予
め加工しておくなどの処置により、装置の保護等級を向
上させる要求に簡単に対応できることで、非標準の保護
構造を短期間で素早く供給できる効果も得られる。
各機器を機能別に纏めることをせずに別個に収納してい
たために、例えば組立や保守・点検に手間がかかった
り、発熱部品の冷却が効果的に行われなかったり、機器
相互間の配線長さが長くなってノイズや危険や配線の手
間がかかるなど各種の不都合があったが、本発明では、
内蔵する機器を機能毎に別個のブロックに集約したの
で、例えばプリント板同士はコネクタの直接接触により
接続されるから配線を省略できる効果が得られるし、複
数の冷却ファンを纏めることで電源からの配線や保守・
点検が容易になる効果が得られる。更に平滑コンデンサ
を効率良く冷却できる配置にして寿命を延長できる効果
も得られる。また箱体に保護カバーなどの取付け部を予
め加工しておくなどの処置により、装置の保護等級を向
上させる要求に簡単に対応できることで、非標準の保護
構造を短期間で素早く供給できる効果も得られる。
【図１】電力変換装置を分解して図示することで本発明
の第１実施例を表した分解図
の第１実施例を表した分解図
【図２】本発明の第２実施例を表した構造図
【図３】本発明の第３実施例を表した構造図
【図４】本発明の第４実施例を表した構造図
【図５】本発明の第５実施例を表した構造図
【図６】従来の電力変換装置を構成している機器を分解
して示した分解図
して示した分解図
【図７】インバータ装置へ直流電力を入力させる場合の
従来例を示した主回路接続図
従来例を示した主回路接続図
２，３２ 制御プリント板 ３ ゲート駆動プリント板 ４ 電源プリント板 ５，４０ コントロールパネル ６ 冷却フィン用冷却ファン ７ 装置内部冷却ファン ８ 端子台 ９ 半導体素子 １０ 冷却フィン １１，３７ 平滑コンデンサ １２ 下面カバー １３ 右側面カバー ２０，７０ インバータ装置 ２１Ａ，Ｂ，Ｃ 端子 ２２ 整流器 ２３ インバータ ２４ 誘導電動機 ２５Ｐ，Ｎ 端子 ２６ コンバータ ２７Ｐ，Ｎ 端子 ３１ 前面カバー ３３ 電源・ゲートプリント板 ３４ 冷却ファンブロック ３５ 端子台ブロック ３６ 主回路ブロック ３８ 下側ケースアダプタ ３９ 上側ケースアダプタ ５１ 冷却ファン ７１ 下側保護カバー ７２ 上側保護カバー ８１ Ｌ字形取付け具 ８２，８３ パッキング ８４ 取付け板 ８５ 背面カバー
Claims (5)
- 【請求項１】半導体素子とその付属品を箱体に収納し、
前記半導体素子の動作により、入力電力をこれとは異な
った電力に変換させて出力する電力変換装置において、 前記電力変換装置を、前記半導体素子とその冷却フィ
ン，主回路開閉機器，平滑コンデンサ，抵抗器等，とこ
れらを装着する主回路機器取付け板，この主回路機器取
付け板に装着された前記各機器相互間を接続する導体と
でなる主回路ブロックと、前記半導体素子制御用の複数
のプリント板，これら複数プリント板を装着するプリン
ト板取付けケース，このプリント板取付けケースに装着
されたプリント板相互間を接続するコネクターとでなる
プリント板ブロックと、前記冷却フィンやプリント板を
含む各機器へ冷却用空気を送り込む冷却ファンとその取
付け台でなる冷却ファンブロックと、当該電力変換装置
へ導入される電線を接続する主回路端子台と制御回路端
子台とこの主回路端子台から前記主回路ブロックまでの
主回路導体とを一体化している端子台ブロックと、これ
ら各ブロックを収納するために下面と上面は強固な枠組
構造にしてこの上下両枠組に左右側面板と前面板と背面
板を取り付けてなる箱体ブロックとに分割し、これら各
ブロックを組み合わせることを特徴とする電力変換装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載の電力変換装置において、 前記箱体ブロックには、所定寸法を越える異物の侵入を
阻止する隙間を備えてこの隙間は前記冷却ファンブロッ
クが要求する通風量を通過させ得る面積を有する下部保
護カバーを、必要に応じて当該箱体ブロックの下側部分
に付加するための取付け構造を備えることを特徴とする
電力変換装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の電力変換装置において、 前記箱体ブロックには、所定寸法を越える異物の侵入を
阻止する隙間を備えてこの隙間は前記冷却ファンブロッ
クが要求する通風量を通過させ得る面積を有する下部保
護カバーと上部保護カバーを、必要に応じて当該箱体ブ
ロックの下側部分と上側部分に付加するための取付け構
造を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項４】請求項１に記載の電力変換装置において、 前記箱体ブロックには、半導体素子の冷却フィンが収納
される部分とそれ以外の機器が収納される部分との境界
に沿って、当該箱体の周囲にＬ字形状の取付け具を付加
するための取付け構造を備えることを特徴とする電力変
換装置。 - 【請求項５】請求項１に記載の電力変換装置において、 前記箱体ブロックには、半導体素子の冷却フィンが収納
される部分とそれ以外の機器が収納される部分との境界
に沿って、当該箱体の周囲にＬ字形状の取付け具を付加
するための取付け構造を備え、このＬ字形状の取付け具
にパッキングを介して取付け板を取り付けると共に、当
該電力変換装置の背面部分には落下する水滴を遮る背面
カバーを取付け、所定寸法を越える異物の侵入を阻止す
る隙間を備えてこの隙間は前記冷却ファンブロックが要
求する通風量を通過させ得る面積を有する下部保護カバ
ーと上部保護カバーを、必要に応じて当該箱体ブロック
の下側部分または上側部分に付加するための取付け構造
と、を備えることを特徴とする電力変換装置。
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