JP2012213323A - Housing structure of inverter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インバータ装置の筐体構造に関する。 The present invention relates to a casing structure of an inverter device.
従来のインバータ装置は、電解コンデンサや冷却フィンなどの重量物を支えるため、アルミダイカスト部材や板金などが組み合わされた金属製の筐体が用いられている。
例えば、特許文献1に記載されているインバータ装置の筐体を組み立てるには、図10(a)に示すように、アルミダイカスト支柱1a〜1dをインバータ装置の四隅にそれぞれ配置する。次いで、アルミダイカスト支柱1a〜1dに板金梁2a、2bをネジ止めにて取り付けることにより、アルミダイカスト支柱1a〜1dをインバータ装置の長手方向に連結する。そして、アルミダイカスト支柱1a,1bに天面カバー3、4aをネジ止めにて取り付け、アルミダイカスト支柱1c,1dに底面カバー4bをネジ止めにて取り付ける。そして、アルミダイカスト支柱1a〜1dに、フレーム板金5a、5bをネジ止めにて取り付け、フレーム板金5bに冷却フィン6を取付け、フレーム板金5aに電解コンデンサ(不図示)を取り付けた後、板金7およびウライタ8をネジ止めにて取り付けることで、図10(b)に示す筐体が組立てられる。
In a conventional inverter device, a metal casing in which an aluminum die-cast member, a sheet metal, or the like is combined is used to support heavy objects such as an electrolytic capacitor and a cooling fin.
For example, in order to assemble the casing of the inverter device described in Patent Document 1, as shown in FIG. 10 (a), aluminum
ところで、特許文献1の筐体構造では、天面カバー3、4aと冷却フィン6との間に配置される冷却ファン(不図示)から冷却フィン6に導入される風が、冷却フィン6の冷却効率の高い部分に流れるようにガイドする板金部品を設ける必要があり、部品点数の増加によってコストアップを招くという問題もある。
By the way, in the case structure of Patent Document 1, wind introduced into the cooling fin 6 from a cooling fan (not shown) disposed between the
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、空気の流れを変更する部品を使用せずに冷却フィンの冷却効率を高めることでコストアップを解消することができるインバータ装置の筐体構造を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and eliminates the cost increase by increasing the cooling efficiency of the cooling fins without using components that change the air flow. An object of the present invention is to provide a casing structure for an inverter device.
上記目的を達成するために、請求項1に係るインバータ装置の筐体構造は、筐体の長手方向の一方に配置した冷却ファンユニットと、長手方向の他方に配置した電解コンデンサと、前記冷却ファンユニット及び前記電解コンデンサの間に配置した冷却フィンとを支持して収納するインバータ装置の筐体構造において、断面L字状に形成された板金部材からなり前記冷却ファンユニットを支持する冷却ファン支持フレームと、断面L字状に形成された板金部材からなり前記電解コンデンサを支持するコンデンサ支持フレームとを備え、前記筐体は、ウライタ部と、該ウライタ部の両縁部から立ち上がる一対の側面部とを有し、前記冷却フィンをフィン先端側が前記ウライタ部に対向するように前記一対の側面部間に配置し、前記ウライタ部及び前記一対の側面部と前記冷却フィンの外周との間の隙間を閉塞する閉塞部を前記電解コンデンサ支持フレームに設けることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a casing structure of an inverter device according to claim 1 includes a cooling fan unit disposed on one side in a longitudinal direction of the casing, an electrolytic capacitor disposed on the other side in the longitudinal direction, and the cooling fan. A cooling fan support frame comprising a sheet metal member having an L-shaped cross section and supporting the cooling fan unit in a casing structure of an inverter device for supporting and storing a cooling fin disposed between the unit and the electrolytic capacitor And a capacitor support frame made of a sheet metal member formed in an L-shaped cross section to support the electrolytic capacitor, and the housing includes a writer part and a pair of side parts rising from both edges of the writer part. The cooling fin is disposed between the pair of side surface portions so that the tip end side of the fin faces the writer portion, and the writer portion and An occlusion for closing the gap between the serial pair of side portions and the outer periphery of the cooling fins, characterized in that provided in the electrolytic capacitor support frame.
この発明によると、冷却風が冷却フィンに流れず、隙間側に流れるのを防止することができるので、冷却フィンの冷却効率の低下を防止することができる。 According to this invention, it is possible to prevent the cooling air from flowing to the cooling fins but to the gap side, so that it is possible to prevent the cooling efficiency of the cooling fins from being lowered.
本発明に係るインバータ装置の筐体構造によれば、閉塞部が冷却フィンの外周とウライタ部及び側面部との間の隙間を閉塞しており、冷却風が冷却フィンに流れずに隙間側に流れるのを防止するので、冷却フィンの冷却効率の低下を防止することができる。 According to the casing structure of the inverter device according to the present invention, the closing portion closes the gap between the outer periphery of the cooling fin and the writer portion and the side portion, so that the cooling air does not flow to the cooling fin but on the gap side. Since the flow is prevented, it is possible to prevent the cooling efficiency of the cooling fins from being lowered.
以下、本発明のインバータ装置の筐体構造を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明に係るインバータ装置の外観を示す斜視図、図2はインバータ装置の内部構造を示す斜視図、図3は前面カバーを取り外したインバータ装置の内部構造を示す平面図、図4は主回路端子台、プリント基板、電解コンデンサ等を外したインバータ装置の筐体構造を示す斜視図、図5はインバータ装置の筐体構造の分解斜視図、図6は電解コンデンサ用の門型形状の支持フレームを示す図、図7は冷却ファン用の門型形状の支持フレームを示す図、図8は冷却ファンから吹き出た冷却風が冷却フィンと筐体の間の空間に流れやすい領域を示す図、図9は冷却フィンの冷却効果を説明する図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out a casing structure of an inverter device of the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a perspective view showing the external appearance of an inverter device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the inverter device, FIG. 3 is a plan view showing the internal structure of the inverter device with the front cover removed, and FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the casing structure of the inverter device from which the main circuit terminal block, the printed circuit board, the electrolytic capacitor, etc. are removed, FIG. 5 is an exploded perspective view of the casing structure of the inverter device, and FIG. FIG. 7 is a view showing a gate-shaped support frame for a cooling fan, FIG. 8 is a view showing an area where the cooling air blown from the cooling fan easily flows into the space between the cooling fin and the housing. FIG. 9 is a diagram for explaining the cooling effect of the cooling fins.
本実施形態のインバータ装置は、図1及び図2に示すように、長方形状のウライタ10の長辺側の両縁部から立ち上がる一対の第1側面板金11と、これら一対の第1側面板金11の上部に連結した一対の板金梁12を介して第1側面板金11の上方に立ち上がる一対の第2側面板金13と、ウライタ10の一方の短辺縁部から立ち上がる冷却ファン支持フレーム17の第2支持部17b、天面カバー14と、ウライタ10の他方の短辺縁部から立ち上がるコンデンサ支持フレーム22の柱部22b、底面カバー15と、第2側面板金13及び天面カバー14で囲まれた開口部を閉塞する上部前面カバー16a及び下部前面カバー16bとを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the inverter device according to the present embodiment includes a pair of first
インバータ装置の内部には、図3に示すように、長手方向の一方の天面カバー14側に冷却ファンユニット18が配置され、長手方向の他方の底面カバー15側に電解コンデンサ23が配置され、冷却ファンユニット18及び電解コンデンサ23の間の長手方向の中央部に冷却フィン21が配置されている。
Inside the inverter device, as shown in FIG. 3, a
すなわち、図2に示すように、天面カバー14側に、冷却ファン支持フレーム17に取付けられた冷却ファンユニット18が配置されているとともに、仕切り板19、ファンガイド板20を間に配置した状態で直方体形状の冷却フィン21が長手方向に隣接して配置されている。ここで、図2に示すように、冷却フィン21の底面カバー15を向く面には、多数のフィンが並んだ吸気口21aが設けられている。そして、冷却フィン21の上面には、インバータ装置の主回路を構成するIGBTやダイオード等の発熱部品30,31が装着されている。
That is, as shown in FIG. 2, the
また、この冷却フィン21に隣接してコンデンサ支持フレーム22が配置されており、このコンデンサ支持フレーム22に電解コンデンサ23が装着されている。
そして、冷却フィン21及び電解コンデンサ23を装着したコンデンサ支持フレーム22の上部には、長辺側で互いに離間している一対の板金梁12の間を連結している連結部材24a〜24d上に、プリント基板25、主回路端子台26等が配置されている。
A
And, on the upper part of the
板金梁12は、図5に示すように、インバータ装置の側面の一部となる長尺板状のウェブ12aと、このウェブ12aの短尺方向の縁部から直交して折曲された一対のフランジ部12b,12cとを備えたCチャンネル形状とされている。
As shown in FIG. 5, the
コンデンサ支持フレーム22は、図6(a)〜(d)に示すように、門型形状に折り曲げて形成された板金部材であり、電解コンデンサ23を装着する装着穴22a1が形成されている支持部22aと、支持部22aから互いに平行に延在している柱部22b,22cとを備え、一方の柱部22bには多数の排気スリット22b1が形成され、他方の柱部22cには矩形状の通気穴22c1が形成されている。このコンデンサ支持フレーム22は、全ての縁部が、折曲部を設けることで断面L字形状に形成されている。
As shown in FIGS. 6A to 6D, the
そして、冷却フィン21に隣接して配置したコンデンサ支持フレーム22は、図1(b)に示すように、柱部22cが冷却フィン21に設けた多数のフィンが並んだ吸気口21aの周囲に当接し、通気穴22c1が吸気口21aに対応するように配置されている。
As shown in FIG. 1B, the
ここで、図1に示すように、前述した第1側面板金11には、コンデンサ支持フレーム22の門型形状の空間に対応した位置に矩形状の開口部11aが形成されており、この開口部11aを閉塞するように、多数のスリット27aを設けたメンテナンスプレート27が、コンデンサ支持フレーム22の柱部22b,22cにねじ28により止められている。なお、メンテナンスプレート27は、コンデンサ支持フレーム22の柱部22b,22cにネジ止めすることにより、第1側面板金11の表面よりも出っ張ることなく、開口部11aを閉塞することができる。
Here, as shown in FIG. 1, a
冷却ファン支持フレーム17は、図7(a)〜(d)に示すように、門型形状に折り曲げて形成された板金部材であり、矩形状の穴17a1が形成されている第1支持部17aと、第1支持部17aから直交して延在し、矩形状の通気穴17b1を形成している第2支持部17bと、この第2支持部17bと平行に第1支持部17aから延在し、第2支持部17bより短尺な長さの第3支持部17cとで構成されている。この冷却ファン支持フレーム17は、全ての縁部が、折曲部を設けることで断面L字形状に形成されている。そして、冷却ファン支持フレーム17は、図2に示すように、第2支持部17bがウライタ10から立上がり、第3支持部17cがファンガイド板20から立ち上がった状態で冷却ファンユニット18を支持している。
As shown in FIGS. 7A to 7D, the cooling
次に、インバータ装置の筐体の組立てについて、図4及び図5を参照しながら説明する。
冷却ファンユニット18を支持する冷却ファン支持フレーム17を長手方向の一方に配置し、電解コンデンサ23を装着するコンデンサ支持フレーム22を長手方向の他方に配置し、冷却ファン支持フレーム17及びコンデンサ支持フレーム22の間の長手方向の中央に冷却フィン21を配置する。
Next, assembly of the casing of the inverter device will be described with reference to FIGS.
The cooling
そして、冷却ファン支持フレーム17と冷却フィン21との間にファンガイド板20を配置し、冷却ファン支持フレーム17及びファンガイド板20をネジ止めして一体に固定し、ファンガイド板20及び冷却フィン21をネジ止めして一体に固定する。また、冷却フィン21及びコンデンサ支持フレーム22を、平板状のトリツケイタ29を介してネジ止めにより一体に固定する。これにより、冷却ファン支持フレーム17、ファンガイド板20、冷却フィン21及びコンデンサ支持フレーム22が長手方向に一体に固定される。
Then, the
次いで、冷却ファン支持フレーム17及びコンデンサ支持フレーム22の門型形状と直交するように互いに幅方向に離間した、一対の板金梁12のフランジ12cを、冷却フィン21の上面及びコンデンサ支持フレーム22の支持部22aにネジ止めにより一体に固定する。
Next, the
次いで、冷却フィン21のフィン先端側にウライタ10をネジ止めし、コンデンサ支持フレーム22の支持部22a及び一対の一対の板金梁12のウェブ12aに底面カバー15をネジ止めして一体に固定する。また、冷却ファン支持フレーム17の第1支持部17aに天面カバー14をネジ止めし、ファンガイド板20の上部に仕切り板19をネジ止めし、一対の板金梁12のウェブ12aと天面カバー14とをネジ止めすることで、図4に示す状態に組立てられる。
Next, the
次いで、板金梁12およびコンデンサ支持フレーム22,冷却ファン支持フレーム17に第1側面板金11および第2側面板金12をネジ止めし、その後、上部前面カバー16a及び下部前面カバー16bを装着することで、図1に示すインバータ装置の筐体が組立てられる。
Next, the
次に、本実施形態のインバータ装置の筐体構造の作用効果について説明する。
本実施形態のインバータ装置の筐体は、長手方向に冷却ファンユニット18を支持する門型形状の冷却ファン支持フレーム17と、冷却フィン21と、門型形状の電解コンデンサ23を装着するコンデンサ支持フレーム22とが固定され、冷却ファン支持フレーム17及びコンデンサ支持フレーム22の門型に直交するように幅方向に離間したCチャンネル形状の一対の板金梁12が、冷却フィン21及びコンデンサ支持フレーム22に固定されているので、従来のインバータ装置のような四隅にアルミダイカスト支柱を使用することなく、比較的安価な部材により筐体強度を確保することができるので、コストアップを抑制することができる。
Next, the effect of the housing structure of the inverter device of this embodiment will be described.
The casing of the inverter device according to the present embodiment includes a gate-shaped cooling
また、門型形状の冷却ファン支持フレーム17及びコンデンサ支持フレーム22と、Cチャンネル形状の一対の板金梁12は、それぞれ剛性が高い部材なので共振を防止することができ、電解コンデンサ23や冷却フィン21の内蔵部品に悪影響を及ぼすおそれがない。
In addition, the portal-shaped cooling
また、インバータ装置を長期間使用し続け、冷却フィン21の多数のフィンが並んでいる吸気口21aに詰まった塵埃を除去する場合には、図1(b)に示すように、第1側面板金11の開口部11aを閉塞しているメンテナンスプレート27を取り外すことで、外部からコンデンサ支持フレーム22の門型形状の空間を介して冷却フィン21の吸気口21aの清掃を行うことができるので、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
Further, when the inverter device is used for a long period of time and the dust clogged in the
ところで、図8に示すように、冷却ファンユニット18から吹き出した冷却風が、冷却フィン21の外周とウライタ10及び第1側面板金11との間の隙間(斜線Aで示す領域)に流れると、発熱部品30,31を冷却する冷却フィン21の冷却効率が悪くなる。しかし、本実施形態は、コンデンサ支持フレーム22の柱部22cが、斜線Aで示した冷却フィン21の外周とウライタ10及び第1側面板金11との間の隙間を閉塞しており、冷却ファンユニット18から吹き出した冷却風が冷却フィン21に流れずに隙間側に流れるのを防止するので、冷却フィン21の冷却効率の低下を防止することができる。しかも、新たな部品を使用せず、電解コンデンサ23を支持するコンデンサ支持フレーム22によって冷却風の流れを制御することができるので、部品点数が増加せずコストアップを抑制することができる。
By the way, as shown in FIG. 8, when the cooling air blown out from the cooling
11…第1側面板金(側面カバー)、11a…開口部(メンテナンス開口部)、12…板金梁、12a…ウェブ、12b,12c…フランジ部、13…第2側面板金、14…天面カバー、15…底面カバー、16a…上部前面カバー、16b…下部前面カバー、17…冷却ファン支持フレーム、17a…第1支持部、17a1…穴、17b…第2支持部、17b1…通気穴、17c…第3支持部、18…冷却ファンユニット、20…ファンガイド板、21…冷却フィン、21a…吸気口、22…コンデンサ支持フレーム、22a…支持部、22a1…装着穴、22b…柱部,22c…柱部(閉塞部)、22b1…排気スリット、22c1…通気穴、23…電解コンデンサ、25…プリント基板、26…主回路端子台、27…メンテナンスプレート、27a…スリット、29…トリツケイタ、30,31…発熱部品
DESCRIPTION OF
Claims (6)
断面L字状に形成された板金部材からなり前記冷却ファンユニットを支持する冷却ファン支持フレームと、断面L字状に形成された板金部材からなり前記電解コンデンサを支持するコンデンサ支持フレームとを備え、
前記筐体は、ウライタ部と、該ウライタ部の両縁部から立ち上がる一対の側面部とを有し、
前記冷却フィンをフィン先端側が前記ウライタ部に対向するように前記一対の側面部間に配置し、
前記ウライタ部及び前記一対の側面部と前記冷却フィンの外周との間の隙間を閉塞する閉塞部を前記電解コンデンサ支持フレームに設けることを特徴とするインバータ装置の筐体構造。 Inverter device for supporting and storing a cooling fan unit disposed on one side of the casing in the longitudinal direction, an electrolytic capacitor disposed on the other side in the longitudinal direction, and a cooling fin disposed between the cooling fan unit and the electrolytic capacitor In the housing structure of
A cooling fan support frame made of a sheet metal member formed in an L-shaped cross section and supporting the cooling fan unit; and a capacitor support frame made of a sheet metal member formed in an L-shaped cross section and supporting the electrolytic capacitor;
The housing has a writer part and a pair of side parts rising from both edges of the writer part,
The cooling fin is disposed between the pair of side surfaces so that the fin tip side faces the writer portion,
A casing structure of an inverter device, wherein a closing portion that closes a gap between the writer portion and the pair of side surface portions and an outer periphery of the cooling fin is provided in the electrolytic capacitor support frame.
断面L字状に形成された板金部材からなり前記冷却ファンユニットを支持する冷却ファン支持フレームと、断面L字状に形成された板金部材からなり前記電解コンデンサを支持するコンデンサ支持フレームと、フランジを有する一対の板金梁とを備え、
前記筐体は、ウライタ部と、該ウライタ部の両縁部から立ち上がる一対の側面部とを有し、
前記冷却ファン支持フレームを前記筐体の長手方向の一方に配置して固定するとともに、前記コンデンサ支持フレームを前記筐体の長手方向の他方に配置して固定し、
前記筐体の側面部に一対の前記板金梁を対峙して固定し、
前記冷却フィンをフィン先端側が前記ウライタ部に対向するように前記一対の側面部間に配置し、
前記ウライタ部及び前記一対の側面部と前記冷却フィンの外周との間の隙間を閉塞する閉塞部を前記電解コンデンサ支持フレームに設けることを特徴とするインバータ装置の筐体構造。 Inverter device for supporting and storing a cooling fan unit disposed on one side of the casing in the longitudinal direction, an electrolytic capacitor disposed on the other side in the longitudinal direction, and a cooling fin disposed between the cooling fan unit and the electrolytic capacitor In the housing structure of
A cooling fan support frame made of a sheet metal member formed in an L-shaped section and supporting the cooling fan unit; a capacitor support frame made of a sheet metal member formed in an L-shaped section and supporting the electrolytic capacitor; and a flange. A pair of sheet metal beams having,
The housing has a writer part and a pair of side parts rising from both edges of the writer part,
The cooling fan support frame is disposed and fixed on one side in the longitudinal direction of the casing, and the capacitor support frame is disposed and fixed on the other side in the longitudinal direction of the casing.
A pair of the sheet metal beams are fixed to each other on the side surface of the housing,
The cooling fin is disposed between the pair of side surfaces so that the fin tip side faces the writer portion,
A casing structure of an inverter device, wherein a closing portion that closes a gap between the writer portion and the pair of side surface portions and an outer periphery of the cooling fin is provided in the electrolytic capacitor support frame.
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