KR920005988B1 - 인버터장치 - Google Patents

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KR920005988B1
KR920005988B1 KR1019890012287A KR890012287A KR920005988B1 KR 920005988 B1 KR920005988 B1 KR 920005988B1 KR 1019890012287 A KR1019890012287 A KR 1019890012287A KR 890012287 A KR890012287 A KR 890012287A KR 920005988 B1 KR920005988 B1 KR 920005988B1
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다까쓰구 간바라
히로시 아사부끼
사도시 이보리
겐고 하세가와
겐지 난도
다께히꼬 야나기다
나오도 스즈끼
시게유끼 바바
히로시 후지이
다꾸지 도리이
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가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼
미다 가쓰시게
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Abstract

내용 없음.

Description

인버터장치
제1도는 본원 발명의 제1실시예에 있어서의 인버터의 구성을 분해하여 나타내는 사시도.
제2도-제4도는 각각 본 실시예에 있어서의 차폐판의 구성을 나타내는 평면도, 측면도 및 측단면도.
제5도는 차폐판의 케이블 통과부분의 구성을 나타내는 단면도.
제6도는 차폐판을 장착한 상태를 분해하여 나타내는 사시도.
제7도는 본 실시예의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제8도는 본 실시예에 있어서의 바람의 흐름을 나타내는 측단면도.
제9도는 본 실시예의 회로구성을 나타내는 회로도.
제10도, 제11도, 제12도는 각각 본원 발명의 제1실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 사시도, 측단면도 및 저면도.
제13도, 제14도는 각각 본 실시예에 있어서의 콘덴서의 형상을 나타내는 평면도 및 측면도.
제15도는 본원 발명의 제2실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제16도-제18도는 각각 본 실시예에 있어서의 차폐판의 구성을 나타내는 평면도, 측면도 및 측단면도.
제19도는 본원 발명의 제3실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제20도-제22도는 각각 본 실시예에 있어서의 차폐판의 구성을 나타내는 평면도, 측면도 및 측단면도.
제23도는 본원 발명의 제4실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제24도-제26도는 각각 본 실시예의 차폐판의 구성을 나타내는 평면도, 측면도 및 측단면도.
제27도는 본원 발명의 제5실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제28도-제30도는 각각 본 실시예의 차폐판의 구성을 나타내는 평면도, 측면도 및 측단면도.
제31도는 본원 발명의 제6실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도.
제32도, 제33도는 각각 본원 발명의 제7실시예에 있어서의 인버터의 구성을 나타내는 측단면도 및 저면도.
제34도는 본 실시예의 인버터의 회로구성을 나타내는 블록도.
제35도-제37도는 각각 본원 발명의 제8실시예에 있어서의 인버터의 평면도, 측단면도 및 저면도.
제38도, 제39도는 각각 본원 발명의 제9실시예에 있어서의 인버터의 일부를 단면으로 한 정면도 및 저면도.
제40도, 제41도는 본원 발명의 제10실시예에 있어서의 인버터의 각각 일부를 단면으로 한 정면도 및 저면도.
제42도, 제43도는 본원 발명의 제11실시예에 있어서의 인버터의 각각 일부를 단면으로 한 정면도 및 저면도.
제44도는 본원 발명의 제12실시예의 인버터장치의 구성을 나타내는 종단 측면도.
제45도는 본 실시예의 일부를 단면으로 한 정면도.
제46도-제48도는 각각 본원 발명의 제13실시예-제15실시예에 있어서의 인버터장치의 구성을 나타내는 종단 측면도.
본원 발명은 발열원이 되는 메인회로부와, 논리회로부, 평활용 콘덴서 등의 내열성이 낮은 구성요소를 동일 상자체내에 가진 인버터 등의 장치에 있어서, 특히 폐쇄 또는 전폐 구조의 장치의 신뢰성 향상에 적합한 실장(實裝) 구조에 관한 것이다.
인버터는 일반적으로 메인회로부와 논리회로부로 구성되어 있다. 종래의 인버터에 있어서는 메인회로부와 논리부는 일본국 실개소 61-(1986)-153499호에 개시(開示)되어 있는 바와 같이, 단지 이들이 하나의 상자체에 수납되어 있다. 메인회로부는 발열이 크며 일반적으로 직접 냉각팬(fan)에 장착되어 공냉되고 있다. 논리부는 발열량은 적으나 열에 약하여, 주위 공기온도를 낮게 하지 않으면 안된다. 논리부와 메인회로부가 동일 상자체 안에 있으면 발열이 큰 메인회로부에 의해 논리부 주위의 공기가 과열되어 논리부의 온도가 높아진다. 이것이 논리부의 허용온도를 초과하지 않도록 메인회로부의 냉각팬을 크게 하거나, 냉각팬을 장착하는 등을 행하여 냉각능력을 높여서 메인회로부의 발열이 낮아지도록 하고 있었다. 또, 메인회로부는 스위칭 행하기 때문에 노이즈원(源)이 된다. 이 전자(電磁)노이즈를 저지하기 위해 메인회로부와 논리부 사이에공간을 설치하고, 또 전자차폐판을 배치하여 논리부의 노이즈 오동작을 방지하고 있다.
한편, 메인회로부와 논리부 사이를 특히 열적으로 분리 차폐하는 것이 없기 때문에 발열량이 큰 메인회로부 소자에 의해 가열된 공기가 메인회로부와 논리부 사이에 설치된 전자차폐판과, 상자체내의 공극으로부터 논리부로 유입하여 논리부 주위의 공기온도가 높아지고 만다. 또, 메인회로부에 의해 가열된 공기는 전자차폐판을 가열한다. 가열된 전자차폐판을 자기실드효과를 높일 목적으로 철판 등이 사용되기 때문에 열전도도좋고 논리부측의 공기온도를 높이는 작용을 한다.
상기와 같이, 동일 상자체내에 메인회로부와 논리부를 수납하는 경우는 메인회로부로부터의 방열에 의해 열에 약한 논리부의 주위 공기온도가 상승한다고 하는 문제가 있다. 또, 메인회로부와 논리부 사이의 전자 노이즈를 방지하기 위해서 충분한 간격을 취하고, 전자 차폐판을 배치하는 등이 필요하며, 소형화의 점에서 문제가 있었다.
또, 종래의 장치는 일본국 실개소 60(1985)-151186호 공보에 기재된 바와같이 스위칭소자 등의 발열부품과 평활용 콘덴서를 동일케이스내에 실장하고, 또한 평활콘덴서의 단자 위쪽에 스위칭소자의 제어회로가 실장된 프린트기판이 설치되어 있으며, 평활용 콘덴서의 냉각 및 과전류에 의한 평활콘덴서 파열시의 제어회로의 보호라는 점에 대해서는 배려되어 있지 않았다.
또한, 냉각구조로서 그밖에 관련되는 것으로서는 일본국 특개소 61(1986)-47699호, 동 특개소61(1986)-67994호를 들수 있다.
본원 발명의 목적은 인버터의 메인회로부, 논리회로부를 효과적으로 냉각하고, 메인회로부에서 발생한 열로부터 논리회로부를 보호하며, 그것들의 고장이나 오동작을 방지하여, 신뢰성이 우수한 인버터를 제공하는데 있다.
본원 발명의 목적은 인버터의 메인회로부 및 논리회로부를 효과적으로 냉각하는 동시에, 메인회로부로부터 논리회로부에의 전자노이즈를 저감하여 논리회로부의 오동작을 방지하고, 신뢰성이 우수한 인버터를 제공하는데 있다.
본원 발명의 목적은 평활콘덴서를 효과적으로 냉각하고, 평활콘덴서의 장수명화를 도모하여, 신뢰성이 높은 인버터를 제공하는데 있다.
상기 목적은 인버터장치를, 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치외는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리부가 격납되는 상기 상자체내의 공간이 서로 독립된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성되도록 구성함으로써 달성된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 냉매통로는 하단(下端)에 공기흡입구, 상단(上端)에 공기배기구를 각각 구비하고, 상기 냉매통로내에 외부의 공기가 유입할 수 있도록 구성된다.
또, 상기 목적은 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 상자체내에 상기 메인회로부가 격납되는 공간과 상기 논리회로부가 격납되는 공간을 서로 독립되게 형성하고, 이들 공간의 사이에 상기 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성된 냉매통로를 배치함으로써 달성된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 냉매통로의 논리회로부측에 배치된 자기차폐부재를 구비한다.
또, 상기 목적은 발열소자와 평활콘덴서를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 상기 상자체내의공간이 서로 독립된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통도는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성되는 동시에, 상기 상자체의 상기 메인회로부가 격납되는 부분의 상기 냉매회로와 반대측의 외표면에 따라 형성된 제2의 냉매통로를 구비하고, 상기 평활콘덴서의 일부를 상기 제2의 냉매통로중에 배치함으로써 달성된다. 바람직한 실시예에 있어서는, 상기 냉매통로는 냉각핀을 가지며, 이 냉각핀은 상기 평활콘덴서에 상기 냉매를 도입하도록 형성된 절곡부를 구비하여 이루어진다.
즉, 본원 발명에 의하면, 차폐판의 도전재에 의해 메인회로부에서 발생하는 전자노이즈를 차폐할 수 있으므로 노이즈 내량(耐量)이 향상되는 효과가 있다. 허용온도가 낮은 논리회로부가 메인회로부의 발열의 영향을 받지 않게 되므로, 열에 의한 논리회로부의 고장이나 오동작의 발생을 방지할 수 있다. 또, 열차폐부재와 전자차폐부재를 조합한 바람직한 실시예에 의하면, 논리회로부에 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있고, 진동에 의한 논리회로부의 고장을 방지할 수 있으므로, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
냉각수단은 스위칭소자를 냉각하여 온도상승을 방지한다. 콘덴서는 최소한 그 일부가 냉각수단에 의해 냉각되므로 콘덴서 자체의 온도상승을 저하시킬 수 있다. 이것에 의해 콘덴서내의 유전체의 노화를 방지할 수 있다. 차폐수단은 콘덴서가 파열했을 때 분출물 등이 논리부의 프린트기판에 부착하거나 프린트기판을 파손하거나 하는 것을 방지한다.
이하, 본원 발명의 실시예를 제1도-제48도에 의해 설명한다. 본원 발명의 제1실시예를 제1도-제14도에 의해 설명한다.
인버터는 제 9도와 같이 정류소자(106), 평활콘덴서(103), 제어소자로서의 스위칭소자(104)로 이루어지는 메인회로부(4)와 이것을 제어하는 논리회로부로서의 논리부(5)를 주요부품으로 하여 구성되어 있다. 정류소자(106)는 그 1차측이 교류전원(111) (본 실시예에서는 3상 교류전원)에 접속되고, 2차측은 평활콘덴서(103) 및 스위칭소자(104)의 1차측에 접속된다. 본 실시예에서는 평활콘덴서(103)는 2개의 콘덴서(103a), (103b)가 병렬 접속되어 있다. 스위칭소자(104)의 2차측은 모터 등의 부하 M에 접속된다. 논리부(5)는 케이블(12)을 통해서 메인회로부(4)에 접속되고, 스위칭소자(104)의 1차측의 전압, 전류를 검지하면서 스위칭소자(104)의 제어를 행한다. 또, 정류소자(106)의 1차측에는 냉각용의 팬이 접속되어 있다.
본 실시예는 메인회로부(4)와 논리부(5)사이에 차폐부재로서의 차폐판(7)을 설치하여, 공극을 극력 없애고, 서로의 공기가 유입되지 않도록 하는 동시에 차폐판(7)에 단열효과와 자기실드효과를 부여하기 위해, 메인회로측을 절연재(9)로, 논리부측을 철판(8)등으로 각각 구성하고, 더욱이 이 사이를 풍동(風洞)으로 하여 냉매통로를 형성하고, 공기를 흐르게 함으로써 더욱 단열효과를 부여한 것이다. 이것에 의해 메인회로부(4)와 논리부(5)는 서로 독립된 실내에 설치된다.
본 실시예의 인버터는 제9도에 나타내는 회로구성을 가지며, 구체적으로는 제1도에 나타내는 바와같이 제 1의 상자체로서의 케이스(1), 제 2의 상자체로서의 커버(2), 냉각수단으로서의 냉각핀(fin) (3), 발열체이며 노이즈발생원이기도 한 메인회로부(4), 메인회로부(4)로부터 이간하여 배치된 논리부(5), 냉각팬(6), 메인회로부의 발생된 열과 전자노이즈를 차폐하는 풍동형 차폐판(7)으로 구성된다. 논리부(5)와 메인회로부(4)사이는 케이블(12)로 접속된다. 그리고, 각 냉각핀(3) 사이에는 냉매로서의 공기가 흐르는 냉매통로가 형성되어 있다. 풍동형 차폐판(7)을 상세하게 나타낸 것이 제2도-제4도이다. 그리고, 제1도, 제7도, 제8도에서는 평활콘덴서(103)의 도시를 생략하였다. 제2도, 제3도, 제4도는 각각 풍동형 차폐판(7)의 평면, 측면 및 A-A' 단면을 나타낸다. 본 실시예의 풍동형 차폐판(7)은 메인회로부(4)에서 발생하는 전자노이즈의 차폐작용을 가진 도전재(8)을 열 및 전기절연재(9)로 포위하도록 하고, 더욱이 하부 양측에 흡기구(7a), 상부에 배기구(7b)를 가지며, 차폐판 내부를 외기가 흐르도록 도전재(8)와 절연재(7) 사이에 풍동(7c)을 형성한 것이다. 본 실시예에서는 풍동형 차폐판은 제2의 냉매통로로서도 기능한다. 또, 도전재(8)는 케이스에 접속하지 않도록 절연재(9)로 포위되어 차폐판 앞면의 논리부(5)에의 전자노이즈를 저지한다. 차폐판(7)의 하부에 근접해서 전원 부하 등의 접속용 단자(16)가 배설된다. 또, 논리부(5)와 메인회로부(4)를 연결하는 케이블(12)를 통과시키기 위한 절결부(7d)가 풍동형 차폐판(7)에 형성되어 있다.
본 실시예에서는 메인회로부(4)에서 발생한 열이 풍동차폐판(7)의 절결부(7d)와 케이스(1)사이로부터 누설되어 논리부(5)에 유입되는 것을 방지하기 위해, 폐쇄수단으로서의 전선누름(11)을 설치하고, 이것에 케이블(12)을 끼워 넣어 케이스(1)사이에 장착하고 있다. 전선누름(11)에는 제5도에 도시한 것처럼 케이블(12)을 통하게 하는데 필요한 최소한의 공극이 형성되어 있으므로, 케이스(1)에 장착한 상태에서는 이 사이를 통과하는 공기는 거의 없으며, 메인회로부(4)로 부터 논리부(5)에의 열의 이동을 방지할 수 있다.
또, 케이블(12)을 배선할 때 이것을 케이스(1)에 일단 고정시키고, 그후에 풍동차폐판(7)을 케이스(1)에 끼워 넣으면 되며, 이것에 의해 제6도에 도시한 것처럼 케이블(12)의 위치결정이 용이해지며, 배선작업의 능률로 좋아진다.
본 실시예에서는 논리부(5)는 프린트기판(5a)위에 실장되고, 이 프린트기판(5a)은 스페이서(5b)에 의해 풍동차폐판(7)으로부터 소정의 간격을 두고 설치된다. 이로인해, 차폐판(7)과 논리부(5)사이에도 공기층이 형성되므로, 더욱 단열효과를 올릴 수 있다.
풍동형 차폐판(7)의 효과를 다음에 설명한다. 메인회로부(4)에서 발생한 열은 케이스(1)에 있는 냉각핀(3)과 냉각팬(6)에 의해 전체에 약 50-60%가 외부에 방출되는데, 나머지 50-40%는 케이스 내부에 방출되어 인버터 내부의 공기온도를 상승시킨다. 한편, 같은 케이스 내부에 있는 논리부(5)는 메인회로부로부터 케이스 내부에 방출된 열(뜨거운 공기)에 의해 부추겨져 자기발열온도 이상으로 상승한다. 그러나, 메인회로부(4)와 논리부(5)사이에 풍동차폐판(7)을 배설함으로써 메인회로부(4)와 논리부(5)와의 공간은 완전히 분리되고, 더욱이 메인회로측의 단열재(9)로 열차단되기 때문에 메인회로부(4)의 열은 저지된다. 또, 풍동차폐판(7) 내부의 풍동(7c)을 외기가 흐르기 때문에 도전재(8)은 외기로 냉각되므로 저온으로 유지되고, 도전재(8)를 통해서 논리부(5)측의 열도 방열할 수 있으므로, 논리부(5)는 냉각되어, 논리부(5)의 온도상승을 더욱 낮게 할 수 있다. 이로써 본 실시예는 다음의 효과가 있다.
메인회로부(4)보다 허용온도가 낮은 논리부(5)의 온도상승은 자기발열만으로 메인회로부(4)의 발열의 영향을 받지 않게 된다. 따라서, 냉각핀(3)은 메인회로부(4)의 허용온도와 균형이 잡힌 것으로도 되며 냉각핀(3)을 작게 할 수 있다. 또, 풍동차폐판(7)의 도전재(8)는 메인회로부(4)로부터의 전자노이즈를 저지할 수 있으므로 논리부(5)와 메인회로부(4)의 간격을 좁게 할 수 있다. 이상과 같이 인버터 등의 장치의 소형화 및 노이즈내량 향상에 효과가 있다. 또, 논리부의 고장 및 오동작의 발생을 방지할 수 있고, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 인버터는 설치장소에 따라서는 외부로부터 최대 0.5G의 진동을 받는다. 또, 인버터 내부에도 진동을 발생시키는 팬, 전자접촉기 등의 부품이 있다. 한편, 프린트기판으로 구성되는 논리부(5)는 전해콘덴서, 트랜스 등 무거운 부품이 있으므로, 진동이 크면 최악의 경우에는 탈락되어 버리는 수도 있다.
이것을 방지하는데는 논리부(5)의 프린트기판(5a)을 고정시키는 풍동차폐판(7)이 진동에 강하고, 공진점(共振點)이 없는 것이 이상적이다.
본 실시예에서는 풍동차폐판(7)을 도전재(8) (강판제), 절연재(9) (플라스틱제)의 2매로 구성되는 적층구조로 하였기 때문에, 응력에 강하고 따라서 진동에도 강하다. 절연재(9)를 형성하는 재질로서는 폴리카보네이트수지, 폴리부티렌 수지 등이 사용된다.
또, 논리부(5) 또는 메인회로부(4)로부터 고조파(高調波)에 의한 소음이 발생해도 차폐판(7)이 공진하여 않으므로 소음의 저감을 도모할 수 있다.
차폐판(7) 및 논리부(5)의 장착이 끝나면 제7도에 도시한 바와같이 논리부(5)는 커버(2)로 덮히고, 메인회로부(4)와 논리부(5)는 외부와 격리되고, 인버터는 전폐형 인버터로 된다.
커버(2)의 표면에는 제어부(2a)가 설치되는데 커버(2)의 제어부(2a)를 수납하는 부분은 요부(凹部)로 되어 있다. 전폐형으로 하기 위해서는 이 부분에 있어서도 인버터의 내부와 외부를 격리하도록 구성해도 된다.
인버터는 통상 케이스(1)가 제어반의 기기장착핀(15)에 고정된 상태로 사용된다. 통상은 제8도에 도시된바와같이 팬(6)이 하측이 되도록 하여 기기장착판(15)에 장착된다. 제8도는 인버터내의 바람의 흐름을 모식적으로 나타낸다. 이 상태에서는 케이스(1)와 기기장착판 사이의 공간을 팬(6)에 의한 강제 기류가 흘러서 핀(3)을 냉각하고, 풍동차폐판(7)의 풍동(7c)내에는 흡기구(7a)로부더 배기구(7b)를 향해서 외기가 흐른다. 이로인해 풍동(7c)내에는 저온의 공기가 흘러서 메인회로부(4)로부터 논리부(5)로의 열의 전달을 방지하는 동시에, 도전재(8)를 냉각시켜 논리부(5)에서 발생한 열의 방열도 행한다.
다음에, 본 실시예에 있어서의 평활콘덴서의 냉각구조에 대해 설명한다.
본 실시예의 인버터는 제10도에 도시된 바와같이 하부 케이스(1)내에 냉각핀(3), 평활콘덴서(103), 정류소자(106), 발열체인 스위칭소자(104), 냉각팬(6) 이 장착되고, 평활콘덴서(103)는 그 일부가 하부케이스(1)를 관통하여 냉각핀(3)이 있는 측으로 돌출하고, 냉매통로중에 배치되도록 실장된다.
본 실시예에서는 냉각핀(3)과 하부케이스(1)는 알루미늄 다이캐스트로 일체로 형성되며, 콘덴서(103), 스위칭소자(104)등의 위쪽에는 차폐수단으로서의 차폐판(7)이 배설되고, 더욱 그 위쪽에는 논리부(5)가 실장된 프린트기판(5a)이 배설되어 있다. 프린트기판(5a)의 위쪽에는 상부케이스(2)가 설치된다. 상부케이스(2)에는 조작패널(2a)이 설치된다. 본 실시예에서는 인버터 내부는 차폐판(7) 및 하부케이스(1)의 저면(1a)에 의해 위쪽부터 각각 제1실, 제2실, 제3실로 구획되며, 제1실, 제2실은 외부로부터 이물의 침입을 방지하기 위해 그리고 충전부에 인체가 접촉되는 것을 방지하기 위해 전폐구조로 되어 있다. 제11도에 도시된 바와같이 하부케이스(1)의 저면(1a)은 하부케이스의 하단으로부터 소정 간격 떨어져서 배설되며, 인버터가 제어반(도시하지 않음)등에 장착되었을 때에 제어반의 기기장착판(15)과 저면(1a) 사이의 공간이 냉매통로로서 기능한다. 하부케이스의 저면(1a)은 스위칭소자(104)가 장착되는 위치(1aa)와 냉각팬(6)이 장착되는 위치(lac)에서 하부케이스의 하단으로부터의 거리가 다르도록 형성된다. 그 중간에는 사면(1ab)이 향해지고, 냉각팬(6)에 의해 송풍된 기류는 평활하게 스위칭소자 장착부(1aa)에 유입한다. 스위칭소자장착부(1aa)에서는 소정의 냉각 능력을 얻을 수 있도록 하부케이스 하단면과 저면(1a)과의 거리를 작게 하여 송풍을 올리고 있다. 저면(1a)에는 콘덴서(103)를 장착하기 위한 구멍(1b)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제9도에 도시된 바와같이 콘덴서(103)의 용량을 크게 하기 위해 2개 병렬로 접속하고 있으므로 구멍(1b)는 "8"자형의 구멍으로 되어 있다. 구멍(1b)과 콘덴서(103a), (103b)와의 간극은 안전을 위해 가스켓(도시하지 않음)을 사용해서 막는다. 냉각핀(3)은 저면(1a)의 스위칭소자(104)가 장착되는 면과 반대측의 면 즉 냉각팬(6)이 장착되는 측의 면에 설치된다.
본 실시예에서는 제12도에 도시된 바와같이 냉각핀(3)은 스위칭소자(104) 및 정류소자(106)등의 발열이 큰 소자가 장착되는 부분에 중점적으로 배설되어 있다. 스위칭소자(104)의 하측에 설치된 냉각핀(3)은 스위칭소자 장착면(1aa)의 길이방향(제12도중의 좌우방향과 대략 같은 길이)으로 설치되고, 소정의 간격으로 소정의 냉각면적을 얻을 수 있도록 복수개 배설된다. 냉각핀(3a)중 콘덴서(103)에 가까운 것은 냉매로서의 냉각팬(6)의 바람의 일부를 콘덴서(103)의 방향으로 흐르게 할 수 있도록 절곡부(3c)가 형성된다. 그리고, 절곡부(3c)는 그 거의가 스위칭소자(104)보다 상류측이 되도록 설정된다. 정류소자(106)의 하측에도 냉각핀(3b)이 배설된다. 정류소자(106)는 스위칭소자(104)에 비해 발열이 적으므로 핀의 길이는 짧게 형성되어있다. 또, 핀(3b)는 냉각팬(6)으로부터 송풍되는 기류에 대해 콘덴서(103)보다 하류측에 배설되어 있으므로 냉각핀(3b)으로부터의 발열이 콘덴서(103)를 가열하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 냉각핀의 탕구(湯口) (3d)가 지그재그형의 위치에 배치되어, 각 핀간의 통풍을 방해하지 않도록 구성되어 있다. 스위칭소자(104)에서 발생한 열은 케이스(1)에 있는 냉각핀(3)을 냉각팬(6)으로 냉각함으로써 발생열량의 50-60%가 외부에 방출되며, 나머지 50-40%는 케이스 내부에 방출되어 장치 내부의 공기온도를 상승시킨다. 따라서, 같은 케이스내에 있으면 평활콘덴서(103)의 온도는 메인회로부(4)로부터 케이스 내부에 방출된 열에 의해서 더욱 자기발열온도 이상으로 상승한다. 그러나, 평활콘덴서(103)는 그 일부가 하부케이스(1)를 관통하고 냉각덕트중에 설치되도록 실장되어 있으므로, 메인회로부의 열의 영향을 저감할 수 있고, 온도상승을 저하시킬 수 있다.
본 실시예에서는 콘덴서(103)는 제13도, 제14도에 도시된 바와같이 콘덴서(103a)와 콘덴서(103b)가 병렬접속되고, 회로도는 제9도와 같이 된다. 또한, 제9도에 있어서(111)은 3상 교류전원, M은 부하이다. 2개의 콘덴서(103a), (103b)는 밴드(113)로 조여지는 동시에 같은 극성인 단자(103c)가 접속비(115)로 결합되어서 일체화 되어 있다. 밴드(113)는 장착구멍(113a)을 가진 다리(113b)가 4개 배설되는 동시에, 나사(1l3c) 및 너트(113d)에 의해 콘덴서(103a), (103B)에 밀착하도록 체착된다. 이로써 콘덴서(103a), (103b)의 발열을 밴드(113)의 다리(113b)를 통해서 하부케이스(1)의 저면(1a)에 전달할 수 있다. 또, 콘덴서가 2개로 분할되어 있으므로 같은 용량의 것 1개로 한 경우보다도 표면적을 증가시킬 수 있으므로, 냉각효울을 올릴수 있다.
본 실시예에서는 스위칭소자(104)보다도 허용온도가 낮은 평활콘덴서(103a), (103b)의 온도상승은 자기발열 뿐이고, 스위칭소자(104)의 영향을 거의 받지 않게 된다. 또, 냉각팬(6)으로 평활콘덴서(103a), (103b)의 냉각도 동시에 행할 수 있으므로 온도상승을 더욱 저하시킬 수 있다. 따라서, 평활콘덴서(103)를 냉각하기 위한 특별한 수단을 설치할 필요는 없다. 또, 평활 콘덴서(103)의 용량을 크게하여 발열를 갖게 할 필요도 없기 때문에 장치의 저류치에 알맞는 것을 사용할 수 있고, 장치를 소형화 할 수 있다. 또, 온도상승을 저하시킬 수 있으므로 평활콘덴서의 유전재(誘電材)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서 콘덴서(103a), (103b)는 알루미늄 전해콘덴서이며, 콘덴서의 케이스(103a)의 개구부에 설치된 봉구(封口)부재(103d)에 단자(103c)가 배설되어 있다. 이 종류의 전해콘덴서는 일반적으로 방폭(防爆)을 위해 봉구부재에 방폭밸브를 설치하고, 과전류시에 있어서의 폭발을 방지하고 있다. 본 실시예에 있어서의 콘덴서(103a), (103b)에 있어서도 봉구부재(103d)에 방폭밸브(도시하지 않음)가 배설되어 있다. 본 실시예에서는 콘덴서(103)의 단자(103c)가 설치된 봉구부재(103d)와 논리부(5)가 설치된 프린트 기판(5a) 사이에 차폐판(7)이 배설되어 있기 때문에, 만일 방폭밸브가 작동해도 프린트기판(5a) 및 논리부(5)에의 손상을 방지할 수 있다. 또, 차폐판(7)은 메인회로측 즉 콘덴서(103)의 단자(103c)에 면하는 측이 절연제(9)로 구성되어 있으므로, 만일 방폭밸브가 작동한 경우라도 단자(103c)에 접속된 접속바(115)등의 충전부가 철판(8)에 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 안전성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 차폐판의 구성 및 평활콘덴서의 냉각구조에 대하여 각종 실시예를 설명한다.
본원 발명의 제2실시예를 제15도-제18도에 설명한다.
본 실시예는 제15도에 도시된 바와 같이 풍동내에 팬(6)에 의한 강제기류도 흐르게 하도록 구성된 풍동차페판(27)을 사용한 예이다.
본 실시예의 풍동차폐판(27)은 제16도에 도시된 바와 같이 하방 측면에 흡기구(27a)을 가지며, 위쪽에 배기구(27b)를 가진 동시에, 아래쪽에 팬(6)에 연통되는 수취구(收取口) (27e)를 가지고 있다. 또 옆쪽에는 케이블(12)을 통과시키기 위한 절결(27d)이 형성된다. 이로써 풍동(27c)내에는 자연대류에 의할 뿐만 아니라 냉각팬(6)에 의한 바람의 흐름을 거두어 들일 수 있고, 도전재(8)측에 있는 논리부(5)의 냉각을 보다 강력하게 행할 수 있다. 그리고, 다른 구성은 제1실시예와 같다.
본원 발명의 제3실시예를 제19도-제22도에 의해 설명한다.
본 실시예는 제19도에 도시된 바와 같이 냉각팬(6)의 높은 풍속에 의한 벤츄리효과를 이용한 풍동차페판(37)을 사용한 예이다.
본 실시예는 풍동차폐판(37)의 배기구(37d)부근과 냉각팬(6)의 고속으로 흐르고 있는 냉각핀(3)과의 공간(높은 풍속 때문에 풍동차폐판(37)의 내부(37c)의 기압보다 낮게 되어 있음)을 바이패스(37f)로 연결함으로써, 풍동차폐판(37) 내부의 공기를 바이패스(37f)의 개구부(37e)로 부터 강제적으로 냉각핀(3) 배기측으로 끌어내어(벤츄리효과), 공기의 흐름을 양호하게 하도록 구성한 것이다. 이로써 외기가 흡기구(37a)로부터 강제적으로 취입되므로 도전재(8)측에 있는 논리부(5)의 냉각을 보다 강력하게 행할 수 있다.
또, 풍동차폐판(37)의 옆쪽에는 제20도에 도시된 바와 같이 케이블(12)를 통과시키기 위한 절결(37d)이 형성되어 있다. 또한, 다른 구성은 제1실시예와 같다.
본원 발명의 제4실시예를 제23도-제26도에 의해 설명한다.
본 실시예는 제23도, 제26도에 도시된 바와 같이 외기는 흐르지 않으나 공기를 넣은 실(47c)과 단열재(49)를 겹쳐 쌓아서 적층구조로 한 것과 도전재(8)를 적층한 차폐판(47)을 사용하여, 단열재와 이것으로 밀폐시킨 공기로 열절연을 행하도록 구성한 것이다. 본 실시예에서는 차폐판(47)이 외기를 취입하지 않아도 되므로 이것을 수납하는 케이스(1)의 구조를 간단하게 할 수 있다.
본 실시예에 있어서도 제24도에 도시된 바와 같이 차페판(47)에는 케이블을 통과시키기 위한 절결(47d)이 형성되어 있다. 그리고, 다른 구성은 제1실시예와 같다.
본원 발명의 제5실시예를 제27도-제30도에 의해 설명한다. 본 실시예는 제4실시예를 더욱 간략화한 것이다.
본 실시예의 차페판(57)은 제30도에 도시된 바와 같이 단열재(59)와 도전재(8)만으로 구성되어 있으며, 메인회로부의 발열량이 적은 경우에는 제27도에 도시된 바와 같이 이것을 사용할 수 있다. 차페판으로서 얇기 때문에 인버터를 더욱 소형화 할 수 있다.
이상의 실시예에 있어서는 차폐판을 배설함으로써 논리부는 열 및 전자노이즈 쌍방의 영향을 잘 받지 않게 되고, 필요없는 공간이 없어지며, 또 메인회로부의 냉각팬도 논리부 온도에 관계없이 자신에게 필요한 만큼의 냉각을 행하면 되게 되어, 대폭적으로 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 논리부는 메인회로소자에 의한 공기온도상승의 영향을 잘 받지 않게 되고, 논리회로소자의 온도상승을 저하시킬 수 있다.
본원 발명의 제6실시예를 제31도에 의해 설명한다. 제1-제5의 실시예는 메인회로부와 논리부 사이를 차폐판으로 완전히 막는 예를 기재하였으나, 본 실시예는 제26도에 도시된 바와 같이 인버터의 저면부측은 메인회로부와 논리회로부를 차페판(67)으로 완전히 막지않고 사용하도록 한 것이다. 이것은 메인회로에서 가열된 공기는 위쪽방향으로 흐르므로 인버터의 상부(배기구(67b)측)의 공기온도는 높아지나, 저면(흡기구(67a)측)에 가까워질 수록 낮아지기 때문에 연동부로서의 공극이 저면에 있어도 논리부에 뜨거운 공기가 유입되는 일이 적기 때문이다. 또, 공극(61)으로 부터 논리부(5)측의 공기가 메인회로부(4)측으로 유입하므로, 메인회로부(4)측에 저온의 공기가 공급되어 메인회로부(4)의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 다른구성은 제1실시예와 같다.
이상의 실시예에서는 냉각핀(3)을 강제냉각하고 있었으나, 소형의 인버터를 메인회로부의 발열량이 작고 냉각팬을 자연냉각으로 한 것에 있어서도 본원 발명을 마찬가지로 실시할 수 있다. 또, 이상의 실시예에 있어서 차폐판내의 통풍에 의한 냉각효과를 충분히 얻기위해서는 인버터는 차페판이 대략 수직이 되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또, 본원 발명은 전페형 또는 폐쇄형 인버터만이 아니라 개방형의 인버터에 적용해도 된다. 평활용 콘덴서의 냉각구조의 각종 실시예를 다음에 설명한다.
본원 발명의 제7실시예를 제32도-제34도에 의해 설명한다.
본 실시예는 제34도에 도시된 도시된 바와 같이 평활용 콘덴서를 1개로 통합하고, 평활용 콘덴서(103)를 하부케이스(121)에 대하여 횡방향으로 장착하고, 제1실시예와 마찬가지로 냉각통풍로중에 그 일부를 노출시킨 것이다. 본 실시예에 있어서도 콘덴서(103)의 냉각효과를 양호하게 할 수 있다.
본 실시예에서는 하부케이스(121)의 저면(121a)은 스위칭소자(104)의 장착면(121aa)이 제1실시예와 같이 하부케이스(121)의 하단으로 부터 소정 간격 떨어져서 설치되는 동시에, 스위칭소자 장착면(121aa)의 길이방향(제33도중에서의 좌우방향)과 대략 같은 길이를 가진 냉각핀(3a)이 설치되며, 냉각팬 장착면(121ac)과의 사이에 경사면(121ab)을 가지며, 냉각팬(6)에 의해 송풍된 공기가 원활히 유입하도록 형성되어 있다. 또한, 콘덴서(103)에 가까운 냉각핀에는 절곡부(3c)가 형성되어 기류를 콘덴서(103)에 도입하도록 구성되어 있다. 콘덴서(103)의 장착부(121b)는 하부케이스(121)의 하단으로부터의 거리가 냉각팬 장착면(121ac)과 같은 거리로 소정거리 하부 케이스(121)의 하단과 평행하게 뻗은 후, 하부케이스의 하단을 향해서 수직으로 뻐어 하부케이스의 하단에 도달한 후, 하부케이스의 하단을 따라 소정 거리 뻗도록 설정되어 있다. 하부케이스의 하단을 향해서 수직으로 뻗는 부분(격벽) (121ba)에는 콘덴서의 장착공을 관통하도록 장착된다. 콘덴서(103)는 케이스의 두부(단자(103c)와 반대측)가 냉각팬(6)에 면하여 설치되며, 단자(103c)를 가진 부분은 수직으로 뻗는 부분(121ba) 및 하단을 따라 소정거리 뻗은 부분(121bb)에 의해 커버된다. 이로써 콘덴서(103)의 냉각을 행할 수 있는 동시에 충전부의 노출을 방지할 수 있고, 안전성을 향상시킬 수 있다. 콘덴서(103) 및 스위칭소자(104), 정류소자(106)의 위쪽에는 차페판(7)이 설치되며, 그 위쪽에 논리부(5)가 실장된 프린트 기판(5a)이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는 콘덴서(l03)의 봉구부재(103d)가 프린트기판(5a)과는 다른 방향으로 향하고 있으며, 만일 봉구부재(103d)의 방폭밸브(도시하지 않음)가 작동해도 전해액의 프린트기판(5a)에의 부착이나 프린트기판(5a)의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 콘덴서의 높이(케이스 두부로부터 단자공까지의 치수)가 하부케이스(121)의 높이보다 큰 경우에도 장치 전체의 높이를 낮게 억제할 수 있다.
본원 발명의 제8실시예를 제35도-제37도에 의해 설명한다.
본 실시예는 평활콘덴서(103)를 차페판(130)에 설치한 기립부(起立部) (130a)로 차페한 경우이며, 장치를 소형화 할 수 있다.
본 실시예에 있어서 하부케이스(131)의 저면(131a)은 스위칭소자 장착면(131aa)과, 냉각팬 창작면(131ac)과, 이들의 중간에 형성된 경사면(131ab)에 의해 구성되어 있다. 스위칭소자 장착면에는 냉각핀(3)이 설치되며, 냉각핀(3)은 스위칭소자(104)의 냉각용 냉각핀(3a)과 정류소자(106)의 냉각용 냉각핀(3b)에 의해 구성된다. 제37도에 도시된 바와 같이 냉각핀(3b)는 냉각핀(3a)보다도 길이가 짧게 형성된다. 저면(131a)의 냉각핀(3b)보다 하류측(제37도에서는 위쪽)에는 콘덴서(103)의 장착공(131b)이 형성된다. 저면(131a)의 냉각핀(3)이 설치된 면의 뒤쪽면에는 스위칭소자(104) 및 정류소자(106)가 장착된다. 스위칭소자(104) 및 정류소자(106)의 위쪽(제36도에서는 좌측)에는 차폐판(103) 및 논리부(5)가 실장된 프린트기판(138)이 설치된다. 본 실시예에서는 프린트기판(138) 및 차폐판(130)은 "ㄴ"자형으로 형성되고, 차페판(103)의 "ㄴ"자의 내측부분에 기립부(간막이벽) (130a)가 형성된다. 콘덴서(103)는 케이스의 두부(봉구부재(103d)의 반대측)가 장착공(131b)을 관통하여 냉각팬측에 위치하도록 설치되고, 단자(103c)부분이 차페판(103)의 "L"자의 내측에 위치하도록 설치된다. 본 실시예에서는 기립부(130a)가 단자(103c)를 가진 봉구부재(103d)와 프린트기판(138)사이에 설치되어 양자를 격리시키고 있다. 이것에 의해 만일 콘덴서(103)의 방폭밸브(도시하지 않음)가 작도애도 전해액이 프린트기판(138)에 부착하는 것을 방지할 수 있다. 본, 실시예에서는 차폐판(130)은 메인회로측이 절연재(130c), 논리부측이 철판(130b)으로 구성되어 있다. 본 실시예에 의하면, 콘덴서(103)의 높이치수가 커도 인버터의 높이치수를 낮게 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도 제7실시예와 마찬가지로 평활콘덴서(103)가 하나로 통합되어 있다.
본원 발명의 제9실시예를 제38도, 제39도에 의해 설명한다.
본 실시예는 제1실시예의 제1변형예이며, 콘덴서(103a), (103b)의 냉각통풍로증에 돌출한 부분을 열전도가 양호한 재질로 된 콘덴서용 커버(142)로 측면을 덮은 것이며, 냉각효과의 동시에 콘덴서를 보호할 수 있다. 콘덴서커버(142)는 알루미늄등의 열전도가 양호한 금속으로 형성해도 되고, 또는 에폭시수지에 실리카 등의 충진제를 넣은 수지에 의해 형성해도 된다. 콘덴서커버(142)로서 알루미늄을 사용하는 경우에는 제39도에 도시된 바와 같은 단면을 가진 압출재를 사용해도 되며, 이것에 의하면 콘덴서 커버의 제작을 용이하게 행할 수 있다. 본 실시예의 다른 부분의 구성은 제1실시예와 같다.
본원 발명의 제10실시예를 제40도, 제41도에 의해 설명한다. 본 실시예는 제9실시예의 변형예이며, 다시측면, 저면을 다같이 덮도록 구성된 콘덴서용 커버(152)를 사용한 경우이고, 제9실시예의 효과에 더하여 콘덴서의 저면을 보호할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예의 콘덴서커버(152)로 열전도가 양호한 재질로 만들어진다. 재질로써는 알루미늄등의 금속 또는 에폭시수지가 실리카등의 충진제를 충진한 열전도율이 큰 수지 등이 사용된다. 콘덴서커버(152)는 저면을 가지고 있기 때문에, 알루미늄을 사용하는 경우는 알루미늄 주물 또는 알루미늄 박판의 드로잉가공등에 의해 제조한다. 본 실시예의 다른 부분은 제1실시예와 같다.
본원 발명의 제11실시예를 제42도, 제43도에 의해 설명한다. 본 실시예는 콘덴서용 커버(162)를 온도에 의해 형상이 변화하는 재질(예를들면, 형상기억합금)으로 구성하고, 온도가 높아지면 콘덴서에 밀착하여 냉각효과를 높이도록 한 경우이다.
본 실시예는 제1실시예에 있어서 콘덴서(103)를 1개당 대용량 콘덴서로 한 경우이다. 본 실시예에서는 하부케이스(1)의 저면(1a)에는 둥근구멍 모양의 콘덴서 장착공(1b)이 형성되고, 콘덴서(103)의 두부가 장착공(1b)에 끼워진다. 콘덴서(103)의 장착 후 콘덴서(103)의 두부측의 외주에는 제42도에 도시된 바와 같이 콘덴서커버(162)가 끼워져 장착된다. 콘덴서커버(162)는 예를들면 형상기억합금으로 만들어지고, 온도가 상승하면 콘덴서(103)의 외주에 밀착하여 콘덴서(103)의 방열을 향상시키도록 구성된다. 본 실시예에 의하면 고온시에 있어서의 콘덴서의 냉각효과를 향상시킬 수 있다.
이상, 본원 발명을 인버터에 적용항 예에 대해 설명하였으나, 이에 한하지 않고, 동일 구성용소를 구비하여 이루어지는 다른 전자(電子)기기에 본원 발명을 적용해도 된다.
또, 제 7 실시예, 제 9 실시예, 제10실시예, 제11실시예에 있어서는 제 1실시예와 같은 차페판(7)이 사용되었으나, 이에 한하지 않고, 메인회로의 발열량이나 장치의 외형치수 등의 조건에 맞추어서 제2실시예-제5실시예의 차폐판을 적절히 사용해도 된다. 또, 조건에 따라서는 제6실시예와 같이 인버터의 저면측에 메인회로측과 논리부측을 연통하는 연통부를 설치하도록 해도 된다.
다음에, 본원 발명의 제12실시예를 제44도, 제45도에 의해 설명한다.
제44도, 제45도에 있어서, (4)는 메인회로부이고, 이 메인회로부(4)는 밀폐된 케이스(1)를 구비하고 있다. 이 케이스(1)내에는 교류 전원에서 직류전원으로 변환하는 순변환기(106), 순변환기(106)로부터의 직류출력을 평활하는 평활용 콘덴서(103), 직류전원을 교류전원으로 변환하는 역변환기(104), 전원검출센서(206), 저항기(207) 및 콘택서(208)등을 구비하고 있다. 상술한 순변환기(106), 역변환기(104)는 정류다이오드 또는 트랜지스터 또는 사이리스터 등의 반도체의 스위칭소자로 구성되어 있다. (5)는 논리부이고, 이 논리부(5)는 밀폐된 케이스(2)를 구비하고, 메인회로부(4)에서 이간되어 설치되어 있다. 이 케이스(2)내에는 인버터의 여러가지의 제어 및 순변환기(106), 역변환기(104)의 스위칭소자의 스위칭패턴의 제어를 행하기 위한 제어판(5a)이 배설되어 있다. 이 제어판(5a)에는 조작부(2a)가 연결되어 있는 동시에 제어판(5a)은 신호선(도시하지 않음)에 의해 메인회로부(4)의 순변환기(106), 역변환기(104)에 접속되어 있다. (213)은 논리부(5)와 메인회로부(4)사이에 배치한 냉각 유체용의 냉매통로이고, 이 냉맹통로(213)내에는 방열핀(3)의 설치되어 있다. 냉매통로(213)의 하부에는 팬(6)이 설치되어 있다.
본 실시예에 있어서의 발열원은 주로 메인회로부(4)에 있어서의 순변환기(106) 및 역변환기(104)인데, 이들 변환기(106), (104)로부터의 발생열은 방열판(3)에 전달되고, 다시 팬(6)에 의해서 냉매통로(213)에 공급되는 공기에 의해서 외부에 배출된다. 한편, 논리부(5)에 있어서 제어판(5a)에 의해 열이 발생하는데, 이 열은 케이스(2)내에 있어서 자연대류에 의해 냉매통로(213)측에 전달되고, 팬(6)에 의해 공급되는 공기에의해서 외부에 배출된다. 그 결과, 메인회로부(4)에 있어서의 발열원을 유효하게 냉각할 수 있는 동시에, 메인회로부(4)에서 발생한 열은 상술한 바와 같이 냉매통로(213)에 공급된 공기에 의해 제거되고, 논리부(5)에 전달되는 일이 없다.
또한, 본 실시예에 있어서, 방열핀(3)을 메인회로부(4)의 케이스(1)의 일부와 일체로 구성하고, 이 부분에 발열이 큰 부품을 직접적으로 고정하는 것이 좋다. 또, 방열핀(3)의 기부에 메인회로부(4)의 구성부품을 접촉 고정함으로써 메인회로부(4)의 방열을 더욱 촉진시킬 수 있다. 또, 냉매통로(213)내는 그 입구측 즉 팬(6)측의 온도가 출구측보다도 낮으므로, 허용온도가 낮은 평활용 콘덴서(103)나, 허용온도가 낮은 발열체인 트랜지스터와 같은 부품을 통로의 흡입측에 배치하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 제어판(5a)상의 부품에 대해서도 허용온도가 낮은 부품을 가능한 한 통로의 흡입측에 배치하는 것이 좋다.
본원 발명의 제13실시예를 제46도에 의해 설명한다.
본 실시예는 방열판(3)부의 교류를 방열핀(3)의 기판측으로 유도하기 위한 가이드(216)를 방열핀(3)사이에 배설하고, 방열핀(3)의 냉각효과를 높인 것이다. 방열핀(3)은 그 근원의 온도가 높고, 그 선단부에서는 공기온도와의 차는 작아진다. 공기도 방열핀(3)의 근원을 흐르는 공기쪽이 온도가 상승하기 쉽다. 방열핀(3)의 선단측을 흐르는 공기를 방열핀(3)의 근원측으로 도입함으로써, 방열핀(3)의 근원측의 유속을 증가시켜 열전달을 향상시키고, 또 방열핀(3)의 근원측의 공기온도를 낮게 하여 방열핀(3)과의 온도차를 크게 함으로써 전열성능을 높이고, 방열핀(3)을 소형화할 수 있다.
본원 발명의 제14실시예를 제47도에 의해 설명한다.
본 실시예는 방열핀(3)의 선단에 간막이판(217)을 설치하고, 논리부(5)와 간막이판(217) 사이에 공간을 형성하고 있다. 냉각공기의 온도는 입구로부터 출구를 향해서 상승하는데, 냉각풍량이 적으면 출구공기온도는 상당히 높아진다. 이 온도가 높은 공기가 논리부측의 벽면을 흘렀을 때에 공기로부터 논리부(5)에 열이 전달되는 것을 간막이판(217)에 의해 방지하고 있다. 간막이판(217)과 논리부(5)사이에는 팬(6)으로부터의 공기의 일부를 흐르게 하거나 또는 적극적으로 흐르게 하지 않고 자연대류에 의해 약간 공기를 흐르게 해도된다. 이로써 매인회로부(4)와 논리부(5)를 열적으로 확실하게 나눌 수 있다.
본 발명의 제15실시예를 제48도에 의해 설명한다.
본 실시예를 냉매통로를 내부에 냉각액을 흐르도록 구성한 수냉각기(218)로 하고, 수냉각기(218)의 벽면에 메인회로부(4)의 소자를 장착하는 동시에 냉각수유로를 사이에 두고 대향하는 위치에 논리부(5)를 설치하여 수냉식 인버터장치로 한 것이다. 본 실시예에 의하면, 냉각성능을 향상시켜 방열부를 대폭 소형화할수 있다. 또한, 수냉각기(218)는 왕관(往管) (218a), 복관(復管) (218b)에 의해서 열교환기(219)에 접속된다. 이로인해, 왕관(218a)으로부터는 열교환기(219)에 의해 냉각된 냉각액이 공급되고, 수냉각기(218)내에서 고온이 된 냉각액은 복관(218b)을 통과하여 열교환기(219)로 가서 냉각된다.

Claims (23)

  1. 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간이 서로 독립된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉매통로는 하단에 공기흡입구, 상단에 공기배기구를 각각 구비하고, 상기 냉매통로내에 외부의 공기가 유입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공기흡입구는 상기 냉매통로의 아래쪽의 양측면에 배설되고, 상기 공기배기구는 상기 냉매통로의 위쪽 끝면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터창치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부측에 방열핀을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 냉매통로내의 기류를 상기 메인회로부로 향하게 하는 가이드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 냉매통로는 상기 논리회로부측에 상기 방열핀의 열을 차폐하는 간막이핀을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 냉매통로는 내부를 냉각액이 유통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  8. 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 상자체내에 상기 메인회로부가 격납되는 공간과 상기 논리회로부가 격납되는 공간을 서로 독립되게 형성하고, 이들 공간의 사이에 상기 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성된 냉매통로를 배치한 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 서로 열적으로 절연하도록 그들 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부측에 방열핀을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 냉매통로내의 기류를 상기 메인회로부로 향하게 하는 가이드를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 냉매통로는 상기 논리회로부측에 상기 방열핀의 열을 차폐하는 간막이판을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 냉매통로는 내부를 냉각액이 유통하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 상자체의 상기 메인회로부가 격납되는 부분의 상기 냉매통로와 반대측의 외표면에 따라 형성된 제2의 냉매통로를 구비한 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  15. 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간이 서로 독립적된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성되는 동시에, 상기 상자체의 상기 메인회로부가 격납되는 부분의 상기 냉매통로와 반대측의 외표면에 따라 형성된 제2의 냉매통로를 구비한 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 냉매통로는 하단에 공기흡입구, 상단에 공기배기구를 각각 구비하고, 상기 제2의 냉매통로내에 외부의 공기가 유입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 공기흡입구는 상기 냉매통로의 아래쪽의 양측면에 형성되고, 상기 공기배기구는 상기 냉매통로의 위쪽 끝면에 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 냉매통로는 기류의 일부를 분기하여 상기 제2의 냉매통로내에 흐르게 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제2의 냉매통로를 상기 냉매통로에 연통시키는 연통로를 구비하고, 이 연통로는 상기 제2의 냉매통로중의 공기를 상기 냉매통로에 유인하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  20. 제8항에 있어서, 상기 냉매통로의 논리회로부측에 배치된 자기차폐부재를 구비하고, 상기 냉매통로의 자기차폐부재와 반대측에는 상기 발열소자로부터의 열을 차폐하는 열차폐부재가 배치되는 것을 특징으로하는 인버터장치.
  21. 발열소자와 평활콘덴서를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간이 서로 독립된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성되는 동시에, 상기 상자체의 상기 메인회로부가 격납되는 부분의 상기 냉매회로와 반대측의 외표면에 따라 형성된 제2의 냉매통로를 구비하고, 상기 평활콘덴서의 일부를 상기 제2의 냉매통로중에 배치한 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 냉매통로는 냉각핀을 가지며, 이 냉각핀은 상기 평활콘덴서에 상기 냉매를 도입하도록 형성된 절곡부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터장치.
  23. 발열소자를 포함하는 메인회로부와, 이 메인회로부로부터 사이가 떨어져서 배치되는 논리회로부와, 상기 메인회로부와 상기 논리회로부를 격납하는 상자체를 구비한 인버터장치에 있어서, 상기 메인회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 상기 상자체내의 공간이 서로 독립된 공간으로 되도록 상기 상자체내를 구획하는 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 상기 메인회로부가 격납되는 공간 및 상기 논리회로부가 격납되는 공간의 어느 공간으로부터도 독립되어 형성되는 동시에, 상기 상자체의 상기 메인회로부가 격납되는 부분의 상기 냉매통로와 반대측의 외표면에 따라 형성된 제2의 냉매통로를 구비하고, 상기 냉매통로는 아래쪽의 양측면에 공기흡입구, 위쪽의 끝면에 공기배기구를 각각 구비하여 외부의 공기가 유입할 수 있도록 구성되는 동시에, 그 논리회로부측에는 자기차폐부재가 배치된 것을 특징으로 하는 인버터장치.
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