CN105027410B - 滤波器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的滤波器装置(10)电连接于功率转换装置(2)与电源(1)之间，该功率转换装置(2)包括对输入进行正转换的转换器部(3)和对转换器部(3)的输出进行逆转换的逆变器部(4)，且将用于去除高频分量的滤波电抗器(11)、和用于使通过了滤波电抗器(11)的电流的电压上升的升压电抗器(12)收纳于滤波器主体(20)来构成，升压电抗器(12)是通过在铁芯(12a)中适当地夹设间隔件(123)并且卷绕绕组(12b)从而在绕组(12b)的内周部与外周部之间构成空气的通风路径(125)，且该升压电抗器(12)收纳成使得通过了通风路径(125)的空气通过配置于升压电抗器(12)自身的正上方区域的滤波电抗器(11)的周围。

Description

滤波器装置
技术领域
本发明涉及滤波器装置。
背景技术
已知在包括对输入进行正转换的转换器部和对该转换器部的输出进行逆转换的逆变器部的功率转换装置与电源之间，为了抑制高次谐波电流而电连接滤波电抗器、升压电抗器。而且，这种滤波电抗器、升压电抗器一般独立地配置在功率转换装置的设置地点附近。
因此，以减小设置空间、减少布线工序数等为目的，提出了将滤波电抗器等内置于一个模块的方案(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-287183号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，上述专利文献1中，尽管记载了将滤波电抗器等内置于一个模块的方案，但并未示出其具体结构。而且，在将滤波电抗器等收纳于壳体的情况下，若考虑壳体的搬运等而希望实现小型化，而且优选还能够良好地进行电抗器等的冷却。
本发明鉴于上述实际情况，其目的在于，提供一种在实现装置整体的小型化的同时能够良好地进行滤波电抗器、升压电抗器的冷却的滤波器装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明所涉及的滤波器装置电连接于功率转换装置、与电源之间，该功率转换装置包括对输入进行正转换的转换器部和对所述转换器部的输出进行逆转换的逆变器部，且将用于去除高频分量的滤波电抗器、和用于使通过了所述滤波电抗器的电流的电压上升的升压电抗器收纳于壳体来构成该滤波器装置，其特征在于，所述升压电抗器是通过在铁芯中适当地夹设间隔件并且卷绕绕组从而在所述绕组的内周部与外周部之间构成被导入所述壳体的空气的通风路径，且该升压电抗器收纳成使得通过了该通风路径的空气通过配置于升压电抗器自身的正上方区域的滤波电抗器的周围。
另外，本发明在上述滤波器装置中，其特征在于，包括：送风单元，该送风单元通过形成于所述壳体的吸入口将外部的空气吸入该壳体内，并使通过了该壳体内的空气通过形成于所述壳体的吹出口向外部吹出；以及引导构件，该引导构件配置于所述壳体内，且将通过所述吸入口被吸入的空气引导至所述通风路径。
另外本发明在上述滤波器装置中，其特征在于，包括滤波器电阻构件，该滤波器电阻构件使由所述滤波电抗器去除后的高频分量的电流通过，所述滤波器电阻构件配置在通过了所述滤波电抗器的周围的空气的通过区域。
另外本发明在上述滤波器装置中，其特征在于，包括滤波电容器，该滤波电容器对通过了所述滤波器电阻构件的高频分量的电流进行储存，所述滤波电容器配置在与收纳有所述滤波电抗器和所述升压电抗器的室分开的室。
发明效果
根据本发明，升压电抗器是通过在铁芯中适当地夹设间隔件并且卷绕绕组从而在所述绕组的内周部与外周部之间构成被导入所述壳体的空气的通风路径，且该升压电抗器收纳成使得通过该通风路径的空气通过配置于升压电抗器自身的正上方区域的滤波电抗器的周围，因此与滤波电抗器上下对应地进行收纳。由此，能够使滤波电抗器和升压电抗器的配置部位的宽度尺寸充分地变小，还能够使壳体的宽度尺寸也变小。而且，升压电抗器使空气通过其自身所构成的通风路径，因此能够增大与该空气的接触面积并增大散热面积。因而，可起到如下效果：在实现装置整体的小型化的同时能够良好地进行滤波电抗器、升压电抗器的冷却。
附图说明
图1是采用了本发明的实施方式的滤波器装置的连接图。
图2是表示图1所示的滤波器装置的外观的立体图。
图3是表示滤波器装置的内部结构的立体图。
图4是表示滤波器装置的内部结构的立体图。
图5是示意性地表示滤波器装置的结构的示意图。
图6是表示图1所示的滤波电抗器和升压电抗器的立体图。
图7是表示升压电抗器的内部结构的俯视图。
图8是示意性地表示从后方观察滤波器主体的内部结构的情况的示意图。
图9是表示滤波器电阻构件的结构的俯视图。
具体实施方式
下面参照附图，对于本发明所涉及的滤波器装置的优选实施方式进行详细说明。
图1是采用了本发明的实施方式的滤波器装置的连接图。如该图1所示，滤波器装置10电连接在交流电源1与功率转换装置2之间。功率转换装置2具有用于将交流电流转换成直流电流的转换器部3、以及将从转换器部3输出的直流电流转换成交流电流以驱动电动机等负载5的逆变器部4。这些转换器部3和逆变器部4分别独立地收纳于专用的壳体而构成。
滤波器装置10是将滤波电抗器11、升压电抗器12、滤波电阻构件13和滤波电容器14收纳于壳体即滤波器主体20而构成的。
滤波电抗器11用于去除特定的高频分量。升压电抗器12用于使通过了滤波电抗器11的电流的电压上升。滤波器电阻构件13用于使由滤波电抗器11去除后的高频分量的电流通过。滤波电容器14用于对通过了滤波器电阻构件13的高频分量的电流进行储存。
图2是表示图1所示的滤波器装置的外观的立体图，图3和图4是分别表示滤波器装置的内部结构的立体图，图5是示意性地表示滤波器装置的结构的示意图。
如这些图2～图5所示，滤波器主体20可通过安装于下端部的车轮21来进行移动，具有被分开的两个室22a、22b。所述滤波器主体20中，在一个室22a(以下也称为后室22a)中配置有滤波电抗器11、升压电抗器12和滤波器电阻构件13，在另一个室22b(以下也称为前室22b)中配置有滤波电容器14。这两个室22a、22b通过上部开口23来连通。
另外，在滤波器主体20上设置有吸入口24和吹出口25。吸入口24形成在对配置有滤波电容器14的前室22b进行封闭的前面盖板22b1的下方部，与配置有滤波电抗器11等的后室22a连通。吹出口25是形成于后室22a的上表面的开口，通过配置冷却风扇15来构成。
冷却风扇15是如下送风单元：在被给予驱动指令来进行驱动的情况下，通过吸入口24将外部的空气吸入滤波器主体20内，使通过了该滤波器主体20内的空气通过吹出口25向外部吹出。
图6是表示图1所示的滤波电抗器和升压电抗器的立体图。将这些滤波电抗器11和升压电抗器12配置成使得与公共布线电连接的电抗器彼此成为上下关系，更详细而言，支承于支承板30和支承杆31从而使得在升压电抗器12的正上方区域配置相对应的滤波电抗器11。此处，升压电抗器12配置在相对应的滤波电抗器11的下方区域，这是因为升压电抗器12的重量比滤波电抗器11要大。
这些滤波电抗器11和升压电抗器12如现有公知的那样，是通过将绕组11b、12b卷绕于铁芯11a、12a而构成的。而且，通过将设置于滤波电抗器11的绕组11b的一个端部的导体杆111、和焊接于升压电抗器12的绕组12b的一个端部的导体杆121进行连结，从而使滤波电抗器11和升压电抗器12彼此电连接。另一方面，焊接于滤波电抗器11的绕组11b的另一个端部的导体杆112与滤波器电阻构件13电连接，焊接于升压电抗器12的绕组12b的另一个端部的导体杆122经由未图示的输出端子与功率转换装置2的转换器部3电连接。
然而，升压电抗器12中，进行了如下改进。即，升压电抗器12如图7所示，通过在铁芯12a中适当地夹设由绝缘性材料形成的间隔件123并且卷绕绕组12b，从而在铁芯12a和绕组12b之间、以及绕组12b的内周部和外周部之间构成被导入滤波器主体20的空气的通风路径125。
而且，升压电抗器12的下方区域中，配置有引导构件16。引导构件16是通过使钢板或绝缘材料适当地弯曲等而构成的，用于将由冷却风扇15进行驱动从而通过吸入口24进入到滤波器主体20内部的空气引导至上述通风路径125。
另外，滤波电抗器11中，与升压电抗器12同样地，也可通过在铁芯11a中适当地夹设由绝缘性材料形成的间隔件(未图示)并且卷绕绕组11b，从而在铁芯11a和绕组11b之间构成被导入滤波器主体20的空气的通风路径(未图示)。
滤波器电阻构件13配置于滤波电抗器11的上方区域，配置于冷却风扇15的下方。该滤波器电阻构件13由于发热量最大，因此配置于通过滤波器主体20的空气流的最下游侧。所述滤波器电阻构件13如图9所示，构成为使得左右并排设置多个平板状构件13a，在彼此之间形成使空气通过的通过路径13b。而且，一个端部131与滤波电抗器11电连接，另一个端部132与滤波电容器14电连接。此处，与滤波电容器14电连接的布线通过上部开口23进行配置。
滤波电容器14配置在与这些滤波电抗器11、升压电抗器12和滤波器电阻构件13分开的前室22b。这是因为滤波电容器14与滤波电抗器11、升压电抗器12和滤波器电阻构件13相比发热量较小，并且不会受到来自滤波电抗器11、升压电抗器12和滤波器电阻构件13的发热的影响。
具有上述那样的结构的滤波器装置10中，若冷却风扇15进行驱动，则如图5所示外部的空气通过吸入口24进入到滤波器主体20的内部。进入到滤波器主体20内部的空气会朝向吹出口25通过滤波器主体20的内部，但如图8所示，通过引导构件16被引导至升压电抗器12的通风路径125，从而空气通过升压电抗器12的通风路径125。这样通过了升压电抗器12的通风路径125后的空气通过滤波电抗器11的周围，之后通过滤波器电阻构件13的周围从吹出口25向外部吹出。
由此，升压电抗器12中，使空气通过通风路径125，从而被冷却，滤波电抗器11中，使通过了升压电抗器12后的空气通过，从而被冷却。另外，滤波器电阻构件13中，使通过了滤波电抗器11后的空气通过，从而被冷却。
然而，通过上述冷却风扇15的驱动，配置有滤波电容器14的前室22b中，内部的空气也会通过上部开口23被吸入冷却风扇15从而向外部吹出。由此，与上述升压电抗器12等相比发热量较小的滤波电容器14中，空气也会在其自身的周围通过，从而被冷却。
如上所述，根据本发明的实施方式的滤波器装置10，升压电抗器12通过在铁芯12a中适当地夹设间隔件123并且卷绕绕组12b，从而在绕组12b的内周部和外周部之间构成通风路径125，且该升压电抗器12收纳成使得通过了通风路径125的空气通过配置于升压电抗器12自身的正上方区域的滤波电抗器11的周围，因此升压电抗器12与滤波电抗器11上下对应地进行收纳。由此，能够使滤波电抗器11和升压电抗器12的配置部位的宽度尺寸充分地变小，还能够使滤波器主体20的宽度尺寸也变小。而且，升压电抗器12使空气通过其自身所构成的通风路径125，因此能够增大与该空气的接触面积并增大散热面积。因而，在实现装置整体的小型化的同时能够良好地进行滤波电抗器11、升压电抗器12的冷却。
根据上述滤波器装置10，在冷却风扇15进行驱动的情况下，通过吸入口24将外部的空气吸入滤波器主体20内，使通过了该滤波器主体20内的空气通过吹出口25向外部吹出，配置于滤波器主体20内的引导构件16将通过吸入口24被吸入的空气引导至通风路径125，因此，能够将从外部吸入的空气高效地引导至通风路径125，能够通过使通过通风路径125的空气量增大从而提高滤波电抗器11和升压电抗器12的冷却效率。
根据上述滤波器装置10，滤波器电阻构件13配置于通过了滤波电抗器11的周围的空气的通过区域，因此，不会使通过了发热量最大的滤波器电阻构件13的空气在滤波电抗器11等的周围通过，由此能够良好地进行滤波电抗器11和升压电抗器12的冷却。
根据上述滤波器装置10，滤波电容器14配置在与收纳有滤波电抗器11和升压电抗器12的后室22a分开的前室22b，因此，能够防止由于滤波电抗器11等发热要素的发热而对滤波电容器14带来不良影响。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不局限于此，能够进行各种变更。
上述实施方式中，在升压电抗器12的下方部配置了引导构件16，但本发明中，也可在滤波电抗器11的下方也配置将通过升压电抗器12后的空气引导至滤波电抗器11的通风路径的引导构件。
上述实施方式中，将冷却风扇15作为吹出口25的构成要素，配置在后室22a的上部，但本发明中，送风单元可配置在壳体的任意部位。
标号说明
1 交流电源
2 功率转换装置
3 转换器部
4 逆变器部
10 滤波器装置
11 滤波电抗器
11a 铁芯
11b 绕组
12 升压电抗器
12a 铁芯
12b 绕组
123 间隔件
125 通风路径
13 滤波器电阻构件
14 滤波电容器
15 冷却风扇
16 引导构件
20 滤波器主体
21 车轮
22a 后室
22b 前室
23 上部开口
24 吸入口
25 吹出口

Claims (5)

1.一种滤波器装置，电连接于功率转换装置与电源之间，该功率转换装置包括对输入进行正转换的转换器部和对所述转换器部的输出进行逆转换的逆变器部，
且将用于去除高频分量的滤波电抗器、和用于使来自所述滤波电抗器的输入侧的电压上升的升压电抗器收纳于壳体来构成该滤波器装置，其特征在于，
所述升压电抗器配置在所述滤波电抗器的下方区域，通过在对所述滤波电抗器及所述升压电抗器的铁芯夹设间隔件的同时卷绕绕组从而在所述绕组的内周部与外周部之间构成被导入所述壳体的空气的通风路径，且收纳成以使得通过了该通风路径的空气通过配置于该升压电抗器自身的正上方区域的滤波电抗器的周围，
配置于下方区域的所述升压电抗器的重量比所述滤波电抗器要大。
2.如权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于，包括：
送风单元，该送风单元通过形成于所述壳体的吸入口将外部的空气吸入该壳体内，并使通过了该壳体内的空气通过形成于所述壳体的吹出口向外部吹出；以及
引导构件，该引导构件配置于所述壳体内，且将通过所述吸入口被吸入的空气引导至所述通风路径。
3.如权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于，
包括滤波器电阻构件，该滤波器电阻构件使由所述滤波电抗器去除后的高频分量的电流通过，
所述滤波器电阻构件配置在通过了所述滤波电抗器的周围的空气的通过区域。
4.如权利要求2所述的滤波器装置，其特征在于，
包括滤波器电阻构件，该滤波器电阻构件使由所述滤波电抗器去除后的高频分量的电流通过，
所述滤波器电阻构件配置在通过了所述滤波电抗器的周围的空气的通过区域。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的滤波器装置，其特征在于，
包括滤波电容器，该滤波电容器对由所述滤波电抗器去除后的高频分量的电流进行储存，
所述滤波电容器配置在与收纳有所述滤波电抗器和所述升压电抗器的室分开的室。
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