JP2000232792A

JP2000232792A - 無停電電源装置

Info

Publication number: JP2000232792A
Application number: JP11031130A
Authority: JP
Inventors: Seiitsu Kin; 世逸金
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2000-08-22
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP3750394B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配線の作業性の向上，蓄電池装置部の冷却性能
の向上を図った無停電電源装置を提供する。【解決手段】無停電電源装置（ＵＰＳ）１は、従来例に
対し、開口３８が形成された中央取付板３３，上部取付
板，底板３２で形成された主枠体３を持つ筐体２を用い
る。筐体２の内部空間は、中央取付板３３により、蓄電
池装置部６を収容する蓄電池室２１と電力変換装置部７
を収容する電力変換装置室２２とに区分される。筐体２
は、中央取付板３３の開口３８の形成部位にＵ字状断面
形状を持つ風胴部材３６を取付けることで形成された吸
気風胴３７を持ち、風胴部材３６の前面カバー２３側に
は冷却空気１９供給用の送風機８８が，背面カバー２４
側には冷却体７３が連結され、冷却空気１９の一部の冷
却空気１９Ｂは、吸気風胴３７で分岐されて開口３８か
ら蓄電池室２１に流入し、蓄電池装置部６を強制冷却す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力変換装置
部，電力貯蔵用の蓄電池装置部，筐体を備えた無停電電
源装置に係わり、電力変換装置部の配線に対する作業性
の向上，蓄電池装置部に対する冷却性能の向上を図った
その構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラントの計装設備やコンピュータなど
に安定した電源を確保するための電源装置として、無停
電電源装置が広く用いられている。これ等の無停電電源
装置は、ＩＧＢＴなどの制御極付きの半導体素子をスイ
ッチング用素子として用いて商用電力を直流電力に変換
したうえで商用電力と同等の周波数値・電圧値を持つ交
流電力に再変換する電力変換装置部と、この電力変換装
置部で得られる直流電力を用いて電力の貯蔵を行う蓄電
池装置部と、電力変換装置部および蓄電池装置部を収容
する筐体とを備えることが一般である。以下に、図６〜
図８を用いて、従来例の無停電電源装置を説明する。こ
こで、図６は、従来例の無停電電源装置の構成を説明す
る説明図であり、図７は、図６に示した主枠体の斜視図
である。図８は、図６に示した冷却体をパワー半導体素
子群と共に示す図であり、（ａ）は図６におけるＰ矢視
図、（ｂ）は図８（ａ）におけるＲ部の詳細図である。

【０００３】図６〜図８において、９は、電力変換装置
部７と、蓄電池装置部６と、入出力接続部９１と、筐体
８とを備えた従来例の無停電電源装置（以降、ＵＰＳと
略称することがある）である。電力変換装置部７は、パ
ワー半導体素子群７１と、パワー半導体素子群用の冷却
体７３と、トランス，コンデンサ，リアクトルなどの機
器類群７６と、制御回路部７７と、保護回路部７８とを
有する。パワー半導体素子群７１には、モジュール形の
ＩＧＢＴ７２やモジュール形のダイオードが用いられて
いる。冷却体７３は、ＩＧＢＴ７２などのパワー半導体
素子群７１が発生した熱を冷却空気９９を用いて除去す
るためのアルミニウム材製の部材である。

【０００４】この冷却体７３は、図８に示すように、パ
ワー半導体素子群７１がそれぞれに搭載される基板７
４，７４と、多数の冷却板７５とを有し、筐体８が持つ
後記する主枠体８１に取付けられている。それぞれの冷
却板７５は、平板状の基部７５１と、基部７５１の一方
の側面に形成された多数の放熱フィン７５２とを有す
る。冷却体７３は全ての冷却板７５を図示のように積層
し両基板７４で挟んで配置するが、基板７４と冷却板７
５との間、および、冷却板７５の相互間をろう材を用い
て接合し、一体の構成品にしている。冷却体７３の基部
７５１と放熱フィン７５２とで囲まれた空間は、冷却空
気９９を通流させる通流路７３９であり、この通流路７
３９が持つ冷却空気９９の通流方向は、図８において紙
面に垂直の方向である。

【０００５】機器類群７６は、パワー半導体素子群７１
と共に電力変換装置部７のパワー回路を構成しており、
いずれも周知の多数の部品で構成されている。機器類群
７６用の機器類として、図６には、交流入力用リアクト
ル（Ｌ１），交流出力用リアクトル（Ｌ２），交流出力
用コンデンサ（ＡＣＣ），直流出力用の電解コンデンサ
（ＤＣＣ）が示されており、絶縁変圧器（Ｔ），直流リ
アクトル（ＤＣＬ）の図示は省略している。機器類群７
６が持つ機器類の内、電解コンデンサ（ＤＣＣ）は冷却
体７３に装着されているが、他の機器類は、主枠体８１
に取付けられている。

【０００６】制御回路部７７は、ＵＰＳ９に関する制御
を司る回路装置であり、主制御部（ＣＥ１），主制御部
用の電源（ＰＳ），保護用ヒューズ（ＦＵ），制御信号
用インターフェース回路部（ＲＹＵ／ＶＣＤ）を持って
いる。制御信号用インターフェース回路部（ＲＹＵ／Ｖ
ＣＤ）は、単独で主枠体８１の中央取付板８１３に取付
けられているが、他は一括して基板に装着されたうえで
主枠体８１の上部枠体８１１に取付けられている。保護
回路部７８は、パワー回路および信号回路に関する保護
を担う部分であり、多数の部品で構成されているが、図
６には、電力変換装置部７の交流出力と商用電力との切
り換えを行うマグネットコンタクタ（ＭＣ）が示されて
いる。入出力接続部（ＩＴＵ）９１は、ＵＰＳ９のパワ
ー回路の入出力にかかわる接続部分を一括して搭載する
装置であり、図示しない接続用端子などを有している。

【０００７】筐体８は、一般の薄板状鉄材などを用いて
直方体状に形成されており、いわゆる骨組を構成する部
材としては、上部に配置されたＩ字状の断面形状を持つ
主枠体８１と、下部に配置された蓄電池収容用枠体８２
とを有している。主枠体８１は、図７に示すように、上
部枠体８１１と、下部取付板８１２と、上部枠体８１
１，下部取付板８１２を接続して設けられた２枚の中央
取付板８１３，８１３とにより形成され、筐体８の機械
的強度に関する主要要素である。下部取付板８１２は、
蓄電池収容用枠体８２の上面にねじによって締結され、
蓄電池装置部６が収容される蓄電池収容室と、電力変換
装置部７および入出力接続部９１が収容される上部収容
室との間を区分する仕切板の役目も果たしている。

【０００８】それぞれの中央取付板８１３には、冷却体
７３，後記する吸気風胴８９などが取付けられる部分を
削除した広い面積の削除部８１４が形成され、図示しな
い接続用リード線を上部収容室内に引き回すための開口
８１５も形成されている。この接続用リード線は、パワ
ー半導体素子群７１を構成しているＩＧＢＴ７２，ダイ
オードと、機器類群７６を構成している前記機器類など
の相互間を接続するものである。ＩＧＢＴ７２などや機
器類群７６を構成している前記機器類が、前述したよう
に中央取付板８１３の両側に分かれて配設されているの
で、接続用リード線を引き回すためには、中央取付板８
１３に開口８１５の形成が必要である。

【０００９】上部収容室には、ＵＰＳ９に関する前面側
に前面カバー８３が、背面側に背面カバー８４が、頂部
に天井カバー８５が、両側面側のそれぞれに側面カバー
８６，８６が備えられている。前面カバー８３には、冷
却空気９９をＵＰＳ９に取入れるための吸気口８３１が
形成され、背面カバー８４には、冷却空気９９をＵＰＳ
９から排出するための排出口８４１，８４２が形成され
ている。この内の排出口８４２は、入出力接続部（ＩＴ
Ｕ）９１と対向する位置に形成されており、点検口を兼
ねている。

【００１０】蓄電池収容用枠体８２は蓄電池収容室の体
格を形成しており、一般の薄板状鉄材などを用いて直方
体状に作製され、下面には底板が、下面と上面との中間
位置には中間支持板が、両側面のそれぞれには側面板８
２１が、背面側には図示しない背面板が、それぞれ設け
られている。蓄電池収容室のＵＰＳ９に関する前面側に
は、前面カバー８７が備えられ、この前面カバー８７に
は、自然対流によって生成されて蓄電池装置部６を冷却
する冷却空気９８のための通気口８７１，８７１が形成
されている。なお、蓄電池収容用枠体８２が有する背面
板にも、通気口８７１，８７１のそれぞれと対向する位
置に、冷却空気９８のための図示しない通気口が形成さ
れている。

【００１１】また筐体８は、電力変換装置部７を強制冷
却する冷却空気９９を供給するために５台の軸流式の送
風機８８を備えており、この内の３台の送風機８８は、
吸気風胴８９を介して、冷却体７３に冷却空気９９を供
給している。また、残りの２台の送風機８８は、図示の
ように上部収容室の上部に取付けられている。蓄電池装
置部６は、４台の二次電池ユニット６１を備え、それぞ
れの二次電池ユニット６１は、複数の二次電池とそれら
を収容した箱体とを主体にして構成されている。これ等
の二次電池ユニット６１は、箱体の底部で電気絶縁材製
の図示しない絶縁レールを介して、蓄電池収容用枠体８
２が持つ底板および中間支持板のそれぞれの上面に引出
し自在に載置されている。

【００１２】従来例のＵＰＳ９は前記のごとく構成され
ているので、パワー半導体素子群７１を冷却する冷却空
気９９は、吸気口８３１→３台の送風機８８→吸気風胴
８９→冷却体７３（通流路７３９）→排気口８４１の経
路で、ほぼ直線状にＵＰＳ９内を通流する。またこの冷
却空気９９は、冷却体７３を出て排気口８４１に到る間
に、機器類群７６が持つ絶縁変圧器（Ｔ），直流リアク
トル（ＤＣＬ）を冷却している。他方、専ら機器類群７
６の冷却に用いられる冷却空気９９は、吸気口８３１→
２台の送風機８８→上部収容室→排気口８４２の経路
で、ＵＰＳ９内を通流する。これにより、ＵＰＳ９が備
える部品類の内で、比較的に発生熱量が多いパワー半導
体素子群７１や機器類群７６は、冷却空気９９により効
果的に冷却されている。また、蓄電池装置部６は、自然
対流によって生成された冷却空気９８によって冷却する
ことができている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る無停電電源装置（ＵＰＳ）９では、電力変換装置部７
と蓄電池装置部６とが同一の筐体８に一体に収容されて
いるので、装置全体を小型に構成することができるなど
の特長を得られているが、最近、次記する問題がクロー
ズアップされるようになり、その解決が望まれている。
すなわち、電力変換装置部７のパワー半導体素子群７１と機器類
群７６とを構成している前記部品類が、主枠体８１が持
つ中央取付板８１３の両側に分かれて配設されているた
めに、前記部品類の間を接続する接続用リード線は、中
央取付板８１３に形成された開口８１５を介して引き回
さなければならない。開口８１５は、主枠体８１の機械
的強度を維持するために、限定された開口面積にしなけ
ればならず、しかも、接続用リード線は、前記部品類の
間を接続しなければならないので、開口面積がさして広
くない開口８１５を、接続用リード線が行き交うことに
なる。この結果、接続用リード線の配線工数が増加し、
ＵＰＳ９の製造原価が高価になっている。また、蓄電池装置部６は、商用配電網の停電時などでの給電
能力を高くするために、蓄電池収容室に可能な限りの容
量の二次電池を配設するようにしている。したがって、
蓄電池収容室には送風機８８の設置ができず、ＵＰＳ９
では、蓄電池装置部６の冷却は止むを得ず自然対流によ
って行われている。このために、二次電池の温度上昇が
無視できないほどの高い値（後記する表１を参照）とな
り、しかも、二次電池の配置場所によって温度上昇値に
大きな差異が生じている。二次電池の寿命は、二次電池
の温度が高いほど短く、また、二次電池の交換は、二次
電池の性能を揃えるために蓄電池装置部６が備える二次
電池を一括して行わなければならないので、二次電池の
交換時期は、最高の温度上昇値となる二次電池によって
決定される。すなわち、ＵＰＳ９では、二次電池の温度
上昇が高く、かつ、その温度上昇値に大きな差異が生じ
ることにより、二次電池の交換周期の短縮が避けられな
かった。

【００１４】この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その第一の目的は、配線の作業
性の向上を図った無停電電源装置を提供することにあ
り、その第二の目的は、蓄電池装置部の冷却性能の向上
を図った無停電電源装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明では前述の第１
の目的は、１）請求項１に記載したところにより、商用電力を直流
電力に変換したうえで商用電力と同等の周波数値・電圧
値を持つ交流電力に再変換する電力変換装置部と、前記
直流電力を用いて電力を直流の状態で貯蔵する蓄電池装
置部と、電力変換装置部および蓄電池装置部を収容する
筐体とを備えた無停電電源装置において、筐体は、筐体
の内部空間を区分する隔壁を有し、蓄電池装置部を前記
隔壁により区切られた一方の空間に収容すると共に、電
力変換装置部を前記隔壁により区切られた他方の空間に
収容するようにした構成とすることにより達成される。

【００１６】また、この発明では前述の第２の目的は、２）請求項２に記載したところにより、前記１項に記載
の手段において、前記筐体は、電力変換装置部が収容さ
れた空間内に配設され、電力変換装置部および蓄電池装
置部を冷却する空気を筐体外から取入れる送風機と、前
記隔壁を貫通して配設されて前記冷却空気を電力変換装
置部および蓄電池装置部の各部に配分する吸気風胴と、
蓄電池装置部に流し込む分岐路とを備える構成とするこ
と、または、３）請求項３に記載したところにより、前記２項に記載
の手段において、前記吸気風胴は、前記隔壁の一部を共
用して形成され、前記分岐路は、隔壁に形成された開口
である構成とすること、または、４）請求項４に記載したところにより、前記１項から３
項までのいずれかに記載の手段において、前記隔壁は、
電力変換装置部が収容された空間と蓄電池装置部が収容
された空間との間の熱伝達を遮断する断熱機能を有して
形成される構成とすること、または、５）請求項５に記載したところにより、前記４項に記載
の手段において、前記隔壁は、相互間に空間層が介在さ
れた複数の板体で形成される構成とすること、さらにま
たは、６）請求項６に記載したところにより、前記５項に記載
の手段において、前記隔壁は、空間層に前記送風機で得
られた冷却空気の一部を通流させるようにした構成とす
ること、により達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において
は、図６〜図８に示した従来例の無停電電源装置と同一
部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、
以後の説明に用いる図中には、図６〜図８で付した符号
については、極力代表的な符号のみを記すようにしてい
る。

【００１８】図１は、この発明の実施の形態の一例によ
る無停電電源装置の後記図３におけるＡ−Ａ断面図であ
り、図２は、この発明の実施の形態の一例による無停電
電源装置の構成を説明する説明図である。図３は、図１
におけるＣ−Ｃ断面図であり、図４は、図３におけるＢ
−Ｂ断面図である。

【００１９】図１〜図４において、１は、図６〜図８に
示した従来例による無停電電源装置９に対して、筐体８
に替えて筐体２を用いるようにした無停電電源装置であ
る。筐体２は、一般の薄板状鉄材などを用いて直方体状
に形成されており、いわゆる骨組を構成する部材とし
て、筐体２の中央部に配置されたＩ字状の断面形状を持
つ主枠体３を有している。この主枠体３は、上部取付板
３１と、底板３２と、上部取付板３１と底板３２とを接
続して筐体２の中央部に設けられた中央取付板３３とに
より形成されている。筐体２の内部空間は、この中央取
付板３３によって大きく２つの空間に区分けされ、一方
の空間が蓄電池装置部６を収容する蓄電池室２１を形成
し、他方の空間が電力変換装置部７を収容する電力変換
装置室２２の主要部を形成するようにしている。このこ
とが、この発明によるＵＰＳ１が持つ特長の一つであ
る。そうして、中央取付板３３は、筐体２の内部空間を
区分するこの事例の場合の隔壁である。

【００２０】なお、ＵＰＳ１の場合の電力変換装置室２
２は、中央取付板３３により区分された空間の内の他方
の空間と、上部取付板３１の上方の空間とで構成されて
いる。また、中央取付板３３の反蓄電池室２１側の上部
には、保護回路部７８を取付けて保持するための取付板
３４が、中央取付板３３の蓄電池室２１側には、上下方
向に間隔を置いて３枚の支持板３５が、それぞれ取付け
られている。また、中央取付板３３には、反蓄電池室２
１側の冷却体７３が配設される部位に風胴部材３６が気
密に取付けられ、風胴部材３６と対向する部位の中央取
付板３３には、開口３８が形成されている。この風胴部
材３６は、Ｕ字状の断面形状を持ち、その上部側の端部
は取付板３４に達し、その下部側の端部は冷却体７３の
下端部の位置にほぼ合致させている。

【００２１】筐体２では、開口３８が形成されている部
位の中央取付板３３と風胴部材３６とにより吸気風胴３
７を構成しており、吸気風胴３７の取付板３４側の端部
は開口され、底板３２側の端部は塞ぎ板により閉塞され
ている。また、吸気風胴３７の上部側の開口と対向し合
う部位の上部取付板３１と取付板３４とには、吸気風胴
３７の開口とほぼ同等の形状・寸法を持つ開口３１ａと
開口３４ａとが形成されている。さらに、風胴部材３６
の前面カバー２３側の側面には５台の送風機８８が気密
に装着され、背面カバー２４側の側面には冷却体７３が
気密に連結されている。そうして、吸気風胴３７では、
冷却体７３が持つ通流路７３９と送風機８８とを吸気風
胴３７を介して連通させるために、風胴部材３６の前面
カバー２３側および背面カバー２４側のそれぞれの側面
には図示しない開口が形成されている。

【００２２】この吸気風胴３７の構造も、ＵＰＳ１が持
つ特長の一つである。３９は、補助枠体であり、主枠体
３に図示しないねじにより締結されている。また筐体２
には、ＵＰＳ１の前面側に前面カバー２３が、背面側に
背面カバー２４が、頂部に天井カバー８５が、両側面側
のそれぞれに側面カバー２５，２５が備えられている。
前面カバー２３には、冷却空気１９をＵＰＳ１に取入れ
るための吸気口２３１が形成され、背面カバー２４に
は、冷却空気１９をＵＰＳ１から排出するための排出口
２４１が形成されている。

【００２３】ＵＰＳ１では、電力変換装置部７，蓄電池
装置部６および入出力接続部９１は、基本的には従来例
によるＵＰＳ９と同一の部品構成を持つが、これ等の部
品類の筐体２への取付け部位が、ＵＰＳ９に対して大幅
に見直されている。まず、電力変換装置部７では、パワ
ー半導体素子群７１を構成するＩＧＢＴ７２などの全て
は、冷却体７３の反蓄電池室２１側の側面に搭載され
る。機器類群７６を構成している機器類に関しては、交
流入力用リアクトル（Ｌ１）は冷却体７３の反蓄電池室
２１側の側面に装着されているが、他の機器類は、中央
取付板３３の反蓄電池室２１側の側面に取付けられてい
る。

【００２４】制御回路部７７は、制御信号用インターフ
ェース回路部（ＲＹＵ／ＶＣＤ）も基板搭載構造とさ
れ、全ての部品が１枚の基板に搭載されたうえで、上部
取付板３１の上面に取付けられている。保護回路部７８
は、マグネットコンタクタ（ＭＣ）を含めた全ての部品
が基板搭載構造とされ、全ての部品が１枚の基板に搭載
されたうえで、取付板３４の上面に取付けられている。
すなわち、電力変換装置部７を構成する全ての部品類
は、冷却体７３を含めて、電力変換装置室２２内に収容
されている。また、蓄電池装置部６では、４台備えられ
ている二次電池ユニット６１は、蓄電池室２１に面する
底板３２，および．３枚の支持板３５のそれぞれの上面
に載置されている。すなわち、蓄電池装置部６を構成す
る全ての部品類は、蓄電池室２１に収容されている。さ
らに、入出力接続部（ＩＴＵ）９１は、蓄電池室２１の
背面カバー２４に隣接する部位に取付けられている。

【００２５】図１〜図４に示すこの発明の実施の形態の
一例による無停電電源装置（ＵＰＳ）１では前述の構成
としたので、まず、電力変換装置部７を構成する部品類
は、全て電力変換装置室２２内に収容されている。これ
により、これ等の部品類の間を接続する図示しない接続
用リード線を、容易に引き回すことができ、接続用リー
ド線の配線工数が低減され、ＵＰＳ１の製造原価を低減
できる。

【００２６】さらに、５台の送風機８８によって得られ
る全ての冷却空気は、冷却空気１９としてＵＰＳ１に取
入れられる。この冷却空気１９は、吸気口２３１→５台
の送風機８８→吸気風胴３７の経路を通流して吸気風胴
３７に集められて、吸気風胴３７で冷却空気１９Ａ，冷
却空気１９Ｂ，冷却空気１９Ｃに３分割される。冷却空
気１９Ａは、送風機８８によって吸気風胴３７に流入さ
れた冷却空気１９が、そのまま直進して冷却体７３が持
つ通流路７３９内を通流して，冷却体７３を介してパワ
ー半導体素子群７１が持つＩＧＢＴ７２やダイオードを
冷却し、機器類群７６が持つＴ，Ｌ２，ＤＣＬなどを冷
却したうえで、排気口２４１からＵＰＳ１の外部に排出
される。冷却空気１９Ｂは、開口３８から蓄電池室２１
に流れ込み、二次電池ユニット６１が持つ二次電池を冷
却し、排気口２４１からＵＰＳ１の外部に排出される。
そうして開口３８は、冷却空気１９Ｂを吸気風胴３７か
ら分岐して蓄電池室２１に流し込むための、この事例の
場合の分岐路である。

【００２７】また、冷却空気１９Ｃは、吸気風胴３７の
取付板３４側の端部の開口から流れ出て、取付板３４に
形成された開口３４ａを経て保護回路部７８の領域に流
入する冷却空気である。この領域で冷却空気１９Ｃの一
部は、上部取付板３１に形成された開口３１ａから制御
回路部７７の領域に流入して冷却空気１９Ｄとなる。開
口３４ａから保護回路部７８の領域に流入して冷却空気
１９Ｄとなる分を除いた冷却空気１９Ｃは、保護回路部
７８を冷却した後に排気口２４１からＵＰＳ１の外部に
排出される。さらに冷却空気１９Ｄは、制御回路部７７
を冷却した後に排気口２４１からＵＰＳ１の外部に排出
される。

【００２８】すなわち、ＵＰＳ１では、前記構成を持つ
吸気風胴３７を備えることにより、電力変換装置室２２
内に取付けられた送風機８８のみによって、電力変換装
置室２２に収容された電力変換装置部７を強制冷却する
と共に、蓄電池室２１内に収容された蓄電池装置部６も
強制冷却できるとの特長が得られる。この結果ＵＰＳ１
では、二次電池容量，したがって，商用配電網の停電時
などでの給電能力を低減すること無しに、二次電池の温
度上昇値を低減することができ（後記する表１を参
照）、これと共に二次電池の配置場所による温度上昇値
の差異も低減することができ、二次電池の交換周期を延
長できる。

【００２９】次に、図５を用いて、この発明の実施の形
態の異なる例による無停電電源装置を説明する。ここで
図５は、この発明の実施の形態の異なる例による無停電
電源装置を前記図１の場合と同一部位で断面して示した
断面図である。なお、以下の説明においては、図１〜図
４に示したこの発明による無停電電源装置と同一部分に
は同じ符号を付し、その説明を省略する。

【００３０】図５において、１Ａは、図１〜図４に示し
たこの発明による無停電電源装置１に対して、筐体２に
替えて、主枠体として主枠体４を採用した筐体２Ａを用
いる無停電電源装置である。主枠体４は、底板３２と図
示しない上部取付板３１とを接続する部材として、主枠
体３と対比すると中央取付板３３に替えて隔壁体５を用
いており、全体としてＩ字状の断面形状を持つことは主
枠体３の場合と同様である。

【００３１】隔壁体５は、この事例の場合には、相互間
に間隔を設けて配設された２枚の取付板５１により形成
されており、それぞれの取付板５１は、筐体２が持つ中
央取付板３３と全く同一の形状・寸法を持つ。隔壁体５
では、２枚の取付板５１の間に空気層５２が形成される
が、この空気層５２は、図示しない天井カバー８５側の
端部は上部取付板３１により、底板３２側の端部は底板
３２により、また、前面カバー２３側の端部は塞ぎ板５
３によってそれぞれ塞がれており、背面カバー２４側の
端部は開口されている。そうしてこの筐体２Ａでも、電
力変換装置室２２側の取付板５１に風胴部材３６が筐体
２の場合と同様な方法で取付けられ、吸気風胴３７を構
成している。

【００３２】図５に示すこの発明の実施の形態の異なる
例によるＵＰＳ１Ａでは前述の構成としたので、吸気風
胴３７の開口３８（電力変換装置室２２側の取付板５１
に形成されている開口３８）から流れ出た冷却空気１９
Ｂの一部は、冷却空気１９Ｅとして空気層５２中を通流
し、背面カバー２４が持つ図示しない排気口２４１から
ＵＰＳ１Ａの外部に排出される。そうして、冷却空気１
９Ｅは、空気層５２中を通流する間、高温の冷却体７３
などから蓄電池室２１に伝達されようとする熱の除去を
行う。すなわち、隔壁体５は、電力変換装置室２２と蓄
電池室２１との間の熱伝達を遮断する断熱機能を有して
いる。そうして、ＵＰＳ１Ａでは、ＵＰＳ１が持つ作用
・効果はそのまま保持されると共に、電力変換装置室２
２から蓄電池室２１への伝達熱量が低減される。

【００３３】発明者らが前記ＵＰＳ１の蓄電池装置部６
が持つ二次電池の温度上昇について調査したところ、従
来例のＵＰＳ９の場合に対して改善されていることを確
認できたが、その最大温度上昇値が十分には低下されて
いないことも認められた。これは、パワー半導体素子群
７１など比較的に発生熱量が多い部品類や機器類が電力
変換装置室２２に収容されており、このために冷却体７
３などの温度が比較的に高温になるが、この高温の熱が
中央取付板３３を介して蓄電池室２１に伝達されている
ことが原因であることを突き止めた。この問題に対処し
たＵＰＳが、このＵＰＳ１Ａである。

【００３４】ＵＰＳ１Ａでは、隔壁体５を用い，隔壁体
５が持つ空気層５２中に冷却空気１９Ｅを通流させるこ
とで、表１に示すように、蓄電池装置部６が持つ二次電
池の温度上昇値のさらなる低減に成功している。ここで
表１には、ＵＰＳ１Ａが持つ二次電池の温度上昇値の実
測結果例を、ＵＰＳ９，ＵＰＳ１の場合と共に示してい
る。この表１に示した実測結果は、ＵＰＳ１Ａなどの蓄
電池装置部６に搭載された二次電池の外壁温度に対し
て、熱電対型温度計を用いて測定したものである。表１
に示された実測結果から明らかなように、ＵＰＳ１Ａで
は、二次電池の温度上昇値がさらに低減され、またこれ
と共に二次電池の配置場所による温度上昇値の差異もさ
らに低減することができ、この結果、二次電池の交換周
期をさらに延長できる。

【００３５】

【表１】図５を用いた前述の説明では、隔壁体５は２枚の取付板
５１を有するとしたが、これに限定されず、例えば、３
枚以上であってもよい。取付板５１の枚数を増加するこ
とで隔壁体５の断熱性能を向上できる。また、図５を用
いた前述の説明では、隔壁体５を構成する複数の取付板
５１の相互間は空気層のままであるとしたが、これに限
定されず、断熱材（例えば、発泡スチロールなどの板
材，発泡スチロール製などの粒状発泡体，硬質ポリウレ
タンなどの現場発泡層）を充填してもよい。取付板５１
の相互間に断熱材を充填することで、隔壁体５の断熱性
能をさらに向上できる。なお、粒状発泡体の充填や現場
発泡層を形成する場合には、隔壁体５の背面カバー２４
側の端部なども塞ぐことが好ましい。

【００３６】図１〜図５を用いた前述の説明では、吸気
風胴３７は、Ｕ字状の断面形状を持つ風胴部材３６を取
付板３１などの電力変換装置室２２側に取付けることで
形成するとしたが、これに限定されず、例えば、取付板
３１などを併用すること無しに，吸気風胴３７として専
用の筒状体を用いてもよい。なおこの場合には、冷却空
気１９Ｂを蓄電池室２１に流し込むための分岐路は、吸
気風胴３７（専用の筒状体）に設けられる管路を使用す
る。

【００３７】

【発明の効果】この発明による無停電電源装置では、前
記課題を解決するための手段の項で述べた構成とするこ
とで、次記する効果が有る。

【００３８】前記課題を解決するための手段の項の第
（１）項による構成とすることで、電力変換装置部を構
成する部品類の全てを電力変換装置室内に取付けること
ができるようになり、接続用リード線を容易に引き回す
ことが可能になる。これにより、接続用リード線の配線
工数が低減され、無停電電源装置の製造原価の低減が可
能になる。また、前記課題を解決するための手段の項の第（２）項によ
る構成とすることで、前記項による効果を保持しなが
ら、蓄電池装置部が強制冷却されることにより、表１に
例示したように蓄電池装置部が持つ二次電池の温度上昇
の最高値が低減される。また、これと共に二次電池の配
置場所による温度上昇値の差異が低減されることで、二
次電池の交換周期の延長が可能になる。また、前記課題を解決するための手段の項の第（３）項によ
る構成とすることで、前記，項による効果を保持し
ながら、吸気風胴用の使用材料が低減されることによ
り、無停電電源装置の製造原価の低減が可能になる。さ
らにまた、前記課題を解決するための手段の項の第（４）項〜第
（６）項による構成とすることで、前記〜項による
効果を保持しながら、電力変換装置室から蓄電池装置室
に伝達される熱量が低減されることにより、表１に例示
したように蓄電池装置部が持つ二次電池の温度上昇の最
高値がさらに低減される。また、これと共に二次電池の
配置場所による温度上昇値の差異がさらに低減されるこ
とで、二次電池の交換周期のさらなる延長が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の一例による無停電電源
装置の後記図３におけるＡ−Ａ断面図

【図２】この発明の実施の形態の一例による無停電電源
装置の構成を説明する説明図

【図３】図１におけるＣ−Ｃ断面図

【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図

【図５】この発明の実施の形態の異なる例による無停電
電源装置を前記図１の場合と同一部位で断面して示した
断面図

【図６】従来例の無停電電源装置の構成を説明する説明
図

【図７】図６に示した主枠体の斜視図

【図８】図６に示した冷却体をパワー半導体素子群と共
に示す図で、（ａ）は図６におけるＰ矢視図、（ｂ）は
図８（ａ）におけるＲ部の詳細図

【符号の説明】

１無停電電源装置（ＵＰＳ）１９冷却空気１９Ｂ冷却空気２筐体２１蓄電池室２２電力変換装置室２３前面カバー２４背面カバー３主枠体３２底板３３中央取付板３６風胴部材３７吸気風胴３８開口６蓄電池装置部７電力変換装置部７３冷却体８８送風機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電力を直流電力に変換したうえで商用
電力と同等の周波数値・電圧値を持つ交流電力に再変換
する電力変換装置部と、前記直流電力を用いて電力を直
流の状態で貯蔵する蓄電池装置部と、電力変換装置部お
よび蓄電池装置部を収容する筐体とを備えた無停電電源
装置において、筐体は、筐体の内部空間を区分する隔壁を有し、蓄電池
装置部を前記隔壁により区切られた一方の空間に収容す
ると共に、電力変換装置部を前記隔壁により区切られた
他方の空間に収容するようにしたことを特徴とする無停
電電源装置。
【請求項２】請求項１に記載の無停電電源装置におい
て、前記筐体は、電力変換装置部が収容された空間内に配設
され、電力変換装置部および蓄電池装置部を冷却する空
気を筐体外から取入れる送風機と、前記隔壁を貫通して
配設されて前記冷却空気を電力変換装置部および蓄電池
装置部の各部に配分する吸気風胴と、蓄電池装置部に流
し込む分岐路とを備えることを特徴とする無停電電源装
置。
【請求項３】請求項２に記載の無停電電源装置におい
て、前記吸気風胴は、前記隔壁の一部を共用して形成され、
前記分岐路は、隔壁に形成された開口であることを特徴
とする無停電電源装置。
【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載の無
停電電源装置において、前記隔壁は、電力変換装置部が収容された空間と蓄電池
装置部が収容された空間との間の熱伝達を遮断する断熱
機能を有して形成されることを特徴とする無停電電源装
置。
【請求項５】請求項４に記載の無停電電源装置におい
て、前記隔壁は、相互間に空間層が介在された複数の板体で
形成されることを特徴とする無停電電源装置。
【請求項６】請求項５に記載の無停電電源装置におい
て、前記隔壁は、空間層に前記送風機で得られた冷却空気の
一部を通流させるようにしたことを特徴とする無停電電
源装置。