JP2006311679A

JP2006311679A - 電力変換装置盤

Info

Publication number: JP2006311679A
Application number: JP2005129366A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Ishii; 紀好石井
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】盤の騒音が低く、冷却ファンが高温に曝されることのない電力変換装置盤の冷却ファンの寿命を長くすることの可能な電力変換装置盤を得ることを課題とする。
【解決手段】電力変換装置を構成する電力変換部をユニット化してトレーに搭載して複数のユニットトレーを構成し、これらのユニットトレーを盤の閉鎖された筐体の内部に筐体の前面から出し入れ可能に挿入し、多段に積み重ねて配置してなる電力変換装置盤において、前記ユニットトレーの背面と筐体の背面板との間に筐体内を上下に走る通風路を形成し、筐体の天井板にこの通風路に連通した排気口を設けるとともに筐体の前面板に筐体内に通じる吸気口を設け、前記ユニットトレーの前記筐体内の通風路に臨む背面にこのユニットトレーの前面から冷却風を吸い込み背面から前記通風路へ吐き出す冷却ファンを設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、電力変換装置を構成する電力変換部を複数のトレーユニットに分割し、これらのトレーユニットを盤の前面から出し入れ可能にして盤内に多段に重ねて収納した電力変換装置盤に関する。

図４は一般的な無停電電源装置に適用した電力変換装置のブロック回路構成図を示すものである。この図において、４０は電力変換装置盤、４１〜４３はこの盤４０内に設けられた遮断器、４４は電源の停電時および復電時に高速で開閉動作するサイリスタ素子等で構成された交流スイッチ部、４５−１〜４５−５は交流―直流相互の電力変換を行う電力変換部、４６は、商用交流電源に接続される電源端子、４７は負荷に接続される負荷端子である。５０は、複数の蓄電池５１〜５５を備えた蓄電池盤である。

電源端子４６に接続された商用の交流電源から給電が行われているときは、遮断器４１、４２および交流スイッチ部４４がオンされ、この交流電源の電力が負荷端子４７に接続されて負荷に給電される。そしてこのとき、電力変換部４５−１〜４５−５は、交流電源から交流電力を直流に変換して蓄電池盤５０に収容された蓄電池５１〜５５を充電する。また電力変換部は、蓄電池の充電が完了すると蓄電池の直流電力を交流電力に変換するインバータモードで待機している。

交流電源が停電になると、交流スイッチ部４４が直ちにオフするので、無舜断で蓄電池５１〜５５から電力変換部４５−１〜４５−５を介して負荷へ給電が継続されるようになる。

交流スイッチ部４４、電力変換部４５−１〜４５−５をバイパスして交流電源から負荷へ給電する場合は、遮断器４３をオンし、遮断器４１、４２および交流スイッチ部４４をオフにする。

このような、電力変換装置の電力変換部４５−１〜４５−５は、それぞれユニット化されトレーに組み込まれて、図５に示すように電力変換装置盤４０内に多段に積み重ねて収納される。

図５の電力変換装置盤４０内には、背面側に上下に走る通風路４８が、そしてこの通風路４８に連通して天井板に設けた排気口に冷却ファン４９を設け、盤内を通風冷却することが行われる。そしてユニット化された電力変換部４５−１〜４５−５を搭載したユニットトレー４５−１Ｔ〜４５−５Ｔが盤の前面から出し入れが可能に、通風路４８の前面にこれと連通して５段重ねにして収納される。各ユニットトレーの前面側に冷却ファンＦ１〜Ｆ５が設けられ各ユニットトレーの前面から冷却風を吸い込んで通風路４８を介して排出することでトレーの冷却を行うようにしている（特許文献１参照）。
特開平７-２０３６８７号公報

このように構成された従来の電力変換装置盤においては、天井板の排気口と電力変換部を搭載したユニットトレーの前面に冷却ファンが設けられているため、冷却ファンの発する騒音が盤外へ漏れやすいことにより盤の騒音が大きくなる。また、盤の天井板上に設けられた冷却ファンは、盤の設置された建屋の天井に近いため高温の排気に曝されることにより冷却ファンの温度上昇が高くなり冷却ファンの寿命が短くなるという問題もある。

この発明は、このような従来装置における問題点を解決して盤の騒音が低く、冷却ファンが高温に曝されることのない電力変換装置盤の冷却ファンの寿命を長くすることの可能な電力変換装置盤を得ることを課題とするものである。

前記の課題を解決するため、この発明は、電力変換装置を構成する電力変換部をユニット化してトレーに搭載して複数のユニットトレーを構成し、これらのユニットトレーを盤の閉鎖された筐体の内部に筐体の前面から出し入れ可能に挿入し、多段に積み重ねて配置してなる電力変換装置盤において、前記ユニットトレーの背面と筐体の背面板との間に筐体内を上下に走る通風路を形成し、筐体の天井板にこの通風路に連通した排気口を設けるとともに筐体の前面板に筐体内に通じる吸気口を設け、前記ユニットトレーの前記筐体内の通風路に臨む背面にこのユニットトレーの前面から冷却風を吸い込み背面から前記通風路へ吐き出す冷却ファンを設けたことを特徴とする。

この発明においては、電力変換部を搭載した複数のトレーユニットの背面と筐体の背面板の間に形成された通風路に臨むように各トレーユニットの背面に冷却ファンを設けて、ユニットトレーを貫流して冷却した冷却風を通風路に吐き出すようにしているので、冷却ファンの風切り音などの騒音が盤の奥で発生し、かつ通風路で吸収されるようになるので、盤の前面側での騒音が低減され、静粛な電力変換装置盤とすることができる。また、通風路の天井板の排気口の排気ファンを省略したので高温になる冷却ファンを無くすことができる。また、冷却ファンのさらされる通風路の冷却風は、常に流れているので、高温となることがないので、冷却ファンの温度上昇が抑えられるため冷却ファンの寿命が長くなる。

以下に、この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示す構成図である。

図１は、その外観を示す構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。

電力変換装置盤１０を構成する筐体１１の開閉可能に設けられた正面板１２に、図１（ａ）示すように複数箇所に吸気口１３が設けられ、筐体１１内に、図１（ｂ）に点線で示すように背面板１４の側に上下方向に走る通風路１５が形成され、さらに天井板１６に、図１（ｃ）に示すようにこの通風路１５に連通して排気口１７が設けられる。

盤１０の内部には、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、電力変換部をユニット化してトレーに搭載したユニットトレー２５-１〜２５-５が多段に積み重ねて収納される。ユニットトレーは、筐体の正面板１２を開いて、ここから出し入れが可能に構成されている。積み重ねられたユニットトレーの下方には交流スイッチ部２４および遮断器２１〜２３等が納められている。

ユニットトレー２５は、詳細を図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように電力変換部を構成する各種の構成素子が搭載されたトレー本体２５ａ、多数の吸気口２５ｃを有するグリル状の前面板２５ｂ、およびトレー本体の背面に設けられた冷却ファン２５ｄとにより構成される。

このように構成されたユニットトレー２５が盤の筐体１１に出し入れ可能に挿入され、収納位置で、冷却ファン２５ｄが筐体１１内の背面側に形成した通風路１５に臨むように配置される（図２（ｂ）参照）。

このようにユニットトレー２５−１〜２５−５を収納して構成された電力変換装置盤１０の運転の際は、各トレーの冷却ファン２５ｄを駆動することにより、冷却空気が、図２（ｂ）に矢印で示すように、盤の外側から吸い込まれ、トレー内を貫流して盤内の通風路１５へ吐き出され、この通風路１５からこれに連通した天井板の排気口１７から盤外へ排出されるようになる。その一方で、ユニットトレーから通風路１５へ流れ込む冷却風に誘引されて盤の下方の吸気口１３からも冷却空気が吸い込まれ、盤内を貫流して通風路１５、排気口１７を通して排出される。

この発明の装置においては、このような盤内を貫流する冷却風により、盤内に収納した各機器が良好に冷却される。この場合、冷却ファン２５ｄがユニットトレー２５の背面に盤の通風路１５に臨んで設けられているので、盤の正面側ではファンの発生する騒音の漏れが小さくなるとともに通風路１５で低減されるため、盤の発生する騒音が低下し静寂な盤とすることができる。また、天井板の排気口に設けるファンを省略したので、高温に曝されるファンがなくなる。

この発明の実施例による盤の外観を示す構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図１に示す盤の内部構成を示すもので、（ａ）は、開閉可能な前面板を外した状態の正面図、（ｂ）は側面板を外した状態の側面図である。この発明に使用する電力変換部のユニットトレーの詳細を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。電力変換装置の一般的なブロック回路構成図である。従来の電力変換装置盤の概略構成図である。

符号の説明

１０：電力変換装置盤
１１：筐体
１２：正面板
１３：吸気口
１４：背面板
１５：通風路
１６：天井板
１７：排気口
２５：ユニットトレー
２５ｄ：冷却ファン

Claims

電力変換装置を構成する電力変換部をユニット化してトレーに搭載して複数のユニットトレーを構成し、これらのユニットトレーを盤の閉鎖された筐体の内部に筐体の前面から出し入れ可能に挿入し、多段に積み重ねて配置してなる電力変換装置盤において、前記ユニットトレーの背面と筐体の背面板との間に筐体内を上下に走る通風路を形成し、筐体の天井板にこの通風路に連通した排気口を設けるとともに筐体の前面板に筐体内に通じる吸気口を設け、前記ユニットトレーの前記筐体内の通風路に臨む背面にこのユニットトレーの前面から冷却風を吸い込み背面から前記通風路へ吐き出す冷却ファンを設けたことを特徴とする電力変換装置盤。