JP2010233379A

JP2010233379A - 電力変換装置

Info

Publication number: JP2010233379A
Application number: JP2009079393A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Hatosaki; 芳久鳩崎; Takanori Shintani; 貴範新谷
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2010-10-14
Also published as: US20100247301A1; CN101847927A; DE102010002981A1

Abstract

【課題】簡易な構成で別途固定部材を設けることなく冷却ファンを搭載したファンケースを本体に対して容易に脱着することができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】本体２内部に収納した発熱部品と、前記本体２に設けた該発熱部品を冷却する冷却ファン６とを備えた電力変換装置であって、前記本体２に前記冷却ファン６を装着したファンケース７を収納する収納部５を形成し、該収納部５内に前記ファンケース７を回動可能で着脱自在に装着した。
【選択図】図４

Description

本発明は、発熱部品を収納する本体に冷却ファンを格納した電力変換装置に関し、特に冷却ファンの交換を容易に行うことができる電力変換装置に関する。

この種の電力変換装置としては、例えば本体内部に収納した発熱部品と、冷却用の冷却ファンとを有するインバータ装置において、冷却ファンを一体的に収納するファンユニットケースと、インバータ装置本体の天井面の外側に形成され、ファンユニットケースをスライドさせて収納する収納スペースと、ファンユニットケースを固定するファンカバーとを備え、ファンユニットケースの収納スペースから前後方向にファンユニットケースをスライドさせて着脱するようにし、冷却ファンは爪によってねじ止めなしでファンユニットケースに固定するようにしたインバータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３２５３８３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、冷却ファンを一体的に収容するファンユニットケースを本体に形成した収納スペースにスライドさせて収納し、ファンカバーで固定することにより、ファンユニットケースを本体に着脱自在に保持した構成を有するものであるが、ファンユニットケースを収納スペースにスライドさせて脱着するので、上下方向の抜け出しを阻止するためにガイド部材が必要であるとともに固定のために別途ファンカバーを必要とし、構成が複雑となるという未解決の課題がある。

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、簡易な構成で別途固定部材を設けることなく冷却ファンを搭載したファンケースを本体に対して容易に脱着することができる電力変換装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電力変換装置は、本体内部に収納した発熱部品と、前記本体に設けた該発熱部品を冷却する冷却ファンとを備えた電力変換装置であって、前記本体に前記冷却ファンを装着したファンケースを収納する収納部を形成し、該収納部内に前記ファンケースを回動可能で着脱自在に装着したことを特徴としている。
この構成によると、本体の収納部に対して冷却ファンを装着したファンケースを回動可能で脱着自在に装着するので、簡易な構成でファンケースの本体の収納部への脱着を容易に行うことができる。

また、請求項２に係る電力変換装置は、請求項１に係る発明において、前記ファンケースの一方の側面にヒンジ部を形成し、該ヒンジ部と対向する他方の側面に可撓性を有するロック部を形成し、前記収納部の一方の側面に前記ヒンジ部を回動可能に保持するフック部と該フック部と対向する側面に前記ロック部が嵌合する嵌合部を形成したことを特徴としている。

この構成によると、ファンケースのヒンジ部を収納部のフック部に回動可能に装着し、この状態でロック部を嵌合部に嵌合させることにより、ロック状態とすることができ、別途固定用のカバー等を設けることなく、ファンケースを本体に確実に固定することができる。
また、請求項３に係る電力変換装置は、請求項１に係る発明において、前記ファンケースの一方の側面に当該ファンケースの上面と平行な突出板部と該突出板部の自由端から上方に延長する垂直板部とを有する支持部材と、該支持部材を挟むリブ部とで構成される係合部を形成し、該係合部と対向する他方の側面に可撓性を有するロック部を形成し、前記収納部の一方の側面に前記係合部を係合保持し、該側面と対向する側面に前記ロック部が嵌合する嵌合部を形成したことを特徴としている。

この構成によると、支持部材とリブ部とて係合部を形成し、該係合部を本体の側面に係合保持させるとともに、ロック部を本体の収納部に形成した嵌合部に嵌合させることにより、ロック状態とすることができ、別途固定用のカバー等を設けることなく、ファンケースを本体に確実に固定することができる。

本発明によれば、電力変換装置の発熱部品を収容する本体の収納部に、冷却ファンを装着したファンケースを回動可能で着脱可能に装着したので、別途固定のためのカバー等を必要とせず、全体の構成を簡易化することができるとともに、ファンケースの脱着を容易に行うことができるという効果が得られる。

本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す外観斜視図である。図１の収納部を示す拡大斜視図である。図２のファンケース収納位置を示す拡大斜視図である。図３のファンケースを回動させた状態を示す拡大斜視図である。ファンケースを示す上面側の斜視図である。ファンケースを示す下面側の斜視図である。本発明の第２の実施形態を示すファンケースの斜視図である。第２の実施形態のファンケースの装着状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は電力変換装置としてのインバータ装置を示す外観斜視図であって、図中、１は電力変換装置としてのインバータ装置であって、発熱部材としてのＩＧＢＴ等のスイッチング素子を内装した本体２を有する。この本体２は、前後のケース半体２Ａ及び２Ｂを連結した構成を有し、両ケース半体２Ａ及び２Ｂには空気取り入れ孔３が形成されている。

前面側のケース半体２Ａには各種の操作，設定，表示を行う操作表示部４が設けられている。また、後面側のケース半体２Ｂには、最上部に上面の全面に亘ってファン収納部５が形成され、このファン収納部５に冷却ファン６を装着したファンケース７がヒンジ機構８によって着脱自在に配設されている。
ファン収納部５は、ケース半体２Ｂの左右側壁２ａ，２ｂとこれら間に形成された凹部２ｃとで構成され、左側壁２ａに図２に示すようにヒンジ部機構８を構成する前後方向に延長するヒンジ受け溝１１を形成したフック部１２が前後方向に所定間隔を保って配設されている。また、右側壁２ｂには、図３及び図４に示すように後述するファンケース７のロック部を嵌合する嵌合部１３が形成され、この嵌合部１３から右側面側に貫通するロック解除孔１４が形成されている。

一方、ファンケース７は、図５及び図６に示すように、方形枠部２１とその上面を閉塞する上面板部２２とで、下面を開放した有底枠状に形成されている。そして、方形枠部２１の左側面板２１ａに、左方に突出する突出板部２３ａと、その自由端から上方に延長する垂直板部２３ｂとで構成される断面Ｌ字状の支持板部２３が形成され、この支持板部２３の垂直板部２３ｂの上端に、本体２のファン収納部５に形成したヒンジ機構８を構成するフック部１２のヒンジ受け溝１１に係合するヒンジ軸２４が形成されている。また、方形枠部２１の右側面板２１ｂには可撓性を有する断面Ｕ字状の上端が開放されたロック部２５が形成されている。さらに、ロック部２５の背面側には図６に示すように強度を確保する上下方向に延長する複数のリブ部２６が互いに平行に形成されている。

上面板部２２には、図５に示すように、冷却ファン６の形状に応じた抜き穴２７が形成され、この抜き穴２７の内面側に冷却ファン６が図４に示すように装着されている。
そして、図４に示すように、ファンケース７がそのヒンジ軸２４を収納部５に形成されたフック部１２のヒンジ受け溝１１内に係合させた状態で、ヒンジ軸２４を回転中心として回動させることにより、ロック部２５を収納部５の嵌合部１３に嵌合させて押し込むことにより、ロック部２５が撓みながら嵌合部１３に嵌合されて、上方への抜け出しが阻止される。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
通常時は、図１及び図３に示すように、本体２を構成するケース半体２ｂの上部に形成されたファン収納部５に冷却ファン６を装着したファンケース７がヒンジ軸２５を収納部５のフック部１２のヒンジ受け溝１１に係合させ、且つロック部２５を収納部５の嵌合部１３に嵌合させた状態で装着されており、冷却ファン６を回転駆動することにより、内部の発熱部品となるＩＧＢＴ等を冷却する。

この状態で、冷却ファン６を交換する場合には、内部のＩＧＢＴ等で構成されるインバータ回路への電力供給を停止させた状態で、ロック解除孔１４にドライバ等の工具の先端を挿入してＵ字状のロック部２５を押圧して、このロック部２５の嵌合部１３との嵌合を離脱させ、この状態でファンケース７の例えば側面を把持して図４に示すように、ヒンジ軸２４を中心として上方に回動させる。

この状態で、ヒンジ軸２４をフック部１２のヒンジ受け溝１１から離脱させることにより、ファンケース７を収納部５から取り外すことができる。そして、取り外したファンケース７の裏面側から露出されている冷却ファン６を止めねじを外すか装着爪を外すことにより、ファンケース７から離脱させ、その後新たな冷却ファン６をファンケース７に装着する。

その後、ファンケース７をヒンジ軸２４を収納部５のフック部１２に形成されたヒンジ受け溝１１に係合させることにより収納部５に回動可能に保持し、この状態でヒンジ軸２４を中心として下方に回動させてロック部２５を嵌合部１３に嵌合させて押し込むことにより、図３に示すように、ファンケース７を収納部５に装着保持することができる。
このように、上記実施形態においては、ケース半体２Ｂの収納部５にヒンジ機構８によってファンケース７を回動可能に保持した状態で、ファンケース７を収納部５の底部側に回動させて、ロック部２５を嵌合部１３に嵌合させることにより、収納部５にファンケース７を容易に装着することができる。

しかも、この場合、ファンケース７に設けたロック部２５を収納部５の嵌合部１３に嵌合させるだけで、ファンケース７を収納部５から抜け出すことなく保持することができ、前述した従来例のようにファンケースをスライド可能に保持してファンカバーによって固定する場合に比較して構成を簡略化することができると共に、装着時の操作性を向上させることができる。

また、冷却ファン６を交換するために、収納部５からファンケース７を取り外す場合も、ロック解除穴１４からドライバ等の工具の先端を挿入して、Ｕ字状のロック部２５を撓ませて嵌合部１３との嵌合を解除させるだけで、ファンケース７を上方に回動させることができ、図４の状態でヒンジ軸２４をフック部１２のヒンジ受け溝１１から離脱させることにより、ファンケース７を収納部５から容易に取り外すことができる。

なお、上記実施形態においては、冷却ファン６を装着したファンケース７をヒンジ機構８を介して収納部に回動可能に装着する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、支持部材２３の垂直板部２３ｂの上端に形成したヒンジ軸２４を省略し、支持部材２３の前後位置に補強用のリブ部３１を形成して係合部とするとともに、収納部５のフック部１２を省略し、図８に示すように、ファンケース７を左上がりに傾斜させた状態で、支持部材２３の垂直板部２３ｂを収納部５を形成する左側壁２ａに接触させながら下方に移動させ、ファンケース７の支持部材２３側の底面が収納部５の底面に接触したときにロック部２５側を収納部５の底面側に回動させてロック部２５を嵌合部１３に嵌合させることにより、ロック部２５の弾性力で支持部材２３の垂直板部２３ｂを左側壁２１ａに圧接させることにより収納部５にファンケース７を上方に抜け出すことなく収納保持することができる。

そして、ファンケース７を収納部５から取り外す場合には、前述した実施形態と同様にロック解除穴１４にドライバ等の工具の先端を挿通してロック部２５を撓ませて嵌合部１３から離間させた状態で、ロック部２５側を把持して持ち上げることより、支持部材２３の垂直板部２３ｂを左側壁２１ａに係合させたまま回動させ、そのままファンケース７を図８で上方に移動させることにより、ファンケース７を収納部５から外部に容易に取り出すことができる。この場合、収納部５からのファンケース７の外部への抜け出しを確実に防止するには、収納部５の左側壁におけるファンケース７の収納状態で支持部材２３の垂直板部２３ｂの上端に上方から接触するように比較的高さの低い突条を形成することにより、ファンケース７の上方へ移動しようとした場合に、垂直板部２３ｂの上端が突条に係合することにより、上方への移動を確実に阻止することができる。

なお、上記実施形態においては、インバータ装置１の本体２がケース半体２Ａ及び２Ｂで構成されている場合について説明したが、これに限定されるものでなく、少なくとも１側面を開閉可能な１つの箱形に形成するようにしてもよい。また、収納部５の形成位置は本体２の上端部に限らず上端部以外の側面に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、電力変換装置としてインバータ装置を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば無停電電源装置等の他の形式の電力変換装置にも本発明を適用することができる。

１…インバータ、２…本体、２Ａ，２Ｂ…ケース半体、３…空気取り入れ孔、５…収納部、６…冷却ファン、７…ファンケース、８…ヒンジ機構、１１…ヒンジ受け溝、１２…フック部、１３…嵌合部、１４…ロック解除用穴、２１…方形枠部、２２…上面板部、２３…支持部、２３ａ…突出板部、２３ｂ…垂直板部、２４…ヒンジ軸、２５…ロック部、３１…リブ部

Claims

本体内部に収納した発熱部品と、前記本体に設けた該発熱部品を冷却する冷却ファンとを備えた電力変換装置であって、
前記本体に前記冷却ファンを装着したファンケースを収納する収納部を形成し、該収納部内に前記ファンケースを回動可能で着脱自在に装着したことを特徴とする電力変換装置。
前記ファンケースの一方の側面にヒンジ部を形成し、該ヒンジ部と対向する他方の側面に可撓性を有するロック部を形成し、前記収納部の一方の側面に前記ヒンジ部を回動可能に保持するフック部と該フック部と対向する側面に前記ロック部が嵌合する嵌合部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
前記ファンケースの一方の側面に当該ファンケースの上面と平行な突出板部と該突出板部の自由端から上方に延長する垂直板部とを有する支持部材と、該支持部材を挟むリブ部とで構成される係合部を形成し、該係合部と対向する他方の側面に可撓性を有するロック部を形成し、前記収納部の一方の側面に前記係合部を係合保持し、該側面と対向する側面に前記ロック部が嵌合する嵌合部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。