JP2011135643A - Power converter - Google Patents

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Akira Kagami
明 加々美
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To a power converter capable of miniaturizing a device while coping with leakage of cooling water from each unit inverter, connection line maintenance, and easy inspection of laying inspected easily, and taking heat measures against thermally sensitive goods. <P>SOLUTION: An enclosure 106 stores an input transformer 105 and unit inverters 103u, 103v, 103w composed of a switching element cooled by cooling water, a rectifier, and a smoothing capacitor while stacking the unit inverters 103u, 103v, and 103w vertically by providing a partition board 2 therebetween. The partition board 2 is in a tray shape including a bank-like section 3 in an outer edge portion, has a shape larger than a projection surface when the unit inverters 103u, 103v, 103w are viewed from above, and attaches a connection line 110 between the input transformer 105 and the unit inverters 103u, 103v, 103w. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、インバータの冷却方式を水冷方式とした電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device in which an inverter cooling method is a water cooling method.

現在、無停電電源装置や変換装置、ドライブ装置などの電力変換装置では、電力変換を行うインバータにスイッチング素子を用いた回路構成とするのが一般的で、スイッチング素子の高速化と共に、高耐圧・大電流化、また素子の多重化が進み、さらに装置の小型化の要求に対応するため、冷却方式を水冷方式として発生熱を除去することが行われている(例えば、特許文献1参照)。また、電力変換装置における発熱の殆どは、高速スイッチング素子を用いたインバータが占めており、インバータを水冷方式で冷却する構成の電力変換装置としては、図7及び図8に示すものがある。   Currently, power converters such as uninterruptible power supplies, converters, and drive devices generally have a circuit configuration that uses a switching element for an inverter that performs power conversion. In order to meet the demands for larger currents and more multiplexed elements and further downsizing of the apparatus, the cooling method is a water cooling method to remove generated heat (for example, see Patent Document 1). Further, most of the heat generated in the power conversion device is occupied by an inverter using a high-speed switching element, and there are those shown in FIGS. 7 and 8 as a power conversion device configured to cool the inverter by a water cooling method.

すなわち、図7及び図8において、電力変換装置101は、例えば3kV系や6kV系等の高電圧交流電動機102を直接駆動するもので、3相出力のインバータ103を3の倍数である複数の単位インバータ103u,103v,103wを、それぞれの相毎に直列接続することで構成し、これらを電源104から電力供給を受けて変圧する入力トランス105に接続し、高電圧を負荷に出力するようにしている。なお、単位インバータ103u,103v,103wは、それぞれスイッチング素子、整流器、平滑コンデンサ等の用品から構成されており、さらにスイッチング素子は、図示しないが冷却水が流通する水冷回路によって冷却されるようになっている。   That is, in FIGS. 7 and 8, the power conversion device 101 directly drives a high voltage AC motor 102 such as a 3 kV system or a 6 kV system, and a three-phase output inverter 103 is a plurality of units that are multiples of 3. Inverters 103u, 103v, and 103w are connected in series for each phase, and these are connected to the input transformer 105 that receives power supply from the power supply 104 and transforms it to output a high voltage to the load. Yes. Note that the unit inverters 103u, 103v, and 103w are each composed of a switching element, a rectifier, a smoothing capacitor, and the like, and the switching element is cooled by a water cooling circuit (not shown) through which cooling water flows. ing.

また、電力変換装置101は、図7では外装部を不図示にしてフレームのみを示す金属製のエンクロージャ106内の一方側にインバータ103、他方側に入力トランス105を収納して構成されている。   In addition, the power conversion device 101 is configured by housing an inverter 103 on one side and an input transformer 105 on the other side in a metal enclosure 106 whose exterior portion is not shown in FIG.

エンクロージャ106の一方側内部に収納されたインバータ103は、各相の単位インバータ103u,103v,103wが、例えばU相の単位インバータ103uを一番上にし、その下にV相の単位インバータ103v、一番下にW相の単位インバータ103wが位置するよう上下方向に3段に重ねられるように配置されている。また左右方向には、各相の単位インバータ103u,103v,103wが、それぞれ同相のものが複数、例えば3台が並ぶように配置され、左右方向に並ぶ同相の単位インバータ103u,103v,103wは直列接続されていている。そして、左右方向に並ぶ直列接続された各相の単位インバータ103u,103v,103wからの各相の出力が、出力線107を通じて、負荷である交流電動機102に出力されるよう接続されている。   In the inverter 103 housed inside one side of the enclosure 106, the unit inverters 103u, 103v, 103w for each phase are, for example, the unit inverter 103u for the U phase at the top, and the unit inverter 103v for the V phase below it. The W-phase unit inverters 103w are arranged at the bottom so as to be stacked in three stages in the vertical direction. Further, in the left-right direction, unit inverters 103u, 103v, 103w of each phase are arranged so that a plurality of, for example, three units having the same phase are arranged, and unit inverters 103u, 103v, 103w of the same phase arranged in the left-right direction are arranged in series. Connected. The outputs of the respective phases from the unit inverters 103u, 103v, 103w of the respective phases connected in series in the left-right direction are connected to be output to the AC motor 102 as a load through the output line 107.

さらに、電力変換装置101には、エンクロージャ106に上下方向に重ねるよう収納された単位インバータ103u,103v,103wの各下方位置に、それぞれ水受皿108が設けられており、上方側の単位インバータで万一水漏れが発生しても下方側の単位インバータに水が掛からないようになっている。またさらに、電力変換装置101には、各水受皿108の下方位置にそれぞれ受け台109が設けられており、水受皿108と受け台109の間には、入力トランス105から各単位インバータ103u,103v,103wにそれぞれ電力を供給する接続線110が、保守や点検等を行い易くするため、各受け台109上に敷設されるようにして設けられている。   Further, the power converter 101 is provided with a water tray 108 at each lower position of the unit inverters 103u, 103v, 103w accommodated in the enclosure 106 so as to be stacked in the vertical direction. Even if one water leak occurs, the unit inverter on the lower side is prevented from getting water. Furthermore, the power converter 101 is provided with a cradle 109 at a position below each of the water trays 108. Between the water tray 108 and the cradle 109, each unit inverter 103u, 103v is connected from the input transformer 105. , 103w are provided so as to be laid on each cradle 109 in order to facilitate maintenance and inspection.

しかし、上述の電力変換装置101では、各単位インバータ103u,103v,103wのスイッチング素子は冷却水により冷却を行っているが、スイッチング素子以外の用品については、その発生熱をエンクロージャ106の天井に設けた換気ファン(不図示)により排出し、風冷するようにしているため、装置の小型化のさらなる要求に対応してエンクロージャ106をより小さくした場合、下方側の単位インバータの排出する発生熱が上方側の単位インバータに当たってより熱的に厳しくなる。さらに、通常は各単位インバータ103u,103v,103wが同一の構成をとるので、各用品はそれぞれ同じ位置に位置することになり、このため、熱的に厳しい用品が設けられている位置では、上下方向に熱的に厳しい用品が重なって配置されることになって、この配置部分に熱が集中し、熱的に厳しい状況が増すことになる。   However, in the above-described power conversion device 101, the switching elements of the unit inverters 103u, 103v, and 103w are cooled by cooling water. However, for products other than the switching elements, the generated heat is provided on the ceiling of the enclosure 106. When the enclosure 106 is made smaller in response to the further demand for downsizing of the apparatus, the generated heat discharged from the lower unit inverter is reduced. When it hits the upper unit inverter, it becomes more severe thermally. In addition, since the unit inverters 103u, 103v, and 103w normally have the same configuration, each product is located at the same position. Therefore, in a position where a thermally severe product is provided, the upper and lower parts Thermally harsh items are arranged in the direction, and heat concentrates on this arrangement part, which increases the thermal harsh situation.

また、上述の電力変換装置101では、各単位インバータ103u,103v,103wのスイッチング素子の冷却のために使用している冷却水が万一漏れた場合でも、下方側の単位インバータに水濡れが生じないように、それぞれの下方位置に水受皿108を必要とし、また接続線110を敷設するために受け台109を必要としており、これらのスペースを確保してエンクロージャ106の大きさをより小さくすることは、非常に困難なものとなっている。   Further, in the power conversion device 101 described above, even if the cooling water used for cooling the switching elements of the unit inverters 103u, 103v, and 103w leaks, the unit inverter on the lower side gets wet. In order to prevent this, a water tray 108 is required at each lower position, and a cradle 109 is required for laying the connecting wire 110. To secure these spaces, the size of the enclosure 106 can be made smaller. Has become very difficult.

特開2008−161005号公報JP 2008-161005 A

上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、各単位インバータからの冷却水漏れへの対応や、接続線の保守、点検しやすい敷設に対応しながら、また熱的に厳しい用品に対する熱対策をしながら装置を小型化することができる電力変換装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, and its purpose is to cope with cooling water leakage from each unit inverter, maintenance of connection lines, and laying that is easy to check, It is another object of the present invention to provide a power conversion device that can reduce the size of the device while taking measures against heat for thermally severe products.

本発明の電力変換装置は、エンクロージャ内に、入力トランスと、冷却水で冷却されたスイッチング素子、整流器、平滑コンデンサを設けて構成された複数の単位インバータとを、上下方向に間に仕切板を設けて前記単位インバータを重ねるように配置して収納した電力変換装置であって、前記仕切板は、外縁部分に堤状部を有する皿形状であると共に、前記単位インバータを上から見た時の投影面より大きい形状であり、かつ前記入力トランスと前記単位インバータとの接続線が取り付けられていることを特徴とするものである。   The power converter of the present invention includes an input transformer and a plurality of unit inverters configured by providing a switching element, a rectifier, and a smoothing capacitor cooled with cooling water in an enclosure, with a partition plate in the vertical direction. It is a power conversion device that is arranged and stored so as to overlap the unit inverter, and the partition plate has a dish shape having a bank-like portion on an outer edge portion, and when the unit inverter is viewed from above It has a shape larger than the projection surface, and a connection line between the input transformer and the unit inverter is attached.

さらに、前記仕切板が、電気絶縁材料で形成されていることを特徴とするものであり、
さらに、前記仕切板は、前記堤状部の前記接続線の横断部分が切り欠かれていることを特徴とするものであり、
さらに、前記仕切板は、少なくとも1つの前記堤状部が切り欠かれている部分を最下位置とするように傾斜させて設けてあることを特徴とするものである。
Furthermore, the partition plate is formed of an electrically insulating material,
Furthermore, the partition plate is characterized in that a crossing portion of the connecting line of the bank-like portion is cut out,
Furthermore, the partition plate is provided so as to be inclined so that a portion in which at least one bank-like portion is cut out is a lowest position.

本発明によれば、各単位インバータからの冷却水漏れに対応することができ、接続線の保守、点検しやすい敷設に対応することができると共に、熱的に厳しい用品に対する十分な熱対策を施すようにしてエンクロージャを小さくすることができて装置を小型化することができる等の効果を有する。   According to the present invention, it is possible to cope with a cooling water leak from each unit inverter, it is possible to cope with maintenance of connection lines and laying that can be easily inspected, and sufficient heat countermeasures are taken for thermally severe products. Thus, the enclosure can be reduced in size and the apparatus can be miniaturized.

本発明の第1の実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention. 図1における要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part in FIG. 本発明の第2の実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 図3における要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part in FIG. 本発明の第2の実施形態の変形形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 図5における要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part in FIG. 従来技術を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a prior art. 電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of a power converter.

以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明は、上下方向に隣り合う単位インバータの間の構成が上述の従来技術と異なるもので、従来技術と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、従来技術と異なる本発明の実施の形態の構成について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, the configuration between unit inverters adjacent in the vertical direction is different from that of the above-described conventional technology. The same parts as those in the conventional technology are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The configuration of the embodiment of the invention will be described.

(第1の実施形態)
先ず本発明の第1の実施形態を図1及び図2により説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1及び図2に示すように、電力変換装置1は、例えば、従来技術で示したものと同様、3kV系や6kV系等の高電圧交流電動機102を直接駆動するもので、複数、例えば3の複数倍の単位インバータ103u,103v,103wを、それぞれの相毎に直列接続することで3相出力のインバータ103を構成し、このインバータ103を入力トランス105に接続し、得られた高電圧を負荷の高電圧交流電動機102に出力線107を介して出力するようにしている。そして、インバータ103と入力トランス105は、金属製で直方体形状をなし、扉(不図示)を開閉可能に設けたエンクロージャ106の内部の一方側にインバータ103が収納され、他方側に入力トランス105が収納されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 1 directly drives a high-voltage AC motor 102 such as a 3 kV system or a 6 kV system, for example, similar to that shown in the related art. Unit inverters 103u, 103v, and 103w, which are multiple times, are connected in series for each phase to form a three-phase output inverter 103. This inverter 103 is connected to the input transformer 105, and the resulting high voltage is It is made to output via the output line 107 to the high voltage alternating current motor 102 of a load. The inverter 103 and the input transformer 105 are made of metal and have a rectangular parallelepiped shape. The inverter 103 is housed on one side of the enclosure 106 provided with a door (not shown) that can be opened and closed, and the input transformer 105 is placed on the other side. It is stored.

なお、インバータ103を構成する各単位インバータ103u,103v,103wは、それぞれスイッチング素子、整流器、平滑コンデンサ等の用品から構成されており、スイッチング素子は、冷却水で冷却されるようになっており、スイッチング素子以外のエンクロージャ106に収納された用品については、その発生熱をエンクロージャ106の天井に設けた不図示の換気ファンにより排出し、風冷するようになっている。   In addition, each unit inverter 103u, 103v, 103w which comprises the inverter 103 is comprised from articles | goods, such as a switching element, a rectifier, and a smoothing capacitor, respectively, and the switching element is cooled with cooling water, About the articles | goods accommodated in the enclosure 106 other than a switching element, the generated heat is discharged | emitted with the ventilation fan not shown provided in the ceiling of the enclosure 106, and air-cools.

また、エンクロージャ106の内部の一方側に収納されたインバータ103は、各相の単位インバータ103u,103v,103wが、例えばU相の単位インバータ103uを一番上にし、その下にV相の単位インバータ103v、一番下にW相の単位インバータ103wが位置するよう上下方向に3段に重ねられるように配置して構成されている。さらに左右方向には、各相の単位インバータ103u,103v,103wが、それぞれ同相のものが複数、例えば3台が並ぶように配置され、左右方向に並ぶ同相の単位インバータ103u,103v,103wは直列接続されていている。   The inverter 103 housed on one side of the enclosure 106 includes unit inverters 103u, 103v, and 103w for each phase, for example, the U-phase unit inverter 103u at the top and the V-phase unit inverter below it. 103v, and arranged so as to be stacked in three stages in the vertical direction so that the W-phase unit inverter 103w is located at the bottom. Further, in the left-right direction, the unit inverters 103u, 103v, 103w of each phase are arranged so that there are a plurality of, for example, three in-phase units, and the unit inverters 103u, 103v, 103w of the same phase arranged in the left-right direction are arranged in series. Connected.

またさらに、電力変換装置1には、エンクロージャ106に上下方向に重ねるよう収納された各単位インバータ103u,103v,103wの下方位置に、それぞれ仕切板2が水平に設けられている。仕切板2は、熱伝導率が小さく断熱性を有する電気絶縁材料で形成された皿形状をなすもので、外縁部分全周に堤状部3を有しており、その大きさは、単位インバータ103u,103v,103wを上から見た時の投影面より大きい形状となっている。また単位インバータ103u,103v,103wと、その下方位置の仕切板2との間には、入力トランス105から各単位インバータ103u,103v,103wにそれぞれ電力を供給する接続線110が、各仕切板2上に取り付けられるようにして敷設されている。   Furthermore, in the power converter 1, the partition plates 2 are horizontally provided at positions below the unit inverters 103u, 103v, and 103w that are accommodated in the enclosure 106 so as to be stacked in the vertical direction. The partition plate 2 has a dish shape made of an electrically insulating material having a low thermal conductivity and a heat insulation property. The partition plate 2 has a bank-shaped portion 3 around the entire outer edge portion. The shape is larger than the projection plane when 103u, 103v, and 103w are viewed from above. Further, between the unit inverters 103u, 103v, 103w and the partition plate 2 at the lower position thereof, connection lines 110 for supplying power from the input transformer 105 to the unit inverters 103u, 103v, 103w are respectively connected to the partition plates 2. It is laid so that it can be mounted on top.

そして、上述のように構成された電力変換装置1では、常時はインバータ103のスイッチング素子を冷却水で強制冷却し、また換気ファンを運転して、エンクロージャ106の内部と各用品を風冷により強制冷却しながら装置の運転が行われる。また運転の際、上下に隣接する単位インバータ間に断熱性を有する仕切板2が設けられていることにより、下方側の単位インバータのスイッチング素子以外の用品で発生した熱によって上方側の単位インバータが加熱され、熱的に厳しい状態になったり、さらに上下方向に熱的に厳しい用品が重なって配置されていたとしても、当該用品が熱的に厳しい状態になったりすることがなくなる。   In the power conversion device 1 configured as described above, the switching element of the inverter 103 is normally forcibly cooled with cooling water, and the ventilation fan is operated to forcibly cool the interior of the enclosure 106 and each product by air cooling. The device is operated while cooling. In addition, during operation, the partition plate 2 having heat insulation is provided between the unit inverters adjacent to each other, so that the upper unit inverter can Even if the product is heated and is in a thermally severe state, and even if the thermally severe product is arranged in the vertical direction, the product is not in a thermally severe state.

また、何らかの異常が生じてスイッチング素子を冷却する冷却水が冷却回路から漏れ出した場合には、冷却水漏れの生じた単位インバータの下方位置に設けられた単位インバータよりも大きい皿形状の仕切板2で漏れた水が受け止められ、溜まった水が下方へ漏れ落ちることがなく、下方側にある単位インバータが水濡れしないようになっている。   Also, if some abnormality occurs and the cooling water that cools the switching element leaks out of the cooling circuit, the dish-shaped partition plate that is larger than the unit inverter provided below the unit inverter where the cooling water leaks The water leaked in 2 is received, the accumulated water does not leak downward, and the unit inverter on the lower side does not get wet.

以上の通り、上記の電力変換装置1によれば、上下方向に重ねるよう収納された各単位インバータ103u,103v,103wの下方位置に、それぞれ仕切板2が水平に設けられていることによって、上下方向に隣り合う単位インバータ間の間隔を、水漏れや用品の発熱による電気的、熱的に厳しい状態になる虞を低減させて狭くすることができ、また単位インバータ間の間隔が狭くても、入力トランス105と各単位インバータ103u,103v,103wとを接続する接続線110を各仕切板2に取り付け、位置を固定して敷設するので、十分に絶縁距離を確保するようにしてエンクロージャ106を小型化することができる。   As described above, according to the power conversion device 1 described above, the partition plates 2 are horizontally provided at the lower positions of the unit inverters 103u, 103v, and 103w that are accommodated so as to be stacked in the vertical direction. The distance between unit inverters adjacent in the direction can be reduced by reducing the possibility of electrical and thermal harsh conditions due to water leakage and heat generation of the product, and even if the interval between unit inverters is narrow, A connection line 110 that connects the input transformer 105 and each unit inverter 103u, 103v, 103w is attached to each partition plate 2 and laid at a fixed position, so that the enclosure 106 can be made compact so as to ensure a sufficient insulation distance. Can be

(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態を図3及び図4により、また本実施形態の変形形態を図5及び図6により説明する。なお、本実施形態は、仕切板が上述の第1の実施形態における仕切板2と異なるのみであるため、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と異なる本実施の形態の構成について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4, and a modified embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, since the partition plate is different from the partition plate 2 in the first embodiment described above, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. A configuration of the present embodiment that is different from the first embodiment will be described.

図3及び図4に示すように、電力変換装置11は、第1の実施形態と同様に、例えば3の複数倍の単位インバータ103u,103v,103wでなるインバータ103を、エンクロージャ106内に収納して構成されている。そして、上下方向に重ねるようエンクロージャ106に収納された各単位インバータ103u,103v,103wの下方位置には、それぞれ仕切板12が水平に設けられている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the power conversion device 11 houses an inverter 103 composed of unit inverters 103 u, 103 v, and 103 w, for example, a multiple of 3 in an enclosure 106, as in the first embodiment. Configured. And the partition plate 12 is horizontally provided in the downward position of each unit inverter 103u, 103v, 103w accommodated in the enclosure 106 so that it may overlap in an up-down direction.

仕切板12は、熱伝導率が小さく断熱性を有する電気絶縁材料で形成された略皿形状をなすもので、外縁部分に堤状部13を有しており、この堤状部13は、一部を切り欠き形成した切欠部14が設けられている。また仕切板12は、大きさが単位インバータ103u,103v,103wを上から見た時の投影面より大きい形状となっていて、単位インバータ103u,103v,103wと、その下方位置の仕切板12との間には、入力トランス105と各単位インバータ103u,103v,103wとを接続する接続線110が配されており、さらに各接続線110は、堤状部13の切欠部14に嵌め込まれるようにして各仕切板12上に取り付けられて敷設されている。   The partition plate 12 has a substantially dish shape made of an electrically insulating material having a small thermal conductivity and a heat insulating property. The partition plate 12 has a bank-shaped portion 13 at an outer edge portion. A cutout portion 14 is formed by cutting out the portion. The partition plate 12 has a size larger than the projection plane when the unit inverters 103u, 103v, 103w are viewed from above, and the unit inverters 103u, 103v, 103w and the partition plate 12 at a position below the unit inverters 103u, 103v, 103w. Between them, a connection line 110 connecting the input transformer 105 and each unit inverter 103u, 103v, 103w is arranged, and each connection line 110 is fitted in the notch part 14 of the bank-shaped part 13. Are attached and laid on each partition plate 12.

そして、上述のように構成された電力変換装置11では、第1の実施形態と同様に、常時はインバータ103のスイッチング素子は水冷により、またエンクロージャ106の内部と各用品は換気ファンによる風冷により冷却される。また、上下に隣接する単位インバータ間に断熱性を有する仕切板12が設けられていることで、下方側の単位インバータの発生熱により上方側の単位インバータが熱的に厳しい状態になったり、熱的に厳しい用品が上下方向に重なって配置されていたとしても、当該用品が熱的に厳しい状態になったりすることがなくなる。   In the power conversion device 11 configured as described above, as in the first embodiment, the switching element of the inverter 103 is always water-cooled, and the interior of the enclosure 106 and each product are air-cooled by a ventilation fan. To be cooled. Further, since the partition plate 12 having heat insulation is provided between the upper and lower adjacent unit inverters, the upper unit inverter becomes thermally severe due to the heat generated by the lower unit inverter, Even if the strict supplies are arranged in the vertical direction, the supplies will not become thermally severe.

一方、何らかの異常が生じてスイッチング素子の冷却水が冷却回路から漏れ出した場合には、冷却水漏れの生じた単位インバータの下方位置に設けられた単位インバータよりも大きい皿形状の仕切板12で漏れた水が受け止められ、また仕切板12で受け止められた水は、堤状部13の切欠部14から下方の所定位置に流れ落ちて排水され、漏水量が多い場合でも、下方側にある単位インバータに水が掛からないようになっている。   On the other hand, when some kind of abnormality occurs and the cooling water of the switching element leaks from the cooling circuit, the dish-shaped partition plate 12 is larger than the unit inverter provided below the unit inverter where the cooling water leaks. The leaked water is received and the water received by the partition plate 12 flows down from the notch 14 of the bank 13 to a predetermined position below and is drained, and even when the amount of water leakage is large, the unit inverter on the lower side Water is not splashed on.

以上の通り、上記の電力変換装置11によれば、上下方向に重ねるよう収納された各単位インバータ103u,103v,103wの下方位置に、それぞれ仕切板12が水平に設けられていることによって、第1の実施形態と同様に、上下方向に隣り合う単位インバータ間の間隔を、水漏れや用品の発熱による電気的、熱的に厳しい状態になる虞を低減させて狭くすることができ、また単位インバータ間の間隔が狭くても、入力トランス105と各単位インバータ103u,103v,103wとを接続する接続線110を各仕切板12に取り付け、位置を固定して敷設するので、十分に絶縁距離を確保するようにしてエンクロージャ106を小型化することができる。   As described above, according to the power conversion device 11 described above, the partition plates 12 are horizontally provided at the lower positions of the unit inverters 103u, 103v, and 103w that are accommodated so as to be stacked in the vertical direction. As in the first embodiment, the interval between the unit inverters adjacent in the vertical direction can be narrowed by reducing the possibility of being in an electrically and thermally severe state due to water leakage or heat generation of the product. Even if the interval between the inverters is narrow, the connection line 110 that connects the input transformer 105 and each unit inverter 103u, 103v, 103w is attached to each partition plate 12 and laid at a fixed position. The enclosure 106 can be reduced in size so as to be ensured.

なお、上記の本実施形態では、仕切板12を水平に設けたが、図5及び図6に示す変形形態の電力変換装置11aのように構成してもよい。   In the above-described embodiment, the partition plate 12 is provided horizontally. However, the partition plate 12 may be configured as a modified power conversion device 11a illustrated in FIGS.

図5及び図6において、電力変換装置11aは、各単位インバータ103u,103v,103wの下方位置に、それぞれ仕切板12が、切欠部14が最下位置となる一方方向に傾斜するように設けられており、また、その他の構成は本実施形態と同じ構成となっている。なお、仕切板12は、各単位インバータ103u,103v,103wよりも十分大きく、傾斜配置した状態でも単位インバータ103u,103v,103wを上から見た時の投影面より大きい形状となっている。   5 and 6, the power conversion device 11a is provided at a position below each of the unit inverters 103u, 103v, and 103w so that the partition plate 12 is inclined in one direction where the cutout portion 14 is the lowest position. Other configurations are the same as those of the present embodiment. Note that the partition plate 12 is sufficiently larger than the unit inverters 103u, 103v, and 103w, and has a shape larger than the projection plane when the unit inverters 103u, 103v, and 103w are viewed from above even when they are inclined.

これにより、下方側に設けられた単位インバータの熱は、これにより加熱された空気が仕切板12の傾斜にしたがって停留することなく流れるため、円滑に排出されることになり、上方側の単位インバータは熱的に厳しい状態にならない。また、上方側の単位インバータで水漏れがあったとしても、仕切板12で漏れた水が受け止められ、また仕切板12で受け止められた水は、最下位置の堤状部13の切欠部14方向に流れて下方の所定位置に流れ落ち円滑に排水され、漏水量が多い場合でも、下方側にある単位インバータに水が掛からないようになっている。   Thereby, the heat of the unit inverter provided on the lower side flows smoothly without stopping according to the inclination of the partition plate 12, so that the heat is discharged smoothly. Does not become thermally severe. Even if there is a water leak in the upper unit inverter, the water leaked by the partition plate 12 is received, and the water received by the partition plate 12 is notched 14 in the bank-shaped portion 13 at the lowest position. Even when there is a large amount of water leakage, the unit inverter on the lower side is prevented from being splashed with water even when the amount of water leakage is large.

その結果、このように構成した変形形態においても、上述の本実施形態と同様の効果を得ることができる。   As a result, even in the modified embodiment configured as described above, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

1,11,11a…電力変換装置、2,12…仕切板、3,13…堤状部、14…切欠部、102…交流電動機、103…インバータ、103u,103v,103w…単位インバータ、104…電源、105…入力トランス、106…エンクロージャ、107…出力線、110…接続線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11,11a ... Power converter, 2,12 ... Partition plate, 3,13 ... Bank-like part, 14 ... Notch part, 102 ... AC motor, 103 ... Inverter, 103u, 103v, 103w ... Unit inverter, 104 ... Power source 105 ... Input transformer 106 ... Enclosure 107 ... Output line 110 ... Connection line

Claims (4)

エンクロージャ内に、入力トランスと、冷却水で冷却されたスイッチング素子、整流器、平滑コンデンサを設けて構成された複数の単位インバータとを、上下方向に間に仕切板を設けて前記単位インバータを重ねるように配置して収納した電力変換装置であって、
前記仕切板は、外縁部分に堤状部を有する皿形状であると共に、前記単位インバータを上から見た時の投影面より大きい形状であり、かつ前記入力トランスと前記単位インバータとの接続線が取り付けられていることを特徴とする電力変換装置。
An input transformer and a plurality of unit inverters configured by providing switching elements, rectifiers, and smoothing capacitors cooled with cooling water are provided in the enclosure so as to overlap the unit inverters by providing a partition plate in the vertical direction. A power conversion device arranged and stored in
The partition plate has a dish shape having a bank-like portion at an outer edge portion, a shape larger than a projection surface when the unit inverter is viewed from above, and a connection line between the input transformer and the unit inverter. A power converter characterized by being attached.
前記仕切板が、電気絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein the partition plate is made of an electrically insulating material. 前記仕切板は、前記堤状部の前記接続線の横断部分が切り欠かれていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, wherein a crossing portion of the connection line of the bank-shaped portion is cut out of the partition plate. 前記仕切板は、少なくとも1つの前記堤状部が切り欠かれている部分を最下位置とするように傾斜させて設けてあることを特徴とする請求項3記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 3, wherein the partition plate is provided so as to be inclined so that a portion where at least one of the bank-like portions is cut out is a lowest position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013026552A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Power conditioner device and photovoltaic power generation system
WO2016170910A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 株式会社日立製作所 Power conversion device
US10674642B2 (en) 2013-11-29 2020-06-02 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Electrical equipment housing
CN115312480A (en) * 2022-10-11 2022-11-08 合肥中恒微半导体有限公司 DBC substrate for IGBT power module

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