JP2014207845A - Power converter - Google Patents

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孝夫 新井
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Keigo Onizuka
圭吾 鬼塚
和幸 狩野
Kazuyuki Kano
和幸 狩野
文典 山口
Fuminori Yamaguchi
文典 山口
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter having a switch element cooling structure.SOLUTION: The power converter includes a switch element attached to the inner side face of a housing 10 and a molded first recess 11 for housing an AC reactor. The power converter further includes: a first fin F1 on the outer side face of the housing 10 corresponding to the switch element; a second fin F2 on the outer side face of the housing 10 corresponding to the first recess 11; a first wall 13 extending from between the first fin F1 and the second fin F2; and a fan FAN, disposed on the first fin F1 side of the first wall 13, for making an air flow to the first fin F1. Further, the power converters includes a molded first air channel (A) for leading an air flow to the first fin by the fan FAN disposed on the first fin F1 side of the first wall 13, and a molded second air channel (B) through which natural convection of air is made to the second fin F2 side of the first wall 13.

Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device.

従来より、太陽電池や風力発電などの再生可能エネルギー、蓄電池、或いは燃料電池等
からの直流電力を交流電力に変換して負荷もしくは系統へ供給する電力変換装置が提供さ
れている。電力変換装置は、直流リアクトルを有する昇圧回路を備え、昇圧後の直流電力
をスイッチング素子を有するインバータ回路で交流電力に変換している。この交流電力は
高周波成分を含み、この高周波成分は交流リアクトルを有するフィルタ回路で減衰させて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a power conversion device that converts DC power from renewable energy such as a solar battery or wind power generation, a storage battery, or a fuel cell into AC power and supplies it to a load or system. The power converter includes a booster circuit having a DC reactor, and converts the boosted DC power into AC power by an inverter circuit having a switching element. The AC power includes a high frequency component, and the high frequency component is attenuated by a filter circuit having an AC reactor.

これらの直流リアクトル、交流リアクトル、スイッチ素子は発熱するため、冷却フィン
や送風ファン等を利用して冷却する必要がある。特許文献1、特許文献2にはこの冷却構
造について記載されている。
Since these DC reactor, AC reactor, and switch element generate heat, it is necessary to cool them using a cooling fin, a blower fan, or the like. Patent Document 1 and Patent Document 2 describe this cooling structure.

特許文献1では、上下方向に空気の流れる放熱フィンを有するケースに複数のスイッチ
素子を配置し、このケースの複数のスイッチ素子の右隣にコンデンサ配置用の孔を設けて
いる。コンデンサはこの孔を貫通して配置されるため放熱フィンと並んで空気の流れ内に
配置されている。また、放熱フィン及びコンデンサに向かって空気を送風する共通の送風
ファンが設けられている。これにより、送風された空気が放熱フィンに沿って放熱フィン
の下方から上方へ流れて放熱フィンが冷やされて複数のスイッチ素子が冷却されると共に
、コンデンサに直接空気が送風されてコンデンサが冷却される。このように、特に発熱の
高い複数のスイッチ素子については、冷却フィンと送風ファンとによる冷却が行われ、次
いで発熱の高い発熱部品(コンデンサ)は送風ファンにより冷却が行われる。
In Patent Document 1, a plurality of switch elements are arranged in a case having heat dissipating fins through which air flows in the vertical direction, and a capacitor arrangement hole is provided to the right of the plurality of switch elements in the case. Since the capacitor is disposed through the hole, the capacitor is disposed in the air flow along with the heat dissipating fins. Moreover, the common ventilation fan which ventilates air toward a radiation fin and a capacitor | condenser is provided. As a result, the blown air flows along the radiation fins from the lower side to the upper side of the radiation fins, the radiation fins are cooled to cool the plurality of switch elements, and air is directly blown to the capacitors to cool the capacitors. The As described above, the plurality of switch elements that generate particularly high heat are cooled by the cooling fin and the blower fan, and then the heat-generating component (condenser) that generates high heat is cooled by the blower fan.

特許文献2では、筐体の背面に放熱フィンを設け、さらにこの放熱フィンを3つの風路
に分けて夫々筐体の内側に設けた対応する発熱部品を冷却するように構成していた。
In Patent Document 2, a heat dissipating fin is provided on the back surface of the housing, and the heat dissipating fin is divided into three air passages to cool the corresponding heat generating components provided inside the housing.

特開平10−295087号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-295087 米国特許第7715195号明細書US Pat. No. 7,715,195

しかしながら、特許文献1に記載のものでは、送風した空気がコンデンサに当たり乱気
流を起こし、放熱フィンへ流れる空気の流れを妨げてスイッチ素子の冷却を阻害する問題
があった。 また、特許文献2に記載のものでは、夫々の風路による冷却能力は風路の断
面積に依存し、発熱部品の夫々の発熱量毎に最適に対応しにくい問題があった。
However, in the thing of patent document 1, the blown air hits a capacitor | condenser and raise | generates a turbulent air current, There existed a problem which obstructs the flow of the air which flows into a radiation fin, and inhibits cooling of a switch element. Moreover, in the thing of patent document 2, the cooling capacity by each air path depended on the cross-sectional area of the air path, and there existed a problem that it was difficult to respond | correspond optimally for every calorific value of each heat-emitting component.

本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、スイッチ素子の冷却作用を確
保できる電力変換装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can ensure a cooling effect of a switch element.

上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置はスイッチ素子を用いて直流電力を
交流電力に変換するインバータ回路と、第1リアクトルを通して交流電力の高周波成分を
減衰させるフィルタ回路と、インバータ回路及びフィルタ回路を収容する単一の筺体と、
を備えたものであり、筺体内面に、前記スイッチ素子を取り付けると共に、第1リアクト
ルを収納する第1窪みを成形し、スイッチ素子の取り付け位置に対応する筐体の外側面の
第1フィンと、第1窪みに対応する筐体の外側面の第2フィンと、第1フィンと第2フィ
ンとの間から延在する第1壁と、この第1壁の第1フィン側に設けられ第1フィンへ空気
を送風するファンとを有し、このファンから第1フィンへの送風をガイドする第1風路及
び、第1壁の第2フィン側へ空気を自然対流させる第2風路を設けることを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, a power converter according to the present invention includes an inverter circuit that converts DC power into AC power using a switching element, a filter circuit that attenuates high-frequency components of AC power through a first reactor, and an inverter circuit. And a single housing containing the filter circuit;
The first fin on the outer surface of the housing corresponding to the mounting position of the switch element, the switch element is mounted on the inner surface of the housing, the first recess for storing the first reactor is formed, A second fin on the outer surface of the housing corresponding to the first recess, a first wall extending from between the first fin and the second fin, and a first fin provided on the first fin side of the first wall. A fan that blows air to the fin, and a first air passage that guides air from the fan to the first fin and a second air passage that naturally convects air to the second fin side of the first wall are provided. It is characterized by this.

また、本発明の電力変換装置はダイキャスト成形された筐体の背面に空気が下から上へ
向かって自然対流しかつ放熱フィンを有する風路を少なくとも第1壁及び第2壁を用いて
第1風路乃至第3風路を設け、第1風路はファンから空気が送風されると共にこの風路に
対応する筐体の内面に第1発熱部品を取り付け、第2風路に対応する筺体の内面に第1発
熱部品より発熱量の少ない第2発熱部品を取り付け、第3風路に対応する筺体の内面に第
2発熱部品より発熱量の少ない第3発熱部品を取り付けることを特徴とするものである。
In addition, the power conversion device of the present invention uses at least the first wall and the second wall to form a wind path in which air naturally convects from the bottom to the top and has radiating fins on the back surface of the die-cast casing. 1st to 3rd air paths are provided, and air is blown from the fan in the first air path, and the first heat generating component is attached to the inner surface of the housing corresponding to the air path, and the housing corresponds to the second air path. A second heat generating component having a smaller amount of heat generation than the first heat generating component is attached to the inner surface of the first heat generating component, and a third heat generating component having a smaller heat generation amount than the second heat generating component is attached to the inner surface of the housing corresponding to the third air path Is.

本発明によれば、スイッチ素子の冷却を確保できる電力変換装置を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide a power conversion device that can ensure cooling of a switch element.

本実施形態の電力変換装置の前面図である。It is a front view of the power converter of this embodiment. 本実施形態の電力変換装置の背面の斜視図である。It is a perspective view of the back of the power converter of this embodiment. 本実施形態の電力変換装置の電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the power converter of this embodiment.

電力変換装置は、図3に示すように例えば太陽電池や燃料電池などの直流出力(風力発
電などの再生可能エネルギーによる出力を直流電力に変換したものでもよい)を、直流リ
アクトルDCL(第2リアクトル)を用いて昇圧する昇圧回路31と、昇圧回路31の出
力する直流電力を複数のスイッチ素子IPMを用いて交流電力に変換して出力するインバ
ータ回路32と、インバータ回路32の出力する交流電力から高周波成分を交流リアクト
ルACL(第1リアクトル)とコンデンサとを用いて除去するフィルタ回路33と、これ
らの昇圧回路31、インバータ回路32、及びフィルタ回路33とを収容する筺体10と
を備えている。
As shown in FIG. 3, for example, the power conversion device converts a direct current output of a solar cell, a fuel cell, or the like (which may be an output from renewable energy such as wind power generation into direct current power) into a direct current reactor DCL (second reactor). ), The inverter circuit 32 that converts the DC power output from the booster circuit 31 into AC power using a plurality of switch elements IPM, and the AC power output from the inverter circuit 32. The filter circuit 33 which removes a high frequency component using AC reactor ACL (1st reactor) and a capacitor | condenser, and the housing | casing 10 which accommodates these booster circuits 31, the inverter circuit 32, and the filter circuit 33 are provided.

図3に示すように、太陽電池(ストリング)34a乃至34eは複数(ここでは最大5
つのストリングに対応可能になっているが、接続するストリングの数は変更可能である)
設けられ、この5つの太陽電池34の出力を夫々昇圧する昇圧回路31a乃至31eを設
けている。このため、直流リアクトルDCL(又は昇圧回路)も太陽電池(ストリング)
の数分DCLa乃至DCLe(図示せず)が必要となる。昇圧回路31、インバータ回路
32、及びフィルタ回路33の回路構成については既存のDC/DCのスイッチング型の
昇圧回路、DC/ACのPWMに基づく変換回路や50Hz/60Hzを境界とするロー
パスフィルタの構成を用いることができるため詳細については省略する。図1に示すよう
に太陽電池34a乃至34eから出力される直流電力は夫々配線L1〜L5で、筺体10
の配線蓋15の配線孔(不図示)を経て内部へ引き込まれ、夫々開閉器S1〜S5に接続
されている。開閉器S1〜S5は、手動操作により、メンテナンス等を行う際には作業者
によって開かれ、太陽電池の出力を電力変換装置2に取り入れる際には作業者によって閉
じられる。
As shown in FIG. 3, there are a plurality of solar cells (strings) 34a to 34e (here, a maximum of 5).
One string can be supported, but the number of connected strings can be changed)
There are provided boosting circuits 31a to 31e for boosting the outputs of the five solar cells 34, respectively. For this reason, the DC reactor DCL (or booster circuit) is also a solar cell (string)
DCLa to DCLe (not shown) are required for several minutes. Regarding the circuit configuration of the booster circuit 31, the inverter circuit 32, and the filter circuit 33, the configuration of an existing DC / DC switching type booster circuit, a conversion circuit based on PWM of DC / AC, and a low-pass filter having a boundary of 50 Hz / 60 Hz. Since it can be used, details are omitted. As shown in FIG. 1, the DC power output from the solar cells 34a to 34e is wirings L1 to L5, respectively, and the housing 10
The wiring lid 15 is drawn in through a wiring hole (not shown) and connected to the switches S1 to S5, respectively. The switches S <b> 1 to S <b> 5 are manually opened by an operator when performing maintenance or the like, and are closed by an operator when taking the output of the solar cell into the power conversion device 2.

筺体10は、アルミ合金をダイカスト加工して得られる前面部分に開口を有する略立方
体形状を有している。筺体10の内側(筺体10の内面)には、交流リアクトルACL(
第2発熱部品)と直流リアクトルDCLa乃至DCLe(第3発熱部品)とを夫々配置す
る第1窪み11、及び第2窪み12が左右に一体成型されている。第1窪み11と第2窪
み12はリアクトルの配置後に熱伝導性が高くかつ電気絶縁性がある樹脂が流し込まれて
、これらのリアクトルが窪み11、12に固定される。窪み11は直流リアクトルDCL
aを先頭に筐体10の下側から上側に向かって末広がり状に順に直流リアクトルDCLb
、直流リアクトルDCLcが配置され次いで直流リアクトルDCLd、直流リアクトルD
CLeが配置される。太陽電池(ストリング)の接続される数が減少する際は逆順に直流
リアクトルDCLeから直流リアクトルDCLd側へ削減され、直流リアクトルDCLa
は最後に残るものである。
The housing 10 has a substantially cubic shape having an opening in a front surface portion obtained by die-casting an aluminum alloy. On the inner side of the housing 10 (inner surface of the housing 10), an AC reactor ACL (
The first recess 11 and the second recess 12 in which the second heat generating component) and the DC reactors DCLa to DCLe (third heat generating component) are arranged are integrally formed on the left and right. In the first dent 11 and the second dent 12, a resin having high thermal conductivity and electrical insulation is poured after the arrangement of the reactor, and these reactors are fixed to the dents 11 and 12. The hollow 11 is a DC reactor DCL
DC reactor DCLb in order from the bottom to the top of housing 10 starting from a
, DC reactor DCLc is arranged, then DC reactor DCLd, DC reactor D
CLe is arranged. When the number of connected solar cells (strings) decreases, the direct current reactor DCLe is reduced in the reverse order from the direct current reactor DCLe to the direct current reactor DCLd.
Is the last thing left.

第1窪み11と第2窪み12との間の筐体10の内面には複数のスイッチ素子IPM(
第1発熱部品)が配置される。第1発熱部品乃至第3発熱部品の通常動作時の発熱量には
第1発熱部品>第2発熱部品>第3発熱部品の関係がある。また、複数のスイッチ素子I
PM、直流リアクトルDCLa乃至DCLe、及び交流リアクトルACLの開口側には、
昇圧回路31、インバータ回路32、及びフィルタ回路33を成す電装基板17が配置さ
れる(図1の点線参照)。また、交流リアクトルACLの下方には端子台16が設けられ
、端子台16から延びる配線が配線蓋15の配線孔を介して外部に配線され交流電力を供
給する。電力変換装置1は、図示しない蓋により前面部分の開口を閉じ、家屋の壁面等に
取り付けて利用される。
On the inner surface of the housing 10 between the first recess 11 and the second recess 12, a plurality of switch elements IPM (
A first heat generating component) is arranged. The amount of heat generated during normal operation of the first heat generating component to the third heat generating component has a relationship of first heat generating component> second heat generating component> third heat generating component. Also, a plurality of switch elements I
On the opening side of PM, DC reactors DCLa to DCLe, and AC reactor ACL,
The electrical circuit board 17 which comprises the booster circuit 31, the inverter circuit 32, and the filter circuit 33 is arrange | positioned (refer the dotted line of FIG. 1). Further, a terminal block 16 is provided below the AC reactor ACL, and wiring extending from the terminal block 16 is wired to the outside through the wiring hole of the wiring lid 15 and supplies AC power. The power conversion device 1 is used by closing the opening of the front portion with a lid (not shown) and attaching it to the wall surface of a house.

図2に示すように、筺体10の外側(筺体10の背面)には、ダイカスト加工の際に、
複数のスイッチ素子IPMの配置箇所に対応して設けられる複数の第1フィンF1と、第
1窪み11に対応して設けられる複数の第2フィンF2と、第2窪み12に対応して設け
られる複数の第3フィンF3とが一体成形されている。第1〜第3ファンF1〜F3は上
下方向に渡って成形される。また、筺体10の背面の両側方には第1フィンF1〜第3フ
ィンF3へユーザ等が容易に触れられないように制限する壁19A、19Bが設けられて
いる。
As shown in FIG. 2, the outside of the housing 10 (the back surface of the housing 10) is subjected to die casting.
A plurality of first fins F1 provided corresponding to the arrangement locations of the plurality of switch elements IPM, a plurality of second fins F2 provided corresponding to the first depressions 11, and provided corresponding to the second depressions 12. A plurality of third fins F3 are integrally formed. The first to third fans F1 to F3 are formed in the vertical direction. Further, walls 19A and 19B are provided on both sides of the rear surface of the housing 10 to restrict the first fin F1 to the third fin F3 from being easily touched by a user or the like.

筺体10の外側には、第1フィンF1へ空気を送風するファンFANが配置され、第1
フィンF1と第2フィンF2との間からファンFANまで延在して設けられる第1壁13
がある。ファンFANは、筺体10の交流リアクトルACL側の第1窪み11の下(配線
蓋15上)の位置であり筺体10の側方側に配置される。このため、第1壁13は、第1
窪み側に折れ曲がっている。壁19AがファンFANの少し上方まで設けられ筺体10の
側方に吸入口を構成しており、ファンFANは、この吸入口17から空気を取り入れるこ
とができる。吸入口17から取り入れられファンFANから送風された空気は、第1壁に
よって構成される第1壁13の第1フィンF1側の第1風路Aを通って第1フィンF1へ
と導かれる。また、第1壁13の第2フィンF2側には、第1窪み11の熱により自然対
流する空気を第2フィンへと導く第2風路Bが第1壁によって構成されている。ファンF
ANの第1壁13を挟んで第2風路側には、吸入口17から流入する空気の一部を第2風
路B内へ導く開口18が構成されている。吸入口17にはユーザがフィンF1〜F3へ触
れないようにメッシュ部材等を設けると良い。
A fan FAN that blows air to the first fins F <b> 1 is disposed outside the housing 10.
A first wall 13 provided to extend from between the fin F1 and the second fin F2 to the fan FAN.
There is. The fan FAN is disposed below the first recess 11 (on the wiring lid 15) on the AC reactor ACL side of the housing 10 and on the side of the housing 10. Therefore, the first wall 13 is the first
It is bent to the dent side. The wall 19A is provided slightly above the fan FAN and forms a suction port on the side of the housing 10. The fan FAN can take in air from the suction port 17. The air taken in from the suction port 17 and blown from the fan FAN is guided to the first fin F1 through the first air passage A on the first fin F1 side of the first wall 13 constituted by the first wall. In addition, on the second fin F2 side of the first wall 13, a second air passage B that guides air naturally convected by the heat of the first recess 11 to the second fin is constituted by the first wall. Fan F
An opening 18 for guiding a part of the air flowing from the suction port 17 into the second air passage B is formed on the second air passage side across the first wall 13 of the AN. The suction port 17 may be provided with a mesh member or the like so that the user does not touch the fins F1 to F3.

第1フィンF1と第3フィンF3との間にこれらのフィンF1、F3と平行して設けら
れる第2壁14が筺体10に設けられ、この第2壁14は、ファンFANの配置箇所より
も下方まで延びている。第1フィンF1は第1窪み11と第2窪み12との間の筐体10
の背面から突出したものであり、第2フィンは第1窪みに対応する筐体10の背面から突
出したものであり、第3フィンは第2窪みに対応する筐体10の背面から突出したもので
あり、夫々のフィンの先端は実質的に同一の仮想平面(電力変換装置を壁面に取り付けた
際にこの壁面から一定の距離を持つ平面)に接するように構成されている。従って、筐体
10の背面からのフィンの高さは窪みの深さによって異なり、各フィンの高さは第1フィ
ン>第2フィン>第3フィンに構成されている。
Between the first fin F1 and the third fin F3, a second wall 14 provided in parallel with the fins F1 and F3 is provided in the housing 10, and the second wall 14 is more than the place where the fan FAN is disposed. It extends down. The first fin F <b> 1 is a housing 10 between the first recess 11 and the second recess 12.
The second fin protrudes from the back surface of the housing 10 corresponding to the first recess, and the third fin protrudes from the back surface of the housing 10 corresponding to the second recess. The tips of the fins are configured to contact substantially the same virtual plane (a plane having a certain distance from the wall surface when the power converter is attached to the wall surface). Therefore, the height of the fin from the back surface of the housing | casing 10 changes with the depth of a hollow, and the height of each fin is comprised by 1st fin> 2nd fin> 3rd fin.

以上のように、本実施形態の電力変換装置1によれば、第1壁13によって、第1壁1
3の第1フィンF1側に、ファンFANから送風される空気を第1フィンF1へと導く第
1風路Aと、第1壁13の第2フィンF2側に、自然対流する空気を第2フィンF2へと
導く第2風路Bが構成される。このため、第1壁13によって第1風路Aと第2風路Bと
が区切られているので、第2フィンF2や第3フィンF3に送風が干渉してファンFAN
からの第1フィンF1への送風が妨げられることがなくなり、複数のスイッチ素子IPM
の冷却が確保できる。
As described above, according to the power conversion device 1 of the present embodiment, the first wall 1 is formed by the first wall 13.
The first air flow A that guides the air blown from the fan FAN to the first fin F1 on the first fin F1 side of the third air and the second air that naturally convects on the second fin F2 side of the first wall 13 A second air passage B leading to the fin F2 is configured. For this reason, since the first air path A and the second air path B are separated by the first wall 13, the air flow interferes with the second fin F2 and the third fin F3, and the fan FAN.
From the air to the first fin F1 is not obstructed, and a plurality of switch elements IPM
Can be ensured.

また、交流リアクトルACLは、複数のスイッチ素子IPMよりも発熱量が少ないため
、第1窪み11に設けられる第2フィンF2による冷却でも(ファンFANからの送風が
無くとも)十分に冷却することができる。
In addition, since the AC reactor ACL generates less heat than the plurality of switch elements IPM, the AC reactor ACL can be sufficiently cooled even by the cooling by the second fin F2 provided in the first recess 11 (even if there is no ventilation from the fan FAN). it can.

また、本実施形態の電力変換装置1によれば、第1壁13は、第1窪み11側に曲がっ
ているため、開口18から流入する空気が短い距離で第1窪み11まで到達することがで
きる。これにより、より冷たい空気を第1窪み11まで送ることができるので冷却効果が
向上する。第2風路Bを流れる空気は、第1風路Aを通る空気よりも流速が遅いため、第
1壁13を第1フィンF1側に曲げるよりも、第1壁13を、第1窪み11側(第2フィ
ン側)に曲げる方が冷却効果の向上が期待できる。
Moreover, according to the power converter device 1 of this embodiment, since the 1st wall 13 is bent to the 1st hollow 11 side, the air which flows in from the opening 18 can reach the 1st hollow 11 in a short distance. it can. Thereby, since cooler air can be sent to the 1st hollow 11, the cooling effect improves. Since the air flowing through the second air passage B has a slower flow velocity than the air passing through the first air passage A, the first wall 13 is moved to the first recess 11 rather than bending the first wall 13 toward the first fin F1. The cooling effect can be expected to bend to the side (second fin side).

また、本実施形態の電力変換装置1によれば、第1フィンF1と第3フィンF3との間
にこれらのフィンF1、F3と平行して設けられる第2壁14を設け、この第2壁14を
、ファンFANの配置箇所よりも下方まで延ばしている。このため、第2壁14に、ファ
ンFANから送風される空気が当たって第1フィンへと導くため冷却効果が向上する。
Moreover, according to the power converter device 1 of this embodiment, the 2nd wall 14 provided in parallel with these fins F1 and F3 is provided between the 1st fin F1 and the 3rd fin F3, and this 2nd wall. 14 is extended below the position where the fan FAN is disposed. For this reason, since the air blown from the fan FAN hits the second wall 14 and leads to the first fin, the cooling effect is improved.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the above description is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof.

例えば、第1壁13を第1窪み13側(第2フィン側)に曲げて、第1窪み13の下に
ファンFANを設けたが、第2壁14を第2窪み12側(第3フィン側)に曲げて第2窪
み14の下にファンFANを設けても良い。この場合、第2壁14によって、第2壁14
の第1フィンF1側に、ファンFANから送風される空気を第1フィンF1へと導く第1
風路Aと、第2壁14の第3フィンF3側に、対流する空気を第3フィンF3(第2窪み
14)へと導く第3風路とが構成されることになる。
For example, the first wall 13 is bent toward the first recess 13 (second fin side), and the fan FAN is provided under the first recess 13, but the second wall 14 is connected to the second recess 12 (third fin). The fan FAN may be provided under the second recess 14 by bending the second fan 14 to the side. In this case, the second wall 14 is changed by the second wall 14.
First air that is blown from the fan FAN to the first fin F1 is guided to the first fin F1.
An air path A and a third air path that guides convection air to the third fin F3 (second recess 14) are configured on the third fin F3 side of the second wall 14.

1 電力変換装置10 筐体11 第1窪み12 第2窪み13 第1壁1
4 第2壁15 配線孔16 端子台17 吸入口18 開口19 壁A
第1風路B 第2風路ACL 交流リアクトル(第1リアクトル)DCLa乃至
e 直流リアクトル(第2リアクトル)IPM 複数のスイッチ素子S1〜S5 開閉器
L1〜L5 配線FAN ファンF1 第1フィンF2 第2フィンF3 第3フ
ィン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter device 10 Housing | casing 11 1st hollow 12 2nd hollow 13 1st wall 1
4 Second wall 15 Wiring hole 16 Terminal block 17 Suction port 18 Opening 19 Wall A
First air path B Second air path ACL AC reactor (first reactor) DCLa to e DC reactor (second reactor) IPM Multiple switch elements S1 to S5 Switches L1 to L5 Wiring FAN Fan F1 First fin F2 Second Fin F3 3rd fin

Claims (13)

スイッチ素子を用いて直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、第1リアクトル
を通して前記交流電力の高周波成分を減衰させるフィルタ回路と、前記インバータ回路及
び前記フィルタ回路を収容する単一の筺体と、を備えた電力変換装置において、 前記筺
体内面に、前記スイッチ素子を取り付けると共に、第1リアクトルを収納する第1窪みを
成形し、前記スイッチ素子の取り付け位置に対応する前記筐体の外側面の第1フィンと、
第1窪みに対応する前記筐体の外側面の第2フィンと、第1フィンと第2フィンとの間か
ら延在する第1壁と、この第1壁の第1フィン側に設けられ第1フィンへ空気を送風する
ファンとを有し、前記ファンから第1フィンへの送風をガイドする第1風路及び、第1壁
の第2フィン側へ空気を自然対流させる第2風路を設けることを特徴とする電力変換装置
An inverter circuit that converts DC power into AC power using a switch element; a filter circuit that attenuates high-frequency components of the AC power through a first reactor; a single housing that houses the inverter circuit and the filter circuit; In the power conversion device, the switch element is attached to the inner surface of the housing, and a first recess for housing the first reactor is formed, and the outer surface of the casing corresponding to the attachment position of the switch element is formed. 1 fin,
A second fin on the outer surface of the housing corresponding to the first depression, a first wall extending from between the first fin and the second fin, and a first fin provided on the first fin side of the first wall. A first air passage that guides air flow from the fan to the first fin, and a second air passage that naturally convects air to the second fin side of the first wall. A power converter characterized by being provided.
第1風路と第2風路とに繋がる開口を有することを特徴とする請求項1に記載の電力変換
装置。
The power converter according to claim 1, further comprising an opening connected to the first air path and the second air path.
第1壁は、第1窪み側に曲がっていることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 2, wherein the first wall is bent toward the first depression. 前記筺体内面に前記直流電力の昇圧回路を成す第2リアクトルを収納する第2窪みを成形
し、第1窪みと第2窪みとの間の前記筐体内面に前記スイッチ素子が取り付けられるよう
に構成し、第2窪みに対応する前記筐体の外側の第3フィンと、第1フィンと第3フィン
との間から延在する第2壁を有し、第2壁は、前記ファンから送風される空気を前記第1
フィンへ導くことを特徴とする電力変換装置。
A second recess for accommodating the second reactor forming the DC power boosting circuit is formed on the inner surface of the casing, and the switch element is attached to the inner surface of the casing between the first recess and the second recess. And a second fin extending from between the first fin and the third fin on the outside of the housing corresponding to the second recess, and the second wall is blown from the fan. The first air
A power converter characterized by being guided to a fin.
前記筐体はダイキャストによって成形されていることを特徴とする請求項4に記載の電力
変換装置。
The power converter according to claim 4, wherein the casing is formed by die casting.
ダイキャスト成形された筐体の背面に空気が下から上へ向かって自然対流しかつ放熱フィ
ンを有する風路を少なくとも第1壁及び第2壁を用いて第1風路乃至第3風路を設け、第
1風路はファンから空気が送風されると共にこの風路に対応する前記筐体の内面に第1発
熱部品を取り付け、第2風路に対応する前記筺体の内面に第1発熱部品より発熱量の少な
い第2発熱部品を取り付け、第3風路に対応する前記筺体の内面に第2発熱部品より発熱
量の少ない第3発熱部品を取り付けることを特徴とする電力変換装置。
At least the first wall and the third air path are formed by using at least the first wall and the second wall in the air channel in which air is naturally convected from the bottom to the top and the heat dissipating fins are formed on the rear surface of the die-cast casing. The first air passage is provided with air from the fan, and a first heat generating component is attached to the inner surface of the housing corresponding to the air passage, and the first heat generating component is attached to the inner surface of the housing corresponding to the second air passage. A power converter, wherein a second heat generating component having a smaller heat generation amount is attached, and a third heat generating component having a heat generation amount smaller than that of the second heat generating component is attached to the inner surface of the housing corresponding to the third air path.
少なくとも第1発熱部品又は第3発熱部品の何れか一方は前記筐体の内面の窪みに設けら
れることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
The power conversion device according to claim 6, wherein at least one of the first heat generating component and the third heat generating component is provided in a recess in the inner surface of the housing.
第1風路の放熱フィンの前記筐体の外側面からの高さは第2風路の放熱フィンのその高さ
及び第3風路の放熱フィンのその高さより高いことを特徴とする請求項7に記載の電力変
換装置。
The height of the radiating fin of the first air passage from the outer surface of the housing is higher than the height of the radiating fin of the second air passage and the height of the radiating fin of the third air passage. 8. The power conversion device according to 7.
第1発熱部品は直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を成すスイッチ素子であり
、第2発熱部品は高周波成分を減衰させるフィルタ回路を成す第1リアクトルであり、第
3発熱部品は直流電力を昇圧する回路を成す第2リアクトルであることを特徴とする請求
項8に記載の電力変換装置。
The first heat generating component is a switching element that forms an inverter circuit that converts DC power into AC power, the second heat generating component is a first reactor that forms a filter circuit that attenuates high frequency components, and the third heat generating component receives DC power. The power converter according to claim 8, wherein the power converter is a second reactor that forms a step-up circuit.
前記直流電力を昇圧する回路は複数の直流電力の入力に対応する複数の昇圧回路から構成
され、夫々の昇圧回路は第2リアクトルを有することを特徴とする請求項9に記載の電力
変換装置。
The power converter according to claim 9, wherein the circuit for boosting the DC power includes a plurality of booster circuits corresponding to a plurality of DC power inputs, and each booster circuit includes a second reactor.
第2リアクトルは3個以上の数を有し前記窪みの中で前記筐体の下側から上側に向かって
下側を末広がり状に取り付けることを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。
11. The power converter according to claim 10, wherein the second reactor has a number of three or more, and the lower reactor is attached in a divergent shape from the lower side to the upper side of the housing in the recess.
第2発熱部品及び第3発熱部品は夫々の窪みの中において熱伝導性を有しかつ電気絶縁性
を有する部材でモールドされていることを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。
The power converter according to claim 11, wherein the second heat generating component and the third heat generating component are molded with a member having thermal conductivity and electrical insulation in each recess.
前記昇圧回路の入力する直流電力は太陽電池の発電電力であることを特徴とする請求項1
2に記載の電力変換装置。
2. The DC power input to the booster circuit is generated power of a solar cell.
2. The power conversion device according to 2.
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