JP2015023655A - Electric power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置に関するものである。 The present invention relates to a power conversion device.
従来、例えば昇降機や空調機等の制御において電力変換装置が用いられており、この種の電力変換装置は、主要部品である回路機器等のパワーモジュールが収納本体に収納されるとともに、このパワーモジュールを冷却するためのヒートシンクが設けられている。ヒートシンクは、収納本体とともに装置本体を形成するフレーム体を備えて構成されている。フレーム体は、ダイカストで製作されており、内部に冷却ファン及び冷却フィンが装着されている。このようなフレーム体は、冷却ファンが駆動することにより、外部の空気を内部に導入して冷却フィン間を通過させ、その後に外部に送出することでパワーモジュールを放熱させている。一方、収納本体には、複数の開口が形成されており、収納本体内部で発生した熱の一部を該開口より外部に放出するようにしている。 Conventionally, for example, a power conversion device has been used in the control of an elevator, an air conditioner, etc., and this type of power conversion device has a power module such as a circuit device that is a main component stored in a storage body, and this power module. A heat sink is provided to cool the battery. The heat sink includes a frame body that forms an apparatus main body together with the storage main body. The frame body is manufactured by die casting, and a cooling fan and a cooling fin are mounted therein. In such a frame body, when the cooling fan is driven, the outside air is introduced into the interior of the frame body to pass between the cooling fins, and then is sent to the outside to radiate heat from the power module. On the other hand, a plurality of openings are formed in the storage body, and a part of the heat generated inside the storage body is discharged to the outside from the openings.
ところが、上記電力変換装置では、収納本体内部で発生した熱の一部を収納本体に形成された開口を通じて放出するようにしているが、かかる放出は空気の自然対流によって行われており、高負荷時には十分に熱を放出することができない虞れがあった。 However, in the above power conversion device, a part of the heat generated inside the storage body is released through an opening formed in the storage body. However, such release is performed by natural convection of air, and the high load There was a possibility that heat could not be released sufficiently.
そこで、熱の放出を増大させて冷却効率の向上を図るべく、収納本体の内部とフレーム体の内部とを連通させるようにし、フレーム体の内部に設けた冷却ファンの駆動により収納本体内部の熱を強制的に外部に放出するようにした電力変換装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to increase the release of heat and improve the cooling efficiency, the inside of the storage body is communicated with the inside of the frame body, and the heat inside the storage body is driven by the driving of the cooling fan provided inside the frame body. There is known a power conversion device that forcibly discharges to the outside (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上述した電力変換装置においては、収納本体の内部とフレーム体の内部とを連通させるようにし、フレーム体の内部に設けた冷却ファンの駆動により収納本体内部の熱を強制的に外部に放出するようにしていたので、収納本体の開口より内部に外気を吸い込むこととなり、粉塵等の塵埃物が該開口より侵入してしまう虞れがあった。このような塵埃物の侵入は、パワーモジュール等の回路機器の故障等を招来することになり好ましいものではない。 However, in the above-described power conversion device, the inside of the storage body and the inside of the frame body are communicated, and the heat inside the storage body is forcibly released to the outside by driving a cooling fan provided inside the frame body. Therefore, outside air is sucked into the inside of the opening of the storage main body, and there is a possibility that dust such as dust may enter from the opening. Such intrusion of dust is not preferable because it causes a failure of a circuit device such as a power module.
本発明は、上記実情に鑑みて、冷却効率の向上を図りつつ、収納本体内部に塵埃物が侵入することによる回路機器の故障を防止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する。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of preventing a circuit device from being broken due to dust intruding into a storage body while improving cooling efficiency. .
上記目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、内部に回路機器を主として収納する収納本体と、前記収納本体とともに装置本体を形成し、かつ内部に搭載された冷却ファンが駆動することにより、外部の空気を内部に導入して内部に装着された冷却フィン間を通過させてから外部に送出することで前記回路機器を放熱させるヒートシンクを構成するフレーム体とを備えた電力変換装置において、前記装置本体は、前記収納本体の内部と前記フレーム体の内部とが連通しており、かつ前記収納本体に形成された開口を覆うよう配設されたフィルタ部材を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power conversion device according to the present invention includes a storage body that mainly stores circuit equipment therein, and a device body that forms the device body together with the storage body, and a cooling fan mounted therein is driven. And a frame body that constitutes a heat sink that dissipates heat from the circuit device by introducing outside air into the inside and passing between the cooling fins mounted inside and then sending the outside to the outside. The apparatus main body includes a filter member that communicates between the inside of the storage body and the inside of the frame body and that is disposed so as to cover an opening formed in the storage body. To do.
また本発明は、上記電力変換装置において、前記フィルタ部材は、前記開口の近傍に配設されたフィルタ支持部材により前記装置本体に着脱可能に配設されたことを特徴とする。 According to the present invention, in the power conversion device, the filter member is detachably disposed on the device main body by a filter support member disposed in the vicinity of the opening.
本発明によれば、装置本体は、収納本体の内部とフレーム体の内部とが連通しているので、冷却ファンの駆動により、収納本体の内部に強制的に外部空気を侵入させることができ、収納本体の内部の機器等を冷却することができる。また、フィルタ部材が収納本体に形成された開口を覆うよう配設しているので、粉塵等の塵埃物が開口から侵入することを防止できる。よって、冷却ファンの駆動により収納本体の内部に強制的に外部空気を侵入させるので、収納本体に収納された機器等の冷却効率の向上を図ることができ、しかも粉塵等の塵埃物が開口から侵入することを防止できるので、回路機器の故障等を防止することができるという効果を奏する。 According to the present invention, the apparatus main body communicates with the inside of the storage main body and the inside of the frame body, so that the external air can be forced to enter the inside of the storage main body by driving the cooling fan. Devices inside the storage body can be cooled. In addition, since the filter member is disposed so as to cover the opening formed in the storage body, dust such as dust can be prevented from entering from the opening. Therefore, the cooling fan is driven to force the outside air into the storage body, so that the cooling efficiency of the equipment stored in the storage body can be improved and dust such as dust can be removed from the opening. Since intrusion can be prevented, there is an effect that failure of the circuit device and the like can be prevented.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a power conversion device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施の形態である電力変換装置を示す斜視図であり、図2は、本発明の実施の形態である電力変換装置の内部構造を模式的に示す模式図であり、図3は、図1に示した電力変換装置の一部を分解して示す斜視図である。ここで例示する電力変換装置は、装置本体1を備えている。 FIG. 1 is a perspective view showing a power conversion device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an internal structure of the power conversion device according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view showing a part of the power conversion device shown in FIG. The power conversion device illustrated here includes a device main body 1.
装置本体1は、収納本体10とフレーム体20とを備えて構成してある。収納本体10は、後面が開口した直方状の形態をなしており、フレーム体20の前方域を覆う態様で該フレーム体20に連結されている。かかる収納本体10は、フレーム体20との間に様々な制御機器を収納するための収納空間11を画成している。また、収納本体10には、上面開口12及び側面開口13が形成されている。上面開口12は、収納本体10の上面に複数形成されている。側面開口13は、収納本体10の左右それぞれの側面の下方に複数形成されている。
The apparatus main body 1 includes a storage
フレーム体20は、上面及び下面が開口した直方状を成すものであり、例えばダイカストにより構成してある。このフレーム体20には、フィンユニット21、冷却ファン22、コンデンサ23が配設してある。
The
フィンユニット21は、ベース部21aの後面に上下方向に沿って延在する複数の冷却フィン21bが左右方向に並設されることで構成したものである。このフィンユニット21のベース部21aは、フレーム体20の前面20aの上方開口20bを貫通するパワーモジュール14に熱的に接続してある。
The
パワーモジュール14は、収納本体10に配設された基板15の後面に実装されており、入力を順変換するコンバータ部とこのコンバータ部の出力を逆変換するインバータ部とを含む回路部を備えるものである。かかるパワーモジュール14は公知のものである。
The
冷却ファン22は、フレーム体20の上面の開口を閉塞する態様で配設されている。この冷却ファン22は、駆動することによりフレーム体20の下方、あるいはフレーム体20の側面に形成されたフレーム開口24を通じて外部の空気をフレーム体20の内部に導入し、冷却フィン21b間に空気を通過させて外部に送出する送風手段である。このように冷却フィン21b間に空気が通過することで、フィンユニット21にて熱交換が積極的に行われることとなり、フレーム体20はパワーモジュール14等の機器のヒートシンクを構成している。
The
コンデンサ23は、複数設けてあり、それぞれが図示せぬブスバー(導体)を介してパワーモジュール14に電気的に接続されることで、それぞれがコンバータ部の出力を平滑化するものである。
A plurality of
このような装置本体1においては、上記構成の他、連通孔20c、第1フィルタ部材30及び第2フィルタ部材40を備えて構成してある。連通孔20cは、フレーム体20の前面20aの上部側に複数形成してある。この連通孔20cは、フレーム体20の内部と収納本体10との内部(収納空間11)とを連通させるためのものである。これにより、フレーム体20の内部と収納空間11とは、連通孔20cを通じて連通することとなる。
Such an apparatus main body 1 includes the
第1フィルタ部材30は、例えばへパフィルタ等のフィルタを備えた板状構造体であり、その前端部には把手30aが設けてある。このような第1フィルタ部材30は、第1フィルタ支持部材31に支持されることで上面開口12を覆う態様で配設してある。
The
より詳細に説明すると、第1フィルタ支持部材31は、左支持部材311と右支持部材312とが左右一対となる態様で配設されることにより構成されるものである。左支持部材311は、収納本体10の上面の左端部より上方に延在する左上延部311aと、この左上延部311aの延在端部より右方に延在する左右延部311bとにより構成されており、左右延部311bと収納本体10の上面との間には第1フィルタ部材30の進入を許容する大きさの間隙が形成してある。右支持部材312は、収納本体10の上面の右端部より上方に延在する右上延部312aと、この右上延部312aの延在端部より左方に延在する右左延部312bとにより構成されており、右左延部312bと収納本体10の上面との間には第1フィルタ部材30の進入を許容する大きさの間隙が形成してある。
More specifically, the first
そして、図3に示すように、左支持部材311と収納本体10の上面との間、並びに右支持部材312と収納本体10の上面との間に前方より第1フィルタ部材30が進入することで、第1フィルタ部材30は、第1フィルタ支持部材31に支持されて上面開口12を覆う態様で配設される。尚、図1中の符号50は、ストッパ部材である。
As shown in FIG. 3, the
また、第1フィルタ支持部材31は、支持する第1フィルタ部材30が前方に向けて移動することを許容するので、これにより、第1フィルタ部材30は、装置本体1(収納本体10)に着脱可能に配設されている。
Further, since the first
第2フィルタ部材40は、例えばへパフィルタ等のフィルタを備えた板状構造体であり、その前端部には把手40aが設けてある。このような第2フィルタ部材40は、第2フィルタ支持部材41に支持されることで側面開口13を覆う態様で配設してある。
The
より詳細に説明すると、第2フィルタ支持部材41は、上支持部材411と下支持部材412とが上下一対となる態様で配設されることにより構成されるものである。上支持部材411は、収納本体10の右側面における側面開口13の上部域より右方に延在する上右延部411aと、この上右延部411aの延在端部より下方に延在する上下延部411bとにより構成されており、上下延部411bと収納本体10の右側面との間には第2フィルタ部材40の進入を許容する大きさの間隙が形成してある。下支持部材412は、収納本体10の右側面の下端部より右方に延在する下右延部412aと、この下右延部412aの延在端部より上方に延在する下上延部412bとにより構成されており、下上延部412bと収納本体10の右側面との間には第2フィルタ部材40の進入を許容する大きさの間隙が形成してある。
More specifically, the second
そして、図3に示すように、上支持部材411と収納本体10の右側面との間、並びに下支持部材412と収納本体10の右側面との間に前方より第2フィルタ部材40が進入することで、第2フィルタ部材40は、第2フィルタ支持部材41に支持されて側面開口13を覆う態様で配設される。
As shown in FIG. 3, the
また、第2フィルタ支持部材41は、支持する第2フィルタ部材40が前方に向けて移動することを許容するので、これにより、第2フィルタ部材40は、装置本体1(収納本体10)に着脱可能に配設されている。尚、図には明示していないが、右側面と同様に、左側面にも第2フィルタ部材(40)が第2フィルタ支持部材(41)に支持されることで左側面の側面開口(13)を覆う態様で配設してある。
Further, since the second
このような構成を有する電力変換装置においては、連通孔20cを通じてフレーム体20の内部と収納空間11とが連通しているので、冷却ファン22の駆動により、図4に示すように、上面開口12及び側面開口13からも外部空気が侵入し、侵入した空気が連通孔20cを通じてフレーム体20の内部に至ってその後に外部に放出されることとなる。この場合に、上面開口12を覆う態様で第1フィルタ部材30を配設し、かつ側面開口13を覆う態様で第2フィルタ部材40を配設しているので、粉塵等の塵埃物が上面開口12及び側面開口13から侵入することを防止できる。
In the power conversion device having such a configuration, the interior of the
よって、本実施の形態である電力変換装置によれば、冷却ファン22の駆動により収納空間11の内部に強制的に外部空気を侵入させるので、収納空間11の機器等を冷却することで冷却効率の向上を図ることができ、しかも粉塵等の塵埃物が上面開口12及び側面開口13から侵入することを防止できるので、パワーモジュール14等の回路機器の故障等を防止することができる。
Therefore, according to the power conversion device of the present embodiment, since the external air is forcibly entered into the
また、本実施の形態である電力変換装置によれば、第1フィルタ部材30が第1フィルタ支持部材31により装置本体1に対し着脱可能に配設されるとともに、第2フィルタ部材40が第2フィルタ支持部材41により装置本体1に対し着脱可能に配設されているので、各フィルタ部材30,40の汚れが目立つ場合には、新しいフィルタ部材に交換することができ、これにより、塵埃物のフィルタリング性能を良好なものとすることができる。
Moreover, according to the power converter device which is this Embodiment, while the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.
上述した実施の形態では、収納本体10の上面開口12及び側面開口13をフィルタ部材で覆う場合について説明したが、本発明においては、収納本体の開口が設けられる個所は特に限定されるものではなく、またフィルタ部材の支持の仕方は、その都度最適なもので決定すればよい。
In the above-described embodiment, the case where the upper surface opening 12 and the side surface opening 13 of the storage
1 装置本体
10 収納本体
11 収納空間
12 上面開口
13 側面開口
14 パワーモジュール
15 基板
20 フレーム体
20c 連通孔
21 フィンユニット
21a ベース部
21b 冷却フィン
22 冷却ファン
23 コンデンサ
30 第1フィルタ部材
31 第1フィルタ支持部材
40 第2フィルタ部材
41 第2フィルタ支持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus
Claims (2)
前記収納本体とともに装置本体を形成し、かつ内部に搭載された冷却ファンが駆動することにより、外部の空気を内部に導入して内部に装着された冷却フィン間を通過させてから外部に送出することで前記回路機器を放熱させるヒートシンクを構成するフレーム体と
を備えた電力変換装置において、
前記装置本体は、前記収納本体の内部と前記フレーム体の内部とが連通しており、かつ前記収納本体に形成された開口を覆うよう配設されたフィルタ部材を備えたことを特徴とする電力変換装置。 A storage body that mainly stores circuit devices therein;
An apparatus body is formed together with the housing body, and a cooling fan mounted inside is driven to introduce outside air into the interior and pass between cooling fins mounted inside and then send it out. In a power converter comprising a frame body that constitutes a heat sink that dissipates heat from the circuit device,
The apparatus main body includes a filter member disposed so as to cover an opening formed in the housing main body, and the inside of the housing main body communicates with the inside of the frame body. Conversion device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019069461A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Dust removal mechanism, electronic device, and method for manufacturing electronic device |
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JPH04123591U (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-09 | 株式会社東芝 | Air-cooled semiconductor equipment |
JP2008103576A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Yaskawa Electric Corp | Motor controller |
JP2012099784A (en) * | 2010-08-02 | 2012-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | Electronic apparatus |
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- 2013-07-18 JP JP2013149425A patent/JP2015023655A/en active Pending
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