JP2017216772A - Electric power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品で発生する熱を放熱するヒートシンクと、ヒートシンクの放熱を促す冷却風を発生させるファンとを備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a heat sink that dissipates heat generated by an electronic component and a fan that generates cooling air that promotes heat dissipation of the heat sink.
太陽光発電設備および燃料電池発電設備といった発電設備を系統連系させる電力変換装置は、電子部品を用いることにより、発電設備から供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置において電力変換に用いられるリアクトルおよびスイッチング素子といった電子部品は電流が流れることにより発熱する。また電力変換装置には、リアクトルおよびスイッチング素子に比べて発熱量が小さいリレーおよびコンデンサといった電子部品も用いられる。一般的に電力変換装置には冷却ファンおよびヒートシンクといった冷却機構が設けられている。冷却機構を設けることにより電力変換装置を構成する筐体内の電子部品が冷却されるため、これらの電子部品の温度上昇が抑制され、電力変換装置の製品寿命を延ばすことができる。このように電子部品を冷却することは製品寿命を延ばす上で重要である。ところが電力変換に用いられる電子部品は、水および埃の付着を回避するため筐体に収納されている。特に屋外仕様の電力変換装置の筐体は、雨が筐体内部に侵入することを防止するため、空気の吸排気口が設けられていない密閉された防水構造である。そのため電力変換に用いられる電子部品が筐体に収納された電力変換装置では、電子部品で発生した熱を筐体の外部へ放熱する構造が重要になる。 A power conversion device that interconnects power generation facilities such as a solar power generation facility and a fuel cell power generation facility converts DC power supplied from the power generation facility into AC power by using electronic components. Electronic components such as a reactor and a switching element used for power conversion in the power conversion device generate heat when a current flows. In addition, electronic components such as relays and capacitors that generate less heat than reactors and switching elements are also used in power conversion devices. Generally, the power conversion device is provided with a cooling mechanism such as a cooling fan and a heat sink. By providing the cooling mechanism, the electronic components in the housing constituting the power conversion device are cooled, so that the temperature rise of these electronic components can be suppressed and the product life of the power conversion device can be extended. Cooling the electronic components in this way is important for extending the product life. However, electronic components used for power conversion are housed in a housing in order to avoid adhesion of water and dust. In particular, the casing of the outdoor-type power conversion device has a sealed waterproof structure in which no air intake / exhaust port is provided in order to prevent rain from entering the casing. Therefore, in a power conversion device in which an electronic component used for power conversion is housed in a housing, a structure for dissipating heat generated in the electronic component to the outside of the housing is important.
特許文献1に開示されるインバータ装置は、筐体ケースと、筐体ケースに形成され筐体ケースの内部に空気を導入する開口部と、筐体ケースに形成され開口部から導入された空気を筐体ケースの外部に排出する通気穴と、開口部と通気穴との間に設置される発熱部品である絶縁トランスと、絶縁トランスと通気穴との間に設置され絶縁トランスに比べて発熱量が小さい電界コンデンサと、絶縁トランスと電界コンデンサとの間に設置される対流防止板とを備える。また特許文献1に開示されるインバータ装置は、発熱部品で発生した熱を放熱する放熱フィンと、放熱フィンを冷却するファンとを備える。
The inverter device disclosed in
特許文献1に開示される従来の電力変換装置では、絶縁トランスで発生した熱により、開口部から通気穴へ向かう空気の対流が筐体ケースの内部に生じる。特許文献1に開示されるインバータ装置では、絶縁トランスよりも下流側に位置する電界コンデンサと絶縁トランスとの間に対流防止板を設けることにより、絶縁トランスで発生した熱による電界コンデンサの温度上昇を抑制している。また特許文献1に開示されるインバータ装置は、放熱フィンおよびファンを用いることにより、発熱部品で発生した熱を積極的に放熱させる構造である。
In the conventional power converter disclosed in
特許文献1に開示される電力変換装置が屋外に設置される密閉筐体で構成されている場合、当該電力変換装置では、密閉筐体の内部に設置されたファンを用いることにより発熱量が大きい電子部品の温度上昇を抑制できるが、当該電子部品で発生した熱により密閉筐体内の雰囲気温度が上昇し、許容温度が小さい電子部品の温度上昇を招くという課題があった。
When the power conversion device disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品の温度上昇を抑制できる電力変換装置を得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the power converter device which can suppress the temperature rise of an electronic component.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、電力変換に用いられる第1の部品と、電力変換に用いられ許容温度が第1の部品の許容温度よりも低い第2の部品と、第1の部品および第2の部品を収納する筐体と、筐体の内部の空気を循環させるファンと、第1の部品とファンとの間に設置される仕切板とを備え、ファンは、ファンの吹き出し面と仕切板との成す角度が鋭角であり、吹き出し面が仕切板と面する位置に設置され、第2の部品は、仕切板の延長面に対して、仕切板よりもファン側の領域に設置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power conversion device according to the present invention includes a first component used for power conversion, and an allowable temperature used for power conversion is higher than an allowable temperature of the first component. Lower second component, a casing for storing the first component and the second component, a fan for circulating the air inside the casing, and a partition installed between the first component and the fan The fan has an acute angle between the blowout surface of the fan and the partition plate, and is installed at a position where the blowout surface faces the partition plate. The second component is located with respect to the extended surface of the partition plate. And it is installed in the area | region of the fan side rather than a partition plate, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、電子部品の温度上昇を抑制できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the temperature of the electronic component.
以下に、本発明の実施の形態に係る電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, the power converter concerning an embodiment of the invention is explained in detail based on a drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る電力変換装置の外観図である。図2は図1に示す電力変換装置の分解図である。図3は図2に示す第1のヒートシンク、第2のヒートシンクおよびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図である。図4は図2に示す筐体に設置された第1の基板、第2の基板、第3の基板、制御基板、電源基板およびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図である。図5は図4に示す第1の仮想面から実施の形態1に係る電力変換装置の制御基板、電源基板、ファンおよび筐体を見たときの内観図である。図6は図2に示す第1のヒートシンク、第2のヒートシンクおよび筐体を、第1のヒートシンクおよび第2のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図である。図1から図6では、右手系のXYZ座標において、電力変換装置100の上下方向をZ軸方向とし、Z軸方向と直交する方向をX軸方向とし、Z軸方向とX軸方向の両者に直交する方向をY軸方向とする。ただし、X軸方向は後述する筐体2の側面2dの長手方向であり、Y軸方向は筐体2の側面2dの短手方向であり、Z軸方向は筐体2の側面2dの厚み方向である。
FIG. 1 is an external view of a power conversion device according to
図1に示すように実施の形態1に係る電力変換装置100は、後述する第1の部品および第2の部品を収納する筐体2と、筐体2の上側に設置され筐体2内の部品を保護する上部カバー1と、筐体2の下側に設置され放熱を要する筐体2内の部品を収納する下部カバー3とを備える。下部カバー3は、筐体2内の部品に接続され電力変換装置100の外部に配線される不図示のケーブルを保護するためのケーブルカバー4と、放熱を要する部品の冷却を促すための吸排気口7とを備える。ケーブルカバー4は、下部カバー3の側面3bの一部に設けられている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように電力変換装置100は、図1に示す構成に加えて、筐体2に収納される第1の基板20、第2の基板21、第3の基板22、制御基板23および電源基板24を備える。これらの基板に設置される部品の詳細とこれらの基板の設置位置の詳細に関しては後述する。
As shown in FIG. 2, in addition to the configuration shown in FIG. 1, the
また電力変換装置100は、第1のカバーである下部カバー3に収納される第1のヒートシンク6および第2のヒートシンク5を備える。第2のヒートシンク5は放熱効果を上げるための複数のフィン5aと、複数のフィン5aを固定する基部5bとを備える。第2のヒートシンク5は、有底の四角形状に形成された下部カバー3の底面3aに複数のフィン5aが対向するように設置される。第2のヒートシンク5の基部5bには、第2の基板21に実装された8つの第1のIGBT12が接している。第1のヒートシンク6は、放熱効果を上げるための複数のフィン6aと、複数のフィン6aを固定する基部6bとを備える。第1のヒートシンク6は、下部カバー3の底面3aに複数のフィン6aが対向するように設置される。第1のヒートシンク6の基部6bには、電力変換に用いられる第1の部品である直流リアクトル10および交流リアクトル11が筐体2または第3の基板22と対向するように設置されている。第2のヒートシンク5および第1のヒートシンク6の材料としては、アルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス合金、銅合金、鋳鉄、鋼または鉄合金を例示できる。
The
有底の四角形状に形成された筐体2の底面2aには、第1の基板20に実装された8つの第1のIGBT12を第2のヒートシンク5に接触させるための第1の穴2bが形成されている。また筐体2の底面2aには、第1のヒートシンク6に設置された直流リアクトル10および交流リアクトル11を筺体2内に収納するための第2の穴2cが形成されている。なお図2では不図示であるが、筐体2の底面2aには、第3の基板22に実装された第2のIGBT13を第1のヒートシンク6に接触させるための穴が形成されている。
The
筐体2の底面2aには、筐体2の内部の空気、すなわち電力変換装置100の内部の空気を循環させるファン15が設置されている。筐体2の側面2dには、上部カバー1と接触して防水性を確保するための上部カバー用パッキン9が設置される。
A
図3に示すように第2のヒートシンク5の基部5bには、第1のヒートシンク用パッキン16−1が取り付けられている。第1のヒートシンク用パッキン16−1は、第2のヒートシンク5の基部5bの外縁部を取り囲むように取り付けられている。第1のヒートシンク6の基部6bには、第2のヒートシンク用パッキン16−2が取り付けられている。第2のヒートシンク用パッキン16−2は、第1のヒートシンク6の基部6bの外縁部を取り囲むように取り付けられている。第1のヒートシンク用パッキン16−1および第2のヒートシンク用パッキン16−2は、筺体2の底面2aと接触して、各ヒートシンクと筐体2との間における防水性を確保するためのものである。
As shown in FIG. 3, a first heat sink packing 16-1 is attached to the
図4には、筐体2を平面視したときの直流リアクトル10、交流リアクトル11、第1の基板20、第2の基板21、第3の基板22、制御基板23、電源基板24およびファン15といった、電力変換装置100の構成部品の一部が示される。図4では、第3の基板22、制御基板23、電源基板24、ファン15および筐体2の底面2aを含む面を第1の仮想面Aとし、図4に示す直流リアクトル10、交流リアクトル11、第1の基板20および第2の基板21を含む面を第2の仮想面Bとしている。
In FIG. 4, the
筺体2は、筐体2を平面視して互いに対向する一対の長手面2d1,2d2と互いに対向する短手面2d3,2d4とを含む長方形状である。
The
交流リアクトル11、直流リアクトル10、第1の基板20、第2の基板21、第3の基板22、制御基板23、電源基板24およびファン15の設置位置を具体的に説明する。
The installation positions of the
交流リアクトル11および直流リアクトル10は、Y軸方向において一方の長手面2d1の近くに設置され、かつ、X軸方向において一方の短手面2d3の近くに設置されている。
The
第3の基板22は、Y軸方向において、交流リアクトル11と他方の長手面2d2との間に設置され、かつ、直流リアクトル10と他方の長手面2d2との間に設置される。具体的には、一方の長手面2d1から第3の基板22の外周縁までの長さL1とし、他方の長手面2d2から第3の基板22の外周縁までの長さをL2とし、一方の短手面2d3から第3の基板22の外周縁までの長さL3とし、他方の短手面2d4から第3の基板22の外周縁までの長さL4としたとき、第3の基板22は、L1>L2、かつ、L4>L3のように筐体2の底面2aに設置されている。
The
第3の基板22には、制御基板23および電源基板24が設置される。電源基板24および制御基板23は、それぞれの外周縁が第3の基板22の基板面に接するように、第3の基板22に対してZ軸方向に立てて固定されている。すなわち、電源基板24および制御基板23は、それぞれの基板面が第3の基板22の基板面に対してZ軸方向に立てて固定されている。電源基板24および制御基板23は、それぞれの基板面が対向するように設置される。
A
なお図4では、電源基板24が制御基板23と一方の短手面2d3との間に設置され、制御基板23が電源基板24と他方の短手面2d4との間に設置さているが、電源基板24および制御基板23の位置は逆でもよい。
In FIG. 4, the
また第3の基板22には、電力変換に用いられる第2の部品であるコンデンサ25およびリレー26が設置される。コンデンサ25およびリレー26は、その許容温度が第1の部品である直流リアクトル10および交流リアクトル11の許容温度よりも低い電子部品である。コンデンサ25およびリレー26は、電源基板24と一方の短手面2d3との間に設置されている。またコンデンサ25およびリレー26は、直流リアクトル10または交流リアクトル11と他方の長手面2d2との間に設置されている。
The
第1の基板20および第2の基板21は、Y軸方向において一方の長手面2d1の近くに設置され、かつ、X軸方向において他方の短手面2d4の近くに設置されている。第2の基板21は筐体2の底面2aに固定される。第2の基板21にはコンデンサ25を含む複数の部品が設置される。第2の基板21に設置されるこれらの部品は、直流リアクトル10および交流リアクトル11に比べて発熱量が小さい部品である。
The
第1の基板20はZ軸方向において第2の基板21の基板面に固定されている。第1の基板20は、その基板面が第2の基板21の基板面と対向している。第1の基板20には、電力変換に用いられる第2の部品であるリレー26を含む複数の部品が設置される。第1の基板20に設置されるこれらの部品は、直流リアクトル10および交流リアクトル11に比べて発熱量が小さい部品である。
The
ファン15は、筐体2の内部の領域の内、仕切板として機能する制御基板23よりもファン15側の領域、すなわち第2の基板21と他方の長手面2d2との間の領域18において、筐体2の底面2aに固定されている。制御基板23はその基板面がY軸方向と平行に設置されており、ファン15は、ファン15の吹き出し面15aと制御基板23の基板面とが成す角度θが60°になり、かつ、ファン15の吹き出し面15aが制御基板23の基板面に面するように設置される。
The
第2の基板21と他方の長手面2d2との間の領域18において、筐体2の底面2aには、不図示のケーブルを筐体2内に導入するための複数のケーブル穴13が設けられている。ケーブル穴13には、防水性を確保するためのケーブル用パッキン8が取り付けられている。
In a
図5に示すように、制御基板23および電源基板24は第3の基板22に対してZ軸方向に立てて固定されている。第3の基板22に実装された第2のIGBT13は第1のヒートシンク6と接触している。第1の基板20は、Z軸方向において第2の基板21の上側に設置されている。リレー26は、第1の基板20の基板面において、上部カバー1と対向するように設置される。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、XY平面上の第2のヒートシンク5の面積はXY平面上の第1のヒートシンク6よりも大きい。第2のヒートシンク5および第1のヒートシンク6は防水性を確保するため筐体2に直接固定されている。
As shown in FIG. 6, the area of the
図7は本発明の実施の形態1に係る電力変換装置のブロック図である。電力変換装置100は、昇圧回路91、インバータ回路92、フィルタ回路93、制御回路94、および電源回路95を備える。複数の昇圧回路91は、太陽電池90で発電された直流電力の電圧を昇圧し、昇圧した直流電力をインバータ回路92に供給する。インバータ回路92は、昇圧回路91から供給された直流電力を交流電力に変換する。フィルタ回路93は、インバータ回路92から出力された交流電力の高周波成分を減衰させて商用系統96に出力する。昇圧回路91は、直流リアクトル、スイッチング素子、ダイオードおよびコンデンサといった部品から構成される。またインバータ回路92およびフィルタ回路93は、交流リアクトル、スイッチング素子、コンデンサおよびリレーといった部品から構成される。インバータ回路92の動作は制御回路94により制御される。電源回路95はこれらの部品を駆動するための電力を供給する。
FIG. 7 is a block diagram of the power conversion apparatus according to
このように電力変換装置100では、太陽電池90から出力される直流電圧が昇圧回路91で昇圧され、インバータ回路92およびフィルタ回路93で直流電圧から交流電圧に変換されて商用系統96に供給される。このように電力変換装置100が動作する際、各種部品が発熱する。特に昇圧回路91では、昇圧に使用される直流リアクトルおよびスイッチング素子が発熱する。またインバータ回路92およびフィルタ回路93では、直流を交流に変換する際に使用される交流リアクトルおよびスイッチング素子が発熱する。直流リアクトルおよび交流リアクトルは、磁性コアに絶縁被覆付きの銅線をコイル状に巻いたものであり、動作が保障される許容温度が比較的高い。スイッチング素子としては、IPM(Intelligent Power Module)またはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)といった半導体素子を例示できる。スイッチング素子は、一般的にリアクトルよりも許容温度は低いが、半導体素子であるためリアクトルよりも自身の発熱を放熱しやすい構造である。またコンデンサおよびリレーは、発熱量は少ないが、一般的にリアクトルおよびスイッチング素子と比較して許容温度が低い部品である。
As described above, in the
図8は本発明の実施の形態1に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図である。図8に示すように第2の部品であるリレー26は、制御基板23の仮想的な延長面23aに対して、ファン15側の領域Cに設置されている。また交流リアクトル11および直流リアクトル10は、制御基板23の仮想的な延長面23aに対して、ファン15側とは反対側の領域Dに設置されている。前述したようにファン15は、制御基板23の基板面に対して60°傾けて設置されている。すなわちファン15は、図8に示す軸15bとY軸40とが成す角度θ’が30°になるように、Y軸方向に対して傾けて設置されている。またファン15は、仕切板として機能する制御基板23の方向に向けられ、かつ、ファン15の吹き出し面15aが制御基板23と面する位置に設置されている。軸15bは、XY平面上においてファン15の中心を通り、かつ、ファン15の吹き出し面15aと直交する軸である。Y軸40は、XY平面上において、ファン15の中心を通り、かつ、Y軸方向に延びる軸である。
FIG. 8 is a diagram showing a result of analyzing the air path when the fan of the power conversion device according to
ファン15により発生した筺体2内の風は、制御基板23に当たり、第1の基板20に実装されたリレー26に向かって流れている。制御基板23が壁になるため、交流リアクトル11および直流リアクトル10には風が流れ難くなる。
The wind in the
図9は比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図である。比較例に係る電力変換装置100Aでは、実施の形態1とは異なり、ファン15がY軸方向に対して−7.5°傾けて設置されている。このように構成した場合、ファン15の吹き出し面15aがY軸方向に対して、第1の基板20に実装されたリレー26側に面する。そのため、ファン15から吹き出された風は、第1の基板20に実装したリレー26側に流れるだけでなく、交流リアクトル11および直流リアクトル10側にも流れる。これはファン15から吹き出された風が制御基板23に妨げられることなく筐体2内を循環するためである。
FIG. 9 is a diagram illustrating a result of analyzing the air path when the fan of the power conversion device according to the comparative example is operated. In the
図10は本発明の実施の形態1に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図である。図11は比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図である。図10において(1)から(4)で示す温度は、図11に示す(1)から(4)の位置で計測される温度に対する温度増減量を表す。(1)は第1の基板20に実装されたリレー26の近くの温度を表し、(2)は直流リアクトル10および交流リアクトル11の近くの温度を表し、(3)は第3の基板22に実装されたリレー26の近くの温度を表し、(4)はファン15の近くの温度を表す。
FIG. 10 is a diagram showing a temperature evaluation result when the fan of the power conversion device according to
図10に示す(1)の位置における温度は、図11に示す(1)の位置における温度に対して5.7K低減している。図10に示す(3),(4)の位置における温度は、図11に示す(3),(4)の位置における温度に対してそれぞれ3.4K,2.8K低減している。図10に示す(2)の位置における温度は、図11に示す(2)の位置における温度に対して1.4K上昇している。 The temperature at the position (1) shown in FIG. 10 is reduced by 5.7 K with respect to the temperature at the position (1) shown in FIG. The temperatures at the positions (3) and (4) shown in FIG. 10 are reduced by 3.4K and 2.8K, respectively, with respect to the temperatures at the positions (3) and (4) shown in FIG. The temperature at the position (2) shown in FIG. 10 is increased by 1.4 K with respect to the temperature at the position (2) shown in FIG.
ファンの傾きを−7.5°から30°に変更することにより、実施の形態に係る電力変換装置100では、第1の基板20に実装されるリレー26と第3の基板22に実装されるリレー26との周囲温度が低下し、直流リアクトル10および交流リアクトル11の周辺温度が上昇する。これは、ファン15から吹き出された風が直流リアクトル10に流れることを電源基板24および制御基板23によって抑制できるためである。
By changing the inclination of the fan from −7.5 ° to 30 °, the
また実施の形態1に係る電力変換装置100では、ファン15から吹き出された風は、直流リアクトル10を避けるようにして筺体2内を循環するため、直流リアクトル10で発生した熱が筺体内に分散されることに起因した他の部品の温度上昇が抑制される。これにより図10に示す(1)、(3)および(4)の位置における温度が低減する。
Moreover, in the
実施の形態1に係る電力変換装置100では、直流リアクトル10および交流リアクトル11といった許容温度および発熱量が高い部品が、筐体内部の筐体2の角部の近くに設置される。また電力変換装置100では、仕切板として機能する制御基板23または電源基板24が、リレー26およびコンデンサ25といった許容温度および発熱量が小さい部品を、直流リアクトル10および交流リアクトル11から隔てる構成としている。また実施の形態1に係る電力変換装置100では、制御基板23または電源基板24に吹出風を当てられるようにファン15が設置されている。
In
この結果、許容温度および発熱量が高い部品で発生した熱による、許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇が抑制される。また許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇を抑制できることから、第1のヒートシンク6の表面積は第2のヒートシンク5の表面積よりも小さくすることができ、電力変換装置100の小型化が可能である。
As a result, the temperature rise of the parts having a low allowable temperature and a low calorific value due to the heat generated in the parts having a high allowable temperature and a high calorific value is suppressed. Moreover, since the temperature rise of components having a low allowable temperature and a low calorific value can be suppressed, the surface area of the
また実施の形態1に係る電力変換装置100では、第2のヒートシンク5は、直流リアクトル10および交流リアクトル11の温度が許容温度の範囲内になるように設計されている。第2のヒートシンク5をこのように設計することにより、仕切板により直流リアクトル10および交流リアクトル11の近くに流れる風の風量が低下しても、放熱効果を高めることができる。
In the
実施の形態2.
図12は本発明の実施の形態2に係る電力変換装置の分解図である。図13は図12に示す第1のヒートシンク、第2のヒートシンク、リアクトル用カバーおよび筐体を、第1のヒートシンクおよび第2のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図である。図14は図4に示す第2の仮想面から実施の形態2に係る電力変換装置のファン、制御基板、電源基板およびリアクトル用カバーを見たときの内観図である。
FIG. 12 is an exploded view of the power converter according to
実施の形態1に係る電力変換装置100との相違点は、実施の形態2の係る電力変換装置100では、直流リアクトル10および交流リアクトル11を収納する有底の四角形状に形成された第2のカバーであるリアクトル用カバー17を備えることである。リアクトル用カバー17は、第1のカバーである下部カバー3の内部に設置され、図12では第1のヒートシンク6と下部カバー3の側面3bとの間に設置される。
The difference from the
図13に示すように、XY平面上の第2のヒートシンク5の面積はXY平面上の第1のヒートシンク6よりも大きい。またリアクトル用カバー17はY軸方向において第2のヒートシンク5とリアクトル用カバー17との間に設置され、X軸方向において第1のヒートシンク6と筐体2との間に設置されている。
As shown in FIG. 13, the area of the
図14に示すように、直流リアクトル10および交流リアクトル11はリアクトル用カバー17に収納される。そしてリアクトル用カバー17は、第1のヒートシンク6と下部カバー3の側面3bとの間に設置される。このように構成することにより、直流リアクトル10と交流リアクトル11で発生した熱は、下部カバー3に設けられた吸排気口7を介して放熱され、筐体2内部には伝わり難くなる。その結果、実施の形態1に比べて、許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇をより一層抑制できる。
As shown in FIG. 14, the
なお実施の形態1,2では、制御基板23または電源基板24を仕切板として機能させることにより、許容温度が低い部品の温度上昇を抑制する構成例を説明したが、制御基板23または電源基板24以外の樹脂製または金属製の板状部材を仕切板として用いてもよい。このような樹脂製または金属製の板状部材の代わりに制御基板23または電源基板24を用いることにより電力変換装置100の部品設置スペースを有効に活用できるだけでなく、樹脂製または金属製の板状部材の製造から取り付けまでに係るコストを低減することができる。
In the first and second embodiments, the configuration example has been described in which the
また実施の形態1,2では、ファン15の吹き出し面15aと制御基板23の基板面とが成す角度θが60°になる例を説明したが、ファン15は、ファン15の吹き出し面15aと制御基板23との成す角度が鋭角となるように設置されていればよく、角度θは60°に限定されるものではない。
In the first and second embodiments, the example in which the angle θ formed by the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 上部カバー、2 筐体、2a,3a 底面、2b 第1の穴、2c 第2の穴、2d,3b 側面、2d1,2d2 長手面、2d3,2d4 短手面、3 下部カバー、4 ケーブルカバー、5 第2のヒートシンク、5a,6a フィン、5b,6b 基部、6 第1のヒートシンク、7 吸排気口、8 ケーブル用パッキン、9 上部カバー用パッキン、10 直流リアクトル、11 交流リアクトル、13 ケーブル穴、15 ファン、15a 吹き出し面、16−1 第1のヒートシンク用パッキン、16−2 第2のヒートシンク用パッキン、17 リアクトル用カバー、18 領域、20 第1の基板、21 第2の基板、22 第3の基板、23 制御基板、24 電源基板、25 コンデンサ、26 リレー、90 太陽電池、91 昇圧回路、92 インバータ回路、93 フィルタ回路、94 制御回路、95 電源回路、96 商用系統、100,100A 電力変換装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電力変換に用いられ許容温度が前記第1の部品の許容温度よりも低い第2の部品と、
前記第1の部品および前記第2の部品を収納する筐体と、
前記筐体の内部の空気を循環させるファンと、
前記第1の部品と前記ファンとの間に設置される仕切板と
を備え、
前記ファンは、前記ファンの吹き出し面と仕切板との成す角度が鋭角であり、前記吹き出し面が前記仕切板と面する位置に設置され、
前記第2の部品は、前記仕切板の延長面に対して、前記仕切板よりも前記ファン側の領域に設置されていることを特徴とする電力変換装置。 A first component used for power conversion;
A second component used for power conversion and having an allowable temperature lower than the allowable temperature of the first component;
A housing for housing the first component and the second component;
A fan for circulating the air inside the housing;
A partition plate installed between the first component and the fan,
The fan has an acute angle formed between the blowout surface of the fan and the partition plate, and is installed at a position where the blowout surface faces the partition plate,
The power converter according to claim 2, wherein the second component is installed in an area closer to the fan than the partition plate with respect to an extended surface of the partition plate.
前記第2の部品で発生した熱を放熱する第2のヒートシンクと
を備え、
前記第2のヒートシンクの表面積は前記第1のヒートシンクの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の電力変換装置。 A first heat sink that dissipates heat generated by the first component;
A second heat sink that dissipates heat generated by the second component;
5. The power conversion device according to claim 1, wherein a surface area of the second heat sink is smaller than a surface area of the first heat sink. 6.
前記第1のカバーの内部に設置されると共に前記第1の部品を収納する第2のカバーとを備えることを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 A first cover that is installed in the housing and houses at least the first heat sink and the second heat sink;
The power converter according to claim 5, further comprising a second cover that is installed inside the first cover and that houses the first component.
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