JP4360123B2 - Power converter - Google Patents

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JP4360123B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、電力変換のための半導体モジュールとその付属品とをユニットとして制御盤等の筐体内に収納する電力変換装置に係り、特にその冷却構成の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザ加工などの加工電源装置、インバータ装置などの電力変換装置は、交流電源の入力遮断器、ピーク電流の抑制及び他の接続機器に対する電源歪みの悪影響を防止するためのACリアクトル、主回路電磁開閉器、交流電力を直流電力に整流するダイオードモジュール、上記直流電力に含まれる脈動分を平滑するための電解コンデンサ、平滑された直流電力を所望の電圧と周波数の交流電力に変換するためのIGBTなどの半導体モジュール、上記ダイオードモジュール及び半導体モジュールを冷却するためのヒートシンク及び冷却ファン、各種制御プリント基板及び入出力端子台などの機器から構成される。
【0003】
上記従来の電力変換装置は、半導体モジュール、冷却フィン、平滑コンデンサを含む主回路ブロック、プリント板ブロック、冷却ファンブロック、端子台ブロック、箱体ブロックなどから構成して、組立,保守点検の手間を軽減し、異なる保護構造が容易に構成できるようにしている。また、上記冷却ファンブロックは装置上部に配設され、誘引通風により最下段に配設した平滑コンデンサを冷却し、次いで冷却フィンを冷却したのち最上部から排気している(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−232288号公報(段落[0012]、第1図)
【0005】
また、発熱素子を設けた電子機器を収納する制御箱の背面側壁に対向して放熱フィンを配設し、上記放熱フィンの下方表面から冷却ファンにより外気を吹きつけ、放熱フィン上部の排気口から空気案内板によって制御箱の背面側壁に沿わせて上方に排気している(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献2】
実用新案登録第2508697号公報(段落[0006]、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
例えば前記特許文献1に記載のものは、装置の下面から吸気し上面から排気しているので、制御盤筐体内に収納した場合、上段に他の区画又は機器を密着できず、上段には排気のための空間が必要となり筐体を大きくする必要がある。また、放熱フィンの風上側の放熱によって風下側の温度が上昇して冷却が損なわれる。このため大形の放熱フィンを必要とする問題があった。
【0008】
例えば前記特許文献2に記載のものは、放熱フィンの下方表面から外気を吹きつけているので、冷却効率は改善されているものの、冷却ファンの大きさに比べ2〜3倍以上長い放熱フィンにおいては、同様に風上側の放熱によって風下側が加熱されやすい。また、排気口の上面が覆われてないので防滴性能が無いなど保護構造に劣り、工場環境によっては設置できない問題があった。
【0009】
また、上記二つの従来のものは、機器を平面的に配置しているので装置の幅が大きく、従って、これらを収納する制御盤筐体の幅も大きくなる。さらに、電力変換装置の前方には該装置の保守・点検のため他の機器を配置できず、電力変換装置における付帯的機器である入力遮断器、ACリアクトル、主回路電磁開閉器などの機器を収納するためには別のスペースを必要とする。
【0010】
この発明は、前記のような問題点を解消するためになされたものであり、半導体モジュールなどからの発熱を効率的に冷却でき、かつ、上面に他の機器又は区画を密着でき、制御盤筐体を小形にできる電力変換装置を得ることを目的とする。
【0011】
また、電力変換装置における付帯的機器も一体に実装して強制空冷してコンパクトに構成でき制御盤全体の製造コストが低減でき、対環境性に優れた電力変換装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明による請求項1に係る電力変換装置は、半導体モジュールが取り付けられたヒートシンクと上記ヒートシンクを冷却する冷却ファンとを備えた電力変換装置において、上記電力変換装置は、前記半導体モジュールやヒートシンクおよび冷却ファンを収納し背面上部に排気口を背面中間部に吸気口を設けた筐体と、この筐体の前方に防塵区画を形成すると共に前記排気口および吸気口が設けられた背面を含む後方に換気区画を形成するように分割する第1の仕切板と、前記換気区画内に前記吸気口を囲むように吸気区画を形成すると共に前記冷却ファンに対応する位置にファン穴を設けた第2の仕切板とを備え、上記電力変換装置の上記半導体モジュールを含む電子機器が配置されるユニット前方部を上記防塵区画内に配置収納し、上記電力変換装置の上記ヒートシンクと冷却ファンとが配置されるユニット後方部を上記第1の仕切板に形成された開口部を貫通して上記換気区画内に配置収納すると共に、上記冷却ファンの吸気側を、上記第2の仕切板に形成されたファン穴に密着し、前記吸気口を通し筐体外部から吸気された外気を、吸気区画内に至り前記ファン穴を通して冷却ファンの吐出側からヒートシンク内を貫流して前記吸気口が設けられている筐体背面の上部に設けられた排気口から排気する構成であることを特徴とするものである。
【0013】
この発明による請求項2に係る電力変換装置は、吸気口を前記冷却ファンの位置よりも下方に設け、排気口を前記冷却ファンの位置よりも上方に設けたことを特徴とするものである。
【0014】
この発明による請求項3に係る電力変換装置は、冷却ファンをヒートシンクの背面の略中央部に配置し、ヒートシンク内を貫流した外気をヒートシンクの上下側から排気し、筐体背面側の排気口を吸気区画の上下に設け、上記上下の排気口から筐体外に排出する構成であることを特徴とするものである。
【0015】
この発明による請求項4に係る電力変換装置は、ヒートシンクの放熱フィンを上下に2分割して配設すると共に、上記上下の放熱フィンの間に電解コンデンサをユニット前方部からユニット後方部に貫通して配設することを特徴とするものである。
【0016】
この発明による請求項5に係る電力変換装置は、ヒートシンクの排気側に、リアクトル、変圧器、抵抗器等の発熱体を配置し、上記ヒートシンクからの排気で強制冷却する構成であることを特徴とするものである。
【0017】
この発明による請求項6に係る電力変換装置は、発熱体が巻線と鉄心とを備えたリアクトル又は変圧器であって、上記鉄心に固着された取付部材を介してユニット後方部に取付固定され、上記取付部材の前面側にはユニット前方部に位置して端子部が配設され、上記巻線から引き出されるリードは上記取付部材を貫通して上記端子部に接続されていることを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、図1〜図6を参照してこの発明の実施の形態1に係る電力変換装置の構成を説明する。図1は制御盤内に収納した電力変換装置の縦断面図、図2は電力変換装置のユニット後方部の正面図、図3は図2に示す電力変換装置の上段ヒートシンク部分の横断面図、図4は図2に示す電力変換装置の下部の横断面図、図5は図1に示す電力変換装置を途中まで引き出した縦断面図、図6は電力変換装置を引き出した後の制御盤の要部正面図である。
【0019】
図において、1は制御盤100の底板である。底板1の前後にはビーム2が配設されており、キャスター3が取り付けられている。4は制御盤100の中段に配設された水平仕切板である。5は前面に配設された扉、6は背面に配設された裏板である。7は上記扉5と裏板6との間に配設された第1の仕切板で、底板1と水平仕切板4との間の空間内は、第1の仕切板7によって前後に分割され、前方に防塵区画101が形成されると共に後方に換気区画102が形成されている。また、水平仕切板4の上部には他の区画104が形成され、他の扉等で閉塞されている。
【0020】
裏板6の上部には上排気口6Aが穿設され、その内側には多数の羽板10を備えた上ルーバー11が配設されている。換気区画102内に位置する底板1にはスリット孔から成る下側の排気口1Aが穿設されている。また、裏板6の中間部には上排気口6Aより大きい吸気口6Bが穿設され、同様に多数の羽板10を備えた中ルーバー12が配設されている。換気区画102内には第2の仕切板8によって、吸気口6Bを囲む吸気区画103が形成されている。
【0021】
第2の仕切板8の垂直部8Aには後述する冷却ファン39に密着するファン穴8Dが穿設され、垂直部8Aの上端からは上ルーバー11の外枠に達するまで上水平部8Bが延設されている。また、垂直部8Aの下端からは裏板6まで斜めに延びる下傾斜部8Cが延設されている。吸気のための中ルーバー12は上ルーバー11から離れるように吸気区画103の下寄りに配設されている。
【0022】
図6に示す9は中間側壁であり、扉5と裏板6はそれぞれ左右の中間側壁9の前後面に密着され、第1の仕切板7と第2の仕切板8の左右端は中間側壁9の側壁面9Aに密着固定されている。また、上ルーバー11,中ルーバー12の幅も中間側壁9,9の幅一杯に構成されている。以上のように形成された防塵区画101、換気区画102及び吸気区画103は、必要に応じて制御盤100内に横並びに複数個形成される。
【0023】
次に電力変換装置105の構成について説明する。電力変換装置105のケーシングは左側板51と右側板52及び左右側板51,52を後方と前方において連結する背面板53と前面板54とから成る。そして背面板53の前側に位置するユニット前方部106と裏側に位置するユニット後方部107とから構成され、ユニット前方部106は防塵区画101内に収納配置されユニット後方部107は換気区画102内に収納配置される。
【0024】
ユニット前方部106に収納される部品として、24は交流電源の入力遮断機、25は制御回路のための保護遮断機、26は制御基板であり、前面板54の前側に取り付けられている。前面板54の裏側にも制御基板27などが取り付けられている。制御基板26の前側には補助板55を介して表示基板29が取り付けられている。28は制御基板26の下方部分に実装された制御回路コネクタで、外部より制御ケーブル(図示せず)が配線接続される。43は主回路端子台で、前面板54の下部に配設され、交流電源の入力ケーブルと電力変換後の出力ケーブル(いずれも図示せず)が配線接続される。
【0025】
30,31はそれぞれ主回路電磁開閉器で右側板52の開口52A内に配設された側面板56に取り付けられている。32は交流電力を直流電力に整流するダイオードモジュールである。33は上記直流電力に含まれる脈動分を平滑するための電解コンデンサで、2個が横並びに配設されている。34は平滑された直流電力を所望の電圧と周波数の交流電力に変換するためのIGBTなどの半導体モジュールである。35は半導体モジュール34のためのゲート制御基板である。
【0026】
ユニット後方部107に収納される部品として、36は上ヒートシンク、37は下ヒートシンクである。上ヒートシンク36は、そのベースプレート36Aで背面板53に穿設された角穴53Aを塞ぐように固定され、放熱フィン36Bは換気区画102内に配置されている。ダイオードモジュール32と複数個の半導体モジュール34のうち2個が上ヒートシンク36に固定され、防塵区画101内に配置されている。また、電解コンデンサ33はその端子部33Aが防塵区画101内に配置されると共に本体部が背面板53に穿設された丸穴53Bを貫通して換気区画102内に配置されている。そして、導体40によって並列接続されると共に導体41によってダイオードモジュール32及び半導体モジュール34と接続固定されている。
【0027】
電解コンデンサ33の下側に配置された下ヒートシンク37も上ヒートシンク36と同様に角穴53Cを塞ぐように固定され、他の半導体モジュール34が固定されている。下ヒートシンク37の下方に巻き線と鉄心とを備えた機器38が配設されている。機器38はピーク電流の抑制及び他の接続機器に対する電源歪みの悪影響を防止するためのACリアクトルや電力変換後の出力電圧の昇圧又は降圧のための高周波変圧器として使用される。なお、上下のヒートシンク36、37のベースプレートは一体に形成し、放熱フィンのみを上下に分割しても良い。
【0028】
巻き線と鉄心とを備えた機器38は、図4に示すように巻き線38A内部を通る鉄心38Bに鋼製バンドなどにより固定された取付部材38Cを有する。取付部材38Cは背面板53の角穴53Dを塞ぐように固定され、巻き線38Aと鉄心38Bは換気区画102内に配置されている。また、取付部材38Cの前面側には防塵区画101内に位置して端子台38Dが取り付けられている。巻き線38Aからでるリード38Eは取付部材38Cを貫通して端子台38Dと接続されている。
【0029】
57は上下のヒートシンク36,37及び電解コンデンサ33の本体後方部を覆うフィンカバーである。フィンカバー57はコ字形の水平断面を有し、左右の側板51,52にねじ止め固定され、その背面に冷却ファン39が取付られている。冷却ファン39は1個ないし2個が電解コンデンサ33のほぼ中心に配置されている。フィンカバー57に穿設されたファン穴57Aは、後方に配設された第2の仕切板8のファン穴8Dと同心である。
【0030】
電力変換装置105は側板51,52の上端をガイドレール機構109に引っ掛けるように懸垂保持されている。側板51,52を上端前方で連結する横枠60はガイドレール機構109とのロック機構の組み付けや取っ手として使用される。制御盤100内に組み込まれた電力変換装置105のユニット後方部107は第1の仕切板7に穿設された開口7A(図6)を貫通して換気区画102内に位置する。開口7Aの周りに当接するようにパッキン58が配設され換気区画102との密閉性が向上されている。
【0031】
以上のように構成された電力変換装置105は図5に示すように左右一対のガイドレール機構109に沿って引き出すことができる。ガイドレール機構109は水平仕切板4の下面に固定され、第1の仕切板7を貫通して換気区画102内に延びている。14はガイドレール機構109の後方部を換気区画102から仕切るためのレールカバーである。このレールカバー14によってガイドレール機構109後方部の防塵性が確保される。
【0032】
縦長に構成された電力変換装置105は、左右の中間側壁9、9の間に通常2台から3台を横並びに近接して収納することができる。図中の一点鎖線90は横並び配置された電力変換装置105の境界線を示している。即ち、防塵区画101,換気区画102,吸気区画103は複数台の電力変換装置105に共通に形成されている。
【0033】
次に動作について説明する。冷却ファン39の運転により、矢印91で示す外気吸気流は中ルーバー12を通り吸気区画103内に吸い込まれる。次にファン穴8D、57Aを貫流してフィンカバー57内に押し込まれ、上側の外気気流92と下側の外気気流93に分流する。上側の外気気流92は上ヒートシンク36の放熱フィン36B内を貫流してフィンカバー57上端部分から後方にほぼ直角に偏向され上ルーバー11を通って矢印92Aで示す上側の排気気流として制御盤外に排気される。
【0034】
下側の外気気流93は、下ヒートシンク37の放熱フィン内を貫流して下端部から押し出される。次に中央部の気流は巻き線と鉄心とを備えた機器38に衝突して矢印93A(図4)で示すように迂回して下方に向かう。次いで底板1のスリット孔1Aから矢印93Bで示す下側の排気気流として制御盤外に排気される。
【0035】
電解コンデンサ33の電気特性、寿命は大きな温度依存性を持っている。従って、良好な電気特性と長い寿命を得るためには低い周囲温度で使用する必要がある。上記構成によれば、冷却ファン39から吹き出される外気が電解コンデンサ33の本体部に直接衝突する。この外気は風上側に被冷却体が無いので最も低温であり、高速乱流であるから電解コンデンサ33は良好に冷却される。
【0036】
冷却ファン39は、上ヒートシンク36と下ヒートシンク37のフィン長手方向に対向して配置されているから、外気はヒートシンク36,37の放熱フィンの表面にほぼ垂直に(ベースプレートに向かってほぼ直角に)吹き付けられ、外気は狭い間隔の放熱フィンの奥まで高速で達し、最も高温となるベースプレート付近を衝突噴流によって冷却するので熱伝達が向上される。さらに、冷却ファン39と対向している部分が多いので、放熱フィンの大部分において該放熱フィンと外気との温度差が大きくとれ放熱量が増大できる。
【0037】
上記構成によれば、電力変換装置105が必要とするヒートシンクの大きさに対して、上ヒートシンク36と下ヒートシンク37に分割しているので両者とも長さを短くできる。且つ、上下のヒートシンク36,37の分割部から外気気流を互いに反対側に流すようにしているので、両者ともフィン圧力損失が大幅に低減されると共に冷却気流の速度低下が生じない。また、風上側の放熱によって風下側が加熱される不具合がほとんど解消できる。これにより、先の衝突噴流効果による伝熱性能の向上と相まって上ヒートシンク36と下ヒートシンク37は著しい放熱性能が達成され、ダイオードモジュール32及び半導体モジュール34は良好に冷却される。
【0038】
巻き線と鉄心とを備えた機器38は、下ヒートシンク37の下端部から出てその周囲を流れる高速の気流93Aによって強制冷却される。従って、通常自然冷却で使用されるものに比べ小形、軽量に作ることができる。そして、充電部である端子部分は防塵区画101内に配置できる構成なので耐環境性が向上できる。また、上ヒートシンク36より短い下ヒートシンク37の下側に配置されているので、上側の外気気流92と下側の外気気流93との風路抵抗のバランスが得られ、上下の冷却ファン39相互の干渉による静圧損失を最小限にできる。
【0039】
この構成によれば、上側排気気流92Aは制御盤100背面の上排気口6Aから排気されるので、上面からの水滴や異物の侵入が無く対環境性に優れ、電力変換装置105の上面に他の区画104を密着でき、制御盤100全体を小型化できる。この反面、上ヒートシンク36を出た排気気流は冷却ファン39の近傍を流れることになり、冷却ファン39の吸気側に逆流する不具合を発生しやすい。しかし、冷却ファン39の吸気面は第2の仕切板8に密着されているので、上記不具合が回避されている。
【0040】
ユニット後方部107を外気で強制冷却するための吸気口6Bは、制御盤100背面に設けられている。吸気口を電力変換装置105の底面に設ける場合に比べ、床面に多い塵埃を吸い込むことが無いので、フィンの目詰まりの懸念が少なく、巻き線と鉄心とを備えた機器38等の絶縁信頼性も向上する。この反面、上排気口6Aと吸気口6Bとが接近すると、上側排気気流92Aが吸気口6Bにそのまま吸い込まれるという気流短絡不具合が生じやすい。特に、上排気口6A、吸気口6Bからの水滴侵入を防止するためにルーバー11,12を備えている場合は、上側排気気流92Aが下向きに偏向されるので、上記不具合がより発生しやすい。しかし、吸気口6を吸気区画103内に配設することによって冷却ファン39の位置より下方に離して配置しているので、上記不具合が回避できる。また、吸気区画103によって、中ルーバー12から入る吸気気流の整流と冷却ファン39への急激な気流曲がりが緩和される。
【0041】
扉5には防塵区画101内を間接空冷するための熱交換器108が取付られている。熱交換器108は内気ファン21、伝熱板22及び外気ファン23を有し、内気ファン21の運転により防塵区画101内の高温空気(内気)は伝熱板22の上部からに送り込まれ、矢印94で示されるように防塵区画101の下部に戻される。電力変換装置105は底面及び上面が解放されているため、矢印94の内気気流は電力変換装置105内にほぼ均一に行き渡り、上向きの自然対流を加速する。
【0042】
他方、外気ファン23の運転により外気は伝熱板22の下部から送り込まれ、矢印95で示されるように制御盤外に排気される。以上の伝熱板22内の熱交換作用により防塵区画101内は間接的に冷却され、ユニット前方部106内の各電気機器は良好に冷却される。
【0043】
参考例1.
以下、図7を参照してこの発明の参考例1に係る電力変換装置の構成を説明する。図7は図1に相当する縦断面図である。図において、6Aは裏板6の上部に穿設されたスリット孔から成る上排気口、6Cは裏板6の下部に穿設されたスリット孔から成る下排気口である。裏板6には吸気口は設けられてなく、底板1には排気口は設けられていない。81は第2の仕切板となる矩形横断面のダクトであり、左右端が側壁面9Aに密着固定され、内部に吸気区画103が形成されている。ダクト81の垂直部81Aには冷却ファン39に密着するファン穴81Bが設けられている。なお、上排気口6A、下排気口6Cはダクト81と上下に重なる位置まで拡げることができる。
【0044】
吸気区画103内に位置する側壁面9Aに多数のスリット孔から成る側面吸気口9Bが穿設されている。側壁面9Aが制御盤100の外側面に位置する場合は、そのまま制御盤100の側面から吸気できる。側壁面9Aが制御盤100の中間に位置する場合は、側面吸気口9Bを左右両面に設け、外側面に位置する側面吸気口9Bから経由して吸気できる。ダクト81の横断面大きくすれば、側面吸気口9Bの開口面積を広くできるので十分な吸気を得ることができる。また、中間側壁9を2重隔壁に構成し、この2重隔壁の幅内に位置する底板1に吸気口を形成してもよい。他の部分は実施の形態1と同様に構成されているので、説明は省略する。
【0045】
冷却ファン39の運転により、矢印91で示すように、外気は側面吸気口9Bから吸気区画103内に吸い込まれる。次に実施の形態1と同様に、上下に分流して上ヒートシンク36と下ヒートシンク37及び巻き線と鉄心とを備えた機器38を冷却して排気気流92A、93Bとして制御盤100背面から盤外に排気される。この構成によれば、吸気口と排気口とは大きく離れ、また、排気口を裏板全体に広げることもできるので制御盤100背面に建家壁面等が近接しても気流短絡不具合が無く、十分排気が可能なので制御盤100背面と建家壁面等を近接して据え付けでき、据え付け面積を縮小できる。
【0046】
【発明の効果】
この発明に係る電力変換装置は、前方に半導体モジュールを含む電子機器を配置した防塵区画を形成し、後方にヒートシンクと冷却ファンとを配置した換気区画を形成すると共に上記換気区画内に吸気口を有する吸気区画を形成し、制御盤筐体背面から吸気した外気は、吸気区画内に至り冷却ファンの吐出側からヒートシンク内を貫流して筐体背面の排気口から排気しているので、防滴性能に優れ、さらに、上面に他の機器又は他の区画を密着でき、制御盤筐体を小形にできる電力変換装置を得ることができる。また、吸気及び排気気流の短絡が防止できると共に吸気口の配置に融通性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る制御盤内に収納した電力変換装置の縦断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る電力変換装置のユニット後方部の正面図である。
【図3】図2における上段ヒートシンク部分の横断面図である。
【図4】図2における下部の横断面図である。
【図5】図1において電力変換装置を途中まで引き出した縦断面図である。
【図6】この発明の実施の形態1に係る電力変換装置を引き出した後の制御盤の要部正面図である。
【図7】この発明の参考例1に係る制御盤内に収納した電力変換装置の縦断面図である。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a power conversion apparatus that houses a semiconductor module for power conversion and its accessories as a unit in a housing such as a control panel, and more particularly to improvement of the cooling configuration.
[0002]
[Prior art]
Power processing devices such as laser processing and power converters such as inverter devices, AC power input circuit breakers, suppression of peak currents, AC reactors to prevent adverse effects of power supply distortion on other connected devices, main circuit electromagnetic switching , A diode module for rectifying AC power into DC power, an electrolytic capacitor for smoothing pulsations contained in the DC power, an IGBT for converting the smoothed DC power into AC power having a desired voltage and frequency, etc. The semiconductor module, the diode module, a heat sink and a cooling fan for cooling the semiconductor module, various control printed boards, and an input / output terminal block are included.
[0003]
The above-mentioned conventional power converter is composed of a semiconductor module, cooling fins, main circuit block including smoothing capacitors, printed circuit board block, cooling fan block, terminal block block, box block, etc. So that different protection structures can be easily configured. The cooling fan block is disposed in the upper part of the apparatus, cools the smoothing capacitor disposed in the lowermost stage by the induced draft, then cools the cooling fin, and then exhausts from the uppermost part (see, for example, Patent Document 1). ).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-232288 (paragraph [0012], FIG. 1)
[0005]
In addition, a radiating fin is disposed opposite to the rear side wall of the control box that houses the electronic device provided with the heating element, and outside air is blown from the lower surface of the radiating fin by a cooling fan, and from the exhaust port above the radiating fin. The air guide plate exhausts upward along the rear side wall of the control box (see, for example, Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 2]
Utility Model Registration No. 2508697 (paragraph [0006], FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
For example, since the device described in Patent Document 1 is sucked from the lower surface of the apparatus and exhausted from the upper surface, when stored in the control panel casing, other compartments or devices cannot be closely attached to the upper stage, and the upper stage is exhausted. Space is required, and the housing needs to be enlarged. In addition, the leeward temperature of the radiating fins increases the temperature on the leeward side and cooling is impaired. For this reason, there has been a problem that a large radiating fin is required.
[0008]
For example, although the thing of the said patent document 2 is blowing the external air from the lower surface of a radiation fin, although the cooling efficiency is improved, in the radiation fin which is 2 to 3 times or more compared with the size of a cooling fan Similarly, the leeward side is easily heated by the heat release from the leeward side. Moreover, since the upper surface of the exhaust port is not covered, the protection structure is inferior, such as lack of drip-proof performance, and there is a problem that it cannot be installed depending on the factory environment.
[0009]
In addition, since the two conventional devices have the devices arranged in a plane, the width of the apparatus is large, and accordingly, the width of the control panel housing for housing them is also large. In addition, other devices cannot be placed in front of the power conversion device for maintenance and inspection of the device, and devices such as an input circuit breaker, an AC reactor, and a main circuit electromagnetic switch, which are incidental devices in the power conversion device, are installed. A separate space is required for storage.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently cool the heat generated from the semiconductor module and the like, and can be in close contact with other equipment or compartments on the upper surface. It aims at obtaining the power converter device which can make a body small.
[0011]
It is another object of the present invention to provide a power conversion device that is excellent in environmental friendliness because it can be compactly constructed by compulsorily air-cooling ancillary equipment in the power conversion device, reducing the manufacturing cost of the entire control panel.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power converter including a heat sink to which a semiconductor module is attached and a cooling fan that cools the heat sink. The power converter includes the semiconductor module, the heat sink, and a cooling device. A housing that houses a fan and has an exhaust port at the upper back and an intake port in the middle of the back, and a rear side that includes a dust-proof compartment in front of the housing and the exhaust port and intake port. A first partition plate that divides so as to form a ventilation compartment; a second partition that forms an air intake compartment so as to surround the air intake port in the ventilation compartment and has a fan hole at a position corresponding to the cooling fan ; A unit front portion in which the electronic device including the semiconductor module of the power conversion device is disposed and housed in the dustproof compartment, The rear portion of the unit where the heat sink and the cooling fan of the power conversion device are arranged passes through the opening formed in the first partition plate and is placed and stored in the ventilation compartment, and the intake side of the cooling fan In close contact with the fan hole formed in the second partition plate, and the outside air sucked from the outside of the housing through the intake port reaches the inside of the intake compartment and passes through the fan hole from the discharge side of the cooling fan into the heat sink. It is the structure which exhausts from the exhaust port provided in the upper part of the housing | casing back surface where the said inlet port is provided .
[0013]
The power converter according to claim 2 of the present invention is characterized in that the intake port is provided below the position of the cooling fan and the exhaust port is provided above the position of the cooling fan .
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the power conversion device according to the third aspect, wherein the cooling fan is disposed substantially at the center of the back surface of the heat sink, the outside air flowing through the heat sink is exhausted from the upper and lower sides of the heat sink, It is provided at the top and bottom of the intake section, and is configured to discharge from the upper and lower exhaust ports to the outside of the housing.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power conversion device according to a fourth aspect of the present invention, wherein the heat dissipating fins of the heat sink are vertically divided into two parts, and an electrolytic capacitor passes between the upper and lower heat dissipating fins from the front part of the unit to the rear part of the unit. It is characterized by being arranged.
[0016]
The power conversion device according to claim 5 of the present invention is characterized in that a heating element such as a reactor, a transformer, a resistor or the like is disposed on the exhaust side of the heat sink and is forcedly cooled by exhaust from the heat sink. To do.
[0017]
A power converter according to a sixth aspect of the present invention is a reactor or a transformer in which a heating element includes a winding and an iron core, and is fixedly attached to a rear part of the unit via an attachment member fixed to the iron core. A terminal portion is disposed at the front side of the unit on the front side of the mounting member, and a lead drawn from the winding is connected to the terminal portion through the mounting member. To do.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the configuration of the power conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view of a power conversion device housed in a control panel, FIG. 2 is a front view of a rear portion of the unit of the power conversion device, and FIG. 3 is a transverse sectional view of an upper heat sink portion of the power conversion device shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the lower part of the power converter shown in FIG. 2, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the power converter shown in FIG. 1 pulled out halfway, and FIG. 6 is a view of the control panel after the power converter is pulled out. It is a principal part front view.
[0019]
In the figure, reference numeral 1 denotes a bottom plate of the control panel 100. Beams 2 are disposed before and after the bottom plate 1, and casters 3 are attached. Reference numeral 4 denotes a horizontal partition plate disposed in the middle of the control panel 100. 5 is a door disposed on the front surface, and 6 is a back plate disposed on the back surface. Reference numeral 7 denotes a first partition plate disposed between the door 5 and the back plate 6. The space between the bottom plate 1 and the horizontal partition plate 4 is divided forward and backward by the first partition plate 7. A dust-proof section 101 is formed in the front and a ventilation section 102 is formed in the rear. Further, another partition 104 is formed on the upper part of the horizontal partition plate 4 and is closed by another door or the like.
[0020]
An upper exhaust port 6 </ b> A is formed in the upper portion of the back plate 6, and an upper louver 11 having a large number of blades 10 is disposed on the inner side thereof. The bottom plate 1 located in the ventilation compartment 102 is provided with a lower exhaust port 1A made of a slit hole. In addition, an intake port 6B larger than the upper exhaust port 6A is formed in an intermediate portion of the back plate 6, and a middle louver 12 having a large number of blades 10 is also disposed. In the ventilation section 102, the second partition plate 8 forms an intake section 103 that surrounds the intake port 6 </ b> B.
[0021]
The vertical portion 8A of the second partition plate 8 is provided with a fan hole 8D that is in close contact with a cooling fan 39 described later, and the upper horizontal portion 8B extends from the upper end of the vertical portion 8A until it reaches the outer frame of the upper louver 11. It is installed. Further, a lower inclined portion 8C extending obliquely from the lower end of the vertical portion 8A to the back plate 6 is provided. The middle louver 12 for intake is disposed below the intake section 103 so as to be away from the upper louver 11.
[0022]
In FIG. 6, 9 is an intermediate side wall, the door 5 and the back plate 6 are in close contact with the front and rear surfaces of the left and right intermediate side walls 9, respectively, and the left and right ends of the first partition plate 7 and the second partition plate 8 are the intermediate side walls. 9 is fixed to the side wall surface 9A. Further, the widths of the upper louver 11 and the middle louver 12 are also configured to the full width of the intermediate side walls 9, 9. A plurality of dustproof compartments 101, ventilation compartments 102 and intake compartments 103 formed as described above are formed side by side in the control panel 100 as necessary.
[0023]
Next, the configuration of the power converter 105 will be described. The casing of the power converter 105 includes a left side plate 51, a right side plate 52, and left and right side plates 51, 52 that are connected to each other at the rear and front in a back plate 53 and a front plate 54. A unit front portion 106 located on the front side of the back plate 53 and a unit rear portion 107 located on the back side are configured. The unit front portion 106 is accommodated in the dustproof compartment 101 and the unit rear portion 107 is located in the ventilation compartment 102. Storage arrangement.
[0024]
As components housed in the front portion 106 of the unit, 24 is an AC power supply input breaker, 25 is a protective breaker for the control circuit, and 26 is a control board, which is attached to the front side of the front plate 54. A control board 27 and the like are also attached to the back side of the front plate 54. A display substrate 29 is attached to the front side of the control substrate 26 via an auxiliary plate 55. Reference numeral 28 denotes a control circuit connector mounted on a lower portion of the control board 26, and a control cable (not shown) is wired from the outside. Reference numeral 43 denotes a main circuit terminal block, which is disposed below the front plate 54, and is connected to an AC power source input cable and a power converted output cable (both not shown).
[0025]
Reference numerals 30 and 31 denote main circuit electromagnetic switches, which are attached to a side plate 56 disposed in the opening 52A of the right side plate 52, respectively. A diode module 32 rectifies AC power into DC power. 33 is an electrolytic capacitor for smoothing the pulsation contained in the DC power, and two capacitors are arranged side by side. Reference numeral 34 denotes a semiconductor module such as an IGBT for converting the smoothed DC power into AC power having a desired voltage and frequency. Reference numeral 35 denotes a gate control substrate for the semiconductor module 34.
[0026]
As components housed in the unit rear portion 107, 36 is an upper heat sink, and 37 is a lower heat sink. The upper heat sink 36 is fixed so as to close a square hole 53A formed in the back plate 53 with the base plate 36A, and the heat radiating fins 36B are arranged in the ventilation section 102. Two of the diode module 32 and the plurality of semiconductor modules 34 are fixed to the upper heat sink 36 and disposed in the dustproof compartment 101. The electrolytic capacitor 33 has a terminal portion 33 </ b> A disposed in the dustproof compartment 101 and a main body portion disposed in the ventilation compartment 102 through a round hole 53 </ b> B formed in the back plate 53. The diode module 32 and the semiconductor module 34 are connected and fixed in parallel by the conductor 40 and by the conductor 41.
[0027]
Similarly to the upper heat sink 36, the lower heat sink 37 disposed below the electrolytic capacitor 33 is also fixed so as to close the square hole 53C, and another semiconductor module 34 is fixed. A device 38 having a winding and an iron core is disposed below the lower heat sink 37. The device 38 is used as an AC reactor for suppressing peak current and preventing adverse effects of power supply distortion on other connected devices and a high-frequency transformer for stepping up or stepping down the output voltage after power conversion. Note that the base plates of the upper and lower heat sinks 36 and 37 may be formed integrally, and only the radiation fins may be divided vertically.
[0028]
As shown in FIG. 4, the device 38 having a winding and an iron core has an attachment member 38C fixed to an iron core 38B passing through the inside of the winding 38A by a steel band or the like. The attachment member 38C is fixed so as to close the square hole 53D of the back plate 53, and the winding 38A and the iron core 38B are disposed in the ventilation section 102. Further, a terminal block 38D is attached to the front side of the attachment member 38C so as to be located in the dust-proof section 101. The lead 38E coming out of the winding 38A passes through the attachment member 38C and is connected to the terminal block 38D.
[0029]
Reference numeral 57 denotes a fin cover that covers the upper and lower heat sinks 36 and 37 and the rear part of the main body of the electrolytic capacitor 33. The fin cover 57 has a U-shaped horizontal cross section, is fixed to the left and right side plates 51 and 52 by screws, and a cooling fan 39 is attached to the back thereof. One or two cooling fans 39 are arranged substantially at the center of the electrolytic capacitor 33. The fan hole 57A formed in the fin cover 57 is concentric with the fan hole 8D of the second partition plate 8 disposed on the rear side.
[0030]
The power converter 105 is suspended and held so that the upper ends of the side plates 51 and 52 are hooked on the guide rail mechanism 109. The horizontal frame 60 that connects the side plates 51 and 52 in front of the upper end is used as an assembly or handle of a lock mechanism with the guide rail mechanism 109. The unit rear portion 107 of the power converter 105 incorporated in the control panel 100 is located in the ventilation compartment 102 through the opening 7A (FIG. 6) drilled in the first partition plate 7. A packing 58 is disposed so as to contact the periphery of the opening 7A, and the sealing performance with the ventilation compartment 102 is improved.
[0031]
The power conversion device 105 configured as described above can be pulled out along a pair of left and right guide rail mechanisms 109 as shown in FIG. The guide rail mechanism 109 is fixed to the lower surface of the horizontal partition plate 4 and extends through the first partition plate 7 into the ventilation compartment 102. Reference numeral 14 denotes a rail cover for partitioning the rear portion of the guide rail mechanism 109 from the ventilation section 102. The rail cover 14 ensures the dustproof property of the rear portion of the guide rail mechanism 109.
[0032]
The vertically-configured power conversion device 105 can normally store two to three units between the left and right intermediate side walls 9 and 9 in a laterally adjacent manner. A one-dot chain line 90 in the figure indicates a boundary line of the power conversion devices 105 arranged side by side. That is, the dust-proof section 101, the ventilation section 102, and the intake section 103 are formed in common for a plurality of power converters 105.
[0033]
Next, the operation will be described. By the operation of the cooling fan 39, the outside air intake flow indicated by the arrow 91 passes through the middle louver 12 and is sucked into the intake section 103. Next, the air flows through the fan holes 8 </ b> D and 57 </ b> A and is pushed into the fin cover 57 to be divided into an upper outside air flow 92 and a lower outside air flow 93. The upper outside air flow 92 flows through the heat dissipating fins 36B of the upper heat sink 36, is deflected substantially perpendicularly rearward from the upper end portion of the fin cover 57, and passes through the upper louver 11 as the upper exhaust air flow indicated by the arrow 92A outside the control panel. Exhausted.
[0034]
The lower outside airflow 93 flows through the heat dissipating fins of the lower heat sink 37 and is pushed out from the lower end. Next, the airflow in the central part collides with the device 38 having the winding and the iron core, and detours as shown by an arrow 93A (FIG. 4). Next, the air is exhausted out of the control panel from the slit hole 1A of the bottom plate 1 as a lower exhaust airflow indicated by an arrow 93B.
[0035]
The electrical characteristics and life of the electrolytic capacitor 33 have a large temperature dependence. Therefore, it is necessary to use at a low ambient temperature in order to obtain good electrical characteristics and a long life. According to the above configuration, the outside air blown from the cooling fan 39 directly collides with the main body of the electrolytic capacitor 33. The outside air has the lowest temperature because there is no object to be cooled on the windward side, and is a high-speed turbulent flow, so that the electrolytic capacitor 33 is cooled well.
[0036]
Since the cooling fan 39 is disposed so as to oppose the fin longitudinal direction of the upper heat sink 36 and the lower heat sink 37, the outside air is substantially perpendicular to the surface of the heat radiating fins of the heat sinks 36, 37 (approximately perpendicular to the base plate). The air is blown and the outside air reaches the depth of the heat radiation fins at a narrow interval at high speed, and the vicinity of the base plate that is at the highest temperature is cooled by the collision jet, so that heat transfer is improved. Further, since there are many portions facing the cooling fan 39, a large temperature difference between the heat radiating fins and the outside air can be obtained in most of the heat radiating fins, and the heat radiation amount can be increased.
[0037]
According to the above configuration, the upper heat sink 36 and the lower heat sink 37 are divided with respect to the size of the heat sink required by the power conversion device 105, so that both can be shortened. In addition, since the outside airflow flows from the divided portions of the upper and lower heat sinks 36 and 37 to the opposite sides, the fin pressure loss is greatly reduced and the cooling airflow speed does not decrease. Moreover, the trouble that the leeward side is heated by the heat dissipation on the leeward side can be almost solved. Thereby, coupled with the improvement of the heat transfer performance by the impact jet effect, the heat sink 36 and the lower heat sink 37 achieve a remarkable heat dissipation performance, and the diode module 32 and the semiconductor module 34 are cooled well.
[0038]
The device 38 including the winding and the iron core is forcibly cooled by a high-speed air flow 93A that flows out from the lower end portion of the lower heat sink 37 and flows therearound. Therefore, it can be made smaller and lighter than those normally used for natural cooling. And since the terminal part which is a charging part can be arrange | positioned in the dust-proof division 101, environmental resistance can be improved. Further, since it is arranged below the lower heat sink 37 shorter than the upper heat sink 36, a balance of air path resistance between the upper outside air flow 92 and the lower outside air flow 93 is obtained, and the upper and lower cooling fans 39 are mutually connected. Static pressure loss due to interference can be minimized.
[0039]
According to this configuration, the upper exhaust air flow 92 </ b> A is exhausted from the upper exhaust port 6 </ b> A on the back of the control panel 100. The control section 100 can be downsized as a whole. On the other hand, the exhaust airflow coming out of the upper heat sink 36 flows in the vicinity of the cooling fan 39, so that a problem of backward flow to the intake side of the cooling fan 39 is likely to occur. However, since the intake surface of the cooling fan 39 is in close contact with the second partition plate 8, the above-described problem is avoided.
[0040]
An intake port 6B for forcibly cooling the unit rear portion 107 with outside air is provided on the back surface of the control panel 100. Compared to the case where the air inlet is provided on the bottom surface of the power conversion device 105, since much dust is not sucked into the floor surface, there is less concern about the clogging of the fins, and the insulation reliability of the device 38 equipped with the winding and the iron core Also improves. On the other hand, when the upper exhaust port 6A and the intake port 6B approach each other, an air current short-circuit defect in which the upper exhaust air flow 92A is directly sucked into the intake port 6B is likely to occur. In particular, when the louvers 11 and 12 are provided in order to prevent water droplets from entering from the upper exhaust port 6A and the intake port 6B, the upper exhaust air flow 92A is deflected downward, so that the above problem is more likely to occur. However, since the intake port 6 is disposed in the intake section 103 and is disposed below the position of the cooling fan 39, the above-described problem can be avoided. Further, the intake section 103 alleviates the rectification of the intake airflow entering from the middle louver 12 and the sudden bending of the airflow to the cooling fan 39.
[0041]
A heat exchanger 108 for indirectly cooling the inside of the dustproof compartment 101 is attached to the door 5. The heat exchanger 108 includes an inside air fan 21, a heat transfer plate 22, and an outside air fan 23. By the operation of the inside air fan 21, high-temperature air (inside air) in the dust-proof section 101 is sent from the upper part of the heat transfer plate 22, and the arrow As indicated by 94, it is returned to the lower part of the dustproof compartment 101. Since the bottom surface and the top surface of the power conversion device 105 are released, the internal airflow indicated by the arrow 94 is distributed almost uniformly in the power conversion device 105, and accelerates upward natural convection.
[0042]
On the other hand, the outside air is sent from the lower part of the heat transfer plate 22 by the operation of the outside air fan 23 and is exhausted outside the control panel as indicated by an arrow 95. The inside of the dust-proof section 101 is indirectly cooled by the heat exchange action in the heat transfer plate 22 described above, and each electric device in the unit front portion 106 is cooled well.
[0043]
Reference Example 1
Hereinafter, with reference to FIG. 7, the structure of the power converter device which concerns on the reference example 1 of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. In the figure, 6A is an upper exhaust port composed of a slit hole drilled in the upper portion of the back plate 6, and 6C is a lower exhaust port composed of a slit hole drilled in the lower portion of the back plate 6. The back plate 6 is not provided with an intake port, and the bottom plate 1 is not provided with an exhaust port. Reference numeral 81 denotes a duct having a rectangular cross section serving as a second partition plate. The left and right ends of the duct are closely fixed to the side wall surface 9A, and an intake section 103 is formed therein. A vertical hole 81A of the duct 81 is provided with a fan hole 81B that is in close contact with the cooling fan 39. The upper exhaust port 6A and the lower exhaust port 6C can be expanded to a position overlapping the duct 81 in the vertical direction.
[0044]
A side air inlet 9B made up of a large number of slit holes is formed in the side wall surface 9A located in the air intake section 103. When the side wall surface 9 </ b> A is positioned on the outer surface of the control panel 100, air can be sucked from the side surface of the control panel 100 as it is. When the side wall surface 9A is located in the middle of the control panel 100, the side intake ports 9B are provided on both the left and right sides, and intake can be performed via the side intake ports 9B located on the outer side. If the cross section of the duct 81 is increased, the opening area of the side air inlet 9B can be increased, so that sufficient intake air can be obtained. Alternatively, the intermediate side wall 9 may be formed as a double partition wall, and an air inlet may be formed in the bottom plate 1 positioned within the width of the double partition wall. Since other parts are configured in the same manner as in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0045]
By the operation of the cooling fan 39, the outside air is sucked into the intake section 103 from the side intake port 9B as indicated by an arrow 91. Next, as in the first embodiment, the upper heat sink 36, the lower heat sink 37, and the device 38 including the windings and the iron core are cooled by diverting up and down, and exhaust air flows 92A and 93B are formed from the back of the control panel 100 to the outside of the panel. Exhausted. According to this configuration, the air inlet and the air outlet are greatly separated from each other, and since the air outlet can be extended over the entire back plate, there is no airflow short-circuit problem even if the building wall surface is close to the back of the control panel 100, Since the exhaust can be sufficiently performed, the rear surface of the control panel 100 and the wall surface of the building can be installed close to each other, and the installation area can be reduced.
[0046]
【The invention's effect】
The power conversion device according to the present invention forms a dust-proof section in which an electronic device including a semiconductor module is disposed in the front, forms a ventilation section in which a heat sink and a cooling fan are disposed in the rear, and has an intake port in the ventilation section. Since the outside air that has been formed from the back of the control panel housing reaches the inside of the air intake compartment, flows through the heat sink from the discharge side of the cooling fan, and is exhausted from the exhaust port on the back of the housing. It is possible to obtain a power conversion device that is excellent in performance, and that can be in close contact with other devices or other sections on the upper surface, and that can downsize the control panel casing. In addition, a short circuit between the intake and exhaust airflows can be prevented, and flexibility in the arrangement of the intake ports can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a power conversion device housed in a control panel according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a unit rear portion of the power conversion device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an upper heat sink portion in FIG.
4 is a cross-sectional view of the lower part in FIG. 2. FIG.
5 is a longitudinal sectional view in which the power conversion device is pulled out partway in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a front view of essential parts of the control panel after the power conversion device according to the first embodiment of the present invention is pulled out.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a power conversion device housed in a control panel according to Reference Example 1 of the present invention.

Claims (6)

半導体モジュールが取り付けられたヒートシンクと上記ヒートシンクを冷却する冷却ファンとを備えた電力変換装置において、
上記電力変換装置は、前記半導体モジュールやヒートシンクおよび冷却ファンを収納し背面上部に排気口を背面中間部に吸気口を設けた筐体と、この筐体の前方に防塵区画を形成すると共に前記排気口および吸気口が設けられた背面を含む後方に換気区画を形成するように分割する第1の仕切板と、前記換気区画内に前記吸気口を囲むように吸気区画を形成すると共に前記冷却ファンに対応する位置にファン穴を設けた第2の仕切板とを備え、
上記電力変換装置の上記半導体モジュールを含む電子機器が配置されるユニット前方部を上記防塵区画内に配置収納し、上記電力変換装置の上記ヒートシンクと冷却ファンとが配置されるユニット後方部を上記第1の仕切板に形成された開口部を貫通して上記換気区画内に配置収納すると共に、
上記冷却ファンの吸気側を、上記第2の仕切板に形成されたファン穴に密着し、前記吸気口を通し筐体外部から吸気された外気を、吸気区画内に至り前記ファン穴を通して冷却ファンの吐出側からヒートシンク内を貫流して前記吸気口が設けられている筐体背面の上部に設けられた排気口から排気する構成であることを特徴とする電力変換装置。
In a power converter comprising a heat sink to which a semiconductor module is attached and a cooling fan for cooling the heat sink,
The exhaust with the power converter, a housing of the semiconductor module and the heat sink and the cooling fan to the housing outlet to the top rear provided an inlet on the rear intermediate portion, to form a dust-proof compartment in front of the housing A first partition plate that is divided so as to form a ventilation compartment on the rear side including a rear surface provided with a mouth and an air inlet; and an air intake compartment that surrounds the air inlet in the ventilation compartment and the cooling fan A second partition plate provided with a fan hole at a position corresponding to
A unit front portion in which the electronic device including the semiconductor module of the power conversion device is disposed is housed in the dustproof compartment, and a unit rear portion in which the heat sink and the cooling fan of the power conversion device are disposed is the first portion. 1 through the opening formed in the partition plate and placed and accommodated in the ventilation compartment,
The intake side of the cooling fan is brought into close contact with the fan hole formed in the second partition plate, and the outside air that has been sucked in from the outside of the housing through the intake port reaches the intake compartment and passes through the fan hole. A power conversion device characterized in that the air flow is exhausted from an exhaust port provided in an upper part of a rear surface of the housing provided with the intake port through the inside of the heat sink from the discharge side.
前記吸気口は前記冷却ファンの位置よりも下方に設けられ、前記排気口は前記冷却ファンの位置よりも上方に設けられた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 intake port is provided below the position of the cooling fan, and the exhaust port is provided above the position of the cooling fan. 冷却ファンをヒートシンクの背面の中央部に配置し、ヒートシンク内を貫流した外気をヒートシンクの上下側から排気し、筐体背面側の排気口を吸気区画の上下に設け、上記上下の排気口から筐体外に排出する構成であることを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の電力変換装置。A cooling fan is placed in the center of the back of the heat sink, the outside air flowing through the heat sink is exhausted from the top and bottom of the heat sink, and the exhaust on the back of the housing is provided above and below the intake compartment. The power converter according to claim 1, wherein the power converter is configured to be discharged outside the body. ヒートシンクの放熱フィンを上下に2分割して配設すると共に、上記上下の放熱フィンの間に電解コンデンサをユニット前方部からユニット後方部に貫通して配設することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電力変換装置。The heat radiation fins of the heat sink are divided into two parts vertically and an electrolytic capacitor is disposed between the upper and lower heat radiation fins so as to penetrate from the front part of the unit to the rear part of the unit. 4. The power conversion device according to any one of 3. ヒートシンクの排気側に、リアクトル、変圧器、抵抗器等の発熱体を配置し、上記ヒートシンクからの排気で強制冷却する構成であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電力変換装置。The electric power according to any one of claims 1 to 4, wherein a heating element such as a reactor, a transformer, and a resistor is disposed on an exhaust side of the heat sink, and is forcedly cooled by exhaust from the heat sink. Conversion device. 発熱体は巻線と鉄心とを備えたリアクトル又は変圧器であって、上記鉄心に固着された取付部材を介してユニット後方部に取付固定され、上記取付部材の前面側にはユニット前方部に位置して端子部が配設され、上記巻線から引き出されるリードは上記取付部材を貫通して上記端子部に接続されていることを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。The heating element is a reactor or a transformer having a winding and an iron core, and is fixedly attached to the rear part of the unit via an attachment member fixed to the iron core. 6. The power conversion device according to claim 5, wherein a terminal portion is disposed and a lead drawn from the winding passes through the attachment member and is connected to the terminal portion.
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