JP5469838B2 - 並べて配置される複数台の電力変換装置およびその設置方法 - Google Patents
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Description
つまり、装置の小型化を図るため回路基板上の素子の実装密度を高めた場合等には、従来技術においては冷却ファンによる冷却作用が充分に得られるものでなく、装置内部の温度上昇によって素子の寿命が短くなる虞があった。
本発明の目的は、電力変換装置を複数台横略密着取付け(サイド・バイ・サイド設置)される据付方法において、装置の小型化を図りつつ、自然空冷による冷却能力を向上させることにある。
冷却フィンと、この冷却フィンに設置され放熱が行われるパワー半導体モジュールと、前記冷却フィンと前記パワー半導体モジュールに対して反対側に配置され、パワー半導体を駆動するドライブ回路を有する回路基板と、前記冷却フィンと接合し前記回路基板を覆うカバーとを備え、並べて設置される複数台の電力変換装置において、並べて設置された状態において前記電力変換装置は前記カバーの上面と底面に通風用の開口部が設けられ、前記カバーには一方の側面の上部に第1の開口部と、もう一方の側面の下部に第2の開口部とが形成され、前記開口部を介して外部から空気が流入し電力変換装置内部を循環する構造とした。
さらには、上記の態様において、前記カバーの両側面には突起が備えられ、電力変換装置が並べて設置された際に隣同士の電力変換装置が所定の距離だけ離れた状態で一方の側面の前記突起と隣に配置された電力変換装置の一方の側面の突起とが接合することが望ましい。
また上記目的を解決するための本発明の別の態様としては、冷却フィンと、この冷却フィンに設置され放熱が行われるパワー半導体モジュールと、前記冷却フィンと前記パワー半導体モジュールに対して反対側に配置され、パワー半導体を駆動するドライブ回路を有する回路基板と、前記冷却フィンと接合し前記回路基板を覆うカバーとを備え、並べて設置される複数台の電力変換装置において、並べて設置された状態において前記電力変換装置は前記カバーの上面と両側面と底面に通風用の開口部が設けられ、隣同士に配置された前記電力変換装置の間に金属熱伝導板を設けた構造とする。
操作パネル7には異常表示が可能な表示部が設けられており、電力変換装置における異常が検出されると当該表示部に表示される。
図7は本発明における自立盤内に電力変換装置を複数台横略密着取付け(サイド・バイ・サイド設置)される据付方法の一実施例である。複数台横略密着取付けした際、個々のインバータ装置9に距離d1の隙間が確保できる構造としたインバータ装置を据付けたものであるため、カバーの両側面から装置周囲の冷たい空気を吸込むことが可能である。この場合には、カバーの両側面に設けてある通風孔スリットから吸い込まれた空気は、インバータ装置9内部を通流し、カバー上面の開口部から装置内部の温かい空気を流出させることができるため、熱の溜まり場を排除でき自然対流によるスムーズな還流が行われる。
(a)は、図7における個々のインバータ装置に距離d1の隙間が確保できない構造のインバータ装置9を設置した場合であり、この設置方式において、d1=0.4mmとした場合におけるインバータ装置筐体内部の温度分布シミュレーション例である。
(b)は、本発明による実施例であり、図7における個々のインバータ装置に距離d1の隙間が確保できる構造のインバータ装置9を設置した場合であり、この設置方式において、d1=7mmとした場合におけるインバータ装置筐体内部の温度分布シミュレーション例である。
図10は自立盤内に電力変換装置を複数台横略密着取付け(サイド・バイ・サイド設置)される据付方法の他の実施例を示している。上記したように電力変換装置にとっていかに冷却効率の向上を図るかという課題は信頼性の面から非常に重要である。そしてこれにより装置をどこまで小さくすることができるか決まるため、結局は装置の小型化という課題解決にもつながるのである。
これにより、電力変換装置の冷却効率の向上だけでなくゴミ等が混入することによる故障等の問題を防止し信頼性の向上を図ることが可能となる。
Claims (10)
- 冷却フィンと、
この冷却フィンに設置され放熱が行われるパワー半導体モジュールと、
前記パワー半導体モジュールに対して前記冷却フィンと反対側に配置され、パワー半導体を駆動するドライブ回路を有する回路基板と、
前記冷却フィンと接続されるカバーと、を備えた電力変換装置であって、
該電力変換装置の使用状態において、前記カバーは、その上面と底面に開口部を備え、
さらに、前記カバーの一の側面に形成された第1の開口部と、該一の側面の反対側の側面に形成された第2の開口部とを備え、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは非対称な位置に形成されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
前記カバーの両側面には突起が備えられ、該電力変換装置が並べて設置された際に隣同士の電力変換装置が所定の距離だけ離れた状態で一方の側面の前記突起と隣に配置された電力変換装置の一方の側面の突起とが接合することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
隣同士に配置された該電力変換装置の間に金属熱伝導板を設けたことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
隣同士に配置された該電力変換装置の間に冷媒が封入された金属パイプを設けたことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
前記第1の開口部と前記第2の開口部は、該電力変換装置の側面側に対して重ならない部分が存在することを特徴とする電力変換装置。 - 冷却フィンと、
この冷却フィンに設置され放熱が行われるパワー半導体モジュールと、
前記パワー半導体モジュールに対して前記冷却フィンと反対側に配置され、パワー半導体を駆動するドライブ回路を有する回路基板と、
前記冷却フィンと接合されるカバーと、を備えた電力変換装置の設置方法において、
該電力変換装置の使用状態において、前記カバーはその上面と底面に開口部を備え、さらに、
前記カバーの一の側面に形成された第1の開口部と、該一の側面の反対側の側面に形成された第2の開口部とを備え、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは非対称な位置に形成されていることを特徴とする電力変換装置の設置方法。 - 請求項6記載の電力変換装置の設置方法であって、
前記カバーの両側面には突起が備えられ、該電力変換装置が並べて設置された際に隣同士の電力変換装置が所定の距離だけ離れた状態で一方の側面の前記突起と隣に配置された電力変換装置の一方の側面の突起とが接合することを特徴とする電力変換装置の設置方法。 - 請求項6記載の電力変換装置の設置方法であって、
隣同士に配置された該電力変換装置の間に金属熱伝導板を設けることを特徴とする電力変換装置の設置方法。 - 請求項6記載の電力変換装置の設置方法であって、
隣同士に配置された該電力変換装置の間に冷媒が封入された金属パイプを設けることを特徴とする電力変換装置の設置方法。 - 請求項6記載の電力変換装置の設置方法であって、
前記第1の開口部と前記第2の開口部は、該電力変換装置の側面側に対して重ならない部分が存在するように設けられていることを特徴とする電力変換装置の設置方法。
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