JP5470832B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1の装置は、筐体内に、制御部品を機能別に搭載した複数のユニットが上下に多段に収納されている。
また、例えば特許文献2には、ユニット化されたインバータ部が記載されており、ケース内に、複数個の電解コンデンサ(電圧平滑用コンデンサ)、IGBT(絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ)などのパワー半導体素子モジュール、ヒートシンク、冷却ファン等が搭載されている。
しかし、従来のユニット化されたインバータ部は、他の構成部品(パワー半導体素子モジュール、ヒートシンク、冷却ファン)の全てを分解した後に交換すべき電解コンデンサを取り外しているので、交換作業に多くの手間と時間を費やしているのが現状である。
また、この発明によると、複数の電解コンデンサを保持したコンデンサ保持体を、ユニットケースに設けた一対の案内レールに沿って前面側にスライド移動させることができるので、電解コンデンサ交換作業の省力化が図られる。
また、本発明に係る電力変換装置は、前記コンデンサ保持体が、前記ユニットケースの前面側に配置されているとともに、少なくとも当該コンデンサ保持体より前面側に搭載されている冷却ファンを取り外すとともに、前記コンデンサの配線を取り外すことのみで前記ユニットケースから離脱可能とされているようにしてもよい。
図1は本発明に係る無停電電源装置を前面側及び背面側から示した斜視図、図2は無停電電源装置の前面カバーを外し、前面扉を開けて筐体内部を示した図、図3は無停電電源装置内の結線図、図4は筐体に複数のユニットが多段に配置されている状態を示す側面から見た模式図、図5は第1リアクトルユニットを示す斜視図、図6は第1リアクトルユニットの平面図、図7は第1リアクトルユニット及び第1電力変換ユニットの電気的な接続構造を示す図、図8は第1電力変換ユニットを示す斜視図、図9は第1変換ユニットを正面から示した図、図10は第1電力変換ユニットに搭載されている半導体素子及び電解コンデンサを示す平面図、図11は図10の状態から素子接続導体板及びコンデンサ接続導体板を配置した状態を示す平面図、図12は保持プレートの形状を示す斜視図、図13は保持プレートに保持されている電解コンデンサを示す図、図14は第1電力変換ユニットを構成する冷却ファン、ヒューズ、銅バーの一部を取り外した状態を示す平面図、図15は第1電力変換ユニットから冷却ファンを取り外した状態を示す正面図、図16は電解コンデンサを保持している保持プレートをケースの前面開口側に引き出している状態を示す図である。
図1(a)、(b)に示すように、本発明に係る無停電電源装置は、筐体20の前面開ロ部を前面カバー21及び開閉扉22が覆い、筐体20の側面開ロ部を側面カバー23が覆い、筐体20の背面開口部を背面カバー24が覆い、筐体20の上部開ロ部を天面カバー25が覆っている。
第1リアクトルユニット32は、図3に示すように、3相分の交流リアクトル32a,及び直流リアクトル32b,32cを備えた装置であり、商用電源から入力した交流電流の高周波成分を抑制する装置である。
第2電力変換ユニット35も、IGBT(絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ)などのパワー半導体素子、パワー半導体素子冷却体、電解コンデンサ等を備えた装置であり、第1電力変換ユニット33から入力した直流の電力、或いは本装置に並設された蓄電池36(図3参照)から入力した直流の電力を交流に変換するインバータ装置である。
MCユニット31は、図3に示すように、複数の電磁接触器38a〜38d、複数のリアクトル41a〜41c、主制御部、保護用ヒューズ、制御信号用インターフェース回路等を備えた装置であり、電磁接触器38a〜38dのON・OFF制御により、負荷に安定した交流電力を供給する装置である。
また、ターミナルユニット30は、交流入力A相、B相、C相、直送入力Ac相、Bc相及びCc相、中性相Nの商用電源側端子と、蓄電池36接続用の+相端子及び−相端子と、交流出力a相端子、b相端子、c相端子と、中性相N端子を備えている。
図5に示すように、第1リアクトルユニット32は、トレイ形状のケース32dの前面側にファンユニット43が装着され、ケース32d上に、交流リアクトル32a1,32a2,32a3,及び直流リアクトル32b、32cが設置されている。ここで、交流リアクトル32a1,32a2,32a3は、図3で示した交流リアクトル32aを具体的に示し、三相四線式商用電源の三相(A,B,C)の入力端子にそれぞれ接続するものである。
図7から図9に示すように、第1電力変換ユニット33は、上部及び前面が開口した箱形状のケース33dの前面側にファンユニット44が装着されているとともに、ケース33dの背面側に複数の半導体素子33a、ファンユニット44に隣接して収納された各半導体素子33aを制御するゲートドライブユニットを搭載したプリント基板33b、ヒューズ33e、入力側銅バー56〜59、半導体素子33a及び入力側銅バー56〜59を電気的に接続する接続銅バー33f及びヒューズ33eを備えている。
ここで、図10に示すように、ケース33dの一対の側板上縁には、ケース33dの前面開口に向けて延在する一対のプレート案内片33d1,33d2が形成されており、複数の電解コンデンサ63を保持している保持プレート76は、一対のプレート案内片33d1,33d2上に固定されている。
また、図13に示すように、電解コンデンサ63の胴部には固定バンド78が装着されており、挿通穴76c1に電解コンデンサ63の胴部を挿通し、固定バンド78の固定片78aをコンデンサ保持部76cに下面から固定ねじ(不図示)で固定することにより、複数の電解コンデンサ63がコンデンサ保持部76c上に配置されている。
次に、第1電力変換ユニット33に収納されている複数の電解コンデンサ63の交換手順について、図14から図16を参照して説明する。
先ず、筐体20の支持案内レール37d上を摺動させながら、第1電力変換ユニット33を筐体20の前面側に引き出す。ここで、第1電力変換ユニット33は、電解コンデンサ63の配線(入力側銅バー56〜59)を取り外すことができる位置まで筐体20から引き出す。
次いで、ケース32dのプレート案内片33d1,33d2と、保持プレート76の一対のスライド片76a,76bとを固定している固定ねじ77(図14参照)を取り外す。
次に、本実施形態の作用効果について述べる。
第1電力変換ユニット33の電解コンデンサ63を交換する際には、ケース33dと保持プレート76とを別体とすることで、保持プレート76と共に全ての電解コンデンサ63を交換することができる。
また、把手部76fを掴んで保持プレート76をケース33dの前面開口に引き出すと、保持プレート76のスライド片76a,76bがケース33dの一対のプレート案内片33d1,33d2が上をスライド移動していくので、重量物である複数の電解コンデンサ63を保持プレート76とともにケース33dから容易に取り出すことができる。また、新たな複数の電解コンデンサ63を保持した保持プレート76をケース33dに搭載する際にも、保持プレート76のスライド片76a,76bをケース33dの一対のプレート案内片33d1,33d2上に載せて奥行き方向にスライド移動させるだけで、容易に複数の電解コンデンサ63を搭載することができる。このように、本実施形態は、複数の電解コンデンサ63の交換作業の省力化を図ることができる。
Claims (2)
- 筐体内に、電力変換を行う複数のユニットが多段に収納され、これら複数のユニットは、前記筐体の前面に設けた前記開口部に向けて引出し自在とされている電力変換装置において、
電力変換を行う前記複数のユニットのうちの少なくとも一つが、電圧を平滑する複数の電解コンデンサを搭載した電力変換ユニットであって、当該電力変換ユニットは、前記複数の電解コンデンサを保持してユニットケース内に着脱自在に固定されているコンデンサ保持体を備え、
前記ユニットケースは、前面に設けたケース開口に向けて互いに平行に奥行き方向に延在する一対の案内レールを備え、前記コンデンサ保持体の縁部には、前記一対の案内レール上にそれぞれ当接し、前記ケース開口に向けてスライド自在な一対のスライド板が設けられていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記コンデンサ保持体は、前記ユニットケースの前面側に配置されているとともに、少なくとも当該コンデンサ保持体より前面側に搭載されている冷却ファンを取り外すとともに、前記コンデンサの配線を取り外すことのみで前記ユニットケースから離脱可能とされていることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
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