JP5786485B2 - 半導体電力変換装置のブロワーダクト - Google Patents

Description

本発明は、半導体電力変換装置において、ブロワーで筐体内に導入した冷却風を半導体素子に導くためのブロワーダクトに関し、特に、ブロワーダクトを上部ダクトと下部ダクトとで構成し、上部ダクトに下部ダクトを着脱かつスライド可能に取り付けたものである。

半導体電力変換装置のブロワーダクトとして、図９に示すように半導体電力変換装置の筐体１０１の内気１０２等を吸い込み冷却風１０３を吐き出すブロワー１０４と、半導体スイッチング素子（図示省略）に向けて風向をガイドする下部ダクト１０５と上部ダクト１０６からなるブロワーダクト１０７が知られている。

上記ブロワーダクト１０７において、上部ダクト１０６に下部ダクト１０５を取り付ける方法として、以下の２つの方法が知られている。

その１は、図１０に示すように、下部ダクト１０５の筐体１０１への挿入方向の前後、左右の端部にネジ受け片１０８，１０９，１１０，１１１を設け、これらネジ受け片１０８，１０９，１１０，１１１を上部ダクト１０６の底面にネジ１１２で取り付けるネジ止め方式である。

その２は、図１１に示すように、上部ダクト１０６にスライドガイドレール部１１３を設け、該スライドガイドレール部１１３に下部ダクト１０５を着脱かつスライド可能に取り付けて、下部ダクト１０５を筐体１０１の開口部１０１ａから引き出すスライド方式である。（従来例として適当な特許文献は発見できなかったが、上記スライド方式に類似するものとして例えば、特許文献１，２がある）。

特開２０００−４１３０９号公報 特開平８−９５２２号公報

ところで、上記ネジ止め方式と、スライド方式には、それぞれ次に述べるような利点と問題点があった。
（１）ネジ止め方式は、上述したように、下部ダクト１０５にネジ受け片１０８，１０９，１１０，１１１を設け、これらネジ受け片１０８，１０９，１１０，１１１をネジ１１２で上部ダクト１０６の底面に取り付けるので、構造が簡単でコストを安く製造することができるという利点がある反面、ネジ止め作業、特に、筐体１０１への挿入方向の前端側のネジ受け片１０８等をネジ止めする作業は、手を筐体１０１の奥まで差し込んで行なわなければならないために、その作業が面倒で作業能率が悪いという問題点がある。
（２）スライド方式は、下部ダクト１０５を上部ダクト１０６に設けたスライドガイドレール部１１３にスライド可能に係合させて上部ダクト１０６に下部ダクト１０５を組み付けるので、下部ダクト１０５の組み付け作業そのものは、ネジ止め方式に較べて容易に行うことができるという利点がある反面、スライドガイドレール部１１３を必要とするために部品点数が増えるとともに、スライドガイドレール部１１３を上部ダクト１０６に取り付ける作業が必要となるためにコスト高になるという問題点がある。

図１２に示すように下部ダクト１０５とその呼気部１０５ａに取り付けたファン１０４からなる外部で部分組立可能なブロワー及びブロワーダクト１２０を図９に示す筐体１０１の開口部１０１ａから筐体正面方向に真っ直ぐに引き出すためには、図９に示すように、外部で部分組立可能なブロワー及びブロワーダクト１２０の幅Ｗ１を、筐体１０１の内幅Ｗ２よりも狭くしなければならず、外部で部分組立可能なブロワー及びブロワーダクト１２０の幅Ｗ１が制約を受けるという問題点がある。

また、図１３に示すように、筐体１０１の内部において、スライドガイドレール部１１３から下部ダクト１０５を取り外すためには、筐体１０１の奥行き寸法Ｄを大きくしなければならず、半導体電力変換装置が大型になってしまうという問題点があった。

本発明は、筐体内でスライドガイドレール部から下部ダクトを取り外すことが可能な上記ネジ止め方式とスライド方式の利点を併せ持つブロワーダクトを提供することを目的になされたものである。

請求項１の発明のブロワーダクトは、ブロワーで筐体内に導入した冷却風を半導体素子に導く半導体電力変換装置のブロワーダクトであって、上記ブロワーダクトは、上部ダクトと、下部ダクトと、上部ダクトの下面に下部ダクトを着脱かつスライド可能に組み付けるスライドガイドレール部を備え、上記スライドガイドレール部は、上部ダクトの下部で、かつ筐体への挿入方向に平行な左右側部に設けられていて上部ダクトの下面との間で下部ダクトをスライド可能に支持するガイド本体部と、下部ダクトの左右側部に設けられていて上部ダクトの下面と下部ダクト支持片の間にスライド可能に挿入される左右の翼部とを備え、上記ガイド本体部は、前後方向に所定の間隙をもって配置された前後一対の第１，第２の下部ダクト支持片を備え、上記翼部は、下部ダクト固定位置において上記第１，第２の下部ダクト支持片上に係合して上記下部ダクトを支持し、下部ダクト取外し位置において当該第１，第２の下部ダクト支持片との係合が外れて上記上部ダクトからの上記下部ダクトの取外しを可能にする第１，第２の下部ダクト支持片係合部を備え、上記第１の下部ダクト支持片は、上記第２の下部ダクト支持片よりも前後方向に長く、かつ内側面は、上記第２の下部ダクト支持片に近づくに従って幅狭になる傾斜面に形成されているとともに、上記第１の下部ダクト支持片に係合する上記第１の下部ダクト支持片係合部は、上記第２の下部ダクト支持片係合部よりも前後方向に長く、かつ内側面は、上記第２の下部ダクト支持片係合部に近づくに従って幅広になって上記第１の下部ダクト支持片の傾斜面に対して平行な傾斜面に形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の半導体電力変換装置のブロワーダクトにおいて、上記翼部は、上記第１の下部ダクト支持片係合部と上記第２の下部ダクト支持片係合部の間に、上記第２の下部ダクト支持片を挿入可能な開口部を備え、当該開口部に上記第２の下部ダクト支持片を位置させることにより、上記第１，第２の下部ダクト支持片と上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部を互いが係合しない状態に位置合わせ可能にしたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の半導体電力変換装置のブロワーダクトにおいて、上記下部ダクトは、上記筐体への挿入方向の後端側に上記下部ダクトを上記上部ダクトの下面にネジ止めするネジ受け片を備えていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の半導体電力変換装置のブロワーダクトにおいて、上記第１，第２の下部ダクト支持片は、上記上部ダクトの一部を切り起こすことにより形成されていることを特徴とする。

（１）請求項１のブロワーダクトは、上部ダクトの第１，第２の下部ダクト支持片上に、下部ダクトの第１，第２の下部ダクト支持片係合部を係合させることによって下部ダクトを４箇所で支持して、上部ダクトに取り付けることができる。また、第１，第２の下部ダクト支持片と第１，第２の下部ダクト支持片係合部の係合を外すことにより上部ダクトから下部ダクトを取り外すことができる。
また、上記第１の下部ダクト支持片の内側面を、上記第２の下部ダクト支持片に近づくに従って幅狭になる傾斜面に形成するとともに、上記第１の下部ダクト支持片に係合する第１の下部ダクト支持片係合部の内側面を、上記第２の下部ダクト支持片係合部に近づくに従って幅広になって、上記第１の下部ダクト支持片の傾斜面に対して平行する傾斜面に形成したので、下部ダクトを下部ダクト取外し位置から下部ダクト固定位置にスライドさせたときに、下部ダクトのスライド量よりも、第１の下部ダクト支持片と第１の下部ダクト支持片係合部の重なり合う領域を長くし、これによって下部ダクトの奥端側を確実に支持することができる。
（２）請求項２のブロワーダクトは、下部ダクトの第１，第２の下部ダクト支持片係合部の間に設けた開口部に、上部ダクトの第２の下部ダクト支持片の位置を合わせて、下部ダクトを押し上げることにより、下部ダクトを上部ダクトの下面に重ね合わせる。そして、下部ダクトを、上部ダクトの下面に沿って下部ダクトを筐体の奥端側にスライドさせることにより、第１，第２の下部ダクト支持片係合部を、第１，第２の下部ダクト支持片上に係合させることができる。
（３）請求項３のブロワーダクトは、下部ダクトは筐体への挿入方向の後端側に下部ダクトを上部ダクトにネジ止めするネジ受け片を設けたので、ネジ受け片は、筐体の開口部に臨んで位置するので、開口部からネジ受け片のネジ止め作業を容易に行うことができる。（従来例のように、筐体の奥まで手を差し入れてネジ止め作業をする必要が不要になる）
（４）請求項４のブロワーダクトは、上部ダクトの一部を切り起こすことにより、第１，第２の下部ダクト支持片を上部ダクトと一体に容易に形成することができる。

要部の斜視図。 要部の正面図。 図２のＣ−Ｃ断面図。 図２のＤ−Ｄ断面図。 上部ダクトと下部ダクトを結合したブロワーダクトの斜視図。 上部ダクトと下部ダクトを分離したブロワーダクトの斜視図。 下部ダクトを固定位置にスライドさせた状態を示す底面図。 下部ダクトを取り外し位置にスライドさせた状態を示す底面図。 半導体電力変換装置のブロワーの使用状態を示す正面図。 ネジ止め方式に使用する下部ダクトの一例を示す斜視図。 スライド方式を示す側面図。 外部で部分組立可能なブロワー及びブロワーダクトの斜視図。 スライド方式の問題点を示す説明図。

図１は半導体電力変換装置のブロワーダクトの使用状態を示す斜視図、図２は正面図、図３は図２のＣ−Ｃ断面図、図４は図２のＤ−Ｄ断面図である。各図において実線は上部ダクトと下部ダクトを結合した状態を示し、鎖線は上部ダクトから下部ダクトを取り外した状態を示す。

図１〜図４に示すように、ブロワーダクト１は、上部ダクト２と、下部ダクト３と、上部ダクト２の下面に下部ダクト３を着脱かつスライド可能に組み付けるスライドガイドレール部４を備えている。下部ダクト３の下部にはブロワー３ａが設けられている。

図５に示すように、スライドガイドレール部４は、上部ダクト２の下面側に設けられていて該下面との間で下部ダクト３をスライド可能に支持する左右一対のガイド本体部５，６と、下部ダクト３に設けられていて上部ダクト２の下面２ａとガイド本体部５，６の間にスライド可能に挿入される左右一対の翼部７，８とを備えている。

左右一対のガイド本体部５，６は、前後方向に所定の間隙をもって設けられた前後一対の第１，第２の下部ダクト支持片９，１０を備えている。

図６に示すように、第１の下部ダクト支持片９は、第２の下部ダクト支持片１０よりも前後方向に長く形成されている。第１の下部ダクト支持片９の内側面９ａは、第２の下部ダクト支持片１０に近づくにしたがって幅狭になる傾斜面に形成されている。

上記翼部７，８は、下部ダクト固定位置において第１，第２の下部ダクト支持片９，１０上に係合する第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２を備えている。

上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２の間には、上記第２の下部ダクト支持片１０を挿入する開口部１３が設けられている。

第１の下部ダクト支持片係合部１１は、上記第１の下部ダクト支持片９と同様に、第２の下部ダクト支持片係合部１２よりも前後方向に長く形成されている。

第１の下部ダクト支持片係合部１１の内側面１１ａは、上記第１の下部ダクト支持片９の内側面９ａに対して平行状態になるように、第２の下部ダクト支持片係合部１２に近づくにしたがって幅広になる傾斜面に形成されている。

図５及び図７に示すように、上部ダクト２への下部ダクト３の固定位置においては、上記第１，第２の下部ダクト支持片９，１０上に、上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２が係合して、下部ダクト３は、上部ダクト２に４箇所で支持された状態になる。特に、第１の下部ダクト支持片９と第１の下部ダクト支持片係合部１１の重なり合う領域の長さＬ１は、第２の下部ダクト支持片１０と第２の下部ダクト支持片係合部１２の重なり合う領域の長さＬ２に較べて長くなるので、下部ダクト３の奥端側を、長い領域で広範囲に確実に支持することができる。

図５及び図７に示す下部ダクト３の固定位置から、下部ダクト３を筐体１０１の開口部１０１ａに向けて矢印Ａ方向にスライドさせて、図８に示すように、上記開口部１３の位置と、上記第２の下部ダクト支持片１０の位置を合致させると、上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２と、上記第１，第２の下部ダクト支持片９，１０の係合が解除されて、下部ダクト３は、上部ダクト２から取外し可能になる。

図６に示すように、上部ダクト２は、所定の形状に打ち抜いた金属板を折り曲げることにより形成されていて、ネジ孔１４を利用してネジにより筐体１に取り付けられる。

第１，第２の下部ダクト支持片９，１０は、上部ダクト２の一部を切り起こすことにより形成されていて、上部ダクト２の底面板２ａとの間に、下部ダクト３の第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２を挿入する段差部１５が形成されている。

また、下部ダクト３は、筐体１０１への挿入方向の後端側（筐体１０１の開口部１０１ａに臨む側）に、下部ダクト３を上部ダクト２の下面にネジ止めするネジ受け片１６を備えている。

下部ダクト３は、金属板により形成されていて、略Ｖ字状の底面３ａ，３ｂを備えていて、一方の底面３ｂに設けた開口部３ｃにより斜め下方からの冷却風を上方の上部ダクト２に送り込むようになっている。

次に、上記ブロワーダクト１の使用方法について説明する。先ず、上部ダクト２を筐体１０１内に挿入してネジ等で固定する。次に、下部ダクト３を筐体１０１内に挿入して、上部ダクト２の下部に沿わせた状態にする。

そして、図８に示すように、上記開口部１３の位置と上記第２の下部ダクト支持片１０の位置を合致させて下部ダクト３を押し上げると上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２の上面が上部ダクト２の底面板２ａに当接し、第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２は、上記段差部１５に挿入可能な状態になる。

そこで、下部ダクト３を、下部ダクト固定位置に向けて筐体１０１の奥端側（図８の矢印Ｂ方向）にスライドさせると、図７に示すように、下部ダクト３の第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２が、上部ダクト２の左右側部の第１，第２の下部ダクト支持片９，１０上に係合して、下部ダクト３は、上部ダクト２に４箇所で支持された状態になる。このとき、第１の下部ダクト支持片９の内側面９ａと第１の下部ダクト支持片係合部１１の内側面１１ａを傾斜面に形成したので、下部ダクト３のスライド量に比較して、第１の下部ダクト支持片９と第１の下部ダクト支持片係合部１１の重なり量を大にすることができる。

次に、筐体１０１の開口部１０１ａ側に臨んでいる下部ダクト３のネジ受け片１６を上部ダクト２の下面にネジ止めすることにより、下部ダクト３は、固定位置に位置決め固定される。

なお、上部ダクト２から下部ダクト３を取外すのには、上記取付作業とは逆の手順で行われる。即ち、先ず、ネジ受け片１６のネジを外し、下部ダクト３を筐体１０１の開口部１０１ａ側（図７の矢印Ａ方向）にスライドさせ、図８に示すように、上記開口部１３の位置を上記第２の下部ダクト支持片１０の位置を合致させた状態にすると、下部ダクト３の第１，第２の下部ダクト支持片係合部１１，１２と、上部ダクト２の第１，第２の下部ダクト支持片９，１０の係合が解除され、下部ダクト３は、上部ダクト２から取外し可能になる。

１…ブロワーダクト
２…上部ダクト
３…下部ダクト
４…スライドガイドレール部
５，６…左右一対のガイド本体部５，６
７，８…左右一対の翼部
９…第１の下部ダクト支持片
１０…第２の下部ダクト支持片
１１…第１の下部ダクト支持片係合部
１２…第３の下部ダクト支持片係合部
１３…開口部
１４…ネジ孔
１５…段差部
１６…ネジ受け片
１０１…筐体
１０１ａ…開口部

Claims (4)

1. ブロワーで筐体内に導入した冷却風を半導体素子に導く半導体電力変換装置のブロワーダクトであって、
   上記ブロワーダクトは、上部ダクトと、下部ダクトと、上部ダクトの下面に下部ダクトを着脱かつスライド可能に組み付けるスライドガイドレール部を備え、
   上記スライドガイドレール部は、上部ダクトの下部で、かつ筐体への挿入方向に平行な左右側部に設けられていて上部ダクトの下面との間で下部ダクトをスライド可能に支持するガイド本体部と、下部ダクトの左右側部に設けられていて上部ダクトの下面と下部ダクト支持片の間にスライド可能に挿入される左右の翼部とを備え、
   上記ガイド本体部は、前後方向に所定の間隙をもって配置された前後一対の第１，第２の下部ダクト支持片を備え、
   上記翼部は、下部ダクト固定位置において上記第１，第２の下部ダクト支持片上に係合して上記下部ダクトを支持し、下部ダクト取外し位置において当該第１，第２の下部ダクト支持片との係合が外れて上記上部ダクトからの上記下部ダクトの取外しを可能にする第１，第２の下部ダクト支持片係合部を備え、
   上記第１の下部ダクト支持片は、上記第２の下部ダクト支持片よりも前後方向に長く、かつ内側面は、上記第２の下部ダクト支持片に近づくに従って幅狭になる傾斜面に形成されているとともに、上記第１の下部ダクト支持片に係合する上記第１の下部ダクト支持片係合部は、上記第２の下部ダクト支持片係合部よりも前後方向に長く、かつ内側面は、上記第２の下部ダクト支持片係合部に近づくに従って幅広になって上記第１の下部ダクト支持片の傾斜面に対して平行な傾斜面に形成されていることを特徴とする半導体電力変換装置のブロワーダクト。
2. 上記翼部は、上記第１の下部ダクト支持片係合部と上記第２の下部ダクト支持片係合部の間に、上記第２の下部ダクト支持片を挿入可能な開口部を備え、当該開口部に上記第２の下部ダクト支持片を位置させることにより、上記第１，第２の下部ダクト支持片と上記第１，第２の下部ダクト支持片係合部を互いが係合しない状態に位置合わせ可能にしたことを特徴とする請求項１記載の半導体電力変換装置のブロワーダクト。
3. 上記下部ダクトは、上記筐体への挿入方向の後端側に上記下部ダクトを上記上部ダクトの下面にネジ止めするネジ受け片を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体電力変換装置のブロワーダクト。
4. 上記第１，第２の下部ダクト支持片は、上記上部ダクトの一部を切り起こすことにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の半導体電力変換装置のブロワーダクト。

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