JP5906411B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
少なくとも背面又は側面のいずれか一方の上側に設けられる吸気口と、下面に設けられる排気口と、を有する箱型の筺体と、
前記筺体内に収容され、その筺体内の背面と平行に配置される制御基板と、
前記制御基板と背面との間に設けられた発熱性の半導体素子が熱伝導可能に取り付けられたヒートシンクと、
少なくとも前記ヒートシンクの放熱用フィンを収納し前記吸気口から排気口へ向けて空気が流れる風路を形成するダクトと、
前記ダクトの入口から前記排気口に接続された出口に向かって、ダクト内を強制的に送風する第1の送風ファンと、
が備えられているとともに、
第1の送風ファンを設置したダクトの前記入口と、前記吸気口とは、ほぼ直角の関係に配置され、かつ、
前記制御基板と背面との間の、前記ダクト外部の側部分に、リアクトルとコンデンサとがそれぞれ配置されている、
ことを特徴する。
(2)本発明の請求項2に係る電力変換装置は、請求項1の電力変換装置において、
前記制御基板は、筺体内の背面と背面に対面する表面を構成する扉との間に平行に設けた上下が開放された略コ字状のシャーシに、一定の隙間を保持して設けられ、
前記シャーシ内側の、前記ヒートシンクの放熱フィンが収納された前記ダクトの内部には、前記放熱フィンが風路に沿って平行になるように設置され、かつ、
前記リアクトルと前記コンデンサとは、前記シャーシ内側の前記制御基板と背面との間に、前記ダクトと平行にかつダクトの外側の側部分に配置されている
ことを特徴する。
(3)本発明の請求項3に係る電力変換装置は、請求項2の電力変換装置において、
前記制御基板は、筺体内の背面と背面に対面する表面を構成する扉との間に平行に設けた、上下が開放された略コ字状のシャーシに、一定の隙間を保持して設けられ、
前記シャーシ内側には、前記ダクトを第1のダクトとするほかに、これと平行に併設し前記リアクトルが収納された第2のダクトを備え、
前記第2のダクトは、入口に第2の送風ファンを備えるとともに、入口が前記吸気口とほぼ直角の関係となるように配置し、かつ、出口が前記排気口との間にダクト内の空気の一部が前記シャーシ内へ漏出可能な隙間を有するように配置され、
前記シャーシ内部の前記第1及び第2のダクト外に設置されている前記コンデンサは、前記第2のダクトの出口から漏出する空気の一部が、前記隙間から前記シャーシ内部の前記第1のダクト及び第2のダクトの外部へ流入するとともに、第1の送風ファン又は第2の送風ファンのいずれかの送風ファンから再び少なくともいずれかの一方のダクトへ流入する風によって、冷却されている
ことを特徴する。
(4)本発明の請求項4に係る電力変換装置は、請求項2または3の電力変換装置において、
前記シャーシは、一部に一段下がったステップ状の段部を設けるとともに、
前記シャーシ外部の前記段部の表面にブレーカが搭載されている、
ことを特徴する。
(2)本発明の請求項2に係る電力装置によれば、シャーシ内側の、ダクト内部に、ヒートシンクの放熱フィンの各フィンが風路に沿って互いに平行になるように設置されている。従って、このように放熱フィンが設置されていることによってダクト内の送風抵抗を低く押させることができ、風路における空気の流量を得ることができてフィンに対する冷却効果を確保することができる。
(3)本発明の請求項3に係る電力装置によれば、シャーシ内側の第1のダクトと平行に、リアクトルが収納された第2のダクトを備えている。従って、シャーシ内側の第1及び第2のダクト外側に設置されているコンデンサに対して、第2のダクトの出口付近の隙間からダクト外部に漏出される空気の一部により、強制的に冷却させることができ、一層効果的な冷却作用を行うことができる。
(4)本発明の請求項4に係る電力装置によれば、シャーシの一部に一段下がったステップ状の段部を設け、この段部の表面にブレーカが搭載されている。このため、通常、一般の電子部品に比べると背高または嵩高のブレーカを搭載させてあっても、段差の分だけ高さ寸法を抑えることができ、その分、シャーシを内部に設けた筺体の薄型化が図れる。
再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
少なくとも背面又は側面のいずれか一方の上側に設けられる吸気口と、下面に設けられる排気口と、を有する箱型の筺体と、
前記筺体内に収容され、その筺体内の前記背面と平行に配置される制御基板と、
前記制御基板と前記背面との間に設けられた発熱性の半導体素子が熱伝導可能に取り付けられたヒートシンクと、
前記筐体内に設けられ、且つ少なくとも前記ヒートシンクの放熱用フィンを収納し前記吸気口から吸い込んだ空気と前記筐体内上部の空気の両方を前記筐体内の上部から前記下面の排気口へ向けて流す風路を形成するダクトと、
前記ダクトの入口に設けられ、前記筐体内の上部に位置する当該入口から前記下面の前記排気口に接続された前記ダクトの出口に向かって、前記ダクト内を強制的に送風する第1の送風ファンと、
が備えられているとともに、
前記第1の送風ファンを設置した前記ダクトの前記入口の開口面と、前記背面の前記吸気口の開口面とは、ほぼ直角の関係に配置され、かつ、
前記制御基板と前記背面との間の、前記ダクト外部の側部分に、リアクトルとコンデンサとが配置されている構成であり、以下にその実施例を図に基づき説明する。
10・・・・・筺体
10A・・・・・吸気口
10B・・・・・排気口
10C・・・・・開口部
11・・・・・扉
12・・・・・背面
13・・・・・シャーシ
13A・・・・・ステップ状の段部
14・・・・・第1のダクト(ダクト)
14A・・・・・入口
14B・・・・・出口
15・・・・・第2のダクト
15A・・・・・入口
15B・・・・・出口
2・・・・・制御基板
3・・・・・ヒートシンク
3A・・・・・フィン
3B・・・・・ベース
BK1,BK2・・・・・ブレーカ
C1〜C4・・・・・コンデンサ
D1・・・・ダイオード
DC/DC・・・・・昇圧部
LPF・・・・・フィルタ部
GRID・・・・・商用電力系統
IPM・・・・・インテリジェントパワーモジュール
INV・・・・・インバータ部
L1・・・・・昇圧部のリアクトル
L2、L3・・・・・フィルタ部のリアクトル
MC・・・・・電力変換装置の主回路
PV・・・・・太陽電池
S・・・・・隙間
T1〜T5・・・・・スイッチング素子
W1・・・・・第1の風路
W2・・・・・第2の風路
W3・・・・・外風路
Claims (4)
- 再生可能エネルギーから得られる直流電力を系統と同期した単相または三相の交流電力に変換して前記系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
少なくとも背面又は側面のいずれか一方の上側に設けられる吸気口と、下面に設けられる排気口と、を有する箱型の筺体と、
前記筺体内に収容され、その筺体内の前記背面と平行に配置される制御基板と、
前記制御基板と前記背面との間に設けられた発熱性の半導体素子が熱伝導可能に取り付けられたヒートシンクと、
前記筐体内に設けられ、且つ少なくとも前記ヒートシンクの放熱用フィンを収納し前記吸気口から吸い込んだ空気と前記筐体内上部の空気の両方を前記筐体内の上部から前記下面の排気口へ向けて流す風路を形成するダクトと、
前記ダクトの入口に設けられ、前記筐体内の上部に位置する当該入口から前記下面の前記排気口に接続された前記ダクトの出口に向かって、前記ダクト内を強制的に送風する第1の送風ファンと、
が備えられているとともに、
前記第1の送風ファンを設置した前記ダクトの前記入口の開口面と、前記背面の前記吸気口の開口面とは、ほぼ直角の関係に配置され、かつ、
前記制御基板と前記背面との間の、前記ダクト外部の側部分に、リアクトルとコンデンサとが配置されている、
ことを特徴する電力変換装置。 - 前記制御基板は、筺体内の背面と背面に対面する表面を構成する扉との間に平行に設けた上下が開放された略コ字状のシャーシに、一定の隙間を保持して設けられ、
前記シャーシ内側の、前記ヒートシンクの放熱フィンが収納された前記ダクトの内部には、前記放熱フィンが風路に沿って平行になるように設置され、かつ、
前記リアクトルと前記コンデンサとは、前記シャーシ内側の前記制御基板と背面との間に、前記ダクトと平行にかつダクトの外側の側部分に配置されている、
ことを特徴する請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記制御基板は、筺体内の背面と背面に対面する表面を構成する扉との間に平行に設けた、上下が開放された略コ字状のシャーシに、一定の隙間を保持して設けられ、
前記シャーシ内側には、前記ダクトを第1のダクトとするほかに、これと平行に併設し前記リアクトルが収納された第2のダクトを備え、
前記第2のダクトは、入口に第2の送風ファンを備えるとともに、入口が前記吸気口とほぼ直角の関係となるように配置し、かつ、出口が前記排気口との間にダクト内の空気の一部が前記シャーシ内へ漏出可能な隙間を有するように配置され、
前記シャーシ内部の前記第1及び第2のダクト外に設置されている前記コンデンサは、前記第2のダクトの出口から漏出する空気の一部が、前記隙間から前記シャーシ内部の前記第1のダクト及び第2のダクトの外部へ流入するとともに、第1の送風ファン又は第2の送風ファンのいずれかの送風ファンから再び少なくともいずれかの一方のダクトへ流入する風によって、冷却されている
ことを特徴する請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記シャーシは、一部に一段下がったステップ状の段部を設けるとともに、
前記シャーシ外部の前記段部の表面にブレーカが搭載されている
ことを特徴する請求項2または3に記載の電力変換装置。
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