JP6458575B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置に関するもので、より詳細には回路基板に実装したコンデンサの冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a power converter, and more particularly to a cooling structure for a capacitor mounted on a circuit board.

回路基板に大容量のコンデンサが実装される電力変換装置では、コンデンサからの発熱による影響を防止するため、種々の冷却構造が提供されている。例えば、特許文献1では、回路基板を覆う収容ケースにコンデンサを通過させる孔を形成し、コンデンサを収容ケースの外部に配設するようにしている。収容ケースの孔には、コンデンサの周囲を覆うキャップ部材が取り付けてある。このキャップ部材は、収容ケースに形成した孔から内部に水や塵埃が進入するのを防止するものである。この電力変換装置によれば、コンデンサからの発熱がキャップ部材の全面を介して収容ケースの外部に放出されることになり、冷却性能を向上させることが可能になる。   In power converters in which a large-capacity capacitor is mounted on a circuit board, various cooling structures are provided in order to prevent the influence of heat generated from the capacitor. For example, in Patent Document 1, a hole through which a capacitor passes is formed in a housing case that covers a circuit board, and the capacitor is disposed outside the housing case. A cap member that covers the periphery of the capacitor is attached to the hole of the housing case. This cap member prevents water and dust from entering through a hole formed in the housing case. According to this power conversion device, the heat generated from the capacitor is released to the outside of the housing case through the entire surface of the cap member, and the cooling performance can be improved.

特開2000−173861号公報JP 2000-173861 A

ところで、上述の冷却構造においては、回路基板に実装するコンデンサの数に応じてキャップ部材を用意する必要がある。しかも、キャップ部材と収容ケースとの間には、シール部材を介在させなければならない。このため、取り扱い部品点数が多くなるという問題があるばかりでなく、電力変換装置の組み立て作業が煩雑化するおそれもある。   Incidentally, in the above-described cooling structure, it is necessary to prepare a cap member according to the number of capacitors mounted on the circuit board. In addition, a seal member must be interposed between the cap member and the housing case. For this reason, there is a problem that not only the number of handling parts increases, but also the assembly work of the power conversion device may be complicated.

本発明は、上記実情に鑑みて、部品点数が増える問題や組み立て作業が煩雑化する問題を招来することなく、コンデンサの冷却性能を向上させることのできる電力変換装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of improving the cooling performance of a capacitor without incurring the problem of increasing the number of parts and the problem of complicated assembly work. .

上記目的を達成するため、本発明に係る電力変換装置は、コンデンサを実装した回路基板を収容ケースの内部に収容した電力変換装置において、前記収容ケースは、前記回路基板のコンデンサ実装面に対向して配置される主カバー部と、前記主カバー部において前記コンデンサに対応する部位に外部に突出する態様で形成し、内部に前記コンデンサを収容するコンデンサ収容部とを有し、前記主カバー部と前記コンデンサ収容部とを一体に成形したことを特徴とする。   To achieve the above object, a power conversion device according to the present invention is a power conversion device in which a circuit board on which a capacitor is mounted is housed in a housing case, wherein the housing case faces a capacitor mounting surface of the circuit board. A main cover portion arranged in a manner that protrudes to the outside in a portion corresponding to the capacitor in the main cover portion, and a capacitor accommodating portion for accommodating the capacitor therein, the main cover portion The capacitor housing portion is integrally formed.

また、本発明は、上述した電力変換装置において、前記収容ケースの外部において前記コンデンサ収容部を取り囲む位置に通風通路を構成するとともに、前記通風通路の一方から他方に向けて通気を行う通風ファンを配設したことを特徴とする。   According to the present invention, in the above-described power conversion device, a ventilation fan configured to form a ventilation passage at a position surrounding the capacitor housing portion outside the housing case and ventilate from one of the ventilation passages to the other is provided. It is characterized by being arranged.

また、本発明は、上述した電力変換装置において、前記コンデンサ収容部を楕円柱状に形成し、前記通風通路の通気方向に沿う態様で前記回路基板に実装した複数のコンデンサを前記コンデンサ収容部の内部に収容したことを特徴とする。   Further, the present invention provides the above-described power converter, wherein the capacitor housing portion is formed in an elliptical column shape, and a plurality of capacitors mounted on the circuit board in a manner along the ventilation direction of the ventilation passage are provided inside the capacitor housing portion. It is characterized by having been accommodated in.

また、本発明は、上述した電力変換装置において、前記コンデンサ収容部には、前記収容ケースの外部に連通する通気孔を形成し、かつ前記通気孔を透湿防水シートによって覆ったことを特徴とする。   Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-described power converter, the capacitor housing portion has a vent hole communicating with the outside of the housing case, and the vent hole is covered with a moisture-permeable waterproof sheet. To do.

本発明によれば、収容ケースの主カバー部とコンデンサ収容部とを一体に成形しているため、回路基板に実装されるコンデンサの数に関わらず、部品点数が増大することはない。しかも、主カバー部とコンデンサ収容部との間にシール部材を設ける必要もない。従って、部品点数が増える問題や組み立て作業が煩雑化する問題を招来することなく、コンデンサの冷却性能を向上させることが可能となる。   According to the present invention, since the main cover portion and the capacitor housing portion of the housing case are integrally formed, the number of components does not increase regardless of the number of capacitors mounted on the circuit board. In addition, there is no need to provide a seal member between the main cover portion and the capacitor housing portion. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the capacitor without incurring the problem of increasing the number of parts and the problem of complicated assembly work.

図1は、本発明の実施の形態である電力変換装置の外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a power conversion device according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した電力変換装置の要部分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the power conversion device shown in FIG. 図3は、図1に示した電力変換装置の断面側面図である。FIG. 3 is a cross-sectional side view of the power conversion device shown in FIG. 1. 図4は、図1に示した電力変換装置の平面一部破断図である。4 is a partially cutaway plan view of the power conversion device shown in FIG. 図5は、図1に示した電力変換装置に適用する回路基板の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a circuit board applied to the power converter shown in FIG. 図6は、図1に示した電力変換装置の収容ケースを構成する第2ケース部の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the second case portion constituting the housing case of the power conversion device shown in FIG. 1. 図7は、図1に示した電力変換装置の通風部を構成するフレーム部材の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a frame member constituting the ventilation portion of the power conversion device shown in FIG. 1. 図8は、本発明の変形例1である電力変換装置に適用する第2ケース部の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a second case portion applied to the power conversion device that is Modification 1 of the present invention. 図9は、図8に示した電力変換装置に適用する回路基板の第2ケース部の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a second case portion of a circuit board applied to the power conversion device shown in FIG. 図10は、本発明の変形例2である電力変換装置の要部断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a power converter that is a second modification of the present invention. 図11は、図10に示した電力変換装置の要部を一部破断して示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a part of the main part of the power converter shown in FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る電力変換装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a power converter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1〜図4は、本発明の実施の形態である電力変換装置を示したものである。ここで例示する電力変換装置1は、商用電源から供給される交流電圧を所望の周波数・振幅に変換した後にモータ等の負荷に供給するためのもので、回路基板2A,2Bを収容する収容ケース10と、電力変換装置1の構成部品であるIGBT等の半導体モジュール3やコンデンサ4を冷却するための通風部20とを備えている。   1 to 4 show a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. The power conversion device 1 exemplified here is for supplying an AC voltage supplied from a commercial power source to a desired frequency / amplitude and then supplying it to a load such as a motor, and a housing case for housing the circuit boards 2A and 2B. 10, and a ventilation module 20 for cooling the semiconductor module 3 such as an IGBT and the capacitor 4 that are components of the power conversion device 1.

収容ケース10は、第1ケース部11及び第2ケース部12を備えて構成したものである。第1ケース部11は、電力変換装置1の外郭の一部を構成するもので、樹脂材によってほぼ矩形の平板状を成すように構成してある。この第1ケース部11の内表面側には、互いに大きさの異なる2枚の回路基板2A,2Bが相互に積層した状態で支持してある。図2〜図5に示すように、外形寸法の大きな回路基板(以下、主回路基板2Aという)は、第1ケース部11よりもわずかに小さい矩形状に構成したもので、第1ケース部11の内表面に対向して配設してある。外形寸法の小さい回路基板(以下、副回路基板2Bという)は、第1ケース部11に対してほぼ1/2の幅を有したもので、図2において第1ケース部11の右半分となる部分に配設してある。副回路基板2Bには、主に、上述した半導体モジュール3やコンデンサ4等の発熱部品が集約して実装してある。図には明示していないが、これら主回路基板2A及び副回路基板2Bは、互いに電気的に接続され、電力変換に必要となる制御回路を構成している。   The housing case 10 includes a first case portion 11 and a second case portion 12. The 1st case part 11 comprises a part of outline of the power converter device 1, and is comprised so that the substantially rectangular flat plate shape may be comprised with a resin material. On the inner surface side of the first case portion 11, two circuit boards 2A and 2B having different sizes are supported in a stacked state. As shown in FIGS. 2 to 5, a circuit board having a large outer dimension (hereinafter referred to as a main circuit board 2 </ b> A) is configured in a rectangular shape slightly smaller than the first case part 11. It is arrange | positioned facing the inner surface. A circuit board having a small outer dimension (hereinafter referred to as a sub circuit board 2B) has a width approximately ½ that of the first case part 11, and is the right half of the first case part 11 in FIG. It is arranged in the part. On the sub circuit board 2B, the heat generating components such as the semiconductor module 3 and the capacitor 4 described above are mainly mounted. Although not clearly shown in the figure, the main circuit board 2A and the sub circuit board 2B are electrically connected to each other to form a control circuit necessary for power conversion.

図5に示すように、本実施の形態で適用する半導体モジュール3は、略直方体状を成すもので、互いに平行となる上下の側面にネジ締結部3aを有している。ネジ締結部3aは、半導体モジュール3の側面において副回路基板2Bから離隔した放熱面3b側に位置する縁部から突出した舌片状部分である。それぞれのネジ締結部3aには、取付ネジBを挿通するためのネジ挿通孔3cが設けてある。主回路基板2A及び副回路基板2Bには、半導体モジュール3のネジ挿通孔3cに対向する部分にそれぞれ貫通口2aが形成してある。貫通口2aは、ネジ挿通孔3cよりも内径の大きな円形の開口である。   As shown in FIG. 5, the semiconductor module 3 applied in the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has screw fastening portions 3a on upper and lower side surfaces that are parallel to each other. The screw fastening portion 3a is a tongue-like portion protruding from an edge located on the side of the heat radiating surface 3b separated from the sub circuit board 2B on the side surface of the semiconductor module 3. Each screw fastening portion 3a is provided with a screw insertion hole 3c through which the attachment screw B is inserted. In the main circuit board 2A and the sub circuit board 2B, through holes 2a are formed in portions facing the screw insertion holes 3c of the semiconductor module 3, respectively. The through-hole 2a is a circular opening having an inner diameter larger than that of the screw insertion hole 3c.

コンデンサ4は、円柱状を成すもので、一方の端面を副回路基板2Bの実装面2Baに対向させた状態で副回路基板2Bに実装してある。本実施の形態では、副回路基板2Bの上端部において左上隅部分とその右斜め下部分にそれぞれコンデンサ4が配設してある。   The capacitor 4 has a cylindrical shape, and is mounted on the sub circuit board 2B with one end face thereof facing the mounting surface 2Ba of the sub circuit board 2B. In the present embodiment, capacitors 4 are respectively disposed at the upper left corner and the lower right corner of the upper end of the sub circuit board 2B.

第2ケース部12は、図2〜図4及び図6に示すように、第1ケース部11を覆う大きさを有した樹脂成形品であり、主カバー部12a及びコンデンサ収容部12bを有している。主カバー部12aは、回路基板2A,2Bの実装面2Aa,2Baに対向して配置される板状部分である。コンデンサ収容部12bは、副回路基板2Bに実装した個々のコンデンサ4を個別に収容するためのもので、主カバー部12aから外部に突出する態様で主カバー部12aと一体に成形してある。本実施の形態では、副回路基板2Bの実装面2Baに対向する部位のみが開口した有底円筒状の密閉容器となるようにコンデンサ収容部12bが構成してある。コンデンサ収容部12bの大きさは、内部にコンデンサ4を収容した場合にコンデンサ4の端面及び周面との間にそれぞれ0.5mmの隙間ができるように設定してある。   As shown in FIGS. 2 to 4 and 6, the second case portion 12 is a resin molded product having a size that covers the first case portion 11, and includes a main cover portion 12 a and a capacitor housing portion 12 b. ing. The main cover portion 12a is a plate-like portion that is disposed to face the mounting surfaces 2Aa and 2Ba of the circuit boards 2A and 2B. The capacitor accommodating portion 12b is for individually accommodating the individual capacitors 4 mounted on the sub circuit board 2B, and is integrally formed with the main cover portion 12a so as to protrude outward from the main cover portion 12a. In the present embodiment, the capacitor housing portion 12b is configured so as to be a bottomed cylindrical sealed container having an opening only at a portion facing the mounting surface 2Ba of the sub circuit board 2B. The size of the capacitor accommodating portion 12b is set so that a gap of 0.5 mm is formed between the end surface and the peripheral surface of the capacitor 4 when the capacitor 4 is accommodated therein.

また、第2ケース部12の主カバー部12aには、半導体モジュール3に対応する部位に連通孔12cが設けてある。連通孔12cは、半導体モジュール3を挿通することができる一方、後述するヒートシンク30の受熱面30aよりも外形の小さい略矩形状の開口である。この連通孔12cの周囲には、第1ケース部11に非対向となる裏面側にシール溝12dが設けてある。シール溝12dは、無端状のシール材13を収容するための凹所である。   Further, the main cover portion 12 a of the second case portion 12 is provided with a communication hole 12 c at a portion corresponding to the semiconductor module 3. The communication hole 12c is a substantially rectangular opening having an outer shape smaller than a heat receiving surface 30a of the heat sink 30 described later, while allowing the semiconductor module 3 to be inserted therethrough. Around the communication hole 12c, a seal groove 12d is provided on the back side that is not opposed to the first case portion 11. The seal groove 12 d is a recess for accommodating the endless seal material 13.

図2からも明らかなように、この第2ケース部12には、裏面を左右に二分割するように仕切り壁部12eが設けてあるとともに、図2において右半分となる部分の上縁部に通風板部12fが設けてある。仕切り壁部12eは、第1ケース部11に対してほぼ直交するように立設した平板状部材である。通風板部12fは、多数の通風孔12gを有した平板状部材であり、図2において第2ケース部12の右半分の上方を覆うように設けてある。   As is apparent from FIG. 2, the second case portion 12 has a partition wall portion 12e so that the back surface is divided into left and right parts, and at the upper edge of the right half in FIG. A ventilation plate portion 12f is provided. The partition wall portion 12 e is a flat plate member that is erected so as to be substantially orthogonal to the first case portion 11. The ventilation plate portion 12f is a flat plate member having a large number of ventilation holes 12g, and is provided so as to cover the upper right half of the second case portion 12 in FIG.

通風部20は、第2ケース部12を取り囲むように構成したフレーム部材40を備え、これら第2ケース部12とフレーム部材40との間に上下方向に沿った通風通路21を構成するものである。通風通路21の上端開口は、第2ケース部12に設けた通風板部12fによって覆われた状態となる。フレーム部材40は、アルミニウムやアルミニウム合金等の良好な熱伝導性を有する高熱伝導性材料によって成形したもので、図2及び図4に示すように、主板部41、側板部42及び補助側板部43を有している。主板部41は、第2ケース部12において仕切り壁部12eよりも右側に位置する部分を覆うことのできる外形寸法を有したものである。主板部41において第2ケース部12に対向する内表面には、上下方向に沿って多数のフィン嵌合溝41aが設けてある。側板部42は、主板部41の一方の縁部から第2ケース部12に向けてほぼ直角方向に延在した部分である。この側板部42は、主板部41を第2ケース部12に対向させた場合に、第2ケース部12の仕切り壁部12eに対向して配置されるように構成してある。補助側板部43は、主板部41のもう一方の縁部から第2ケース部12に向けてほぼ直角方向に延在した部分である。図からも明らかなように、補助側板部43は、側板部42に比べて主板部41からの延在長さが小さく構成してある。この補助側板部43は、主板部41を第2ケース部12に対向させた場合に仕切り壁部12eに重ね合わされるように構成してある。   The ventilation portion 20 includes a frame member 40 configured to surround the second case portion 12, and constitutes a ventilation passage 21 along the vertical direction between the second case portion 12 and the frame member 40. . The upper end opening of the ventilation passage 21 is covered with the ventilation plate portion 12 f provided in the second case portion 12. The frame member 40 is formed of a high thermal conductive material having good thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy. As shown in FIGS. 2 and 4, the main plate portion 41, the side plate portion 42, and the auxiliary side plate portion 43 are formed. have. The main plate portion 41 has an outer dimension that can cover a portion of the second case portion 12 that is located on the right side of the partition wall portion 12e. A large number of fin fitting grooves 41a are provided on the inner surface of the main plate portion 41 facing the second case portion 12 along the vertical direction. The side plate portion 42 is a portion extending from the one edge portion of the main plate portion 41 toward the second case portion 12 in a substantially right angle direction. The side plate portion 42 is configured to be disposed to face the partition wall portion 12 e of the second case portion 12 when the main plate portion 41 is opposed to the second case portion 12. The auxiliary side plate portion 43 is a portion extending from the other edge portion of the main plate portion 41 toward the second case portion 12 in a substantially perpendicular direction. As is clear from the drawing, the auxiliary side plate portion 43 is configured so that the extension length from the main plate portion 41 is smaller than that of the side plate portion 42. The auxiliary side plate portion 43 is configured to overlap the partition wall portion 12e when the main plate portion 41 is opposed to the second case portion 12.

フレーム部材40の内表面には、通風ファン50及びヒートシンク30が設けてある。通風ファン50は、図2に示すように、フレーム部材40において内表面の下端部に配設したものである。この通風ファン50は、駆動した場合に、通風板部12fの通風孔12gを介して外部の空気を通風通路21に導入する一方、通風通路21の空気を下端の開口から排出するように動作するものである。   A ventilation fan 50 and a heat sink 30 are provided on the inner surface of the frame member 40. The ventilation fan 50 is arrange | positioned in the lower end part of the inner surface in the frame member 40, as shown in FIG. When driven, the ventilation fan 50 introduces external air into the ventilation passage 21 through the ventilation holes 12g of the ventilation plate portion 12f, and operates to discharge the air in the ventilation passage 21 from the opening at the lower end. Is.

ヒートシンク30は、フレーム部材40と同様、アルミニウムやアルミニウム合金等の良好な熱伝導性を有する高熱伝導性材料によって成形したものである。本実施の形態では、ベース部材の一方の表面に平坦な受熱面30aを有する一方、他方の表面に多数の冷却フィン30bが立設したヒートシンク30を適用している。ヒートシンク30の受熱面30aは、第2ケース部12のシール溝12dに収容したシール材13の全周に当接することのできる大きさの矩形状に構成してある。このヒートシンク30は、冷却フィン30bの先端部をそれぞれ主板部41のフィン嵌合溝41aに嵌合させることによってフレーム部材40と熱的に接続した状態でフレーム部材40に取り付けてある。フレーム部材40に対してヒートシンク30を取り付ける位置は、主板部41を第2ケース部12に対向させた場合に、第2ケース部12の連通孔12cを覆い、かつ受熱面30aの周縁部にシール材13の全周が対向する位置である。   As with the frame member 40, the heat sink 30 is formed of a highly thermally conductive material having good thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy. In the present embodiment, a heat sink 30 having a flat heat receiving surface 30a on one surface of the base member and a plurality of cooling fins 30b standing on the other surface is applied. The heat receiving surface 30 a of the heat sink 30 is configured in a rectangular shape having a size capable of coming into contact with the entire circumference of the sealing material 13 accommodated in the sealing groove 12 d of the second case portion 12. The heat sink 30 is attached to the frame member 40 in a state where it is thermally connected to the frame member 40 by fitting the front end portions of the cooling fins 30b into the fin fitting grooves 41a of the main plate portion 41, respectively. The position where the heat sink 30 is attached to the frame member 40 is such that when the main plate portion 41 faces the second case portion 12, the communication hole 12c of the second case portion 12 is covered and the peripheral edge portion of the heat receiving surface 30a is sealed. This is the position where the entire circumference of the material 13 faces.

図7に示すように、ヒートシンク30の受熱面30aには、一対のネジ締結孔31が設けてある。ネジ締結孔31は、半導体モジュール3に設けたネジ締結部3aのネジ挿通孔3cに対応して設けたものである。図3に示すように、ヒートシンク30のネジ締結孔31には、主回路基板2Aの貫通口2a、副回路基板2Bの貫通口2a及び半導体モジュール3のネジ挿通孔3cを介して取付ネジBが締結してある。この取付ネジBは、ヒートシンク30の受熱面30aに対して半導体モジュール3の放熱面3bを密着させるとともに、ヒートシンク30の受熱面30aに第2ケース部12のシール材13を密着させる機能を有している。   As shown in FIG. 7, the heat receiving surface 30 a of the heat sink 30 is provided with a pair of screw fastening holes 31. The screw fastening holes 31 are provided corresponding to the screw insertion holes 3 c of the screw fastening portions 3 a provided in the semiconductor module 3. As shown in FIG. 3, the screw fastening hole 31 of the heat sink 30 has a mounting screw B through the through hole 2a of the main circuit board 2A, the through hole 2a of the sub circuit board 2B, and the screw insertion hole 3c of the semiconductor module 3. It is concluded. The mounting screw B has a function of bringing the heat radiation surface 3b of the semiconductor module 3 into close contact with the heat reception surface 30a of the heat sink 30 and bringing the seal material 13 of the second case portion 12 into close contact with the heat reception surface 30a of the heat sink 30. ing.

上記のように構成した電力変換装置1は、例えば通風部20が室外に露出した状態で設置されることになる。主回路基板2A及び副回路基板2Bを収容した収容ケース10と、室外に露出した通風部20との間は、第2ケース部12によって隔絶されているため、通風通路21に雨水等の水が進入した場合にも、主回路基板2Aや副回路基板2Bに実装した制御回路や電子部品に影響を及ぼすおそれはない。   For example, the power conversion device 1 configured as described above is installed in a state where the ventilation unit 20 is exposed to the outside. Since the housing case 10 that houses the main circuit board 2A and the sub circuit board 2B and the ventilation part 20 exposed to the outside are isolated by the second case part 12, water such as rainwater can enter the ventilation path 21. Even if it enters, there is no possibility of affecting the control circuit and electronic components mounted on the main circuit board 2A and the sub circuit board 2B.

上述した設置状態で通風ファン50を駆動した場合には、通風板部12fの通風孔12gを介して通風通路21の内部に外部の空気が導入されることになる。通風通路21に導入された空気は、コンデンサ収容部12b及びヒートシンク30と順次熱交換した後に、下端の開口から通風通路21の外部に排出される。従って、電力変換装置1が動作している場合にコンデンサ4及び半導体モジュール3で発生した熱は、通風通路21を通過する空気によりコンデンサ収容部12b及びヒートシンク30を介して放熱されることになり、主回路基板2Aや副回路基板2Bに実装した電子部品に対する熱の影響を防止することができる。しかも、上述した電力変換装置1においては、コンデンサ収容部12bを第2ケース部12の主カバー部12aと一体に成形してある。従って、回路基板2A,2Bに実装されるコンデンサ4の数に関わらず、部品点数が増大することはない。さらに、主カバー部12aとコンデンサ収容部12bとの間には、水密性を確保するためのシール部材を設ける必要もない。従って、部品点数が増える問題や組み立て作業が煩雑化する問題を招来することなく、コンデンサ4の冷却性能を向上させることが可能となる。   When the ventilation fan 50 is driven in the above-described installation state, external air is introduced into the ventilation passage 21 through the ventilation holes 12g of the ventilation plate portion 12f. The air introduced into the ventilation passage 21 is exhausted to the outside of the ventilation passage 21 through the opening at the lower end after sequentially exchanging heat with the capacitor housing portion 12 b and the heat sink 30. Therefore, when the power converter 1 is operating, the heat generated in the capacitor 4 and the semiconductor module 3 is dissipated through the capacitor housing portion 12b and the heat sink 30 by the air passing through the ventilation passage 21. The influence of heat on the electronic components mounted on the main circuit board 2A and the sub circuit board 2B can be prevented. Moreover, in the power conversion device 1 described above, the capacitor housing portion 12 b is formed integrally with the main cover portion 12 a of the second case portion 12. Therefore, the number of components does not increase regardless of the number of capacitors 4 mounted on the circuit boards 2A and 2B. Further, it is not necessary to provide a seal member for ensuring water tightness between the main cover portion 12a and the capacitor housing portion 12b. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the capacitor 4 without causing the problem of increasing the number of parts and the problem of complicating the assembly work.

尚、上述した実施の形態では、コンデンサ収容部12bを通風通路21に配設しているため、コンデンサ4の冷却性能をより高めることが可能となるが、必ずしもコンデンサ収容部12bを通風通路21に配設する必要はない。   In the above-described embodiment, since the condenser housing portion 12b is disposed in the ventilation passage 21, the cooling performance of the capacitor 4 can be further improved. However, the condenser housing portion 12b is not necessarily provided in the ventilation passage 21. It is not necessary to arrange.

また、上述した実施の形態では、個々のコンデンサ4を個別のコンデンサ収容部12bに配設しているが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、図8及び図9に示す変形例1のように、楕円状のコンデンサ収容部112bを第2ケース部12と一体に成形し、このコンデンサ収容部112bに複数(図示の例では2つ)のコンデンサ4を収容するように構成することも可能である。この場合、楕円の長径が通風部20の通気方向(図8中の矢印A)に沿って配置されるようにコンデンサ収容部112bを構成することが好ましい。すなわち、楕円の長径が通風部20の通気方向に沿って配置されるようにコンデンサ収容部112bを構成した場合には、コンデンサ収容部112bによって通風部20の通気が妨げられないため、コンデンサ4や半導体モジュール3の冷却性能が損なわれるおそれがなくなる。尚、図8及び図9の変形例1において実施の形態と同様の構成については同一の符号が付してある。   In the above-described embodiment, the individual capacitors 4 are arranged in the individual capacitor housing portions 12b. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, as in Modification 1 shown in FIGS. 8 and 9, an elliptical capacitor housing portion 112b is formed integrally with the second case portion 12, and a plurality (two in the illustrated example) are formed in the capacitor housing portion 112b. It is also possible to configure so as to accommodate the capacitor 4. In this case, it is preferable to configure the capacitor housing portion 112b so that the major axis of the ellipse is arranged along the ventilation direction of the ventilation portion 20 (arrow A in FIG. 8). That is, when the capacitor housing portion 112b is configured such that the major axis of the ellipse is arranged along the ventilation direction of the ventilation portion 20, the ventilation of the ventilation portion 20 is not hindered by the capacitor housing portion 112b. There is no possibility that the cooling performance of the semiconductor module 3 is impaired. In addition, in the modification 1 of FIG.8 and FIG.9, about the structure similar to embodiment, the same code | symbol is attached | subjected.

さらに、上述した実施の形態では、有底円筒状の密閉容器となるようにコンデンサ収容部12bを構成しているが、例えば、図10及び図11の変形例2のように、主カバー部12aと一体に設けたコンデンサ収容部212bの先端部に通気用の開口(通気孔)212cを形成すれば、コンデンサ4からコンデンサ収容部212bの内部に放出された熱が直接第2ケース部12の外部に放出されることになり、冷却性能をより向上させることが可能となる。但し、通気用の開口212cは、雨水等の水や塵埃の進入を防止するため、透湿防水シート212dによって覆う必要がある。尚、図10及び図11の変形例2において実施の形態と同様の構成については同一の符号が付してある。   Furthermore, in the above-described embodiment, the capacitor housing portion 12b is configured so as to be a bottomed cylindrical sealed container. For example, as in the second modification of FIGS. 10 and 11, the main cover portion 12a. If an opening (vent hole) 212c for ventilation is formed at the tip of the capacitor housing part 212b provided integrally with the heat, the heat released from the capacitor 4 to the inside of the capacitor housing part 212b is directly outside the second case part 12. The cooling performance can be further improved. However, the ventilation opening 212c needs to be covered with a moisture-permeable waterproof sheet 212d in order to prevent intrusion of water such as rainwater or dust. In addition, in the modification 2 of FIG.10 and FIG.11, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to embodiment.

2B 回路基板
2Ba 実装面
4 コンデンサ
10 収容ケース
12a 主カバー部
12b コンデンサ収容部
20 通風部
21 通風通路
40 フレーム部材
50 通風ファン
112b コンデンサ収容部
212b コンデンサ収容部
212c 開口
212d 透湿防水シート
2B Circuit board 2Ba Mounting surface 4 Capacitor 10 Housing case 12a Main cover portion 12b Capacitor housing portion 20 Ventilation portion 21 Ventilation passage 40 Frame member 50 Ventilation fan 112b Capacitor housing portion 212b Capacitor housing portion 212c Opening 212d Moisture permeable waterproof sheet

Claims (3)

半導体モジュール及びコンデンサを実装した回路基板を収容ケースの内部に収容した電力変換装置において、
前記収容ケースは、前記回路基板のコンデンサ実装面に対向して配置されるとともに前記回路基板を覆う主カバー部と、前記主カバー部において前記コンデンサに対応する部位に外部に突出する態様で形成し、内部に前記コンデンサを収容するコンデンサ収容部と、前記主カバー部の端部から前記回路基板の端面を覆うように突出している側面と、前記主カバー部において前記半導体モジュールに対応する部位に形成した連通孔と、を有するケース部を備え、
前記コンデンサ収容部は、前記回路基板のコンデンサ実装面に対向する部位のみが開口した密閉容器となるように構成したものであり、
前記連通孔は、前記半導体モジュールを挿通することができる大きさを有し、
前記連通孔の周囲には、前記回路基板に対して非対向となる面に、無端状のシール材を収容するためのシール溝が設けられ、
前記主カバー部と前記ケース部の側面と前記コンデンサ収容部とを一体に成形したことを特徴とする電力変換装置。
In the power conversion device in which the circuit board on which the semiconductor module and the capacitor are mounted is housed in the housing case,
The housing case is disposed so as to face the capacitor mounting surface of the circuit board, and forms a main cover part that covers the circuit board, and protrudes to the outside in a portion corresponding to the capacitor in the main cover part. A capacitor accommodating portion for accommodating the capacitor therein, a side surface projecting so as to cover an end surface of the circuit board from an end portion of the main cover portion, and a portion corresponding to the semiconductor module in the main cover portion And a communicating hole, and a case portion having
The capacitor housing is configured to be a sealed container that is open only at a portion facing the capacitor mounting surface of the circuit board,
The communication hole has a size capable of inserting the semiconductor module;
Around the communication hole, a seal groove for accommodating an endless seal material is provided on a surface that is not opposed to the circuit board,
The power conversion device, wherein the main cover portion, the side surface of the case portion, and the capacitor housing portion are integrally formed.
前記収容ケースの外部において前記コンデンサ収容部を取り囲む位置に通風通路を構成するとともに、前記通風通路の一方から他方に向けて通気を行う通風ファンを配設したことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The ventilation fan which ventilates from one side of the ventilation path toward the other while arranging a ventilation path in the position which surrounds the capacitor accommodation part in the exterior of the storage case, and is arranged. Power converter. 前記コンデンサ収容部を楕円柱状に形成し、
前記通風通路の通気方向に沿う態様で前記回路基板に実装した複数のコンデンサを前記コンデンサ収容部の内部に収容したことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
Forming the capacitor housing in an elliptical column shape;
The power conversion device according to claim 2, wherein a plurality of capacitors mounted on the circuit board in a manner along a ventilation direction of the ventilation passage are accommodated in the capacitor accommodation portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6885126B2 (en) * 2017-03-22 2021-06-09 富士電機株式会社 Inverter device
JP7192548B2 (en) * 2019-02-08 2022-12-20 富士電機株式会社 power converter
CN110610806B (en) * 2019-08-22 2021-08-27 肇庆市国恒电子有限公司 Embedded capacitor
JP6901639B1 (en) * 2019-11-22 2021-07-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08222864A (en) * 1995-02-17 1996-08-30 Matsushita Electric Works Ltd Electric apparatus
JP3237609B2 (en) * 1998-05-11 2001-12-10 株式会社日立製作所 Inverter device
CN100525599C (en) * 2004-03-18 2009-08-05 三菱电机株式会社 Module heat dissipating structure and control device using the same
JP4552513B2 (en) * 2004-05-26 2010-09-29 トヨタ自動車株式会社 Power control unit and unit case thereof
JP2007281127A (en) * 2006-04-05 2007-10-25 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Circuit device equipped with capacitor, and capacitor module
US9260020B2 (en) * 2012-09-19 2016-02-16 Nissan Motor Co., Ltd. Power converter mounted on electrically driven vehicle

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