JP6700978B2

JP6700978B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP6700978B2
Application number: JP2016107558A
Authority: JP
Inventors: 村井　偉志; 偉志村井; 順大栗田; 裕樹八木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2036-05-30
Also published as: JP2017216772A

Description

本発明は、電子部品で発生する熱を放熱するヒートシンクと、ヒートシンクの放熱を促す冷却風を発生させるファンとを備えた電力変換装置に関する。

太陽光発電設備および燃料電池発電設備といった発電設備を系統連系させる電力変換装置は、電子部品を用いることにより、発電設備から供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置において電力変換に用いられるリアクトルおよびスイッチング素子といった電子部品は電流が流れることにより発熱する。また電力変換装置には、リアクトルおよびスイッチング素子に比べて発熱量が小さいリレーおよびコンデンサといった電子部品も用いられる。一般的に電力変換装置には冷却ファンおよびヒートシンクといった冷却機構が設けられている。冷却機構を設けることにより電力変換装置を構成する筐体内の電子部品が冷却されるため、これらの電子部品の温度上昇が抑制され、電力変換装置の製品寿命を延ばすことができる。このように電子部品を冷却することは製品寿命を延ばす上で重要である。ところが電力変換に用いられる電子部品は、水および埃の付着を回避するため筐体に収納されている。特に屋外仕様の電力変換装置の筐体は、雨が筐体内部に侵入することを防止するため、空気の吸排気口が設けられていない密閉された防水構造である。そのため電力変換に用いられる電子部品が筐体に収納された電力変換装置では、電子部品で発生した熱を筐体の外部へ放熱する構造が重要になる。

特許文献１に開示されるインバータ装置は、筐体ケースと、筐体ケースに形成され筐体ケースの内部に空気を導入する開口部と、筐体ケースに形成され開口部から導入された空気を筐体ケースの外部に排出する通気穴と、開口部と通気穴との間に設置される発熱部品である絶縁トランスと、絶縁トランスと通気穴との間に設置され絶縁トランスに比べて発熱量が小さい電界コンデンサと、絶縁トランスと電界コンデンサとの間に設置される対流防止板とを備える。また特許文献１に開示されるインバータ装置は、発熱部品で発生した熱を放熱する放熱フィンと、放熱フィンを冷却するファンとを備える。

特許文献１に開示される従来の電力変換装置では、絶縁トランスで発生した熱により、開口部から通気穴へ向かう空気の対流が筐体ケースの内部に生じる。特許文献１に開示されるインバータ装置では、絶縁トランスよりも下流側に位置する電界コンデンサと絶縁トランスとの間に対流防止板を設けることにより、絶縁トランスで発生した熱による電界コンデンサの温度上昇を抑制している。また特許文献１に開示されるインバータ装置は、放熱フィンおよびファンを用いることにより、発熱部品で発生した熱を積極的に放熱させる構造である。

特開２００８−９２６３２号公報

特許文献１に開示される電力変換装置が屋外に設置される密閉筐体で構成されている場合、当該電力変換装置では、密閉筐体の内部に設置されたファンを用いることにより発熱量が大きい電子部品の温度上昇を抑制できるが、当該電子部品で発生した熱により密閉筐体内の雰囲気温度が上昇し、許容温度が小さい電子部品の温度上昇を招くという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品の温度上昇を抑制できる電力変換装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、電力変換に用いられる第１の部品と、電力変換に用いられ許容温度が第１の部品の許容温度よりも低い第２の部品と、第１の部品および第２の部品を収納する筐体と、筐体の内部の空気を循環させるファンと、第１の部品とファンとの間に設置される仕切板とを備え、ファンは、ファンの吹き出し面と仕切板との成す角度が鋭角であり、吹き出し面が仕切板と面する位置に設置され、第２の部品は、仕切板の延長面に対して、仕切板よりもファン側の領域に設置され、仕切板は、電力変換に用いられる基板であることを特徴とする。

本発明によれば、電子部品の温度上昇を抑制できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の外観図図１に示す電力変換装置の分解図図２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンクおよびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図図２に示す筐体に設置された第１の基板、第２の基板、第３の基板、制御基板、電源基板およびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図図４に示す第１の仮想面から実施の形態１に係る電力変換装置の制御基板、電源基板、ファンおよび筐体を見たときの内観図図２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンクおよび筐体を、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のブロック図本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図本発明の実施の形態２に係る電力変換装置の分解図図１２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンク、リアクトル用カバーおよび筐体を、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図図４に示す第２の仮想面から実施の形態２に係る電力変換装置のファン、制御基板、電源基板およびリアクトル用カバーを見たときの内観図

以下に、本発明の実施の形態に係る電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の外観図である。図２は図１に示す電力変換装置の分解図である。図３は図２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンクおよびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図である。図４は図２に示す筐体に設置された第１の基板、第２の基板、第３の基板、制御基板、電源基板およびファンを、筐体から下部カバーに向かって見たときの正面図である。図５は図４に示す第１の仮想面から実施の形態１に係る電力変換装置の制御基板、電源基板、ファンおよび筐体を見たときの内観図である。図６は図２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンクおよび筐体を、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図である。図１から図６では、右手系のＸＹＺ座標において、電力変換装置１００の上下方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向とＸ軸方向の両者に直交する方向をＹ軸方向とする。ただし、Ｘ軸方向は後述する筐体２の側面２ｄの長手方向であり、Ｙ軸方向は筐体２の側面２ｄの短手方向であり、Ｚ軸方向は筐体２の側面２ｄの厚み方向である。

図１に示すように実施の形態１に係る電力変換装置１００は、後述する第１の部品および第２の部品を収納する筐体２と、筐体２の上側に設置され筐体２内の部品を保護する上部カバー１と、筐体２の下側に設置され放熱を要する筐体２内の部品を収納する下部カバー３とを備える。下部カバー３は、筐体２内の部品に接続され電力変換装置１００の外部に配線される不図示のケーブルを保護するためのケーブルカバー４と、放熱を要する部品の冷却を促すための吸排気口７とを備える。ケーブルカバー４は、下部カバー３の側面３ｂの一部に設けられている。

図２に示すように電力変換装置１００は、図１に示す構成に加えて、筐体２に収納される第１の基板２０、第２の基板２１、第３の基板２２、制御基板２３および電源基板２４を備える。これらの基板に設置される部品の詳細とこれらの基板の設置位置の詳細に関しては後述する。

また電力変換装置１００は、第１のカバーである下部カバー３に収納される第１のヒートシンク６および第２のヒートシンク５を備える。第２のヒートシンク５は放熱効果を上げるための複数のフィン５ａと、複数のフィン５ａを固定する基部５ｂとを備える。第２のヒートシンク５は、有底の四角形状に形成された下部カバー３の底面３ａに複数のフィン５ａが対向するように設置される。第２のヒートシンク５の基部５ｂには、第２の基板２１に実装された８つの第１のＩＧＢＴ１２が接している。第１のヒートシンク６は、放熱効果を上げるための複数のフィン６ａと、複数のフィン６ａを固定する基部６ｂとを備える。第１のヒートシンク６は、下部カバー３の底面３ａに複数のフィン６ａが対向するように設置される。第１のヒートシンク６の基部６ｂには、電力変換に用いられる第１の部品である直流リアクトル１０および交流リアクトル１１が筐体２または第３の基板２２と対向するように設置されている。第２のヒートシンク５および第１のヒートシンク６の材料としては、アルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス合金、銅合金、鋳鉄、鋼または鉄合金を例示できる。

有底の四角形状に形成された筐体２の底面２ａには、第１の基板２０に実装された８つの第１のＩＧＢＴ１２を第２のヒートシンク５に接触させるための第１の穴２ｂが形成されている。また筐体２の底面２ａには、第１のヒートシンク６に設置された直流リアクトル１０および交流リアクトル１１を筺体２内に収納するための第２の穴２ｃが形成されている。なお図２では不図示であるが、筐体２の底面２ａには、第３の基板２２に実装された第２のＩＧＢＴ１３を第１のヒートシンク６に接触させるための穴が形成されている。

筐体２の底面２ａには、筐体２の内部の空気、すなわち電力変換装置１００の内部の空気を循環させるファン１５が設置されている。筐体２の側面２ｄには、上部カバー１と接触して防水性を確保するための上部カバー用パッキン９が設置される。

図３に示すように第２のヒートシンク５の基部５ｂには、第１のヒートシンク用パッキン１６−１が取り付けられている。第１のヒートシンク用パッキン１６−１は、第２のヒートシンク５の基部５ｂの外縁部を取り囲むように取り付けられている。第１のヒートシンク６の基部６ｂには、第２のヒートシンク用パッキン１６−２が取り付けられている。第２のヒートシンク用パッキン１６−２は、第１のヒートシンク６の基部６ｂの外縁部を取り囲むように取り付けられている。第１のヒートシンク用パッキン１６−１および第２のヒートシンク用パッキン１６−２は、筺体２の底面２ａと接触して、各ヒートシンクと筐体２との間における防水性を確保するためのものである。

図４には、筐体２を平面視したときの直流リアクトル１０、交流リアクトル１１、第１の基板２０、第２の基板２１、第３の基板２２、制御基板２３、電源基板２４およびファン１５といった、電力変換装置１００の構成部品の一部が示される。図４では、第３の基板２２、制御基板２３、電源基板２４、ファン１５および筐体２の底面２ａを含む面を第１の仮想面Ａとし、図４に示す直流リアクトル１０、交流リアクトル１１、第１の基板２０および第２の基板２１を含む面を第２の仮想面Ｂとしている。

筺体２は、筐体２を平面視して互いに対向する一対の長手面２ｄ１，２ｄ２と互いに対向する短手面２ｄ３，２ｄ４とを含む長方形状である。

交流リアクトル１１、直流リアクトル１０、第１の基板２０、第２の基板２１、第３の基板２２、制御基板２３、電源基板２４およびファン１５の設置位置を具体的に説明する。

交流リアクトル１１および直流リアクトル１０は、Ｙ軸方向において一方の長手面２ｄ１の近くに設置され、かつ、Ｘ軸方向において一方の短手面２ｄ３の近くに設置されている。

第３の基板２２は、Ｙ軸方向において、交流リアクトル１１と他方の長手面２ｄ２との間に設置され、かつ、直流リアクトル１０と他方の長手面２ｄ２との間に設置される。具体的には、一方の長手面２ｄ１から第３の基板２２の外周縁までの長さＬ１とし、他方の長手面２ｄ２から第３の基板２２の外周縁までの長さをＬ２とし、一方の短手面２ｄ３から第３の基板２２の外周縁までの長さＬ３とし、他方の短手面２ｄ４から第３の基板２２の外周縁までの長さＬ４としたとき、第３の基板２２は、Ｌ１＞Ｌ２、かつ、Ｌ４＞Ｌ３のように筐体２の底面２ａに設置されている。

第３の基板２２には、制御基板２３および電源基板２４が設置される。電源基板２４および制御基板２３は、それぞれの外周縁が第３の基板２２の基板面に接するように、第３の基板２２に対してＺ軸方向に立てて固定されている。すなわち、電源基板２４および制御基板２３は、それぞれの基板面が第３の基板２２の基板面に対してＺ軸方向に立てて固定されている。電源基板２４および制御基板２３は、それぞれの基板面が対向するように設置される。

なお図４では、電源基板２４が制御基板２３と一方の短手面２ｄ３との間に設置され、制御基板２３が電源基板２４と他方の短手面２ｄ４との間に設置さているが、電源基板２４および制御基板２３の位置は逆でもよい。

また第３の基板２２には、電力変換に用いられる第２の部品であるコンデンサ２５およびリレー２６が設置される。コンデンサ２５およびリレー２６は、その許容温度が第１の部品である直流リアクトル１０および交流リアクトル１１の許容温度よりも低い電子部品である。コンデンサ２５およびリレー２６は、電源基板２４と一方の短手面２ｄ３との間に設置されている。またコンデンサ２５およびリレー２６は、直流リアクトル１０または交流リアクトル１１と他方の長手面２ｄ２との間に設置されている。

第１の基板２０および第２の基板２１は、Ｙ軸方向において一方の長手面２ｄ１の近くに設置され、かつ、Ｘ軸方向において他方の短手面２ｄ４の近くに設置されている。第２の基板２１は筐体２の底面２ａに固定される。第２の基板２１にはコンデンサ２５を含む複数の部品が設置される。第２の基板２１に設置されるこれらの部品は、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１に比べて発熱量が小さい部品である。

第１の基板２０はＺ軸方向において第２の基板２１の基板面に固定されている。第１の基板２０は、その基板面が第２の基板２１の基板面と対向している。第１の基板２０には、電力変換に用いられる第２の部品であるリレー２６を含む複数の部品が設置される。第１の基板２０に設置されるこれらの部品は、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１に比べて発熱量が小さい部品である。

ファン１５は、筐体２の内部の領域の内、仕切板として機能する制御基板２３よりもファン１５側の領域、すなわち第２の基板２１と他方の長手面２ｄ２との間の領域１８において、筐体２の底面２ａに固定されている。制御基板２３はその基板面がＹ軸方向と平行に設置されており、ファン１５は、ファン１５の吹き出し面１５ａと制御基板２３の基板面とが成す角度θが６０°になり、かつ、ファン１５の吹き出し面１５ａが制御基板２３の基板面に面するように設置される。

第２の基板２１と他方の長手面２ｄ２との間の領域１８において、筐体２の底面２ａには、不図示のケーブルを筐体２内に導入するための複数のケーブル穴１３が設けられている。ケーブル穴１３には、防水性を確保するためのケーブル用パッキン８が取り付けられている。

図５に示すように、制御基板２３および電源基板２４は第３の基板２２に対してＺ軸方向に立てて固定されている。第３の基板２２に実装された第２のＩＧＢＴ１３は第１のヒートシンク６と接触している。第１の基板２０は、Ｚ軸方向において第２の基板２１の上側に設置されている。リレー２６は、第１の基板２０の基板面において、上部カバー１と対向するように設置される。

図６に示すように、ＸＹ平面上の第２のヒートシンク５の面積はＸＹ平面上の第１のヒートシンク６よりも大きい。第２のヒートシンク５および第１のヒートシンク６は防水性を確保するため筐体２に直接固定されている。

図７は本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のブロック図である。電力変換装置１００は、昇圧回路９１、インバータ回路９２、フィルタ回路９３、制御回路９４、および電源回路９５を備える。複数の昇圧回路９１は、太陽電池９０で発電された直流電力の電圧を昇圧し、昇圧した直流電力をインバータ回路９２に供給する。インバータ回路９２は、昇圧回路９１から供給された直流電力を交流電力に変換する。フィルタ回路９３は、インバータ回路９２から出力された交流電力の高周波成分を減衰させて商用系統９６に出力する。昇圧回路９１は、直流リアクトル、スイッチング素子、ダイオードおよびコンデンサといった部品から構成される。またインバータ回路９２およびフィルタ回路９３は、交流リアクトル、スイッチング素子、コンデンサおよびリレーといった部品から構成される。インバータ回路９２の動作は制御回路９４により制御される。電源回路９５はこれらの部品を駆動するための電力を供給する。

このように電力変換装置１００では、太陽電池９０から出力される直流電圧が昇圧回路９１で昇圧され、インバータ回路９２およびフィルタ回路９３で直流電圧から交流電圧に変換されて商用系統９６に供給される。このように電力変換装置１００が動作する際、各種部品が発熱する。特に昇圧回路９１では、昇圧に使用される直流リアクトルおよびスイッチング素子が発熱する。またインバータ回路９２およびフィルタ回路９３では、直流を交流に変換する際に使用される交流リアクトルおよびスイッチング素子が発熱する。直流リアクトルおよび交流リアクトルは、磁性コアに絶縁被覆付きの銅線をコイル状に巻いたものであり、動作が保障される許容温度が比較的高い。スイッチング素子としては、ＩＰＭ（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ）またはＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といった半導体素子を例示できる。スイッチング素子は、一般的にリアクトルよりも許容温度は低いが、半導体素子であるためリアクトルよりも自身の発熱を放熱しやすい構造である。またコンデンサおよびリレーは、発熱量は少ないが、一般的にリアクトルおよびスイッチング素子と比較して許容温度が低い部品である。

図８は本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図である。図８に示すように第２の部品であるリレー２６は、制御基板２３の仮想的な延長面２３ａに対して、ファン１５側の領域Ｃに設置されている。また交流リアクトル１１および直流リアクトル１０は、制御基板２３の仮想的な延長面２３ａに対して、ファン１５側とは反対側の領域Ｄに設置されている。前述したようにファン１５は、制御基板２３の基板面に対して６０°傾けて設置されている。すなわちファン１５は、図８に示す軸１５ｂとＹ軸４０とが成す角度θ’が３０°になるように、Ｙ軸方向に対して傾けて設置されている。またファン１５は、仕切板として機能する制御基板２３の方向に向けられ、かつ、ファン１５の吹き出し面１５ａが制御基板２３と面する位置に設置されている。軸１５ｂは、ＸＹ平面上においてファン１５の中心を通り、かつ、ファン１５の吹き出し面１５ａと直交する軸である。Ｙ軸４０は、ＸＹ平面上において、ファン１５の中心を通り、かつ、Ｙ軸方向に延びる軸である。

ファン１５により発生した筺体２内の風は、制御基板２３に当たり、第１の基板２０に実装されたリレー２６に向かって流れている。制御基板２３が壁になるため、交流リアクトル１１および直流リアクトル１０には風が流れ難くなる。

図９は比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの風路を解析した結果を示す図である。比較例に係る電力変換装置１００Ａでは、実施の形態１とは異なり、ファン１５がＹ軸方向に対して−７．５°傾けて設置されている。このように構成した場合、ファン１５の吹き出し面１５ａがＹ軸方向に対して、第１の基板２０に実装されたリレー２６側に面する。そのため、ファン１５から吹き出された風は、第１の基板２０に実装したリレー２６側に流れるだけでなく、交流リアクトル１１および直流リアクトル１０側にも流れる。これはファン１５から吹き出された風が制御基板２３に妨げられることなく筐体２内を循環するためである。

図１０は本発明の実施の形態１に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図である。図１１は比較例に係る電力変換装置のファンを動作させたときの温度評価結果を示す図である。図１０において（１）から（４）で示す温度は、図１１に示す（１）から（４）の位置で計測される温度に対する温度増減量を表す。（１）は第１の基板２０に実装されたリレー２６の近くの温度を表し、（２）は直流リアクトル１０および交流リアクトル１１の近くの温度を表し、（３）は第３の基板２２に実装されたリレー２６の近くの温度を表し、（４）はファン１５の近くの温度を表す。

図１０に示す（１）の位置における温度は、図１１に示す（１）の位置における温度に対して５．７Ｋ低減している。図１０に示す（３），（４）の位置における温度は、図１１に示す（３），（４）の位置における温度に対してそれぞれ３．４Ｋ，２．８Ｋ低減している。図１０に示す（２）の位置における温度は、図１１に示す（２）の位置における温度に対して１．４Ｋ上昇している。

ファンの傾きを−７．５°から３０°に変更することにより、実施の形態に係る電力変換装置１００では、第１の基板２０に実装されるリレー２６と第３の基板２２に実装されるリレー２６との周囲温度が低下し、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１の周辺温度が上昇する。これは、ファン１５から吹き出された風が直流リアクトル１０に流れることを電源基板２４および制御基板２３によって抑制できるためである。

また実施の形態１に係る電力変換装置１００では、ファン１５から吹き出された風は、直流リアクトル１０を避けるようにして筺体２内を循環するため、直流リアクトル１０で発生した熱が筺体内に分散されることに起因した他の部品の温度上昇が抑制される。これにより図１０に示す（１）、（３）および（４）の位置における温度が低減する。

実施の形態１に係る電力変換装置１００では、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１といった許容温度および発熱量が高い部品が、筐体内部の筐体２の角部の近くに設置される。また電力変換装置１００では、仕切板として機能する制御基板２３または電源基板２４が、リレー２６およびコンデンサ２５といった許容温度および発熱量が小さい部品を、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１から隔てる構成としている。また実施の形態１に係る電力変換装置１００では、制御基板２３または電源基板２４に吹出風を当てられるようにファン１５が設置されている。

この結果、許容温度および発熱量が高い部品で発生した熱による、許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇が抑制される。また許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇を抑制できることから、第１のヒートシンク６の表面積は第２のヒートシンク５の表面積よりも小さくすることができ、電力変換装置１００の小型化が可能である。

また実施の形態１に係る電力変換装置１００では、第２のヒートシンク５は、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１の温度が許容温度の範囲内になるように設計されている。第２のヒートシンク５をこのように設計することにより、仕切板により直流リアクトル１０および交流リアクトル１１の近くに流れる風の風量が低下しても、放熱効果を高めることができる。

実施の形態２．
図１２は本発明の実施の形態２に係る電力変換装置の分解図である。図１３は図１２に示す第１のヒートシンク、第２のヒートシンク、リアクトル用カバーおよび筐体を、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクから筐体の底面に向かって見たときの正面図である。図１４は図４に示す第２の仮想面から実施の形態２に係る電力変換装置のファン、制御基板、電源基板およびリアクトル用カバーを見たときの内観図である。

実施の形態１に係る電力変換装置１００との相違点は、実施の形態２の係る電力変換装置１００では、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１を収納する有底の四角形状に形成された第２のカバーであるリアクトル用カバー１７を備えることである。リアクトル用カバー１７は、第１のカバーである下部カバー３の内部に設置され、図１２では第１のヒートシンク６と下部カバー３の側面３ｂとの間に設置される。

図１３に示すように、ＸＹ平面上の第２のヒートシンク５の面積はＸＹ平面上の第１のヒートシンク６よりも大きい。またリアクトル用カバー１７はＹ軸方向において第２のヒートシンク５とリアクトル用カバー１７との間に設置され、Ｘ軸方向において第１のヒートシンク６と筐体２との間に設置されている。

図１４に示すように、直流リアクトル１０および交流リアクトル１１はリアクトル用カバー１７に収納される。そしてリアクトル用カバー１７は、第１のヒートシンク６と下部カバー３の側面３ｂとの間に設置される。このように構成することにより、直流リアクトル１０と交流リアクトル１１で発生した熱は、下部カバー３に設けられた吸排気口７を介して放熱され、筐体２内部には伝わり難くなる。その結果、実施の形態１に比べて、許容温度および発熱量が低い部品の温度上昇をより一層抑制できる。

なお実施の形態１，２では、制御基板２３または電源基板２４を仕切板として機能させることにより、許容温度が低い部品の温度上昇を抑制する構成例を説明したが、制御基板２３または電源基板２４以外の樹脂製または金属製の板状部材を仕切板として用いてもよい。このような樹脂製または金属製の板状部材の代わりに制御基板２３または電源基板２４を用いることにより電力変換装置１００の部品設置スペースを有効に活用できるだけでなく、樹脂製または金属製の板状部材の製造から取り付けまでに係るコストを低減することができる。

また実施の形態１，２では、ファン１５の吹き出し面１５ａと制御基板２３の基板面とが成す角度θが６０°になる例を説明したが、ファン１５は、ファン１５の吹き出し面１５ａと制御基板２３との成す角度が鋭角となるように設置されていればよく、角度θは６０°に限定されるものではない。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１上部カバー、２筐体、２ａ，３ａ底面、２ｂ第１の穴、２ｃ第２の穴、２ｄ，３ｂ側面、２ｄ１，２ｄ２長手面、２ｄ３，２ｄ４短手面、３下部カバー、４ケーブルカバー、５第２のヒートシンク、５ａ，６ａフィン、５ｂ，６ｂ基部、６第１のヒートシンク、７吸排気口、８ケーブル用パッキン、９上部カバー用パッキン、１０直流リアクトル、１１交流リアクトル、１３ケーブル穴、１５ファン、１５ａ吹き出し面、１６−１第１のヒートシンク用パッキン、１６−２第２のヒートシンク用パッキン、１７リアクトル用カバー、１８領域、２０第１の基板、２１第２の基板、２２第３の基板、２３制御基板、２４電源基板、２５コンデンサ、２６リレー、９０太陽電池、９１昇圧回路、９２インバータ回路、９３フィルタ回路、９４制御回路、９５電源回路、９６商用系統、１００，１００Ａ電力変換装置。

Claims

電力変換に用いられる第１の部品と、
電力変換に用いられ許容温度が前記第１の部品の許容温度よりも低い第２の部品と、
前記第１の部品および前記第２の部品を収納する筐体と、
前記筐体の内部の空気を循環させるファンと、
前記第１の部品と前記ファンとの間に設置される仕切板と
を備え、
前記ファンは、前記ファンの吹き出し面と仕切板との成す角度が鋭角であり、前記吹き出し面が前記仕切板と面する位置に設置され、
前記第２の部品は、前記仕切板の延長面に対して、前記仕切板よりも前記ファン側の領域に設置され、
前記仕切板は、電力変換に用いられる基板であることを特徴とする電力変換装置。
電力変換に用いられる第１の部品と、
電力変換に用いられ許容温度が前記第１の部品の許容温度よりも低い第２の部品と、
前記第１の部品および前記第２の部品を収納する筐体と、
前記筐体の内部の空気を循環させるファンと、
前記第１の部品と前記ファンとの間に設置される仕切板と
を備え、
前記ファンは、前記ファンの吹き出し面と仕切板との成す角度が鋭角であり、前記吹き出し面が前記仕切板と面する位置に設置され、
前記第２の部品は、前記仕切板の延長面に対して、前記仕切板よりも前記ファン側の領域に設置され、
前記筐体の内部の部品配置は、前記第１の部品、前記仕切板、前記ファン、前記第２の部品の順番で前記仕切板の延長面に垂直な方向に並んでいる
ことを特徴とする電力変換装置。
前記仕切板は、電力変換に用いられる基板であることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
前記第１の部品は、電力変換に用いられるリアクトルであることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
前記第２の部品は、電力変換に用いられるリレーであることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
前記第１の部品で発生した熱を放熱する第１のヒートシンクと、
前記第２の部品で発生した熱を放熱する第２のヒートシンクと
を備え、
前記第２のヒートシンクの表面積は前記第１のヒートシンクの表面積よりも小さいことを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載の電力変換装置。
前記筐体に設置され少なくとも前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクを収納する第１のカバーと、
前記第１のカバーの内部に設置されると共に前記第１の部品を収納する第２のカバーとを備えることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。