JPH02290099A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JPH02290099A
JPH02290099A JP1223296A JP22329689A JPH02290099A JP H02290099 A JPH02290099 A JP H02290099A JP 1223296 A JP1223296 A JP 1223296A JP 22329689 A JP22329689 A JP 22329689A JP H02290099 A JPH02290099 A JP H02290099A
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神原　孝次
Hiroshi Asabuki
朝吹　弘
Satoshi Ibori
敏 井堀
Kengo Hasegawa
長谷川　健吾
Kenji Nanto
謙二 南藤
Takehiko Yanagida
柳田　武彦
Naohito Suzuki
鈴木　尚仁
Shigeyuki Baba
繁之 馬場
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業］二の利用分野］ 本発明は、発熱源となる主回路部と、論理部、平滑用コ
ンデンサ等の耐熱性が低い構成要素を同一筺体内に持つ
インバータ等の装置において、特Ｃこ閉鎖あるいは全閉
構造の装置の信頼性向上に好適な実装構造に関する。
［従来の技術］ インバータは一般に主回路部と論理部から構成されてい
る。従来のインバータにおいては主回路部と論理部は実
開昭６１−１５３４９９号に開示されているように、単
にこれらが１つの筐体に収納ざれている。主回路部は発
熱が大きく一般に直接冷却ファンに取りイ」けて空冷し
ている。論理部は発熱量は小さいが熱に弱く、周囲空気
温度を低くしなければならない。論理部と主回路部が同
一筐体中にあると発熱の大きい主回路部により論理部囲
りの空気が過熱され論理部の温度が高くなってしまう。
これが論理部の許容温度を越えない様に主回路部の冷却
ファンを大きくしたり、冷却ファンを取り付ける等を行
い冷却能力を高めて主回路部の発熱が低くなる様にして
いた。また、主回路部はスイッチングを行うため論理部
に対しノイズ源となる。この電磁ノイズを阻止するため
に主回路部と論理部との間に空間を設け、また電磁じゃ
へい板を配置して論理部のノイズ誤動作を防止している
。
なお、冷却構造として他に関連するものとして特開昭６
　１−４７６９９号、特開昭６１−６７９９４号が挙げ
られる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は主回路部と論理部の間を特に熱的に分離
しゃへいするものがないため発熱量の大きい主回路部素
子により加熱された空気が主回路部と論理部との問に設
けられた電磁じゃへい板と、筺体内とのすき間から論理
部へ流入し、論理部囲りの空気温度が高くなってしまう
。また、主回路部により加熱された空電は電磁じゃへい
板を加熱する。加熱された電磁じゃへい板は磁気シール
ド効果を高める目的で鉄板等が使用されるため熱伝導も
良く論理部側の空気温度を高める働きをしてしまう。
上記の如く、同一筐体内に主回路部と論理部を収納する
場合は主回路部からの放熱により熱に弱い論理部の周囲
空気温度が上昇するという問題がある。また主回路部と
論理部の間の電磁ノイズを防止するために充分な間隔を
とり、電磁じゃへい板を配置するなどが必要で、小形化
の上で問題があった。
また、実開昭６０−１５１１８６号公報に記載のように
スイッチング素子等の発熱部品と平滑用コンデンサとを
同一ケース内に実装し、かつ平滑コンデンサの端子上方
にスイッチング素子の制御回路が実装されたプリント基
板が設けられており、平滑用コンデンサの冷却および過
電流による平滑コンデンサ破裂時の制御回路の保護の点
については配慮がされていなかった。
本発明の目的は、インバータの主回路部、論理部を効果
的に冷却し、主回路部より発生した熱から論理部を保護
して、それらの故障や誤動作を防止して、信頼性に優れ
たインバータを提供する事にある。
本発明の目的は、インハータの主回路部及び論理部を効
果的に冷却するとともに、主回路部から論理部への電磁
ノイスを低減して論理部の詑動作を防止し、信頼性に優
れたインハータを提供する事にある。
本発明の目的は平滑コンデンザを効果的に冷却し、平滑
コンデンサの長寿命化を図り、信頼性の高いインハータ
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 」−記目的はインハータ装置を、 発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置ざれる論理部、上記主回路
部と」−記論理部間とこ配置ざれる遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷却手段、 を備え、」一記主回路部と上記論理部とは」二記遮蔽部
材により互いに独立した室内に設けられるよう構成する
ことにより達成ざれる。
好ましい実施態様においては上記遮蔽部材は上記主回路
部と」二記論理部との間に冷媒通路として設けられる。
好ましい他の実施態様においては」二記遮蔽部祠は下端
；こ空気吸い込み口、上端に空気排気口をそれそれ備え
、上記冷媒通路内に外部の空気が流入し得るよう構成さ
れる。
また、」二記目的は発熱素子を含む主回路部、該主回路
部から雛間して配置ざれる論埋部、上記主回路部と上記
論理部間に配置される熱遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
冷却手段、 ｆ２　（６４えたインハータ装置において、上記遮ｆｉ
．部材の論理部側に磁気遮蔽部１才が配置することによ
り達成ざれる。好ましい実施態様においては上記熱遮蔽
部材と上記磁気遮蔽部材との間に空気層を有する。
また、上記目的は発熱素子を含む主回路部、該主回路部
から離間して配置される論理部、上記主回路部と上記論
理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
冷却手段、 を備えたインハータ装置において、上記主回路部は平滑
コンデンザを有し、該平滑コンデンサの一部を上記冷媒
通路中に配置することにより達成される。好ましい実施
態様においては上記冷却手段は冷却ファンを有し、該冷
却ファンは」二記平滑コンデンザに」二記冷媒を導くよ
う形成された折り曲げ部を備えて成る。
［作用コ 冷却手段はスイッチング素子を冷却して温度上昇を防止
する。コンデンサは少なくともその一部が冷却手段によ
り冷却されるのでコンデンサ自体の温度上昇を低下させ
ることができる。これによりコンデンサ内の誘電体の老
化を防止ずることがてぎる。しゃへい手段はコンデンサ
が破裂したときに噴出物等が論理部のプリント基板に付
着したりプリント基板を破損したりするのを防止する。
［実施例コ 以下、本発明の実施例を第１図〜第４３図により説明す
る。本発明の第１実施例を第１図〜第１４図により説明
する。
インハータは第９図のように整流素子１０６、平滑コン
デンザ１０３、制御素子としてのスイッチング素子１０
７１からなる主回路部４とこれを制御する論理部５を主
要部品として構成されている。
整流素子１０６はその１次側か交流電［１　１　１（本
実施例では３相交流電源）（こ接続され、２次側は平滑
コンデンサ１０３およびスイッチンク素子１０４の１次
側に接続される。本実施例では平滑コンデンサ１０３は
２つのコンデン＋　１　０　３　ａ　，１　０　３　１
）とが並列接続されている。スイッチング素子１０４の
２次側はモータ等の負荷Ｍに接続される。調理部５はケ
ーブル１２を介して主回路部４に接続ざれ、スイッチン
ク素子１０４の１次側の電圧、電流を検知しながらスイ
ッチング素子１０４の制御を行なう。また、整流素子１
０６の１次側には冷却用のファンが接続されている。
本実施例は主回路部４と論埋部５の間にじゃへい部材と
してのしゃへい板７を設けて、すき間を極力なくし、お
互いの空気が流れ込まない様にするとともにじゃへい板
７に断熱効果と磁気シール１・効果をもたせるため、主
回路側を絶縁材９て、論理部側を鉄仮８等でそれぞれ構
成し、しかもこの間を風洞として冷媒通路を形成し、空
気を流す事によりさらに断熱効果をもたせたものである
。
これにより主回路部４と論理部５とは互いに独立した室
内に設げられる。
本実施例の，インハータは第９図に示す回路構成を有し
、具体的には第１図に示すようごこ第１の筐体としての
ケース１、第２の筐体としてのカハ２、冷却手段として
の冷却フィン３、発熱体でありノイズ発生源でもある主
回路部４、主回路部７から離間して配置された論理部５
、冷却ファン６、主回路部の発生した熱と電磁ノイズを
しゃへいずる風洞形しゃへい板７て構成ざれる。論理部
５と主回路部７どの間はケーブル１２て接続ざれる。
なお、各冷却フィン３の間には冷媒としての空気が流れ
る冷媒通路が形成されている。風洞形しゃへい板７を詳
細に示したものが第２図〜第４図である。なお第１図，
第７図，第８図では平滑コンデンザ１０３の図示を省略
してある。第２図，第３図，第４図はそれそれ風洞形じ
ゃへい板７の平面，側面，およびＡ−Ａ“断面を示す。
本実施例の風洞形じゃへい板７は、主回路部４から発生
する電磁ノイズのしゃへいの働きを持つ導電材８を熱及
び電気の絶縁材９て囲うようにし、しかも下部両側に吸
気口７ａ、上部；こ排気口７１）を持ち、しゃへい板内
部を外気か流れる様、導電材８と絶縁材７の間に風洞７
ｃを設けたものである。本実施例では風洞形じゃへい板
は第２の冷媒通路としても機能する。また、導電材８は
ケースに接触しない様絶縁材９て囲われじゃへい板前面
の論理部５への電磁ノイズを阻止ずる。しゃへい１反７
の下部に近接して、電源，負荷等の接続用の端子１６が
設けられる。また、論理部５と主回路部４とを結ぶケー
ブル１２を通ずための切欠き部７（１が風洞形じゃへい
板７に形成ざれている。
本実施例では主回路部４て発生した熱が風洞しゃへい仮
７の切欠部７ｄとケース１との間から漏れ、論理部４へ
流れ込むのを防止するため、閉鎖手段としての電線押さ
え１１を設け、これにケーブル１２をはさみ込みケース
１との間に取付けている。
電線押さえ１１には第５図に示すようにケーブル１２を
通ずのに必要な最小限のすき間が設けられているので、
ケース１１に取付けた状態では、この間を通過する空気
はほとんどなく、主回路部４から論理部５への熱の移動
を防止できる。
またケーブル１２を配線ずる時これをケース１に一旦固
定し、その後に風洞じゃへい板７をケース１にはめ込め
は良く、これにより第６図に示すようにケーブル１２の
位置決めか容易となり、配線作業の能率も良くなる。
本実施例では、論理部５はプリント板５　ａ　」二に実
装され、このブリンＩ・板５ａはスペーサ５１〕により
風洞形じゃへい板７から所定の間隔をおいて設けられる
。これにより、しゃへい板７と論理部５との間にも空気
層が形成されるので、さらに断熱効果を上げることがで
きる。
風洞形じゃへい板７の効果を以下に説明する。
主回路部４て発生した熱はケース１にある冷却フィン３
と、冷却ファン６により全体へ約５０〜６０％が外部に
放出されるが、残り５０〜４０％はケス内部に放帛され
インハータ内部の空気温度を上昇させる。一方同しケー
ス内部ζこある論理部４は主回路部からケース内部に放
出された熱（熱い空気）によりあおられ自己発熱温度以
上に上昇する。しかし、主回路部４と論理部５との間に
風洞じゃへい板７を設りる事により主回路部４と論理回
路部５との空間は完全に分解ざれ、しかも、主回路側の
断熱材９て熱しゃへいされるため主回路部４の熱は明止
される。また、風洞じゃへい板７内部の風詞７ｃを外気
が流れるため導電祠８は外気で冷却されるので低温に保
たれ、導電材５を介して論理部５側の熱も放熱すること
ができるので、論理部５は冷却される事になり、論理部
５の温度上昇をさらζこ低くてきる。これらにより本実
施例は以下の効果がある。
主回路部４より許容温度の低い論理部５の温度」二昇は
自己発熱のみて、主回路部５０発熱の影響を受けなくな
る。よって冷却フィン３は主回路部５の許容温度に見合
ったもので良く、冷却フィン３を小さくできる。また風
洞じゃへい板７の導電材８は主回路部４からの電磁ノイ
スを阻止てきるのて論理部５と主回路部４の間隔を狭く
てきる。
以上の様にインバータ等の装置の小形化及ひノイズ耐量
向上に効果がある。また、論理部の故障および誤動作の
発生を防止でき、信頼性の向上を図ることができる。
インハータは設置場所によっては外部から最大０．５Ｇ
の振動を受ける。又インハータ内部にも振動を発生させ
るファン、電磁接触器等の部品がある。一方プリント基
板で構成ざれる論理部５は電解コンデンザ，１・ランス
等の重い部品があり、振動が大きいと最悪の場合には脱
落してしまうこともある。これを防止するには論理部５
のプリント基板５ａを固定する風洞じゃへい板７が振動
に強く、共振点がない事が理想とされる。
本実施例では風洞じゃへい板７を導電材８（鋼板製）、
絶縁材９（プラスチック製）の２枚で構成される積層構
造としたため応力に強く、従って振動にも強い。絶縁月
９を形成する材質としては、ポリカーホネーＩ・樹脂、
ポリフチレン樹脂等が用いられる。
また、論理部５または主回路部４から高調波による騒音
か発生してもしやへい板７が共振しないので騒音の低減
を図ることかできる。
しゃへい板７およひ論理部５の取伺けが終わると第７図
に示すように論理部５はカハー２で覆われ、主回路部４
と論理部５は外部と隔離され、インハータは全閉形イン
ハータとなる。
カハー２の表面１こは制御部２ａが設けられるがカハー
２のル１御部２ａを収納する部分は四部となっている。
全開形とするためにはこの部分においてもインハータの
内部と外部とを隔離するよう構成してもよい。
インハー夕は通高ケース１が制御盤の機器取付４反１５
に固定された状態で使用される。通常は第８図に示され
るようにファン６か下側になるようにして機器取付板１
５に取付けられる。第８図はインバータ内の風の流れを
模式的に示す。この状態ではケース１と機器取付板１５
と間の空間をファン６による強制気流が流れてフィン３
を冷却し、風洞じゃへい板７の風洞７ｃ内には吸気口７
ａから排気口７ｂへ向かって外気が流れる。これにより
、風洞７Ｃ内には低温の空気が流れて主回路部４から論
理部５への熱の伝達を防止するとともに導電ヰ２８を冷
却して論理部５から発生した熱の放熱も行う。
次に本実施例における平滑コンデンサの冷却構造につい
て説明する。
本実施例のインバータは第１０図に示すように下ケース
１内に、冷却フィン３、平滑コンデンサ１０３、整流素
子１０６、発熱体であるスイッチング素子１０４、冷却
ファン６が取付けられ、平滑コンデンサ１０３はその一
部が下ケース１を貫通して冷却フィン３のある側に突圧
し、冷媒通路中に配置されるように実装される。
本実施例では冷却フィン３と下ケース１とはアルミダイ
キャスＩ・て一体に形成され、コンデンサ１０３、スイ
ッチング素子４等の上方にはしゃへい手段としてのしゃ
へい板７が設けられ、さらにその上方には論理部５が実
装されたブリンＩ・基板５ａが設けられている。プリン
ト基板５ａの上方には上ケース２が設けられる。上ケー
ス２には操作バネル２ａが設けられる。本実施例では、
インバータ内部は、しゃへい板７およひ下ケース１の底
面１ａにより、上方からそれぞれ第１室、第２室、第３
室とに区切られ第１室、第２室は外部から異物の侵入の
防止のため、及び充電部に人体が触れるのを防止するた
め全閉構造となっている。
第１１図に示すように下ケ〜ス１の底面１ａは下ケース
の下端から所定間隔離間して設けられ、インバータが制
御盤（図示せず）等に取付けられたときに制御盤の機器
取付面１５と底面１ａとの間の空間が冷媒通路として機
能をする。下ケースの底面１ａはスイッチング素子１０
４が取付けられる位置１ａと冷却ファン６が取付けられ
る位置１ａＣとて下ケースの下端からの距離が異なるよ
うに形成される。その中間には斜面１ａ１）が向けられ
、冷却ファン６により送風ざれた気流はなめらかにスイ
ッチング素子取例部１ａａに流れ込む。
スイッチング素子取付部１ａａでは所定の冷却能力を得
られるよう下ケース下端面と底面１ａとの距離を小さく
して送風を上げている。底面１ａにはコンデンサ１０３
を取付けるための孔１１）が設けられている。本実施例
では第９図に示すようにコンデンサ１０３を容量を大き
くするために２個並列に接続しているので、孔１ｂは「
８」字形の孔となっている。孔１１〕とコンデンサ１０
３ａ、１　０　３　１）との間隙は安全のためカスケッ
１・（図示せず）を用いて塞く。冷却フィン３は底面１
ａのスイッチング素子１０４が取付けられる面と反対側
の面、すなわち、冷却ファン６が取付けられる側の面に
設けられる。本実施例では第１２図に示すように冷却フ
ィン３はスイッチング素子１０４および整流素子１０６
等の発熱の大きい素子の取付けられる部分に重点的に設
けている。スイッチング素子１０４の下側に設けられた
冷却フィン３は、スイッチング素子取付面１ａａの長さ
方向（第１２図中ての左右方向にほぼ等しい長さに設け
られ、所定の間隔て所定の冷却面積が得られるように複
数本設けられる。冷却フィン３ａのうちコンデンサ１０
３寄りのものは、冷媒としての冷却ファン６の風の一部
をコンデンサ１０３の方向へ流せるよう折曲部３ｃが形
成される。なお、折曲部３Ｃは、そのほとんどがスイッ
チング素子１０４より」二流側となるよう設けられてい
る。整流素子１０６の下側にも冷却フィン３　ｂが設け
られる。整流素子１０６はスイッチング素子１０４に比
へ発熱が少ないのでフィンの長さは短く形成されている
。またフィン３ｂは冷却ファン６から送風される気流に
対し、コンデンサ１０３より下流側に設けられているの
で冷却フィン３ｂからの発熱がコンデンサ１０３を加熱
するのを抑制できる。
なお、本実施例では冷却フィンの湯口３ｄが、ジグザク
状の位置に配置され、各フィンの間の通風を妨げないよ
うに構成されている。スイッチング素子１０４で発生し
た熱はケース１にある冷却フィン３を冷却ファン６で冷
却することにより発生熱量の５０〜６０％が外部に放出
されるが残り５０〜４０％はケース内部に放出され装置
内部の空気温度を上昇させる。したがって同しケース内
にあれば平滑コンデンザ１０３の温度は主回路部４から
ケース内部に放出された熱によってあおられて自己発熱
温度以上に上昇する。しかし平滑コンデンサ１０３はそ
の一部が下ケース１を貫通し、冷却ダク１・中に設けら
れるように実装されているので、主回路部の熱の影響を
低減でき、温度上昇を低くすることができる。
本実施例ではコンデンザ１０３は第１３図、第１４図に
示すようにコンデンサ１０３ａとコンデンサ１０３ｂと
が並列接続され、回路図は第９図のようになる。なお、
第９図において１１１は三相交流電源、Ｍは負荷である
。２個のコンデンサ１０３ａ、１　０　３　１）はバン
Ｉ；’　１　１　３て締付けられるとともに同し極性の
端子１０３ｃが接続バー１１５で結合されて一体化され
ている。ハンド１１３は取付孔１１３ａを有する脚１　
１　３　１）が４個設けられるとともに、ねし１１３お
よひナツ！・１１３ｄによりコンデンサ１０３ａ、１０
３ｂに密着するよう締着される。これにより、コンデン
サ１０　３　ａ、１０３ｂの発熱をハンＦ’　１　１　
３の脚１１３１〕を介して下ケース１の底面１ａに伝達
することかできる。また、コンデンサが２個に分割され
ているので、同じ容量のもの１個にした場合よりも表面
積を増加させることができ、冷却効率を上げることがで
きる。
本実施例ではスイッチング素子１０４よりも許容温度の
低い平滑コンデンサ１０３ａ、１０３ｂの温度上昇は自
己発熱のみて、スイッチング素子１０４の影響をほとん
ど受けなくなる。また、冷却ファン６で平滑コンデンサ
１０３ａ、１０３ｂの冷却も同時に行なえるので温度」
二昇をさらに低くすることができる。よって平泪コンデ
ンサＩ０３を冷却するための特別の手段を設ける必要は
ない。また、平滑コンデンサ１０３の容量を大きくして
発熱を小さくする必要もないため装置の電流値に見合っ
たものを用いることができ、装置を小形化することがで
きる。また、温度」二昇を低くてきるので平滑コンデン
サの誘電祠の劣化を抑制できる。また、本実施例におい
て、コンデンザ１０３ａ、１　０　３　１）はアルミ電
解コンデン→ノであり、コンデンザのケース１０３ｅの
開口部に設けられた封口部材１０３ｄに端子１０３Ｃが
設けられている。この種の電解コンデンサは一般的に防
爆のために封口部材に防爆弁を設け、過電流時における
爆発を防止している。本実施例におりるコンデンザ１０
３ａ，１０３ｂにおいても月口部材１０３ｄに防爆弁（
図示せず）が設４ノられている。本実施例ではコンデン
ザ１０３の端子１０３Ｃが設けられた封口部月１０３ｄ
と論理部５が設りられたブリン１・基板５ａとの間にじ
ゃへい板７が設けられているため、万一防爆弁か作動し
ても、ブリンｌ・基板５ａおよひ論理部５への損傷を防
止することができる。また、しゃへい板７は主回路側、
すなわちコンデンザ１０３の端子１０３ｃに面する側が
絶縁ヰ２９で構成ざれているので、万一防爆弁か作動し
た場合ても端子１０３ｃに接続された接続ハー１１５等
の充電部か鉄板８に接触するのを防止でき、安全性を向
上さぜることかてきる。
以下に、しゃへい板の構成、および平滑コンデンサの冷
却構造について各種の実施例を説明する。
本発明の第２実施例を第１５図〜第１８図により説明す
る。
本実施例は、第１５図に示すように風洞内にファン６に
よる強制気流も流すよう構成された風洞じゃへい板２７
を用いた例である。
本実施例の風洞じゃへい板２７は、第１６図に示すよう
に下方側面に吸気口２７ａを有し、」二方に排気口２７
ｂを有するとともに、下方にファン６に連通ずる取り込
み口２７ｅを有する。また側方にはケーブル１２を通す
ための切り欠き２７ｄが設けられる。これにより、風洞
２７ｃ内には自然対流によるのみてはなく冷却ファン６
による風の流れを取り込むことかでき、導電＋Ａ８側に
ある論理部５の冷却をより強力に行う事ができる。なＪ
３、他の構成は第１実施例と同様である。
本発明の第３実施例を第１９図〜第２２図により説明す
る。
本実施例は第１９図に示すように冷却ファン６の高い風
速によるＪ＼ンチュリ効果を利用した風洞じゃへい板３
７を用いた例である。
本実施例は風洞しゃへい板３７の排気口３７１〕付近と
、冷却ファン６の高速で流れている冷却フィン３との空
間（高い風速のため風洞しゃへい板３７の内部３７ｃの
気圧より低くなっている）をハイバス３７ｆで結ふ事に
より、風洞じゃへい板３７内部の空気をハイパス３７ｆ
の開口部３７ｅから強制的に冷却フィン３排気側へ引き
出しくヘンチュリ効果）、空気の流れを良くするよう構
成したものである。これにより外気が吸気口３７ａから
強制的に取り込まれるので導電祠８側にある論理部５の
冷却をより強力に行う事ができる。
また、風洞じゃへい板３７の側方には第２０図に示すよ
うにケーブル１２を通ずための切欠３７ｄか設けられる
。
なお、他の構成は第１実施例と同様である。
本発明の第４実施例を第２３図〜第２６図により説明す
る。
本実施例は第２３図、第２６図に示すように外気は流れ
ないが空気を入れた室４７ｃと断熱材４９とを積み重ね
て積層構造にしたものと導電材８とを積層したしゃへい
板４７を用いて、断熱材とこれてとしこめた空気で熱絶
縁を行うよう構成したものである。本実施例ではしやへ
い板４７が外気をとり込まなくても良いためこれを収納
するケース１の構造を簡単にてきる。
本実施例においても第２４図に示すようにじゃへい板４
７には、ケーブルを通ずための切欠４７ｄが形成されて
いる。
なお、他の構成は第１実施例と同様である。本発明の第
５実施例を第２７図〜第３０図により説明する。本実施
例は、第４実施例をさらに簡略化したものである。
本実施例のしゃへい板５７は第３０図に示すように断熱
材５９と導電材８のみて構成されており主回路部の発熱
徽が少ない場合は第２７図に示すようにこれを使用でき
る。しやへい板として薄いため、インバータをさらに小
形化することができる。
以上の実施例においてはしゃへい板を設けることにより
論埋部は熱及ひ電磁ノイス双方の影響を受？−１にくく
なり、むだな空間かなくなり、また、主回路部冷却ファ
ンも論理部温度に関係なく自身に必要なだけの冷却を行
えは良くなり、大幅に小形化を図る事ができる。さらに
論理部は主回路素子による空気温度上昇の影響を受けに
くくなり、論理回路素子の温度上昇を低くする事かでき
る。
本発明の第６実施例を第３１図により説明する。
第１〜第５の実施例は主回路部と論理部との間なしゃへ
い板で完全にふさぐ例を記載したが、本実施例は第２６
図に示す様にインハータの底面部側は主回路部と論理回
路部をしゃへい板６７て完全にふさがないで使用するよ
うにしたものである。
これは主回路で加熱ざれた空は上方向へ流れるのてイン
ハータの上部（排気口６７ｂ側）の空気温度は高くなる
が、底面（吸気口６７ａ側）に近つくほど低くなるため
連動部としてのすき間が底面にあっても論理部に熱い空
気が流れ込む事が少ないためである。また、すき間６１
から論理部５側の空気が主回路部４側へ流入するので、
主回路部４側に低温の空気が供給され、主回路部４の冷
却効率を向上させることができる。なお、他の構成は第
１実施例と同様である。
以上の実施例では、冷却フィン３を強制冷却していたが
、小形のインバータで主回路部の発熱量が小さく、冷却
ファンを自然冷却としたものにおいても本発明を同様に
実施できる。また、以上の実施例において、しゃへい板
内の通風による冷却効果を十分に得るためには、インバ
ータはしやへい板がほぼ垂直となるよう設置される事が
望ましい。また、本発明は全開形または閉鎖形インバー
タのみならず、開放形のインバータに適用してもよい。
平滑用コンデンザの冷却構造の各種実施例を以下に説明
する。
本発明の第７実施例を第３２図〜第３４図により説明す
る。
本実施例は第３４図に示すように平滑用コンデンサを１
個にまとめ、平滑用コンデンサ１０３を下ケース１２１
に対して横向きに取り付け、第１実施例と同様に冷却通
風路中にその一部を露出させたものである。本実施例に
おいてもコンデンサ１０３の冷却効果を良くすることが
できる。
本実施例では下ケース１２１の底面１２１ａは、スイッ
チング素子４の取付面１２１ａａが第１実施例と同様ζ
こ下ケース１２１の下端から所定間隔離間して設けられ
るとともに、スイッチング素子取１′：Ｊ面１２１ａａ
の長さ方向（第３３図中ての左右方向）にほぼ等しい長
さを有する冷却フィン３ａが設４ｊられ、冷却ファン取
付面１２１ａｃとの間に斜面１２１ａｂを有し、冷却フ
ァン６により送風された空気がなめらかに流れ込むよう
形成されている。なお、コンデンサ１０３寄りの冷却フ
ィンには折曲部３ｃが形成され気流をコンデンサ１０３
に導くよう構成されている。コンデンサ１０３の取付部
１２１ｂは下ケース１２１の下端からの距離が冷却ファ
ン取付面１２１ａｃと等しい距離で所定距離下ケース１
２１の下端と平行して延びた後、下ケースの下端に向っ
て垂直に延び、下ケースの下端に達した後、下ケースの
下端に沿って所定距離延びるよう設けられている。下ケ
ースの下端に向かって垂直に延びる部分（隔壁）１２１
ｂａにはコンデンサの取付孔を貫通するよう取り付けら
れる。コンデンサ１０３はケースの頭部（端子１０３ｃ
と反対側）が冷却ファン６に面して設けられ、端子１０
３ｃを有する部分は垂直に延ひる部分１２１ｂａおよび
下端に沿って所定距離延びる部分１　２　１　＋）　ｂ
とによってカバーされる。
これによりコンデンサ１０３の冷却を行えるとともに、
充電部の露出を防止でき、安全性を向上させることかで
きる。コンデンサ１０３およびスイッチング素子１０４
、整流素子１０６の上方にはしゃへい板７が設けられ、
その上方に論理部５が実装されたプリント基板５ａが設
けられている。本実施例においてはコンデンサ１０３の
封口部材１０３ｄがブリンＩ・基板５ａとは異なる方向
を向いており、万一封口部材１０３ｄの防爆弁（図示せ
ず）が作動しても電解液のブリンｌ・基板５ａへの付着
やブリン１・基板５ａの破損を効果的に防止できる。
また、コンデンサの高さ（ケース頭部から端子孔までの
寸法）が下ケース１２１の高さより大きい場合でも、装
置全高を低く抑えることができる。
本発明の第８実施例を第３５図〜第３７図により説明す
る。
本実施例は平滑用コンデンサ１０３をしゃへい板１３０
に設けた立上り部１３０ａでじゃへいした場合であり、
装置を小形化することができる。
本実施例において、下ケース１３１の底面１３１ａは、
スイッチング素子取付面１３１ａａと、冷却ファン取付
面１　３　１　ａ．　ｃと、これらの中間に形成された
斜面１　３　１　ａ　＋）とにより構成ざれている。ス
イッチンク素子取付面には冷却フィン３が設けられ、冷
却フィン３はスイッチング素子１ｏ４の冷却用の冷却フ
ィン３ａと整流素子１０６の冷却用の冷却フィン３ｂと
により構成ざれる。第３７図に示ずようここ冷却フィン
３１〕は冷却フィン３ａよりも長さが短く形成される。
底面１３１ａの冷却フィン３１〕より下流側（第３７図
では上方）にはコンデンザ１０３の取付孔１　３　１　
１）が設けられる。底面１３１ａの冷却フィン３が設け
られた面の裏側の面にはスイッチング素子１０４およひ
整流素子１０６が取イ１られる。スイッチング素子１０
４および整流素子１０６の上方（第３６図では左方）に
はしゃへい板１３０、および論理部５が実装ざれたブリ
ン１・基板１３８が設けられる。
本実施例ではプリント基板１３８、およびしゃへい板１
３０はｒＬＪ字形に形成され、しゃへい板１３０のｒＬ
Ｊ字の内側部分に立ち上り部（仕切壁）１３０ａが形成
される。コンデンサ１０３はケースの頭部（封口部材１
０３ｄの反対側）が取伺孔１　３　１　１）を貫通して
冷却ファン側とこ位置するよう設げられ、端子１０３ｃ
部分かじゃへい板１３０の「Ｌ」字の内側に位置するよ
う設けられる。
本実施例では立上り部１３０ａか、端子１０３ｃを有ず
る封口部｛オ１０３ｄとブリンＩ・基板１３８との間に
設けられ両者を隔離している。これにより万一コンデン
サ１０３の防爆弁（図示せず）が作動しても電解液かブ
リン１・基板１３８に付着するのを防止できる。また、
本実施例ではしゃへい板１３０は主回路側が絶縁材１３
０ｃ．論理部側が鉄板１　３　０　ｂて構成ざれている
。本実施例によれは、コンデンｆ　１　０　３の高さ寸
法が大きくてもインバータの高さ寸法を低くおさえるこ
とができる。なお、本実施例においても第７実施例と同
様に平滑コンデンサ１０３が１つにまとめられている。
本発明の第９実施例を第３８図、第３９図により説明す
る。本実施例は第１実施例の第１変形例で、コンデンザ
１０３ａ、１０３ｂの冷却通風路中に突出した部分を熱
伝導の良好な材質でできたコンデンザ用カ八ー１４２で
側面を覆ったもので、冷却効果と同時にコンデンサの保
護を行うことができる。コンデンザ力バー１４２はアル
ミ等の熱伝導の良好な金属で形成してもよく、あるいは
エボキシ樹脂にシ１，１力等の充填剤を入れた樹脂によ
り形成してもよい。コンデンサ力バー１４２としてアル
ミを用いる場合は第３９図に示すような断面を有する押
出し材を用いてもよく、これによれはコンデンサ力バー
の製作を容易に行うことができる。本実施例の他の部分
の構成は第１実施例と同様である。
本発明の第１０実施例を第４０図、第４１図により説明
する。本実施例は第９実施例の変形例でさらに側面、底
面ともに覆うよう構成されたコンデンサ用カバー１５２
を用いた場合で、第９実施例の効果Ｌこ加え、コンデン
サの底面を保護できる効果が得られる。
本実施例のコンデンサ力バー１５２も熱伝導の良好な材
質で作られる。材質としてはアルミ等の金属または、エ
ボギシ樹脂にシリカ等の充填材を充填した熱伝導率の大
きい樹脂等が用いられる。
コンデンサカハー１５２は底面を有するため、アルミを
用いる場合はアルミ鋳物、またはアルミ薄板の絞り加工
等ここより製造する。本実施例の他の部分は第１実施例
と同様である。
本発明の第１１実施例を第４２図、第４３図により説明
する。本実施例は、コンデンサ用カバー１６２を温度に
より形状か変化する材質（例えは、形状記憶合金）で構
成し、温度が高くなるとコンデンザに密着し冷却効果を
高めるようにした場合である。
本実施例は第１実施例においてコンデンサ１０３を１個
の大容量コンデンサとした場合である。
本実施例では下ケース１の底面１ａには丸孔状のコンデ
ンサ取付孔１　１）が設けられ、コンデンサ１０３の頭
部が取付孔１１〕に嵌挿される。コンデンサ１０３の取
付後コンデンサ１０３の頭部側の外周には第４２図、第
４３図に示すようにコンデンサカハー１６２が嵌着され
る。コンデンサカバ１６２は例えば形状記憶合金で作ら
れ、温度が」二昇するとコンデンザ１０３の外周に密着
してコンデンサ１０３の放熱を向上させるよう構成され
る。
本実施例によれば高温時におりるコンデンザの冷却効果
を向上させることかできる。
以上、本発明をインハータに適用した例について説明し
たか、これに限ることなく、同一構成要件を備えて成る
他の電子機器に本発明を適用しても良い。
また、第７実施例、第９実施例、第１０実施例、第１１
実施例においては第１実施例と同し、しやへい板７が用
いられたが、これに限ることなく、主回路の発熱量や装
置の外形寸法等の条件に合わせて第２実施例〜第５実施
例のしゃへい板を適宜用いてもよい。また、条件によっ
ては第６実施例のようにインハータの底面側に、主回路
側と論理部側とを連通ずる連通部を設けるようにしても
よい。
［発明の効果］ 本発明によれば、しやへい板の導電材により、主回路部
から発生する電磁ノイズのしゃへいがてきるのてノイズ
酎量が向上ずる効果がある。
許容温度の低い論理部が主回路部の発熱の影響を受けな
くなるので、熱による論理部の故障や誤動作の発生を防
止できる。また、熱しゃへい部材と電磁じゃへい部材と
を絹み合わせた好ましい実施態様によれは、論理部へ振
動が伝達されるのを防止てぎ、振動による論理部の故障
を防止できて、信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例におけるインハタの構成を
分解して示す斜視図、第２図〜第４図はそれそれ本実施
例におけるじゃへい板の構成を示す平面図、側面図、お
よび側断面図、第５図はしやへい板のケーブル通過部分
の構成を示す断面図、第６図はしゃへい板を取付けた状
態を分解して示す斜視図、第７図は本実施例のインバー
タの構成を示す側断面図、第８図は本実施例における風
の流れを示す側断面図、第９図は本実施例の回路構成を
示す回路図、第１０図、第１１図、第１２図はそれぞれ
本発明の第１実施例におけるインハータの構成を示す斜
視図、側断面図、底面図、第１３図、第１４図はそれぞ
れ本実施例におけるコンデンサの形状を示す平面図、お
よび側面図、第１５図は本発明の第２実施例におけるイ
ンバータの構成を示す側断面図、第１６図〜第１８図は
それぞれ本実施例におけるじゃへい板の構成を示す平面
図、側面図、および側断面図、第１９図は本発明の第３
実施例におけるインハータの構成を示す側断面図、第２
０図〜第２２図はそれぞれ本実施例におけるじゃへい板
の構成を示す平面図、側面図、および側断面図、第２３
図は本発明の第４実施例におけるインバータの構成を示
す側断面図、第２４図〜第２６図はそれぞれ本実施例の
しゃへい板の構成を示す平面図、側面図、および側断面
図、第２７図は本発明の第５実施例におけるインハータ
の構成を示す側断面図、第２８図〜第３０図はそれぞれ
本実施例のしゃへい板の構成を示す平面図、側面図、お
よび側断面図、第３１図は本発明の第６実施例における
インバータの構成を示す側断面図、第３２図、第３３図
はそれぞれ本発明の第７実施例におけるインバータの構
成を示す側断面図および底面図、第３４図は本実施例の
インバータの回路構成を示すブロック図、第３５図〜第
３７図はそれぞれ本発明の第８実施例におけるインバー
タの平面図、側断面図、底面図、第３８図、第３９図は
それぞれ本発明の第９実施例におけるインバータの一部
を断面とした正面図およひ底面図、第４０図、第４１図
は本発明の第１０実施例におけるインハータのそれぞれ
一部を断面とした正面図および底面図、第４２図、第４
３図は本発明の第１１実施例におけるインハータのそれ
ぞれ一部を断面とした正面図および底面図である。 ３：冷却手段、４：主回路部、５：論理部、７：遮蔽部
材 トレ 弔 １２図 １０３ｂ １０３ａ　１ｂ１（ＩＱ　’°ｂ１１０〔弟 ３１図 挿 己 凶１ ３つ口 第 ２８図 第 ２９図 第　３０図 弔 ３６図 １３０〔 １Ｕ：３ 第４１図

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. １．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷却手段、 を備え、上記主回路部と上記論理部とは上記遮蔽部材に
    より互いに独立した室内に設けられるよう構成されたこ
    とを特徴とするインバータ装置。
  2. ２．上記遮蔽部材は上記主回路部と上記論理部との間に
    冷媒通路として設けられたことを特徴とする請求項１記
    載のインバータ装置。
  3. ３．上記遮蔽部材は下端に空気吸い込み口、上端に空気
    排気口をそれぞれ備え、上記冷媒通路内に外部の空気が
    流入し得るよう構成されたことを特徴とする請求項２記
    載のインバータ装置。
  4. ４．上記空気吸い込み口は上記遮蔽部材の下方の両側面
    に設けられ、上記空気排気口は上記遮蔽部材の上方端面
    に設けられたことを特徴とする請求項３記載のインバー
    タ装置。
  5. ５．上記主回路部を外部から隔離する第１の筺体と、上
    記論理部を外部から隔離する第２の筺体とを備え、上記
    遮蔽部材を上記第１の筺体と上記第２の筺体との間に配
    置したことを特徴とする請求項２記載のインバータ装置
    。
  6. ６．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記遮蔽部材は上記主回路部と上記論理部とを互いに熱
    的に隔離するよう上記冷媒通路の少なくとも一部として
    構成されていることを特徴とするインバータ装置。
  7. ７．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記冷媒通路は上記主回路部と上記論理部とを熱的に隔
    離するよう熱遮蔽部材の少なくとも一部としてそれらの
    間に配置されていることを特徴とするインバータ装置。
  8. ８．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記遮蔽部材は上記主回路部と上記論理部とを熱的に隔
    離する第２の冷媒通路として構成されていることを特徴
    とするインバータ装置。
  9. ９．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段を備え、上記主回路部と上記論理部とは互いに
    独立した室内に設けられ、上記遮蔽部材は上記主回路部
    と上記論理部とを熱的に隔離する第２の冷媒通路として
    構成されていることを特徴とするインバータ装置。
  10. １０．上記熱遮蔽部材は下端に空気吸い込み口、上端に
    空気排気口をそれぞれ備え、上記第２の冷媒通路内に外
    部の空気が流入し得るよう構成されたことを特徴とする
    請求項８または９記載のインバータ装置。
  11. １１．上記空気吸い込み口は上記熱遮蔽部材の下方の両
    側面に設けられ、上記空気排気口は上記熱遮蔽部材の上
    方端面に設けられたことを特徴とする請求項１０記載の
    インバータ装置。
  12. １２．上記熱遮蔽部材は上記冷媒通路の気流の一部を分
    岐して上記第２の冷媒通路内に流すよう構成されたこと
    を特徴とする請求項８または９記載のインバータ装置。
  13. １３．上記熱遮蔽部材は上記第２の冷媒通路を上記冷媒
    通路に連通させる連通路を備え、該連通路は上記第２の
    冷媒通路中の空気を上記冷媒通路に誘引するよう構成さ
    れたことを特徴とする請求項８または９記載のインバー
    タ装置。
  14. １４．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される熱遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記熱遮蔽部材の論理部側には磁気遮蔽部材が配置され
    たことを特徴とするインバータ装置。
  15. １５．上記熱遮蔽部材と上記磁気遮蔽部材との間に空気
    層を有することを特徴とする請求項１４記載のインバー
    タ装置。
  16. １６．上記磁気遮蔽部材は上記熱遮蔽部材の上に直接配
    置されたことを特徴とする請求項１４記載のインバータ
    装置。
  17. １７．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記主回路部は平滑コンデンサを有し、該平滑コンデン
    サの一部を上記冷媒通路中に配置したことを特徴とする
    インバータ装置。
  18. １８．上記冷却手段は冷却フィンを有し、該冷却フィン
    は上記平滑コンデンサに上記冷媒を導くよう形成された
    折り曲げ部を備えて成ることを特徴とする請求項１７記
    載のインバータ装置。
  19. １９．発熱素子を含む主回路部、 該主回路部から離間して配置される論理部、上記主回路
    部と上記論理部間に配置される遮蔽部材、 上記主回路部を冷却する冷媒が流れる冷媒通路を有する
    冷却手段、 を備えたインバータ装置であって、 上記主回路部と上記論理部とは上記遮蔽部材により互い
    に独立した室内に設けられるよう構成され、 上記遮蔽部材は下方の両側面に空気吸い込み口、上方の
    端面に空気排気口をそれぞれ備えて外部の空気が流入し
    得るよう構成されるとともに、上記主回路部と上記論理
    部との間に第２の冷媒通路として設けられ、上記遮蔽部
    材の上記論理部側には磁気遮蔽部材が配置されたことを
    特徴とするインバータ装置。
  20. ２０．上記主回路部は平滑コンデンサを有し、該平滑コ
    ンデンサはその一部が上記冷媒通路中に配置されたこと
    を特徴とする請求項１９記載のインバータ装置。
JP22329689A 1988-08-31 1989-08-31 インバータ装置 Expired - Lifetime JP2703065B2 (ja)

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