JPH10185384A - 電力変換装置の冷却装置 - Google Patents
電力変換装置の冷却装置Info
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- JPH10185384A JPH10185384A JP8345298A JP34529896A JPH10185384A JP H10185384 A JPH10185384 A JP H10185384A JP 8345298 A JP8345298 A JP 8345298A JP 34529896 A JP34529896 A JP 34529896A JP H10185384 A JPH10185384 A JP H10185384A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】空気冷却により運転している電力変換装置の冷
却装置から生じる騒音の低減と、消費エネルギーの抑制
を図るものである。 【解決手段】電流検出器11で検出する電力変換装置の出
力電流や、温度検出器12で検出する周囲温度を風量制御
装置21,31,41または運転台数制御装置51へ与えて、可変
風量ファン10が発生する冷却空気の量や、一定風量ファ
ン７の運転台数の変更による発生空気量を、当該電力変
換装置の運転状態や周囲温度条件に最適な値に制御す
る。その結果、余分な冷却空気の発生を回避できるの
で、冷却空気発生に伴うエネルギーを削減し、且つ騒音
が低下する。
却装置から生じる騒音の低減と、消費エネルギーの抑制
を図るものである。 【解決手段】電流検出器11で検出する電力変換装置の出
力電流や、温度検出器12で検出する周囲温度を風量制御
装置21,31,41または運転台数制御装置51へ与えて、可変
風量ファン10が発生する冷却空気の量や、一定風量ファ
ン７の運転台数の変更による発生空気量を、当該電力変
換装置の運転状態や周囲温度条件に最適な値に制御す
る。その結果、余分な冷却空気の発生を回避できるの
で、冷却空気発生に伴うエネルギーを削減し、且つ騒音
が低下する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷却ファンが発
生する冷却用空気の流れにより電力変換装置を効率よく
冷却する電力変換装置の冷却装置に関する。
生する冷却用空気の流れにより電力変換装置を効率よく
冷却する電力変換装置の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体スイッチ素子を使用している電力
変換装置として種々の装置があるが、以下では無停電電
源装置を例にして、従来の技術と本発明を説明する。一
般の無停電電源装置は、商用電源に接続してその交流電
力を直流電力に変換する整流器と、この整流器が出力す
る直流電力を電圧と周波数とが一定の交流電力に変換す
るインバータと、整流器の直流側とインバータの直流側
とを結合している直流中間回路に接続している停電バッ
クアップ用のバッテリーとでなっていて、これら整流
器，インバータおよびバッテリーを纏めて１つの箱に収
納することが多い。この箱をキュービクルと称すること
にする。
変換装置として種々の装置があるが、以下では無停電電
源装置を例にして、従来の技術と本発明を説明する。一
般の無停電電源装置は、商用電源に接続してその交流電
力を直流電力に変換する整流器と、この整流器が出力す
る直流電力を電圧と周波数とが一定の交流電力に変換す
るインバータと、整流器の直流側とインバータの直流側
とを結合している直流中間回路に接続している停電バッ
クアップ用のバッテリーとでなっていて、これら整流
器，インバータおよびバッテリーを纏めて１つの箱に収
納することが多い。この箱をキュービクルと称すること
にする。
【０００３】無停電電源装置を構成する整流器とインバ
ータはトランジスタなどの半導体スイッチ素子を使って
電力変換を行うが、この電力変換動作に伴って発生する
損失は熱となって各トランジスタの温度を上昇させる。
トランジスタは接合部温度が所定値を越えるとその機能
を失うから、当該無停電電源装置は運転を中断しなけれ
ばならなくなる。そこで電力変換動作に伴って発生する
熱を素早く除去ために、無停電電源装置には冷却装置が
付属している。トランジスタなどの半導体スイッチ素子
の冷却には各種の方法があるが、発熱部に冷却用空気を
送ってその熱を取り去る空気冷却が、構成が簡単で、し
かも大きな冷却効果が得られるので多用されている。無
停電電源装置は、前述したように装置全体を１つのキュ
ービクルに収納することが多いから、このキュービクル
内に冷却用空気を送り込むことで容易に発生した熱を取
り去ることができる。
ータはトランジスタなどの半導体スイッチ素子を使って
電力変換を行うが、この電力変換動作に伴って発生する
損失は熱となって各トランジスタの温度を上昇させる。
トランジスタは接合部温度が所定値を越えるとその機能
を失うから、当該無停電電源装置は運転を中断しなけれ
ばならなくなる。そこで電力変換動作に伴って発生する
熱を素早く除去ために、無停電電源装置には冷却装置が
付属している。トランジスタなどの半導体スイッチ素子
の冷却には各種の方法があるが、発熱部に冷却用空気を
送ってその熱を取り去る空気冷却が、構成が簡単で、し
かも大きな冷却効果が得られるので多用されている。無
停電電源装置は、前述したように装置全体を１つのキュ
ービクルに収納することが多いから、このキュービクル
内に冷却用空気を送り込むことで容易に発生した熱を取
り去ることができる。
【０００４】図６は無停電電源装置を冷却する装置の従
来例を示した回路図である。図６の従来例回路におい
て、整流器３とインバータ４とバッテリー５とでなる無
停電電源装置は、商用電源２からの交流電力を所望の電
圧と周波数の交流電力に変換して負荷６へ供給してい
る。この無停電電源装置の出力側には、当該無停電電源
装置を冷却するのに十分な量の空気を流す一定風量ファ
ン７を接続し、この一定風量ファン７と前記無停電電源
装置とを一括してキュービクル８に収納する。一定風量
ファン７は、キュービクル８の外部から空気を取り入れ
て、内部の無停電電源装置へ冷却空気を吹きつける押し
込み通風型か、キュービクル８内部の空気を外部へ吸い
出す際に生じる空気の流れで内部の無停電電源装置を冷
却する誘引通風型のいずれであっても差し支えない。一
般の電力変換装置では一定風量ファン７を電力変換装置
の電源側に接続することが多いが、無停電電源装置の場
合は、商用電源２が停電してもバッテリー５からインバ
ータ４を介して負荷６へ電力を供給するから、そのとき
にインバータ４を冷却する電源が確保できる場所，即ち
無停電電源装置の出力側に一定風量ファン７を接続す
る。
来例を示した回路図である。図６の従来例回路におい
て、整流器３とインバータ４とバッテリー５とでなる無
停電電源装置は、商用電源２からの交流電力を所望の電
圧と周波数の交流電力に変換して負荷６へ供給してい
る。この無停電電源装置の出力側には、当該無停電電源
装置を冷却するのに十分な量の空気を流す一定風量ファ
ン７を接続し、この一定風量ファン７と前記無停電電源
装置とを一括してキュービクル８に収納する。一定風量
ファン７は、キュービクル８の外部から空気を取り入れ
て、内部の無停電電源装置へ冷却空気を吹きつける押し
込み通風型か、キュービクル８内部の空気を外部へ吸い
出す際に生じる空気の流れで内部の無停電電源装置を冷
却する誘引通風型のいずれであっても差し支えない。一
般の電力変換装置では一定風量ファン７を電力変換装置
の電源側に接続することが多いが、無停電電源装置の場
合は、商用電源２が停電してもバッテリー５からインバ
ータ４を介して負荷６へ電力を供給するから、そのとき
にインバータ４を冷却する電源が確保できる場所，即ち
無停電電源装置の出力側に一定風量ファン７を接続す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】無停電電源装置の発熱
量は、当該無停電電源装置がその能力を最大限に発揮し
ているときに最大となるから、発熱量最大時でも半導体
スイッチ素子の温度が許容値を越えないように一定風量
ファン７が発生する風量を設定する必要がある。また、
無停電電源装置を設置している場所の周囲温度が高けれ
ば、半導体スイッチ素子に許容できる温度上昇値が小さ
くなるので、大きな冷却効果が得られるように、一定風
量ファン７の風量を大きくする必要がある。即ち図６の
従来例回路に使用する一定風量ファン７は、無停電電源
装置の出力が最大で且つ周囲温度が最高であっても、半
導体スイッチ素子の温度が許容値以下となるように、そ
の発生風量を設定している。
量は、当該無停電電源装置がその能力を最大限に発揮し
ているときに最大となるから、発熱量最大時でも半導体
スイッチ素子の温度が許容値を越えないように一定風量
ファン７が発生する風量を設定する必要がある。また、
無停電電源装置を設置している場所の周囲温度が高けれ
ば、半導体スイッチ素子に許容できる温度上昇値が小さ
くなるので、大きな冷却効果が得られるように、一定風
量ファン７の風量を大きくする必要がある。即ち図６の
従来例回路に使用する一定風量ファン７は、無停電電源
装置の出力が最大で且つ周囲温度が最高であっても、半
導体スイッチ素子の温度が許容値以下となるように、そ
の発生風量を設定している。
【０００６】ところが、周囲温度が最高のときに無停電
電源装置を運転するのは年間のうちの僅かな時間だけだ
し、実際には空調設備が整った室内に設置することが多
いから、想定した最高周囲温度で運転することは殆どな
い。また、無停電電源装置に接続する負荷６の容量は、
無停電電源装置の容量よりも小さく選定するのが一般的
だし、更に負荷６が定格値の１００％で運転することは
殆どない。従って当該無停電電源装置は、通常は一定風
量ファン７が過剰に発生する冷却空気によって冷却され
ていることになる。極端な場合，例えば周囲温度が極め
て低く、且つ負荷６が無負荷に近い状態で運転する場合
は、一定風量ファン７を停止にしても半導体スイッチ素
子の温度を許容値以下に維持できることもあり得る。即
ち従来の装置では、無停電電源装置の運転中は必ず一定
風量ファン７が運転し、必要量以上の冷却空気を半導体
スイッチ素子に送り続ける。
電源装置を運転するのは年間のうちの僅かな時間だけだ
し、実際には空調設備が整った室内に設置することが多
いから、想定した最高周囲温度で運転することは殆どな
い。また、無停電電源装置に接続する負荷６の容量は、
無停電電源装置の容量よりも小さく選定するのが一般的
だし、更に負荷６が定格値の１００％で運転することは
殆どない。従って当該無停電電源装置は、通常は一定風
量ファン７が過剰に発生する冷却空気によって冷却され
ていることになる。極端な場合，例えば周囲温度が極め
て低く、且つ負荷６が無負荷に近い状態で運転する場合
は、一定風量ファン７を停止にしても半導体スイッチ素
子の温度を許容値以下に維持できることもあり得る。即
ち従来の装置では、無停電電源装置の運転中は必ず一定
風量ファン７が運転し、必要量以上の冷却空気を半導体
スイッチ素子に送り続ける。
【０００７】よって図６に図示の従来例回路では、一定
風量ファン７が必要量以上の冷却用空気を発生してエネ
ルギーの無駄遣いとなる不都合がある。また、無停電電
源装置が運転しているときに生じる騒音の大部分が冷却
ファンの風切り音である。一般にファンの風切り音と風
速とは相関しているから、風速を低下させれば騒音は減
少する。無停電電源装置はキュービクル８に収納されて
いるから冷却空気通路の断面積は一定であり、風量を減
らせば風速は低下する。ところが前述したように、周囲
温度が低いときや無停電電源装置の出力が小さいときな
どは少量の冷却空気量で十分であるにもかかわらず、一
定風量ファン７が大量の冷却空気を発生させているの
で、不必要に大きな騒音を生じる不都合もある。
風量ファン７が必要量以上の冷却用空気を発生してエネ
ルギーの無駄遣いとなる不都合がある。また、無停電電
源装置が運転しているときに生じる騒音の大部分が冷却
ファンの風切り音である。一般にファンの風切り音と風
速とは相関しているから、風速を低下させれば騒音は減
少する。無停電電源装置はキュービクル８に収納されて
いるから冷却空気通路の断面積は一定であり、風量を減
らせば風速は低下する。ところが前述したように、周囲
温度が低いときや無停電電源装置の出力が小さいときな
どは少量の冷却空気量で十分であるにもかかわらず、一
定風量ファン７が大量の冷却空気を発生させているの
で、不必要に大きな騒音を生じる不都合もある。
【０００８】そこでこの発明の目的は、空気冷却により
運転している電力変換装置の冷却装置から生じる騒音の
低減と、消費エネルギーの抑制を図るものである。
運転している電力変換装置の冷却装置から生じる騒音の
低減と、消費エネルギーの抑制を図るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明の電力変換装置の冷却装置は、半導体ス
イッチ素子で構成して、入力電力をこれとは種類または
電圧または周波数が異なる電力に変換し出力する電力変
換装置と冷却ファンとを備え、当該冷却ファンが発生す
る冷却用空気の流れで前記電力変換装置を冷却する電力
変換装置の冷却装置において、断１の発明は、電流検出
器で前記電力変換装置の出力電流を検出し、この出力電
流検出値を風量制御装置に与える。可変風量ファンが発
生する冷却空気量はこの風量制御装置により制御される
ので、電力変換装置の出力に適合した量の冷却空気を可
変風量ファンが送出する。
めに、この発明の電力変換装置の冷却装置は、半導体ス
イッチ素子で構成して、入力電力をこれとは種類または
電圧または周波数が異なる電力に変換し出力する電力変
換装置と冷却ファンとを備え、当該冷却ファンが発生す
る冷却用空気の流れで前記電力変換装置を冷却する電力
変換装置の冷却装置において、断１の発明は、電流検出
器で前記電力変換装置の出力電流を検出し、この出力電
流検出値を風量制御装置に与える。可変風量ファンが発
生する冷却空気量はこの風量制御装置により制御される
ので、電力変換装置の出力に適合した量の冷却空気を可
変風量ファンが送出する。
【００１０】第２の発明は、温度検出器で前記電力変換
装置の周囲温度を検出し、この周囲温度検出値を風量制
御装置に与える。可変風量ファンが発生する冷却空気量
はこの風量制御装置により制御されるので、電力変換装
置の周囲温度に適合した量の冷却空気を可変風量ファン
が送出する。第３の発明は、電流検出器で前記電力変換
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを風量制御装置に与える。可変風量ファンが
発生する冷却空気量はこの風量制御装置により制御され
るので、電力変換装置の出力と周囲温度に適合した量の
冷却空気を可変風量ファンが送出する。
装置の周囲温度を検出し、この周囲温度検出値を風量制
御装置に与える。可変風量ファンが発生する冷却空気量
はこの風量制御装置により制御されるので、電力変換装
置の周囲温度に適合した量の冷却空気を可変風量ファン
が送出する。第３の発明は、電流検出器で前記電力変換
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを風量制御装置に与える。可変風量ファンが
発生する冷却空気量はこの風量制御装置により制御され
るので、電力変換装置の出力と周囲温度に適合した量の
冷却空気を可変風量ファンが送出する。
【００１１】第４の発明は、電流検出器で前記電力変換
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを運転台数制御装置に与える。複数台の一定
風量ファンのうちの運転すべき台数を運転台数制御装置
が定めるので、電力変換装置の出力と周囲温度とに適合
した量の冷却空気を複数の一定風量ファンで送出する。
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを運転台数制御装置に与える。複数台の一定
風量ファンのうちの運転すべき台数を運転台数制御装置
が定めるので、電力変換装置の出力と周囲温度とに適合
した量の冷却空気を複数の一定風量ファンで送出する。
【００１２】第５の発明は、電流検出器で前記電力変換
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを風量制御装置に与える。一定風量ファンと
可変風量ファンとを備えており、電力変換装置の無負荷
運転時または低負荷運転時の発熱量は一定風量ファンで
発生する冷却空気で除去し、これを越える分の発熱量は
可変風量ファンで除去する。可変風量ファンが発生する
冷却空気量は風量制御装置により制御されるので、電力
変換装置の出力と周囲温度に適合した量の冷却空気を一
定風量ファンと可変風量ファンとで送出する。
装置の出力電流を検出し、温度検出器で前記電力変換装
置の周囲温度を検出し、これら出力電流検出値と周囲温
度検出値とを風量制御装置に与える。一定風量ファンと
可変風量ファンとを備えており、電力変換装置の無負荷
運転時または低負荷運転時の発熱量は一定風量ファンで
発生する冷却空気で除去し、これを越える分の発熱量は
可変風量ファンで除去する。可変風量ファンが発生する
冷却空気量は風量制御装置により制御されるので、電力
変換装置の出力と周囲温度に適合した量の冷却空気を一
定風量ファンと可変風量ファンとで送出する。
【００１３】
【発明の実施の形態】電力変換装置を構成している半導
体スイッチ素子の許容温度は知られている。また、電力
変換装置が運転する際の発熱量とその出力とは相関して
いる。従って空気冷却している電力変換装置の運転状態
が分かれば、半導体スイッチ素子の温度が許容値を越え
ないために必要な冷却空気の量が定まる。また、そのと
きの周囲温度に対応して増減すべき冷却空気量が定ま
る。そこで、第１の発明は、風量制御装置へ電力変換装
置の出力電流信号を与え、これにより可変風量ファンを
制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。
体スイッチ素子の許容温度は知られている。また、電力
変換装置が運転する際の発熱量とその出力とは相関して
いる。従って空気冷却している電力変換装置の運転状態
が分かれば、半導体スイッチ素子の温度が許容値を越え
ないために必要な冷却空気の量が定まる。また、そのと
きの周囲温度に対応して増減すべき冷却空気量が定ま
る。そこで、第１の発明は、風量制御装置へ電力変換装
置の出力電流信号を与え、これにより可変風量ファンを
制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。
【００１４】第２の発明は、風量制御装置へ電力変換装
置の周囲温度信号を与え、これにより可変風量ファンを
制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。第
３の発明は、風量制御装置へ電力変換装置の出力電流信
号と周囲温度信号とを与え、これにより可変風量ファン
を制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。
置の周囲温度信号を与え、これにより可変風量ファンを
制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。第
３の発明は、風量制御装置へ電力変換装置の出力電流信
号と周囲温度信号とを与え、これにより可変風量ファン
を制御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。
【００１５】第４の発明は、運転台数制御装置へ電力変
換装置の出力電流信号と周囲温度信号とを与え、これに
より複数台設置している一定風量ファンの運転台数を制
御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。第５
の発明は、電力変換装置の無負荷または低負荷運転時の
発熱量は一定風量ファンで除去するが、この分を越える
発熱量は可変風量ファンを制御して除去する。そのため
に風量制御装置へ電力変換装置の出力電流信号と周囲温
度信号とを与え、可変風量ファンが発生する冷却空気を
適切な量に調節する。
換装置の出力電流信号と周囲温度信号とを与え、これに
より複数台設置している一定風量ファンの運転台数を制
御して、発生する冷却空気を適切な量に調節する。第５
の発明は、電力変換装置の無負荷または低負荷運転時の
発熱量は一定風量ファンで除去するが、この分を越える
発熱量は可変風量ファンを制御して除去する。そのため
に風量制御装置へ電力変換装置の出力電流信号と周囲温
度信号とを与え、可変風量ファンが発生する冷却空気を
適切な量に調節する。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あって、請求項１に対応するが、図１に図示の商用電源
２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６の
名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合と
同じであるから、これらの説明は省略する。
あって、請求項１に対応するが、図１に図示の商用電源
２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６の
名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合と
同じであるから、これらの説明は省略する。
【００１７】図１では無停電電源装置の出力電流を検出
する電流検出器１１と、無停電電源装置の出力側に風量
制御装置２１を介して可変風量ファン１０が、無停電電
源装置と共にキュービクル２０に収納されている。無停
電電源装置の出力電流が増大すれば風量制御装置２１の
作用で、可変風量ファン１０が発生する冷却空気量を増
大させ、逆に出力電流が減少すれば冷却空気量を減少さ
せている。なお風量の変更は、可変風量ファン１０の回
転速度の変更，可変風量ファン１０のプロペラピッチの
変更，或いはガイドベーンの開度変更などにより達成で
きるが、どれを採用するかについては限定しない。
する電流検出器１１と、無停電電源装置の出力側に風量
制御装置２１を介して可変風量ファン１０が、無停電電
源装置と共にキュービクル２０に収納されている。無停
電電源装置の出力電流が増大すれば風量制御装置２１の
作用で、可変風量ファン１０が発生する冷却空気量を増
大させ、逆に出力電流が減少すれば冷却空気量を減少さ
せている。なお風量の変更は、可変風量ファン１０の回
転速度の変更，可変風量ファン１０のプロペラピッチの
変更，或いはガイドベーンの開度変更などにより達成で
きるが、どれを採用するかについては限定しない。
【００１８】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であって、請求項２に対応するが、図２に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図２では
無停電電源装置の出力側に風量制御装置３１を介して接
続された可変風量ファン１０が、無停電電源装置と共に
キュービクル３０に収納されており、無停電電源装置の
周囲温度検出用の温度検出器１２をキュービクル３０の
外側に設置している。無停電電源装置の周囲温度が上昇
すれば許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるの
で、風量制御装置３１の作用で可変風量ファン１０が発
生する冷却空気量を増大させ、逆に周囲温度が低下すれ
ば冷却空気量を減少させている。
であって、請求項２に対応するが、図２に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図２では
無停電電源装置の出力側に風量制御装置３１を介して接
続された可変風量ファン１０が、無停電電源装置と共に
キュービクル３０に収納されており、無停電電源装置の
周囲温度検出用の温度検出器１２をキュービクル３０の
外側に設置している。無停電電源装置の周囲温度が上昇
すれば許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるの
で、風量制御装置３１の作用で可変風量ファン１０が発
生する冷却空気量を増大させ、逆に周囲温度が低下すれ
ば冷却空気量を減少させている。
【００１９】図３は本発明の第３実施例を表した回路図
であって、請求項３に対応するが、図３に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図３では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に風量制御装置４１を介し
て接続される可変風量ファン１０が、無停電電源装置と
共にキュービクル４０に収納されており、周囲温度検出
用の温度検出器１２をキュービクル４０の外側に設置し
ている。無停電電源装置の出力電流が増大すれば風量制
御装置４１の作用で可変風量ファン１０が発生する冷却
空気量を増大させ、逆に出力電流が減少すれば冷却空気
量を減少させる。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇
すれば許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるの
で、風量制御装置４１の作用で前述の冷却空気量に上積
み分が加算されるし、逆に周囲温度が低下すればその分
が前述の冷却空気量から減らされる。
であって、請求項３に対応するが、図３に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図３では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に風量制御装置４１を介し
て接続される可変風量ファン１０が、無停電電源装置と
共にキュービクル４０に収納されており、周囲温度検出
用の温度検出器１２をキュービクル４０の外側に設置し
ている。無停電電源装置の出力電流が増大すれば風量制
御装置４１の作用で可変風量ファン１０が発生する冷却
空気量を増大させ、逆に出力電流が減少すれば冷却空気
量を減少させる。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇
すれば許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるの
で、風量制御装置４１の作用で前述の冷却空気量に上積
み分が加算されるし、逆に周囲温度が低下すればその分
が前述の冷却空気量から減らされる。
【００２０】図４は本発明の第４実施例を表した回路図
であって、請求項４に対応するが、図４に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図４では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に運転台数制御装置５１を
介して接続される複数台（図４では３台）の一定風量フ
ァンが、無停電電源装置と共にキュービクル５０に収納
されており、周囲温度検出用の温度検出器１２がキュー
ビクル５０の外部に設置されている。無停電電源装置の
出力電流が増大すれば運転台数制御装置５１の作用で一
定風量ファン７の運転台数が増加して発生する合計冷却
空気量を増大させるし、逆に出力電流が減少すれば一定
風量ファン７の運転台数が減少して合計冷却空気量を減
少させる。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇すれば
許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるので、冷却
空気量を上積みするべく運転台数制御装置５１の作用で
一定風量ファン７の運転台数を増やすし、これとは逆に
周囲温度が低下すれば運転台数を減らして冷却空気量を
減少させる。
であって、請求項４に対応するが、図４に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図４では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に運転台数制御装置５１を
介して接続される複数台（図４では３台）の一定風量フ
ァンが、無停電電源装置と共にキュービクル５０に収納
されており、周囲温度検出用の温度検出器１２がキュー
ビクル５０の外部に設置されている。無停電電源装置の
出力電流が増大すれば運転台数制御装置５１の作用で一
定風量ファン７の運転台数が増加して発生する合計冷却
空気量を増大させるし、逆に出力電流が減少すれば一定
風量ファン７の運転台数が減少して合計冷却空気量を減
少させる。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇すれば
許容温度限度までの温度上昇幅が少なくなるので、冷却
空気量を上積みするべく運転台数制御装置５１の作用で
一定風量ファン７の運転台数を増やすし、これとは逆に
周囲温度が低下すれば運転台数を減らして冷却空気量を
減少させる。
【００２１】図５は本発明の第５実施例を表した回路図
であって、請求項５に対応するが、図５に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図５では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に接続される一定風量ファ
ン７と、同じく無停電電源装置の出力側に風量制御装置
４１を介して接続される可変風量ファン１０が、無停電
電源装置と共にキュービクル６０に収納されており、周
囲温度検出用の温度検出器１２をキュービクル６０の外
側に設置している。一定風量ファン７は無停電電源装置
の運転期間中は連続して運転し、当該無停電電源装置の
無負荷時または低負荷時の発熱量を除去する冷却空気量
を発生する。無停電電源装置の出力電流がこれよりも増
大すれば、風量制御装置４１の作用で可変風量ファン１
０がその分の冷却空気量を、出力電流の大小に対応して
発生する。。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇すれ
ば、風量制御装置４１の作用で前述の冷却空気量に上積
み分が加算されるし、逆に周囲温度が低下すればその分
が前述の冷却空気量から差し引かれることになる。
であって、請求項５に対応するが、図５に図示の商用電
源２，整流器３，インバータ４，バッテリー５，負荷６
の名称・用途・機能は、図６で既述の従来例回路の場合
と同じであるから、これらの説明は省略する。図５では
無停電電源装置の出力電流を検出する電流検出器１１
と、無停電電源装置の出力側に接続される一定風量ファ
ン７と、同じく無停電電源装置の出力側に風量制御装置
４１を介して接続される可変風量ファン１０が、無停電
電源装置と共にキュービクル６０に収納されており、周
囲温度検出用の温度検出器１２をキュービクル６０の外
側に設置している。一定風量ファン７は無停電電源装置
の運転期間中は連続して運転し、当該無停電電源装置の
無負荷時または低負荷時の発熱量を除去する冷却空気量
を発生する。無停電電源装置の出力電流がこれよりも増
大すれば、風量制御装置４１の作用で可変風量ファン１
０がその分の冷却空気量を、出力電流の大小に対応して
発生する。。更に無停電電源装置の周囲温度が上昇すれ
ば、風量制御装置４１の作用で前述の冷却空気量に上積
み分が加算されるし、逆に周囲温度が低下すればその分
が前述の冷却空気量から差し引かれることになる。
【００２２】
【発明の効果】従来の電力変換装置の空気冷却装置で
は、出力の大小や周囲温度の高低には無関係に、常に最
大の冷却用空気が電力変換装置に送られていた。これに
対して本発明では、電力変換装置の出力が増大すれば冷
却用空気の量を増やし、出力が減少すれば冷却空気量は
減らす。更に周囲温度が上昇すれば、前述の冷却空気量
にこの温度上昇分に相当する空気量を上積みするし、周
囲温度が低下すればその分の空気量を減らす。即ち電力
変換装置の運転状態や周囲状況に対応して最適な量の冷
却用空気を発生させるようにしているので、冷却ファン
の無駄な運転を解消できるので、エネルギーの消費を低
減できる効果が得られる。また、冷却用空気量も最適に
制御されるので、余分な冷却用空気の発生が抑制され、
騒音が減少する効果も得られる。
は、出力の大小や周囲温度の高低には無関係に、常に最
大の冷却用空気が電力変換装置に送られていた。これに
対して本発明では、電力変換装置の出力が増大すれば冷
却用空気の量を増やし、出力が減少すれば冷却空気量は
減らす。更に周囲温度が上昇すれば、前述の冷却空気量
にこの温度上昇分に相当する空気量を上積みするし、周
囲温度が低下すればその分の空気量を減らす。即ち電力
変換装置の運転状態や周囲状況に対応して最適な量の冷
却用空気を発生させるようにしているので、冷却ファン
の無駄な運転を解消できるので、エネルギーの消費を低
減できる効果が得られる。また、冷却用空気量も最適に
制御されるので、余分な冷却用空気の発生が抑制され、
騒音が減少する効果も得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第１実施例を表した回路図
【図３】本発明の第３実施例を表した回路図
【図４】本発明の第４実施例を表した回路図
【図５】本発明の第５実施例を表した回路図
【図６】無停電電源装置を冷却する装置の従来例を示し
た回路図
た回路図
２ 商用電源 ３ 整流器 ４ インバータ ５ バッテリー ６ 負荷 ７ 一定風量ファン ８，２０，３０ キュービクル １０ 可変風量ファン １１ 電流検出器 １２ 温度検出器 ２１，３１，４１ 風量制御装置 ４０，５０，６０ キュービクル ５１ 運転台数制御装置
Claims (5)
- 【請求項１】半導体スイッチ素子で構成して、入力電力
をこれとは種類または電圧または周波数が異なる電力に
変換し出力する電力変換装置と冷却ファンとを備え、当
該冷却ファンが発生する冷却用空気の流れで前記電力変
換装置を冷却する電力変換装置の冷却装置において、 前記電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器と、
可変風量の冷却用空気を発生する可変風量ファンと、前
記可変風量ファンが発生する冷却用空気の風量を制御す
る風量制御装置とを備え、前記出力電流検出値に対応し
て前記可変風量ファンの発生風量を変化させることを特
徴とする電力変換装置の冷却装置。 - 【請求項２】半導体スイッチ素子で構成して、入力電力
をこれとは種類または電圧または周波数が異なる電力に
変換し出力する電力変換装置と冷却ファンとを備え、当
該冷却ファンが発生する冷却用空気の流れで前記電力変
換装置を冷却する電力変換装置の冷却装置において、 前記電力変換装置の周囲温度を検出する温度検出器と、
可変風量の冷却用空気を発生する可変風量ファンと、前
記可変風量ファンが発生する冷却用空気の風量を制御す
る風量制御装置とを備え、前記周囲温度検出値に対応し
て前記可変風量ファンの発生風量を変化させることを特
徴とする電力変換装置の冷却装置。 - 【請求項３】半導体スイッチ素子で構成して、入力電力
をこれとは種類または電圧または周波数が異なる電力に
変換し出力する電力変換装置と冷却ファンとを備え、当
該冷却ファンが発生する冷却用空気の流れで前記電力変
換装置を冷却する電力変換装置の冷却装置において、 前記電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器と、
当該電力変換装置の周囲温度を検出する温度検出器と、
可変風量の冷却用空気を発生する可変風量ファンと、前
記可変風量ファンが発生する冷却用空気の風量を制御す
る風量制御装置とを備え、前記電流検出値と周囲温度検
出値とに対応して前記可変風量ファンの発生風量を変化
させることを特徴とする電力変換装置の冷却装置。 - 【請求項４】半導体スイッチ素子で構成して、入力電力
をこれとは種類または電圧または周波数が異なる電力に
変換し出力する電力変換装置と冷却ファンとを備え、当
該冷却ファンが発生する冷却用空気の流れで前記電力変
換装置を冷却する電力変換装置の冷却装置において、 前記電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器と、
当該電力変換装置の周囲温度を検出する温度検出器と、
一定風量の冷却用空気を発生する一定風量ファンの複数
台と、当該一定風量ファンの運転台数を制御する運転台
数制御装置とを備え、前記電流検出値と周囲温度検出値
とに対応して前記一定風量ファンの運転台数を制御する
ことを特徴とする電力変換装置の冷却装置。 - 【請求項５】半導体スイッチ素子で構成して、入力電力
をこれとは種類または電圧または周波数が異なる電力に
変換し出力する電力変換装置と冷却ファンとを備え、当
該冷却ファンが発生する冷却用空気の流れで前記電力変
換装置を冷却する電力変換装置の冷却装置において、 前記電力変換装置の出力電流を検出する電流検出器と、
当該電力変換装置の周囲温度を検出する温度検出器と、
一定風量の冷却用空気を発生する一定風量ファンと、可
変風量の冷却用空気を発生する可変風量ファンと、当該
可変風量ファンが発生する冷却用空気の風量を制御する
風量制御装置とを備え、前記出力電流検出値と周囲温度
検出値とに対応して前記可変風量ファンの発生風量を変
化させることを特徴とする電力変換装置の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345298A JPH10185384A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 電力変換装置の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8345298A JPH10185384A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 電力変換装置の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185384A true JPH10185384A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18375651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8345298A Pending JPH10185384A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 電力変換装置の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185384A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516492A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高電圧配電および高電圧送電の分野における電流変換のための装置および電力用半導体ユニットの負荷変動ストレスの低減のための方法 |
| JP2015156744A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2015156745A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2015156746A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2016129475A (ja) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
| JP2016144355A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2019161879A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP8345298A patent/JPH10185384A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516492A (ja) * | 2005-11-16 | 2009-04-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高電圧配電および高電圧送電の分野における電流変換のための装置および電力用半導体ユニットの負荷変動ストレスの低減のための方法 |
| JP2015156744A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2015156745A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2015156746A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2016129475A (ja) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
| JP2016144355A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 無停電電源装置 |
| JP2019161879A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
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