JPWO2010070715A1 - Power supply - Google Patents
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Abstract
電源装置1の筐体2は、吸気口33が形成された前面パネル21、背面パネル22、二枚の側面パネル23,24、底板25、排気口36が形成された天板26、および、前後仕切板28により構成されている。前後仕切板28は、筐体2内の空間を前面側空間30と背面側空間31とに仕切っていて、これらの空間30,31を連通している前後通気口32が形成されている。電源装置1は、前面側空間30内にコンデンサ56、冷却孔53が形成されたヒートシンク52、および、ヒートシンク52の表面に配置された半導体素子51を有する。また、電源装置1は、背面側空間31の空気を筐体2外に排気できる排気装置81および前後通気口32と冷却孔53の一方の開口部を連通させている誘導部材91を有する。The casing 2 of the power supply device 1 includes a front panel 21 having a suction port 33, a rear panel 22, two side panels 23 and 24, a bottom plate 25, a top plate 26 having an exhaust port 36, and front and rear The partition plate 28 is used. The front / rear partition plate 28 partitions the space in the housing 2 into a front-side space 30 and a rear-side space 31, and a front / rear vent 32 that connects the spaces 30 and 31 is formed. The power supply device 1 includes a capacitor 56, a heat sink 52 in which a cooling hole 53 is formed in the front side space 30, and a semiconductor element 51 disposed on the surface of the heat sink 52. Further, the power supply device 1 includes an exhaust device 81 that can exhaust the air in the back side space 31 to the outside of the housing 2 and a guide member 91 that communicates one opening of the front and rear vents 32 and the cooling hole 53.
Description
本発明は、筐体内に半導体素子やコンデンサ等の電気部品を備えた電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device including an electrical component such as a semiconductor element or a capacitor in a housing.
従来の電源装置は、床面に対して起立した筐体内に、上下方向に並んで配置された複数の電力変換ユニットを有する。この電力変換ユニットは、床面に水平な基盤上に平面的に実装された複数の半導体素子および複数の電解コンデンサ等の電子部品を有する。 A conventional power supply device has a plurality of power conversion units arranged side by side in a vertical direction in a casing standing up with respect to a floor surface. The power conversion unit includes a plurality of semiconductor elements and electronic components such as a plurality of electrolytic capacitors mounted in a plane on a base that is horizontal to the floor surface.
これらの電子部品は電源装置の稼働中には熱を発生するため、筐体に取り付けられたファンにより、電力変換ユニット上に冷却風を平面的に流して、これらの電子部品を冷却する(例えば、特許文献1を参照。)。なお、半導体素子は、放熱性の向上のため、ファンにより生じた冷却風が通過できる冷却孔が形成されたヒートシンクを介して実装されているのが一般的である。
上記の電源装置では、ヒートシンクの冷却孔の流路抵抗が大きいため、ファンにより生じた冷却風は、ヒートシンクの冷却孔を通りにくい。よって、ヒートシンク上に実装された半導体素子の冷却効果が低い。 In the power supply device described above, since the flow resistance of the cooling hole of the heat sink is large, the cooling air generated by the fan is difficult to pass through the cooling hole of the heat sink. Therefore, the cooling effect of the semiconductor element mounted on the heat sink is low.
また、上記の電源装置では、半導体素子および電解コンデンサ等の電子部品は、メンテナンスの必要性が高いが、これらの電子部品が床面に水平な基盤上に平面的に実装されている。よって、メンテナンス時の作業性が低い。 In the power supply device described above, electronic components such as semiconductor elements and electrolytic capacitors are highly required to be maintained, but these electronic components are mounted in a plane on a base that is horizontal to the floor surface. Therefore, workability at the time of maintenance is low.
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、床面に対して起立した筐体を備えた電源装置であって、前記筐体外の空気を前記筐体内に吸気できる吸気口が形成された前面パネルと、前記前面パネルと対向して配置された背面パネルと、前記前面パネルおよび前記背面パネルとともに筒体を形成している二枚の側面パネルと、前記筐体内の空間を前面側空間と背面側空間とに仕切るように配置され前記前面側空間と前記背面側空間とを連通している前後通気口が形成された前後仕切板と、前記筒体の上端面に配置され前記背面側空間の上方に排気口が形成された天板とを有する筐体と、前記排気口に配置され前記背面側空間の空気を前記筐体外に排気できる排気装置と、前記前後仕切板の前面側の表面に沿って上下方向に並んで配置された複数のコンデンサと、前記前後仕切板の前面側の表面に沿って前記前後通気口と前記コンデンサとの間に配置され内部を前記コンデンサ側から前記前後通気口側に向かって貫通している冷却孔が形成されたヒートシンクと、前記ヒートシンクの前面側の表面に沿って上下方向に並んで配置された複数の半導体素子と、前記前後通気口と前記冷却孔の前記前後通気口側の開口部とを連通させている誘導部材とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a power supply device according to the present invention is a power supply device including a housing that stands up with respect to a floor surface, and an air inlet that can suck air outside the housing into the housing is formed. A front panel, a rear panel disposed opposite to the front panel, two side panels forming a cylinder together with the front panel and the rear panel, and a space in the housing on the front side A front and rear partition plate arranged to partition the space and the rear side space, and formed with front and rear vents communicating the front side space and the rear side space; A housing having a top plate formed with an exhaust port above the side space, an exhaust device disposed at the exhaust port and capable of exhausting the air in the back side space out of the housing, and the front side of the front and rear partition plates Arranged vertically along the surface of the A plurality of capacitors and the front and rear vents along the surface on the front side of the front and rear partition plates are disposed between the front and rear vents and the capacitor, and pass through the interior from the capacitor side toward the front and rear vents. A heat sink in which a cooling hole is formed; a plurality of semiconductor elements arranged in a vertical direction along a surface on the front side of the heat sink; the front and rear vents; and the opening on the front and rear vent side of the cooling hole And a guide member that communicates with each other.
本発明によれば、前面側空間の空気が、ヒートシンクの冷却孔を通過して背面側空間に流入するため、半導体素子を効率良く冷却できる。併せて、メンテナンスの必要性の高い半導体素子および電解コンデンサが、前面側空間に配置されているため、メンテナンス時の作業性を向上できる。 According to the present invention, the air in the front space passes through the cooling hole of the heat sink and flows into the back space, so that the semiconductor element can be efficiently cooled. In addition, since the semiconductor element and the electrolytic capacitor that are highly required for maintenance are arranged in the front side space, the workability during maintenance can be improved.
1…電源装置、2…筐体、3…床面、21…前面パネル、22…背面パネル、23,24…側面パネル、25…底板、26…天板、27…上下仕切板、28…前後仕切板、29…上方空間、30…前面側空間、31…背面側空間、32…前後通気口、33…吸気口、34…格子、35…脚部、36…排気口、37…脚部、51…半導体素子、52…ヒートシンク、53…冷却孔、54…冷却孔の前後通気口側の開口部、55…冷却孔の電解コンデンサ側の開口部、56…電解コンデンサ、57…電解コンデンサの本体部、58…電解コンデンサの端子部、59…支持部材、61…交流リアクトル、62…直流リアクトル、63…制御トランス、64…支持板、71…遮断器、72…フィルタコンデンサ、73…主回路接続導線、81…排気装置、82…ファン、91…誘導部材、92…起立板、93…端板、94…平行板
DESCRIPTION OF
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る電源装置について図1ないし図4を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る電源装置の前面側の斜視図であって、電気配線を省略し、かつ、前面パネルを取り外した状態を示した図である。図2は、図1の背面側の斜視図であって、背面パネルを取り外した状態を示した図である。図3は、図1の模式的正面図であって、前面パネルの一部を切り欠き、主たる空気の流れを示した図である。図4は、図3のIV−IV矢視図である。(First embodiment)
A power supply device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the front side of the power supply device according to the first embodiment of the present invention, in which electrical wiring is omitted and the front panel is removed. FIG. 2 is a perspective view of the back side of FIG. 1 and shows a state in which the back panel is removed. FIG. 3 is a schematic front view of FIG. 1, in which a part of the front panel is cut away to show the main air flow. 4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
本発明の第1の実施形態に係る電源装置1は、筐体2内に半導体素子51や電解コンデンサ56等の電気部品が実装されることにより構成されている。この実装構造が電源装置1の主たる特徴である。
The
まず、筐体2の構造について説明する。筐体2は、電源装置1を設置する床面3に対して垂直に起立していて、その内部に電気部品の実装空間が形成されている。筐体2の外形は、互いに対向している前面パネル21と背面パネル22、互いに対向している2枚の側面パネル23,24、底板25および天板26により構成され、床面3に対して垂直に延びる直方体である。筐体2は、その内部に上下仕切板27および前後仕切板28を有する。
First, the structure of the housing 2 will be described. The housing 2 stands upright with respect to the floor surface 3 on which the
上下仕切板27は、筐体2内の空間を上下に仕切るように筐体2内に水平に配置され、筐体2内に上方空間と下方空間29とを形成している。上下仕切板27の背面側空間31(後述する。)に接している範囲には、上下通気口(図示しない。)が形成されていて、下方空間29と背面側空間31とは、この上下通気口を介して連通している。
The upper and
前後仕切板28は、上方空間を前後に仕切るように上方空間内に垂直に配置され、筐体2内に前面側空間30と背面側空間31とを形成している。前後仕切板28の幅方向の両側部には、上下方向に沿って前後通気口32が形成されていて、前面側空間30と背面側空間31とは、この前後通気口32を介して連通している。
The front and
前面パネル21は、電気部品を前面側空間30内に実装する際の利便性を考慮して、筐体2に対して取り外し可能に取り付けられている。前面パネル21には、前面側空間30に接している範囲の下部から下方空間29に接している範囲の上部に渡って開口した吸気口33が形成されていて、筐体2外の空間と前面側空間30および筐体2外の空間と下方空間29とは、この吸気口33を介して連通している。吸気口33には、感電防止のための格子34が取り付けられている。
The
背面パネル22は、電気部品を背面側空間31内に実装する際の利便性を考慮して、筐体2に対して取り外し可能に取り付けられている。背面パネル22は、放射ノイズが筐体2外に漏洩することを抑制するため、磁性体金属により構成されている。
The
底板25の下面には、脚部35が設けられていて、脚部35を床面3にボルト締めすることにより、電源装置1は床面3に固定される。
天板26の背面側空間31に接している範囲には、排気口36が形成されていて、背面側空間31と筐体2外の空間とは、この排気口36を介して連通している。
An
次に、電気部品の実装構造について説明する。電源装置1は、筐体2内に半導体素子51、ヒートシンク52、電解コンデンサ54、交流リアクトル61、直流リアクトル62、制御トランス63、遮断器71、フィルタコンデンサ72および主回路接続導線73を有する。
Next, a mounting structure for electrical components will be described. The
半導体素子51、ヒートシンク52および電解コンデンサ56は、前面側空間30内に収納されている。複数の電解コンデンサ56は、前後仕切板28の前面側の表面の幅方向の中央部に、上下方向に並んで配置されている。図1ないし図4では、例として、24個の電解コンデンサ56が、2列に並んで配置されている。各電解コンデンサ56は、円柱状の本体部57とその一端面から突出した端子部58とからなり、本体部57が前後仕切板28に対して起立するように、支持部材59により前後仕切板28に取り付けられている。
The
複数のヒートシンク52は、前後仕切板28の前面側の表面であって前後通気口32と複数の電解コンデンサ54との間に、上下方向に並んで配置されている。図1ないし図4では、例として、8個のヒートシンク52が、24個の電解コンデンサ54と2つの前後通気口32との間に2列に並んで配置されている。各ヒートシンク52は、板状体であり、その内部を面方向に貫通する複数の冷却孔53が形成されている。各ヒートシンク52は、冷却孔53が幅方向に延びるように配置されている。
The plurality of
複数の半導体素子51は、複数のヒートシンク52の前面側の表面に、上下方向に並んで配置されている。図1ないし図4では、例として、16個の半導体素子51が、8個のヒートシンク52上に2列に並んで配置されている。半導体素子51から生じた熱は、主にヒートシンク52を介して放熱される。
The plurality of
交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63は、背面側空間31内に収納されている。複数の交流リアクトル61は、上下仕切板27上に設置されている。また、複数の交流リアクトル61の上方には、支持板64が設けられている。この支持板64は、床面3に対して水平になるように側面パネル23,24に取り付けられている。複数の直流リアクトル62および複数の制御トランス63は、支持板64上に配置されている。
The
遮断器71、フィルタコンデンサ72および主回路接続導線73は、下方空間29内に収納されている。遮断器71は、底板25の前後方向の中央部に設置されている。また、フィルタコンデンサ72は、底板25の背面側に設置され、主回路接続導線73は、底板25の前面側に設置されている。
The
次に、排気装置81および誘導部材91について説明する。排気装置81は、天板26の排気口35を塞ぐように天板26に取り付けられている。排気装置81は、背面側空間31の空気を筐体2外に排気可能なファン82を有している。すなわち、ファン82が回転すると、筐体2内が負圧となるため、筐体2外の空気が吸気口33から筐体2内に流入して、筐体2内の空気は排気口36から排出される。
Next, the
誘導部材91は、前面側空間30の空気がヒートシンク52の冷却孔53を通過後に背面側空間31に流入するように、前面側空間30の空気を背面側空間31に誘導する部材である。
The
具体的には、誘導部材91は、起立板92、端板93および平行板94から構成され、前後仕切板28に取り付けられている。起立板92は、前後通気口32のヒートシンク52から遠い方の縁部から前面側にヒートシンク52の厚さ分だけ延びた板状部材である。端板93は、前後通気口32の上下方向の両縁部から前面側にヒートシンク52の厚さ分だけ延びた板状部材である。平行板94は、起立板92および端板93の終端縁からヒートシンク52の半導体素子51側の表面まで前後仕切板28に対して水平に広がった板状部材である。
Specifically, the
すなわち、誘導部材91は、前後通気口32と冷却孔53の前後通気口32に近い方の開口部55とを一体的に覆い、前後通気口32と冷却孔53とを連通させている。この誘導部材91の存在により、前面側空間30の空気が背面側空間31に流入する場合には、冷却孔53を通過することとなる。
That is, the
ファン82を回転させたときの筐体2内の空気の流れについて説明する。筐体2外の空気は、吸気口33が前面側空間30の下部から下方空間29の上部に渡って開口しているため、吸気口33を通過して、前面側空間30および下方空間29に同時に流入する。
The flow of air in the housing 2 when the
前面側空間30の空気は、背面側空間31が負圧となっているため、前後通気口32を通って、背面側空間31に移動する。ここで、誘導部材91の存在により、前面側空間30の空気は、ヒートシンク52の冷却孔53を通過した後、背面側空間31に流入する。冷却孔53を通過する際には、電解コンデンサ56側の開口部(電解コンデンサ56に近い方の開口部)54から冷却孔53内に入り、前後通気口32側の開口部(前後通気口32から近い方の開口部)55から冷却孔53外に出る。
The air in the
すなわち、前面側空間30の空気は、電解コンデンサ56側の開口部54に集まり、その際、隣接した電解コンデンサ56を冷却する(図3を参照。)。また、背面側空間31に向かう空気は、ヒートシンク52の冷却孔53内を通過することにより、ヒートシンク52を介して半導体素子51を冷却する。
That is, the air in the
前面側空間30から背面側空間31に流入した空気は、背面側空間31内を回転しながら上昇し、筐体2外に排気される。ここで、例えば、ファン82の回転が反時計回りの場合には、背面側空間31の空気は反時計回りに回転しながら上昇する(図4を参照。)。この際、背面側空間31の空気は、背面側空間31内に配置された交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63を冷却する。
The air that has flowed into the
一方、下方空間29の空気は、背面側空間31が負圧となっているため、上下通気口を通って、背面側空間31に移動する。この際、下方空間29の空気は、下方空間29内に配置された遮断器71およびフィルタコンデンサ72を冷却する。
On the other hand, the air in the
下方空間29から背面側空間31に流入した空気は、上述の通り、背面側空間31内を回転しながら上昇し、交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63を冷却し、筐体2外に排気される。
As described above, the air that has flowed into the
以下、本発明の第1の実施形態に係る電源装置の効果について説明する。本実施形態によれば、前面側空間30の空気は、ヒートシンク52の冷却孔53を通過して背面側空間31に流入する。よって、冷却の必要性が高い半導体素子51を効率良く冷却できる。また、前面側空間30の空気は、冷却孔53の電解コンデンサ56に近い方の開口部54に集まるため、この開口部54に隣接した電解コンデンサ56を効率良く冷却できる。
Hereinafter, effects of the power supply device according to the first embodiment of the present invention will be described. According to this embodiment, the air in the
また、前面側空間30に流入した主たる空気は、電解コンデンサ56、半導体素子51、交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63を冷却するように流れるため、電源装置全体としての冷却効率を向上できる。
Further, the main air flowing into the
また、筐体2外の空気が前面側空間30と下方空間29とに同時に流入し、それぞれが独立した流路を形成しているため、半導体素子51および電解コンデンサ56と、遮断器71およびフィルタコンデンサ72とを独立に冷却できる。よって、遮断器71およびフィルタコンデンサ72の冷却後の空気により、半導体素子51および電解コンデンサ56を冷却しないため、半導体素子51および電解コンデンサ56を効率良く冷却できる。あるいは、半導体素子51および電解コンデンサ56の冷却後の空気により、遮断器71およびフィルタコンデンサ72を冷却しないため、遮断器71およびフィルタコンデンサ72を効率良く冷却できる。
Further, since air outside the housing 2 flows into the
また、背面側空間31の空気は、回転しながら上昇するため、交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63を効率良く冷却できる。
Moreover, since the air in the
本実施形態によれば、メンテナンスの必要性が非常に高い半導体素子51および電解コンデンサ56が、前面側空間30に配置されているため、メンテナンス時の作業性が良い。同様の理由から、電源装置1の組立て時の作業性も良い。
According to the present embodiment, since the
また、放射ノイズを発生する交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63が、背面側空間31に配置されているため、電源装置1の前面側への放射ノイズの漏洩を抑制できる。さらに、背面パネル22が磁性体金属により構成されているため、電源装置1の背面側への放射ノイズの漏洩も抑制できる。
In addition, since the
さらに、吸気口33を前面パネルに設け、排気口36を天板26に設けられているため、吸排気のためのスペースを必要とせず、電源装置1を他の機器や壁と隣接して設置できる。また、筐体1が上下方向に延びた直方体であるため、電源装置1の設置スペースを削減できる。
Furthermore, since the
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施形態に係る電源装置について図5ないし図8を用いて説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る電源装置の前面側の斜視図であって、電気配線を省略し、かつ、前面パネルを取り外した状態を示した図である。図6は、図5の背面側の斜視図であって、背面パネルを取り外した状態を示した図である。図7は、図5の模式的正面図であって、前面パネルの一部を切り欠き、主たる空気の流れを示した図である。図8は、図7のVIII−VIII矢視図である。なお、本実施形態は第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。(Second Embodiment)
A power supply device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view of the front side of the power supply device according to the second embodiment of the present invention, in which the electrical wiring is omitted and the front panel is removed. 6 is a perspective view of the back side of FIG. 5 and shows a state in which the back panel is removed. FIG. 7 is a schematic front view of FIG. 5, in which a part of the front panel is cut away to show the main air flow. FIG. 8 is a view taken along arrow VIII-VIII in FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, or a similar part, and duplication description is abbreviate | omitted.
本発明の第2の実施形態に係る電源装置1では、前後仕切板28の幅方向の一方の側部(図5および図7において右端部)には、上下方向に沿って前後通気口32が形成されている。
In the
複数の電解コンデンサ54は、前後仕切板28の前面側の表面であって幅方向の前後通気口32が形成されていない側部(図5および図7において左端部)に、上下方向に並んで配置されている。図5ないし図7では、例として、8個の電解コンデンサ54が、1列に並んで配置されている。
The plurality of
複数のヒートシンク52は、前後仕切板28の前面側の表面であって前後通気口32と複数の電解コンデンサ54との間(前後仕切板28の前面側の表面であって幅方向の中央)に、上下方向に並んで配置されている。図1ないし図4では、例として、4個のヒートシンク52が、8個の電解コンデンサ54と1つの前後通気口32との間に1列に並んで配置されている。また、例として、8個の半導体素子51が、4個のヒートシンク52上に1列に並んで配置されている。
The plurality of
排気装置81のファン82の回転方向は、前後通気口32を通過直後の空気が、背面側空間31内を前後仕切板28に対して略垂直に(背面方向に)移動するような向きとなっている。図8を用いて説明すると、前後通気口32は前後仕切板28の幅方向の右端部に形成されているため、ファン82は、反時計回りに回転する。そうすると、前後通気口32を通過直後の空気は、背面側空間31内を前後仕切板28に対して略垂直に(背面方向に)移動し、その後、反時計回りに回転しながら上昇する。
The rotation direction of the
本実施形態によれば、背面側空間31の空気がスムーズに回転するため、交流リアクトル61、直流リアクトル62および制御トランス63を効率良く冷却できる。
According to this embodiment, since the air in the
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施形態に係る電源装置について図9を用いて説明する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る電源装置を示した図であって、図4との断面を示した図である。なお、本実施形態は第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。(Third embodiment)
A power supply device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view showing a power supply device according to the third embodiment of the present invention, and is a view showing a cross section with FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, or a similar part, and duplication description is abbreviate | omitted.
本発明の第3の実施形態に係る電源装置1では、前後仕切板28の幅方向の両側部には、上下方向に沿って切欠部が形成されていて、この切欠部と側面パネル23,24との隙間が前後通気口32となっている。
In the
誘導部材91は、端板93および平行板94から構成されている。平行板94は、側面パネル23,24の内面からヒートシンク52の半導体素子51側の面に向かって延びている。また、端板93は、前後通気口32の上下方向の両縁部から平行板94の上下方向の両端部まで延びている。
The
本実施形態によっても、本発明の第1の実施形態に係る電源装置1と同様の効果を得ることができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施形態に係る電源装置について図10を用いて説明する。図10は、本発明の第4の実施形態に係る電源装置を示した図であって、図4と同様の断面を示した図である。なお、本実施形態は第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。(Fourth embodiment)
A power supply device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a view showing a power supply device according to the fourth embodiment of the present invention, and is a view showing a cross section similar to FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, or a similar part, and duplication description is abbreviate | omitted.
本発明の第4の実施形態に係る電源装置1では、前後通気口32は、前後仕切板28の幅方向の中央部に、上下方向に沿って形成されている。
In the
複数の電解コンデンサ56は、前後仕切板28の前面側の表面の幅方向の両端部に、上下方向に2列に並んで配置されている。また、複数のヒートシンク52は、前後仕切板28の前面側の表面であって前後通気口32と複数の電解コンデンサ56との間に、上下方向に2列に並んで配置されている。
The plurality of
誘導部材91は、端板93および平行板94から構成されている。平行板94は、2列の複数のヒートシンク52の半導体素子51側の表面間に渡って広がっている。また、端板93は、前後通気口32の上下方向の両縁部から平行板94の上下方向の両端部まで延びている。
The
本実施形態によっても、本発明の第1の実施形態に係る電源装置1と同様の効果を得ることができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施形態に係る電源装置について図11を用いて説明する。図11は、本発明の第5の実施形態に係る電源装置を示した図であって、図4と同様の断面を示した図である。なお、本実施形態は第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。(Fifth embodiment)
A power supply device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a view showing a power supply device according to the fifth embodiment of the present invention, and is a view showing a cross section similar to FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, or a similar part, and duplication description is abbreviate | omitted.
本発明の第5の実施形態に係る電源装置1では、誘導部材91が、ヒートシンク52と一体に形成されている。具体的には、ヒートシンク52の半導体素子51側の表面が側面方向に延長されていることにより、平行板94が形成されている。
In the
本実施形態によれば、放熱をヒートシンク52だけでなく誘導部材91においても行うことができるため、半導体素子51の放熱効果を向上できる。
According to the present embodiment, heat radiation can be performed not only in the
(その他の実施形態)
上記各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、半導体素子51や電解コンデンサ57等の電気要素の個数は、上記実施形態に限定されない。また、各実施形態の特徴を組み合わせても良い。(Other embodiments)
The above embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, the number of electrical elements such as the
1…電源装置、2…筐体、3…床面、21…前面パネル、22…背面パネル、23,24…側面パネル、25…底板、26…天板、27…上下仕切板、28…前後仕切板、29…下方空間、30…前面側空間、31…背面側空間、32…前後通気口、33…吸気口、34…格子、35…脚部、36…排気口、37…脚部、51…半導体素子、52…ヒートシンク、53…冷却孔、54…冷却孔の電解コンデンサ側の開口部、55…冷却孔の前後通気口側の開口部、56…電解コンデンサ、57…電解コンデンサの本体部、58…電解コンデンサの端子部、59…支持部材、61…交流リアクトル、62…直流リアクトル、63…制御トランス、64…支持板、71…遮断器、72…フィルタコンデンサ、73…主回路接続導線、81…排気装置、82…ファン、91…誘導部材、92…起立板、93…端板、94…平行板
DESCRIPTION OF
次に、電気部品の実装構造について説明する。電源装置1は、筐体2内に半導体素子51、ヒートシンク52、電解コンデンサ56、交流リアクトル61、直流リアクトル62、制御トランス63、遮断器71、フィルタコンデンサ72および主回路接続導線73を有する。
Next, a mounting structure for electrical components will be described. The
複数のヒートシンク52は、前後仕切板28の前面側の表面であって前後通気口32と複数の電解コンデンサ56との間に、上下方向に並んで配置されている。図1ないし図4では、例として、8個のヒートシンク52が、24個の電解コンデンサ56と2つの前後通気口32との間に2列に並んで配置されている。各ヒートシンク52は、板状体であり、その内部を面方向に貫通する複数の冷却孔53が形成されている。各ヒートシンク52は、冷却孔53が幅方向に延びるように配置されている。
The plurality of
次に、排気装置81および誘導部材91について説明する。排気装置81は、天板26の排気口36を塞ぐように天板26に取り付けられている。排気装置81は、背面側空間31の空気を筐体2外に排気可能なファン82を有している。すなわち、ファン82が回転すると、筐体2内が負圧となるため、筐体2外の空気が吸気口33から筐体2内に流入して、筐体2内の空気は排気口36から排出される。
Next, the
さらに、吸気口33を前面パネルに設け、排気口36が天板26に設けられているため、吸排気のためのスペースを必要とせず、電源装置1を他の機器や壁と隣接して設置できる。また、筐体2が上下方向に延びた直方体であるため、電源装置1の設置スペースを削減できる。
Further, since the
複数の電解コンデンサ56は、前後仕切板28の前面側の表面であって幅方向の前後通気口32が形成されていない側部(図5および図7において左端部)に、上下方向に並んで配置されている。図5ないし図7では、例として、8個の電解コンデンサ56が、1列に並んで配置されている。
The plurality of
複数のヒートシンク52は、前後仕切板28の前面側の表面であって前後通気口32と複数の電解コンデンサ56との間(前後仕切板28の前面側の表面であって幅方向の中央)に、上下方向に並んで配置されている。図5ないし図8では、例として、4個のヒートシンク52が、8個の電解コンデンサ56と1つの前後通気口32との間に1列に並んで配置されている。また、例として、8個の半導体素子51が、4個のヒートシンク52上に1列に並んで配置されている。
The plurality of
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施形態に係る電源装置について図9を用いて説明する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る電源装置を示した図であって、図4と同様の断面を示した図である。なお、本実施形態は第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
(Third embodiment)
A power supply device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a view showing a power supply device according to the third embodiment of the present invention, and is a view showing a cross section similar to FIG. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, or a similar part, and duplication description is abbreviate | omitted.
Claims (8)
前記筐体外の空気を前記筐体内に吸気できる吸気口が形成された前面パネルと、
前記前面パネルと対向して配置された背面パネルと、
前記前面パネルおよび前記背面パネルとともに筒体を形成している二枚の側面パネルと、
前記筐体内の空間を前面側空間と背面側空間とに仕切るように配置され、前記前面側空間と前記背面側空間とを連通している前後通気口が形成された前後仕切板と、
前記筒体の上端面に配置され、前記背面側空間の上方に排気口が形成された天板と
を有する筐体と、
前記排気口に配置され、前記背面側空間の空気を前記筐体外に排気できる排気装置と、
前記前後仕切板の前面側の表面に沿って上下方向に並んで配置された複数のコンデンサと、
前記前後仕切板の前面側の表面に沿って前記前後通気口と前記コンデンサとの間に配置され、内部を前記コンデンサ側から前記前後通気口側に向かって貫通している冷却孔が形成されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの前面側の表面に沿って上下方向に並んで配置された複数の半導体素子と、
前記前後通気口と前記冷却孔の前記前後通気口側の開口部とを連通させている誘導部材と、
を具備することを特徴とする電源装置。A power supply device having a casing standing up against a floor surface,
A front panel formed with an air inlet capable of sucking air outside the housing into the housing;
A rear panel disposed opposite to the front panel;
Two side panels forming a cylinder with the front panel and the back panel;
A front and rear partition plate arranged to partition the space in the housing into a front side space and a back side space, and formed with front and rear vents communicating the front side space and the back side space;
A casing having a top plate disposed on the upper end surface of the cylindrical body and having a top plate formed with an exhaust port above the back side space;
An exhaust device disposed at the exhaust port and capable of exhausting the air in the back side space out of the housing;
A plurality of capacitors arranged in a vertical direction along the front surface of the front and rear partition plates;
A cooling hole is formed between the front and rear vents and the capacitor along the front surface of the front and rear partition plates, and passes through the interior from the capacitor side toward the front and rear vents. A heat sink,
A plurality of semiconductor elements arranged in a vertical direction along the front surface of the heat sink;
A guiding member communicating the front and rear vents with the opening on the front and rear vent side of the cooling hole;
A power supply device comprising:
を特徴とする請求の範囲1に記載の電源装置。The power supply device according to claim 1, wherein the air in the front side space flows into the back side space after passing through the cooling hole and the front and rear vents.
を特徴とする請求の範囲2に記載の電源装置。The power supply device according to claim 2, wherein a DC reactor, an AC reactor, and a control transformer are arranged in the back side space.
を特徴とする請求の範囲3に記載の電源装置。The power supply device according to claim 3, wherein at least a part of the back panel is made of a magnetic metal.
前記前後仕切板は、前記上方空間を空間と下方空間とに仕切るように配置され、
前記下方空間の空気は前記上下通気口を通過して前記背面側空間に流入すること
を特徴とする請求の範囲2に記載の電源装置。The casing has an upper and lower partition plate arranged to partition the space in the casing into an upper space and a lower space, and formed with upper and lower vents that communicate the back side space and the lower space. And
The front and rear partition plates are arranged to partition the upper space into a space and a lower space,
The power supply apparatus according to claim 2, wherein the air in the lower space flows through the upper and lower vents and flows into the rear side space.
を特徴とする請求の範囲5に記載の電源装置。The power supply device according to claim 5, wherein a circuit breaker and a filter capacitor are arranged in the lower space.
を特徴とする請求の範囲2に記載の電源装置。The power supply device according to claim 2, wherein the exhaust device includes a fan that can raise the air in the rear side space while rotating.
前記ファンは、前記背面側空間内において前記前後通気口を通過直後の空気が背面方向に移動するように回転すること
を特徴とする請求の範囲7に記載の電源装置。The front and rear vents are formed only at one end in the width direction of the front and rear partition plates,
The power supply device according to claim 7, wherein the fan rotates so that air immediately after passing through the front and rear vents moves in the rear side space in the rear side space.
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