JPWO2016002016A1 - Power converter - Google Patents

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Abstract

後面に後方開口が形成されているとともに内部に半導体素子が収納され、前面に着脱可能な操作パネル３０を保持可能に構成された略直方体状の収納本体２０と、収納本体２０に収納された半導体素子を放熱させるフレーム体１０と、を備えた電力変換装置において、収納本体２０における後面および前面２１以外の４面のうちの、収納本体２０を設置した姿勢状態における右側面２２および左側面２３のうちの一方の側面にのみ、収納本体２０の内部と外部との間で連通する通気口として、側面の下半分の領域に形成された吸気口２２ａと、側面の上半分の領域に形成された排気口２２ｂとが設けられている。A substantially rectangular parallelepiped storage body 20 having a rear opening formed on the rear surface and containing a semiconductor element therein and capable of holding a detachable operation panel 30 on the front surface, and a semiconductor housed in the storage body 20 In the power conversion device including the frame body 10 that radiates the element, the right side surface 22 and the left side surface 23 in the posture state in which the storage body 20 is installed among the four surfaces other than the rear surface and the front surface 21 of the storage body 20. The air inlet 22a formed in the lower half area of the side surface and the upper half area of the side surface are vented to communicate between the inside and the outside of the storage body 20 only on one of the side surfaces. An exhaust port 22b is provided.

Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device.

従来、昇降機や空調機等の制御において電力変換装置が用いられている。この種の電力変換装置には、主要部品であるパワーモジュールが装置本体の制御室内に収納されるとともに、このパワーモジュールを冷却するためのヒートシンクが設けられている。ヒートシンクは、装置本体を形成するフレーム体を備えて構成されている。フレーム体は、ダイカストから製作されており、内部に冷却ファンおよび冷却フィンが装着され、外気を取り込む構成を成しており、一部が外部に開放されている。   Conventionally, a power converter is used in controlling elevators and air conditioners. In this type of power conversion apparatus, a power module as a main component is housed in a control chamber of the apparatus body, and a heat sink for cooling the power module is provided. The heat sink is configured to include a frame body that forms the apparatus main body. The frame body is manufactured from die-casting, and has a configuration in which a cooling fan and cooling fins are mounted inside to take in outside air, and a part thereof is open to the outside.

一方、収納本体に収納されているパワーモジュールは発熱部品であるため、この発熱部品により発生した熱を放熱して収納本体内の温度が高温にならないような放熱構造が必要になる。   On the other hand, since the power module housed in the housing body is a heat generating component, a heat dissipation structure is required so that the heat generated by the heat generating component is radiated and the temperature inside the housing body does not become high.

特許文献１には、冷却フィンの上方に設置された冷却ファンにより冷却フィンを通して外気が吸引され、この外気が上部カバーの排気孔から排出されるインバータ装置において、箱体の背面カバーおよび側面カバーにも冷却ファンの排気孔をそれぞれ形成する構成が記載されている。   In Patent Document 1, outside air is sucked through a cooling fin by a cooling fan installed above the cooling fin, and this outside air is discharged from an exhaust hole of an upper cover. Also, a configuration is described in which the exhaust holes of the cooling fan are respectively formed.

特開２００５−３４８５３４号公報JP 2005-348534 A

しかしながら、上述した特許文献１に記載された従来のインバータ装置などの電力変換装置においては、次のような問題があった。図６は、この問題点を説明するための従来の電力変換装置の収納本体側を示す正面図である。   However, the conventional power conversion device such as the inverter device described in Patent Document 1 has the following problems. FIG. 6 is a front view showing the storage main body side of a conventional power converter for explaining this problem.

図６に示すように、電力変換装置の収納本体１００の前面１０１には、操作パネル１０２が設けられ、前面１０１に対する反対側の後面は、フレーム体（いずれも図示せず）に連結されている。そして、操作パネル１０２が起立した状態での収納本体１００において、下面１０３に吸気口１０３ａが設けられているとともに、上面１０４に排気口１０４ａが設けられている。また、操作パネル１０２が起立した状態での、収納本体１００の前面１０１に対して左側の左側面１０５および右側の右側面１０６にそれぞれ、排気口１０５ａ，１０６ａが設けられている。このような構成により、下面１０３の吸気口１０３ａから吸気された外気は、矢印Ｃ0に示すように収納本体１００内を下方から上方に供給される。そして、上面１０４、左側面１０５、および右側面１０６のそれぞれの排気口１０４ａ，１０５ａ，１０６ａから、矢印Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3に示すように上方に向けて排気される。As shown in FIG. 6, an operation panel 102 is provided on the front surface 101 of the storage main body 100 of the power conversion device, and the rear surface opposite to the front surface 101 is connected to a frame body (both not shown). . In the storage main body 100 in a state where the operation panel 102 stands, the lower surface 103 is provided with an intake port 103 a and the upper surface 104 is provided with an exhaust port 104 a. In addition, exhaust ports 105 a and 106 a are provided on the left side surface 105 on the left side and the right side surface 106 on the right side with respect to the front surface 101 of the storage main body 100 in a state where the operation panel 102 stands. With this configuration, the outside air sucked from the intake port 103a of the lower surface 103, is supplied from the bottom to the top of the housing body 100, as shown by the arrow C 0. Then, the air is exhausted upward from the exhaust ports 104a, 105a, and 106a on the top surface 104, the left side surface 105, and the right side surface 106 as indicated by arrows C 1 , C 2 , and C 3 .

ところで、図６に示す電力変換装置においては、上面１０４に排気口１０４ａが設けられていることから、電力変換装置の上方から収納本体１００内に粉塵等のゴミが侵入する可能性もあった。パワーモジュールなどが収納された収納本体１００内にゴミが侵入すると、故障の原因になる。そのため、収納本体１００内へのゴミの侵入を抑制可能な技術が求められていた。   By the way, in the power converter shown in FIG. 6, since the exhaust port 104a is provided on the upper surface 104, there is a possibility that dust or the like may enter the storage body 100 from above the power converter. If dust enters the storage body 100 in which the power module or the like is stored, it may cause a failure. For this reason, a technique capable of suppressing entry of dust into the storage main body 100 has been demanded.

また、図６に示す電力変換装置を壁などに設置する場合、吸気口１０３ａや排気口１０４ａ〜１０６ａといった通気口が設けられている側を壁に面して設置させることは困難である。これは、吸気や排気を効率良く行うことができず、収納本体１００内の温度が高くなる可能性があるためである。これにより、従来の電力変換装置においては、設置の自由度が低いという問題があり、その自由度を向上させる技術が求められていた。   In addition, when the power conversion device shown in FIG. 6 is installed on a wall or the like, it is difficult to install the side provided with the vents such as the intake port 103a and the exhaust ports 104a to 106a facing the wall. This is because intake and exhaust cannot be performed efficiently, and the temperature in the storage body 100 may increase. Thereby, in the conventional power converter, there existed a problem that the freedom degree of installation was low, and the technique which improves the freedom degree was calculated | required.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力変換装置の収納本体内への粉塵等のゴミの侵入を抑制しつつ収納本体内を冷却できるとともに、設置の自由度を向上できる電力変換装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to cool the inside of the storage body while suppressing entry of dust and the like into the storage body of the power conversion device, and to provide a degree of freedom in installation. It is in providing the power converter device which can improve.

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、内部に電力変換回路を構成する半導体素子が収納された収納本体と、収納本体の後面に取り付けられて半導体素子の冷却体が収納されたフレーム体と、を備え、収納本体の後面または一方の側面が取付け壁に対向するように設置される電力変換装置であって、収納本体には、他方の側面にのみまたは他方の側面と下面とにのみ、収納本体の内部と外部との間で連通する収納本体側通気口が設けられ、フレーム体には、上面と下面とにフレーム体の内部と外部との間で連通するフレーム体側通気口が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the above object, a power conversion device according to the present invention is attached to a storage main body in which a semiconductor element constituting a power conversion circuit is stored, and a rear surface of the storage main body. And a frame body in which a cooling body of a semiconductor element is housed, and is installed in such a manner that the rear surface or one side surface of the housing body faces the mounting wall. Only on the other side or only on the other side surface and the lower surface, a storage body side vent is provided between the interior and the exterior of the storage body, and the frame body has an inner surface and an outer surface on the upper surface and the lower surface. A frame body side ventilation hole communicating between the two is provided.

本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、収納本体側通気口が、少なくとも１つの吸気口と少なくとも１つの排気口とから構成されていることを特徴とする。   The power converter according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the housing main body side vent is composed of at least one intake port and at least one exhaust port.

本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、吸気口が、収納本体の下面および収納本体を設置した姿勢状態で収納本体の他方の側面における下半分の領域の少なくとも一方に設けられているとともに、排気口が、収納本体を設置した姿勢状態で収納本体の他方の側面における上半分の領域に設けられていることを特徴とする。   In the power conversion device according to the present invention, in the above invention, the intake port is provided in at least one of the lower half region on the other side surface of the storage body in the posture in which the storage body is installed on the lower surface of the storage body. In addition, the exhaust port is provided in an upper half region on the other side surface of the storage main body in a posture state in which the storage main body is installed.

本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、収納本体の内部における吸気口の近傍に、収納本体の内部に外気を導入するための吸気手段が設けられていることを特徴とする。または、本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、収納本体の内部における排気口の近傍に、収納本体の内部から内気を放出するための排気手段が設けられていることを特徴とする。   The power conversion device according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, an intake means for introducing outside air into the interior of the storage body is provided in the vicinity of the intake port inside the storage body. Alternatively, the power conversion device according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, an exhaust means for discharging the inside air from the inside of the storage body is provided in the vicinity of the exhaust port inside the storage body. .

本発明に係る電力変換装置によれば、電力変換装置の収納本体内への粉塵等のゴミの侵入を抑制しつつ収納本体内を冷却できるとともに、設置の自由度を向上することが可能となる。   According to the power conversion device of the present invention, the inside of the storage main body can be cooled while suppressing the entry of dust and the like into the storage main body of the power conversion device, and the degree of freedom of installation can be improved. .

図１は、本発明の一実施形態による電力変換装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a power converter according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施形態による電力変換装置を壁に設置した場合の略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram when the power conversion device according to the embodiment of the present invention is installed on a wall. 図３は、本発明の一実施形態による電力変換装置の内部を通過する空気の流れを説明するための略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the flow of air passing through the inside of the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 図４は、本発明の一実施形態による電力変換装置を壁に設置した場合の設置状態を説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view for explaining an installation state when the power conversion device according to the embodiment of the present invention is installed on a wall. 図５は、本発明の一実施形態による電力変換装置を壁に設置する場合の設置方法の一例を説明するための斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining an example of an installation method when the power conversion device according to the embodiment of the present invention is installed on a wall. 図６は、従来技術の問題点を説明するための電力変換装置の収納本体を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a storage main body of the power conversion device for explaining the problems of the prior art.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the embodiment described below.

まず、本発明の一実施形態による電力変換装置について説明する。図１は、この一実施形態による電力変換装置を示す斜視図である。図２は、この電力変換装置を壁に設置した場合の前面略線図であり、図３は、電力変換装置の内部を通過する空気の流れを説明するための前面略線図である。図４は、電力変換装置を壁に設置した場合の状態を示す斜視図である。ここで例示する電力変換装置は、装置本体１を備えている。なお、以下の説明における前後上下左右はそれぞれ、図２に示すようにして装置本体１が設置される際の起立した姿勢状態において操作パネルと正対した場合の、手前側、奥側、上側、下側、左側、および右側である。   First, the power converter device by one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view showing a power converter according to this embodiment. FIG. 2 is a front schematic diagram when the power conversion device is installed on a wall, and FIG. 3 is a front schematic diagram for explaining the flow of air passing through the inside of the power conversion device. FIG. 4 is a perspective view showing a state where the power conversion device is installed on the wall. The power conversion device illustrated here includes a device main body 1. In the following description, front, rear, upper, lower, left and right are respectively the front side, the back side, the upper side when facing the operation panel in the standing posture when the apparatus main body 1 is installed as shown in FIG. Lower side, left side, and right side.

図１に示すように、装置本体１は、フレーム体１０と収納本体２０とを備えて構成されている。フレーム体１０は、上面および下面に開口部を有する直方状を成し、例えばダイカストから構成されている。また、フレーム体１０内の上面および下面のいずれか一方には、冷却ファン（図示せず）が設けられている。そして、この冷却ファンによって、矢印Ａ0に示すようにフレーム体１０の下面から外気が吸気され、この吸気された外気が矢印Ａに示すように上面に排気される。このフレーム体１０に吸気された外気によって、フレーム体１０内に収納されている冷却フィン等（図示せず）の冷却が行われる。フレーム体１０の冷却においては、冷却ファンによる風力が強いことにより、フレーム体１０の上面からの粉塵等のゴミの浸入が少なく、仮にゴミが入ったとしても冷却フィン等は故障が生じる機器ではないため問題はない。また、図４に示すように、フレーム体１０には、上面２５側に電力変換装置を盤などの壁４０に設置するための取付穴４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂが形成されているとともに、下面２４側に切欠き４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが形成されている。As shown in FIG. 1, the apparatus main body 1 includes a frame body 10 and a storage main body 20. The frame body 10 has a rectangular shape having openings on the upper surface and the lower surface, and is made of, for example, die casting. A cooling fan (not shown) is provided on either the upper surface or the lower surface in the frame body 10. Then, the cooling fan sucks outside air from the lower surface of the frame body 10 as indicated by an arrow A 0 , and the sucked outside air is exhausted to the upper surface as indicated by an arrow A. The outside air sucked into the frame body 10 cools cooling fins (not shown) housed in the frame body 10. In cooling the frame body 10, since the wind power generated by the cooling fan is strong, dust such as dust enters from the upper surface of the frame body 10, and even if dust enters, the cooling fins are not devices that cause failure. So there is no problem. As shown in FIG. 4, the frame body 10 has mounting holes 43a, 43b, 44a, 44b for installing the power conversion device on a wall 40 such as a panel on the upper surface 25 side, and a lower surface. Notches 41a, 41b, 42a and 42b are formed on the 24 side.

図１に示すように、収納本体２０は、後面に後方開口が形成されているとともに、内部に電力変換回路を構成する半導体素子およびその半導体素子を制御する制御機器が収納された略直方状の形態を成している。そして、収納本体２０は、フレーム体１０の前方域を覆うようにしてフレーム体１０に連結して併設されている。この収納本体２０は、フレーム体１０との間において、様々な制御機器を収納する制御室としての収納空間を成している。また、フレーム体１０には、半導体素子を冷却するための冷却フィン等の冷却体（図示せず）が収納されているが、フレーム体１０と冷却体とは一体であっても別体であってもよい。   As shown in FIG. 1, the storage main body 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which a rear opening is formed on the rear surface and a semiconductor element constituting a power conversion circuit and a control device for controlling the semiconductor element are stored therein. Forms. The storage body 20 is connected to the frame body 10 so as to cover the front area of the frame body 10. The storage body 20 forms a storage space as a control room for storing various control devices with the frame body 10. The frame body 10 houses a cooling body (not shown) such as cooling fins for cooling the semiconductor element. However, the frame body 10 and the cooling body may be integrated or separated. May be.

また、収納本体２０は、フレーム体１０と連結された後面以外において面が規定される。すなわち、収納本体２０は、フレーム体１０と連結された後面以外に、前面２１、右側面２２、左側面２３、下面２４、および上面２５の５面を備える。   Further, the storage body 20 has a surface defined at a portion other than the rear surface connected to the frame body 10. That is, the storage body 20 includes five surfaces including a front surface 21, a right side surface 22, a left side surface 23, a lower surface 24, and an upper surface 25 in addition to the rear surface connected to the frame body 10.

前面２１にはホルダ部２０ａが形成されている。収納本体２０のホルダ部２０ａは、操作手段としての操作パネル３０を着脱可能に構成されている。また、操作パネル３０を保持する保持部としてのホルダ部２０ａは、前面２１において操作パネル３０を収納可能な凹形状を有する。操作パネル３０およびホルダ部２０ａにはそれぞれ、操作パネル３０と収納本体２０内部の制御機器との間で相互に信号を伝送可能とするコネクタ（図示せず）が設けられている。そして、操作パネル３０をホルダ部２０ａに嵌め込むことによって、相互のコネクタが連結されて操作パネル３０と収納本体２０内部の制御機器との間において信号を転送可能な状態となる。これにより、作業者が操作パネル３０を操作することによって、電力変換装置の装置本体１に対する操作が可能になる。   A holder portion 20 a is formed on the front surface 21. The holder 20a of the storage body 20 is configured to be detachable from an operation panel 30 as an operation means. Further, the holder portion 20 a as a holding portion that holds the operation panel 30 has a concave shape that can accommodate the operation panel 30 on the front surface 21. Each of the operation panel 30 and the holder portion 20a is provided with a connector (not shown) that can transmit a signal between the operation panel 30 and the control device inside the storage body 20. Then, by fitting the operation panel 30 into the holder part 20a, the mutual connectors are connected, and a signal can be transferred between the operation panel 30 and the control device inside the storage body 20. Thereby, when an operator operates the operation panel 30, operation with respect to the apparatus main body 1 of a power converter device is attained.

右側面２２には、外気と連通した通気口が少なくとも１つ設けられている。図１および図２に示すように、この一実施形態においては、吸気口２２ａと排気口２２ｂとの２つの通気口が設けられている。吸気口２２ａは、外気を収納本体２０内部に給気する通気口である。排気口２２ｂは、収納本体２０内部の内気を外部に排気する通気口である。ここで、吸気口２２ａは、装置本体１が設置された姿勢状態において、右側面２２の下半分の領域に設けるのが好ましく、排気口２２ｂは、装置本体１が設置された姿勢状態において、右側面２２の上半分の領域に設けるのが好ましい。   The right side surface 22 is provided with at least one vent hole communicating with the outside air. As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, there are provided two vent holes, an intake port 22a and an exhaust port 22b. The intake port 22a is a vent for supplying outside air into the storage body 20. The exhaust port 22b is a vent for exhausting the inside air inside the storage body 20 to the outside. Here, the intake port 22a is preferably provided in the lower half region of the right side surface 22 in the posture state in which the apparatus main body 1 is installed, and the exhaust port 22b is provided on the right side in the posture state in which the device main body 1 is installed. It is preferably provided in the upper half region of the surface 22.

また、吸気口２２ａおよび排気口２２ｂはそれぞれ、１つに限定されるものではなく、複数の吸気口２２ａを設けたり、複数の排気口２２ｂを設けたりすることが可能である。この場合、右側面２２において、少なくとも１つの吸気口２２ａを下半分の領域に設け、少なくとも１つの排気口２２ｂを上半分の領域に設けるのが望ましい。これにより、収納本体２０の内部において、熱対流を生じさせて制御機器を放熱させ、冷却効果をより一層向上できる。さらに、これらの吸気口の機能と排気口の機能とを１つの通気口によって行うことも可能であり、例えば上下方向のスリットを設けることで構成可能である。この場合、収納本体２０における吸気および排気は、内部と外部とで連通した１つの通気口を通じて行われる。なお、吸気口は収納本体２０の下面２４に設けてもよく、吸気口は収納本体２０の右側面２２の下半分の領域および下面２４の少なくとも一方、または両方に設けられていればよい。   Further, the number of intake ports 22a and exhaust ports 22b is not limited to one, and a plurality of intake ports 22a or a plurality of exhaust ports 22b can be provided. In this case, on the right side surface 22, it is desirable to provide at least one intake port 22a in the lower half region and provide at least one exhaust port 22b in the upper half region. Thereby, in the inside of the storage main body 20, a thermal convection is produced, a control apparatus is radiated, and the cooling effect can be improved further. Further, the function of the intake port and the function of the exhaust port can be performed by one vent, and for example, it can be configured by providing a vertical slit. In this case, intake and exhaust in the storage body 20 are performed through one vent that communicates internally and externally. The intake port may be provided on the lower surface 24 of the storage body 20, and the intake port may be provided on at least one of the lower half region and the lower surface 24 of the right side surface 22 of the storage body 20, or both.

収納本体２０内部の吸気口２２ａの近傍には、吸気を行う吸気手段としての吸気ファン２６が設けられている。そして、この吸気ファン２６の回転によって、外気を強制的に給気して収納本体２０内部に導入することができる。また、吸気ファン２６を吸気口２２ａの近傍に設けることにより、収納本体２０内部の温度より低い温度の外気が吸気ファン２６を通過するので、吸気ファン２６の構成部品が熱に曝されて熱の影響を受けるのを抑制でき、吸気ファン２６の長寿命化を実現できる。   In the vicinity of the intake port 22a inside the storage body 20, an intake fan 26 is provided as an intake means for performing intake. The rotation of the intake fan 26 can forcibly supply outside air and introduce it into the storage body 20. Also, by providing the intake fan 26 in the vicinity of the intake port 22a, outside air having a temperature lower than the temperature inside the storage body 20 passes through the intake fan 26, so that the components of the intake fan 26 are exposed to heat and the heat is generated. The influence can be suppressed and the life of the intake fan 26 can be extended.

なお、吸気ファン２６を設けることなく吸気口２２ａから自然吸気することも可能である。この場合、収納本体２０内部に生じる熱対流によって、昇温した空気が排気口２２ｂから排気される。また、吸気口２２ａの近傍に吸気ファン２６を設ける代わりに、排気口２２ｂの近傍に、収納本体２０内部の排気を行うための排気ファンを設けることも可能である。   It is also possible to naturally intake air from the intake port 22a without providing the intake fan 26. In this case, the heated air is exhausted from the exhaust port 22b by the thermal convection generated inside the storage body 20. Further, instead of providing the intake fan 26 in the vicinity of the intake port 22a, an exhaust fan for exhausting the inside of the storage body 20 can be provided in the vicinity of the exhaust port 22b.

左側面２３には通気口が設けられておらず、閉塞状態の面を構成している。これにより、この一実施形態においては、図４に示すように、一方の側面としての左側面２３が壁４０に対向するように、装置本体１を設置することが可能になる。具体的に、取付ネジ（図示せず）をフレーム体１０の取付穴４３ａ，４３ｂおよび切欠き４１ａ，４１ｂに貫通させて壁４０に螺合させることによって、左側面２３が壁４０に対向するように装置本体１を設置できる。   The left side surface 23 is not provided with a vent hole, and constitutes a closed surface. Thereby, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the apparatus main body 1 can be installed so that the left side surface 23 as one side surface faces the wall 40. Specifically, by attaching attachment screws (not shown) through the attachment holes 43 a and 43 b and the notches 41 a and 41 b of the frame body 10 and screwing them into the wall 40, the left side surface 23 faces the wall 40. The apparatus main body 1 can be installed.

また、左側面２３に通気口が設けられていないため、装置本体１の左側面２３を壁４０に面するように設置する場合に、収納本体２０自体の吸排気が阻害されないので、収納本体２０内部の冷却効果の低下を抑制できる。これにより、所定の設置空間における奥行きＤが浅い場合であっても、装置本体１の左側面２３を壁４０に面するように設置できるので、設置の自由度が従来に比して向上する。さらに、収納本体２０の内部の吸排気は、図中矢印Ｂ0および矢印Ｂに示すように、矢印Ａに示すフレーム体１０の上面からの排気とは別方向になるため、フレーム体１０の上面から排気される高温の空気が収納本体２０の内部に逆流することを防止できる。Further, since the left side surface 23 is not provided with a vent hole, when the left side surface 23 of the apparatus main body 1 is installed so as to face the wall 40, the intake and exhaust of the storage main body 20 itself is not hindered. A decrease in the internal cooling effect can be suppressed. Thereby, even if the depth D in the predetermined installation space is shallow, the apparatus can be installed so that the left side surface 23 of the apparatus main body 1 faces the wall 40, so that the degree of freedom of installation is improved as compared with the conventional case. Further, since the intake and exhaust inside the storage body 20 is in a different direction from the exhaust from the top surface of the frame body 10 indicated by the arrow A as indicated by arrows B 0 and B in the figure, the top surface of the frame body 10 It is possible to prevent high-temperature air exhausted from flowing back into the storage body 20.

この一実施形態においては、下面２４および上面２５にはそれぞれ、収納本体２０内部の制御機器と外部との間で信号を通信するための外部配線を連結するコネクタ、電力変換回路に電力を入力する入力用コネクタ，および電力変換インバータ回路で変換された交流電力を出力する出力用コネクタが設けられている反面、通気口が設けられていない。すなわち、下面２４および上面２５はいずれも、閉塞状態の面を構成している。これにより、外部配線を連結するためのコネクタを配置する領域が確保できるので、設計自由度を向上させることができる。   In this embodiment, the lower surface 24 and the upper surface 25 respectively input power to a connector that connects external wiring for communicating signals between the control device inside the storage body 20 and the outside, and a power conversion circuit. While an input connector and an output connector for outputting AC power converted by the power conversion inverter circuit are provided, no vent is provided. That is, both the lower surface 24 and the upper surface 25 constitute a closed surface. Thereby, since the area | region which arrange | positions the connector for connecting external wiring can be ensured, a design freedom can be improved.

この一実施形態のように、左側面２３、下面２４および上面２５に通気口が設けていないことにより、図３に示すように、右側面２２の吸気口２２ａから吸気された外気は、矢印Ｂ0に示すようにして収納本体２０の内部に吸気される。そして、吸気された外気が、熱対流によって収納本体２０の内部をまんべんなく通過することによって、収納本体２０内の制御機器を放熱して冷却し、矢印Ｂに示すようにして同じ右側面２２の排気口２２ｂから排気される。さらに、収納本体２０の下面２４に通気口を設けていないことにより、吸気ファン２６により吸気された外気が制御機器を放熱することなく下方に抜けてしまって、収納本体２０の内部が冷却されなくなるという問題の発生も防止できる。また、上面２５に通気口が設けられていないことにより、収納本体２０の上方から収納本体２０内部に粉塵等のゴミが侵入することを防止することができるので、ゴミによる収納本体２０の制御機器における故障の発生を抑制できる。As shown in FIG. 3, since the vents are not provided on the left side surface 23, the bottom surface 24, and the top surface 25 as in this embodiment, the outside air sucked from the suction port 22 a on the right side surface 22 is As shown in 0 , the air is sucked into the storage body 20. Then, the sucked outside air passes through the inside of the storage body 20 evenly by heat convection, thereby radiating and cooling the control device in the storage body 20, and exhausting the same right side surface 22 as shown by an arrow B. The air is exhausted from the port 22b. Further, since no vent hole is provided in the lower surface 24 of the storage body 20, the outside air sucked by the intake fan 26 escapes downward without radiating the control device, and the interior of the storage body 20 is not cooled. The occurrence of this problem can also be prevented. Further, since no vent is provided in the upper surface 25, it is possible to prevent dust and other dust from entering the storage body 20 from above the storage body 20, so that the control device for the storage body 20 due to dust can be prevented. It is possible to suppress the occurrence of failures in

また、収納本体２０の右側面２２の下半分の領域と下面２４とに吸気口を設ける場合においては、排気口２２ｂの近傍に、収納本体２０の内部の排気を行うための排気ファン（図示せず）を設けることにより、吸気された外気が制御機器を放熱することなく下方に抜けてしまうという問題の発生を防止できる。   Further, when the intake port is provided in the lower half region and the lower surface 24 of the right side surface 22 of the storage main body 20, an exhaust fan (not shown) for exhausting the inside of the storage main body 20 in the vicinity of the exhaust port 22b. )), It is possible to prevent the problem that the sucked outside air escapes downward without radiating heat from the control device.

以上説明した本発明の一実施形態によれば、電力変換装置の制御室を構成する収納本体２０内への粉塵等のゴミの侵入を抑制するとともに、収納本体２０内の制御機器を効率良く冷却することができ、さらに、電力変換装置の設置の自由度や外部配線と接続するためのコネクタの配置に関する設計自由度を向上させることが可能になる。   According to one embodiment of the present invention described above, intrusion of dust such as dust into the storage body 20 constituting the control room of the power conversion device is suppressed, and the control device in the storage body 20 is efficiently cooled. In addition, it is possible to improve the degree of freedom in installing the power conversion device and the degree of design freedom regarding the arrangement of connectors for connecting to external wiring.

次に、上述した一実施形態の変形例について説明する。図５は、上述した一実施形態による電力変換装置を壁に設置する場合の設置方法の変形例を示す斜視図である。   Next, a modification of the above-described embodiment will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the installation method when the power conversion device according to the embodiment described above is installed on a wall.

図５に示すように、変形例においては、フレーム体１０における収納本体２０との連結側とは反対側の後面１１が壁４０に対向するように、すなわち取付ネジ（図示せず）をフレーム体１０の取付穴４４ａ，４４ｂおよび切欠き４２ａ，４２ｂに貫通させて壁４０に螺合させることによって、装置本体１を収納本体２０の後面が壁４０に対向するように設置できる。この場合、所定の設置空間における幅Ｗが狭い場合であっても装置本体１を設置できる可能性が向上するので、設置の自由度をより一層向上させることができる。   As shown in FIG. 5, in the modification, the frame body 10 is arranged such that the rear surface 11 opposite to the connection side with the storage body 20 faces the wall 40, that is, an attachment screw (not shown) is attached to the frame body. The apparatus main body 1 can be installed so that the rear surface of the storage main body 20 faces the wall 40 by passing through the ten mounting holes 44 a and 44 b and the notches 42 a and 42 b and screwing them into the wall 40. In this case, since the possibility that the apparatus main body 1 can be installed is improved even when the width W in the predetermined installation space is narrow, the degree of freedom of installation can be further improved.

また、この変形例においては、右側面２２に通気口を設けずに、左側面２３にのみ通気口としての吸気口２３ａおよび排気口２３ｂを設けることができる。このように、左側面２３にのみ通気口を設けることも可能であることから、装置本体１の設置場所に応じて、吸気口および排気口の設置位置を決定することによって、従来設置困難であった場所にも設置できるとともに、省スペース化を図ることができる。   Further, in this modification, the air inlet 23a and the air outlet 23b as the air vents can be provided only on the left side surface 23 without providing the right side surface 22 with the air vent. As described above, since it is possible to provide a ventilation port only on the left side surface 23, it is difficult to install the conventional system by determining the installation positions of the intake port and the exhaust port according to the installation location of the apparatus main body 1. It can be installed in other locations and can save space.

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた収納本体２０およびフレーム体１０の構造はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる収納本体およびフレーム体の構造としてもよい。   Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the structure of the storage main body 20 and the frame body 10 described in the above-described embodiment is merely an example, and may be different from the structure of the storage main body and the frame body as necessary.

具体的に、上述の一実施形態においては、通気口が設けられていない左側面２３を壁に面するように設置しているが、右側面２２と左側面２３の機能を反転させることも可能である。すなわち、変形例において説明したように、左側面２３に吸気口２３ａおよび排気口２３ｂを設けて、右側面２２を壁４０に対向するように設置することも可能である。   Specifically, in the above-described embodiment, the left side surface 23 that is not provided with a vent is installed so as to face the wall. However, the functions of the right side surface 22 and the left side surface 23 can be reversed. It is. That is, as described in the modification, it is possible to provide the intake port 23a and the exhaust port 23b on the left side surface 23 and install the right side surface 22 so as to face the wall 40.

１ 装置本体
１０ フレーム体
１１ 後面
２０ 収納本体
２０ａ ホルダ部
２１ 前面
２２ 右側面
２２ａ，２３ａ 吸気口
２２ｂ，２３ｂ 排気口
２３ 左側面
２４ 下面
２５ 上面
２６ 吸気ファン
３０ 操作パネル
４０ 壁
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ 切欠き
４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ 取付穴DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 10 Frame body 11 Rear surface 20 Storage main body 20a Holder part 21 Front surface 22 Right side surface 22a, 23a Intake port 22b, 23b Exhaust port 23 Left side surface 24 Lower surface 25 Upper surface 26 Intake fan 30 Operation panel 40 Wall 41a, 41b, 42a, 42b Notch 43a, 43b, 44a, 44b Mounting hole

Claims (5)

内部に電力変換回路を構成する半導体素子が収納された収納本体と、
前記収納本体の後面に取り付けられて前記半導体素子の冷却体が収納されたフレーム体と、を備え、
前記収納本体の後面または一方の側面が取付け壁に対向するように設置される電力変換装置であって、
前記収納本体には、他方の側面にのみまたは前記他方の側面と下面とにのみ、前記収納本体の内部と外部との間で連通する収納本体側通気口が設けられ、
前記フレーム体には、上面と下面とに前記フレーム体の内部と外部との間で連通するフレーム体側通気口が設けられている
ことを特徴とする電力変換装置。A storage body in which a semiconductor element constituting a power conversion circuit is stored;
A frame body attached to a rear surface of the housing body and housing a cooling body of the semiconductor element;
A power conversion device installed so that the rear surface or one side surface of the storage body faces the mounting wall,
The storage main body is provided with a storage main body side vent that communicates between the inside and the outside of the storage main body only on the other side surface or only on the other side surface and the lower surface.
The frame body is provided with a frame body-side vent that communicates between the inside and the outside of the frame body on an upper surface and a lower surface. 前記収納本体側通気口が、少なくとも１つの吸気口と少なくとも１つの排気口とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。   The power conversion device according to claim 1, wherein the storage main body-side ventilation port includes at least one intake port and at least one exhaust port. 前記吸気口が、前記収納本体の下面および前記収納本体を設置した姿勢状態で前記収納本体の他方の側面における下半分の領域の少なくとも一方に設けられているとともに、前記排気口が、前記収納本体を設置した姿勢状態で前記収納本体の他方の側面における上半分の領域に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。   The intake port is provided in at least one of a lower half region on the other side surface of the storage body in a posture in which the storage body is installed on the lower surface of the storage body, and the exhaust port is provided in the storage body The power conversion device according to claim 2, wherein the power conversion device is provided in an upper half region on the other side surface of the storage main body in a posture state where the storage device is installed. 前記収納本体の内部における前記吸気口の近傍に、前記収納本体の内部に外気を導入するための吸気手段が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の電力変換装置。   4. The power conversion device according to claim 2, wherein an intake means for introducing outside air into the storage body is provided in the vicinity of the intake port in the storage body. 5. 前記収納本体の内部における前記排気口の近傍に、前記収納本体の内部から内気を放出するための排気手段が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の電力変換装置。   4. The power conversion device according to claim 2, wherein exhaust means for releasing inside air from the inside of the storage body is provided in the vicinity of the exhaust port inside the storage body. 5.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112018006234T5 (en) * 2017-12-07 2020-09-17 Mitsubishi Electric Corporation SEMI-CONDUCTOR UNIT
KR102075415B1 (en) * 2018-01-29 2020-02-11 엘에스산전 주식회사 Device for driving motor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024191U (en) * 1983-07-20 1985-02-19 富士電機株式会社 power converter
JPH0260282U (en) * 1988-10-26 1990-05-02
JPH03256562A (en) * 1990-03-03 1991-11-15 Fuji Electric Co Ltd Cooling unit for inverter
JPH0614833U (en) * 1990-12-17 1994-02-25 河村電器産業株式会社 Ventilation unit for boxes
JP2010135673A (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Toshiba Schneider Inverter Corp Radiator of semiconductor device
JP2010233379A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Fuji Electric Systems Co Ltd Power converting device
US20120014154A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive cooling duct system and method
US20120014063A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Heat sink cooling arrangement for multiple power electronic circuits
US20130141867A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-06 Rockwell Automation Technologies, Inc. Device and method using induction to improve natural convection cooling

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024191U (en) * 1983-07-20 1985-02-19 富士電機株式会社 power converter
JPH0260282U (en) * 1988-10-26 1990-05-02
JPH03256562A (en) * 1990-03-03 1991-11-15 Fuji Electric Co Ltd Cooling unit for inverter
JPH0614833U (en) * 1990-12-17 1994-02-25 河村電器産業株式会社 Ventilation unit for boxes
JP2010135673A (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Toshiba Schneider Inverter Corp Radiator of semiconductor device
JP2010233379A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Fuji Electric Systems Co Ltd Power converting device
US20120014154A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive cooling duct system and method
US20120014063A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Heat sink cooling arrangement for multiple power electronic circuits
US20130141867A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-06 Rockwell Automation Technologies, Inc. Device and method using induction to improve natural convection cooling

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