JPWO2021106150A1 - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

インバータ（１０）は、高電圧電線が配線される主回路端子台が実装された主回路基板及び低電圧電線が配線される制御端子台が実装された制御基板を収容する本体ケース（１）と、本体ケース（１）に着脱可能に装着されて主回路端子台を覆う配線カバー（２）と、配線カバー（２）に着脱可能に装着されて制御端子台を覆い、取り外しに工具を必要とする締結部材で本体ケース（１）に固定される正面カバー（５）とを備え、正面カバー（５）は、配線カバー（２）に装着された状態において配線カバー（２）を本体ケース（１）から取り外す際に配線カバー（２）が移動する軌道上に位置するストッパ（５３）を備え、配線カバー（２）及び本体ケース（１）は、配線カバー（２）を本体ケース（１）に装着した際に凹凸が嵌合する嵌合構造を有する。

Description

本発明は、交流から直流への変換、直流から交流への変換、交流の周波数変換、又は直流の電力変換といった電気エネルギーの変換を行う電力変換装置に関する。

インバータのような電力変換装置は、主回路用の高電圧電線と、制御用の低電圧電線とが配線される。高電圧電線と低電圧電線とは、異なる端子台に配線される。電力変換装置には、高電圧電線の配線部分に誤って人が触れることがないように保護用のカバーが取り付けられる。特許文献１に開示されるように、保護用のカバーは、締結部材で固定され、工具を用いなければ取り外すことができない構造とされる。

特開２０１１−１０９８４６号公報

特許文献１に開示される発明は、高電圧電線の配線部分と低電圧電線の配線部分とを一つのカバーで覆っている。このため、低電圧電線の配線作業を行うためにカバーを取り外すと、高電圧電線の配線部分も露出してしまう。したがって、低電圧電線の配線作業を行う際には、高電圧電線の配線部分に触れないようにする必要があり、低電圧電線の配線作業を行いにくい。

高電圧電線の配線部分を覆うカバーとは別に、低電圧電線の配線部分のみを覆うカバーを設ける構造とすれば、低電圧電線の配線部分のみを覆うカバーだけを取り外した状態で低電圧電線の配線作業を行うことにより、誤って高電圧電線の配線部分に触れてしまうことを防止できる。しかし、高電圧電線及び低電圧電線の両方の配線作業又は点検を行う場合には、二つのカバーの締結部材を別々に工具を用いて取り外す必要がある。すなわち、高電圧電線及び低電圧電線の両方の配線作業又は点検を行う場合には、工具を用いて締結部材を取り外す作業を２回行わなければならず、配線又は点検の作業性が低くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高電圧電線の配線部分を覆うカバーとは別に低電圧電線の配線部分のみを覆うカバーを備え、高電圧電線の配線部分及び低電圧電線の配線部分を１回の工具の使用で露出させることができる電力変換装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、高電圧電線が配線される第１の端子台が実装された第１の基板及び低電圧電線が配線される第２の端子台が実装された第２の基板を収容する本体ケースと、本体ケースに着脱可能に装着されて第１の端子台を覆う第１のカバーと、第１のカバーに着脱可能に装着されて、第１の端子台及び第２の端子台のうち第２の端子台のみを覆い、取り外しに工具を必要とする締結部材で本体ケースに固定される第２のカバーとを備える。第２のカバーは、第１のカバーに装着された状態において第１のカバーを本体ケースから取り外す際に第１のカバーが移動する軌道上に位置するストッパを有する。第１のカバー及び本体ケースは、第１のカバーを本体ケースに装着した際に凹凸が嵌合する嵌合構造を有する。

本発明に係る電力変換装置は、高電圧電線の配線部分を覆うカバーとは別に低電圧電線の配線部分のみを覆うカバーを備え、高電圧電線の配線部分及び低電圧電線の配線部分を１回の工具の使用で露出させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るインバータの正面図 実施の形態１に係るインバータの側面図 実施の形態１に係るインバータの断面図 実施の形態１に係るインバータの本体ケースの正面図 実施の形態１に係るインバータの本体ケースの断面図 実施の形態１に係るインバータの配線カバーの上面図 実施の形態１に係るインバータの配線カバーの側面図 実施の形態１に係るインバータの正面カバーの正面図 実施の形態１に係るインバータの正面カバーの断面図 実施の形態１に係るインバータの本体ケースへの配線カバーの取り付け方を示す図 実施の形態１に係るインバータの本体ケースと配線カバーとの嵌合部の拡大図 実施の形態１に係るインバータの配線カバーへの正面カバーの取り付け方を示す図 実施の形態１に係るインバータの配線カバーと正面カバーとの嵌合部の拡大図 実施の形態１に係るインバータの配線カバー及び正面カバーを本体ケースに固定した状態を示す図 実施の形態１に係るインバータの配線カバーと正面カバーとの嵌合部の拡大図

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

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るインバータの正面図である。図２は、実施の形態１に係るインバータの側面図である。図３は、実施の形態１に係るインバータの断面図である。図３は、図１中のIII-III線に沿った断面を示している。電力変換装置であるインバータ１０は、第１の基板である主回路基板３と第２の基板である制御基板４とを有する。主回路基板３には、第１の端子台である主回路端子台３１が実装されている。制御基板４には、第２の端子台である制御端子台４１が実装されている。また、インバータ１０は、主回路基板３及び制御基板４を収容する本体ケース１と、本体ケース１に着脱可能に装着されて主回路端子台３１を覆う第１のカバーである配線カバー２と、配線カバー２に着脱可能に装着されて主回路端子台３１及び制御端子台４１のうち制御端子台４１のみを覆い、本体ケース１に固定される第２のカバーである正面カバー５とを有する。本体ケース１は、正面及び底面に開口が形成された箱状である。正面とは、インバータ１０のうち、インバータ１０を操作する操作者又はインバータ１０をメンテナンスする作業者が対峙する面である。底面は、インバータ１０のうち、インバータ１０が設置されている状態において鉛直下方へ向けられる面である。配線カバー２は、本体ケース１の底面に装着される。正面カバー５は、本体ケース１の正面に装着される。正面カバー５は、取り外しに工具を必要とする締結部材であるねじ６を用いて本体ケース１にねじ止めされることにより、本体ケース１に固定される。

図２に示すように、本体ケース１の側面には切り欠き１１及び穴１２が形成されている。配線カバー２には、突起２１及び突起２２が設けられている。突起２１は切り欠き１１に係合しており、突起２２は穴１２に嵌合している。したがって、配線カバー２は、本体ケース１の底面に固定されており、突起２２と穴１２との嵌合を解除しない限り本体ケース１から取り外すことができなくなっている。突起２２と穴１２とは単なる凹凸の嵌合であるため、工具を用いることなく嵌合を解除できる。

図４は、実施の形態１に係るインバータの本体ケースの正面図である。図５は、実施の形態１に係るインバータの本体ケースの断面図である。図５は、図４中のV-V線に沿った断面を示している。本体ケース１は、直方体の箱状であり、内部は空洞になっている。本体ケース１は、配線カバー２との嵌合用の切り欠き１１及び穴１２が形成されている。また、本体ケース１は、正面カバー５をねじ止めするための雌ねじ１３が設けられている。

図６は、実施の形態１に係るインバータの配線カバーの上面図である。図７は、実施の形態１に係るインバータの配線カバーの側面図である。配線カバー２は、保護板部２ａと、保護板部２ａの両端部から垂直に延びる側壁部２ｂとを有する。保護板部２ａには、主回路端子台３１及び制御端子台４１に配線された高電圧電線及び低電圧電線を本体ケース１の外に引き出すための切り欠き２５，２６が設けられている。また、保護板部２ａのうち切り欠き２５と切り欠き２６との間の部分の上面には、高電圧電線と低電圧電線とを分ける仕切り２８が設けられている。また、本体ケース１との嵌合用である上記の突起２１及び突起２２は、側壁部２ｂに設けられている。突起２１は、図５に示した本体ケース１の切り欠き１１と同形状となっており、配線カバー２を回転させることによって切り欠き１１に嵌合する。また、保護板部２ａには、正面カバー５との嵌合用の穴２３が設けられている。また、仕切り２８には、穴２３と向かい合うように突起２４が設けられている。

図８は、実施の形態１に係るインバータの正面カバーの正面図である。図９は、実施の形態１に係るインバータの正面カバーの断面図である。図９は、図８中のIX-IX線に沿った断面を示している。正面カバー５には、配線カバー２との嵌合用のつめ５１と、ねじ６で本体ケース１にねじ止めするための穴５２が形成されている。また、正面カバー５は、配線カバー２が工具無しで外れてしまうことを防止するストッパ５３が設けられている。

図１０は、実施の形態１に係るインバータの本体ケースへの配線カバーの取り付け方を示す図である。図１１は、実施の形態１に係るインバータの本体ケースと配線カバーとの嵌合部の拡大図である。主回路端子台３１には、高電圧電線３２が配線される。制御端子台４１には、低電圧電線４２が配線される。主回路端子台３１に高電圧電線３２が配線されている場合、高電圧電線３２は、図６に示す切り欠き２５を通して本体ケース１の外に引き出される。同様に、制御端子台４１に低電圧電線４２が配線されている場合、低電圧電線４２は、図６に示す切り欠き２６を通して本体ケース１の外に引き出される。高電圧電線３２及び低電圧電線４２が本体ケース１から引き出された後、本体ケース１の切り欠き１１に配線カバー２の突起２１を差し込み、配線カバー２を切り欠き１１に沿って回転させると、配線カバー２の突起２２が本体ケース１の穴１２に嵌合する。このように、配線カバー２及び本体ケース１は、配線カバー２を本体ケース１に装着した際に凹凸が嵌合する嵌合構造を有しており、本体ケース１の穴１２と配線カバー２の突起２２は、配線カバー２を本体ケース１に装着した際に嵌合する。以上のようにして、配線カバー２は本体ケース１に取り付けられる。

次に、配線カバー２に正面カバー５を組み付ける。図１２は、実施の形態１に係るインバータの配線カバーへの正面カバーの取り付け方を示す図である。図１３は、実施の形態１に係るインバータの配線カバーと正面カバーとの嵌合部の拡大図である。配線カバー２の穴２３に正面カバー５のつめ５１を差し込み、つめ５１を中心に正面カバー５を回転させることによって正面カバー５を配線カバー２に組み付ける。最後に、正面カバー５の穴５２を通したねじ６を工具で本体ケース１に締結することで、配線カバー２及び正面カバー５が本体ケース１に固定される。

図１４は、実施の形態１に係るインバータの配線カバー及び正面カバーを本体ケースに固定した状態を示す図である。図１５は、実施の形態１に係るインバータの配線カバーと正面カバーとの嵌合部の拡大図である。正面カバー５が本体ケース１にねじ止めされた状態では、配線カバー２を本体ケース１から取り外す際に配線カバー２の突起２４が通る軌道上に正面カバー５のストッパ５３が存在する。このため、正面カバー５がねじ６で固定されている限り、配線カバー２を本体ケース１から取り外すことはできない。

配線カバー２を本体ケース１から取り外す際には、上記の組み付け作業手順と逆の順序で作業を行う。

実施の形態１に係るインバータ１０では、正面カバー５は、ねじ６で本体ケース１にねじ止めされているため、工具を用いなければ取り外すことはできない。一方、配線カバー２は、突起２１と切り欠き１１との係合及び突起２２と穴１２との嵌め合いのみで本体ケース１に固定されているため、配線カバー２単独であれば、工具による締結部材の付け外し作業を行わずとも、本体ケース１に着脱できる。しかし、正面カバー５が取り付けられている場合は、正面カバー５のストッパ５３が配線カバー２の突起２４と干渉し、配線カバー２を回転させることができないため、正面カバー５をねじ６で本体ケース１に固定することにより、正面カバー５及び配線カバー２の両方を取り外すことができなくなる。

実施の形態１に係るインバータ１０は、正面カバー５を本体ケース１にねじ止めするねじ６を取り外す工具を必要とする作業を１回行うだけで、正面カバー５及び配線カバー２の着脱が可能であるため、高電圧電線３２及び低電圧電線４２の配線又は点検を効率良く行うことができる。また、高電圧電線３２の配線部分を露出させる必要がない場合には、正面カバー５のみを取り外して配線カバー２を取り付けたままにすることで、低電圧電線４２だけ配線又は点検を行う場合に、誤って高電圧電線３２の配線部分に触れてしまうことを防止できる。

上記の説明において、配線カバー２及び正面カバー５は、回転させることによって着脱されたが、配線カバー２及び正面カバー５の少なくとも一方を、スライドさせることによって着脱するようにしてもよい。正面カバー５を配線カバー２に装着した際に、配線カバー２がスライドによって移動する軌道上にストッパ５３が位置することにより、正面カバー５が本体ケース１にねじ止めされたままの状態では配線カバー２を本体ケース１から取り外すことができなくなるため、工具を用いることなく配線カバー２が外れて主回路端子台３１が露出してしまうことを防止することができる。

上記の実施の形態において、配線カバー２と本体ケース１との嵌合構造は、配線カバー２の突起２２を本体ケース１の穴１２に嵌合させる構造であったが、本体ケース１側が凸で配線カバー２側が凹の嵌合構造であってもよい。また、上記の実施の形態においては、本体ケース１は、正面及び底面に開口が形成された箱状であり、第１のカバーが本体ケース１の下面に取り付けられ、第２のカバーが本体ケースの正面に取り付けられた本体ケース１は、正面又は底面以外に開口が形成された箱状であっても良い。したがって、第１のカバー及び第２のカバーの取り付け面は、正面及び底面に限定はされない。

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

１ 本体ケース、２ 配線カバー、２ａ 保護板部、２ｂ 側壁部、３ 主回路基板、４ 制御基板、５ 正面カバー、６ ねじ、１０ インバータ、１１，２５，２６ 切り欠き、１２，２３，５２ 穴、１３ 雌ねじ、２１，２２，２４ 突起、２８ 仕切り、３１ 主回路端子台、３２ 高電圧電線、４１ 制御端子台、４２ 低電圧電線、５１ つめ、５３ ストッパ。

Claims (3)

1. 高電圧電線が配線される第１の端子台が実装された第１の基板及び低電圧電線が配線される第２の端子台が実装された第２の基板を収容する本体ケースと、
   前記本体ケースに着脱可能に装着されて前記第１の端子台を覆う第１のカバーと、
   前記第１のカバーに着脱可能に装着されて、前記第１の端子台及び前記第２の端子台のうち前記第２の端子台のみを覆い、取り外しに工具を必要とする締結部材で前記本体ケースに固定される第２のカバーとを備え、
   前記第２のカバーは、前記第１のカバーに装着された状態において前記第１のカバーを前記本体ケースから取り外す際に前記第１のカバーが移動する軌道上に位置するストッパを有し、
   前記第１のカバー及び前記本体ケースは、前記第１のカバーを前記本体ケースに装着した際に凹凸が嵌合する嵌合構造を有することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記第１のカバーには、前記高電圧電線及び前記低電圧電線をそれぞれ通す切り欠きが形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。
3. 前記本体ケースは、正面及び底面に開口が形成された箱状であり、
   前記第１のカバーは、前記本体ケースの底面に装着され、
   前記第２のカバーは、前記本体ケースの正面に装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。

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