WO2016002017A1 - 電力変換装置 - Google Patents

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operation panel
main body
power conversion
storage
panel holder
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English (en)
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忠昭 木内
Original Assignee
富士電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14327Housings specially adapted for power drive units or power converters having supplementary functional units, e.g. data transfer modules or displays or user interfaces

Definitions

  • the present invention relates to a power converter.
  • a power converter is used in control of an elevator, an air conditioner, and the like.
  • a power module which is a main component, is housed in a control chamber of the device body, and a heat sink for cooling the power module is provided.
  • the heat sink is configured with a frame body that forms the device body.
  • Patent Document 1 a method of attaching the device body in two directions has been proposed in order to improve the degree of freedom of installation according to the installation position (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a housing having a mounting surface fixed to the panel surface on both the back and the side, and a fastening direction for fixing the end of the wiring to the panel surface of each mounting surface of the housing The arrangement of the inverter device with the two-way clamping terminal block arranged in the housing is described to coincide with the direction.
  • FIG. 9 and FIG. 10 are perspective views showing an apparatus main body of a conventional power converter for explaining this problem.
  • the device main body 100 of the conventional power conversion device includes a storage main body 102, a frame body 101, and an operation panel 103.
  • the frame body 101 is connected to the rear side of the storage body 102.
  • the operation panel 103 is held on the front side of the storage body 102.
  • the operation panel 103 is installed on the front surface of the storage main body 102. Therefore, the operator can face the operation panel 103 and can easily operate it.
  • FIG. 10 when the apparatus main body 100 is set in the installation direction in which the side surface of the storage main body 102 faces the wall 104, the operator can not face the operation panel 103 on the front side of the storage main body 102. . As a result, there is a problem that the operation of the operation panel 103 by the operator becomes difficult.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to make it possible to face the operation panel even when the installation direction is changed depending on the installation situation of the power conversion device, and to facilitate the operation thereof
  • An object of the present invention is to provide a power converter.
  • a power conversion device is mounted on a storage main body in which semiconductor elements constituting a power conversion circuit are stored and a rear surface of the storage main body
  • a panel holding unit is provided.
  • the power conversion device is characterized in that, in the above invention, the second operation panel holder holds the operation panel via the operation panel holder.
  • the power converter according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the other side surface is provided with a vent communicating between the inside and the outside of the storage main body.
  • the mounting position of the operation panel holder is in the vicinity of the vent and the other side surface and the operation panel holder are in a state where the operation panel holder is attached to the other side. And a gap through which air can pass through the vent.
  • the air vent is constituted by at least one air inlet and at least one air outlet, and the mounting position of the operation panel holder is in the vicinity of the air outlet; In a state where the holder is attached, a gap through which the air discharged from the storage body can pass is formed between the other side surface and the operation panel holder.
  • the operation panel has a connector to which a signal cable can be connected on the back, and the second operation panel holding portion holds the operation panel when the operation panel is held. It is characterized in that it is provided so as to protrude from the end face of the power conversion device main body.
  • the operation panel can be made to face directly even when the installation direction is changed depending on the installation condition of the power converter, and the operation can be facilitated.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which an operation panel holder according to an embodiment of the present invention is provided to a power conversion device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an entire configuration of a power conversion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the operation panel is installed on the front surface of the power conversion device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the operation panel holder and the power conversion device according to the embodiment of the present invention are separated.
  • FIG. 5 is a perspective view of the mounting surface side of the operation panel holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of the mounting surface side of the operation panel holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side partial cross-sectional view showing a state in which the storage body and the operation panel holder are separated for explaining the attachment of the operation panel holder to the storage body according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partial side sectional view showing the storage main body and the operation panel holder for explaining a state in which the operation panel holder is attached to the storage main body according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of the installation state of the power conversion device for explaining the problems of the prior art.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an example of the installation state of the power conversion device for explaining the problems of the prior art.
  • FIG.1, FIG.2, FIG.3 and FIG. 4 are perspective views which show the power converter device by this one Embodiment.
  • the power conversion device illustrated here includes the device body 1.
  • front, rear, upper, lower, left, and right are front sides when the apparatus main body 1 is installed as shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. , Back side, upper side, lower side, left side, and right side.
  • the apparatus main body 1 is configured to include a frame body 10 and a storage main body 20.
  • the frame body 10 has a rectangular shape in which the upper surface and the lower surface have openings, and is made of, for example, die casting.
  • a cooling fan (not shown) is provided inside the frame body 10 on one of the upper surface and the lower surface of the frame body 10. And this by the cooling fan, outside air sucked from the lower surface of the frame member 10 as shown in FIG. 2 arrow A 0 is exhausted to the upper surface as shown by an arrow A. Cooling air or the like (not shown) stored in the frame body 10 is cooled by the outside air sucked into the frame body 10.
  • the storage main body 20 has a rear opening and a substantially rectangular shape in which a semiconductor element forming the power conversion circuit and a control device for controlling the semiconductor element are accommodated.
  • the storage main body 20 is connected to the frame body 10 so as to cover the front area of the frame body 10 and is juxtaposed.
  • the storage body 20 forms a storage space as a control room for storing various control devices with the frame body 10.
  • a cooling body such as a cooling fin for cooling a semiconductor element is accommodated in the frame body 10
  • the frame body 10 and the cooling body are separate even if they are integral. May be
  • the storage main body 20 has a surface defined other than the rear surface connected to the frame body 10. That is, the storage body 20 includes five surfaces of the front surface 21, the right surface 22, the left surface 23, the lower surface 24, and the upper surface 25 other than the rear surface connected to the frame body 10. And in this one embodiment, the device main body 1 is installed so that the left side 23 of the storage main body 20 faces the wall 40.
  • the mounting screw (not shown) is inserted into the mounting holes 43a and 43b and the notches 41a and 41b of the frame body 10 and screwed into the wall 40,
  • the apparatus main body 1 can be installed so that the left side surface 23 faces the wall 40.
  • the mounting screw is inserted into the mounting holes 44a and 44b and the notches 42a and 42b of the frame body 10 and screwed to the wall 40 so that the rear surface of the storage main body 20 faces the wall 40. It is also possible to install.
  • a holder portion 20 a as a first operation panel holding portion is formed on the front surface 21, a holder portion 20 a as a first operation panel holding portion is formed.
  • the holder portion 20 a of the storage main body 20 is configured to be detachable and capable of holding the operation panel 30 as the operation means.
  • the holder portion 20 a holding the operation panel 30 can store the operation panel 30 on the front surface 21 and has a U-shaped concave shape along the shape of the operation panel 30. Then, as shown in FIG. 3, the operation panel 30 is held by the holder 20a.
  • connectors 30a and 20b are provided on the operation panel 30 and the holder portion 20a for communicating signals between the control device in the storage main body 20 and the operation panel 30, respectively. ing. Then, by inserting the operation panel 30 into the holder portion 20a, the connectors 30a and 20b are connected to each other, and signals can be communicated between the control device in the storage main body 20 and the operation panel 30. Thereby, the operation on the device body 1 of the power conversion device by the operation panel 30 becomes possible.
  • the operation according to this embodiment is performed on the side surface of the storage main body 20.
  • a panel holder 31 is installed.
  • the operation panel holder 31 has a U-shaped concave portion configured to be able to support at least the operation panel 30 and to be inserted and attached, and is open at the front side.
  • the operation panel holder 31 is configured such that the operation surface is exposed to the front when the operation panel 30 is held and mounted.
  • the connectors 30a and 20b can be connected to each other using a remote control extension cable.
  • signals can be communicated between the operation panel 30 and the control device in the storage main body 20, so that the operation on the apparatus main body 1 is possible. become.
  • the left side surface 23 of the storage main body 20 is installed facing the wall 40.
  • 31 is configured to be removable.
  • the operation surface of the operation panel 30 can be directed to the front side substantially in parallel with the wall 40, so that the operator can face the operation panel 30.
  • the details of the operation panel holder 31 will be described later.
  • the right side surface 22 is provided with at least one vent communicating with the outside air.
  • two vents are provided: an air inlet 22a for supplying the outside air to the inside of the housing body 20, and an air outlet 22b for discharging the inside air of the inside of the housing body 20 to the outside. Then, outside air is sucked through the suction port 22a as shown by an arrow B 0 is exhausted from the exhaust port 22b as shown by the arrow B.
  • the intake port 22a is preferably provided in the lower half area
  • the exhaust port 22b is preferably provided in the upper half area.
  • the mounting position of the operation panel holder 31 is preferably in the vicinity of the exhaust port 22 b.
  • 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 of the right side surface 22 of the storage body 20 and the lower surface 24 or both.
  • an intake fan 26 as intake means for performing intake is provided in the vicinity of the intake port 22a inside the storage body 20 in the vicinity of the intake port 22a inside the storage body 20. Then, the outside air can be forcibly supplied by the rotation of the intake fan 26 and introduced into the storage main body 20. Further, by providing the intake fan 26 in the vicinity of the intake port 22a, the outside air having a temperature lower than the temperature inside the storage main body 20 passes through the intake fan 26, so the components of the intake fan 26 are exposed to heat. It is possible to suppress the influence, and the life extension of the intake fan 26 can be realized.
  • no vent is provided on the left side surface 23 of the storage main body 20, and a closed surface is configured.
  • the left side surface 23 can be installed to face the wall 40. That is, when the device body 1 is installed on the wall 40, if the left side surface 23 is installed to face the wall 40, the vent hole is not provided on the left side surface 23. Can be prevented, so that the cooling effect inside the storage body 20 can be prevented from being reduced. As a result, the possibility of installing the device body 1 is improved even when the depth in the predetermined installation space is shallow, so the degree of freedom of installation can be improved as compared with the conventional case. Furthermore, since the intake and exhaust inside the storage body 20 are in a different direction from the exhaust from the upper surface of the frame body 10, high temperature air exhausted from the upper surface of the frame body 10 flows back into the interior of the storage body 20. Can be prevented.
  • power is inputted to the lower surface 24 and the upper surface 25 of a connector for connecting external wiring for communicating a signal between the control device inside the storage main body 20 and the outside, power is input to the 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, the lower surface 24 and the upper surface 25 both constitute a closed surface. Thus, a region for arranging a connector for connecting the external wiring can be secured, so that the degree of freedom in design can be improved.
  • the vents are not provided in the left side surface 23, the lower surface 24, and the upper surface 25 so that the outside air taken in from the air inlet 22a of the right side surface 22 is thermally convective. Pass through evenly. Then, the control device in the storage body 20 is dissipated by heat, cooled, and exhausted from the exhaust port 22 b of the right side surface 22. Furthermore, by not providing the vent on the lower surface 24 of the storage body 20, the outside air taken in by the intake fan 26 may fall downward without radiating the control device, and the inside of the storage body 20 is not cooled. Also does not occur.
  • 5 and 6 are perspective views of the mounting surface side which is the back surface of the operation panel holder 31 according to this embodiment.
  • 7 and 8 are side partial cross-sectional views for explaining a method of attaching the operation panel holder 31 to the right side surface 22 of the storage main body 20.
  • rectangular plate-like protruding members 31a, 31b, 31c, 31d and rod-like protrusions are formed substantially at right angles to the mounting surface.
  • a member 31g is provided.
  • the rectangular plate-like projecting members 31a to 31d are provided, for example, at the four corners of a rectangular shape in the mounting surface.
  • the rod-like protruding member 31 g is provided, for example, in the vicinity of the center of the mounting surface.
  • engaging protrusions 31e which can be respectively inserted into engaging holes 22c and 22d as the second operation panel holding portion of the right side surface 22 shown in FIG. 4 on the upper and lower portions of the mounting surface of the operation panel holder 31 respectively. , 31f are provided. Then, as shown in FIGS. 7 and 8, after inserting or inserting the engaging protrusion 31 e into the engaging hole 22 c of the right side surface 22, the engaging protrusion 31 f is engaged with the engaging hole 22 d of the right side surface 22. Let Thereby, as shown in FIG. 1, the operation panel holder 31 can be attached to the right side surface 22.
  • the engaging holes 22 c and 22 d are positions where the connector 30 a provided on the upper rear surface of the operation panel 30 protrudes above the upper surface 25 of the storage main body 20 when the operation panel holder 31 holds the operation panel 30.
  • the engagement holes 22 c and 22 d are provided such that the connector 30 a of the operation panel 30 protrudes from the end face of the storage main body 20 when the operation panel 30 is held by the operation panel holder 31.
  • the engagement holes 22 c and 22 d in the right side surface 22 of the storage main body 20 are formed in the portion of the exhaust port 22 b described above. Therefore, the projecting members 31a to 31d, 31g are provided on the mounting surface of the operation panel holder 31.
  • the projecting members 31a to 31d, 31g abut, and between the attachment surface and the exhaust port 22b. A space through which the air discharged from the storage body 20 can pass can be secured.
  • the operation body 30 removed from the holder portion 20 a is accommodated using the operation panel holder 31 which is attachable to and detachable from the accommodation body 20 constituting the control room of the power conversion device.
  • the operation panel 30 and the operation panel holder 31 are separate members.
  • the operation panel 30 and the operation panel holder 31 are integrally formed, and the storage main body 20 is configured with only the operation panel 30. It may be configured to be removable from the engagement holes 22c and 22d.
  • the rectangular plate-shaped projecting members 31a to 31d and the rod-shaped projecting member 31g are provided on the mounting surface of the operation panel holder 31, but the present invention is not necessarily limited to the rectangular shape or the rod-like shape. If it is a projecting member that can form a gap that can sufficiently exhaust air between the operation panel holder 31 and the side surface (right side surface 22 or left side surface 23) of the storage main body 20, various shapes other than those It is possible to provide a projecting member.
  • the left side surface 23 not provided with the vent is disposed to face the wall 40, but the functions of the right side surface 22 and the left side surface 23 can be reversed. That is, it is also possible to provide an intake port and an exhaust port on the left side surface 23 and install the right side surface 22 so as to face the wall 40.
  • a plurality of intake ports It is possible to provide 22a and to provide a plurality of exhaust ports 22b. In this case, it is desirable to provide at least one inlet 22 a in the lower half of the right side 22 and at least one exhaust 22 b in the upper half of the right 22. As a result, thermal convection can be generated inside the storage body 20 to dissipate the heat from the control device, thereby further improving the cooling effect. Moreover, it is also possible to perform the function of these air inlets and the function of the air outlets by one vent. In this case, intake and exhaust in the storage body 20 are performed through one vent communicating with the inside and the outside.
  • the intake fan 26 is provided in the vicinity of the intake port 22a, but the invention is not necessarily limited to this, and natural intake can be performed from the intake port 22a without providing the intake fan 26 is there. In this case, the heated air is exhausted from the exhaust port 22 b by heat convection in the storage main body 20. Further, instead of providing the intake fan 26 in the vicinity of the intake port 22a, it is also possible to provide an exhaust fan for exhausting the inside of the storage main body 20 in the vicinity of the exhaust port 22b.
  • the right side 22 is provided with the air inlet 22a and the air outlet 22b, but the right side 22 is not provided with a vent, and only the left side 23 is an air inlet as a vent and An exhaust can be provided.
  • the vent can be provided only on the left side surface 23
  • the installation positions of the intake and the exhaust can be determined according to the installation place of the apparatus main body 1, and the installation can be performed in the place where it was difficult to install conventionally. Space saving can also be achieved.
  • the operation panel 30 is held on the right side surface 22 of the storage body 20.
  • the operation is performed on the right side surface on the same side as the right side surface 22 of the storage body 20.
  • the panel 30 may be held.
  • the operation panel 30 may be held on the left side 23 of the storage body 20, and the operation panel 30 is held on the left side of the frame body 10 on the same side as the left side 23 of the storage body 20. It is also good.

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Abstract

 内部に半導体素子が収納されているとともに後面に後方開口が形成され、後方開口において半導体素子を放熱させるフレーム体10と連結した収納本体20を備え、収納本体20の前面21に、収納本体20と着脱自在な操作パネル30を保持するホルダ部20aが設けられ、収納本体20の後面または一方の側面23を壁40に対向させて設置する電力変換装置であって、収納本体20における他の側面22に着脱可能に構成されているとともに、操作パネル30を保持可能に構成された操作パネルホルダ31を備える。

Description

電力変換装置
 本発明は、電力変換装置に関する。
 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。
 このような電力変換装置においては、設置位置に応じて設置の自由度を向上させるために、装置本体を2方向で取り付ける方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、背面と側面の両方にパネル面へ固定する取り付け面を有する筐体と、配線の端部の固定のための締め付け方向が筐体のそれぞれの取り付け面のパネル面への取り付け方向と一致するように、筐体に配設された2方向締め付け用端子台を備えたインバータ装置の構成が記載されている。
実開平2-60282号公報
 しかしながら、上述した特許文献1においては、次のような問題があった。図9および図10は、この問題点を説明するための従来の電力変換装置の装置本体を示す斜視図である。図9および図10に示すように、従来の電力変換装置の装置本体100は、収納本体102と、フレーム体101と、操作パネル103とを備える。フレーム体101は収納本体102の後面側に連結されている。操作パネル103は収納本体102の前面側に保持される。
 このように構成された装置本体100が、図9に示すように、壁104に対してフレーム体101の背面が対向するように設置された場合、収納本体102の前面に操作パネル103が設置されているため、作業者は操作パネル103と正対でき、容易に操作できる。ところが、図10に示すように、装置本体100を収納本体102の側面が壁104に対向するような設置方向にした場合、作業者は、収納本体102の前面側の操作パネル103に正対できない。これにより、作業者による操作パネル103の操作が困難になるという問題があった。
 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、電力変換装置の設置状況によって、設置方向が変わった場合においても操作パネルを正対させることでき、その操作を容易化できる電力変換装置を提供することにある。
 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、収納本体の前面に収納本体と着脱自在な操作パネルを保持する第1の操作パネル保持部と、を備え、収納本体の後面または一方の側面が取り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、収納本体における他方の側面またはフレーム体の側面のうちの他方の側面と同一側の側面に、操作パネルを保持する第2の操作パネル保持部が設けられていることを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、第2の操作パネル保持部は、操作パネルホルダを介して操作パネルを保持することを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、他方の側面に収納本体の内部と外部との間で連通する通気口が設けられていることを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、操作パネルホルダの取付位置が通気口の近傍であるとともに、操作パネルホルダを他方の側面に取り付けた状態において、他方の側面と操作パネルホルダとの間に、通気口を通じた空気が通過可能な間隙が形成されていることを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、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、操作パネルホルダの取付位置が排気口の近傍であるとともに、操作パネルホルダを取り付けた状態において、他方の側面と操作パネルホルダとの間に、収納本体から排出される空気が通過可能な間隙が形成されていることを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置は、上記の発明において、操作パネルが、背面に信号ケーブルを接続可能なコネクタを有し、第2の操作パネル保持部は、操作パネルを保持した際に、コネクタが電力変換装置本体の端面から突出した位置になるように設けられることを特徴とする。
 本発明に係る電力変換装置によれば、電力変換装置の設置状況によって、設置方向が変わった場合においても操作パネルを正対させることでき、その操作を容易化することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態による操作パネルホルダが電力変換装置に設けられた状態を示す斜視図である。 図2は、本発明の一実施形態による電力変換装置の全体構成を示す斜視図である。 図3は、本発明の一実施形態による電力変換装置の前面に操作パネルが設置された状態を示す斜視図である。 図4は、本発明の一実施形態による操作パネルホルダと電力変換装置とが分離した状態を示す斜視図である。 図5は、本発明の一実施形態による操作パネルホルダの取付面側の斜視図である。 図6は、本発明の一実施形態による操作パネルホルダの取付面側の斜視図である。 図7は、本発明の一実施形態による操作パネルホルダの収納本体への取り付けを説明するための収納本体と操作パネルホルダとが分離したされた状態を示す側面一部断面図である。 図8は、本発明の一実施形態による収納本体に操作パネルホルダを取り付けた状態を説明するための収納本体と操作パネルホルダとを示す側面一部断面図である。 図9は、従来技術の問題点を説明するための電力変換装置の設置状態の例を示す斜視図である。 図10は、従来技術の問題点を説明するための電力変換装置の設置状態の例を示す斜視図である。
 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。
 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、図2、図3、および図4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。ここで例示する電力変換装置は、装置本体1を備える。なお、以下の説明における前後上下左右はそれぞれ、装置本体1が図1、図3、および図4に示すように設置された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。
 図1、図2および図3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、上面および下面が開口部を有する直方状を成すものであり、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の上面および下面のいずれか一方におけるフレーム体10の内部には、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、図2中矢印A0に示すようにしてフレーム体10の下面から吸気された外気が、矢印Aに示すようにして上面に排気される。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、フレーム体10においては、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。
 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。
 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。そして、この一実施形態において装置本体1は、収納本体20の左側面23が壁40に対向するように設置される。
 具体的に、図1および図2に示すように、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。また、取付ネジをフレーム体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、収納本体20の後面が壁40に対向するように装置本体1を設置することも可能である。
 前面21には、第1の操作パネル保持部としてのホルダ部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を着脱自在かつ保持可能に構成されている。操作パネル30を保持するホルダ部20aは、前面21において操作パネル30を収納可能で、操作パネル30の形状に沿ったU字状の凹形状を有する。そして、図3に示すようにして、操作パネル30がホルダ部20aに保持される。
 また、図1に示すように、操作パネル30およびホルダ部20aにはそれぞれ、収納本体20内部の制御機器と操作パネル30との間で相互に信号を通信するためのコネクタ30a,20b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30a,20bが連結されて、収納本体20内部の制御機器と操作パネル30との間において信号を通信可能な状態になる。これにより、操作パネル30による、電力変換装置の装置本体1に対する操作が可能になる。
 ここで、操作パネル30をホルダ部20aから取り外して相互に分け離した状態において、操作パネル30を収納本体20に対して保持固定させるために、収納本体20の側面に、この一実施形態による操作パネルホルダ31が設置される。この操作パネルホルダ31は、少なくとも操作パネル30を支持可能かつ差し込み装着可能に構成されたU字状の凹部を有するとともに正面側が開放されている。これにより、操作パネルホルダ31は、操作パネル30を保持した装着時に、操作面が正面に露出するように構成されている。なお、操作パネル30が収納本体20のホルダ部20aから取り外された状態においては、コネクタ30aに遠隔操作用延長ケーブル(図示せず)を接続可能に構成されている。そして、遠隔操作用延長ケーブルを用いてコネクタ30a,20bを相互に連結することができる。これにより、操作パネル30がホルダ部20aから取り外された状態であっても、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が通信可能になるので、装置本体1に対する操作が可能になる。
 また、この一実施形態においては、図1、図3、および図4に示すように収納本体20の左側面23が壁40に面して設置されていることから、右側面22において操作パネルホルダ31を着脱可能に構成されている。これにより、操作パネル30の操作面を壁40と略平行で正面側に向けることができるので、作業者は操作パネル30と正対できる。なお、この操作パネルホルダ31の詳細については、後述する。
 また、図2に示すように、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。この一実施形態においては、外気を収納本体20内部に給気する吸気口22aと、収納本体20内部の内気を外部に排気する排気口22bとの2つの通気口が設けられている。そして、矢印B0に示すようにして吸気口22aを通じて吸気された外気は、矢印Bに示すようにして排気口22bから排気される。ここで、装置本体1が設置された姿勢状態での右側面22において、吸気口22aは下半分の領域に設けるのが好ましく、排気口22bは上半分の領域に設けるのが好ましい。また、操作パネルホルダ31の取付位置は、好適には排気口22bの近傍になる。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。
 また、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。
 一方、収納本体20の左側面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、図1および図4に示すように、この一実施形態においては、左側面23を壁40に対向するように設置できる。すなわち、装置本体1を壁40に設置する際に、左側面23を壁40に対向するように設置すれば、左側面23に通気口が設けられていないことから、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内部の冷却効果が低下するのを防止できる。これにより、所定の設置空間における奥行きが浅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、設置の自由度を従来に比して向上できる。さらに、収納本体20の内部の吸排気は、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。
 また、この一実施形態においては、下面24および上面25に、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。
 この一実施形態のように、左側面23、下面24、および上面25に通気口を設けていないことにより、右側面22の吸気口22aから吸気された外気は、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。そして、収納本体20内の制御機器を放熱して冷却し、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い問題も発生しない。他方、上面25に通気口が設けられていないので、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でき、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。
 次に、この一実施形態による操作パネルホルダ31について説明する。図5および図6は、この一実施形態による操作パネルホルダ31の背面である取付面側の斜視図である。また、図7および図8は、この操作パネルホルダ31を収納本体20の右側面22に取り付ける方法を説明するための側面一部断面図である。
 図5および図6に示すように、操作パネルホルダ31の背面である取付面には、取付面に対して略直角に、矩形板状の突出部材31a,31b,31c,31d、および棒状の突出部材31gとが設けられている。矩形板状の突出部材31a~31dは、取付面内において例えば長方形の4隅の位置に設けられている。棒状の突出部材31gは、取付面内の例えば中央近傍に設けられている。
 また、操作パネルホルダ31の取付面の上部および下部にはそれぞれ、図4に示す右側面22の第2の操作パネル保持部としての係合孔22c,22dにそれぞれ差し込み可能な、係合突起31e,31fが設けられている。そして、図7および図8に示すように、係合突起31eを右側面22の係合孔22cに差し込むとともに、または差し込んだ後、係合突起31fを右側面22の係合孔22dに係合させる。これにより、図1に示すように、右側面22に操作パネルホルダ31を取り付けることができる。
 また、係合孔22c,22dは、操作パネルホルダ31が操作パネル30を保持した装着時に、操作パネル30の背面上部に設けられたコネクタ30aが収納本体20の上面25よりも上部に突出する位置になるように設けられる。すなわち、係合孔22c,22dは、操作パネル30を操作パネルホルダ31に保持させた際に、操作パネル30のコネクタ30aが収納本体20の端面から突出した位置になるように設けられる。これにより、操作パネル30を操作パネルホルダ31に装着した際に、信号ケーブルとしての遠隔操作用延長ケーブル(図示せず)によるコネクタ30a,20bの相互の連結が容易になる。
 また、図4および図8に示すように、収納本体20の右側面22における係合孔22c,22dは、上述した排気口22bの部分に形成されている。そのため、操作パネルホルダ31の取付面に突出部材31a~31d,31gが設けられている。これにより、図7に示すように、操作パネルホルダ31を収納本体20の右側面22に取り付けた状態において、突出部材31a~31d,31gが当接して、取付面と排気口22bとの間に収納本体20から排出される空気が通過可能な間隙を確保できる。そして、収納本体20からの排気は、操作パネルホルダ31の取付面と右側面22の排気口22bとの間隙を通じて、操作パネルホルダ31に阻害されることなく、矢印Bに示すように上方に抜ける。これにより、収納本体20からの排気を十分に行うことができる。
 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に着脱可能な操作パネルホルダ31を用いて、ホルダ部20aから取り外した操作パネル30を収納本体20の右側面22、すなわち壁40に対して正面側に配置することができるので、電力変換装置の設置状況によって設置方向が変わった場合においても、操作パネル30を作業者に対して正対させることでき、操作パネル30の操作性をより一層向上させることが可能になる。なお、上述した一実施形態においては、操作パネル30と操作パネルホルダ31とを別部材としているが、操作パネル30と操作パネルホルダ31とを一体にした構成とし、操作パネル30のみで収納本体20の係合孔22c,22dに着脱可能に構成しても良い。
 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。
 上述の一実施形態においては、操作パネルホルダ31の取付面に矩形板状の突出部材31a~31dおよび棒状の突出部材31gが設けられているが、必ずしも矩形状や棒状に限定されるものではなく、操作パネルホルダ31と収納本体20の側面(右側面22または左側面23)との間に、排気を十分に行うことができる間隙を形成できる突出部材であれば、それら以外の種々の形状の突出部材を設けることが可能である。
 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40に対向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、左側面23に吸気口および排気口を設けて、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。
 また、上述の一実施形態においては、収納本体20の右側面22に吸気口22aおよび排気口22bがそれぞれ1つ設けられた構成を有しているが、これに限定されず、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、少なくとも1つの吸気口22aが右側面22の下半分の領域に設け、少なくとも1つの排気口22bが右側面22の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。また、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。
 また、上述の一実施形態においては、吸気口22aの近傍に吸気ファン26を設けているが、必ずしもこれに限定されず、吸気ファン26を設けることなく吸気口22aから自然吸気させることも可能である。この場合には収納本体20内部における熱対流によって、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。
 また、上述の一実施形態においては、右側面22に吸気口22aおよび排気口22bを設けているが、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および排気口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できるので、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でき、従来設置困難であった場所にも設置でき、省スペース化も図ることができる。
 また、上述の一実施形態においては、収納本体20の右側面22に操作パネル30を保持するようにしているが、フレーム体10において、収納本体20の右側面22と同一側の右側面に操作パネル30を保持するようにしてもよい。また、収納本体20の左側面23に操作パネル30を保持するようにしてもよく、フレーム体10において、収納本体20の左側面23と同一側の左側面に操作パネル30を保持するようにしてもよい。
 1 装置本体
 10 フレーム体
 20 収納本体
 20a ホルダ部
 20b,30a コネクタ
 21 前面
 22 右側面
 22a 吸気口
 22b 排気口
 22c,22d 係合孔
 23 左側面
 24 下面
 25 上面
 26 吸気ファン
 30 操作パネル
 31 操作パネルホルダ
 31a,31b,31c,31d,31g 突出部材
 31e,31f 係合突起
 40 壁
 41a,41b,42a,42b 切欠き
 43a,43b,44a,44b 取付穴

Claims (6)

  1.  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、
     前記収納本体の前面に前記収納本体と着脱自在な操作パネルを保持する第1の操作パネル保持部と、を備え、
     前記収納本体の後面または一方の側面が取り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、
     前記収納本体における他方の側面または前記フレーム体の側面のうちの前記他方の側面と同一側の側面に、前記操作パネルを保持する第2の操作パネル保持部が設けられている
     ことを特徴とする電力変換装置。
  2.  前記第2の操作パネル保持部は、操作パネルホルダを介して前記操作パネルを保持することを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
  3.  前記他方の側面に前記収納本体の内部と外部との間で連通する通気口が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
  4.  前記操作パネルホルダの取付位置が前記通気口の近傍であるとともに、前記操作パネルホルダを前記他方の側面に取り付けた状態において、前記他方の側面と前記操作パネルホルダとの間に、前記通気口を通じた空気が通過可能な間隙が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
  5.  前記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、前記操作パネルホルダの取付位置が前記排気口の近傍であるとともに、前記操作パネルホルダを取り付けた状態において、前記他方の側面と前記操作パネルホルダとの間に、前記収納本体から排出される空気が通過可能な間隙が形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の電力変換装置。
  6.  前記操作パネルが、背面に信号ケーブルを接続可能なコネクタを有し、前記第2の操作パネル保持部は、前記操作パネルを保持した際に、前記コネクタが前記電力変換装置本体の端面から突出した位置になるように設けられることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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