WO2020008523A1 - 電力変換装置、および排気用構造体 - Google Patents

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housing
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wind
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幸男 梶原
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東芝三菱電機産業システム株式会社
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    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a power converter and an exhaust structure.
  • a power conversion device including a housing, a power conversion unit housed in the housing, and a fan for exhausting air in the housing to the outside of the housing.
  • the shutter shaft that rotatably supports the shutter may deteriorate over time, and the shutter may not operate as designed in long-term use of the power converter.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a power conversion device and an exhaust structure in which a shutter can easily operate as designed for a long period of time.
  • the power conversion device includes a housing, a power conversion unit, a fan, and a flexible shutter.
  • the power conversion unit is housed in the housing.
  • the fan is housed in at least one of the housing and a frame attached to the housing, and exhausts air in the housing to the outside of the housing.
  • the shutter is formed in a sheet shape, is disposed outside the housing, and covers the fan.
  • the shutter includes an end fixed to at least one of the housing and the frame, and a movable portion movable with respect to the housing. When the fan is driven, the shutter is deformed by wind from the fan to form a gap through which the wind passes between at least one of the housing and the frame.
  • FIG. 2 is an exemplary perspective view showing the power conversion device according to the first embodiment in a partially exploded manner;
  • FIG. 2 is a perspective view showing the power converter according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary cross-sectional view of the power converter illustrated in FIG. 2 along the line F3-F3.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of the power converter according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the power converter according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing a part of the power converter according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary cross-sectional view of the power converter illustrated in FIG. 2 along the line F7-F7.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a power converter according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is an exemplary perspective view illustrating a power conversion device according to a third embodiment in a partially disassembled state;
  • FIG. 9 is an exemplary perspective view showing a power conversion device according to a fourth embodiment in a partially exploded state; Sectional drawing which shows the power converter of 5th Embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a power conversion device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 13 is an exemplary perspective view showing a power conversion device according to a sixth embodiment in a partially exploded state;
  • FIG. 13 is a plan view showing a part of a power converter according to a modification of the first to sixth embodiments.
  • the power converter 1 and the exhaust structure 14 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • + X direction, -X direction, + Y direction, -Y direction, + Z direction, and -Z direction are defined first.
  • the + X direction, -X direction, + Y direction, and -Y direction are directions substantially along a horizontal plane.
  • the + X direction is a direction from a front wall 11a to a rear wall 11b of the housing 11 described later.
  • the -X direction is a direction opposite to the + X direction. When the + X direction and the ⁇ X direction are not distinguished, they are simply referred to as “X direction”.
  • the + Y direction and the ⁇ Y direction are directions that are different (for example, substantially orthogonal) from the X direction.
  • the + Y direction is a direction from a first fan 13A described later to a second fan 13B.
  • the -Y direction is the opposite direction to the + Y direction.
  • the + Z direction and the ⁇ Z direction are directions that are different (for example, substantially orthogonal) from the X direction and the Y direction.
  • the + Z direction is an upward substantially vertical direction.
  • the -Z direction is a direction opposite to the + Z direction, and is a downward substantially vertical direction. When the + Z direction and the ⁇ Z direction are not distinguished, they are simply referred to as “Z direction”.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the power conversion device 1 in a partially exploded manner.
  • the power conversion device 1 is a drive device that supplies desired power to a load such as a motor, for example.
  • the power converter 1 converts AC power supplied from an AC power supply into DC power, converts the DC power into AC power having a desired frequency and voltage, and supplies the AC power to the load.
  • the power converter is not limited to the above example, and may have, for example, at least one of a function of converting DC power to AC power and a function of converting DC power to AC power.
  • the power converter 1 includes, for example, a housing 11, a plurality of power conversion units 12 (only one is shown in FIG. 1 as a representative), a plurality of fans 13A and 13B, and an exhaust structure 14. .
  • the housing 11 is formed, for example, in a box shape.
  • a shelf (not shown) that supports the plurality of power conversion units 12 is provided inside the housing 11.
  • the housing 11 has, for example, a front wall 11a, a rear wall 11b, a first side wall 11c, a second side wall 11d, a lower wall 11e, and an upper wall (top plate) 11f.
  • the front wall 11a is located at an end on the ⁇ X direction side in the housing 11, and extends along the Y direction and the Z direction.
  • a plurality of intake holes 21 are provided in the front wall 11a.
  • the plurality of air holes 21 allow communication between the outside of the housing 11 and the inside of the housing 11. When the fans 13A and 13B, which will be described later, are driven, the air outside the housing 11 is guided into the housing 11 through the intake holes 21.
  • the rear wall 11b is located at the end on the + X direction side in the housing 11, and extends along the Y direction and the Z direction.
  • the first side wall 11c is located at an end on the + Y direction side in the housing 11, and extends along the X direction and the Z direction.
  • the second side wall 11d is located at the end on the ⁇ Y direction side in the housing 11, and extends along the X direction and the Z direction.
  • the lower wall 11e is located at an end on the ⁇ Z direction side in the housing 11, and extends along the X direction and the Y direction.
  • the upper wall 11f is located at the end on the + Z direction side in the housing 11, and extends along the X direction and the Y direction.
  • the upper wall 11f is provided with a plurality of openings 22A and 22B (a first opening 22A and a second opening 22B).
  • the plurality of openings 22A and 22B are arranged, for example, in the Y direction.
  • the plurality of openings 22A and 22B respectively penetrate the upper wall 11f in the Z direction, and communicate the inside of the housing 11 with the outside of the housing 11. When the fans 13A and 13B described later are driven, the air inside the housing 11 is exhausted to the outside of the housing 11 through the openings 22A and 22B.
  • the plurality of power conversion units 12 are housed in the housing 11.
  • the power conversion unit 12 includes, for example, at least one of a converter that converts AC power into DC power and an inverter that converts DC power into AC power.
  • the power conversion device 1 only needs to include at least one power conversion unit 12.
  • the power conversion unit 12 generates heat when driven.
  • the plurality of fans 13A, 13B are housed in, for example, the housing 11. At least a part of each of the fans 13A and 13B may be housed in frame bodies 31A and 31B described later, protruding outside the housing 11. The plurality of fans 13A and 13B may be housed in frame bodies 31A and 31B, which will be described later, instead of the housing 11. An example in this case will be described again as a fifth embodiment.
  • the plurality of fans 13A and 13B are arranged in the Y direction.
  • Each of the fans 13A and 13B is, for example, an axial fan.
  • the rotation center axis C1 (see FIG. 3) of each of the fans 13A and 13B is along the Z direction.
  • Each of the fans 13A and 13B has an intake port 25 opened in the ⁇ Z direction and a discharge port 26 opened in the + Z direction (see FIG. 3).
  • Each of the fans 13A and 13B sucks air in the housing 11 and discharges the sucked air in the + Z direction.
  • the plurality of fans 13A and 13B are housed in the upper end of the housing 11.
  • the outlet 26 of the first fan 13A is arranged corresponding to the first opening 22A of the housing 11.
  • the first fan 13 ⁇ / b> A exhausts the sucked air to the outside of the housing 11 through the first opening 22 ⁇ / b> A of the housing 11.
  • the outlet 26 of the second fan 13B is arranged corresponding to the second opening 22B of the housing 11.
  • the second fan 13B exhausts the sucked air to the outside of the housing 11 through the second opening 22B of the housing 11.
  • each of the fans 13A and 13B may be any fan that exhausts the air inside the housing 11 to the outside of the housing 11, and the configuration and the arrangement position are not limited to the above examples.
  • the plurality of fans 13A and 13B are, for example, a pair of fan sets provided to make the power conversion device 1 have redundancy. Each of the fans 13A and 13B has sufficient performance for cooling the power conversion device 1 even if only one fan.
  • the plurality of fans 13A and 13B are operated alternately, for example. When any one of the fans 13A and 13B fails, the remaining one is continuously operated.
  • the fans 13A and 13B are fixed to the upper wall 11f of the housing 11 by fixing members 15 such as bolts and rivets, for example. At least a part of the fixing member 15 projects in the + Z direction from the upper surface of the upper wall 11f.
  • the exhaust structure 14 includes, for example, a plurality of frames 31A and 31B (first frame 31A and second frame 31B), a plurality of panels 32A and 32B (first panel 32A and second panel 32B), and a plurality of frames. It has shutters 33A and 33B (first shutter 33A and second shutter 33B), and a plurality of rectifying plates 34A and 34B (first rectifying plate 34A and second rectifying plate 34B, see FIG. 7).
  • the configuration and function of the set (second set) of the second rectifying plate 34B are substantially the same as each other. Therefore, hereinafter, the first set will be described as a representative.
  • the description of the second set is the same as the description of the first set described below, except that “first frame 31A” is “second frame 31B”, “first panel 32A” is “second panel 32B”, “first “Shutter 33A” is “second shutter 33B”, “first rectifying plate 34A” is “second rectifying plate 34B”, “first fan 13A” is “second fan 13B”, and “first opening 22A” is “ The second opening 22B may be read.
  • the second set is disposed, for example, on the + Y direction side with respect to the first set.
  • the first frame 31A is arranged outside the housing 11 and attached to the upper wall 11f of the housing 11 from above.
  • the first frame 31A is arranged corresponding to the first opening 22A of the housing 11.
  • the first frame 31A is formed in a substantially quadrangular frame shape surrounding the first opening 22A in plan view.
  • the first frame 31A is formed in a frame shape, and has an exhaust port 41 oriented in the + Z direction.
  • the exhaust port 41 faces the first opening 22A of the housing 11 in the Z direction.
  • the center of the first frame 31A substantially coincides with the rotation center axis C1 (see FIG. 3) of the first fan 13A in the Z direction.
  • the “center of the first frame 31A” is a position substantially equidistant from all corners (eg, four corners) of the polygonal (eg, square) first frame 31A.
  • the first frame 31A accommodates, for example, at least a part of the fixing member 15 (a fixing member for fixing the first fan 13A to the upper wall 11f of the housing 11) and at least a part of the fan cover 16 described above. Thereby, even when there is a structure (for example, the fixing member 15 and the fan cover 16) projecting from the upper wall 11f in the + Z direction, the first shutter 33A covers the first fan 13A in a substantially horizontal posture. It will be easier.
  • the first panel 32A is formed in a plate shape along the X direction and the Y direction.
  • the first panel 32A is made of metal or hard synthetic resin and has rigidity.
  • the first panel 32A is arranged between the first fan 13A and the first shutter 33A.
  • the first panel 32A functions as a support member that supports the first shutter 33A in a substantially horizontal posture when the first fan 13A is not driven.
  • the first panel 32A also functions as a protection member that protects the inside of the power conversion device 1 from falling objects from above (for example, tools when work is performed from above).
  • the first panel 32A also functions as a safety member for preventing a user or an operator of the power converter 1 from reaching the first fan 13A by mistake.
  • EMI Electro Magnetic Interference
  • the first panel 32A is attached to the upper surface of the first frame 31A, and is disposed between the first frame 31A and the first shutter 33A.
  • the first panel 32A has a larger outer shape than the exhaust port 41 of the first frame 31A, and covers the exhaust port 41 from above.
  • the first panel 32A supports the first shutter 33A mounted on the first panel 32A from below, thereby causing the first shutter 33A to operate. Support in a substantially horizontal position.
  • the definition of the “substantially horizontal posture” will be described later together with the movement of the first shutter 33A.
  • the first panel 32A has a plurality of exhaust holes 42.
  • Each exhaust hole 42 is smaller than the exhaust port 41 of the first frame 31A.
  • Each exhaust hole 42 is smaller than an assumed falling object (for example, a tool) or a human hand.
  • the total opening area of the plurality of exhaust holes 42 is set to be equal to or larger than the opening area of the discharge port 26 of the first fan 13A.
  • each exhaust hole 42 is formed in a slit shape along the Y direction.
  • the shape of the exhaust hole 42 is not limited to the above example, and may be a polygonal shape, a circular shape, or the like. The positions of the plurality of exhaust holes 42 will be described later.
  • the first panel 32A is formed in a square shape along the outer shape of the first frame 31A.
  • the center of the first panel 32A substantially coincides with the rotation center axis C1 (see FIG. 3) of the first fan 13A in the Z direction.
  • the “center of the first panel 32A” is a position that is substantially equidistant from all corners (eg, four corners) of the polygonal (eg, square) first panel 32A.
  • the first panel 32A has a plurality of screw insertion holes 45.
  • the first frame 31A has a plurality of screw holes 44 at positions corresponding to the plurality of screw insertion holes 45, respectively.
  • the first panel 32A is fixed to the first frame 31A by the plurality of fixing members 46 being inserted into the screw insertion holes 45 and engaging with the screw holes 44.
  • the plurality of screw insertion holes 45 and the plurality of screw holes 44 are arranged asymmetrically with respect to the center line L of the first panel 32A along the X direction.
  • the plurality of screw holes 44 include two screw holes 44A located on the + Y direction side with respect to the center line L and two screw holes 44B located on the ⁇ Y direction side with respect to the center line L.
  • the distance between the two screw holes 44A is different from the distance between the two screw holes 44B. Thereby, the mounting direction of the first panel 32A with respect to the first frame 31A is uniquely restricted. As a result, the first panel 32A is prevented from being attached to the first frame 31A in a direction different from the normal, and the plurality of exhaust holes 42 can be arranged to be biased in a specific direction as described later. .
  • the embodiment is not limited to the above example, and the distance between the two screw holes 44A and the distance between the two screw holes 44B may be the same.
  • the first shutter 33A is formed in a sheet shape (that is, a flat shape).
  • the first shutter 33A has a size that covers all of the plurality of exhaust holes 42 of the first panel 32A.
  • the first shutter 33A has, for example, a constant thickness over the entire area.
  • the first shutter 33A has, for example, a rectangular shape along the outer shape of the first panel 32A.
  • the shape of the first shutter is not limited to the above example.
  • the first shutter 33A has flexibility and can be flexibly deformed when an external force is applied.
  • “having flexibility” means that the material has elasticity (when a reaction force acts when deformed), and when it has no elasticity (when a reaction force does not act when deformed). Including both.
  • the first shutter 33A is made of, for example, a soft synthetic resin (for example, made of a polyester film).
  • the material of the first shutter 33A is preferably excellent in flame retardancy, heat resistance, durability, and strength.
  • the thickness of the first shutter 33A is, for example, 1 mm or less, and more specifically, 0.5 mm or less. However, the material and thickness of the first shutter 33A are not limited to the above example.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the power converter 1.
  • FIG. 2A shows a state in which the fan 13A is stopped.
  • FIG. 2B shows a state in which the fan 13A is being driven. Note that arrows F1 and F2 in FIG. 2 will be described later.
  • the first shutter 33A is disposed outside the housing 11 and the first frame 31A. In the present embodiment, the first shutter 33A is disposed substantially horizontally above the housing 11 and the first frame 31A.
  • the first shutter 33A has a first end 51, a second end 52, a third end 53, and a fourth end 54.
  • the first end 51 is provided along one side of the first shutter 33A having a rectangular shape.
  • the first end 51 is an end on the ⁇ Y direction side in the first shutter 33A.
  • the first end 51 is a fixed end fixed to the first frame 31A.
  • the first end portion 51 is fixed to the first panel 32A by a plurality of fixing members 61 such as screws, for example. That is, the first end 51 is fixed to the first frame 31A via the first panel 32A.
  • “fixed to the frame” is not limited to the case where it is directly fixed to the frame, but also includes the case where it is fixed via another member (for example, the panel 32A).
  • the plurality of fixing members 61 are arranged in the direction in which the first end portion 51 extends (for example, the X direction) with an interval therebetween.
  • the second end 52 is located on the side opposite to the first end 51 in the first shutter 33A.
  • the third end 53 and the fourth end 54 are opposite ends of the first shutter 33A in a direction (X direction) different from a direction (Y direction) connecting the first end 51 and the second end 52. is there.
  • the second to fourth ends 52, 53, 54 are not fixed to the housing 11, the first frame 31A, and the first panel 32A. For this reason, a region other than the first end portion 51 in the first shutter 33A forms a movable portion 56 that is movable in the Z direction with respect to the housing 11, the first frame 31A, and the first panel 32A. (See (b) in FIG. 2).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the power converter 1 shown in FIG. 2 along the line F3-F3.
  • FIG. 3A shows a state in which the fan 13A is stopped.
  • FIG. 3B shows a state in which the fan 13A is being driven.
  • the movable portion 56 of the first shutter 33A contacts the upper surface of the first panel 32A, and the plurality of exhaust holes 42 of the first panel, the exhaust ports 41 of the first frame 31A,
  • the first opening 22A of the housing 11 and the first fan 13A are covered from above (see (a) in FIG. 3).
  • “covering” is not limited to completely covering an object, but also includes covering only a part of the object.
  • the shutter covers the fan includes a case where another member (in the present embodiment, the panel 32A) exists between the shutter and the fan.
  • the movable portion 56 of the first shutter 33A is located above the first panel 32A when the first fan 13A is not driven, and is supported by the first panel 32A from below. That is, when the first fan 13A is not driven, the first shutter 33A is supported by the first panel 32A in a substantially horizontal posture and covers the plurality of exhaust holes 42 and the like.
  • the “substantially horizontal posture” is not limited to a strict case in which the shutter is completely extended substantially horizontally, and the shutter is returned to the original state from the state deformed by the fan. This also includes the case where bending occurs.
  • the second end 52, the third end 53, and the fourth end 54 of the first shutter 33A are located above the first panel 32A when the first fan 13A is not driven. , And is supported from below by the first panel 32A. Thereby, the first shutter 33A is stably supported in a substantially horizontal posture.
  • the movable portion 56 of the first shutter 33A is deformed by the wind from the first fan 13A, and the first portion moves between the first frame 31A and the first shutter 33A.
  • a gap (flow path) S through which the air from the fan 13A passes is formed (see (b) in FIG. 3). That is, the first shutter 33A is moved between the upper surface of the first frame 31A and the first shutter 33A by the movable portion 56 of the first shutter 33A being lifted (floating) by the wind from the first fan 13A.
  • the gap S is formed.
  • "forming a gap between the first frame and the first shutter” means that a gap is formed between the first panel 32A attached to the upper surface of the first frame 31A and the first shutter 33A. This includes the case where S is formed.
  • the wind from the first fan 13A generates a gap between the second end 52 of the first shutter 33A and the first frame 31A, the third end 53 of the first shutter 33A and the first frame 31A. And the gap between the first frame 33A and the fourth end 54 of the first shutter 33A and the gap between the first frame 33A (see FIG. 2).
  • the second end 52 among the second end 52, the third end 53, and the fourth end 54 of the first shutter 33A is raised to the highest position.
  • the amount of wind exhausted from the gap between the second end 52 of the first shutter 33A and the first frame 31A is equal to the amount of air exhausted from the third end 53 of the first shutter 33A and the first frame 31A.
  • the flow direction of the wind exhausted from the gap between the second end 52 of the first shutter 33A and the first frame 31A is referred to as the "main flow direction”.
  • the + Y direction corresponds to the “main flow direction”.
  • the first shutter 33A and the second shutter 33B are arranged side by side in the Y direction.
  • the main flow direction F1 of the wind exhausted from the gap S formed by the first shutter 33A becomes a direction from the first shutter 33A to above the second shutter 33B, and the gap formed by the second shutter 33B.
  • the first end portion 51 of the first shutter 33A and the second end of the second shutter 33B are arranged such that the main flow direction F2 of the wind exhausted from the S is in the direction from the second shutter 33B to the side opposite to the first shutter 33A.
  • the arrangement position of the one end 51 is set (see FIG. 2). Specifically, the first end 51 of the first shutter 33A is disposed on the ⁇ Y direction side in the first shutter 33A. Similarly, the first end 51 of the second shutter 33B is arranged on the ⁇ Y direction side in the second shutter 33B.
  • the first shutter 33A When the driving of the first fan 13A is stopped, the first shutter 33A is lowered by its own weight and returns to above the first panel 32A. Thereby, the plurality of exhaust holes 42 of the first panel, the exhaust port 41 of the first frame 31A, the first opening 22A of the housing 11, and the first fan 13A are again covered from above, and the plurality of first panels 32A are covered. Is closed by the first shutter 33A.
  • the power converter 1 is stopped (when the first fan 13A is stopped)
  • external dust and the like are less likely to enter the inside of the power converter 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the power conversion device 1.
  • the plurality of exhaust holes 42 of the first panel 32A include a first hole 42a, a second hole 42b, and a third hole 42c.
  • the first hole 42a is a hole closest to the second end 52 of the first shutter 33A among the plurality of exhaust holes 42 when the first fan 13A is not driven.
  • the second hole 42b is a hole closest to the third end 53 of the first shutter 33A among the plurality of exhaust holes 42 when the first fan 13A is not driven.
  • the third hole 42c is a hole closest to the fourth end 54 of the first shutter 33A among the plurality of exhaust holes 42 when the first fan 13A is not driven.
  • the first shutter 33A includes a first edge (first side) e1 that defines the first end 51, a second edge (second side) e2 that defines the second end 52, and a third end 53. It has a third edge (third side) e3 to define and a fourth edge (fourth side) e4 to define the fourth end 54. Then, in a state where the first fan 13A is not driven (a state where the first shutter 33A is extended in a plane), the shortest distance between the first hole 42a and the second edge e2 is set to the first distance L1, the second distance e1, and the second distance e1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the power conversion device 1 when the first fan 13A is driven at the maximum rated output.
  • Maximum rated output means the maximum output of a fan whose output can be switched in multiple stages as rated output, and the ON state of a fan whose output can be switched only by ON / OFF. Means output.
  • the first shutter 33A is in a state where the first fan 13A is driven at the maximum rated output and the first shutter 33A is deformed by the wind from the first fan 13A, and the second end 52 of the first shutter 33A has the first hole. It has a size remaining on the side opposite to the first end 51 with respect to 42a. That is, the second end 52 of the first shutter 33A is located further in the + Y direction than the end of the first hole 42a in the + Y direction when the first fan 13A is driven at the maximum rated output.
  • the plurality of exhaust holes 42 are arranged at positions deviated from the center of the first panel 32A. That is, the plurality of exhaust holes 42 are arranged closer to the second end 52 than to the first end 51 of the first shutter 33A.
  • FIG. 6 is a plan view showing a part of the power conversion device 1 in an enlarged manner.
  • the first panel 32A has a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 is a region located on the ⁇ Y direction side with respect to the center C2 of the first panel 32A (coincident with the rotation center axis C1 of the first fan 13A).
  • the second region R2 is a region located on the + Y direction side with respect to the center C2 of the first panel 32A. Then, the sum of the opening areas of the plurality of exhaust holes 42 in the second region R2 is larger than the sum of the opening areas of the plurality of exhaust holes 42 in the first region R1.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the power converter illustrated in FIG. 2 along the line F7-F7.
  • the first shutter 33A has a first region R3 and a second region R4.
  • the first region R3 is a region located between the center C3 of the first shutter 33A and the first end 51.
  • the second region R4 is a region located between the center C3 of the first shutter 33A and the second end 52.
  • the first current plate 34A is housed in the first frame 31A.
  • the first rectifying plate 34A includes an inclined portion 71 inclined with respect to the rotation center axis C1 of the first fan 13A, and controls the flow direction of at least a part of the wind from the first fan 13A to the second area of the first shutter 33A. Change towards R4.
  • the first current plate 34A is provided, for example, over the entire width inside the first frame 31A in the X direction.
  • the fixed portion 72 of the first current plate 34A is, for example, bent in the ⁇ Y direction from the second end 71b of the inclined portion 71.
  • the fixing portion 72 is fixed to, for example, the lower surface of the first panel 32A.
  • the position and the shape of the fixing portion 72 are not limited to the above example.
  • the shutter of the power conversion device 1 can easily operate as designed for a long period of time.
  • a case in which a metal shutter plate that opens and closes the exhaust port of the power conversion device 1 is provided as a comparative example.
  • the power converter of this comparative example includes a metal shutter plate that rotates by wind pressure of a fan, and a support shaft (shutter shaft) that rotatably supports the shutter plate.
  • the shutter shaft rotatably supporting the shutter may deteriorate over time, and the shutter may not operate as designed in long-term use of the power converter.
  • the shutter shaft is not attached to the end of the shutter, but is attached near the center of the shutter, and a part of the shutter functions as a counterweight.
  • a metal shutter having a certain weight can be rotated by the wind pressure of the fan.However, a height space is required for the counterweight to sink when the shutter rotates, and the weight of the shutter is reduced. Fine adjustment of the balance is required.
  • the power conversion device 1 includes the flexible first shutter 33A.
  • the first shutter 33A is formed in a sheet shape.
  • the first shutter 33A is deformed by the wind from the first fan 13A to form a gap S between the first frame body 31A and the first shutter 33A for passing the wind.
  • the power conversion device 1 further includes a first panel 32A that is disposed between the first fan 13A and the first shutter 33A and has a plurality of exhaust holes 42. According to such a configuration, the first panel 32A can catch a falling object from above, and can protect the inside of the power converter 1 even when the shutter is soft.
  • the first panel 32A is disposed between the first frame 31A and the first shutter 33A, and supports the first shutter 33A substantially horizontally when the first fan 13A is not driven. According to such a configuration, the first shutter 33A is easily extended to a substantially horizontal posture, and as a result, compared to the case where the first shutter 33A is likely to be bent, the plurality of exhaust holes 42 are formed by the first shutter 33A. 33A makes it easy to be covered. Thereby, the dustproofness of the power converter 1 can be further enhanced.
  • the plurality of exhaust holes 42 are arranged closer to the second end 52 than to the first end 51 of the first shutter 33A. According to such a configuration, more air can be blown to the second end 52 of the first shutter 33A than to the first end 51 of the first shutter 33A. As a result, the lifting posture of the first shutter 33A is stabilized, and a large gap S is easily secured. Thereby, the air in the housing 11 can be more smoothly exhausted to the outside. This leads to an improvement in the cooling performance of the power converter 1. Also, when more air can be blown to the second end 52 than the first end 51 of the first shutter 33A, the first fan 13A stops and the first shutter 33A returns to the original position. At this time, it is difficult for the first shutter 33A to bend in the central portion. As a result, the dustproofness of the power conversion device 1 can be further enhanced.
  • the first shutter 33A is configured such that the first fan 13A is driven at the maximum rated output and the first shutter 33A is deformed by the wind, and the second end portion 52 is positioned with respect to the first hole 42a. And has a size remaining on the side opposite to the first end 51. According to such a configuration, when the first fan 13A stops and the first shutter 33A returns to the original position, all the exhaust holes 42 are more easily blocked. Thereby, the dustproofness of the power converter 1 can be further enhanced.
  • the first current plate 34A has an inclined portion 71 inclined with respect to the rotation center axis C1 of the first fan 13A, and the flow direction of at least a part of the wind from the first fan 13A is set to the first direction. Change toward the second region R4 of the shutter 33A. According to such a configuration, more wind can be applied to the second region R4 of the first shutter 33A than to the first region R3 of the first shutter 33A. As a result, the lifting posture of the first shutter 33A is stabilized, and a large gap S is easily secured. Thereby, the air in the housing 11 can be more smoothly exhausted to the outside. This leads to an improvement in the cooling performance of the power converter 1.
  • the first fan 13A stops and the first shutter 33A returns to the original position.
  • the central portion of the first shutter 33A is unlikely to be bent.
  • the dustproofness of the power conversion device 1 can be further enhanced.
  • the first current plate 34A is provided, the flow of the wind is easily stabilized inside the first frame 31A. As a result, vibration of the first shutter 33A (for example, shaking in the Z direction) can be suppressed, and noise caused by the vibration can be suppressed or substantially eliminated.
  • the main flow direction F1 of the wind exhausted from the gap S formed by the first shutter 33A becomes a direction from the first shutter 33A to the upper side of the second shutter 33B, and the gap S formed by the second shutter 33B.
  • the main flow direction F2 of the wind exhausted from the second shutter 33B is a direction toward the opposite side to the first shutter 33A.
  • the gap S formed by the first shutter 33A is larger.
  • the wind exhausted and the wind exhausted from the gap S formed by the second shutter 33B hardly interfere with each other. Therefore, the vibrations of the first and second shutters 33A and 33B can be suppressed, and the noise caused by the vibration can be suppressed or substantially eliminated.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the main flow direction of the wind. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the power converter 1 of the second embodiment.
  • the disposition positions of the first end 51 of the first shutter 33A and the first end 51 of the second shutter 33B are set such that the direction F2 is different from each other, not the directions facing each other.
  • the first end 51 of the first shutter 33A is disposed on the + Y direction side in the first shutter 33A.
  • the first end 51 of the second shutter 33B is arranged on the ⁇ Y direction side in the second shutter 33B.
  • the main flow directions F1 and F2 of the two winds are opposite to each other.
  • the gap S formed by the first shutter 33A is larger.
  • the wind exhausted and the wind exhausted from the gap S formed by the second shutter 33B hardly interfere with each other. Therefore, the vibrations of the first and second shutters 33A and 33B can be suppressed, and the noise caused by the vibration can be suppressed or substantially eliminated.
  • main flow direction F1 of the wind exhausted through the gap S formed by the first shutter 33A and the main flow direction F2 of the wind exhausted through the gap S formed by the second shutter 33B are not mutually facing directions.
  • the direction may be different, and may be a direction different from the above example.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that a first frame 31A and a second frame 31B are provided integrally as one frame 31. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a partially exploded perspective view showing the power converter 1 according to the third embodiment.
  • the power converter 1 according to the third embodiment has a frame 31 instead of the first frame 31A and the second frame 31B.
  • the frame 31 has a frame main body 81 and a partition member 82.
  • the frame body 31 is formed in a square frame shape surrounding the first and second openings 22A and 22B in plan view.
  • the partition member 82 is provided substantially at the center of the frame 31 in the Y direction.
  • the partition member 82 extends in the X direction, and partitions the internal region of the frame body 31 into a region corresponding to the first opening 22A and a region corresponding to the second opening 22B (for example, by partitioning air-tightly). There).
  • the wind from the first fan 13A exhausts the second panel 32B. It is easy to go to the exhaust hole 42 of the first panel 32A without going to the hole 42. For this reason, the flow of the wind in the frame 31 is easily stabilized, the vibration of the first shutter 33A can be suppressed, and the noise caused by the vibration can be suppressed or substantially eliminated.
  • the influence of electromagnetic interference is suppressed by the metal mesh members 91A and 91B provided using the frames 31A and 31B. can do.
  • the “mesh member” is not limited to metal, but may be made of synthetic resin or another material. Instead of (or in addition to) the function of suppressing the effect of electromagnetic interference, the mesh member serves as, for example, a support member that supports the shutters 33A and 33B in a substantially horizontal position when the fans 13A and 13B are not driven.
  • It also functions as a protection member that protects the inside of the power conversion device 1 from falling objects from above (for example, tools when work is performed from above), and the user or the operator of the power conversion device 1 erroneously Any one or more of the functions as a safety member for preventing the user from reaching the fans 13A and 13B may be provided.
  • the fifth embodiment is different from the first embodiment in that the fans 13A and 13B are housed in frames 31A and 31B instead of the housing 11. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a power converter 1 according to the fifth embodiment.
  • the first fan 13A is housed in the first frame 31A instead of the housing 11.
  • the first fan 13A, the first frame 31A, the first panel 32A, and the first shutter 33A form one unit U.
  • the unit U can be attached to or replaced with the housing 11 in units of the unit U.
  • these members can be attached to or replaced with the housing 11 in units of the unit U including the first fan 13A, the first frame 31A, the first shutter 33A, and the like. . Thereby, the workability of installation and maintenance of the power converter 1 can be improved.
  • the sixth embodiment is different from the first embodiment in that the frames 31A and 31B are not provided and the panels 32A and 32B and the shutters 33A and 33B are directly attached to the housing 11. Configurations other than those described below are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a power conversion device 1 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a partially exploded perspective view showing the power converter 1 according to the sixth embodiment.
  • the first and second panels 32A and 32B are mounted on the upper surface of the upper wall 11f of the housing 11, and are directly fixed to the upper wall 11f.
  • the first end 51 of each of the first and second shutters 33A, 33B is fixed to the first and second panels 32A, 32B.
  • the first end 51 of the first shutter 33A is fixed to the housing 11 via the first panel 32A.
  • the term “fixed to the housing” in this specification is not limited to the case where it is directly fixed to the housing, but also includes the case where it is fixed via another member (for example, the panel 32A). The same applies to the second shutter 33B.
  • a shutter structure without a shutter axis can be provided, and the shutter can easily operate as designed for a long period of time.
  • FIG. 14 is a plan view showing a part of a power conversion device 1 according to a modification.
  • the first shutter 33A is cut by four lines connecting the center C3 of the first shutter 33A and each corner, and is divided into four shutter pieces 101, 102, 103, and 104.
  • Each of the shutter pieces 101, 102, 103, 104 has a first end (fixed end) 51 and a movable part 56.
  • the first end portion 51 is fixed to at least one of the housing 11 and the frames 31A and 31B (or the frame 31). With such a configuration, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the embodiments are not limited to the above examples.
  • the configurations of the first to sixth embodiments can be implemented in combination with each other.
  • the shutters 33A and 33B and the panels 32A and 32B are not limited to those installed above the housing 11, but may be installed on the side of the housing 11.
  • the panels 32A and 32B are arranged between the frame bodies 31A and 31B and the shutters 33A and 33B, but inside the frame bodies 31A and 31B or between the frame bodies 31A and 31B and the upper wall 11f of the housing 11. May be done.
  • the panels 32A and 32B may be attached to the housing 11 on which the frames 31A and 31B are not provided.
  • Panels 32A and 32B may be omitted.
  • the current plates 34A and 34B may be omitted.
  • the plurality of exhaust holes 42 may be provided evenly at one end of the panels 32A and 32B.
  • the mesh member may be attached to the housing 11 on which the frames 31A and 31B are not provided.
  • the power converter includes a flexible shutter.
  • the shutter is formed in a sheet shape.
  • the shutter includes an end fixed to at least one of the housing and the frame, and a movable part movable with respect to the housing.
  • the shutter is deformed by the wind from the fan when the fan is driven to form a gap through which the wind passes between at least one of the housing and the frame. According to such a configuration, the shutter can easily operate as designed for a long period of time.

Abstract

実施形態の電力変換装置は、筐体と、電力変換ユニットと、ファンと、可撓性のシャッターとを備えている。前記シャッターは、シート状に形成されている。前記シャッターは、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含む。前記シャッターは、前記ファンが駆動された場合に前記ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する。

Description

電力変換装置、および排気用構造体
 本発明の実施形態は、電力変換装置、および排気用構造体に関する。
 筐体と、前記筐体に収容された電力変換ユニットと、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気するファンとを備えた電力変換装置が知られている。
 ところで、電力変換装置の筐体の排気口に対して金属製のシャッターを設ける場合を考える。この場合、シャッターを回動可能に支持するシャッター軸が経年劣化し、電力変換装置の長期使用においてシャッターが設計通りに動作しなくなる可能性がある。
日本国特開2001-317775号公報
 本発明が解決しようとする課題は、シャッターが長期間に亘り設計通りに動作しやすい電力変換装置および排気用構造体を提供することである。
 実施形態の電力変換装置は、筐体と、電力変換ユニットと、ファンと、可撓性のシャッターとを備えている。前記電力変換ユニットは、前記筐体に収容されている。前記ファンは、前記筐体と前記筐体に取り付けられた枠体とのうち少なくとも一方に収容され、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気する。前記シャッターは、シート状に形成され、前記筐体の外部に配置されて前記ファンを覆う。前記シャッターは、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含む。前記シャッターは、前記ファンが駆動された場合に前記ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する。
第1の実施形態の電力変換装置を一部分解して示す斜視図。 第1の実施形態の電力変換装置を示す斜視図。 図2に示された電力変換装置のF3-F3線に沿う断面図。 第1の実施形態の電力変換装置の一部を示す斜視図。 第1の実施形態の電力変換装置を示す断面図。 第1の実施形態の電力変換装置の一部を示す平面図。 図2に示された電力変換装置のF7-F7線に沿う断面図。 第2の実施形態の電力変換装置を示す斜視図。 第3の実施形態の電力変換装置を一部分解して示す斜視図。 第4の実施形態の電力変換装置を一部分解して示す斜視図。 第5の実施形態の電力変換装置を示す断面図。 第6の実施形態の電力変換装置を示す斜視図。 第6の実施形態の電力変換装置を一部分解して示す斜視図。 第1から第6の実施形態の変形例の電力変換装置の一部を示す平面図。
 以下、実施形態の電力変換装置および排気用構造体を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また説明の便宜上、いくつかの図で整流板34A,34Bの図示を省略している。
 (第1の実施形態)
 図1から図7を参照して、第1の実施形態の電力変換装置1および排気用構造体14について説明する。ここで先に、+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向、+Z方向、および-Z方向について定義する。+X方向、-X方向、+Y方向、および-Y方向は、略水平面に沿う方向である。+X方向は、後述する筐体11の前壁11aから後壁11bに向かう方向である。-X方向は、+X方向とは反対の方向である。+X方向と-X方向とを区別しない場合は、単に「X方向」と称する。+Y方向および-Y方向は、X方向とは異なる(例えば略直交する)方向である。+Y方向は、後述する第1ファン13Aから第2ファン13Bに向かう方向である。-Y方向は、+Y方向とは反対方向である。+Y方向と-Y方向とを区別しない場合は、単に「Y方向」と称する。+Z方向および-Z方向は、X方向およびY方向とは異なる(例えば略直交する)方向である。+Z方向は、上向きの略鉛直方向である。―Z方向は、+Z方向とは反対方向であり、下向きの略鉛直方向である。+Z方向と-Z方向とを区別しない場合は、単に「Z方向」と称する。
 図1は、電力変換装置1を一部分解して示す斜視図である。電力変換装置1は、例えば、モータのような負荷に所望の電力を供給するドライブ装置である。例えば、電力変換装置1は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、その直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して前記負荷に供給する。なお、電力変換装置は、上記例に限定されず、例えば、直流電力を交流電力に変換する機能と、直流電力を交流電力に変換する機能とのうち少なくとも一方を有すればよい。
 電力変換装置1は、例えば、筐体11、複数の電力変換ユニット12(図1中では代表して1つのみを示す)、複数のファン13A,13B、および排気用構造体14を備えている。
 筐体11は、例えば箱状に形成されている。筐体11の内部には、複数の電力変換ユニット12を支持する棚(不図示)が設けられている。筐体11は、例えば、前壁11a、後壁11b、第1側壁11c、第2側壁11d、下壁11e、および上壁(天板)11fを有する。
 前壁11aは、筐体11のなかで-X方向側の端部に位置し、Y方向およびZ方向に沿う。前壁11aには、複数の吸気孔21が設けられている。複数の吸気孔21は、筐体11の外部と筐体11の内部とを連通させる。後述するファン13A,13Bが駆動されると、筐体11の外部の空気は、吸気孔21を通じて筐体11の内部に導かれる。
 後壁11bは、筐体11のなかで+X方向側の端部に位置し、Y方向およびZ方向に沿う。第1側壁11cは、筐体11のなかで+Y方向側の端部に位置し、X方向およびZ方向に沿う。第2側壁11dは、筐体11のなかで-Y方向側の端部に位置し、X方向およびZ方向に沿う。下壁11eは、筐体11のなかで-Z方向側の端部に位置し、X方向およびY方向に沿う。
 上壁11fは、筐体11のなかで+Z方向側の端部に位置し、X方向およびY方向に沿う。上壁11fには、複数の開口部22A,22B(第1開口部22Aおよび第2開口部22B)が設けられている。複数の開口部22A,22Bは、例えばY方向に並んでいる。複数の開口部22A,22Bは、それぞれZ方向に上壁11fを貫通し、筐体11の内部と筐体11の外部とを連通させる。後述するファン13A,13Bが駆動されると、筐体11の内部の空気は、開口部22A,22Bを通じて筐体11の外部に排気される。
 複数の電力変換ユニット12は、筐体11に収容されている。電力変換ユニット12は、例えば、交流電力を直流電力に変換するコンバータと、直流電力を交流電力に変換するインバータとのうち少なくとも一方を含む。なお、電力変換装置1は、少なくとも1つの電力変換ユニット12を備えていればよい。電力変換ユニット12は、駆動時に発熱する。
 複数のファン13A,13B(第1ファン13Aおよび第2ファン13B)は、例えば、筐体11に収容されている。各ファン13A,13Bの少なくとも一部は、筐体11の外部に突出して後述する枠体31A,31Bに収容されてもよい。なお、複数のファン13A,13Bは、筐体11に代えて、後述する枠体31A,31Bに収容されてもよい。この場合の例は、第5の実施形態として改めて説明する。
 本実施形態では、複数のファン13A,13Bは、Y方向に並んでいる。各ファン13A,13Bは、例えば、軸流ファンである。各ファン13A,13Bの回転中心軸C1(図3参照)は、Z方向に沿う。各ファン13A,13Bは、-Z方向に開口した吸気口25と、+Z方向に開口した吐出口26とを有する(図3参照)。各ファン13A,13Bは、筐体11内の空気を吸い込み、吸い込んだ空気を+Z方向に吐出する。
 本実施形態では、複数のファン13A,13Bは、筐体11の上端部に収容されている。第1ファン13Aの吐出口26は、筐体11の第1開口部22Aに対応して配置されている。第1ファン13Aは、吸い込んだ空気を、筐体11の第1開口部22Aを通じて筐体11の外部に排気する。一方で、第2ファン13Bの吐出口26は、筐体11の第2開口部22Bに対応して配置されている。第2ファン13Bは、吸い込んだ空気を、筐体11の第2開口部22Bを通じて筐体11の外部に排気する。ただし、各ファン13A,13Bは、筐体11内の空気を筐体11の外部に排気するファンであればよく、構成および配置位置は、上記例に限定されない。
 複数のファン13A,13Bは、例えば、電力変換装置1に冗長性を持たせるために設けられた一対のファンセットである。各ファン13A,13Bは、1台でも電力変換装置1の冷却に十分な性能を持つ。複数のファン13A,13Bは、例えば交互に運転される。複数のファン13A,13Bは、いずれか1台が故障した場合に残りの1台が連続して運転される。
 各ファン13A,13Bは、例えば、ボルトやリベットのような固定部材15によって筐体11の上壁11fに固定されている。固定部材15の少なくとも一部は、上壁11fの上面よりも+Z方向に突出している。
 また、各ファン13A,13Bには、ファンカバー16が取り付けられてもよい。ファンカバー16の少なくとも一部は、例えば、上壁11fの上面よりも+Z方向に突出している。なお、ファンカバー16は、後述するパネル32A,32Bが設けられる場合などは、省略されてもよい。
 次に、排気用構造体14について説明する。排気用構造体14は、例えば、複数の枠体31A,31B(第1枠体31Aおよび第2枠体31B)、複数のパネル32A,32B(第1パネル32Aおよび第2パネル32B)、複数のシャッター33A,33B(第1シャッター33Aおよび第2シャッター33B)、および複数の整流板34A,34B(第1整流板34Aおよび第2整流板34B、図7参照)を有する。
 ここで、第1枠体31A、第1パネル32A、第1シャッター33A、および第1整流板34Aの組(第1組)と、第2枠体31B、第2パネル32B、第2シャッター33B、および第2整流板34Bの組(第2組)とは、構成および機能が互いに略同じである。このため以下では、第1組を代表として説明する。第2組に関する説明は、以下に述べる第1組に関する説明において、「第1枠体31A」を「第2枠体31B」、「第1パネル32A」を「第2パネル32B」、「第1シャッター33A」を「第2シャッター33B」、「第1整流板34A」を「第2整流板34B」、「第1ファン13A」を「第2ファン13B」、「第1開口部22A」を「第2開口部22B」と読み替えればよい。第2組は、第1組に対して、例えば+Y方向側に配置されている。
 まず、第1枠体31Aについて説明する。第1枠体31Aは、筐体11の外部に配置され、上方から筐体11の上壁11fに取り付けられる。第1枠体31Aは、筐体11の第1開口部22Aに対応して配置されている。第1枠体31Aは、平面視において、第1開口部22Aを囲う略四角形の枠状に形成されている。第1枠体31Aは、枠状に形成されることで、+Z方向に向いた排気口41を有する。排気口41は、Z方向で筐体11の第1開口部22Aに面する。
 本実施形態では、第1枠体31Aの中心は、Z方向で、第1ファン13Aの回転中心軸C1(図3参照)と略一致する。「第1枠体31Aの中心」とは、多角形状(例えば四角形状)の第1枠体31Aの全ての角部(例えば4つの角部)から略等距離の位置である。
 第1枠体31Aは、例えば、上述した固定部材15(第1ファン13Aを筐体11の上壁11fに固定する固定部材)の少なくとも一部、およびファンカバー16の少なくとも一部を収容する。これにより、上壁11fから+Z方向に突出した構造物(例えば、固定部材15およびファンカバー16)が存在する場合であっても、第1シャッター33Aが略水平な姿勢で第1ファン13Aを覆いやすくなる。
 次に、第1パネル32Aについて説明する。第1パネル32Aは、X方向およびY方向に沿う板状に形成されている。第1パネル32Aは、金属製または硬質の合成樹脂製であり、剛性を有する。第1パネル32Aは、第1ファン13Aと第1シャッター33Aとの間に配置されている。第1パネル32Aは、第1ファン13Aが駆動されていない場合に、第1シャッター33Aを略水平な姿勢に支持する支持部材として機能する。また、第1パネル32Aは、例えば上方からの落下物(例えば上方で作業が行われる場合の工具など)から電力変換装置1の内部を保護する保護部材としても機能する。また、第1パネル32Aは、電力変換装置1の使用者や作業者が誤って第1ファン13Aに向けて手を伸ばさないようにするための安全部材としても機能する。さらに、第1パネル32Aが金属製の場合、第1パネル32Aは、電磁障害(EMI:Electro Magnetic Interference))対策用の部材としても機能する。
 本実施形態では、第1パネル32Aは、第1枠体31Aの上面に取り付けられ、第1枠体31Aと第1シャッター33Aとの間に配置されている。第1パネル32Aは、第1枠体31Aの排気口41よりも大きな外形を有し、排気口41を上方から覆う。本実施形態では、第1パネル32Aは、第1ファン13Aが駆動されていない場合、該第1パネル32Aの上に載せられた第1シャッター33Aを下方から支持することで、第1シャッター33Aを略水平な姿勢に支持する。「略水平な姿勢」の定義は、第1シャッター33Aの動きと併せて後述する。
 第1パネル32Aは、複数の排気孔42を有する。各排気孔42は、第1枠体31Aの排気口41よりも小さい。各排気孔42は、想定される落下物(例えば工具)や人間の手よりも小さい。ただし、複数の排気孔42の開口面積の合計は、第1ファン13Aの吐出口26の開口面積と同じ以上に設定される。本実施形態では、各排気孔42は、Y方向に沿うスリット状に形成されている。ただし、排気孔42の形状は、上記例に限定されず、多角形状や円形状などでもよい。なお、複数の排気孔42の位置については後述する。
 本実施形態では、第1パネル32Aは、第1枠体31Aの外形に沿う四角形状に形成されている。第1パネル32Aの中心は、Z方向で、第1ファン13Aの回転中心軸C1(図3参照)と略一致する。「第1パネル32Aの中心」とは、多角形状(例えば四角形状)の第1パネル32Aの全ての角部(例えば4つの角部)から略等距離の位置である。
 第1パネル32Aは、複数のねじ挿通穴45を有する。一方で、第1枠体31Aは、複数のねじ挿通穴45に対応する位置にそれぞれ複数のねじ穴44を有する。第1パネル32Aは、複数の固定部材46がねじ挿通穴45に挿通されてねじ穴44に係合することで、第1枠体31Aに固定される。ここで、複数のねじ挿通穴45および複数のねじ穴44は、X方向に沿う第1パネル32Aの中心線Lに対して非対称に配置されている。例えば、複数のねじ穴44は、上記中心線Lに対して+Y方向側に位置する2つのねじ穴44Aと、上記中心線Lに対して-Y方向側に位置する2つのねじ穴44Bとを含む。そして、2つのねじ穴44Aの間の距離は、2つのねじ穴44Bの間の距離とは異なる。これにより、第1枠体31Aに対する第1パネル32Aの取り付け向きが一義的に規制される。その結果、第1枠体31Aに対して正規とは異なる向きで第1パネル32Aが取り付けられことが防止され、後述するように複数の排気孔42を特定方向に偏らせて配置することができる。ただし、実施形態は上記例に限定されず、2つのねじ穴44Aの間の距離と、2つのねじ穴44Bの間の距離とは同じでもよい。
 次に、第1シャッター33Aについて説明する。第1シャッター33Aは、シート状(すなわち平面状)に形成されている。第1シャッター33Aは、第1パネル32Aの複数の排気孔42を全て覆う大きさを有する。第1シャッター33Aは、例えば、全域に亘り厚さが一定である。第1シャッター33Aは、例えば、第1パネル32Aの外形に沿う四角形状である。ただし、第1シャッターの形状は、上記例に限定されない。
 第1シャッター33Aは、可撓性を有し、外力が作用した場合に柔軟に変形可能である。本明細書で「可撓性を有する」とは、弾性を有する場合(変形した場合に反力が作用する場合)と、弾性を有しない場合(変形した場合に反力が作用しない場合)との両方を含む。第1シャッター33Aは、例えば、軟質の合成樹脂製(例えば、ポリエステルフィルム製)である。第1シャッター33Aの材質は、難燃性、耐熱性、耐久性、および強度に優れていると好ましい。第1シャッター33Aの厚さは、例えば1mm以下であり、さらに言えば0.5mm以下である。ただし、第1シャッター33Aの材質および厚さは、上記例に限定されない。
 図2は、電力変換装置1を示す斜視図である。図2中で(a)は、ファン13Aが停止している状態を示す。図2中で(b)は、ファン13Aが駆動されている状態を示す。なお図2中の矢印F1,F2については後述する。
 第1シャッター33Aは、筐体11および第1枠体31Aの外部に配置されている。本実施形態では、第1シャッター33Aは、筐体11および第1枠体31Aの上方で、略水平に配置されている。第1シャッター33Aは、第1端部51、第2端部52、第3端部53、および第4端部54を有する。
 第1端部51は、四角形状の第1シャッター33Aの1つの辺に沿って設けられている。本実施形態では、第1端部51は、第1シャッター33Aのなかで-Y方向側の端部である。第1端部51は、第1枠体31Aに固定される固定端部である。第1端部51は、例えば、ねじのような複数の固定部材61によって、第1パネル32Aに固定されている。すなわち、第1端部51は、第1パネル32Aを介して第1枠体31Aに固定されている。本明細書で「枠体に固定される」とは、枠体に直接固定される場合に限定されず、別部材(例えばパネル32A)を介して固定される場合も含む。複数の固定部材61は、互いに間隔を空けて第1端部51の延伸方向(例えばX方向)に並んでいる。
 第2端部52は、第1シャッター33Aのなかで、第1端部51とは反対側に位置する。第3端部53および第4端部54は、第1端部51と第2端部52とを結ぶ方向(Y方向)に対して異なる方向(X方向)における第1シャッター33Aの両端部である。第2から第4の端部52,53,54は、筐体11、第1枠体31A、および第1パネル32Aに対して固定されていない。このため、第1シャッター33Aのなかで第1端部51を除く領域は、筐体11、第1枠体31A、および第1パネル32Aに対してZ方向に移動可能な可動部56を形成している(図2中の(b)参照)。
 図3は、図2に示された電力変換装置1のF3-F3線に沿う断面図である。図3中で(a)は、ファン13Aが停止している状態を示す。図3中で(b)は、ファン13Aが駆動されている状態を示す。第1シャッター33Aの可動部56は、第1ファン13Aが駆動されていない場合、第1パネル32Aの上面に接し、第1パネルの複数の排気孔42、第1枠体31Aの排気口41、筐体11の第1開口部22A、および第1ファン13Aを上方から覆う(図3中の(a)参照)。本明細書で「覆う」とは、対象物を完全に覆う場合に限定されず、対象物の一部のみを覆う場合も含む。また「シャッターがファンを覆う」とは、シャッターとファンとの間に別部材(本実施形態では、パネル32A)が存在する場合も含む。
 本実施形態では、第1シャッター33Aの可動部56は、第1ファン13Aが駆動されていない場合、第1パネル32Aの上に位置し、第1パネル32Aによって下方から支持される。すなわち、第1シャッター33Aは、第1ファン13Aが駆動されていない場合、第1パネル32Aによって略水平な姿勢で支持されて複数の排気孔42などを覆う。本明細書で「略水平な姿勢」とは、シャッターが略水平に完全に伸びている厳密な場合に限定されず、シャッターがファンによって変形させられた状態から元の状態に復帰する過程でシャッターに撓みなどが生じている場合も含む。
 本実施形態では、第1シャッター33Aの第2端部52、第3端部53、および第4端部54は、第1ファン13Aが駆動されていない場合、第1パネル32Aの上に位置し、第1パネル32Aによって下方から支持される。これにより、第1シャッター33Aが略水平な姿勢で安定して支持される。
 一方で、第1シャッター33Aの可動部56は、第1ファン13Aが駆動された場合、第1ファン13Aからの風によって変形し、第1枠体31Aと第1シャッター33Aとの間に第1ファン13Aからの風を通す隙間(流路)Sを形成する(図3中の(b)参照)。すなわち、第1シャッター33Aは、該第1シャッター33Aの可動部56が第1ファン13Aからの風によって持ち上げられる(浮き上がる)ことで、第1枠体31Aの上面と第1シャッター33Aとの間に上記隙間Sを形成する。本明細書で「第1枠体と第1シャッターとの間に隙間を形成する」とは、第1枠体31Aの上面に取り付けられた第1パネル32Aと第1シャッター33Aとの間に隙間Sが形成される場合も含む。
 ところで、第1ファン13Aからの風は、第1シャッター33Aの第2端部52と第1枠体31Aとの間の隙間、第1シャッター33Aの第3端部53と第1枠体31Aとの間の隙間、および第1シャッター33Aの第4端部54と第1枠体31Aとの間の隙間のそれぞれから放出される(図2参照)。ここで、第1ファン13Aが駆動された場合、第1シャッター33Aの第2端部52、第3端部53、第4端部54のうち第2端部52が最も高く持ち上げられる。このため、第1シャッター33Aの第2端部52と第1枠体31Aとの間の隙間から排気される風の量は、第1シャッター33Aの第3端部53と第1枠体31Aとの間の隙間から排気される風の量、および第1シャッター33Aの第4端部54と第1枠体31Aとの間の隙間から排気される風の量の各々と比べて多い。このため本明細書では、第1シャッター33Aの第2端部52と第1枠体31Aとの間の隙間から排気される風の流れ方向を「主流れ方向」と称する。本実施形態では、第1シャッター33Aのなかで-Y方向側に第1端部51が位置するため、+Y方向が「主流れ方向」に該当する。
 本実施形態では、第1シャッター33Aと第2シャッター33Bとは、Y方向に並べて配置されている。そして本実施形態では、第1シャッター33Aが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F1が第1シャッター33Aから第2シャッター33Bの上方に向かう方向となり、第2シャッター33Bが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F2が第2シャッター33Bから第1シャッター33Aとは反対側に向かう方向となるように、第1シャッター33Aの第1端部51および第2シャッター33Bの第1端部51の配置位置が設定されている(図2参照)。具体的には、第1シャッター33Aの第1端部51は、第1シャッター33Aのなかで-Y方向側に配置されている。同様に、第2シャッター33Bの第1端部51は、第2シャッター33Bのなかで-Y方向側に配置されている。
 第1シャッター33Aは、第1ファン13Aの駆動が停止された場合、第1シャッター33Aの自重によって下がり、第1パネル32Aの上に戻る。これにより、第1パネルの複数の排気孔42、第1枠体31Aの排気口41、筐体11の第1開口部22A、および第1ファン13Aを上方から再び覆い、第1パネル32Aの複数の排気孔42が第1シャッター33Aによって閉鎖される。これにより、電力変換装置1の停止時(第1ファン13Aの停止時)に、外部の埃などが電力変換装置1の内部に入りにくくなる。
 次に、第1シャッター33Aの大きさについて説明する。図4は、電力変換装置1の一部を示す斜視図である。ここで、第1パネル32Aの複数の排気孔42は、第1孔42a、第2孔42b、および第3孔42cを含む。第1孔42aは、第1ファン13Aが駆動されていない状態で、複数の排気孔42のなかで第1シャッター33Aの第2端部52に最も近い孔である。第2孔42bは、第1ファン13Aが駆動されていない状態で、複数の排気孔42のなかで第1シャッター33Aの第3端部53に最も近い孔である。第3孔42cは、第1ファン13Aが駆動されていない状態で、複数の排気孔42のなかで第1シャッター33Aの第4端部54に最も近い孔である。
 また、第1シャッター33Aは、第1端部51を規定する第1縁(第1辺)e1、第2端部52を規定する第2縁(第2辺)e2、第3端部53を規定する第3縁(第3辺)e3、および第4端部54を規定する第4縁(第4辺)e4を有する。そして、第1ファン13Aが駆動されていない状態(第1シャッター33Aが平面状に伸びた状態)で、第1孔42aと第2縁e2との間の最短距離を第1距離L1、第2孔42bと第3縁e3との間の最短距離を第2距離L2、第3孔42cと第4縁e4との間の最短距離を第3距離L3とした場合、第1距離L1は、第2距離L2および第3距離L3の各々よりも大きい。
 また別の観点で見ると、第1シャッター33Aは、次に述べる大きさを有してもよい。図5は、第1ファン13Aが最大定格出力で駆動された場合の電力変換装置1を示す断面図である。「最大定格出力」とは、定格出力として出力が複数段で切替可能なファンの場合、それらのうち最大の出力を意味し、出力がON/OFFのみで切替可能なファンの場合、そのON状態の出力を意味する。第1シャッター33Aは、第1ファン13Aが最大定格出力で駆動されて第1ファン13Aからの風によって第1シャッター33Aが変形した状態で、第1シャッター33Aの第2端部52が第1孔42aに対して第1端部51とは反対側に残る大きさを有する。すなわち、第1シャッター33Aの第2端部52は、第1ファン13Aが最大定格出力で駆動された状態で、第1孔42aの+Y方向側の端部よりもさらに+Y方向側に位置する。
 次に、第1パネル32Aの複数の排気孔42の配置位置について説明する。本実施形態では、複数の排気孔42は、第1パネル32Aの中心に対して偏った位置に配置されている。すなわち、複数の排気孔42は、第1シャッター33Aの第1端部51よりも第2端部52の近くに偏って配置されている。
 図6は、電力変換装置1の一部を拡大して示す平面図である。第1パネル32Aは、第1領域R1と、第2領域R2とを有する。第1領域R1は、第1パネル32Aの中心C2(第1ファン13Aの回転中心軸C1と一致)に対して-Y方向側に位置する領域である。第2領域R2は、第1パネル32Aの中心C2に対して+Y方向側に位置する領域である。そして、第2領域R2における複数の排気孔42の開口面積の合計は、第1領域R1における複数の排気孔42の開口面積の合計よりも大きい。
 次に、第1整流板34Aについて説明する。図7は、図2に示された電力変換装置のF7-F7線に沿う断面図である。ここで、第1シャッター33Aは、第1領域R3と、第2領域R4とを有する。第1領域R3は、第1シャッター33Aの中心C3と第1端部51との間に位置する領域である。第2領域R4は、第1シャッター33Aの中心C3と第2端部52との間に位置する領域である。
 第1整流板34Aは、第1枠体31Aに収容されている。第1整流板34Aは、第1ファン13Aの回転中心軸C1に対して傾いた傾斜部71を含み、第1ファン13Aからの風の少なくとも一部の流れ方向を第1シャッター33Aの第2領域R4に向けて変える。第1整流板34Aは、例えば、X方向において、第1枠体31Aの内部の全幅に亘って設けられている。
 本実施形態では、第1整流板34Aは、傾斜部71と、固定部72とを有する。傾斜部71は、上方に進むに従い+Y方向側に位置するように第1ファン13Aの回転中心軸C1に対して斜めに傾いている。本実施形態では、傾斜部71は、-Z方向側に位置した第1端部71a(下端部)と、+Z方向側に位置した第2端部71b(上端部)とを有する。第1端部71aは、例えば、第1ファン13Aの-Y方向側の端部よりも-Y方向側に位置する。第1端部71aは、Z方向で第1ファン13Aと重ならない。一方で、第2端部71bは、第1端部71aよりも+Y方向側に位置する。第2端部71bは、Z方向で第1ファン13Aと重なる。
 第1整流板34Aの固定部72は、例えば、傾斜部71の第2端部71bから-Y方向に折り曲げられている。固定部72は、例えば、第1パネル32Aの下面に固定されている。たたし、固定部72の位置や形状は、上記例に限定されない。
 以上のような構成によれば、電力変換装置1のシャッターが長期間に亘り設計通りに動作しやすくなる。ここで、電力変換装置1の排気口を開閉する金属製のシャッター板が設けられる場合を比較例として考える。この比較例の電力変換装置は、ファンの風圧によって回転する金属製のシャッター板と、このシャッター板を回転可能に支持する支持軸(シャッター軸)とを有する。このような構成では、シャッターを回動可能に支持するシャッター軸が経年劣化し、電力変換装置の長期使用においてシャッターが設計通りに動作しなくなる場合があり得る。
 また上記比較例の構成では、ある程度の重さの金属製のシャッターをファンの風圧によって回転させる必要がある。このため、上記シャッター軸は、シャッターの端部に取り付けられるのではなく、シャッターの中央部近くに取り付けられ、シャッターの一部がカウンターウェイトとして機能するように構成される。このような構成では、ある程度の重さの金属製のシャッターをファンの風圧によって回転させることができるが、シャッターの回転時にカウンターウェイトが沈み込むための高さ空間が必要になるとともに、シャッターの重さのバランスに関する細かな調整が必要になる。
 一方で、本実施形態では、電力変換装置1は、可撓性の第1シャッター33Aを有する。第1シャッター33Aは、シート状に形成されている。第1シャッター33Aは、第1ファン13Aが駆動された場合に第1ファン13Aからの風によって変形して第1枠体31Aと第1シャッター33Aと間に前記風を通す隙間Sを形成する。このような構成によれば、シャッターを回動可能に支持するシャッター軸が不要になるため、シャッター軸の経年劣化に伴う問題が生じない。その結果、シャッターが長期間に亘り設計通りに動作しやすくなる。また本実施形態の構成によれば、カウンターウェイトが沈み込むための高さ空間を確保する必要が無いため、装置全体として小型化を図ることができる。さらに、シャッターの重さのバランスに関する細かな調整も必要ないため、設置作業やメンテナンスも容易になる。
 本実施形態では、第1シャッター33Aは、筐体11よりも上方で略水平に配置され、可動部56が前記風によって上方に持ち上げられることで隙間Sを形成する。このような構成によれば、第1ファン13Aの停止時に第1シャッター33Aが自重によって元の位置に復帰しやすい。これにより、電力変換装置1の防塵性をさらに高めることができる。
 本実施形態では、電力変換装置1は、第1ファン13Aと第1シャッター33Aとの間に配置され、複数の排気孔42を有した第1パネル32Aをさらに備える。このような構成によれば、第1パネル32Aによって上方からの落下物を受け止めることができ、シャッターが柔らかい場合であっても電力変換装置1の内部を保護することができる。
 本実施形態では、第1パネル32Aは、第1枠体31Aと第1シャッター33Aとの間に配置され、第1ファン13Aが駆動されていない場合に第1シャッター33Aを略水平に支持する。このような構成によれば、第1シャッター33Aを略水平な姿勢に伸びやすく、その結果、第1シャッター33Aが撓んだ状態になりやすい場合と比べて、複数の排気孔42が第1シャッター33Aによって覆われやすくなる。これにより、電力変換装置1の防塵性をさらに高めることができる。
 本実施形態では、複数の排気孔42は、第1シャッター33Aの第1端部51よりも第2端部52の近くに偏って配置されている。このような構成によれば、第1シャッター33Aの第1端部51と比べて、第1シャッター33Aの第2端部52に多くの風を当てることができる。その結果、第1シャッター33Aの持ち上がりの姿勢が安定し、大きな隙間Sが確保されやすい。これにより、筐体11内の空気をよりスムーズに外部に排気することができる。これは、電力変換装置1の冷却性能の向上に繋がる。また、第1シャッター33Aの第1端部51と比べて第2端部52に多くの風を当てることができると、第1ファン13Aが停止して第1シャッター33Aが元の位置に復帰するときに、第1シャッター33Aの中央部に撓みが生じにくくなる。その結果、電力変換装置1の防塵性をさらに高めることができる。
 本実施形態では、例えば、第1シャッター33Aは、第1ファン13Aが最大定格出力で駆動されて前記風によって第1シャッター33Aが変形した状態で、第2端部52が第1孔42aに対して第1端部51とは反対側に残る大きさを有する。このような構成によれば、第1ファン13Aが停止して第1シャッター33Aが元の位置に復帰するときに、全ての排気孔42がより確実に塞がれやすい。これにより、電力変換装置1の防塵性をさらに高めることができる。
 本実施形態では、第1整流板34Aは、第1ファン13Aの回転中心軸C1に対して傾いた傾斜部71を有し、第1ファン13Aからの風の少なくとも一部の流れ方向を第1シャッター33Aの第2領域R4に向けて変える。このような構成によれば、第1シャッター33Aの第1領域R3と比べて、第1シャッター33Aの第2領域R4に多くの風を当てることができる。その結果、第1シャッター33Aの持ち上がりの姿勢が安定し、大きな隙間Sが確保されやすい。これにより、筐体11内の空気をよりスムーズに外部に排気することができる。これは、電力変換装置1の冷却性能の向上に繋がる。また、第1シャッター33Aの第1領域R3と比べて第1シャッター33Aの第2領域R4に多くの風を当てることができると、第1ファン13Aが停止して第1シャッター33Aが元の位置に復帰するときに、第1シャッター33Aの中央部に撓みが生じにくくなる。その結果、電力変換装置1の防塵性をさらに高めることができる。さらに、第1整流板34Aが設けられると、第1枠体31Aの内部で風の流れが安定しやすくなる。その結果、第1シャッター33Aの振動(例えばZ方向の揺れ)を抑えることができ、振動に伴う騒音を抑えるまたは実質的に無くすことができる。
 本実施形態では、第1シャッター33Aが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F1が第1シャッター33Aから第2シャッター33Bの上方に向かう方向となり、第2シャッター33Bが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F2が第2シャッター33Bから第1シャッター33Aとは反対側に向かう方向となる。このような構成によれば、上記2つの風の主流れ方向が互いに向かい合う場合や、互いに並行となる場合(例えば共に+X方向に向く場合)と比べて、第1シャッター33Aが形成する隙間Sから排気される風と、第2シャッター33Bが形成する隙間Sから排気される風とが互いに干渉しにくくなる。このため、第1および第2のシャッター33A,33Bの振動を抑えることができ、振動に伴う騒音を抑えるまたは実質的に無くすことができる。
 (第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、風の主流れ方向が第1の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
 図8は、第2の実施形態の電力変換装置1を示す斜視図である。図8に示すように、本実施形態では、第1シャッター33Aが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F1と、第2シャッター33Bが形成する隙間Sから排気される風の主流れ方向F2とが、互いに向かい合う方向ではない互いに異なる方向となるように、第1シャッター33Aの第1端部51および第2シャッター33Bの第1端部51の配置位置が設定されている。具体的には、第1シャッター33Aの第1端部51は、第1シャッター33Aのなかで+Y方向側に配置されている。同様に、第2シャッター33Bの第1端部51は、第2シャッター33Bのなかで-Y方向側に配置されている。本実施形態では、2つの風の主流れ方向F1,F2は、互いに反対方向である。
 このような構成によれば、上記2つの風の主流れ方向が互いに向かい合う場合や、互いに並行となる場合(例えば共に+X方向に向く場合)と比べて、第1シャッター33Aが形成する隙間Sから排気される風と、第2シャッター33Bが形成する隙間Sから排気される風とが互いに干渉しにくくなる。このため、第1および第2のシャッター33A,33Bの振動を抑えることができ、振動に伴う騒音を抑えるまたは実質的に無くすことができる。
 なお、第1シャッター33Aが形成する隙間Sを通じて排気される風の主流れ方向F1と、第2シャッター33Bが形成する隙間Sを通じて排気される風の主流れ方向F2は、互いに向かい合う方向ではない互いに異なる方向であればよく、上記例とは異なる方向でもよい。
 (第3の実施形態)
 次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第1枠体31Aおよび第2枠体31Bが1つの枠体31として一体に設けられた点が第1の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
 図9は、第3の実施形態の電力変換装置1を一部分解して示す斜視図である。第3の実施形態の電力変換装置1は、第1枠体31Aおよび第2枠体31Bに代えて、枠体31を有する。枠体31は、枠本体81と、仕切り部材82とを有する。枠体31は、平面視において、第1および第2の開口部22A,22Bを囲う四角形状の枠状に形成されている。仕切り部材82は、枠体31のY方向の略中央部に設けられている。仕切り部材82は、X方向に延びて、枠体31の内部領域を第1開口部22Aに対応する領域と、第2開口部22Bに対応する領域とに仕切っている(例えば、気密に仕切っている)。
 このような構成によれば、例えば、第2ファン13Bが停止された状態で、第1ファン13Aが運転される場合であっても、第1ファン13Aからの風は、第2パネル32Bの排気孔42に向かわずに、第1パネル32Aの排気孔42に向かいやすくなる。このため、枠体31内での風の流れが安定しやすく、第1シャッター33Aの振動を抑えることができ、振動に伴う騒音を抑えるまたは実質的に無くすことができる。
 (第4の実施形態)
 次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、パネル32A,32Bに代えて、EMI対策用の金属メッシュ部材91A,91Bが設けられた点が第1の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
 図10は、第4の実施形態の電力変換装置1を一部分解して示す斜視図である。第4の実施形態の電力変換装置1は、EMI対策用の第1および第2の金属メッシュ部材91A,91Bを有する。第1金属メッシュ部材91Aは、第1枠体31Aに収容されて、第1ファン13Aと第1シャッター33Aとの間に位置する。第2金属メッシュ部材91Bは、第2枠体31Bに収容されて、第2ファン13Bと第2シャッター33Bとの間に位置する。第1および第2の金属メッシュ部材91A,91Bの各々は、「メッシュ部材」の一例である。
 このような構成によれば、合成樹脂製のシャッター33A,33Bが設けられる場合であっても、枠体31A,31Bを利用して設けられた金属メッシュ部材91A,91Bによって電磁障害の影響を抑制することができる。なお、「メッシュ部材」は、金属製に限らず、合成樹脂製やその他の材料で形成されてもよい。メッシュ部材は、電磁障害の影響を抑制する機能の代わりに(または加えて)、例えば、ファン13A,13Bが駆動されていない場合にシャッター33A,33Bを略水平な姿勢に支持する支持部材としての機能や、上方からの落下物(例えば上方で作業が行われる場合の工具など)から電力変換装置1の内部を保護する保護部材としても機能、電力変換装置1の使用者や作業者が誤ってファン13A,13Bに向けて手を伸ばさないようにするための安全部材としての機能のうちいずれか1つ以上を有してもよい。
 (第5の実施形態)
 次に、第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、ファン13A,13Bが筐体11に代えて、枠体31A,31Bに収容された点が第1の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
 図11は、第5の実施形態の電力変換装置1を示す断面図である。第5の実施形態の電力変換装置1では、第1ファン13Aは、筐体11に代えて、第1枠体31Aに収容されている。これにより、第1ファン13A、第1枠体31A、第1パネル32A、および第1シャッター33Aは、1つのユニットUを形成している。ユニットUは、このユニットUを単位として筐体11に対して取り付けや交換が可能である。本実施形態では、第2ファン13Bについても同様である。
 このような構成によれば、第1ファン13A、第1枠体31A、および第1シャッター33Aなどを含むユニットUを単位として、これら部材を筐体11に対して取り付けや交換をすることができる。これにより、電力変換装置1の設置やメンテナンスの作業性を高めることができる。
 (第6の実施形態)
 次に、第6の実施形態について説明する。第6の実施形態は、枠体31A,31Bが設けられておらず、パネル32A,32Bおよびシャッター33A,33Bが筐体11に直接取り付けられた点が第1の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1の実施形態と同様である。
 図12は、第6の実施形態の電力変換装置1を示す斜視図である。図13は、第6の実施形態の電力変換装置1を一部分解して示す斜視図である。本実施形態では、第1および第2のパネル32A,32Bは、筐体11の上壁11fの上面に載置されて、上壁11fに直接に固定されている。第1および第2のシャッター33A,33Bの各々の第1端部51は、第1および第2のパネル32A,32Bに固定されている。言い換えると、第1シャッター33Aの第1端部51は、第1パネル32Aを介して筐体11に固定されている。本明細書で「筐体に固定される」とは、筐体に直接固定される場合に限定されず、別部材(例えばパネル32A)を介して固定される場合も含む。第2シャッター33Bについても同様である。
 このような構成によっても、シャッター軸が存在しないシャッター構造を提供することができ、シャッターが長期間に亘り設計通りに動作しやすくなる。
 次に、第1から第6の実施形態の電力変換装置1の変形例について説明する。図14は、変形例に係る電力変換装置1の一部を示す平面図である。本変形例では、第1シャッター33Aは、第1シャッター33Aの中心C3と各角部とを結ぶ4つのラインで切断され、4つのシャッター片101,102,103,104に分かれている。各シャッター片101,102,103,104は、第1端部(固定端部)51と、可動部56とを有する。第1端部51は、筐体11と枠体31A,31B(または枠体31)とのうち少なくとも一方に固定されている。このような構成によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
 以上、第1から第6の実施形態および変形例について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。第1から第6の実施形態の構成は、互いに組み合わせて実現可能である。また、シャッター33A,33Bおよびパネル32A,32Bは、筐体11の上方に設置されるものに限定されず、筐体11の側方に設置されてもよい。パネル32A,32Bは、枠体31A,31Bとシャッター33A,33Bとの間に代えて、枠体31A,31Bの内部や、枠体31A,31Bと筐体11の上壁11fとの間に配置されてもよい。また、パネル32A,32Bは、枠体31A,31Bが設けられていない筐体11に取り付けられてもよい。また、パネル32A,32Bは、省略されてもよい。整流板34A,34Bは、省略されてもよい。複数の排気孔42は、パネル32A,32Bの一方の端部に偏らずに設けられてもよい。また、メッシュ部材は、枠体31A,31Bが設けられていない筐体11に取り付けられてもよい。
 以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電力変換装置は、可撓性のシャッターを備えている。前記シャッターは、シート状に形成されている。前記シャッターは、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含む。前記シャッターは、前記ファンが駆動された場合に前記ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する。このような構成によれば、シャッターが長期間に亘り設計通りに動作しやすくなる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
 1…電力変換装置、11…筐体、12…電力変換ユニット、13A,13B…ファン、14…排気用構造体、31,31A,31B…枠体、32A,32B…パネル、33A,33B…シャッター、34A,34B…整流板、41…枠体の排気口、42…パネルの排気孔、42a…第1孔、51…第1端部、52…第2端部、53…第3端部、54…第4端部、56…可動部、C1…ファンの回転中心軸、S…隙間、F1,F2…風の主流れ方向。

Claims (12)

  1.  筐体と、
     前記筐体に収容された電力変換ユニットと、
     前記筐体と前記筐体に取り付けられた枠体とのうち少なくとも一方に収容され、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気する第1ファンと、
     シート状に形成され、前記筐体の外部に配置されて前記第1ファンを覆うとともに、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された第1端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含み、前記第1ファンが駆動された場合に前記第1ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する可撓性の第1シャッターと、
     を備えた電力変換装置。
  2.  前記第1ファンは、前記筐体の上方に向けて前記風を送り、
     前記第1シャッターは、前記筐体よりも上方で略水平に配置され、前記可動部が前記風によって上方に持ち上げられることで前記隙間を形成する、
     請求項1に記載の電力変換装置。
  3.  前記枠体をさらに備え、
     前記枠体は、上方に向いた排気口を有し、
     前記第1シャッターは、前記枠体の外部に配置され、前記第1ファンが駆動されていない場合に前記排気口を上方から覆う、
     請求項2に記載の電力変換装置。
  4.  前記枠体に収容された整流板をさらに備え、
     前記第1シャッターは、前記第1端部とは反対側に位置した第2端部を有するとともに、該第1シャッターの中心と前記第1端部との間に位置した第1領域と、該第1シャッターの中心と前記第2端部との間に位置した第2領域とを有し、
     前記整流板は、前記第1ファンの回転中心軸に対して傾いた傾斜部を含み、前記第1ファンからの風の少なくとも一部の流れ方向を前記第1シャッターの前記第2領域に向けて変える、
     請求項3に記載の電力変換装置。
  5.  メッシュ部材をさらに備え、
     前記メッシュ部材は、前記枠体に収容されて前記第1ファンと前記第1シャッターとの間に位置する、
     請求項3に記載の電力変換装置。
  6.  前記第1ファンと前記第1シャッターとの間に配置され、複数の排気孔を有したパネルをさらに備えた、
     請求項2に記載の電力変換装置。
  7.  前記パネルは、前記第1ファンが駆動されていない場合に該パネルの上に位置した前記第1シャッターを略水平な姿勢に支持する、
     請求項6に記載の電力変換装置。
  8.  前記第1シャッターは、前記第1端部とは反対側に位置した第2端部を有し、
     前記複数の排気孔は、前記第1シャッターの前記第1端部よりも前記第2端部の近くに偏って配置されている、
     請求項6に記載の電力変換装置。
  9.  前記第1シャッターは、前記第1端部とは反対側に位置した第2端部を有し、
     前記複数の排気孔は、該複数の排気孔のなかで前記第1シャッターの前記第2端部に最も近い第1孔を含み、
     前記第1シャッターは、前記第1ファンが最大定格出力で駆動されて前記風によって前記第1シャッターが変形した状態で、前記第2端部が前記第1孔に対して前記第1端部とは反対側に残る大きさを有した、
     請求項6に記載の電力変換装置。
  10.  前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に収容され、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気する第2ファンと、
     シート状に形成され、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された第1端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含み、前記第2ファンが駆動された場合に前記第2ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する可撓性の第2シャッターと、
     をさらに備え、
     前記第1シャッターと前記第2シャッターとは、並べて配置され、
     前記第1シャッターが形成する前記隙間から排気される風の主流れ方向が前記第1シャッターから前記第2シャッターの上方に向かう方向であり、前記第2シャッターが形成する前記隙間から排気される風の主流れ方向が前記第1シャッターとは反対側に向かう方向となるように、前記第1シャッターの前記第1端部および前記第2シャッターの前記第1端部の配置位置が設定されている、
     請求項1に記載の電力変換装置。
  11.  前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に収容され、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気する第2ファンと、
     シート状に形成され、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された第1端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含み、前記第2ファンが駆動された場合に前記第2ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する可撓性の第2シャッターと、
     をさらに備え、
     前記第1シャッターと前記第2シャッターは、並べて配置され、
     前記第1シャッターが形成する前記隙間から排気される風の主流れ方向と、前記第2シャッターが形成する前記隙間から排気される風の主流れ方向とが、互いに向かい合う方向ではない互いに異なる方向となるように、前記第1シャッターの前記第1端部および前記第2シャッターの前記第1端部の配置位置が設定されている、
     請求項1に記載の電力変換装置。
  12.  筐体と、前記筐体に収容された電力変換ユニットと、前記筐体と前記筐体に取り付けられた枠体とのうち少なくとも一方に収容され、前記筐体内の空気を前記筐体の外部に排気するファンとを有した電力変換装置に用いられる排気用構造体であって、
     シート状に形成され、前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方に固定された第1端部と、前記筐体に対して移動可能な可動部とを含み、前記ファンが駆動された場合に前記ファンからの風によって変形して前記筐体と前記枠体とのうち少なくとも一方との間に前記風を通す隙間を形成する可撓性のシャッター、
     を備えた排気用構造体。
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