JPH11112159A - 電力変換装置の外被構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力変換装置の外被の部品点数を減らし、組立
て作業の手間を減らすと共に、装置全体を小形化できる
ようにすることにある。 【解決手段】電力変換装置の左右両側面板，上下部カバ
ーと前面板は適宜の弾性を有する絶縁性材料で左右両側
面板は同一形状に成形し、上下両カバーも同一形状に成
形し、これらに設けた凸部とこれに契合する凹部とで、
ねじ無しで箱体を形成させるが、前記左右両側面板は平
面に近い形状にする。また前記上下両部カバーにはその
厚さが急激に薄くなる部分を設け、折り取りで寸法を変
化できる。前面板は特定角度まで回転すれば取り外せる
構造とし、この前面板には開口部と、この体後部を覆う
蓋を設ける。また制御用プリント板は、ブリント板支持
体に設けた第１突出部と第２突出部に挟まれて固定でた
きる構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力変換用の半
導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子を冷却す
るファンとで構成する電力変換装置の周囲を覆う電力変
換装置の外被構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力変換装置にはいろいろな種類がある
が、もっとも一般的なものはインバータ装置であり、こ
のインバータ装置を使用すれば誘導電動機を所望の回転
速度で運転させることができるので、産業用や民生用に
広く使用されている。このインバータ装置は、商用電源
をこれとは電圧と周波数が異なる交流電力に変換する装
置であって、トランジスタやサイリスタなどの半導体ス
イッチ素子と、この半導体スイッチ素子を適切な時点で
オン・オフ動作させるための制御用プリント板と、この
半導体スイッチ素子へ冷却用空気を送るためのファンと
で構成しており、特に大容量の装置でないかぎり、これ
らを壁掛け型の箱に収納している。そこで、以下では壁
掛け型の箱に収納したインバータ装置の内部下方にファ
ンを設置し、このファンで冷却用空気を箱の下側から上
方へ通過させる構成の装置について説明する。

【０００３】図１１はインバータ装置の構造の従来例を
示した構造図である。半導体スイッチ素子としてのトラ
ンジスタ５はフレーム８に取り付けられるが、このトラ
ンジスタ５の発熱を放散させるための冷却フィン６が、
フレーム８の後側に突出している。ファン７により下部
から吸入した冷却用空気は、冷却フィン６に吹きつけて
熱を奪ったのち上方へ放出する。底板１，右側面板２，
左側面板３とで箱状のダクトを形成して、冷却用空気が
拡散しないようにしている。トランジスタ５の上側には
プリント板ケース１０に装着した制御用プリント板９を
載せ、その上を前面板４で覆うことにより、インバータ
装置の外被が箱状に形成される。また、底板１には上部
据付台１１と下部据付台１２を取り付ける。これら両据
付台により、当該インバータ装置は垂直な壁に取り付け
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１に図示のインバ
ータ装置を壁に取り付けた状態では、上部の冷却用空気
排出部と、下部の冷却用空気取り入れ部には覆いが無
い。よって異物が上から落下した場合は装置内部に入り
込んで短絡事故を生じる恐れがあるし、下からは冷却空
気と共に異物がファン７に侵入する恐れもある。また右
側面板２，左側面板３，前面板４が金属製ならば充電部
との間隔を大きくしなければならないから、装置全体が
大形化する欠点がある。右側面板２と左側面板３は同じ
形状にはならないし、これらはねじを使って箱状に組み
立てなければならないので、手間がかかるし、部品点数
が多くなる欠点もある。

【０００５】そこでこの発明の目的は、電力変換装置の
外被の部品点数を減らし、組立て作業の手間を減らすと
共に、装置全体を小形化できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明の電力変換装置の外被構造は、電力変換
用の半導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子を
適切な時点でオン・オフ動作させる制御用プリント板
と、下側から上方向への空気流をつくって前記半導体ス
イッチ素子の発熱を除去するファンとを備えている電力
変換装置の右側面を覆う右側面板，左側面を覆う左側面
板，上面を覆う上部カバー，下面を覆う下部カバー，お
よび前面を覆う前面板は、いずれも適宜の弾性を有する
絶縁性材料を使用する。これら両側面板と上下部カバー
と前面板の辺の部分には凸部とこの凸部に契合する凹部
とをそれぞれに備え、前記右側面板と左側面板は同一形
状に成形し、前記上部カバーと下部カバーは同一形状に
成形し、これら凸部と凹部との契合により底のない箱体
を形成させるものとする。

【０００７】前記右側面板と左側面板は平面に近い形状
にする。前記上部カバーと下部カバーには、その厚さが
急激に薄くなる部分を、前記箱体の底と平行する直線で
設けるものとする。前記前面板の上端または下端の両側
面に長円状の突起を設け、前記両側面板には、入口の幅
寸法は前記長円状突起の短径寸法とし、それより奥の部
分の幅寸法は前記長円状突起の長径寸法とした切り欠き
部を備えるか、またはこれとは逆に前記長円状突起を前
記両側面板に備えると共に前記と同じ形状の切り欠き部
を前記前面板の上端または下端の両側面に備えるものと
する。

【０００８】前記前面板に開口部を設け、この開口部は
一端にヒンジを設けた蓋で閉鎖するが、この蓋は閉鎖状
態または全開状態で固定できるものとする。前記制御用
プリント板の周囲の任意の部分に切り欠き部を設ける。
一方、前記両側面板か前記上下部カバーかまたはこれら
に代わる制御用ブリント板支持体には、前記制御用プリ
ント板の切り欠き部に対応する位置に第１の突出部を設
け、この第１突出部とは異なる位置で前記制御用プリン
ト板の厚み分に相当する高さの差を有して第２の突出部
を設けるものとする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例を表し
た構造図であって、インバータ装置の外被を分解した状
態を表している。この図１において、フレーム２８の下
側にはファン２７と、このファン２７で生じる空気流が
拡散せずに通過する風胴２６が取り付けられている。フ
レーム２８の上側に図示している半導体スイッチ素子と
してのトランジスタ２５は実際は風胴２６の中に収納さ
れ、空気流で冷却される。制御用プリント板２９はフレ
ーム２８の上側に取付けられるが、この制御用プリント
板２９にはデジタル表示器３０を装着している。

【００１０】フレーム２８の右側は右側面板２２で覆
い、左側は左側面板２３で覆うが、右側面板２２と左側
面板２３は同一形状であり、且つ殆ど平面に近い。また
インバータ装置の上側には上部カバー３１が、下側には
下部カバー３２が取り付けられるが、これら上部カバー
３１と下部カバー３２も同一形状である。更に前面側に
は前面板２４が取り付けられて全体が箱状になる。ここ
で前面板２４には、制御用プリント板２９に装着したデ
ジタル表示器３０に対応した位置に開口部３５が設けて
あるので、当該インバータ装置の各種設定値や運転中の
現在値を読み取ることができる。符号３６はこの開口部
３５を覆う蓋である。

【００１１】図２は図１の第１実施例に図示している外
被を組み合わせて得られるインバータ装置を表した外形
図である。図１に図示の右側面板２２，左側面板２３，
前面板２４，上部カバー３１，および下部カバー３２を
組み合わせる際に、それぞれに設けた凸部と凹部とを契
合させることで箱状の外被を形成しているので、ねじを
使用せずに簡単に組み合わせることができる。

【００１２】図３は本発明の第２実施例を表した構造図
であって、上部カバーを表している。この上部カバーに
はその厚さが急激に薄くなっている部分が２ヵ所ある。
すなわち第１狭隘部３１Ａと第２狭隘部３１Ｂであっ
て、いずれも直線状の狭隘部である。この上部カバー３
１を手で曲げることにより、狭隘部で簡単に折り取るこ
とができる。すなわち、インバータ装置の容量や構成に
よょて装置の大きさが変化しても、同じ上部カバー３１
（または下部カバー３２）でまかなえるから、部品の共
通化を図ることができる。

【００１３】図４は図３に図示の上部カバーの応用例を
表した構造図であって、上部カバー３１を第１狭隘部３
１Ａで折り取った状態を表している。図５は図３に図示
の上部カバーの別の応用例を表した構造図であって、上
部カバー３１を第２狭隘部３１Ｂで折り取った状態を表
している。図６は本発明の第３実施例をあらわした構造
図であって、側面板に設けた長円状突起を表している。

【００１４】図７は本発明の第３実施例をあらわした構
造図であって、前面板に設けた切り欠き部を表してい
る。前面板２４に設けた切り欠き部４２の入口部の幅寸
法を、右側面板２２に設けた長円状突起４１の短径部寸
法にしておけば、前面板２４を長円状突起４１の傾斜と
同じ角度まで回転させたときに長円状突起４１は切り欠
き部４２の内部まで入ることができる。長円状突起４１
が切り欠き部４２の内部に入れば自由に回転できる。

【００１５】図８は図６と図７に図示の第３実施例の実
施状況を表した構造図であって、前面板２４は右側面板
２２と左側面板２３とに設けた前記長円状突起４１を支
点にして自由に回転できるし、前面板２４を特定の角度
まで回転させれば両側面板から取り外すこともできる。
図９は本発明の第４実施例を表した構造図である。前面
板２４には開口部３５が設けてあるが、前述したよう
に、この開口部３５からは制御用プリント板２９に装着
したデジタル表示器３０が表示する値を読み取ることが
できる。この開口部３５には蓋３６が設けてあり、図示
の蓋３６を開けた状態，あるいは蓋３６を閉じた状態
で、当該蓋３６を固定することができる。

【００１６】図１０は本発明の第５実施例を表した構造
図である。右側面板２２や左側面板２３のような制御用
プリント板２９を支持するプリント板支持体に第１突出
部５１を設けるが、この第１突出部５１の位置と形状
は、制御用プリント板２９に設けた切り欠き部２９Ａの
位置と形状に対応する。この第１突出部５１の下側へ制
御用プリント板２９の厚さｔだけ下がった場所で第１突
出部５１の真下ではない位置に第２突出部５２を設け
る。制御用プリント板２９を上から降ろしてその切り欠
き部２９Ａが第１突出部５１を通過しても、第２突出部
５２があるので制御用プリント板２９はそこで止まる。
ここで制御用プリント板２９を横へずらせば、当該制御
用プリント板２９は第１突出部５１と第２突出部５２に
挟まれて固定することができる。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、電力変換装置の外被
を構成する右側面板と左側面板とは同一形状であり、上
部カバーと下部カバーも同一形状であり、これらはすべ
て絶縁性材料で成形する。更に上部カバーと下部カバー
には直線状の狭隘部を設けているので、この狭隘部で折
り取れば、異なる寸法の上下カバーが得られるので、部
品共通化により部品点数を削減できる効果が得られる。
また、これら両側面板と上下カバーと前面板とで箱体を
形成する際に、ねじを使用せずに凸部と凹部の契合で組
み立てるから、組立作業が簡単になり、ねじが不要にな
る効果が得られるし、絶縁性材料の使用により絶縁距離
を短縮できるから、装置全体を小形化できる効果が得ら
れる。また、前面板や制御用プリント板の取付け，取り
外しが容易になる効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を表した構造図

【図２】図１の第１実施例に図示している外被を組み合
わせて得られるインバータ装置を表した外形図

【図３】本発明の第２実施例を表した構造図

【図４】図３に図示の上部カバーの応用例を表した構造
図

【図５】図３に図示の上部カバーの別の応用例を表した
構造図

【図６】本発明の第３実施例をあらわした構造図

【図７】本発明の第３実施例をあらわした構造図

【図８】図６と図７に図示の第３実施例の実施状況を表
した構造図

【図９】本発明の第４実施例を表した構造図

【図１０】本発明の第５実施例を表した構造図

【図１１】インバータ装置の構造の従来例を示した構造
図

【符号の説明】

１ 底板 ２，２２ 右側面板 ３，２３ 左側面板 ４，２４ 前面板 ５，２５ 半導体スイッチ素子としてのトランジスタ ６ 冷却フィン ７，２７ ファン ８，２８ フレーム ９，２９ 制御用プリント板 １０ プリント板ケース １１ 上部据付台 １２ 下部据付台 ２６ 風胴 ２９Ａ，４２ 切り欠き部 ３１ 上部カバー ３１Ａ 第１狭隘部 ３１Ｂ 第２狭隘部 ３２ 下部カバー ３５ 開口部 ３６ 蓋 ４１ 長円状突起 ５１ 第１突出部 ５２ 第２突出部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力変換用の半導体スイッチ素子と、この
   半導体スイッチ素子を適切な時点でオン・オフ動作させ
   る制御用プリント板と、下側から上方向への空気流をつ
   くって前記半導体スイッチ素子の発熱を除去するファン
   とを備え、これら半導体スイッチ素子と制御用プリント
   板とファンの両側面と前面とを覆った構成の電力変換装
   置において、 前記電力変換装置の右側面を覆う右側面板，左側面を覆
   う左側面板，上面を覆う上部カバー，下面を覆う下部カ
   バー，および前面を覆う前面板はいずれも適宜の弾性を
   有する絶縁性材料を使用し、これら両側面板と上下部両
   カバーと前面板の縁辺部分には凸部とこの凸部に契合す
   る凹部とをそれぞれに備え、前記右側面板と左側面板は
   同一形状に成形し、前記上部カバーと下部カバーは同一
   形状に成形し、これら凸部と凹部との契合により底のな
   い箱体を形成させることを特徴とする電力変換装置の外
   被構造。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電力変換装置の外被構造
   において、前記右側面板と左側面板は平面に近い形状に
   することを特徴とする電力変換装置の外被構造。
3. 【請求項３】請求項１に記載の電力変換装置の外被構造
   において、前記上部カバーと下部カバーには、その厚さ
   が急激に薄くなる部分が、前記箱体の底と平行する直線
   で設けられていることを特徴とする電力変換装置の外被
   構造。
4. 【請求項４】請求項１に記載の電力変換装置の外被構造
   において、前記前面板の上端または下端の両側面に長円
   状の突起を設け、前記両側面板には、入口の幅寸法が前
   記長円状突起の短径寸法でその奥の幅寸法は前記長円状
   突起の長径寸法である切り欠き部を備え、または前記長
   円状突起を前記両側面板に備えると共に前記と同じ形状
   の切り欠き部を前記前面板の上端または下端の両側面に
   備えることを特徴とする電力変換装置の外被構造。
5. 【請求項５】請求項１または請求項４に記載の電力変換
   装置の外被構造において、前記前面板に設けた開口部
   と、この開口部を閉鎖した状態か全開した状態で固定で
   きるヒンジを一端に設けた蓋とを備えていることを特徴
   とする電力変換装置の外被構造。
6. 【請求項６】請求項１に記載の電力変換装置の外被構造
   において、前記制御用プリント板の周囲の任意の部分に
   設けた切り欠き部と、前記両側面板か前記上下部カバー
   かまたはこれらに代わる制御用ブリント板支持体に、前
   記制御用プリント板の切り欠き部に対応する位置に設け
   た第１の突出部と、この第１突出部とは異なる位置で前
   記制御用プリント板の厚み分に相当する高さの差を有し
   て設けた第２の突出部とを備えていることを特徴とする
   電力変換装置の外被構造。