(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ回路、整流回路およびインバータ回路を備えたインバータ装置において、
仕切壁で仕切られた第１および第２の冷却室を有し、前記第１の冷却室にはファン装置からの冷却風が流通され、前記第２の冷却室には当該第１の冷却室からの冷却風の一部が前記仕切壁に形成された複数個の通風口から導入出される冷却用筐体を設け、
前記第１の冷却室の冷却風によって前記インバータ回路が冷却され、前記第２の冷却室の冷却風によって前記フィルタ回路のコイルが冷却されるように構成したことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記第１の冷却室内の通風口近傍には冷却風の一部を前記第２の冷却室側に導く導風部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ回路、整流回路およびインバータ回路を備えたインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スイッチング動作によって可変電圧、可変周波数を出力するインバータ装置においては、スイッチング動作の際に外部空間や電源ラインに放出されるノイズを低減するために、フィルタ回路が設けられているのが一般的である。この場合、そのフィルタ回路を構成する入力側コンデンサ、コイルおよび出力側コンデンサがそれぞれ大型であることから、図６に示すように、フィルタ回路１は、整流回路２およびインバータ回路３がケース４内に収納されてなるユニット化されたインバータ装置５とは別体に設けられている。
【０００３】
ところが、上記した従来のものでは、フィルタ回路１がユニット化されたインバータ装置５とは別体に設けられているので、全体としての設置スペースが大きくなったり、コストが高くなるという問題点があった。そこで、フィルタ回路１を整流回路２およびインバータ回路３らと共にユニット化することが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィルタ回路１を整流回路２およびインバータ回路３らと共にユニット化すると、インバータ装置５の動作に伴って発熱するフィルタ回路１のコイルの冷却が困難になるという新たな不具合が生じることになる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタ回路、整流回路およびインバータ回路を備えたものにおいて、これらの回路をユニット化しても、フィルタ回路のコイルの冷却を良好に行うことができるインバータ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のインバータ装置は、
フィルタ回路、整流回路およびインバータ回路を備えたものにおいて、
仕切壁で仕切られた第１および第２の冷却室を有し、前記第１の冷却室にはファン装置からの冷却風が流通され、前記第２の冷却室には当該第１の冷却室からの冷却風の一部が前記仕切壁に形成された複数個の通風口から導入出される冷却用筐体を設け、
前記第１の冷却室の冷却風によって前記インバータ回路が冷却され、前記第２の冷却室の冷却風によって前記フィルタ回路のコイルが冷却されるように構成したところに特徴を有する（請求項１）。
【０００７】
上記構成のインバータ装置によれば、
インバータ回路は、第１の冷却室の冷却風によって冷却される。また、このとき、第２の冷却室には第１の冷却室からの冷却風の一部が冷却用筐体の仕切壁に形成された複数個の通風口から導入出されるので、フィルタ回路のコイルは、その第２の冷却室の冷却風によって冷却される。これにより、フィルタ回路のコイルの冷却を良好に行うことができる。
【０００８】
また、上記インバータ装置を、
前記第１の冷却室内の通風口近傍には冷却風の一部を前記第２の冷却室側に導く導風部材が設けられているにしても良い（請求項２）。
【０００９】
上記構成のインバータ装置によれば、冷却風の一部は、導風部材によって第２の冷却室側に容易に導かれるようになり、これにより、冷却効率を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図１ないし図５を参照して説明する。
まず、インバータ装置１１を分解した状態を示す図１において、冷却用筐体としてのダイカストフィン１２は、第１の冷却室としてのフィン部１３と第２の冷却室としてのフィルタ回路収納部１４とから構成されている。そして、これらフィン部１３とフィルタ回路収納部１４とを仕切る仕切壁１５には通風口１６、１７が形成されている。
【００１１】
フィン部１３には、ダイカストフィン１２を裏側（図１中下側）から視た様子を示す図２に示すように、ファンケース１８内に配置されたファン装置１９、平板状の放熱フィン２０が備えられていると共に、導風部材としての導風板２１が上記通風口１７側に位置して通風口１６の近傍に設けられている。このとき、ファン装置１９からの冷却風は、放熱フィン２０に送られると共に、その一部は、導風板２１によって方向が変えられることによって通風口１６を通過し、フィルタ回路収納部１４にも送られ、通風口１７を通過してフィン部１３に戻るようになっている。
【００１２】
尚、フィン部１３の上面（図２中下側の面）は塞がれて放熱壁１３ａとされており、下面（図２中上側の面）およびファン装置１９が設けられた側面と対向する側面は、それぞれ開放されて開放部１３ｂおよび１３ｃとされ、ファン装置１９からの冷却風が外部へ流れるようになっている。
【００１３】
フィルタ回路収納部１４には、詳しくは後述する入力側コンデンサ回路２２、零相リアクトル２３および出力側コンデンサ回路２４によって構成されたフィルタ回路２５が実装されたフィルタ回路基板２６が配設されている。このフィルタ回路基板２６は、図３に示すように、上記入力側コンデンサ回路２２に接続される入力側配線パターン２７ａ〜２７ｃと、出力側コンデンサ回路２４に接続される出力側配線パターン２８ａ〜２８ｃとが分離して反対方向に延びるように形成されている。つまり、後述する零相リアクトル２３のコイル２３ａ〜２３ｃの入力側２９ａ〜２９ｃと出力側３０ａ〜３０ｃとが分離して反対方向となるように構成されている。
【００１４】
また、フィン回路収納部１４の上面は開放されて開放部１４ａとされており、組立ての際にはその開放部１４ａからフィルタ回路基板２６を収納することができるようになっている。
【００１５】
ドライブ基板３１は、上記ダイカストフィン１２にあってフィン部１３の放熱壁１３ａに対向すると共に、フィルタ回路収納部１４の開放部１４ａを塞ぐようにダイカストフィン１２の上部に配置されるものである。ドライブ基板３１の表面（図１中上面）には主回路コンデンサ３２および３３、リレー３４ならびに主回路端子台３５が実装されており、裏面（図１中下面）には後述するインバータ回路３６および整流回路３７（図４参照）がモールドされた平板状のパッケージ３８が実装されている。
【００１６】
尚、ドライブ基板３１がダイカストフィン１２の上部に配置されたときには、上記パッケージ３８は、フィン部１３の放熱壁１３ａとドライブ基板３１との間に、その放熱壁１３ａに接する状態で挟まれるようになっている。これによって、インバータ装置１１が動作することに伴ってインバータ回路３６、つまり、パッケージ３８で発生する熱が放熱壁１３ａを通じて放熱フィン２０に伝達するようになっている。
【００１７】
制御基板３９は、図示しない例えばスペーサなどで支持されることによってドライブ基板３１の上方部に所定の間隔を存して配置されるもので、使用者が操作する操作スイッチ４０ａ〜４０ｄ、その操作スイッチ４０ａ〜４０ｄの操作によって設定されたパラメータやエラーコードなどを４桁で表示する表示器４１、図示しない外部機器を電気的に接続するための制御端子台４２が実装されている。そして、これらドライブ基板３１と制御基板３９とは、それぞれのコネクタ４３、４４に差込まれた接続ケーブル４５によって電気的に接続されている。
【００１８】
図４は、上記インバータ装置１１の電気的構成を概略的に示している。上記フィルタ回路２５は、電気的に上記整流回路３７の前段として設けられているもので、３個のコンデンサ２２ａ〜２２ｃからなる入力側コンデンサ回路２２、三相コイル２３ａ〜２３ｃからなる零相リアクトクル（コモンモードコアリアクトル）２３、４個のコンデンサ２４ａ〜２４ｄからなる出力側コンデンサ回路２４が図示のように接続されて構成されている。
【００１９】
整流回路３７は、６個のダイオード４６ａ〜４６ｆがブリッジ接続されて構成されており、一方に上記リレー３４の常開接点３４ａを介した直流母線４７、４８を通じて直流電力をインバータ回路３６のインバータ主回路４９に供給するようになっている。また、直流母線４７、４８間には平滑用としての上記主回路コンデンサ３２、３３が接続されている。
【００２０】
インバータ回路３６は、上記インバータ主回路４９と、そのインバータ主回路４９のスイッチング動作を制御する制御回路５０とから構成されている。インバータ主回路４９は、スイッチング素子としての６個のトランジスタ５１ａ〜５１ｆならびに無効電流を処理するための帰還ダイオード５２ａ〜５２ｆが直流母線４７、４８間にブリッジ接続されて構成されている。以上の説明によって、インバータ装置１１は、商用電源が接続された状態においてリレー３４がオンすることによって動作するようになっている。
【００２１】
尚、上述したダイカストフィン１２、ドライブ基板３１、制御基板３９が一体に組付けられたものに図示しないケースが被せられることによって、インバータ装置１１がユニット化された製品としてなるものである。
【００２２】
次に、上記構成の作用について、図５も参照して説明する。
インバータ装置１１が動作すると、スイッチング動作に伴ってインバータ回路３６のトランジスタ５１ａ〜５１ｆが発熱し、つまり、パッケージ３８が発熱し、その熱はフィン部１３の放熱壁１３ａを通じて放熱フィン２０に伝達される。このとき、ファン装置１９が駆動すると、ファン装置１９からの冷却風は放熱フィン２０に送られ、フィン部１３の開放部１３ｂ、１３ｃから外部へ流れるようになる（同図中矢印Ｐ参照）。これにより、その冷却風によって放熱フィン２０が冷却され、つまり、トランジスタ５１ａ〜５１ｆが冷却されるようになる。
【００２３】
また、このとき、ファン装置１９からの冷却風の一部は、導風板２１によって方向が変えられ、仕切壁１５の通風口１６を通過し、フィルタ回路収納部１４にも送られ、通風口１７を通過してフィン部１３に戻り、フィン部１３の開放部１３ｂ、１３ｃから外部へ流れるようになる（同図中矢印Ｑ参照）。これにより、その冷却風によってフィルタ回路２５が冷却され、つまり、コイル２３ａ〜２３ｃが冷却されるようになる。
【００２４】
このように本実施例によれば、インバータ装置１１にあっては、ファン装置１９からの冷却風がフィン部１３の放熱フィン２０に送られることによってインバータ回路３６を冷却することができると共に、その冷却風の一部がフィン部１３とフィルタ回路収納部１４とを仕切る仕切壁１５に形成された通風口１６、１７を通じてフィルタ回路２５にも送られるように構成したので、フィルタ回路２５のコイル２３ａ〜２３ｃもパッケージ３８すなわちインバータ回路３６の放熱の影響を受けることなく良好に冷却することができるようになる。もちろん、零相リアクトクル２３のコイル２３ａ〜２３ｃの放熱の影響もパッケージ３８に与えることはない。
【００２５】
また、フィン部１３内にあって冷却風の一部をフィルタ回路収納部１４に導く導風板２１を設けたので、冷却風の一部は、その導風板２１によってフィルタ回路２５に容易に導かれるようになり、これにより、コイル２３ａ〜２３ｃの冷却における冷却効率を向上させることができるようになる。
【００２６】
また、フィルタ回路基板２６にあって入力側配線パターン２７ａ〜２７ｃと出力側配線パターン２８ａ〜２８ｃとを分離して反対方向に延びるように形成したので、コイル２３ａ〜２３ｃの出力側３０ａ〜３０ｃから入力側２９ａ〜２９ｃへのノイズの重乗が防止され、フィルタ回路２５としてのノイズ除去性能を向上させることができるようになる。
【００２７】
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものでなく、次のように変形または拡張することができる。
フィルタ回路２５にあって入力側コンデンサ回路２２および出力側コンデンサ回路２４におけるそれぞれのコンデンサの個数は、３個および４個に限ることなく、適宜の個数にして良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、請求項１記載のインバータ装置によれば、インバータ回路は、第１の冷却室の冷却風によって冷却され、このとき、第２の冷却室には第１の冷却室からの冷却風の一部が冷却用筐体の仕切壁に形成された複数個の通風口から導入出されるので、フィルタ回路は、その第２の冷却室の冷却風によって冷却されるようになり、これにより、全体がユニット化されてもフィルタ回路のコイルの冷却を良好に行うことができるようになる。
【００２９】
請求項２記載のインバータ装置によれば、冷却風の一部は、導風部材によって第２の冷却室側に容易に導かれるようになり、これにより、冷却効率を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図
【図２】ダイカストフィンを裏側から視た斜視図
【図３】フィルタ回路基板の配線パターンを示す図
【図４】電気回路図
【図５】作用を示す図
【図６】従来例を示すブロック構成図
【符号の説明】
図面中、１１はインバータ装置、１２はダイカストフィン（冷却用筐体）、１３はフィン部（第１の冷却室）、１４はフィルタ回路収納部（第２の冷却室）、１５は仕切壁、１６は通風口、１７は通風口、１９はファン装置、２１は導風板（導風部材）、２３ａ〜２３ｃはコイル、２５はフィルタ回路、３６はインバータ回路、３７は整流回路である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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