(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換用の部品類と、前記部品類を取り付ける部品取付体と、外部導体が接続される外部端子部とを備える電力変換装置において、
前記部品取付体は、平板状の板材を用いてＬ字状に形成されて前記部品類を取り付ける部品取付部と、この部品取付部の縁部からほぼ直角に折り曲げられて前記部品取付部と一体に形成される外被体装着部とからなり、前記部品類を収納する筐体を構成するための外被体を前記外被体装着部に装着して前記部品取付部が前記筐体の背面部用外被体および底面部用外被体を構成し、
前記外部端子部は、導電材を用いて矩形状の面形状を持つ平板状に形成される複数の外部端子体と、この外部導体を支持する絶縁碍子とから構成され、それぞれの外部端子体は前記外部導体を締結するための接続部を長さ方向の端部に有し、それぞれの外部端子体をその板面が前記部品取付部の背面部にほぼ平行するように前記絶縁碍子で支持してその板厚方向に間隔を設けて配設されると共に下側に配設される外部端子体ほど長さ寸法の長い外部端子体を用いることで全体として山状となるように配設することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記外被体は側面用カバー体と前面用カバー体とから構成され、
前記側面用カバー体は、平板状の板材を用いて前記筐体の側面を構成する側面部と天井面を構成する天井部とを一体に形成する側面用カバー体の本体部と、この本体部の前面側の縁部から直角に折り曲げられて一体に形成される側面用カバー体の折曲部とから構成され、
前記前面用カバー体は、平板状の板材を用いて前記部品取付体および前記側面用カバー体とで形成される前面開口を覆うように矩形状に形成される前面用カバー体の本体部と、この本体部の上部および両側部の縁部から直角に折り曲げられて一体に形成される前面用カバー体の折曲部とから構成されることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力変換用の部品類，この部品類を取り付ける部品取付体，部品類や部品取付体を収納する筐体を備える電力変換装置に係わり、筐体の共通化・軽量化，自然空冷式を採用できる容量範囲の拡大などを図った電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直流電力および交流電力の任意の周波数．波形，波高値などを持つ交流電力や直流電力への変換あるいは交流電力の直流電力への変換などを行う電力変換装置が、各種の用途に広く採用されている。これ等の電力変換装置に用いられる変換用素子には、近年ではＩＧＢＴなどの制御極付きの半導体素子やダイオードが多くの場合に採用されている。以下に電力変換装置の一種である自動電圧変換装置に代表させて、従来例の電力変換装置を図１７〜図２４を用いて説明する。ここで、図１７は従来例の自動電圧変換装置の主回路の主要部の回路構成を示す回路図である。図１８は従来例の自動電圧変換装置を示す内部正面図であり、図１９は図１８におけるＡ−Ａ断面図であり、図２０は図１８におけるＢ−Ｂ断面図である。図２１〜図２４は図１８〜図２０に示した従来例の自動電圧変換装置のそれぞれ正面図，上面図，下面図および右側面図である。なお図１８は制御装置９４１，電源装置９４２などを除いた状態として示している。
【０００３】
まず図１７により従来例の自動電圧変換装置９のパワー回路部分である主回路の構成の概要を説明する。自動電圧変換装置９の主回路の主要部は、主変換回路部９１，主変圧器９２，保護回路部９３で構成されている。主変換回路部９１は、双方向接続されたＩＧＢＴを主体とするスイッチング素子９１２を用いた高周波ＰＷＭ制御形の交流チョッパ回路９１１と、交流リアクトル９１３と、リアクトル９１５とコンデンサ９１６とを用いた交流フィルタ９１４を備える。この主変換回路部９１は、入力端子Ｕ，Ｎ，Ｖから入力される交流電源電圧の周波数と同一の周波数を持つ交流電圧を出力する。なお、９１７はスナバコンデンサである。主変圧器９２は、主変換回路部９１が出力した交流電圧を交流電源電圧に対して直列に接続する。これによって自動電圧変換装置９は、電圧値が調整された交流出力電圧を出力端子ｕ，ｎ，ｖから出力する。保護回路部９３は、交流スイッチ素子９３１，補助継電器９３２を有し、過電流などの異常時に自動電圧変換装置９を直送状態に切り換える。９５１は、オプションによって設置される保護用のヒューズである。オプションによって設置される部品類には、ヒューズ９５１の他に入力ブレーカ，ＷＨＭ，ＣＴなどがある。
【０００４】
自動電圧変換装置９では、電力変換用の部品類として図１７に示された部品類の他に、交流チョッパ回路９１１などのための制御装置，制御装置用の電源装置，スイッチング素子９１２用の冷却体などの部品類が必要であり、また、外部端子部も必要である。さらに自動電圧変換装置９にはこれ等の部品類および外部端子部を収納する筐体も必要である。次に図１８〜図２４も用いて自動電圧変換装置９の構造を説明する。図１８〜図２４に示されている自動電圧変換装置９は、前記した部品類と共に、交流チョッパ回路９１１などのための制御装置９４１，制御装置９４１用の電源装置９４２，スイッチング素子９１２用の冷却体９１９およびオプション品である入力ブレーカ９５２，ＷＨＭ９５３，ＣＴ９５４などの多数の部品類と、入力端子Ｕ，Ｎ，Ｖ用の外部端子部である３個の端子板９８Ａ，出力端子ｕ，ｎ，ｖ用の外部端子部である３個の端子板９８Ｂを備える。
【０００５】
自動電圧変換装置９が備える筐体９６は設置形態として壁掛用に構成されており、大きく区分すると、前記の部品類や外部端子部が収納される容器部９６１と蓋部９６９とを持つ。容器部９６１は直方体形をした箱状に形成されて前面部が開口しており、その背面部の外面には自動電圧変換装置９を設置対象体（建屋の壁面など）に取り付けるための合計４個の取付金具（この事例の場合の取付用部材）９６２が装着されている。また容器部９６１は、両側部のそれぞれには部品類を冷却する冷却用空気を通流させる通気口９６３が、天井部には図示しない外線ケーブル（この事例の場合の外部導体）のための開口９６４が、また底面部には外線ケーブルなどのための開口９６５がそれぞれ設けられている。この容器部９６１は金属製薄板材を用いた板金加工により製作されているが、機械的な強度を高めるために薄板材の相互接合に溶接法が多用されている。なお、自動電圧変換装置９内への塵埃などの侵入を避けるために、天井部には冷却空気用の通気口を設けないことが一般である。
【０００６】
蓋部９６９は容器部９６１の前面部の開口を塞ぐようにして容器部９６１に取り付けられ、その上部および下部のそれぞれには冷却用空気を通流させる通気口９６８が、また、入力ブレーカ９５２およびＷＨＭ９５３の前面に当たる部位には、それぞれ入力ブレーカ９５２操作用の開口９６７およびＷＨＭ９５３点検用の窓部９６６が形成されている。前記部品類は直接または取付台などを介して部品取付体９７の取付面に取り付けられ、前記外部端子部用の端子板９８Ａ，端子板９８Ｂのそれぞれは絶縁碍子９９を介して部品取付体９７に取り付けられる。
【０００７】
部品類が取り付けられた部品取付体９７は、部品相互間および部品と端子板９８Ａ，端子板９８Ｂの間を接続する電気配線が極力施されたうえで容器部９６１に装着される。この部品取付体９７は図１９，図２０に示すように、容器部９６１の背面部および底面部に沿うように金属製薄板材をＬ字状に成形して形成され、容器部９６１の壁面に備えられた取付用座９６ａにねじを用いて締結されている。すなわち、部品取付体９７はその背面部と底面部とを部品類や外部端子部を取り付けるための取付面として使用でき、部品類や外部端子部をこの部品取付体９７に前述のようにして予め取り付けるようにすることで、前面部のみにしか開口部を持たない容器部９６１にもかかわらず、多数の部品類や外部端子部の容器部９６１内への収納や保守点検を容易に行うことができている。
【０００８】
従来例の自動電圧変換装置９は前述のように構成されており、Ｌ字状に形成した部品取付体９７の背面部および底面部のそれぞれが持つ取付面を有効に活用することで、自動電圧変換装置９が備える多数の前記部品類や外部端子部を筐体９６が持つ限られた容積内にコンパクトに収納することができている。また、部品類の部品取付体９７への取り付け位置については、発熱源となる部品類の配置を工夫することで、これ等の部品類が空気の自然対流で十分に除熱されるように考慮され、これにより自動電圧変換装置９の場合には自然空冷式を採用することができている。
【０００９】
従来技術の自動電圧変換装置が持つ筐体は、自動電圧変換装置９により例示した壁掛用の設置形態の他に、床面据付用，屋外設置用などの設置形態のものも知られている。しかしいずれの設置形態であっても、筐体は直方体形をした箱状に形成されて前面部が開口している容器部と、容器部の前面部の開口を塞ぐようにして容器部に取り付けられる蓋部とを備えることは自動電圧変換装置９と同様である。そうして、自動電圧変換装置の筐体は、それぞれの設置形態およびオプション部品の有無やその種類などに対応させて専用の構造のものとして製作されているが、それ等の部品類や外部端子部の取り付けに関する構成は壁掛用の自動電圧変換装置９と同様であるので重複を避けてその説明を省略する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による自動電圧変換装置９は前述のように構成されており幾つもの特徴を備えて実用に供されているが、次記する諸問題が近年になって指摘されるようになり、その解決が望まれている。すなわち、
（１）筐体は自動電圧変換装置のそれぞれの設置形態やオプション部品の有無などに対応した専用の構造になっているので、筐体の製造原価が高価になっている。また、
（２）容器部９６１の背面部および底面部と部品取付体９７とが構造的に重複していることで、自動電圧変換装置９の軽量化や製造原価の低減の努力に制約を受けている。また、
（３）容器部９６１は機械的な強度を高めるために溶接法による薄板材の接合構造を多用して製作されているので、その製造原価が高価になっている。さらにまた、
（４）入力および出力端子用の外部端子部である端子板９８Ａ，９８Ｂの容器部９６１内の設置位置は、容器部９６１のコンパクト化と端子板９８Ａ，９８Ｂへの外線ケーブルの接続作業の容易化の両立を図るために、図１８，図２０に例示したように容器部９６１のコーナー部に限定されている。そうして、自動電圧変換装置９に天井部の開口９６４から外線ケーブルを引き込む必要がある場合（例えばラック配線の場合）には、引き込まれた外線ケーブルは端子板９８Ａの相互間の隙間などを通過させて端子板９８Ａ，９８Ｂまで引き回す必要があり、外線ケーブルの接続作業が面倒になっている。
【００１１】
この発明は前述の従来技術の問題点に鑑みなされ、その目的は、筐体の共通化・軽量化・低コスト化，外線ケーブルの外部端子部への接続の容易化などを図った電力変換装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明では前述の目的は、
１）電力変換用の部品類と、前記部品類を取り付ける部品取付体と、外部導体が接続される外部端子部とを備える電力変換装置において、
前記部品取付体は、平板状の板材を用いてＬ字状に形成されて前記部品類を取り付ける部品取付部と、この部品取付部の縁部からほぼ直角に折り曲げられて前記部品取付部と一体に形成される外被体装着部とからなり、前記部品類を収納する筐体を構成するための外被体を前記外被体装着部に装着して前記部品取付部が前記筐体の背面部用外被体および底面部用外被体を構成し、
前記外部端子部は、導電材を用いて矩形状の面形状を持つ平板状に形成される複数の外部端子体と、この外部導体を支持する絶縁碍子とから構成され、それぞれの外部端子体は前記外部導体を締結するための接続部を長さ方向の端部に有し、それぞれの外部端子体をその板面が前記部品取付部の背面部にほぼ平行するように前記絶縁碍子で支持してその板厚方向に間隔を設けて配設されると共に下側に配設される外部端子体ほど長さ寸法の長い外部端子体を用いることで全体として山状となるように配設すること、または、
２）前記１項において、
前記外被体は側面用カバー体と前面用カバー体とから構成され、
前記側面用カバー体は、平板状の板材を用いて前記筐体の側面を構成する側面部と天井面を構成する天井部とを一体に形成する側面用カバー体の本体部と、この本体部の前面側の縁部から直角に折り曲げられて一体に形成される側面用カバー体の折曲部とから構成され、
前記前面用カバー体は、平板状の板材を用いて前記部品取付体および前記側面用カバー体とで形成される前面開口を覆うように矩形状に形成される前面用カバー体の本体部と、この本体部の上部および両側部の縁部から直角に折り曲げられて一体に形成される前面用カバー体の折曲部とから構成される、
ことにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、図１７〜図２４に示した従来例の自動電圧変換装置と同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。また、以後の説明に用いる図中には、図１７〜図２４で付した符号については極力代表的な符号のみを記すようにしている。図１は後記する図２に示す自動電圧変換装置用の基本ユニットの要部の斜視図であり、図２はこの発明の実施の形態の一例による自動電圧変換装置用の基本ユニットを示す正面図である。図３，図４は図２に示した自動電圧変換装置用の基本ユニットのそれぞれ上面図および左側面図である。
【００１４】
図１〜図４において、２は、部品取付体３と、従来例の自動電圧変換装置９が持つ部品類と同一の電力変換用の部品類（ただしヒューズ９５１などのオプション品を除く）と、入力端子Ｕ，Ｎ，Ｖ用の外部端子部４Ａと、出力端子ｕ，ｎ，ｖ用の外部端子部４Ｂを備えるこの発明による自動電圧変換装置用の基本ユニットである。なお、基本ユニット２が持つ部品類は従来例の自動電圧変換装置９が持つ電力変換用の部品類（ただしヒューズ９５１などのオプション品を除く）と同一であるので、重複を避けてその説明を省略する。
【００１５】
部品取付体３はこの発明における特徴的な構成体であり、平板状の金属製薄板材を用いて作製され、Ｌ字状に折り曲げられて形成された部品取付部３１と、部品取付部３１の縁部から図に示すように直角に折り曲げられて前記平板状板材から部品取付部３１と一体に形成される外被体装着部３９とで構成される。部品取付部３１は、従来例において部品取付体９７が果たしていた機能と、従来例の筐体９６の容器部９６１の背面部および底面部が果たしていた機能とを担うことができる。この部品取付部３１は折曲部３ａで直角に折り曲げらてＬ字状に成形されることで背面部３２と底面部３３とが一体に形成されており、背面部３２の四隅部のそれぞれには基本ユニット２を設置対象体に取り付ける取付用部材を装着するための取付用部材装着部３４が形成されている。
【００１６】
この事例の場合の取付用部材装着部３４は、折曲部３ａに平行して形成された２個のねじ孔３４１と、２個のねじ孔３４１に直交する位置関係で形成された２個の貫通孔３４２とで構成される（図２を参照）。また背面部３２の上部および下部のそれぞれには、冷却用空気１１を通流させる通気口３５および３６が形成されている。通気口３５は基本ユニット２が持つ部品類の内で最大量の放熱を行うスイッチング素子９１２用の冷却体９１９に対向する部位に形成されている。また通気口３６は、基本ユニット２が持つ部品類の内で最大級の発熱を行う主変圧器９２（基本ユニット２では主変圧器９２は制御装置９４１，電源装置９４２を取り付ける取付台の後部の位置で底面部３３に取り付けられているので、図２〜図４には示されていない）に対向する部位に形成されている。
【００１７】
底面部３３の外部端子部４Ａ，４Ｂに対向する部位には外線ケーブル（この事例の場合の外部導体）４９のための開口３７が形成されている。外被体装着部３９は、部品取付体３の剛性を増大するための補強体としての機能と、後記する筐体５などを構成する外被体を装着する機能とを担い、部品取付部３１の縁部を巡るようにして合計６個が図示のように形成されている。この外被体装着部３９のそれぞれには、筐体５などの外被体を部品取付体３に装着するためのねじ孔３８が、図２〜図４に示すように形成されている。そうしてこれ等の外被体装着部３９は、従来例とは異なりその相互間は何等の接合処置が施されず、直角に折り曲げられた状態のままで使用される。
【００１８】
外部端子部４Ａ，外部端子部４Ｂは、前面側からみて左右方向に並列させて部品取付体３に取り付けられると共に、両者は同一の構造を備えている。すなわちこれ等の外部端子部４Ａ，４Ｂは、入力端子Ｕと出力端子ｕに用いられる外部端子体４１，入力端子Ｎと出力端子ｎに用いられる外部端子体４２，入力端子Ｖと出力端子ｖに用いられる外部端子体４３と、これ等の外部端子体４１，４２および４３を支持する絶縁碍子９９を有している。
【００１９】
それぞれの外部端子体４１，４２および４３は、銅材などの導電材を用いて矩形状の面形状を持つ平板状に形成され、それ等の長さ寸法は外部端子体４１が最も短く，外部端子体４３が最も長く設定されている。そうして、これ等の外部端子体４１，４２および４３はその板面が背面部３２に平行させ、絶縁碍子９９を用いて図示のように部品取付体３の奥行き方向に積層されるようにして配設され、基本ユニット２の側面側から見た場合に、図示のように全体として山状となるように配設されている。
【００２０】
これ等の外部端子体４１，４２および４３は、長さ方向の両端部に外線ケーブル４９（図１に矢印により象徴的に示す）を締結するための貫通孔（この事例の場合の接続部）４４が形成されており、全ての貫通孔４４は外線ケーブル４９の締結作業を基本ユニット２の前面側からの作業のみによって実施できる位置に形成されている。また、それぞれの外部端子体４１，４２および４３には、主変圧器９２のリード端子などの接続に用いられる貫通孔４５も形成されている。前記の構造を持つ外部端子部４Ａ，外部端子部４Ｂは、上部および下部のそれぞれで導電材製で平板状の接地板４６，４６に絶縁碍子９９を用いて取り付けられている。この接地板４６，４６は、基本ユニット２の向かって左端部に装着されている。
【００２１】
図１〜図４に示すこの発明の実施の形態の一例による自動電圧変換装置用の基本ユニット２では前述の構成としたので、まず部品取付体３が従来例の部品取付体９７および従来例の容器部９６１の背面部，底面部の機能を兼ね備えることができ、基本ユニット２を用いる自動電圧変換装置の軽量化および製造原価の低減を図ることができる。この部品取付体３は外被体装着部３９が図示のように形成されていることで、材料力学で知られているところにより部品取付体３の断面係数値を増大でき、薄板材製にもかかわらず高い剛性を持つことができる。
【００２２】
この結果、部品取付体３には、組み立て作業などに支障を与えること無しに部品取付部３１の背面部３２に冷却用空気１１を通流させる通気口３５，３６を形成でき、部品類に対する空気の自然対流による冷却効果を増大することができる。これによって基本ユニット２を用いる自動電圧変換装置に自然空冷式を採用できる容量範囲を拡大できる。また、外部端子部４Ａ，４Ｂは前記のように構成されているので、外線ケーブル４９の基本ユニット２への引き込み場所が下部（例えばピット配線の場合）の場合には、外線ケーブル４９は外部端子体４１，４２および４３の下側の貫通孔４４に締結される。また外線ケーブル４９の引き込み場所が上部（例えばラック配線の場合）の場合には、外線ケーブル４９は上側の貫通孔４４に締結される。
【００２３】
しかも外部端子部４Ａ，４Ｂが従来例の場合と同様に基本ユニット２のコーナー部分に配設されているにもかかわらず、全ての貫通孔４４に対する外線ケーブル４９の締結作業が基本ユニット２の前面側からの作業のみによって実施できるので、この発明による基本ユニット２では、外線ケーブル４９の引き込み場所が下部であるか上部であるかの引込条件の影響を受けること無しに、外線ケーブル４９を外部端子部４Ａ，４Ｂに容易に締結できる。
【００２４】
次に図５〜図８を用いてこの発明の実施の形態の一例による壁掛用の設置形態を持つ自動電圧変換装置を説明する。ここで図５はこの発明の実施の形態の一例による壁掛用の自動電圧変換装置を示す一部破断した正面図であり、図６は図５に示した自動電圧変換装置の一部破断した内部正面図である。図７は図５に示した自動電圧変換装置の一部破断した側面図であり、図８は図５に示した自動電圧変換装置の上面図である。なお、図７には自動電圧変換装置が設置される設置対象体の要部も示している。なおまた以下の説明では、図１〜図４に示したこの発明による自動電圧変換装置用の基本ユニットと同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。さらにまた以後の説明に用いる図中には、図１〜図４で付した符号については極力代表的な符号のみを記すようにしている。
【００２５】
図５〜図８において、１は、基本ユニット２と、筐体５と、４個の取付金具（この事例の場合の取付用部材）７とを備えたこの発明による壁掛用の自動電圧変換装置である。筐体５は、前面用カバー体５１と側面用カバー体６とを備える。側面用カバー体６は平板状の金属製薄板材を用いて作製されており、天井部６２と両側面部６３，６３とが一体に成形されて全体としては逆Ｕ字状に形成される本体部６１と、本体部６１の前面側の縁部から図に示すように内側に直角に折り曲げられて前記平板状板材から本体部６１と一体に形成される折曲部６９とで構成される。天井部６２には従来例と同様に外線ケーブル４９のための開口９６４が、両側面部６３，６３のそれぞれには図７に示すように冷却用空気１１を通流させる通気口６４が形成されている。
【００２６】
また、基本ユニット２の外被体装着部３９が持つねじ孔３８と対向する部位の天井部６２と両側面部６３，６３のそれぞれには、貫通孔６５が形成されている。さらに天井部６２に連続して形成される折曲部６９には、ねじ孔６８が形成されている。天井部６２および両側面部６３，６３のそれぞれに連続して形成される折曲部６９は、外被体装着部３９の場合と同様に、その相互間は何等の接合処置が施されず、内側に直角に折り曲げられた状態のままで使用される。前面用カバー体５１は平板状の金属製薄板材を用いて作製されており、基本ユニット２および側面用カバー体６とで形成される前面開口を覆うように矩形状に形成される本体部５２と、本体部５２の上部および両側部の縁部から図に示すように直角に折り曲げられて前記本体部５２と一体に形成される折曲部５９とで構成される。
【００２７】
本体部５２には図５に示すように冷却用空気１１を通流させる通気口５３と、電圧値チェックなどの点検作業や表示燈の表示などのために用いられる点検口５４と、４個の貫通孔５５が形成されている。この貫通孔５５は、外被体装着部３９のねじ孔３８および折曲部６９のねじ孔６８と対向する部位のそれぞれに形成されている。前面用カバー体５１の折曲部５９は、側面用カバー体６の折曲部６９の場合と同様に、その相互間は何等の接合処置が施されず、直角に折り曲げられた状態のままで使用される。そうして、側面用カバー体６と前面用カバー体５１とがこの事例の場合の外被体であり、側面用カバー体６は貫通孔６５に装填される図示しないねじを用いて基本ユニット２の外被体装着部３９に締結され、前面用カバー体５１は貫通孔５５に装填される図示しないねじを用い、上部は側面用カバー体６の折曲部６９に，下部は外被体装着部３９に締結される。
【００２８】
また、それぞれの取付金具７は金属板を用いて図示のようにほぼＺ字状に形成されて、設置対象体１９の壁面１９ａとの間に冷却用空気１１を自然対流により通流させるうえで十分な間隔Ｚを確保できるように設定されている。この取付金具７には、基本ユニット２の取付用部材装着部３４のねじ孔３４１と対向する部位に形成される２個の貫通孔７２と、取付用部材装着部３４の貫通孔３４２と嵌り合う図示しない２個の円形状の突起部と、設置対象体（建屋の壁面など）１９への締結用ねじ（例えば六角ボルト）１８を装填する１個の貫通孔７１とが形成される。この取付金具７はねじ孔３４１に装填される図示しないねじを用いて基本ユニット２の部品取付部の背面部３２の外面に装着される。
【００２９】
なお、自動電圧変換装置１が持つ各種の開口（開口３７，５４，および９６４）には、自動電圧変換装置１の内部に塵埃などが入り込むのを防止するために適宜のカバー類が装着されることは、従来例の自動電圧変換装置９の場合と同様であるが、周知のことであるのでその説明は省略する。
【００３０】
図５〜図８に示すこの発明の実施の形態の一例による壁掛用の自動電圧変換装置１では前述の構成としたので、この発明による基本ユニット２が持つ前述の諸特長をそのまま受け継ぐことができる。自動電圧変換装置１ではさらに、前面用カバー体５１および側面用カバー体６が、折曲部５９と折曲部６９とを図示のように形成していることで、材料力学で知られているところにより前面用カバー体５１および側面用カバー体６の断面係数値を増大でき、薄板材製にもかかわらず高い剛性を持つことができる。
【００３１】
そうして、側面用カバー体６と基本ユニット２の部品取付体３とは、貫通孔６５に装填されてねじ孔３８に締結される複数のねじによって結合されることで全体として箱状に形成されるので、両者が組み合わされることで高い剛性値を得ることができる。このことによって、側面用カバー体６および部品取付体３に溶接法による薄板材の接合構造を用いること無しに所望の機械強度を得ることができて、その製造原価を低減できる。また、基本ユニット２の背面部３２の外面と壁面１９ａとの間には十分な間隔Ｚが確保されることで、基本ユニット２の背面部３２に形成されている前記通気口３５，３６に所定の量の冷却用空気１１を通流させることができ、基本ユニット２が持つ部品類に対する空気の自然対流による冷却効果を増大できるという前述の特長を十分に生かすことができる。
【００３２】
次に図９，図１０を用いてこの発明の実施の形態の一例による床面据付用の設置形態を持つ自動電圧変換装置を説明する。ここで図９はこの発明の実施の形態の一例による床面据付用の自動電圧変換装置を示す側面図であり、図１０は図９に示した自動電圧変換装置の一部破断した上面図である。なお、図９には自動電圧変換装置が据付けられる床面の要部も示している。なおまた以下の説明では、図５〜図８に示したこの発明による壁掛用の自動電圧変換装置と同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。さらにまた以後の説明に用いる図中には、図５〜図８で付した符号については極力代表的な符号のみを記すようにしている。
【００３３】
図９，図１０において、１Ａは、基本ユニット２と、筐体５と、支持台８と、背面カバー体７３とを備えたこの発明による床面据付用の自動電圧変換装置である。背面カバー体７３は、図１０に示すように上方から見た形状がほぼＵ字状に形成されて、基本ユニット２の背面部３２の外面と間に冷却用空気１１を自然対流により通流させるうえで十分な間隔Ｚを確保できるように設定されている。この背面カバー体７３は、基本ユニット２の背面部３２の四隅部に形成されている取付用部材装着部３４を利用して前述取付金具７と同様な方法で背面部３２の外面に装着されるので、重複を避けて装着方法の説明は省略する。支持台８は筐体５が取り付けられた基本ユニット２を床面１７に据え付ける役目を担っており、その上部の両側部には、基本ユニット２の前述底面部３３の両側部の外被体装着部３９に形成されているねじ孔３８を利用して基本ユニット２，筐体５を締結して保持する保持部８１が形成されている。
【００３４】
図９，図１０に示すこの発明の実施の形態の一例による床面据付用の自動電圧変換装置１Ａでは前述の構成としたので、この発明による基本ユニット２と筐体５とが持つ前述の諸特長をそのまま受け継ぐことができる。そうして、床面据付用の設置形態に対応する自動電圧変換装置１Ａを、壁掛用の自動電圧変換装置１の主要部である基本ユニット２と筐体５とをそのまま用いて構成できることで、自動電圧変換装置１Ａの製造原価を低減できる。
【００３５】
次に図１１を用いてこの発明の実施の形態の一例によるビルドイン用の設置形態を持つ自動電圧変換装置を説明する。ここで図１１はこの発明の実施の形態の一例によるビルドイン用の自動電圧変換装置を示す一部破断した上面図である。図１１において、１Ｂは、基本ユニット２と、４個の取付金具７とを備えたビルドイン用の自動電圧変換装置である。ところで、ビルドイン用の自動電圧変換装置とはキュービクルや屋外設置用筐体などに内蔵されて用いられる自動電圧変換装置であり、それ自身に筐体を備える必要は無いが自動電圧変換装置として完成された状態にして屋外設置用筐体の筐体内やキュービクル内などに設置する必要がある。したがって、適切な機械強度を備えると共にコンパクトであることが要請される。壁掛用の自動電圧変換装置１などに用いられているこの発明による基本ユニット２は、前述のように外被体装着部３９を一体に形成することで大きな断面係数値を持つ部品取付体３を採用しているので、筐体を用いること無しに高い剛性値を持つことができている。すなわち、ビルドイン用として好適である。このことに着目したのがこの自動電圧変換装置１Ｂであり、取付金具７によってキュービクルなどに取り付けることで、部品類に対する自然空冷条件を確実に確保することもできる。そうして、ビルドイン用の自動電圧変換装置１Ｂに用いられている基本ユニット２および取付金具７は、他の設置形態を持つ自動電圧変換装置と共通であるので、自動電圧変換装置１Ｂはその製造原価を低減できる。
【００３６】
次に図１２〜図１４を用いてこの発明の実施の形態の異なる例による壁掛用の設置形態を持つ自動電圧変換装置を説明する。ここで図１２はこの発明の実施の形態の異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置を示す内部正面図であり、図１３は図１２に示した自動電圧変換装置の一部破断した上面図であり、図１４は図１２に示した自動電圧変換装置の一部破断した左側面図である。図１２〜図１４において、１Ｃは、図５〜図８に示したこの発明による壁掛用の自動電圧変換装置１に対して、側面用カバー体６を用いる筐体５に替えて、側面用カバー体６Ａと側面用カバー体６Ｂとを組み合わせて用いる筐体５Ａを採用した壁掛用の自動電圧変換装置である。
【００３７】
側面用カバー体６Ａは、側面用カバー体６と同様に平板状の金属製薄板材を用いて作製されており、天井部６２と一方の側面部（この事例の場合には向かって右側の側面）６３Ａとが一体に成形されて全体としては１８０〔°〕回転したＬ字状に形成される本体部６１Ａと、本体部６１Ａの前面側の縁部から図に示すように内側に直角に折り曲げられて前記平板状板材から本体部６１Ａと一体に形成される折曲部６９とで構成される。側面用カバー体６Ｂも、側面用カバー体６Ａと同様に平板状の金属製薄板材を用いて作製されており、他方の側面部（この事例の場合には向かって左側の側面）６３Ｂと、側面部６３Ｂの前面側の縁部から図に示すように内側に直角に折り曲げられて前記平板状板材から側面部６３Ｂと一体に形成される折曲部６９とで構成される。
【００３８】
そうして、天井部６２と側面部６３Ａ，６３Ｂには貫通孔６５が形成されること、天井部６２に連続して形成される折曲部６９にはねじ孔６８が形成されること、側面部６３Ａ，６３Ｂのそれぞれに通気口６４が形成されること、および、天井部６２と側面部６３Ａのそれぞれに連続して形成される折曲部６９は内側に直角に折り曲げられた状態のままで使用されることは、側面用カバー体６と同一である。
【００３９】
図１２〜図１４に示すこの発明の実施の形態の異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置１Ｃでは前述の構成としたので、自動電圧変換装置１が持つ諸特長を受け継ぐことができる。そうして、側面用カバー体に側面用カバー体６Ａと側面用カバー体６Ｂとを組合わせて用いることによって、自動電圧変換装置の筐体設計の自由度を向上できるという新たな特長が得られる。
【００４０】
最後に図１５，図１６を用いてこの発明の実施の形態のさらに異なる例による壁掛用の設置形態を持つ自動電圧変換装置を説明する。ここで図１５はこの発明の実施の形態のさらに異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置の概要を示す内部正面図であり、図１６は図１５に示した自動電圧変換装置の上面図である。図１５，図１６において、１Ｄは、図１２〜図１４に示したこの発明による壁掛用の自動電圧変換装置１Ｃに対して、自動電圧変換装置１Ｃから側面用カバー体６Ｂが除去された姿に構成された基本ユニット部１Ｅと、オプション部品を搭載するオプションユニット部１Ｆとで構成された壁掛用の自動電圧変換装置である。
【００４１】
基本ユニット部１Ｅは、側面用カバー体６Ａと前面用カバー体５１とで構成された筐体５Ｂを備える。この基本ユニット部１Ｅに搭載される部品類は自動電圧変換装置１Ｃと全く同一であるので、図１５に示されるべき基本ユニット部１Ｅの部品は図１２と同一内容であるが、図１５ではほとんどの部品の図示を省略している。そうして、基本ユニット部１Ｅは側面用カバー体６Ｂが用いられていない以外は自動電圧変換装置１Ｃと全く同一であるので、重複を避けてその説明は省略する。
【００４２】
オプションユニット部１Ｆは、従来例の自動電圧変換装置９が持つオプション品（ヒューズ９５１、入力ブレーカ９５２，ＷＨＭ９５３，ＣＴ９５４）および補助端子１２と、前記部品類を取り付ける部品取付体３Ａと、筐体５Ｃとを備える。補助端子１２は、基本ユニット部１Ｅに搭載される信号回路部とオプションユニット部１Ｆに搭載される信号回路部との接続のために設置されている。部品取付体３Ａは、側面から見た形状・寸法が部品取付体３と全く同一であり、その構成も部品取付体３と同様であり、平板状の金属製薄板材を用いて作製されており、Ｌ字状に折り曲げられて形成された部品取付部と、部品取付部の縁部から直角に折り曲げられて前記平板状板材から部品取付部と一体に形成される外被体装着部とで構成されている。
【００４３】
そうして、部品取付体３Ａの部品取付体３との主な相異点は、搭載される部品類が少ないことが理由で横幅寸法が部品取付体３よりも短いことであるので、重複を避けてその詳細な説明は省略する。筐体５Ｃは、側面用カバー体６Ｃと前面カバー体５１Ａとを備える。側面用カバー体６Ｃおよび前面カバー体５１Ａは、部品取付体の場合と同様に側面から見た形状・寸法および構造については、基本ユニット部１Ｅが持つ側面用カバー体６Ａおよび前面カバー体５１と同一であり、主な相異点は横幅寸法が短いことである。ただし、側面用カバー体６Ｃの基本的な形状は全体としては逆Ｌ字状に形成されており、側面用カバー体６Ａとは面対象となる関係にある。そうして、オプションユニット部１Ｆは、部品取付体３Ａの側面用カバー体６Ｃで覆われていない側面部で、基本ユニット部１Ｅの部品取付体３の側面用カバー体６Ａで覆われていない側面部に図示しないねじで締結される。
【００４４】
このために、部品取付体３Ａの部品取付体３に結合される側面部には、部品取付体３が持つ図示しないねじ孔（ねじ孔３８）に対向する部位に図示しない貫通孔が形成されている。そうして自動電圧変換装置１Ｄは、オプションユニット部１Ｆを備えることで、従来例の自動電圧変換装置９と全く同一内容の部品類を搭載することができている。
【００４５】
図１５，図１６に示すこの発明の実施の形態のさらに異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置１Ｄでは前述の構成とし、オプション品を収納するオプションユニット部１Ｆを適宜に追加できるようにしたことで、自動電圧変換装置１が持つ諸特長に加えて次記する特長を得ることができる。すなわち、オプション部品の有無やオプション部品の種々の内容に対し、基本ユニット部１Ｅ（実質的には自動電圧変換装置１Ｃと同一）に所要のオプション部品が搭載されたオプションユニット部１Ｆを追加することで対応できる。これにより、この発明による自動電圧変換装置１Ｄでは、大半の部品類が搭載される基本ユニット部１Ｅを標準品として扱うことが可能になる。
【００４６】
そうして、自動電圧変換装置１〜自動電圧変換装置１Ｄを総合して述べると、この発明になる自動電圧変換装置（１〜１Ｄ）は、基本ユニット２とこれと組み合わされる筐体（筐体５，筐体５Ａなど）とを組み合わせて用いる構成とすることで、筐体の軽量化・溶接レス化とそれによる製造原価の低減、自然空冷式を採用できる容量範囲の拡大、外線ケーブルの外部端子部への接続の容易化、さらには、自動電圧変換装置の各種の設置形態や搭載部品類の変化への対応が容易になることで，筐体の共通化を図れることによる製造期間の短縮や製造原価の低減など、多くの特長を得ることができる。
【００４７】
前述の説明では、この発明を自動電圧変換装置について述べてきたが、この発明は自動電圧変換装置のみに限定されるものではなく、全ての電力変換装置に適用できる。
【００４８】
【発明の効果】
この発明による電力変換装置では、薄板製の部品取付体でありながら高い剛性が得られることで、部品取付体が筐体の一部を兼ねることが可能になり、電力変換装置の小形・軽量化，電力変換装置の各種の設置形態に対しての部品取付体の共通的な適用と、これ等の結果，電力変換装置の製造原価の低減が可能になる。また、電力変換装置への外線ケーブルの引き込み部位が上面側であるか下面側であるかにかかわらず、電力変換装置の外部端子部への外線ケーブルの接続を、電力変換装置の前面側から容易に行うことが可能になる。
【００４９】
また、筐体を構成する外被体が部品取付体と組み合わされる際に全体として箱状に形成されることで高い剛性値が得られる。これによって、筐体の製作に際して溶接法による接合が不要になるので、電力変換装置の製造原価の低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】後記する図２に示す自動電圧変換装置用の基本ユニットの要部の斜視図
【図２】この発明の実施の形態の一例による自動電圧変換装置用の基本ユニットを示す正面図
【図３】図２に示した自動電圧変換装置用の基本ユニットの上面図
【図４】図２に示した自動電圧変換装置用の基本ユニットの左側面図
【図５】この発明の実施の形態の一例による壁掛用の自動電圧変換装置を示す一部破断した正面図
【図６】図５に示した自動電圧変換装置の一部破断した内部正面図
【図７】図５に示した自動電圧変換装置の一部破断した側面図
【図８】図５に示した自動電圧変換装置の上面図
【図９】この発明の実施の形態の一例による床面据付用の自動電圧変換装置を示す側面図
【図１０】図９に示した自動電圧変換装置の一部破断した上面図
【図１１】この発明の実施の形態の一例によるビルドイン用の自動電圧変換装置を示す一部破断した上面図
【図１２】この発明の実施の形態の異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置を示す内部正面図
【図１３】図１２に示した自動電圧変換装置の一部破断した上面図
【図１４】図１２に示した自動電圧変換装置の一部破断した左側面図
【図１５】この発明の実施の形態のさらに異なる例による壁掛用の自動電圧変換装置の概要を示す内部正面図
【図１６】図１５に示した自動電圧変換装置の上面図
【図１７】従来例の自動電圧変換装置の主回路の主要部の回路構成を示す回路図
【図１８】従来例の自動電圧変換装置を示す内部正面図
【図１９】図１８におけるＡ−Ａ断面図
【図２０】図１８におけるＢ−Ｂ断面図
【図２１】図１８〜図２０に示した従来例の自動電圧変換装置の正面図
【図２２】図１８〜図２０に示した従来例の自動電圧変換装置の上面図
【図２３】図１８〜図２０に示した従来例の自動電圧変換装置の下面図
【図２４】図１８〜図２０に示した従来例の自動電圧変換装置の右側面図
【符号の説明】
２    基本ユニット
３    部品取付体
３１  部品取付部
３２  背面部
３３  底面部
３５  通気口
３６  通気口
３７  開口
３９  外被体装着部
４Ａ  外部端子部
４Ｂ  外部端子部
４１  外部端子体
４２  外部端子体
４３  外部端子体
４９  外部導体（外線ケーブル）
９９  絶縁碍子
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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