(57)【要約】【課題】基板に実装されたコンデンサの交換作業を簡単なものとすることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】コンバータ部とインバータ部とを含む回路部に電気的に接続され、かつコンバータ部の出力を平滑化するコンデンサ１４を、コンデンサ基板２０に実装された状態で装置本体１に配設してなり、装置本体１は、装置本体１が前面が上方となる姿勢に保持された場合に、各々がコンデンサ基板２０の角部と重なるときにはコンデンサ基板２０の角部を載置することでコンデンサ基板２０を仮置きさせる一方、コンデンサ基板２０が所定角度だけ回転してコンデンサ基板２０との重なりがなくなったときにはコンデンサ基板２０の離脱を許容する座部４１，４３と、座部４１，４３に仮置きされたコンデンサ基板２０の角部に締結部材を介して締結されることでコンデンサ基板２０を支持する支持部４２，４４とを備えたものである。【選択図】図１
2015019541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力を順変換するコンバータ部と前記コンバータ部の出力を逆変換するインバータ部とを含む回路部に電気的に接続され、かつ前記コンバータ部の出力を平滑化するコンデンサを、基板に実装された状態で装置本体に配設してなる電力変換装置であって、
前記装置本体は、
前記装置本体の前面が上方となる姿勢に保持された場合に、各々が前記基板の一部と重なるときには該基板の一部を載置することで該基板を仮置きさせる一方、該基板が所定角度だけ回転して該基板との重なりがなくなったときには該基板の離脱を許容する座部と、
前記座部に仮置きされた前記基板の一部に締結部材を介して締結されることで該基板を支持する支持部と
を備えたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記基板は、略矩形状の形態を成しており、
前記基板の互いに対角となる２つの角部を一対の前記座部に載置することで該基板を仮置きさせ、前記座部に載置していない残りの角部を一対の前記支持部に締結させることで該基板を支持することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば昇降機や空調機等の制御においてＩＧＢＴ等を適用して構成された電力変換装置が用いられており、この種の電力変換装置は、通常、平滑用のコンデンサを備えている。かかるコンデンサは、定期交換部品として取り扱われる。
【０００３】
そこで、コンデンサの交換を容易にすべく、取付専用のベースプレートに形成された挿通口にコンデンサを挿通させた状態で支持させ、該取付専用のベースプレートを装置本体に取り付けることでコンデンサを装置本体に配設するようにした電力変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４７５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、装置全体の小型化や製造コストの削減等の様々な要請からコンデンサを基板に実装させて装置本体に配設したものが知られている。このように基板に実装されたコンデンサを交換のために装置本体から取り出す場合、該基板の取り付け位置の制約上、ＩＧＢＴモジュールが搭載された電源基板や端子台等を装置本体から取り出す必要があり、結果的にコンデンサの交換作業が煩雑なものとなる虞れがあった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、基板に実装されたコンデンサの交換作業を簡単なものとすることができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、入力を順変換するコンバータ部と前記コンバータ部の出力を逆変換するインバータ部とを含む回路部に電気的に接続され、かつ前記コンバータ部の出力を平滑化するコンデンサを、基板に実装された状態で装置本体に配設してなる電力変換装置であって、前記装置本体は、前記装置本体の前面が上方となる姿勢に保持された場合に、各々が前記基板の一部と重なるときには該基板の一部を載置することで該基板を仮置きさせる一方、該基板が所定角度だけ回転して該基板との重なりがなくなったときには該基板の離脱を許容する座部と、前記座部に仮置きされた前記基板の一部に締結部材を介して締結されることで該基板を支持する支持部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記電力変換装置において、前記基板は、略矩形状の形態を成しており、前記基板の互いに対角となる２つの角部を一対の前記座部に載置することで該基板を仮置きさせ、前記座部に載置していない残りの角部を一対の前記支持部に締結させることで該基板を支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置本体の座部が、装置本体が前面が上方となる姿勢に保持された場合に、各々が基板の一部と重なるときには該基板の一部を載置することで該基板を仮置きさせる一方、該基板が所定角度だけ回転して該基板との重なりがなくなったときには該基板の離脱を許容し、装置本体の支持部が、座部に仮置きされた基板の一部に締結部材を介して締結されることで該基板を支持するので、各種機器等を取り外すことなく、コンデンサが実装された基板を交換することができ、これにより、コンデンサの交換作業を簡単なものとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である電力変換装置の内部構造を模式的に示すもので、側方から見た場合を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態である電力変換装置の内部構造を模式的に示すもので、前方から見た場合を示す説明図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示したフレーム体の前面の要部を模式的に示す正面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、コンデンサ基板の取り外し手順を説明するためのもので、電力変換装置の内部を上方から見た場合を示す説明図である。
【図７】図７は、コンデンサ基板の取り外し手順を説明するためのもので、電力変換装置の内部を側方から見た場合を示す説明図である。
【図８】図８は、本実施の形態の電力変換装置を構成する左側支持部の変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、図８に示した左側支持部でのコンデンサ基板の取付手順を示す説明図であり、一部を断面で示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力変換装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である電力変換装置の内部構造を模式的に示すもので、図１は側方から見た場合を示す説明図であり、図２は、前方から見た場合を示す説明図である。ここで例示する電力変換装置は、筐体である装置本体１を備えている。
【００１３】
装置本体１は、フレーム体１０とカバー体３０とを備えて構成してある。フレーム体１０は、上面、後面及び下面が開口した直方状を成すものであり、その前面１１には、上方開口１１ａと下方開口１１ｂとが形成してある。
【００１４】
このフレーム体１０には、フィンユニット１２、冷却ファン１３、コンデンサ１４が配設してある。フィンユニット１２は、ベース部１２ａの後面に上下方向に沿って延在する複数の冷却フィン１２ｂが左右方向に並設されることで構成したものである。このフィンユニット１２のベース部１２ａは、フレーム体１０の前面１１の上方開口１１ａを略閉塞しており、パワーモジュール１５に熱的に接続してある。
【００１５】
パワーモジュール１５は、装置本体１の所定部位に配設された電源基板１６の後面に実装されており、入力を順変換するコンバータ部とこのコンバータ部の出力を逆変換するインバータ部とを含む回路部を備えるものである。かかるパワーモジュール１５自体は公知のものであり、このパワーモジュール１５への配線は、装置本体１の所定個所に固定された端子台１７で接続される。
【００１６】
冷却ファン１３は、フレーム体１０の上面の開口を閉塞する態様で配設されている。この冷却ファン１３は、駆動することによりフレーム体１０の下方、あるいはフレーム体１０の側面に形成された開口（図示せず）を通じて外部の空気をフレーム体１０の内部に導入し、冷却フィン１２ｂ間に空気を通過させて外部に送出する送風手段である。このように冷却フィン１２ｂ間に空気が通過することで、フィンユニット１２にて熱交換が積極的に行われることとなり、フレーム体１０はパワーモジュール１５等の機器のヒートシンクを構成している。
【００１７】
コンデンサ１４は、複数（図示の例では４つ）設けてあり、それぞれが共通のコンデンサ基板２０に実装されている。ここで、コンデンサ基板２０は、矩形状の形態を成しており、４つの角部のうち、左側下方の角部及び右側上方の角部、すなわち互いに対角となる２つの角部には、基板用貫通孔２１（図５参照）が形成してある。尚、これら以外の角部、すなわち左側上方の角部及び右側下方の角部には、基板用貫通孔２１は形成されていない。
【００１８】
これらコンデンサ１４は、コンデンサ基板２０が後述する支持構造４０によりフレーム体１０に支持されることで配設してあり、コンデンサ基板２０が図示せぬブスバー（導体）を介してパワーモジュール１５に電気的に接続されることで、コンデンサ１４がコンバータ部の出力を平滑化するものである。
【００１９】
カバー体３０は、フレーム体１０の前面１１を前方側より覆うものであり、フレーム体１０の前面１１との間の内部空間に上記電源基板１６、端子台１７以外の様々な制御機器を収納するものである。
【００２０】
図３は、図１及び図２に示したフレーム体の前面の要部を模式的に示す正面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。尚、図３においてはフレーム体１０の前面１１を一点鎖線で示している。これら図３〜図５に示すように、フレーム体１０には、コンデンサ基板２０の支持構造４０を備えている。支持構造４０は、左側座部４１、左側支持部４２、右側座部４３、右側支持部４４を備えて構成してある。
【００２１】
左側座部４１は、フレーム体１０の前面１１の下方開口１１ｂにおける左側上方縁部に配設してあり、フレーム体１０の前面１１より後方に向けて延在する左側上方後延部４１１と、左側上方後延部４１１の延在端部より右方に向けて延在する左側上方右延部４１２とにより構成してある。
【００２２】
左側支持部４２は、フレーム体１０の前面１１の下方開口１１ｂにおける左側下方縁部に配設してあり、フレーム体１０の前面１１より後方に向けて延在する左側下方後延部４２１と、左側下方後延部４２１の延在端部より上方に向けて延在する左側下方上延部４２２とにより構成されている。この左側下方上延部４２２には、左側貫通孔４２ａが形成してある。
【００２３】
右側座部４３は、フレーム体１０の前面１１の下方開口１１ｂにおける右側下方縁部に配設してあり、フレーム体１０の前面１１より後方に向けて延在する右側下方後延部４３１と、右側下方後延部４３１の延在端部より左方に向けて延在する右側下方左延部４３２とにより構成してある。
【００２４】
右側支持部４４は、フレーム体１０の前面１１の下方開口１１ｂにおける右側上方縁部に配設してあり、フレーム体１０の前面１１より後方に向けて延在する右側上方後延部４４１と、右側上方後延部４４１の延在端部より下方に向けて延在する右側上方下延部４４２とにより構成されている。この右側上方下延部４４２には、右側貫通孔４４ａが形成してある。
【００２５】
このような構成を有する支持構造４０においては、左側座部４１の左側上方右延部４１２、左側支持部４２の左側下方上延部４２２、右側座部４３の右側下方左延部４３２及び右側支持部４４の右側上方下延部４４２の一部が、下方開口１１ｂを前方から見た場合に該下方開口１１ｂを介して露出するように配置してある。また、このような支持構造４０においては、左側座部４１の左側上方後延部４１１、左側支持部４２の左側下方後延部４２１、右側座部４３の右側下方後延部４３１、右側支持部４４の右側上方後延部４４１の延在長さが共通の大きさに規定されており、より詳細には、コンデンサ基板２０の厚みに相当する大きさに規定されている。従って、左側座部４１の左側上方右延部４１２、左側支持部４２の左側下方上延部４２２、右側座部４３の右側下方左延部４３２及び右側支持部４４の右側上方下延部４４２の各前面は、同一平面を形成している。
【００２６】
かかる支持構造４０は、次のようにしてコンデンサ基板２０を支持している。
【００２７】
まず、装置本体１をその前面（カバー体３０の前面）が上方となる姿勢に保持する。かかる状態で、コンデンサ１４が既に実装されたコンデンサ基板２０の各角部を支持構造４０の左側上方右延部４１２、左側下方上延部４２２、右側下方左延部４３２及び右側上方下延部４４２に載置して該コンデンサ基板２０を仮置きする。
【００２８】
そして、コンデンサ基板２０の基板用貫通孔２１と、左側下方上延部４２２の左側貫通孔４２ａ及び右側上方下延部４４２の右側貫通孔４４ａとをそれぞれ一致させて、図５に示すように、互いに一致させた貫通孔の上方側より螺子Ｂを貫通させ、該螺子Ｂの先端部とナットＮとを螺合させる。これにより、コンデンサ基板２０の左側下方の角部と左側下方上延部４２２とが締結し、コンデンサ基板２０の右側上方の角部と右側上方下延部４４２とが締結することで、支持構造４０は、左側支持部４２と右側支持部４４とでコンデンサ基板２０を支持している。その後、装置本体１の前面が前方となる姿勢で電力変換装置を設置することになる。
【００２９】
以上のような構成を有する電力変換装置においては、次のようにしてコンデンサ１４を交換することができる。
【００３０】
まず、装置本体１をその前面が上方となる姿勢に保持する。かかる状態で、螺子ＢをナットＮから離脱させることで、コンデンサ基板２０の左側下方の角部と左側下方上延部４２２との締結を解除し、かつコンデンサ基板２０の右側上方の角部と右側上方下延部４４２との締結を解除する。これにより、コンデンサ基板２０は、各角部が支持構造４０の左側上方右延部４１２、左側下方上延部４２２、右側下方左延部４３２及び右側上方下延部４４２に載置して仮置きされた状態となる。
【００３１】
そして、図６に示すように、コンデンサ基板２０を所定角度（例えば７〜１０°）だけ回転させ、コンデンサ基板２０と支持構造４０との重なり部分をなくし、その後、図７に示すように、コンデンサ基板２０を下方に引く抜くことで該コンデンサ基板２０を装置本体１から離脱させることができる。
【００３２】
一方、新たなコンデンサ基板２０を装着する場合には、上記手順の逆手順を行うことで該コンデンサ基板２０を支持構造４０に支持させることができる。
【００３３】
以上説明したように、本発明の実施の形態である電力変換装置によれば、フレーム体１０の支持構造４０を構成する左側座部４１、左側支持部４２、右側座部４３及び右側支持部４４が、装置本体１が前面が上方となる姿勢に保持された場合に、コンデンサ基板２０の角部と重なるときには該コンデンサ基板２０の角部を載置することで該コンデンサ基板２０を仮置きさせる一方、該コンデンサ基板２０が所定角度だけ回転して該コンデンサ基板２０との重なりがなくなったときには該コンデンサ基板２０の離脱を許容し、上記左側支持部４２及び上記右側支持部４４が仮置きされたコンデンサ基板２０の対応する角部に螺子ＢとナットＮとを介して締結されることで該コンデンサ基板２０を支持するので、電源基板１６や端子台１７等を取り外すことなく、コンデンサ基板２０を交換することができ、これにより、コンデンサ基板２０に実装されたコンデンサ１４の交換作業を簡単なものとすることができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００３５】
上述した実施の形態では、支持構造４０を構成する左側座部４１、左側支持部４２、右側座部４３及び右側支持部４４でコンデンサ基板２０を仮置きしていたが、本発明においては、以下のように左側座部４１と右側座部４３とだけでコンデンサ基板２０を仮置きしてもよい。
【００３６】
図８は、本実施の形態の電力変換装置を構成する左側支持部の変形例を示す断面図である。尚、上述した実施の形態と同様の構成を有するものには同一の符号を付してその説明を省略する。また、この図８では左側支持部だけ示しているが、右側支持部も同様の構成を有しており、右側支持部の図示は割愛する。
【００３７】
左側支持部４５は、フレーム体１０の前面１１の下方開口１１ｂにおける左側下方縁部に配設してあり、フレーム体１０の前面１１より上方に向けて延在する左側下方上延部４５１を備えて構成してある。この左側下方上延部４５１には左側貫通孔４５ａが形成してある。この場合、左側支持部４５の左側下方上延部４５１は、左側座部４１の左側上方右延部４１２よりも前方に位置しており、同一平面を形成していない。つまり、左側支持部４５の左側下方上延部４５１は、右側支持部の右側上方下延部とだけ同一平面を形成している。
【００３８】
このような構成であっても、図９に示すように、左側座部４１と右側座部とでコンデンサ基板２０の角部を載置させて該コンデンサ基板２０を仮置きさせ、コンデンサ基板２０に設けられたナットＮの孔Ｎ１に左側支持部４５及び右側支持部の左側貫通孔４５ａを貫通する螺子Ｂの先端を螺合させることで、コンデンサ基板２０を図中の矢印方向に移動させた上でコンデンサ基板２０と締結して該コンデンサ基板２０を支持することができる。
【００３９】
このような構成であっても、電源基板１６や端子台１７等を取り外すことなく、コンデンサ基板２０を交換することができ、これにより、コンデンサ基板２０に実装されたコンデンサ１４の交換作業を簡単なものとすることができる。
【００４０】
上述した実施の形態では、左側座部４１及び右側座部４３は、コンデンサ基板２０の角部を載置させるものであってが、本発明においては、座部は、基板の一部であれば角部に限られるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１  装置本体
１０  フレーム体
１２  フィンユニット
１３  冷却ファン
１４  コンデンサ
１５  パワーモジュール
１６  電源基板
１７  端子台
２０  コンデンサ基板
２１  貫通孔
３０  カバー体
４０  支持構造
４１  左側座部
４１１  左側上方後延部
４１２  左側上方右延部
４２  左側支持部
４２ａ  左側貫通孔
４２１  左側下方後延部
４２２  左側下方上延部
４３  右側座部
４３１  右側下方後延部
４３２  右側下方左延部
４４  右側支持部
４４ａ  右側貫通孔
４４１  右側上方後延部
４４２  右側上方下延部
【図１】
2015019541.tif 000003
【図２】
2015019541.tif 000004
【図３】
2015019541.tif 000005
【図４】
2015019541.tif 000006
【図５】
2015019541.tif 000007
【図６】
2015019541.tif 000008
【図７】
2015019541.tif 000009
【図８】
2015019541.tif 000010
【図９】
2015019541.tif 000011