(57)【要約】  設計・製造のコストを低減でき、さらにユーザで電力変換装置を据え付ける設置面積に応じて電力変換装置を平置き型、及び縦置き型の２つの形態を自由に組み合わせることができる電力変換装置を提供する。  スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、前記制御回路を有する第二の筺体と、を備え、前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、幅W1、高さH1、奥行きL1+L2の筺体となる第二の形態と、を有する。
2016135936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、
前記制御回路を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1、奥行きL1+L2の筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項２】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、
前記制御回路を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW2である第一のポーションと、高さがH2で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW1である第一のポーションと、高さがH2で幅がW2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1+H2、奥行きL1の筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項３】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、
前記制御回路を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW1-W2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅2W1-W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1、奥行きL1の第三のポーションと、幅2W1-2W2、高さH1、奥行きL1+L2の第四のポーションと、を有する筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項４】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、
前記制御回路を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW1-W2である第一のポーションと、高さがH3で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW2である第一のポーションと、高さがH2で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1、高さH1+H3、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さL1、奥行きH2の第三のポーションと、幅W1、高さL1+H3、奥行きL1の第四のポーションと、を有する筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項５】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の形態の重心の位置と前記第二の形態の重心の位置は、異なることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の形態において、前記第一の筺体の前記第二のポーションの面に対向している前記第二の筺体の前記第二のポーションの面と、前記第二の形態において、前記第一の筺体の前記第一のポーションの面に対向している前記第二の筺体の前記第二のポーションの面と、は異なっていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体は、前記スイッチング素子を有するパワーモジュールと、平滑コンデンサを有する主回路を備え、
前記第二の筺体は、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する前記制御回路を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項７記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体は、冷却フィンを備え、
前記パワーモジュールは、前記冷却フィンに備えられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、リード端子、または、配線のいずれかにより電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の電力変換装置であって、
前記リード端子、または、前記配線を引き出すコネクタは、少なくとも３個あり、かつ、前記第一の形態または前記第二の形態において対向している前記第一の筺体の面と前記第二の筺体の面のいずれかの面に一つずつ設けられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１２】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、ネジ、または、はめ込みにより接続されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１３】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体は、電力の入出力を行う外部端子を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１４】
請求項３記載の電力変換装置であって、
使用電圧が２００Ｖの場合の前記第一の筺体と前記第二の筺体と、使用電圧が４００Ｖの場合の前記第一の筺体と前記第二の筺体とは、線対照であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１５】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記スイッチング素子は、シリコンよりバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体を用いたスイッチング素子であることを特徴とする電力変換装置。
【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。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平６−３５１２６０号公報（特許文献１）がある。この公報には、「インバータを本体ユニット用ケース１０、放熱フィン３、コンデンサユニット用ケース１１、それに操作パネルユニット用ケース１２とに分割し、それぞれユニット化したもの。」、また、「必要に応じて各ユニットに分割しても使用できるので、種々の制御対象に合わせて組合せことにより、専用化されたインバータの開発が容易に行えるため、インバータ採用のための期間や、工数が低減され、短期に安価なインバータを開発することが可能となり、併せて、市場の拡大も可能になるという効果がある。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３５１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換装置は、パワーモジュールを主とする発熱による温度上昇を抑えるために、放熱を目的とした冷却フィンを備えている。ユーザの利便性の観点から、操作パネルや端子台等が前面（ユーザ側）に配置されるので、冷却フィンは基本的に装置据え付け面や装置側面に構成されることになる。ここで、装置据え付け面とは、例えば装置を壁に設置する場合に壁と接する面のことである。【０００５】
現在、電力変換装置には、電力変換装置の装置据え付け面に冷却フィンを設けているタイプ（以下、平置きタイプ）と、電力変換装置の装置側面に冷却フィンを設けているタイプ（以下、縦置きタイプ）とがある。平置きタイプの電力変換装置の場合、装置の幅寸法を広くとって冷却フィンを装置据え付け面に構成し、回路部品や基板は冷却フィンを底として積み上げている。これに対し縦置きタイプの電力変換装置の場合、横寸法を狭くしたいため装置の高さ寸法と奥行寸法を長くして冷却フィンを装置側面に設け、装置据え付け面と垂直に構成した回路部品や基板を冷却する構成としている。【０００６】
このように、平置きタイプの電力変換装置と縦置きタイプの電力変換装置では、構造が異なっている。そのため、新機種の電力変換装置を設計または製造する場合、同容量・同機能をもつ電力変換装置を平置きタイプと縦置きタイプの２つの形態で実現することを考慮し、それぞれ別の設計または製造を行う必要があるので、新機種の電力変換装置の製造または設計コストが増大するという課題がある。【０００７】
また、放熱効果を高めるために、装置据え付け面や装置側面の全て、または、そのほとんどに冷却フィンを設けている。そのため、冷却フィンは、電力変換装置内の回路部品や基板の構成の設計を制約しているという課題がある。【０００８】
ここで、前記特許文献１に記載の電力変換装置は、制御対象に合わせて、本体ユニット用ケース１０、放熱フィン３、コンデンサユニット用ケース１１、それに操作パネルユニット用ケース１２と、に分割し、それぞれユニット化することによりインバータを構成する。しかしながら、前記特許文献１に記載の電力変換装置は、冷却フィンを装置据え付け面に設ける平置きタイプであり、縦置きタイプの電力変換装置については考慮されていない。従って、平置きタイプと縦置きタイプの電力変換装置を設計または製造するコストを下げることは考慮していない。また、冷却フィンも、装置据え付け面全体に渡っており、電力変換装置内の回路部品や基板の構成の設計を制約している。【０００９】
そこで、本願では、設計または製造のコストを低減できる電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願は  スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、前記スイッチング素子を有する第一の筺体と、前記制御回路を有する第二の筺体と、を備え、前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、幅W1、高さH1、奥行きL1+L2の筺体となる第二の形態と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本願によれば、設計または製造のコストを低減できる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による電力変換装置の第１の実施例を示す説明図
【図２】本発明による電力変換装置の第１の実施例を示す説明図
【図３】本発明による電力変換装置の第２の実施例を示す説明図
【図４】本発明による電力変換装置の第２の実施例を示す説明図
【図５】本発明による電力変換装置の第３の実施例を示す説明図
【図６】本発明による電力変換装置の第３の実施例を示す説明図
【図７】本発明による電力変換装置の第４の実施例を示す説明図
【図８】本発明による電力変換装置の第４の実施例を示す説明図
【図９】本発明による電力変換装置の第５の実施例を示す説明図
【図１０】本発明による電力変換装置の第５の実施例を示す説明図
【図１１】本発明による電力変換装置の第５の実施例を示す説明図
【図１２】本発明における電力変換装置の構成図の一例
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて実施例を説明する。以下に説明する各実施例は図示例に限定されるものではない。
【００１４】
本発明における電力変換装置の構成例について、図１２を用いて説明する。
【００１５】
図１２は、本発明における電力変換装置の構成図の一例である。
【００１６】
図１２の電力変換装置１は、順変換器５１、平滑用コンデンサ５３、逆変換器５２、駆動回路５７、制御回路５６、冷却ファン５５、冷却フィン５５Ａ、デジタル操作パネル５８、シャント抵抗５９を備えて構成される。図１では、任意の入力電源として交流電源を用いた場合を示す。
【００１７】
順変換器５１は、図示しない交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。平滑用コンデンサ５３は、直流中間回路に備えられ、順変換器５１により変換された直流電圧を平滑する。逆変換器５２は、平滑された直流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換する。逆変換器５２により変換された交流電圧は、例えば交流電動機５４などに出力される。逆変換器５２は、各アームに一組の第一および第二の半導体スイッチング素子と該半導体スイッチング素子に対して逆並列に接続された還流ダイオードを有している。なお、代表的な半導体スイッチング素子と還流ダイオードとしては、それぞれＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ−Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とＦＲＤ（Ｆｉｒｓｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｄｉｏｄｅ）がある。
【００１８】
冷却ファン５５は、電力変換装置１の外気を取り込み、順変換器５１及び逆変換器５２を有するパワーモジュールを冷却する。デジタル操作パネル５８は、電力変換装置１の各種制御データを設定、変更、異常状態及びモニタ表示を行う。操作パネル５８には異常表示が可能な表示部が設けられており、電力変換装置における異常が検出されると当該表示部に表示される。本実施例の操作パネル５８としては、特に種類が限定されるものではないが、デジタル操作パネルとして装置使用者の操作性を考慮して表示部の表示を見ながら操作が行えるように構成している。
【００１９】
なお、表示部は必ずしも操作パネル５８と一体に構成する必要はないが、デジタル操作パネル５８の操作者が、表示を見ながら操作できるように一体構成とすることが望ましい。デジタル操作パネル５８から入力された電力変換装置の各種制御データは図示しない記憶部に格納される。
【００２０】
駆動回路５７は、制御回路５６からの指令に基づいて逆変換器５２を構成する半導体スイッチング素子を駆動する。駆動回路５７内には、図示していないスイッチングレギュレータ回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）が搭載されており、電力変換装置１の運転に必要な各直流電圧を生成し、これらを各構成に対して供給する。
【００２１】
制御回路５６（制御部）は、デジタル操作パネル５８によって入力される各種の制御データに基づいて駆動回路５７を制御することで、逆変換器３を構成する半導体スイッチング素子の駆動を制御すると共に、電力変換装置１全体の制御を司る働きをする。制御回路５６には、図示しない制御演算装置（例えば、マイコンなど）が搭載されており、デジタル操作パネル５８から入力される各種の制御データに応じて必要な制御処理が行なえるように構成されている。
【００２２】
また、制御回路５６は、図示しない上位装置（例えば、通信装置、無線装置、指令装置（ＰＬＣ）など）から入力される各種の制御データに応じて必要な制御処理も行なえるように構成されている。内部構成は省略するが、各種の制御データが格納された記憶部の記憶データからの情報に基づいて図示していない演算装置が演算を行う。
【００２３】
シャント抵抗またはCurrent Sensor５９は、電力変換装置１内の電流を検出するために用いられる。
【００２４】
次に、上記で説明した構成例を持つ電力変換装置１の構造について、各実施例にて説明する。なお、上記した電力変換装置１の構成は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００２５】
実施例１における電力変換装置の例について、図１、２を用いて説明する。【００２６】
図１と図２は、本発明による電力変換装置の第１の実施例を示す説明図である。【００２７】
電力変換装置１は、制御ユニット２、パワーユニット３、デジタル操作パネル５８、外部端子２１を備える。制御ユニット２は、図示しない制御回路５６や駆動回路５７等の制御系の電力変換装置の構成を有する。また、パワーユニット３は、図示しない順変換器５１、平滑コンデンサ５３を含む直流中間回路、逆変換器５２等、高い電圧が付加される素子を有する。【００２８】
また、外部端子４には、押し込み式の外部端子、または、押し締め式の外部端子のどちらも用いてもよく、外部端子４は交換可能な構成としてある。これにより、電力変換装置１の設計に自由度が増し、設計変更が容易になる。【００２９】
図１と図２に示すように、制御ユニット２の筺体の高さはＨ１である。また、制御ユニット２は、奥行きがＬ１、幅Ｗ２である第一のポーションと、奥行きがＬ２で幅はＷ１−Ｗ２の第二のポーションを有する。【００３０】
パワーユニット３の筺体の高さはＨ１である。また、パワーユニット３は、奥行きがＬ１、幅Ｗ２である第一のポーションと、奥行きがＬ１−Ｌ２で幅はＷ１−Ｗ２の第二のポーションを有する。【００３１】
なお、上記で定義した各幅、高さ、奥行きは、説明を簡単にするために定義したものであり、実際の幅、高さ、奥行きに相当するものではない。つまり、上記で「幅」としているところを「高さ」としても良く、適宜定義を変更してもよい。【００３２】
図１と図２に示すように、本電力変換装置では、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３をそれぞれ分離可能な構造とし、制御ユニット２とパワーユニット３とが組み合わさることで、一つの電力変換装置１を構成する構造となっている。制御ユニット２とパワーユニット３の組み合わせ方は、少なくとも２通りあり、組み合わせの前後で、電力変換装置１の少なくとも一つの辺の長さ、あるいは、電力変換装置１の重心が変化する。【００３３】
本実施例では、制御ユニット２とパワーユニット３が、電力変換装置の据え付け面（図１と図２において、デジタル操作パネル５８を有する面と逆側の面）に対して、平行な２つの面と垂直な１つの面で分離する構造としている。図１は、一つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３が、据え付け面に対して水平方向に組合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１＋Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ１の筺体となる。【００３４】
図２は、二つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３が、据え付け面に対して垂直方向に組合わさるように電力変換装置１を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ１＋Ｌ２の筺体となる。【００３５】
なお、図１と図２に示すように、第一の組み合わせ方と第二の組み合わせ方との両方において、制御ユニット２とパワーユニットが分離した状態から組み合わせる際、幅方向の方向から組み合わせてもよいし、高さ方向の方向から組み合わせてもよい。また、逆に、制御ユニット２とパワーユニット３が組み合わさった状態からそれぞれ分離させる際、幅方向の方向に対して分離してもよいし、高さ方向の方向に対して分離してもよい。このようにすることで、制御ユニット２とパワーユニットを接続または分離する作業に自由度を持たすことができる。【００３６】
本実施例において、制御ユニット２、及びパワーユニット３は図１と図２とでは同じものであり、共にＬ字形状となっている。この２つの筐体の対抗する３面を幅方向が最小（Ｗ１）となるように接続することで図１の平置き型の電力変換装置を構成することができ、同じ様にこの２つの筐体の対抗する３面を奥行き方向が最小（Ｌ１）となるように接続することで図２の縦置き型の電力変換装置を構成することができる。すなわち電力変換装置の高さ寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を同じユニットの組合せをかえることで実現するものである。これにより、平置き型と縦置き型の２つの形態の電力変換装置を製造または設計する上でのコストや手間を削減することができる。
【実施例２】
【００３７】
実施例２における電力変換装置の例について、図３と図４を用いて説明する。本実施例は、実施例１における電力変換装置の組み合わせ例とは異なる組み合わせの例について説明するものである。従って、実施例１と共通する部分についての説明は省略する。【００３８】
図３と図４は、実施例２における電力変換装置の構成例である。本実施例では、制御ユニット２とパワーユニット３とが、電力変換装置の据え付け面（図３と図４において、デジタル操作パネル５８を有する面と逆側の面）に垂直な３つの面で分離する構造としている。【００３９】
制御ユニット２の筺体は、奥行きＬ１である。また、制御ユニット２は、高さＨ１−Ｈ２、幅Ｗ２の第一のポーションと、高さＨ２、幅Ｗ１の第二のポーションとを有する。【００４０】
パワーユニット３の筺体は、奥行きＬ１である。また、パワーユニット３は、高さＨ１−Ｈ２、幅Ｗ１の第一のポーションと、高さＨ２、幅Ｗ２の第二のポーションとを有する。【００４１】
図３は、本実施例における一つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、制御ユニット２とパワーユニット３とが、据え付け面の水平横方向に組み合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１＋Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ１の筺体となる。【００４２】
図４は、本実施例における二つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、制御ユニット２とパワーユニット３とが、据え付け面の垂直水平縦方向に組み合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＨ１＋Ｈ２、奥行きＬ１の筺体となる。【００４３】
なお、図３と図４に示すように、第一の組み合わせ方と第二の組み合わせ方との両方において、制御ユニット２とパワーユニット３が分離した状態から組み合わせる際、幅方向の方向から組み合わせてもよいし、高さ方向の方向から組み合わせてもよい。また、逆に、制御ユニット２とパワーユニット３が組み合わさった状態からそれぞれ分離させる際、幅方向の方向に対して分離してもよいし、高さ方向の方向に対して分離してもよい。このようにすることで、制御ユニット２とパワーユニット３を接続または分離する作業に自由度を持たすことができる。【００４４】
本実施例において、制御ユニット２及びパワーユニット３は図３と図４とでは同じものであり、共にＬ字型の形状となっている。この２つの筐体の対抗する３面を高さ方向が最小（Ｈ１）となるように接続することで図３の平置き型の電力変換装置を構成することができ、同じ様にこの２つの筐体の対抗する３面を幅方向が最小（Ｗ１）となるように接続することで図２の縦置き型の電力変換装置を構成することができる。すなわち電力変換装置の奥行寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を同じユニットの組合せをかえることで実現するものである。これにより、平置き型と縦置き型の２つの形態の電力変換装置を製造または設計する上でのコストや手間を削減することができる。【００４５】
また、本形態の電力変換装置を用いれば、ユーザは電力変換装置を据え付ける設置面積に応じて電力変換装置の奥行寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を自由に組み合わせることができるという大きなメリットを享受できる。【００４６】
なお、本実施例では、デジタル操作パネル５８は、制御ユニット２のＬ字型の面内であって、据え付け面に対向する面内に備えられている。これにより、上述した第一の組み合わせ方と第二の組み合わせ方との両方において、デジタル操作パネルはユーザ側に面するので、組み換え前後でもユーザの操作性を良好な状態で維持できることができる。【００４７】
また、外部端子２１は、パワーユニット３に備えられている。これにより、パワーユニット３は例えば順変換器５１等の高電圧が印加されている素子を有しているので、パワーユニット３内の配線のみで例えば順変換器５１から外部端子２１まで電気的に接続することができる。従って、パワーユニット３に外部端子を設けることで、設計が容易になる上に安全性も向上し、電力変換装置１の変換効率も上昇する。また、外部端子２１を容易に着脱可能にし、任意に交換できるように構成することで、ユーザのニーズに応じて適宜外部端子２１を交換し、販売形態を広げることができる。
【実施例３】
【００４８】
実施例３における電力変換装置の構成例について、図５と図６を用いて説明する。本実施例は、実施例１および２等と比較して、パワーユニット３の最大電力容量を大きくし、パワーユニット３を大型化した点が異なる。従って、実施例１および２と共通する部分についての説明は省略する。また、簡単に説明するため、代表として実施例１における電力変換装置の組み合わせ例を用いて説明するが、実施例１の組み合わせ例に限定されるものではなく、例えば実施例２や後述する実施例４等においても適用可能であることはいうまでもない。【００４９】
電力変換装置において、交流電動機５４に代表されるような駆動対象の必要電力に合わせて電力変換装置の最大電力容量が決まる。最大電力容量は、主に順変換器５１や逆変換器５３を備えるパワーモジュール、平滑コンデンサ５２などのパワー回路部品で決まる。これらの部品は多くの熱を発生させるため、最大許容電力が大きくなれば部品本体や放熱体も大型になる。そのため電力変換装置において、これらパワー回路部品を備えるパワーユニット３の必要容積が大きくなる。一方、制御ユニット２は、電力変換装置の最大電力容量の影響を受けにくく、一定の容積を維持することが可能である。従って、制御ユニット２は、最大電力容量の違いによるパワーユニット２の大きさの違いに関係なく、各大きさのパワーユニット３に対して共通ユニットとして使用できる。【００５０】
図５に示す電力変換装置１は、同じ構成である図１の電力変換装置１に対し、電力変換装置の容量に合わせてパワーユニット３を大型化した例である。また、図６は、同様に、同じ構成である図２に対し、電力変換装置の容量に合わせてパワーユニット３を大型化した例である。これらは実施例１と同じ、電力変換装置の据え付け面（図５と図６において、デジタル操作パネル５８を有する面と逆側の面）に平行な２つの面と垂直な１つの面を有していることで、パワーユニット３の容積が大型化しても実施例１と同じ組み合わせを可能としている。【００５１】
図５と図６に示すように、制御ユニット２の筺体の高さはＨ１である。また、制御ユニット２は、奥行きがＬ１、幅Ｗ１−Ｗ２である第一のポーションと、奥行きがＬ２で幅はＷ１−Ｗ２の第二のポーションを有する。【００５２】
パワーユニット３の筺体の高さはＨ１である。また、パワーユニット３は、奥行きがＬ１、幅Ｗ２である第一のポーションと、奥行きがＬ１−Ｌ２で幅はＷ１−Ｗ２の第二のポーションを有する。【００５３】
図５は、一つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３が、据え付け面に対して水平方向に長く組合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅２Ｗ１−Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ１の筺体となる。【００５４】
図６は、二つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３が、据え付け面に対して垂直方向に長く組合わさるように電力変換装置１を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ１となるポーションと、幅２Ｗ１−２Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ１＋Ｌ２となるポーションを有する構造となる。【００５５】
つまり、電力変換装置の高さ寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を同じユニットの組み合わせをかえることで実現するものである。これにより、平置き型と縦置き型の２つの形態の電力変換装置を製造または設計する上でのコストや手間を削減することができる。
やはり、本形態の電力変換装置を用いれば、ユーザは電力変換装置を据え付ける設置面積に応じて電力変換装置の高さ寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を自由に組み合わせることができるという大きなメリットを享受できる。【００５６】
また、本実施例では、制御ユニット２に対し、異なる最大電力容量のパワーユニット３を接続可能としているので、パワーユニット３を交換するだけで、電力変換装置１の最大電力容量を容易に変更することができる。従って、最大電力容量の異なるパワーユニット３についての仕様・設計を定めるだけでよく、開発製造コストを抑えることができる。また、ユーザにとっても、電力変換装置の最大電力容量を変更したい場合に、パワーユニット３を交換するだけでよいので、コストメリットがある。【００５７】
また、例えば使用電圧が２００Ｖの場合の制御ユニット２とパワーユニット３の形状と、使用電圧が４００Ｖの場合のパワーユニット３の形状とが、それぞれ線対称となるように構成することで、容量の違うパワーユニット３を交換する際に、使用電圧が異なるもの同士を誤って接続してしまうことを防止することができる。
【実施例４】
【００５８】
実施例４における電力変換装置の構成例について、図７と図８を用いて説明する。本実施例は、実施例１〜３における電力変換装置において、制御ユニット２とパワーユニット３を相対的に回転させることで、組み合わせ方を変えるものである。従って、実施例１〜３と共通する部分についての説明は省略する。また、簡単に説明するため、代表として実施例２における電力変換装置を用いて説明するが、実施例２の電力変換装置に限定されるものではなく、実施例１、３においても適用可能であることはいうまでもない。【００５９】
図７と図８は、実施例４における電力変換装置の構成例である。本実施例では、制御ユニット２とパワーユニット３とが、電力変換装置の据え付け面（図７において、デジタル操作パネル５８を有する面と逆側の面）に垂直な３つの面で分離する構造としている。【００６０】
制御ユニット２の筺体は、奥行きＬ１である。また、制御ユニット２は、幅Ｗ１−Ｗ２、高さＨ１−Ｈ２の第一のポーションと、幅Ｗ１、高さＨ３の第二のポーションとを有する。パワーユニット３の筺体は、奥行きＬ１である。【００６１】
また、パワーユニット３は、幅Ｗ２、高さＨ１−Ｈ２の第一のポーションと、幅Ｗ１、高さＨ２の第二のポーションとを有する。【００６２】
図７は、本実施例における一つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、制御ユニット２とパワーユニット３とが、高さ方向に長く、幅方向に短く組み合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＨ１＋Ｈ３、奥行きＬ１の筺体となる。【００６３】
図８は、本実施例における二つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、制御ユニット２とパワーユニット３とが、図７の組み合わせ方に対して、相対的に９０度回転して組み合さるように電力変換装置を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＬ１、奥行きＨ２のポーションと、幅Ｗ１、高さＬ１＋Ｈ３、奥行きＬ１のポーションとを有する筺体となる。【００６４】
図７に示す組み合わせ方では、外部への電力の入出力を行う配線を外部端子２１へ接続する場合、当該配線は高さ方向に向かって外部端子２１に差し込む。一方、図８に示す組み合わせ方では、外部への電力の入出力を行う配線を外部端子２１へ接続する場合、当該配線は奥行き方向に向かって外部端子２１に差し込むことができ、配線の接続作業が容易になる。このように、本実施例では、電力変換装置１を設置する場所において配線の引き出し方向に制限がある場合に、組み合わせ方を変更することで柔軟に対応することができる。【００６５】
また、図８に示す組み合わせ方の場合、電力変換装置１を壁に設置することができなくても、台や床等の平面に設置することが可能である。従って、組み合わせ方を変更することで、電力変換装置１の設置場所に自由度を持たせることができる。【００６６】
以上、本願明細書等にて示した実施例ではＷ２＝Ｗ１／２やＨ２＝Ｈ１／２となる場合を示しており、必ずしもＷ２＝Ｗ１／２やＨ２＝Ｈ１／２でなくてもよい。この場合は第一の筐体と第二の筐体とがずれて勘合されることにはなるが、図１や図３の実施例と同様に平置き型と縦置き型の２つの形態の電力変換装置を製造または設計する上でのコストや手間を削減することができるという効果を奏する。
【実施例５】
【００６７】
実施例５における電力変換装置の構成例について、図９〜１１を用いて説明する。本実施例は、実施例１〜４のいずれかにおいて、制御ユニット２とパワーユニット３の内部構成例、および、制御ユニット２とパワーユニット３の電気的な接続方法を説明するものである。実施例１〜４のいずれかと共通する構成については、説明は省略する。また、簡単に説明するために、実施例１〜４のいずれかの構成例を用いて説明するが、当該構成に限定されるものではなく、全ての実施例に適用可能であることはいうまでもない。【００６８】
図９は、実施例１における電力変換装置１において、制御ユニット２とパワーユニット３の内部構成例、および、制御ユニット２とパワーユニット３との電気的な接続方法例を示す図である。制御ユニット２は、通信基板５、制御基板６、端子台基板７、接続端子９を備える。パワーユニット３は、主回路基板８、パワーモジュール１２、平滑コンデンサ５３、冷却フィン５５Ａ、接続端子１０、スイッチングトランス１３を備える。【００６９】
通信基板５は、外部機器から電力変換装置１への信号の受信、および、電力変換装置１から外部機器への信号の送信を行う。通信基板５は、デジタル操作パネル５８に対して概略９０度となるようにし、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ２のポーション内に設置する。通信基板５は、図示しないＩ／Ｏ端子台の近傍に設置される。【００７０】
制御基板６には、図示しない制御演算装置（例えば、マイコンなど）が搭載されており、デジタル操作パネル５８から入力される各種の制御データに応じて必要な制御処理が行なえるように構成された制御回路５６を備え、電力変換装置１全体の動作を制御する。制御基板６は、デジタル操作パネル５８に対し、概略９０度となるようにし、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ２のポーションと幅Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ１−Ｌ２のポーションとにまたがるように設置する。【００７１】
端子台基板７は、Ｌ字型の形状であり、制御ユニット２のＬ字型の面に対向するように設置される。端子台基板７は、制御ユニット２のＬ字型の面のいずれに設置してもよいが、外部端子２１近傍に設置することが好ましい。このように配置することで、外部端子２１の交換が容易になる。【００７２】
接続端子９は、パワーユニット３の接続端子１０と電気的に接続される。制御ユニット２の接続端子９とパワーユニットの接続端子１０との電気的な接続は、それぞれの接続端子を配線ケーブル１１で接続してもよいし、それぞれの接続端子を雄型と雌型にして接続端子を嵌め会い、接続してもよい。配線ケーブル１１で接続すれば、制御ユニット２とパワーユニット３を分離した状態でも電力変換装置１として動作させることができる。接続端子９、１０の嵌め会いにより接続すれば、余分なスペースを使わずに電気的に接続することができ、物理的な接続の補助にもなる。また、接続端子１０‘と接続端子９とを接続することもできる。【００７３】
主回路基板８は、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ２のポーション内に納められ、冷却フィン５５Ａに対向するように設置される。主回路基板８は、パワーモジュール１２の上に設置され、パワーモジュール１２と図示しない端子などで電気的に接続される。【００７４】
主回路基板８には、駆動回路５７を備え、制御回路５６からの指令に基づいてパワーモジュール１２内部の逆変換器５２を構成する半導体スイッチング素子を駆動する。
冷却フィン５５Ａは、設置面（図９においてデジタル操作パネル５８の面と逆側の面）に設けられる。パワーモジュール１２は、冷却フィン５５Ａの上に設置される。これにより、冷却フィン５５Ａを通してパワーモジュール１２から発生する熱を効率的に排熱することができる。平滑コンデンサ５３は、主回路基板８の上に設置され電気的に接続される。平滑コンデンサ５３は、図９に示すように、ポーション内に納まるように設置される。また、平滑コンデンサ５３は、主回路基板８に対して平行になるように設置してもよい。【００７５】
なお、図９に示している主回路基板８、パワーモジュール１２、冷却フィン５５Ａの位置を、高さ方向の向きを軸に９０度回転させ、設置面に対して垂直な面（高さＨ１、奥行きＬ１）の位置にしてもよい。その際、平滑コンデンサ５３は、幅Ｗ１のポーション内に納まるように設置すればよい。【００７６】
次に、上述した実施例５の変形例について、図１０と図１１を用いて説明する。図１０は、実施例２の電力変換装置１において、制御ユニット２とパワーユニット３の内部構成例、および、制御ユニット２とパワーユニット３との電気的な接続方法例を示す図である。ここでは、上述した実施例１の電力変換装置１における制御ユニット２とパワーユニット３の内部構成例、および、制御ユニット２とパワーユニット３との電気的な接続方法例と共通する部分についての説明は省略し、異なる部分について説明する。【００７７】
図１０に示すように、外部端子２１は、制御ユニット２のＬ字型の幅が狭くなっている面に、外部端子２１の長辺方向が高さ方向に対して平行になるように設置される。端子台基板７は、端子台基板７と同じ方向の向きに、制御ユニット２のＬ字型の幅が狭くなっている領域内に設置される。これにより、外部端子２１は、電力の入出力を行う配線を接続する際、奥行方向に対して配線を引き出せるので、配線の接続作業が容易になる。【００７８】
また、主回路基板８は、Ｌ字型の形状であり、パワーユニット３のＬ字型の面に対向するように設置される。主回路基板８は、パワーユニット３のＬ字型の面のいずれかの近傍に設置すればよいが、設置面近傍に配置することが好ましい。冷却フィン５５Ａは、設置面に備えられるので、冷却フィン５５Ａの上に設置するパワーモジュール１２と接続しやすくなる。【００７９】
図１１は、図１０を用いた説明した変形例において、外部端子２１と端子台基板７をパワーユニット３に設置した例を示す図である。外部端子２１は、冷却フィン５５Ａを備える面と逆側の面に設置される。端子台基板７は、外部端子２１の近傍で主回路基板６と対向するように設置される。このように、外部端子２１と端子台基板７をパワーユニット３に設けることで、高電圧の電力の入出力を制御ユニット２側で行う必要がなく、電力の入出力と電力の変換をパワーユニット３内で行うことができ、安全性が向上する。
【実施例６】
【００８０】
実施例６における電力変換装置は、実施例１〜５で説明した電力変換装置において、半導体スイッチング素子として、ワイドバンドギャップ（ＷＢＧ）半導体のスイッチング素子を用いた例である。【００８１】
近年、シリコン（Ｓｉ）の物性値限界を乗り越える性能を有したＷＢＧ半導体素子として炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）などが注目を浴び、次世代のパワー半導体素子として期待されている。
これらの材料は、Ｓｉに比べ、絶縁破壊電圧は約１０倍、熱伝導率は約３倍、融点は約２倍、飽和電子速度は約２倍という特徴を兼ね備えた半導体素子であり、特に、高い絶縁破壊電圧を持つため、耐圧を確保するためのドリフト層を１／１０程度まで薄くできパワー半導体のオン電圧を低くすることが可能である。【００８２】
このことからこれらの材料でパワー半導体を構成すれば、従来の代表的パワー半導体素子であるＳｉ−ＩＧＢＴと比較して、電力損失を大幅に低減することができる。また、Ｓｉを大幅に超えた高温動作が可能でもあり、電力変換装置における放熱体の廃止、小型化が可能である。【００８３】
ＷＢＧ半導体のスイッチング素子としては、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いることが考えうる。また、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴとＷＢＧ半導体のＪＦＥＴ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をカスコード接続した素子の組合せを用いてもよい。なお、ＷＢＧ半導体には、例えば、ＳｉＣ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）やＧａＮ（Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｎｉｔｒｉｄｅ）を用いればよい。【００８４】
ＷＢＧ半導体のスイッチング素子の中でも、例えばＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを用いる場合、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴに逆並列に接続する還流ダイオードには、ＳｉＣ−ＳＢＤ（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）を用いてもよいし、個別に還流ダイオードを設けない、ダイオードレスとしてもよい場合もある。ダイオードレスの場合、部品点数の削減が可能である。【００８５】
また、半導体スイッチング素子に、ＷＢＧ半導体スイッチング素子を用いれば、上述したように、ＷＢＧ半導体スイッチング素子は高温動作が可能であるので、パワーユニット３における冷却フィン５５Ａの小型化や廃止を可能にする。従って、冷却機構が必須なＳｉ−ＩＧＢＴを用いる場合と比較して、冷却フィン５５Ａが小型化、または、廃止されている分だけパワーユニット３内の設計の自由度を向上させることができる。【００８６】
以上本明細書等にて説明した本願によれば、設計または製造のコストを低減でき、さらにユーザで電力変換装置を据え付ける設置面積に応じて電力変換装置を平置き型、及び縦置き型の２つの形態を自由に組み合わせ可能な電力変換装置を提供することができる。
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。【００８７】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１…電力変換装置、２…制御ユニット、３…パワーユニット、５…通信基板、６…制御基板、７…端子台基板、８…主回路基板、９…制御ユニット側接続端子、１０…パワーユニット側接続端子、１１…接続ケーブル、１２…パワーモジュール、１３…スイッチングトランス、２１…外部端子、５１…順変換器、５２…逆変換器、５３…平滑コンデンサ、５４…交流電動機、５５…冷却ファン、５５Ａ…冷却フィン、５６…制御回路、５７…駆動回路、５８…デジタル操作パネル
【図１】
2016135936.tif 000003
【図２】
2016135936.tif 000004
【図３】
2016135936.tif 000005
【図４】
2016135936.tif 000006
【図５】
2016135936.tif 000007
【図６】
2016135936.tif 000008
【図７】
2016135936.tif 000009
【図８】
2016135936.tif 000010
【図９】
2016135936.tif 000011
【図１０】
2016135936.tif 000012
【図１１】
2016135936.tif 000013
【図１２】
2016135936.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月4日(2017.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記制御回路を有する第一の筺体と、
前記スイッチング素子を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1、奥行きL1+L2の筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項２】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記制御回路を有する第一の筺体と、
前記スイッチング素子を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW2である第一のポーションと、高さがH2で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW1である第一のポーションと、高さがH2で幅がW2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1+H2、奥行きL1の筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項３】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記制御回路を有する第一の筺体と、
前記スイッチング素子を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW1-W2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅2W1-W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さH1、奥行きL1の第三のポーションと、幅2W1-2W2、高さH1、奥行きL2の第四のポーションと、を有する筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項４】
スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、
前記制御回路を有する第一の筺体と、
前記スイッチング素子を有する第二の筺体と、
を備え、
前記第一の筺体は、前記第一の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW1-W2である第一のポーションと、高さがH3で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第二の筺体は、前記第二の筺体の奥行きがL1であり、高さがH1-H2で幅がW2である第一のポーションと、高さがH2で幅がW1の第二のポーションと、を有し、
前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、
幅W1、高さH1+H3、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、
幅W1、高さL1、奥行きH2の第三のポーションと、幅W1、高さL1+H3、奥行きL1の第四のポーションと、を有する筺体となる第二の形態と、
を有する電力変換装置。
【請求項５】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の形態の重心の位置と前記第二の形態の重心の位置は、異なることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の形態において、前記第一の筺体の前記第二のポーションの面に対向している前記第二の筺体の前記第二のポーションの面と、前記第二の形態において、前記第一の筺体の前記第一のポーションの面に対向している前記第二の筺体の前記第二のポーションの面と、は異なっていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第二の筺体は、前記スイッチング素子を有するパワーモジュールと、平滑コンデンサを有する主回路を備え、
前記第一の筺体は、前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御する前記制御回路を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項７記載の電力変換装置であって、
前記第二の筺体は、冷却フィンを備え、
前記パワーモジュールは、前記冷却フィンに備えられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、リード端子、または、配線のいずれかにより電気的に接続されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の電力変換装置であって、
前記リード端子、または、前記配線を引き出すコネクタは、少なくとも３個あり、かつ、前記第一の形態または前記第二の形態において対向している前記第一の筺体の面と前記第二の筺体の面のいずれかの面に一つずつ設けられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１２】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体と前記第二の筺体は、ネジ、または、はめ込みにより接続されることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１３】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第一の筺体は、電力の入出力を行う外部端子を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１４】
請求項３記載の電力変換装置であって、
使用電圧が２００Ｖの場合の前記第一の筺体と前記第二の筺体と、使用電圧が４００Ｖの場合の前記第一の筺体と前記第二の筺体とは、線対称であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１５】
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記スイッチング素子は、シリコンよりバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体を用いたスイッチング素子であることを特徴とする電力変換装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願は、スイッチング素子を制御回路で制御することにより電力を変換する電力変換装置において、前記制御回路を有する第一の筺体と、前記スイッチング素子を有する第二の筺体と、を備え、前記第一の筺体は、前記第一の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第二の筺体は、前記第二の筺体の高さがH1であり、奥行きがL1で幅がW2である第一のポーションと、奥行きがL1-L2で幅がW1-W2の第二のポーションと、を有し、前記第一の筺体と前記第二の筺体とを接続した場合に、幅W1+W2、高さH1、奥行きL1の筺体となる第一の形態と、幅W1、高さH1、奥行きL1+L2の筺体となる第二の形態と、を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
本実施例において、制御ユニット２及びパワーユニット３は図３と図４とでは同じものであり、共にＬ字型の形状となっている。この２つの筐体の対抗する３面を高さ方向が最小（Ｈ１）となるように接続することで図３の平置き型の電力変換装置を構成することができ、同じ様にこの２つの筐体の対抗する３面を幅方向が最小（Ｗ１）となるように接続することで図４の縦置き型の電力変換装置を構成することができる。すなわち電力変換装置の奥行寸法を変更することなく平置き型、及び縦置き型の２つの形態を同じユニットの組合せをかえることで実現するものである。これにより、平置き型と縦置き型の２つの形態の電力変換装置を製造または設計する上でのコストや手間を削減することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図６は、二つ目の組み合わせ例の電力変換装置１であり、筐体である制御ユニット２と筐体であるパワーユニット３が、据え付け面に対して垂直方向に長く組合わさるように電力変換装置１を構成する。この組み合わせ方では、電力変換装置１は、幅Ｗ１、高さＨ１、奥行きＬ１となるポーションと、幅２Ｗ１−２Ｗ２、高さＨ１、奥行きＬ２となるポーションを有する構造となる。
【国際調査報告】
2016135936.tif 000015
2016135936.tif 000016
2016135936.tif 000017
2016135936.tif 000018