(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、
前記冷却ファン群のうち運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの回転数又は前記運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき状態変化検出信号である、警告信号を出力する第１及び第２の故障検出手段と、
前記第１の故障検出手段及び前記第２の故障検出手段のいずれかから前記警告信号を出力したとき、それまで運転状態にある冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで停止状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段と、
を具備し、
前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の運転は、個別に行うことを特徴とする電力変換装置の冷却装置。
【請求項２】
筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、
前記冷却ファン群のうち運転状態にある冷却ファン群の各冷ファンの回転数又は前記運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき状態変化検出信号である、警告信号を出力する第１及び第２の故障検出手段と、
前記電力変換器の主回路に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段からの電流検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定し、１台の冷却ファンで対応ができる場合には前記冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え、前記第１の故障検出手段及び第２の故障検出手段のいずれかから前記警告信号を出力したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段と、
を具備し、
前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記冷却ファンの運転は、前記各冷却ファン群単位におこなうことを特徴とする電力変換装置の冷却装置。
【請求項３】
筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、
前記冷却ファン群を構成するものであって運転状態にある各冷却ファンの回転数又は前記冷却ファン群を構成する運転状態にある各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき故障検出信号である、警告信号を出力する故障検出手段と、
前記電力変換装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段からの温度検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定し、１台の冷却ファンで対応ができる場合には前記冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え、また前記冷却ファン１台で運転が対応できないと判定した場合で前記故障検出手段から前記警告信号を出力したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段と、
を具備し、
前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記冷却ファンの運転は、前記各冷却ファン群単位におこなうことを特徴とする電力変換装置の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源装置等の半導体素子からなる電力変換装置の冷却を、冷却ファンにより行う電力変換装置の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２及び図１３は従来の無停電電源装置の一例を説明するための図である。これは、電力変換器９として直流電源１より供給される直流電力を所定の交流電力に変換し、交流負荷３へ交流電力を供給するインバータ２と、交流電源５からの交流電力を直流電力に変換し、インバータ２の入力とするコンバータ４からなっている。インバータ２と交流負荷３との間には、インバータトランス６と、フィルタコンデンサ７とが接続されている。フィルタコンデンサ７は、インバータ２の出力を波形整形して負荷３の要求に合致した出力に変換するフィルタ回路を構成している。交流電源５とコンバータ４の間にはリアクトル０１やコンデンサ０２が接続され、また直流電源１とインバータ２の間には平滑コンデンサ０３が接続されている。これら全ての構成部品は、同一筐体（同一盤体）に収納される。
【０００３】
以上述べた電力変換装置８の場合、発熱体としてはインバータ２とコンバータ４からなる電力変換器９、インバータトランス６、リアクトル０１やコンデンサ０２、平滑コンデンサ０３などがある。
【０００４】
これらの発熱体を冷却する方法として、大型冷却ファン１０により強制的に電力変換装置８の中に外気（風）を通すことで冷却を行う強制風冷方式があり、本装置構成では盤上部に大型冷却ファン１０を配置しており、盤下部から外気を取り込み盤上部の大型冷却ファン１０で風を引くことで盤内を冷却するものである。
【０００５】
図１４は従来の電力変換装置の冷却装置の概略構成を説明するため図であり、これは冷却ファン１０一台で電力変換装置８を冷却できる風量を有する冷却ファン１０（１）、１０（２）と２台準備し、これらの冷却ファン１０（１）、１０（２）を図１５に示すように常時回転動作させて冷却ファンを多重化して使用することで電力変換装置の冷却機能の高信頼化及び装置寿命の延長を図っていた。
【０００６】
また、冷却ファン１０（１）、１０（２）と電力変換装置８の寿命以内での故障を考慮し、冷却ファン１０（１）、１０（２）の故障を、各々検出する故障検出回路１１（１）、１１（２）を有し、各故障検出回路１１の出力を受け、外部への警告情報及び故障情報を出力するための判定回路１２を有していた。判定回路１２は論理和回路１３や論理積回路１４で構成されている。なお、各故障検出回路１１は、例えば回転数が基準値以下になったことで故障を検出するものである。
【０００７】
ところで、背景技術として以上述べた例以外に、冷却ファンを用いて電力変換装置を冷却する公知文献として、以下に述べる特許文献１、特許文献２がある。このうち、特許文献１には、複数の半導体スイッチ素子の中間部に冷却ファンを設置することで、騒音の外部への放散を抑制でき、また冷却ファンとそのモータが高温に曝されないので、寿命が短縮する恐れを回避でき、更に半導体スイッチ素子冷却ファンが発生する空気流の一部を制御回路の冷却に使用することで、制御回路冷却用ファンが省略できる点が記載されている。また、特許文献２には、電力変換装置の発熱量に応じて冷却ファンの回転数を制御することにより冷却ファンのモータやベアリング等の長寿命化を図ることが可能な電力変換装置について記載されている。
【特許文献１】特開２００４-３６４３７２
【特許文献２】特開２００１-１６８４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した従来の電力変換装置の冷却装置では、電気部品である電力変換器９に対して、機械系の用品である冷却ファン１０は寿命が例えば５年と短いため、電力変換装置の装置設計寿命は例えば１０年に対して、冷却ファン１０については装置設計寿命内での交換が必要であった。
【０００９】
本発明の目的は、電力変換装置が運用を開始し、装置設計寿命に至るまで停止させることなく、安定かつ高信頼な電力を負荷へ供給する電力変換装置の冷却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】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１に対応する発明は、筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、前記冷却ファン群のうち運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの回転数又は前記運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき状態変化検出信号である、警告信号を出力する第１及び第２の故障検出手段と、前記第１の故障検出手段及び前記第２の故障検出手段のいずれかから前記警告信号を出力したとき、それまで運転状態にある冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで停止状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段と、を具備し、前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の運転は、個別に行うことを特徴とする電力変換装置の冷却装置である。
上記目的を達成するために請求項２に対応する発明は、筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、前記冷却ファン群のうち運転状態にある冷却ファン群の各冷ファンの回転数又は前記運転状態にある冷却ファン群の各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき状態変化検出信号である、警告信号を出力する第１及び第２の故障検出手段と、前記電力変換器の主回路に流れる電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段からの電流検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定し、１台の冷却ファンで対応ができる場合には前記冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え、前記第１の故障検出手段及び第２の故障検出手段のいずれかから前記警告信号を出力したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段と、を具備し、前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記冷却ファンの運転は、前記各冷却ファン群単位におこなうことを特徴とする電力変換装置の冷却装置である。
上記目的を達成するために請求項３に対応する発明は、筐体と、前記筐体内に収納され、半導体素子からなる電力変換器の主回路及び前記電力変換器の制御回路を有する電力変換装置を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファンからなる第１の冷却ファン群及び少なくとも３台の冷却ファンからなる第２の冷却ファン群を前記筐体内に備え、前記第１の冷却ファン群又は前記第２の冷却ファン群の回転動作により前記筐体内の前記電力変換装置を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置において、前記冷却ファン群を構成するものであって運転状態にある各冷却ファンの回転数又は前記冷却ファン群を構成する運転状態にある各冷却ファンの駆動回路に流れる電流をそれぞれ検出し、この各検出値が基準値を下回ったとき故障検出信号である、警告信号を出力する故障検出手段と、前記電力変換装置の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段からの温度検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定し、１台の冷却ファンで対応ができる場合には前記冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え
、また前記冷却ファン１台で運転が対応できないと判定した場合で前記故障検出手段から前記警告信号を出力したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段とを具備し、前記第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、前記電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、前記各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、前記下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない前記上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにし、かつ前記冷却ファンの運転は、前記各冷却ファン群単位におこなうことを特徴とする電力変換装置の冷却装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置寿命内での冷却ファンの交換が不要となるため、装置を停止させることなく運転継続が可能となり、負荷へ安定かつ高品質な電力を供給することができる電力変換装置の冷却装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
（構成）
以下、本発明の第１実施形態について、図１の概略構成図と、図２のタイムチャートを参照して説明する。
【００１５】
第１実施形態は、図１２に示す半導体素子からなる電力変換装置８を、冷却するための第１の冷却ファン１０（１）及び第２の冷却ファン１０（２）を備え、第１の冷却ファン１０（１）及び第２の冷却ファン１０（２）のいずれか一方の回転動作により電力変換装置８を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置である。
【００１６】
具体的には、冷却ファン１０（１）、１０（２）のうちの運転状態にある例えば冷却ファン１０（１）の回転数を検出し、この検出値が基準値を下回ったとき状態変化信号（警告信号）、すなわち、冷却ファン１０の寿命が終りに近づいていることを表し、いま運転している冷却ファン１０に対して停止指令を与えると共に、後述する操作回路２０に対して動作指令を与える故障検出手段例えば故障検出回路１１（１）と、冷却ファン１０（２）の回転数を検出し、この検出値が基準値を下回ったとき状態変化信号（警告信号）を出力する故障検出手段例えば故障検出回路１１（２）を備えている。操作回路２０は故障検出回路１１（１）から信号が入力されるとワンショット信号を出力し、それまで停止状態にある冷却ファン１０（２）の駆動回路（図示せず）に対して運転指令を与える。
【００１７】
なお、以上述べた構成以外に従来と同様に、論理和回路１３及び論理積回路１４からなる判定回路１２を備えているが、冷却ファン１０（１）、１０（２）を同時に運転する際に使用するものである。この場合、故障検出回路１１（１）、１１（２）からの出力は、いずれも論理和回路１３及び論理積回路１４に入力されるようになっており、論理和が成立したとき警告信号を出力し、論理積が成立すると故障信号、すなわち、冷却ファン１０（１）、１０（２）はいずれも新たな冷却ファンに交換することを促すための表示を行う。
【００１８】
（作用効果）
以上述べたように本実施形態によれば、図２に示すように２台の冷却ファン１０（１）、１０（２）のうち、運転状態にある例えば冷却ファン１０（１）が故障するまで、例えば冷却ファン１０（２）は運転させないため、電力変換器装置としては冷却ファン１台運転、１台停止状態での装置運転が継続可能なため、冷却ファンの設計寿命に対して２倍の冷却ファンの運転が可能となる。この結果、例えば装置寿命が１０年の電力変換装置に、冷却ファン寿命５年のものを本構成で取り付けるとすると、装置寿命内での冷却ファンの交換が不要となるため、装置を停止させることなく運転継続が可能となり、負荷へ安定かつ高信頼な電力を供給することができる。
【００１９】
なお、冷却ファン１０は、図１４で説明したものと同一容量のもので、大型と呼ばれるファンの直径が１９００mmのものを使用する。また故障検出回路１１としては、冷却ファン１０の回転数が基準値を下回ったとき故障検出信号を出力するものを例に挙げて説明したが、これに限らず冷却ファン１０の駆動回路（図示せず）に流れる電流を検出し、この検出値が基準値を下回ったとき故障検出信号を出力するものであってもよい。冷却ファン１０は盤上部に上、下に取り付けているが、盤背面や並べて配置することも特に限定しない。
【００２０】
［第２実施形態］
（構成）
以下、本発明の第２実施形態について、図３、図４の概略構成図と、図５のタイムチャートと、図６の概略構成図を参照して説明する。図１２の半導体素子からなる電力変換装置８を、冷却するための少なくとも３台の冷却ファン１０１（１）、１０１（２）、１０１（３）からなる第１の冷却ファン群１０１及び少なくとも３台の冷却ファン１０２（４）、１０２（５）、１０２（６）からなる第２の冷却ファン群１０２を備え、第１の冷却ファン群１０１又は第２の冷却ファン群１０２の回転動作により筐体内の電力変換装置８を所定温度に冷却可能な電力変換装置の冷却装置である。
【００２１】
具体的には、冷却ファン群１０１、１０２の運転状態にある各冷却ファンの回転数を検出し、この検出値が基準値を下回ったとき状態変化検出信号を出力する故障検出手段例えば故障検出回路１１と、故障検出回路１１から状態変化検出信号を検出したとき、それまで運転状態にある例えば冷却ファン群１０１に対して操作回路２１を介して停止指令を与えると共に、それまで停止状態にある例えば冷却ファン群１０２に対して操作回路２１を介して運転指令を与える判定手段例えば判定回路１２１とを具備し、第１の冷却ファン群１０１及び第２の冷却ファン群１０２の運転は、冷却ファン群１０１、１０２を個別に行う電力変換装置の冷却装置である。
【００２２】
判定回路１２１は、論理積回路１５、１６、１７と論理和回路１９からなり、故障検出回路１１の出力のうち、例えば冷却ファン１０１（１）、１０１（３）、１０２（５）における故障検出回路信号を論理積回路１５、１６、１７に入力し、論理積回路１５、１６、１７の出力を論理和回路１９に入力し、論理和回路１９の出力として判定信号３１を出力する。また、判定回路１２１は、論理和回路２２、２３と、反転入力端子付論理積回路２５と、論理積回路２６と、論理和回路２７からなり、３台の冷却ファン例えば１０１（１）、１０１（３）、１０２（５）が運転している運転モードａ又は、冷却ファン１０１（２）、１０２（４）、１０２（６）が運転する運転モードｂのうちの１台例えば１０１（１）、又は１０１（２）が故障停止した場合に警告表示する機能を備えている。具体的には、図５に示すように運転モードａの時刻ｔ１で例えば冷却ファン１０１（１）が故障停止し、時刻ｔ２で警告表示され、時刻ｔ３で運転モードａから、運転モードｂに切替る。図５において、冷却ファン１０１（１）が時刻ｔ１で故障停止した後、冷却ファン１０１（２）が運転されるまでに時間が掛かっているのは、電力変換装置が１００％使用されておらず、能力に余裕があることを意味している。
【００２３】
図６に示すように、操作回路２１は操作スイッチの常閉接点（ｂ接点）３３及び操作スイッチの常開接点（ａ接点）３４と、反転回路３２を備え、例えば冷却ファン１０１（１）、１０１（３）、１０２（５）が運転されている運転モードａのとき、冷却ファン１０１（２）、１０２（４）、１０２（６）を運転する運転モードｂに切換えることができるようになっている。具体的には、判定回路１２１の出力である判定信号３１が、反転回路３２を通して、操作スイッチの常閉接点（ｂ接点）３３に入力され、常時閉路している。また、もう一方の操作スイッチの常開接点（ａ接点）３４に入力され、信号入力がない限り常時開路している。
【００２４】
冷却ファン群１０１（１）、１０１（２）を構成している冷却ファン１０１（１）、１０１（２）、１０１（３）、１０２（４）、１０２（５）、１０２（６）は、いずれも小型冷却ファンと呼ばれる例えば羽根の直径が５００mmのものを使用するが、冷却ファン群１０１［１０１（１）、１０１（２）、１０１（３）のトータル］１０１の冷却能力は、第１実施形態の冷却ファン１０（１）の冷却能力と同じであり、冷却ファン群１０２［１０２（４）、１０２（５）、１０２（６）のトータル］の冷却能力は、第１実施形態の冷却ファン１０（２）の冷却能力と同じである。
【００２５】
（作用効果）
このように、例えば冷却ファン１０１（１）、１０１（３）、１０２（５）が運転状態のとき、冷却ファン１０１（２）、１０２（４）、１０２（６）運転状態に切換えることができる。装置運転開始時は冷却ファン１０１（１）、１０１（３）、１０２（５）を使用し、冷却ファン１０１（３）、１０２（５）が故障したところで故障検出回路１１の信号を判定回路１２１が受け、操作回路２１にファン１０１（２）、１０２（４）、１０２（６）オン側に切換を行うことにより、冷却ファンを冗長化させての装置運転が継続可能なため、冷却ファンの設計寿命に対して２倍以上の冷却ファンの運転が可能となる。この結果、装置寿命が１０年の電力変換装置に、冷却ファン寿命５年のものを本構成で取り付けるとすると、装置寿命内での冷却ファンの交換が不要となるため、装置を停止させることなく運転継続が可能となり、負荷へ安定かつ高品質な電力を供給することができる。
【００２６】
［第３実施形態］
（構成）
図７の概略構成図と、図８のタイムチャートと、図９、図１０の概略構成図を参照して第３実施形態を説明する。
【００２７】
第２実施形態と異なる点は、図１２に示す電力変換器９の主回路に流れる電流値を検出する電流検出手段例えば電流検出回路４１を追加し、電流検出回路４１からの電流検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定する判定回路１２２を設けたものである。判定回路１２２において、１台の冷却ファンで対応ができる場合には冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え、故障検出回路１１により故障検出信号を検出したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して操作回路２１１を介して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して操作回路２１１を介して運転指令を与えるように構成したものである。
【００２８】
判定回路１２２は、図９に示すように、反転入力端子付論理積回路６１〜６６と、２台以上の冷却ファンが動作していないとき警告を表示する回路構成のウント回路４６からなる警告表示部と、論理積回路６７からなる故障表示部と、電流検出回路４１により検出した検出信号４２と、設定値回路４３の出力とを比較回路４４に入力し、小型冷却ファン１０１、１０２の１台で運転可能）であれば、反転回路６８を介してこれ以降の回路で動作をおこなう。また、もう一方は、図４の構成の回路に接続されている。
【００２９】
操作回路２１１は、図１０に示すようにバッファ６９、７１と、論理積回路７０、７２からなり、また選択信号出力４５を入力とし、反転回路７３を通して、これ以降の回路の動作を行う。また、もう一方は図６の構成の回路に接続されている。それ以外の構成は、図３と同一であるので、その説明を省略する。
【００３０】
（作用効果）
以上述べた第３実施形態によれば、電流検出回路４１により電力変換器９の主回路に流れる電流値を検出し、これに基づき、判定回路１２２は必要な風量が冷却ファン１台で対応できる場合、判定回路１２２は冷却ファン１０１（１）→１０１（３）→１０１（２）の順と、冷却ファン１０２（５）→１０２（４）→１０２（６）の順に動作させるようにしておく。したがって装置運転開始時は冷却ファン１０１（１）と１０２（５）で運転しており、例えば冷却ファン１０１（１）が故障すれば、冷却ファン１０１（３）がオンするようにしておくことにより、冷却ファンを冗長化させての電力変換装置の運転が継続可能なため、冷却ファンの設計寿命に対して２倍以上の冷却ファンの運転が可能となる。例えば装置寿命が１０年の電力変換装置に、冷却ファン寿命５年のものを本構成で取り付けるとすると、装置寿命内での冷却ファンの交換が不要となることと、冷却ファンの多重化運転が可能となるため、装置を停止させることなく運転継続が可能となり、負荷へ安定かつ高品質な電力を供給することができる。
【００３１】
なお、判定回路１２２において、必要な風量が冷却ファン１台で対応できないと判定した場合には、前述した第２実施形態と同様な作用効果が得られることは言うまでもない。
【００３２】
［第４実施形態］
（構成）
図１１に示すように、電力変換装置の温度を検出する温度検出手段例えば温度検出回路５１と、温度検出回路５１からの温度検出値に基づき冷却ファン１台で運転が対応できるかどうかを判定し、１台の冷却ファンで対応ができる場合には冷却ファン群毎に予め定めた冷却ファンの運転順序に従って運転指令を与え、また冷却ファン１台で運転が対応できないと判定した場合で故障検出回路１１から故障検出信号を検出したとき、それまで運転していた運転状態の冷却ファン群に対して停止指令を与えると共に、それまで運転していない待機状態にある冷却ファン群に対して運転指令を与える判定手段例えば判定回路１２２を、図３の構成に追加したものである。
【００３３】
（作用効果）
以上述べた第４実施形態によれば、判定回路１２２は温度検出回路５１で検出した検出値が、冷却ファン１台で必要な風量が得られると判定した場合には、例えば冷却ファン１０１（１）→１０１（３）→１０１（２）の順と、冷却ファン１０２（５）→１０２（４）→１０２（６）の順に動作させるようにしておく。したがって、電力変換装置の運転開始時は冷却ファン１０１（１）、１０２（５）で運転しており、１０１（１）が故障すれば１０１（３）が回転動作するようにしておくことにより、冷却ファンを冗長化させての装置運転が継続可能なため、冷却ファンの設計寿命に対して２倍以上の冷却ファンの運転が可能となる。この結果、例えば装置寿命が１０年の電力変換装置に、冷却ファン寿命５年のものを本構成で取り付けるとすると、装置寿命内での冷却ファンの交換が不要となることと冷却ファンの多重化運転が可能となるため、装置を停止させることなく運転継続が可能となり、負荷へ安定かつ高品質な電力を供給することができる。
【００３４】
（変形例）
前述した実施形態で説明した、１０１（１）、１０１（２）、１０１（３）からなる第１の冷却ファン群１０１及び少なくとも３台の冷却ファン１０２（４）、１０２（５）、１０２（６）からなる第２の冷却ファン群１０２の運転は、冷却ファン群単位で行ってもよく、またこれに限らず筐体内に配置される全ての冷却ファンの中で任意に２つにグループ分けして運転することも可能である。
【００３５】
また、筐体内の温度が均一になるように考慮して各冷却ファンの運転順序を決めるようにしてもよい。例えば第１の冷却ファン群及び第２の冷却ファン群は、電力変換装置を収納する筐体内の上部空間及び下部間に配設し、各冷却ファン群における冷却ファンの運転は、下部空間にある冷却ファンと、この下部空間にある冷却ファンの真上にない上部空間にある冷却ファンとを同時に運転するようにしてもよい。
【００３６】
さらに、前述した図１２に示す電力変換装置８に接続されている直流電源１は、直流電圧源が構成できるものであれば、コンバータ、蓄電池及びコンデンサ等でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電力変換装置の冷却装置の第１実施形態を説明するための概略図説明図。
【図２】図１の冷却ファンの動作状態を説明するためのタイムチヤート。
【図３】本発明の電力変換装置の冷却装置の第２実施形態を説明するための概略図説明図。
【図４】図３の判定回路を説明するための図。
【図５】図３の冷却ファンの動作状態を説明するためのタイムチヤート。
【図６】図３の操作回路を説明するための図。
【図７】本発明の電力変換装置の冷却装置の第３実施形態を説明するための概略図説明図。
【図８】図７の冷却ファンの動作状態を説明するためのタイムチヤート。
【図９】図７の判定回路を説明するための図。
【図１０】図７の操作回路を説明するための図。
【図１１】本発明の電力変換装置の冷却装置の第４実施形態を説明するための概略図説明図。
【図１２】従来の電力変換装置の主回路を説明するための概略図説明図。
【図１３】従来の電力変換装置の概略構成を説明するための図。
【図１４】従来の電力変換装置の冷却装置を説明するための図。
【図１５】図１４の冷却ファンの動作状態を説明するためのタイムチヤート。
【符号の説明】
【００３８】
１…直流電源、２…インバータ、３…交流負荷、４…コンバータ、５…交流電源、６…インバータトランス、７…フィルタコンデンサ、８…電力変換装置、９…電力変換器、０１…リアクトル、０２…コンデンサ、０３…平滑コンデンサ、１０…冷却ファン、１１…故障検出回路、１２…判定回路、１３…論理和回路、１４…論理積回路、１５、１６…論理積回路、１９…論理和回路、２０…操作回路、２１…操作回路、２２、２３…論理和回路、２５…反転入力端子付論理積回路、２６…論理積回路、２７…論理和回路、３２…反転回路、３３…常閉接点、３４…常開接点、４１…電流検出回路、４３…設定値回路、４４…比較回路、４５…選択信号出力、４６…カウント回路、５１…温度検出回路、６１〜６６…反転入力端子付論理積回路、６７…論理積回路、６８…反転回路、６９、７１…バッファ、７０、７２…論理積回路、７３…反転回路、１０１、１０２…冷却ファン群、１２１…判定回路、１２２…判定回路、２１１…操作回路。
【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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