JP2007059639A - Cooling structure of power converter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力変換装置の冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure for a power converter.
電力変換装置、例えば高圧インバータ装置においては、その容量に応じて複数個の単相インバータユニット(以下、ユニットと略称する。)を組合わせて構成する。従って、高圧インバータ装置の変換器盤においては、盤内に複数個収納されたユニットを効果的に冷却する必要がある。このような場合、一般に、盤内に風洞を設置することにより、各ユニットのパワー素子が搭載されたヒートシンク部を一括冷却するが、各ユニットのヒートシンク部以外の部分については熱が滞留することになり、特に実装された電気部品の冷却が問題になった。 In a power converter, for example, a high-voltage inverter device, a plurality of single-phase inverter units (hereinafter abbreviated as units) are combined in accordance with the capacity. Therefore, in the converter panel of the high-voltage inverter device, it is necessary to effectively cool a plurality of units housed in the panel. In such a case, generally, by installing a wind tunnel in the panel, the heat sink part in which the power element of each unit is mounted is cooled in a batch, but heat is retained in parts other than the heat sink part of each unit. In particular, cooling of mounted electrical components has become a problem.
図4(a),(b)は従来の高圧インバータ装置の変換器盤の概略縦断側面図及び概略縦断正面図を示し、変換器盤1内にはその容量に応じて6個又は18個又はそれらの倍数個(図4の場合は18個である。)のユニット2がユニット支持枠3を介して上下方向に間隔を空けてかつ二列に取り付けられ、収納される。又、変換器盤1の前面には冷却風の流入孔1aが設けられるとともに、変換器盤1内の後部には風洞4が設けられ、かつ変換器盤1の上部には風洞4と連通された冷却風の流出孔1bが設けられ、流出孔1bには換気ファン5が設けられる。又、各ユニット2はパワー素子(半導体スイッチング素子)2aが搭載されたヒートシンク部2bを備える。各ユニット2は前方から通気可能であり、かつヒートシンク部2bは前方及び後方に通気可能であり、後方は風洞4に接続される。
4 (a) and 4 (b) show a schematic longitudinal side view and a schematic longitudinal front view of a converter panel of a conventional high-voltage inverter device. In the
上記構成において、換気ファン5の駆動により、冷却風は変換器盤1の前面の流入孔1aから変換器盤1内に流入し、各ユニット2内に前面から流入し、そのヒートシンク部2bを前方から後方へ通流した後、風洞4内に流入し、流出孔1aを介して変換器盤1から流出し、これにより各ヒートシンク部2bが冷却され、各ユニット2の冷却が行われる。
In the above configuration, when the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、次のものがある。
ところで、変換器盤1は小型化が要求されており、このため各ユニット2は可能なかぎり密に収納されることになる。しかしながら、このように、密に収納されたユニット2間の雰囲気は、変換器盤1の筐体の底面やユニット2を支持するユニット支持枠3の棚板部3aにより対流が遮られてよどむ状態となり、雰囲気温度が上昇してユニット2の性能に問題を生じかねなかった。そこで、変換器盤1内に密に収納されたユニット2間の空気に対流を促すため、変換器盤1内やユニット2に風洞4を換気する換気ファン5とは別のファンを設けることも考えられたが、ファン数の増加に伴って信頼性の低下につながった。又、各ユニット2のヒートシンク部2bに接続され、各ユニット2のヒートシンク部2bを冷却するための風洞4に、ユニット2間の空気を吸気するように、ヒートシンク部2bに接続される以外の場所に通気孔を設けることも考えられたが、この場合は、ヒートシンク部2bの冷却能力を低下させることになり、風洞4に設置するファンの容量を大きくする必要が生じてきた。
By the way, the
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、冷却ファンの数を増加することなく、かつ単相インバータユニットのヒートシンク部の冷却能力を低下させることなく、盤内に密に収納された各ユニットを効果的に冷却することができ、各ユニットに実装されたパワー素子を効果的に冷却することができる電力変換装置の冷却構造を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not increase the number of cooling fans and without reducing the cooling capacity of the heat sink portion of the single-phase inverter unit. It is an object of the present invention to obtain a cooling structure for a power conversion device that can effectively cool each unit housed tightly and can effectively cool a power element mounted on each unit.
この発明の請求項1に係る電力変換装置の冷却構造は、盤内にユニット支持枠を介して複数の単相インバータユニットが上下方向に間隔を空けて設けられ、盤前面に冷却風の流入孔が設けられるとともに、盤内後部には風洞が設けられ、かつ盤の上部に設けられ風洞と連通された冷却風の流出孔には換気ファンが設けられ、各単相インバータユニットは前部を除いてパワー素子が搭載されたヒートシンク部が設けられるとともに、前方から通気可能でかつヒートシンク部を介して風洞に通気可能である電力変換装置において、各単相インバータユニットの上面を通気可能に形成するとともに、各単相インバータユニットの底面に第1の通気孔を設けたものである。
In the cooling structure for a power converter according to
この発明の請求項2に係る電力変換装置の冷却構造は、盤内にユニット支持枠を介して複数の単相インバータユニットが上下方向に間隔を空けて設けられ、盤前面に冷却風の流入孔が設けられるとともに、盤内後部には風洞が設けられ、かつ盤の上部に設けられ風洞と連通された冷却風の流出孔には換気ファンが設けられ、各単相インバータユニットは前部を除いてパワー素子が搭載されたヒートシンク部が設けられるとともに、前方から通気可能でかつヒートシンク部を介して風洞に通気可能である電力変換装置において、各単相インバータユニットの上面を通気不能に形成するとともに、該上面に第2の通気孔を設けものである。
In the cooling structure for a power converter according to
請求項3に係る電力変換装置の冷却構造は、ヒートシンク部の前方からの吸気を遮蔽したものである。 The cooling structure of the power converter according to claim 3 shields the intake air from the front of the heat sink part.
請求項4に係る電力変換装置の冷却構造は、盤内にユニット支持枠を介して複数の単相インバータユニットが上下方向に間隔を空けて設けられ、盤前面に冷却風の流入孔が設けられるとともに、盤内後部には風洞が設けられ、かつ盤の上部に設けられ風洞と連通された冷却風の流出孔には換気ファンが設けられ、各単相インバータユニットは前部を除いてパワー素子が搭載されたヒートシンク部が設けられるとともに、前方から通気可能でかつヒートシンク部を介して風洞に通気可能である電力変換装置において、各単相インバータユニットの上面を通気可能に形成するとともに、単相インバータユニットと単相インバータユニットを支持するユニット支持枠の棚板部との間に隙間を設け、かつ棚板部の後部に第3の通気孔を設けるとともに、単相インバータユニットのヒートシンク部の無い前部底面に第4の通気孔を設けたものである。
In the cooling structure of the power conversion device according to
以上のようにこの発明の請求項1によれば、各ユニットの上面を通気可能に形成するとともに、各ユニットの底面に第1の通気孔を設けており、冷却風の一部は下側のユニットの上面から流出し、ユニット間を通り、上側のユニットの底面の第1の通気孔から流入する。このため、ヒートシンク部への冷却風の通流によって従来同様に冷却されるとともに、ユニット間の空気が冷却され、かつ下側のユニットの空気に対流を生じさせ、パワー素子の周囲温度を下げて、パワー素子の冷却効果を向上する。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the upper surface of each unit is formed so as to be ventilated, and the first vent hole is provided on the bottom surface of each unit. It flows out from the upper surface of the unit, passes between the units, and flows in from the first vent hole on the bottom surface of the upper unit. For this reason, the cooling air flow to the heat sink is cooled in the same manner as before, the air between the units is cooled, and convection is generated in the air of the lower unit, reducing the ambient temperature of the power element. The cooling effect of the power element is improved.
請求項2によれば、ヒートシンク部ばかりでなく、ユニット間及びパワー素子にも冷却風を通流させており、パワー素子を直接、間接に冷却して、冷却効果を向上させることができる。 According to the second aspect, the cooling air is allowed to flow not only in the heat sink part but also between the units and the power element, and the power element can be directly or indirectly cooled to improve the cooling effect.
請求項3によれば、ヒートシンク部の前方からの吸気を遮蔽することにより、ユニット2間の空気に対流を巻き起こし、冷却効果を向上する。
According to the third aspect, by blocking the intake air from the front of the heat sink portion, convection is caused in the air between the
請求項4によれば、冷却風は棚板部の第3の通気孔3bからユニットと棚板部との隙間を通り、ユニットの前部底面の第4の通気孔を通り、パワー素子を冷却してユニットの上面から流出する。このように、ユニット2内に対流を起こさせることにより、冷却効果を向上する。
According to
実施最良形態1
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図1はこの発明の実施最良形態1による高圧インバータ装置の変換器盤の概略縦断側面一部拡大図を示し、ユニット2は前方が通気可能であるとともに、上面が通気可能に形成され、かつユニット2の底面においてはヒートシンク部2bが無い前部又はヒートシンク部2bがある後部、あるいはその両方に第1の通気孔2c,2dを設ける。その他の構成は従来と同様である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially enlarged schematic side view of a converter panel of a high-voltage inverter device according to
上記構成において、換気ファン5の駆動により、冷却風は従来同様に流入孔1aから流入し、各ユニット2に前面から流入し、ヒートシンク部2bを通流して風洞4に入り、流出孔1bから流出する。又、下側のユニット2の前面及び第1の通気孔2cから流入した冷却風の一部は下側のユニット2の上面から流出し、ユニット2間を通り、上側のユニット2にその第1の通気孔2c,2dから流入する。
In the above-described configuration, the cooling air flows from the
実施最良形態1においては、従来同様にユニット2のヒートシンク部2bが冷却されるとともに、ユニット2間の空気も冷却され、かつユニット2のパワー素子2aの雰囲気に対流をおこすことができ、各パワー素子2aの周囲温度を下げることができ、各パワー素子2aの冷却効果を向上することができる。ただし、ユニット2の底面の後部の通気孔2dから大量の冷却風を取り入れると、ヒートシンク部2bを前方から後方へ通流する冷却風が減少し、ヒートシンク部2bの冷却効果が減少するので、通気孔2dから取り入れる冷却風はあまり大量でない方がよい。又、冷却ファン等の追加の部材を設ける必要がないので、信頼性を低下させることがない。
In the first embodiment, the
実施最良形態2
図2は実施最良形態2による高圧インバータ装置の変換器盤の概略縦断側面一部拡大図を示し、ユニット2は前方が通気可能であるとともに、ユニット2の上面及び下面は通気不能とされ、ユニット2の上面には第2の通気孔2eが形成される。その他の構成は従来と同様である。
FIG. 2 is a partially enlarged side view of the longitudinal section of the converter panel of the high-voltage inverter device according to the second embodiment. The
上記構成において、ヒートシンク部2bには従来同様に冷却風が通流し、一方では冷却風はユニット2間の空間から第2の通気孔2eを介して下側のユニット2内に流入し、パワー素子2aを冷却した後、ヒートシンク部2bを前方から後方へ通流する。
In the above configuration, the cooling air flows through the
実施最良形態2においては、冷却風はユニット2間から下側のユニット2の上面に設けた第2の通気孔2eを通ってパワー素子2aを冷却した後、ヒートシンク部2bを通るので、パワー素子2aを直接、間接に冷却することができ、パワー素子2aの冷却効果を向上することができる。又、冷却ファン等の追加の部材を設ける必要がないので、信頼性を低下させることがない。さらに、ヒートシンク部2bの冷却効果を低下させることがない。
In the second embodiment, the cooling air passes through the
実施最良形態3
実施最良形態3においては、実施最良形態1又は2に加えて、ヒートシンク部2bの前方からの吸気を遮蔽したものである。実施最良形態1については、ヒートシンク部2bの前方から流入するはずの冷却風はユニット2の上面からユニット2間に流れ、さらに上側のユニット2の第1の通気孔2c,2dへと流れ、ユニット2間の空気に対流を巻き起こし、冷却効果を向上する。実施最良形態2については、ヒートシンク部2bの前方から流入するはずの冷却風はパワー素子2aを冷却して第2の通気孔2eから流出し、ユニット2間を通流する。このように、ユニット2間の空気に対流を巻き起こすことにより、冷却効果を向上する。又、冷却ファン等の追加の部材を設ける必要がないので、信頼性を低下させることがない。
In the third embodiment, in addition to the first or second embodiment, the intake air from the front of the
実施最良形態4
図3は実施最良形態4による高圧インバータ装置の変換器盤の概略縦断側面一部拡大図を示し、ユニット2は前方が通気可能であるとともに、上面も通気可能に形成される。又、高圧インバータ装置の場合、その容量が大きくなると、各ユニット2も大きくなる。この場合、ユニット2を支持するユニット支持枠3の棚板部3aが必要になってくる。しかし、棚板部3aは各ユニット2の底面からの吸気を塞ぐことになる。そこで、ユニット2とユニット2を支持する棚板部3aとの間に隙間6を設け、かつ棚板部3aの後部に第3の通気孔3bを設けるとともに、各ユニット2のヒートシンク部2bが無い前部の底面に第4の通気孔2fを設ける。その他の構成は従来と同様である。
FIG. 3 is a partially enlarged schematic side view of the converter panel of the converter board of the high-voltage inverter device according to the fourth embodiment. The
上記構成において、流入孔1aからユニット2にその前方から流入した冷却風はヒートシンク部2bを通流してパワー素子2aを冷却するとともに、流入孔1aから下側のユニット2の棚板部3aの第3の通気孔3bに流入した冷却風はユニット2と棚板部3aとの隙間を通り、ユニット2の前部底面の第4の通気孔2fを通ってパワー素子2aを冷却し、さらにユニット2の上面からユニット2間をとおり、上側のユニット2の棚板部3aの第3の通気孔3bを通る。このように、ユニット2内に対流を起こさせることにより、パワー素子2aを効果的に冷却する。又、冷却ファン等の追加の部材を設ける必要がないので、信頼性を低下させることがない。さらに、ヒートシンク部2bの冷却効果を低下させることがない。
In the above configuration, the cooling air that has flowed into the
1…変換器盤
1a…流入孔
1b…流出孔
2…単相インバータユニット
2a…パワー素子
2b…ヒートシンク部
2c,2d…第1の通気孔
2e…第2の通気孔
2f…第4の通気孔
3…ユニット支持枠
3a…棚板部
3b…第3の通気孔
4…風洞
5…換気ファン
6…隙間
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Claims (4)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009187977A (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
JP2010129629A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Panasonic Corp | Heat generating element housing apparatus |
JP2010283137A (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Cable Networks Ltd | Suction and exhaust structure for heating equipment storage rack and data center |
JP2015133345A (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 株式会社三社電機製作所 | Electric device |
JP2018006399A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社三社電機製作所 | Electric apparatus |
GB2602341A (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-29 | Yasa Ltd | Semiconductor cooling arrangement with improved baffle |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009187977A (en) * | 2008-02-01 | 2009-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
JP2010129629A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Panasonic Corp | Heat generating element housing apparatus |
JP2010283137A (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Cable Networks Ltd | Suction and exhaust structure for heating equipment storage rack and data center |
JP2015133345A (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-23 | 株式会社三社電機製作所 | Electric device |
JP2018006399A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社三社電機製作所 | Electric apparatus |
GB2602341A (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-29 | Yasa Ltd | Semiconductor cooling arrangement with improved baffle |
GB2602341B (en) * | 2020-12-23 | 2023-11-08 | Yasa Ltd | Semiconductor cooling arrangement with improved baffle |
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