インバータ装置の防水カバー
【課題】小形コンパクトな構成で高い防水性を確保しつつ、冷却ファンを通じてインバータのユニットケースに導風した冷却風を効率よく周囲に排気する防水カバーを提供する。
【解決手段】ユニットケース１の前部ケース２にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部ケース３の風胴に前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに冷却ファン６を配置し、該冷却ファン６を通じて風胴内に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気するようにしたインバータ装置の防水カバー８を、樹脂成型品としてユニットケース１の頂部に被せ、かつ該防水カバー８の前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出路８ａを形成するとともに、カバー内方の後部には冷却ファン６の排気口周域に沿って排気導風ガイド８ｂを起立形成し、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内側に吐き出した冷却風の排気流を前記の排気放出路８ａを通じて周囲に放出する。
【解決手段】ユニットケース１の前部ケース２にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部ケース３の風胴に前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに冷却ファン６を配置し、該冷却ファン６を通じて風胴内に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気するようにしたインバータ装置の防水カバー８を、樹脂成型品としてユニットケース１の頂部に被せ、かつ該防水カバー８の前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出路８ａを形成するとともに、カバー内方の後部には冷却ファン６の排気口周域に沿って排気導風ガイド８ｂを起立形成し、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内側に吐き出した冷却風の排気流を前記の排気放出路８ａを通じて周囲に放出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用インバータを対象に、そのユニットケースの風胴に配した冷却ファンの排気性能を確保しつつ、周囲から飛沫，噴流水が冷却ファンに浸入するのを防ぐようにしたインバータ装置の防水カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、頭記した汎用インバータの構成を図６，図７に示す。図において、１は前部ケース２と後部ケース３との組立体からなるユニットケースで、前部ケース２には主回路のパワー半導体モジュールを含む電子部品で構成した回路部４を収容し、後部ケース３には発熱部品である前記パワー半導体モジュールの放熱フィン５，および該放熱フィン５に冷却風を導風する冷却ファン６を内蔵している。なお、２ａは前部ケース２の底面に開口した配線ケーブルの配管孔、７は前部ケース２の前面に配した操作パネルである。
【０００３】
ここで、回路部４を収容した前部ケース２は周面および天井面が外郭壁で覆われた箱形筐体であるのに対し、後部ケース３は上下端面を開放して前部ケースの背後に結合した風胴構造になり、その頂部には冷却ファン６を配置し、運転時には冷却ファン６を通じて風胴内に導風した冷却風を図示矢印のようにユニットケース１から上方に吐き出して周囲に排気放流するようにしている。
【０００４】
一方、前記インバータ装置は、その設置ロケーションの環境によって防水性が要求される場合がある。すなわち、インバータ装置を屋外の機械設備に併設する場合には、雨水や機械設備側から飛来する散水の飛沫がインバータ装置に降りかかる。この場合に電子回路部品は周囲を壁で覆われた箱型の前部ケース２に収容されているのに対して、冷却ファン６を内蔵した後部ケース３はその頂面に冷却風の排気口が開放しているために周囲から飛来する散水，噴流水が冷却ファン６（電装品）に浸入し、このままでは冷却ファンの電気系統が故障するおそれがある。
【０００５】
そこで、従来ではインバータ装置を防水，防滴構造の収納盤（オプション品）に収容して使用現場に設置するようにし、その構成例としてユニットケースの外周，および天井面を包囲する板金製の箱形ケースの上部側面に防滴型の排気口を開口した構造になるインバータ装置の収納盤が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５１８７４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、先記の特許文献１に開示されている板金製の防水収納盤は材料費，製作費が高く、さらに盤の内方にはインバータ装置のユニットケースから吐き出される冷却風の排気通風路を確保するために、収納盤の外形サイズが大形化してインバータ装置の据付けに大きな設置スペースが必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は従来の板金製収納盤に代えて、安価な製作コストで製造できる樹脂成形品のカバーを採用し、しかも大きな据付スペースを取らない小形コンパクトな構成で高い防水，防滴機能を確保しつつ、インバータ装置のユニットケースに内蔵した冷却ファンの排気性能を損なわずユニットケースに導風した冷却風を効率よく周囲に排気放流できるよう巧みに構成したインバータ装置の防水カバー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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ユニットケースの前部にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部を風胴としてここに前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに該放熱フィンに冷却風を導風する冷却ファンを配置し、該冷却ファンを通じて風胴に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気放流するようにしたインバータ装置の防水カバーを、前記ユニットケースの上端部を包囲して該ケースの頂部に被せた樹脂成型品で構成し、かつ該カバーの内側には前記冷却ファンを通じてユニットケースから吐き出した排気流をユニットケースの側壁面に沿って下向きに放出する排気導風路を形成する（請求項１）。
【００１０】
また、前記構成の防水カバーにおいては、カバー前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出路を形成し、カバー内方の後部には冷却ファンの排気口周域に起立する排気導風ガイドを形成する（請求項２）。
【発明の効果】
【００１１】
上記した樹脂製の防水カバーは金型によるモールド成型が可能であり、板金製になる従来の収納盤に比べて安価な材料，製作費で製造できる。また、防水カバーはユニットケースの頂部に被せた小形コンパクトな外形で余分な占有スペースを殆ど必要としない。しかも、防水カバーには下向きに開放した左右両サイドの排気放出路、および冷却ファンの排気口周域に起立して排気を前記放出通路に導風する排気導風ガイドを形成したことにより、周囲からの散水，噴流水が冷却ファンの内部に浸入するのを効果的に防止しつつ、インバータ装置のユニットケース内に配した冷却ファンの排気性能を損なわずに冷却風を効率よく周囲に排気放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による防水カバーの構成図であって、（ａ）はインバータ装置のユニットケースに装着する前の分解斜視図、（ｂ）は組立状態を表す要部構造の側視断面図である。
【図２】図１における防水カバーの機能説明図であって、（ａ）は防水機能，（ｂ）は冷却風の排気導風機能を表す図である。
【図３】図１の防水カバーを被着したインバータ装置のユニットケースに導風する冷却風の吸込み，排気経路を表す図である。
【図４】図１における防水カバーの構成図であって、（ａ）は底面側から見た外形斜視図、（ｂ），（ｂ）はそれぞれ（ａ）の矢視Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】図４に示した防水カバーを製作する成型金型の模式図である。
【図６】汎用インバータを対象とするインバータ装置の斜視外形図である。
【図７】図６に示したインバータ装置の内部構造を表す断面側視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図６，図７に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例においては、防水保護等級「４」ないし「５」に準拠する防水仕様のインバータ装置に適用するオプション品として、モールド樹脂製の防水カバー８がユニットケース１の上端部に被せてビス９により固定されている。
【００１４】
ここで、防水カバー８は、図４で示すように底面，および背面を開放したアーチ天井形のカバー形状になり、その前半部の横幅をユニットケース１の幅寸法よりも多少大きめに拡大してカバー前部の左右両サイドに下向きに開放した排気放出路８ａを形成するとともに、後半部のカバー内方にはユニットケース１の後部ケース３の頂部に配した冷却ファン６の排気口周域に沿ってその左右辺，および後辺の三辺を壁で取り囲む排気導風ガイド８ｂが起立形成されている。
【００１５】
なお、かかるアーチ形状の防水カバー８（樹脂成型品）は、例えば図５の模式図で表すようなキャビティプレート１０ａ，コアプレート１０ｂ，サイドコア１０ｃからなる成型金型１０を用いてモールド成形することができる。
【００１６】
次に、前記構成になる防水カバー８の防水，排気機能を図２，図３により説明する。すなわち、図１（ｂ）のようにユニットケース１の上端部を包囲して該ユニットケースの頂部に防水カバー８を被着した組立状態では、ユニットケース１の天井面，および上端部周域を防水カバー８が覆っている。また、前部ケース２の左右側面に沿って防水カバー８には排気放出路８ａが下向きに開放し、該排気放出路８ａと後部ケース３の風胴頂部に配した冷却ファン６の排気口との間に前記の排気導風ガイド８ｂを経由する排気導風路８ｃが防水カバー８の内方に形成される。
【００１７】
これにより、インバータ装置を現地設備に据付け状態で周囲から降り掛かる散水，噴流水は、図２（ａ）で表すように防水カバー８に遮蔽されてユニットケース１の後部ケース３の頂部に配した冷却ファン３に浸入することがない。なお、防水カバー８の背面は開放しているが、この開放面はインバータ装置を据付けた盤の取付板により塞がれるので防水カバー８の背面側から雨水，散水の飛沫が直接浸入することがなく、また取付板との間の隙間を伝わって水がカバー内に浸入しても、前記の導風ガイド８ｂが止水板として機能するので冷却ファン６の内方に浸入するおそれはない。
【００１８】
一方、後部ケース３の底面側から吸い込んで風胴内に導風した冷却風（図３参照）は、図１（ｂ）の図中に矢印で表すように、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内方に吐き出した後、排気導風ガイド８ｂの壁面に沿って風向ガイドされながら排気導風路８ｃを前方に向けて流れ、ここから防水カバーの天井アーチ面に沿ってカバー前部の左右両サイドに開口した下向きの排気放出路８ａを流下して周囲に放流される。
【００１９】
これにより、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内方に吐き出した冷却風の排気流は、排気経路の途中で大きな風損を生じることなしにカバー内方の排気導風路８ｃから下向きに開口する排気放出路８ａを経て効率よく排気させることができる。しかも、樹脂成形品の防水カバー８は、従来の板金製になる収納盤に比べて安価な材料費，製作費で製造できるほか、余分な占有スペースを要しない小形コンパクトな形状でインバータ装置のユニットケースに装着することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１ ユニットケース
２ 前部ケース
３ 後部ケース（風胴）
４ 回路部
５ 放熱フィン
６ 冷却ファン
８ 防水カバー
８ａ 排気放出路
８ｂ 排気導風ガイド
８ｃ 排気導風路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用インバータを対象に、そのユニットケースの風胴に配した冷却ファンの排気性能を確保しつつ、周囲から飛沫，噴流水が冷却ファンに浸入するのを防ぐようにしたインバータ装置の防水カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、頭記した汎用インバータの構成を図６，図７に示す。図において、１は前部ケース２と後部ケース３との組立体からなるユニットケースで、前部ケース２には主回路のパワー半導体モジュールを含む電子部品で構成した回路部４を収容し、後部ケース３には発熱部品である前記パワー半導体モジュールの放熱フィン５，および該放熱フィン５に冷却風を導風する冷却ファン６を内蔵している。なお、２ａは前部ケース２の底面に開口した配線ケーブルの配管孔、７は前部ケース２の前面に配した操作パネルである。
【０００３】
ここで、回路部４を収容した前部ケース２は周面および天井面が外郭壁で覆われた箱形筐体であるのに対し、後部ケース３は上下端面を開放して前部ケースの背後に結合した風胴構造になり、その頂部には冷却ファン６を配置し、運転時には冷却ファン６を通じて風胴内に導風した冷却風を図示矢印のようにユニットケース１から上方に吐き出して周囲に排気放流するようにしている。
【０００４】
一方、前記インバータ装置は、その設置ロケーションの環境によって防水性が要求される場合がある。すなわち、インバータ装置を屋外の機械設備に併設する場合には、雨水や機械設備側から飛来する散水の飛沫がインバータ装置に降りかかる。この場合に電子回路部品は周囲を壁で覆われた箱型の前部ケース２に収容されているのに対して、冷却ファン６を内蔵した後部ケース３はその頂面に冷却風の排気口が開放しているために周囲から飛来する散水，噴流水が冷却ファン６（電装品）に浸入し、このままでは冷却ファンの電気系統が故障するおそれがある。
【０００５】
そこで、従来ではインバータ装置を防水，防滴構造の収納盤（オプション品）に収容して使用現場に設置するようにし、その構成例としてユニットケースの外周，および天井面を包囲する板金製の箱形ケースの上部側面に防滴型の排気口を開口した構造になるインバータ装置の収納盤が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５１８７４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、先記の特許文献１に開示されている板金製の防水収納盤は材料費，製作費が高く、さらに盤の内方にはインバータ装置のユニットケースから吐き出される冷却風の排気通風路を確保するために、収納盤の外形サイズが大形化してインバータ装置の据付けに大きな設置スペースが必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は従来の板金製収納盤に代えて、安価な製作コストで製造できる樹脂成形品のカバーを採用し、しかも大きな据付スペースを取らない小形コンパクトな構成で高い防水，防滴機能を確保しつつ、インバータ装置のユニットケースに内蔵した冷却ファンの排気性能を損なわずユニットケースに導風した冷却風を効率よく周囲に排気放流できるよう巧みに構成したインバータ装置の防水カバー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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ユニットケースの前部にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部を風胴としてここに前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに該放熱フィンに冷却風を導風する冷却ファンを配置し、該冷却ファンを通じて風胴に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気放流するようにしたインバータ装置の防水カバーを、前記ユニットケースの上端部を包囲して該ケースの頂部に被せた樹脂成型品で構成し、かつ該カバーの内側には前記冷却ファンを通じてユニットケースから吐き出した排気流をユニットケースの側壁面に沿って下向きに放出する排気導風路を形成する（請求項１）。
【００１０】
また、前記構成の防水カバーにおいては、カバー前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出路を形成し、カバー内方の後部には冷却ファンの排気口周域に起立する排気導風ガイドを形成する（請求項２）。
【発明の効果】
【００１１】
上記した樹脂製の防水カバーは金型によるモールド成型が可能であり、板金製になる従来の収納盤に比べて安価な材料，製作費で製造できる。また、防水カバーはユニットケースの頂部に被せた小形コンパクトな外形で余分な占有スペースを殆ど必要としない。しかも、防水カバーには下向きに開放した左右両サイドの排気放出路、および冷却ファンの排気口周域に起立して排気を前記放出通路に導風する排気導風ガイドを形成したことにより、周囲からの散水，噴流水が冷却ファンの内部に浸入するのを効果的に防止しつつ、インバータ装置のユニットケース内に配した冷却ファンの排気性能を損なわずに冷却風を効率よく周囲に排気放出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による防水カバーの構成図であって、（ａ）はインバータ装置のユニットケースに装着する前の分解斜視図、（ｂ）は組立状態を表す要部構造の側視断面図である。
【図２】図１における防水カバーの機能説明図であって、（ａ）は防水機能，（ｂ）は冷却風の排気導風機能を表す図である。
【図３】図１の防水カバーを被着したインバータ装置のユニットケースに導風する冷却風の吸込み，排気経路を表す図である。
【図４】図１における防水カバーの構成図であって、（ａ）は底面側から見た外形斜視図、（ｂ），（ｂ）はそれぞれ（ａ）の矢視Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】図４に示した防水カバーを製作する成型金型の模式図である。
【図６】汎用インバータを対象とするインバータ装置の斜視外形図である。
【図７】図６に示したインバータ装置の内部構造を表す断面側視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図６，図７に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
すなわち、図示実施例においては、防水保護等級「４」ないし「５」に準拠する防水仕様のインバータ装置に適用するオプション品として、モールド樹脂製の防水カバー８がユニットケース１の上端部に被せてビス９により固定されている。
【００１４】
ここで、防水カバー８は、図４で示すように底面，および背面を開放したアーチ天井形のカバー形状になり、その前半部の横幅をユニットケース１の幅寸法よりも多少大きめに拡大してカバー前部の左右両サイドに下向きに開放した排気放出路８ａを形成するとともに、後半部のカバー内方にはユニットケース１の後部ケース３の頂部に配した冷却ファン６の排気口周域に沿ってその左右辺，および後辺の三辺を壁で取り囲む排気導風ガイド８ｂが起立形成されている。
【００１５】
なお、かかるアーチ形状の防水カバー８（樹脂成型品）は、例えば図５の模式図で表すようなキャビティプレート１０ａ，コアプレート１０ｂ，サイドコア１０ｃからなる成型金型１０を用いてモールド成形することができる。
【００１６】
次に、前記構成になる防水カバー８の防水，排気機能を図２，図３により説明する。すなわち、図１（ｂ）のようにユニットケース１の上端部を包囲して該ユニットケースの頂部に防水カバー８を被着した組立状態では、ユニットケース１の天井面，および上端部周域を防水カバー８が覆っている。また、前部ケース２の左右側面に沿って防水カバー８には排気放出路８ａが下向きに開放し、該排気放出路８ａと後部ケース３の風胴頂部に配した冷却ファン６の排気口との間に前記の排気導風ガイド８ｂを経由する排気導風路８ｃが防水カバー８の内方に形成される。
【００１７】
これにより、インバータ装置を現地設備に据付け状態で周囲から降り掛かる散水，噴流水は、図２（ａ）で表すように防水カバー８に遮蔽されてユニットケース１の後部ケース３の頂部に配した冷却ファン３に浸入することがない。なお、防水カバー８の背面は開放しているが、この開放面はインバータ装置を据付けた盤の取付板により塞がれるので防水カバー８の背面側から雨水，散水の飛沫が直接浸入することがなく、また取付板との間の隙間を伝わって水がカバー内に浸入しても、前記の導風ガイド８ｂが止水板として機能するので冷却ファン６の内方に浸入するおそれはない。
【００１８】
一方、後部ケース３の底面側から吸い込んで風胴内に導風した冷却風（図３参照）は、図１（ｂ）の図中に矢印で表すように、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内方に吐き出した後、排気導風ガイド８ｂの壁面に沿って風向ガイドされながら排気導風路８ｃを前方に向けて流れ、ここから防水カバーの天井アーチ面に沿ってカバー前部の左右両サイドに開口した下向きの排気放出路８ａを流下して周囲に放流される。
【００１９】
これにより、冷却ファン６を通じて防水カバー８の内方に吐き出した冷却風の排気流は、排気経路の途中で大きな風損を生じることなしにカバー内方の排気導風路８ｃから下向きに開口する排気放出路８ａを経て効率よく排気させることができる。しかも、樹脂成形品の防水カバー８は、従来の板金製になる収納盤に比べて安価な材料費，製作費で製造できるほか、余分な占有スペースを要しない小形コンパクトな形状でインバータ装置のユニットケースに装着することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１ ユニットケース
２ 前部ケース
３ 後部ケース（風胴）
４ 回路部
５ 放熱フィン
６ 冷却ファン
８ 防水カバー
８ａ 排気放出路
８ｂ 排気導風ガイド
８ｃ 排気導風路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットケースの前部にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部を風胴としてここに前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに該放熱フィンに冷却風を導風する冷却ファンを配置し、該冷却ファンを通じて風胴に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気放流するようにしたインバータ装置の防水カバーであって、
該防水カバーが前記ユニットケースの上端部を包囲して該ケースの頂部に被せた樹脂成型品になり、かつ該カバーの内側に前記冷却ファンを通じてユニットケースから吐き出した排気流をユニットケースの側壁面に沿って下向きに放出する排気導風路を形成したことを特徴とするインバータ装置の防水カバー。
【請求項２】
請求項１に記載の防水カバーにおいて、カバー前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出通路を形成し、カバー内方の後部には冷却ファンの排気口周域に起立する排気導風ガイドを形成したことを特徴とするインバータ装置の防水カバー。
【請求項１】
ユニットケースの前部にパワー半導体モジュールを含む回路部を収容し、後部を風胴としてここに前記パワー半導体モジュールの放熱フィン，およびに該放熱フィンに冷却風を導風する冷却ファンを配置し、該冷却ファンを通じて風胴に導風した冷却風をユニットケースから上方に排気放流するようにしたインバータ装置の防水カバーであって、
該防水カバーが前記ユニットケースの上端部を包囲して該ケースの頂部に被せた樹脂成型品になり、かつ該カバーの内側に前記冷却ファンを通じてユニットケースから吐き出した排気流をユニットケースの側壁面に沿って下向きに放出する排気導風路を形成したことを特徴とするインバータ装置の防水カバー。
【請求項２】
請求項１に記載の防水カバーにおいて、カバー前部の左右両サイドには下向きに開放した排気放出通路を形成し、カバー内方の後部には冷却ファンの排気口周域に起立する排気導風ガイドを形成したことを特徴とするインバータ装置の防水カバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９５５４（Ｐ２０１３−９５５４Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１６４２（Ｐ２０１１−１４１６４２）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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