説明

ノイズフィルタ及びノイズフィルタ内蔵のインバータユニット

【課題】小形なノイズフィルタ及び小形なノイズフィルタ内蔵のインバータユニットを得る。
【解決手段】鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスをL1〜L3の3つに分割し、電源側のコモンモードインダクタンスL1と中央のコモンモードインダクタンスL2との間に電源側のコンデンサCXiを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスL2と負荷側のコモンモードインダクタンスL3との間に負荷側のコンデンサCXOを接続し、負荷側のコンデンサCXOの中性点とアース間にアース側コンデンサCyを接続する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、伝導ノイズ対策のためのノイズフィルタ及びノイズフィルタを内蔵したインバータユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、汎用インバータは、主回路素子のスイッチングによりノイズが発生する。このため、このノイズが電源に流れ出ないように、電源ラインにノイズフィルタを挿入する必要があり、小容量の小型インバータでは、このノイズフィルタを内蔵させることが多い。このノイズフィルタの回路構成例を図4に示す。図において、Lは電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスであり、鉄心とコイルにより構成されている。CXiは電源側のコンデンサであり、コモンモードインダクタンスLと電源側の端子R1,S1,T1との間に接続される。CXOは負荷側のコンデンサであり、コモンモードインダクタンスLと負荷側の端子R2,S2,T2との間に接続される。又、負荷側のコンデンサCXOの中性点とアース端子Gとの間にはアース側コンデンサCyが接続される。これらの部品及び端子はプリント板1を介して接続されるとともに、プリント板1に構造的に支持、固定される。
【0003】
又、図5はノイズフィルタを含むインバータユニットの構造例、即ち分解斜視図を示し、プリント板1にはノイズフィルタを構成する各部品及び端子が接続、固定され、端子と外部の機器とはリード線2を介して接続される。また、プリント板1の補強のためにプリント板取付板金3を設け、このプリント板取付板金3にプリント板1を固定するために、プリント板1に絶縁ブッシュ4や絶縁カラー5を設けるとともに、プリント板取付板金3に絶縁カラー5の取付孔6を設ける。又、プリント板1に爪7を設けるとともに、プリント板取付板金3に爪取付孔8を設け、爪7を爪取付孔8に係合する。又、プリント板板金3に爪9を設けるとともに、インバータユニットの筐体10に爪取付孔11を設け、プリント板板金3を筐体10に係合させる。
【0004】
しかしながら、上記したような回路及び構造を有するノイズフィルタ及びノイズフィルタを内蔵するインバータユニットにおいては、大容量化に伴い、ノイズフィルタのコモンモードインダクタンスLは寸法や重量が増加し、ハンダ付けのみではプリント板1に固定することができなくなった。又、ノイズフィルタの鉄心の重量は強度が弱いコイルにより支える必要があり、これについても強度に限界があった。
【0005】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【特許文献1】特開平7−272941号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、従来では、図6に示すように、ノイズフィルタの構成部品をケース12内に収納して樹脂モールドにより固定することが行われていたが、比較的容量が大きいインバータユニットに適用する電源側ノイズフィルタについては、ノイズフィルタのコモンモードインダクタンスLの大きさがノイズフィルタの全体の寸法や形状を支配している。そのため、ノイズフィルタをインバータユニットに内蔵する場合に有利な薄型のケース12内に収納する構造にするのが難しい。又、インバータユニットに外付けするノイズフィルタも、ケース12内に収納しているが、入出力の、即ち電源側及び負荷側の端子台13,14がケース12の両側に突出して配置されている。そこで、このままの状態でインバータユニットの筐体10内に組み込んだ場合には、ノイズフィルタの端子台13,14とインバータユニットの筐体10に設けられた電源側及び負荷側の端子台15,16とを接続するリード線17,18及び絶縁確保のためのスペースが必要になり、インバータユニット全体が大きくなってしまった。
【0007】
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、小形なノイズフィルタ及び小形なノイズフィルタ内蔵のインバータユニットを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の請求項1に係るノイズフィルタは、インバータの電源に接続するノイズフィルタにおいて、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割し、電源側のコモンモードインダクタンスと中央のコモンモードインダクタンスとの間に電源側のコンデンサを接続するとノイズともに、中央のコモンモードインダクタンスと負荷側のコモンモードインダクタンスとの間に負荷側のコンデンサを接続し、負荷側のコンデンサの中性点とアース間にアース側コンデンサを接続したものである。
請求項2に係るノイズフィルタは、各コモンモードインダクタンス及び各コンデンサを薄型のケース内に収納し、電源側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた電源側の端子台と接続するとともに、負荷側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた負荷側の端子台と接続したものである。
【0009】
請求項3に係るノイズフィルタ内蔵のインバータユニットは、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割し、電源側のコモンモードインダクタンスと中央のコモンモードインダクタンスとの間に電源側のコンデンサを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスと負荷側のコモンモードインダクタンスとの間に負荷側のコンデンサを接続し、負荷側のコンデンサの中性点とアース間にアース側コンデンサを接続し、中央のコモンモードインダクタンス及び各コンデンサをケース内に収納するとともに、電源側のコモンモードインダクタンス及び負荷側のコモンモードインダクタンスをケースの上部に配置し、かつケース、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスをインバータユニットの筐体内に収納するとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスをリード線を介してインバータユニットの筐体に設けられた各端子台にそれぞれ接続したものである。
【発明の効果】
【0010】
以上のようにこの発明の請求項1によれば、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割するとともに、これに伴って回路も変更したので、分割した各コモンモードインダクタンスの重量や寸法を従来のものの1/3以下にすることができ、コモンモードインダクタンスの全体の重量や寸法も従来より小さくすることができる。このため、ノイズフィルタの重量や寸法も従来より小さくすることができる。
【0011】
請求項2によれば、各コモンモードインダクタンス及び各コンデンサを薄型のケース内に収納し、電源側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた電源側の端子台と接続するとともに、負荷側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた負荷側の端子台と接続したので、インバータユニット内への内蔵性を高めることができる。
【0012】
請求項3によれば、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割するとともに、これに伴って回路も変更したので、ノイズフィルタの重量や寸法も従来より小さくすることができ、またレイアウトの自由度を生かして、ケースに端子台を設けずに、リード線による接続とするとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスをケースの上部に配置しており、厚みは少し増すが、取付面積を小さくして、コンパクトで小形なノイズフィルタ内蔵のインバータユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
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(a),(b)はこの発明の実施最良形態1によるノイズフィルタの縦断正面図及び横断平面図、図2はノイズフィルタの回路構成図を示す。このノイズフィルタは、比較的容量が大きなインバータに適用する電源側ノイズフィルタである。図において、L1〜L3は鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割したものである。そして、電源側のコモンモードインダクタンスL1と中央のコモンモードインダクタンスL2との間に電源側のコンデンサCXiを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスL2と負荷側のコモンモードインダクタンスL3との間に負荷側のコンデンサCXOを接続し、負荷側のコンデンサCXOの中性点とアース端子G間にアース側コンデンサCyを接続する。
そして、各コモンモードインダクタンスL1〜L3及び各コンデンサCXi,CXO,Cyを薄型のケース19内に収納し、電源側のコモンモードインダクタンスL1をケース19に設けられた電源側の端子台20と接続するとともに、負荷側のコモンモードインダクタンスL3をケース19に設けられた負荷側の端子台21と接続する。
【0014】
上記構成の実施最良形態1においては、400V定格−30KVAのインバータに適用した場合、各コモンモードインダクタンスL1〜L3の重量や寸法をそれぞれ従来のものの約1/3以下にすることができ、コモンモードインダクタンスの総重量や全体の寸法も従来のものより小さくすることができ、レイアウトの自由度も増す。このため、ノイズフィルタ全体を薄型のケース19に収納することができるとともに、重量、寸法を小さくすることができる。又、このように、薄型のケース内に収納したので、インバータユニット内への内蔵性を高めることができる。
【0015】
実施最良形態2
図3はこの発明の実施最良形態2によるノイズフィルタ内蔵のインバータユニットの縦断正面図を示し、実施最良形態2においても、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスをL1〜L3の3つに分割し、図2に示すように、電源側のコモンモードインダクタンスL1と中央のコモンモードインダクタンスL2との間に電源側のコンデンサCXiを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスL2と負荷側のコモンモードインダクタンスL3との間に負荷側のコンデンサCXOを接続し、負荷側のコンデンサCXOの中性点とアース端子G間にアース側コンデンサCyを接続する。これらの回路はプリント板1に設けられ、R1,R2,R3は電源側端子、R2,S2,T2は負荷側の端子である。中央のコモンモードインダクタンスL2及び各コンデンサCXi,CXO,Cyをケース22内に収納するとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスL1,L3をケース22の上部に配置し、かつケース22電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスL1,L3をインバータユニットの筐体10内に収納するとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスL1,L3をリード線17,18を介してインバータユニットの筐体10に設けられた電源側及び負荷側の端子台15,16にそれぞれ接続する。
【0016】
実施最良形態2においては、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスをL1〜L3の3つに分割するとともに、これに伴って回路も変更したので、ノイズフィルタの重量や寸法も従来より小さくすることができ、またレイアウトの自由度を生かして、ケース22に端子台を設けずに、リード線17,18による接続とするとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスL1,L3をケース22の上部に配置しており、厚みは少し増すが、取付面積を小さくして、コンパクトで小形なノイズフィルタ内蔵のインバータユニットを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】この発明の実施最良形態1によるノイズフィルタの縦断正面図及び横断平面図である。
【図2】実施最良形態1によるノイズフィルタの回路構成図である。
【図3】実施最良形態2によるノイズフィルタ内蔵のインバータユニットの縦断正面図である。
【図4】従来のノイズフィルタの回路構成図である。
【図5】従来のノイズフィルタ内蔵のインバータユニットの分解斜視図である。
【図6】従来のノイズフィルタ内蔵のインバータユニットの縦断正面図である。
【符号の説明】
【0018】
1…プリント板
10…インバータユニットの筐体
15,16…筐体の端子台
17,18…リード線
19,22…ケース
20,21…ケースの端子台
L1〜L3…コモンモードインダクタンス
Xi…電源側のコンデンサ
XO…負荷側のコンデンサ
y…アース側のコンデンサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インバータの電源に接続するノイズフィルタにおいて、鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割し、電源側のコモンモードインダクタンスと中央のコモンモードインダクタンスとの間に電源側のコンデンサを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスと負荷側のコモンモードインダクタンスとの間に負荷側のコンデンサを接続し、負荷側のコンデンサの中性点とアース間にアース側コンデンサを接続したことを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項2】
各コモンモードインダクタンス及び各コンデンサを薄型のケース内に収納し、電源側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた電源側の端子台と接続するとともに、負荷側のコモンモードインダクタンスをケースに設けられた負荷側の端子台と接続したことを特徴とする請求項1記載のノイズフィルタ。
【請求項3】
鉄心とコイルからなる電流変化抑制用のコモンモードインダクタンスを3つに分割し、電源側のコモンモードインダクタンスと中央のコモンモードインダクタンスとの間に電源側のコンデンサを接続するとともに、中央のコモンモードインダクタンスと負荷側のコモンモードインダクタンスとの間に負荷側のコンデンサを接続し、負荷側のコンデンサの中性点とアース間にアース側コンデンサを接続し、中央のコモンモードインダクタンス及び各コンデンサをケース内に収納するとともに、電源側のコモンモードインダクタンス及び負荷側のコモンモードインダクタンスをケースの上部に配置し、かつケース、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスをインバータユニットの筐体内に収納するとともに、電源側及び負荷側のコモンモードインダクタンスをリード線を介してインバータユニットの筐体に設けられた各端子台にそれぞれ接続したことを特徴とするノイズフィルタ内蔵のインバータユニット。

【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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【公開番号】特開2008−193814(P2008−193814A)
【公開日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−26219(P2007−26219)
【出願日】平成19年2月6日(2007.2.6)
【出願人】(000006105)株式会社明電舎 (1,739)
【Fターム(参考)】