特許 6061049 電力変換装置及び電力変換システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6061049

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】電力変換装置及び電力変換システム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20170106BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20170106BHJP

   H01R 9/00 20060101ALI20170106BHJP

   H01R 9/22 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 Z

   H05K7/20 H

   H01R9/00 Z

   H01R9/22

【請求項の数】13

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-83930(P2016-83930)

(22)【出願日】2016年4月19日

【審査請求日】2016年8月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】大野 文也

(72)【発明者】

【氏名】永野 純明

【審査官】 麻生 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２２８０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２５１８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００４７０４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２６１１８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０１Ｒ ９／００

Ｈ０１Ｒ ９／２２

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電部材を接続するための端子台を備え、
前記端子台は、
端子と、
前記導電部材を前記端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具と、
前記第一状態及び前記第二状態の少なくとも一方において、前記可動留具の少なくとも一部を収容する収容部と、
前記収容部に設けられた通気口とを有する、電力変換装置。

【請求項2】

電力変換用の回路素子を更に備え、
前記通気口は、前記端子台と前記回路素子とが並ぶ方向の一方側から見て、前記回路素子と重なる位置に設けられている、請求項１記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記回路素子を含む複数の回路素子を備え、
前記複数の回路素子は、前記端子台と前記回路素子とが並ぶ方向の前記一方側から見て互いに重ならないように配置された二つの回路素子を含む、請求項２記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記端子台は、前記通気口を含む複数の通気口を有し、
前記端子台と前記回路素子とが並ぶ方向に交差する少なくとも一方向において、前記複数の通気口は、前記複数の回路素子に比べ広範囲に亘って設けられている、請求項３記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記回路素子及び前記端子台を含む本体と、
前記本体を設置箇所に固定するための固定具とを備え、
前記固定具が前記本体を前記設置箇所に固定した状態において、前記端子台と前記回路素子とが鉛直方向に並ぶように構成されている、請求項２〜３のいずれか一項記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記固定具が前記本体を前記設置箇所に固定した状態において、前記端子台が前記回路素子の下に位置するように構成されている、請求項５記載の電力変換装置。

【請求項7】

気流を発生させるためのファンを有する第一部分と、前記気流に交差する方向にて前記第一部分との間を仕切られた第二部分とを備え、
前記端子台は前記第二部分に設けられている、請求項１〜６のいずれか一項記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記第一状態及び前記第二状態の少なくとも一方において前記可動留具が占める領域と、前記通気口が設けられている領域とが、前記可動留具の移動経路に沿う方向において互いに重複している、請求項１〜７のいずれか一項記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記収容部は、前記可動留具の少なくとも一部が前記第二状態において前記収容部外に位置し、前記第一状態において前記収容部内に位置するように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記可動留具は、前記第一状態において前記収容部内に位置し、前記通気口に連なる開口を有する、請求項９記載の電力変換装置。

【請求項11】

前記端子台は、前記収容部内に少なくとも一部が設けられ、前記可動留具を移動させるスクリューを更に有する、請求項１〜１０のいずれか一項記載の電力変換装置。

【請求項12】

電力変換用の回路素子と、
鉛直方向に沿って前記回路素子に並び、導電部材を接続するための端子台とを有する電力変換装置を備え、
前記端子台は、
端子と、
前記導電部材を前記端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具と、
前記第一状態及び前記第二状態の少なくとも一方において、前記可動留具の少なくとも一部を収容する収容部と、
前記収容部に設けられた通気口とを有する、電力変換システム。

【請求項13】

前記電力変換装置を含む複数の電力変換装置を備え、
前記複数の電力変換装置は、下方から見て、隣り合う前記電力変換装置の前記通気孔同士が重ならないように、鉛直方向に交差する方向に沿って並んでいる、請求項１２記載の電力変換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置及び電力変換システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ポンプ制御盤内に設置されるインバータ装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−２２５４９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記インバータ装置のように、電力変換装置は、制御盤内等の様々な場所に設置して用いられる。このため、電力変換装置には一層の小型化が望まれている。本開示は、小型化を図ることが可能な電力変換装置及び電力変換システム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】

【0005】

本開示に係る電力変換装置は、導電部材を接続するための端子台を備え、端子台は、端子と、導電部材を端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具と、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具の少なくとも一部を収容する収容部と、収容部に設けられた通気口とを有する。

【0006】

本開示に係る電力変換システムは、電力変換用の回路素子と、鉛直方向に沿って回路素子に並び、導電部材を接続するための端子台とを有する電力変換装置を備え、端子台は、端子と、導電部材を端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具と、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具の少なくとも一部を収容する収容部と、収容部に設けられた通気口とを有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】端子台の斜視図である。

【図2】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】端子台の平面図である。

【図5】スクリューの取り出し手順を示す図である。

【図6】スクリューの取り出し手順を示す図である。

【図7】スクリューの取り出し手順を示す図である。

【図8】端子台の変形例を示す模式図である。

【図9】端子台の他の変形例を示す模式図である。

【図10】電力変換装置の斜視図である。

【図11】電力変換装置の分解斜視図である。

【図12】電力変換装置の後側からの斜視図である。

【図13】電力変換装置の第二部分における通気経路を示す模式図である。

【図14】端子台と回路素子との下方から見た場合の位置関係を示す模式図である。

【図15】電力変換システムの構成例を示す模式図である。

【図16】電力変換システムの他の構成例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0010】

１．端子台
まず、本実施形態に係る端子台について説明する。端子台は、導電部材を接続するための少なくとも一つの端子を有し、例えば電気機器の入出力ポートの構成要素として利用可能である。本実施形態に係る端子台は、少なくとも端子と、可動留具と、収容部と、通気口とを備える。可動留具は、導電部材を前記端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える。収容部は、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具の少なくとも一部を収容する。通気口は、収容部に設けられている。

【0011】

（１）端子台の具体的構成例
以下、図１〜３を参照し、本実施形態に係る端子台１の具体的な構成例を示す。端子台１は、端子１０と、可動留具２０と、スクリュー３０と、ケース４０とを有する。各要素の配置関係の説明においては、第一方向Ｄ１と、第一方向Ｄ１に交差（例えば直交）する第二方向Ｄ２と、第一方向Ｄ１及び第二方向Ｄ２に交差（例えば直交）する第三方向Ｄ３とを用いる。各図においては、Ｘ軸に沿う方向が第一方向Ｄ１であり、Ｚ軸に沿う方向が第二方向Ｄ２であり、Ｙ軸に沿う方向が第三方向Ｄ３である。

【0012】

端子１０は、例えば電線の芯線等の導電部材ＣＤ１を接続するための要素であり、金属等の導電性の材料により構成されている。一例として、端子１０は、第一方向Ｄ１に交差（例えば直交）した板状体であり、第二方向Ｄ２に沿って延びている。

【0013】

可動留具２０は、導電部材ＣＤ１を端子１０に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材ＣＤ１を解放する第二状態とを、移動により切り替える。可動留具２０の移動経路ＭＲ１は、第一方向Ｄ１に沿っている。可動留具２０は、金属等の導電性の材料により構成されていてもよい。

【0014】

一例として、可動留具２０は、第一部分２１と、第二部分２２と、第三部分２３と、第四部分２４とを有する。第一部分２１は、第一方向Ｄ１の一方側（例えばＸ軸正側）から端子１０に対向し、第二部分２２は第一部分２１の逆側から端子１０に対向する。第一部分２１は、後述のスクリュー３０をねじ込むための貫通した雌ねじ孔２５を有する。第三部分２３は、第三方向Ｄ３の一方側（例えばＹ軸正側）から端子１０に対向し、その両端部は第一部分２１及び第二部分２２にそれぞれ接続されている。第四部分２４は、第三部分２３の逆側から端子１０に対向し、その両端部は第一部分２１及び第二部分２２にそれぞれ接続されている。

【0015】

以上の接続関係により、第一部分２１、第二部分２２、第三部分２３及び第四部分２４は、端子１０を包囲する環状体を構成する。換言すると、可動留具２０は、第一部分２１、第二部分２２、第三部分２３及び第四部分２４に囲まれた領域に、開口２６を有する。

【0016】

スクリュー３０は、移動経路ＭＲ１に沿って可動留具２０を移動させる。スクリュー３０は、例えばボルトであり、ねじ部３１と頭部３２とを有する。ねじ部３１は、端子１０の逆側から雌ねじ孔２５にねじ込まれている。

【0017】

このような構成によれば、ねじ部３１の先端部（頭部３２の逆側の端部）が端子１０に接した状態にてスクリュー３０を回転させることにより、可動留具２０を移動させることができる。例えばスクリュー３０を締め込む方向に回転させると、ねじ部３１のうち端子１０と第一部分２１との間に位置する部分が長くなる。これに伴い、第一部分２１が端子１０から引き離され、その分可動留具２０が第一方向Ｄ１の一方側（例えばＸ軸正側）に移動する。第一部分２１が端子１０から離れると、第二部分２２が端子１０に近付く。逆に、スクリュー３０を緩める方向に回転させると、ねじ部３１のうち端子１０と第一部分２１との間に位置する部分が短くなる。これに伴い、第一部分２１が端子１０に近付き、その分可動留具２０が第一方向Ｄ１の他方側（例えばＸ軸負側）に移動する。

【0018】

スクリュー３０の回転に応じた移動によって、可動留具２０は、上記第一状態と第二状態とを切り替える。例えば可動留具２０は、端子１０と第二部分２２との間に導電部材ＣＤ１が配置された状態にて、上記第一状態と第二状態とを切り替える。

【0019】

端子１０及び第二部分２２の少なくとも一方と導電部材ＣＤ１との間に隙間（第一方向Ｄ１における隙間）がある状態においては、導電部材ＣＤ１が端子１０に接した状態に保持されない。すなわち、端子１０に対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態である。このように、本構成においては、端子１０及び可動留具２０の少なくとも一方と導電部材ＣＤ１との間に第一方向Ｄ１における隙間がある状態が、上記第二状態に相当する。

【0020】

上述のように可動留具２０がＸ軸正側に移動すると、第二部分２２が端子１０に近付く。導電部材ＣＤ１が端子１０及び第二部分２２の両方に接するまで、第二部分２２を端子１０に近付けると、導電部材ＣＤ１が端子１０に接した状態に保たれる。すなわち、端子１０に対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態から上記第一状態に切り替わる。
このように、本構成においては、導電部材ＣＤ１が端子１０及び可動留具２０の両方に接している状態が、上記第一状態に相当する。

【0021】

この状態において、可動留具２０の開口２６の少なくとも一部は、収容部４７内に位置し、通気口５３，５４に連なる。第一状態において、上述のように可動留具２０がＸ軸負側に移動すると、第二部分２２が端子１０から遠ざかり、第二部分２２と端子１０とに挟まれていた導電部材ＣＤ１が解放される。すなわち、端子１０に対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第一状態から上記第二状態に切り替わる。

【0022】

ケース４０は、端子１０と、可動留具２０と、スクリュー３０と（以下、これらの一組を「端子ユニットＵ１」という。）を収容する。ケース４０は、樹脂等の絶縁性の材料により構成されていてもよい。

【0023】

一例として、ケース４０は、第二方向Ｄ２において互いに対向する外壁４１，４２と、第一方向Ｄ１において互いに対向する外壁４３，４４とを有する。外壁４３は、第一方向Ｄ１の一方側（Ｘ軸正側）において外壁４１，４２を繋ぎ、外壁４４は、第一方向Ｄ１の他方側（Ｘ軸負側）において外壁４１，４２を繋ぐ。

【0024】

このように構成されたケース４０は、導入部４５と、端子保持部４６と、収容部４７とを有する。導入部４５、端子保持部４６及び収容部４７は、第一方向Ｄ１に沿って上記他方側（Ｘ軸負側）から上記一方側（Ｘ軸正側）に順に並んでいる。導入部４５及び収容部４７の間に位置する端子保持部４６は、端子１０を保持する。より具体的に、端子保持部４６においては、外壁４１が端子１０の一端部を保持し、外壁４２が端子１０の他端部を保持する。端子１０の上記一端部は、導入口５１が設けられた外壁とは逆側の外壁（図示においては外壁４１）を貫通している。これにより、端子台１を含む装置内における端子１０への配線が可能となっている。

【0025】

端子１０が端子保持部４６に保持されることで、収容部４７が第一方向Ｄ１において端子１０の一方側に並び、導入部４５が第一方向Ｄ１において端子１０の他方側に並ぶ。可動留具２０の第一部分２１は、収容部４７内に位置し、第二部分２２は導入部４５内に位置する。

【0026】

なお、収容部４７は、必ずしも第一方向Ｄ１において端子１０に並んでいなくてよい。例えば、端子１０が設けられる領域と、収容部４７が設けられる領域とは、第一方向Ｄ１において重複していてもよい。より具体的に、端子１０は収容部４７内に設けられていてもよい。

【0027】

導入部４５は、第二部分２２と端子１０との間に導電部材ＣＤ１を受け入れる。より具体的に、導入部４５においては、導電部材ＣＤ１を受け入れるための導入口５１が外壁４１，４２の少なくとも一方（図示においては外壁４２）に設けられている。導入口５１は、外壁４１，４２の両方に設けられていてもよい。

【0028】

収容部４７は、導入部４５の逆側において、可動留具２０の少なくとも一部を収容する。収容部４７は、可動留具２０を収容するための収容空間Ｓ１を有し、収容空間Ｓ１が可動留具２０の移動経路ＭＲ１に位置するように構成されている。

【0029】

収容部４７は、可動留具２０の少なくとも一部が第二状態において収容部４７外に位置し、第一状態において収容部４７内に位置するように構成されていてもよい。一例として、収容部４７は、第一部分２１と、第三部分２３及び第四部分２４の一部とを収容する。上述のように、第二状態から第一状態への切り替えに伴って、可動留具２０はＸ軸正側に移動する。
これに伴い、第三部分２３及び第四部分２４のうち収容部４７外に位置していた部分が収容部４７内に進入する。すなわち、第三部分２３及び第四部分２４の少なくとも一部が第二状態において収容部４７外に位置し、第一状態において収容部４７内に位置する。

【0030】

ケース４０は、収容部４７に設けられた通気口５３，５４を更に有する。通気口５３，５４は、移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２に沿って収容部４７を貫通していてもよい。より具体的に、収容部４７においては、外壁４１に通気口５３が設けられ、外壁４２に通気口５４が設けられている。通気口５３，５４は、第二方向Ｄ２に沿って端子台１を通る通気経路ＦＲ１を構成する。

【0031】

通気口５３，５４が設けられている領域Ｒ３（通気口５３，５４の周縁により囲まれる領域）と、上記第一状態において可動留具２０が占める領域Ｒ１及び上記第二状態において可動留具２０が占める領域Ｒ２の少なくとも一方とが、第一方向Ｄ１において互いに重複していてもよい。換言すると、領域Ｒ３のＸ軸座標の範囲（領域Ｒ３に含まれる点全てのＸ軸座標の範囲）と、領域Ｒ１のＸ軸座標の範囲（領域Ｒ１に含まれる点全てのＸ軸座標の範囲）とが重複していてもよいし、領域Ｒ３のＸ軸座標の範囲と、領域Ｒ２のＸ軸座標の範囲（領域Ｒ２に含まれる点全てのＸ軸座標の範囲）とが重複していてもよい。図示の例においては、領域Ｒ１と領域Ｒ３とが重複している。

【0032】

ケース４０は、第一方向Ｄ１に交差する方向（例えば第三方向Ｄ３）に沿って並ぶ複数の通気口５３及び複数の通気口５４を有してもよい。ケース４０は、第一方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の通気口５３及び複数の通気口５４を有してもよい。通気口５３，５４の開口面積は、導入口５１の開口面積に比較して小さくてもよい。

【0033】

収容部４７は、第一部分２１と共にスクリュー３０を収容する。図示のように、スクリュー３０全体が収容部４７内に収容されていてもよいし、スクリュー３０の一部（例えば頭部３２）が収容部４７外に位置していてもよい。すなわちスクリュー３０の少なくとも一部は、収容部４７内に設けられる。

【0034】

ケース４０は、スクリュー３０を操作するための開口５５を更に有してもよい。開口５５は、例えば収容部４７において外壁４３に設けられる。開口５５を通して収容部４７内に工具（例えばドライバ）を挿入することで、スクリュー３０を回転させて可動留具２０を移動させる操作を容易に行うことが可能である。

【0035】

端子台１は、複数の端子ユニットＵ１を備えてもよい。例えば端子台１は、第三方向Ｄ３に沿って並ぶ複数の端子ユニットＵ１を備えてもよい。ケース４０は、隔壁４８によって、第三方向Ｄ３に沿って並ぶ複数のセルＣ４０に区画されていてもよく、複数の端子ユニットＵ１は複数のセルＣ４０にそれぞれ収容されていてもよい。この場合、導入口５１、通気口５３，５４及び開口５５は、セルＣ４０ごとに設けられる。

【0036】

（２）スクリューの保持構造
ケース４０は、スクリュー３０を収容部４７内に保持するように構成されていてもよい。例えば、開口５５の内径が、スクリュー３０の頭部３２の外径に比べ小さくなっていてもよい。

【0037】

ケース４０は、スクリュー３０を収容部４７内に保持にしつつ、必要に応じて収容部４７内からのスクリュー３０の取り出しを可能とするように構成されていてもよい。以下、その一例を示す。

【0038】

図２〜４に示すように、開口５５の内径は、スクリュー３０の頭部３２の外径に比べ大きい。ケース４０は、開口５５内に少なくとも一つの突起５６を有する。突起５６は、開口５５の周縁から開口５５の中心側に突出している。突起５６の突出長は、頭部３２が開口５５内を通過することができないように設定されている。このため、スクリュー３０が突起５６によって収容部４７内に保持される。ケース４０は、開口５５内に複数の突起５６を有してもよい。複数の突起５６は、開口５５の中心を取り囲むように並ぶ。

【0039】

突起５６は、第一部分２１が端子１０に接した状態においては、スクリュー３０により破壊されないように構成されている。例えば、突起５６は、第一部分２１を端子１０に接触させた状態にて、スクリュー３０を緩める方向に最大限回転させたとしても、頭部３２から突起５６に作用する力が突起５６を破壊するレベルには達しないように配置されている。頭部３２から突起５６に作用する負荷は、例えば端子１０から突起５６までの距離と、スクリュー３０の長さとの関係により調節可能である。なお、「破壊」とは、スクリュー３０を収容部４７内に保持できない状態にすることを意味する。破壊の具体例としては、スクリュー３０を収容部４７に保持できない状態まで変形又は欠損させることが挙げられる。

【0040】

突起５６は、少なくとも第一部分２１が端子１０から最も離れた状態（第二部分２２が端子１０に最も近付いた状態）においては、スクリュー３０により破壊可能となるように構成されている。例えば、突起５６と端子１０との間隔は、スクリュー３０の全長と、第一部分２１の厚さと、第一部分２１と端子１０との間隔の最大値との合計以上となっている。このため、少なくとも第一部分２１を端子１０から最も離した状態で、スクリュー３０を緩める方向に回転させることで、スクリュー３０の頭部３２を突起５６に到達させ、頭部３２によって突起５６を破壊し得る。

【0041】

このような構成によれば、次の手順でスクリュー３０を収容部４７内から取り出すことが可能となる。まず、図５に示すように、可動留具２０と外壁４４との間に規制部材ＢＴ（例えばドライバの先端部）を挿入し、これにより可動留具２０が外壁４４から離れた状態に保つ。これにより、第一部分２１が端子１０から離れた状態に保たれる。この状態で、図６に示すようにスクリュー３０を緩める方向に回転させ、頭部３２を突起５６に到達させる。更に、図７に示すように緩める方向へのスクリュー３０の回転を継続させることで突起５６を破壊する。これにより、収容部４７内からのスクリュー３０の取り出しが可能となる。このような操作を行わない限り、スクリュー３０による負荷を突起５６に対して十分に発生させることはできないので、スクリュー３０は収容部４７内に確実に保持される。

【0042】

（３）端子台の変形例
上述したように、端子台は、端子と、導電部材を前記端子に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具と、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具の少なくとも一部を収容する収容部と、収容部に設けられた通気口とを備えていればよく、その具体的な構成は以上に示したものに限られない。以下、端子台の変形例を示す。

【0043】

図８に示す端子台１Ａは、端子１０Ａと、可動留具２０Ａと、ケース４０Ａとを有する。端子１０Ａは、導電部材ＣＤ１を接続するための要素であり、端子１０と同様に金属等の導電性の材料により構成されている。一例として、端子１０Ａは、第一方向Ｄ１に交差（例えば直交）した板状体である。

【0044】

ケース４０Ａは、端子１０Ａを支持する。ケース４０Ａは、端子１０Ａに並ぶ収容部４７Ａを有する。端子１０Ａは収容部４７Ａ内に設けられていてもよい。ケース４０Ａは、樹脂等の絶縁性の材料により構成されていてもよい。

【0045】

可動留具２０Ａは、例えばボルトであり、ねじ部２７と頭部２８とを有する。ねじ部２７は、収容部４７Ａの逆側から端子１０Ａにねじ込まれている。可動留具２０Ａは、金属等の導電性の材料により構成されていてもよい。可動留具２０Ａは、頭部２８と端子１０Ａとの間に導電部材ＣＤ１が位置する状態で、上記第一状態と第二状態とを切り替える。

【0046】

端子１０Ａ及び頭部２８の少なくとも一方と導電部材ＣＤ１との間に隙間（第一方向Ｄ１における隙間）がある状態においては、導電部材ＣＤ１が端子１０Ａに接した状態に保持されない。すなわち、端子１０Ａに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態である。

【0047】

ねじ部２７を締め込む方向に可動留具２０Ａを回転させると、頭部２８が端子１０Ａに近付く。導電部材ＣＤ１が端子１０Ａ及び頭部２８の両方に接するまで、頭部２８を端子１０Ａに近付けると、導電部材ＣＤ１が端子１０Ａに接した状態に保たれる。すなわち、端子１０Ａに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態から上記第一状態に切り替わる。

【0048】

第一状態において、ねじ部２７を緩める方向に可動留具２０Ａを回転させると、頭部２８が端子１０Ａから遠ざかり、頭部２８と端子１０Ａとに挟まれていた導電部材ＣＤ１が解放される。すなわち、端子１０Ａに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第一状態から上記第二状態に切り替わる。

【0049】

ケース４０Ａの収容部４７Ａは、ねじ部２７のうち、可動留具２０Ａを貫通した部分を収容する。ケース４０Ａは、収容部４７Ａに設けられた通気口５３Ａ，５４Ａを更に有する。通気口５３Ａ，５４Ａは、通気口５３，５４と同様に、移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２に沿って端子台１Ａを通る通気経路を構成する。

【0050】

図９に示す端子台１Ｂは、端子１０Ｂと、可動留具２０Ｂと、ケース４０Ｂとを有する。端子１０Ｂは、導電部材ＣＤ１を接続するための要素であり、端子１０と同様に金属等の導電性の材料により構成されている。一例として、端子１０Ｂは、第一方向Ｄ１に交差（例えば直交）した板状体である。

【0051】

可動留具２０Ｂは、端子１０Ｂに重なる。可動留具２０Ｂは、金属等の導電性の材料により構成されていてもよい。端子１０Ｂの縁部と可動留具２０Ｂの縁部とは、ヒンジ６０を介して接続されている。ヒンジ６０の中心軸は、第二方向Ｄ２に沿っている。可動留具２０Ｂは、ヒンジ６０の中心軸まわりの回転可能である。可動留具２０Ｂのうちヒンジ６０から離れた部分２９は、上記回転に伴い、第一方向Ｄ１において移動する。可動留具２０Ｂは、部分２９と端子１０Ｂとの間に導電部材ＣＤ１が位置する状態で、上記第一状態と第二状態とを切り替える。

【0052】

端子１０Ｂ及び部分２９の少なくとも一方と導電部材ＣＤ１との間に隙間（第一方向Ｄ１における隙間）がある状態においては、導電部材ＣＤ１が端子１０Ｂに接した状態に保持されない。すなわち、端子１０Ｂに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態である。

【0053】

部分２９が端子１０Ｂに近付く方向に可動留具２０Ｂを回転させ、導電部材ＣＤ１が端子１０Ｂ及び部分２９の両方に接するまで、部分２９を端子１０Ｂに近付けると、導電部材ＣＤ１が端子１０Ｂに接した状態に保たれる。すなわち、端子１０Ｂに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第二状態から上記第一状態に切り替わる。

【0054】

第一状態において、部分２９が端子１０Ｂから遠ざかる方向に可動留具２０Ｂを回転させると、部分２９と端子１０Ｂとに挟まれていた導電部材ＣＤ１が解放される。すなわち、端子１０Ｂに対する導電部材ＣＤ１の接続状態が上記第一状態から上記第二状態に切り替わる。

【0055】

ケース４０Ｂは、端子１０Ｂ及び可動留具２０Ｂを収容する。ケース４０Ｂは、樹脂等の絶縁性の材料により構成されていてもよい。ケース４０Ｂは、収容部４７Ｂを有する。収容部４７Ｂは、第一方向Ｄ１において端子１０Ｂに並び、可動留具２０Ｂの少なくとも一部を収容する。端子１０Ｂは、収容部４７Ｂ内に設けられていてもよい。

【0056】

ケース４０Ｂは、収容部４７Ｂに設けられた通気口５３Ｂ，５４Ｂを更に有する。通気口５３Ｂ，５４Ｂは、通気口５３，５４と同様に、移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２に沿って端子台１Ｂを通る通気経路を構成する。図９においては、通気口５４Ｂが形成される壁部が図示されていないので、通気口５４Ｂを二点鎖線で図示している。通気口５３Ｂを図示する実線との重なりを防止するために、便宜上通気口５３Ｂに比べ通気口５４Ｂが大きく図示されているが、これは通気口５４Ｂの大きさが通気口５３Ｂの大きさに比べ大きいことを意味するものではない。

【0057】

２．電力変換装置
続いて、上述した端子台の電気機器への適用例として、上述した端子台を有する電力変換装置について説明する。

【0058】

（１）電力変換装置の構成例
以下、図１０〜１２を参照し、電力変換装置の具体的な構成例を示す。説明の便宜のために、以下においては構成要素の配置関係を示す際に「上下」、「前後」、及び「左右」を用いる。「上下」は、電力変換装置を所定の設置状態で用いる際の上下を意味し、「前後」及び「左右」は、操作パネル（後述）側を前側とし、その逆側を後側とした方向を意味する。図示においては、Ｚ軸正方向が上方であり、Ｘ軸正方向が前方である。

【0059】

電力変換装置１００は、端子台１と回路素子１２１とを有する本体１１０を備える。本体１１０は、複数の回路素子１２１を有してもよく、少なくともいずれかの回路素子１２１は回路基板１２０に搭載されていてもよい。回路基板１２０は、回路素子１２１を含む電力変換用の回路を構成する。複数の回路素子１２１のいずれかは、回路基板１２０から離れた位置に配置されていてもよく、例えば後述のベース筐体１４０等に固定されていてもよい。本体１１０において、端子台１と回路素子１２１とは、上記移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２に沿って並んでいる。例えば、端子台１と回路基板１２０とが第二方向Ｄ２に沿って並んでいる。回路素子１２１の具体例としては、トランス、抵抗、コンデンサ、リレー及びマグネットコンタクタ等が挙げられる。

【0060】

本体１１０は、第一部分１１１と第二部分１１２とを有してもよい。第一部分１１１は、気流を発生させるためのファン１１３を有する。第二部分１１２は、上記気流に交差する方向にて第一部分１１１との間を仕切られた部分である。端子台１と、少なくとも一つの回路素子１２１とは、第二部分１１２に設けられていてもよい。例えば、端子台１と回路基板１２０とが第二部分１１２に設けられていてもよい。

【0061】

より具体的に、本体１１０は筐体１３０を有する。例えば筐体１３０は、ベース筐体１４０と、第一カバー１５０と、第二カバー１６０と、第三カバー１７０とを有する。ベース筐体１４０は、後方に開放される第一部分１４１と、前方に開放される第二部分１４２とを有する。第一部分１４１及び第二部分１４２の間は隔壁１４３により仕切られている（図１２参照）。第一部分１４１は、本体１１０の第一部分１１１を構成する。

【0062】

ファン１１３は、筐体１３０に設けられており、吸気口及び排気口のいずれか一方が筐体１３０外に開口し、他方が筐体１３０内に開口している。例えばファン１１３は、第一部分１４１の上部に取り付けられ、上下方向に沿った気流を形成する。第一部分１４１の下部には通気口１４５が形成されている。通気口１４５は、ファン１１３により発生する気流を通す。

【0063】

第二部分１４２には、回路基板１２０と端子台１とが設置される。端子台１は、第一方向Ｄ１が前後方向に沿い、第二方向Ｄ２が上下方向に沿い、第三方向Ｄ３が左右方向に沿った状態で、第二部分１４２の下部に設置される。回路基板１２０は、隔壁１４３に沿った状態で、端子台１に対して上方に設置される。複数の回路素子１２１のいずれかは、隔壁１４３を通って第一部分１４１内に突出していてもよい。第一部分１４１内に突出した回路素子１２１は、ファン１１３の気流によって冷却される。

【0064】

第一カバー１５０は、前方から端子台１に被さる。第一カバー１５０は、導入口１５１と、通気口１５２と、開口１５３とを有する。導入口１５１は、端子台１の導入口５１を開放し、導入口５１内への導電部材ＣＤ１の導入を可能にする。通気口１５２は、通気口５３，５４に連なって第二方向Ｄ２に沿った通気経路を構成する。開口１５３は、端子台１の開口５５を開放し、前方からのスクリュー３０の操作を可能とする。

【0065】

端子台１が複数の導入口５１を有する場合、第一カバー１５０は複数の導入口５１にそれぞれ対応する複数の導入口１５１を有してもよい。第一カバー１５０は、複数の通気口５３，５４が設けられている範囲（全ての通気口５３，５４を含む範囲）に亘って設けられた複数の通気口１５２を有してもよい。端子台１が複数の開口５５を有する場合、第一カバー１５０は複数の開口５５にそれぞれ対応する複数の開口１５３を有してもよい。

【0066】

端子台１と第一カバー１５０とは、電力変換装置１００に対して導電部材ＣＤ１を接続するための入出力ポートＰ１を構成する。

【0067】

第二カバー１６０は、前方から第二部分１４２に装着され、入出力ポートＰ１を開放した状態で回路基板１２０を覆う。第二カバー１６０の下部は、入出力ポートＰ１によって塞がれる。換言すると、第二カバー１６０の下部は端子台１によって塞がれる。ここで、塞ぐとは、必ずしも、対象領域の全てを隙間なく塞ぐことを意味するものではなく、隙間を残しつつ、当該領域の大半を塞ぐことを含む。第二カバー１６０の下部は端子台１によって塞がれるものの、端子台１は通気口５３，５４を有するので、第二カバー１６０の下部には、図１３に示すように第二カバー１６０の内外を連通させる通気経路ＦＲ１が構成される。

【0068】

第二カバー１６０は、上部に通気口１６１を有してもよい。この場合、第二カバー１６０の上部にも第二カバー１６０の内外を連通させる通気経路ＦＲ２が構成される。更に、第二カバー１６０は、左右の側部に通気口１６２を有してもよい。この場合、第二カバー１６０の左右の側部にも第二カバー１６０の内外を連通させる通気経路ＦＲ３が構成される。

【0069】

図１０〜１２に戻り、第三カバー１７０は、前方から第二カバー１６０に装着され、第二カバー１６０及び入出力ポートＰ１を覆う。第二部分１４２と、第一カバー１５０と、第二カバー１６０と、第三カバー１７０とは、本体１１０の第二部分１１２を構成する。第二部分１１２は、第二部分１１２におけるファン１１３のように、吸気口及び排気口のいずれか一方が筐体１３０外に開口し、他方が筐体１３０内に開口したファンを有しなくてもよい。

【0070】

第三カバー１７０の前面には、オペレータ１８０が配置される。オペレータ１８０は、ユーザによる電力変換装置１００への入力を受け付け、電力変換装置１００の内部情報を表示する。オペレータ１８０は第三カバー１７０の前面に対して着脱自在であってもよい。

【0071】

（２）端子台と回路基板との位置関係
以上に例示したように、端子台１と回路素子１２１とは、上記移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２（上下方向）に沿って並んでいてもよい。例えば、端子台１と回路基板１２０とが第二方向Ｄ２に沿って並んでいてもよい。図１４に示すように、端子台１の通気口５３，５４は、第二方向Ｄ２の一方側（上方又は下方）から見て、回路素子１２１と重なる位置に設けられていてもよい。

【0072】

本体１１０は複数の回路素子１２１を有してもよく、複数の回路素子１２１は、第二方向Ｄ２の一方側から見て互いに重ならないように配置された少なくとも二つの回路素子１２１を含んでもよい。例えば、複数の回路素子１２１は、第二方向Ｄ２の一方側から見て互いに重ならないように配置された二つのトランスを含んでもよい。

【0073】

上述したように、端子台１は、複数の通気口５３，５４を有し、第二方向Ｄ２に交差する少なくとも一方向（例えば第三方向Ｄ３）において、複数の通気口５３，５４は、複数の回路素子１２１に比べ広範囲に亘って設けられていてもよい。すなわち、複数の通気口５３の全てを含む領域Ｒ４と、複数の通気口５４の全てを含む領域Ｒ５とが、複数の回路素子１２１の全てを含む領域Ｒ６に比べ、第二方向Ｄ２に交差する少なくとも一方向（例えば第三方向Ｄ３）において広範囲に亘っていてもよい。当該一方向において、領域Ｒ６の全域が領域Ｒ４に含まれていてもよく、領域Ｒ５に含まれていてもよい。

【0074】

（３）固定具
電力変換装置１００は、本体１１０を設置箇所に固定するための固定具１９０を更に有してもよい。固定具１９０は、本体１１０を設置箇所に固定するためのものであればどのようなものであってもよい。固定具１９０の具体例としては、ブラケットと、それを本体１１０及び設置箇所に固定するためのボルトとが挙げられる。固定具１９０は、本体１１０に直接ねじ込まれるボルトであってもよいし、本体１１０に設けられた雄ねじ部に装着されるナットであってもよい。

【0075】

設置箇所とは、電力変換装置１００を利用する設備等において、本体１１０を設置する箇所である。設置箇所の具体例としては、電力変換装置１００を用いたシステム（以下、「電力変換システム」という。）の制御盤内等が挙げられる。

【0076】

電力変換システムの具体例としては、電動機又は発電機を含む回転電機の制御システム等が挙げられる。

【0077】

図１５は、電力変換システム２００の一例を示す模式図である。図１５の例において、電力変換装置１００の本体１１０は、電力変換システム２００のシステム筐体２１０内に設置される。固定具１９０は、本体１１０をシステム筐体２１０の側壁に固定する。電力変換装置１００は、固定具１９０が本体１１０を設置箇所に固定した状態において、端子台１と回路素子１２１とが鉛直方向に並ぶように構成されていてもよく、端子台１と回路基板１２０とが鉛直方向に並ぶように構成されていてもよい。一例として、電力変換装置１００は、固定具１９０が本体１１０を設置箇所に固定した状態において、端子台１が回路素子１２１の下に位置するように構成されていてもよく、端子台１が回路基板１２０の下に位置するように構成されていてもよい。

【0078】

以上に例示したように、電力変換システム２００は、回路素子１２１と、鉛直方向に沿って回路素子１２１に並ぶ端子台１とを有する電力変換装置１００を備えてもよい。図１６に示すように、電力変換システム２００は、複数の電力変換装置１００を備えてもよく、複数の電力変換装置１００は、下方から見て、隣り合う電力変換装置１００の通気口５３，５４同士が重ならないように、鉛直方向に交差する方向に沿って並んでいてもよい。
一例として、複数の電力変換装置１００は、本体１１０同士が水平方向において互いに重複しないように配置されていてもよい。例えば複数の電力変換装置１００は、水平方向に沿って一列に並んでいてもよい。

【0079】

３．本実施形態の効果
以上に説明したように、電力変換装置１００は、導電部材ＣＤ１を接続するための端子台１を備え、端子台１は、端子１０と、導電部材ＣＤ１を端子１０に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材ＣＤ１を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具２０と、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具２０の少なくとも一部を収容する収容部４７と、収容部４７に設けられた通気口５３，５４とを有する。

【0080】

この端子台１によれば、可動留具２０が収容部４７に収容されるので、可動留具２０に対する異物の接触が抑制される。収容部４７には通気口５３，５４が設けられているので、電力変換装置１００の筐体の壁を端子台１に近付けたとしても、通気経路を確保できる。従って、通気経路を確保しつつ、電力変換装置１００の筐体の壁を端子台１に近付けることで、電力変換装置１００の小型化を図ることができる。

【0081】

電力変換装置１００は、電力変換用の回路素子１２１を更に備えてもよく、端子台１と回路素子１２１とは、可動留具２０の移動経路ＭＲ１に交差する第二方向Ｄ２に沿って並び、通気口５３，５４は、第二方向Ｄ２の一方側から見て、回路素子１２１と重なる位置に設けられていてもよい。この場合、通気口５３，５４を通る気流が回路素子１２１の周囲を通過し易くなるので、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0082】

電力変換装置１００は複数の回路素子１２１を備え、複数の回路素子１２１は、第二方向Ｄ２の一方側から見て互いに重ならないように配置された二つの回路素子１２１を含んでいてもよい。この場合、通気口５３，５４を通った気流が、二つの回路素子１２１のいずれに対しても、他方の回路素子１２１を経ることなく到達する。或いは、二つの回路素子１２１のいずれを通過した気流も、他方の回路素子１２１を経ることなく通気口５３，５４に到達する。このため、二つの回路素子１２１のいずれを熱源とする熱も、他方の回路素子１２１に大きな影響を及ぼすことなく排熱される。従って、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0083】

端子台１は、複数の通気口５３，５４を有し、第二方向Ｄ２に交差する少なくとも一方向において、複数の通気口５３，５４は、複数の回路素子１２１に比べ広範囲に亘って設けられていてもよい。この場合、複数の回路素子１２１が設けられている範囲に比べ広い範囲に亘って、通気口５３，５４を通る気流を発生させることができる。従って、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0084】

電力変換装置１００は、回路素子１２１及び端子台１を含む本体１１０と、本体１１０を設置箇所に固定するための固定具１９０とを備え、固定具１９０が本体１１０を設置箇所に固定した状態において、端子台１と回路素子１２１とが鉛直方向に並ぶように構成されていてもよい。端子台１の通気口５３，５４によって、回路素子１２１を通る鉛直な通気経路ＦＲ１が構成される。これにより、鉛直方向に沿った自然対流が生じ易くなるので、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0085】

固定具１９０が本体１１０を設置箇所に固定した状態において、端子台１が回路素子１２１の下に位置するように構成されていてもよい。この場合、端子台１内の端子１０等への異物接触をより確実に防止できる。

【0086】

電力変換装置１００は、気流を発生させるためのファン１１３を有する第一部分１１１と、ファン１１３による気流に交差する方向にて第一部分１１１との間を仕切られた第二部分１１２とを備えてもよく、端子台１は第二部分１１２に設けられていてもよい。この場合、ファン１１３による冷却効果が得られ難い第二部分１１２に通気性の端子台１を設け、これにより第二部分１１２における放熱性を高めることで、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0087】

例えば、特に冷却を要する回路素子１２１を第一部分１１１内に配置し、ファン１１３の気流によってこれを冷却し、他の回路素子１２１については第二部分１１２内の自然対流によって冷却することができる。このように、上記他の回路素子１２１を第二部分１１２内にて冷却可能とすることで、ファン１１３による強制空冷効果を上記特に冷却を要する回路素子１２１に集中させることができる。従って、より効率的でより確実な放熱を行うことができる。

【0088】

第一状態及び第二状態の少なくとも一方において可動留具２０が占める領域Ｒ１，Ｒ２と、通気口５３，５４が設けられている領域Ｒ３とが、可動留具２０の移動経路ＭＲ１に沿う方向において互いに重複していてもよい。この場合、可動留具２０を収容するための部分をより確実に通気経路として利用することができる。このため、より確実に端子台１を小型化することができる。

【0089】

収容部４７は、可動留具２０の少なくとも一部が第二状態において収容部４７外に位置し、第一状態において収容部４７内に位置するように構成されていてもよい。この場合、可動留具２０のうち収容部４７外に位置する部分が、第二状態に比べて第一状態において小さくなる。従って、導電部材ＣＤ１が端子１０に接続される実使用状態において、異物の接触がより確実に抑制される。

【0090】

可動留具２０は、第一状態において収容部４７内に位置し、通気口５３，５４に連なる開口２６を有してもよい。この場合、第一状態における端子台１の通気性を更に高めることができるので、より確実に回路素子１２１の放熱を促すことができる。

【0091】

端子台１は、収容部４７内に少なくとも一部が設けられ、可動留具２０を移動させるスクリュー３０を更に有してもよい。この場合、収容部４７がスクリュー３０の収容部を兼ねることとなるので、スクリュー３０を用いて可動留具２０を移動させるタイプにおいて、端子台１のより一層の小型化が可能となる。

【0092】

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、端子台１の適用対象は、必ずしも電力変換装置に限られない。端子台１は、導電部材を接続するためのポートを必要とし、熱源を内蔵した電気機器であればいかなるものにも適用可能である。例えば端子台１は、ブレーカ、遮断器、制動抵抗ユニット、ヒューズホルダ等にも適用可能である。

【符号の説明】

【0093】

端子台…１,１Ａ,１Ｂ、端子…１０,１０Ａ,１０Ｂ、可動留具…２０,２０Ａ,２０Ｂ、スクリュー…３０、導電部材…ＣＤ１、移動経路…ＭＲ１、収容部…４７,４７Ａ,４７Ｂ、通気口…５３,５４,５３Ａ,５４Ａ,５３Ｂ,５４Ｂ、電力変換装置…１００、回路基板…１２０、本体…１１０、回路素子…１２１、ファン…１１３、固定具…１９０、電力変換システム…２００。

【要約】

【課題】小型化を図ることが可能な電力変換装置及び電力変換システムを提供する。
【解決手段】電力変換装置は、導電部材ＣＤ１を接続するための端子台１を備え、端子台１は、端子１０と、導電部材ＣＤ１を端子１０に接した状態に保持する第一状態と、当該導電部材ＣＤ１を解放する第二状態とを、移動により切り替える可動留具２０と、第一状態及び第二状態の少なくとも一方において、可動留具２０の少なくとも一部を収容する収容部４７と、収容部４７に設けられた通気口５３，５４とを有する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】