特許 7415910 単相インバータの出力導体固定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-09

(45)【発行日】2024-01-17

(54)【発明の名称】単相インバータの出力導体固定装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020208909

(22)【出願日】2020-12-17

(65)【公開番号】P2022096029

(43)【公開日】2022-06-29

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】内田 誉人

【審査官】阿部 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１７５８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１１３６２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０３－１３８６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０４０２３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－０８７２９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－０８０２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３３００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９１９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６８６０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形平面板形状の相間絶縁板と、
前記相間絶縁板の一方の面から垂直方向に設定距離隔てて配設された単相インバータの第１の出力導体と、
前記相間絶縁板の他方の面から垂直方向に設定距離隔てて配設された単相インバータの第２の出力導体と、
前記相間絶縁板の左右端部を、一方の面側と他方の面側から各々挟んで保持する絶縁板挟持部と、前記相間絶縁板の左端部と右端部の間の中央部において、前記第１の出力導体の前記相間絶縁板に対向する面と反対側の面が固定される第１固定面と、前記相間絶縁板の左端部と右端部の間の中央部において、前記第２の出力導体の前記相間絶縁板に対向する面と反対側の面が固定される第２固定面とが形成された絶縁保持体と、
前記第１の出力導体を前記絶縁保持体の第１固定面に、前記第２の出力導体を前記絶縁保持体の第２固定面に各々固定する固定部材と、を備えたことを特徴とする単相インバータの出力導体固定装置。

【請求項2】

前記相間絶縁板の厚みＤ２を、単相インバータの相間の電位差に対して相間絶縁板の絶縁耐力が上回る厚みに設定し、
前記相間絶縁板の一方の面と、第１の出力導体の相間絶縁板に対向する面との間の第１の空気層の厚みＤ１と、前記相間絶縁板の他方の面と、第２の出力導体の相間絶縁板に対向する面との間の第２の空気層の厚みＤ３とを、式（５）、式（６）、式（７）で定義される電界強度Ｅが空気層の絶縁耐力以下となる値に設定した、ことを特徴とする請求項１に記載の単相インバータの出力導体固定装置。

【数5】

（ただし、η：集中係数、Ｖ：前記単相インバータの相間の電位差、Ｄ’：等価絶縁距離）

【数6】

【数7】

（ただし、ε１：前記第１の空気層の比誘電率、ε２：前記相間絶縁板の比誘電率、ε３：前記第２の空気層の比誘電率、比誘電率は各物質における誘電率を真空の誘電率（電気定数）で除したもの、Ｒａは往復導体の角部における曲率）

【請求項3】

前記絶縁保持体の第１固定面の左右端と絶縁板挟持部の間に第１のスロープ部が形成され、前記第１の出力導体の左右端部は前記第１のスロープ部に点接触して固定され、
前記絶縁保持体の第２固定面の左右端と絶縁板挟持部の間に第２のスロープ部が形成され、前記第２の出力導体の左右端部は前記第２のスロープ部に点接触して固定されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の単相インバータの出力導体固定装置。

【請求項4】

前記固定部材は、
一端を第１の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第１固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第１のねじと、第１のねじの他端側から締め付ける第１のナットと、
一端を第２の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第２固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第２のねじと、第２のねじの他端側から締め付ける第２のナットと、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の単相インバータの出力導体固定装置。

【請求項5】

前記固定部材は、
一端を第１の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第１固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第１のばねと、第１のばねの他端を前記絶縁保持体に固定する第１の機構部と、
一端を第２の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第２固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第２のばねと、第２のばねの他端を前記絶縁保持体に固定する第２の機構部と、
を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の単相インバータの出力導体固定装置。

【請求項6】

前記絶縁保持体の第１固定面および第２固定面の間の間隔Ｈと、前記絶縁板挟持部における挟持間隔Ｈ’を調整する間隔調整部材を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の単相インバータの出力導体固定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、単相インバータに係り、特に導体および絶縁物の固定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高周波電流を出力する単相インバータでは、交流出力側の導体による配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分を低減することが求められる。

【0003】

図１は単相インバータと負荷の接続状態を表しており、単相インバータ１００の入力側は図示省略の直流電源の正極Ｐ、負極Ｎに接続されている。

【0004】

単相インバータ１００の交流出力側はＵ相導体を構成する往復導体２１（第１の出力導体）およびＶ相導体を構成する往復導体２２（第２の出力導体）を介して負荷２００に接続されている。

【0005】

Ｌｕ、Ｌｖは往復導体２１、２２による配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分を示している。

【0006】

前記配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分Ｌｕ、Ｌｖを低減することを目的に、図示省略の絶縁板を介して往復導体２１、２２を積層し、往復導体間の距離を近接させて配線する。

【0007】

しかし、往復導体間の距離を近接させすぎると往復導体間の電界強度が高くなるため、出力が高電圧の場合は、空気層の絶縁破壊によるコロナ放電を抑制する観点から一定以上の往復導体間の距離が必要である。

【0008】

すなわち、往復導体間の距離を決定づける往復導体および相間絶縁物の固定方法が重要であり、固定方法の先行技術としては特許文献１が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１７－９１９０２号公報

【非特許文献】

【0010】

【文献】「ブスバーインダクタンスの簡易計算方法とインバータＤＣリンクの寄生共振の解析」、電学論Ｄ Ｖｏｌ.１１７、Ｎｏ.１１、ｐｐ１３６４－１３７４

【文献】「集積回路の配線インダクタンスの解析モデルの測定による検証」、情報処理学会研究報告、ＳＬＤＭ－１１０、ｐｐ３７－４２、２００３－０５－１５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

特許文献１では、往復導体（第１ブスバー１２、第２ブスバー１４）および相間絶縁物（絶縁板１７）をクランプ１８、１９で挟んで固定している。前記往復導体（１２、１４）と相間絶縁物（絶縁板１７）は接触し、往復導体間の距離は相間絶縁物の厚み分となる。

【0012】

特許文献１に記載の技術では、次のような課題がある。
（１）往復導体（１２、１４）と相間絶縁物（１７）を接触させているが、一般に空気層よりも絶縁物の誘電率の方が高いため往復導体間の電界強度が高くなりやすく、特に接触部周辺に生じる微小な空気層部分でコロナ放電が発生しやすい。
（２）電界強度を下げてコロナ放電を抑制するために絶縁物を厚くすると、往復導体間の距離が大きくなり配線インピーダンスが大きくなる。
（３）往復導体と相間絶縁物が密着するため、往復導体の発熱の影響で絶縁物の劣化を招く場合がある。

【0013】

本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、相間絶縁板を挟んで互いに所定距離隔てて対向配設した第１および第２の出力導体間の距離、第１の出力導体と相間絶縁板の間の距離、第２の出力導体と相間絶縁板の間の距離を一定以上に維持することで、第１および第２の出力導体間の電界強度を下げてコロナ放電を抑制しつつ、前記各距離を最小限にして配線インピーダンスＬ（インダクタンス）分を低減することができる単相インバータの出力導体固定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するための請求項１に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、
矩形平面板形状の相間絶縁板と、
前記相間絶縁板の一方の面から垂直方向に設定距離隔てて配設された単相インバータの第１の出力導体と、
前記相間絶縁板の他方の面から垂直方向に設定距離隔てて配設された単相インバータの第２の出力導体と、
前記相間絶縁板の左右端部を、一方の面側と他方の面側から各々挟んで保持する絶縁板挟持部と、前記相間絶縁板の左端部と右端部の間の中央部において、前記第１の出力導体の前記相間絶縁板に対向する面と反対側の面が固定される第１固定面と、前記相間絶縁板の左端部と右端部の間の中央部において、前記第２の出力導体の前記相間絶縁板に対向する面と反対側の面が固定される第２固定面とが形成された絶縁保持体と、
前記第１の出力導体を前記絶縁保持体の第１固定面に、前記第２の出力導体を前記絶縁保持体の第２固定面に各々固定する固定部材と、を備えたことを特徴とする。

【0015】

請求項２に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、請求項１において、
前記相間絶縁板の厚みＤ２を、単相インバータの相間の電位差に対して相間絶縁板の絶縁耐力が上回る厚みに設定し、
前記相間絶縁板の一方の面と、第１の出力導体の相間絶縁板に対向する面との間の第１の空気層の厚みＤ１と、前記相間絶縁板の他方の面と、第２の出力導体の相間絶縁板に対向する面との間の第２の空気層の厚みＤ３とを、式（５）、式（６）、式（７）で定義される電界強度Ｅが空気層の絶縁耐力以下となる値に設定した、ことを特徴とする。

【0016】

【数5】

【0017】

（ただし、η：集中係数、Ｖ：前記単相インバータの相間の電位差、Ｄ’：等価絶縁距離）

【0018】

【数6】

【0019】

【数7】

【0020】

（ただし、ε１：前記第１の空気層の比誘電率、ε２：前記相間絶縁板の比誘電率、ε３：前記第２の空気層の比誘電率、比誘電率は各物質における誘電率を真空の誘電率（電気定数）で除したもの、Ｒａは往復導体の角部における曲率）
請求項３に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、請求項１又は２において、
前記絶縁保持体の第１固定面の左右端と絶縁板挟持部の間に第１のスロープ部が形成され、前記第１の出力導体の左右端部は前記第１のスロープ部に点接触して固定され、
前記絶縁保持体の第２固定面の左右端と絶縁板挟持部の間に第２のスロープ部が形成され、前記第２の出力導体の左右端部は前記第２のスロープ部に点接触して固定されている、ことを特徴とする。

【0021】

請求項４に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、請求項１から３のいずれか１項において、
前記固定部材は、
一端を第１の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第１固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第１のねじと、第１のねじの他端側から締め付ける第１のナットと、
一端を第２の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第２固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第２のねじと、第２のねじの他端側から締め付ける第２のナットと、
を備えたことを特徴とする。

【0022】

請求項５に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、請求項１から３のいずれか１項において、
前記固定部材は、
一端を第１の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第１固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第１のばねと、第１のばねの他端を前記絶縁保持体に固定する第１の機構部と、
一端を第２の出力導体に固着し、他端を、絶縁保持体の第２固定面の中央部を貫通させた貫通穴に通して絶縁保持体の外周面から突出させた第２のばねと、第２のばねの他端を前記絶縁保持体に固定する第２の機構部と、
を備えたことを特徴とする。

【0023】

請求項６に記載の単相インバータの出力導体固定装置は、請求項１から５のいずれか１項において、
前記絶縁保持体の第１固定面および第２固定面の間の間隔Ｈと、前記絶縁板挟持部における挟持間隔Ｈ’を調整する間隔調整部材を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

（１）請求項１～６に記載の発明によれば、第１の出力導体と第２の出力導体の間の距離、および相間絶縁板と第１の出力導体の間の（空気層の）距離、相間絶縁板と第２の出力導体の間の（空気層の）距離を一定以上維持することができ、第１および第２の出力導体間の電界強度を下げてコロナ放電を抑制しつつ、第１および第２の出力導体間の距離を最小限にして配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分を低減でき、熱による絶縁物の劣化を防ぐことができる。
（２）請求項２に記載の発明によれば、前記各厚みＤ１、Ｄ２、Ｄ３の設定により、必要な絶縁の確保とコロナ放電の抑制を満足しつつ、第１の出力導体と第２の出力導体の互いに対向する面の間の距離Ｄ０（＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）を最小限にして配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分を低減することができる。
（３）請求項３に記載の発明によれば、第１の出力導体の左右端部が第１のスロープ部に点接触して固定され、第２の出力導体の左右端部が第２のスロープ部に点接触して固定されるので、第１および第２の出力導体の左右方向の位置決め精度が高められる。
（４）請求項４に記載の発明によれば、ねじとナットによる簡単な構成により、第１および第２の出力導体を第１固定面および第２固定面に各々固定することができる。
（５）請求項５に記載の発明によれば、ねじ締め作業が不要となり、組立の作業性が高まる。
（６）請求項６に記載の発明によれば、第１の出力導体、相間絶縁板、第２の出力導体間の各間隔を、コロナ放電を抑制しつつ配線インピーダンスのＬ（インダクタンス）分を低減できる間隔に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】単相インバータの外部との接続状態を表す構成図。

【図2】本発明の実施例１による出力導体固定装置の要部断面図。

【図3】本発明の実施例１による出力導体固定装置の斜視図。

【図4】本発明の実施例２による出力導体固定装置の要部断面図。

【図5】本発明の実施例３による出力導体固定装置の要部断面図。

【図6】インバータの出力導体間距離とインダクタンスの関係を示す特性図。

【図7】方形の幾何学的平均距離のモデルを表す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。

【実施例1】

【0027】

実施例１による出力導体固定装置の、要部断面図を図２に示し、斜視図を図３に示す。これらの図において、１０は、一対の短辺と一対の長辺を有して矩形平面板形状に形成された相間絶縁板である。相間絶縁板１０の一方の面から垂直方向に設定した距離隔てて矩形平面形状の往復導体２１（第１の出力導体）が配設され、相間絶縁板１０の他方の面から垂直方向に設定した距離隔てて矩形平面形状の往復導体２２（第２の出力導体）が配設されている。

【0028】

往復導体２１、２２は、例えば図１のように負荷２００に接続される単相インバータ１００のＵ相導体（２１）、Ｖ相導体（２２）であり、長辺の長さは相間絶縁板１０の長辺と略同一寸法に各々形成され、短辺の長さは相間絶縁板１０の短辺よりも短い寸法に各々形成され、相間絶縁板１０の短辺方向の中央寄りに、相間絶縁板１０と平行に各々配設されている。

【0029】

３１、３２は、相間絶縁板１０、往復導体２１、２２の位置を決めて保持するための第１の絶縁保持体、第２の絶縁保持体であり、直方体形状の絶縁物から成り、相間絶縁板１０、往復導体２１、２２の外周側の、相間絶縁板の長辺の中央付近において、相間絶縁板１０の短辺方向に沿って各々配設されている。

【0030】

第１の絶縁保持体３１と第２の絶縁保持体３２は、相間絶縁板１０、往復導体２１、２２を介して互いに対向配設されており、第１の絶縁保持体３１の長手方向両端部には、相間絶縁板１０の配設方向と平行な接合面３１ａ、３１ｂが形成され、第３の絶縁保持体３２の長手方向両端部には、相間絶縁板１０の配設方向と平行な接合面３２ａ、３２ｂが形成され、接合面３１ａ、３１ｂと接合面３２ａ、３２ｂは互いに対向して各々接合されている。

【0031】

第１の絶縁保持体３１の、接合面３１ａ、３１ｂの長手方向内側端から、長手方向内側に設定した距離隔てた位置までの部位を切り欠いて、相間絶縁板１０の左右端が各々挿入される相間絶縁板挟持用凹部３１ｃ、３１ｄが形成されている。

【0032】

第２の絶縁保持体３２の、接合面３２ａ、３２ｂの長手方向内側端から、長手方向内側に設定した距離隔てた位置までの部位を切り欠いて、相間絶縁板１０の左右端が各々挿入される相間絶縁板挟持用凹部３２ｃ、３２ｄが形成されている。

【0033】

前記凹部３１ｃ、３１ｄ、３２ｃ、３２ｄによって、本発明の絶縁板挟持部を構成している。

【0034】

第１の絶縁保持体３１の、相間絶縁板挟持用凹部３１ｃの長手方向内側端から相間絶縁板挟持用凹部３１ｄの長手方向内側端までの部位を切り欠いて、往復導体２１が配設される往復導体固定用凹部３１ｅが形成されている。

【0035】

第２の絶縁保持体３２の、相間絶縁板挟持用凹部３２ｃの長手方向内側端から相間絶縁板挟持用凹部３２ｄの長手方向内側端までの部位を切り欠いて、往復導体２２が配設される往復導体固定用凹部３２ｅが形成されている。

【0036】

前記往復導体固定用凹部３１ｅの底部には往復導体２１が固定される固定面（第１の固定面）３１ｆが形成され、固定面３１ｆの中央部に位置する第１の絶縁保持体３１は貫通されて貫通穴３１ｇが形成されている。

【0037】

前記往復導体固定用凹部３２ｅの底部には往復導体２２が固定される固定面（第２の固定面）３２ｆが形成され、固定面３２ｆの中央部に位置する第１の絶縁保持体３２は貫通されて貫通穴３２ｇが形成されている。

【0038】

貫通穴３１ｇにはねじ４１が挿入され、その一端は往復導体２１に固着されている。ねじ４１の他端はナット５１（第１のナット）に通され、ナット５１を締め付けることによって往復導体２１は第１の絶縁保持体３１の固定面３１ｆに固定される。

【0039】

貫通穴３２ｇにはねじ４２が挿入され、その一端は往復導体２２に固着されている。ねじ４２の他端はナット５２（第２のナット）に通され、ナット５２を締め付けることによって往復導体２２は第２の絶縁保持体３２の固定面３２ｆに固定される。

【0040】

接合面３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂが設けられた第１および第２の絶縁保持体３１、３２の長手方向両端部には、接合面３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂに直交する方向で貫通させた穴部が設けられ、その穴部にビス６０ａ、６０ｂを挿入し、ビス６０ａ、６０ｂの挿入先端から通したナット７０ａ、７０ｂにより締め付けを行うことにより、相間絶縁板１０、往復導体２１、２２の位置決めおよび固定、保持がなされる。

【0041】

前記第１の絶縁保持体３１の固定面３１ｆと第２の絶縁保持体３２の固定面３２ｆの間の間隔Ｈ、相間絶縁板挟持用凹部３１ｃ、３１ｄ、３２ｃ、３２ｄによる挟持間隔Ｈ’は、前記凹部３１ｃ、３１ｄ、３２ｃ、３２ｄの寸法設計により決められるが、ナット７０ａ、７０ｂの締め付け度合いによって前記間隔Ｈ、Ｈ’を調整することができる。

【0042】

したがって、ビス６０ａ、６０ｂおよびナット７０ａ、７０ｂが、本発明の間隔調整部材を構成している。

【0043】

図中の寸法Ｄ１は相間絶縁板１０の一方の面と、往復導体２１の相間絶縁板１０に対向する面との間の第１の空気層の厚み、寸法Ｄ２は相間絶縁板１０の厚み、寸法Ｄ３は相間絶縁板１０の他方の面と、往復導体２２の相間絶縁板１０に対向する面との間の第２の空気層の厚みを各々示している。寸法Ｄ０は往復導体２１、２２間の距離であり、寸法Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の総和である（Ｄ０＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）。

【0044】

上記のように構成された実施例１の装置において、配線インピーダンスのＬ分を低減する観点から、往復導体２１、２２間の距離寸法Ｄ０は極力小さくすることが望ましい。そのため、図２に示すように相間絶縁板１０を介して往復導体２１、２２を積層し導体間距離Ｄ０を近接させ、配線インピーダンスのＬ分（Ｌｕ、Ｌｖ）を低減する。

【0045】

このとき、導体間距離Ｄ０とインダクタンスＭ、Ｌｕ、Ｌｖの関係は図６の特性図に示す関係となる。

【0046】

図６の特性図では、往復導体２１（２２）の左右幅、すなわち短辺の長さＷを５０ｍｍ、厚さｔを３ｍｍ、用辺の長さｌを１０００ｍｍ、自己インダクタンスＬを１０００ｎＨとしている。図６によれば、導体間距離Ｄ０を極力小さくすることで、相互インダクタンスＭが大となり、自己インダクタンスＬと打ち消し合って配線インピーダンスのＬ分（Ｌｕ、Ｌｖ）を低減できることがわかる。

【0047】

配線インピーダンスのＬ分、相互インダクタンスＭ、相互幾何学的距離Ｄの関係式は、公知の非特許文献１の式（１７）を参照すれば次の式（１）～式（３）で表される。

【0048】

【数1】

【0049】

（ただしＬ：自己インダクタンス、Ｍ：相互インダクタンス）

【0050】

【数2】

【0051】

【数3】

【0052】

ただし、式（３）の左辺のｌｏｇＤはｌｏｇ（Ｄ／（１[ｍ]））を意味しており、Ｄ０：往復導体間の距離、ｔ：往復導体２１（２２）の厚み寸法、Ｒ_D0+2t：辺の長さがＷ,(Ｄ０＋２ｔ)となる方形の自己幾何学的平均距離、Ｒ_D0+t：辺の長さがＷ,(Ｄ０＋ｔ)となる方形の自己幾何学的平均距離、Ｒ_D0：辺の長さがＷ,Ｄ０となる方形の自己幾何学的平均距離であり、方形の幾何学的平均距離のモデルは図７のとおりである。

【0053】

辺の長さがＷ，Ｄからなる矩形における自己幾何学的平均距離は、公知の非特許文献２を参照すると、近似的に以下の式（４）で求めることが可能である。下式（４）の係数部は、ＷとＤの比率により変動する。

【0054】

【数4】

【0055】

一方で、往復導体間の絶縁やコロナ放電の抑制のために寸法Ｄ０は一定以上の大きさが必要となる。

【0056】

必要な絶縁の確保とコロナ放電の抑制を満足しつつ、往復導体２１、２２間の距離Ｄ０を最小限にして配線インピーダンスのＬ分を低減する手段として、本実施例１では、下記の要領で図２に示した寸法Ｈ、Ｈ’、Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を決定し、往復導体２１、２２間に一定の空気層（Ｄ１、Ｄ３）と相間絶縁板１０（Ｄ２）を設ける。

【0057】

往復導体２１、２２間の距離Ｄ０を最小限にするには、寸法Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれを最小限に設定する。

【0058】

寸法Ｄ２は、単相インバータの相間の電位差Ｖ[ＫＶ]に対して相間絶縁板１０の絶縁耐力が上回る厚みとする。例えば相間の電位差３０[ＫＶ]で相間絶縁板１０の材質を絶縁耐力：１５[ＫＶ/ｍｍ]のガラスエポキシ積層板とした場合、寸法Ｄ２は２[ｍｍ]以上とする。

【0059】

寸法Ｄ１および寸法Ｄ３は、コロナ放電を抑制するために、次の式（５）、式（６）、式（７）で定義される電界強度Ｅが空気層の絶縁耐力：３[ＫＶ/ｍｍ]以下となる値とする。

【0060】

【数5】

【0061】

（ただし、η：集中係数、Ｖ：前記単相インバータの相間の電位差、Ｄ’：等価絶縁距離）

【0062】

【数6】

【0063】

【数7】

【0064】

（ただし、ε１：前記第１の空気層の比誘電率、ε２：前記相間絶縁板の比誘電率、ε３：前記第２の空気層の比誘電率、比誘電率は各物質における誘電率を真空の誘電率（電気定数）で除したもの、Ｒａは往復導体の角部における曲率）
実施例１の図２の構成では、相間絶縁板挟持用凹部３１ｃ、３２ｃ（３１ｄ、３２ｄ）および往復導体固定用凹部３１ｅ、３２ｅで構成される段溝部の深さ寸法Ｈ（すなわち第１の絶縁保持体３１の固定面３１ｆと第２の絶縁保持体３２の固定面３２ｆの間の間隔Ｈ）を調整することで任意の寸法Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の大きさとすることができる。

【0065】

寸法Ｄ０は、前記段溝部の深さ寸法Ｈから往復導体２１、２２の導体厚み分（寸法ｔ×２）を引いた大きさとなる。相間絶縁板１０を挟持し位置決めするため、絶縁板挟持部における挟持間隔Ｈ’、すなわち相間絶縁板挟持用凹部３１ｃ（３１ｄ）の底面と相間絶縁板挟持用凹部３２ｃ（３２ｄ）の底面の間の寸法Ｈ’は、相間絶縁板１０の厚みである寸法Ｄ２と同等とする。もしくは相間絶縁板１０のつぶれ防止のために寸法Ｄ２よりも僅かに大きい寸法としてクリアランスを設ける。

【0066】

一般的に絶縁板の比誘電率ε２＞空気層の比誘電率ε１、ε３なので、特許文献１のような往復導体間を絶縁板のみで構成した先行技術よりも、単位体積当たりの等価絶縁距離Ｄ’（式（６））を大きくすることができる。その結果、式（５）に示す電界強度Ｅを低減できるので、往復導体２１、２２間の距離Ｄ０をより一層近接できる。

【0067】

加えて、寸法Ｄ１およびＤ３の空気層によって往復導体２１、２２と相間絶縁板１０の接触が無くなり、熱伝導の相間絶縁板１０への熱影響が低減される。

【0068】

以上のように本実施例１によれば、往復導体２１、２２が近接し導体間距離Ｄ０が小さくなるので、相互インダクタンスによるインダクタンス打消し作用を高めて配線インピーダンスのＬ分（Ｌｕ、Ｌｖ）を低減することができる。

【0069】

また、往復導体２１、２２および相間絶縁板１０が精度よく位置決めされ、誘電率の低い空気層の厚みＤ１、Ｄ３を確保することで、導体間距離Ｄ０を最小限としつつ等価絶縁距離Ｄ’（式（６））を大きくすることができ、電界強度Ｅ（式（５））を低減してコロナ放電を抑制することができる。

【0070】

また、寸法Ｄ１およびＤ３の空気層によって往復導体２１、２２と相間絶縁板１０の接触を無くし、熱伝導の相間絶縁板１０への熱影響を低減することができる。

【実施例2】

【0071】

本実施例２では、往復導体２１、２２の左右の位置決め精度を高めるために、図２の往復導体固定用凹部（３１ｅ，３２ｅ）の代わりに、図４のようにスロープ部（３１ｈ、３２ｈ、３１ｉ、３２ｉ）を形成した。

【0072】

図４において図２と同一部分は同一符号をもって示している。図４において、第１の絶縁保持体３１における相間絶縁板挟持用凹部３１ｃの長手方向中央寄りの端部と、固定面３１ｆの前記凹部３１ｃ側の端部とを結んでスロープ部３１ｈが形成され、相間絶縁板挟持用凹部３１ｄの長手方向中央寄りの端部と、固定面３１ｆの前記凹部３１ｄ側の端部とを結んでスロープ部３１ｉが形成されている。

【0073】

第２の絶縁保持体３２における相間絶縁板挟持用凹部３２ｃの長手方向中央寄りの端部と、固定面３２ｆの前記凹部３２ｃ側の端部とを結んでスロープ部３２ｈが形成され、相間絶縁板挟持用凹部３２ｄの長手方向中央寄りの端部と、固定面３２ｆの前記凹部３２ｄ側の端部とを結んでスロープ部３２ｉが形成されている。

【0074】

上記構成によれば、ナット５１を締め付けることにより、往復導体２１の左右端はスロープ部３１ｈ、３１ｉに点接触して固定されるので、往復導体２１の左右方向の位置決めの精度がより高められる。

【0075】

同様にナット５２を締め付けることにより、往復導体２２の左右端はスロープ部３２ｈ、３２ｉに点接触して固定されるので、往復導体２２の左右方向の位置決めの精度がより高められる。

【0076】

その他の部分は図２と同様に構成され、図２と同様の作用、効果が得られる。

【実施例3】

【0077】

本実施例３では、組立の作業性を高めるために、図２のねじ４１、４２、ナット５１、５２の代わりに、図５のようにばね（８１、８２）および機械的機構（９１，９２、；機構部）を設けた。

【0078】

図５において、第１の絶縁保持体３１の貫通穴３１ｇにはばね８１が挿入され、ばね８１の一端は往復導体２１に固着されている。第２の絶縁保持体３２の貫通穴３２ｇにはばね８２が挿入され、ばね８２の一端は往復導体２２に固着されている。

【0079】

９１はばね８１の他端を第１の絶縁保持体３１に固定するための機械的機構であり、第１の絶縁保持体３１の外周上で、長手方向両端から中央にかけて所定距離形成されたビス固定片９１ａ、９１ｂと、ビス固定片９１ａ、９１ｂの中央側の端部からばね８１の他端の高さまで垂直に立ち上がる屈曲片９１ｃ、９１ｄと、屈曲片９１ｃ、９１ｄの、ビス固定片９１ａ、９１ｂと反対側の端部どうしを結ぶばね取付片９１ｅとを備えている。

【0080】

ビス固定片９１ａ、９１ｂは前記ナット７０ａ、７０ｂの締め付けによって前記ビス６０ａ、６０ｂの先端側で固定され、ばね取付片９１ｅの中央部はばね８１の他端と固着されている。

【0081】

９２はばね８２の他端を第２の絶縁保持体３２に固定するための機械的機構であり、第２の絶縁保持体３２の外周上で、長手方向両端から中央にかけて所定距離形成されたビス固定片９２ａ、９２ｂと、ビス固定片９２ａ、９２ｂの中央側の端部からばね８２の他端の高さまで垂直に立ち上がる屈曲片９２ｃ、９２ｄと、屈曲片９２ｃ、９２ｄの、ビス固定片９２ａ、９２ｂと反対側の端部どうしを結ぶばね取付片９２ｅとを備えている。

【0082】

ビス固定片９２ａ、９２ｂは前記ナット７０ａ、７０ｂの締め付けによって前記ビス６０ａ、６０ｂの頭部側で固定され、ばね取付片９２ｅの中央部はばね８２の他端と固着されている。

【0083】

これらばね８１、８２、機械的機構９１、９２によって、往復導体２１、２２は固定面３１ｆ、３２ｆに各々固定される。

【0084】

図５の構成によれば、図２～図４のようなねじ締めが不要となり、組立の作業性が高まる。

【0085】

その他の部分は図２と同様に構成され、図２と同様の作用、効果が得られる。

【0086】

また、本実施例３は、スロープ部が形成された実施例２に適用してもよい。すなわち、図４のねじ４１、４２、ナット５１、５２から成る固定部材に代えて、図５のばね８１、８２、機械的機構９１、９２を設けるように構成する。その場合も、実施例２と同様の作用、効果が得られる。

【符号の説明】

【0087】

１０…相間絶縁板
２１，２２…往復導体
３１，３２…絶縁保持体
３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ…接合面
３１ｃ，３１ｄ，３２ｃ，３２ｄ…相間絶縁板挟持用凹部
３１ｅ，３２ｅ…往復導体固定用凹部
３１ｆ,３２ｆ…固定面
３１g,３２g…貫通穴
３１ｈ,３１ｉ，３２ｈ，３２ｉ…スロープ部
４１，４２…ねじ
５１，５２，７０ａ，７０ｂ…ナット
６０ａ，６０ｂ…ビス
８１，８２…ばね
９１，９２…機械的機構
９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ…ビス固定片
９１ｃ，９１ｄ，９２ｃ，９２ｄ…屈曲片
９１ｅ，９２ｅ…ばね取付片
１００…単相インバータ
２００…負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】