特許 7546760 電力変換装置

(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】2024-08-29

(45)【発行日】2024-09-06

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240830BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240830BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20240830BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20240830BHJP

   H05K 5/03 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H05K7/20 B

H05K9/00 Z

H05K5/02 A

H05K5/03 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023510119

(86)(22)【出願日】2021-04-01

(86)【国際出願番号】 JP2021014206

(87)【国際公開番号】W WO2022208852

(87)【国際公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】椋木 康滋

(72)【発明者】

【氏名】堀口 剛司

(72)【発明者】

【氏名】茂田 宏樹

【審査官】武内 大志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－６２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４１２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－８２７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２２３１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１８８１３０１（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０５Ｋ ９／００

Ｈ０５Ｋ ５／０２

Ｈ０５Ｋ ５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口と、前記開口に連通する内部空間とを含む筐体と、
前記筐体に接続された扉と、
前記筐体から間隔を空けて前記内部空間に配置された電力変換器と、
前記内部空間に配置され、かつ前記電力変換器に対して着脱可能に構成されている可動部とを備え、
前記扉は、前記開口が開放された開状態と前記開口が閉鎖された閉状態とを切換可能に構成されており、
前記電力変換器は、前記扉の前記開状態において前記可動部を介して接地するように構成されており、かつ前記扉の前記閉状態において前記可動部から間隔を空けて配置されるように構成されている、電力変換装置。

【請求項2】

前記電力変換器は、半導体素子と、前記半導体素子と接続された金属製部材とを含み、
前記可動部は、前記電力変換器の前記金属製部材に対して着脱可能に構成されており、
前記金属製部材は、冷却器である、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

伝達部をさらに備え、
前記扉は、前記筐体に対して回動することで前記開状態と前記閉状態とを切換可能に構成されており、
前記伝達部は、前記扉の回転運動を前記可動部に伝達することで前記可動部を前記電力変換器に対して着脱させるように構成されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記伝達部は、前記扉の前記回転運動を直線運動に変換するように構成されており、かつ前記直線運動を前記可動部に伝達することで前記可動部を直線的に移動させるように構成されている、請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記扉は、前記回転運動の回転軸として構成された軸部を含み、
前記伝達部は、前記軸部に接続された接続部と、前記接続部によって伝達された前記回転運動によって前記可動部を直線的に移動させるように構成された移動部とを含み、
前記移動部は、平面カムである、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記扉は、前記回転運動の回転軸として構成された軸部を含み、
前記伝達部は、前記軸部に接続された接続部と、前記接続部によって伝達された前記回転運動によって前記可動部を直線的に移動させるように構成された移動部とを含み、
前記移動部は、立体カムである、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記可動部および前記伝達部は、前記筐体に接続されている、請求項３～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記可動部は、第１可動部分と、第２可動部分とを含み、
前記第１可動部分および前記第２可動部分の各々は、前記電力変換器に対して着脱可能に構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記電力変換器は、第１電力変換部分と、第２電力変換部分とを含み、
前記第１可動部分は、前記第１電力変換部分に対して着脱可能に構成されており、
前記第２可動部分は、前記第２電力変換部分に対して着脱可能に構成されている、請求項８に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力変換装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

無電源電源装置のような電力変換装置では、接地された筐体の内部空間に電力変換器が収納されている。電力変換器は、外部から給電された電力をスイッチング動作によって変換するように構成されている。また、電力変換装置の扉は、内部空間を閉鎖する閉状態と内部空間を開放する開状態とを切換可能に構成されている。

【0003】

例えば、特許第４３２０９８１号公報（特許文献１）には、扉の開状態と閉状態とを切換可能に構成された電気機器盤のドアハンドル装置が記載されている。電気機器盤は、筐体と、扉（ドア）と、可動部（ドアハンドル）とを含んでいる。可動部は、扉の閉状態において、筐体と電気的に接続されるように構成されている。このため、閉状態において、可動部は、接地されている。また、可動部は、扉の開状態において、筐体に対して電気的に遮断されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４３２０９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

扉の開状態において電力変換器に対して作業者が作業を実施する際には、作業者の安全のために電力変換器が筐体と電気的に接続されることで接地されている必要がある。一方、電力変換器が常に接地されている場合、高周波ノイズ電流が電力変換器から接地に流れ続けることが問題となる。高周波ノイズ電流の接地への伝搬経路は、筐体である。また、各国において高周波ノイズ電流が流出することに対して規制が課されている。高周波ノイズ電流の流出の抑制のために、電力変換器は接地された筐体に対して電気的に遮断されていることが望ましい。なお、扉の閉状態では、作業者は筐体の内部空間の電力変換器に対して作業を実施しない。

【0006】

上記文献に記載の電力機器盤のドアハンドル装置は、扉の閉状態において可動部が接地され、扉の開状態において可動部が筐体に対して電気的に遮断される。このため、仮に電力変換器が筐体の内部空間に配置されかつ可動部と接続されることで上記文献に記載の電力機器盤のドアハンドル装置が電力変換装置に適用された場合、電力変換器は、扉の閉状態において接地されかつ扉の開状態において筐体に対して電気的に遮断される。よって、扉の開状態において電力変換器を接地することができず、扉の閉状態において電力変換器を電気的に遮断することができない。

【0007】

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、扉の開状態において電力変換器を接地することができ、かつ扉の閉状態において電力変換器を電気的に遮断することができる電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の電力変換装置は、筐体と、扉と、電力変換器と、可動部とを備えている。筐体は、開口と、内部空間とを含んでいる。内部空間は、開口に連通している。扉は、筐体に接続されている。電力変換器は、筐体から間隔を空けて内部空間に配置されている。可動部は、内部空間に配置されている。可動部は、電力変換器に対して着脱可能に構成されている。扉は、開口が開放された開状態と開口が閉鎖された閉状態とを切換可能に構成されている。電力変換器は、扉の開状態において可動部を介して接地するように構成されている。電力変換器は、扉の閉状態において可動部から間隔を空けて配置されるように構成されている。

【発明の効果】

【0009】

本開示の電力変換装置によれば、可動部は、電力変換器に対して着脱可能に構成されている。電力変換器は、扉の開状態において可動部を介して接地するように構成されている。このため、扉の開状態において電力変換器を接地することができる。電力変換器は、扉の閉状態において可動部から間隔を空けて配置されるように構成されている。このため、扉の閉状態において電力変換器を電気的に遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す断面図である。

【図2】実施の形態１に係る電力変換装置の閉状態における構成を概略的に示す断面図である。

【図3】実施の形態１の変形例に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す断面図である。

【図4】実施の形態２に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す断面図である。

【図5】実施の形態２に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図6】実施の形態２に係る電力変換装置の閉状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図7】実施の形態２の変形例に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図8】実施の形態３に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図9】実施の形態３に係る電力変換装置の閉状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図10】実施の形態４に係る電力変換装置の開状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【図11】実施の形態４に係る電力変換装置の閉状態における構成を概略的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。

【0012】

実施の形態１．
図１および図２を用いて、実施の形態１に係る電力変換装置１００の構成を説明する。電力変換装置１００は、例えば、無停電電源装置（ＵＰＳ：Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）に含まれている。図１に示されるように、電力変換装置１００は、作業者１０００によって作業可能に構成されている。電力変換装置１００は、電力変換器１と、筐体２と、扉３と、伝達部４と、可動部５とを含んでいる。電力変換装置１００は、アース線６と、固定部７とをさらに含んでいてもよい。

【0013】

電力変換器１は、筐体２から間隔を空けて内部空間ＩＳに配置されている。本実施の形態において、電力変換器１と筐体２との間隔とは、電力変換器１と筐体２とが電気的に遮断される間隔である。望ましくは、電力変換器１と筐体２との間隔とは、高周波の交流電圧が電気的に遮断される間隔である。高周波の交流電流の周波数は、例えば、１５０キロヘルツ以上１ギガヘルツ以下である。

【0014】

電力変換器１は、固定部７によって筐体２に固定されている。固定部７は、例えば、絶縁性の樹脂製のねじ等の絶縁部材である。固定部７は、直流電圧を絶縁するように構成されている。固定部７は、例えば、高周波の交流電流を絶縁するように構成されている。

【0015】

電力変換器１は、半導体素子１１と、金属製部材１２とを含んでいる。電力変換器１は、半導体素子１１によって電力を変換するように構成されている。半導体素子１１は、例えば、珪素（Ｓｉ）製のダイオードである。半導体素子１１は、例えば、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）およびサイリスタ等である。半導体素子１１は、ワイドバンドギャップ半導体であってもよい。

【0016】

金属製部材１２は、半導体素子１１と接続されている。金属製部材１２は、冷却器である。金属製部材１２は、例えば、空冷式のヒートシンクである。金属製部材１２は、水冷式のヒートシンクであってもよい。金属製部材１２がヒートシンクである場合、金属製部材１２の材料は例えば、アルミニウム（Ａｌ）である。金属製部材１２の材料は、アルミニウム（Ａｌ）に限られない。

【0017】

筐体２は、開口ＯＰと、内部空間ＩＳとを含んでいる。筐体２の内部空間ＩＳには、電力変換器１と、伝達部４と、可動部５と、アース線６とが配置されている。内部空間ＩＳは、開口ＯＰに連通している。筐体２の材料は、金属である。筐体２の表面には、腐食を抑制するための塗装が施されていてもよい。筐体２の外形は、直方体状である。

【0018】

筐体２は、接地されている。本実施の形態において、筐体２は、アースＥに電気的に接続されている。

【0019】

扉３は、筐体２に接続されている。扉３は、例えば、筐体２の底部に接続されている。図１および図２に示されるように、扉３は、開口ＯＰが開放された開状態と開口ＯＰが閉鎖された閉状態とを切換可能に構成されている。扉３は、筐体２に対して回動することで扉３の開状態と扉３の閉状態とを切換可能に構成されている。このため、扉３は、いわゆる開き戸として構成されている。

【0020】

扉３は、本体部３１と、軸部３２とを含んでいる。図２に示されるように、本体部３１は、開口ＯＰを閉鎖可能に構成されている。本体部３１は、軸部３２の回転によって回転するように構成されている。軸部３２は、扉３の回転運動の回転軸として構成されている。軸部３２は、第１歯車部分３２１を含んでいる。軸部３２の第１歯車部分３２１は、伝達部４の後述される接続部４１に係合している。

【0021】

本実施の形態において、Ｚ軸方向ＤＲ３は、扉３の回転軸に沿った方向である。Ｙ軸方向ＤＲ２は、筐体２の奥行き方向である。Ｘ軸方向ＤＲ１は、Ｙ軸方向ＤＲ２およびＺ軸方向ＤＲ３の各々に交差する方向である。

【0022】

伝達部４は、筐体２に接続されている。伝達部４は、例えば、筐体２の底部に接続されている。伝達部４は、扉３に接続されている。

【0023】

伝達部４は、扉３の回転運動を可動部５に伝達することで可動部５を電力変換器１に対して着脱させるように構成されている。伝達部４は、扉３の回転運動によって起動するように構成されている。

【0024】

望ましくは、伝達部４は、扉３の回転運動を直線運動に変換するように構成されている。伝達部４は、直線運動を可動部５に伝達することで可動部５を直線的に移動させるように構成されている。本実施の形態において、伝達部４は、扉３の回転運動をＹ軸方向ＤＲ２に沿った直線運動に変換するように構成されている。伝達部４は、Ｙ軸方向ＤＲ２に沿った直線運動を可動部５に伝達することで可動部５をＸ軸方向ＤＲ１に沿って直線的に移動させるように構成されている。

【0025】

具体的には、伝達部４は、接続部４１と、移動部４２と、従動部４３と、規制部４４とを含んでいる。接続部４１は、例えば、チェーンである。移動部４２は、例えば、第２歯車部分４２５を有するラックギアを含んでいる。従動部４３は、第３歯車部分４３１および第４歯車部分４３２を含んでいる。第３歯車部分４３１と第４歯車部分４３２は、Ｚ軸方向ＤＲ３に沿ってずれて配置されている。従動部４３は、例えば、第３歯車部分４３１を有するピニオンギアを含んでいる。従動部４３は、回転可能に構成されている。従動部４３の回転軸は、Ｚ軸方向ＤＲ３に沿って伸びている。

【0026】

接続部４１は、軸部３２に接続されている。接続部４１は、軸部３２の第１歯車部分３２１に係合している。接続部４１は、従動部４３の第３歯車部分４３１に係合している。より詳細には、接続部４１のチェーン同士の間の被係合部が第１歯車部分３２１および第３歯車部分４３１の各々に噛み合っている。このため、接続部４１は、扉３の回転運動を従動部４３に伝達可能に構成されている。よって、従動部４３は、扉３の回転運動が接続部４１によって伝達されることで回転するように構成されている。

【0027】

移動部４２の第２歯車部分４２５は、従動部４３の第４歯車部分４３２に係合している。このため、従動部４３の回転は、移動部４２に伝達される。移動部４２は、従動部４３の回転運動によって直線的に移動するように構成されている。このため、移動部４２は、接続部４１によって伝達された回転運動によって可動部５を直線的に移動させるように構成されている。

【0028】

本実施の形態において、移動部４２は、平面カムである。具体的には、移動部４２は、平面カムの一種である直進板カムである。可動部５は、移動部４２のカムフォロアとして構成されている。

【0029】

移動部４２は、第１面４２ａと、第２面４２ｂとを含んでいる。第１面４２ａは、第２歯車部分４２５を含んでいる。第２歯車部分４２５は、従動部４３の第４歯車部分４３２と係合している。第２面４２ｂは、カム面である。第２面４２ｂは、第１面４２ａと対向している。第２面４２ｂは、可動部５と接触している。第２面４２ｂは、第１平面部４２ｂ１と、斜面部４２ｂ２と、第２平面部４２ｂ３とを含んでいる。斜面部４２ｂ２は、第１平面部４２ｂ１と第２平面部４２ｂ３とを接続している。移動部４２の第１面４２ａと第１平面部４２ｂ１との間における厚みは、移動部４２の第１面４２ａと第２平面部４２ｂ３との間における厚みよりも大きい。

【0030】

規制部４４は、筐体２に固定されている。規制部４４は、例えば、筐体２の底面に固定されている。規制部４４は、可動部５をＹ軸方向ＤＲ２に沿って挟み込んでいる。可動部５のＹ軸方向ＤＲ２に沿った移動は、規制部４４によって規制されている。可動部５は、Ｘ軸方向ＤＲ１に沿って移動可能に構成されている。

【0031】

可動部５は、内部空間ＩＳに配置されている。可動部５は、筐体２に接続されている。可動部５の材料は、金属である。本実施の形態において、可動部５は、アース線６によって筐体２に電気的に接続されている。このため、可動部５は、筐体２およびアース線６を介して接地されている。なお、可動部５は、アース線６を介さずにアースＥに直接接続されることで接地されていてもよい。

【0032】

図１および図２に示されるように、可動部５は、電力変換器１に対して着脱可能に構成されている。より詳細には、可動部５は、電力変換器１の金属製部材１２に対して着脱可能に構成されている。可動部５は、電力変換装置１００に対してＸ軸方向ＤＲ１に沿って着脱可能に構成されている。可動部５は、電力変換器１に接触することで電力変換器１を筐体２に電気的に接続させるように構成されている。

【0033】

可動部５は、伝達部４に接触している。本実施の形態において、可動部５は、接触部５５と、回転部５６とを含んでいる。接触部５５は、電力変換器１に接触可能に構成されている。回転部５６は、移動部４２の移動に応じて回転するように構成されている。

【0034】

次に、扉３の開状態を示す図１と扉３の閉状態を示す図２とを比較しながら電力変換装置１００の構成を詳細に説明する。

【0035】

図１に示されるように、電力変換器１は、扉３の開状態において可動部５を介して接地するように構成されている。なお、扉３の開状態とは、開口ＯＰが十分に開放されることで作業者１０００が筐体２の内部空間ＩＳにアクセスすることができる状態である。このため、扉３の開状態において、作業者１０００は、筐体２の内部空間ＩＳに配置された電力変換器１、伝達部４および可動部５に対して作業を実施することができる。可動部５は、扉３の開状態において移動部４２の第２面４２ｂの第１平面部４２ｂ１に接触するように構成されている。

【0036】

これに対して、図２に示されるように、電力変換器１は、扉３の閉状態において可動部５から間隔を空けて配置されるように構成されている。なお、扉３の閉状態とは、開口ＯＰが閉鎖されることで作業者１０００が筐体２の内部空間ＩＳにアクセスすることができない状態である。このため、扉３の閉状態において、作業者１０００は、筐体２の内部空間ＩＳに配置された電力変換器１、伝達部４および可動部５に対して作業を実施することができない。

【0037】

扉３の閉状態における電力変換器１と可動部５との間隔とは、電力変換器１と可動部５とが電気的に遮断される間隔である。望ましくは、電力変換器１と可動部５との間隔とは、高周波の交流電圧が電気的に遮断される間隔である。電力変換器１は、扉３の閉状態において可動部５に対して電気的に遮断されるように構成されている。電力変換器１は、扉３の閉状態において筐体２および可動部５の各々から間隔を空けて配置されている。望ましくは、電力変換器１は、扉３の閉状態において筐体２および可動部５の各々に対して遮断されている。可動部５は、扉３の閉状態において移動部４２の第２面４２ｂの第２平面部４２ｂ３に接触するように構成されている。

【0038】

次に、実施の形態１に係る電力変換装置１００の動作を説明する。扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、伝達部４の中で従動部４３が扉３の回転運動を移動部４２に伝達することによって、移動部４２がＹ軸方向ＤＲ２に沿って筐体２の奥側に移動する。これにより、可動部５は、第１平面部４２ｂ１、斜面部４２ｂ２、第２平面部４２ｂ３の順に接触する。このため、可動部５は、Ｘ軸方向ＤＲ１に沿って第１平面部４２ｂ１側から第２平面部４２ｂ３側に移動する。よって、可動部５が電力変換器１から離れる。言い換えると、電力変換器１が可動部５に対して電気的に遮断される。

【0039】

扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、伝達部４の中で従動部４３が扉３の回転運動を移動部４２に伝達することによって、移動部４２がＹ軸方向ＤＲ２に沿って開口ＯＰ側（手前側）に移動する。これにより、可動部５は、第２平面部４２ｂ３、斜面部４２ｂ２、第１平面部４２ｂ１の順に接触する。このため、可動部５は、Ｘ軸方向ＤＲ１に沿って第２平面部４２ｂ３側から第１平面部４２ｂ１側に移動する。よって、電力変換器１に接触する。これにより、電力変換器１が可動部５を介して接地される。

【0040】

図１および図２では、アース線６とアースＥとは筐体２の２つの異なる面にそれぞれ電気的に接続されているが、図３に示されるように、アース線６とアースＥとは筐体２の１つの面を挟み込むように筐体２に電気的に接続されていてもよい。

【0041】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
実施の形態１に係る電力変換装置１００によれば、図１および図２に示されるように、可動部５は、電力変換器１に対して着脱可能に構成されている。図１に示されるように、電力変換器１は、扉３の開状態において可動部５を介して接地するように構成されている。このため、扉３の開状態において電力変換器１を接地することができる。よって、扉３の開状態において、作業者１０００が安全に電力変換器１に対して作業を実施することができる。したがって、安全な作業環境を提供することができる。

【0042】

図２に示されるように、電力変換器１は、扉３の閉状態において可動部５から間隔を空けて配置されるように構成されている。このため、扉３の閉状態において電力変換器１を電気的に遮断することができる。よって、扉３の閉状態において、電力変換器１から発生した高周波ノイズが電力変換器１から筐体２を経由してアースＥに流出することを抑制することができる。仮に高周波ノイズがアースＥに流出した場合、流出した高周波ノイズはコモンモードノイズになる。本実施の形態において高周波ノイズがアースＥに流出することを抑制できるため、コモンモードノイズを抑制することができる。

【0043】

図１に示されるように、金属製部材１２は、冷却器である。このため、電力変換器１の半導体素子１１を冷却することができる。

【0044】

図１に示されるように、伝達部４は、扉３の回転運動を可動部５に伝達することで可動部５を電力変換器１に対して着脱させるように構成されている。このため、作業者１０００によって扉３に与えられた回転エネルギーによって可動部５が動作する。言い換えると、可動部５は、作業者１０００の手動で動作する。よって、外部からの電力を可動部５の移動のために供給する必要がない。したがって、例えば停電時等の電力が供給されない場面でも、可動部５を電力変換器１に対して着脱させることができる。

【0045】

可動部５が作業者１０００の手動で動作するため、電力変換器１の稼働状態にかかわらず、作業者１０００が扉３を開けることで、扉３の開状態において電力変換器１を接地させることができる。

【0046】

可動部５が作業者１０００の手動で動作するため、電力を可動部５に供給する必要がない。このため、可動部５の動作に電子部品を用いる必要がない。よって、電子部品が用いられる場合よりも可動部５の耐久性が向上する。したがって、電力変換装置１００の信頼性が向上する。

【0047】

図１に示されるように、移動部４２は、平面カムである。このため、伝達部４の移動部４２として平面カムを用いることができる。

【0048】

図１に示されるように、可動部５および伝達部４は、筐体２に接続されている。このため、可動部５および伝達部４が扉３に接続されている場合よりも、開口ＯＰから電力変換器１までの動線が可動部５および伝達部４によって妨げられることを抑制することができる。また、作業のための扉３と開口ＯＰとの間における作業領域を大きくすることができる。よって、作業者１０００による電力変換器１に対する作業性が向上する。また、可動部５および伝達部４が作業者１０００から見て筐体２の奥側に設置された場合、作業性はさらに向上する。

【0049】

図３に示されるように、アース線６とアースＥとは筐体２の１つの面を挟み込むように筐体２に電気的に接続されていてもよい。この場合、アース線６とアースＥとが筐体２の１つの面を挟み込んでいない場合よりも、電力変換器１とアースＥとの接地経路を短くすることができる。このため、接地経路の寄生インダクタンスを低減することができる。よって、電力変換器１の接地が安定する。

【0050】

実施の形態２．
次に、図４～図６を用いて、実施の形態２に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0051】

図４に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００の伝達部４は、接続部４１と、移動部４２と、規制部４４とを含んでいる。図５に示されるように、移動部４２は、立体カムである。具体的には、移動部４２は、立体カムの一種である円筒カムである。移動部４２の外周には、溝４２０が設けられている。溝４２０は、移動部４２の外周にらせん状に設けられている。可動部５は、移動部４２の溝４２０に係合している。

【0052】

図５では、説明の便宜のため、電力変換器１、可動部５および溝４２０が平面的に図示されている。なお、図５および図６では、説明の便宜のため、接続部４１（図４参照）、規制部４４（図４参照）が図示されていない。図６では、説明の便宜のため、扉３が図示されていない。図６では、説明の便宜のため、可動部５および溝４２０が平面的に図示されている。

【0053】

本実施の形態において、移動部４２は、第５歯車部分４２６を含んでいる。接続部４１は、移動部４２の第５歯車部分４２６に係合している。より詳細には、接続部４１のチェーン同士の間の被係合部が第５歯車部分４２６に噛み合っている。移動部４２は、接続部４１によって伝達された扉３の回転運動によって回転するように構成されている。

【0054】

可動部５のＹ軸方向ＤＲ２に沿った移動は、規制部４４によって規制されている。このため、可動部５は、移動部４２の回転によって回転しないように構成されている。可動部５は、移動部４２の回転によって移動部４２の回転軸方向（Ｚ軸方向ＤＲ３）に沿って直線的に移動するように構成されている。図５および図６に示されるように、移動部４２は、移動部４２の溝４２０に係合した可動部５をＺ軸方向ＤＲ３に沿って直線的に移動させるように構成されている。

【0055】

電力変換装置１００は、リアクトル９をさらに含んでいてもよい。例えば、電力変換装置１００が無停電電源装置に含まれている場合には、重量物であるリアクトル９が筐体２内の下側に配置され、かつ電力変換器１が筐体２内の上側に配置されることがある。また、図５および図６では、説明の便宜のため、リアクトル９が平面的に図示されている。

【0056】

次に、実施の形態２に係る電力変換装置１００の動作を説明する。
図４に示されるように、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、軸部３２は、反時計回りに回転する。このため、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、移動部４２は、反時計回りに回転する。なお、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、軸部３２および移動部４２は、時計回りに回転してもよい。

【0057】

図５および図６に示されるように、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を可動部５に伝達することによって、可動部５がＺ軸方向ＤＲ３に沿って電力変換器１から離れるように移動する。具体的には、可動部５は、下向きに移動する。これにより、可動部５は、電力変換器１から離れる。言い換えると、電力変換器１は、可動部５に対して電気的に遮断される。

【0058】

図４に示されるように、扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、軸部３２は、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際の回転方向とは逆向きに回転する。これにより、扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、移動部４２は、扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際の回転方向とは逆向きに回転する。図４では、軸部３２および移動部４２は、時計回りに回転する。

【0059】

図５および図６に示されるように、扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を可動部５に伝達することによって、可動部５がＺ軸方向ＤＲ３に沿って電力変換器１に近づくように移動する。具体的には、可動部５は、上向きに移動する。これにより、可動部５は、電力変換器１に接触する。よって、電力変換器１は、筐体２および可動部５を介して接地される。

【0060】

次に、図７を用いて、実施の形態２に係る電力変換装置１００の変形例の構成を説明する。

【0061】

図５および図６では、可動部５は、アース線６によって筐体２に電気的に接続されている。これに対して、実施の形態２の変形例では、図７に示されるように、電力変換装置１００は、可動部５と筐体２とを電気的に接続するアース線６を含んでいない。なお、図７では、説明の便宜のため、溝４２０およびリアクトル９が平面的に図示されている。

【0062】

移動部４２の材料は、金属である。移動部４２は、筐体２と電気的に接続されている。移動部４２は、筐体２の底部と電気的に接続されている。具体的には、移動部４２は、導電性の固定具８によって筐体２に電気的に接続されていてもよい。移動部４２は、可動部５と電気的に接続されている。このため、可動部５は、伝達部４、固定具８および筐体２を介して接地されている。

【0063】

望ましくは、移動部４２の金属表面は、導電可能に露出している。この場合、移動部４２の表面および溝４２０には、腐食対策の塗装が施されていなくてもよい。

【0064】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
実施の形態２に係る電力変換装置１００によれば、図５に示されるように、移動部４２は、立体カムである。このため、伝達部４の移動部４２として立体カムを用いることができる。

【0065】

実施の形態２の変形例に係る電力変換装置１００によれば、図７に示されるように、移動部４２は、筐体２と電気的に接続されている。移動部４２は、可動部５と電気的に接続されている。このため、可動部５と筐体２とをアース線６によって電気的に接続しなくてもよい。よって、アース線６（図５参照）を用いなくてもよい。したがって、電力変換装置１００の構造を簡素化することができる。

【0066】

アース線６（図５参照）を用いなくてもよいため、アース線６（図５参照）がリアクトル９と干渉することで配線が短絡することを抑制することができる。したがって、電力変換装置１００の信頼性が向上する。

【0067】

実施の形態３．
次に、図８および図９を用いて、実施の形態３に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態２と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態２と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0068】

図８および図９に示されるように、本実施の形態に係る電力変換装置１００は、固定具８を含んでいる。また、電力変換装置１００は、アース線６（図５参照）を含んでいない。本実施の形態に係る可動部５は、第１可動部分５１と、第２可動部分５２とを含んでいる。第１可動部分５１および第２可動部分５２は、電力変換器１を挟み込んでいる。具体的には、第１可動部分５１および第２可動部分５２は、電力変換器１をＺ軸方向ＤＲ３に沿って挟み込んでいる。第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、電力変換器１に対して着脱可能に構成されている。このため、第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、扉３の開状態において電力変換器１に接触している。第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、扉３の閉状態において電力変換器１から間隔を空けて配置されている。

【0069】

なお、図８では、説明の便宜のため、電力変換器１が平面的に図示されている。図８および図９では、説明の便宜のため、接続部４１（図４参照）および規制部４４（図４参照）が図示されていない。図８および図９では、説明の便宜のため、溝４２０が平面的に図示されている。図９では、説明の便宜のため、扉３が図示されていない。

【0070】

本実施の形態において、移動部４２の溝４２０は、第１溝部４２１および第２溝部４２２を含んでいる。第１溝部４２１および第２溝部４２２のらせんの巻き方向は、反対である。第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、第１溝部４２１および第２溝部４２２の各々にそれぞれ係合している。第１溝部４２１および第２溝部４２２は、露出している。

【0071】

移動部４２は、筐体２に電気的に接続されている。移動部４２は、第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々に電気的に接続されている。このため、第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、移動部４２および筐体２を介して接地されている。

【0072】

望ましくは、本実施の形態に係る電力変換装置１００は、アース線６（図１参照）を含んでいない。

【0073】

次に、実施の形態３に係る電力変換装置１００の動作を説明する。
扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を可動部５に伝達することによって、第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々が電力変換器１から離れるように移動する。具体的には、第１可動部分５１が上向きに移動する。第２可動部分５２が下向きに移動する。これにより、電力変換器１は、可動部５に対して電気的に遮断される。

【0074】

扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を可動部５に伝達することによって、可動部５が電力変換器１を挟み込むように移動する。具体的には、第１可動部分５１は、下向きに移動することで金属製部材１２の上面に接触する。第２可動部分５２は、上向きに移動することで金属製部材１２の下面に接触する。これにより、可動部５は、電力変換器１を挟み込むように電力変換器１に接触する。よって、電力変換器１は、可動部５を介して接地される。

【0075】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
実施の形態３に係る電力変換装置１００によれば、図８および図９に示されるように、第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々は、電力変換器１に対して着脱可能に構成されている。このため、電力変換器１を第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々によってアースＥに電気的に並列に接続することができる。これにより、電力変換器１からアースＥまでのインピーダンスを低減することができる。したがって、電力変換器１の接地が安定する。

【0076】

電力変換器１を第１可動部分５１および第２可動部分５２の各々によってアースＥに電気的に接続することができるため、電力変換器１が１つの可動部分のみによってアースＥに電気的に接続されている場合よりも、電力変換器１とアースＥとの電気的な接続の冗長を高めることができる。このため、電力変換装置１００の信頼性が向上する。

【0077】

実施の形態４．
次に、図１０および図１１を用いて、実施の形態４に係る電力変換装置１００の構成を説明する。実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態３と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態３と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

【0078】

図１０および図１１に示されるように、電力変換器１は、第１電力変換部分１Ａと、第２電力変換部分１Ｂと、第３電力変換部分１Ｃとを含んでいる。このため、電力変換器１は、モジュラー式の電力変換器として構成されている。電力変換器１は、例えば、モジュラー式の無停電電源装置に含まれている。第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃは、Ｚ軸方向ＤＲ３に沿って上側から順に配置されている。

【0079】

なお、説明の便宜のため、図１０では、電力変換器１が平面的に図示されている。図１０および図１１では、説明の便宜のため、接続部４１（図４参照）および規制部４４（図４参照）が図示されていない。図１０および図１１では、説明の便宜のため、溝４２０が平面的に図示されている。図１１では、説明の便宜のため、扉３が図示されていない。

【0080】

モジュラー式の電力変換器１において、望ましくは、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々の電力容量は、等しい。モジュラー式の電力変換器１では、電力変換器１の全体の電力容量は、複数の電力変換部分（第１電力変換部分１Ａ～第３電力変換部分１Ｃ）の電力容量によって調整されている。また、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃは、三相電流の３つの異なる位相の電流の各々を変換するように構成されていてもよい。

【0081】

第１電力変換部分１Ａは、第１半導体部分１１Ａと、第１金属部１２Ａとを含んでいる。第１金属部１２Ａは、第１半導体部分１１Ａに接続されている。第２電力変換部分１Ｂは、第２半導体部分１１Ｂと、第２金属部１２Ｂとを含んでいる。第２金属部１２Ｂは、第２半導体部分１１Ｂに接続されている。第３電力変換部分１Ｃは、第３半導体部分１１Ｃと、第３金属部１２Ｃとを含んでいる。第３金属部１２Ｃは、第３半導体部分１１Ｃに接続されている。第１金属部１２Ａ、第２金属部１２Ｂおよび第３金属部１２Ｃの各々は、冷却器として構成されている。

【0082】

可動部５は、第１可動部分５１と、第２可動部分５２と、第３可動部分５３とを含んでいる。第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３は、Ｚ軸方向ＤＲ３に沿って上側から順に配置されている。第１可動部分５１は、第１電力変換部分１Ａに対して着脱可能に構成されている。第２可動部分５２は、第２電力変換部分１Ｂに対して着脱可能に構成されている。第３可動部分５３は、第３電力変換部分１Ｃに対して着脱可能に構成されている。このため、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々は、扉３の開状態において第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々にそれぞれ接触するように構成されている。第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々は、扉３の閉状態において第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々からそれぞれ間隔を空けて配置されるように構成されている。

【0083】

移動部４２の溝４２０は、第１溝部４２１と、第２溝部４２２と、第３溝部４２３とを含んでいる。第１溝部４２１、第２溝部４２２および第３溝部４２３は、Ｚ軸方向ＤＲ３に沿って上側から順に配置されている。第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々は、第１溝部４２１、第２溝部４２２および第３溝部４２３の各々にそれぞれ係合している。

【0084】

次に、実施の形態４に係る電力変換装置１００の動作を説明する。
扉３の開状態から扉３の閉状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３に伝達することによって、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３が下向きに移動する。これにより、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々は、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々から間隔を空けて配置される。よって、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々は、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々に対してそれぞれ電気的に遮断される。

【0085】

扉３の閉状態から扉３の開状態に切り替えられる際に、伝達部４が扉３の回転運動を第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３に伝達することによって、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３が上向きに移動する。これにより、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々は、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々の下面にそれぞれ接触する。よって、第１電力変換部分１Ａ、第２電力変換部分１Ｂおよび第３電力変換部分１Ｃの各々は、第１可動部分５１、第２可動部分５２および第３可動部分５３の各々をそれぞれ介して接地される。

【0086】

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。
実施の形態４に係る電力変換装置１００によれば、図１０および図１１に示されるように、第１可動部分５１は、第１電力変換部分１Ａに対して着脱可能に構成されている。第２可動部分５２は、第２電力変換部分１Ｂに対して着脱可能に構成されている。このため、電力変換器１が第１電力変換部分１Ａおよび第２電力変換部分１Ｂを含むモジュラー式の電力変換器１である場合でも、扉３の開状態と扉３の閉状態とに応じて接地と電気的な遮断とを切り替えることができる。

【0087】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0088】

１ 電力変換器、１Ａ 第１電力変換部分、１Ｂ 第２電力変換部分、２ 筐体、３ 扉、４ 伝達部、５ 可動部、５１ 第１可動部分、５２ 第２可動部分、１１ 半導体素子、１２ 金属製部材、３２ 軸部、４１ 接続部、４２ 移動部、１００ 電力変換装置、ＩＳ 内部空間、ＯＰ 開口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】