逆變器裝置的制作方法

專利名稱：逆變器裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括加熱部件和冷卻風扇的逆變器裝置，并且更具體地，涉及冷卻風扇可更換的逆變器裝置。
背景技術：
作為功率變換器的逆變器裝置裝備具有安裝控制電路和電源電路的印刷電路板、包括半導體元件的主電路、用于半導體元件等的散熱片以及用于冷卻這些裝置的冷卻風扇。冷卻風扇要求可更換，并且已經提出了用于此的多種安裝結構(例如參見日本專利特開(Kokai)第2005-64046)。
圖8是表示冷卻風扇如何安裝在這樣的常規逆變器裝置中的分解透視圖。圖8示出了容納冷卻風扇的風扇單元殼的結構。在該風扇單元殼中，多個冷卻風扇101通過螺釘103固定到金屬板安裝板102。該安裝板102設置具有螺釘(未示出)，用于將提供電源的導線固定到冷卻風扇101。
圖9是表示冷卻風扇如何安裝在另一常規逆變器裝置中的分解透視圖。如圖8所示的情況，圖9示出了風扇單元殼的結構。在該風扇單元殼中，多個冷卻風扇101通過螺釘103固定到塑料安裝板104上。該安裝板104設置具有螺釘105(未示出)，用于將提供電源的導線固定到冷卻風扇101。
圖10是表示如上述的常規逆變器裝置的外部透視圖。該逆變器裝置配置成整體型逆變器單元。前罩111主要通過螺釘112固定到逆變器單元，并且容納冷卻風扇的風扇單元殼設置在逆變器單元內部。
圖11和12是表示如何更換常規逆變器裝置的冷卻風扇的透視圖。在更換冷卻風扇時，將螺釘12卸出，以打開前罩111(見圖10)，從而暴露出逆變器單元內部的風扇單元殼。接下來，卸下用于將提供功率的導線固定到冷卻風扇101的螺釘，和固定風扇單元殼的螺釘113。然后將風扇單元殼115向前(即，沿圖12中箭頭所示的方向)拉出，以更換冷卻風扇101。
按照與上述拆卸步驟相反的步驟安裝新的冷卻風扇101。具體地，將容納冷卻風扇101的風扇單元殼115放回到逆變器單元中，然后通過螺釘來固定導線，并且通過螺釘113來固定風扇單元殼115。然后通過螺釘112將前罩111固定到逆變器主體。應注意使用諸如起子的預定工具來擰上和卸下上述部件。
因為需要大量部件以實現多個需要的功能，諸如保持強度、固定冷卻風扇和防止冷卻空氣旁路，所以上述構造的常規變換器裝置昂貴。因為必須用螺釘緊固大量的位置，從而需要大量的工時。在更換冷卻風扇時，必須使用工具以卸下螺釘，打開前罩。另外，因為風扇單元殼通過螺釘固定到逆變器單元的內部，所以必須被拉出風扇單元殼自身。
為此，常規變換器裝置具有冷卻風扇更換復雜且耗時，并需要大量工時的問題，同樣還有螺釘掉落的問題。同樣，當風扇單元殼被拉出時，在冷卻風扇多年使用中積累的灰塵掉進逆變器單元，需要清潔。并且在一些情況下，引起絕緣故障和起弧。此外，因為冷卻風扇自身設置成遠離逆變器單元的最高表面(即，頂表面)中形成的格網圖案，所以由于排出氣體的顯著壓力降，冷卻風扇的效率降低。

發明內容
本發明的目的在于提供一種逆變器裝置，這種逆變器裝置使得能更容易地更換冷卻風扇，減少部件的數量，提高冷卻效率并確保高可靠性。
為實現上述目的，提供了一種逆變器裝置，這種逆變器裝置包括容納在逆變器主體中的加熱部件，和用于冷卻加熱部件的冷卻風扇，逆變器裝置包括冷卻風扇作為一個整體單元容納其中的風扇單元殼；在逆變器主體的頂表面的外側上形成的容納空間，風扇單元殼滑動而容納于容納空間內；和固定風扇單元殼的風扇罩。
采用這種配置，因為用于風扇單元殼的容納空間形成在逆變器主體的頂外面外側，并且風扇單元殼通過沿逆變器裝置的縱向方向滑動而安裝到風扇單元殼或從風扇單元殼拆卸，所以在更換冷卻風扇時無需從逆變器單元移走前罩，并且消除了在逆變器單元的頂表面上形成冷卻風扇更換空間的需求。從而容易更換冷卻風扇，減少了部件的數量，提高了冷卻效率，并確保了高可靠性。
從下文中結合附圖的詳細描述，本發明的其他目的、特征和優勢將變得清楚。


圖1是根據本發明的實施例，如何將冷卻風扇安裝在逆變器裝置中的透視圖；圖2是表示圖1中的風扇單元殼上端朝下的結構的透視圖；圖3是表示根據實施例的風扇罩形狀的透視圖；圖4是表示根據實施例的壓鑄殼的形狀的透視圖；圖5是表示根據實施例的逆變器裝置的外部透視圖；圖6是表示如何更換根據實施例的逆變器裝置的冷卻風扇的透視圖；圖7是表示如何更換根據實施例的逆變器裝置的冷卻風扇的透視圖；圖8是表示冷卻風扇安裝在其上的常規逆變器裝置的結構的分解透視圖；圖9是表示冷卻風扇如何安裝在常規逆變器裝置中的分解透視圖；圖10是表示冷卻風扇如何安裝在另一種常規逆變器裝置中的分解透視圖；圖11是表示如何更換常規逆變器裝置的冷卻風扇的透視圖；并且圖12是表示如何更換常規逆變器裝置的冷卻風扇的透視圖。
具體實施例方式
下文中將參照附圖描述本發明的優選實施例。
圖1和2是表示冷卻風扇如何安裝在根據本發明實施例的逆變器裝置中的透視圖，其中圖2表示上端朝下的圖1的逆變器裝置。在圖1和2的風扇單元殼中，設置在逆變器裝置主體中、用于冷卻加熱部件的多個冷卻風扇作為一個整體單元被容納。圖3是表示根據實施例的固定風扇單元殼的風扇罩的透視圖，并且圖4是表示容納風扇單元殼的根據實施例的壓鑄殼的透視圖。
多個冷卻風扇1作為整體容納在風扇單元殼2中，且該風扇單元殼2容納在逆變器主體頂表面的外側上形成的容納空間中，如圖5至7所示，參見下文。風扇單元殼2通過沿逆變器裝置的縱向從容納空間滑動而安裝到容納空間或從容納空間拆卸。風扇單元殼2具有底部，該底部具有S-形橫截面，風扇單元殼2還具有多個側壁3和簧片4，其中側壁3從冷卻風扇1被固定的表面沿三個方向以直角立起，并且簧片4用于固定冷卻風扇1。作為彈簧的每個簧片4通過在任意側壁3中形成U型切口，并將其中部擠壓成V形而形成。
此外，在冷卻風扇1固定的風扇單元殼2的表面上形成適于冷卻風扇1的形狀的孔5。在風扇單元殼2的其它表面上，在右側和左側形成兩個矩形孔6，并在中部形成六邊形孔7。在從該表面直角立起的側壁上，在中部形成用于將風扇單元殼2拉出的橢圓形孔，并且在兩側形成多個矩形孔(狹縫)9。
在右側和左側形成的矩形孔6是裝配壓鑄殼31的突起35的孔，并用于在縱向固定風扇單元殼2。形成以適應圖4中所示的內部風扇51的形狀的六邊形孔7是空氣通過的孔。橢圓形孔8是來自內部風扇51的排氣通過的孔，并還作為在拉出風扇單元殼2時手指擱置的位置。另外，矩形孔9是來自內部風扇51的排氣通過的孔。
風扇單元殼2也包括兩個簧片10和多個(在本實施例中，三個)簧片11，其中簧片10形成在右側和左側，并配合到壓鑄殼31的簧片保持部38中，并且簧片11配合到壓鑄殼31的矩形孔36中。簧片10將風扇單元殼2在其縱向固定，并且簧片11將風扇單元殼2在其垂直方向固定。應注意風扇單元殼2通過壓鑄殼31的右側和左側壁而在其橫向固定。圓孔12是具有向冷卻風扇1供電的電源接頭62的電線通過的孔，并且螺紋孔13用于固定內部風扇51。基本上，因為風扇單元殼2配置成無需使用工具就能安裝和拆卸，所以沒有螺釘安裝在螺紋孔13中，但是考慮到在強振動和沖擊的惡劣環境下使用，提供了螺釘孔13作為備用。
風扇罩21具有在右側和左側形成的鉤形簧片22，用于固定到壓鑄殼31。風扇罩21構造成橫截面為U形的底部的兩側向內彎。在朝前部彎的風扇罩21的表面上，矩形孔(狹縫)23和在矩形孔23的右側和左側形成的螺紋孔24，以及L形固定簧片25形成在中部的下部。
鉤形簧片22用于固定風扇單元殼2，并且壓鑄殼31設置具有簧片22與之接合的孔(或簧片)40。在示例的實施例中，簧片22配合到孔40中。矩形孔23是來自內部風扇51的排氣通過的孔，并且螺紋孔24用于固定風扇罩21。基本上，因為風扇單元罩21配置成無需使用工具就能安裝和拆卸，所以沒有螺釘安裝在螺紋孔24中，但是考慮到在強振動和沖擊的惡劣環境下使用，提供了螺紋孔24作為備用。簧片25與壓鑄殼31的簧片39接合。
組成上述逆變器主體的頂表面的壓鑄殼31形成上述容納空間，并具有沿厚度方向(垂直方向)的凹槽。在凹槽的底表面，形成多個(在示例性的實例中，兩個)適于冷卻風扇1的形狀的矩形孔32，并且在中部形成凸肋33。此外，在凹槽的前面，形成內部風扇51安裝的楔形凹部34，并且在凹部34的兩側形成兩個三角錐形突起35。突起35配合到風扇單元殼2的矩形孔6中，以在縱向固定風扇單元殼2。此外，在從壓鑄殼31的底表面的后部直角立起的表面上形成多個矩形孔36，并且在從底表面前部的右部和左部直角立起的表面上形成一個或兩個凸孔37。
凸肋33設置在兩個冷卻風扇之間，并具有楔形表面33a。在將風扇單元殼2安裝到壓鑄殼31上時，在風扇單元殼2滑動時，冷卻風扇1分別分布在右邊和左邊，從而冷卻風扇1被固定。矩形孔36是風扇單元殼2的簧片11裝配的孔，并且在垂直方向固定風扇單元殼2。凸孔37是冷卻風扇1的電源接頭62通過的孔，將在下文中描述。
風扇單元殼2的簧片10配合的簧片保持部38分別設置在突起38a和側壁38b之間，并在縱向固定風扇單元殼2。簧片39與風扇罩21的簧片25接合。孔40是風扇罩21的簧片22配合的孔。螺紋孔41設置成作為備用，用于與風扇罩21的螺紋孔24一起固定風扇罩21。內部風扇51用于冷卻逆變器裝置的內部。另一方面，冷卻風扇1用于冷卻上述加熱部件安裝在其上的散熱片。螺紋孔52設置成作為備用，用于與風扇單元殼2的螺紋孔13一起固定內部風扇51。
應注意風扇單元殼2的矩形孔6、簧片10和簧片11，風扇罩21的簧片22和簧片25，以及壓鑄殼31的突起35、矩形孔36、簧片保持部38、簧片39和孔40是本發明的接合部件或被接合部件，其固定風扇單元殼2、風扇罩21和壓鑄殼31。
圖5是表示根據本實施例的逆變器裝置的外部透視圖。逆變器裝置設置成整體型逆變器單元，并且前罩61固定到逆變器主體。容納冷卻風扇1的風扇單元殼2被容納在壓鑄殼31中，且壓鑄殼31設置在逆變器單元的上部提供的容納空間中，并且風扇罩21安裝在壓鑄殼31上。
圖6和7是表示如何更換根據本實施例的逆變器裝置中的冷卻風扇的透視圖。
在更換冷卻風扇時，圖3中所示的L形簧片25利用手指按壓風扇罩21的中間部(即，簧片25周圍區域)引起的變形而從壓鑄殼31脫開，并且風扇罩21關于簧片22沿從圖6的右側觀看的順時針方向轉動，并從壓鑄殼31拆卸下來(參見圖6)。接下來，將電源接頭62從壓鑄殼31的前面拉出，并且然后將風扇單元殼2的鉤子稍微朝前部向上拉，以將圖4中的壓鑄殼31的突起35從圖2中的風扇單元殼2的矩形孔6拆卸下來，并將壓鑄殼31的簧片保持部38從風扇單元殼2的簧片10拆卸。然后將風扇單元殼2朝前拉(參見圖7)。
采用這種方式，冷卻風扇1和風扇單元殼2一起被拉出，并且冷卻風扇1被更換。此后，按照與上述拆卸步驟相反的步驟，容納新冷卻風扇1的風扇單元殼2朝后滑動，并容納在壓鑄殼31中，并且然后風扇罩21固定到壓鑄殼31中。這就完成了冷卻風扇1的更換。
在本實施例中，因為風扇單元殼2的容納空間形成在逆變器主體的頂表面外側，并且風扇單元殼2通過在逆變器裝置的縱向上的滑動而安裝到風扇單元殼和從風扇單元殼拆卸，所以在更換冷卻風扇1時不需要拆除前罩61。從而，可實現冷卻風扇的便利更換，可減少部件的數量，可降低排氣的壓降，可提高冷卻效率，并且可確保高可靠性。
另外，在本實施例中，無需使用工具即可拆卸全部部件。具體地，可使用作為彈簧的風扇單元殼2的簧片4，采用單一運動而固定冷卻風扇1，即，可固定冷卻風扇1而無需使用工具。另外，因為將風扇單元殼2滑動而容納于壓鑄殼31中，且使用簧片和孔來鎖定，并且風扇罩21的簧片與壓鑄殼31的孔和簧片接合，所以消除了對通常需要的固定螺釘和加強金屬板的需求，并且顯著降低了工時數、更換需要的時間和成本。
此外，在更換冷卻風扇1時，因為風扇單元2的容納空間形成在壓鑄殼31上，所以如上述不需要從逆變器單元拆卸前罩61。另外，因為可僅通過風扇罩21的接合/鎖定機構而固定風扇單元殼2自身，所以可采用單一運動將風扇單元殼2從逆變器單元拆卸，而無需使用諸如起子的工具，因此，大大減少了更換所需的時間。
另外，因為風扇單元殼2設置在逆變器單元的外側，當將風扇單元殼2向前拉時，在冷卻風扇1上積累的灰塵不會掉落到逆變器單元中。此外，因為冷卻風扇1設置在逆變器單元的頂部，所以可降低排氣的壓降，提高冷卻效率并且避免了螺釘的掉落。從而，逆變器單元可在質量方面得到顯著提升。
權利要求
1.一種逆變器裝置，包括容納于逆變器主體中的加熱部件和用于冷卻所述加熱部件的冷卻風扇，所述逆變器裝置包括風扇單元殼，所述冷卻風扇作為一個整體單元而容納于其中；容納空間，其形成在所述逆變器主體頂表面的外側上，所述風扇單元殼被滑動容納于所述容納空間中；和風扇罩，其固定所述風扇單元殼。
2.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其中所述容納空間包括構成所述逆變器主體的所述頂表面的壓鑄殼，所述壓鑄殼包括容納所述風扇單元殼的凹陷部，所述壓鑄殼和所述風扇單元殼被固定成，設置在所述壓鑄殼和所述風扇單元殼中的一個中的接合部件與設置在所述壓鑄殼和所述風扇單元殼中的另一個中的被接合部件彼此接合。
3.根據權利要求1所述的逆變器裝置，其中所述壓鑄殼和所述風扇罩被固定成，設置在所述壓鑄殼和所述風扇罩中的一個中的接合部件與設置在所述壓鑄殼和所述風扇罩中的另一個中的被接合部件彼此接合。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的逆變器裝置，其中所述風扇單元殼使用作為彈簧的部件來保持所述冷卻風扇。
全文摘要
提供了一種逆變器裝置，該逆變器裝置能更容易地更換冷卻風扇，減少部件的數量，提高冷卻效率并且確保高可靠性。逆變器裝置包括容納在逆變器主體中的加熱部件和用于對加熱部件進行冷卻的冷卻風扇。在風扇單元殼中，冷卻風扇作為整體單元被容納。容納空間形成在逆變器主體的頂表面的外側。風扇罩設置成固定風扇單元殼。風扇單元殼可通過沿逆變器裝置的縱向從容納空間滑動而安裝到容納空間和從容納空間拆卸。冷卻風扇使用簧片固定到風扇單元殼而無需使用螺釘。
文檔編號H02M1/00GK101083428SQ20071010469
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月29日 優先權日2006年5月31日
發明者吉田敏弘, 鳩崎芳久 申請人:富士電機機器制御株式會社