变换设备制造技术

一种高可靠的变换设备，它能有效地冷却变换设备的主电路部分和逻辑部分，并降低从主电路部分到逻辑部分的电磁干扰以防止逻辑部分的误动作。它还能有效地冷却平滑电容器，以延长平滑电容器的寿命。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变换设备，该变换设备在机箱中具有一个成为热源的主电路部分、一个逻辑部分以及低热阻元件，例如，平滑电容器;更具体地说，涉及一种适合于改进封闭或全封闭结构可靠性的实际安装结构。变换设备通常由一主电路部分和一逻辑部分所构成。在一般的变换设备中，如同以前在第61-153499号日本技术登记公开中所披露的那样，主电路部分和逻辑部分是包含在唯一的一个机箱内的。为了实现用空气冷却，产生大量热的主电路部分直接安装在散热片上。逻辑部分虽然只产生极少的热，但对热的抵抗能力却较差，因此需要降低周围的空气温度。在逻辑部分和主电路部分装在一个机箱内的场合下，环绕着逻辑部分的空气被主电路部分散发出的大量的热所加热，导致逻辑部分温度上升。为了阻止逻辑部分的温度上升到超过它的允许温度，主电路部分设置有大尺寸的散热片或安装有冷却风扇，从而提高冷却能力，以减少主电路部分的热。具有开关功能的主电路部分很可能成为逻辑部分的干扰源。为了防止此电磁干扰，在主电路部分和逻辑部分之间有一空间并外加设置一电磁屏蔽板，从而防止了逻辑部分因干扰而引起的误动作。因为在主电路部分和逻辑部分之间没有特别为热隔离采用屏蔽，所以被产生大量热的主电路部分的元件所加热了的空气通过设置在主电路部分和逻辑部分间的电磁屏蔽板与机箱内壁之间流入逻辑部分，导致逻辑部分周围空气温度的增加。由主电路部分所加热的空气将加热电磁屏蔽板。为了改进磁屏蔽效果而用铁皮制成的电磁屏蔽板是良好的热导体，这大概会使逻辑部分侧的温度升高。在上述主电路部分和逻辑部分容纳在一个机箱内的变换设备中，存在着对来自主电路部分的热抵抗能力差的逻辑部分周围空气温度上升的问题。此外，需要提供足够的空间和在主电路部分与逻辑部分间设置阻止电磁干扰用的电磁屏蔽板。这对设备的小型化是不利的。此外，一般的设备，如第60-151186号日本技术登记中所述的那样，包括容纳在一个机箱内的一些发热部件(例如开关元件)以及一个平滑电容器;并且在平滑电容器端部的上面设置有一块装有开关元件的控制电路的印刷电路板。此外，没有提供冷却平滑电容器的措施，也没有为控制电路在万一因平滑电容器过流而引起破裂时提供保护措施。在第61-47699和61-67994号日本技术登记中披露了一种平滑电容器的冷却结构。本专利技术的一个目的是提供一种高可靠的变换设备，它能有效地冷却变换设备的主电路部分和逻辑部分，并保护逻辑部分免受主电路部分热的影响，从而防止了它们的失效和误动作。本专利技术的另一个目的是提供一种高可靠的变换设备，它能有效地冷却变换设备的主电路部分和逻辑部分，并降低从主电路部分到逻辑部分的电磁干扰，以防止逻辑部分的误动作。本专利技术进一步的目的是提供一种高可靠的变换设备，它能有效地冷却平滑电容器，以延长平滑电容器的寿命。上述那些目的的达到是通过使变换设备包括有一个含有发热元件的主电路部分、一个离开主电路部分而设置的逻辑部分、一个设置在主电路部分和逻辑部分之间的屏蔽部件以及一个冷却主电路部分的冷却装置;上述主电路部分和逻辑部分分别装在由屏蔽部件隔开的独立的室内。在本专利技术的一个较佳实施方案中，屏蔽部件是作为主电路部分和逻辑部分之间的冷却剂通道而提供的。在另一个较佳实施方案中，在屏蔽部件底端有一个空气入口，在其顶部有一个空气排出口，以致外界空气可以流入冷却剂通路。此外，在由一个包含有发热元件的主电路部分、一个离开主电路部分而设置的逻辑部分、一个设置在主电路部分和逻辑部分之间的热屏蔽部件以及一个具有致冷剂通道(其中有冷却主电路部分的致冷剂流过)的冷却装置所组成的变换器设备中，在热屏蔽部件侧的逻辑部分上设置有一个磁屏蔽部件。在此较佳实施方案中，在热屏蔽部件和磁屏蔽部件之间设置有一空气层。通过使变换设备包括一个包含有发热元件的主电路部分、一个离开主电路部分设置的逻辑部分、一个设置在主电路部分和逻辑部分之间的屏蔽部件以及一个具有致冷剂通道(其中有冷却主电路部分的冷却剂流过)的冷却装置，能够达到上述那些目的;主电路部分具有一平滑电容器，而平滑电容器局部地设置在冷却剂通道中。在此较佳实施方案中，上述冷却装置具有一些冷却叶片，叶片的弯曲部分制成可将致冷剂导向平滑电容器的形状。根据本专利技术，用一种导电材料制成的屏蔽板去屏蔽来自主电路部分的电磁干扰，从而有效地改进了抗干扰能力。因为在低的允许温度工作的逻辑部分不再受来自主电路部分的热的影响，所以能阻止很可能是由热引起的逻辑部分的故障和误动作。此外，根据包括有热屏蔽部件和电磁屏蔽部件组合的本专利技术的较佳实施方案，有可能阻断到逻辑部分的振动的通路，从而防止了由振动造成的逻辑部分故障，于是增强了它的可靠性。冷却装置将开关元件冷却，防止该处的温度上升。至少电容器的一部分被冷却装置所冷却，所以电容器本身温度的上升可以变小，从而防止了电容器中电介质的损坏。屏蔽装置起着防止从破裂电容器中喷射出的物质粘附在逻辑部分的印刷电路板上或将它损伤。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方案的变换设备构造的透视部件分解图;图2至4是分别示出根据此实施方案的屏蔽板构造的平面图、侧视图、和侧视剖面图;图5是示出电缆穿过处屏蔽板的部分构造的剖面图;图6是安装好的屏蔽板的透视部件分解图;图7是示出此实施方案的变换设备构造的侧视剖面图;图8是示出此实施方案中气流的侧视剖面图;图9是示出此实施方案的电路结构的电路图;图10、11和12分别为示出根据本专利技术第一实施方案的变换设备构造的透视图、侧视剖面图和底视图;图13和14分别为示出此实施方案中电容器构形的平面图和侧视图;图15是示出本专利技术第二实施方案中变换设备构造的侧视剖面图;图16至18分别是示出根据此实施方案的屏蔽板构造的平面图、侧视图和侧视剖面图;图19是示出根据本专利技术第三实施方案的变换设备的侧视图;图20至22分别为示出此实施方案中屏蔽板构造的平面图、侧视图和侧视剖面图;图23是示出本专利技术第四实施方案中变换设备构造的侧视剖面图;图24至26分别为示出此实施方案的屏蔽板构造的平面图、侧视图和侧视剖面图;图27是示出本专利技术第五实施方案中变换设备构造的侧视剖面图;图28至30分别为示出此实施方案的屏蔽板构造的平面图、侧视图和侧视剖面图;图31是示出本专利技术第六实施方案中变换设备构造的侧视剖面图;图32和33分别为示出本专利技术第七实施方案中变换设备构造的侧视剖面图和底视图;图34是示出根据此实施方案的变换设备中电路构成的方框图;图35至37分别为示出本专利技术第八实施方案中变换设备的构造的平面图、侧视剖面图和底视图;图38和39分别为示出本专利技术第九实施方案中变换设备的局部剖开前视图和底视图;图40和41分别为示出本专利技术第十实施方案的变换设备的局部剖开前视图和底视图;图42和43分别为示出本专利技术第十一实施方案的变换设备的局部剖开前视图和底视图;图44是示出根据本专利技术第十二实施方案的变换设备构造的纵向侧视图;图45是此实施方案的局部剖开前视图;图46至48分别为示出本专利技术第十三至十五实施方案中变换设备构造的纵向侧视图。后文将参照图1至43描述根据本专利技术的变换设备的示范性实施例。首先，将参照图1至14描述本专利技术的第一实施方案。此变换设备由一些基本部件所组成，基本部件包括由一个整流器106、一个平滑电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变换设备，它包括：一个包括有发热元件的主电路部分；一个离开所述主电路部分设置的逻辑部分；一个设置在所述主电路部分和所述逻辑部分之间的屏蔽部件；以及一个冷却所述主电路部分的冷却装置；所述主电路部分和所述逻辑部分是这样构 成的，以致它们借助于所述屏蔽部件能被分别设置在单独的室内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神原孝次，朝吹弘，井堀敏，长谷川健吾，南藤谦二，柳田武彦，铃木尚仁，马场繁之，藤井洋，鸟居单尔，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]