电容器罩以及电力转换装置的制作方法

公开的实施方式涉及电容器罩以及电力转换装置。

背景技术：

专利文献1记载有逆变器单元，该逆变器单元通过将控制基板固定到电容器固定台上，使电容器和控制基板一体化，将它们埋设于壳体内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007-20238号公报(图1)

技术实现要素：

发明要解决的问题

上述现有技术的电容器固定台的接触面侧是要固定的电容器的形状。因此，需要按照容量、尺寸不同的每个电容器准备不同的固定台，导致部件数量和成本的增大。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够削减部件数量和成本的电容器罩以及具备该电容器罩的电力转换装置。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，根据本发明的一个观点，应用一种电容器罩，该电容器罩收纳电力转换装置的电容器，该电容器罩具有第1罩，该第1罩具备与尺寸不同的多种所述电容器各自的表面的一侧接触的多种第1接触面。

此外，根据本发明的另一个观点，应用一种电力转换装置，其转换电力，该电力转换装置具有：壳体；固定在所述壳体上的所述电容器罩；以及收纳于所述电容器罩的第1收纳部中的多个电容器。

此外，根据本发明的再一个观点，应用一种电容器罩，该电容器罩收纳电力转换装置的电容器，该电容器罩具有用1种电容器罩收纳尺寸不同的多种所述电容器的单元。

发明效果

根据本发明，能够削减部件数量和成本。

附图说明

图1是在电容器罩内收纳电容器(大)的情况下的、省略主体罩的状态的一个实施方式的电力转换装置的立体图。

图2是图1所示的状态的电力转换装置的纵向剖视图。

图3是在电容器罩内收纳电容器(小)的情况下的、省略主体罩的状态的电力转换装置的纵向剖视图。

图4是在图2所示的状态下省略了第2罩的状态的电力转换装置的立体图。

图5是在图2所示的状态下省略了第2罩的状态的电力转换装置的立体图。

图6是在图3所示的状态下省略了第2罩的状态的电力转换装置的立体图。

图7是在图4所示的状态下省略了电容器的状态的电力转换装置的立体图。

图8是在图6所示的状态下省略了电容器的状态的电力转换装置的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式进行说明。另外，在附图中有“上方”“下方”“左方”“右方”“前方”“后方”的标记的情况下，说明书中的说明中的“上方”“下方”“左方”“右方”“前方”“后方”是指其标记的方向。但是，电容器罩和电力转换装置的各个结构的位置关系并不限于“上方”“下方”“左方”“右方”“前方”“后方”的概念。

＜电力转换装置的概略结构＞

首先，参照图1对本实施方式的电力转换装置的概略结构进行说明。

如图1所示，电力转换装置1是将提供的电力转换成其他电力并输出的装置。作为电力转换装置1，只要是转换电力的装置，则没有特别限定，例如可以使用AC-DC转换器和DC-AC转换器、AC-AC转换器(例如矩阵转换器等)、DC-DC转换器等。

该电力转换装置1具有：壳体2，其在前方侧具备大致板状的壳体基座21，并且在内部形成风洞部6；配置在壳体基座21的前方侧的主体部4；以及收纳主体部4的主体罩(未图示)。

另外，在图1中以及后述的各图中，以壳体2的长度方向、与该长度方向垂直的宽度方向、与该长度方向以及宽度方向垂直的进深方向分别成为上下方向、左右方向、前后方向的方式，图示了电力转换装置1。此外，在图1中以及后述的各图中，适当省略电力转换装置1的各个结构的图示。

在壳体基座21上安装有散热器8。散热器8具备：大致板状的基座81和竖立设置在基座81的后方侧的面(以下，也适当称为“后表面”。)上的多个翅片82(参照后述的图2等)。而且，多个翅片82从壳体基座21的开口部22(参照后述的图2等)的前方侧插入壳体基座21的开口部22而配置在风洞部6上，同时，基座81例如利用螺钉等固定到壳体基座11的前方侧的面(以下，也适当称为“前表面”。)上，从而散热器8安装到壳体基座21上。

主体部4具备：包括电容器50和开关模块60等的多个电气部件、固定在壳体基座21的前表面上的电容器罩40。

开关模块60具备开关元件(未图示)，收纳于后述的第2收纳部S2中，同时例如利用螺钉等固定在散热器8的基座81的前表面上。

电容器罩40构成为能够收纳尺寸不同的多种电容器50。在本实施方式中，电容器罩40构成为能够收纳尺寸不同的两种电容器50。另外，电容器罩40也可以构成为能够收纳尺寸不同的3种以上的电容器50。

此外，电容器罩40构成为能够收纳同一种类的3个电容器50。另外，电容器罩40也可以构成为能够收纳1个或者2个或者4个以上的同一种类的电容器50。

以下，参照图1～图8对电容器50和电容器罩40的结构进行说明。另外，图1、图2、图4、图5以及图7对应于尺寸不同的两种电容器50中的尺寸大的电容器50(以下，也适当称为“电容器(大)50”。)收纳于电容器罩40中的情况。另一方面，图3、图6以及图8对应于尺寸不同的两种电容器50中的尺寸小的电容器50(以下，也适当称为“电容器(小)50”。)收纳于电容器罩40中的情况。

＜电容器的结构＞

如图2～图6所示，收纳于电容器罩40的各个电容器50是使用了膜(例如塑料膜等)作为电介体的圆筒型的膜电容器，具有在过电流时沿圆筒轴向(该例中为上下方向)延伸的特性。另外，作为电容器50，也可以使用不具备在过电流时沿圆筒轴向延伸的特性的圆筒状的电容器。此外，电容器50的形状不限于圆筒型，也可以是硬币型和方型等其他形状。此外，电容器50的种类并不限于膜电容器，也可以是陶瓷电容器和电解电容器等其他种类。

在这些各个电容器50的圆筒轴向的一端部(该例中为上端部)上设有接地端子51，在该例中，在圆筒轴向的另一端部(该例中为下端部)上设有两个布线端子52。接地端子51与后述的固定部件70电连接。在布线端子52上连接有与电源以及其他电气部件(例如电抗器等)之间的连接用的电缆布线(未图示)。在该例中，各个电容器50的与固定在固定部件70上的一侧相反的一侧的下端部沿圆筒轴向延伸。另外，作为电容器50，也可以使用其圆筒轴向的一端部以及另一端部中的一个端部上设有接地端子和布线端子双方的圆筒状电容器。

而且，能够收纳于电容器罩40的两种电容器50即电容器(大)50和电容器(小)50的外形尺寸彼此不同。更具体地说，电容器(大)50和电容器(小)50的圆筒轴向和径向双方的尺寸彼此不同。另外，电容器(大)50和电容器(小)50也可以是仅圆筒轴向和径向中的一方的尺寸彼此不同。

＜电容器罩的结构＞

如图1～图8所示，电容器罩40由俯视观察为大致长方形状的树脂制的第1罩41和能够在第1罩41上装卸的俯视观察为大致长方形状的树脂制的第2罩42构成。另外，第1罩41和第2罩42的形状不限于俯视观察为大致长方形状，也可以是其他形状。此外，第1罩41和第2罩42的材料不限于树脂，也可以是其他材料。而且，通过第1罩41固定在壳体基座21的前表面上，同时第2罩42从第1罩41的前方侧安装到第1罩41上，从而电容器罩40固定在该前表面上。

在该电容器罩40的第1罩41和第2罩42之间形成有第1收纳部S1(参照图2和图3)。在第1收纳部S1中收纳3个电容器50。更具体地说，在第1收纳部S1中沿着左右方向收纳3个电容器50。

(第1罩)

第1罩41中的与第2罩42相对的一侧(该例中为前方侧)沿着左右方向具备3组与电容器(大)50以及电容器(小)50各自的表面的一侧(该例中为后方侧)接触的两种第1接触面41a、41b。第1接触面41a、41b是内部形状尺寸彼此不同的凹面状。更具体地说，第1接触面41a、41b是曲率半径彼此不同的圆筒面状。

即，第1接触面41a是与圆筒状的电容器(大)50的表面的后方侧接触的接触面，是与该电容器(大)50的外部形状一致的(相对大的)曲率半径的圆筒面状。另一方面，第1接触面41b是与圆筒状的电容器(小)50的表面的后方侧接触的接触面，是与该电容器(小)50的外部形状一致的(相对小的)曲率半径的圆筒面状。此时，第1接触面41b配置在第1接触面41a的下方侧。另外，第1接触面41b也可以配置在第1接触面41a的上方侧。而且，在第1接触面41a、41b的边界上，由于该第1接触面41a、41b的高低差而形成有阶梯面41c(参照图5)。

另外，第1接触面41a、41b的形状不限于圆筒面状，只要是与对应的电容器50的外部形状一致的形状，则也可以是其他形状。例如，第1接触面41a、41b也可以是如下的形状：凹陷成剖视观察为大致长方形状的凹面状、或者凹陷成剖视观察为大致梯形的凹面状、凹陷成剖视观察为大致V字形状的凹面状等。此外，第1接触面41a、41不需要一定是凹面状，也可以是凸面状和平面状等。

此外，第1罩41的周缘部的多个部位(例如四角)上分别配置有能够固定在壳体基座21的前表面上的脚部44。即，第1罩41由多个脚部44支承，同时多个脚部44例如利用螺钉等固定在壳体基座21的前表面上，从而第1罩41固定在该前表面上。而且，由第1罩41和支承该第1罩41的多个脚部44在第1罩41的与上述第1收纳部S1相反的一侧即第1罩41与壳体基座21之间，形成第2收纳部S2，该第2收纳部S2是周围的多个部位开放的收纳空间。在第2收纳部S2中收纳上述开关模块60(参照图1和图5)。即，电容器50和开关模块60配置成在与壳体基座21的面方向垂直的方向(该例中为前后方向)上重叠。

(第2罩)

第2罩42中的与第1罩41相对的一侧(该例中为后方侧)的、与上述第1罩41的第1接触面41a、41b分别对应的位置上，沿着左右方向具备3组与电容器(大)50以及电容器(小)50各自的表面的另一侧(该例中为前方侧)接触的两种第2接触面42a、42b(参照图2和图3)。第2接触面42a、42b是内部形状尺寸彼此不同的凹面状。更具体地说，第2接触面42a、42b是曲率半径彼此不同的圆筒面状。

即，第2接触面42a是与圆筒状的电容器(大)50的表面的前方侧接触的接触面，是与该电容器(大)50的外部形状一致的(相对大的)曲率半径的圆筒面状。另一方面，第2接触面42b是与圆筒状的电容器(小)50的表面的前方侧接触的接触面，是与该电容器(小)50的外部形状一致的(相对小的)曲率半径的圆筒面状。而且，在第2接触面42a、42b的边界上，由于该第2接触面42a、42b的高低差而形成了阶梯面42c(参照图2和图3)。

另外，第2接触面42a、42b的形状不限于圆筒面状，只要是与对应的电容器50的外部形状一致的形状，则也可以是其他形状。例如，第2接触面42a、42b也可以是如下的形状：凹陷成剖视观察为大致长方形状的凹面状、或者凹陷成剖视观察为大致梯形的凹面状、凹陷成剖视观察为大致V字形状的凹面状等。此外，第2接触面42a、42b不需要一定是凹面状，也可以是凸面状和平面状等。

因此，在电容器罩40中收纳电容器(大)50的情况下，能够利用第1罩41的第1接触面41a和第2罩42的第2接触面42a按压该电容器(大)50的表面的后方侧和前方侧。另一方面，在电容器罩40中收纳电容器(小)50的情况下，能够利用第1罩41的第1接触面41b和第2罩42的第2接触面42b按压该电容器(小)50的表面的后方侧和前方侧。即，能够利用1种电容器罩40(第1罩41和第2罩42)在接触面上按压径向尺寸不同的两种圆筒状的电容器50(电容器(大)50和电容器(小)50)的表面的后方侧和前方侧。由此，能够利用1种电容器罩40收纳径向尺寸不同的两种圆筒状的电容器50(电容器(大)50和电容器(小)50)。即，第1罩41的第1接触面41a、41b和第2罩42的第2接触面42a、42b构成用1种电容器罩收纳尺寸不同的多种电容器的单元。

此外，在第2罩42的上端部具有用于钩挂电力转换装置1的布线(未图示)的钩部43。另外，第2罩42上的钩部43的个数/设置位置没有特别的限定。此外，也可以替代第2罩42而在第1罩41上设置钩部，或者，在第2罩42和第1罩41上设置钩部。或者，也可以第1罩41和第2罩42上都不设置钩部。钩部43上可设置安装在钩挂于该钩部43的布线上的例如铁氧体磁芯等的高频噪声的吸收滤片(未图示)。另外，钩部43也可以仅用于钩挂布线，而不是能够设置安装在布线上的吸收滤片的结构。

(固定部件)

此外，固定部件70在上述第1收纳部S1内以能够改变位置的方式固定在第1罩41的前表面。另外，也可以替代第1罩41的前表面而使固定部件70在第1收纳部S1内以能够改变位置的方式固定在第2罩42的后表面，或者，也可以使固定部件70在第1收纳部S1内以能够改变位置的方式固定在第1罩41的前表面和第2罩42的后表面。在固定部件70上分别固定3个电容器50的上端部。更具体地说，在第1罩41的前表面中的、上端部被固定的3个电容器50的下端部和上述第1罩41的阶梯面41c之间形成预先设定的尺寸的空隙S3的位置上，固定固定部件70(参照图2和图3)。此时，空隙S3是允许上端部固定在固定部件70上的3个电容器50在圆筒轴向上的延伸量的尺寸。

即，固定部件70具有：平板部71和从平板部71的两端分别在与该平板部71垂直的方向上延伸的两个延伸设置部72、73。一端侧(该例中为后端侧)的延伸设置部72上设有能够贯通插入后述的螺钉B的贯通孔(未图示)。此外，在第1罩41的前表面中的与电容器(大)50的上端部对应的位置附近，在该例中，设有两处能够插入后述的螺钉B的插入孔45，与电容器(小)50的上端部对应的位置附近，在该例中，设有两处能够插入后述的螺钉B的插入孔46(参照图6～图8)。

而且，在电容器罩40中收纳电容器(大)50的情况下，固定部件70以延伸设置部72的贯通孔与上述插入孔45重叠的方式配置在第1罩41的前表面的状态下，螺钉B插入该贯通孔和插入孔45并紧固(插入到插入孔45或者螺母)。由此，在第1罩41的前表面中的、上端部被固定的电容器(大)50的下端部和阶梯面41c之间形成允许该电容器(大)50的延伸量的尺寸的空隙S3的位置上，固定固定部件70。因此，在过电流等异常时，电容器(大)50由于其下端部在空隙S3内沿圆筒轴向延伸，从而能够发挥保护功能。

另一方面，在电容器罩40中收纳电容器(小)50的情况下，固定部件70以延伸设置部72的贯通孔与上述插入孔46重叠的方式配置在第1罩41的前表面的状态下，螺钉B插入该贯通孔和插入孔46并紧固(插入到插入孔46或者螺母)。由此，在第1罩41的前表面中的、上端部被固定的电容器(小)50的下端部和阶梯面41c之间形成允许该电容器(小)50的延伸量的尺寸的空隙S3的位置上固定固定部件70。因此，在过电流等异常时，电容器(小)50由于其下端部在空隙S3内沿圆筒轴向延伸从而能够发挥保护功能。

另外，在第1罩41的前表面上，也可以替代插入孔45、46，设有长孔，该长孔从与电容器(大)50的上端部对应的位置附近一直设置到与电容器(小)50的上端部对应的位置附近。

此外，在上端部固定在固定部件70上的电容器50是不具备在过电流时沿圆筒轴向延伸的特质的电容器的情况下，也可以在第1罩41的前表面中的、该电容器50的下端部和阶梯面41c之间没有形成空隙S3的位置上，固定固定部件70。

此外，在本实施方式中，固定部件70由适当的导电性材料(例如铁等)构成，具有导电性。在该固定部件70的平板部71上设有3个贯通插入上述电容器50的接地端子51而能够电连接的贯通孔74(相当于端子连接部)。因此，收纳于电容器罩40的各个电容器50的接地端子51在贯通插入对应的贯通孔74而电连接的状态下，通过紧固于螺母N而固定在平板部71上。由此，这些各个电容器50的接地端子51经由固定部件70而接地于壳体2。

另外，端子连接部的结构不限于贯通孔74，只要是能够电连接接地端子51的结构，则也可以是其他结构。此外，在不需要将接地端子51与固定部件70电连接的情况下，固定部件70也可以不具备端子连接部，或者固定部件70也可以是非导电性的。此外，也可以替代具备平板部71和延伸设置部72、73的固定部件70，例如利用电容器带等的其他结构的固定部件将收纳于电容器罩40的电容器50以能够改变位置的方式固定于第1罩41的前表面。

＜本实施方式的效果＞

如以上说明，本实施方式的电力转换装置1的电容器罩40具有第1罩41。第1罩41具备与尺寸不同的两种电容器50各自的表面的后方侧接触的两种第1接触面41a、41b。此外，在本实施方式中，特别是电容器罩40具有在上述第1罩41上装卸的第2罩42。第2罩42在与上述第1罩41的第1接触面41a、41b分别对应的位置上具备与尺寸不同的两种电容器50各自的表面的前方侧接触的两种第2接触面42a、42b。而且，第2罩42在安装到第1罩41上时，在第2罩42与第1罩41之间形成收纳上述电容器50的第1收纳部S1。

由此，能够利用1种第1罩41和第2罩42在接触面上按压尺寸(容量)不同的两种电容器50的表面的后方侧和前方侧。即，能够用1种电容器罩40收纳尺寸不同的两种电容器50。其结果是，由于不需要按照收纳的电容器50的尺寸准备电容器罩40，因此，能够削减部件数量和成本。

此外，在本实施方式中，特别是电容器罩40具有固定部件70，该固定部件70在第1收纳部S1内以能够改变位置的方式固定于第1罩41，固定电容器50的上端部固定于该固定部件70。由此，能够针对尺寸不同的两种电容器50，使用1种固定部件70并改变其位置，从而固定电容器50的上端部。除了在第1罩41和第2罩42的接触面上按压电容器50的表面之外，还能够用固定部件70固定其上端部，因此，能够牢固地固定电容器50。此外，由于能够用1种固定部件70固定尺寸不同的两种电容器50，因此，不需要按照收纳的电容器50的尺寸准备固定部件70，能够削减部件数量和成本。

此外，在本实施方式中，特别是第1罩41的第1接触面41a、41b是内部形状尺寸不同的凹面状，第2罩的第2接触面42a、42b是内部形状尺寸不同的凹面状。由此，能够利用1种第1罩41和第2罩42在接触面上按压外形尺寸不同的两种电容器50的表面的后方侧和前方侧。其结果是，能够用1种电容器罩40收纳外形尺寸不同的两种电容器50。

此外，在本实施方式中，特别是第1罩41的第1接触面41a、41b是曲率半径不同的圆筒面状，第2罩的第2接触面42a、42b是曲率半径不同的圆筒面状。由此，能够利用1种第1罩41和第2罩42在接触面上按压直径不同的两种圆筒型的电容器50的表面的后方侧和前方侧。其结果是，能够用1种电容器罩40收纳直径不同的两种圆筒型的电容器50。

此外，在本实施方式中，尤其能够得到如下的效果。即，在电力转换装置1使用的电容器50中，包含有在过电流等异常时沿圆筒轴向延伸从而发挥保护功能的圆筒型电容器。在将这样的电容器50收纳于电容器罩40的情况下，由于固定其两端部之后上述保护功能不再起作用，因此，需要至少不固定一端部使其成为自由端。在本实施方式中，在上端部固定于固定部件70上的电容器50的下端部和上述第1罩41的阶梯面41c之间形成预先设定的尺寸的空隙S3的位置上，固定固定部件70。由此，通过使上述空隙S3成为允许电容器50的延伸量的尺寸的空隙，能够以可发挥保护功能的方式固定电容器50并且收纳电容器50。

此外，在本实施方式中，尤其能够得到如下的效果。即，在电力转换装置1使用的电容器50中，包含有在圆筒轴向的一端部具有接地端子51的电容器。在将这样的电容器50收纳于电容器罩40的情况下，需要将接地端子51与壳体2接地。在本实施方式中，固定部件70具有导电性，具有构成为与电容器50的接地端子51电连接的贯通孔74。由此，能够经由固定部件70将电容器50的接地端子51接地于壳体2。此外，由于能够兼用固定部件和接地部件，因此，能够削减部件数量和成本。

此外，在本实施方式中，特别是第2罩42具有用于钩挂电力转换装置1的布线的钩部43。由此，能够固定或整理电力转换装置1的布线。此外，也能够在钩部43上设置上述吸收滤片，降低高频噪声。

此外，在本实施方式中，特别是在第1罩41的周缘部的多个部位分别配置脚部44。多个脚部44在第1罩41的与第1收纳部S1相反的一侧形成收纳上述开关模块60的第2收纳部S2。由此，在电容器罩40固定在壳体基座21上时，能够将电容器50和开关模块60配置成在与壳体基座21的面方向垂直的方向上重叠。由此，与将电容器50和开关模块60配置成在壳体基座21的面方向(上下方向或者左右方向)上并列的情况相比，能够减小电力转换装置1的面方向(上下方向和左右方向)的尺寸。因此，能够使电力转换装置1小型化。此外，由于收纳开关模块60的第2收纳部S2由第1罩41和多个脚部44形成，因此，成为周围的多个部位开放的收纳空间。因此，能够通过强制对流或者自然对流在收纳于第2收纳部S2的状态下对具备发热量较大的开关元件的开关模块60进行冷却。

＜变形例等＞

另外，公开的实施方式不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨以及技术思想的范围内进行各种变形。

在上述实施方式中，电容器罩40虽然由第1罩41和第2罩42这两个罩构成，但是构成电容器罩40的罩的数量不限于两个。例如，电容器罩40也可以仅由具备与尺寸不同的多种电容器50各自的表面的一侧接触的多种接触面(相当于第1接触面)的1个罩(相当于第1罩)构成。或者，电容器罩40也可以由3个以上的罩构成。

另外，以上说明中的“垂直”并不是指严格意义上的垂直。即，“垂直”是指，允许设计上、制造上的公差、误差，“实质上垂直”的意思。

此外，除了以上已经记载的内容以外，还可以适当组合基于上述实施方式等的方法来利用。

虽然没有进行一一举例其他实施方式，但是，上述实施方式可在不脱离其主旨的范围内施加各种变更而实施。

标号说明

1：电力转换装置

2：壳体

40：电容器罩

41：第1罩

41a、b：第1接触面

41c：阶梯面

42：第2罩

42a、b：第2接触面

42c：阶梯面

43：钩部

44：脚部

50：电容器

51：接地端子

52：布线端子

70：固定部件

74：贯通孔(端子连接部)

S1：第1收纳部

S2：第2收纳部

S3：空隙。