JP2003199362A - 電源装置の電子部品保護構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に実装された電子部品を低コストにて水
やごみから保護できること。 【解決手段】 直流電力を商用電源系統の周波数に対応
した交流電力に変換して上記系統へ供給可能とする電源
装置１０であって、外装ケース１１内に配置されたメイ
ン基板１３におけるインバータ装置２４の略直上に、こ
のインバータ装置を隠す保護シート５０が設置されたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力を商用電
源系統の周波数に対応した交流電力に変換して上記系統
へ供給可能とする電源装置の電子部品保護構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、太陽光をエネルギー源として発電
した電力を自家使用するのみならず、自家で使用しなか
った余剰電力を商用電源系統へ供給可能とする系統連系
型発電装置としての太陽光発電装置が普及しつつある。

【０００３】このような太陽光発電装置では、太陽電池
によって発電した直流電力を、電源装置を用いて商用電
源系統の周波数に対応した交流電力に変換している。

【０００４】上記電源装置には、直流電力を交流電力に
変換するインバータ装置等の各種電子部品を実装した基
板が、外装ケース内に配置されている。特に、インバー
タ装置は発熱部品であることから、ヒートシンクに直接
固着されて放熱が実施される。このため、外装ケースの
上面及び下面には、冷却用の空気を流入し流出するため
の通気スリットが形成されている。

【０００５】更に、従来の電源装置では、特に、外装ケ
ース上面の通気スリットから水やごみが侵入して、イン
バータ装置等の電子部品に落下して付着しないように、
外装ケース上面の下方にスリット板が配置されている。
このスリット板に形成された多数のスリットのピッチ
は、外装ケース上面のスリットのピッチと同一であり、
スリット板は、そのスリットが外装ケース上面のスリッ
トに対し、平面視でずれた位置となるように配置され
る。このスリット板によって、冷却用空気の通気を確保
しつつ、水やごみの侵入が防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な電源装置では、外装ケース上面の下方にスリット板を
設置しなければならないので、その分コストが上昇して
しまう。

【０００７】また、外装ケース上面のスリット及びスリ
ット板のスリットを通って、外装ケース内に昆虫などの
小動物が侵入してしまう恐れがある。

【０００８】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、基板に実装された電子部品を、低コ
ストにて水やごみから保護できる電源装置の電子部品保
護構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、直流電力を商用電源系統の周波数に対応した交流電
力に変換して上記系統へ供給可能とする電源装置であっ
て、外装ケース内に配置された基板における電子部品の
略直上に、この電子部品を隠すシート部材が設置された
ことを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記電子部品は、直流電力を交流電力
に変換するインバータ装置であることを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、上記インバータ装置がヒートシンクに
固着され、上記シート部材が、上記ヒートシンクに向か
って下方に傾斜して構成されたことを特徴とするもので
ある。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の発明において、上記外装ケースに
は、シート部材の上方に通気口が形成されるとともに、
この通気口を覆う防虫用の網が設けられたことを特徴と
するものである。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれかに記載の発明において、上記直流電力は、太
陽電池により発電されたものであることを特徴とするも
のである。

【００１４】請求項１、２または５に記載の発明には、
次の作用がある。

【００１５】外装ケース内に配置された基板における電
子部品の略直上に、この電子部品を隠すシート部材が設
置されたことから、このシート部材によって、当該電子
部品に水またはごみが付着することを防止でき、電子部
品を低コストにて水やごみから良好に保護できる。

【００１６】請求項３に記載の発明には、次の作用があ
る。

【００１７】インバータ装置がヒートシンクに固着さ
れ、シート部材が、ヒートシンクに向かって下方に傾斜
して構成されたことから、水またはごみは、シート部材
に案内されてヒートシンクに落下するので、この傾斜し
たシート部材によって、インバータ装置を水またはごみ
から更に良好に保護できる。

【００１８】請求項４に記載の発明には、次の作用があ
る。

【００１９】外装ケースには、この外装ケースの通気口
を覆う防虫用の網が設けられたことから、電源装置内に
昆虫等の小動物が侵入することを防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電源装置の
一実施形態を示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が正面図、
（Ｃ）が底面図、（Ｄ）が左側面図、（Ｅ）が右側面図
である。図２は、図１の電源装置において、フロントパ
ネルを取り除いたときの正面図である。

【００２１】系統連系発電装置としての太陽光発電装置
は、発電手段としての太陽電池（不図示）と、系統連系
型の電源装置１０とを有して構成される。この電源装置
１０は、商用電源系統に接続（連系）され、太陽電池に
より発電された直流電力を、商用電源系統の交流電力に
対応した交流電力に変換して、この商用電源系統へ供給
（回生）可能とする。

【００２２】上記電源装置１０は、図４にも示すよう
に、外装ケース１１及びフロントパネル１２内に、複数
枚の基板（第１の基板としてのメイン基板１３、第２の
基板としてのサブ基板１４、及び表示基板１５）が積層
状態で配置されて構成される。この電源装置１０は、建
物の壁３４に取り付けられた壁掛板３５を介して上記壁
３４に取り付けられる。この取付け状態で、メイン基板
１３、サブ基板１４及び表示基板１５等は、熱による空
気の自然対流（矢印Ａ）の方向に平行に積層される。

【００２３】上記外装ケース１１は、図４及び図５に示
すように、底面部１６及び側面部１７が一体化された本
体パネル１８の背面側、上面側にリアパネル１９、トッ
プパネル２０がそれぞれビス止めなどにより固定されて
成る。この本体パネル１８の前部開口２１を閉塞すべ
く、上記フロントパネル１２が本体パネル１８の底面部
１６とトップパネル２０とにビス止め固定される。

【００２４】また、リアパネル１９には放熱体としての
ヒートシンク２２がビス止め等により固定され、このヒ
ートシンク２２にメイン基板１３が、複数本の六角支柱
２３等を用いて固定して取り付けられる。つまり、メイ
ン基板１３は、ヒートシンク２２を介して外装ケース１
１のリアパネル１９に固定して取り付けられる。

【００２５】このメイン基板１３には、インバータ装置
２４や電解コンデンサ２５等の発熱電子部品が主に実装
されている。上記インバータ装置２４は、単相ブリッジ
状に接続された複数のスイッチング素子をモジュール化
したものであり、直流電力を交流電力に変換する。この
インバータ装置２４は、ヒートシンク２２に直接接触し
て固着されて、スイッチング素子からの放熱が効率的に
実施される。

【００２６】サブ基板１４には、マイクロコンピュータ
２６等を含む各種の電子機器が実装されている。このマ
イクロコンピュータは、例えばインバータ装置２４にお
けるスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御して、
このインバータ装置２４が、太陽電池により発電された
直流電力を、商用電源系統の周波数に対応した交流電力
に変換するよう制御する。

【００２７】このサブ基板１４は、図２、図３及び図４
に示すように、メイン基板１３を覆うようにして設置さ
れた基板取付部材としてのサブ基板取付金具２７を介し
て、外装ケース１１に固定して取り付けられる。つま
り、このサブ基板取付金具２７は、図７に示すように、
略平面形状のベース面２８の一側縁から側壁面２９が一
体に延設されたものであり、ベース面２８にサブ基板１
４が固定して取り付けられる。そして、図２及び図３に
示すように、ベース面２８がビス３０を用いてトップパ
ネル２０に、また側壁面２９がビス３０を用いてリアパ
ネル１９にそれぞれ固定される。

【００２８】サブ基板取付金具２７の上記側壁面２９
は、リアパネル１９に固定されたリアクトル３１からの
熱を遮断して、メイン基板１３の電解コンデンサ２５等
をその熱から保護する機能を有する。また、サブ基板取
付金具２７は、ベース面２８及び側壁面２９によって、
メイン基板１３を収納する部屋３２（図４）を、リアク
トル３１を収納する部屋３３（図２）から区画し、それ
ぞれの部屋３２、３３で熱による空気の自然対流（図４
の（矢印Ａ））を発生させる。これにより、部屋３２で
はメイン基板１３の、部屋３３ではリアクトル３１の、
それぞれの放熱効果が促進される。

【００２９】前記表示基板１５は、図４及び図５に示す
ように、複数の操作ボタン３６及び表示部３７を備え、
ビス３０を用いて表示部取付部材としての表示部金具３
８に固定して取り付けられる。この表示部金具３８はオ
ーナメント３９を接着するものであり、図３及び図６に
示すように、その両端部がビス３０を用いてサブ基板取
付金具２７に固定される共に、その中央部がビス３０及
びブッシュ４３を用いて本体パネル１８の底面部１６に
固定される。

【００３０】このような表示基板１５、表示部金具３８
及びオーナメント３９の取付け状態において、表示基板
１５の操作ボタン３６は、表示部金具３８、オーナメン
ト３９のそれぞれのボタン挿通穴４０、４１に挿通さ
れ、オーナメント３９から突設される。また、このオー
ナメント３９は、図１及び図４に示すように、フロント
パネル１２が外装ケース１１（つまり、トップパネル２
０及び本体パネル１８の底面部１６）にビス３０を用い
て固定された時に、フロントパネル１２の開口４２内に
収容される。

【００３１】上述のように、表示基板１５及びオーナメ
ント３９が表示部金具３８に固定して取り付けられ、こ
の表示部金具３８が本体パネル１８の底面部１６に固定
されたことから、フロントパネル１２が外装ケース１１
における本体パネル１８の底面部１６及びトップパネル
２０に固定された時には、これらの表示基板１５、オー
ナメント３９、表示部金具３８、外装ケース１１及びフ
ロントパネル１２は一体化される。更に、表示基板１５
は、表示部金具３８に取り付けられてサブ基板１４とは
一体化されず、このサブ基板１４に対し、表示部金具３
８及びサブ基板取付金具２７を介して連結される。

【００３２】また、オーナメント３９を固着し、且つ表
示基板１５を固定して取り付けた表示部金具３８が、外
装ケース１１における本体パネル１８の底面部１６に固
定されると共にサブ基板取付金具２７にも固定され、し
かも、このサブ基板取付金具２７が、外装ケース１１に
おけるリアパネル１９及びトップパネル２０に固定され
ることから、これらの表示部金具３８及びサブ基板取付
金具２７によって外装ケース１１の剛性が高められる。

【００３３】また、図６に示すように、表示部金具３８
をサブ基板取付金具２７に固定し、このサブ基板取付金
具２７にサブ基板１４を、表示部金具３８に表示基板１
５及びオーナメント３９をそれぞれ取り付けた状態で、
サブ基板取付金具２７をリアパネル１９及びトップパネ
ル２０から脱着させ、表示部金具３８を本体パネル１８
の底面部１６から脱着させ得るよう構成される。更に、
表示部金具３８に表示基板１５及びオーナメント３９が
取り付けられた状態で、この表示部金具３８をサブ基板
取付金具２７及び本体パネル１８の底面部１６から脱着
させ得るよう構成されて、表示基板１５及びオーナメン
ト３９の位置決め等が容易化される。

【００３４】図１（Ａ）、（Ｃ）及び図８に示すよう
に、本体パネル１８の底面部１６にスリット形状の多数
の下通気口４４Ａが形成され、また、トップパネル２０
に略正方形状の複数の上通気口４４Ｂが形成されてい
る。下通気口４４Ａは、図４に示すように、本体パネル
１８の底面部１６において、ヒートシンク２２からメイ
ン基板１３を経てサブ基板取付金具２７に到る対応領域
に形成される。また、上通気口４４Ｂは、この上通気口
４４Ｂを通ってメイン基板１３及びサブ基板１４等にゴ
ミが侵入しないように、トップパネル２０において、ヒ
ートシンク２２及びリアクトル３１に対応する部分に形
成される。

【００３５】本体パネル１８の底面部１６における下通
気口４４Ａの総開口面積とトップパネル２０における上
通気口４４Ｂの総開口面積との比は、ほぼ１５：１３と
なるよう構成される。これにより、下通気口４４Ａから
流入した空気は、ヒートシンク２２やメイン基板１３の
電子部品等からの熱により上昇して自然対流し、これら
ヒートシンク２２や電子部品等から熱を奪って上通気口
４４Ｂから流出し、これらヒートシンク２２及びメイン
基板１３の電子部品等を冷却する。

【００３６】なお、本体パネル１８の底面部１６及びト
ップパネル２０の内面には、図１及び図５に示すよう
に、それぞれ下通気口４４Ａ、上通気口４４Ｂを覆う防
虫用の網４５が設置されている。

【００３７】図２に示す端子台４６は、リアパネル１９
において、メイン基板１３を境にリアクトル３１と反対
位置に配置される。この端子台４６は、図９及び図１０
に示すように、端子台取付板４７の挿入穴４８に挿入さ
れた状態で、この端子台取付板４７にビス止め固定され
る。この端子台取付板４７は、図２及び図５に示すよう
に、端子台４６を取り付けた状態で、外装ケース１１の
リアパネル１９にビス３０を用いて３点で着脱自在に取
り付けられる。

【００３８】端子台４６の裏側（リアパネル１９側）に
メイン基板１３、サブ基板１４、表示基板１５からの配
線が接続され、端子台４６の表側（フロントパネル１２
側）に太陽電池からの配線が接続される。このように端
子台４６に配線が接続された後に、配線カバー４９が、
これらの端子台４６及び端子台取付板４７を覆うように
して、本体パネル１８の側面部１７の切り欠き部分に装
着される。

【００３９】図４に示すように、メイン基板１３の裏面
（リアパネル１９側）に実装されたインバータ装置２４
は、前述の如くヒートシンク２２に固着されて、その放
熱が実施される。このインバータ装置２４の略直上に、
図４及び図８に示すように、シート部材としての保護シ
ート５０が、平面視でインバータ装置２４を隠すように
配置される。

【００４０】この保護シート５０は、図１１に示すよう
に、平面形状の保護面部５１から下方に複数本の脚部５
２が延び、この脚部５２に係止穴５３が形成されて構成
される。図１２に示すように、保護シート５０の脚部５
２の係止穴５３を、メイン基板１３をヒートシンク２２
に固着して取り付けるための六角支柱２３に係止させる
ことによって、保護シート５０が取り付けられる。

【００４１】この保護シート５０の取り付け状態では、
保護シート５０の保護面部５１が、図４に示すようにメ
イン基板１３の上縁５４及びヒートシンク２２の上縁５
５に載置される。このとき、メイン基板１３の上縁５４
がヒートシンク２２の上縁５５よりも高いことから、保
護シート５０の保護面部５１は、ヒートシンク２２に向
かって下方に傾斜して設置される。この傾斜の角度θは
略１０度である。このように保護シート５０の保護面部
５１がヒートシンク２２に向かって下方に傾斜して設置
されることにより、水やごみ等は、保護シート５０の保
護面部５１に案内されてヒートシンク２２側へ落下す
る。

【００４２】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果〜を奏する。

【００４３】外装ケース１１内に配置されたメイン基
板１３におけるインバータ装置２４の略直上に、このイ
ンバータ装置２４を隠す保護シート５０が設置されたこ
とから、この保護シート５０によって、インバータ装置
２４に水またはごみが付着することを防止でき、インバ
ータ装置２４を低コストにて水やごみから良好に保護で
きる。

【００４４】インバータ装置２４がヒートシンク２２
に固着され、保護シート５０が、ヒートシンク２２に向
かって下方に傾斜して構成されたことから、水またはご
みは、保護シート５０に案内されてヒートシンク２２に
落下するので、この傾斜した保護シート５０によって、
インバータ装置２４を水またはごみから更に良好に保護
できる。

【００４５】外装ケース１１のトップパネル２０に
は、このトップパネル２０の上通気口４４Ｂを覆う網４
５が設けられたことから、この網４５によって、電源装
置１０内に昆虫等の小動物が侵入することを防止でき
る。

【００４６】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係る電源装置の電子部品保護構
造によれば、基板に実装された電子部品を、低コストに
て水やごみから保護できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源装置の一実施の形態を示し、
（Ａ）が平面図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が底面図、
（Ｄ）が左側面図、（Ｅ）が右側面図である。

【図２】図１の電源装置において、フロントパネルを取
り除いたときの正面図である。

【図３】図２の電源装置の斜視図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図１の電源装置の分解斜視図である。

【図６】図２の電源装置における一体化されたサブ基
板、サブ基板取付金具、表示基板及び表示部金具等を示
す斜視図である。

【図７】図２のサブ基板取付金具を示し、（Ａ）が正面
図、（Ｂ）が左側面図である。

【図８】トップパネルの取付け状態を示す平面図であ
る。

【図９】図２の端子台及び端子台取付板を示す分解図で
ある。

【図１０】図２の端子台及び端子台取付板を示す斜視図
である。

【図１１】図８に示す保護シートの斜視図である。

【図１２】図１１の保護シートの取り付け状況を示す電
源装置の平面図である。

【符号の説明】

１０ 電源装置 １１ 外装ケース １３ メイン基板 ２０ トップパネル ２２ ヒートシンク ２４ インバータ装置（電子部品） ４４Ｂ 上通気口 ４５ 網 ５０ 保護シート（シート部材） θ 角度（傾斜角）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E360 AB08 AB09 AB12 AB31 BA08 BD03 CA02 EA18 ED02 ED27 FA08 GA22 GA24 GA29 GB92 5H007 AA17 BB07 CC07 HA03 HA05 HA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電力を商用電源系統の周波数に対応
   した交流電力に変換して上記系統へ供給可能とする電源
   装置であって、 外装ケース内に配置された基板における電子部品の略直
   上に、この電子部品を隠すシート部材が設置されたこと
   を特徴とする電源装置の電子部品保護構造。
2. 【請求項２】 上記電子部品は、直流電力を交流電力に
   変換するインバータ装置であることを特徴とする請求項
   １に記載の電源装置の電子部品保護構造。
3. 【請求項３】 上記インバータ装置がヒートシンクに固
   着され、上記シート部材が、上記ヒートシンクに向かっ
   て下方に傾斜して構成されたことを特徴とする請求項２
   に記載の電源装置の電子部品保護構造。
4. 【請求項４】 上記外装ケースには、シート部材の上方
   に通気口が形成されるとともに、この通気口を覆う防虫
   用の網が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載の電源装置の電子部品保護構造。
5. 【請求項５】 上記直流電力は、太陽電池により発電さ
   れたものであることを特徴とする請求項１乃至４のいず
   れかに記載の電源装置の電子部品保護構造。