JP2010251657A - 電子機器収容ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】作業性の低下を抑制しつつ、防水性を確保するとともに、耐候性を向上させることが可能な電子機器収容ユニットを得ること。
【解決手段】パワーコンディショナに天板１３を装着する場合、金属製可塑性シート３１を天板１３の下面に挿入し、金属製可塑性シート３１の段差３２の底面が、側板１１ａ、１１ｂの上端部、背板１２の上端部および前扉１５の上端部の位置に対応するように配置し、金属製可塑性シート３１を天板１３にて押さえつけることで、金属製可塑性シート３１の段差３２を潰し、天板１３と、側板１１ａ、１１ｂ、背板１２および前扉１５との隙間を塞ぐようにする。
【選択図】 図４

Description

本発明は電子機器収容ユニットに関し、特に、太陽光発電システムに用いられる屋外設置用パワーコンディショナの防水構造に関する。

太陽電池にて発生した直流電力を交流電力に変換し、負荷に供給したり、余剰電力を電力会社に供給したりすることができるようにするために、パワーコンディショナが用いられている。このパワーコンディショナを屋外に設置する場合には、台風発生時などに雨水にさらされた場合においても、内部の防水性を確保するために、パッキンやコーキングを用いて防水対策を施すことが一般的に行われている。

また、特許文献１には、通信装置用の筐体本体に筐体蓋を止着するフランジ部を設け、フランジ部の上面に凹状の溝を形成し、その溝内にガスケットを収納することにより、筐体を密封する技術が開示されている。

実開平１−１５７４７６号公報

しかしながら、パッキンやコーキングを用いて防水対策を施す方法では、パワーコンディショナを屋外に設置すると、パッキンやコーキングが自製品の熱や、強い日差しや風雨にさらされる。このため、パッキンやコーキングが早期に経年劣化し、パワーコンディショナを長年使用すると、十分な防水性が得られなくなることから、パワーコンディショナの耐用年数が短くなるという問題があった。

また、特許文献１に開示された方法では、筐体本体に設けられたフランジ部の上面に凹状の溝を形成する必要があり、筐体本体の構成が複雑になるとともに、その溝内にガスケットを収納する必要があり、筐体の密封時の作業性が悪いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業性の低下を抑制しつつ、防水性を確保するとともに、耐候性を向上させることが可能な電子機器収容ユニットを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電子機器収容ユニットは、底板と背板と天板と前扉と１対の側板とが設けられたケーシングと、前記前扉の上端部および前記側板の上端部に前記天板の下面にて外縁部が押し付けられた状態で前記天板下に配置された金属製可塑性シートとを備えることを特徴とする。

この発明によれば、作業性の低下を抑制しつつ、防水性を確保するとともに、耐候性を向上させることが可能という効果を奏する。

図１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態１が適用される太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。 図２は、仕切り板１８にて仕切られたパワーコンディショナ３の前段部ＦＢの内部の概略構成を示す斜視図である。 図３は、仕切り板１８にて仕切られたパワーコンディショナ３の後段部ＢＢの内部の概略構成を示す斜視図である。 図４は、図１の電子機器収容ユニットの天板１３の取り付け前の状態を示す斜視図である。 図５−１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態１の天板１３の取り付け前における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。 図５−２は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態１の天板１３の取り付け後における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。 図６−１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態２の天板１３の取り付け前における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。 図６−２は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態２の天板１３の取り付け後における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。

以下に、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態が適用される太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。なお、以下の実施の形態では、電子機器収容ユニットとしてパワーコンディショナを例にとって説明するが、電子機器収容ユニットはパワーコンディショナに限定されることなく、例えば、エアーコンディショナなどの空調装置などに適用してもよい。

図１において、屋根１上には、光を直流電力に変換する太陽電池パネル２が設置されるとともに、屋外には、パワーコンディショナ３が設置されている。そして、太陽電池パネル２は、パワーコンディショナ３のＤＣ入力端子に接続されている。また、パワーコンディショナ３のＡＣ出力端子は、分電盤４を介して室内負荷に接続されるとともに、分電盤４および電力量計５を介して配電線６に接続されている。

ここで、パワーコンディショナ３には、太陽電池パネル２にて発生された直流電力のＤＣ変換を行うＤＣＤＣコンバータ３ａおよびＤＣＤＣコンバータ３ａから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ３ｂが内蔵されている。

そして、太陽電池パネル２にて発生された直流電力がパワーコンディショナ３に送られると、ＤＣＤＣコンバータ３ａにて直流電力のＤＣ変換が行われた後、インバータ３ｂにて交流電力に変換され、分電盤４に送られる。そして、交流電力が分電盤４に送られると、室内負荷に供給されるとともに、余剰電力は配電線６に送られ、電力会社に引き取られる。

図２は、仕切り板１８にて仕切られたパワーコンディショナ３の前段部ＦＢの内部の概略構成を示す斜視図、図３は、仕切り板１８にて仕切られたパワーコンディショナ３の後段部ＢＢの内部の概略構成を示す斜視図である。図２および図３において、図１のパワーコンディショナ３には、ケーシングとして、底板１４と背板１２と天板１３と前扉１５と１対の側板１１ａ、１１ｂが設けられている。ここで、前扉１５は、上下にスライド後、１１ｂをヒンジ側、１１ａを開口側として回動可能な状態で側板１１ａ、１１ｂに取り付けられている。また、天板１３の下面には、金属製可塑性シート３１が設けられている。ここで、金属製可塑性シート３１は、前扉１５の上端部および側板１１ａ、１１ｂの上端部に天板１３の下面にて外縁部が押し付けられた状態で天板１３の下面に配置されている。

なお、底板１４と背板１２と天板１３と前扉１５と１対の側板１１ａ、１１ｂは、例えば、鉄、ステンレスまたはアルミニウムなどの金属で構成することができる。金属製可塑性シート３１は、例えば、銅、ステンレスまたはアルミニウムなどの金属あるいは合金で構成することができ、前扉１５や側板１１ａ、１１ｂよりも柔らかい金属あるいは合金を用いることが好ましい。そして、パワーコンディショナ３のケーシングは、仕切り板１８にて奥行き方向に仕切られることで、前段部ＦＢと後段部ＢＢとに区分けされている。

ここで、パワーコンディショナ３の下部には、底板１４を介してケーシング内に送風する送風機２０が配置されている。なお、送風機２０は、底板１４に対向するように配置し、送風方向を上向きに設定することができる。

また、図３に示すように、パワーコンディショナ３の後段部ＢＢにおいて、パワーコンディショナ３の上部には、放熱フィン１９ａが形成されたヒートシンク１９が配置されている。ここで、ヒートシンク１９は、背板１２に対向するようにして送風機２０の送風方向に沿って放熱フィン１９ａが配置されている。また、ヒートシンク１９は、ヒートシンク１９の側面と側板１１ａ、１１ｂとの間に隙間が空くように配置されるとともに、ヒートシンク１９の上端部と天板１３との間に隙間が空くように配置されている。

また、パワーコンディショナ３の後段部ＢＢにおいて、側板１１ａ、１１ｂには、排気口１７ａ、１７ｂがそれぞれ形成されている。なお、排気口１７ａ、１７ｂは、例えば、スリット状に形成することができる。ここで、排気口１７ａ、１７ｂは、ヒートシンク１９の側面と側板１１ａ、１１ｂとの間の隙間に連通するように配置することができる。また、排気口１７ａ、１７ｂは、パワーコンディショナ３の後段部ＢＢの内部に連通し、パワーコンディショナ３の前段部ＦＢの内部には連通しないようにすることができる。また、排気口１７ａ、１７ｂは、ヒートシンク１９の側面の上端部から側板１１ａ、１１ｂの方向に４５°の角度θで引いた時に側板１１ａ、１１ｂと交わる線よりも下側に配置することが好ましい。

また、送風機２０と側板１１ａ、１１ｂとの間には隔離板２１が配置されている。この隔離板２１は、送風機２０からヒートシンク１９に至る風路を、排気口１７ａ、１７ｂに連通される側板１１ａ、１１ｂに沿った風路と隔離することができる。

一方、図２に示すように、パワーコンディショナ３の前段部ＦＢにおいて、仕切り板１８上にはコンデンサ２２、サージアブソーバ２５およびリアクトル２７などが配置されている。ここで、仕切り板１８は、ヒートシンク１９の側面と側板１１ａ、１１ｂとの間の隙間およびヒートシンク１９の上端部と天板１３との間の隙間を塞ぐようにして、ヒートシンク１９の放熱面上に配置することができる。なお、コンデンサ２２、サージアブソーバ２５およびリアクトル２７などは、図１のＤＣＤＣコンバータ３ａやインバータ３ｂを構成する電子部品として用いることができる。

また、仕切り板１８上には、ＡＣ端子台２３およびＤＣ入力端子２４などが配置されるとともに、底板１４には開閉器２６が取り付けられている。また、送風機２０の前段部ＦＢ側に突出した部分は、送風カバー２８にて覆われている。ここで、送風カバー２８は、送風機２０にて取り込まれた空気ＡＲを後段部ＢＢ側に送ることができる。

そして、送風機２０にて取り込まれた空気ＡＲは、送風カバー２８にて後段部ＢＢ側に送られ、背板１２、仕切り板１８および隔離板２１にて規定される通風路を介してヒートシンク１９の下端部に送られる。

そして、ヒートシンク１９の下端部に送られた空気ＡＲは、放熱フィン１９ａの間を通ることでヒートシンク１９を空冷しながら、ヒートシンク１９の上端部から排出される。そして、ヒートシンク１９の上端部から排出された空気ＡＲは、天板１３にて進路を曲げられ、側板１１ａ、１１ｂの方向に導かれる。そして、側板１１ａ、１１ｂの方向に導かれた空気ＡＲは、ヒートシンク１９の側面と側板１１ａ、１１ｂとの間の隙間を進み、排気口１７ａ、１７ｂを介して外部に排出される。

一方、パワーコンディショナ３が屋外に設置されている場合、パワーコンディショナ３が自製品の熱や、強い日差しや風雨にさらされる。そして、パワーコンディショナ３が風雨にさらされた時に、雨水ＷＡが排気口１７ａ、１７ｂを介して内部に侵入すると、雨水ＷＡがパワーコンディショナ３の下方に自然落下する。ここで、雨水ＷＡがパワーコンディショナ３の下方に自然落下する際に、送風機２０の送風面への雨水ＷＡの進入がヒートシンク１９の側面および隔離板２１にて阻止されるとともに、前段部ＦＢの内部への雨水ＷＡの進入が仕切り板１８にて阻止される。

図４は、図１の電子機器収容ユニットの天板１３の取り付け前の状態を示す斜視図、図５−１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態１の天板１３の取り付け前における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図、図５−２は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態１の天板１３の取り付け後における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。

図４および図５−１において、金属製可塑性シート３１の外形は、天板１３の外形に対応するように構成することができる。そして、金属製可塑性シート３１には、その外縁部に沿って段差３２が連続的に形成されている。ここで、段差３２の底面は、側板１１ａ、１１ｂの上端部、背板１２の上端部および前扉１５の上端部の位置に対応するように配置することができる。また、金属製可塑性シート３１の厚さは、前扉１５の上端部および側板１１ａ、１１ｂの上端部に天板１３の下面にて外縁部が押し付けられた際に、段差３２が潰れるように設定することが好ましい。

一方、側板１１ａ、１１ｂには、ネジ４３を上方から挿入するネジ穴４２が設けられている。そして、天板１３には、ネジ穴４２の位置に対応するように配置されたネジ穴４１が形成されるとともに、金属製可塑性シート３１には、ネジ穴４２の位置に対応するように配置されたネジ穴３３が形成されている。

そして、パワーコンディショナ３に天板１３を装着する場合、金属製可塑性シート３１を天板１３の下面に挿入し、金属製可塑性シート３１の段差３２の底面が、側板１１ａ、１１ｂの上端部、背板１２の上端部および前扉１５の上端部の位置に対応するように配置する。

そして、図５−２に示すように、金属製可塑性シート３１を天板１３にて押さえつけながら、パワーコンディショナ３に天板１３を装着し、ネジ穴４１、３３を介してネジ穴４２にネジ４３を上方から挿入することで、パワーコンディショナ３に天板１３を固定する。

ここで、金属製可塑性シート３１を天板１３にて押さえつけることで、金属製可塑性シート３１の段差３２を潰し、天板１３と、側板１１ａ、１１ｂ、背板１２および前扉１５との隙間を塞ぐことができる。このため、天板１３と前扉１５との境界に雨水ＷＡが侵入した場合においても、天板１３と前扉１５との境界からパワーコンディショナ３の内部に雨水ＷＡが侵入するのを防止することができ、パワーコンディショナ３内の電装部品に雨水ＷＡがかかるのを防止することができる。このため、パッキンやコーキングを用いて防水対策を施すことなく、パワーコンディショナ３の電装部品の防水性を確保することができ、パワーコンディショナ３が屋外に設置されている場合においても、パワーコンディショナ３の耐用年数を延ばすことができる。

また、パワーコンディショナ３の防水対策を施す際に、金属製可塑性シート３１を天板１３の下面に挿入すればよく、ガスケットを収納する溝を前扉１５などに形成する必要がなくなることから、パワーコンディショナ３のケーシングの構造が複雑化するのを防止することが可能となるとともに、防水対策時の作業性を向上させることができる。

また、金属製可塑性シート３１を金属にて構成することで、パワーコンディショナ３が強い日差しや風雨にさらされた場合においても、金属製可塑性シート３１の経年劣化を抑制することができ、長期間に渡って防水性を確保することが可能となるとともに、耐火性を向上させることができ、パワーコンディショナ３内の電装部品が発火した場合においても、延焼を防止することができる。

なお、金属製可塑性シート３１の段差３２は、金属製可塑性シート３１の外縁部全体に渡って形成するようにしてもよいし、前扉１５の上端部に対応して形成するようにしてもよいし、前扉１５の上端部および側板１１ａ、１１ｂの上端部に対応して形成するようにしてもよい。

実施の形態２．
図６−１は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態２の天板１３の取り付け前における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図、図６−２は、本発明に係る電子機器収容ユニットの実施の形態２の天板１３の取り付け後における図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した状態を示す斜視図である。

図６−１において、金属製可塑性シート５１の外形は、天板１３の外形に対応するように構成することができる。そして、金属製可塑性シート５１には、その外縁部に沿って凸部５２が連続的に形成されている。ここで、凸部５２は、側板１１ａ、１１ｂの上端部、背板１２の上端部および前扉１５の上端部の位置に対応するように配置することができる。そして、金属製可塑性シート５１には、ネジ穴４２の位置に対応するように配置されたネジ穴５３が形成されている。なお、金属製可塑性シート３１の厚さは、前扉１５の上端部および側板１１ａ、１１ｂの上端部に天板１３の下面にて外縁部が押し付けられた際に、凸部５２が潰れるように設定することが好ましい。

そして、パワーコンディショナ３に天板１３を装着する場合、金属製可塑性シート５１を天板１３の下面に挿入し、金属製可塑性シート５１の凸部５２が、側板１１ａ、１１ｂの上端部、背板１２の上端部および前扉１５の上端部の位置に対応するように配置する。

そして、図６−２に示すように、金属製可塑性シート５１を天板１３にて押さえつけながら、パワーコンディショナ３に天板１３を装着し、ネジ穴４１、５３を介してネジ穴４２にネジ４３を上方から挿入することで、パワーコンディショナ３に天板１３を固定する。

ここで、金属製可塑性シート５１を天板１３にて押さえつけることで、金属製可塑性シート５１の凸部５２を潰し、天板１３と、側板１１ａ、１１ｂ、背板１２および前扉１５との隙間を塞ぐことができる。このため、天板１３と前扉１５との境界に雨水ＷＡが侵入した場合においても、天板１３と前扉１５との境界からパワーコンディショナ３の内部に雨水ＷＡが侵入するのを防止することができ、パワーコンディショナ３内の電装部品に雨水ＷＡがかかるのを防止することができる。

なお、金属製可塑性シート５１の凸部５２は、金属製可塑性シート５１の外縁部全体に渡って形成するようにしてもよいし、前扉１５の上端部に対応して形成するようにしてもよいし、前扉１５の上端部および側板１１ａ、１１ｂの上端部に対応して形成するようにしてもよい。

以上のように本発明に係る電子機器収容ユニットは、屋外に設置された場合においても、パッキンやコーキングを用いることなく、ケーシング内の電子部品に雨水などが侵入するのを防止することが可能となり、屋外設置用パワーコンディショナの防水構造に適している。

１ 屋根
２ 太陽電池パネル
３ パワーコンディショナ
３ａ ＤＣＤＣコンバータ
３ｂ インバータ
４ 分電盤
５ 電力量計
６ 配電線
１１ａ、１１ｂ 側板
１２ 背板
１３ 天板
１４ 底板
１５ 前扉
１７ａ、１７ｂ 排気口
１８ 仕切り板
１９ ヒートシンク
１９ａ 放熱フィン
２０ 送風機
２１ 隔離板
２２ コンデンサ
２３ ＡＣ端子台
２４ ＤＣ入力端子
２５ サージアブソーバ
２６ 開閉器
２７ リアクトル
２８ 送風カバー
３１、５１ 金属製可塑性シート
３２ 段差
３３、４１、４２、５３ ネジ穴
４３ ネジ
５２ 凸部

Claims (5)

1. 底板と背板と天板と前扉と１対の側板とが設けられたケーシングと、
   前記前扉の上端部および前記側板の上端部に前記天板の下面にて外縁部が押し付けられた状態で前記天板下に配置された金属製可塑性シートとを備えることを特徴とする電子機器収容ユニット。
2. 前記金属製可塑性シートの外縁部に形成された段差を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器収容ユニット。
3. 前記金属製可塑性シートの厚さは、前記前扉の上端部および前記側板の上端部に前記天板の下面にて外縁部が押し付けられた際に、前記段差が潰れるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器収容ユニット。
4. 前記金属製可塑性シートの外縁部に形成された凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器収容ユニット。
5. 前記金属製可塑性シートの厚さは、前記前扉の上端部および前記側板の上端部に前記天板の下面にて外縁部が押し付けられた際に、前記凸部が潰れるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の電子機器収容ユニット。

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