JP2015104293A

JP2015104293A - インバータ装置

Info

Publication number: JP2015104293A
Application number: JP2013245750A
Authority: JP
Inventors: 宮内　拓; Hiroshi Miyauchi; 拓宮内; 聖史森田; Satoshi Morita; 啓一大坪; Keiichi Otsubo; 高田　元; Hajime Takada; 元高田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-06-04
Also published as: CN204231211U

Abstract

【課題】インバータ装置を容易に取り付け可能にすると共にインバータ装置の振動に起因する騒音を抑制する。【解決手段】直流電力を交流電力に変換する電力変換回路ＣＮＶと、交流リアクトルＡＣＬを介して電力変換回路ＣＮＶの出力する交流電力の高周波成分を減衰するフィルタ回路ＦＬＴと、電力変換回路ＣＮＶ及びフィルタ回路ＦＬＴを収容する筐体１０と、建物の壁３０に取り付けられ、筐体１０の上側をフック構造により支持する取付板４０と、を備えたインバータ装置１において、筐体１０の下側と壁３０との間に振動を吸収する吸振部材６４、６５が設けられ、筐体１０は、取付板４０、及び吸振部材６４、６５により支持されて壁３０に掛けられることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、インバータ装置に関するものである。

従来より、太陽電池、蓄電池、或いは燃料電池等の直流電力を交流電力に変換し、商用
電力系統にこの変換した交流電力を重畳するインバータ装置が提供されている。このイン
バータ装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、電力変換回路の出力する
交流電力の高周波成分をリアクトルを介して減衰して正弦波状に整えるフィルタ回路とを
有している。

インバータ装置は、この様なリアクトルや、電力変換回路を冷却するためのヒートシン
ク、電力変換回路やフィルタ回路に設けられるコンデンサなど様々な重量物を有しており
、５．０〜６．０ｋｗ程度の出力のものでも２０〜４０ｋｇの重さにもなる。

この様なインバータ装置は、建物の壁に取付板をネジ等を用いて固定し、取付板の引っ
掛け部に筐体の上側を引っ掛けて壁に取り付けられている（特許文献１）。このようにす
ることで、インバータ装置の壁への取り付けが容易にできるようになる。

ところで、インバータ装置のフィルタ回路を構成するリアクトルは、商用電力系統の直
流電力と同期する交流電流が流れるため、リアクトルの巻き線がこの交流電流の励磁によ
って振動し、この振動が筐体に伝わって商用電力系統の周波数に同期して振動することに
なる。

一方で、特許文献２は、機器を収容するキャビネットを建物の壁に取り付ける際に、取
り付けステー（取付板）と建物の壁との間に振動を吸収する防振部材を挟んで取り付け、
取り付けステーにキャビネットをネジ止めする内容が記載されている。

特開２０１２−２３１６４３号公報特開２００７−１５８２２６号公報

しかしながら、取付板と建物の壁との間に防振部材を設けたとしても、インバータ装置
の筐体は、取付板や壁などに支持されることになるため、筐体を支持しているところから
振動が伝わり騒音につながるという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされた発明であり、インバータ装置を容易に取り
付け可能にすると共に振動に起因する騒音を抑制することを目的とする。

本発明のインバータ装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、リアクト
ルを介して前記電力変換回路の出力する交流電力の高周波成分を減衰するフィルタ回路と
、前記電力変換回路及び前記フィルタ回路を収容する筐体と、建物の壁に取り付けられ、
前記筐体の上側をフック構造により支持する取付部材と、を備えたインバータ装置におい
て、前記筐体の下側と前記壁との間に振動を吸収する第１部材が設けられ、前記筐体は、
前記取付部材、及び第１部材により支持されて前記壁に掛けられることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ装置を容易に取り付け可能にすると共にインバータ装置の
振動に起因する騒音を抑制することができる。

インバータ装置の回路接続を示す図である。インバータ装置を前面側からみた分解斜視図である。インバータ装置の背面側からみた斜視図である。インバータ装置の壁掛け時のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態は、フック機構を用いてインバータ装置を壁に容易に取り付け可能にすると
共に、インバータ装置の筐体と壁との間に吸振部材を用いてインバータ装置の振動に起因
する騒音を抑制することができる。

図１に示すように、インバータ装置１は、太陽電池６の出力する直流電力を交流電力に
変換する電力変換回路ＣＮＶと、交流リアクトルを介して電力変換回路ＣＮＶの出力する
交流電力の高周波成分を減衰するフィルタ回路ＦＬＴとを有している。フィルタ回路ＦＬ
Ｔからは商用電力系統に同期する交流電力が出力され、連系用リレーを介して商用電力系
統９へ重畳される。

電力変換回路ＣＮＶは、直流リアクトルＤＣＬを有する昇圧回路により太陽電池６の出
力する直流電力を昇圧し、昇圧された直流電力は複数のスイッチ素子をフルブリッジ接続
して成るブリッジ回路に入力される。ブリッジ回路に入力された直流電力は、複数のスイ
ッチ素子をＰＷＭ制御によりスイッチング制御することにより交流電力へと変換されフィ
ルタ回路へと出力される。

図２に示すように、インバータ装置１は、これらの電力変換回路ＣＮＶ及びフィルタ回
路ＦＬＴを収容する筐体１０を備えている。この筐体には、電力変換回路ＣＮＶやフィル
タ回路ＦＬＴが、複数のスイッチ素子をモジュール化したスイッチモジュールＩＰＭ、直
流リアクトルＤＣＬ、交流リアクトルＡＣＬ、メイン基板２４、及びサブ基板２６などの
部品単位で配置される。また、筐体１０には、スイッチモジュールを冷却するためのヒー
トシンク２１や外部との接続を行う端子台１７なども収容される。

インバータ装置１は、前面パネル２、背面パネル３（配置部材）、上面パネル４、下面
パネル５、右側面パネル７、及び左側面パネル８を有する略直方体の形状をしている。ま
た、インバータ装置１は、筐体１０を建物の壁３０に取り付けるための取付板４０を有し
ている。筐体１０は、前面パネル２を他のパネル（背面パネル３、上面パネル４、下面パ
ネル５、右側面パネル７、左側面パネル８）から取り外してできる開口からさまざまな電
子部品を収容できるようになっている。

図３に示すように、背面パネル３は、第１パネル部６１、第２パネル部６２、及び第１
パネル部６１及び第２パネル部６２を筐体１０の上側でつなぐ連結部６３を有し、これら
の第１パネル部６１、第２パネル部６２、及び連結部６３を一体構成して成る。

背面パネル３には、様々な部品が配置される。具体的には、第１パネル部６１に直流リ
アクトルＤＣＬ、及び交流リアクトルＡＣＬがネジ止めにより配置され、第２パネル部６
２にはサブ基板２６がネジ止めにより配置されている。また、第１パネル部６１と第２パ
ネル部６２との向かい合う縁部にはヒートシンク２１の両端が夫々ネジ止めにより固定さ
れており、連結部６３上下にできる開口３ｂ、３ｃからヒートシンク２１を冷却できるよ
うにしていると共に背面パネル３を補強している。

次に、インバータ装置の壁掛け構造について述べる。背面パネル３の連結部６３には、
アーチ状に折り曲げられた板部材５１が設けられ、第１パネル部６１の下側右隅（下面パ
ネル５側であり左側面パネル８側）と、第２パネル部６２の下側左隅（下面パネル側であ
り右側面パネル７側）とには振動を吸収する吸振部材６４、６５（第１部材）が設けられ
る。吸振部材６５、６４はシリコン系のゴム素材からなり背面パネル３に設けられる。こ
の吸振部材６４、６５の取り付けは接着材又はネジ止めにて行う。

筐体１０を建物の壁３０に掛けるための取付板４０（取付部材）は、筐体１０を支持す
るための支持部４１と壁３０へ取り付けが行われる取付部４２が一体形成されて成る。取
付部４２には孔４３が複数個所に設けられており、この孔にネジを通して取付板４０を壁
３０に取り付ける。取付部４２の壁３０側であり且つ孔４３の下側には振動を吸収する吸
振部材４４が設けられる。また、ネジを通す孔４３は、この吸振部材４４のさらに下側に
も設けられており、吸振部材４４の上下をネジ止めして吸振部材４４を壁３０と取付板４
０とで均一に押しつけられるようにしている。この吸振部材４４はシリコン系のゴム素材
からなり取付板４０への取り付けは接着材にて行われる。

この吸振部材６４、６５は、吸振部材４４よりも柔らかい（より振動を吸収する）素材
が用いられている。また、吸振部材４４は、吸振部材６４、６５よりも耐熱性の高い素材
が用いられている。

支持部４１は、取付部４２の上側（孔４３の上側）に設けられる。また、図４に示すよ
うに、支持部４１は、取付板４０を壁３０に取り付けた状態で支持部４１と壁３０との間
に隙間Ｂができるように、取付部４２から鉤状に折り曲げられている。

筐体１０の壁３０への取り付けは、アーチ状の板部材５１を子の隙間Ｂに嵌めこんで、
筐体１０の背面パネル３の上側を取付板４０の支持部４１により支持する。この時、筐体
１０の背面パネル３の下側に設けられた吸振部材６４、６５が壁と筐体１０との間に挟ま
れて筐体１０の下側を支持する。これにより、筐体１０が壁３０に掛けられる。

このように、実施例１のインバータ装置１は、鉤状に折り曲げられた支持部４１に筐
体１０の板部材５１を引っ掛けるフック構造により壁に掛けるため、この支持部４１を支
点として筐体１０の下側に回動する余裕ができインバータ装置１の壁かけを容易に行うこ
とができると共に、筐体１０の下側と壁３０との間に振動を吸収する吸振部材６４、６５
が設けられるため、交流リアクトルＡＣＬによる前回動方向の振動が吸収されこの振動に
起因する騒音を抑制することができる。尚、吸振部材６４，６５はその弾性により回動方
向以外の振動も吸収している。

また、実施例１のインバータ装置１は、背面パネル３の連結部６３が、ヒートシンク２
１の配置位置に位置するため、取付板４０は、筐体１０のヒートシンク２１が配置される
位置の外側から筐体１０を支持することになる。このヒートシンク２１の配置により筐体
１０の支持箇所の強度が強くなっているため、振動による筐体１０の支持箇所の変形を抑
制することができる。また、ヒートシンク２１により筐体１０の支持箇所の強度が強化さ
れているため、背面パネル３の支持箇所の近傍に開口３ｂ、３ｃを設けて（ここでは上側
及び下側に設けている）ヒートシンクの放熱効果を向上することができる。

また、実施例１のように、筐体１０に配置される吸振部材６４、６５には、取付板４０
に配置される吸振部材４４よりも柔らかい（より振動を吸収する）素材を利用している。
このため、振動の大きい筐体１０の振動をより多く吸収することができる。

また、実施例１のように、吸振部材４４は、吸振部材６４、６５よりも耐熱性の高い素
材が利用されている。吸振部材４４は、筐体の上側を支持していることや、ヒートシンク
２１が配置される位置の外側（裏側）に配置されていること等に起因して、熱による影響
を受けやすい（例えば、劣化など）。しかしながら、このようにすることで、吸振部材４
４への熱による影響を抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

例えば、実施例１において、壁３０に吸振部材６４、６５を当てて壁３０に掛けるよう
にしたが、取付板４０を下方に伸ばして、取付板４０に吸振部材６４、６５を当てて壁３
０に掛けるようにしても良い。このようにすることで、筐体１０の下側と取付板４０との
間に設けられる吸振部材６４、６５が筐体１０の振動を吸収して取付板４０に伝わりづら
くなって騒音を抑制することができる。

また、例えば、実施例１において、フック構造として取付板４０を鉤状に形成し、筐体
１０にアーチ状の板部材５１を設けたが、逆に取付板４０にアーチ状の支持部を形成し、
筐体１０に鉤状の取付部分を形成して支持部に取付部分を引っ掛けるようにしても良い。
また、双方とも鉤状に形成して引っ掛けるようにしても良い。

また、例えば、実施例１において、取付板４０の支持部４１と筐体１０の板部材５１と
の間や、取付板４０の支持部４１と筐体１０の背面パネル３の連結部６３との間に振動を
吸収する吸振部材を用いても良い。このようにすることでフック機構により筐体１０を支
持する箇所においても振動が吸収され、騒音をより抑制することができる。

また、例えば、実施例１において背面パネル３の連結部６３を隙間Ｂに嵌めこめるよう
に、アーチ状に形成しても良い。このようにすることで背面パネル３とヒートシンク２１
との間に隙間ができてヒートシンク２１の放熱効果を向上することができる。

また、例えば、実施例１において、吸振部材４４はネジを通す孔４３の下に設けられて
いたが、吸振部材４４が孔４３を一部或いは全部ふさぎ、吸振部材４４をネジが貫通して
取付板４０が壁３０に取り付けられるようにしても良い。こうすると、吸振部材４４がネ
ジに触れるため、取付板４０から壁３０に振動がネジを介して伝わることを抑制すること
ができる。

本実施形態のインバータ装置１は、太陽電池６等の直流電源を含む直流電源システム等
としても利用することができる。

１…インバータ装置
２…前面パネル
３…背面パネル
４…上面パネル
５…下面パネル
６…太陽電池
７…右側面パネル
８…左側面パネル
９…商用電力系統
１０…筐体
２１…ヒートシンク
２４…メイン基板
２６…サブ基板
３０…壁
４０…取付板
４１…支持部
４２…取付部
４３…孔
４４…吸振部材
ＡＣＬ…交流リアクトル
ＤＣＬ…直流リアクトル
ＣＮＶ…電力変換回路
ＦＬＴ…フィルタ回路
ＩＰＭ…スイッチモジュール
５１…板部材
６１…第１パネル部
６２…第２パネル部
６３…連結部
６４、６５…吸振部材

Claims

直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、
リアクトルを介して前記電力変換回路の出力する交流電力の高周波成分を減衰するフィ
ルタ回路と、
前記電力変換回路及び前記フィルタ回路を収容する筐体と、
建物の壁に取り付けられ、前記筐体の上側をフック構造により支持する取付部材と、を
備えたインバータ装置において、
前記筐体の下側と前記壁との間に振動を吸収する第１部材が設けられ、
前記筐体は、前記取付部材、及び第１部材により支持されて前記壁に掛けられることを
特徴とするインバータ装置。
記リアクトルが配置される前記筐体の配置部材の上側が前記取付部材により支持され、
前記配置部材の下側に第１部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載のインバー
タ装置。
前記取付部材は、前記筐体の支持箇所より下側をネジ止めにより前記壁に取り付け可能
に構成され、前記ネジ止め箇所より下側であり且つ前記壁側に振動を吸収する第２部材が
設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置。
前記筐体と前記取付部材との間には振動を吸収する第２部材が設けられることを特徴と
する請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインバータ装置。
前記電力変換回路の放熱を行うヒートシンクを備え、
前記取付部材は、前記筐体の前記ヒートシンクが配置される位置の外側から前記筐体を
支持することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のインバータ装置。
前記筐体の支持箇所の上側及び／又は下側には開口が設けられ前記ヒートシンクが開口
から露出していることを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、
リアクトルを介して前記電力変換回路の出力する交流電力の高周波成分を減衰するフィ
ルタ回路と、
前記電力変換回路及び前記フィルタ回路を収容する筐体と、
建物の壁に取り付けられ、前記筐体の上側を支持する取付部材と、を備えたインバータ
装置において、
前記筐体の下側と前記取付部材との間に振動を吸収する第１部材が設けられ、
前記筐体は、前記取付部材、及び第１部材により支持されて前記壁に掛けられることを
特徴とするインバータ装置。