JP2015198484A - 発電監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の内部に発生する結露の影響を抑制し、通信特性を向上できる発電監視装置を提供する。【解決手段】発電監視装置は、水蒸気を含む第１の領域と熱容量が第１の領域よりも大きい第２の領域とを内部に有すると共に、第１の領域の少なくとも一部を覆う第１の内面を有する筐体と、第１の領域において、第１の内面よりも第２の領域の近くに配置された電子部品と、を備え、第１の内面の少なくとも一部は、電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない。【選択図】図１

Description

本発明は、発電監視装置に関する。

従来、太陽光発電パネル（ＰＶ（Ｐｈｏｔｏ Ｖｏｌｔａｉｃ）パネル）を利用し、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が普及している。

太陽光発電システムでは、ＰＶパネルによる発電に関する発電情報を取得する発電監視装置を含むことがある。例えば、発電監視装置は、外部の通信装置に対して発電情報を送信し、外部の通信装置が、各太陽光発電モジュールの発電情報を収集できる。従って、発電監視装置は、正確な発電情報を送信するために、通信特性が良好であることが望まれる。

通信特性を良好にするための技術として、プリント基板の搭載部品の通電部分を除いて、冷却用のポッティング材が被覆されたプリント基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０５−００３３８３号公報

特許文献１に記載された技術では、筐体の内部に発生する結露の影響により、通信特性が劣化することがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、筐体の内部に発生する結露の影響を抑制し、通信特性を向上できる発電監視装置を提供する。

本発明の発電監視装置は、水蒸気を含む第１の領域と熱容量が前記第１の領域よりも大きい第２の領域とを内部に有すると共に、前記第１の領域の少なくとも一部を覆う第１の内面を有する筐体と、前記第１の領域において、前記第１の内面よりも前記第２の領域の近くに配置された電子部品と、を備え、前記第１の内面の少なくとも一部は、前記電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない。

本発明によれば、筐体の内部に発生する結露の影響を抑制し、通信特性を向上できる。

第１の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す模式図 第１の実施形態における太陽光発電パネルの構成例を示す模式図 第１の実施形態における子機の構成例を示すブロック図 第１の実施形態における子機の構造例を示す断面図 （Ａ），（Ｂ）図４に対して垂直方向から視た子機の構造例を示す断面図 第１の実施形態における露点付近の冷却過程における子機の筐体内部の温度プロファイルの一例を示す模式図 （Ａ）〜（Ｄ）ウレタンゴム系ポッティング材に融点の異なる潜熱蓄熱材を３０重量％添加して測定した示差走査熱量（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）の変化例を示すグラフ 潜熱蓄熱材を含有するポッティング材を用いた子機の結露サイクル試験におけるプリント基板の表面温度の時間変化例を示すグラフ 第２の実施形態における子機の構造例を示す断面図 （Ａ），（Ｂ）図９に対して垂直方向から視た子機の構造例を示す断面図 第３の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第４の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第５の実施形態における子機の構造例を示す断面図 （Ａ）第６の実施形態における子機の構造例を示す図、（Ｂ）第６の実施形態における子機の筐体カバーの裏面の一例を示す平面図 第７の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第８の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第９の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第１０の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第１１の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第１２の実施形態における子機の構造例を示す断面図 第１３の実施形態における子機の構造例を示す断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

（本発明の一形態を得るに至った経緯）
発電監視装置にポッティング材を充填する場合、直流回路か交流回路かを問わず、プリント基板に半田付けされた半導体素子のリード端子とポッティング材との熱膨張係数差により、半田付け部にストレスが加わり、半田部に破損が生じることがある。これは、ポッティング材が電子部品に及ぼす機械的悪影響の１つである。また、ポッティング材が電子回路の誘電体として作用することにより、高周波交流回路において、例えば、インピーダンスアンマッチ、クロストーク、又は信号遅延が発生することがある。これは、ポッティング材が電子部品に及ぼす電気的悪影響の１つである。

特許文献１では、このプリント基板では、半導体素子のリード端子等の通電部分を除いてポッティング材が被覆されている。

しかし、特許文献１に記載のプリント基板では、筐体内の通電部分が存在する空間において発生する結露については考慮されていない。従って、発電監視装置に特許文献１の技術を適用した場合でも、発電監視装置において結露が発生した場合には、通信特性が劣化する可能性がある。

特に、ＰＶパネル及び発電監視装置は屋外に設置され、設置される場所によっては昼夜の温度差が大きい。例えば、日中には日当たりの良い場所では７０℃程度と高温になり、夜間では−３０℃程度と低温になることがある。従って、発電監視装置の筐体内には、結露が発生することが想定され、結露の影響を抑制することが望まれる。

以下、筐体の内部に発生する結露の影響を抑制し、通信特性を向上できる発電監視装置について説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における太陽光発電システムの構成例を示す模式図である。太陽光発電システム（ＰＶシステム）１０は、太陽光発電パネル（ＰＶパネル）２０、子機３０、接続箱４０、集電箱５０、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９０、及びゲートウェイ７０を備える。

ＰＶシステム１０は、例えば、ＰＶパネル２０の性能又は劣化度を収集する遠隔モニタリングシステム、収集されたデータから異常部位を検出する不具合検出システム、として動作する。また、ＰＶシステム１０００における各装置は、例えば、異常部位又は異常原因を特定するためのアルゴリズムを基に動作してもよい。

ＰＶパネル２０は、光電効果により光エネルギーを電力に変換する太陽電池を含むパネルである。ＰＶパネル２０は、複数の太陽電池セル（ＰＶセル）を含む太陽電池モジュール（ＰＶモジュール）である。

ＰＶパネル２０が電力線ＰＬを介して直列に接続されて太陽電池ストリング（ＰＶストリング）２０ＳＴが形成される。ＰＶストリング２０ＳＴが電力線ＰＬを介して並列に接続されて太陽電池クラスタ（ＰＶクラスタ）２０ＣＬが形成される。ＰＶクラスタ２０ＣＬが電力線ＰＬを介して並列に接続されて太陽電池アレイ（ＰＶアレイ）２０ＡＲが形成される。

図１では、ＰＶストリング２０ＳＴは、１８個のＰＶパネル２０を含むが、ＰＶストリング２０ＳＴにおけるＰＶパネル２０の個数は、これに限られない。ＰＶクラスタ２０ＣＬは、８個のＰＶストリング２０ＳＴを含むが、ＰＶクラスタ２０ＣＬにおけるＰＶストリング２０ＳＴの個数は、これに限られない。ＰＶアレイ２０ＡＲは、例えば４個のＰＶクラスタ２０ＣＬを含むが、ＰＶアレイ２０ＡＲにおけるＰＶクラスタ２０ＣＬの個数は、これに限られない。

各ＰＶクラスタ２０ＣＬは、各接続箱４０に接続される。接続箱４０は、例えば、複数の子機３０及び逆流防止ダイオード（ブロッキングダイオード）４２を含む。図１では、１つのＰＶストリング２０ＳＴに対して、電力線ＰＬを介して、１組の子機３０及び逆流防止ダイオード４２が接続される。複数の接続箱４０は、並列に接続され、電力線ＰＬを介して集電箱５０において集線される。

例えば、１つのＰＶクラスタ２０ＣＬは、１８直列×８並列＝１４４個のＰＶパネル２０を有する。よって、１つのＰＶアレイ２０ＡＲは、４個のＰＶクラスタ２０ＣＬを含む場合、１４４個×４＝５７６個のＰＶパネル２０を含む規模となる。

ＰＶシステム１０は、ＰＶアレイ２０ＡＲの出力電流が大電流（例えば１０Ａ）、ＰＶアレイ２０ＡＲの出力電圧が高電圧（例えば１０００Ｖ）となるメガソーラに対応可能である。但し、ＰＶシステム１０は、メガソーラでなくてもよい。

子機３０は、発電情報を取得（例えば、検出、測定）する。発電情報は、例えば、電圧、電流、電力の情報を含む。図１の接続例では、各子機３０は、例えば、各ＰＶストリング２０ＳＴの発電情報を取得（電圧、電流、又は電力の検出（測定））し、発電情報を例えば親機８０に送信する。発電情報は、例えば、親機８０が、ＰＶパネル２０、ＰＶストリング２０ＳＴ、ＰＶクラスタ２０ＣＬ、又はＰＶアレイ２０ＡＲにおける異常の有無を判別する場合に用いられる。なお、発電情報は、例えば、直接的に測定された測定値に対する演算結果、判別結果の情報を含んでもよい。

子機３０は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御してもよい。子機３０のＭＰＰＴ制御とは、子機３０が接続されたＰＶパネル２０の発電量を最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。子機３０は、親機８０に管理される。子機３０は、例えば、電圧調整回路（例えばＤＣＤＣコンバータ）を備え、スイッチングによりＰＶストリング２０ＳＴの電力を制御する。子機３０は、例えば、接続箱４０又はＰＶストリング２０ＳＴから動作するための電力を供給される。

子機３０は、例えば、屋外に設置され、外気温が７０℃〜−３０℃の間で変化する状態で使用されることがある。子機３０は、例えば、接続箱４０に収容されて配置され、又はＰＶパネル２０に接続されて配置される。

接続箱４０は、ＰＶストリング単位で配線としての電力線ＰＬをまとめて、集電箱５０に接続する。接続箱４０には、例えば、電力線ＰＬを接続するための端子、点検又は保守の際に使用されるスイッチ（図示せず）、避雷素子（図示せず）、電気の逆流を防止するための逆流防止ダイオード４２、が含まれる。接続箱４０の筐体は、例えば、変性ＰＰＥ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｅｔｈｅｒ）、又は、グラスファイバーの複合材を含んで形成される。接続箱４０は、屋外に配置される。

本実施形態では、接続箱４０の筐体は、金属性の材料により形成されなくてもよい。この場合、子機３０による無線通信が導体により阻害されない。

ＰＶシステム１０では、無線通信状況が予め推定される。無線通信状況として、例えば、ＰＶシステム１０周辺における無線通信の受信電波強度（例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ））が予め測定される。例えば、子機３０が配置される場所と親機８０が配置される場所との位置関係に応じて、無線通信状況は多種多様と考えられるためである。親機８０は、例えば、屋内に設置された制御室のデータ収集のための機器でもよい。ＲＳＳＩは、通信信号の信号強度の一例である。

本実施形態では、例えば、接続箱４０に子機３０が配置された場合の受信電波強度が、ＰＶシステム１０における他の位置に子機３０が配置された場合の受信電波強度と比較して大きくなるように、子機３０が接続箱４０に配置される。接続箱４０に子機３０が配置された場合の受信電波強度が所定値以上である場合、接続箱４０に子機３０が配置されてもよい。接続箱４０内では、無線通信状況（例えばＲＳＳＩ）を推定（例えば測定）した結果、無線通信状況が良好であることを想定する。無線通信状況が良好な場所とは、例えば、周囲の建物又はその他構造物による影に入らない場所を含む。

逆流防止ダイオード４２は、接続箱４０に接続された複数のＰＶストリング２０ＳＴ間に電位差が生じた場合、電位が低いＰＶストリング２０ＳＴに電流が逆流することを防止する。逆流防止ダイオード４２は、例えば、高電圧耐圧のために直列に接続された２つのダイオードを含む。

集電箱５０は、各接続箱４０に接続された各電力線ＰＬを介して複数組の入力端子から集電し、一組の出力端子から電力をパワーコンディショナ９０へ出力する。集電箱５０の構成は、接続箱４０と同様の構成である。集電箱５０は、例えば制御室内に設置される。なお、集電箱５０は省略されてもよい。

パワーコンディショナ９０は、複数のＰＶパネル２０（例えばＰＶアレイ２０ＡＲ）による発電電力に相当する直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ９０は、ＭＰＰＴ制御してもよい。パワーコンディショナ９０のＭＰＰＴ制御とは、各ＰＶパネル２０により発電される発電電力の総和が最大とするための制御である。このＭＰＰＴ制御は、公知の方法により実現可能であり、例えば山登り法が採用される。パワーコンディショナ９０には、例えば、パワーコンディショナ９０からの電力を各電気負荷（図示せず）に分配する分電盤（図示せず）が接続される。パワーコンディショナ９０は、例えばＰＶアレイ２０ＡＲ毎に設置される。

ゲートウェイ７０は、例えば、所定のプロトコル変換を行い、他のネットワークとの間におけるデータ通信を中継する。ゲートウェイ７０は、例えば、複数の親機８０からのパワーコンディショナ９０へのアクセスを制御する。

親機８０は、子機３０と無線回線又は有線回線を介して通信可能であり、子機３０から所定の情報を受信する。所定の情報は、例えば、ＰＶストリング２０ＳＴの発電情報を含む。発電情報は、例えば、子機３０が異常を検出した旨の情報、ＰＶストリング２０ＳＴにおける電流の情報、電圧の情報、又は電力の情報を含んでもよい。親機８０は、子機３０を管理する。図１では、１つのＰＶクラスタ２０ＣＬに対して１つの親機８０が配置される。親機８０は、例えば集電箱５０に配置される。

子機３０及び親機８０は、通信装置の一例である。子機３０は、発電監視装置の一例である。子機３０の配置位置は、図１に例示された配置位置に限られない。例えば、子機３０は、ＰＶパネル２０に接続されて、ＰＶパネル２０の付近に配置されてもよい。

次に、ＰＶパネル２０の構成例について説明する。
図２は、ＰＶパネル２０の構成例を示す模式図である。

ＰＶパネル２０は、複数の太陽電池セル群（ＰＶセル群）２０Ｇを含む。各ＰＶセル群２０Ｇは、複数のＰＶセル２０Ｃを含む。ＰＶセル群２０Ｇに含まれる複数のＰＶセル２０Ｃは、直列に接続される。また、ＰＶセル群２０Ｇ（２０Ｇ１〜２０Ｇ３）の各々に、バイパスダイオードＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤ３）が並列に接続される。図２では、ＰＶセル群２０Ｇ及びバイパスダイオードＢＤが３個設けられているが、数はこれに限られない。

ＰＶセル２０Ｃに不具合が発生していない場合、各ＰＶセル群２０Ｇは発電するため電圧が生じる。これにより、バイパスダイオードＢＤには逆電圧が印加されるので、バイパスダイオードＢＤは電流を通過させない。

一方、ＰＶセル群２０Ｇ１に含まれるＰＶセル２０Ｃに不具合（例えば故障又は日影）が発生したとする。この場合、不具合のあるＰＶセル２０Ｃは、発電せずに単なる抵抗体となるため、他のＰＶセル群２０Ｇ２，２０Ｇ３が発生したエネルギーを消費し、ＰＶパネル２０の発電電力を低下させる。

また、不具合のあるＰＶセル２０Ｃに電流の供給が継続されると、このＰＶセル２０Ｃが例えば熱破損することがある。ＰＶセル群２０Ｇ１に並列に接続されたバイパスダイオードＢＤ１により、不具合が発生したＰＶセル２０Ｃを含むＰＶセル群２０Ｇに流れる電流を、バイパスして通過させる。

次に、子機３０の構成例について説明する。図３は子機３０の構成例を示すブロック図である。

子機３０は、電源部３２、電圧検出部３３、電流検出部３４、制御部３６、無線通信部３７、入力端子３８、及び出力端子３９を備える。図１では、ＰＶストリング２０ＳＴ毎に１台の子機３０が設けられる。子機３０は、例えば、ＰＶストリング２０ＳＴの電流及び電圧を、接続箱４０に設けられた逆流防止ダイオード４２の端子間を測定箇所として測定する。

電源部３２は、例えば、子機３０が接続又は配置されたＰＶパネル２０、ＰＶストリング２０ＳＴ、又は接続箱４０から電力供給を受け、子機３０内の各部に電力を供給する。

電圧検出部３３は、子機３０が接続されたＰＶストリング２０ＳＴの出力電圧を検出する。電流検出部３４は、子機３０が接続されたＰＶストリング２０ＳＴの出力電流を検出する。

制御部３６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで、制御部３６の各種処理を行う。

制御部３６は、ＰＶストリング２０ＳＴの出力電力を、ＰＶストリング２０ＳＴの出力電圧と、ＰＶストリング２０ＳＴの出力電流と、の積として算出してもよい。ＰＶパネル２０の出力電力は、図示しない電力検出部により検出されてもよい。

無線通信部３７は、例えば、電流検出部３４により検出された電流値若しくは電圧検出部３３により検出された電圧値を含む検出情報、又は、検出された情報に基づくＰＶストリング２０ＳＴにおける異常の情報を、親機８０に送信する。この検出情報と異常の情報は、発電情報に含まれる。無線通信部３７は、例えば、他の子機３０、パワーコンディショナ９０、ゲートウェイ７０と無線通信してもよい。

無線通信には、例えば、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）による１．９ＧＨｚ高周波通信、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）による通信、又はＺｉｇｂｅｅ（登録商標）による２．４ＧＨｚ高周波通信が含まれる。

入力端子３８は、例えば、ＰＶストリング２０ＳＴからの電圧又は電流を入力する。出力端子３９は、例えば、ＰＶストリング２０ＳＴからの電圧又は電流を出力する。

図４は、子機３０の構造例を示す断面図である。図５（Ａ），（Ｂ）は、図４に対して垂直方向から視た子機３０の構造例を示す断面図である。つまり、図５（Ａ）は、図４において矢印Ａ−Ａ線方向から視た（上側から視た）プリント基板４１の表面の一例を示す。図５（Ｂ）は、図４において矢印Ａ−Ａ線方向とは反対方向から視た（下側から視た）プリント基板４１の裏面の一例を示す。

子機３０は、例えば、箱形の筐体３１を有する。子機３０は、図４の上下方向が鉛直方向になるように、接続箱４０に取り付けられる。筐体３１は、取り外し自在な筐体カバー３１Ａによって封止されており、例えば変性ＰＰＥ（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｅｔｈｅｒ）またはＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂とＡＢＳ樹脂を含む材料で成形される。筐体３１は、ＰＶケーブルグランド（ＰＶケーブル用防水ゴムパッキン内蔵）によっても封止される。これにより、防水性及び防塵性を確保できる。

筐体３１の両側面３１ａ，３１ｂには、それぞれ入力端子３８及び出力端子３９が設けられる。入力端子３８及び出力端子３９には、剛性を有するケーブル５３、５４がそれぞれ挿し込まれるケーブルグランド５１、５２が接続される。

筐体３１の内部には、筐体３１の内側の空間を上下に二分するように取り付けられ、電子部品が実装されるプリント基板４１が収容される。

プリント基板４１は両面基板である。プリント基板４１の表（おもて）面（図４の上面、図５（Ａ）参照）には、例えば、アンテナ及び整合回路を含むアンテナ部４５が実装される。一方、プリント基板４１の裏面（図４の下面、図５（Ｂ）参照）には、例えば、高周波交流回路である通信モジュール及びその周辺部品を含む電子部品４７が実装される。なお、プリント基板４１の表面及び裏面を比較すると、表面は重力方向の上流側に位置し、裏面は重力方向の下流側に位置する。アンテナ部４５は、電子部品４７の一例である。

筐体３１の内部は、例えば、水蒸気を含む空気が存在する第１の領域６３と、アンテナ部４５を囲む空間を除くプリント基板４１の表面及び裏面をポッティング材６０で充填した第２の領域６１と、に区画される。なお、第１の領域６３及び第２の領域６１を比較すると、第１の領域６３は重力方向の上流側に位置し、第２の領域６１は重力方向の下流側に位置する。

第１の領域６３は、例えば、水蒸気を含む空気が存在する空間を含む。第１の領域６３は、アンテナ部４５と対向する筐体３１の天井側の内面（筐体カバー３１Ａの裏面）、及び、アンテナ部４５と対向しない（非対向の位置にある）筐体３１の両側面３１ａ，３１ｂと接する。以下の説明において、第１の領域６３の少なくとも一部を覆う筐体３１の内面を第１の内面として説明する。すなわち、図４の場合、第１の内面は、筐体カバー３１Ａの内面（裏面）及び筐体３１の両側面３１ａ，３１ｂの内面（裏面）に相当する。アンテナ部４５は、第１の領域６３において、第１の内面よりも第２の領域６１の近くに配置される。なお、上記第１の内面とは、第１の領域６３を形成する複数の面において、外気の温度の影響を最も受けやすい面のことである。例えば、上記第１の内面は、第１の領域６３を形成する複数の面において、筐体３１の表面から鉛直方向の距離が最も短い面に相当する。このとき、仮に上記第１の内面が筐体３１とは異なる他の部材の薄膜で覆われ、この薄膜が第１の領域６３の一部を覆うとしても、この薄膜は本実施形態における上記第１の内面に相当する。

第１の領域６３を囲む筐体３１の端部に近い内面は、筐体３１が外気の温度に連動して温度が変化しやすいので、結露が生じやすい場所である。アンテナ部４５は、通信性能を確保するために、第１の領域６３に設けられ、ポッティング材から露出されて設けられている。つまり、アンテナ部４５の周囲には、ポッティング材が充填されていない。但し、図４に示すように、プリント基板４１のアンテナ部４５の周囲を除く表側の一部にはポッティング材６０が充填される。これにより、プリント基板４１の表面の一部に水滴が付着することを抑制することができる。

第２の領域６１は、ポッティング材６０により充填されているので、水蒸気を含む空気が存在しない空間である。ポッティング材６０には、第１の領域６３に存在する空気よりも熱容量が大きく熱が伝わりにくい材質が用いられる。本実施形態のポッティング材６０は、例えば、比熱容量が比較的大きなウレタンゴムに、保温効果を高めるための潜熱蓄熱材が添加された、蓄熱ポッティング材として成形される。潜熱蓄熱材が含有されることで、ポッティング材６０の温度は、後述するように、例えば冷却時に露点付近で保持される。筐体３１は、第２の領域６１の少なくも一部を覆う第２の内面を有する。

本実施形態では、第１の領域６３に接するポッティング材６０の表面と、筐体３１の内面との間に温度勾配を持たせることで、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気が筐体３１の内面で結露するように仕向けている。仮に表面側のポッティング材６０が充填されなかったとしても、アンテナ部４５は第１の内面よりも第２の領域の近くに配置されるため、第２の領域を介してアンテナ部４５に外部の熱が伝わるより先に第１の内面に熱が伝わる。従って、アンテナ部４５自身に結露が付着することなく、第１の内面に結露を付着させることができる。

尚、ここでは、ポッティング材として、ウレタンゴムを用いることを例示したが、これに限らず、表１に示す材料を用いることも可能である。

表１は、各種プラスチック、ゴム類の２０℃における比重と熱物性値とを示す。シリコーンゴムでは、比重が０．９７、比熱が約１６００（Ｊ／Ｋｇ・℃）の値である。これより比熱が大きな物質として、一般的に用いられているゴム類やウレタンゴム１９００〜２２００（Ｊ／Ｋｇ・℃）が挙げられる。

表２は、潜熱蓄熱材の各種芯物質の融点と融解熱量とを示す。

ここでは、融点が５℃から７１℃まで種々の潜熱蓄熱材を用いることが可能である。

表３は、有機系及び無機系の潜熱蓄熱材の特徴を示す。

潜熱蓄熱材の種類として、芯物質にパラフィンを用いた有機系蓄熱材と、無機塩を用いた無機系蓄熱材と、がある。例えば、有機系蓄熱材は、パラフィンを芯物質とするので、可燃性を有する。有機系蓄熱材を電子部品へ応用するためには、例えば、難燃性樹脂に分散させる工夫が必要である。

次に、潜熱蓄熱材を含有するポッティング材６０を用いた子機３０の内部の露点付近の温度勾配について説明する。図６は、露点付近を含む子機３０の内部の温度プロファイルの一例を示す模式図である。図６では、露点が９℃であることを例示する。

露点（９℃）付近の冷却過程において、筐体３１の天井側の内面（筐体カバー３１Ａの裏面）が、外気温が−１０℃であるＰＶパネル２０用の架台からの熱伝導又は冷えた外気により、筐体３１内の中央部（例えばプリント基板４１周辺）よりも先に冷える。これにより、第１の領域６３に存在する空気中に含まれる水蒸気は、例えば、筐体３１の天井側の内面（又は筐体３１の側面の内面）で結露する。一方、ポッティング材６０で被覆されている場所は、温度がすぐに下がらないので、結露の発生が抑制され、水滴から保護される。

図７（Ａ）〜（Ｄ）は、ウレタンゴム系のポッティング材に融点の異なる潜熱蓄熱材を３０重量％添加して測定した場合の示差走査熱量（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）の変化例を示すグラフである。図７（Ａ）は、潜熱蓄熱材を含有していない場合を示す。図７（Ｂ）は、融点が３２℃の潜熱蓄熱材を用いた場合を示す。図７（Ｃ）は、融点が３９℃の潜熱蓄熱材を用いた場合を示す。図７（Ｄ）は、融点が６６℃の潜熱蓄熱材を用いた場合を示す。

図７（Ｂ）〜（Ｄ）では、ベースとなるウレタンゴムの比熱容量を示すＤＳＣ曲線に、添加された潜熱蓄熱材の各融点に起因する比較的シャープな吸熱ピークが重なって検出される。この吸熱ピークは、潜熱蓄熱材の添加量の増加と共に大きくなるが、ポッティング材の硬化（８０℃で２時間加熱する硬化工程）前の粘度が高くなる。そのため、ポッティング材はチクソ性を呈するようになる。

なお、図７（Ａ）〜（Ｄ）では、ウレタンゴムの例として、難燃性二液硬化タイプのウレタンゴムが用いられているが、これに限られない。

図８は、潜熱蓄熱材を含有するポッティング材６０を用いた子機３０の結露サイクル試験におけるプリント基板４１の表面温度の時間変化例を示すグラフである。図８では、蓄熱ポッティング材として、９℃に融点を有する潜熱蓄熱材を１０重量％含有したウレタンゴムが、子機３０の筐体内部の第２の領域６１に充填された場合を例示する。結露サイクル試験は、プリント基板４１に熱電対が固定され、−１０℃から５０℃の範囲内で、昇降温速度２．５℃／分において実施された。結露サイクル試験は、子機３０が、所定の加熱・冷却槽内に収容された状態で実施された。

結露サイクル試験では、潜熱蓄熱材を含有するポッティング材６０の例えば中央部に位置するプリント基板４１上の温度ａの変化が測定された。結露サイクル試験では、加熱・冷却槽内の温度ｃ、子機３０の筐体３１の表面温度ｄの変化が測定された。結露サイクル試験では、比較例として、ポッティング材に潜熱蓄熱材を含まないシリコーンゴムを単独で用いて、ポッティング材の例えば中央部に位置するプリント基板上の温度ｂの変化が測定された。

加熱・冷却槽内の温度ｃと比べ、ポッティング材が使用された場合の温度ａ，ｂはいずれも、ポッティング材の比熱容量（顕熱蓄熱効果）により温度の遅れを生じる。図８を参照すると、本実施形態の子機３０の温度ａの方が、比較例の子機の温度ｂよりも、温度変化の遅れは顕著である。温度ａ〜ｄの変化を示す曲線の傾きは、温度ｂの曲線ではシリコーンゴムの比熱容量、温度ａの曲線ではウレタンゴムの比熱容量の大きさを示している。即ち、本実施形態の子機３０では、温度ａの曲線の傾きが緩やかであるので、温まりにくく、冷めにくいことが理解できる。

比較例では、時間的に少し遅れて槽内の最高及び最低温度である５０℃及び−１０℃に達する。一方、本実施形態では、時間的な遅れがある他、温度変化の範囲が４０℃〜−５℃（２サイクル目は０℃以上）であり、最高及び最低の温度差ΔＴが比較例と比べて小さくなることが理解できる。図８では、潜熱蓄熱材の融点である９℃付近に、平らで温度変化が特に緩やかなショルダ部分（点線枠ａ１参照）が観測され、ショルダ部分が、子機３０の温度ａと外気である加熱・冷却槽内の温度ｃとのズレを大きくしている。

このように、子機３０の筐体３１の内部では、外気の温度変化の影響が抑制される。そのため、電子部品４７が搭載されたプリント基板４１上の温度変化は、比較例と比較すると、遅れが生じ、緩やかである。
プリント基板４１上の温度変化が比較例の温度変化よりも遅く、緩やかであることは、プリント基板４１上の温度ａと、筐体３１内の表面（内面）の温度ｄとの差が大きいことを意味する。筐体３１の内面は、外気と最も近い位置において筐体３１の厚み分、隔てた位置にあり、筐体３１の内面の温度ｄは、外気の温度に略一致する。

例えば、冷却前の筐体３１内の空気（約２０℃）が水蒸気を５０％ＲＨ含んでいたとする。この場合、例えば。露点（９℃）付近の冷却過程では、結露現象は、相対的に温度が低い筐体３１の内面で優先的に生じる。

本実施形態の子機３０では、第２の領域６１に、潜熱蓄熱材を含有するポッティング材６０が設けられる。そのため、外気の冷え等により筐体３１の内面の温度が下がっても、ポッティング材６０により被覆されたプリント基板４１上では、露点付近で温度が保持される。プリント基板４１において温度が保持されている間、筐体３１の内面の温度が下がり続けた場合、筐体３１の内面には、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生する。

一方、プリント基板４１に設けられたアンテナ部４５には結露が生じない。これはアンテナ部４５と筐体３１の内面との距離が所定距離以上、離間されているためである。また、その他の電子部品４７は、ポッティング材６０で覆われた第２の領域６１に配置されるので、結露の影響を受けない。その他の電子部品４７は、例えば、通信モジュール、通信モジュールの周辺部品、を含む。

子機３０によれば、例えば、外気温が下がり、筐体３１の内部で結露が発生しても、第１の領域６３に接する筐体３１の内面に結露が優先的に生じるように仕向けることができる。従って、筐体３１の内部では筐体３１の内面に結露の発生が誘導され、アンテナ部４５の表面に結露が発生することを抑制できる。よって、結露による水滴６５がアンテナ部４５に付着することを抑制できる。

また、図４に示すように、第１の内面の一部は、アンテナ部４５における重力方向と反対の方向の射影４５Ａ（アンテナ部４５と対向する位置）に重ならない。従って、上述のように誘導的に筐体３１の内面（第１の内面）に発生させた水滴６５が重力方向に落下したとしても、アンテナ部４５に付着することは抑制される。

水の比誘電率は約８０であり、空気の比誘電率は約１である。従って、アンテナ部４５の表面への水滴６５の付着を抑制することで、誘電損失を抑えることができ、アンテナ部４５に含まれる整合回路のインピーダンスの整合精度も向上できるので、通信特性を向上できる。更に、アンテナ部４５により電波が放射されても、水滴６５が存在する場合、第１の領域６３において水滴６５による電波の吸収量が多くなる。そのため、空気中を伝搬される電波量が減少し、通信特性が劣化するが、アンテナ部４５の表面への水滴６５の付着を抑制することで、通信特性を向上できる。

このように、筐体３１の内部に発生する結露の影響を抑制し、アンテナ部４５による通信特性を向上できる。また、アンテナ部４５を用いたデータ通信の長期信頼性を確保できる。

（第２の実施形態）
図９は第２の実施形態における子機３０Ａの構造例を示す断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は、図９に対して垂直方向から視た子機３０Ａの構造を示す断面図である。つまり、図１０（Ａ）は、図９において矢印Ｃ−Ｃ線方向から視た（上側から視た）プリント基板４１の表面の一例を示す。図１０（Ｂ）は、図９において矢印Ｃ−Ｃ線方向とは反対方向から視た（下側から視た）プリント基板４１の裏面の一例を示す。

第１の実施形態の図４と比べ、第２の実施形態では、プリント基板４１が筐体３１に対して裏表逆に取り付けられている。つまり、図９では、アンテナ部４５は、プリント基板４１に対して、鉛直方向下方に取り付けられている。図９では、水蒸気を含む空気が存在する第１の領域は、筐体３１内の上部に位置する第１の領域６３ａと、筐体３１内の底部に位置し、アンテナ部４５が存在する第１の領域６３ｂと、の２つの空間に分かれている。

子機３０Ａにおけるその他の構造は、第１の実施形態の子機３０の構造と同じである。図９及び図１０（Ａ），（Ｂ）において、図４及び図５（Ａ），（Ｂ）に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ａにおいても、第２の領域６１に、潜熱蓄熱材を含有するポッティング材６０が設けられている。第１の実施形態と同様、外気の冷え等により、筐体３１の表面温度が下がっても、ポッティング材６０により被覆されたプリント基板４１では、露点付近で温度が保持される。プリント基板４１付近において温度が保持されている間に、筐体３１の内面の温度が下がり、筐体３１の上部の内面には、第１の領域６３ａ内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生する（図９参照）。

同様に、筐体３１の底部の内面には、第１の領域６３ｂ内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生する。しかし、図６に示したように、筐体端部から筐体中央部に向かって温度傾斜があるため、プリント基板４１に実装されたアンテナ部４５では、結露の発生が抑制される。また、筐体３１の底部の内面に結露が生じるので、結露により生じた水滴が、重力によりアンテナ部４５の表面に落ちて濡らすこともない。

子機３０Ａによれば、外気の温度が下がり続けた場合、筐体３１の内部で結露が発生しても、アンテナ部４５の表面には結露が生じない。従って、子機３０Ａは、結露の影響を抑制して、アンテナ部４５を用いてデータ通信できる。

（第３の実施形態）
図１１は第３の実施形態における子機３０Ｂの構造例を示す断面図である。子機３０Ｂでは、第２の領域６１に設けられたポッティング材６０Ａは、異なる融点を有する潜熱蓄熱材を含有するポッティング材が積層された多層構造を有する。例えば、プリント基板４１に接する最も内側の層６０ａでは、融点９℃の潜熱蓄熱材が含有される。例えば、中間の層６０ｂでは、融点３９℃の潜熱蓄熱材が含有される。例えば、最も外側の層６０ｃでは、融点６６℃の潜熱蓄熱材が含有される。図１１では、ポッティング材の積層数が３層であることを例示するが、２層でも４層以上でもよい。

このように、ポッティング材６０Ａの各層には、例えばウレタンゴムに融点の異なる潜熱蓄熱材が含有される。異なる融点を有する潜熱蓄熱材として、前述した表２に示した物質が挙げられる。

子機３０Ｂは、ポッティング材６０Ａを除き、第１の実施形態とほぼ同じ構造を有する。ただし、ポッティング材６０Ａの厚さが多層構造により厚くなっている分、第１の領域６３の空間は若干狭くなってもよい。図１１において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

第３の実施形態の子機３０Ｂでは、様々な融点を持つポッティング材６０Ａは、外気温が変動しても各融点付近で外気の温度変化の影響を受けにくく、温度変化に遅れが生じ、温度変化が緩やかである。つまり、露点付近の冷却過程において、結露現象は、相対的に温度が低い筐体３１の内面で優先的に生じるので、外気の冷え等により筐体３１の表面温度が下がっても、ポッティング材６０Ａで覆われたプリント基板４１上では、各露点付近でその温度が保持される。この温度が保持されている間、筐体３１の内面の温度が下がり続けた場合、筐体３１の内面には、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生する。一方、プリント基板４１上のアンテナ部４５には、結露が生じない。

子機３０Ｂによれば、第２の領域６１に、融点の異なる潜熱蓄熱材が含有された複数層からなるポッティング材６０Ａが設けられる。従って、子機３０Ｂ内のアンテナ部４５は、外気温が例えば７０℃〜−３０℃の範囲で大きく変動する環境でも、プリント基板４１上の電子部品４７の温度変化は緩やかであり、機械的悪影響を抑えると共に結露の影響を抑制できる。これにより、子機３０Ｂの通信特性を確保できる。

なお、子機３０Ｂでは、子機３０Ｂの各箇所に配置される部品に応じて、各層に充填されるポッティング材６０に含有される潜熱蓄熱材の融点が決定されてもよい。例えば、プリント基板４１に実装された電子部品４７は、発電電力に係る電圧を制御するＤＣ−ＤＣコンバータを含む。ＤＣ−ＤＣコンバータの通常の動作電圧は、例えば４０℃以下である。従って、電子部品４７を含み、プリント基板４１に接する最も内側の層６０ａでは、融点９℃又は３９℃の潜熱蓄熱材が含有されてもよい。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、筐体３１の内面と接する一部のポッティング材の材質として、発泡ポッティング材を用いた場合を示す。

図１２は第４の実施形態における子機３０Ｃの構造例を示す断面図である。図１２において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

ポッティング材６０Ｂは、筐体３１の内面と接する部分に設けられた発泡ポッティング材６０ｅと、発泡ポッティング材６０ｅの内側（発泡ポッティング材６０ｅよりも筐体３１の中央部側）に設けられたポッティング材６０ｆと、の２層構造を有する。発泡ポッティング材６０ｅは、筐体３１の内側の底面３１ｄ及び両側面３１ａ、３１ｂに設けられる。

ポッティング材６０ｆには、例えば、第１の実施形態と同様に、ウレタンゴムに潜熱蓄熱材が添加された蓄熱ポッティング材が用いられる。発泡ポッティング材６０ｅには、例えば、ウレタンゴムに潜熱蓄熱材が添加された蓄熱ポッティング材に、発泡剤を加えて発泡させた発泡蓄熱ポッティング材が用いられる。発泡蓄熱ポッティング材では、発泡蓄熱ポッティング材の内部に無数の泡が存在するので、断熱効果が高く、熱が伝わりにくい。また、泡は空気を含むので、その占有体積分、比誘電率が下がり、電気的な作用である誘電損失が小さくなり、通信への影響が少ない。

子機３０Ｃによれば、筐体３１の内面と接する発泡ポッティング材６０ｅが、断熱性の高い発泡蓄熱ポッティング材となっている。従って、外気等によって筐体３１の表面が冷えても、筐体３１の内部では熱が奪われにくく、発泡ポッティング材６０ｅよりも中央部側のポッティング材６０ｆにより覆われたプリント基板４１の温度変化は、特に緩やかとなる。

従って、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気は、筐体３１の内面に結露し易くなり、プリント基板４１に実装されたアンテナ部４５の表面には、結露が生じにくくなる。

（第５の実施形態）
図１３は、第５の実施形態における子機３０Ｄの構造例を示す断面図である。第５の実施形態の子機３０Ｄは、筐体３１の天井側の内面（筐体カバー３１Ａの裏面）を除き、第１の実施形態と同様の構造を有する。図１３において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

筐体カバー３１Ａ（天板）の裏面、つまり筐体３１の天井側の内面には、例えば、略円柱状にくり抜かれた複数の穴部３５が形成される。このように、穴部３５は、筐体３１を貫通せず、穴部３５が設けられた筐体カバー３１Ａの裏面は、平面とならず凹凸が形成される。穴部３５は、結露によって生じた水滴６５が滴下しないように、毛管応力により水滴６５を筐体３１の内面側に引っ張り、貯留する。穴部３５の大きさは、例えば直径１ｍｍ以下である。また、複数の穴部３５の多くは、アンテナ部４５と対向しない、非対向位置の筐体３１の内面に形成される。これにより、仮に穴部３５が貯留する水滴６５の量が増え、穴部３５が毛管応力では水滴６５を保持しきれなくなり、水滴６５が重力方向に落ちたとしても、水滴６５がアンテナ部４５に落ちることを抑制することができる。

子機３０Ｄによれば、外気等の冷えにより、筐体３１の内面に、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生しても、結露により生じた水滴６５は穴部３５に貯留される。そのため、水滴６５がアンテナ部４５側へ滴下することが抑制される。これにより、アンテナ部４５が水滴によって濡れることを抑制できるので、アンテナ部４５による通信性能を維持でき、子機３０Ｄにおけるデータ通信の長期信頼性を確保できる。

尚、ここでは、筐体３１の天井側の内面に、結露を貯留可能な複数の穴部３５が形成されることを例示したが、筐体３１の内側の側面に、同様の穴部が設けられてもよい。これにより、水滴６５が側面に付着する場合、穴部３５が水滴６５を保持し、アンテナ部４５まで水滴６５が到達することを抑制することができる。また、穴部３５は、アンテナ部４５と対向する位置の筐体３１の内面に形成されてもよい。これにより、アンテナ部４５の上部に水滴６５が発生しても、毛管応力の効果により、アンテナ部４５への水滴落下を抑制することができる。

（第６の実施形態）
図１４（Ａ）は、第６の実施形態における子機３０Ｅの構造例を示す断面図である。図１４（Ａ）において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。図１４（Ｂ）は、筐体カバー３１Ｂの裏面（筐体３１の天井側の内面）の一例を示す。

ここでは、筐体カバーは鉛直方向の上側（図１４（Ａ）の上側）に位置するように取り付けられる。子機３０Ｅは、図１４（Ａ）に示すように、アンテナ部４５が重力方向の上流、電子部品４７が重力方向の下流に位置するように取り付けられることを想定している。すなわち、子機３０Ｅは、水滴６５が重力によって、後述する溝部３１ｃに沿って傾斜方向（図１４（Ａ）のケーブルグランド５１側からケーブルグランド５２側）に流れるように取付けられることを想定している。

筐体カバー３１Ｂの裏面は、プリント基板４１と向かい合い、第１の領域６３の空間がアンテナ部４５から遠ざかるにつれて狭くなるように、傾斜して形成される。筐体カバー３１Ｂの裏面には、傾斜方向に沿って複数本の溝部３１ｃが形成される。

子機３０Ｅでは、外気等の冷えにより、筐体３１の内面に、第１の領域６３内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生すると、筐体カバー３１Ｂの裏面に形成された溝部３１ｃに沿って、付着した水滴６５が流れて移動する。

これにより、筐体３１の内面に結露が発生しても、アンテナ部４５と対向する位置にある筐体カバー３１Ｂの裏面には、結露により付着した水滴６５が留まらない。水滴６５は、アンテナ部４５から離れた、破線ｇで囲まれる場所に向かって移動して留まる。

子機３０Ｅによれば、例えば振動が発生しても、アンテナ部４５と対向する位置にある筐体カバー３１Ｂの裏面には、水滴６５が存在する可能性が低いので、水滴６５がアンテナ部４５に落下することを抑制できる。よって、アンテナ部４５は、通信性能を維持でき、子機３０Ｅにおけるデータ通信の長期信頼性を確保できる。

尚、複数の溝部３１ｃは、傾斜方向に沿って平行に形成されていたが、下端側（図１４（Ａ），（Ｂ）では右側）が同じ場所になるように、途中で１本にまとめられてもよい。これにより、水滴を１箇所に貯留し易くなり、例えばドレン抜きなどを設けることで排水し易くなる。

（第７の実施形態）
図１５は、第７の実施形態における子機３０Ｆの構造例を示す断面図である。図１５において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｆでは、筐体３１に使用されるケーブルグランド７５内に金属棒７１（金属部材の一例）が仕込まれている。金属棒７１は、筐体カバー３１Ｃを貫通し、第１の領域６３に金属棒７１の一方の先端が露出し、ケーブルグランド７５によって取り付けられる。第１の領域６３に露出する金属棒７１の先端の位置は、アンテナ部４５から離れており、アンテナ部４５の非対向位置にある。

筐体３１の外部に配置された、金属棒７１の他方の端部は、例えばＰＶパネル２０の架台に子機３０Ｆを取り付けるためのクリップ７４に接続される。金属棒７１の熱伝導率は、筐体カバー３１Ｃと比べて大きく、外気と共にクリップ７４が冷えた場合、金属棒７１は筐体カバー３１Ｃより先に冷える。

金属棒７１の先端には、ヒートシンク７６が、例えばねじ止めによって固定される。ヒートシンク７６は、金属棒７１と熱的に接触する。ヒートシンク７６は、表面に凹凸形状を有し、熱伝達表面積が大きい。また、ヒートシンク７６は、例えば金属製であり、熱伝導率が大きい。

子機３０Ｆでは、外気と共にクリップ７４が冷えた場合、筐体カバー３１Ｃの裏面の温度より先に、金属棒７１及びヒートシンク７６の温度が下がるので、金属棒７１及びヒートシンク７６において結露が発生し易い。結露によって生じた水滴６５は、例えば金属棒７１及びヒートシンク７６に留まる。

子機３０Ｆによれば、金属棒７１及びヒートシンク７６において結露が発生するので、筐体カバー３１Ｃの裏面において結露が生じにくい。従って、筐体カバー３１Ｃの裏面から水滴６５が雫となってアンテナ部４５に落下することを抑制できる。これにより、アンテナ部４５の通信性能を確保できる。

尚、ヒートシンク７６は、多孔質材料により成形されてもよい。この場合、第５の実施形態と同様、ヒートシンクの貯留能力が高まる。また、ヒートシンク７６は、金属製である場合、熱伝導性粒子を含有した接着剤又は熱伝導性テープによって、筐体カバー３１Ｃの裏面に設置されてもよい。

（第８の実施形態）
図１６は、第８の実施形態における子機３０Ｇの構造例を示す断面図である。図１６において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

図１６では、筐体カバー３１Ａは、鉛直方向の上側（図１６の上側）に位置するように取り付けられる。子機３０Ｇは、図１６に示すように、アンテナ部４５が重力方向の上流、電子部品４７が重力方向の下流に位置するように取り付けられることを想定している。すなわち、子機３０Ｇは、水滴６５が重力によって、後述するポッティング材６０Ｃの傾斜に沿って流れるように取付けられることを想定している。

子機３０Ｇでは、第１の実施形態と比べ、ポッティング材６０Ｃの形状が異なる。即ち、ポッティング材６０Ｃは、アンテナ部４５の周囲において最も厚く、アンテナ部４５から遠ざかるにつれて薄くなるように傾斜した形状を有する。これにより、筐体３１の天井側の内面に結露が発生し、雫となってポッティング材６０Ｃに滴下した水滴６５は、傾斜面に沿って流れるので、アンテナ部４５に水滴６５が存在することを抑制できる。ポッティング材６０Ｃには、例えば上述した潜熱蓄熱材が含有される。

ポッティング材６０Ｃの表面には、複数の凹部８１が形成されてもよい。この場合、例えばポッティング材６０Ｃに滴下した水滴６５は、傾斜面に沿って流れ、傾斜面の途中に存在する凹部８１によりトラップされる。

これにより、ポッティング材６０Ｃに滴下した水滴６５は、例えば振動が発生しても、アンテナ部４５に流入しにくくなる。尚、ポッティング材６０Ｃに凹部８１が形成される代わりに、例えば吸水又は放水する調湿物質が設けられてもよい。調湿物質は、例えば、和紙、木材、又は吸湿樹脂及びシリカゲル等の乾燥剤を含む。

（第９の実施形態）
図１７は、第９の実施形態における子機３０Ｈの構造例を示す断面図である。図１６において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｈでは、金属製のヒートシンク７６Ａは、熱伝導性テープ７８によって、筐体カバー３１Ｄの裏面に接着される。尚、熱伝導性テープの代わりに、熱伝導性粒子を含有した接着剤を用いてもよい。

筐体カバー３１Ｄには、Ｘ方向（図１７では、プリント基板４１の面に沿う方向、横方向）におけるヒートシンク７６Ａとアンテナ部４５との間に、壁部材８３が設けられる。壁部材８３は、第１の領域６３を、アンテナ部４５が存在する第１の領域６３ｃと、ヒートシンク７６Ａが設置された第１の領域６３ｄと、に仕切る。壁部材８３は、第１の領域６３ｃ，６３ｄの空間を、僅かな間隙を介して連通させる。壁部材８３は、筐体カバー３１Ｄの内壁から第２の領域６１に向かって延びるように形成される。壁部材８３は、例えば、射出成形により筐体カバー３１Ｄと一体に成形され、ポッティング材６０に接しない程度の高さを有する。

子機３０Ｈでは、壁部材８３は、温度分布の差に応じた対流現象により第１の領域６３内の発生する空気の流れを遮る。空気の流れが遮られることで、第１の領域６３内の温度は均一になりにくく、第１の領域６３ｄでは、冷えたヒートシンク７６Ａによって結露が発生し易い。一方、アンテナ部４５が存在する第１の領域６３ｃでは、温度が下がりにくく、結露の発生が抑えられる。

子機３０Ｈによれば、壁部材８３を用いることで、筐体カバー３１Ｄの裏面から結露により生じた水滴６５が雫となってアンテナ部４５に落下することを抑制できる。従って、アンテナ部４５の通信性能を確保できる。

（第１０の実施形態）
図１８は、第１０の実施形態における子機３０Ｉの構造例を示す断面図である。図１８において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｉでは、Ｘ方向（図１８では、プリント基板４１の面に沿う方向、横方向）におけるヒートシンク７６Ａとアンテナ部４５との間に、ベントフィルタ８５が設けられる。ベントフィルタ８５は、分離部の一例である。ベントフィルタ８５は、第１の領域６３を、アンテナ部４５が存在する第１の領域６３ｃと、ヒートシンク７６Ａが設置された第１の領域６３ｄと、に隙間なく仕切り、通気する。ベントフィルタ８５は、筐体カバー３１Ｅとは異なる材料により成形され、水蒸気を含む空気を通すが、水を通さない性質を有する。

ベントフィルタ８５が設置されることで、水蒸気を含む空気は、対流によってベントフィルタ８５を通り、比較的冷えやすい第１の領域６３ｄ内のヒートシンク７６Ａにおいて結露する。結露により生じた水滴６５は、ベントフィルタ８５を通過できず、第１の領域６３ｄ内に濃縮され、蓄積される。

子機３０Ｉによれば、ベントフィルタ８５を用いることで、アンテナ部４５が設けられた第１の領域６３ｃでは、結露が生じにくくなり、アンテナ部４５の通信性能が確保される。

（第１１の実施形態）
図１９は、第１１の実施形態における子機３０Ｊの構造例を示す断面図である。図１９において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｊでは、第１の領域６３Ａは、アンテナ部４５を覆う発泡ポッティング材６０ｈを含む。発泡ポッティング材６０ｈの内部の一つ一つの泡は各々閉空間であり、空気の流れが生じず、対流による熱伝達が発生しない。また、泡と泡の間には、ポッティング材の中空粒子の殻のように薄い壁が形成されている。そのため、泡の周囲を回りながら熱伝導されることとなり、沿面距離が長くなる。従って、発泡ポッティング材６０ｈの熱伝導率は小さく、発泡ポッティング材６０ｈは冷えにくい。発泡ポッティング材６０ｈには、例えば上述した潜熱蓄熱材が含有される。

子機３０Ｊによれば、外気の冷え等によって筐体３１の内部の温度が下がっても、アンテナ部４５は、発泡ポッティング材６０ｈによって断熱され、温度が下がりにくい。これにより、アンテナ部４５は結露から保護される。また、アンテナ部４５と対向する位置における、筐体３１の内面に結露が生じても、水滴６５は発泡ポッティング材６０ｈの上に落下するので、アンテナ部４５が濡れることを防止できる。

（第１２の実施形態）
図２０は、第１２の実施形態における子機３０Ｋの構造を示す断面図である。図２０において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｋでは、第２の領域６１に含まれるポッティング材６０Ｄは、第１の領域６３を挟んでアンテナ部４５と対向する筐体カバー３１Ａまで延設される。ポッティング材６０Ｄには、例えば上述した潜熱蓄熱材が含有される。

これにより、外気等の冷えにより、第１の領域６３内の水蒸気を含む空気が冷えても、アンテナ部４５と対向する筐体カバー３１Ａにまで延設されたポッティング材６０Ｄは、冷えにくく、結露を生じさせない。従って、結露は、ポッティング材６０Ｄが存在しない筐体３１の天井の内面又は側面に生じる。これにより、アンテナ部４５が滴下した水滴によって濡れることを抑制でき、アンテナ部４５によるデータ通信の長期信頼性を確保できる。

（第１３の実施形態）
図２１は、第１３の実施形態における子機３０Ｌの構造例を示す断面図である。図２１において、図４に示した子機３０の構造と同様の構造については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。

子機３０Ｌでは、第２の領域６１に含まれるポッティング材６０Ｅは、筐体３１の一方の側面３１ａ及び筐体カバー３１Ａの裏面全体に亘って、筐体３１の他方の側面３１ｂに当接するまで延設される。ポッティング材６０Ｅは、筐体３１のプリント基板４１側において、他方の側面３１ｂ側で凸部６０ｊが形成される。凸部６０ｊと他方の側面３１ｂとにより、溝部９１が形成される。ポッティング材６０Ｅには、例えば上述した潜熱蓄熱材が含有される。

従って、外気等によって冷えた、第１の領域６３内の水蒸気を含む空気は、筐体３１の他方の側面３１ｂにおいて冷やされて結露する。結露した水滴６５は、他方の側面３１ｂを伝わって流れ、溝部９１に溜まる。

子機３０Ｌによれば、結露した水滴をアンテナ部４５から離れた所定箇所（例えば溝部９１）に集めることができる。そのため、例えば振動が発生しても、水滴６５が分散しにくくなり、アンテナ部４５は水滴から保護される。従って、アンテナ部４５によるデータ通信の長期信頼性が確保できる。また、図面には示していないがドレン抜き弁等を設けて
定期的に溜まった水を排水することもできる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記各実施形態のうち、第６及び第８の実施形態を除き、子機の取り付け方向は任意である。即ち、子機は、プリント基板４１が水平方向になるように取り付けられる場合、垂直（天地）方向に表裏どちらにも取り付けられる。子機は、プリント基板が水平方向に対し、傾斜して取り付けられてもよい。

また、上記各実施形態で用いられるポッティング材には、全て潜熱蓄熱材が含有されることを例示したが、含有されていなくてもよい。即ち、ポッティング材には、例えばウレタンゴム又はシリコーンゴムが単独で用いられてもよい。

また、上記各実施形態では、第１の領域に水蒸気を含む空気層が存在することを例示したが、第１の領域に水蒸気を含む他の層（例えば窒素層）が存在してもよい。

上記各実施形態は、適宜組み合わされてもよい。

（本発明の一態様の概要）
本発明の一態様の発電監視装置は、水蒸気を含む第１の領域と熱容量が前記第１の領域よりも大きい第２の領域とを内部に有すると共に、前記第１の領域の少なくとも一部を覆う第１の内面を有する筐体と、前記第１の領域において、前記第１の内面よりも前記第２の領域の近くに配置された電子部品と、を備え、前記第１の内面の少なくとも一部は、前記電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない。

この構成によれば、筐体内が冷却される場合、第２の領域よりも第１の領域の方が冷えやすく、先に温度が変化する。また、例えば電子部品の非対向位置において筐体の内面と接するので、電子部品と対向しない位置において結露が生じやすい。つまり、例えば外気温が下がって筐体の内部で結露が発生しても、第１の領域に接する筐体の内面に結露が優先的に発生するので、電子部品の表面には結露が発生しない。従って、筐体の内部に発生する結露の電子部品に対する影響を抑制できるので、例えば電子部品としてのアンテナ部による通信特性を向上できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第２の領域が、ポッティング材を含む。

この構成によれば、第２の領域における熱容量を容易に大きくして、熱が伝わりにくくすることができ、第２の領域に含まれるポッティング材で覆われた電子部品に対する結露の影響を抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記ポッティング材が、潜熱蓄熱材を含有する。

この構成によれば、例えば、外気の冷え等により、筐体の表面温度が下がっても、ポッティング材における温度変化は筐体の表面温度よりも遅くなり、ポッティング材の温度は露点付近で維持される。ポッティング材の温度が保持されている間、筐体の内面の温度が下がり続けた場合、筐体の内面には、第１の領域内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生する。従って、第２の領域に設けられた電子部品における結露の影響を抑制でき、例えば電子部品としてのアンテナ部は通信特性を確保できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記ポッティング材は、融点の異なる複数の潜熱蓄熱材を含有する複数層を有する。

この構成によれば、電子部品は、例えば、外気温が７０℃〜−３０℃の範囲で大きく変動する様々な環境において、所望の温度における温度変化を緩やかにできる。例えば、露点付近の融点を有する潜熱蓄熱材を含有することで、露点付近での温度変化を遅らせることができる。従って、例えば、結露の発生が遅れている間に冷却期間が終了すると、結露が発生しなくなり、結露の影響を抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記筐体が、前記第２の領域の少なくも一部を覆う第２の内面を有し、前記第２の内面の少なくとも一部と接する部分に発泡ポッティング材を含む。

この構成によれば、発泡ポッティング材が断熱性が高いので、外気等によって筐体が冷えても、発泡ポッティング材付近は、熱が奪われにくく、温度変化がしにくい。従って、第１の領域内の空気に含まれる水蒸気によって、筐体の内面に結露が発生し易くなり、電子部品の表面には、より一層結露が発生しにくくなる。また、ポッティング材の一部に発泡ポッティング材を用いることで、発電監視装置を軽量化できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第１の内面の少なくとも一部に穴部が形成される。

この構成によれば、外気等の冷えにより、筐体の内面に、第１の領域内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生しても、結露により生じた水滴は、穴部に貯留される。そのため、水滴が落下しにくくなる。これにより、電子部品が水滴によって濡れることを抑制でき、例えば電子部品としてのアンテナ部による通信性能を維持できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第１の内面が、前記電子部品から遠ざかるにつれて、前記第１の領域の空間が狭くなるように傾斜する傾斜面を有する、発電監視装置。

この構成によれば、外気等の冷えにより、筐体の内面に、第１の領域内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生しても、電子部品と対向する位置にある筐体の内面には、結露により付着した水滴が留まらない。この水滴は、傾斜した筐体の内面に形成された溝部に沿って移動する。これにより、例えば振動が起きても、電子部品と対向する位置にある筐体の内面には、水滴は残りにくいので、電子部品の上に水滴が落下する可能性を低減できる。よって、例えば電子部品としてのアンテナ部は通信性能を維持することができ、データ通信の長期信頼性を確保できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記傾斜面が、傾斜方向に沿って形成された溝部を含む。

この構成によれば、外気等の冷えにより、筐体の内面に、第１の領域内の空気に含まれる水蒸気による結露が発生しても、電子部品と対向する位置にある筐体の内面には、結露により付着した水滴が留まらない。この水滴は、傾斜した筐体の内面に形成された溝部に沿って移動し、所定の場所に貯留されるので、電子部品に水滴が付着することを抑制でき、結露による影響を抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない位置に、前記筐体の外部に配置された金属部材又は前記筐体と熱的に接触した放熱器を備える。

この構成によれば、例えば外気が冷えた場合、筐体の内面の温度より、先に金属部材及び放熱器の温度が下がるので、金属部材及びヒートシンクにおいて結露が発生し易い。結露により生じた水滴は、例えば、金属部材及びヒートシンクに留まる。これにより、結露は、金属部材及びヒートシンクで発生するよう誘導され、筐体の内面で発生しにくい。従って、筐体の内面から結露により生じた水滴が落下する可能性を抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記放熱器が、多孔質材料を含む。

この構成によれば、結露により生じた水滴が、放熱器に留まり易くなるので、放熱器の貯留能力が高まる。従って、ヒートシンクから水滴が落下する可能性を低減し、電子部品に対する結露の影響を一層抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第２の領域が、前記電子部品の少なくとも一部を囲むと共に、前記第１の領域の少なくとも一部を覆うポッティング材を有し、前記ポッティング材は、前記電子部品から遠ざかるにつれて、前記第１の領域の空間が広がるように傾斜する傾斜面を有する。

この構成によれば、例えば筐体の内面において結露により発生した水滴がポッティング材に滴下した場合でも、水滴が電子部品に流れ込まないようになる。従って、電子部品に結露による水滴が到達する可能性を低減でき、例えば電子部品としてのアンテナ部による通信特性を向上できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記傾斜面が、凹部を含む。

この構成によれば、ポッティング材に滴下した水滴は、傾斜面に沿って流れ、傾斜面の途中に形成された凹部においてトラップされる。従って、例えば振動が発生しても、電子部品に流れ込みにくくなる。電子部品に結露による水滴が到達する可能性を低減でき、例えば電子部品としてのアンテナ部による通信特性を向上できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記電子部品と前記放熱器との間に、前記筐体の内面から突出した壁部を備える。

この構成によれば、温度分布の差によって起こる対流現象により第１の領域内で発生する空気の流れを、壁部が遮る。空気の流れが遮られることで、第１の領域内の温度は均一になりにくい。また、筐体端部の方が筐体中心部よりも冷えやすいので、筐体と熱的に接する放熱器において結露が発生し易い。これにより、筐体の内面から結露により生じた水滴が雫となって電子部品に落下することを抑制でき、例えば電子部品としてのアンテナ部による通信特性を向上できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記電子部品と前記放熱器との間に、前記第１の領域を２つの領域に仕切り、前記２つ領域の間を通気する分離部と、を備える。

この構成によれば、第１の領域に存在する水蒸気を含む空気は、第１の領域を仕切る分離部を介して、対流によって流れ、冷却され易い放熱器において結露し易い。放熱器において結露した水滴は、分離部を通過できず、第１の領域内に蓄積される。従って、電子部品は結露から保護される。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第２の領域が、前記電子部品の少なくとも一部を覆う発泡ポッティング材を含む。

この構成によれば、外気の冷え等によって筐体の内部の温度が下がっても、電子部品は、発泡ポッティング材によって断熱される。そのため、電子部品の温度は下がりにくい。これにより、電子部品が結露から保護される。また、電子部品と対向する位置における筐体の内面に結露が生じ、結露による水滴が落下しても、この水滴は発泡ポッティング材の上に落ちるので、電子部品が濡れることを防止できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第２の領域が、前記電子部品における重力の反対方向の射影と重なる位置に配置されたポッティング材を備える。

この構成によれば、外気等の冷えにより、第１の領域内の水蒸気を含む空気が冷えても、電子部品と対向する筐体の内面に設けられたポッティング材は、冷えにくく、ポッティング材が存在する位置において結露を生じさせない。従って、結露が発生する場合でも、電子部品と非対向の位置に結露が発生するので、電子部品が滴下した水滴によって濡れることを抑制できる。

本発明の一態様の発電監視装置は、前記第１の領域が、前記第１の内面と前記ポッティング材との間に溝部を含む。

この構成によれば、外気等によって冷えた、第１の領域内の水蒸気を含む空気は、電子部品と非対向の位置において、筐体の内面で冷やされて結露した水滴が溝部に貯留される。これにより、結露した水滴を１箇所に集中でき、例えば振動によって分散しにくくなるので、電子部品を水滴から保護できる。

本発明は、筐体の内部に発生する結露の影響を抑制し、通信特性を向上できる発電監視装置等に有用である。

１０ 太陽光発電システム
２０ ＰＶパネル
２０ＡＲ ＰＶアレイ
２０Ｃ ＰＶセル
２０ＣＬ ＰＶクラスタ
２０Ｇ ＰＶセル群
２０ＳＴ ＰＶストリング
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０Ｇ，３０Ｈ，３０Ｉ，３０Ｊ，３０Ｋ，３０Ｌ 子機
３１ 筐体
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ 筐体カバー
３１ａ，３１ｂ 側面
３１ｃ 溝部
３１ｄ 底面
３２ 電源部
３３ 電圧検出部
３４ 電流検出部
３６ 制御部
３７ 無線通信部
３８ 入力端子
３９ 出力端子
４０ 接続箱
４１ プリント基板
４２ 逆流防止ダイオード
４５ アンテナ部
４７ 電子部品
５０ 集電箱
５１，５２ ケーブルグランド
５３，５４ ケーブル
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０ｆ ポッティング材
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ 層
６０ｅ，６０ｈ 発泡ポッティング材
６０ｊ 凸部
６１ 第２の領域
６３，６３Ａ，６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ 第１の領域
６５ 水滴
７０ ゲートウェイ
７１ 金属棒
７４ クリップ
７５ ケーブルグランド
７６，７６Ａ ヒートシンク
７８ 熱伝導性テープ
８０ 親機
８１ 凹部
８３ 壁部材
８５ ベントフィルタ
９０ パワーコンディショナ
９１ 溝部

Claims (17)

1. 水蒸気を含む第１の領域と熱容量が前記第１の領域よりも大きい第２の領域とを内部に有すると共に、前記第１の領域の少なくとも一部を覆う第１の内面を有する筐体と、
   前記第１の領域において、前記第１の内面よりも前記第２の領域の近くに配置された電子部品と、
   を備え、
   前記第１の内面の少なくとも一部は、前記電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない、発電監視装置。
2. 請求項１に記載の発電監視装置であって、
   前記第２の領域は、ポッティング材を含む、発電監視装置。
3. 請求項２に記載の発電監視装置であって、
   前記ポッティング材は、潜熱蓄熱材を含有する、発電監視装置。
4. 請求項３に記載の発電監視装置であって、
   前記ポッティング材は、融点の異なる複数の潜熱蓄熱材を含有する複数層を有する、発電監視装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、
   前記筐体は、前記第２の領域の少なくも一部を覆う第２の内面を有し、
   前記第２の内面の少なくとも一部と接する部分に発泡ポッティング材を含む、発電監視装置。
6. 請求項２ないし５のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、
   前記第１の内面の少なくとも一部に穴部が形成された、発電監視装置。
7. 請求項２ないし６のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、
   前記第１の内面は、前記電子部品から遠ざかるにつれて、前記第１の領域の空間が狭くなるように傾斜する傾斜面を有する、発電監視装置。
8. 請求項７に記載の発電監視装置であって、
   前記傾斜面は、傾斜方向に沿って形成された溝部を含む、発電監視装置。
9. 請求項２ないし８のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、更に、
   前記電子部品における重力の反対方向の射影に重ならない位置に、前記筐体の外部に配置された金属部材又は前記筐体と熱的に接触した放熱器を備える、発電監視装置。
10. 請求項９に記載の発電監視装置であって、
    前記放熱器は、多孔質材料を含む、発電監視装置。
11. 請求項２に記載の発電監視装置であって、
    前記第２の領域は、前記電子部品の少なくとも一部を囲むと共に、前記第１の領域の少なくとも一部を覆うポッティング材を有し、
    前記ポッティング材は、前記電子部品から遠ざかるにつれて、前記第１の領域の空間が広がるように傾斜する傾斜面を有する、発電監視装置。
12. 請求項１１に記載の発電監視装置であって、
    前記傾斜面は、凹部を含む、発電監視装置。
13. 請求項９に記載の発電監視装置であって、更に、
    前記電子部品と前記放熱器との間に、前記筐体の内面から突出した壁部を備える、発電監視装置。
14. 請求項９に記載の発電監視装置であって、更に、
    前記電子部品と前記放熱器との間に、前記第１の領域を２つの領域に仕切り、前記２つ領域の間を通気する分離部を備える、発電監視装置。
15. 請求項２ないし１４のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、
    前記第２の領域は、前記電子部品の少なくとも一部を覆う発泡ポッティング材を含む、発電監視装置。
16. 請求項２ないし１５のいずれか１項に記載の発電監視装置であって、
    前記第２の領域は、前記電子部品における重力の反対方向の射影と重なる位置に配置されたポッティング材を備える、発電監視装置。
17. 請求項１６に記載の発電監視装置であって、
    前記第１の領域は、前記第１の内面と前記ポッティング材との間に溝部を含む、発電監視装置。

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