JP2019216284A

JP2019216284A - 電気回路装置を収容する筐体

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Publication number: JP2019216284A
Application number: JP2019178405A
Authority: JP
Inventors: 孝夫新井; Takao Arai; 智大田畑; Tomohiro Tabata
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2019-12-19

Abstract

【課題】電気回路装置を収容する筐体の下壁に溜まる水を排出するために、筐体の下壁に形成した排水孔に排水キャップを取りける排水構造において、円滑な排水を行うことと、排水キャップの取り付けがし易い構成の技術を提供する。【解決手段】筐体の下壁に形成する排水孔の周縁部から立ち上がる係止受け部、排水孔に嵌合する排水キャップは、排水孔の下側開口面積を覆う頭部と、頭部から延出し係止受け部の内側に挿入する複数の挿入部の先端に係止受け部の先端に係止する係止部と、備え、筐体内の水が、係止受け部を貫通する排水溝を通り、頭部の裏面に形成した排水路を経て頭部の外面へ回り込み、流下すること。【選択図】図３

Description

本発明は、電気回路装置を収容する筐体に関し、特に、筐体内の水滴の排水技術に関する。

筐体内に収容する電気回路装置の一つとして、太陽電池が発電する直流電力を交流電力に変換する直交変換回路と、この直交変換回路を構成するパワーモジュール（発熱性の半導体スイッチング素子）を取り付けたヒートシンクなどで構成した太陽光発電システム用の電力変換回路があり、この電力変換回路を筐体に収容した電力変換装置（パワーコンディショナと称する）が知られている（特許文献１）。

特開２００９−１６４３５１号公報

電気回路装置を筐体内に収容したパワーコンディショナを家屋の所要箇所に設置する場合、即ち、パワーコンディショナを家屋の外壁に取り付ける屋外設置式とする場合や、野立ての架台に取り付ける野立式とする場合、風雨に晒されるため、パワーコンディショナ内に雨水や塵埃が浸入しないようにすること、更に電気回路装置の発熱を効果的に放散させることが重要である。

パワーコンディショナにおいて、電気回路装置の発熱を筐体外へ放出して電気回路装置を安定動作させるようにするために、筐体内への空気取り入れ部と、筐体内の発熱を筐体外へ放出する空気の排出部が形成される。この場合、風雨の強い状況下では、この空気取り入れ部や空気の排出部から筐体内へ雨水が侵入し、これが流下して筐体の下壁に溜まる虞がある。
また、筐体内とその周囲温度の差によって、筐体内の壁面に水滴が付着し、これが流下して筐体の下壁に溜まる虞がある。

本発明は、筐体の下壁に溜まる水を排出するために、筐体の下壁に形成した排水孔に排水キャップを取りける排水構造において、円滑な排水を行うことと、排水キャップの取り付けがし易い構成の技術を提供するものである。

本発明は、電気回路装置を収容する筐体であって、前記筐体の背壁側で所要箇所に取り付けられ、前記筐体の下壁の排水孔に着脱自在の排水キャップを有し、前記排水キャップは、前記排水孔の開口を覆う大きさの頭部と、前記頭部から延出し前記排水孔の内周壁に沿って挿入される円弧状の複数の挿入部と、当該挿入部のそれぞれの隣り合う挿入部の間に有する排水溝と、前記挿入部の先端に設けられ前記排水孔の周囲に係止する係止部と、前記頭部の裏面に設けられ前記排水溝と連通し前記頭部の外周部に排水する排水路とを備えることを特徴とする。

前記頭部の裏面は、中央部よりも前記係止部側へ張り出した弾性周縁部を備え、前記頭部が前記弾性周縁部の弾性にて前記筐体の下壁の外面を押圧し、前記係止部が前記排水孔の周囲に弾性係止する状態で、前記排水路を形成することを特徴とする。

本発明によれば、筐体内の排水を排水キャップの下面中央部から円滑に行うために、頭部の下側の外面は中央部に向かって下方へ膨出する。この場合、合成樹脂製の排水キャップを排水孔に嵌め込む。この場合、作業者が指で排水キャップの頭部を下方から押圧するが、合成樹脂製であるために、指が滑り最適な挿入が難しい。
しかし、頭部の下側の外面にすべり止め部が形成され、そのすべり止め部は、水の流れを妨げない程度の凸部または凹部で形成されるため、指のすべりは防止され最適な押し込みができ、作業効率がよくなると共に、水の流れは確保されるため、排水キャップの下面中央部から円滑に排水できることとなる。

また、すべり止め部は、頭部の外面の中央部を中心とする円形状に形成される凸条、または多数の突起とすることにより、滑り止め効果と押圧し易い効果とを奏する。凸条は同心円状に複数形成すればすべり止め部の形成が容易となる。この凸条は、筐体内から流出する水が自然流下にて容易に乗り越える高さであっても、滑り止め効果は達成できる。なお、この凸条に切欠きを設ければ水の流れが更に良好となる。多数の突起の場合は、突起相互間を水が流れる。

また、すべり止め部は、頭部の外面へ回り込んだ水が、頭部の外面の中央部へ向かう溝で形成されることにより、筐体内から流出する水が自然流下にて頭部の外面の中央部へ流れ易くなり、滑り止め効果と押圧し易い効果とを達成できる。

更に、頭部の裏面は、中央部よりも係止部側へ張り出した弾性周縁部を備え、頭部が弾性周縁部の弾性にて筐体の下壁の外面を押圧し、係止部が係止受け部の先端に弾性係止する状態で、排水経路を形成する。このため、頭部が筐体の下壁の外面に密着し、且つ係止部が係止受け部の先端に弾性係止するため、排水キャップの保持が安定し、排水経路の確保が的確となる。

本発明の実施形態に係る電力変換装置の扉を開けたときの状態を示す正面斜視図である。本発明に係る筐体の下壁に形成した排水孔に挿入される排水キャップの斜視図である。本発明に係る筐体の下壁に形成した排水孔に排水キャップを取り付けた状態の排水状態を説明する断面図である。本発明に係る他の実施形態として、筐体の下壁に形成した排水孔に排水キャップを取り付けた状態の排水状態を説明する断面図である。本発明に係る排水キャップの図であり、（イ）は排水キャップの頭部側から見た底面図、（ロ）は排水キャップの側面図、（ハ）は排水キャップの上面図である。本発明に係る排水キャップの他の実施形態を示しており、（イ）は排水キャップの頭部側から見た底面図、（ロ）は排水キャップの窪み２０Ｂの箇所を示す断面図である。本発明に係る排水キャップの他の実施形態を示しており、（イ）は排水キャップの頭部側から見た底面図、（ロ）は排水キャップの窪み２０Ｃの箇所を示す断面図である。本発明に係る排水キャップの他の実施形態を示しており、（イ）は排水キャップの頭部側から見た底面図、（ロ）は排水キャップの側面図である。本発明に係る排水キャップの他の実施形態を示しており、（イ）は排水キャップの頭部側から見た底面図、（ロ）は排水キャップの側面図である。本発明に係る排水キャップの他の実施形態を示しており、（イ）は排水溝１７Ｃと排水路１７Ｅの箇所を示す断面図、（ロ）は排水溝１７Ｃと排水路１７Ｅの箇所を外れた位置の断面図である。

本発明は、電気回路装置を収容する筐体の下壁の排水孔に着脱自在の排水キャップを有し、前記排水キャップは、前記排水孔の開口を覆う大きさの頭部と、前記頭部から延出し前記排水孔の内周壁に沿って挿入される円弧状の複数の挿入部と、当該挿入部のそれぞれの隣り合う挿入部の間に有する排水溝と、前記挿入部の先端に前記排水孔の周囲に係止する係止部と、前記頭部の裏面に前記排水溝と連通し前記頭部の外周部に排水する排水路とを備え、前記頭部の下側の外面は、当該頭部の中央部に向かって外方へ膨出すると共に、水の流れを妨げない程度の凸部または凹部で形成されるすべり止め部とを備える構成である。
以下にその実施例を図に基づき説明する。

本発明の一実施形態に係る電力変換装置１は、パワーコンディショナと称するものであり、図１に示すように、本体３と扉４によって筐体２を構成し、太陽光などの再生可能エネルギーから得られる直流電力を商用電力系統へ重畳可能な交流に変換する電力変換回路を構成する電気回路装置を本体３内に収容するものである。

本体３は、上壁３Ａ、下壁３Ｂ、左壁３Ｃ、右壁３Ｄ、及び背壁３Ｅで囲まれる立方形状の箱を構成し、矩形状の前面開口３Ｆを有する。扉４は、本体３の前面開口３Ｆを覆うように、本体３の前面形状に合わせた形態であり、所定厚さでもって前面視で矩形状の形態をなす。扉４は、本体３の一側部（右側部または左側部）にヒンジ装置５によって開閉自在に取り付けられ、ロック装置６によって本体３に施錠される構成である。図１には、扉４が本体３の右側部にヒンジ装置５によって開閉自在に取り付けられている。本体３は前面開口３Ｆの周縁を巡る環状フランジ１０を備え、扉４の裏面周縁部には環状パッキン１１を備えており、扉４を閉じロック装置６によって本体３に施錠した状態で、環状パッキン１１が環状フランジ１０に密着し、前面開口３Ｆを塞ぐ。

図１に示すように、扉４を開けたとき、前記の電気回路装置に人が触れれば危険であるため、その防止策として、前記の電気回路装置を着脱自在なカバー板７Ａ、７Ｂで覆っている。カバー板７Ａ、７Ｂで覆った状態で、前記の電気回路装置の動作状態が視認できる表示器８が、カバー板７Ａの窓９に臨む。本体３の左壁３Ｃ及び右壁３Ｄには、前記の電気回路装置の冷却のために筐体２内へ空気を取り入れる空気取り入れ部１２を備える。下壁３Ｂには、筐体２内の空気を排出する空気排出部１３を備える。筐体２内にはファンが収容され、このファンの運転により空気取り入れ部１２から流入した空気は、前記の電気回路装置を冷却し、空気排出部１３から筐体２の外へ排出される。

筐体２の下壁３Ｂ、即ち本体３の下壁３Ｂには、筐体２内の水を排出するための排水部１５を備える。排水部１５は、一つまたは複数設ける。排水部１５は、電気回路装置を収容する筐体２の下壁、即ち本体３の下壁３Ｂに形成する排水孔１６に排水キャップ１７が取り付けられる。

図２及び図３に示すように、排水キャップ１７は合成樹脂製であり、排水孔１６の下側開口の面積を覆う大きさの頭部１７Ａと、頭部１７Ａから延出しの排水孔１６の内面に沿って挿入される円弧状の複数の弾性を有する挿入部１７Ｂと、筐体２内と排水孔１６とを連通するように挿入部１７Ｂ相互間に形成した排水溝１７Ｃと、排水孔１６の周縁部に係止するように挿入部１７Ｂの先端部に外方へ鍵状に突出する係止部１７Ｄと、頭部１７Ａの裏面には、それぞれの排水溝１７Ｃに連通するように、頭部１７Ａの外周部に開放する排水路１７Ｅを備える。この場合、挿入部１７Ｂは、９０度間隔で４個所に形成する排水溝１７Ｃによって、４個の部分に分割される形態であるが、１８０度間隔で２個所でもよく、更には多く形成することでもよい。

図３に示すものは、本体３の下壁３Ｂの内側面に排水キャップ１７の係止部１７Ｄが係止する形態であるが、下壁３Ｂの板厚が小さい場合は排水キャップ１７の取り付けが安定し難い。この場合は、図４に示すように、本体３の下壁３Ｂを本体３内へ向けて若干屈曲した円弧状の複数の係止受け部１８を形成するように、排水孔１６の周縁部を内側向きにバーリング加工し、係止受け部１８相互間に排水溝１９を形成する。この場合、係止受け部１８は、９０度間隔で４個所に形成する排水溝１９によって、４個の部分に分割される形態であるが、１８０度間隔で２個所でもよく、更には多く形成することでもよい。

頭部１７Ａの下側の外面は、後述のように、排水が飛散なく円滑に行えるようにするために、頭部１７Ａの下側の外面は、中央部ＣＴに向かって下方へ膨出する形状をなす。

上記の構成において、頭部１７Ａの下側の外面を押しつつ、排水キャップ１７の挿入部１７Ｂを排水孔１６の下側開口から挿入する。この際、４個の係止部１７Ｄの全体が形成する外径は、排水孔１６の直径よりも大きいため、挿入部１７Ｂの弾性によって４個の挿入部１７Ｂが略均等に内方へ撓みつつ、挿入部１７Ｂが排水孔１６の内面に沿って進入する。そして、頭部１７Ａの裏面が下壁３Ｂの下面に当接したとき、排水孔１６による挿入部１７Ｂの拘束が解除されるため、４個の係止部１７Ｄがそれぞれ対応する先端に係止するように挿入部１７Ｂが弾性復帰する。

これによって、図３に示すように、係止部１７Ｄと頭部１７Ａが下壁３Ｂを挟持する状態となり、排水キャップ１７が排水孔１６に安定状態に取り付けられる。この取り付け状態において、排水溝１７Ｃと排水路１７Ｅの連通によって形成される排水経路によって、筐体２の内側と筐体２の外側が連通する。

また、図４に示すように、排水孔１６の周縁部をバーリング加工して複数の係止受け部１８を形成した場合も同様に、頭部１７Ａの下側の外面を押しつつ、排水キャップ１７の挿入部１７Ｂを排水孔１６の下側開口から挿入する。この際、４個の係止部１７Ｄの全体が形成する外径は排水孔１６の直径よりも大きいため、挿入部１７Ｂの弾性によって４個の挿入部１７Ｂが略均等に内方へ撓みつつ、挿入部１７Ｂが排水孔１６の内面に沿って進入する。そして、頭部１７Ａの裏面が下壁３Ｂの下面に当接したとき、排水孔１６による挿入部１７Ｂの拘束が解除されるため、４個の係止部１７Ｄがそれぞれ対応する係止受け部１８の先端に係止するように挿入部１７Ｂが弾性復帰する。

これによって、図４に示すように、係止部１７Ｄと頭部１７Ａが下壁３Ｂを挟持する状態となり、排水キャップ１７が排水孔１６に安定状態に取り付けられる。この取り付け状態において、排水溝１９、排水溝１７Ｃ及び排水路１７Ｅの連通によって形成される排水経路によって、筐体２の内側と筐体２の外側が連通する。

このような構成によって、図３及び図４のいずれの形態においても、筐体２内の下壁３Ｂに溜まった水は、矢印で示すように、上記の排水経路を通って流出し、排水路１７Ｅの出口１７ＥＤから出た水は、頭部１７Ａの下側の外面を伝い頭部１７Ａの中央部ＣＴに向かって流れ、中央部ＣＴから流下する。このため、排水が頭部１７Ａから飛散することを抑制できる。
なお、上記の排水経路は、水の排出は行うが筐体２へ外部の空気が流入し難い大きさが好ましい。また、この排水経路は、９０度間隔で４個所形成されるが、１８０度間隔で２個所でもよく、更には多く形成することでもよい。

排水キャップ１７を排水孔１６に取り付ける場合、頭部１７Ａの下側の外面を押しつつ排水孔１６に挿入するが、上記のように挿入部１７Ｂが弾性によって内方へ撓みつつ内へ挿入されるため、かなりの押圧力を頭部１７Ａに掛けることとなる。この場合、排水キャップ１７は合成樹脂製であり、頭部１７Ａの下側の外面は、中央部ＣＴに向かって下方へ膨出する形状をなすため、作業者の指が頭部１７Ａから滑り易く、排水キャップ１７を排水孔１６に正規状態に押し込む作業がし難い。

これを防止するために、頭部１７Ａの下側の外面は、中央部ＣＴに向かって下方へ膨出する形状を維持しつつ、水の流れを妨げない程度の凸部または凹部で形成されるすべり止め部２０を設ける。
すべり止め部２０の第１実施形態として、図５に示すように、筐体２内から流出する水が頭部１７Ａの外面を伝う際に、自然流下にて乗り越える高さの凸条２０Ａを、頭部１７Ａの外面の中央部ＣＴを中心とする円形状に形成する。なお、水が流れ易くするために、点線で示すように、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤに対応する位置に切り欠き２０ＡＫを形成して、ここを水の通路とすることもできる。上記実施形態と同様部分は同一符号で示す。

すべり止め部２０の第２実施形態として、図６に示すように、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの中央部ＣＴに向かう窪み２０Ｂを設け、この窪み２０Ｂを排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの外面へ回り込む水の通路とすることができる。上記実施形態と同様部分は同一符号で示す。

すべり止め部２０の第３実施形態として、図７に示すように、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの中央部ＣＴに向かう窪み２０Ｃを形成するように２条の凸壁２０ＣＦを形成し、この窪み２０Ｃを第３排水溝１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの外面へ回り込む水の通路とすることができる。上記実施形態と同様部分は同一符号で示す。

すべり止め部２０の第４実施形態として、図８に示すように、頭部１７Ａの周縁から頭部１７Ａの中央部ＣＴに向かう多数の凸条２０Ｄを形成する。この場合、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤを挟む位置から頭部１７Ａの中央部ＣＴに向かう２条の凸条２０Ｄ相互間を、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの外面へ回り込む水の通路とすることができる。上記実施形態と同様部分は同一符号で示す。

すべり止め部２０の第５実施形態として、図９に示すように、頭部１７Ａの外面に形成した多数の突起２０Ｅで構成する。突起２０Ｅは、頭部１７Ａの中央部ＣＴを中心とする円形状配置であるが、ランダム配置であってもよい。この突起２０Ｅ相互の間隔部が、排水路１７Ｅの出口部分１７ＥＤから頭部１７Ａの外面へ回り込む水の通路とすることができる。上記実施形態と同様部分は同一符号で示す。

排水キャップ１７を排水孔１６に取り付ける際に、頭部１７Ａの外面と下壁３Ｂの下面にそれぞれ目印を形成することにより、双方の目印が一致する状態に排水キャップ１７を排水孔１６に取り付けることができる。

図１０に示すように、頭部１７Ａの裏面は、中央部よりも係止部１７Ｄ側へ張り出した弾性周縁部１７Ｆを備え、頭部１７Ａが弾性周縁部１７Ｆの弾性にて筐体２の下壁３Ｂの外面を押圧し、係止部１７Ｄが排水孔１６に弾性係止する状態とし、前記排水経路を形成することとすれば、排水キャップ１７を排水孔１６に取り付けた状態が更に安定する。
この場合、図９に示すように、頭部１７Ａの外形を楕円形状または長円形状とすれば、排水キャップ１７を排水孔１６に取り付け易くなる。

また、上記いずれの実施形態においても、頭部１７Ａの全体の厚さを薄くすれば、図１０に示すように、頭部１７Ａが弾性周縁部１７Ｆを有する状態となるか、または頭部１７Ａの全体が弾力性を有する状態となるため、排水孔１６に取り付けた状態で、頭部１７Ａの裏面が弾性にて筐体２の下壁３Ｂの外面に接し、排水孔１６に取り付けた状態が安定したものとなる。

１・・・・・電力変換装置
２・・・・・筺体
３・・・・・本体
３Ｂ・・・・下壁
４・・・・・扉
５・・・・・ヒンジ
１５・・・・排水部
１６・・・・排水孔
１７・・・・排水キャップ
１７Ａ・・・排水キャップの頭部
１７Ｂ・・・挿入部
１７Ｃ・・・排水溝
１７Ｄ・・・係止部
１７Ｅ・・・排水路
１７ＥＤ・・排水路の出口部分
１８・・・・係止受け部
１９・・・・排水溝
２０・・・・すべり止め部
２０Ａ・・・凸条
２０Ｂ・・・窪み
２０Ｃ・・・窪み
２０Ｄ・・・凸条
２０Ｅ・・・突起

Claims

電気回路装置を収容する筐体であって、
前記筐体の背壁側で所要箇所に取り付けられ、
前記筐体の下壁の排水孔に着脱自在の排水キャップを有し、
前記排水キャップは、前記排水孔の開口を覆う大きさの頭部と、前記頭部から延出し前記排水孔の内周壁に沿って挿入される円弧状の複数の挿入部と、
当該挿入部のそれぞれの隣り合う挿入部の間に有する排水溝と、前記挿入部の先端に設けられ前記排水孔の周囲に係止する係止部と、
前記頭部の裏面に設けられ前記排水溝と連通し前記頭部の外周部に排水する排水路とを備える
ことを特徴とする電気回路装置を収容する筐体。
前記頭部の裏面は、中央部よりも前記係止部側へ張り出した弾性周縁部を備え、
前記頭部が前記弾性周縁部の弾性にて前記筐体の下壁の外面を押圧し、前記係止部が前記排水孔の周囲に弾性係止する状態で、前記排水路を形成することを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置を収容する筐体。