JP2022191541A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造効率の低下を抑制できる電源装置を提供する。【解決手段】電源装置（パワーコンディショナ１００）は、開口部１２１を有する筐体１０と、筐体１０に取り付けられるヒートシンク２０と、開口部１２１の周囲に配置された状態で、筐体１０とヒートシンク２０との間に介在する封止部３０と、筐体１０とヒートシンク２０とを固定する固定部４０とを備えている。固定部４０は、筐体１０とヒートシンク２０との間に封止部３０を挟み込むことで筐体１０及びヒートシンク２０に封止部３０を固定する。封止部３０は、開口部１２１に沿うように配置される第一封止部材３１と、端部が第一封止部材３１に近接、開口部１２１に沿うように配置される第二封止部材３２とを有している。固定部４０は、封止部３０を貫通しない状態で、筐体１０、ヒートシンク２０及び封止部３０を固定する。【選択図】図４

Description

本発明は、パワーコンディショナ等の電源装置に関する。

太陽電池等で発電した直流電力を、例えば商業施設や病院、老人ホーム等で利用できるように交流電力に変換して供給するパワーコンディショナ等の電源装置が普及している。特許文献１は、筐体に収容された複数の電気部品を冷却するために、ヒートシンクを用いる構造を開示している。屋外に設置された電源装置は、雨水等に晒される。ヒートシンクと筐体との境界からの水等の侵入を抑制するため、電源装置には、ヒートシンクと筐体との間に介在した樹脂製の封止部材と、この封止部材を貫通して固定するネジとが設けられている（例えば特許文献１参照）。

特許第５８９６８３３号公報

上記した電源装置では、封止部材に、ネジを貫通させるための貫通孔が形成されている。樹脂製の封止部材に所定間隔で精度よく貫通孔を形成するのは容易ではなく、結果的に電源装置の製造効率を下げる一因となってしまう。

本発明の目的は、製造効率の低下を抑制できる電源装置を提供することである。

本発明の一態様に係る電源装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体に取り付けられるヒートシンクと、前記開口部の周囲に配置された状態で、前記筐体と前記ヒートシンクとの間に介在する封止部と、前記筐体と前記ヒートシンクとに挟み込まれた前記封止部を貫通しない状態で前記筐体、前記ヒートシンク及び前記封止部を固定する固定部とを備え、前記封止部は、前記開口部に沿うように配置される第一封止部材と、端部が前記第一封止部材に近接し、前記開口部に沿うように配置される第二封止部材とを有する。

上記態様によれば、製造効率の低下を抑制できる電源装置を提供することができる。

実施の形態に係るパワーコンディショナの設置例を示す模式図である。 パワーコンディショナの外観を正面から模式的に示す斜視図である。 パワーコンディショナの外観を背面から模式的に示す斜視図である。 パワーコンディショナの一部を分解して正面から模式的に示す斜視図である。 ヒートシンク及び封止部をパワーコンディショナの背面から示す平面図である。 １つの固定部と封止部との位置関係を示す断面図である。 図６で図示した固定部と封止部との位置関係を示す平面図である。 第一封止部材と第二封止部材とを模式的に示す平面図である。 第一封止部材と第二封止部材とを模式的に示す平面図である。 変形例１～３に係る第一封止部材と第二封止部材との平面的な位置関係を示す模式図である。 変形例４に係る固定部、第一封止部材及び第二封止部材の位置関係を示す断面図である。

本発明の一の態様に係る電源装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体に取り付けられるヒートシンクと、前記開口部の周囲に配置された状態で、前記筐体と前記ヒートシンクとの間に介在する封止部と、前記封止部を挟み込んだ前記筐体と前記ヒートシンクとを、前記封止部を貫通しない状態で固定する固定部とを備え、前記封止部は、前記開口部に沿うように配置される第一封止部材と、端部が前記第一封止部材に近接し、前記開口部に沿うように配置される第二封止部材とを有する。

封止部は、例えば弾性を有するロール状の樹脂部材を繰り出し、所定長さで切断して製造される。このような樹脂部材に筐体やヒートシンクに設けられた貫通孔と位置が合うように、精度良く貫通孔を形成するのは容易ではない。本態様では、封止部をなす各部材（第一封止部材及び第二封止部材）に貫通孔を形成しなくてよいので、電源装置の製造効率を高めることが可能である。したがって、製造効率の低下を抑制できる電源装置を提供することができる。

さらに、第一封止部材と第二封止部材とを有する封止部に対して、固定部が貫通しない状態で、筐体及びヒートシンクを固定しており、固定部が貫通する貫通孔を封止部に設ける必要がない。つまり、封止部が有する水等の侵入を防ぐ機能が損なわれることなく発揮される。封止部が第一封止部材と第二封止部材とを有しているので、一部材から形成された封止部と比較して製造が容易であり、筐体に対する組付け性も高めることができる。

前記ヒートシンクは、前記開口部よりも前記筐体の内方に配置される板部を有し、前記封止部は、前記筐体の内方に配置され、前記板部と前記筐体との間に介在し、前記板部は、当該板部に垂直な方向から見て、前記第一封止部材及び前記第二封止部材の少なくとも一方よりも外側に延在していてもよい。

これによれば、水等の侵入経路上に封止部を確実に配置することができる。仮に、水等の異物が封止部を越えても、板部がさらに延在しており、異物はその板部を越えなければ、電気部品等に到達できない。したがって、水等の影響をより確実に抑制することが可能である。

ヒートシンクは、板部から突出した複数のフィン部を有し、前記複数のフィン部は、前記開口部の内側に挿入されていてもよい。

これによれば、ヒートシンクの複数のフィン部が開口部に挿入されているので、各フィン部が外気に触れやすくなる。したがって、ヒートシンク自体の放熱効果を高めることが可能である。

前記第一封止部材は、第一の方向に沿うように配置され、前記第二封止部材は、前記第一の方向に交差する第二の方向に沿うように、かつ当該第二の方向から見て前記第一封止部材に重なって配置されていてもよい。

例えば第一の方向が水平方向、第二の方向が鉛直方向である場合には、第二封止部材が鉛直方向から見て第一封止部材に重なって配置されることになる。つまり、第一封止部材と第二封止部材との境界は鉛直方向に沿わないことになる。仮にこの境界から水等が侵入しようとしても境界が鉛直方向に沿っていないために、水等の進行に対する重力の影響を抑制できる。したがって、水等の侵入を抑制することができる。

前記第二封止部材は前記端部が前記第一封止部材に当接していてもよい。

これによれば、第二封止部材の端部が第一封止部材に当接しているので、第一封止部材と第二封止部材との境界を塞ぐことができる。したがって、境界からの水等の侵入をより確実に抑制することができる。

前記第一封止部材は、前記第二の方向から見て、前記第二封止部材よりも前記第一の方向に突出していてもよい。

例えば第一の方向が水平方向、第二の方向が鉛直方向である場合、第二の方向から見て、第一封止部材が第二封止部材よりも第一の方向に突出しているので、仮に第一封止部材と第二封止部材との境界を越えて水等が侵入したとしても、さらに延在する第一封止部材により水等の筐体内への落下を抑制できる。したがって、電源装置の内部への水等の進行を抑制できる。

開口部は略長方形であり、第一封止部材は、直線状に形成され、前記開口部の第二の方向における端部である２つの辺に沿うように２つ配置され、第二封止部材は、直線状に形成され、前記開口部の第一の方向における端部である２つの辺に沿うように２つ配置されてもよい。

これによれば、第一封止部材及び第二封止部材のそれぞれが直線状であるので、樹脂部材を繰り出して第一封止部材及び第二封止部材を製造する際に容易に製造することが可能である。これにより、製造効率を高めることができる。さらに、開口部の全周が２つの第一封止部材と、２つの第二封止部材とで連続的に囲まれるので、水等の侵入をより抑制することが可能である。

前記第一の方向及び前記第二の方向に交差する第三の方向から見て、前記固定部は第一封止部材または第二封止部材よりも前記開口部の外側に配置されている、としてもよい。

これによれば、第三方向から見て、固定部が、第一封止部材または第二封止部材の外側に配置されているので、第一封止部材または第二封止部材を開口部に近づけて配置することができ、開口部から侵入しようとする水等をより確実に封止することが可能となる。

前記固定部は、前記筐体及び前記ヒートシンクに挿入される軸部と、前記軸部の端部に設けられた頭部とを有し、前記頭部は、前記軸部の軸方向から見て、前記第一封止部材及び前記第二封止部材の少なくとも一方に重なっていてもよい。

これによれば、固定部の頭部が、軸部の軸方向から見て第一封止部材及び第二封止部材の少なくとも一方に重なっているので、第一封止部材及び第二封止部材の少なくとも一方に対し、頭部からの押圧力を確実に作用させることができる。したがって、筐体とヒートシンクとを固定部で固定した際に、第一封止部材及び第二封止部材の少なくとも一方も確実に固定することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る電源装置について説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

以下の説明及び図面中において、電源装置の幅方向をＸ軸方向と定義し、奥行方向をＹ軸方向と定義し、高さ方向をＺ軸方向と定義する。Ｘ軸方向は第一の方向の一例であり、Ｚ軸方向は第二の方向の一例であり、Ｙ軸方向は第三の方向の一例である。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（以下実施の形態及びその変形例では直交）する方向である。本実施の形態では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平面に沿う方向であり、Ｚ軸方向は重力方向である鉛直方向に沿う方向である場合を例示するが、電源装置の設置姿勢によってはＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向が前述した場合と異なることもある。以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。さらに、平行及び直交等の、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

［実施の形態］
実施の形態に係る電源装置を説明する。以下の実施の形態では、電源装置の一例としてのパワーコンディショナ１００について説明する。図１は、パワーコンディショナ１００の設置例を示す模式図である。図１に示すように、パワーコンディショナ１００は、例えば商業施設に設置された、複数の支柱３１０を含む構造物に支持されている。この構造物には、太陽電池パネルＡも支持されている。パワーコンディショナ１００は、太陽電池パネルＡと、構造物外に設置された蓄電装置Ｂ及び負荷Ｃとが電気的に接続されている。パワーコンディショナ１００は、太陽電池パネルＡで発電した直流電力を交流電力に変換し、蓄電装置Ｂ及び負荷Ｃに供給できるようになっている。また、パワーコンディショナ１００は、図示しない商用電力系統にも電気的に接続されており、変換後の交流電力を商用電力系統に売電のために供給することも可能である。図１に示すパワーコンディショナ１００の態様は、単なる例示に過ぎない。パワーコンディショナ１００の態様は、図１の態様に限定されるものでなく、独立電源、蓄電池付き電源、系統安定化電源等の様々な態様をとり得る。

パワーコンディショナ１００の具体的構成について説明する。図２は、パワーコンディショナ１００の外観を正面から模式的に示す斜視図である。図３は、パワーコンディショナ１００の外観を背面から模式的に示す斜視図である。図４は、パワーコンディショナ１００の一部を分解して正面から模式的に示す斜視図である。

図２～図４に示すように、パワーコンディショナ１００は、略直方体形状をした筐体１０と、筐体１０から一部が突出したヒートシンク２０とを備えている。

筐体１０は、矩形蓋状の正面カバー１１と、直方体状の外形を有する主筐体１２とによって構成されている。パワーコンディショナ１００の筐体１０の形状は、略直方体形状に限定されるものでなく、円柱、楕円柱、多角柱等の柱状形状であってもよく、球体、楕円球等のその他の形状であってもよい。

主筐体１２は、Ｙ軸マイナス方向の一端部が開放し、他端部に底部を有する有底矩形筒状に形成された金属製の部材である。主筐体１２の底部には、矩形状の開口部１２１が形成されている。開口部１２１は、Ｘ軸方向に長尺な略長方形に形成されている。主筐体１２の底部において開口部１２１の周縁部には、全周にわたって間隔をあけて複数の孔部１２１ａが配列されている。各孔部１２１ａは主筐体１２の底部を貫通している。この複数の孔部１２１ａには、ヒートシンク２０を主筐体１２の底部に取り付ける固定部４０が挿通される。

主筐体１２の底部には、当該底部の４つの角部から外方に延びる４つの脚部１２２が設けられている。脚部１２２は、１つの段がつくようにクランク状に折り曲げられた板金により形成されている。脚部１２２の先端部には取付孔が形成されている。各脚部１２２は、図示しないボルトが取付孔を貫通した状態で取付対象物に締め付けられることで、当該取付対象物に固定される。これにより、主筐体１２が取付対象物に取り付けられる。主筐体１２の底部は、脚部１２２の段によって取付対象物からＹ軸マイナス方向に所定の間隔をあけて配置される。

正面カバー１１は、Ｙ軸マイナス方向から、主筐体１２の開放部分を覆うように当該主筐体１２に固定される金属製の部材である。正面カバー１１は、矩形状の正面パネル１１ａと、正面パネル１１ａの外縁から延びる矩形筒状の縁部１１ｂとを一体成形により含む。正面パネル１１ａは、主筐体１２の開口端に対向し、縁部１１ｂは、主筐体１２の外周を覆う。また、正面パネル１１ａと、主筐体１２の開口端との間には、これらの間を気密に封止する矩形枠状のシール材（図示省略）が設けられている。

筐体１０は、複数の電気部品を収容している。図示は省略するが、電気部品には、例えば、端子台と、直流用ブレーカと、交流用ブレーカと、直流リアクトルと、交流リアクトルと、直流用回路基板と、交流用回路基板と、変換素子と、主制御回路基板等が含まれる。

端子台は、太陽電池パネルＡ、蓄電装置Ｂ及び負荷Ｃに繋がる電線が接続される端子台である。直流用ブレーカ及び交流用ブレーカは、それぞれ端子台の端子に電気的に接続されたブレーカである。交流リアクトルは、変換素子及び交流用基板に電気的に接続される、コイル等を含んだリアクトルである。直流リアクトルは、変換素子及び直流用基板に電気的に接続される、コイル等を含んだリアクトルである。直流用回路基板は、整流器、ノイズフィルタ等を含み直流電力を制御する回路基板である。交流用回路基板は、整流器、ノイズフィルタ等を含み交流電力を制御する回路基板である。変換素子は、半導体スイッチング素子等によって構成されており、直流電力を交流電力に変換する素子である。主制御回路基板は、変換素子の制御を含むパワーコンディショナ１００の動作を制御するための回路基板である。

次に、ヒートシンク２０について説明する。図５は、ヒートシンク２０及び封止部３０をパワーコンディショナ１００の背面から示す平面図である。図５では、開口部１２１を破線で示している。

ヒートシンク２０は、筐体１０内の熱を筐体１０外に放熱するための部材である。具体的には、ヒートシンク２０は、例えばアルミニウム等の熱伝導率が比較的高い金属から形成されている。ヒートシンク２０は、図４及び図５に示すように、板部２１と、複数のフィン部２２とを一体的に有している。

板部２１は、Ｘ軸方向に長尺な略長方形に形成されており、平面視（Ｙ軸方向視）での大きさが開口部１２１よりも大きい。板部２１は、筐体１０の内方側から開口部１２１に対向するように、筐体１０内に配置されている。図示は省略するが、板部２１においてＹ軸マイナス方向の主面には、複数の電気部品の少なくとも一部が取り付けられている。これにより、ヒートシンク２０は、板部２１に取り付けられた電気部品の熱を直接的に放熱することが可能である。比較的発熱しやすい変換素子、直流リアクトル及び交流リアクトルの少なくとも１つが板部２１に取り付けられていると、効果的な放熱ができ好ましい。

一方、板部２１においてＹ軸プラス方向の主面には、複数のフィン部２２と、複数のネジ穴２３とが設けられている。具体的には、板部２１のＹ軸プラス方向の主面では、開口部１２１に対応する領域に、複数のフィン部２２が配置されている。板部２１の周縁部は、全周にわたってフィン部２２が設けられていない。複数のフィン部２２のそれぞれは、Ｘ軸方向視においてＺ軸方向に長尺な略長方形に形成されており、Ｘ軸方向に所定の間隔をあけて配列されている。複数のフィン部２２は、主筐体１２の開口部１２１からＹ軸プラス方向に突出している（図３等参照）。板部２１の周縁部は、全周にわたって主筐体１２の底部に対向した状態となる。この板部２１の周縁部と、主筐体１２の底部との間には封止部３０が全周にわたって介在している。

図５に示すように、封止部３０は、複数のフィン部２２を囲むように配置されている。封止部３０は、板部２１の周縁部に対し、両面テープまたは接着剤により接合されている。

代替的に、封止部３０はフィン部２２にはめ込まれ、Ｙ軸プラス方向から見て、フィン部２２と固定部４０とによって挟み込まれることで板部２１に固定されていてもよい。これにより、両面テープ及び接着剤が不要となり、製造効率が向上し、製造コストも低減できる。

板部２１の周縁部には、周方向に所定の間隔をあけて複数のネジ穴２３が設けられている。各ネジ穴２３は、封止部３０に近接する位置に配置されている。各ネジ穴２３に対応するように、各孔部１２１ａは主筐体１２に配置されており、これにより、各ネジ穴２３と各孔部１２１ａとが組み立て後に連通するようになっている。

封止部３０は、直線シート状のゴム材を複数組み合わせることで形成されている。具体的には、封止部３０は、ゴム材として、一対の第一封止部材３１と、一対の第二封止部材３２とを有している。

一対の第一封止部材３１は、複数のフィン部２２をＺ軸方向で挟むように互いに平行に配置されており、それぞれＸ軸方向に沿うように配置されている。具体的には、Ｚ軸プラス方向の第一封止部材３１は、各フィン部２２のＺ軸プラス方向の端部に当接するように配置されており、Ｚ軸マイナス方向の第一封止部材３１は、各フィン部２２のＺ軸マイナス方向の端部に当接するように配置されている。各第一封止部材３１は、板部２１におけるＸ軸方向の両端部間に連続して延在している。ヒートシンク２０が主筐体１２の底部に取り付けられ、各第一封止部材３１が主筐体１２と板部２１とで挟まれると、各第一封止部材３１は、開口部１２１の第二の方向における端部に位置する２つの辺に沿うように配置される。

一対の第二封止部材３２は、複数のフィン部２２をＸ軸方向で挟むように互いに平行に配置されており、それぞれＺ軸方向に沿うように配置されている。具体的には、Ｘ軸プラス方向の第二封止部材３２は、最もＸ軸プラス方向に配置されたフィン部２２に当接しており、Ｘ軸マイナス方向の第二封止部材３２は、最もＸ軸マイナス方向に配置されたフィン部２２に当接している。各第二封止部材３２は、一対の第一封止部材３１の間に配置されている。ヒートシンク２０が主筐体１２の底部に取り付けられ、各第二封止部材３２が主筐体１２と板部２１とで挟まれると、各第二封止部材３１は、開口部１２１の第一の方向における端部に位置する２つの辺に沿うように配置される。各第二封止部材３２のＺ軸プラス方向の端部は、Ｚ軸プラス方向の第一封止部材３１に当接しており、各第二封止部材３２のＺ軸マイナス方向の端部は、Ｚ軸マイナス方向の第一封止部材３１に当接している。つまり、各第二封止部材３２は、鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なって配置されている。前述したように、各第一封止部材３１は、板部２１におけるＸ軸方向の両端部間に連続して延在しているので、各第一封止部材３１の両端部は、鉛直方向から見て、各第二封止部材３２から開口部１２１とは反対側に突出している。つまり、各第一封止部材３１の両端部は、第二の方向から見て、各第二封止部材３２から第一の方向に突出している。また、板部２１は、当該板部２１に垂直な方向から見て（Ｙ軸方向視において）、第一封止部材３１及び第二封止部材３２のそれぞれに対して外側に延在している。なお、図５に示すように、第一封止部材３１において第二封止部材３２から突出した部分に対応する箇所で、板部２１は外側に延在していないが、当該箇所においても板部２１が外側に延在していてもよい。板部２１において、第一封止部材３１または第二封止部材３２よりも外側の部分は、開口部１２１よりも外側に配置される部位である。仮に、第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界から水等が侵入したとしても、板部２１において第一封止部材３１または第二封止部材３２よりも外側の部分を水等が進行することになる。つまり、水の侵入経路を長くすることができ、パワーコンディショナ１００の内部への水等の進行を抑制できる。

封止部３０と固定部４０との位置関係について説明する。図６は、実施の形態に係る１つの固定部４０と封止部３０との位置関係を示す断面図である。図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ線を含む切断面を見た断面図である。図７は、図６で図示した固定部４０と封止部３０との位置関係を示す平面図である。なお、ここでは、第一封止部材３１と第二封止部材３２との１つの当接部分に対応する固定部４０を例示して説明するが、他の当接部分に対応する固定部４０においても基本的には同等な位置関係となる。

図６及び図７に示すように、第一封止部材３１及び第二封止部材３２は、板部２１のＹ軸プラス方向の主面と、主筐体１２の底部のＹ軸マイナス方向の面に密着した状態で固定部４０により固定されている。固定部４０は、軸部であるネジ軸４１と、頭部４２とを有するネジである。固定部４０は、ネジ軸４１がＹ軸プラス方向から主筐体１２の孔部１２１ａを貫通した状態で、ヒートシンク２０のネジ穴２３に螺合されている。この状態では、ネジ軸４１は、主筐体１２とヒートシンク２０とに挿入された状態となる。このとき、図７に示すように、固定部４０の頭部４２は、Ｙ軸方向視（ネジ軸４１の軸方向視）で第一封止部材３１と第二封止部材３２とのそれぞれに重なっている。よって、１つの固定部４０が第一封止部材３１と第二封止部材３２とを押圧し、主筐体１２とヒートシンク２０との間に挟み込んでいる。

固定部４０のネジ軸４１は、第一封止部材３１と第二封止部材３２とのそれぞれを貫通していない。つまり、孔部１２１ａ及びネジ穴２３の位置は、Ｙ軸方向視で、固定部４０のネジ軸４１が第一封止部材３１と第二封止部材３２とのそれぞれに重ならず、頭部４２が第一封止部材３１と第二封止部材３２とのそれぞれに重なる位置に配置されている。

第一封止部材３１と第二封止部材３２との当接部分に対応しない固定部４０は、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の一方のみを固定する。つまり、第一封止部材３１のみを固定する固定部４０においては、ネジ軸４１が第一封止部材３１を貫通しない状態で、頭部４２がＹ軸方向視で第一封止部材３１に重なっている。一方、第二封止部材３２のみを固定する固定部４０においては、ネジ軸４１が第二封止部材３２を貫通しない状態で、頭部４２がＹ軸方向視で第二封止部材３２に重なっている。

固定後においては、各固定部４０の頭部４２が主筐体１２の底部に全周にわたって密着しており、頭部４２と底部との境界からの水等の侵入が防止されている。なお、ネジ軸４１にワッシャが取り付けられる場合においては、Ｙ軸方向視でワッシャが第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方に重なっていればよい。この場合、ワッシャが頭部４２及び主筐体１２の底部に全周にわたって密着しているので、水等の侵入を防止している。ワッシャがゴムワッシャであればより防水性を高めることが可能である。

このように、第一封止部材３１及び第二封止部材３２は、各固定部４０が貫通しない状態で主筐体１２に固定されている。各第二封止部材３２の端部は、いずれも各第一封止部材３１に当接しているので、開口部１２１から侵入した水等が、第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界に至ったとしても、当接部分が障壁となり、それ以上の水等の侵入が抑制されている。特に、本実施の形態では、第一封止部材３１と第二封止部材３２との当接部分が固定部４０により固定されているので、この固定により当接部分では他の部分よりも圧縮変形される。この圧縮変形によって、水等の侵入経路となる第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界が強固に閉塞される。したがって、より確実に水等の侵入を抑制することができる。

［効果等］
以上のように、本実施の形態に係るパワーコンディショナ１００によれば、開口部１２１を有する筐体１０と、筐体１０に取り付けられるヒートシンク２０と、開口部１２１の周囲に配置された状態で、筐体１０とヒートシンク２０との間に介在する封止部３０と、封止部を挟み込んだ筐体１０とヒートシンク２０とを、封止部を貫通しない状態で固定する固定部４０とを備えている。封止部３０は、開口部１２１に沿うように配置される第一封止部材３１と、端部が第一封止部材３１に近接し、開口部１２１に沿うように配置される第二封止部材３２とを有している。

封止部３０は、例えば弾性を有するロール状の樹脂部材を繰り出して製造される。このような樹脂部材に、筐体やヒートシンクに設けられた貫通孔と位置が合うように、精度良く貫通孔を形成するのは容易ではない。しかし、本実施の形態のように、封止部３０をなす各部材（第一封止部材３１及び第二封止部材３２）に貫通孔を形成しなくてよいのであれば、パワーコンディショナ１００の製造効率を高めることが可能である。

さらに、開口部１２１に対応した形状の環状の封止部を１つ開口部１２１に取り付ける場合に比べ、本実施の形態であれば、封止部３０が第一封止部材３１と第二封止部材３２とに分かれており、封止部３０の材料歩留まりを高めることも可能である。

第一封止部材３１と第二封止部材３２とを有する封止部３０に対して、固定部４０が貫通しない状態で、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方を筐体１０に固定しているので、固定部４０が貫通する貫通孔を封止部３０に設ける必要がない。つまり、封止部３０が有する封止能力を低下させることが無い。

また、例えば、開口部１２１に対応した形状の環状の封止部を１つ開口部１２１に取り付ける場合、当該封止部に固定用の貫通孔が形成されていればその貫通孔に固定部を挿通することで位置決めも可能である。しかしながら、環状の封止部に貫通孔が形成されていないと位置決めも難しいため、主筐体に対する組付け性も低下し、密閉性が損なわれるおそれもある。本実施の形態であれば、封止部３０が第一封止部材３１と第二封止部材３２とを有しているので、一部材から形成された封止部と比較しても簡単な構成の封止部３０とすることが可能である。封止部３０の構成が簡単であれば筐体１０に対する組付け性も高めることができるので、密閉性も高めることが可能である。

ヒートシンク２０は、開口部１２１よりも筐体１０の内方に配置される板部２１を有し、封止部３０は、筐体１０の内方に配置され、板部２１と筐体１０との間に介在し、板部２１は、当該板部２１に垂直な方向から見て、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方よりも外側に延在している。

これによれば、ヒートシンク２０の板部２１が、開口部１２１よりも筐体１０の内方に配置されているので、ヒートシンク２０の板部２１が筐体１０の外方に配置されている場合よりも水等の侵入経路を長くすることができる。さらに、封止部３０は、筐体１０の内方に配置され、板部２１と筐体１０との間に介在しているので、水等の侵入経路上に封止部３０を確実に配置することができる。板部２１は、当該板部２１に垂直な方向から見ると、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方よりも外側に延在するように配置されているので、水等の侵入経路をより長くすることができる。したがって、水等の侵入をより確実に抑制することが可能である。

ヒートシンク２０は、板部２１の１つの主面から突出した複数のフィン部２２とを有しており、複数のフィン部２２は、開口部１２１から突出している。

これによれば、ヒートシンク２０の複数のフィン部２２が開口部１２１から突出しているので、各フィン部２２が外気に触れやすくなる。したがって、ヒートシンク２０自体の放熱効果を高めることが可能である。

第一封止部材３１は、第一の方向（Ｘ軸方向）に沿うように配置され、第二封止部材３２は、第一の方向に交差する第二の方向（Ｚ軸方向）に沿うように、かつ当該鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なって配置されている。

これによれば、第二封止部材３２が鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なって配置されているので、第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界は鉛直方向に沿わないことになる。仮にこの境界から水等が侵入しようとしても境界が鉛直方向に沿っていないために、水等の進行に対する重力の影響を抑制できる。図８は、実施の形態に係る第一封止部材３１と第二封止部材３２とを模式的に示す平面図である。図８では、第二封止部材３２が鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なっていない形態を二点鎖線で示している。この形態では、第二封止部材３２の側面を水等が流れると、水等は第一封止部材３１に遮られることなくそのまま落下してしまう（矢印Ｙ１）。一方、本実施の形態のように、第二封止部材３２が鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なっていると、第二封止部材３２の側面を水等が流れたとしても、第一封止部材３１が下方から水等の落下を遮り、水等の進行に対する重力の影響を抑制できる（矢印Ｙ２参照）。したがって、水等の侵入をより抑制することができる。

第二封止部材３２は端部が第一封止部材３１に当接している。

これによれば、第二封止部材３２の端部が第一封止部材３１に当接しているので、第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界を塞ぐことができる。したがって、境界からの水等の侵入をより確実に抑制することができる。

第一封止部材３１は、第二の方向から見て、第二封止部材３２よりも第一の方向に突出している。

これによれば、鉛直方向から見て、第一封止部材３１が第二封止部材３２から第一の方向に突出しているので、仮に第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界から水等が侵入したとしても、第一封止部材３１の突出部により水等の落下を抑制できる。図９は、実施の形態に係る第一封止部材３１と第二封止部材３２とを模式的に示す平面図である。図９では、第一封止部材３１が第二封止部材３２から突出してない形態を二点鎖線で示している。この形態では、第二封止部材３２の側面を水等が流れると、第一封止部材３１が第二封止部材３２から突出していないので、水等は第一封止部材３１の端面を流れ落下してしまう（矢印Ｙ１１参照）。一方、本実施の形態のように、第一封止部材３１が第二封止部材３２から第一の方向に突出していると、第二封止部材３２の側面を水等が流れたとしても、第一封止部材３１の突出部が水等の障壁となり、水等の落下を抑制することができる（矢印Ｙ１２参照）。したがって、パワーコンディショナ１００の内部への水等の進行を抑制できる。

また、第一封止部材３１の長さが製造ばらつきや経時劣化によって想定より短くなったとしても、第一封止部材３１と第二封止部材３２との境界をより確実に塞ぐことができる。したがって、境界からの水等の侵入をより確実に抑制することができる。

開口部１２１は略長方形であり、第一封止部材３１は、直線状に形成され、開口部１２１の上辺と下辺に沿うように２つ配置され、第二封止部材３２は、直線状に形成され、開口部１２１の前記第二の方向の２つの辺に沿うように２つ配置される。

これによれば、第一封止部材３１及び第二封止部材３２のそれぞれが直線状であるので、樹脂部材を繰り出して第一封止部材及び第二封止部材を製造する際に容易に製造することが可能である。これにより、製造効率を高めることができる。さらに、開口部１２１の全周が２つの第一封止部材３１と、２つの第二封止部材３２とで連続的に囲まれるので、水等の侵入をより抑制することが可能である。

第一の方向及び第二の方向に交差する方向を第三の方向（Ｙ軸方向）とすると、固定部４０は、第三の方向から見て、第一封止部材３１または第二封止部材３２よりも開口部１２１の外側に配置されている。

これによれば、固定部４０が、第三の方向から見て、第一封止部材３１または第二封止部材３２よりも開口部１２１の外側に配置されているので、第一封止部材３１または第二封止部材３２よりも開口部１２１から離れた位置に固定部４０を配置することができる。つまり、第一封止部材３１または第二封止部材３２を開口部１２１に近づけて配置することができるので、開口部１２１から侵入しようとする水等をより確実に封止することが可能となる。また、第一封止部材３１及び第二封止部材３２を小さく形成することができるため、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の製造コストを低減できる。

固定部４０は、筐体１０及びヒートシンク２０に挿入されるネジ軸４１と、ネジ軸４１の端部に設けられた頭部４２とを有し、頭部４２は、ネジ軸４１の軸方向から見て、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方に重なっている。

これによれば、固定部４０の頭部４２が、ネジ軸４１の軸方向から見て第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方に重なっているので、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方に対し、頭部４２からの押圧力を確実に作用させることができる。したがって、筐体１０とヒートシンク２０とを固定部４０で固定した際に、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方も確実に固定することができる。

［変形例］
以下に、上記実施の形態の各変形例について説明する。以降の説明において上記実施の形態と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

変形例１－３では、第一封止部材３１と第二封止部材３２との平面的な位置関係の変形例について説明する。図１０は、変形例１～３に係る第一封止部材と第二封止部材との平面的な位置関係を示す模式図である。

図１０の（ａ）は、変形例１に係る第一封止部材３１ａと第二封止部材３２ａとの平面的な位置関係を示している。上記実施の形態では、第一封止部材３１が鉛直方向から見て、第二封止部材３２から開口部１２１とは反対側に突出している場合を例示した。しかし、図１０の（ａ）に示すように、第一封止部材３１ａは、鉛直方向から見て、第二封止部材３２ａから開口部１２１とは反対側に突出していなくてもよい。なお、図１０の（ａ）では、第一封止部材３１ａの端面が第二封止部材３２ａの外側面と面一に配置されているが、面一でなくてもよい。

図１０の（ｂ）は、変形例２に係る第一封止部材３１ｂと第二封止部材３２ｂとの平面的な位置関係を示している。上記実施の形態では、第二封止部材３２の端部が第一封止部材３１に当接している場合を例示した。しかし、図１０の（ｂ）に示すように第二封止部材３２ｂの端部が第一封止部材３１ｂに当接していなくてもよい。具体的には、図１０の（ｂ）では、第二封止部材３２ｂの角部と、第一封止部材３１ｂの角部とが近接配置されている。

図１０の（ｃ）は、変形例３に係る第一封止部材３１ｃと第二封止部材３２ｃとの平面的な位置関係を示している。上記実施の形態では、第二封止部材３２が鉛直方向から見て第一封止部材３１に重なって配置されている場合を例示した。しかし、図１０の（ｃ）に示すように、第二封止部材３２ｃは、鉛直方向から見て第一封止部材３１ｃに重なっていなくてもよい。この場合、第一封止部材３１ｃの端部が第二封止部材３２ｃに当接していれば、密閉性の観点から好ましい。なお、図１０の（ｃ）では、第二封止部材３２ｃの端面が第一封止部材３１ｃの下面と面一に配置されているが、面一でなくてもよい。

図１１は、変形例４に係る固定部４０、第一封止部材３１ｄ及び第二封止部材３２ｄの位置関係を示す断面図である。具体的には、図１１は図６に対応する図である。上記実施の形態では、ヒートシンク２０の板部２１が主筐体１２の内方に配置されている場合を例示したが、図１１に示すように、板部２１ｄは主筐体１２ｄの外方に配置されていてもよい。この場合、板部２１ｄには、固定部４０のネジ軸４１が挿通される孔部２１１ｄが形成され、主筐体１２ｄには、ネジ軸４１が螺合するネジ穴１２５ｄが形成されている。第一封止部材３１ｄ及び第二封止部材３２ｄは、板部２１ｄのＹ軸マイナス方向の主面と、主筐体１２ｄの底部のＹ軸プラス方向の面に密着した状態で固定部４０により固定されている。

これにより、信頼性の高い電源装置やパワーコンディショナを製造することができるため、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」及び目標１３「気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる」に貢献可能である。

［その他変形例］
以上、本発明の実施の形態に係る電源装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、実施の形態では、電源装置の例としてパワーコンディショナを例示したが、本発明に係る電源装置は、パワーコンディショナに限定されるものでない。電源装置は、単なるスイッチング電源、上記以外のインバータ、コンバータ、ＵＰＳ（無停電電源装置）等であってもよい。

また、実施の形態では、筐体１０に収容される電気部品として、端子台と、直流用ブレーカと、交流用ブレーカと、直流リアクトルと、交流リアクトルと、直流用回路基板と、交流用回路基板と、変換素子と、主制御回路基板とを例示したが、これら以外の発熱する部品であってもよい。

また、実施の形態では、複数のフィン部２２が開口部１２１から突出している場合を例示したが、複数のフィン部は開口部に挿入されていれば、当該開口部から突出していなくてもよい。この場合においても、複数のフィン部が外気に触れやすくなる。

また、実施の形態では、固定部４０が、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方に対して開口部１２１とは反対側に配置されている場合を例示した。しかし、固定部は、第一封止部材３１及び第二封止部材３２の少なくとも一方よりも開口部１２１近くに配置されていてもよい。

実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、ヒートシンクを有する電源装置に適用できる。

１０ 筐体
１１ 正面カバー
１１ａ 正面パネル
１１ｂ 縁部
１２、１２ｄ 主筐体
２０ ヒートシンク
２１、２１ｄ 板部
２２ フィン部
２３ ネジ穴
３０ 封止部
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 第一封止部材
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 第二封止部材
４０ 固定部
４１ ネジ軸（軸部）
４２ 頭部
１００ パワーコンディショナ（電源装置）
１２１ 開口部
１２１ａ 孔部
１２２ 脚部
１２５ｄ ネジ穴
２１１ｄ 孔部
Ａ 太陽電池パネル
Ｂ 蓄電装置
Ｃ 負荷

Claims (9)

1. 開口部を有する筐体と、
   前記開口部を塞ぐように前記筐体に取り付けられるヒートシンクと、
   前記開口部の周囲に配置された状態で、前記筐体と前記ヒートシンクとの間に介在する封止部と、
   前記筐体と前記ヒートシンクとに挟み込まれた前記封止部を貫通しない状態で、前記筐体、前記ヒートシンク及び前記封止部を固定する固定部とを備え、
   前記封止部は、前記開口部に沿うように配置される第一封止部材と、端部が前記第一封止部材に近接し、前記開口部に沿うように配置される第二封止部材とを有する、
   電源装置。
2. 前記ヒートシンクは、前記開口部よりも前記筐体の内方に配置される板部を有し、
   前記封止部は、前記筐体の内方に配置され、前記板部と前記筐体との間に介在し、
   前記板部は、当該板部に垂直な方向から見て、前記第一封止部材及び前記第二封止部材の少なくとも一方よりも前記開口部の外側に延在している、
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記ヒートシンクは、前記板部から突出した複数のフィン部を有し、
   前記複数のフィン部は、前記開口部に挿入されている
   請求項２に記載の電源装置。
4. 前記第一封止部材は、第一の方向に沿うように配置され、
   前記第二封止部材は、前記第一の方向に交差する第二の方向に沿うように、かつ当該第二の方向から見て前記第一封止部材に重なって配置されている
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。
5. 前記第二封止部材は前記端部が前記第一封止部材に当接している
   請求項４に記載の電源装置。
6. 前記第一封止部材は、前記第二の方向から見て、前記第二封止部材よりも前記第一の方向に突出している
   請求項４または請求項５に記載の電源装置。
7. 前記開口部は略長方形であり、
   前記第一封止部材は、直線状に形成され、前記開口部の上辺と下辺に沿うように２つ配置され、
   前記第二封止部材は、直線状に形成され、前記開口部の前記第二の方向の２つの辺に沿うように２つ配置される
   請求項４～請求項６のいずれか一項に記載の電源装置。
8. 前記第一の方向及び前記第二の方向に交差する第三の方向から見て、前記固定部は前記第一封止部材または前記第二封止部材よりも前記開口部の外側に配置されている
   請求項４～請求項７のいずれか一項に記載の電源装置。
9. 前記固定部は、前記筐体及び前記ヒートシンクに挿入される軸部と、前記軸部の端部に設けられた頭部とを有し、
   前記頭部は、前記軸部の軸方向から見て、前記第一封止部材及び前記第二封止部材の少なくとも一方に重なっている
   請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電源装置。

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