JP5634904B2 - パワーコンディショナ - Google Patents

Description

本発明は、パワーコンディショナに関し、特に、太陽電池などが発電する電力を交流電力に変換するパワーコンディショナにおける発熱部の放熱技術に関するものである。

屋内設置式の太陽光発電システム用パワーコンディショナとして、放熱特性がよく、且つ筐体表面が高温になることのないものを得るために、筐体を金属筐体とし、その筐体内に、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、この直交変換回路のパワーモジュールを取り付けたヒートシンクとを設置し、この金属筐体の天板の上面に外側樹脂シートを貼付したものがある（特許文献１）。

特開２００９−１６４３５１号公報

この特許文献１では、パワーコンディショナの筐体内の放熱が良好に行なえると共に、パワーコンディショナの筐体に人が触れたときのやけどなどを防止できる効果が期待でき、このパワーコンディショナは屋内設置式として有用である旨の効果が記載されている。

本発明は、このような屋内設置式パワーコンディショナではなく、屋外設置式のパワーコンディショナを提供するものであり、屋外設置式とするためにパワーコンディショナの筐体内へ雨水等が侵入しないように筐体を防水のための密閉構造にするものである。

パワーコンディショナは、太陽電池などが発電する直流電力を、ダイオードを含む昇圧回路、直流交流変換回路（ＤＣ／ＡＣ変換回路またはインバータ回路ともいう）、及びリアクタを含むフィルタ回路を通って交流電力に変換された電力が商用電力系統ＧＲＩＤへ供給される構成であるが、その回路の中には、直流交流変換回路及びフィルタ回路のリアクタのように発熱が大きな部分がある。屋外設置される筐体を防水目的で密閉構造とする場合、これらの発熱が筐体内に篭れば、これらの回路素子の特性が変化し、または動作不良となる虞がある。

屋外設置される筐体を防水のための密閉構造にする場合、防水効果は達成できるが、パワーコンディショナの回路素子のうち、特に発熱の大きな素子が発する熱が筐体内に篭って筐体内が高温になり、これら回路素子のうちのいくつかの素子の耐熱限度を超え、その素子の特性が変化してパワーコンディショナとして所期の動作が得られなくなったり、またはその素子が破壊したりする虞がある。

そこで本発明は、屋外設置される筐体が防水を目的とした密閉構造である場合、パワーコンディショナの回路素子のうち、特に発熱の大きな素子が発する熱が筐体内に篭らず、放熱効果が良好となる技術を提供するものである。このため、パワーコンディショナの回路素子のうち、特に発熱の大きな素子の一つであるリアクタの取り付け構成に特徴を有するものである。

本発明に係るパワーコンディショナは、防水を目的とした密閉構造の筐体内に、太陽電池などが発電する直流電圧を昇圧部で昇圧し、インバータ部で直流を交流に変換し、フィルタ部で波形整形して商用電力系統に出力する動作を行う電気回路が収容されたものであり、この電気回路の素子のうち、発熱の大きなリアクトルの放熱を考慮した新規な構成を提供するものである。

また、本発明は、発熱の大きなリアクトルの放熱が良好に行なえることを主眼とするが、付帯効果として、リアクトルから生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できることも特徴である。

第１発明は、太陽電池などが発電する直流電力の電圧を昇圧する昇圧部と、前記昇圧部で昇圧した直流電力を交流電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部で変換された交流電力の波形を整形するフィルタ部が、防水のための密閉構造の筐体内に収容されたパワーコンディショナにおいて、前記筐体は裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成され、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルのコイル外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記筐体の内側に露出したヒートシンクに熱伝導的に取り付けたことを特徴とする。

第２発明は、周囲が金属板で囲まれ表側に開口し裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成されたケーシングの前記表側の開口が開閉可能な蓋にて閉じられた防水のための密閉構造の筐体内に、太陽電池などが発電する直流電力の電圧を昇圧部で昇圧し、インバータ部で直流を交流に変換し、フィルタ部で波形整形して商用電力系統に出力する電気回路が収容され、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記筐体の内側に露出した前記ヒートシンクに熱伝導的に取り付けたことを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明において、前記筐体内は、前記リアクトルが収容される室が上位置となり、他の回路素子が収容される室が下位置となるように、前記両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されたことを特徴とする。

第４発明は、第１発明または第２発明において、前記昇圧部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記ヒートシンクに放熱する取り付け構成であることを特徴とする。

第５発明は、第４発明において、前記筐体内は、前記フィルタ部に備えたリアクトル及び前記昇圧部に備えたリアクトルが収容される室が上位置となり、他の回路素子が収容される室が下位置となるように、前記両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されたことを特徴とする。

第６発明は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートに接触し、前記熱伝導シートの裏側に配置した前記電気絶縁シートが前記ヒートシンクに面接触する取り付け構成であることを特徴とする。

第７発明は、第４発明または第５発明において、前記フィルタ部に備えたリアクトル及び前記昇圧部に備えたリアクトルが、柔軟性の熱伝導シートに接触し、前記熱伝導シートの裏側に配置した前記電気絶縁シートが前記ヒートシンクに面接触する取り付け構成であることを特徴とする。

第８発明は、第６発明または第７発明において、前記熱伝導シートは、表面に前記リアクトルのコイル外周が食い込み状態で当接する厚さの柔軟性を備え、前記電気絶縁シートは前記熱伝導シートの裏面を保持して前記リアクトルの発熱が前記ヒートシンクに良好に伝達される厚さのシートであることを特徴とする。

第９発明は、第３発明または第５発明において、前記筐体は、周囲が金属板で囲まれ表側に開口し裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成されたケーシングの前記表側の開口が開閉可能な蓋にて閉じられた防水のための密閉構造であり、前記開口を表側として前記リアクトルが収容される室が上位置となる状態で前記ヒートシンク側が取り付け側であり、前記インバータ部を構成するように複数のスイッチング素子がブリッジ状に電気接続されたインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）が前記他の回路素子が収容される室に配置され、前記インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の放熱面が、前記筐体の内側に露出した前記ヒートシンクに熱伝導的に取り付けられたことを特徴とする。

第１０発明は、第９発明において、前記筐体は、前記ヒートシンクの裏側面に放熱促進用ファンを設け、前記放熱促進用ファンを前記インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）に対応する位置に配置したことを特徴とする。

本発明によって、フィルタ部に備えたリアクトルは、それに当接した柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介してヒートシンクに放熱することにより、屋外設置型のパワーコンディショナとして、防水のために密閉構造とする筐体内に収容される場合において、熱伝導シートを通してヒートシンクに伝熱する効果的放熱を得ることができるため、リアクトルから発する熱によって筐体内が高温になることにより生じる電気回路素子の特性の変化や素子の破壊等の虞がなく、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナが得られるものとなる。また、筐体内への熱伝導シートの取り付け等の際に熱伝導シートに亀裂などが生じた場合にも、電気絶縁シートによってリアクトルとヒートシンクとの電気絶縁が得られるため、安全構成となる。更に、柔軟性の熱伝導シートはリアクトルから生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できるものとなる。

第２発明は、本発明の一つの形態に係るものであり、表側の開口が開閉可能な蓋にて閉じられ裏側にヒートシンクが配置された防水のための密閉構造の筐体構成の特徴を表し、その筐体内に収容したパワーコンディショナのフィルタ部に備えたリアクトルは、それに当接した柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介してヒートシンクに放熱する。このため、屋外設置型のパワーコンディショナとして、防水のために密閉構造とする筐体内に収容される場合において、熱伝導シートを通してヒートシンクに伝熱する効果的放熱を得ることができるため、リアクトルから発する熱によって筐体内が高温によるなることにより生じる電気回路素子の特性の変化や素子の破壊等の虞がなく、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナが得られるものとなる。また、筐体内への熱伝導シートの取り付け等の際に熱伝導シートに亀裂などが生じた場合にも、電気絶縁シートによってリアクトルとヒートシンクとの電気絶縁が得られるため、安全構成となる。更に、柔軟性の熱伝導シートはリアクトルから生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できるものとなる。

第３発明は、第１発明または第２発明の効果と共に、リアクトルが収容される室と他の回路素子が収容される室とが、リアクトルが収容される室が上位置となるように両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されるため、リアクトルから発生する熱及び電磁ノイズによって他の回路素子が不良になることが防止され、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナが得られるものとなる。

第４発明は、第１発明または第２発明の効果と共に、昇圧部に備えたリアクトルからも発熱はあるため、この昇圧部に備えたリアクトルもフィルタ部に備えたリアクトルと同様の放熱構成とすることにより、屋外設置型のパワーコンディショナとして、防水のために密閉構造とする筐体内に収容される場合において、熱伝導シートを通してヒートシンクに伝熱する効果的放熱を得ることができる。このため、密閉構造とする筐体内に収容される場合において、熱伝導シートを通してヒートシンクに伝熱する効果的放熱を得ることができるため、リアクトルから発する熱によって筐体内が高温によるなることにより生じる電気回路素子の特性の変化や素子の破壊等の虞がなく、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナが得られるものとなる。また、筐体内への熱伝導シートの取り付け等の際に熱伝導シートに亀裂などが生じた場合にも、電気絶縁シートによってリアクトルとヒートシンクとの電気絶縁が得られるため、安全構成となる。更に、柔軟性の熱伝導シートはリアクトルから生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できるものとなる。また更に、両リアクトルの放熱構成材料の共通購入ができ、コスト低減効果が得られる。

第５発明は、第４発明の効果と共に、フィルタ部に備えたリアクトル及び昇圧部に備えたリアクトルが収容される室が上位置となり、他の回路素子が収容される室が下位置となるように、これら両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されたものであるため、リアクトルから発生する熱及び電磁ノイズによって他の回路素子が不良になることが防止され、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナとなる。

第６発明は、第１発明乃至第３発明の効果と共に、フィルタ部に備えたリアクトルが柔軟性の熱伝導シートに接触するため、リアクトルから発生する熱の熱伝導シートへの良好な伝熱が得られる。そして、柔軟性の熱伝導シートは組み込み作業中に破損し易い欠点を有するものであっても、裏側の電気絶縁シートがそれをカバーしつつヒートシンクに面接触することにより、リアクトルから発生する熱の放熱通路を安定的に維持できるものとなる。

第７発明は、第４発明または第５発明の効果と共に、フィルタ部に備えたリアクトル及び昇圧部に備えたリアクトルが、柔軟性の熱伝導シートに接触するため、リアクトルから発生する熱の熱伝導シートへの良好な伝熱が得られる。そして、柔軟性の熱伝導シートは組み込み作業中に破損し易い欠点を有するものであっても、裏側の電気絶縁シートが、それをカバーしつつリアクトルとヒートシンクとの電気絶縁を果たし、且つヒートシンクに面接触することにより、リアクトルから発生する熱の放熱通路を安定的に維持できるものとなる。

第８発明は、第６発明乃至第７発明のいずれかの効果と共に、熱伝導シートの表面にリアクトルが食い込み状態で当接するため、リアクトルから発生する熱の熱伝導シートへの良好な伝熱が得られると共に、電気絶縁シートは、熱伝導シートの裏面を保持して、柔軟性の熱伝導シートの組み込み作業中の破損を防止しつつ、リアクトルとヒートシンクとの電気絶縁を果たし、且つヒートシンクに面接触することにより、リアクトルから発生する熱の放熱通路を安定的に維持できるものとなる。

第９発明は、第３発明または第５発明のいずれかの効果と共に、筐体の開口を表側としてリアクトルが収容される室が上位置となる状態で、ヒートシンク側が家屋の壁等に取り付けられるため、下部の室に収容したインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の発熱が、上部のリアクトルに悪影響を及ぼさず、リアクトルから発生する熱の放熱と、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）から発生する熱の放熱とが、ヒートシンクによって効果的に放熱されるものとなる。

第１０発明は、第９発明の効果と共に、ヒートシンクの裏側面に放熱促進用ファンを設け、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の熱が伝達されるヒートシンク部分の放熱効果を促進している。この放熱促進用ファンを設けない場合は、ヒートシンクの放熱は、ヒートシンクの放熱フィン間を上昇する空気の自然の流れに任されることとなり、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の熱が伝達されるヒートシンクの部分が高温になることにより、その熱がヒートシンクを伝ってリアクトルから発生する熱が伝導されるヒートシンクの部分の温度低下の邪魔になり、リアクトルから発生する熱の放熱効果の低下を招くが、放熱促進用ファンを設けることにより、このようなことが抑制され、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の熱の放熱効果の向上と共に、リアクトルから発生する熱の放熱効果の向上ができるものとなる。

本発明に係るパワーコンディショナの直流を交流に変換する回路構成図である。 本発明に係るＩＰＭとヒートシンクの取り付け関係説明図である。 本発明に係るＩＰＭとヒートシンクの取り付け関係を示す断面図である。 本発明に係るパワーコンディショナの正面斜視図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を開いた状態の蓋の裏側と筐体内の部品配置構成を示す斜視図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を開けた状態の筐体内の部品配置構成を示す正面図である。 本発明に係るパワーコンディショナの筐体内の部品配置構成を示す縦断側面図である。 本発明に係るパワーコンディショナのリアクタの取り付け部分を分解状態で示す筐体内の斜視図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を開けた状態の筐体内のリアクトルの取り付け状態を示す横断斜視図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋の着脱時の状態及びフィルタ部のリアクタの取り付け部分の詳細図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を閉じた状態及びフィルタ部のリアクタの取り付け部分の詳細図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を閉じた状態の説明及び昇圧部のリアクタの取り付け部分の詳細図である。 本発明に係るパワーコンディショナの筐体構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るパワーコンディショナの蓋を開けた状態の筐体内のＩＰＭと放熱促進用ファンの関係を示す横断端面図である。

本発明に係るパワーコンディショナの代表的な構成として、太陽電池などが発電する直流電力の電圧を昇圧する昇圧部と、前記昇圧部で昇圧した直流電力を交流電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部で変換された交流電力の波形を整形するフィルタ部が、防水のための密閉構造の筐体内に収容されたパワーコンディショナにおいて、前記筐体は裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成され、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルのコイル外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記筐体の内側に露出したヒートシンクに熱伝導的に取り付けた構成であり、以下にその実施例を図に基づき説明する。

本発明に係るパワーコンディショナＰＣＤは、高電圧となる電装部品を含み所期の動作をする電気回路部ＣＴが筐体１内に収容された形態である。この電気回路部ＣＴのうち、図１には本発明に係るパワーコンディショナＰＣＤの主回路ＭＣの構成を示している。図１において、太陽電池ＰＶが発電する直流電力の直流電圧を昇圧する昇圧回路を構成する昇圧部ＤＣ／ＤＣを備え、昇圧部ＤＣ／ＤＣで昇圧した直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を構成するインバータ部ＩＮＶを備える。直流電源である太陽電池ＰＶからの直流電力は、チョッパ動作により昇圧部ＤＣ／ＤＣにて昇圧され、昇圧部ＤＣ／ＤＣで昇圧した直流電力は、インバータ部ＩＮＶにより交流電力に変換（ＤＣ／ＡＣ変換という）された後、ローパスフィルタ回路を構成するフィルタ部ＬＰＦを介して商用電力系統ＧＲＩＤの周波数に相当する所定の低周波数の正弦波の交流電力として商用電力系統ＧＲＩＤへ供給される構成である。

図１において、昇圧部ＤＣ／ＤＣは、リアクトルＬ１、スイッチング素子Ｔ１、ダイオードＤ０、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１で昇圧回路が構成され、太陽電池ＰＶから供給される直流電圧は、チョッパ制御部Ｈ１による制御によってスイッチング素子Ｔ１がＯＮ（オンという）及びＯＦＦ（オフという）動作して所定電圧に昇圧される。

また、インバータ部ＩＮＶは、スイッチング制御のために４個のスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５が単相フルブリッジ接続されており、４個のスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５が、昇圧部ＤＣ／ＤＣから供給される直流電力をＰＷＭ制御部Ｈ２によってＯＮ（オンという）及びＯＦＦ（オフという）動作して、商用電力系統ＧＲＩＤの周波数に相当する所定の周波数の交流電力に変換される。このため、インバータ部ＩＮＶは、ＤＣ／ＡＣ変換部と称することができる。

フィルタ部ＬＰＦは、リアクトルＬ２、リアクトルＬ３及びコンデンサＣ３にて高周波数を遮断するローパスフィルタ回路を構成し、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｔ２とＴ３の接続点ＱがリアクトルＬ２に接続され、スイッチング素子Ｔ４とＴ５の接続点ＲがリアクトルＬ３に接続され、インバータ部ＩＮＶから出力されるパルス電圧を平滑して（高周波成分を除去して）商用電力系統ＧＲＩＤの周波数に相当する周波数の正弦波の交流電圧とし、制御リレーＲＹを介して商用電力系統ＧＲＩＤへ出力される。

図１において、昇圧部ＤＣ／ＤＣは、スイッチング素子Ｔ１がオン（ＯＮとする）状態になるとリアクトルＬ１にエネルギーが蓄積され、スイッチング素子Ｔ１がオフ（ＯＦＦとする）状態になるとリアクトルＬ１に蓄積されたエネルギーが放出されてコンデンサＣ１に充電される。この場合、スイッチング素子Ｔ１がＯＮ時間とＯＦＦ時間の割合を制御することにより、昇圧部ＤＣ/ＤＣは、太陽電池ＰＶから供給される直流電力の電圧を所定の電圧に昇圧する。ダイオードＤ１は、電流が太陽電池ＰＶ側へ逆流しないようにするためであり、スイッチング素子Ｔ１に並列のダイオードは、スイッチング素子Ｔ１の保護のためである。

ダイオードＤ０はリアクトルＬ１とダイオードＤ１をバイパスするように接続されており、太陽電池ＰＶの発電電圧がコンデンサＣ１の端子電圧（位置Ｐの電圧）を超える場合に太陽電池ＰＶの出力が直接このダイオードＤ０を介してコンデンサＣ１を充電しインバータ部ＩＮＶへ供給されるものである。すなわち、太陽電池ＰＶの発電量が大きく昇圧部ＤＣ／ＤＣによる昇圧を必要としないときは、太陽電池ＰＶの出力がリアクトルＬ１、ダイオードＤ１を経ることなくインバータ部ＩＮＶへ供給され、少なくともリアクタＬ１による発電電力の損失を防止できパワーコンディショナでの変換効率を上げることができるものである。一方、太陽電池ＰＶの出力が連続して通過するためその発熱量は大きいものとなる。この発熱量はダイオードＤ１がスイッチング素子Ｔ１の動作で断続的に通電される状態に比して大きいものである。

このような動作において、昇圧部ＤＣ／ＤＣは、その出力が最大値（ＰＷとする）になるようにするために、太陽電池ＰＶの出力電力の最大点で動作させる制御を行うようにチョッパ制御部Ｈ１が動作する。このための一つの制御方式として、昇圧部ＤＣ／ＤＣから出力される電圧と電流とを検出し、その積（出力電力）が最大になるように昇圧部ＤＣ／ＤＣの昇圧率を制御する。例えば、太陽電池ＰＶの電流ＩＳと、太陽電池ＰＶと並列接続されたコンデンサＣＳの電圧ＶＣＳと、リアクトルＬ１の電流ＩＬとをチョッパ制御部Ｈ１が検出し、それによってスイッチング素子Ｔ１をスイッチング制御して、昇圧部ＤＣ／ＤＣから出力される電力が最大になるように、この昇圧比（スイッチング素子Ｔ１のＯＮデューティ）の制御をすることができる。

また、インバータ部ＩＮＶは、前記最大値（ＰＷとする）に基づいて算出した電流が商用電力系統ＧＲＩＤへ出力されるように、ＰＷＭ制御部Ｈ２によって商用電力系統ＧＲＩＤへ重畳される前記正弦波の交流電圧のピーク値を制御する。

図１に示すように、パワーコンディショナＰＣＤの主回路ＭＣの主制御部Ｈは、チョッパ制御部Ｈ１とＰＷＭ制御部Ｈ２を含んでいる。パワーコンディショナＰＣＤの主回路ＭＣは、図１に点線で囲む部分が一つのプリント配線基板ＰＢ１に配線され、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ５のそれぞれは、通常、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と称するものである。スイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５は、図２に示すように、単一（一つ）のパッケージに収容される形態でモジュール化されており、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）と称する。なお、製造上のメリットを出すために、スイッチング素子Ｔ１及びダイオードＤ１もスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５と共に単一（一つ）のパッケージに収容される形態でモジュール化することができる。このため、図２に示すものは、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ５及びダイオードＤ１が単一（一つ）のパッケージに収容されたＩＰＭモジュールを示している。

このＩＰＭにおいて、Ｖ１、Ｖ２は図１に示すＶ１、Ｖ２に相当し、Ｐ、Ｑ、Ｒが図１に示すＰ、Ｑ、Ｒに相当する。発熱量の大きい回路素子として、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５があり、後述のように、このスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５を収容したＩＰＭは、裏側面（図２の下側面）がアルミニウム等の金属製の放熱面となっており、この放熱面が後述のヒートシンク５の前面に密着するように、ネジ１２によってＩＰＭの取り付けフランジ部がヒートシンク５に固定され、ＩＰＭから発生する熱がヒートシンク５によって放熱される構成である。

図４は、防水のための密閉構造の筐体内に収容された本発明に係るパワーコンディショナＰＣＤの全体斜視図である。パワーコンディショナＰＣＤは屋外に縦方向に設置されるものであり、例えば家屋の外壁の縦壁に略垂直状態に取り付けられるものである。このため、図１に示す主回路を含めて、電気回路部分を雨滴などから保護するために防水構造の筐体１に収容した形態とする。

筐体１は、略直方形状の金属製箱体であり、金属製ケーシング２と、このケーシング２の表側の開口１Ａを開閉可能な金属製蓋３にて閉じられ、裏側壁の少なくとも一部がヒートシンク５で構成され、内部にパワーコンディショナＰＣＤの電気回路部が収容された構成である。ヒートシンク５は、平板状の基盤部５Ｂの裏側に縦方向の放熱フィン５Ａが上下方向の空気通路５Ｃを存して複数並列形成されたものであり、ヒートシンク５は、アルミニウムなどの熱良導体で押し出し成形される長尺のものを所定長さに切断することにより、量産される。ヒートシンク５は、基盤部５Ｂが筐体１内に臨み放熱フィン５Ａが筐体１の裏側に露出した状態でケーシング２に取り付けられる。筐体１を金属製としたのは、屋外設置であるため、太陽光に対して劣化しないように耐光性を考慮したものである。

ケーシング２は、上下の壁２Ａ、２Ｂ及び左右の壁２Ｃ、２Ｄでもって周囲壁２Ｓを構成し、表側と裏側に開口２Ｆ、２Ｒを形成した金属製である。ケーシング２の裏側壁の少なくとも一部がヒートシンク５で構成されるように、ケーシング２の裏壁２Ｅに形成した裏側開口２Ｒの周縁部のフランジ２Ｒ１に、ヒートシンク５の基盤部５Ｂが密着するようにネジ９にて取り付けられ、ケーシング２の裏側開口２Ｒが防水状態に塞がれている。この取り付けによって、放熱フィン５Ａが筐体１の裏側に露出した状態となる。この場合、フランジ２Ｒ１とヒートシンク５の間にシール用パッキンを介在させてもよい。

また、ケーシング２の表側開口２Ｆは開閉可能な蓋３にて防水状態に閉じられる。蓋３の内側周縁に環状の防水用パッキン４が両面テープ等によって取り付けられている。蓋３の左右辺部に形成した取り付け部３Ｂ、３Ｃを貫通する取り付け孔１０を通して、ネジ１１にてケーシング２の周囲壁２Ｓの左右の壁２Ｃ、２Ｄに設けた取り付けフランジ８Ｂ、８Ｃに固定される。この固定によって、ケーシング２の表側開口２Ｆを形成する周囲壁２Ｓの先端（前端）が、パッキン４に食い込み状態で当接することによって、ケーシング２と蓋３が防水状態にシールされる。蓋３はネジ１１を緩めることによってケーシング２から取り外し可能である。

ケーシング２の周囲壁２Ｓの上壁２Ａには、上方へ突出状態に係止フランジ８Ａが設けられており、ケーシング２への蓋３の取り付けは、家屋の外壁の縦壁に略垂直状態に取り付けられたケーシング２に対して、蓋３の下部を持ち上げた斜め状態において、図１０に示すように、蓋３の上辺３Ａに下向き形成した係止部３Ａ１をケーシング２の上壁２Ａの係止フランジ８Ａに係止するように操作し、この係止状態から矢印Ｙ方向へ蓋３の下部をケーシング２に近づけつつ蓋３によってケーシング２の表側開口１Ａを閉じ、蓋３は表側開口１Ａの全体を覆う大きさを有しており、上記のように、ネジ１１にてケーシング２の周囲壁２Ｓの左右の壁２Ｃ、２Ｄに設けた取り付けフランジ８Ｂ、８Ｃに固定する。この固定によって、図１１に示すように、表側開口１Ａの周縁を形成する周囲壁２Ｓの先端（前端）が蓋３の内側周縁に取り付けた防水用パッキン４に食い込み状態で密着し、表側開口１Ａの全周で防水シール状態となる。

蓋３の取り外しを場合は、ネジ１１を緩め、図１０に示すように、ケーシング２に対して蓋３の下部を持ち上げて斜め状態にした状態で、係止フランジ８Ａから蓋３の上辺３Ａの係止部３Ａ１が外れる位置まで蓋３を上方へ持ち上げ、その状態で蓋３を手前に引けば、ケーシング２から蓋３を取り外すことができる。

ケーシング２の周囲壁２Ｓの下壁２Ｂには、リード線引き出し部６と手動操作のスイッチ操作部７が下壁２Ｂから下方へ突出する状態に設けられている。リード線引き出し部６は、筐体１内に収容された電気回路部ＣＴと太陽電池ＰＶとを接続する接続ラインや、フィルタ回路ＦＬＲ及び制御リレーＲＹを介して商用電力系統ＧＲＩＤへ接続する接続ライン等のリード線が通る部分である。スイッチ操作部７は、筐体１内に配置されたスイッチＳＷのＯＮ・ＯＦＦ制御を筐体１の外側から手動操作する部分である。スイッチＳＷは、パワーコンディショナＰＣＤの所定の回路部を開閉するスイッチであり、実施例では、太陽電池ＰＶからの発電出力をパワーコンディショナＰＣＤの所定の回路部へ接続するリード線に介在し、このリード線を開閉接片が直接回路を開閉してＯＮ状態−ＯＦＦ状態を切り換えるスイッチＳＷを示している。スイッチＳＷは、ケーシング２の周囲壁２Ｓの下壁２Ｂに近接してケーシング２内に配置されており、スイッチＳＷから下壁２Ｂを貫通して筐体１外へ延びる操作軸７Ｊにスイッチ操作部７が取り付けられている。これらリード線引き出し部６とスイッチ操作部７は、ケーシング２に下壁２Ｂに対して適宜の防水シール構成の取り付け構造となっている。リード線引き出し部６とスイッチ操作部７を下壁２Ｂに設けたのは、雨滴が掛かり難い領域であるからである。

筐体１内に収容されたパワーコンディショナＰＣＤの電気回路部は、主回路ＭＣの配線を含めて、複数のプリント配線基板ＰＢ１〜ＰＢ５に形成され、筐体１内の収容配置は、発熱量の大きい回路素子であるリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３が配置される第１室１５と、プリント配線基板ＰＢ１〜ＰＢ５及びそれらに形成されたその他の電気回路部分が収容される第２室１６とに区画壁１７によって区画されている。昇圧部ＤＣ／ＤＣ、インバータ部ＩＮＶ及びフィルタ部ＬＰＦは、それらを構成する電気素子が接続されるプリント配線基板ＰＢ１に形成されている。プリント配線基板ＰＢ１〜ＰＢ５は、ヒートシンク５の平板状の基盤部５Ｂと間隔を存して基盤部５Ｂの前面側に並行に配置している。

ダイオードＤ０も発熱するが、発熱の大きな素子として、インバータ部ＩＮＶ、昇圧部ＤＣ／ＤＣに備えたリアクトルＬ１、及びフィルタ部ＬＰＦに備えたリアクトルＬ２、Ｌ３があり、本発明では特に発熱量の大きなリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３からの発熱を放散させるための技術について記載する。

リアクトルＬ２、Ｌ３は、図７乃至図１２に示すように、その外周を柔軟性の熱伝導シート１８Ａと電気絶縁シート１９Ａを介して、筐体１の内側に露出したヒートシンク５の基盤部５Ｂにリアクトルを構成するコイル部の外周部が熱伝導的に取り付けた構成である。熱伝導シート１８Ａは、シリコンオイルを含浸させたシリコン高分子材で構成され、厚さが略３ｍｍ〜１０ｍｍ（例えば５ｍｍ）である。また電気絶縁シート１９Ａは合成樹脂製シートであり、熱が伝導の阻害とならないように厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍの薄いシートである。

図６及び図９に示すように、リアクトルＬ２、Ｌ３は、四辺形状の環状鉄心Ｆ２の対向二辺（図６の上下辺）にそれぞれコイル部Ｌ２Ｃ、Ｌ３Ｃが巻回されたものであり、図１０及び図１１に示すように、各コイル部Ｌ２Ｃ、Ｌ３Ｃは、その絶縁被覆の保護するために必要に応じて外周が絶縁テープ２６Ａによって覆われている。リアクトルＬ２、Ｌ３は、コイル部Ｌ２Ｃ、Ｌ３Ｃが巻回されない環状鉄心Ｆ２の対向二辺（図６の左右辺）を保持する保持部２１Ａ、２１Ｂを形成した枠状の保持部材２１が環状鉄心Ｆ２に取り付けられている。保持部材２１に形成した４箇所の取り付けフランジ２１Ｆが、ネジ２５によってヒートシンク５の基盤部５Ｂに固定されることによって、リアクトルＬ２、Ｌ３は、熱伝導シート１８Ａと電気絶縁シート１９Ａを介してヒートシンク５に取り付けられる。この取り付けによって、図１０及び図１１に示すように、各コイル部Ｌ２Ｃ、Ｌ３Ｃは、その外周の一部が柔軟性の熱伝導シート１８Ａに食い込み状態（Ｋ１で示す）となり、柔軟性の熱伝導シート１８Ａと電気絶縁シート１９Ａは密着し、電気絶縁シート１９Ａはヒートシンク５の基盤部５Ｂに密着する。このため、リアクトルＬ２、Ｌ３の発熱は、柔軟性の熱伝導シート１８Ａと電気絶縁シート１９Ａを介してヒートシンク５の基盤部５Ｂに伝達され、放熱フィン５Ａから放散される。ネジ２４は複数の部材を結合して枠状の保持部材２１を形成するためのネジである。

このように、リアクトルＬ２、Ｌ３は、パワーコンディショナＰＣＤの電気回路部が密閉構造の筐体１内に収容される場合において、その外周から熱伝導シート１８Ａを通してヒートシンク５に伝熱する効果的放熱を得ることができるため、リアクトルＬ２、Ｌ３から発する熱によって筐体１内が高温によるなることにより生じる電気回路素子の特性の変化や素子の破壊等の虞がなく、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナＰＣＤが得られるものとなる。また、筐体１内への熱伝導シート１８Ａの取り付け等の際に熱伝導シート１８Ａに亀裂などが生じた場合にも、電気絶縁シート１９ＡによってリアクトルＬ２、Ｌ３とヒートシンク５との電気絶縁が得られるため、安全構成となる。更に、熱伝導シート１８Ａは、シリコンオイルを含浸させたシリコン高分子材で構成されることにより、粘着性を有する柔軟性の状態となるため、リアクトルＬ２、Ｌ３から生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体１の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できるものとなる。

また、リアクトルＬ１は、熱伝導シート１８Ａと同様の柔軟性の熱伝導シート１８Ｂと、電気絶縁シート１９Ａと同様の電気絶縁シート１９Ｂを介して、筐体１の内側に露出したヒートシンク５の基盤部５Ｂにリアクトルを構成するコイル部の外周部が熱伝導的に取り付けた構成である。熱伝導シート１８Ｂは、シリコンオイルを含浸させたシリコン高分子材で構成され、厚さが略３ｍｍ〜１０ｍｍ（例えば５ｍｍ）である。また電気絶縁シート１９Ｂは合成樹脂製シートであり、熱が伝導の阻害とならないように厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍの薄いシートである。

リアクトルＬ１は、図６及び図９に示すように、四辺形状の環状鉄心Ｆ１の対向二辺（図６の上下辺）に巻回した二つコイル部Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｃが直接接続されてひとつのリアクトルＬ１を構成したものである。コイル部Ｌ１Ｃ、Ｌ１Ｃは、その絶縁被覆の保護するために必要に応じてそれぞれ外周が絶縁テープ２６Ｂによって覆われている。リアクトルＬ１は、コイル部Ｌ１Ｃが巻回されない環状鉄心Ｆ１の対向二辺（図６の左右辺）を保持する保持部２０Ａ、２０Ｂを形成した枠状の保持部材２０が環状鉄心Ｆ１に取り付けられている。保持部材２０に形成した４箇所の取り付けフランジ２０Ｆが、ネジ２３によってヒートシンク５の基盤部５Ｂに固定されることによって、リアクトルＬ１は、熱伝導シート１８Ｂと電気絶縁シート１９Ｂを介してヒートシンク５に取り付けられる。この取り付けによって、図１２に示すように、各コイル部Ｌ１Ｃは、その外周の一部が柔軟性の熱伝導シート１８Ｂに食い込み状態（Ｋ２で示す）となり、柔軟性の熱伝導シート１８Ｂと電気絶縁シート１９Ｂは密着し、電気絶縁シート１９Ｂはヒートシンク５の基盤部５Ｂに密着する。このため、リアクトルＬ１の発熱は、柔軟性の熱伝導シート１８Ｂと電気絶縁シート１９Ｂを介してヒートシンク５の基盤部５Ｂに伝達され、放熱フィン５Ａから放散される。ネジ２２は複数の部材を結合して枠状の保持部材２０を形成するためのネジである。

このように、リアクトルＬ１は、パワーコンディショナＰＣＤの電気回路部が密閉構造の筐体１内に収容される場合において、その外周から熱伝導シート１８Ｂを通してヒートシンク５に伝熱する効果的放熱を得ることができるため、リアクトルＬ１から発する熱によって筐体１内が高温によるなることにより生じる電気回路素子の特性の変化や素子の破壊等の虞がなく、安定動作の屋外設置型のパワーコンディショナＰＣＤが得られるものとなる。また、筐体１内への熱伝導シート１８Ｂの取り付け等の際に熱伝導シート１８Ｂに亀裂などが生じた場合にも、電気絶縁シート１９ＢによってリアクトルＬ１とヒートシンク５との電気絶縁が得られるため、安全構成となる。更に、熱伝導シート１８Ｂは、シリコンオイルを含浸させたシリコン高分子材で構成されることにより、粘着性を有する柔軟性の状態となるため、リアクトルＬ１から生じる振動も吸収でき、密閉構造の筐体１の周囲に伝播される騒音を低減できる技術が提供できるものとなる。

リアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３は発熱するため、この発熱が他の回路素子へ悪影響を及ぼさないようにするために、筐体１内は、図６乃至図９に示すように、フィルタ部ＬＰＦに備えたリアクトルＬ２、Ｌ３、及び昇圧部ＤＣ／ＤＣに備えたリアクトルＬ１が収容される第１室１５が上位置となり、他の回路素子が収容される第２室１６が下位置となるように配置し、第１室１５と第２室１６は、両室間の空気対流を抑制する区画壁１７にて区画されている。区画壁１７は、リアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３から発生する熱及び電磁ノイズによって他の回路素子が不良になることが防止されるように、磁性体の金属製で構成される。

なお、リアクトルＬ１はその発熱量が少ない場合は第２室１６に配置し、上記同様に、柔軟性の熱伝導シート１８Ｂと、電気絶縁シート１９Ｂを介して、筐体１の内側に露出したヒートシンク５の基盤部５Ｂに熱伝導的に取り付けた構成とし、第１室１５には上記同様の構成によって、発熱量の大きいリアクトルＬ２、Ｌ３を配置した状態でもよい。

図６、図７等に示すように、リアクトルＬ１は、端子部がリード線２９Ａでもって制御基板の一つであるプリント配線基板ＰＢ１に配線され、リアクトルＬ２、Ｌ３は、それぞれの端子部がリード線２９Ｂでもってプリント配線基板ＰＢ１に配線されると共に、リード線２９Ｃでもって商用電力系統ＧＲＩＤへ接続されるプリント配線基板ＰＢ２に配線されている。この場合、リード線２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、区画壁１７の切り欠き部１７Ａを通して配線されている。

プリント配線基板ＰＢ１は、ヒートシンク５の平板状の基盤部５Ｂと間隔ＳＰを存して基盤部５Ｂの前面側に基盤部５Ｂに並行に配置している。また、発熱量の大きい回路素子としては、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｔ２〜Ｔ５があり、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ５を一つのパッケージに収容したＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）があるが、このＩＰＭは、プリント配線基板ＰＢ１から外れない位置において、ヒートシンク５の基盤部５Ｂに取り付けられる。具体的には、ＩＰＭは、間隔ＳＰに配置されるように、図２、図３及び図７に示すように、プリント配線基板ＰＢ１の配線と接続する状態でプリント配線基板ＰＢ１の裏側に配置され、且つ、このＩＰＭの裏側面（図２の下側面）が金属製の放熱板ＫＨとなっており、この放熱板ＫＨが筐体１側に露出したヒートシンク５の基盤部５Ｂに密着するように、ネジ１２によってヒートシンク５に固定されている。これによって、ＩＰＭから発生する熱は、放熱板ＫＨを通してヒートシンク５に伝達され、ヒートシンク５の放熱フィン５Ａから放散される構成である。

このＩＰＭは第２室１６に配置されているため、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の発熱が上部のリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３に悪影響を及ぼさず、リアクトルから発生する熱の放熱と、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）から発生する熱の放熱とが、ヒートシンクによって効果的に放熱されるものとなる。

また、プリント配線基板ＰＢ１の配線へ接続したダイオードＤ０からも発熱するため、図６、図８及び図１４に示すように、ダイオードＤ０は、プリント配線基板ＰＢ１の端部に形成した切り欠き４５に対応して配置し、ヒートシンク５の基盤部５Ｂにネジ４１によって固定したアルミニウム製の熱伝導ブロック２８へ固定具４０によって固定している。この場合、ダイオードＤ０とヒートシンク５との電気絶縁を確保するために、ダイオードＤ０と熱伝導ブロック２８との間に、厚さが０．５ｍｍ〜２ｍｍの合成樹脂製の電気絶縁シート４２が介在されている。電気絶縁シート４２は薄いので、ダイオードＤ０の発熱は、熱伝導ブロック２８を介してヒートシンク５の基盤部５Ｂへ伝わり、放熱フィン５Ａから放散される。

筐体１は、ヒートシンク５の裏側に放熱促進用ファン３４を設け、放熱促進用ファン３４をＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）に略対応する位置に配置している。放熱促進用ファン３４を設けない場合は、ヒートシンク５の放熱は、ヒートシンク５の放熱フィン５Ａ間を上昇する空気の自然の流れに任されることとなり、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の熱が伝達されるヒートシンク５の部分が高温になることにより、その熱がヒートシンク５を伝ってリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３から発生する熱が伝導されるヒートシンク５の部分の温度低下の邪魔になり、リアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３から発生する熱の放熱効果の低下を招くが、放熱促進用ファン３４を設けることにより、このようなことが抑制され、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の熱の放熱効果の向上と共に、リアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３から発生する熱の放熱効果の向上ができるものとなる。

実施例の放熱促進用ファン３４は、図１４に示すように、ファンケース３６Ｋに取り付けた電動機３４Ａによって回転するプロペラ３４Ｂの形態であるが、他の形態のファンであってもよい。図７、図９、図１３及び図１４に示すように、ヒートシンク５の放熱フィン５Ａの裏側全体を覆う面積のカバー板３５を設け、このカバー板３５の中央部には送風用孔３７が形成されており、ファンケース３６Ｋに取り付けた放熱促進用ファン３４が送風用孔３７に臨むように、送風用孔３７の周縁部にファンケース３６Ｋをネジにて取り付けている。

放熱促進用ファン３４を取り付けたカバー板３５は、その左右のフランジ部３５Ｆをヒートシンク５の基盤部５Ｂの左右部分にネジ３８にて固定する。これによって図１４に示すように、カバー板３５がヒートシンク５の放熱フィン５Ａの裏側全体を覆う状態で、放熱促進用ファン３４がヒートシンク５の放熱フィン５Ａ相互間の空気通路に臨み、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）に略対応する裏側位置に配置される。図７に示すように、実施例では、放熱促進用ファン３４がＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の若干上寄りの位置に配置された状態であるが、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）の真裏位置に配置することが好ましい。

パワーコンディショナＰＣＤを家屋の外壁の縦壁等に沿って略垂直状態に取り付けられるために、図７、図９、図１３及び図１４に示すように、カバー板３５の上半部の裏側に放熱促進用ファン３４を覆う状態で取り付け板３９が配置され、取り付け板３９は、その左右両側に形成した取り付け脚３９Ｅの先端フランジ部３９Ｆをヒートシンク５の基盤部５Ｂの左右部分にネジにて固定する。このネジは、専用のネジでもよいがカバー板３５を取り付けるネジ３８と兼用してもよい。取り付け板３９の上部には、家屋の外壁の縦壁等に取り付けられるための取り付け孔３９Ｈが形成されている。なお、カバー板３５の下端部には、後方へ折り曲げ形成した間隔保持部３５Ｐを形成しており、間隔保持部３５Ｐの後方先端３５Ｐ１が取り付け板３９の下方延長上となる状態に形成される。これによって、取り付け板３９を家屋の外壁の縦壁等に沿って取り付けるとき、間隔保持部３５Ｐの後方先端３５Ｐ１が家屋の外壁の縦壁等に当接するため、パワーコンディショナＰＣＤが家屋の外壁の縦壁等に沿って略垂直状態の取り付けを維持できるものとなる。

ケーシング２の上壁２Ａの内側面、即ち、リアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３が収容される第１室１５の上壁２Ａの内面には、所定厚さに平板状の断熱材４３が貼着されている。これは、第１室１５の上壁２ＡはリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３の発熱によって温められるため、断熱材４３が存在しない場合には、パワーコンディショナＰＣＤの周囲温度が低下したとき、第１室１５の上壁２Ａに露付きが生じ、この露がリアクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３や第２室に落下して、電気絶縁状態が悪化する懸念がある。しかし、断熱材４３を設けることにより、この露付きを防止できるため、このような懸念は解消される。

プリント配線基板ＰＢ３に表示器３０が取り付けられており、蓋３の中央部に形成した縦方向の窪み３１の一部に形成した窓３３に表示器３０が臨む状態であり、窓３３から筐体１内に雨滴が侵入しないように、窪み３１全体に透明な樹脂カバー３２が液密状態に接着されている。表示器３０は、パワーコンディショナＰＣＤの動作状態や、故障時のエラーコードの表示等が表示される。

本発明に係るパワーコンディショナは、上記実施例に示した構成に限定されず、種々の形態のものに適用できるものであり、本発明の技術範囲において種々の形態を包含するものである。

１・・・・・筐体
２・・・・・金属製ケーシング
２Ｓ・・・・ケーシング２の周囲壁
３・・・・・金属製蓋
３Ａ・・・・蓋３の上辺
３Ａ１・・・蓋３の上辺３Ａの係止部
３Ｂ、３Ｃ・・・蓋３の左右辺部に形成した取り付け部
４・・・・・防水用パッキン
５・・・・・ヒートシンク
５Ａ・・・・放熱フィン
５Ｂ・・・・基盤部
５Ｃ・・・・空気通路
６・・・・・リード線引き出し部
７・・・・・手動操作のスイッチ操作部
８Ａ・・・・係止フランジ
８Ｂ、８Ｃ・・・取り付けフランジ
９・・・・・ネジ
１１・・・・ネジ
１２・・・・ネジ
１５・・・・第１室
１６・・・・第２室
１７・・・・区画壁
１８Ａ、１８Ｂ・・・熱伝導シート
１９Ａ、１９Ｂ・・・電気絶縁シート
２０、２１・・・・・保持部材
２６Ａ、２６Ｂ・・・絶縁テープ
２８・・・・熱伝導ブロック
２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ・・・リード線
３０・・・・表示器
３４・・・・放熱促進用ファン
３５・・・・カバー板
３７・・・・送風用孔
３９・・・・取り付け板
４０・・・・固定具
ＰＣＤ・・・パワーコンディショナ
ＭＣ・・・・パワーコンディショナＰＣＤの主回路
ＩＰＭ・・・インテリジェントパワーモジュール
ＣＰＲ・・・昇圧部
Ｌ１・・・・昇圧部ＤＣ／ＤＣのリアクトル
Ｄ１・・・・ダイオード
Ｄ０・・・・ダイオード
ＩＶＲ・・・インバータ部
ＦＬＲ・・・フィルタ部
Ｌ２、Ｌ３・・・フィルタ部ＬＰＦのリアクトル
ＡＣＲ・・・商用電力系統
ＳＵ・・・・太陽電池
ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４・・・プリント配線基板

Claims (10)

1. 太陽電池などが発電する直流電力の電圧を昇圧する昇圧部と、前記昇圧部で昇圧した直流電力を交流電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部で変換された交流電力の波形を整形するフィルタ部が、防水のための密閉構造の筐体内に収容されたパワーコンディショナにおいて、前記筐体は裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成され、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルのコイル外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記筐体の内側に露出したヒートシンクに熱伝導的に取り付けたことを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 周囲が金属板で囲まれ表側に開口し裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成されたケーシングの前記表側の開口が開閉可能な蓋にて閉じられた防水のための密閉構造の筐体内に、太陽電池などが発電する直流電力の電圧を昇圧部で昇圧し、インバータ部で直流を交流に変換し、フィルタ部で波形整形して商用電力系統に出力する電気回路が収容され、前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記筐体の内側に露出した前記ヒートシンクに熱伝導的に取り付けたことを特徴とするパワーコンディショナ。
3. 前記筐体内は、前記リアクトルが収容される室が上位置となり、他の回路素子が収容される室が下位置となるように、前記両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されたことを特徴とする請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。
4. 前記昇圧部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートと電気絶縁シートを介して前記ヒートシンクに放熱する取り付け構成であることを特徴とする請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。
5. 前記筐体内は、前記フィルタ部に備えたリアクトル及び前記昇圧部に備えたリアクトルが収容される室が上位置となり、他の回路素子が収容される室が下位置となるように、前記両室間の空気対流を抑制する区画壁にて区画されたことを特徴とする請求項４に記載のパワーコンディショナ。
6. 前記フィルタ部に備えたリアクトルが、当該リアクトルの外周を柔軟性の熱伝導シートに接触し、前記熱伝導シートの裏側に配置した前記電気絶縁シートが前記ヒートシンクに面接触する取り付け構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパワーコンディショナ。
7. 前記フィルタ部に備えたリアクトル及び前記昇圧部に備えたリアクトルが、柔軟性の熱伝導シートに接触し、前記熱伝導シートの裏側に配置した前記電気絶縁シートが前記ヒートシンクに面接触する取り付け構成であることを特徴とする請求項４または５に記載のパワーコンディショナ。
8. 前記熱伝導シートは、表面に前記リアクトルのコイル外周が食い込み状態で当接する厚さの柔軟性を備え、前記電気絶縁シートは前記熱伝導シートの裏面を保持して前記リアクトルの発熱が前記ヒートシンクに良好に伝達される厚さのシートであることを特徴とする請求項６または７に記載のパワーコンディショナ。
9. 前記筐体は、周囲が金属板で囲まれ表側に開口し裏側壁の少なくとも一部がヒートシンクで構成されたケーシングの前記表側の開口が開閉可能な蓋にて閉じられた防水のための密閉構造であり、前記開口を表側として前記リアクトルが収容される室が上位置となる状態で前記ヒートシンク側が取り付け側であり、前記インバータ部を構成するように複数のスイッチング素子がブリッジ状に電気接続されたインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）が前記他の回路素子が収容される室に配置され、前記インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）の放熱面が、前記筐体の内側に露出した前記ヒートシンクに熱伝導的に取り付けられたことを特徴とする請求項３または５に記載のパワーコンディショナ。
10. 前記筐体は、前記ヒートシンクの裏側面に放熱促進用ファンを設け、前記放熱促進用ファンを前記インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）に対応する位置に配置したことを特徴とする請求項９に記載のパワーコンディショナ。

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