JP6384793B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置に関し、特に、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置に関する。

従来、太陽電池からの直流電力を、交流電力に変換する電力変換装置が知られている。

この種の電力変換装置としては、たとえば、インバータ回路を構成する基板と、基板を収容する筐体とを備えた構成が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

特許文献１の電力変換装置では、インバータ回路は、太陽電池の直流電力を交流電力に変換する電気回路の一部を構成する。特許文献１の電力変換装置では、筐体は、電気回路を構成する電装部品を収納する収納箱として機能している。電力変換装置は、壁面に取り付けられる筐体の背面パネルに切り欠きが形成されている。電力変換装置は、直流電力が入力されるＤＣ入力配線や交流電力が出力されるＡＣ出力配線を、筐体の切り欠きを通して、筐体の内部に導入できるように構成されている。

特開２０１４−９０６０４号公報

ところで、電力変換装置は、建造物内の壁面に取り付けられる場合だけでなく、屋外側の壁面に取り付けられる場合がある。電力変換装置は、屋外側の壁面に取り付けられる場合、雨水が入り込むと、電気回路の信頼性が低下する虞がある。電力変換装置は、より信頼性の高い構成が求められており、屋外側の壁面に取り付けられる場合、上述した電力変換装置の構成だけでは十分ではなく、更なる改良が求められている。

本発明の目的は、より信頼性の高い電力変換装置を提供することにある。

本発明の電力変換装置は、直流電力を交流電力に電力変換する電装部品と、該電装部品を内部に収納し前面が開口する箱状の筐体と、該筐体の前面を塞ぐように配置される前面パネルと、屋外側の壁面に取り付けられる筐体の取付面に設けられた筐体の貫通口を覆うカバー部とを備え、カバー部は、筐体に取り付けられる取付部と、電装部品と電気的に接続する配線を挿通する筒状部とを備え、筒状部は、筐体の外部に向かって開口する第１開口部と、該第１開口部と反対側で筐体の内部に向かって開口する第２開口部とを有しており、第２開口部は、第１開口部における鉛直方向の下端より鉛直方向の上方に設けられており、カバー部は、少なくとも第１本体部と、該第１本体部と取り外しできる第２本体部で構成されており、カバー部は、さらに、第１本体部と第２本体部とが合わさった状態において、第１本体部と第２本体部は、少なくとも取付部と筒状部とを構成するものである。

本発明の電力変換装置は、より信頼性の高い構成とすることが可能となる。

図１は、実施形態の電力変換装置を示す背面側の斜視図である。 図２は、実施形態の電力変換装置を示す正面側の斜視図である。 図３は、実施形態の電力変換装置における要部を説明する正面図である。 図４は、実施形態の電力変換装置における別の要部を説明する斜視図である。 図５は、実施形態の電力変換装置における他の要部を示す分解斜視図である。 図６は、実施形態の電力変換装置の取付工程を説明する説明図である。 図７は、実施形態の電力変換装置の取付工程を説明する説明図である。 図８は、実施形態の電力変換装置を備えた電力変換システムの概念図である。

以下では、本実施形態の電力変換装置１１について、図１ないし図７を参照しながら説明する。電力変換装置１１を備えた電力変換システム５０は、図８を用いて説明する。図中においては、同じ部材に対し、同じ番号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。

本実施形態の電力変換装置１１は、図１ないし図３に示すように、電装部品１と、筐体２と、前面パネル３と、カバー部４と、を備えている。電装部品１は、直流電力を交流電力に電力変換する。筐体２は、前面が開口する箱状の外形形状をし、アルミニウムやその合金などの金属で一体成形されている。前面パネル３は、筐体２の前面を塞ぐことができるように構成されている。筐体２は、電装部品１を内部に収納することができるように構成されている。筐体２は、屋外側の壁面５０ａａに取付面２ａａで取り付けられるように構成されている。筐体２は、図４に示すように、貫通口２ａｂが取付面２ａａに設けられている。カバー部４は、貫通口２ａｂを覆うように合成樹脂等で成形され、取付部４ａと、筒状部４ｂとから構成されている。取付部４ａは、筐体２に取り付けられるように構成されている。筒状部４ｂは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、配線１２を挿通できるように構成されている。配線１２は、電装部品１と電気的に接続される。筒状部４ｂは、筐体２の外部に向かって開口する第１開口部４ｂ１と、この第１開口部４ｂ１と反対側に設けられ筐体２の内部に向かって開口する第２開口部４ｂ２とを有している。また、第２開口部４ｂ２は、第１開口部４ｂ１における鉛直方向の下端より鉛直方向の上方に設けられている。カバー部４は、少なくとも第１本体部４１と、第２本体部４２とで構成されている。第１本体部４１と第２本体部４２とは取り外しができるように構成されている。カバー部４は、さらに、第１本体部４１と第２本体部４２とが取り付けられた状態において、第１本体部４１と第２本体部４２が、取付部４ａ及び筒状部４ｂを構成している。

本実施形態の電力変換装置１１は、第１開口部４ｂ１における鉛直方向の下端より鉛直方向の上方に第２開口部４ｂ２が設けられたカバー部４を備えることで、より信頼性を高くすることが可能となる。また、第１本体部４１と第２本体部４２とが取り付けられた状態では、第１開口部４ｂ１と第２開口部４ｂ２を用いて配線１２の接続作業性を高めることができる。

最初に、電力変換装置１１を備えた電力変換システム５０を、図８を用いて、簡単に説明する。

電力変換システム５０は、太陽電池５１と、電力変換装置１１と、リモートコントローラ５２と、分電盤５３と、を備えている。電力変換装置１１は、建造物の外壁の壁面５０ａａに取り付けられるように構成されている。電力変換装置１１は、複数の太陽電池５１からの直流電力を交流電力に電力変換する。電力変換装置１１は、電力変換した交流電力を分電盤５３に出力し、負荷機器５６、たとえば、照明器具、テレビジョンなどに供給する。また、負荷機器５６で使用されなかった交流電力は余剰電力として商用交流電源５５へ逆潮流させることができる。また、交流電力は全量を商用交流電源５５へ逆潮流させることも可能である。電力変換装置１１は、太陽電池５１と電気的に接続させる構成だけに限られず、蓄電池ユニット、風力発電設備、燃料電池システムなどの直流電源設備と電気的に接続する構成としてもよい。

以下では、電力変換装置１１の構成について、より具体的に説明する。

電力変換装置１１は、図２で例示するように、電装部品１として、電力変換器１１ａを備えている。電力変換器１１ａは、ＤＣ−ＡＣコンバータを備え直流電力を所定の交流電力に電力変換する。１０は収納箱であり、主に筐体２と、前面パネル３と、カバー部４と、で構成されている。筐体２は、前面が開口する有底角筒状の外形形状をしている。前面パネル３は、筐体２の前面の開口を塞ぐことができるように形成された有底角筒状の外形形状としている。

図３に示すように電力変換器１１ａは、さらに開閉器１１ｂ、コネクタ部１１ｃ、端子台１１ｄ、設定部１１ｅ、ＤＣ−ＡＣコンバータを覆う絶縁シート６、太陽電池５１が発電した発電電力量の表示を行う表示部１１ｆなどを備えている。

開閉器１１ｂは、正面視において、電力変換器１１ａの鉛直方向の下方における左側に配置され、太陽電池５１と図７Ａ、図７Ｂおよび図８に示す配線１２で電気的に接続される。以下では、太陽電池５１と電気的に接続させる配線１２を第１配線１２ａとも称する。電力変換器１１ａは、複数の開閉器１１ｂを備え、最大５つの太陽電池５１と各別に電気的に接続できるように構成されている。開閉器１１ｂは、太陽電池５１から入力された直流電力をＤＣ−ＡＣコンバータへ給電する電路の開閉を制御することができるように構成されている。

端子台１１ｄは、正面視において、電力変換器１１ａの鉛直方向の下方における右側に配置されている。端子台１１ｄは、配線１２（以下では、分電盤５３と電気的に接続する配線１２を第２配線１２ｂとも称する。）を介してＤＣ−ＡＣコンバータで電力変換した交流電力を分電盤５３に出力することができる。

電力変換器１１ａは、通信部を備えている。通信部は、コネクタ部１１ｃを介してリモートコントローラ５２とつながり、たとえば、電力変換装置１１の駆動条件の設定や、太陽電池５１の発電量の確認などを行うことができるように構成されている。コネクタ部１１ｃとリモートコントローラ５２とは、配線１２（以下では、コネクタ部１１ｃに電気的に接続される第３配線１２ｄとも称する）で電気的に接続されている。

電力変換装置１１は、筐体２の内部において、開閉器１１ｂとコネクタ部１１ｃと端子台１１ｄとを、鉛直方向の下方に設けている。電力変換装置１１は、筐体２の内部において、カバー部４を鉛直方向の下方に設けている。電力変換装置１１は、たとえば、筐体２の高さが６５ｃｍ以上の場合もある。電力変換装置１１は、筐体２が取り付けられる地表面からの地上高さが高い場合、鉛直方向の上方に開閉器１１ｂなどを設けると、作業者は配線１２の接続作業を筐体２の上方から見下ろすように行う必要がある。作業者は、より高い高所作業が必要となって、接続作業時の安全確保が不充分になる場合がある。本実施形態の電力変換装置１１は、筐体２の内部において、カバー部４を鉛直方向の下方に設け、この近傍に開閉器１１ｂとコネクタ部１１ｃと端子台１１ｄとを設けている。このように構成することで、作業者は配線１２の接続作業を筐体２の下方から見上げるように行うことができ、より低い位置からの作業が可能になって接続作業の安全性を確保できるものである。

筐体２は、図３に示すように、背板２１ａと、第１側板２１ｂと、第２側板２１ｃと、上板２１ｄと、底板２１ｅと、を有している。背板２１ａは、正面視において、長方形状である。筐体２は、正面視において、第１側板２１ｂと、第２側板２１ｃと、上板２１ｄと、底板２１ｅとに、前面パネル３を取り外し自在に固定する第１螺子孔２１ａ１を備えている。

筐体２には、図４に示すように、背板２１ａと、底板２１ｅとに渡って、貫通口２ａｂが設けられている。筐体２は、カバー部４の第２本体部４２を固定する固定部２１ｈを背板２１ａに複数設けている。固定部２１ｈは、貫通口２ａｂに向かって突出した平板状の外形形状をしている。固定部２１ｈは、夫々が厚み方向に貫通する固定孔２１ｈａを有している。筐体２は、カバー部４の第２本体部４２を固定部２１ｈに筐体２の背面側から合わせた後、固定孔２１ｈａを挿通させた螺子を用いて、筐体２の内部から第２本体部４２を螺子止めできるように構成されている。

筐体２は、図３に示すように、カバー部４における鉛直方向の上方に凹所２１ａａを備えている。凹所２１ａａは、正面視において、三角形状に形成されている。筐体２は、カバー部４の第２開口部４ｂ２と、対向するようにコネクタ部１１ｃおよび端子台１１ｄを配置している。凹所２１ａａは、筐体２の内部に挿入された配線１２の引き回しを行い易くさせることができる。

電力変換器１１ａは、発熱量が比較的に大きな電子部品の放熱のために、背板２１ａに複数の放熱フィン２１ｆを備えている。筐体２は、たとえば、アルミダイキャストを用いることができる。筐体２の材料は、アルミニウムだけに限られず、アルミ合金や熱伝導性に優れた金属を用いることが好ましい。筐体２の材料は、金属だけに限られず、樹脂を用いることもできる。

前面パネル３は、熱伝導性に優れた金属を用いて形成することができる。前面パネル３は、たとえば、金属材料として、焼き付け塗装した鉄、ステンレスなどを用いることができる。前面パネル３の材料は、金属だけに限られず、樹脂を用いてもよい。前面パネル３は、環状のパッキンを介して、筐体２に固定される。パッキンは、前面パネル３と筐体２との間から水が浸入することを抑制することができる。

カバー部４は、図４および図５に示すように、第１本体部４１と、第２本体部４２と、を備えている。第１本体部４１は、底部４ａ１と、傾斜部４ａ２と、第１側部４ａ３と、第２側部４ａ４と、台座部４ａ５とを有している。第１本体部４１は、底部４ａ１と傾斜部４ａ２と第１側部４ａ３と第２側部４ａ４と、台座部４ａ５とが一体的に成形されている。第１本体部４１は、たとえば、ＰＣ(Ploy Carbonate)樹脂とＡＢＳ(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂とを混合したポリマーアロイの樹脂材料を用いて、一体成形で形成することができる。底部４ａ１は、板状に形成されている。底部４ａ１は、平面視において、Ｃ字状の外形形状をしている。台座部４ａ５は、底部４ａ１の厚み方向に突出している。台座部４ａ５は、平面視において、矩形状の外形形状をしている。底部４ａ１は、平面視において、台座部４ａ５を囲むように、Ｃ字状の外形形状をしている。第１本体部４１は、台座部４ａ５が突出する表面と反対の裏面側が窪んでいる。

台座部４ａ５は、筐体２の底板２１ｅにおける貫通口２ａｂよりも若干小さい外形形状としている。底部４ａ１は、筐体２の底板２１ｅにおける貫通口２ａｂよりも大きい外形形状をしている。第１本体部４１は、台座部４ａ５が筐体２の貫通口２ａｂに嵌め入れることができるように構成され、台座部４ａ５を筐体２の貫通口２ａｂに嵌め入れた状態で、底部４ａ１と、筐体２の底板２１ｅとが当接するように構成されている。第１本体部４１は、シール材を介して、底部４ａ１と、底板２１ｅとを当接させることができる。シール材は、たとえばシリコーン樹脂製であり、筐体２と第１本体部４１との隙間から水の浸入を抑制できるように設けられる。第１本体部４１は、筐体２の貫通口２ａｂまわりと当接する底部４ａ１の表面３ａａに凹凸を有していてもよい。第１本体部４１は、筐体２の貫通口２ａｂまわりと当接する底部４ａ１の表面３ａａに凹凸を有していることで、シール材との密着性を向上させることもできる。底部４ａ１は、台座部４ａ５の周部において、厚み方向に貫通する通孔４ａｃを備えている。第１本体部４１は、通孔４ａｃに挿通する螺子を利用して、筐体２の底板２１ｅに固定させることができる。第１本体部４１は、筐体２の外部から筐体２に螺子止めされる。また、第１本体部４１は後記する固定片４ａ８及び通孔部４ａｂを用いて筐体２の内側から第２本体部４２の第１ボス４ｃ６のボス孔４ｃｂに螺子止めされる。

台座部４ａ５は、支持片４ａ６と、補助片４ａ７とを有している。台座部４ａ５は、筐体２に第１本体部４１が取り付けられた場合、平面視において、筐体２の取付面２ａａ側に支持片４ａ６と、補助片４ａ７とが配置されている。台座部４ａ５は、厚み方向に貫通する孔を備えている。台座部４ａ５は、複数の孔を備え、それぞれの孔は、キャップ部４ｆで封止されている。キャップ部４ｆは、台座部４ａ５と取り外し可能に構成され、ボルト形状に形成することができる。また、キャップ部４ｆは、ボルトの軸部を台座部４ａ５の孔に挿入した状態で、台座部４ａ５を挟んで反対側のナット４ｄに固定できるように構成されている。第１本体部４１は、予め台座部４ａ５の厚み方向に貫通する孔を設ける構成だけには限られない。第１本体部４１は、台座部４ａ５の孔を、ノックアウトで形成できるガイド溝を備えた構成としてもよい。ガイド溝は、台座部４ａ５に比較的簡単に孔を開けられるように構成されている。また、ガイド溝は、台座部４ａ５の裏面側で、円環状に形成され、配線１２が挿通できる大きさの孔であれば良い。

支持片４ａ６は、傾斜部４ａ２を台座部４ａ５に支持することができるように構成され、傾斜部４ａ２の機械的強度を高めることができる。支持片４ａ６は、板状の外形形状をし、側面視において、三角形の外形形状をすると共に、補助片４ａ７と平行に設けられている。補助片４ａ７は、板状の外形形状をし、側面視において、支持片４ａ６とは傾斜の向きが異なる三角形の外形形状をしている。台座部４ａ５は、底部４ａ１から突出して段差を形成している。また、台座部４ａ５は、第１本体部４１が筐体２に取り付けられた場合、底部４ａ１との段差の高さが取付面２ａａ側から筐体２の内部に向かうにつれ、増加するように形成されている。言い換えれば、カバー部４は、筐体２の内部に貫通口２ａｂから鉛直方向の上方に突出して段差を形成しており、段差は、取付面２ａａ側から筐体２の内部に向かうにつれ大きくなっていることが好ましい。

電力変換装置１１では、シール材を用いて、筐体２と第１本体部４１との間を封止した場合でも、シール材を越えて水が筐体２の内部に浸入する場合がある。第１本体部４１は、底部４ａ１と台座部４ａ５との段差が取付面２ａａ側から大きくなるように形成されていることで、この段差で水の浸入を抑制させることができる。また、第１本体部４１は、シール材を用いて、筐体２と第１本体部４１との間を封止させる場合、段差が取付面２ａａ側から大きくなるように形成されていることで、シール材の余剰分が台座部４ａ５に這い上がることを抑制することもできる。

底部４ａ１は、底部４ａ１の厚み方向に突出している当接片４ａ９を備え、当該当接片４ａ９は平板状の外形形状をしている。さらに当接片４ａ９には、傾斜部４ａ２が突出して構成され、当該傾斜部４ａ２は底面の中央部が窪んだ四角錐台状の外形形状をしている。傾斜部４ａ２は、四角錐台の高さ方向を厚み方向としている。傾斜部４ａ２は、中央部の窪みが窪部４ｅａを構成している。傾斜部４ａ２は、四角錐台状の外形形状だけに限られず、平板状の外形形状をしていてもよい。傾斜部４ａ２は、台座部４ａ５の一辺に沿って設けられ、側面視において、台座部４ａ５に対して傾斜して設けられている。また、傾斜部４ａ２は、側面視において、台座部４ａ５と直交する面と、台座部４ａ５の表面との間に配置され、複数の支持片４ａ６により台座部４ａ５に支持されている。台座部４ａ５は、３つ以上の支持片４ａ６を備える場合、台座部４ａ５に等間隔で支持片４ａ６を設けることができる。傾斜部４ａ２には、第１側部４ａ３と、第２側部４ａ４とが設けられている。第１側部４ａ３と第２側部４ａ４とは、傾斜部４ａ２の対向する辺に沿って設けられている。第１側部４ａ３と第２側部４ａ４とは、それぞれ傾斜部４ａ２の厚み方向に沿って突出した平板状の外形形状をし、側面視において、三角形状に形成されている。

第１側部４ａ３と第２側部４ａ４それぞれは、互いに離れる向きに突出する平板状の外形形状を有する固定片４ａ８を備えている。一方の固定片４ａ８は、第１側部４ａ３と、台座部４ａ５とに直交するように配置され、他方の固定片４ａ８は、第２側部４ａ４と、台座部４ａ５とに直交するように配置されている。固定片４ａ８は、厚み方向に貫通する通孔部４ａｂが設けられている。

補助片４ａ７は、傾斜部４ａ２の両端に設けられた当接片４ａ９の機械的強度を高めることができる。補助片４ａ７は、シール材を用いて、筐体２との間を封止する場合、シール材の余剰分が台座部４ａ５に這い上がることを抑制することが可能となる。また、当接片４ａ９は、第２本体部４２と当接して、第２本体部４２を支持できるように構成されている。

第２本体部４２は、蓋部４ｃ１と、壁部４ｃ２と、一対の支持板４ｃ７と、を有している。第２本体部４２は、蓋部４ｃ１と、壁部４ｃ２と、支持板４ｃ７とが一体的に成形されている。第２本体部４２は、たとえば、ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂とを混合したポリマーアロイの樹脂材料を用いて一体成形で形成することができる。第２本体部４２は、第１本体部４１と同じ材料を用いて成形しているが異なる材料で成形してもよい。蓋部４ｃ１は、平板状に形成され、第１切欠部４ｃ３と第２切欠部４ｃ４とを有している。第１切欠部４ｃ３は、蓋部４ｃ１において、矩形の一辺から半円状に切り欠かれるように形成されている。第２切欠部４ｃ４は、蓋部４ｃ１において、矩形の一辺から矩形状に切り欠かれるように形成されている。第１切欠部４ｃ３と第２切欠部４ｃ４とは、並んで形成され、第１切欠部４ｃ３は第２切欠部４ｃ４よりも、面積が大きく構成されている。第１切欠部４ｃ３は、第１配線１２ａと、第２配線１２ｂとを挿通できる面積で構成されている。第２切欠部４ｃ４は、第３配線１２ｄを挿通できる面積で構成されている。カバー部４は、第１切欠部４ｃ３と第２切欠部４ｃ４とを備えることで、それぞれの配線の分配が容易になると共に第３配線１２ｄと、他の配線１２との間で互いにノイズが重畳されることを抑制することが可能となる。

蓋部４ｃ１は、第１切欠部４ｃ３の端部と、第２切欠部４ｃ４の端部とに沿って、厚み方向に突出する突出部４ｃ５を備えている。突出部４ｃ５は、半円環状の外形形状をしている。第１切欠部４ｃ３は、第１本体部４１と第２本体部４２とが合わさった状態において、傾斜部４ａ２との間で第２開口部４ｂ２を形成する。蓋部４ｃ１は、挿入される配線１２から大きな力を受ける場合もある。蓋部４ｃ１は、挿入される配線１２から大きな力を受ける場合であっても、蓋部４ｃ１の機械的強度を突出部４ｃ５で高めることができる。突出部４ｃ５は、配線１２を伝って水が筐体２の内部に浸入することを抑制させることもできる。

壁部４ｃ２は、蓋部４ｃ１と直交する平板状の構成を有し、正面視において、Ｃ字状の外形形状をしている。壁部４ｃ２は、Ｃ字状の開口部が第１開口部４ｂ１の一部を構成する。第２本体部４２が筐体２に取り付けられた場合、壁部４ｃ２の正面は、筐体２の取付面２ａａに沿った面を形成するように構成されている。壁部４ｃ２は、Ｃ字状の開口部の周部に沿って、壁部４ｃ２の背面から突出する複数のボスを備え、このボスは、先端に螺子孔が形成されている。ボスは、第１ボス４ｃ６と、第２ボスとを備えている。第１ボス４ｃ６は、蓋部４ｃ１からの突出量が第２ボスよりも大きくしている。カバー部４は、第１本体部４１における固定片４ａ８に挿通した螺子を、第２本体部４２における第１ボス４ｃ６のボス孔４ｃｂに螺子止めすることで、第１本体部４１と第２本体部４２とを固定することができるように構成されている。また、カバー部４は、筐体２における固定部２１ｈの固定孔２１ｈａに挿通する螺子を、第２本体部４２における第２ボスの孔に螺子止めすることで、筐体２と第２本体部４２とを固定することができるように構成されている。

壁部４ｃ２は、溝４ｃ８を備え、この溝４ｃ８は、壁部４ｃ２のＣ字状の開口部に沿って厚み方向と直交する方向に設けられている。壁部４ｃ２は、切込部４ｃ９を備えている。切込部４ｃ９は、壁部４ｃ２におけるＣ字状の開口部の先端に溝４ｃ８の一部を開放するように構成されている。

カバー部４は、補助カバー５を備えた構成とすることができる。補助カバー５は、平板状に形成し、正面視において、矩形状の外形形状をしている。また、補助カバー５は、カバー部４の第１開口部４ｂ１を塞ぐことができるように構成されている。第２本体部４２が筐体２に取り付けられた場合、補助カバー５は、筐体２の取付面２ａａに沿った面を形成するように構成されている。補助カバー５は、突起５ａと、ガイド部５ｂと、ストッパ５ｃとを備えている。突起５ａは、矩形状の補助カバー５の一辺に沿って、補助カバー５の表面から突出して設けられている。補助カバー５は、突起５ａが設けられた一辺と直交する辺に沿った端部が、壁部４ｃ２の溝４ｃ８に収納できるように構成されている。また、突起５ａは、壁部４ｃ２の切込部４ｃ９と嵌め合われることができるように構成されている。ガイド部５ｂは、補助カバー５が溝４ｃ８に沿って移動できるようにガイドする。ストッパ５ｃは、溝４ｃ８に沿って移動した補助カバー５の移動を規制できるように構成されている。

支持板４ｃ７は、板状の外形形状をし、側面視において、三角形状をしている。支持板４ｃ７は、蓋部４ｃ１と壁部４ｃ２とに直交するように設けられ、蓋部４ｃ１と壁部４ｃ２とを支持する。また、支持板４ｃ７は、蓋部４ｃ１と壁部４ｃ２との機械的な強度を高めることができる。第２本体部４２は、一対の支持板４ｃ７を備え、一方の支持板４ｃ７は、第１本体部４１と第２本体部４２とが合わさった状態で、第１本体部４１の第１側部４ａ３に沿うように構成されている。また、他方の支持板４ｃ７は、第１本体部４１と第２本体部４２とが合わさった状態で、第１本体部４１の第２側部４ａ４に沿うように構成されている。

筐体２は、螺子穴２１ｋに螺子を固定させることで、図６に示すように、柱状体２１ｇの先端から螺子の頭部８ａを突出させることができるように構成されている。筐体２は、柱状体２１ｇの先端から突出する螺子を利用して、壁面５０ａａの取り付けることができる。柱状体２１ｇの先端から突出する螺子の頭部８ａは、図６に示すように、壁取付板９の袋部９ｈに引っ掛けることができるように構成されている。電力変換装置１１は、柱状体２１ｇを利用して、壁面５０ａａに固定された壁取付板９に筐体２を取り付けることができる。

以下では、本実施形態の電力変換装置１１と比較する比較例の電力変換装置を説明する。

比較例の電力変換装置は、本実施形態の電力変換装置１１におけるカバー部４の代わりに、背板に貫通した孔から配線を引き込む点が相違している。比較例の電力変換装置は、建造物の壁面に取り付けられる場合、筐体の内部に配線を引き込むため、建造物の壁面に相対する筐体の背板に穴が開けられる。電力変換装置は、太陽電池からの直流電力が入力される配線を、背板に開けた穴を引き込み口として筐体の内部に引き込む。電力変換装置は、電力変換器からの交流電力が出力される配線を、背板に開けた穴を引き込み口として筐体の内部に引き込む。

電力変換装置では、筐体の内部に引き込まれた配線を電力変換器と電気的に接続させた後、背板に開けた穴が充填材で塞がれる。電力変換装置は、配線が挿通する穴を充填材で塞ぐことで防水処理を行うことができる。

しかしながら、電力変換装置は、筐体を建造物の壁面に取り付けた場合、配線を引き込んだ穴への防水処理を行うことが難しく、防水処理を行う作業者の技術力によって、防水性能が左右される傾向にある。電力変換装置は、高所で防水処理の作業を行う場合もあり、防水処理を行う作業者の技術力で防水機能が大きく左右される傾向にある。電力変換装置は、防水機能が十分でない場合、壁面および配線を伝った雨水が配線を引き込む穴から筐体の内部に浸入する場合がある。電力変換装置は、雨水が筐体の内部に浸入すると、筐体の内部に設けられた電力変換器に不具合が生ずる虞がある。

本実施形態の電力変換装置１１は、第１開口部４ｂ１における鉛直方向の下端より鉛直方向の上方に第２開口部４ｂ２が設けられたカバー部４を備えているので、配線１２が鉛直方向の上方の方向に向いて筐体２の内部に挿入される。言い換えれば、カバー部４は、第２開口部４ｂ２の手前において、壁面５０ａａの配線引出口５０ａｂから導出された配線１２を、鉛直方向の下から持ち上がるように配置させることができる。電力変換装置１１は、配線１２が鉛直方向の上方の方向に向いて筐体２の内部に挿入されることで、配線１２を伝った雨水が筐体２の内部に浸入することを抑制することが可能となる。また、配線カバー部４は少なくとも第１本体部４１と第２本体部４２とから構成されている。配線１２の接続作業時には、予め筐体２に取り付けられた第２本体部４２に配線１２を合わせた後、第１本体部４１を取り付ける。そのため、電力変換装置１１は、第２本体部４２に第１本体部４１を取り付けることで、筐体２の内部への配線１２の挿入方向を雨水の浸入を防止させる方向とすることに合わせて容易に配置させることができる。

本実施形態の電力変換装置１１では、第１本体部４１は、第２本体部４２が筐体２に螺子止めされた後、少なくとも筐体２の内部から螺子止めできるように構成することが好ましい。

電力変換装置１１では、第２本体部４２は、第１開口部４ｂ１を塞ぐ補助カバー５を備えている。補助カバー５は、第２本体部４２と着脱自在に構成されていることが好ましい。

電力変換装置１１は、着脱自在の補助カバー５で、カバー部４の第１開口部４ｂ１を塞ぎ、筒状部４ｂに塵芥が入り込むことを抑制することができる。この場合、電力変換装置１１は、図７Ａで例示するように、取付面２ａａ側から配線１２を挿入させず、キャップ部４ｆを取り外した台座部４ａ５の孔に、壁面５０ａａに沿った鉛直方向の下方からの電線管１４が接続される。電力変換装置１１は、この電線管１４を用いて配線１２が筐体２の内部に導入される。

カバー部４の第２開口部４ｂ２の開口面積は第１開口部４ｂ１の開口面積より小さいことが好ましく、封止材でカバー部４の防水処理を行う際に作業を容易にすることが可能となる。開口面積は、投影面積で計測してもよく開口が２つ以上ある場合、合計面積としても良い。

カバー部４は、図６および図７に示すように、壁面５０ａａの配線引出口５０ａｂから引き出された配線１２と、配線引出口５０ａｂとの隙間を塞ぐ充填材５０ｄが収納される収納空間を備えていることが好ましい。

電力変換装置１１は、カバー部４が収納空間を備えていることで、雨水が充填材５０ｄに掛かることを抑制し、より信頼性を高くすることが可能となる。また、充填材５０ｄを収納する空間が確保でき、電力変換装置１１を壁面５０ａａへ密着性を保ちながら取り付けることができるものである。

以下では、電力変換装置１１の取付工程について図６および図７を用いて説明する。

電力変換装置１１は、屋外側の壁面５０ａａに収納箱１０を取り付ける場合、取り付け予定の壁面５０ａａに予め壁取付板９が設けられる。壁取付板９は、壁面５０ａａから導出する配線１２を電力変換装置１１に引き込むことができるように、取り付けられる。取付工程では、壁面５０ａａに開けた配線引出口５０ａｂと、配線１２の隙間を充填材５０ｄで塞ぐ。充填材５０ｄは、たとえば、シリコーン樹脂を用いることができる。充填材５０ｄは、雨水などが壁側に浸入することを防ぐことができる。

次に、取付工程では、屋外側の壁面５０ａａに取り付けた壁取付板９に、電力変換装置１１を壁掛け設置させる。電力変換装置１１は、筐体２の前面に設けた前面パネル３の固定螺子を緩めて、筐体２から前面パネル３を予め外しおく。電力変換装置１１は、筐体２から第１本体部４１を予め外しおく。取付工程では、図４に示すように、カバー部４のうち、第２本体部４２が筐体２に取り付けられた状態となっている。第２本体部４２は、筐体２に第２本体部４２が嵌め合わせた状態で螺子止めが行われている。

次に、取付工程では、前面パネル３と第１本体部４１とを筐体２から取り外した状態で、壁面５０ａａから導出した配線１２を筐体２の内部に引き込む。筐体２の内部に引き込まれた配線１２は、筐体２に収納されている電力変換器１１ａと接続される。取付工程では、電力変換器１１ａと接続された配線１２の配線引出口５０ａｂ周りを充填材５０ｄで封止される。取付工程では、配線１２が電力変換器１１ａに接続された状態で、第１本体部４１を第２本体部４２に合わせて筐体２の内側から螺子で固定する。その後、通孔４ａｃを用いて第１本体部４１を筐体２に螺子止めする。図４に示す白抜きの矢印の向きは、第１本体部４１を、第２本体部４２に合わせる方向を例示している。カバー部４では、第２本体部４２に第１本体部４１が合わせられることで、配線１２が鉛直方向の上方に向くように第２開口部４ｂ２から導出される。

取付工程では、配線１２が接続された状態で、シール材を介して、筐体２に第１本体部４１を嵌め合わせる。取付工程では、筐体２と第１本体部４１とが螺子止めされた後、カバー部４の第２開口部４ｂ２と配線１２との隙間を封止材で封止する。

取付工程では、図２に示すように、前面パネル３の嵌合部３ａｂを、筐体２の上板２１ｄから突出する爪部２１ｄ１に引っ掛けた状態で、前面パネル３が筐体２の前面を塞ぐように配置させる。前面パネル３は、固定螺子を用いて、筐体２に前面パネル３を固定される。電力変換装置１１は、第１螺子７により前面パネル３を筐体２に固定されることで、壁面５０ａａへの取り付けを行うことができる。

１ 電装部品
２ 筐体
２ａａ 取付面
２ａｂ 貫通口
３ 前面パネル
４ カバー部
４ａ 取付部
４ｂ 筒状部
４ｂ１ 第１開口部
４ｂ２ 第２開口部
５ 補助カバー
１１ 電力変換装置
１２ 配線
４１ 第１本体部
４２ 第２本体部
５０ａａ 壁面
５０ａｂ 配線引出口
５０ｄ 充填材

Claims (4)

1. 直流電力を交流電力に電力変換する電装部品と、該電装部品を内部に収納し前面が開口する箱状の筐体と、該筐体の前面を塞ぐように配置される前面パネルと、屋外側の壁面に取り付けられる前記筐体の取付面に設けられた前記筐体の貫通口を覆うカバー部と、を備え、
   前記カバー部は、前記筐体に取り付けられる取付部と、前記電装部品と電気的に接続する配線を挿通する筒状部とを備え、
   前記筒状部は、前記筐体の外部に向かって開口する第１開口部と、該第１開口部と反対側で前記筐体の内部に向かって開口する第２開口部とを有しており、
   前記第２開口部は、前記第１開口部における鉛直方向の下端より鉛直方向の上方に設けられており、
   前記カバー部は、少なくとも第１本体部と、該第１本体部と取り外しできる第２本体部で構成されており、
   前記カバー部は、さらに、前記第１本体部と前記第２本体部とが合わさった状態において、前記第１本体部と前記第２本体部は、少なくとも前記取付部と前記筒状部とを構成することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記第１本体部は、前記第２本体部が前記筐体に螺子止めされた後、少なくとも前記筐体の内部から螺子止めされることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第２本体部は、前記第１開口部を塞ぐ補助カバーを第２本体部と着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記カバー部は、前記壁面の配線引出口から引き出された前記配線と前記配線引出口との隙間を塞ぐ充填材が収納される収納空間を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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