JP6524415B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光などの再生可能エネルギーから得られた直流電力を交流電力に変換す
る電力変換装置に関するものである。

太陽光発電システム用の電力変換装置（パワーコンディショナと称する）は、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
トシンクなどを備えたものが知られている（特許文献１）。

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が
浸入しないようにすることが重要であり、上記のような発熱部品の放熱を良好にすること
も重要である。
このため、パワーコンディショナを収納ボックス内へ収納した状態で、家屋の外壁に取
り付ける構造が採用されている（特許文献２）。

特開２００９−１６４３５１号公報 特開２０１３−１２５８６４号公報

特許文献２の場合は、収納ボックスが余分に必要なこと、パワーコンディショナを収納
ボックス内へ収納保持する作業が必要なこと等、コストアップが課題である。

本発明は、パワーコンディショナを収納ボックス内へ収納する形態ではなく、パワーコ
ンディショナの筐体を家屋の外壁に直接取り付ける屋外設置式電力変換装置を提供する。
このため、その筺体内部への雨水の侵入を防止し、且つ、その筺体内部に備えた各種電
子部品の発熱部分の放熱作用を効果的に発揮するための積極的な空気の流れを形成し、効
果的に冷却させることができる屋外設置式電力変換装置を提供することである。

本発明は、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と同
期する交流電力に変換して前記商用電力系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
上下壁、左右壁及び背壁で囲まれ前面開口の本体と、前記本体の前記前面開口の一側に
開閉自在に取り付けられ前記前面開口の周縁をパッキンを介して閉塞する扉を備え、前記
本体の背壁が建物の外壁に沿って縦方向配置となる筐体と、前記筐体の内に収容され前記
再生可能エネルギーから得られる直流電力を前記商用電力系統へ重畳可能な交流電力に変
換する電力変換回路を構成する電気部品と、基板部と前記基板部から延出した放熱フィン
を有し前記電気部品のうち発熱性の半導体素子が前記基板部に熱伝導可能に取り付けられ
たヒートシンクと、前記放熱フィンを収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出
口とする上下方向の第１空気ダクトと、前記第１空気ダクトの上端開口または下端開口に
配置した第１ファンと、前記電気部品のうち前記発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気
部品を収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出口とする上下方向の第２空気ダ
クトと、前記第２空気ダクトの上端開口または下端開口に配置した第２ファンと、前記本
体の左右壁の中間部付近または下部側に形成した左右の空気流入口と、前記左右の空気流
入口をそれぞれ覆う状態で前記左右壁の外面に配置され、下側に前記空気流入口へ連通す
る空気導入口を形成した空気取り入れカバーと、前記第１空気ダクトの空気出口及び前記
第２空気ダクトの空気出口に対応して前記本体の下壁に形成した空気排出口と、を備え、
前記第１ファン及び前記第２ファンの運転によって、前記左右の空気流入口から流入した
外気が前記第１空気ダクト及び前記第２空気ダクトを下方へ流れて前記空気排出口から前
記筐体の外へ排気されることを特徴する。

また、本発明は、前記ヒートシンクの基板部が前記第１空気ダクトの前壁の一部を構成
する関係で前記ヒートシンクの放熱フィンが前記第１空気ダクト内に配置され、前記発熱
性の半導体素子は、直流を交流に変換するスイッチング素子であり、前記スイッチング素
子はパッケージされた状態で前記ヒートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けら
れ、前記発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気部品は、前記電力変換回路を構成する電
気部品のリアクトルであることを特徴する。

また、本発明は、前記発熱性の半導体素子は、前記パッケージされたスイッチング素子
と、前記スイッチング素子で変換された交流を整流するダイオードであり、パッケージさ
れた状態で前記ヒートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けられ、前記発熱性の
半導体素子以外の発熱性の電気部品は、前記リアクトルと高周波トランスであることを特
徴する。

本発明によれば、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と同期した
所定の交流電力に変換して前記商用電力系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
扉によって全面開口からの風雨の侵入が防止され、左右の空気流入口では空気取り入れカ
バーによって、雨の吹き込みを抑制しつつ空気を取り入れる。このため、第１ファン及び
第２ファンの運転によって筐体内部に取り入れた外気は、第１空気ダクトによって発熱性
の半導体素子の放熱を促進し、第２空気ダクトによって発熱性の半導体素子以外の発熱性
の電気部品の放熱を促進し、パワーコンディショナの安定動作を確保できる。このため、
パワーコンディショナの筐体を建物の外壁に取り付ける屋外設置式として、好適となる。

また本発明によれば、ヒートシンクの基板部が第１空気ダクトの前壁の一部を構成する
関係でヒートシンクの放熱フィンが第１空気ダクトに取り付けられ、発熱性の半導体素子
は、直流を交流に変換するスイッチング素子がパッケージされた構成であり、このパッケ
ージがヒートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けられている。このため、パッ
ケージされたスイッチング素子の取り付けに適した構成であり、そのスイッチング素子の
熱は、主として第１空気ダクトを流れる空気によってヒートシンクの放熱フィンから放熱
されるとともに前面からも放熱され、スイッチング素子の放熱が効果的に行える。更に、
第２空気ダクトを流れる空気によってリアクトルの放熱が効果的に行える。このため、パ
ワーコンディショナの筐体を直接建物の外壁に取り付ける屋外設置式として、好適となる
。

また、本発明は、スイッチング素子とダイオードは、単一にパッケージされた状態で、
ヒートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けられる。このため、第１空気ダクト
への取り付けが容易となり、放熱が効果的に行える。更に、第２空気ダクトを流れる空気
によってリアクトルと高周波トランスの放熱が効果的に行える。このため、パワーコンデ
ィショナの筐体を直接建物の外壁に取り付ける屋外設置式として、好適となる。

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。 図１に示した電力変換装置の本体内に収容した電力変換回路ＩＮＶを覆う２枚のカバー板を取り外した状態を示す分解斜視図である。 図２の状態からシャーシを取り外した状態を断面で示す正面斜視図である。 図１に示した電力変換装置の本体内に配置した第１ダクトと第２ダクトの内部を示す縦断面図である。 電力変換装置の本体内に配置した第１ダクトと第２ダクトの内部を示す横断正面図である。 電力変換装置の本体内に配置した第１ダクトと第２ダクトの内部を示す斜視図である。 電力変換装置の本体の左右側壁に取り付けた空気取り入れカバーの内部を示す縦断面の斜視図である。 電力変換装置の電力変換回路ＩＮＶの中のスイッチング素子が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たＩＰＭをヒートシンクの基板部に取り付けた状態の説明図である。 電力変換装置の電力変換回路ＩＮＶの構成図である。 電力変換装置を建物の外壁に取り付けた状態の説明図である。

本発明は、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と同
期する交流電力に変換して前記商用電力系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
上下壁、左右壁及び背壁で囲まれ前面開口の本体と、前記本体の前記前面開口の一側に
開閉自在に取り付けられ前記前面開口の周縁をパッキンを介して閉塞する扉を備え、前記
本体の背壁が建物の外壁に沿って縦方向配置となる筐体と、前記筐体の内に収容され前記
再生可能エネルギーから得られる直流電力を前記商用電力系統へ重畳可能な交流電力に変
換する電力変換回路を構成する電気部品と、基板部と前記基板部から延出した放熱フィン
を有し前記電気部品のうち発熱性の半導体素子が前記基板部に熱伝導可能に取り付けられ
たヒートシンクと、前記放熱フィンを収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出
口とする上下方向の第１空気ダクトと、前記第１空気ダクトの上端開口または下端開口に
配置した第１ファンと、前記電気部品のうち前記発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気
部品を収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出口とする上下方向の第２空気ダ
クトと、前記第２空気ダクトの上端開口または下端開口に配置した第２ファンと、前記本
体の左右壁の中間部付近または下部側に形成した左右の空気流入口と、前記左右の空気流
入口をそれぞれ覆う状態で前記左右壁の外面に配置され、下側に前記空気流入口へ連通す
る空気導入口を形成した空気取り入れカバーと、前記第１空気ダクトの空気出口及び前記
第２空気ダクトの空気出口に対応して前記本体の下壁に形成した空気排出口と、を備え、
前記第１ファン及び前記第２ファンの運転によって、前記左右の空気流入口から流入した
外気が前記第１空気ダクト及び前記第２空気ダクトを下方へ流れて前記空気排出口から前
記筐体の外へ排気される構成である。
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、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ＩＮＶを構成する電気部品が
筐体２内に収容されている。筐体２は、本体３と扉４によって構成し、本体３は、上壁３
Ａ、下壁３Ｂ、左壁３Ｃ、右壁３Ｄ、及び背壁３Ｅで囲まれ前面開口３Ｆを有する矩形状
の箱を構成し、扉４は、本体３の一側にヒンジ５によって開閉自在に取り付けられロック
装置Ｒによって本体３に施錠される構成である。

図１に示すように、本体３の前面開口３Ｆを扉４によって水密状態に閉塞するために、
前面開口３Ｆの周縁を巡る環状フランジ６と扉４の裏面が環状パッキン３０（一体または
分割したパッキン）を介して密着する。実施例では、扉４を閉じたとき、扉４の裏面周縁
部に取り付けた環状パッキン３０が、環状フランジ６に密着することによって水密状態を
達成しているが、環状パッキン３０を環状フランジ６に取り付ける構成でもよい。後述の
ように、本体３の左右側壁３Ｃ、３Ｄに設けた空気流入口１２と、本体３の下壁３Ｂに設
けた空気排出口１３、及び配線導入管２７、２８等の必要な開口や孔を除き、本体３の前
面開口３Ｆを扉４によって閉塞した状態で、筐体２内は防水状態である。

電力変換装置１は、図１０に示すように、本体３の背壁３Ｅが建物Ｋの外壁に沿って縦
方向配置となるように、本体３の後部に設けた取り付け部３Ｔでもって建物Ｋの外壁に取
り付けられる。

本体３内には電力変換装置１の電力変換回路ＩＮＶが収容されており、図１に示すよう
に扉４を開いた状態で、電力変換回路ＩＮＶを覆う２枚のカバー板２０Ａ、２０Ｂで覆わ
れている。この状態で、カバー板２０Ａの窓２０Ａ１に後述の表示器２１が正面から視認
可能に臨む。このカバー板２０Ａ、２０Ｂを取り外せば、図２に示すように電力変換回路
ＩＮＶが露出し、シャーシ２５の正面に配置した、電力変換回路ＩＮＶの中の制御回路６
４の基板６４Ｐ、電力変換回路ＩＮＶの動作状態等を表示する表示器２１とその関連回路
、太陽電池ＰＶと電力変換回路ＩＮＶとの配線用端子台を兼用するブレーカ２２、電力変
換回路ＩＮＶと商用電力系統（ＧＲＩＤ）６３との配線用端子台を兼用するブレーカ２３
、及び電力変換回路ＩＮＶのその他の電気部品が正面から視認できる状態となる。

ブレーカ２２及び２３は、それぞれ内部に過電流にて電路を遮断する機構を備えており
、電路が遮断したとき下方へ回動作動する操作部２２Ｓ、２３Ｓがカバー板２０Ｂの窓を
貫通して正面に露出している。遮断した電路を接続状態へ復帰させる場合は、下方へ作動
した操作部２２Ｓ、２３Ｓを手動にて上方へ回動作動させればよい。

図９は、電力変換装置１の電力変換回路ＩＮＶの主要構成を示す。太陽電池ＰＶで発電
した直流電力は、直流用ノイズフィルタ５０を経て、複数の小型コンデンサからなるノイ
ズ吸収用のコンデンサ５１を介して、１個のリアクトルＬ１で構成する直流用リアクトル
５２、直流を交流に変換するＤＣ／ＡＣ変換用スイッチング回路５３及び高周波トランス
５５を含む昇圧部５４で所定電圧に昇圧され、ダイオードＤのブリッジ回路を含む整流回
路５６と３相交流変換用スイッチング回路５７を含む３相交流変換回路６０で３相交流に
変換され、３個のリアクトルＬ２〜Ｌ４で構成する交流用リアクトル５８と３個のコンデ
ンサ５９Ａで構成するコンデンサ回路５９を含むローパスフィルタ６１で高周波成分をカ
ットし、所定の商用電力系統（ＧＲＩＤ）６３の周波数に同期する周波数の正弦波の重畳
可能な３相交流として、リレー接点６２を介して商用電力系統（ＧＲＩＤ）６３へ出力さ
れる構成である。ＤＣ／ＡＣ変換用スイッチング回路５３、３相交流変換用スイッチング
回路５７、及びリレー接点６２は、制御回路６４によって動作が制御される。

ＤＣ／ＡＣ変換用スイッチング回路５３は、通常ＩＧＢＴと称するスイッチング素子５
３Ａ〜５３Ｄを含み、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、ＩＰＭ
（インテリジェントパワーモジュール）と称する。また、３相交流変換用スイッチング回
路５７も、通常ＩＧＢＴと称するスイッチング素子５７Ａ〜５７Ｆを含み、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、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュー
ル）と称する。前者を第１ＩＰＭとし、後者を第２ＩＰＭと称することとする。

このように電力変換回路ＩＮＶを構成する電気部品のうち、第１ＩＰＭ、第２ＩＰＭ、
直流用リアクトル５２、高周波トランス５５、整流回路５６のダイオードＤ、及び交流用
リアクトル５８は、発熱が大きな部品である。この中で、特に前記スイッチング素子は発
熱が大きく、それを収容した第１ＩＰＭと第２ＩＰＭの放熱促進のために、アルミニウム
等の熱伝導良好なヒートシンク７に取り付ける。図８に示すように、ヒートシンク７は、
基板部７Ａと基板部７Ａから延出した複数の放熱フィン７Ｂを有し、第１ＩＰＭと第２Ｉ
ＰＭは、その裏側のアルミニウム等の金属製放熱面が基板部７Ａの前面に熱伝導状態に、
ネジ２４にて取り付ける。

整流回路５６のダイオードＤも発熱が大きいため、ＩＰＭと同様に、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放熱が効果的となる構成であり、ヒートシンク７の
基板部７Ａの前面に熱伝導状態に、ネジにて取り付ける。
なお、整流回路５６のダイオードＤは、第１ＩＰＭまたは第２ＩＰＭに含めてパッケー
ジするようにすれば、ヒートシンク７の基板部７Ａへの取り付け作業も容易となる。

図３乃至図６に示すように、筐体２の本体３内には、電力変換回路ＩＮＶの放熱装置が
配置される。すなわち、上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出口とする上下方向の
第１空気ダクト８と、上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出口とする上下方向の第
２空気ダクト９が左右に併設している。第１空気ダクト８の上端開口または下端開口には
放熱用第１ファン１０が配置され、第２空気ダクト９の上端開口または下端開口には放熱
用第２ファン１１が配置される。これらによって、電力変換回路ＩＮＶの放熱装置が構成
される。

図４に示すように、本体３内にはその背壁３Ｅから浮いた状態で背壁３Ｅに並行に載置
板２６が取り付けられている。載置板２６は、その上部及び下部の左右部分をネジによる
取り付け部３２によってスペーサを介して本体３の背壁３Ｅに着脱自在に取り付けている
。
電力変換回路ＩＮＶ及びその放熱装置は、載置板２６の前面に配置される。すなわち、図
５等に示すように、ヒートシンク７と第１ファン１０を取り付ける第１空気ダクト８、及
び第２ファン１１を取り付ける第２空気ダクト９は、この載置板２６の前面に配置される
。第１空気ダクト８及び第２空気ダクト９の側方の載置板２６の前面には、交流用リアク
トル５８の３個のリアクトルＬ２〜Ｌ４が上下方向に配置される。また、第１空気ダクト
８、第２空気ダクト９及び交流用リアクトル５８を覆うようにシャーシ２５が載置板２６
の前面に取り付けられている。

このため、載置板２６の上に電力変換回路ＩＮＶ及びその放熱装置を配置した状態で、
取り付け部３２によって載置板２６を本体３の背壁３Ｅに取り付けることができ、また、
取り付け部３２によって載置板２６を取り外せば、本体３から電力変換回路ＩＮＶ及びそ
の放熱装置を一度に取り外すことができ、組み立て及びメンテナンスがし易くなる。

上記のように、第１空気ダクト８は、下端が本体３の下壁３Ｂに当接する状態で載置板
２６の前面に取り付けられており、ヒートシンク７の基板部７Ａが第１空気ダクト８の前
壁８Ａの一部（実施例では殆ど）を構成する関係で、ヒートシンク７の放熱フィン７Ｂが
第１空気ダクト８内に配置される。これによって、整流回路５６のダイオードＤ、第１Ｉ
ＰＭ、及び第２ＩＰＭは、ヒートシンク７の基板部７Ａの前面に熱伝導状態で取り付けら
れた状態である。

また、第２空気ダクト９は、下端が本体３の下壁３Ｂに当接する状態で載置板２６の前
面に取り付けられており、電力変換回路ＩＮＶを構成する電気部品のうち、発熱性の半導
体素子以外の発熱性の電気部品を収容する。この発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気
部品として、直流用リアクトル５２のＬ１、及び高周波トランス５５があり、図６等に示
すように第２空気ダクト９内に配置される。このように、発熱性の半導体素子は第１空気
ダクト８に設けたヒートシンク７に配置し、発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気部品
は第２空気ダクト９内に配置するため、発熱性の半導体素子とそれ以外の発熱性の電気部
品との熱干渉が生じない配置である。

太陽電池ＰＶからブレーカ２２への２本の接続線は、それぞれ本体３の下壁３Ｂを貫通
して取り付けた絶縁材で形成する２本の直流用配線導入管２７内を通って配線される。ま
た、ブレーカ２３から商用電力系統（ＧＲＩＤ）６３への３本の接続線は、それぞれ本体
３の下壁３Ｂを貫通して取り付けた絶縁材で形成する３本の交流用配線導入管２８内を通
って配線される。

図６及び図７に示すように、本体３の左壁３Ｃ及び右壁３Ｄの中間部または下部にそれ
ぞれ空気流入口１２が形成され、本体３の下壁３Ｂには、第１空気ダクト８の下端開口及
び第２空気ダクト９の下端開口に対応する位置に空気排出口１３が形成される。空気排出
口１３は、本体３の下壁３Ｂに外側からネジにて着脱自在に取り付けた防虫防塵用網１３
Ｆで覆われている。

左右の空気流入口１２をそれぞれ覆う状態で空気取り入れカバー１４が左壁３Ｃ及び右
壁３Ｄの外面にネジ１７にて筐体２の外側から着脱自在に取り付けられる。空気取り入れ
カバー１４は、下側に空気流入口１２へ連通する空気導入口１５を形成しており、空気導
入口１５には虫や塵埃等の侵入防止用の防塵フィルタ１５Ｆを設けている。防塵フィルタ
１５Ｆは、空気導入口１５に多孔質のフィルタを取り付ける構成でもよいが、空気取り入
れカバー１４の下壁に多数の小孔を直接穿孔する構成でもよい。

図６及び図７に示すように、空気流入口１２と空気導入口１５の中間部となる位置には
、空気導入口１５から侵入する雨水が空気流入口１２へ到達し難いように、防雨障壁１６
を設けている。防雨障壁１６は、略空気取り入れカバー１４の前後壁にわたる長さでもっ
て、それぞれ本体３の左壁３Ｃ、右壁３Ｄから空気導入口１５方向へ傾斜しつつ空気取り
入れカバー１４の側壁近傍まで延出する。このため、空気導入口１５から吹き込む雨水は
防雨障壁１６が障壁となって、空気流入口１２から筐体２内へ侵入し難くなるが、外気は
防雨障壁１６の先端と空気取り入れカバー１４の側壁との隙間から流入するため、筐体２
内への外気の取り入れは良好に行える。

防雨障壁１６は、略空気取り入れカバー１４の前後壁にわたる長さでもって、空気取り
入れカバー１４の側壁から空気導入口１５方向へ傾斜しつつ本体３の左壁３Ｃ、右壁３Ｄ
近傍まで延出する形態とすることもできる。

上記のように、空気流入口１２と空気導入口１５の中間部に設けた防雨障壁１６によっ
て、空気導入口１５から吹き込む雨水は防雨障壁１６が障壁となって、空気流入口１２か
ら筐体２内へ侵入し難くなるが、外気は防雨障壁１６の先端と空気取り入れカバー１４の
側壁との隙間から流入するため、筐体２内への外気の取り入れが良好となり、発熱性の電
気部品の放熱が効果的に行え、電力変換回路ＩＮＶの安定動作を確保できる。

強風の際の風の巻き込みによって、空気導入口１５から侵入した雨水が空気流入口１２
を通り筐体２内へ侵入した場合でも、その雨水が筐体２内の電気部品へ掛からないように
するために、図６等に示すように、本体３の左壁３Ｃ及び右壁３Ｄの内側で、空気流入口
１２に対向する位置に、左壁３Ｃ及び右壁３Ｄと並行配置した内側防雨壁３１を設けてい
る。

内側防雨壁３１は、本体３の左壁３Ｃ及び右壁３Ｄに並行して前後方向に延び、上下端
３１Ａ、３１Ｂと本体３の上壁３Ａ及び下壁３Ｂとの間に空気通路を形成するように間隔
を存しており、その状態で後端の基端部を載置板２６にネジにて取り付けている。内側防
雨壁３１は、シャーシ２５の左右の支持脚を形成するように、先端部をシャーシ２５にネ
ジ止めしている。

この構成によって、空気流入口１２を通り筐体２内へ侵入する雨水は、内側防雨壁３１
によってその内側に配置された電気部品へ掛かることが防止され、電力変換回路ＩＮＶの
安定動作を確保できる。また、第１ファン１０及び第２ファン１１の運転によって、左右
の空気流入口１２から流入した外気は、左右の内側防雨壁３１と本体３の左壁３Ｃ及び右
壁３Ｄとの間の空気通路から、内側防雨壁３１の上下端３１Ａ、３１Ｂと本体３の上壁３
Ａ及び下壁３Ｂとの間の空気通路を通り筐体２内へ流入し、筐体２内の全体空気は、第１
空気ダクト８及び第２空気ダクト９へ向かう流れとなり、第１空気ダクト８及び第２空気
ダクト９の上端開口から流入し下方へ流れ下端開口から流出し、空気排出口１３から筐体
２外へ排気される。

このため、第１空気ダクト８内及び第２空気ダクト９内の発熱部は積極的に冷却され、
第１空気ダクト８及び第２空気ダクト９の外側周辺の空気も強制流動するため、第１空気
ダクト８及び第２空気ダクト９の外側周辺に配置した電気部品も冷却され、電力変換回路
ＩＮＶは正常な動作を維持できることとなる。また、本体３内に設けた各空気ダクト８、
９の上端開口にそれぞれ放熱用ファン１０、１１が取り付けられることによって、放熱用
ファンの温度上昇を抑制しつつ、各空気ダクト８、９内の発熱性の電気部品の放熱が効果
的に行え、電力変換回路ＩＮＶの安定動作を確保できると共に、メンテナンスの低コスト
化が達成できる電力変換装置となる。

上記のように、内側防雨壁３１は、シャーシ２５の左右の支持脚と防雨壁の機能を有す
ると共に、空気流入口１２から流入する外気が、内側防雨壁３１と本体３の左壁３Ｃ及び
右壁３Ｄとの間の空気通路を内側防雨壁３１に沿って流れる外気流入通路形成の機能を備
えるものとなる。

再生可能エネルギーとして太陽光を取り上げたが、この他に風力、波動、その他の自然
エネルギーが本発明に適用できる。

１・・・・・電力変換装置
２・・・・・筺体
３・・・・・本体
４・・・・・扉
５・・・・・ヒンジ
６・・・・・環状フランジ
７・・・・・ヒートシンク
７Ａ・・・・ヒートシンクの基板部
７Ｂ・・・・ヒートシンクの放熱フィン
８・・・・・第１空気ダクト
９・・・・・第２空気ダクト
１０・・・・第１ファン
１１・・・・第２ファン
１２・・・・空気流入口
１３・・・・空気排出口
１４・・・・空気取り入れカバー
１５・・・・空気導入口
１５Ｆ・・・防塵フィルタ
１６・・・・防雨障壁
１７・・・・ネジ
２０Ａ、２０Ｂ・・・・カバー板
２１・・・・表示器
２２・・・・配線用端子台兼用のブレーカ
２３・・・・配線用端子台兼用のブレーカ
２５・・・・シャーシ
２６・・・・載置板
２７・・・・直流用配線導入管
２８・・・・交流用配線導入管
３０・・・・環状パッキン
５０・・・・直流ノイズフィルタ
５１・・・・コンデンサ
５２・・・・直流用リアクトル
５３・・・・ＤＣ／ＡＣ変換用スイッチング回路
５４・・・・昇圧部
５５・・・・高周波トランス
５６・・・・整流回路
５７・・・・３相交流変換用スイッチング回路
５８・・・・交流用リアクトル
５９・・・・コンデンサ回路
６０・・・・３相交流変換回路
６１・・・・ローパスフィルタ
６２・・・・リレー接点
６３・・・・商用電力系統
６４・・・・制御回路
Ｋ・・・・・建物
ＰＶ・・・・・太陽電池
ＩＮＶ・・・・電力変換回路

Claims (3)

1. 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と同期する交流
   電力に変換して前記商用電力系統へ重畳可能に成した電力変換装置において、
   上下壁、左右壁及び背壁で囲まれ前面開口の本体と、前記本体の前記前面開口の一側に
   開閉自在に取り付けられ前記前面開口の周縁をパッキンを介して閉塞する扉を備え、前記
   本体の背壁が建物の外壁に沿って縦方向配置となる筐体と、前記筐体の内に収容され前記
   再生可能エネルギーから得られる直流電力を前記商用電力系統へ重畳可能な交流電力に変
   換する電力変換回路を構成する電気部品と、基板部と前記基板部から延出した放熱フィン
   を有し前記電気部品のうち発熱性の半導体素子が前記基板部に熱伝導可能に取り付けられ
   たヒートシンクと、前記放熱フィンを収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出
   口とする上下方向の第１空気ダクトと、前記第１空気ダクトの上端開口または下端開口に
   配置した第１ファンと、前記電気部品のうち前記発熱性の半導体素子以外の発熱性の電気
   部品を収容し上端開口を空気入り口とし下端開口を空気出口とする上下方向の第２空気ダ
   クトと、前記第２空気ダクトの上端開口または下端開口に配置した第２ファンと、前記本
   体の左右壁の中間部付近または下部側に形成した左右の空気流入口と、前記左右の空気流
   入口をそれぞれ覆う状態で前記左右壁の外面に配置され、下側に前記空気流入口へ連通す
   る空気導入口を形成した空気取り入れカバーと、前記第１空気ダクトの空気出口及び前記
   第２空気ダクトの空気出口に対応して前記本体の下壁に形成した空気排出口と、を備え、
   前記第１ファン及び前記第２ファンの運転によって、前記左右の空気流入口から流入した
   外気が前記第１空気ダクト及び前記第２空気ダクトを下方へ流れて前記空気排出口から前
   記筐体の外へ排気されることを特徴する電力変換装置。
2. 前記ヒートシンクの基板部が前記第１空気ダクトの前壁の一部を構成する関係で前記ヒ
   ートシンクの放熱フィンが前記第１空気ダクト内に配置され、前記発熱性の半導体素子は
   、直流を交流に変換するスイッチング素子であり、前記スイッチング素子はパッケージさ
   れた状態で前記ヒートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けられ、前記発熱性の
   半導体素子以外の発熱性の電気部品は、前記電力変換回路を構成する電気部品のリアクト
   ルであることを特徴する請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記発熱性の半導体素子は、前記パッケージされたスイッチング素子と、前記スイッチ
   ング素子で変換された交流を整流するダイオードであり、パッケージされた状態で前記ヒ
   ートシンクの基板部の前面に熱伝導状態で取り付けられ、前記発熱性の半導体素子以外の
   発熱性の電気部品は、前記リアクトルと高周波トランスであることを特徴する請求項２に
   記載の電力変換装置。

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