JP6833447B2 - Outdoor control panel - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、屋外に設置される屋外制御盤に関する。 An embodiment of the present invention relates to an outdoor control panel installed outdoors.
屋外制御盤は、密閉構造の筐体内に、例えば計測器、監視装置、通信装置などの各種の電気機器を収容している。屋外制御盤は、屋外に設置されるため、太陽光や、屋外大気の温度変化などに直接的に晒される。そのため、筐体内の温度が上昇し過ぎて、内部の電気機器に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、例えば特許文献1に開示されている屋外制御盤は、筐体の屋根および外周をプラスチック遮光板で覆うことにより、太陽光の直射を遮って筐体内の温度上昇を抑えるようにしている。 The outdoor control panel houses various electric devices such as measuring instruments, monitoring devices, and communication devices in a sealed housing. Since the outdoor control panel is installed outdoors, it is directly exposed to sunlight and temperature changes in the outdoor atmosphere. Therefore, the temperature inside the housing may rise too much, which may adversely affect the electrical equipment inside. Therefore, for example, in the outdoor control panel disclosed in Patent Document 1, the roof and the outer periphery of the housing are covered with a plastic light-shielding plate to block the direct sunlight and suppress the temperature rise inside the housing.
ところで、屋外制御盤において筐体内の温度を上昇させる一要因となる太陽光は、一方では、環境や生態系に優しいクリーンなエネルギーとして注目されている。上述した通り、屋外制御盤が設置される屋外という環境は、太陽光に直接的に晒される過酷な環境であるが、見方を変えれば、クリーンなエネルギーである太陽光を有効利用しやすい環境でもある。 By the way, sunlight, which is one of the factors that raise the temperature inside the housing in the outdoor control panel, is attracting attention as a clean energy that is friendly to the environment and the ecosystem. As mentioned above, the outdoor environment where the outdoor control panel is installed is a harsh environment that is directly exposed to sunlight, but from a different point of view, even in an environment where it is easy to effectively use sunlight, which is clean energy. is there.
そこで、本実施形態では、屋外に設置される屋外制御盤に関し、筐体内の温度上昇を抑えることができ、且つ、太陽光を有効利用することができるようにした構成を提供する。 Therefore, in the present embodiment, the outdoor control panel installed outdoors is provided with a configuration in which the temperature rise in the housing can be suppressed and sunlight can be effectively used.
本実施形態に係る屋外制御盤は、筐体、上部太陽光発電パネル、側部太陽光発電パネルを備える。筐体は、直方体形であり、内部に電気機器を収容する。上部太陽光発電パネルは、屋外制御盤が屋外に設置された状態において、前記筐体の上面を覆う。側部太陽光発電パネルは、屋外制御盤が屋外に設置された状態において、前記筐体の側面を覆う。そして、前記側部太陽光発電パネルは、前記筐体の側面からの離間寸法が下側ほど大きい。 The outdoor control panel according to the present embodiment includes a housing, an upper photovoltaic power generation panel, and a side photovoltaic power generation panel. The housing has a rectangular parallelepiped shape and houses electrical equipment inside. The upper photovoltaic power generation panel covers the upper surface of the housing when the outdoor control panel is installed outdoors. The side photovoltaic power generation panel covers the side surface of the housing when the outdoor control panel is installed outdoors. The side solar power generation panel has a larger distance from the side surface of the housing toward the lower side.
以下、屋外制御盤に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において、実質的に同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、各実施形態は、例えば日本国内などの北半球で屋外制御盤を使用する場合を想定しているものとする。 Hereinafter, a plurality of embodiments relating to the outdoor control panel will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same elements are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, each embodiment assumes the case where the outdoor control panel is used in the northern hemisphere such as in Japan.
(第1実施形態)
図1および図2に例示する屋外制御盤10は、ほぼ直方体形の筐体11の内部に電気機器12を収容している。屋外制御盤10は、屋外に設けられた基礎面上に架台を介して据え付けられる。筐体11は、屋外に設置された状態で側面となる4つの面のうちの一面が開口した矩形箱状をなす。筐体11の開口には扉13が開閉可能に設けられている。扉13の裏面には、図示しないパッキンが設けられている。パッキンは、扉13が筐体11の開口を閉じた閉状態において、扉13の周囲から雨水等が筐体11内に浸入することを防止する。
(First Embodiment)
The
扉13が筐体11の開口を閉じた閉状態では、筐体11の内部は、空気の流入および流出がほぼ遮断された、基本的には密閉された状態となる。即ち、扉13の下部には、通風部13aが設けられている。そのため、扉13が筐体11の開口を閉じた閉状態において、筐体11の内部は、完全な密閉状態とはならず、ある程度の空気の流入および流出が可能なほぼ密閉された状態となる。
When the
通風部13aは、いわゆるガラリ構造となっている。また、通風部13aは、扉13の裏側において下側ではなく上側に向かって開放するガラリ構造となっている。このようなガラリ構造によれば、扉13の表面側からの雨水が筐体11内に入り込みにくくなる。なお、通風部13aは、扉13の表側において下側に向かって開放するガラリ構造としてもよい。このようなガラリ構造によっても、扉13の表面側からの雨水が筐体11内に入り込みにくくなる。また、通風部13aは、空気中の塵埃を捕獲するフィルタを備える構成としてもよい。
The
筐体11の上面には、傾斜枠14が取り付けられている。傾斜枠14の前面は、その上辺が水平な矩形板状となっている。傾斜枠14の両側面は、その上辺が、扉13が設けられている前面側から後面側に向けて下降するように傾斜している。即ち、傾斜枠14は、扉13側である前面側ほど高い枠状の構成となっている。このように構成される傾斜枠14は、筐体11の上部に降り注いだ雨水が扉13側に流れ落ちることを回避する。また、傾斜枠14は、筐体11上部の空間に、鳥や動物などが侵入することを回避する。なお、屋外制御盤10は、傾斜枠14を備えない構成としてもよい。
An
電気機器12は、各種の計測器、監視装置、通信装置などである。筐体11内の奥面、つまり、扉13に対向する面には、上下方向に延びる配置板15が設けられている。電気機器12は、筐体11の内部において、この配置板15の前面に取り付けられている。この構成によれば、例えば管理者が扉13を開けると、正面に電気機器12が配置された状態となる。そのため、管理者は、電気機器12を見やすく、作業性を向上することができる。また、後述する指向状態により屋外制御盤10が屋外に設置されている場合において扉13を開けた状態では、電気機器12は北側を向いているため、南側からの太陽光が直接的に電気機器12にあたるおそれが無く、従って、管理者は、電気機器12を見やすく、作業性を向上することができる。また、電気機器12に南側からの太陽光が直接的にあたるおそれが無いため、太陽光による電気機器12の劣化を抑えることができる。
The
また、筐体11の内部には、ヒータ16が設けられている。例えば、屋外制御盤10が太陽光に晒されない夜間においては、筐体11内の温度が低下して結露が発生するおそれがあり、このような結露が電気機器12に悪影響を及ぼすおそれがある。ヒータ16は、例えば筐体11内の温度が所定温度以下に低下する場合に駆動され、これにより、結露の発生を防止する。この場合、ヒータ16は、筐体11内の下部に設けられている。そのため、筐体11内において温度が低下しやすい下部の空気を効率良く温めることができ、また、ヒータ16により温められた空気が筐体11内を上昇することから、筐体11内全体の空気を効率良く温めることができる。
Further, a
また、筐体11の内部には、送風ファン17が設けられている。この送風ファン17は、筐体11内の空気を外部に排出する。送風ファン17による送風作用により、筐体11内の空気が外部に排出され、一方、通風部13aから外部の空気が筐体11内に流入する。これにより、筐体11内の空気を入れ換えることができ、筐体11内の空気に含まれる塵埃が電気機器12に悪影響を及ぼすこと、また、筐体11内の空気に含まれる水分が結露して電気部品12に悪影響を及ぼすことを回避することができる。
A
屋外制御盤10は、筐体11の外面に、矩形で薄板状の複数の太陽光発電パネル20を備えている。この場合、屋外制御盤10は、太陽光発電パネル20として、1つの上部太陽光発電パネル20uと、4つの側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nを備えている。上部太陽光発電パネル20uは、屋外制御盤10が屋外に設置された状態において、筐体11の上面、より具体的には傾斜枠14の上部を覆う。ここで、傾斜枠14の上部が屋外制御盤10の前面側から後面側に向けて下降するように傾斜していることから、上部太陽光発電パネル20uも屋外制御盤10の前面側から後面側に向けて下降するように傾斜した状態で取り付けられている。また、上部太陽光発電パネル20uは、支持金具21を介して筐体11の上部に取り付けられており、筐体11の上部、さらには傾斜枠14の上部から離間した状態となっている。また、上部太陽光発電パネル20uの裏面側には白色系の塗装が施されている。これにより、上部太陽光発電パネル20uを透過する太陽光は、白色系の塗装により反射され、筐体11の上面まで届きにくくなっている。
The
側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nは、屋外制御盤10が屋外に設置された状態において、筐体11の4つの側面をそれぞれ覆う。ここで、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nは、何れも筐体11の側面に沿って上下方向に延びた状態、つまり、垂直な状態で取り付けられている。また、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nは、それぞれ支持金具21を介して筐体11の側面に取り付けられており、筐体11の側面から離間した状態となっている。また、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側には白色系の塗装が施されている。これにより、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nを透過する太陽光は、白色系の塗装により反射され、筐体11の側面まで届きにくくなっている。
The side photovoltaic
屋外制御盤10は、扉13を開いたときの南方向からの太陽光の直射による電気部品12への悪影響を防ぐために、また、電気備品12の表示等を見やすくするために、筐体11の4つの側面のうち扉13が設けられている側面を北方に向けた状態で設置される。その結果、屋外制御盤10は、例えば筐体11の4つの側面をそれぞれ東方、西方、南方、北方に向けた状態で屋外に設置されることになる。そして、このような指向状態で屋外に設置される屋外制御盤10によれば、図2に例示するように、側部太陽光発電パネル20eは、筐体11の東側の側面を覆う。側部太陽光発電パネル20wは、筐体11の西側の側面を覆う。側部太陽光発電パネル20sは、筐体11の後側となる南側の側面を覆う。側部太陽光発電パネル20nは、筐体11の前側となる北側の側面を覆う。
The
また、図2に例示するように、屋外に設置された状態において屋外制御盤10を上方から見ると、上部太陽光発電パネル20uは、筐体11の上面全体および当該筐体11の側面を覆う4つの側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの上面全体を覆う。即ち、上部太陽光発電パネル20uの面積は、4つの側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nにより囲まれる仮想的な矩形の面積よりも大きい。また、上部太陽光発電パネル20uは、筐体11の上面、より具体的には傾斜枠14の上部からの離間寸法が全体的に均一となっている。上部太陽光発電パネル20uの筐体11の上面からの離間寸法は、例えば4cm程である。
Further, as illustrated in FIG. 2, when the
また、屋外に設置された状態において屋外制御盤10を前側つまり扉13側である北側から見ると、側部太陽光発電パネル20nは、側部太陽光発電パネル20eおよび側部太陽光発電パネル20wの北側の端面を覆っていない。よって、扉13を開く場合に、側部太陽光発電パネル20nの東側の端面が側部太陽光発電パネル20eの北側の端面に干渉すること、あるいは、側部太陽光発電パネル20nの西側の端面が側部太陽光発電パネル20wの北側の端面に干渉することを回避することができ、扉13を大きく開くことができる。
Further, when the
一方、屋外に設置された状態において屋外制御盤10を後側つまり扉13とは反対側である南側から見ると、側部太陽光発電パネル20sは、側部太陽光発電パネル20eおよび側部太陽光発電パネル20wの南側の端面を覆っている。よって、南側からの太陽光が側部太陽光発電パネル20e,20wの南側の端部に直接的にあたることを回避することができ、例えば受光基板等の端子出し等が集中される構造的に弱い側部太陽光発電パネル20e,20wの端部を太陽光から保護することができる。また、南側からの太陽光が側部太陽光発電パネル20e,20wの裏面と筐体11の側面との間に直接的に入射することを回避することができ、側部太陽光発電パネル20e,20wの裏面側ひいては筐体11内の温度上昇を抑えることができる。また、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nは、筐体11の側面からの離間寸法が全体的に均一となっている。側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの筐体11の側面からの離間寸法は、例えば4cm程である。
On the other hand, when the
屋外制御盤10によれば、屋外に設置された状態において、筐体11の上面は上部太陽光発電パネル20uにより覆われ、筐体11の4つの側面はそれぞれ側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nにより覆われている。この構成によれば、上部太陽光発電パネル20uおよび側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nにより筐体11に対する太陽光の直射を遮ることができ、筐体11内の温度上昇を抑えることができる。また、上部太陽光発電パネル20uおよび側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nに太陽光が入射することで発電を行うことができ、クリーンなエネルギーである太陽光を有効利用することができる。
According to the
また、屋外制御盤10によれば、屋外に設置された状態において上方から見て、上部太陽光発電パネル20uは、筐体11の全体および4つの側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの全体を覆っている。この構成によれば、太陽光が側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの上側の端部に直接的にあたることを回避することができ、構造的に弱い側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの端部を太陽光から保護することができる。また、太陽光が側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面と筐体11の側面との間に直接的に入射することを回避することができ、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側ひいては筐体11内の温度上昇を抑えることができる。
Further, according to the
また、屋外制御盤10によれば、上部太陽光発電パネル20uは筐体11の上面から離間しており、また、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nは、それぞれ筐体11の側面から離間している。この構成によれば、上部太陽光発電パネル20uの裏面と筐体11の上面との間における空気の流れ、および、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面と筐体11の側面との間における空気の流れを確保することができ、即ち、筐体11の周囲において空気が流れる状態を実現することができる。よって、太陽光が直射せず冷たい状態の空気により筐体11を効率良く冷却することができる。
Further, according to the
また、屋外制御盤10によれば、近年、薄型化や軽量化が進められている太陽光発電パネルをいわゆる遮光板として機能させる構成であるので、筐体11内の温度上昇を抑え、且つ、クリーンなエネルギーである太陽光を有効利用するという効果を奏しつつ、屋外制御盤10全体のコンパクト化や軽量化を図ることができる。
Further, according to the
また、近年の太陽光発電パネルは、例えば発光素子を備えたものが考えられている。よって、このような発光機能を備えた太陽光発電パネルを筐体11の上面および側面に取り付けることで、あるいは、混在させることで、太陽光発電パネルの色を変化させたり、太陽光発電パネル上に模様や文字などを表示することができ、屋外制御盤10のデザイン性の向上を図ることができる。
Further, recent solar power generation panels are considered to be provided with, for example, a light emitting element. Therefore, by attaching the photovoltaic power generation panel having such a light emitting function to the upper surface and the side surface of the
(第2実施形態)
図3に例示する屋外制御盤10において、上部太陽光発電パネル20uは、筐体11の上面、より具体的には傾斜枠14の上部からの離間寸法が北側ほど大きくなった構成となっている。一般的に、屋外に設置される構造物の北側には太陽光が直接的にあたりにくく、従って、北側の空気は、南側の空気に比べ温度が低い傾向がある。この構成例によれば、上部太陽光発電パネル20uは、北側ほど筐体11の上面、より具体的には傾斜枠14の上部から離間しているため、北側の低温の空気が上部太陽光発電パネル20uと筐体11の上面、より具体的には傾斜枠14の上部との間に流れ込みやすく、従って、上部太陽光発電パネル20uの裏面側ひいては筐体11内の温度上昇を効率良く抑えることができる。
(Second Embodiment)
In the
また、例えば南中時における南側からの太陽光の照射方向Sに対し上部太陽光発電パネル20uの傾斜角度を設置場所の緯度等を加味した最適な角度とすることにより、上部太陽光発電パネル20uに太陽光を効率良く入射させることができ、発電効率の向上を図ることができる。なお、上部太陽光発電パネル20uの法線方向Nを中心とする所定の角度範囲α内において太陽光が入射するように上部太陽光発電パネル20uの傾斜角度を調整するとよい。これにより、上部太陽光発電パネル20uの発電量を効率良く上昇させることができる。
Further, for example, by setting the inclination angle of the upper photovoltaic
なお、所定の角度範囲αは、例えば、日本国内において季節により変化する南中時における太陽光の入射角度の変位幅である40度程で設定するとよい。また、上部太陽光発電パネル20uの傾斜角度、換言すれば、上部太陽光発電パネル20uの法線方向Nの指向方向は、太陽光の入射角度が大きくなり、受光効率が高くなり、日照時間が長くなり、発電量が大きくなる、例えば夏季における状況等を考慮して設定するとよい。
The predetermined angle range α may be set, for example, to be about 40 degrees, which is the displacement width of the incident angle of sunlight in the mid-south time, which changes depending on the season in Japan. Further, the inclination angle of the upper photovoltaic
また、屋外制御盤10は、例えば、上部太陽光発電パネル20uの南側の端部をヒンジ構造により固定して当該上部太陽光発電パネル20uを回動可能に構成することで、上部太陽光発電パネル20uの傾斜角度を調整可能に構成してもよい。
Further, in the
(第3実施形態)
図4に例示する屋外制御盤10において、側部太陽光発電パネル20eは、筐体11の側面、この場合、東側の側面からの離間寸法が北側ほど大きくなった構成となっている。また、側部太陽光発電パネル20wは、筐体11の側面、この場合、西側の側面からの離間寸法が北側ほど大きくなった構成となっている。この構成例によれば、側部太陽光発電パネル20eは、北側ほど筐体11の側面から開いているため、北側の低温の空気が側部太陽光発電パネル20eと筐体11の側面との間に流れ込みやすく、従って、側部太陽光発電パネル20eの裏面側ひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。また、側部太陽光発電パネル20wは、北側ほど筐体11の側面から開いているため、北側の低温の空気が側部太陽光発電パネル20wと筐体11の側面との間に流れ込みやすく、従って、側部太陽光発電パネル20wの裏面側ひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
(Third Embodiment)
In the
また、南側からの太陽光の照射方向に対し側部太陽光発電パネル20e,20wの傾斜角度を、屋外制御盤10の強度を損なわない範囲内において最適な角度とすることにより、側部太陽光発電パネル20e,20wに太陽光を効率良く入射させることができ、発電効率の向上を図ることができる。
Further, by setting the inclination angle of the side photovoltaic
また、屋外制御盤10は、例えば、側部太陽光発電パネル20e,20wの南側の端部をヒンジ構造により固定して当該側部太陽光発電パネル20e,20wを回動可能に構成することで、側部太陽光発電パネル20e,20wの傾斜角度を調整可能に構成してもよい。
Further, the
また、屋外制御盤10の構造上の強度は、直方体形の筐体11の構造により概ね決まり、太陽光発電パネルが筐体の上面あるいは側面に対して傾斜して突出した状態では、太陽光発電パネルが風圧の影響を受けやすく、従って、例えば支持金具21を強固にするなどの強度を高めるための対処が必要となる。しかし、太陽光発電パネルの傾斜角度を可動とした構成によれば、例えば風圧に応じて傾斜角度を可動させることで、強度上の課題に対処することができる。
Further, the structural strength of the
(第4実施形態)
図5に例示する屋外制御盤10において、側部太陽光発電パネル20sは、筐体11の側面、この場合、南側の側面からの離間寸法が下側ほど大きくなった構成となっている。また、側部太陽光発電パネル20nは、筐体11の側面、この場合、北側の側面からの離間寸法が下側ほど大きくなった構成となっている。なお、図示はしないが、側部太陽光発電パネル20eは、筐体11の側面、この場合、東側の側面からの離間寸法が下側ほど大きくなっており、側部太陽光発電パネル20wは、筐体11の側面、この場合、西側の側面からの離間寸法が下側ほど大きくなっている。
(Fourth Embodiment)
In the
一般的に、空気は、温められると上昇するという性質を有する。この構成例によれば、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nと筐体11の側面との間において、太陽光により温められた空気が下側から入り、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側の空気、つまり、太陽光の直射を受けず比較的低温の空気と混合して上昇しやすく、従って、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nと筐体11の側面との間における空気の流れが活発となり、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側ひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。このとき、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側の空間は、上側ほど狭くなっているから、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側を上昇する空気の流速は上昇するほど高まり、従って、冷却効果を一層期待することができる。
In general, air has the property of rising when warmed. According to this configuration example, between the side photovoltaic
また、特に南側に取り付けられる側部太陽光発電パネル20sについては、南側からの太陽光の照射方向に対する傾斜角度を最適な角度とすることにより、太陽光を効率良く入射させることができ、発電効率の向上を図ることができる。
Further, particularly for the side photovoltaic
また、屋外制御盤10は、例えば、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの上側の端部をヒンジ構造により固定して当該側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nを、屋外制御盤10の強度を損なわない範囲内において回動可能に構成することで、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの傾斜角度を調整可能に構成してもよい。
Further, in the
また、屋外制御盤10によれば、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nが傾斜した状態となっているため、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの表面に付着した汚れを、上方から落ちてくる雨により洗い流しやすくすることができる。側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの表面に汚れが付着した状態では、汚れが付着した部分に太陽光が直接的に入射することができないため、当該部分が発電不能な抵抗体となって発熱してしまう、いわゆるホットスポット現象が生じ得る。そのため、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの表面に付着した汚れを雨を利用して洗い流す構成とすることで、ホットスポット現象の発生を抑えることができる。
Further, according to the
(第5実施形態)
図6に例示する屋外制御盤10は、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nに送風ファン30を組み込んだ構成である。送風ファン30は、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側から表面側に向けて送風する。この構成例によれば、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nと筐体11の側面との間の空気の循環を高めて積極的に排出することができ、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nと筐体11の側面との間の冷却を効率良く行うことができる。従って、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側ひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
(Fifth Embodiment)
The
なお、太陽光発電パネル20に対する送風ファン30の組み込み位置は、適宜変更して実施することができる。図7に例示するように、太陽光発電パネル20の中央部に送風ファン30を組み込んだ構成例によれば、太陽光発電パネル20の裏面側全体から均等に空気を排出することができ、太陽光発電パネル20の裏面側全体を効率良く冷却することができる。また、一般的に、温められた空気は上昇しやすいため、図8に例示するように、太陽光発電パネル20の上部に送風ファン30を組み込むことにより、太陽光発電パネル20の裏面側において温められて上昇した空気を表面側に排出しやすくすることができ、太陽光発電パネル20の裏面側を効率良く冷却することができる。
The mounting position of the
なお、図示はしないが、特に側部太陽光発電パネル20e,20wについては、より南側に送風ファン30を組み込む構成としてもよい。即ち、冷たい北風が入りやすい北側に比べて空気の温度が上昇しやすい南側に送風ファン30を組み込むことにより、温められた空気を側部太陽光発電パネル20e,20wの裏面側から効率良く排出することができ、側部太陽光発電パネル20e,20wの裏面側を効率良く冷却することができる。また、送風ファン30は、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの全てに組み込む必要はなく、例えば温度が上昇しやすい側部太陽光発電パネル20sに組み込むなど、少なくとも1つの側部太陽光発電パネルに組み込む構成としてもよい。また、送風ファン30は、上部太陽光発電パネル20uに組み込んでもよい。
Although not shown, the side photovoltaic
また、屋外制御盤10は、送風ファン30の全面に白色系の塗装を施した構成としてもよい。この構成によれば、送風ファン30に入射する太陽光を白色系の塗装により反射させることができ、送風ファン30の温度上昇を抑えることができる。なお、屋外制御盤10は、送風ファン30の一部、例えば表面または裏面に白色系の塗装を施した構成としてもよい。
Further, the
また、屋外制御盤10は、筐体11内の温度または筐体11外の南側の面の温度を検知する温度検知センサを備え、この温度検知センサによる検知温度が所定値よりも高くなったことを条件に送風ファン30を駆動するように構成するとよい。この構成によれば、送付ファン30を無用に連続運転してしまうことを回避することができる。
また、送風ファン30を駆動するための電源は、上部太陽光発電パネル20uや側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nが発生する電気を利用するとよい。
Further, the
Further, as the power source for driving the
(第6実施形態)
図9に例示する屋外制御盤10において、送風ファン30は、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの裏面側から表面側に空気を排出する排気方向A1および側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの表面側から裏面側に空気を吸引する吸気方向A2に送風方向を切り換え可能に構成されている。また、屋外制御盤10は、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの発電量を検知する図示しない発電量検知センサを備えている。屋外制御盤10の動作全般を制御する図示しない制御ユニットは、発電量検知センサによる検知結果に基づいて、側部太陽光発電パネル20e,20w,20s,20nの発電量をそれぞれ特定可能となっている。
(Sixth Embodiment)
In the
そして、制御ユニットは、筐体11の側面において、相互に対向する2つの側部太陽光発電パネルの発電量を比較し、その比較結果に基づいて、送風ファン30の送風方向を切り換える。即ち、制御ユニットは、相互に対向する側部太陽光発電パネル20eと側部太陽光発電パネル20wの発電量を比較する。また、制御ユニットは、相互に対向する側部太陽光発電パネル20sと側部太陽光発電パネル20nの発電量を比較する。そして、制御ユニットは、相互に対向する2つの側部太陽光発電パネルのうち、より発電量が小さい側部太陽光発電パネルの送風ファン30の送風方向を吸気方向A2に切り換える。また、制御ユニットは、相互に対向する2つの側部太陽光発電パネルのうち、より発電量が大きい側部太陽光発電パネルの送風ファン30の送風方向を排気方向A1に切り換える。
Then, the control unit compares the amount of power generated by the two side solar power generation panels facing each other on the side surface of the
図10に例示する「朝」の状態では、東側からの太陽光が側部太陽光発電パネル20eにあたって当該側部太陽光発電パネル20eの発電量が上昇しやすく、一方、側部太陽光発電パネル20wには太陽光が殆どあたらず当該側部太陽光発電パネル20wの発電量は上昇しにくい。そのため、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20wの送風ファン30の送風方向は吸気方向A2に切り換えられ、一方、より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20eの送風ファン30の送風方向は排気方向A1に切り換えられる。
In the "morning" state illustrated in FIG. 10, the amount of power generated by the side photovoltaic
より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20eには、より多くの太陽光があたっており、従って、温度も上昇しやすい。このような側部太陽光発電パネル20eの送風ファン30の送風方向を排気方向A1に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20eの裏面側の熱い空気を積極的に排出して温度上昇作用を低減することができ、当該側部太陽光発電パネル20eひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
The side photovoltaic
一方、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20wには、太陽光が殆どあたっておらず、従って、温度も上昇しにくい。このような側部太陽光発電パネル20wの送風ファン30の送風方向を吸気方向A2に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20wの表面側の冷たい空気を積極的に吸気することができ、当該側部太陽光発電パネル20wひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
On the other hand, the side photovoltaic
また、図11に例示する「昼」の状態では、南側からの太陽光が側部太陽光発電パネル20sにあたって当該側部太陽光発電パネル20sの発電量が上昇しやすく、一方、側部太陽光発電パネル20nには太陽光が殆どあたらず当該側部太陽光発電パネル20nの発電量は上昇しにくい。そのため、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20nの送風ファン30の送風方向は吸気方向A2に切り換えられ、一方、より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20sの送風ファン30の送風方向は排気方向A1に切り換えられる。なお、図11に例示する「昼」の状態では、図10に例示する「朝」の状態と同様に、側部太陽光発電パネル20eの送風ファン30の送風方向は排気方向A1に切り換えた状態を継続し、側部太陽光発電パネル20wの送風ファン30の送風方向は吸気方向A2に切り換えた状態を継続するとよい。
Further, in the "daytime" state illustrated in FIG. 11, the amount of power generated by the side photovoltaic
より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20sには、より多くの太陽光があたっており、従って、温度も上昇しやすい。このような側部太陽光発電パネル20sの送風ファン30の送風方向を排気方向A1に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20sの裏面側の熱い空気を積極的に排出することができ、当該側部太陽光発電パネル20sひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
The side photovoltaic
一方、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20nには、太陽光が殆どあたっておらず、従って、温度も上昇しにくい。このような側部太陽光発電パネル20nの送風ファン30の送風方向を吸気方向A2に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20nの表面側の冷たい空気を積極的に吸気することができ、当該側部太陽光発電パネル20nひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
On the other hand, the side photovoltaic
また、図12に例示する「夕方」または「夜」の状態では、西側からの太陽光が側部太陽光発電パネル20wにあたって当該側部太陽光発電パネル20wの発電量が上昇しやすく、一方、側部太陽光発電パネル20eには太陽光が殆どあたらず当該側部太陽光発電パネル20eの発電量は上昇しにくい。そのため、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20eの送風ファン30の送風方向は吸気方向A2に切り換えられ、一方、より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20wの送風ファン30の送風方向は排気方向A1に切り換えられる。なお、図12に例示する「夕方」または「夜」の状態では、側部太陽光発電パネル20sの送風ファン30の送風方向は、図11に例示する「昼」の状態と同様に、排気方向A1に切り換えた状態を継続し、側部太陽光発電パネル20nの送風ファン30の送風方向は、吸気方向A2に切り換えた状態を継続するとよい。
Further, in the "evening" or "night" state illustrated in FIG. 12, the amount of power generated by the side photovoltaic
より発電量が大きくなる側部太陽光発電パネル20wには、より多くの太陽光があたっており、従って、温度も上昇しやすい。このような側部太陽光発電パネル20wの送風ファン30の送風方向を排気方向A1に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20wの裏面側の熱い空気を積極的に排出することができ、当該側部太陽光発電パネル20wひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
The side photovoltaic
一方、より発電量が小さくなる側部太陽光発電パネル20eには、太陽光が殆どあたっておらず、従って、温度も上昇しにくい。このような側部太陽光発電パネル20eの送風ファン30の送風方向を吸気方向A2に切り換えることで、当該側部太陽光発電パネル20eの表面側の冷たい空気を積極的に吸気することができ、当該側部太陽光発電パネル20eひいては筐体11内を効率良く冷却することができる。
On the other hand, the side photovoltaic
なお、屋外制御盤10は、相互に対向する太陽光発電パネルの発電量の差が所定量以上となっていることを条件に、発電量に基づいて送風ファン30の送風方向を切り換えるように構成してもよい。また、屋外制御盤10は、例えば「朝」、「昼」、「夕方」、「夜」などの時間帯を問わず、太陽光発電パネルの各発電量自体が所定量よりも大きくなっていること、あるいは、相互に対向する太陽光発電パネルの発電量の差が所定量以上となっていることを条件に、発電量の大きい太陽光発電パネルの送風ファン30の送風方向を、吸気方向から排気方向に切り換える構成としてもよい。つまり、屋外制御盤10は、筐体11周辺の温かい空気を優先して積極的に排気する構成とするとよい。
The
また、例えば真夏の南中時においては、屋外制御盤10の周囲の空気は、何れの方角においても高温となり、方角による空気の温度差が少なくなる。換言すれば、屋外制御部10の周囲に、吸気したい冷たい空気が存在しない状態となる。そのため、このような場合には、屋外制御盤10は、発電量の小さい太陽光発電パネルの送風ファン30であっても、その送風方向を、吸気方向から排気方向に切り換える構成としてもよい。
Further, for example, in the middle of the south of midsummer, the air around the
(第7実施形態)
図13および図14に例示する屋外制御盤10において、側部太陽光発電パネル20は、フレキシブルに変形可能なフィルム状に構成されている。そして、側部太陽光発電パネル20の内部には、当該側部太陽光発電パネル20に沿ってバイメタル40が組み込まれている。バイメタル40は、熱膨張率が異なる2種類の金属板を貼り合わせた構成であり、熱が与えられると曲がるように変形する。この場合、バイメタル40は、熱膨張率が大きい金属板40aと、この金属板40aよりも熱膨張率が小さい金属板40bと、を貼り合わせた構成である。そして、バイメタル40は、金属板40aを筐体11側である内側、金属板40bを筐体11側とは反対側である外側に配置した構成となっている。このように構成されるバイメタル40は、熱が与えられると、熱膨張率が大きい内側の金属板40aが、熱膨張率が小さい外側の金属板40bよりも膨張し、これにより、筐体11の側面に沿って上下方向に直線状に延びる状態、つまり、熱により変形していない非変形状態から、筐体11の側面から離間するように外側に反り上がって曲がった状態、つまり、熱により変形した変形状態に移行する。
(7th Embodiment)
In the
また、屋外制御盤10は、送風ファン30の通電路を開閉する通電路開閉装置50を備える。通電路開閉装置50は、固定接点50a、可動接点50b、スプリング50cを備える。可動接点50bは、可動接点駆動軸50dに連結されている。可動接点駆動軸50dは、矢印B1,B2方向に往復移動可能に構成されている。可動接点50bは、可動接点駆動軸50dの往復移動に伴い、固定接点50aに接触した接触状態と固定接点50aから離間した非接触状態とに切り換わる。可動接点50bが固定接点50aに接触した接触状態では、送風ファン30の通電路が閉路されて送風ファン30が駆動される。一方、可動接点50bが固定接点50aから離間した非接触状態では、送風ファン30の通電路が開路されて送風ファン30の駆動が停止される。
Further, the
バイメタル40が非変形状態になっている場合には、側部太陽光発電パネル20の先端部、この場合、下端部が可動接点駆動軸50dを矢印B1方向に押し込む。これにより、可動接点50bは、固定接点50aから離間した非接触状態となり、送風ファン30は、通電路が開路されて駆動が停止される。そして、バイメタルが変形状態になると、側部太陽光発電パネル20の先端部が可動接点駆動軸50dから離間し、これに伴い、可動接点駆動軸50dは、スプリング50cの付勢力により矢印B2方向に移動する。これにより、可動接点50bは、固定接点50aに接触した接触状態となり、送風ファン30は、通電路が閉路されて駆動される。
When the bimetal 40 is in the non-deformed state, the tip portion of the side photovoltaic
この構成によれば、側部太陽光発電パネル20に太陽光が入射して当該側部太陽光発電パネル20ひいては筐体11内の温度が上昇しやすい環境になると、熱により側部太陽光発電パネル20が変形状態となり、これにより、送風ファン30を自動的に駆動させることができる。一方、側部太陽光発電パネル20に太陽光が入射せず当該側部太陽光発電パネル20ひいては筐体11内の温度が上昇しにくい環境になると、側部太陽光発電パネル20が非変形状態となり、これにより、送風ファン30の駆動を自動的に停止させることができる。よって、送風ファン30の駆動制御を簡素化することができる。
According to this configuration, when sunlight is incident on the side photovoltaic
なお、通電路開閉装置50は、例えばバイメタル40の下端部の位置を検知する位置センサを備え、バイメタル40の下端部までの距離が所定距離よりも短くなった場合に送風ファン30の駆動を停止し、バイメタル40の下端部までの距離が所定距離よりも長くなった場合に送風ファン30を自動的に駆動させる構成としてもよい。
The energization path opening /
また、通電路開閉装置50は、筐体11に外付けする構成としてもよいし、筐体11内に内蔵する構成としてもよい。また、通電路開閉装置50は、バイメタル40あるいは太陽光発電パネルに外付けする構成としてもよいし、バイメタル40内あるいは太陽光発電パネル内に組み込む構成としてもよい。
Further, the energization path opening /
バイメタル40および当該バイメタル40を備える太陽光発電パネルは、屋外制御盤10の強度を損なわない範囲で、各部の寸法、形状を変更することができる。また、支持金具21の位置は、屋外制御盤10の強度を損なわない範囲で変更することができる。また、太陽光発電パネルの外枠は、僅かな変形が可能であるが基本的には変形不能な構成とし、内部のバイメタル40の変形に伴い、太陽光発電パネルが僅かに変形する構成としてもよい。
The dimensions and shape of each part of the bimetal 40 and the photovoltaic power generation panel provided with the bimetal 40 can be changed as long as the strength of the
(その他の実施形態)
本実施形態は、上述した複数の実施形態に限られるものではなく、例えば、次のように拡張または変更することができる。例えば、屋外制御盤10を南半球で使用する場合には、前面側である扉13側を南方に向けた指向状態で設置することにより、上述した複数の実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
(Other embodiments)
The present embodiment is not limited to the plurality of embodiments described above, and can be extended or modified as follows, for example. For example, when the
本実施形態に係る屋外制御盤は、矩形箱状の筐体11の上面および側面を覆う遮光版を太陽光発電パネルで構成しているので、筐体内の温度上昇を抑えることができ、且つ、太陽光を有効利用することができる。
In the outdoor control panel according to the present embodiment, since the light-shielding plate covering the upper surface and the side surface of the rectangular box-shaped
上述した複数の本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The plurality of embodiments described above are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
図面中、10は屋外制御盤、11は筐体、12は電気機器、20uは上部太陽光発電パネル、20e,20w,20s,20nは側部太陽光発電パネル、30は送風ファン、40はバイメタル、50は通電路開閉装置を示す。 In the drawing, 10 is an outdoor control panel, 11 is a housing, 12 is an electric device, 20u is an upper photovoltaic power generation panel, 20e, 20w, 20s, 20n is a side photovoltaic power generation panel, 30 is a blower fan, and 40 is a bimetal. , 50 indicate a power path opening / closing device.
Claims (12)
屋外に設置された状態において、前記筐体の上面を覆う上部太陽光発電パネルと、
屋外に設置された状態において、前記筐体の側面を覆う側部太陽光発電パネルと、
を備え、
前記側部太陽光発電パネルは、前記筐体の側面からの離間寸法が下側ほど大きい屋外制御盤。 A rectangular parallelepiped housing that houses electrical equipment,
When installed outdoors, the upper photovoltaic power generation panel that covers the upper surface of the housing and
When installed outdoors, the side photovoltaic power generation panel that covers the side surface of the housing and
Equipped with a,
The side solar power generation panel is an outdoor control panel in which the distance from the side surface of the housing is larger toward the lower side.
前記側部太陽光発電パネルは、前記筐体の側面から離間する請求項1または2に記載の屋外制御盤。 The upper photovoltaic power generation panel is separated from the upper surface of the housing.
The outdoor control panel according to claim 1 or 2, wherein the side photovoltaic power generation panel is separated from the side surface of the housing.
前記上部太陽光発電パネルは、前記筐体の上面からの離間寸法が北側ほど大きい請求項3または4に記載の屋外制御盤。 It is installed outdoors with the sides of the housing facing east, west, south, and north, respectively.
The outdoor control panel according to claim 3 or 4, wherein the upper photovoltaic power generation panel has a larger distance from the upper surface of the housing toward the north side.
前記側部太陽光発電パネルは、前記筐体の側面からの離間寸法が北側ほど大きい請求項3から5の何れか1項に記載の屋外制御盤。 It is installed outdoors with the sides of the housing facing east, west, south, and north, respectively.
The outdoor control panel according to any one of claims 3 to 5, wherein the side solar power generation panel has a larger distance from the side surface of the housing toward the north side.
発電量が大きい前記側部太陽光発電パネルの前記送風ファンは、送風方向を前記排気方向に切り換える請求項9に記載の屋外制御盤。 The blower fan of the side photovoltaic power generation panel, which generates a small amount of power, switches the blower direction to the intake direction.
The outdoor control panel according to claim 9, wherein the blower fan of the side solar power generation panel having a large amount of power generation switches the blower direction to the exhaust direction.
前記バイメタルが変形していない非変形状態では前記送風ファンの通電路を開路し、前記バイメタルが変形した変形状態では前記送風ファンの通電路を閉路する通電路開閉装置と、
をさらに備える請求項7から10の何れか1項に記載の屋外制御盤。 Bimetal that deforms due to heat,
An energizing path switching device that opens the energizing path of the blower fan in the non-deformed state in which the bimetal is not deformed, and closes the energizing path of the blowing fan in the deformed state in which the bimetal is deformed.
The outdoor control panel according to any one of claims 7 to 10, further comprising.
前記バイメタルは、前記側部太陽光発電パネルの内部に組み込まれている請求項11に記載の屋外制御盤。 The side photovoltaic power generation panel is configured in the form of a deformable film.
The outdoor control panel according to claim 11, wherein the bimetal is incorporated inside the side photovoltaic power generation panel.
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