JPWO2017033465A1

JPWO2017033465A1 - 筐体及び電力制御装置

Info

Publication number: JPWO2017033465A1
Application number: JP2017536620A
Authority: JP
Inventors: 智剛青野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: WO2017033465A1; JP6476300B2; CN107926130A

Abstract

本発明に係る筐体は、１枚の板材によって形成され、第１の側板と、第１の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第２の側板と、第２の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第１の底板と、第３の折り曲げ部を介して前記第２の側板に隣接する第２の底板と、を有する支柱を備える。前記支柱における前記第１の底板及び前記第２の底板は、前記板材における前記第１の折り曲げ部の延長線上に設けられた切り込み部によって互いに分断され、互いに重ね合わされた第１の重なり部を有し、該第１の重なり部を貫通する締結具により基礎に固定可能である。

Description

関連出願へのクロスリファレンス

本出願は、日本国特許出願２０１５−１６５０６１号（２０１５年８月２４日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本発明は、筐体及び電力制御装置に関する。

従来、筐体に、蓄電池や燃料電池等（以下、適宜「蓄電池等」と略記する）と、蓄電池等用パワーコンディショナとからなる被格納物を格納した電力制御装置が、家庭用を中心に普及してきている。このような電力制御装置は、特に家庭用にあっては、設置スペースを抑えるために、上下方向に大きい形状に形成される傾向にある。そのため、電力制御装置の耐震性の向上が求められている。例えば特許文献１には、蓄電池の下部に脚部を設け、この脚部を架台に締結して固定することで、耐震性を向上させた据置蓄電池装置が開示されている。

近年、電力制御装置は高機能化が図られており、同時に重量化してきている。従って、耐震性の向上がますます求められている。

特開２０００−４８７８７号公報

本開示の筐体は、１枚の板材によって形成される。前記筐体は、第１の側板と、第２の側板と、第１の底板と、第２の底板と、を有する支柱を備える。前記第２の側板は、第１の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する。前記第１の底板は、第２の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する。前記第２の底板は、第３の折り曲げ部を介して前記第２の側板に隣接する。前記支柱における前記第１の底板及び前記第２の底板は、前記板材における前記第１の折り曲げ部の延長線上に設けられた切り込み部によって互いに分断される。前記第１の底板及び前記第２の底板は、互いに重ね合わされた第１の重なり部を有する。前記第１の底板及び前記第２の底板は、該第１の重なり部を貫通する締結具により基礎に固定可能である。

また、本開示の電力制御装置は、本開示の筐体を備える。

本発明の一実施形態に係る電力制御装置の斜視図である。図１に示す電力制御装置（カバー部材の一部を除く）の斜視図である。図１に示す電力制御装置（カバー部材の一部を除く）の筐体から被格納物を取り出した状態を示す斜視図である。図１に示す電力制御装置が備える筐体（カバー部材及び配線接続部を除く）の斜視図である。図４に示す筐体が備える左支柱の一部を示す斜視図である。図５に示す左支柱の一部を示す他の斜視図である。図５に示す左支柱を構成する板材の展開図である。図４に示す筐体が備える左支柱及び棚板の一部拡大図である。図４に示す筐体が備える右支柱、プルボックス及び取付部材の斜視図である。図９に示す右支柱、プルボックス及び取付部材の分解斜視図である。図９に示す取付部材の一部を示す斜視図である。図１１に示す取付部材の一部を示す他の斜視図である。

以下、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。なお、三次元直交座標系の互いに直交する軸をＸ，Ｙ，Ｚとする。このとき、本明細書において、上下方向とはＺ軸に平行な方向を意味する。上方はＺ軸正方向を意味する。下方はＺ軸負方向を意味する。また、左右方向とはＸ軸に平行な方向を意味する。左方向はＸ軸負方向を意味する。右方向はＸ軸正方向を意味する。さらに、前後方向とはＹ軸に平行な方向を意味する。前方向はＹ軸負方向を意味する。後方向はＹ軸正方向を意味する。

電力制御装置１は、図１に示すように、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属の板材を板金加工して形成されたカバー部材９に覆われて略直方体状に形成される。電力制御装置１は、本例では、左右方向に１０００ｍｍ〜１２００ｍｍ、上下方向に９００ｍｍ〜１１００ｍｍ、前後方向に２８０ｍｍ〜３２０ｍｍの大きさに形成され、例えば１８０ｋｇ〜２２０ｋｇの質量を有する。

図２に示すように、電力制御装置１は、筐体２と、筐体２の内部に格納される被格納物であるパワーコンディショナ（ＰＣＳ）３及び複数の蓄電池４とを備える。また、筐体２は、右側面の上部（後述する右支柱２０の上部）に配線接続部５を備え、右側面の下部にプルボックス６０を備えている。電力制御装置１は、電線管（例えばＰＦ管）等の配管をプルボックス６０に接続し、プルボックス６０に接続された配管から延伸する配線を配線接続部５に接続することで、外部の太陽電池や系統等との間で電力を入出力することが可能である。ＰＣＳ３と蓄電池４とは、筐体２に格納された状態では、筐体２内の配線によって相互に通電可能に接続される。

ＰＣＳ３は、蓄電池４や外部の太陽電池から供給される直流の電力と、外部の系統から供給される交流の電力との変換を行う。ＰＣＳ３は、図２に示すように、本例では、筐体２内部の上段に格納され、例えば３０ｋｇ以上５０ｋｇ以下の質量を有する。

蓄電池４は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等から構成される。蓄電池４は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池４は、外部の系統や太陽電池から供給される電力を充電可能である。蓄電池４は、図２に示すように、本例では、筐体２内部の下段に上下方向に積み重ねられて格納され、例えば、それぞれ最大で約１５ｋｇ、合計で９０ｋｇ以上１００ｋｇ以下の質量を有する。

図３に示すように、蓄電池４は、筐体２内部に設けられた後述するレール部Ｒに吊り下げ可能であり、レール部Ｒの上を前後方向に摺動させることで筐体２内への格納及び筐体２からの排出が可能である。

筐体２は、カバー部材９及び配線接続部５の他に、左支柱１０と、右支柱２０と、第１の棚板３１と、第２の棚板３２と、第３の棚板３３と、背面板４０と、中央柱５０とを備える。これらは鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属の板材を板金加工することにより得られる。また、筐体２は、後述するように、右支柱２０に一体的に取り付けられたプルボックス６０と取付部材７０とを備える。筐体２は、この他に、例えば断熱材や緩衝材等を備えてもよい。

図４に示すように、左支柱１０及び右支柱２０は、一対の支柱を構成し、それぞれ下端で接地して上下方向を長手方向として延在している。また、左支柱１０及び右支柱２０のそれぞれが対向する側板（以下、適宜「第１の側板」という）を結合するように、上方から下方の順に第１の棚板３１、第２の棚板３２、第３の棚板３３が取り付けられる。第３の棚板３３の底面の左右方向中心部には、下方に突出する脚部３４が設けられる。ここで、筐体２の内部は、第２の棚板３２より上方を上段、第２の棚板３２より下方を下段として区画される。

背面板４０は、左支柱１０及び右支柱２０の各第１の側板の後部に上下方向に沿って結合するように取り付けられる。また、背面板４０の左右方向中心部には、上下方向に沿って折り曲げて形成される補強部４１が設けられる。中央柱５０は、第２の棚板３２及び第３の棚板３３のそれぞれが対向する面の左右方向中心付近を結合するように取り付けられる。

左支柱１０と中央柱５０とが対向する側板、及び右支柱２０と中央柱５０とが対向する側板には、それぞれ前後方向に延在するレール部Ｒが設けられる。このレール部Ｒにより、前述のとおり蓄電池４を筐体２内へ格納及び筐体２から排出することができる。また、第２の棚板３２の上面には、凹部３２１が形成される。

左支柱１０は、図５及び図６に示すように、第１の側板１１と、第２の側板１２と、第１の底板１３と、第２の底板１４とを有する。ここで、第１の側板１１及び第２の側板１２は、第１の折り曲げ部１８ａを介して隣接する。第２の側板１２は第１の側板１１の両側に隣接する。第１の側板１１及び第１の底板１３は、第２の折り曲げ部１８ｂを介して隣接する。第２の側板１２及び第２の底板１４は、第３の折り曲げ部１８ｃを介して隣接する。

左支柱１０は、図７に示すように、１枚の板材１０’によって形成される。ここで、図７に示す板材１０’において、実線は第１の底板１３と第２の底板１４とを分断する切り込み部１７を形成する箇所を示す切り込み線である。破線は紙面手前側に折り曲げられて第１の折り曲げ部１８ａを示す谷折り線である。二点鎖線は、紙面手前側に折り曲げられて第２の折り曲げ部１８ｂを示す谷折り線である。一点鎖線は、紙面手前側に折り曲げられて第３の折り曲げ部１８ｃを形成する箇所を示す谷折り線である。また、図７における２本の縦方向の谷折り線は第１の折り曲げ部１８ａを形成し、第１の折り曲げ部１８ａの延長線上に切り込み部１７（切り込み線）が設けられる。谷折り線及び切り込み線によって区画される各領域のうち、中央上部分が左支柱１０の第１の側板１１に相当する。また、各領域のうち、第１の側板１１の左右に隣接する部分が左支柱１０の第２の側板１２に相当する。また、各領域のうち、第１の側板１１の下に隣接する部分が第１の底板１３に相当する。また、各領域のうち、第２の側板１２の下に隣接する部分が第２の底板１４に相当する。

ここで、左支柱１０の構成を説明するために、板材１０’から左支柱１０が形成される過程について図７を参照して説明する。まず、図７に示す板材１０’が、切り込み線に沿って切られることで切り込み部１７が形成される（第１ステップ）。次に、板材１０’は、第２の折り曲げ部１８ｂに相当する横方向の谷折り線に沿って紙面手前側に略直角に折り曲げられることで、第１の側板１１及び第１の底板１３が形成される（第２ステップ）。また、板材１０’は、第１の折り曲げ部１８ａに相当する縦方向の谷折り線に沿って紙面手前側に略直角に折り曲げられる（第３ステップ）。そして、板材１０’は、第３の折り曲げ部１８ｃに相当する横方向の谷折り線に沿って略直角に折り曲げられることで、第２の側板１２及び第２の底板１４が形成される（第４ステップ）。これにより、図６に示すように、切り込み部１７によって分断された第１の底板１３と第２の底板１４とが重ね合わされた第１の重なり部１９が形成される。この状態で、図６に示すように、第１の重なり部１９にスポット溶接等による結合部１５が設けられて第１の底板１３と第２の底板１４とが連結される。また、第１の底板１３と第２の底板１４とを貫通する第１の固定孔１６が設けられる（第５ステップ）。ここで、第２ステップと第３ステップとは、相互に順番を入れ替えてもよい。また、第１の固定孔１６は、第１の重なり部１９が形成される前に形成してもよい。

以上の工程により、図５及び図６に示すように、第１の底板１３と第２の底板１４とが重ね合わされた第１の重なり部１９が形成され、その第１の重なり部１９を貫通する第１の固定孔１６が設けられた左支柱１０が形成される。左支柱１０は、このように構成されることで、１枚の板材１０’から形成されるのでコストを抑えることができる。また、例えばアンカー等の締結具を第１の固定孔１６に貫通させて基礎に固定すると、第１の底板１３と第２の底板１４とが共に固定されるので、前後方向、左右方向、及び上下方向の何れの方向の揺れも低減され、耐震性を向上させることができる。ここで基礎とは、例えば、筐体を支え土台等に定着させる部分をいう。ここでアンカーとは、例えば、筐体等を固定するために、コンクリートの土台等に埋め込んで使用するボルトをいう。

また、左支柱１０は、図５に示すように、第１の側板１１上に、ネジ穴１１１及び前後方向に延在する挿入孔１１２が設けられる。第３の棚板３３は、図８に示すように、挿入孔１１２に対応する突起部３６を有する。突起部３６を左支柱１０の挿入孔１１２内に挿入して配置することで、第３の棚板３３が左支柱１０に取り付けられる。また、左支柱１０のネジ穴１１１から第３の棚板３３をネジ止めすることで、左支柱１０に取り付けられた第３の棚板３３が左支柱１０に固定される。なお、ここでは第３の棚板３３について説明したが、第１の棚板３１及び第２の棚板３２についても同様である。

ここで、挿入孔１１２の上下方向における幅は、突起部３６の上下方向における幅の１倍以上１．５倍以下であってもよい。挿入孔１１２の上下方向における幅をこの範囲内とすることで、第１の棚板３１、第２の棚板３２及び第３の棚板３３の上下方向の揺れが低減されて、耐震性を向上させることができる。

以上、左支柱１０の構成について説明したが、上述した左支柱１０の構成は、右支柱２０についても同様であり、同様の効果を得ることができる。

図９に示すように、右支柱２０には、プルボックス６０及び取付部材７０が一体的に取り付けられる。具体的には、右支柱２０の底板の上に取付部材７０の底板が重なるように置かれる。より詳細には、右支柱２０の第１の重なり部２９と、取付部材７０の第２の重なり部７９とが重ね合わされた第３の重なり部８０が形成される。ここで、取付部材７０の第２の重なり部７９の詳細については後述する。また、取付部材７０の底板の上にプルボックス６０の底板が重なるように置かれる。このような状態で、相互にスポット溶接等により連結されることで、取り付けられる。そして、右支柱２０、取付部材７０及びプルボックス６０は、相互に一体的に取り付けられた状態において、第３の重なり部８０を貫通する第２の固定孔２１が設けられている。これにより、例えばアンカー等の締結具を第２の固定孔２１に貫通させて基礎に固定することができる。

右支柱２０、取付部材７０及びプルボックス６０は、共に、前方の前側板、左方の左側板、後方の後側板を有し、右方には側板を有さない形状を有する。右支柱２０、取付部材７０及びプルボックス６０は、相互に一体的に取り付けられた状態において、後側板に開口部２２を形成し、また、底板に右方に開口する切り欠き部２３を形成する。外部の太陽電池や系統等からの配管は、電力制御装置１の外部から開口部２２又は切り欠き部２３を通ってプルボックス６０内に導かれる。

図１０に示すように、プルボックス６０は、外部の太陽電池や系統等からの配管を接続し、配管から延伸する配線を右支柱２０の上部に設けられる配線接続部５に案内するための複数の案内孔６１を上板に設ける。プルボックス６０は、三方の全ての側板において取付部材７０と接触した状態で、取付部材７０と連結する。

取付部材７０は、プルボックス６０を右支柱２０に安定的に取り付けるための補強部材であり、図１０に示すように、前後方向中心部で底板及び左側板において相互に接触する前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂの２つの部材から構成される。取付部材７０の左側板は、前後方向中心に向けて低くなり、前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂが相互に接触する箇所において最も低くなるように形成される。これにより、取付部材７０は、前後方向の揺れに対して前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂが底板付近で相互に突っ張り合うこととなり、揺れを低減する。

取付部材７０及びプルボックス６０は、それぞれの底板が、右支柱２０の底板よりも左右方向に短く、右支柱２０の底板の右端に揃えられた状態で取り付けられる。これにより、右支柱２０の挿入孔から突出する第１の棚板３１、第２の棚板３２及び第３の棚板３３の突起部等に取付部材７０やプルボックス６０の左側板が接触する可能性が低減される。

図１１及び図１２に示すように、取付部材７０を構成する前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂは、左支柱１０や右支柱２０と同様に、それぞれ１枚の板材によって形成される。また、前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂは、第１の側板（左側板）７１と、第２の側板（前側板及び後側板）７２と、第１の底板７３と、第２の底板７４と、を有する。第２の側板７２は、第１の折り曲げ部７８ａを介して第１の側板７１と隣接する。第１の底板７３は、第２の折り曲げ部７８ｂを介して第１の側板７１と隣接する。第２の底板７４は、第３の折り曲げ部７８ｃを介して第２の側板（前側板及び後側板）７２と隣接する。また、取付部材７０における第１の底板７３及び第２の底板７４は、板材における第１の折り曲げ部１８ａの延長線上に設けられた切り込み部１７によって互いに分断され、互いに重ね合わされた第２の重なり部７９を有する。そして、第２の重なり部７９に、第２の固定孔２１を構成する孔部７５が設けられている。取付部材７０は、このように構成されることで、取付部材７０を構成する前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂがそれぞれ１枚の板材から形成されるのでコストを抑えることができる。また、締結具を第２の固定孔２１に貫通させて基礎に固定すると、右支柱２０の第１の底板及び第２の底板と、取付部材７０の第１の底板７３及び第２の底板７４と、プルボックス６０の底板とが共に固定される。従って、前後方向、左右方向、及び上下方向の何れの方向の揺れもさらに低減され、耐震性をさらに向上させることができる。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

また、本実施形態に係る電力制御装置１において、左支柱１０、右支柱２０及び取付部材７０は、それぞれ第２の側板及び第２の底板を２つずつ有するとして説明したが、このような構成には限定されない。左支柱１０、右支柱２０及び取付部材７０は、第２の側板及び第２の底板をそれぞれ１つずつ有してもよいし、３つ以上有してもよい。

また、本実施形態に係る電力制御装置１において、取付部材７０は、前側補強部材７０ａ及び後側補強部材７０ｂの２つの部材から構成されるとしたが、このような構成には限定されない。取付部材７０は、１つの部材から構成されてもよいし、３つ以上の部材から構成されてもよい。

また、本実施形態に係る電力制御装置１は、被格納物としてＰＣＳ３及び複数の蓄電池４を備えるとして説明したが、被格納物として燃料電池を備えるとしてもよい。さらに、本実施形態に係る筐体２は、電力制御装置１に備えられるものには限定されず、用途も限定されない。

１電力制御装置
２筐体
３ＰＣＳ（被格納物）
４蓄電池（被格納物）
５配線接続部
９カバー部材
１０左支柱
１０’ 板材
１１第１の側板
１２第２の側板
１３第１の底板
１４第２の底板
１５結合部
１６第１の固定孔
１７切り込み部
１８ａ第１の折り曲げ部
１８ｂ第２の折り曲げ部
１８ｃ第３の折り曲げ部
１９第１の重なり部
２０右支柱
２１第２の固定孔
２２開口部
２３切り欠き部
２９第１の重なり部
３１第１の棚板
３２第２の棚板
３３第３の棚板
３４脚部
３６突起部
４０背面板
４１補強部
５０中央柱
６０プルボックス
６１案内孔
７０取付部材（補強部材）
７０ａ前側補強部材
７０ｂ後側補強部材
７１第１の側板
７２第２の側板
７３第１の底板
７４第２の底板
７５孔部
７８ａ第１の折り曲げ部
７８ｂ第２の折り曲げ部
７８ｃ第３の折り曲げ部
７９第２の重なり部
８０第３の重なり部
１１１ネジ穴
１１２挿入孔
３２１凹部
Ｒレール部

Claims

１枚の板材によって形成され、第１の側板と、第１の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第２の側板と、第２の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第１の底板と、第３の折り曲げ部を介して前記第２の側板に隣接する第２の底板と、を有する支柱を備え、
前記支柱における前記第１の底板及び前記第２の底板は、前記板材における前記第１の折り曲げ部の延長線上に設けられた切り込み部によって互いに分断され、互いに重ね合わされた第１の重なり部を有し、該第１の重なり部を貫通する締結具により基礎に固定可能である、筐体。
前記支柱において、前記第２の側板は前記第１の側板の両側に隣接する、請求項１に記載の筐体。
前記支柱を複数備え、該複数の支柱は、前記第１の側板同士が対向し、かつ、前記第２の側板が外側となるように設けられた一対の支柱を構成し、
前記一対の支柱の前記第１の側板同士に結合された棚板をさらに備え、
前記支柱は、前記第１の側板に挿入孔を有し、
前記棚板は、前記挿入孔内に配置された突起部を有する、請求項１又は請求項２に記載の筐体。
１枚の板材によって形成され、第１の側板と、第１の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第２の側板と、第２の折り曲げ部を介して前記第１の側板に隣接する第１の底板と、第３の折り曲げ部を介して前記第２の側板に隣接する第２の底板と、を有する補強部材をさらに備え、
前記補強部材における前記第１の底板及び前記第２の底板は、前記板材における前記第１の折り曲げ部の延長線上に設けられた切り込み部によって互いに分断され、互いに重ね合わされた第２の重なり部を有し、
前記第１の重なり部と、前記第２の重なり部とが重ね合わされた第３の重なり部を有し、該第３の重なり部を貫通する締結具により基礎に固定可能である、請求項１から３の何れか一項に記載の筐体。
請求項１から４の何れか一項に記載の筐体を備える電力制御装置。