WO2015015659A1

WO2015015659A1 - 充電装置

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Publication number: WO2015015659A1
Application number: PCT/JP2013/077978
Authority: WO
Inventors: 陽平品田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: US20160137084A1; DE112013000127T5; CN104508962A; US9694703B2

Abstract

　充電装置２は、筐体２Ｃと、電力変換部が有する複数の電気部品のうちの一部の電気部品が取り付けられ、かつ複数のフィン８３Ｆを有するヒートシンク８３を収納する放熱部材収納室２ＣＨと、電力変換部の他の電気部品及び制御部を収納する電気部品収納室２ＣＥと、放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入する第１吸気口８１及び導入された気体を排出する第１排気口と、電気部品収納室２ＣＥに気体を導入する第２吸気口８２及び導入された気体を排出する第２排気口と、放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入する第１ファン及び電気部品収納室２ＣＥに気体を導入する第２ファンと、第１吸気口８１及び第２吸気口８２を覆う吸気側防水カバーと、第１排気口及び第２排気口を覆う排気側防水カバーと、を含む。

Description

充電装置

　本発明は、バッテリ式の作業車両に搭載されたバッテリを充電するための充電装置に関する。

　例えば、走行用に用いる電動機を搭載し、この電動機にバッテリから電力の供給をして走行させる作業車両がある。このような作業車両は、バッテリに蓄えられている電力が消費されると、充電装置によって充電する必要がある。例えば、特許文献１には、作業車両に搭載された二次電池に充電するバッテリ充電器を、作業車両とは別個に設けた二次電池充電システムが記載されている。

特開２０１１－２１１７７３号公報

　ところで、作業車両に搭載されたバッテリを充電するための充電装置を作業車両とは別個に用意すると、水等の液体又は塵等が充電装置の内部に入り込む可能性がある。また、バッテリを急速充電する場合には、バッテリに与える電流が大きくなる結果、充電装置の発熱量が大きくなるため、これを冷却する必要もある。

　本発明は、バッテリ式の作業車両の外部に設置されて、この作業車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置の防塵及び防水性能と冷却性能とを確保することを目的とする。

　本発明は、バッテリを充電するための装置であり、底部、前記底部と対向する上部及び前記底部と前記上部とを接続する側部を有し、かつ交流電力を前記バッテリに供給するための直流電力に変換する電力変換部及び前記電力変換部を制御する制御部を収納する筐体と、前記電力変換部が有する複数の電気部品のうちの一部の電気部品が取り付けられ、かつ複数のフィンを有する放熱部材を収納する放熱部材収納室と、前記電力変換部の他の電気部品及び前記制御部を収納する電気部品収納室と、前記筐体に設けられ、かつ前記放熱部材収納室に気体を導入する第１吸気口及び導入された気体を排出する第１排気口と、前記筐体に設けられ、かつ前記電気部品収納室に気体を導入する第２吸気口及び導入された気体を排出する第２排気口と、前記放熱部材収納室に気体を導入する第１ファン及び前記電気部品収納室に気体を導入する第２ファンと、を含み、前記側部には、前記第１吸気口、前記第２吸気口、前記第１排気口及び前記第２排気口が開口し、前記第２吸気口は、前記第１吸気口よりも前記上部側に開口し、前記第２排気口は前記第１排気口よりも前記上部側に開口する、充電装置である。

　前記第２吸気口に設けられて、着脱できる吸気側フィルタと、前記第２排気口に設けられて、着脱できる排気側フィルタと、を有することが好ましい。

　前記放熱部材が有する前記複数のフィンは、前記気体が流れる方向に向かって延在し、前記第１吸気口の入口側に設けられ、隣接する前記フィン同士の間隔よりも寸法が小さい開口を有する入口側メッシュと、前記第1吸気口及び前記第２吸気口を覆う吸気側防水カバーと前記筐体との間に設けられて前記第１吸気口と前記第２吸気口とを区画し、かつ前記第１メッシュを通過した気体を前記第１吸気口に導く吸気側仕切部材と、前記第１排気口の出口側に設けられ、隣接する前記フィン同士の間隔よりも寸法が小さい開口を有する出口側メッシュと、前記第1排気口及び前記第２排気口を覆う排気側防水カバーと前記筐体との間に設けられて前記第１排気口と前記第２排気口とを区画し、かつ前記第２排気口から排出された気体を前記第２メッシュに導く排気側仕切部材と、を有することが好ましい。

　前記放熱部材が有する前記複数のフィンの端部は前記底部と対向し、前記一部の電気部品が取り付けられる位置は前記フィンの端部よりも前記上部側であることが好ましい。

　前記他の電気部品は、前記底部との間に所定の間隔が設けられて電気部品収納室の内部に配置されることが好ましい。

　前記筐体は、電気部品収納室を前記上部側と前記下部側とに区画する筐体内仕切部材を有し、前記第２吸気口及び前記第２排気口は、前記筐体内仕切部材を挟んで電気部品収納室の前記上部側と前記下部側との両方に開口することが好ましい。

　前記第２ファンは、前記電気部品収納室の前記上部側と前記下部側との両方に気体を導入することが好ましい。

　前記第１ファンは前記第１排気口に設けられて前記放熱部材収納室から気体を吸引し、前記第２ファンは前記第２排気口に設けられて前記電気部品収納室から気体を吸引することが好ましい。

　本発明は、バッテリ式の作業車両の外部に設置されて、この作業車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置の防塵及び防水性能と冷却性能とを確保することができる。

図１は、本実施形態に係る作業車両用充電システムを示す図である。図２は、本実施形態に係るバッテリ式フォークリフトを左側から見た状態を示した側面図である。図３は、本実施形態に係るバッテリ式フォークリフトを左後方斜め上側から見た状態を示した斜視図である。図４は、本実施形態に係る充電装置の斜視図である。図５は、防水カバーを外した状態の充電装置を示す正面図である。図６は、フィルタを示す図である。図７は、防水カバーを外した状態の充電装置を示す背面図である。図８は、フィルタを示す図である。図９は、充電装置を筐体の下部側から見た図である。図１０は、メッシュの拡大図である。図１１は、ヒートシンクの拡大図である。図１２は、筐体の内部を示す正面図である。図１３は、下部収納室の内部を示す平面図である。図１４は、上部収納室の内部を示す平面図である。図１５は、筐体内仕切部材が有する切り欠きを示す図である。図１６は、筐体内仕切部材が有する切り欠きを示す図である。

　本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

　図１は、本実施形態に係る作業車両用充電システムを示す図である。本実施形態においては、作業車両として、バッテリ式フォークリフト１を例として説明するが、作業車両はこれに限定されない。例えば、作業車両は、バッテリからの電力又はエンジン等によって駆動される発電機から得られた電力で駆動されるホイールローダ又は油圧ショベル等であってもよい。

　作業車両用充電システム１００は、バッテリ式フォークリフト１と、充電装置２とを含む。バッテリ式フォークリフト１は、作業車両用バッテリとしてのバッテリ３０及びこのバッテリ３０から供給される電力によって駆動される少なくとも１個の電動機を備える、バッテリ式の作業車両である。少なくとも１個の電動機は、例えば、バッテリ式フォークリフト１を走行させるための電動機である。充電装置２は、建屋ＨＴ内又は建屋ＨＴの軒下等に設置される定置式の装置である。充電装置２は、建屋ＨＴ内の配電盤３から３相交流が供給される。充電装置２は、バッテリ式フォークリフト１のバッテリ３０を急速充電することができる。配電盤３は、例えば柱上トランス４から交流電力が供給される。柱上トランス４は、電力線５を介して変電所から交流電力が供給される。バッテリ式フォークリフト１は、例えば、休憩時間等に充電用コネクタ２３に充電装置２の充電装置側コネクタ２４が接続されて、バッテリ３０が充電される。休憩時間を利用する場合、バッテリ３０は急速充電される。

　図２は、本実施形態に係るバッテリ式フォークリフトを左側から見た状態を示した側面図である。図３は、本実施形態に係るバッテリ式フォークリフトを左後方斜め上側から見た状態を示した斜視図である。以下において、バッテリ式フォークリフト１は、フォーク１３が設けられている側が前方であり、カウンタウエイト２０が設けられている側が後方である。作業車両がバッテリ式フォークリフトでない場合、運転席３４から操作装置としてのハンドル３６に向かう側が前方であり、ハンドル３６から運転席３４に向かう側が後方である。操作装置としては、作業車両の操舵に用いるハンドル３６の他、油圧ショベル又はホイールローダ等においては作業機を操作するための操作レバーも含まれる。

　本実施形態においては、左右とは前方に対する左右をいうものとする。左右方向は、作業車両の本体としての車体１０の幅方向である。上方は、前輪１１及び後輪１２のうち少なくとも３個と接触する平面（接地平面）に直交し、かつ接地平面から前輪１１又は後輪１２の回転中心軸に向かう側である。下方は、前輪１１又は後輪１２の回転中心軸から接地平面に向かう側である。車体１０の前後方向に向かい、かつ車体１０の幅方向中心を通る軸を前後軸といい、前後軸に直交し、設置平面と平行かつ車体１０の左右方向に向かう軸を左右軸という。車体１０の上下方向に向かう軸を上下軸という。上下軸は、前後軸と左右軸との両方に直交する。以下において、平面視とは、上方から見た状態をいうものとする。

＜バッテリ式フォークリフト１の全体構成＞
　バッテリ式フォークリフト１は、車体１０の前方の隅部にそれぞれ前輪１１を備え、車体１０の後方の隅部にそれぞれ後輪１２を備える。バッテリ式フォークリフト１は、前輪１１の後方に設けられた走行用の電動機（走行用電動機）５０によって前輪１１が駆動されることにより走行する。より具体的には、走行用電動機５０の出力は、減速機能を有する動力伝達装置５１を介して両方の前輪１１、１１に伝達されて、これらを駆動する。

　本実施形態において、走行用電動機５０には、例えば、ＰＭ（Permanent　Magnet）型、すなわちローターが永久磁石を有する形式の電動機を用いることができる。ＰＭ型の電動機が走行用電動機５０として用いられる場合、ＳＰＭ（Surface　Permanent　Magnet）型であってもよいし、ＩＰＭ（Interior　Permanent　Magnet）型であってもよい。

　車体１０の前方には、荷物の積み降ろし又は移動を行うためのフォーク１３が設けられている。フォーク１３は、上下方向に沿って設けられたマスト１４に支持されている。フォーク１３は、マスト１４との間に設けたマストシリンダ１５の駆動により、マスト１４に沿って昇降する。図には明示していないが、マスト１４は、その下端部において左右軸回りに回転可能に車体１０に取り付けられている。さらに、マスト１４は、車体１０との間に、図示しないチルトシリンダを備えている。マスト１４は、チルトシリンダの駆動により、車体１０に対して前傾姿勢又は後傾姿勢をとることが可能である。

　車体１０の後端部には、カウンタウエイト２０が設けられている。このように、バッテリ式フォークリフト１は、カウンタバランス型のフォークリフトであるが、これに限定されるものではない。カウンタウエイト２０は、フォーク１３が荷物を支持した場合に釣り合いをとるためのウエイトである。カウンタウエイト２０は、例えば、金属が用いられるがこれに限定されるものではない。カウンタウエイト２０は、車体１０において後輪１２の上方となる部位から後端にわたる部位に配設してある。

　バッテリ式フォークリフト１は、アクセルペダル３７、ブレーキペダル３８及び進行方向切替レバー３９を備えている。アクセルペダル３７は、走行用電動機５０の出力及び回転方向を制御する操作用の部材である。ブレーキペダル３８は、バッテリ式フォークリフト１を停止させるための操作用の部材である。進行方向切替レバー３９は、バッテリ式フォークリフト１の進行方向を前方又は後方のいずれか一方に切り替えるための操作用の部材である。バッテリ式フォークリフト１は、充電用コネクタ２３を備えている。充電用コネクタ２３は、バッテリ３０を充電する際に、図１に示す充電装置２の充電装置側コネクタ２４が接続される。充電用コネクタ２３は、充電装置側コネクタ２４が接続されないときには、防水のための蓋が取り付けられる。

　図３に示すように、バッテリ式フォークリフト１は、ハンドル３６の前方に、表示装置としての表示パネル５２を備えている。表示パネル５２は、バッテリ式フォークリフト１に対して様々な設定をするための入力部と、バッテリ式フォークリフト１の状態等に関する情報を表示する表示部とを有している。バッテリ式フォークリフト１のオペレータは、表示パネル５２を介して、バッテリ式フォークリフト１に対して様々な設定をする。表示パネル５２の表示部に表示されるバッテリ式フォークリフト１の状態等に関する情報としては、例えば、バッテリ３０の状態又はマストシリンダ１５等に供給される作動油の油圧等である。作動油は後述する荷役用電動機５５により駆動される油圧ポンプ５６から供給される。車載制御装置６０は、走行用電動機５０及び荷役用電動機５５を制御する。

＜充電装置２の構造＞
　図４は、本実施形態に係る充電装置の斜視図である。図５は、防水カバーを外した状態の充電装置を示す正面図である。図６は、フィルタを示す図である。図７は、防水カバーを外した状態の充電装置を示す背面図である。図８は、フィルタを示す図である。充電装置２は、図５に示すように、筐体２Ｃ内に、制御部７０、充電装置用電源７１、起動信号生成部７２及び電力変換部７３が収納される。

　制御部７０は、電力変換部７３を制御する。充電装置用電源７１は、図２に示すバッテリ式フォークリフト１が搭載するバッテリ３０から供給される電力を変圧（本実施形態では降圧）して、制御部７０に供給する。起動信号生成部７２は、図２に示す車載制御装置６０を起動させるための信号を生成し、バッテリ式フォークリフト１の電源装置に送信する。

　電力変換部７３は、バッテリ３０に供給するため、交流電力を直流電力に変換する。電力変換部７３は、ダイオード７３Ｄと、スイッチング素子７３ＳＷと、整流部７３Ｔとを含む。ダイオード７３Ｄは、交流電源からの三相交流を整流する。スイッチング素子７３ＳＷは、制御部７０によって所定のタイミングでＯＮ－ＯＦＦされることにより、充電装置２が一定の値の電流を出力するように定電流制御される。整流部７３Ｔは、トランスを備えており、スイッチング素子７３ＳＷが出力した電流を変圧（本実施形態では降圧）して出力する。筐体２Ｃは、底部２ＣＢ、底部２ＣＢと対向する上部２ＣＴ及び底部２ＣＢと上部２ＣＴとを接続する側部２ＣＳを有する。

　筐体２Ｃの形状は、立方体形状である。すなわち、底部２ＣＢ及び上部２ＣＴは平面視が長方形（正方形を含む）であり、両者を接続する４個の側部２ＣＳも、平面視が長方形（正方形を含む）である。本実施形態において、底部２ＣＢ、上部２ＣＴ及び４個の側部２ＣＳは、いずれも平板の部材である。筐体２Ｃの底部２ＣＢには、複数の脚部ＬＧが取り付けられている。筐体２Ｃは、４個の側部２ＣＳのうちの１個に、非常停止スイッチ７５と、ランプ７５Ｌと、状態表示ランプ７５ＩＧとが設けられている。状態表示ランプ７５ＩＧは、例えば、バッテリ３０の充電の進行状況を示す。

　非常停止スイッチ７５、ランプ７５Ｌ及び状態表示ランプ７５ＩＧが設けられる側部２ＣＳは、充電装置を操作する作業者に向けて配置される。非常停止スイッチ７５、ランプ７５Ｌ及び状態表示ランプ７５ＩＧが設けられる側部２ＣＳＦを、便宜上前側部２ＣＳＦともいう。また、前側部２ＣＳＦと対向する側部２ＣＳＲを、便宜上後側部２ＣＳＲともいう。筐体２Ｃの外側、より具体的には、前側部２ＣＳＦに防水カバー２ＦＣが設けられており、後側部２ＣＳＲに防水カバー２ＲＣが設けられている。

　図５に示すように、筐体２Ｃの内部は、放熱部材収納室２ＣＨと、電気部品収納室２ＣＥとに分けられている。本実施形態において、電気部品収納室２ＣＥは、筐体内仕切部材８５によって、筐体２Ｃの上部２ＣＴ側と下部２ＣＢ側とに区画されている。筐体内仕切部材８５は、板状の部材である。筐体内仕切部材８５が区画した筐体２Ｃの上部２ＣＴ側を上部収納室２ＣＵと呼び、下部２ＣＢ側を下部収納室２ＣＤと呼ぶ。なお、筐体内仕切部材８５を有さず、電気部品収納室２ＣＥが２つに区画されていなくてもよい。また、電気部品収納室２ＣＥが３以上に区画されていてもよい。

　放熱部材収納室２ＣＨは、筐体２Ｃの内部に設けられたダクト８４で囲まれた空間である。放熱部材収納室２ＣＨは、放熱部材としてのヒートシンク８３を収納する。ヒートシンク８３は、電力変換部７３が有する複数の電気部品のうち、一部の電気部品が取り付けられる。本実施形態では、ダイオード７３Ｄ及びスイッチング素子７３ＳＷが取り付けられる。ヒートシンク８３は、一方向に延在する複数のフィン８３Ｆと、複数のフィン８３Ｆが取り付けられる基部８３Ｂとを有している。本実施形態において、それぞれのフィン８３Ｆは、前側部２ＣＳＦから後側部２ＣＳＲに向かう方向に延在している。複数のフィン８３Ｆの基部８３Ｂとは反対側の端部８３ＦＴは、底部２ＣＢと対向している。

　電気部品収納室２ＣＥは、電力変換部が有する複数の電気部品のうち、他の電気部品、すなわちヒートシンク８３に取り付けられたもの以外の電気部品と、制御部７０とを収納する。ヒートシンク８３に取り付けられたもの以外の電気部品としては、整流部７３Ｔが有するトランス等がある。この他に、電気部品収納室２ＣＥは、充電装置用電源７１及び起動信号生成部７２を収納する。上部収納室２ＣＵには、制御部７０、充電装置用電源７１及び起動信号生成部７２が収納される。下部収納室２ＣＤには、整流部７３Ｔが収納される。

　図５に示すように、筐体２Ｃの一部である前側部２ＣＳＦには、第１吸気口８１と、第２吸気口８２とが設けられている。このように、本実施形態において、第１吸気口８１及び第２吸気口８２は、筐体２Ｃの同一の側部、すなわち前側部２ＣＳＦに設けられている。本実施形態において、第１吸気口８１及び第２吸気口８２は、いずれも１個である。これらは筐体２Ｃの幅方向にオフセットされて上下に配置される。幅方向は、上下方向と直交する方向である。第１吸気口８１及び第２吸気口８２をこのように配置することにより、筐体２Ｃ内において、気体を通過させたい場所に導入しやすくなる。なお、第１吸気口８１及び第２吸気口８２の数及び配置は限定されない。

　第１吸気口８１は、放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入する開口である。第１吸気口８１は、ヒートシンク８３が有する複数のフィン８３Ｆの間に気体を導入する。第２吸気口８２は、前側部２ＣＳＦに設けられ、かつ電気部品収納室２ＣＥに気体を導入する開口である。第２吸気口８２は、上部収納室２ＣＵ及び下部収納室２ＣＤの両方に気体を導入する。このため、筐体内仕切部材８５を跨ぎ、筐体内仕切部材８５の一方の面側と他方の面側との両方に開口している。このような構造により、第２吸気口８２は、筐体内仕切部材８５で仕切られた両方の電気部品収納室２ＣＥに機体を導入することができる。図４に示す防水カバー２ＦＣは、第１吸気口８１及び第２吸気口８２を覆う。防水カバー２ＦＣを、適宜吸気側防水カバー２ＦＣという。吸気側防水カバー２ＦＣは、雨又は雪等が第１吸気口８１又は第２吸気口８２から筐体２Ｃの内部に浸入することを抑制する。

　図６に示すように、第２吸気口８２には、吸気側フィルタＦＬｉが設けられる。吸気側フィルタＦＬｉは、第２吸気口８２から筐体２Ｃの内部に塵等が入り込むことを抑制する。吸気側フィルタＦＬｉは、例えば、ボルトＢＬによって筐体２Ｃの一部である前側部２ＣＳＦに取り付けられている。ボルトＢＬを取付け又は取り外しすることにより、吸気側フィルタＦＬｉを第２吸気口８２に着脱することができる。吸気側フィルタＦＬｉを第２吸気口８２に着脱できるようにすることで、吸気側フィルタＦＬｉが目詰まりしたり、使用環境によって吸気側フィルタＦＬｉの仕様、例えば、目の細かさを変更したりすることができる。

　図５に示すように、筐体２Ｃの一部である前側部２ＣＳＦには、第１吸気口８１と第２吸気口８２とを区画する吸気側仕切部材８６が設けられる。図４に示す吸気側防水カバー２ＦＣが前側部２ＣＳＦに取り付けられると、吸気側仕切部材８６は、吸気側防水カバー２ＦＣと筐体２Ｃとの間に設けられて、第１吸気口８１と第２吸気口８２とを区画することになる。吸気側仕切部材８６は、筐体２Ｃの底部２ＣＢ側が開口している。後述するように、この開口している部分にはメッシュが取り付けられる。吸気側仕切部材８６は、前述したメッシュを通過した気体を第１吸気口８１に導く。

　図７に示すように、筐体２Ｃの一部である後側部２ＣＳＲには、第１排気口８７Ｈと、第２排気口８８Ｈとが設けられている。このように、本実施形態において、第１排気口８７Ｈ及び第２吸気口８８Ｈは、筐体２Ｃの同一の側部、すなわち後側部２ＣＳＲに設けられている。本実施形態において、第１排気口８７Ｈ及び第２排気口８８Ｈは、いずれも１個である。これらは筐体２Ｃの幅方向にオフセットされて上下に配置される。第１排気口８７Ｈ及び第２排気口８８Ｈをこのように配置することにより、第１吸気口８１及び第２吸気口８２から筐体２Ｃ内に導入された気体を排出させやすくなる。なお、第１排気口８７Ｈ及び第２排気口８８Ｈの数及び配置は限定されない。

　第１吸気口８１と第１排気口８７Ｈとは互いに対向した位置に配置される。このような構造により、第１吸気口８１からヒートシンク８３に導入された気体は、第１排気口８７Ｈから効率よく排出される。

　第１排気口８７Ｈは、放熱部材収納室２ＣＨから気体を排出する開口である。第１排気口８７Ｈは、ヒートシンク８３が有する複数のフィン８３Ｆの間から気体を排出する。第２排気口８８Ｈは、後側部２ＣＳＲに設けられ、かつ電気部品収納室２ＣＥから気体を排出する開口である。第２排気口８８Ｈは、上部収納室２ＣＵ及び下部収納室２ＣＤの両方から気体を排出する。図４に示す防水カバー２ＲＣは、第１排気口８７Ｈ及び第２排気口８８Ｈを覆う。防水カバー２ＲＣを、適宜排気側防水カバー２ＲＣという。排気側防水カバー２ＲＣは、雨又は雪等が第１排気口８７Ｈ又は第２排気口８８Ｈから筐体２Ｃの内部に浸入することを抑制する。

　図７に示すように、第２排気口８８Ｈには、排気側フィルタＦＬｅが設けられる。排気側フィルタＦＬｅは、第２排気口８８Ｈから筐体２Ｃの内部に塵等が入り込むことを抑制する。排気側フィルタＦＬｅは、例えば、ボルトＢＬによって筐体２Ｃの一部である後側部２ＣＳＲに取り付けられている。ボルトＢＬを取付け又は取り外しすることにより、排気側フィルタＦＬｅを第２排気口８８Ｈに着脱することができる。排気側フィルタＦＬｅを第２排気口８８Ｈに着脱できるようにすることで、排気側フィルタＦＬｅが目詰まりしたり、使用環境によって排気側フィルタＦＬｅの仕様、例えば、目の細かさを変更したりすることができる。

　第１排気口８７Ｈには、第１ファン８７が設けられる。第２排気口８８Ｈには、第２ファン８８が設けられる。第１ファン８７は放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入する。第２ファン８８は、電気部品収納室２ＣＥに気体を導入する。具体的には、第１ファン８７は、放熱部材収納室２ＣＨから気体を吸引することによって、第１吸気口８１から放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入し、第１排気口８７Ｈから排出する。第２ファン８８は、電気部品収納室２ＣＥから気体を吸引することによって第２吸気口８２から電気部品収納室２ＣＥに気体を導入し、第２排気口８８Ｈから排出する。なお、第１ファン８７と第２ファン８８とは、それぞれ放熱部材収納室２ＣＨと電気部品収納室２ＣＥとに気体を送り込んでもよい。

　第１ファン８７によって第１吸気口８１から吸引された機体は、第１排気口８７Ｈに向かって流れる。前述したように、放熱部材収納室２ＣＨには、図５に示すヒートシンク８３が収納されている。ヒートシンク８３が備える複数のフィン８３Ｆは、第１吸気口８１から第１排気口８７Ｈに向かって延在している。すなわち、複数のフィン８３Ｆは、気体が放熱部材収納室２ＣＨ内を流れる方向に向かって延在している。このような構造により、第１ファン８７が気体を吸引すると、隣接するフィン８３Ｆの間を気体が流れるので、ヒートシンク８３を効率的に冷却することができる。

　充電装置２は、放熱部材収納室２ＣＨ及び電気部品収納室２ＣＥを有し、さらに、放熱部材収納室２ＣＨに気体を導入する第１吸気口８１、第１ファン８７及び導入された気体を排出する第１排気口８７Ｈと、電気部品収納室２ＣＥに気体を導入する第２吸気口８２、第２ファン８８及び導入された気体を排出する第２排気口８８Ｈと、を有している。このような構造により、第１ファン８７はヒートシンク８３を集中して冷却でき、第２ファン８８は電気部品収納室２ＣＥに配置された電気部品を集中して冷却することができる。その結果、ヒートシンク８３に取り付けられた電気部品及び電気部品収納室２ＣＥ内の電気部品は、いずれも効率よく冷却される。

　図７、図８に示すように、筐体２Ｃの一部である後側部２ＣＳＲには、第１排気口８７Ｈと第２排気口８８Ｈとを区画する排気側仕切部材８９が設けられる。図４に示す排気側防水カバー２ＲＣが後側部２ＣＳＲに取り付けられると、排気側仕切部材８９は、排気側防水カバー２ＲＣと筐体２Ｃとの間に設けられて、第１排気口８７Ｈと第２排気口８８Ｈとを区画することになる。排気側仕切部材８９は、筐体２Ｃの底部２ＣＢ側が開口している。後述するように、この開口している部分にはメッシュが取り付けられる。排気側仕切部材８９は、第１排気口８７Ｈから排出された気体を前述したメッシュから排気側防水カバー２ＲＣの外部に排出する。

　後側部２ＣＳＲは、第１ファン８７及び第２ファン８８の両方から気体が排出される。このため、両者から排出された気体が干渉し合って、放熱部材収納室２ＣＨ及び電気部品収納室２ＣＥから気体を排出する効率（排出効率）が低下する可能性がある。排気側仕切部材８９は、排気側防水カバー２ＲＣと後側部２ＣＳＲとの間で、第１ファン８７が存在する空間と第２ファン８８が存在する空間とを区画する。このような構造により、第１ファン８７から排出された気体と第２ファン８８から排出された気体との干渉を抑制できるので、排出効率の低下を抑制することができる。その結果、放熱部材収納室２ＣＨの内部及び電気部品収納室２ＣＥの内部を効率よく冷却することができる。特に、急速充電時には電力変換部７３等の発熱量が多くなるので効果的である。

　図２に示すバッテリ式フォークリフト１が備えるバッテリ３０を急速充電するときには、充電装置２の電力変換部７３、特にダイオード７３Ｄ及びスイッチング素子７３ＳＷのスイッチング時における発熱量が大きくなる。本実施形態の充電装置２は、電力変換部７３を始めとして、制御部７０及び充電装置用電源７１等の筐体２Ｃの内部に収納される機器類を効率的に冷却できるので、バッテリ３０を急速充電する際には特に好ましい。

　図９は、充電装置を筐体の下部側から見た図である。図１０は、メッシュの拡大図である。図１１は、ヒートシンクの拡大図である。底部２ＣＢには、４本の脚部ＬＧを有している。脚部ＬＧが充電装置２の設置対象と接する。吸気側防水カバー２ＦＣ及び排気側防水カバー２ＲＣは、筐体２Ｃの底部２ＣＢ側が開口している。吸気側防水カバー２ＦＣ側の開口は、吸気側防水カバー２ＦＣの外側であって、吸気側防水カバー２ＦＣと前側部２ＣＳＦとの間に設けられている吸気側仕切部材８６によって、２つに区画される。図５に示す第１吸気口８１側の開口には、メッシュ（以下吸気側メッシュという）ＭＳｉが設けられている。第１吸気口８１側ではない開口（以下、フィルタ側開口という）２ＦＣＨは、吸気側フィルタＦＬｉが設けられる空間につながっている。フィルタ側開口２ＦＣＨは、筐体２Ｃの外部の気体を通過させて、吸気側フィルタＦＬｉに導く。

　吸気側仕切部材８６は、吸気側防水カバー２ＦＣ側の開口を２つに仕切り、かつ図５に示すように第１吸気口８１と第２吸気口８２とを区画する。このような構造により、第１吸気口８１と、吸気側フィルタＦＬｉが取り付けられた第２吸気口８２とに導かれる気体の干渉が抑制される。その結果、吸気側仕切部材８６は、気体の干渉によって第１吸気口８１及び第２吸気口８２の吸入効率の低下を抑制できるので、ヒートシンク８３に取り付けられた電気部品及び電気部品収納室２ＣＥ内の電気部品を効率よく冷却することができる。

　排気側防水カバー２ＲＣ側の開口は、排気側防水カバー２ＲＣと後側部２ＣＳＲとの間に設けられている排気側仕切部材８９によって、２つに区画される。図７に示す第１排気口８７Ｈ側の開口には、メッシュ（以下排気側メッシュという）ＭＳｅが設けられている。第１排気口８７Ｈ側ではない開口（以下、フィルタ側開口という）２ＲＣＨは、排気側フィルタＦＬｅが設けられる空間につながっている。フィルタ側開口２ＲＣＨは、排気側フィルタＦＬｅから排出された気体を通過させて、筐体２Ｃの外部に放出する。

　吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅは、第１吸気口８１又は第１排気口８７Ｈから放熱部材収納室２ＣＨ内に塵等が入り込むことを抑制する。放熱部材収納室２ＣＨ内に塵等が入り込むと、ヒートシンク８３が備える複数のフィン８３Ｆの間に捕捉される可能性がある。すると、フィン８３Ｆ間の断面積（フィン８３Ｆが延在する方向と直交する断面の面積）を小さくする可能性がある。結果として、放熱部材収納室２ＣＨ内に入り込んだ塵等が、フィン８３Ｆ間を流れる気体の抵抗になって、気体によるヒートシンク８３の冷却効率を低下させる可能性がある。

　吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅは、例えば、図１０に示すように、金属又は樹脂等の線材ＷＲを編んだ網状の部材である。隣接する線材ＷＲ同士で囲まれる部分が、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨである。吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅは、複数の開口ＭＨを有している。本実施形態では、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨの寸法を、図１１に示すヒートシンク８３の隣接するフィン８３Ｆ同士の間隔Ｐｈよりも小さくしている。吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨの寸法は、本実施形態では隣接する線材ＷＲの間隔Ｐｍとする。フィン８３Ｆ同士の間隔Ｐｈは、隣接するフィン８３Ｆ間の距離の最小値である。

　吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨの寸法としての間隔Ｐｍと、隣接するフィン８３Ｆ同士の間隔Ｐｈとの関係を、Ｐｍ＜Ｐｈとすることにより、隣接するフィン８３Ｆ同士の間隔Ｐｈよりも小さい塵は、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅによって捕捉される。その結果、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅは、ヒートシンク８３が備える複数のフィン８３Ｆの間に塵が入り込むことを抑制できるので、気体によるヒートシンク８３の冷却効率の低下を抑制できる。

（ファンの制御について）
　図１に示す車載制御装置６０は、充電装置２の制御部７０を介して第１ファン８７及び第２ファン８８を制御する。例えば、第２ファン８８を駆動する電流が増加すると、吸気側フィルタＦＬｉ及び排気側フィルタＦＬｅの少なくとも一方の目詰まりが進行している判断できる。車載制御装置６０は、第２ファン８８を駆動する電流が所定の閾値以上になった場合には、吸気側フィルタＦＬｉ及び排気側フィルタＦＬｅを交換する時期であるとして、例えば、図３に示す表示パネル５２にフィルタの交換時期であることを表示させてもよい。このようにすれば、バッテリ式フォークリフト１のオペレータ等は、吸気側フィルタＦＬｉ及び排気側フィルタＦＬｅの交換時期を容易に把握することができる。

　また、第１ファン８７を駆動する電流が増加すると、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨの少なくとも一方の目詰まりが進行している判断できる。図２に示す車載制御装置６０は、第１ファン８７駆動する電流が所定の閾値以上になった場合には、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨを清掃する時期であるとして、例えば、図５に示す表示パネル５２にメッシュの清掃時期であることを表示させてもよい。このようにすれば、バッテリ式フォークリフト１のオペレータ等は、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅの開口ＭＨの清掃時期を容易に把握することができる。

（筐体２Ｃ内部の構造の詳細）
　図１２は、筐体の内部を示す正面図である。図１３は、下部収納室の内部を示す平面図である。図１４は、上部収納室の内部を示す平面図である。図１２に示すように、ヒートシンク８３が有する複数のフィン８３Ｆの端部８３ＦＴは、底部２ＣＢと対向している。ヒートシンク８３に取り付けられる電気部品、すなわち図１３に示す電力変換部７３が備えるダイオード７３Ｄ及びスイッチング素子７３ＳＷが取り付けられる位置は、フィン８３Ｆの端部よりも上部２ＣＴ側である。このような構造により、仮に底部２ＣＢに水等が溜まった場合でも、ダイオード７３Ｄ及びスイッチング素子７３ＳＷに水等が接触する可能性を低減することができる。

　電力変換部７３が備える他の電気部品、本実施形態では整流部７３Ｔは、底部２ＣＢとの間に所定の間隔が設けられて、電気部品収納室２ＣＥの下部収納室２ＣＤ内に配置される。本実施形態では、底部２ＣＢに設置台９０を設けて、設置台９０の上面９０Ｔに整流部７３Ｔの下面７３ＴＢを取り付ける。底部２ＣＢから設置台９０の上面９０Ｔまでの距離ｈｔが前述した所定の間隔の大きさとなる。このような構造により、仮に底部２ＣＢに水等が溜まった場合でも、整流部７３Ｔに水等が接触する可能性を低減することができる。

　図１３に示すように、ダクト８４は、一部に切り欠き８４Ｃを有している。切り欠き８４Ｃは、図１２に示す筐体２Ｃの上部２ＣＴ側に設けられている。切り欠き８４Ｃの部分は、ヒートシンク８３が露出している。切り欠き８４Ｃによって露出したヒートシンク８３に、ダイオード７３Ｄ及びスイッチング素子７３ＳＷが取り付けられる。図１３に示すように、ダクト８４は、前側部２ＣＳＦと後側部２ＣＳＲとに接続されている。このような構造により、図１２に示す第１吸気口８１から導入した気体の漏洩を抑制して、ヒートシンク８３のフィン８３Ｆの間に確実に気体を流すことができる。切り欠き８４Ｃとヒートシンク８３との間は、例えば、シール剤等で封止されていてもよい。このようにすれば、ダクト８４からの気体の漏洩をより確実に抑制できるので、ヒートシンク８３のフィン８３Ｆの間により確実に気体を流すことができる。

　図１２に示すように、第２吸気口８２及び第２排気口８８Ｈは、筐体内仕切部材８５を挟んで電気部品収納室２ＣＥの上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方に開口している。また、図１２に示すように、第２吸気口８２は、第１吸気口８１よりも上部２ＣＴ側に開口している。第２排気口８８Ｈは、第１排気口８７Ｈよりも上部２ＣＴ側に開口している。筐体内仕切部材８５は筐体２Ｃ内の高さ方向の中央部近傍に配置されるので、第２吸気口８２及び第２排気口８８Ｈの配置を前述したようにすることで、これらを上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方に開口させやすくなる。筐体２Ｃ内の高さ方向とは、筐体２Ｃの底部２ＣＢから上部２ＣＴに向かう方向である。

　第２ファン８８は、電気部品収納室２ＣＥの上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方に気体を導入する。本実施形態では、第２ファン８８は、第２排気口８８Ｈに取り付けられて電気部品収納室２ＣＥの上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方から気体を吸引する。このようにすることで、第２吸気口８２から、上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方に気体が導入される。また、１個の第２ファン８８によって上部収納室２ＣＵと下部収納室２ＣＤとの両方に気体を導入できるので、第２ファン８８の数を低減できる。

　本実施形態において、図１４に示すように、充電装置用電源７１と制御部７０及び起動信号生成部７２とは、筐体２の幅方向に並んで配置されている。第２ファン８８は、図１４に示すように、充電装置用電源７１側に設けられ、これと対向している。第２ファン８８は、第２排気口８８Ｈに取り付けられるため、第２排気口８８Ｈも、充電装置用電源７１側に設けられ、これと対向している。一般に充電装置用電源７１は、制御部７０及び起動信号生成部７２と比較すると発熱量が大きい。本実施形態においては、図１２に示すように、筐体２Ｃの同一の前側部２ＣＳＦ側又は後側部２ＣＳＲ側から見た場合、第２吸気口８２と第２ファン８８とは、筐体２の幅方向にオフセットしており、さらに、第２ファン８８及び第２排気口８８Ｈは、充電装置用電源７１側に設けられている。このような構造により、第２吸気口８２から筐体２Ｃ内に導入された気体を、より発熱量の大きい電気部品側に流すことができる。その結果、筐体２Ｃ内に配置される複数の電気部品のうち、相対的に発熱量の大きい電気部品の冷却効率が向上する。

　第２排気口８８Ｈが上部収納室２ＣＵに開口する大きさと下部収納室２ＣＤに開口する大きさとを調整することにより、上部収納室２ＣＵに導入される気体の流量と下部収納室２ＣＤに導入される気体の流量とを調整することができる。第２吸気口８２が上部収納室２ＣＵに開口する大きさと下部収納室２ＣＤに開口する大きさとを調整しても、上部収納室２ＣＵに導入される気体の流量と下部収納室２ＣＤに導入される気体の流量とを調整することができる。

　図１５及び図１６は、筐体内仕切部材が有する切り欠きを示す図である。図１４に示すように、筐体内仕切部材８５は、制御部７０と、充電装置用電源７１と、起動信号生成部７２とを搭載している。筐体内仕切部材８５は、前側部２ＣＳＦ側と後側部２ＣＳＲ側とに、それぞれ切り欠き８５ＣＦと切り欠き８５ＣＲとを有する。前側部２ＣＳＦ側の切り欠き８５ＣＦは、図１５に示すように第２吸気口８２と対向する位置に設けられている。後側部２ＣＳＲ側の切り欠き８５ＣＲは、図１６に示すように第２ファン８８が収まるように設けられている。第２ファン８８は、第２排気口８８Ｈに取り付けられるので、後側部２ＣＳＲ側の切り欠き８５ＣＲは、第２排気口８８Ｈと対向する位置に設けられる。

　図４に示す吸気側防水カバー２ＦＣ又は排気側防水カバー２ＲＣと筐体２Ｃとの隙間から仮に水等が入り込んだ場合、この水は、前側部２ＣＳＦ又は後側部２ＣＳＲの外側に接触する。前側部２ＣＳＦ又は後側部２ＣＳＲの外側に接触した水は、これらに沿って充電装置２の底部２ＣＢに向かって流れて、充電装置２の設置面に滴下する。前述した隙間から入り込んだ水が、第２吸気口８２又は第２排気口８８Ｈから筐体２Ｃの内部に入り込んだとする。この水は、前側部２ＣＳＦ側の切り欠き８５ＣＦ又は後側部２ＣＳＲ側の切り欠き８５ＣＲを通って前側部２ＣＳＦ又は後側部２ＣＳＲの内側に接触する。前側部２ＣＳＦ又は後側部２ＣＳＲの外側に接触した水は、これらに沿って充電装置２の底部２ＣＢに向かって流れた後、底部２ＣＢと前側部２ＣＳＦ、後側部２ＣＳＲ又はその他の側部２ＣＳとの間から充電装置２の設置面に滴下する。前側部２ＣＳＦ又は後側部２ＣＳＲと他の側部２ＣＳとの間から筐体２Ｃ内に入り込んだ水も、これらの内側に接触した後、底部２ＣＢに向かって流れて、底部２ＣＢと前側部２ＣＳＦ、後側部２ＣＳＲ又はその他の側部２ＣＳとの間から充電装置２の設置面に滴下する。

　このように、充電装置２は、水等が筐体２Ｃ内に入り込んだとしても、その水等を外部に排出できるので、筐体２Ｃの内部に収納された電気部品の耐久性低下を抑制できる。なお、筐体２Ｃ内に入り込んだ水等を効率よく外部に排出するため、底部２ＣＢに開口を設けてもよい。このようにすれば、底部２ＣＢの内側に移動した水等は、前述した開口から筐体２Ｃの外部に容易に排出される。

　充電装置２は、吸気側防水カバー２ＦＣ又は排気側防水カバー２ＲＣと、吸気側フィルタＦＬｉ及び排気側フィルタＦＬｅと、吸気側メッシュＭＳｉ及び排気側メッシュＭＳｅとにより、防塵性能及び防水性能を確保することができる。また、充電装置２は、第１ファン８７がヒートシンク８３を冷却し、第２ファン８８が電気部品収納室２ＣＥ内に配置された電気部品を強制的に冷却するので、これらの冷却も確保できる。

　以上、本実施形態を説明したが、上述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、上述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１　バッテリ式フォークリフト
２ＦＣＨ、２ＲＣＨ　フィルタ側開口
２　充電装置
２Ｃ　筐体
２ＣＢ　底部
２ＣＤ　下部収納室
２ＣＨ　放熱部材収納室
２ＣＳＲ　側部（後側部）
２ＣＴ　上部
２ＣＵ　上部収納室
２ＣＳＦ　側部（前側部）
２ＣＳ　側部
２ＦＣ　防水カバー（吸気側防水カバー）
２ＲＣ　防水カバー（排気側防水カバー）
２ＣＥ　電気部品収納室
６　交流電源
１０　車体
１３　フォーク
２３　充電用コネクタ
２４　充電装置側コネクタ
３０　バッテリ
３１　バッテリケース
３４　運転席
８１　第１吸気口
８２　第２吸気口
８３　ヒートシンク
８３Ｆ　フィン
８３ＦＴ　端部
８４　ダクト
８５　筐体内仕切部材
８６　吸気側仕切部材
８７　第１ファン
８７Ｈ　第１排気口
８８　第２ファン
８８Ｈ　第２排気口
８９　排気側仕切部材
１００　作業車両用充電システム
ＦＬｅ　排気側フィルタ
ＦＬｉ　吸気側フィルタ
ＭＳｅ　排気側メッシュ
ＭＳｉ　吸気側メッシュ

Claims

　バッテリを充電するための装置であり、
　底部、前記底部と対向する上部及び前記底部と前記上部とを接続する側部を有し、かつ交流電力を前記バッテリに供給するための直流電力に変換する電力変換部及び前記電力変換部を制御する制御部を収納する筐体と、
　前記電力変換部が有する複数の電気部品のうちの一部の電気部品が取り付けられ、かつ複数のフィンを有する放熱部材を収納する放熱部材収納室と、
　前記電力変換部の他の電気部品及び前記制御部を収納する電気部品収納室と、
　前記筐体に設けられ、かつ前記放熱部材収納室に気体を導入する第１吸気口及び導入された気体を排出する第１排気口と、
　前記筐体に設けられ、かつ前記電気部品収納室に気体を導入する第２吸気口及び導入された気体を排出する第２排気口と、
　前記放熱部材収納室に気体を導入する第１ファン及び前記電気部品収納室に気体を導入する第２ファンと、を含み、
　前記側部には、前記第１吸気口、前記第２吸気口、前記第１排気口及び前記第２排気口が開口し、前記第２吸気口は、前記第１吸気口よりも前記上部側に開口し、前記第２排気口は前記第１排気口よりも前記上部側に開口する、充電装置。
　前記第２吸気口に設けられて、着脱できる吸気側フィルタと、
　前記第２排気口に設けられて、着脱できる排気側フィルタと、
　を有する、請求項１に記載の充電装置。
　前記放熱部材が有する前記複数のフィンは、前記気体が流れる方向に向かって延在し、
　前記第１吸気口の入口側に設けられ、隣接する前記フィン同士の間隔よりも寸法が小さい開口を有する入口側メッシュと、
　前記第１吸気口及び前記第２吸気口を覆う吸気側防水カバーと前記筐体との間に設けられて前記第１吸気口と前記第２吸気口とを区画し、かつ前記第１メッシュを通過した気体を前記第１吸気口に導く吸気側仕切部材と、
　前記第１排気口の出口側に設けられ、隣接する前記フィン同士の間隔よりも寸法が小さい開口を有する出口側メッシュと、
　前記第１排気口及び前記第２排気口を覆う排気側防水カバーと前記筐体との間に設けられて前記第１排気口と前記第２排気口とを区画し、かつ前記第２排気口から排出された気体を前記第２メッシュに導く排気側仕切部材と、
　を有する、請求項１又は２に記載の充電装置。
　前記放熱部材が有する前記複数のフィンの端部は前記底部と対向し、前記一部の電気部品が取り付けられる位置は前記フィンの端部よりも前記上部側である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充電装置。
　前記他の電気部品は、前記底部との間に所定の間隔が設けられて電気部品収納室の内部に配置される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の充電装置。
　前記筐体は、電気部品収納室を前記上部側と前記下部側とに区画する筐体内仕切部材を有し、
　前記第２吸気口及び前記第２排気口は、前記筐体内仕切部材を挟んで電気部品収納室の前記上部側と前記下部側との両方に開口する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の充電装置。
　前記第２ファンは、前記電気部品収納室の前記上部側と前記下部側との両方に気体を導入する、請求項６に記載の充電装置。
　前記第１ファンは前記第１排気口に設けられて前記放熱部材収納室から気体を吸引し、前記第２ファンは前記第２排気口に設けられて前記電気部品収納室から気体を吸引する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の充電装置。