説明

パワーコンディショナ装置および太陽光発電システム

【課題】排気口から排気された空気が吸気口に回り込むことを抑制するとともに、十分な吸気風量を確保する。
【解決手段】取り付け面1に取り付けられるパワーコンディショナ装置100であって、
内部に直流電力を交流電力に変換する電気機器が設置され、かつ取り付け面1に対向する背面部11を有する筐体10と、筐体10の背面部11に設けられ、かつ筐体10の外部から内部に空気を吸気する内部吸気口11aと、この内部吸気口11aを覆うように筐体10の背面部11に設けられたカバーボックス部20と、カバーボックス部20の側面部21に設けられ、かつ内部吸気口11aを介して筐体10内に取り込まれる空気を吸気する吸気口21aと、筐体10の底面部12に設けられ、かつ吸気口21aから吸気された空気を筐体10外に排気する排気口12aと、を備えることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パワーコンディショナ装置および太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽光発電システムには、太陽電池のほか、太陽電池により発電された直流電力を交流電力に変換(DC/AC変換)するパワーコンディショナ装置が用いられる。このパワーコンディショナ装置は、所定の取り付け面(家屋の壁、収納ボックスの内側面など)に取り付けた状態で使用されることが想定される。
【0003】
なお、特許文献1には、複数の電力変換ユニットが格納される電力変換盤においてファンの数を最小限に抑えて各電力変換ユニットに必要風量を確保する電力変換装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−15454号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
壁掛け型のパワーコンディショナ装置の場合、パワーコンディショナ装置の排気口から排気された空気が、吸気口に回り込んでパワーコンディショナ装置内に再度吸入されて、パワーコンディショナ装置の内部温度が上昇するおそれがある。
【0006】
このことについて図6を用いて詳しく説明する。図6は、従来のパワーコンディショナ装置の背面側からみた斜視図を示している。図6に示すように、筐体80の正面には扉83が設けられ、一方、筐体80の背面部81の四隅には、パワーコンディショナ装置を壁等の取り付け面に取り付けるための固定部材84が設けられている。
【0007】
このパワーコンディショナ装置では、筐体80の背面部81に内部吸気口(図示せず)が設けられ、この内部吸気口を覆うようにカバーボックス部85が取り付けられている。カバーボックス部85の下面には、下方から外部の空気を吸気する吸気口91が設けられている。吸気口91からカバーボックス部85内に吸気された空気は、背面部81の内部吸気口を通って筐体80内に吸気される。また、筐体80内を通り抜けた空気は、筐体80の底面部82に設けられた排気口92から排気される。
【0008】
このように、従来のパワーコンディショナ装置では、吸気口91と排気口92がいずれも同じ下向きの方向に設けられている。このため、パワーコンディショナ装置が取り付け面に取り付けられた状態では、図6の矢印で示すように、排気口92から排気された空気の一部が取り付け面をつたって吸気口91に達する。即ち、排気口92と吸気口91の間を循環する空気のチャネルが形成され易くなる。その結果、排気口92から排気された空気が吸気口91に再吸引され、冷却効率が低下してパワーコンディショナ装置の内部温度が上昇するという問題があった。
【0009】
さらに別の問題として、通常筐体80と取り付け面との間のスペースが狭く、このため、筐体80の背面側に設けられた吸気口91は十分な吸気風量を確保できないという問題もあった。
【0010】
そこで、本発明は、排気口から排気された空気が吸気口に回り込むことを抑制するとともに、十分な吸気風量を確保することが可能なパワーコンディショナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様に係るパワーコンディショナ装置は、
取り付け面に取り付けられるパワーコンディショナ装置であって、
内部に直流電力を交流電力に変換する電気機器が設置され、かつ前記取り付け面に対向する背面部を有する、筐体と、
前記筐体の前記背面部に設けられ、かつ前記筐体の外部から内部に空気を吸気する、内部吸気口と、
前記内部吸気口を覆うように前記筐体の前記背面部に設けられた、カバーボックス部と、
前記カバーボックス部の側面部に設けられ、かつ前記内部吸気口を介して前記筐体内に取り込まれる空気を吸気する、吸気口と、
前記筐体の底面部に設けられ、かつ前記吸気口から吸気された空気を前記筐体外に排気する、排気口と、
を備えることを特徴とする。
【0012】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記排気口に設けられ、かつ前記排気口から排気される空気の吹き出し方向を変える風向変更部材をさらに備えてもよい。
【0013】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記風向変更部材は、前記排気口に嵌合する枠部と、前記枠部に固定され、かつ前記筐体の前記背面部に対して平行に設けられた風向板と、を有してもよい。
【0014】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記風向変更部材は、前記筐体内から排気される空気の吹き出し方向を前記筐体の正面側に変更してもよい。
【0015】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記カバーボックス部の底面部に、前記カバーボックス部の下方から空気を吸気する補助吸気口をさらに備えてもよい。
【0016】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記カバーボックス部の前記側面部は、前記筐体の前記背面部と斜交するように設けられていてもよい。
【0017】
本発明の一態様に係るパワーコンディショナ装置は、
取り付け面に取り付けられるパワーコンディショナ装置であって、
内部に直流電力を交流電力に変換する電気機器が設置され、かつ前記取り付け面に対向する背面部を有する、筐体と、
前記筐体の側面部に設けられ、かつ前記筐体の外部から内部に空気を吸気する、吸気口と、
前記筐体の底面部に設けられ、かつ前記吸気口から吸気された空気を前記筐体外に排気する、排気口と、
を備えることを特徴とする。
【0018】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記排気口に設けられ、かつ前記排気口から排気される空気の吹き出し方向を変える風向変更部材をさらに備えてもよい。
【0019】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記風向変更部材は、前記排気口に嵌合する枠部と、前記枠部に固定され、かつ前記筐体の前記背面部に対して平行に設けられた風向板と、を有してもよい。
【0020】
前記パワーコンディショナ装置において、
前記風向変更部材は、前記筐体内から排気される空気の吹き出し方向を前記筐体の正面側に変更してもよい。
【0021】
本発明の一態様に係る太陽光発電システムは、
本発明によるパワーコンディショナ装置と、
前記パワーコンディショナ装置に直流電力を供給する太陽電池と、
前記パワーコンディショナ装置から供給される交流電力を変圧する変圧装置と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一態様に係るパワーコンディショナ装置は、取り付け面に対向する背面部を有する筐体と、筐体の背面部に設けられた内部吸気口を覆うカバーボックス部とを備える。そして、吸気口はカバーボックス部の側面部に設けられ、排気口は筐体の底面部に設けられる。このような構成によれば、吸気は筐体の側面から行われる一方、排気は筐体の底面から行われる。このため、壁等の取り付け面をつたってきた排気口から排気された空気を、吸気口を介して筐体内に再度吸気することが抑制される。
【0023】
即ち、本発明によれば、吸気方向と排気方向が異なるために排気口と吸気口の間を繋ぐ空気のチャネルが形成されにくくなり、このため、排気された空気が吸気口に回り込むことが抑制される。その結果、パワーコンディショナ装置の内部温度の上昇を防ぐことができる。
【0024】
さらに、吸気口はカバーボックス部の側面部に設けられているため、パワーコンディショナ装置が取り付け面に取り付けられた状態において十分な吸気風量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】(a)は、取り付け面に取り付けられた本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ装置を正面側からみた斜視図であり、(b)は、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ装置を背面側からみた斜視図である。
【図2】カバーボックス部を取り外した状態における、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ装置の背面側からみた斜視図である。
【図3】風向変更部材の一例を示す図であり、(a)は風向変更部材の上面図であり、(b)は風向変更部材の下側面図であり、(c)は風向変更部材の側面図である。
【図4】本発明による実施形態の変形例に係るパワーコンディショナ装置の背面側からみた斜視図である。
【図5】太陽光発電システムの概略的な構成図である。
【図6】従来技術によるパワーコンディショナ装置を背面側からみた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。
【0027】
(太陽光発電システム)
まず、図5を用いて、パワーコンディショナ装置を含む太陽光発電システムの構成について説明する。図5に示すように、太陽光発電システム500は、パワーコンディショナ装置100と、このパワーコンディショナ装置100に直流電力(例えばDC200〜500V)を供給する太陽電池200と、変圧装置300とを備える。パワーコンディショナ装置100は、太陽電池200から供給された直流電圧を三相交流(例えば200V)に変換して出力する。この交流電力は、パワーコンディショナ装置100の出力端と接続された変圧装置300により高圧(例えば6600V)に変圧されて商用配電網に供給される。
【0028】
(パワーコンディショナ装置)
次に、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ装置100について詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ装置100の斜視図を示している。即ち、図1(a)は、取り付け面1に取り付けられたパワーコンディショナ装置100を正面側からみた斜視図であり、図1(b)は、背面側からみたパワーコンディショナ装置100の斜視図である。
【0029】
図1(a)に示すように、パワーコンディショナ装置100は、筐体の四隅に設けられた固定金具40により、家屋の壁や収納ボックスの内側面等の取り付け面1に取り付けられる壁掛け型のパワーコンディショナ装置である。筐体10の正面には、筐体10内に設置された電気機器(例えば、直流電力を交流電力に変換するDC−ACコンバータ等)にアクセスするための扉15が設けられている。また、扉15には、扉15を開閉するための開閉レバー15aが設けられている。
【0030】
図1(a)及び(b)に示すように、パワーコンディショナ装置100は、背面部11および底面部12を有する略直方体形状の筐体10と、背面部11に設けられたカバーボックス部20と、カバーボックス部20の側面部21に設けられた吸気口21aと、筐体10の底面部12に設けられた排気口12aと、を備える。
【0031】
排気口12aは、底面部12に設けられており、吸気口21aから吸気され筐体10内の電気機器等を冷却した空気を筐体10外に排気する。
【0032】
なお、パワーコンディショナ装置100が取り付け面1に取り付けられた状態において、背面部11は取り付け面1に対向する面である。底面部12は、背面部11の垂直方向に隣接する面である。
【0033】
図2は、カバーボックス部20を取り外した状態における、背面側からみたパワーコンディショナ装置100の斜視図である。図2に示すように、筐体10の背面部11には、カバーボックス部20の吸気口21aを介して吸入された外部の空気を、筐体10内に吸気するための内部吸気口11aが設けられている。このように、内部吸気口11aは、筐体10の背面部11に設けられ、かつ筐体10の外部から内部に空気を吸気するものである。
【0034】
カバーボックス部20は、上記の内部吸気口11aを覆うように筐体10の背面部11に設けられている。カバーボックス部20の吸気口21aは、内部吸気口11aを介して筐体10内に取り込まれる空気を吸気する。図1(a)および(b)の矢印が示すように、吸気口21aは、筐体10の側面方向から外気を吸気する。
【0035】
上記のように、吸気口21aはカバーボックス部20の側面に設けられ、排気口12aは筐体10の底面に設けられる。このため、吸気は吸気口21aを介して横方向から行われる一方、排気は排気口12aから下方向に行われる。このように、吸気方向と排気方向が異なるため、排気口12aと吸気口21aの間を繋ぐ空気のチャネルは形成されにくくなる。したがって、本実施形態によれば、排気口12aから排気された空気が吸気口21aに回り込むことを抑制することができる。その結果、パワーコンディショナ装置100の内部温度の上昇を防ぐことができる。
【0036】
さらに、本実施形態によれば、筐体の側面から吸気が行われるため、従来の背面に吸気口が設けられたパワーコンディショナ装置のように、筐体10と取り付け面1との間の狭いスペースのせいで吸気流量が制限されることなく、十分な吸気風量を確保することができる。
【0037】
なお、カバーボックス部20の側面部21は、図1(a)及び(b)に示すように、筐体10の背面部11と斜交するように設けられる。即ち、パワーコンディショナ装置100の底面部12側からみたカバーボックス部20の形状を台形とする。これにより、従来のパワーコンディショナ装置のようにカバーボックス部の側面部が筐体の背面部と直交する場合(図6参照)と比較して、側面部21(吸気口21a)の面積が増大するため、吸気風量をさらに増やすことができる。
【0038】
また、パワーコンディショナ装置100は、排気口12aに設けられ、かつ排気口12aから排気される空気の吹き出し方向を変える風向変更部材30をさらに備える。この風向変更部材30は、図1(b)に示すように、筐体10の底面部12にネジ等で固定されており、筐体10内から排気される空気の吹き出し方向を筐体10の正面側に変更する。これにより、排気口12aから排気され、取り付け面1をつたって上昇する空気が減少するため、排気口12aから排気された空気が吸気口21aに回り込むことをさらに抑制させることができる。
【0039】
風向変更部材30の一例の構成について、図3を用いて説明する。図3(a)は風向変更部材30の上面図を示し、図3(b)は風向変更部材30の下側面図を示し、図3(c)は風向変更部材30の側面図を示している。
【0040】
風向変更部材30は、排気口12aに嵌合する枠部31と、枠部31に固定された4枚の風向板32と、風向板32の中央部で垂直に交わり、風向板32を支持する支持板33とを有する。風向板32は、筐体10の背面部11に対して平行に設けられる。また、風向変更部材30が筐体10内から排気される空気の吹き出し方向を筐体10の正面側に変更するように、風向板32は、図3(c)に示すように、枠部31と斜交するように設けられる。
【0041】
上記のように、風向変更部材30を用いることにより、筐体10から排気された空気が取り付け面1をつたって筐体10の背面に上がってくることがほとんどなくなるため、図1(b)に示すように、カバーボックス部20の底面部22に、外部の空気を吸気する補助吸気口22aを設けてもよい。これにより、吸気流量をさらに増大させることができる。
【0042】
(変形例)
上記の実施形態では、吸気口はカバーボックス部の側面部に設けられていたが、カバーボックス部を設けず、筐体10の側面部に直接吸気口を設けてもよい。
【0043】
図4は本変形例に係るパワーコンディショナ装置100Aの背面側からみた斜視図を示している。図4に示すように、パワーコンディショナ装置100Aでは、筐体10の外部から内部に空気を吸気する吸気口13aが、筐体10の側面部13に設けられている。
【0044】
即ち、本変形例に係るパワーコンディショナ装置100Aは、筐体10と、側面部13に設けられた吸気口13aと、筐体10の底面部12に設けられ、かつ吸気口13aから吸気された空気を筐体10外に排気する排気口12aと、を備える。なお、側面部13は筐体10の背面部11の水平方向に隣接する面であり、底面部12は筐体10の背面部11の垂直方向に隣接する面である。
【0045】
また、パワーコンディショナ装置100Aは、パワーコンディショナ装置100と同様、前述の風向変更部材30をさらに備えてもよい。
【0046】
本変形例によれば、前述のパワーコンディショナ装置100と同様に、排気口12aから排気された空気が筐体10の側面部13の吸気口13aに回り込んで再吸気されることが抑制される。その結果、パワーコンディショナ装置の内部温度の上昇を防ぐことができる。さらに、パワーコンディショナ装置100Aの側面から吸気が行われるため、十分な吸気風量を確保することができる。
【0047】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【0048】
1 取り付け面
10 筐体
11 背面部
11a 内部吸気口
12 底面部
12a 排気口
13 側面部
15 扉
15a 開閉レバー
20 カバーボックス部
21 側面部
21a 吸気口
22 底面部
22a 補助吸気口
30 風向変更部材
31 枠部
32 風向板
33 支持板
40 固定金具
80 筐体
81 背面部
82 底面部
83 扉
84 固定部材
85 カバーボックス部
91 吸気口
92 排気口
100,100A パワーコンディショナ装置
200 太陽電池
300 変圧装置
500 太陽光発電システム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
取り付け面に取り付けられるパワーコンディショナ装置であって、
内部に直流電力を交流電力に変換する電気機器が設置され、かつ前記取り付け面に対向する背面部を有する、筐体と、
前記筐体の前記背面部に設けられ、かつ前記筐体の外部から内部に空気を吸気する、内部吸気口と、
前記内部吸気口を覆うように前記筐体の前記背面部に設けられた、カバーボックス部と、
前記カバーボックス部の側面部に設けられ、かつ前記内部吸気口を介して前記筐体内に取り込まれる空気を吸気する、吸気口と、
前記筐体の底面部に設けられ、かつ前記吸気口から吸気された空気を前記筐体外に排気する、排気口と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項2】
前記排気口に設けられ、かつ前記排気口から排気される空気の吹き出し方向を変える風向変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項3】
前記風向変更部材は、前記排気口に嵌合する枠部と、前記枠部に固定され、かつ前記筐体の前記背面部に対して平行に設けられた風向板と、を有することを特徴とする請求項2に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項4】
前記風向変更部材は、前記筐体内から排気される空気の吹き出し方向を前記筐体の正面側に変更することを特徴とする請求項2または3に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項5】
前記カバーボックス部の底面部に、前記カバーボックス部の下方から空気を吸気する補助吸気口をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項6】
前記カバーボックス部の前記側面部は、前記筐体の前記背面部と斜交するように設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項7】
取り付け面に取り付けられるパワーコンディショナ装置であって、
内部に直流電力を交流電力に変換する電気機器が設置され、かつ前記取り付け面に対向する背面部を有する、筐体と、
前記筐体の側面部に設けられ、かつ前記筐体の外部から内部に空気を吸気する、吸気口と、
前記筐体の底面部に設けられ、かつ前記吸気口から吸気された空気を前記筐体外に排気する、排気口と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ装置。
【請求項8】
前記排気口に設けられ、かつ前記排気口から排気される空気の吹き出し方向を変える風向変更部材をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項9】
前記風向変更部材は、前記排気口に嵌合する枠部と、前記枠部に固定され、かつ前記筐体の前記背面部に対して平行に設けられた風向板と、を有することを特徴とする請求項8に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項10】
前記風向変更部材は、前記筐体内から排気される空気の吹き出し方向を前記筐体の正面側に変更することを特徴とする請求項8または9に記載のパワーコンディショナ装置。
【請求項11】
請求項1ないし10のいずれかに記載のパワーコンディショナ装置と、
前記パワーコンディショナ装置に直流電力を供給する太陽電池と、
前記パワーコンディショナ装置から供給される交流電力を変圧する変圧装置と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−26548(P2013−26548A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−161942(P2011−161942)
【出願日】平成23年7月25日(2011.7.25)
【出願人】(000002037)新電元工業株式会社 (776)
【Fターム(参考)】