太陽光発電用パワーコンディショナ

【課題】表示したい表示窓にのみ光を導くことができる太陽光発電用パワーコンディショナを得ること。
【解決手段】太陽光発電用パワーコンディショナは、外殻を構成し、複数の表示窓１ａが開口された金属の筐体１と、筐体１内に、筐体裏面から絶縁距離離れて配設された回路基板２と、回路基板２の表示窓１ａに対向する位置に設けられた表面実装型の発光部品４と、筐体裏面の表示窓１ａの周囲に設けられ、発光部品４から発せられた光を表示窓１ａに導く空間を形成する非導電性の導光部材７とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナに使用される表示装置にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、太陽電池によって発電した直流電力をパワーコンディショナにより交流電力に変換し、商用電源と系統連系を行って発電した電力を住宅内の負荷に供給または商用電源側に売電するシステムである。この太陽光発電システムに使用されるパワーコンディショナには、例えばシステムの状態（操作・表示部による運転／停止の制御にかかる表示、表示板による運転状態（連系／自立モード、発電電力、積算電力量、エラーコード）の表示）を表示する手段として表示装置が設けられる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の太陽光発電用パワーコンディショナにおいては、図１２に示すように、外殻を構成するとともに複数の表示窓１ａが開口された金属の筐体１と、筐体裏面から絶縁距離Ｄだけ離れて筐体１内に配設された回路基板２と、回路基板２の表示窓１ａに対向する位置に設けられたリードタイプの発光部品３とを有している。パワーコンディショナは大電力を扱う機器であるため、内部の回路部品に蓄えられているエネルギーは大きい。そのため、故障しても拡大被害が無いように故障診断機能など細心の注意が計られており、さらに万一のことを考慮して、装置内部で発火する事象があっても装置外部に延焼することが無いように、筐体１は金属にて作製され、筐体１に開口される表示窓１ａは、発光部品３の光を適切に確認できる最小の大きさとされている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３７２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の太陽光発電用パワーコンディショナにおいては、発光部品３は、例えば上記のようにリードタイプのものが用いられていた。リードタイプの発光部品３は、図１３に示すように発光部３ａとリード部３ｂから構成されている。リード部３ｂは応力に弱く、回路基板２の製造過程などで容易に傾いてしまう。そのため、装置の組み立て時において、傾いてしまった発光部品３を手直しする工程が必要となる。
【０００６】
これを解決する為に、図１４のように表面実装タイプの発光部品４を使用するという方法がある。表面実装タイプの発光部品４は、リード部が存在しない為、回路基板製造過程などで発光部品４が傾くことはない。しかし、発光部品４と表示窓１ａとの距離が大きくなる為、隣り合う表示窓１ａに光が漏れてしまうという課題がある。
【０００７】
これを解決する為に、図１５のように穴縁を内側に延ばした表示窓１ｂとし、延ばした延長部分で光を開口部に導くような構造とする方法がある。しかしながら、筐体１の加工は容易ではなく、意図するような構造にすることが難しいばかりか、筐体裏面と回路基板２との距離Ｄ２が短くなり、必要な絶縁距離を確保することが難しくなる。
【０００８】
これを解決する為に、図１６のように金属製の筐体１に樹脂製のガイド部材５を装着するという方法がある。この構成によれば、必要な絶縁距離を確保しつつ、ガイド部材５は比較的自由な形状とすることができる。しかし、樹脂は熱に弱い為、筐体内部で万一発火する事象が起きた場合、樹脂が溶け大きな開口が形成され、筐体外部への延焼を防止することができない。また、ガイド部材５が万一回路基板２に突き当たるような場合、回路基板２を歪ませてしまう可能性があり、その場合、回路基板２が破損する可能性もある。
【０００９】
さらに、これを解決するために、図１７のように回路基板２において、発光部品４を筒状の樹脂ガイド部材５で覆うという方法がある。しかしながら、樹脂ガイド部材５は回路基板２に取り付けられる為、その位置に回路部品を実装することができなくなり、回路基板２の部品配置および配線パターンのレイアウトの自由度を妨げることになるという課題がある。また、ガイド部材５の大きさが筐体１に突き当たる程の大きさの場合、寸法ばらつきなどにより回路基板２を歪ませてしまう可能性があり、回路基板２が破損する可能性があるという課題もある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、下記を実現することができる太陽光発電用パワーコンディショナを得ることを目的とする。
（１）表示したい表示窓にのみ光を導くことができる。
（２）最大限金属筐体で覆われた構造にすることができる。
（３）必要な絶縁距離を確保できる。
（４）回路基板上の部品レイアウトの自由度を妨げない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の太陽光発電用パワーコンディショナは、外殻を構成し、複数の表示窓が開口された金属の筐体と、筐体内に、筐体裏面から絶縁距離離れて配設された回路基板と、回路基板の表示窓に対向する位置に設けられた表面実装型の発光部品と、筐体裏面の表示窓の周囲に設けられ、発光部品から発せられた光を表示窓に導く空間を形成する非導電性の導光部材とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、筐体裏面から絶縁距離離れて配設された回路基板と、筐体裏面の表示窓の周囲に設けられ、発光部品から発せられた光を表示窓に導く空間を形成する非導電性の導光部材とを有しているので、表示したい表示窓にのみ光を導くことができ、また、表示窓を含んで最大限金属筐体で覆われた構造にすることができ、さらに、必要な絶縁距離を確保でき、さらにまた、回路基板上の部品レイアウトの自由度を妨げない、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの正面図である。図２は、図１の太陽光発電用パワーコンディショナのＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１および図２において、表示装置は、外殻を構成する金属製の筐体１と、この筐体１内に収納された回路基板２と、回路基板２に実装された表面実装型の発光部品４と、筐体１の裏面に設けられた非導電性の導光部材７とを有している。
【００１５】
金属製の筐体１には、発光部品４から発せられた光を表示するための表示窓１ａが開口されている。表示窓１ａは、発光部品４からの光を表示する必要最小限の開口とされている。つまり、表示窓１ａは、発光部品３の光を適切に確認できる最小の大きさとされている。これは、万一、表示装置内部で発火することがあっても、装置外部に延焼することを無くすために、筐体１を金属にて作製し、その開口を最小とすることによる。
【００１６】
回路基板２は、筐体１の裏面から所定の絶縁距離Ｄだけ離れた位置に配設されている。金属製の筐体１は大地にアースされる為、電気回路部分とは所定の絶縁距離Ｄだけ離す必要がある。尚、絶縁距離Ｄの大きさは、電気回路部分の対地電圧により異なる。
【００１７】
発光部品４は、回路基板２の表示窓１ａに対向する位置に設けられている。発光部品４は、例えば、リードタイプの発光部品のようにリード部が曲がって発光部が表示窓１ａからずれてしまうことがないように、リード部の無い表面実装型のものが採用されている。
【００１８】
そして、本実施の形態においては、筐体１の裏面の表示窓１ａの周囲に、発光部品４から発せられた光を表示窓１ａに導く空間を形成する目的で、非導電性の導光部材７が設けられている。導光部材７は図３に示すように、肉厚の平板に円状の穴が２個形成された形状を成し、表示窓１ａの位置に合わせて筐体１の裏面に接着剤や粘着テープなどにより貼り付けられる。
【００１９】
なお、導光部材の形状としては、図３の円状の穴が２個形成されたものに限らず、図４に示す四角形状の穴が２個形成された導光部材７Ａとされて、表示窓１ａの形状に合わせて適宜変更されてよい。
【００２０】
発光部品４が発する光は、導光部材７により、対応する表示窓１ａにのみ導かれ、隣り合う表示窓１ａへ向かう光は遮断される。導光部材７の厚みは、少なくとも隣り合う表示窓１ａへの光の漏れを遮断できることができる厚みならばよく、更に厚みを持たせれば、導光部材７の内側面の反射により多くの光を目標とする表示窓１ａへ光を導くことが期待できる。導光部材７は非導電性の材質であることから、回路基板２との絶縁距離を短くするとがなく、自由に取り付けることができる。
【００２１】
このような構成の太陽光発電用パワーコンディショナにおいては、表示したい表示窓にのみ光を導くことができ、また、最大限金属筐体で覆われた構造にすることができ、さらに、必要な絶縁距離を確保でき、さらにまた、回路基板上の部品レイアウトの自由度を妨げることがない。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２の太陽光発電用パワーコンディショナは、部品構造において実施の形態１のものと同じであり、異なる特徴は、非導電性の導光部材が例えばパッキンのような軟質の材料にて作製されている。導光部材を軟質の材料にて作製することにより、例えば、抜き型などで抜くことにより成形することが可能となるので、容易に製造することができる。また、軟質の材質であるから、硬質な金属筐体への取付方法が接着剤や粘着テープによるものならば、金属筐体の微少な歪などを吸収し、強固に貼着される。さらに、軟質の部材であるため、仮に導光部材の厚みが回路基板に突き当たる大きさであっても、回路基板に歪ストレスを与えることが無い。
【００２３】
実施の形態３．
図５は、本発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの実施の形態３の導光部材の斜視図である。本実施の形態の導光部材７Ｂは、互いに同じコ字形状の複数の部材とされている。そして、必要に応じて複数個が組み合わされて筐体に取り付けられる。このように、導光部材を、予め複数の定形形状部品として作製しておき、必要に応じて複数個を組み合わされて用いることにより、表示窓が様々な配置であっても、その度に導光部材を設計する必要が無く、更に量産効果によるコストダウンを図ることができる。
【００２４】
なお、定形形状としては、例えば、各辺の長さを同じにしておくと使いやすく、図５に示すコ字形状の導光部材７Ｂをはじめとして、図６に示すコ字形状の内側の輪郭を半円形状にした導光部材７Ｃや、図７に示すＬ字形状の導光部材７Ｄ、及び図８に示すＬ字形状の内側の輪郭を円弧形状にした導光部材７Ｅなど、様々な形状とされてよい。
【００２５】
図９にＬ字形状の導光部材７Ｄの使用例を示す。この例は、４つの発光部品４が矩形に並んだ場合の取り付け例を示す。図９に示すように、２つのＬ字形状の導光部材７Ｄを、互いの角部を４つの表示窓１ａの中央部で連結させて十字形状とし、各辺で隣り合う２つの表示窓１ａ間を仕切るようにする。この使用例のように、導光部材７Ｄを、隣り合う発光部品４において、相互の発光する光が、他の表示窓１ａに光が漏れるのを遮る機能だけに限定して使用する場合、導光部材は、表示窓１ａの周囲を完全に包囲するものでなくともよい。すなわち、所定の表示窓１ａの周囲のうち、他の表示窓１ａが存在しない側には、導光部材を設けなくともよい。このような導光部材の配置とすることにより、導光部材の使用量を少なくしてコストの低減を図ることができる。
【００２６】
なお、以上の各実施の形態は、金属筐体１の裏面に直接導光部材を取り付ける例について述べたが、図１０に示すように、例えば金属筐体１の裏面に回路基板８を固定する為の回路基板取付用部材８がある場合には、この回路基板取付用部材８に導光部材７を取り付ければよいことは明らかである。すなわち、金属筐体１の裏面に直接導光部材を取り付けるものに限らず、他部材を介して間接的に、金属筐体１の裏面に導光部材を取り付けるものでもよく、このような構成においても本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００２７】
また、金属筐体１が直接装置の外殻を構成するものに限らず、図１１に示すように、金属筐体１の外面に、例えば意匠パネル９等の意匠部品が重ねて設けられる場合においても、意匠パネル９以外の構造において、上記各実施の形態と同様の構造とすれば、本発明の効果を得ることができる。つまり、このような構成も本発明の範疇であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの正面図である。
【図２】図１の太陽光発電用パワーコンディショナのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】この発明にかかる実施の形態１の導光部材の斜視図である。
【図４】この発明にかかる実施の形態１の導光部材の他の例の斜視図である。
【図５】この発明にかかる実施の形態３の導光部材の斜視図である。
【図６】この発明にかかる実施の形態３の導光部材の他の例の斜視図である。
【図７】この発明にかかる実施の形態３の導光部材の更に他の例の斜視図である。
【図８】この発明にかかる実施の形態３の導光部材の更に他の例の斜視図である。
【図９】図７の導光部材の取付例を示す斜視図である。
【図１０】この発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの変形例の断面図である。
【図１１】この発明にかかる太陽光発電用パワーコンディショナの他の変形例の断面図である。
【図１２】従来の太陽光発電用パワーコンディショナの断面図である。
【図１３】リードタイプ発光部品の倒れる様子を示す斜視図である。
【図１４】従来の太陽光発電用パワーコンディショナの他の例の断面図である。
【図１５】従来の太陽光発電用パワーコンディショナの更に他の例の断面図である。
【図１６】従来の太陽光発電用パワーコンディショナの更に他の例の断面図である。
【図１７】従来の太陽光発電用パワーコンディショナの更に他の例の斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１金属の筐体
２回路基板
３リードタイプ発光部品
３ａリードタイプ発光部品の発光部
３ｂリードタイプ発光部品のリード部
４表面実装型の発光部品
５筐体取付型樹脂製ガイド部材
６基板取付型樹ガイド部材
７非導電性の導光部材
８回路基板取付用部材
９意匠パネル

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻を構成し、複数の表示窓が開口された金属の筐体と、
前記筐体内に、筐体裏面から絶縁距離離れて配設された回路基板と、
前記回路基板の前記表示窓に対向する位置に設けられた表面実装型の発光部品と、
筐体裏面の前記表示窓の周囲に設けられ、前記発光部品から発せられた光を前記表示窓に導く空間を形成する非導電性の導光部材と
を備えたことを特徴とする太陽光発電用パワーコンディショナ。
【請求項２】
前記導光部材は、前記筐体および前記回路基板と比較して軟質な材料にて作製されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電用パワーコンディショナ。
【請求項３】
前記導光部材は、複数の定形形状部品が組み合わされて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽光発電用パワーコンディショナ。
【請求項４】
前記導光部材の前記定形形状がコ字形状である
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電用パワーコンディショナ。
【請求項５】
前記導光部材の前記定形形状がＬ字形状である
ことを特徴とする請求項３に記載の太陽光発電用パワーコンディショナ。

【図１】