JP5914875B2 - Power conversion unit - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電システムに使用される電力変換装置を収納して電力変換装置の稼動に伴う冷却を可能とした筐体状の収納ボックスを備えた電力変換ユニットに関する。 The present invention relates to a power conversion unit including a housing-like storage box that houses a power conversion device used in a photovoltaic power generation system and enables cooling accompanying operation of the power conversion device.
太陽光発電システムは、環境負荷が小さく資源を制約できるため、地球温暖化の基となる二酸化炭素を含む排出ガスによる環境汚染やエネルギー資源の枯渇などの地球的規模の課題対策として開発が進み、商業ビルや公共施設のみならず、一般家庭への設置も普及しつつある。 Solar power generation systems have low environmental impact and can constrain resources, so development has progressed as a countermeasure for global issues such as environmental pollution and exhaustion of energy resources due to exhaust gas containing carbon dioxide, which is the basis of global warming, Installation not only in commercial buildings and public facilities but also in ordinary households is becoming widespread.
この太陽光発電システムは、一般的に太陽の光により太陽電池モジュールが発電した直流電力を、電力変換装置で交流電力に変換して使用される。そして、建築物の構築と同時に発電システムを装備する場合には、配線とともに電力変換装置が屋内に配置されることが多い。 This solar power generation system is generally used by converting DC power generated by a solar cell module by sunlight into AC power by a power converter. And when installing a power generation system simultaneously with construction of a building, a power converter is often arranged indoors with wiring.
しかしながら、既築建物にリフォームとして発電システムを設ける時、又は、賃貸用集合住宅に設置する際には、配線の都合上から電力変換装置を屋外に設置せざるを得ない場合がある。 However, when installing a power generation system as a renovation in an existing building or installing it in a rental apartment building, there are cases in which the power conversion device has to be installed outdoors for the convenience of wiring.
この際、電力変換装置は電子部品等を搭載しているために屋内設置専用として構成されており、そのまま屋外に設置して稼動させることはできない。そのため、風雨に耐え得る仕様を備えた電力変換ユニットを特別に設計製造することが考えられるが、電力変換装置の品種が増えてコストが増大する。 At this time, since the power conversion device is equipped with electronic parts and the like, it is configured exclusively for indoor installation, and cannot be installed and operated as it is. For this reason, it is conceivable to specially design and manufacture a power conversion unit having specifications that can withstand wind and rain, but the number of power conversion devices increases and the cost increases.
そこで、前面開口を有して電力変換装置を収容する筐体状のボックス本体と、前面開口を密閉する扉と、によって収納ボックスを構成するとともに、電力変換装置の稼動にともなう廃熱が可能となるように吸排気部を設けた電力変換ユニットにより、屋外に設置する電力変換装置を風雨から保護するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a housing box is constituted by a box-shaped box body having a front opening and accommodating the power conversion device, and a door that seals the front opening, and waste heat due to operation of the power conversion device is possible. What protects the power converter device installed outdoors from a wind and rain by the power conversion unit which provided the intake / exhaust part so that it becomes is known (for example, refer patent document 1).
上述した電力変換ユニットにあっては、収納ボックスの内部に外気を取り入れるための吸気口には、その吸気経路が直線状である角柱状の吸気ダクトを配置している。 In the power conversion unit described above, a prismatic intake duct having a straight intake path is arranged at the intake port for taking outside air into the storage box.
したがって、このように吸気経路が直線状の吸気ダクトでは吸気口から収納ボックスの内部へと雨水等が入り込み易いという問題が生じていた。 Therefore, in such an intake duct having a linear intake path, there has been a problem that rainwater or the like easily enters from the intake port into the storage box.
そこで、本発明は、吸気効率の低下を抑制しつつ、雨水等がボックス内部に入り難くすることができる電力変換ユニットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion unit that can prevent rainwater or the like from entering the inside of a box while suppressing a decrease in intake efficiency.
上記課題を解決するため、本発明の電力変換ユニットは、前面開口を有し、内部を電力変換装置収納室にした筐体状のボックス本体と、該ボックス本体の前記前面開口を開閉する扉と、前記電力変換装置収納室の底面に設けられて前記ボックス本体の底板に形成された吸気口から取り入れた空気を前記電力変換装置収納室に導入する吸気ダクトと、
前記電力変換装置収納室の内気を排気する排気ファンと、を備え、前記吸気ダクトは、前記吸気口11Fと相対向する上方位置に設けた吸気方向上流側の上面と、前記吸気口からの高さが前記吸気方向上流側の上面よりも高く前記吸気方向上流側の上面からずれた位置に形成された吸気方向下流側の上面と、で連続した階段状に形成され、記吸気方向下流側の上面には通気性のフィルタを備えた吐出口が形成され、前記吸気口から取り入れた外気が前記吸気方向上流側の上面に沿って横方向へ流れた後上昇して前記吐出口から前記電力変換装置収納室に導入される屈曲した吸気経路が形成され、前記吸気口から前記吸気方向上流側の上面までの高さよりも、前記吸気方向上流側の上面から前記吸気方向下流側の上面までの高さの方が高いことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a power conversion unit of the present invention includes a box-shaped box body having a front opening and having a power conversion device housing chamber inside, and a door for opening and closing the front opening of the box body. An air intake duct that introduces air taken from an air inlet formed on a bottom plate of the box main body and formed in a bottom plate of the power converter housing chamber into the power converter housing chamber;
An exhaust fan that exhausts the inside air of the power conversion device storage chamber, and the intake duct has an upper surface on the upstream side in the intake direction provided opposite to the
本発明の電力変換ユニットによれば、吸気効率の低下を抑制しつつ、雨水等が電力変換装置収納室に入り難くすることができる。 According to the power conversion unit of the present invention, rainwater or the like can be made difficult to enter the power conversion device storage chamber while suppressing a decrease in intake efficiency.
また、本発明の電力変換ユニットは、前記吐出口にフィルタ部材が設けられていることを特徴とする。 The power conversion unit of the present invention is characterized in that a filter member is provided at the discharge port.
本発明の電力変換ユニットによれば、フィルタ部材によって雨水等の入り込みをより一層抑制することができる。 According to the power conversion unit of the present invention, the filter member can further suppress the entry of rainwater and the like.
また、本発明の電力変換ユニットは、前記フィルタ部材は、金網製のフィルタと、通気性を有するフィルタと、の2層構造であることを特徴とする。 In the power conversion unit of the present invention, the filter member has a two-layer structure of a wire mesh filter and a breathable filter.
本発明の電力変換ユニットによれば、吸気ダクト内からボックス本体内への虫の進入及び雨水等の入り込みを抑制することができる。 According to the power conversion unit of the present invention, it is possible to prevent insects from entering the box body from the inside of the intake duct and the entry of rainwater and the like.
また、本発明の電力変換ユニットは、前記吸気口から前記吸気方向上流側の上面までの高さよりも、前記吸気方向上流側の上面から前記吸気方向下流側の上面までの高さの方が高いことを特徴とする。 In the power conversion unit of the present invention, the height from the upper surface on the upstream side in the intake direction to the upper surface on the downstream side in the intake direction is higher than the height from the intake port to the upper surface on the upstream side in the intake direction. It is characterized by that.
本発明の電力変換ユニットによれば、簡素な構成でありながら、外部から電力変換装置収納室に至る吸気経路を有効に活用して雨水等の入り込みを効果的に抑制することができる。 According to the power conversion unit of the present invention, it is possible to effectively suppress the entry of rainwater or the like by effectively utilizing the intake path from the outside to the power conversion device storage chamber, although it has a simple configuration.
さらに、本発明の電力変換ユニットは、前記吸気ダクトの内側には、前記吸気方向上流側の上面の内壁面付近に、前記吸気口から前記吐出口に至る吸気経路の一部を遮るように突出した仕切板が設けられ、該仕切板と前記吸気方向下流側の上面の内壁面との間には隙間が形成されていることを特徴とする。 Furthermore, the power conversion unit of the present invention protrudes on the inner side of the intake duct, in the vicinity of the inner wall surface of the upper surface upstream of the intake direction so as to block a part of the intake path from the intake port to the discharge port. A partition plate is provided, and a gap is formed between the partition plate and the inner wall surface of the upper surface on the downstream side in the intake direction.
本発明の電力変換ユニットによれば、雨水等の入り込みをより一層抑制することができるばかりでなく、吸気経路の設計変更を容易に行なうことができ、設置環境等に対する汎用性を容易に向上することができる。 According to the power conversion unit of the present invention, not only can the entry of rainwater and the like be further suppressed, but the design of the intake path can be easily changed, and the versatility with respect to the installation environment can be easily improved. be able to.
本発明の電力変換ユニットは、吸気効率の低下を抑制しつつ、雨水等が電力変換装置収納室に入り難くすることができる。 The power conversion unit of the present invention can prevent rainwater or the like from entering the power conversion device storage chamber while suppressing a decrease in intake efficiency.
次に、本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットについて、住宅用太陽光発電システムに適用し、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施形態は本発明の電力変換ユニットにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Next, a power conversion unit according to an embodiment of the present invention is applied to a residential solar power generation system and described with reference to the drawings. The following embodiment is a preferred specific example of the power conversion unit of the present invention, and may have various technically preferable limitations. However, the technical scope of the present invention is not limited to the present invention. As long as there is no description which limits, it is not limited to these aspects. In addition, the constituent elements in the embodiments shown below can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the embodiment described below does not limit the contents of the invention described in the claims.
図1は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットを利用した住宅用太陽光発電システムの説明図、図2は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットを示し、図2(A)は電力変換ユニットの正面図、図2(B)は扉を取り外した状態の電力変換ユニットの概略の正面図、図3は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットを示し、扉を取り外した状態の電力変換ユニットの概略の斜視図、図4は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットを示し、電力変換ユニットの概略の縦断面図、図5は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される吸気部を示し、図5(A)は吸気部の斜視図、図5(B)は吸気部の断面図、図6は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される変形例1の吸気部を示し、図6(A)は変形例1の吸気部の断面図、図6(B)は図6(A)のA−A線に沿う断面図、図7は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される変形例2の吸気部を示し、図7(A)は変形例2の吸気部の断面図、図7(B)は図7(A)のB−B線に沿う断面図、図8は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される排気部を示し、図8(A)は排気部の正面図、図8(B)は吸気部の斜視図、図9は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される排気部の断面図、図10は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される変形例1の排気部の断面図、図11は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される変形例2吸気部を示し、図11(A)は吸気部の正面図、図11(B)は吸気部の斜視図、図12は本発明の一実施形態に係る電力変換ユニットに適用される変形例2の吸気部の断面図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a residential solar power generation system using a power conversion unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a power conversion unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2B is a schematic front view of the power conversion unit with the door removed, and FIG. 3 shows the power conversion unit according to the embodiment of the present invention with the door removed. FIG. 4 shows a power conversion unit according to an embodiment of the present invention, a schematic longitudinal sectional view of the power conversion unit, and FIG. 5 shows power conversion according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A is a perspective view of the intake portion, FIG. 5B is a sectional view of the intake portion, and FIG. 6 is applied to the power conversion unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 (A) shows the intake portion of the modified example 1 FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6A, and FIG. 7 is a second modification applied to the power conversion unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 7A is a cross-sectional view of the air intake part of
図1において、本発明の一実施形態に係る電力変換ユニット1は、パワーコンディショナと称される電力変換装置2が収納ボックス10に収容されている。なお、収納ボックス10は、一般家屋で代表される建物Hの外壁HAに沿って取り付けられる屋外設置式である場合と、建物Hの内壁(図示せず)に沿って取り付けられる屋内設置式である場合のいずれにも適用可能であるが、以下に示す実施形態では、本発明に係る効果が大きい前者の屋外設置式について記載する。この際、例えば、粉塵等の発生が多い工場等にあっては、屋内設置の場合であっても、本発明に係る効果は大きい。
In FIG. 1, in a
電力変換ユニット1は、建物Hの屋根や屋上に設置した太陽電池モジュールPVにより太陽の光エネルギーから変換された直流電流が発電電力として第1電路3から電力変換装置2に入力される。電力変換装置2は、その発電電力を交流電力に変換して第2電路4から建物Hの室内等に設置した分電盤6へ電力供給し、住宅内の家電製品(図示せず)等の負荷に分配される。また、分電盤6は電力計7を経由して商用系統5に接続され、電力会社との契約により、例えば、昼間の余った電力は電力会社に売電(売り)し、天候の悪い日や夜間など発電力が少なかったり、発電しないときは、不足分だけ今まで通り、電力会社から買電(買い)する、所謂系統連携システムを構成している。
In the
電力変換装置2は、上述した太陽電池モジュールPVにより太陽の光エネルギーから変換された直流電流を交流電流に変換する機能を有するほか、逆流の防止や落雷等による突発的過電流(サージ)の吸収作用を含め、住宅用太陽光発電システム全体の運転をコントロールしている。また、電力変換装置2は、内部に各種の電子部品を搭載しており、作動中これらが発熱して高温化する。そこで、空冷方式により作動中の温度を規格値以下(例えば、50℃以下)に維持して、動作の信頼性を確保し、機械の寿命を延ばしている。
The
収納ボックス10は、図2乃至図4に示すように、上板11A、背板11B、左側板11C、右側板11D、及び底板11Eで囲まれた電力変換装置収納室11Qを有するとともに、前面開口11Pを形成したボックス本体11と、前面開口11Pを開閉する扉12を備えている。上述した電力変換装置2は、電力変換装置収納室11Qの中央上部付近に収容されている。また、電力変換装置収納室11Qには、電気系統部20と、底板11Eに外部空気を取り入れるように吸気口11Fを形成した吸気部30と、左側板11C及び右側板11Dの両内壁面(何れか一方でも良い)の上部に配置された排気ファン13から内気を排気する排気部40と、が配置されている。図示例では、排気ファン13は左側板11C及び右側板11Dに矩形状の排気口11Gが形成(図3では一方の右側板11Dに形成された排気口11Gのみ図示)されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
電力変換装置2は、太陽電池モジュールPVが発電する発電電力を交流電力に変換するための所要の電気回路部が収容されており、左側板11Cと右側板11Dとの略中央配置となるように排気ファン13よりも内側位置において、左側板11C及び右側板11Dから略等間隔に離間する状態で背板11Bに固定されている。この際、電力変換装置2の電気回路部から発生する熱を集めて放出するためのヒートシンク構造からなる放熱部2Hが、電力変換装置2と背板11Bとの間に配置されている。ヒートシンク構造からなる放熱部2Hは、左右に所定間隔を存して並列配置した複数の放熱フィン構成である。
The
この際、排気ファン13の運転によって形成される空気流が、放熱部2Hの放熱フィンの相互間隔部を良好に流れるように、放熱部2Hは背板11Bの内面に沿って配置されている。したがって、各放熱フィンは上下方向に延在しており、排気ファン13の運転によって形成される空気流は、各放熱フィンの間を抜けるように下方から上方へと流れる。
At this time, the
電気系統部20は、所要の配線を接続するための配線用端子台21を備えている。収納ボックス10の底板11Eには、図3に示すように、太陽電池モジュールPVが発電する発電電力が電力変換装置2の端子部(図示せず)へ供給される入力ラインである第1電路3の配線コード(図示せず)が貫通する入力側配線孔11Hが形成されている。また、収納ボックス10の底板11Eには、電力変換装置2の端子部から出力される交流電力を端子台21を経由して分電盤6へ出力する出力ラインである第2電路4の配線コード(図示せず)が貫通する出力側配線孔11Jが形成されている。また、電気系統部20は、端子台21の温度を検出する端子台温度検出器(例えば、温度ヒューズ)22と、この端子台温度検出器22の検出に基づいて第1電路3及び第2電路4のいずれか一方又は両方を遮断する電磁リレー式の開閉器23と、電力変換装置収納室11Qの温度(内気温度)を検知して排気ファン13の運転制御(電力供給制御)を行うための温度制御部14として分岐端子台24と温度スイッチ25とを備えている。
The
排気ファン13は、温度スイッチ25によって収納ボックス10の内気温度が所定以上の高温となったことを検出すると、電力供給されて駆動する。また、排気ファン13は、温度スイッチ25によって収納ボックス10の内気温度が所定以下の低温となったことを検出すると、電力供給を停止して駆動停止する。これにより、収納ボックス10の内気温度を所定温度範囲に維持して、電力変換装置2の放熱部2Hによる放熱効果を維持しつつ電力変換装置2の電気回路を保護する。また、収納ボックス10の内気の温度を所定温度範囲に維持することにより、端子台21、開閉器23、分岐端子台24及びこれらに接続される配線の保護も行なうことができる。本実施の形態では、排気ファン13は、矩形の筐体形状を呈して空気の流通を可能としたファンケース15と、翼形状のファン本体16と、ファン本体16を回転駆動させる駆動モータ17と、を備えている。なお、本実施の形態においては、排気ファン13には、空気(内気)の抵抗となるフィルタ等の防塵機能は設けていない。
When the
吸気部30は、吸気口11Fから吸い込んだ外気を電力変換装置収納室11Qへと導入する吸気ダクト31と、吸気ダクト31の吸気方向下流端に配置されたフィルタ部材32と、を備えている。
The
吸気ダクト31は、吸気口11Fからの高さが低い吸気方向を基準として(以下、上流・下流に関して同様)上流側上面33と、吸気口11Fからの高さが高い下流側上面34と、で連続した階段状に形成されている。また、上述した吸気口11Fは、上流側上面33と対向して形成されている。なお、底板11Eには、吸気口11Fを覆うように金網状の防虫フィルタ35が設けられている。
The
下流側上面34には、吸気口11Fから取り入れた外気を電力変換装置収納室11Qに導入する吐出口31Aが形成されている。本実施の形態においては、下流側上面34に形成された開口34aにフィルタ部材32を配置しており、上述した吐出口31Aはこのフィルタ部材32に形成されている。
The downstream
フィルタ部材32は、開口34aを塞ぐように下流側上面34に螺子固定(図示せず)された着脱可能なフレーム36と、フレーム36に保持された金網製の防虫フィルタ37と、フレーム36に保持された通気性を有する防塵フィルタ38と、を備えている。これにより、防虫フィルタ37により、吸気口11Fから吸気ダクト31の内部に進入した虫が電力変換装置収納室11Qにまで進入することを抑制することができる。また、吸気口11Fから吸気ダクト31の内部に入り込んだ雨水や塵埃等は、吸気口11Fと対向する上流側上面33の内面でそれ以上の進入が阻止されるが、突風等の発生によってそれ以上の入り込みが発生した場合であっても、防塵フィルタ38によって電力変換装置収納室11Qにまで入り込むことを抑制することができる。
The
したがって。吸気口11Fから上流側上面33までの高さH1よりも、上流側上面33から下流側上面34までの高さH2の方を高くすることが望ましい。
Therefore. It is desirable to make the height H2 from the upstream
ところで、図6及び図7に示すように、吸気ダクト31の内側、例えば、上流側上面33の内壁面付近に、吸気口11Fから吐出口31Aに至る屈曲した吸気経路31Bの一部を遮るように突出した仕切板39を設けても良い。この際、仕切板39と下流側上面34の内壁面との間には隙間S1が形成される。なお、仕切板39は、上流側上面33と同様に水平で良いが、特に限定されるものではない。また、仕切板39は、電力変換ユニット1の設置環境、例えば、収納ボックス10の設置高さ(地上高)や、周囲環境(例えば、豪雪地帯等)等を考慮して適宜採用することができる。また、吸気口11Fの形状・大きさ・数は図示例のものに限定されるものではなく、例えば、矩形・真円・楕円・小判型等の形状のものを、単独又は複数(種類や大きさを異ならせた組み合わを含む)に形成することができる。
Incidentally, as shown in FIGS. 6 and 7, a part of the
具体的には、図6に示した仕切板39は平板状、図7に示した仕切板39は断面L字状としている。この際、図6(B)及び図7(B)に示すように、吸気口11Fの幅W1に対して仕切板39の幅W2を広くして、仕切板39の幅W2を吐出口31Aの幅と略同一幅としている。また、仕切板39、吸気口11F、及び吐出口31Aの幅は、夫々、それらの幅の中心が幅方向に同じ位置に配置される。これにより、仕切板39と吸気ダクト31の内面との間に吸気迂回用の隙間S2を形成され、隙間S2が、上(吐出口側)から見て仕切板39や吐出口と重ならない位置に配置される。このように、仕切板39、吸気口11F、吐出口31を配置することで、雨水の入り込みを抑制しつつ吸気面積を広く確保することができる。また、仕切板39の突出端を吐出口31Aの開口縁部と略同じとすることにより、吸気口11Fを吐出口31Aの近傍にまで広げることができ、吸気効率の向上に貢献することができる。また、仕切板39の幅W2を吐出口31Aの幅と略同一幅としていたが、仕切板39の幅W2を吐出口31Aの幅より小さくしても良い。これにより、雨水の入り込みの抑制に貢献することができる。また、吸気口11Fの幅W1に対して仕切板39の幅W2を広くしていたが、吸気口11Fの幅W1は仕切板の幅W2と略同一幅まで広げてもよい。これにより、吸気効率の向上に貢献することができる。
Specifically, the
排気部40は、図8及び図9に示すように、排気口11Gを外部から覆うように側板11C,11Dの外面に固定された排気カバー41を備えている。また、排気カバー41は、排気口11Gの周囲を覆う周壁42と、周壁42の上壁部42aから下方に向かうにしたがって側板11C,11Dから離間する傾斜壁部43と、傾斜壁部43の下縁から底壁部42bにわたって側板11C,11Dと平行な縦壁部44と、周壁42の底壁部42bに形成された少なくとも一つ以上の排気孔42cと、縦壁部44に略水平に延在して形成された複数の排気長孔44aと、排気長孔44aの内壁面側下縁から上方に向かうにしたがって排気長孔44aから離間する上向き傾斜の排気ガイド45と、排気口11Gを覆うように排気カバー41の内部に配置されたフィルタ部材46と、を備えている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
排気孔42cはフィルタ部材46と縦壁部44との間に形成されている。なお、排気長孔44aは、図10に示すように、その最上位に位置するものが排気ファン13の下側ラインP1よりも下方に形成するのが好ましいが、排気能力を考慮して、排気ファン13の下側に掛かっても良い。また、傾斜壁部43と縦壁部44との境界は、傾斜壁部43による排気ガイド機能を考慮すると、排気ファン13の回転中心P2よりも下方に位置しているのが望ましい。また、排気孔42cの形状・大きさ・数は図示例のものに限定されるものではなく、例えば、矩形・真円・楕円・小判型等の形状のものを、単独又は複数(種類や大きさを異ならせた組み合わを含む)に形成することができる。
The
排気ガイド45は、排気長孔44aの下縁から連続する切り越しによって縦壁部44と一体に形成されている。なお、排気ガイド45の先端に延長部材を設け、正面視において排気長孔44aの裏面側が排気ガイド45とその延長部材とによって覆われるように構成しても良い。この際、延長部材には単なる板状の金属プレート等を用い、排気ガイド45の先端に溶接等によって固定しても良いし、下側(一つ以上)の排気ガイド45に設けたり、下側と上側とで延長方向(上向き突出方向)の長さを変えても良い。これらは、電力変換ユニット1の設置環境、例えば、収納ボックス10の設置高さ(地上高)や、周囲環境(例えば、豪雪地帯等)等を考慮して適宜採用することができる。
The
また、排気ガイド45は、図11及び図12に示すように、縦壁部44の内壁面に接合された別部材から構成しても良い。この際、排気ガイド45は、排気長孔44aの長軸方向に沿う幅よりも幅広に形成することにより、縦壁部44と排気長孔44aとの幅方向の間に隙間が存在せず、雨水対策、防塵対策等に有効とすることができる。なお、排気長孔44aにおいても(特に、図11,図12の場合)、その形状・大きさ・数は図示例のものに限定されるものではなく、例えば、矩形・真円・楕円・小判型等の形状のものを、単独又は複数(種類や大きさを異ならせた組み合わを含む)に形成することができる。また、この別部材から構成される排気ガイド45を用いて、図11(A)に示すように、正面視において排気長孔44aの裏面側が排気ガイド45によって覆われるように構成しても良い(最下段の排気ガイド45のみ破線で図示)。
Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the
フィルタ部材46は、底壁部42bから挿入されて螺子止め(図示せず)により着脱可能とされたホルダ47と、ホルダ47に保持された金網製の防虫フィルタ48と、ホルダ47に保持された通気性を有する防塵フィルタ49と、を備えている。これにより、防虫フィルタ48により、排気孔42cや排気長孔44aから排気カバー41の内部に進入した虫が電力変換装置収納室11Qにまで進入することを抑制することができる。また、排気孔42cや排気長孔44aから排気カバー41の内部に入り込んだ雨水や塵埃等は防塵フィルタ49によって電力変換装置収納室11Qにまで入り込むことを抑制することができる。
The
ところで、本実施の形態では、フィルタ部材46を排気ファン13の排気方向下流側に配置すると共に、排気カバー41の底壁部42bと縦壁部44とに複数の排気孔42c及び複数の排気長孔44aを設けたことにより、排気効率の低下を抑制することができる。
By the way, in the present embodiment, the
このように、本実施の形態においては、温度スイッチ25が高温環境下であることを検出して排気ファン13が駆動すると、吸気口11Fから外気が導入され、屈曲した吸気経路31Bを経てフィルタ部材32の吐出口31Aから電力変換装置収納室11Qへと冷却用の外気が導入される。
Thus, in the present embodiment, when the
この際、排気ファン13の駆動に関わらず、吸気ダクト31の内部に虫や雨水等の入り込みが抑制されている。また、排気ファン13が駆動していたり、暴風雨等の激しい雨風が発生していた場合であっても、階段状の各上面33,34により屈曲した吸気経路31Bにより雨水等の入り込みが抑制され、さらに、フィルタ部材32の存在により、電力変換装置収納室11Qへの入り込みが効率良く阻止される。
At this time, regardless of the driving of the
そして、ヒートシンク構造からなる放熱部2Hを冷却した内気は、排気ファン13により排気口11Gから排気カバー41を経由して、排気孔42c又は排気長孔44aから排気される。
The inside air that has cooled the
この際、排気カバー41には、フィルタ部材46が配置されているが、排気カバー41の底壁部42cと縦壁部44とに形成された各複数の排気孔42c及び排気長孔44aによって排気経路が及び排気開口面積が確保されていることから、排気効率の圧力損失を最小限とすることができる。
At this time, the
H…建物
HA…外壁
PV…太陽電池モジュール
1…電力変換ユニット
2…電力変換装置
2H…放熱部
3…第1電路
4…第2電路
5…商用系統
6…分電盤
7…電力計
10…収納ボックス
11…ボックス本体
11A…上板
11B…背板
11C…左側板
11D…右側板
11E…底板
11F…吸気口
11G…排気口
11H…入力側配線孔
11J…出力側配線孔
11P…前面開口
11Q…電力変換装置収納室
12…扉
13…排気ファン
14…温度制御部
15…ファンケース
16…ファン本体
17…駆動モータ
20…電気系統部
21…配線用端子台
22…端子台温度検出器
23…開閉器
24…分岐端子台
25…温度スイッチ
30…吸気部
31…吸気ダクト
31A…吐出口
31B…吸気経路
32…フィルタ部材
33…上流側上面
34…下流側上面
34a…開口
35…防虫フィルタ
36…フレーム
37…防虫フィルタ
38…防塵フィルタ
39…仕切板
40…排気部
41…排気カバー
42…周壁
42a…上壁部
42b…底壁部
42c…排気孔
43…傾斜壁部
44…縦壁部
44a…排気長孔
45…排気ガイド
46…フィルタ部材
47…ホルダ
48…防虫フィルタ
49…防塵フィルタ
H ... Building HA ... Outer wall PV ...
Claims (3)
該ボックス本体の前記前面開口を開閉する扉と、
前記電力変換装置収納室の底面に設けられて前記ボックス本体の底板に形成された吸気口から取り入れた空気を前記電力変換装置収納室に導入する吸気ダクトと、
前記電力変換装置収納室の内気を排気する排気ファンと、
を備え、
前記吸気ダクトは、前記吸気口11Fと相対向する上方位置に設けた吸気方向上流側の上面と、前記吸気口からの高さが前記吸気方向上流側の上面よりも高く前記吸気方向上流側の上面からずれた位置に形成された吸気方向下流側の上面と、で連続した階段状に形成され、
前記吸気方向下流側の上面には通気性のフィルタを備えた吐出口が形成され、
前記吸気口から取り入れた外気が前記吸気方向上流側の上面に沿って横方向へ流れた後上昇して前記吐出口から前記電力変換装置収納室に導入される屈曲した吸気経路が形成され、
前記吸気口から前記吸気方向上流側の上面までの高さよりも、前記吸気方向上流側の上面から前記吸気方向下流側の上面までの高さの方が高い
ことを特徴とする電力変換ユニット。 A box-shaped box body having a front opening and having a power conversion device storage chamber inside;
A door that opens and closes the front opening of the box body;
An air intake duct that introduces air taken from an air inlet provided on the bottom surface of the power converter housing chamber and formed in the bottom plate of the box body into the power converter housing chamber;
An exhaust fan for exhausting the inside air of the power converter housing chamber;
With
The intake duct includes an upper surface on the upstream side in the intake direction provided at an upper position opposite to the intake port 11F, and a height from the intake port that is higher than an upper surface on the upstream side in the intake direction. It is formed in a continuous step shape with the upper surface on the downstream side in the intake direction formed at a position shifted from the upper surface,
A discharge port provided with a breathable filter is formed on the upper surface on the downstream side in the intake direction,
A bent intake path is formed in which the outside air taken in from the intake port rises after flowing laterally along the upper surface on the upstream side in the intake direction and is introduced from the discharge port into the power conversion device storage chamber,
The power from the intake port to the upper surface on the upstream side in the intake direction is higher from the upper surface on the upstream side in the intake direction to the upper surface on the downstream side in the intake direction. Conversion unit.
該ボックス本体の前記前面開口を開閉する扉と、
前記電力変換装置収納室の底面に設けられて前記ボックス本体の底板に形成された吸気口から取り入れた空気を前記電力変換装置収納室に導入する吸気ダクトと、
前記電力変換装置収納室の内気を排気する排気ファンと、
を備え、
前記吸気ダクトは、前記吸気口と相対向する上方位置に設けた吸気方向上流側の上面と、前記吸気口からの高さが前記吸気方向上流側の上面よりも高く前記吸気方向上流側の上面からずれた位置に形成された吸気方向下流側の上面と、で連続した階段状に形成され、
前記吸気方向下流側の上面には通気性のフィルタを備えた吐出口が形成され、
前記吸気口から取り入れた外気が前記吸気方向上流側の上面に沿って横方向へ流れた後上昇して前記吐出口から前記電力変換装置収納室に導入される屈曲した吸気経路が形成され、
前記吸気ダクトの内側には、前記吸気方向上流側の上面の内壁面付近に、前記吸気口から前記吐出口に至る前記吸気経路の一部を遮るように突出した仕切板が設けられ、
該仕切板と前記吸気方向下流側の上面の内壁面との間には隙間が形成される
ことを特徴とする電力変換ユニット。 A box-shaped box body having a front opening and having a power conversion device storage chamber inside;
A door that opens and closes the front opening of the box body;
An air intake duct that introduces air taken from an air inlet provided on the bottom surface of the power converter housing chamber and formed in the bottom plate of the box body into the power converter housing chamber;
An exhaust fan for exhausting the inside air of the power converter housing chamber;
With
The intake duct includes an upper surface on the upstream side in the intake direction provided at an upper position opposite to the intake port, and an upper surface on the upstream side in the intake direction that is higher than the upper surface on the upstream side in the intake direction. It is formed in a continuous step shape with the upper surface on the downstream side in the intake direction formed at a position shifted from
A discharge port provided with a breathable filter is formed on the upper surface on the downstream side in the intake direction,
A bent intake path is formed in which the outside air taken in from the intake port rises after flowing laterally along the upper surface on the upstream side in the intake direction and is introduced from the discharge port into the power conversion device storage chamber,
Inside the intake duct, a partition plate is provided near the inner wall surface of the upper surface on the upstream side in the intake direction so as to project a part of the intake path from the intake port to the discharge port,
A power conversion unit, wherein a gap is formed between the partition plate and the inner wall surface of the upper surface on the downstream side in the intake direction .
該仕切板と前記吸気方向下流側の上面の内壁面との間には隙間が形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換ユニット。 Inside the intake duct, a partition plate is provided near the inner wall surface of the upper surface on the upstream side in the intake direction so as to project a part of the intake path from the intake port to the discharge port,
The power conversion unit according to claim 1, wherein a gap is formed between the partition plate and an inner wall surface of the upper surface on the downstream side in the intake direction .
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