JP2024016598A - 電気車両用充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることができる電気車両用充電装置を得る。【解決手段】電気車両用充電装置１は、複数の充電ユニット３０を内部に収容する筐体２を備えている。複数の充電ユニット３０は、筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されており、筐体の下部に設けられた第一吸気口Ｐ１と、筐体の上部に設けられた第二吸気口Ｐ２と、筐体の上部に設けられた第一排気口Ｑ１と、第一吸気口Ｐ１から筐体の内部に導入された空気を、最下段の充電ユニット３０から最上段の充電ユニット３０の方向に充電ユニット３０の側方を通過させて、第一排気口Ｑ１から筐体の外部に排出させる第一流路と、第二吸気口Ｐ２から筐体の内部に導入された空気を、上段側の充電ユニット３０の側方を通過させて、第一排気口Ｑ１から筐体の外部に排出させる第二流路と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、電気車両用充電装置に関する。

特許文献１には、電気自動車のバッテリを充電するための急速充電器が開示されている。この急速充電器は、筐体と、筐体の内部を縦方向に分割する複数の棚板と、棚板を貫くようにして筐体の内部で縦方向に延びる筒状のダクトと、ダクトに固定された充電ユニットと、を備えている。充電ユニットは、作動時に発熱する複数の電気機器を有しており、これらの電気機器は、ダクトの側面部を兼ねたベースプレートに固定されている。筐体の下部には、外部の空気を取り込む吸気口が設けられており、吸気口を通って取り込まれた空気は、ダクトを通って筐体の上部に設けられた排気口から排出される構成となっている。

特開２０１３－８５３９８号公報

ところで、特許文献１に記載の技術のように、複数の充電ユニットが筐体内で上下方向に並んだ状態で収容され、当該充電ユニットを冷却するための冷却用空気を筐体内の下部から上部に向けて流す場合、各充電ユニットで生じる暖気が筐体内の上方に流れるとともに、冷却用空気も筐体の上部側に流れるにつれて温度が上昇するため、下段側の充電ユニットよりも上段側の充電ユニットの方が、熱的に厳しい環境に配置されている。そのため、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境の改善が課題となっている。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、筐体の内部に複数の充電ユニットを上下方向に並べた状態で備えた電気車両用充電装置において、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る電気車両用充電装置は、外部電源から入力される電力を、電気車両を充電するための電力に変換する複数の充電ユニットを内部に収容する筐体を備える電気車両用充電装置であって、前記複数の充電ユニットは、前記筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されており、前記筐体の下部に設けられた第一吸気口と、前記筐体の上部に設けられた第二吸気口と、前記筐体の上部に設けられた第一排気口と、前記第一吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、最下段の前記充電ユニットから最上段の前記充電ユニットの方向に前記充電ユニットの側方を通過させて、前記第一排気口から前記筐体の外部に排出させる第一流路と、前記第二吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、上段側の前記充電ユニットの側方を通過させて、前記第一排気口から前記筐体の外部に排出させる第二流路と、を備えている。

本発明に係る電気車両用充電装置では、筐体の内部に、複数の充電ユニットが上下方向に並んだ状態で収容されている。この筐体は、筐体の下部に設けられた第一吸気口と、筐体の上部に設けられた第二吸気口及び第一排気口とを有している。筐体の内部では、第１吸気口から筐体の内部に導入された空気を、最下段の充電ユニットから最上段の充電ユニットの方向に充電ユニットの側方を通過させて、第一排気口から外部に排出させる第一流路が形成される。この第１流路により、筐体の内部では、下部に設けられた第一吸気口から上部に設けられた第一排気口に向かって上昇する気流が発生するため、この気流によって上下方向に並んだ複数の充電ユニットを冷却することができる。また、筐体の内部では、第二吸気口から筐体の内部に導入された空気を、上段側の充電ユニットの側方を通過させて、第一排気口から筐体の外部に排出させる第二流路が形成される。この第二流路により、筐体の内部では、第二吸気口から第一排気口に向かって、主として筐体内の上部空間の空気を外部に排出する気流が発生するため、筐体内の上部空間の空気の流れを促すことができ、当該気流によって上段側の充電ユニットを冷却することができる。このようにして、筐体内の上部空間の空気の流れを促して、上段側の充電ユニットの熱的な配置環境を改善させることができ、筐体内の熱を効率良く放熱することができる。

実施形態に係る電気車両用充電装置を一部分解して示す正面側斜視図である。 実施形態に係る電気車両用充電装置を一部分解して示す背面側斜視図である。 実施形態に係る電気車両用充電装置を左側方から見た側面図であり、第２空間部の側面パネルを省略して示している。 図１のＩＶ－ＩＶ線に沿って切断した断面の一部を模式的に示す拡大側面図である。 充電ユニットの分解斜視図である。 筐体の内部の第一流路を説明するための模式図である。 筐体の内部の第二流路を説明するための模式図である。 筐体の内部の第三流路を説明するための模式図である。 筐体の内部の第四流路を説明するための模式図である。 実施形態に係る電気車両用充電装置のブロック図である。

以下、図１～図１０を参照して本発明の実施形態に係る電気車両用充電装置１（以下、単に「充電装置１」と称する）について説明する。説明の便宜上、各図中に適宜記す前後左右上下の方向を充電装置１の前後左右上下の方向と定義して構成要素の位置や向き等を説明する。また、各図においては図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。

図１には、本実施形態に係る充電装置１の正面側（前方側）が斜視図にて示されている。この充電装置１は、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電気車両を充電するための装置である。この充電装置１は、例えば公道沿いの民間施設内や公共施設内等に設置され、利用者によって利用される充電器である。この充電装置１は、一例として２台の電気車両に対して同時に充電を行うことが可能な２台充電タイプとされている。この充電装置１の充電方式としては、急速充電方式が採用されている。なおこの充電装置１が、例えば集合住宅の駐車場等に設置される場合、普通充電方式が採用される構成にしても良い。また、上記の電気車両は、自動車に限らず、自動二輪車であっても良い。

この充電装置１では、外部電源である交流電源２００（図１０参照）から入力される電力を、電気車両に充電するための電力に変換する複数の充電ユニット３０を内部に収容する筐体２を備えている。筐体２は、略直方体の箱状をなしている。この筐体２の内部は、仕切り壁部２９によって二つの空間に仕切られて、二つの空間部Ｓ１，Ｓ２が形成されている。二つの空間部Ｓ１，Ｓ２には、電気車両の充電に必要な電気機器が所定の機能ごとに分かれて収容されている。

筐体２の前壁を構成する正面パネル部２０には、充電装置１の利用状況や操作ボタン等を表示する表示パネルＨ１（タッチパネル）や、充電装置１の操作手順を示すイラスト表示部Ｈ２、認証用のカードリーダＨ３等が設けられている。また、筐体２の左右方向の両側面の前方側には、充電コネクタ５を保持する箱状のホルダ７がそれぞれ取り付けられている。左右の充電コネクタ５には、充電ケーブル６の一端部が接続されており、充電ケーブル６の他端部は、筐体２の左右壁部を構成する側面パネル部２４の上部にそれぞれ接続されている。

ここで、図１０のブロック図を参照して、充電装置１の主要構成について説明する。充電装置１は、一例として、急速充電方式により電気車両の充電を行う充電器であり、商用電源等の交流電源２００から入力される交流の電力を高出力、且つ、直流の電力に変換する電力変換部３を有している。充電装置１は、電力変換部３から出力される高出力、且つ、直流の電力を、充電ケーブル６及び充電コネクタ５を介して電気車両に搭載されたバッテリ（不図示）に供給する。これにより、充電装置１は、商用電源等と同じ出力で充電を行う普通充電方式と比較して、充電時間を短縮させることができる構成となっている。

本実施形態の電力変換部３は、並列に接続された六つの充電ユニット３０で構成されている。各充電ユニット３０は、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ、コンバータ回路３０Ｃを有している。整流回路３０Ａは、交流電源２００から供給される交流の電力を整流して出力する。昇圧回路３０Ｂは、整流回路３０Ａから出力される電力を昇圧して出力する。コンバータ回路３０Ｃは、昇圧回路３０Ｂから出力される電力を充電電圧に変換、制御する。このようにして、各充電ユニット３０では、入力側から入力された電力を直流の電力に変換する。各充電ユニット３０は、作動時に、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃを構成する半導体素子やコイル等の回路部品が発熱するため、筐体２内の第１空間部Ｓ１に配置されて、第２空間部Ｓ２に配置される他の電気機器と分けて配置されている。第１空間部Ｓ１は、筐体２の背面側（後部側）に設けられた第一筐体部２Ａの内部に形成されている。

充電装置１には、六つの充電ユニット３０から出力される電力を制御する出力制御部８と、六つの充電ユニット３０から出力される電力の充電を制御する充電制御部９とを備えている。これらの制御部８，９は、少なくとも一つのプロセッサ（ＣＰＵ）を備える制御装置を有しており、ＣＡＮ通信等の所定の通信規格を用いて相互に通信可能に構成されている。

六つの充電ユニット３０の入力側には、広義において、交流電源２００から供給（入力）された電力を制御する制御装置が接続されている。一例として、交流電源２００と六つの充電ユニット３０との間には、漏電遮蔽部１０Ａが設けられている。漏電遮蔽部１０Ａは、公知の漏電遮蔽器で構成されている。漏電遮蔽部１０Ａは、通常、一次側回路を開放するＯＮ状態とされているが、一次側回路で過電流又は漏電が検知された場合に、ＯＦＦ状態となって一次側回路を閉じる機能を有する。また、交流電源２００と漏電遮蔽部１０Ａとの間には、ノイズカット用の図示しないコンデンサが接続されている。さらに、漏電遮蔽部１０Ａと六つの充電ユニット３０との間には、チョークコイルやＬＣ回路で構成されたノイズを除去するためのフィルタ装置１０Ｂが接続されている。

漏電遮蔽部１０Ａを含む入力側の制御装置は、筐体２の内部において、第１空間部Ｓ１に対して前方側に隣接して設けられた第２空間部Ｓ２に配置されている。この第２空間部Ｓ２は、第一筐体部２Ａに対して前後方向の一方側（図１及び図１０等では前側）に配置された第二筐体部２Ｂの内部に形成されている。第２空間部Ｓ２には、漏電遮蔽部１０Ａ、コンデンサ、フィルタ装置１０Ｂの他に、ＤＢ部１１が配置されている。また、第２空間部Ｓ２には、出力制御部８及びリレー部１２が配置されている。

ＤＢ部１１は、六つの充電ユニット３０の出力側（二次側）において、充電ユニット３０と充電ケーブル６及び充電コネクタ５との間にそれぞれ接続されている。ＤＢ部１１は、複数のダイオードを備える逆流防止回路で構成されており、六つの充電ユニット３０と電気車両のバッテリ間で電流が逆流することを防止する機能を有する。

出力制御部８は、六つの充電ユニット３０の出力側に接続され、充電ユニット３０から出力される電力を制御する。例えば、出力制御部８は、充電制御部９からの信号に基づいてリレー部１２のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、各充電ユニット３０から出力された電力を充電ケーブル６及び充電コネクタ５へ供給する。リレー部１２は、ＯＮ状態とされることで、対応する充電ユニット３０からの電力供給を継電する。リレー部１２は、ＯＦＦ状態とされることで、対応する充電ユニット３０による電力供給を遮蔽する。このように、出力制御部８の制御によって左右の充電コネクタ５にそれぞれ供給される電力を制御することができる。これらの出力制御部８及びリレー部１２は、六つの充電ユニット３０から電気自動車に出力する電力を制御する出力制御装置１３を構成している。また、出力制御部８は、各充電ユニット３０に搭載された各種センサからの信号に基づいて、充電ユニット３０の内部温度や、吸気ファンの動作を監視する。

筐体２の第２空間部から出力される電力は、充電制御部９を介して左右の充電ケーブル６及び充電コネクタ５に供給される。充電制御部９は、ＣＡＮ通信等の所定の通信手段を用いて電気車両と相互に通信可能に構成されている。充電制御部９は、電気車両の充電プラグと接続された充電コネクタ５を介して、電気車両から制御信号を受信する。電気車両から受信する信号には、充電電流の指令値や、充電を開始又は終了に関する信号が含まれる。充電制御部９は、電気車両から送信された信号を受信し、受信した信号に基づいて充電装置１から出力される電力を決定し、充電の開始及び終了を制御する。

以上説明したとおり、筐体２の内部には、二つの空間部Ｓ１，Ｓ２に分割して充電に必要な電気機器が収容されており、筐体２の内部の背面側に設けられた第１空間部Ｓ１には、電力変換部３を構成する複数の充電ユニット３０が配置されている。充電装置１では、作動時に充電ユニット３０で発生する熱を効率よく放熱するために、筐体２の内部に空冷用の複数の流路を設けている。以下、筐体２及び充電ユニット３０の構造を詳細に説明する。

（筐体）
図１及び図２に示されるように、筐体２は、筐体２の前壁を構成する正面パネル部２０と、筐体２の後壁を構成する背面パネル部２２と、筐体２の左右の壁部を構成する側面パネル部２４とを有している。これらのパネル部２０，２２，２４は、筐体２の底壁を構成する架台部２６の上に立設されており、例えば、架台部２６を含んで構成される躯体フレーム状の図示しない骨格部にビス止めによって固定されている。また、正面パネル部２０、背面パネル部２２、左右の側面パネル部２４によって形成される筐体２の上端開口部が天井パネル部２８によって塞がれている。このようにして、筐体２は、略直方体の箱状を成している。

筐体２の内部空間は、仕切り壁部２９によって前後に区画されている。これにより、筐体２は、仕切り壁部２９に対して後方側が第一筐体部２Ａを構成し、仕切り壁部２９に対して前方側が第二筐体部２Ｂを構成している。

正面パネル部２０には、表示パネルＨ１及びカードリーダＨ３が設けられている。この正面パネル部２０は、例えば板金材料がＮＣ加工やベンダ加工を経て成型された意匠パネルである。

この正面パネル部２０の下方側には、矩形フレーム状に形成された架台部２６が配置されている。この架台部２６の前面側は、例えば、複数の開口部によって格子状に形成されており、筐体２の下部に設けられた第一吸気口Ｐ１を構成している。第一吸気口Ｐ１は、筐体２の外部の空気を架台部２６の内側に導入し、導入された空気を、筐体２の下方側から第一筐体部２Ａの内部空間Ｓ１に導入する。

図２に示すように、背面パネル部２２は、例えば板金材料がＮＣ加工やベンダ加工を経て成型された意匠パネルである。この背面パネル部２２には、第一筐体部２Ａの内外を連通させる複数のパネル開口部４２が形成されている。複数のパネル開口部４２は、背面パネル部２２の左方側と右方側のそれぞれに上下方向に沿っての直線状に配列されている。複数のパネル開口部４２は、長尺板状に形成された複数の格子パネル４４で覆われている。各格子パネル４４は、スリット状の複数の開口部が貫通形成されることにより格子状をなしている。

具体的に、背面パネル部２２の左方側では、背面パネル部２２の上部に形成された複数のパネル開口部４２が第１格子パネル４４Ａによって覆われており、背面パネル部２２の下部に形成された複数のパネル開口部４２が第２格子パネル４４Ｂによって覆われている。

ここで、筐体２では、第２格子パネル４４Ｂの内側面は、板金等で塞がれている。従って、複数のパネル開口部４２のうち、第２格子パネル４４Ｂで覆われた部分は第一筐体部２Ａの内外と連通しない構成となっている。その一方で、複数のパネル開口部４２のうち、第１格子パネル４４Ａで覆われた部分は第一筐体部２Ａの内外と連通する構成となっている。このようにして、筐体２の上部には、背面パネル部２２の左方側に外部の空気を導入するための第二吸気口Ｐ２が形成されている。

背面パネル部２２の右方側では、背面パネル部２２の上部に形成された複数のパネル開口部４２が第３格子パネル４４Ｃによって覆われており、背面パネル部２２の下部に形成された複数のパネル開口部４２が第４格子パネル４４Ｄによって覆われている。

ここで、筐体２では、第３格子パネル４４Ｃの内側面は、板金等で塞がれている。従って、複数のパネル開口部４２のうち、第３格子パネル４４Ｃで覆われた部分は第一筐体部２Ａの内外と連通しない構成となっている。その一方で、複数のパネル開口部４２のうち、第４格子パネル４４Ｄで覆われた部分は第一筐体部２Ａの内外と連通する構成となっている。このようにして、筐体２の下部には、背面パネル部２２の右方側に外部の空気を導入するための第三吸気口Ｐ３が形成されている。

図１及び図２に示すように、筐体２の側面パネル部２４は、前後方向の後部に配置される後側面パネル部２４１と前後方向の前部に配置される前側面パネル部２４２とを有している。後側面パネル部２４１は、第一筐体部２Ａの左右の側面を構成している。前側面パネル部２４２は、第二筐体部２Ｂの左右の側面を構成している。即ち、筐体２では、背面パネル部２２と左右の後側面パネル部２４１と、仕切り壁部２９、架台部２６及び天井パネル部２８の後方部分によって第一筐体部２Ａを構成し、その内部に第１空間部Ｓ１を形成している。また、筐体２では、正面パネル部２０と左右の前側面パネル部２４２と、仕切り壁部２９、架台部２６及び天井パネル部２８の前方部分によって第二筐体部２Ｂを構成し、その内部に第２空間部Ｓ２が形成されている。

図１に示すように、筐体２の左側方の後側面パネル部２４１には、上下方向に並んだ複数の第四吸気口Ｐ４が形成されている。複数の第四吸気口Ｐ４は、例えば、後側面パネル部２４１に貫通形成されたスリット状の複数の開口部で構成される。複数の第四吸気口Ｐ４は、それぞれが、第１空間部Ｓ１に収容された複数の充電ユニット３０の後述するユニット吸気口３６Ｂに対応して設けられている。これにより、筐体２では、左側方に設けられた第四吸気口Ｐ４から筐体２の内部に空気を導入し、各充電ユニット３０のユニット吸気口３６Ｂから各充電ユニット３０の内部に空気を導入させている。

図２に示すように、筐体２の右側方の後側面パネル部２４１には、第一排気口Ｑ１と第二排気口Ｑ２が形成されている。第一排気口Ｑ１は、後側面パネル部２４１の上部に設けられている。第一排気口Ｑ１は、例えば、後側面パネル部２４１に貫通形成されたスリット状の複数の開口部で構成される。なお、筐体２２の第１空間部Ｓ１には、第一排気口Ｑ１に対応して設けられた排気ファン４６が配置されている。排気ファン４６は、後側面パネル部２４１の内側にビス止めによって取り付けられている。これにより、排気ファン４６が作動すると、第１空間部Ｓ１の上部空間の空気が第一排気口Ｑ１を通じて外部に排気される。

第一排気口Ｑ１の下方側には、上下方向に並んだ複数の第二排気口Ｑ２が形成されている。複数の第二排気口Ｑ２は、例えば、後側面パネル部２４１に貫通形成されたスリット状の複数の開口部で構成される。複数の第二排気口Ｑ２は、それぞれが、第１空間部Ｓ１に収容された複数の充電ユニット３０の後述するユニット排気口３８Ａに対応して設けられている。これにより、各充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａから排出された空気が、筐体２の右側方に設けられた第二排気口Ｑ２から筐体２の外部に排出される。

その一方で、図１及び図２に示すように、筐体２の第二筐体部２Ｂは、筐体２の外壁部の一部を構成する正面パネル部２０、左右の前側面パネル部２４２、及び天井パネル部２８の前方部分に筐体２の外壁部の内外を連通させる開口部が形成されていない。従って、第二筐体部２Ｂは、雨や粉塵等が第２空間部Ｓ２に侵入することを防ぐ防水性能及び防塵性能に優れた密閉構造を有しており、第二筐体部２Ｂに収容される制御基板等の電気機器を雨や粉塵等から保護することができる。

（充電ユニット）
図３には、筐体２の左側方から後側面パネル部２４１を除いた状態が示されている。また、図４には第１空間部Ｓ１における複数の充電ユニット３０の収納状態が模式的に示されている。これらの図に示すように、筐体２内の第１空間部Ｓ１には、複数の充電ユニット３０が上下方向に並んだ状態で配置されている。具体的に、本実施形態では、六つの充電ユニット３０が第１空間部Ｓ１に収容されている。各充電ユニット３０は、第１空間部Ｓ１内において、仕切り壁部２９と背面パネル部２２との間に架け渡して設けられた六枚の棚板４８にそれぞれ載置されている。各棚板４８は、仕切り壁部２９と背面パネル部２２との間に間隔を設けるようにして直接又はブラケットを介して仕切り壁部２９及び背面パネル部２２に固定されている。

図４及び図６に示すように、最下段の棚板４８を除く上段側の棚板４８の下面には、弾性材料からなる整流部材５０が取り付けられている。整流部材５０は、棚板４８の前方側の端部に沿う長尺状に形成されており、前後上下方向の断面が三角形状の閉断面をなしている。具体的に、整流部材５０は、棚板の下面部に固定される板状の固定部５２と、固定部５２の前端から垂下される板状の整流部５４と、固定部５２の後端と整流部５４の下端に架け渡されるように延びる板状の弾性部５６と、を含んで構成される。これらの構成は、例えば、板状の弾性材料が三角形状の閉断面を有する筒状に折り曲げられて構成されている。固定部５２は、固定部５２の後端側の端部に弾性部５６の端部が重ねられた状態で、棚板４８の下面にビス止めにより固定されている。

かかる構成では、六つの充電ユニット３０を各棚板４８上に載置した状態において、固定部５２から垂下された整流部５４が、充電ユニット３０間に形成される間隙を塞ぐように配置される。

また、弾性部５６は、各充電ユニット３０を各棚板４８上に載置した状態において、充電ユニット３０の角部と対向して配置される。各充電ユニット３０は、棚板４８上で筐体２の左右方向を挿抜方向として抜き差しが行われ、第一筐体部２Ａ内への設置作業が行われる。弾性部５６は、棚板４８の上に充電ユニット３０が挿入される際に充電ユニット３０の角部に当接して弾性変形される。これにより、充電ユニット３０の収納状態では、各充電ユニット３０の上方側の棚板４８に支持された弾性部５６が充電ユニット３０の上端側の角部を保持するように密着し、整流部５４によるユニット間の閉塞機能を高めている。

かかる構成により、整流部材５０は、充電ユニット３０と仕切り壁部２９との間に設けられた間隙を通過する空気が、充電ユニット３０間の間隙を通り、背面パネル部２２と充電ユニット３０との間の間隙に流れ込むことを抑制している。これにより、架台部２６の第一吸気口Ｐ１を通って後述する第一流路Ｒ１を通過する空気が、第二流路Ｒ２及び第三流路Ｒ３へ侵入することを制限することができる。

図５には、充電ユニット３０の分解斜視図が示されている。この図に示すように、充電ユニット３０は、細長い角筒状に形成された外側筒部３２を有している。外側筒部３２の内側には、外側筒部３２よりも一回り小さな外形の角筒状に形成された内側筒部３４が配置されている。

外側筒部３２の内側には、内側筒部３４との間において収容空間が形成される。この収容空間には、上述の整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃ等の充電ユニット３０を構成する電気機器が配置されている。これらの電気機器は、外側筒部３２の内側面及び内側筒部３４の外側面に固定されている。かかる構成では、外層部を構成する外側筒部３２によって、整流回路３０Ａ、昇圧回路３０Ｂ及びコンバータ回路３０Ｃ等の電気機器が雨水や粉塵等から保護される。また、内側筒部３４の内部空間は、外側筒部３２と内側筒部３４との間に設けられた収容空間で発生した熱を放熱するためのダクト空間を構成する。

充電ユニット３０は、筐体２の左右方向を外側筒部３２の軸方向とする姿勢で筐体２の内部に収容される。この状態において、充電ユニット３０の左側方の一端には、矩形状のユニット吸気部３６が設けられている。また、充電ユニット３０の右側方の他端には、矩形状のユニット排気部３８が設けられている。

ユニット吸気部３６は、外側筒部３２の左側方の開口端を塞ぐ板状のベース部３６Ａと、ベース部３６Ａに設けられたユニット吸気口３６Ｂを有している。ユニット吸気口３６Ｂは、内側筒部３４の内外を連通させる吸気ファン４０を備える。この吸気ファン４０は、筐体２の左側方に設けられた第四吸気口Ｐ４と対向して配置されている。これにより、吸気ファン４０が作動すると、第四吸気口Ｐ４を通過して筐体２の内部に導入された空気が、ユニット吸気口３６Ｂから充電ユニット３０（内側筒部３４）の内部に導入される。

ユニット吸気部３６は、その他に、ユニット把持部３６Ｃと配線接続部３６Ｄを有している。ユニット把持部３６Ｃは、充電ユニット３０の設置や取り外しの際に把持される作業用の取手である。配線接続部３６Ｄは、充電ユニット３０を構成する電気機器と第二筐体部２Ｂ内から仕切り壁部２９を通って引き出された配線とを電気的に接続させるために設けられている。

ユニット排気部３８は、外側筒部３２の右側方の開口端を塞ぐ板状のベース部３８Ｂと、ベース部３８Ｂに設けられたユニット排気口３８Ａを有している。ユニット排気口３８Ａは、内側筒部３４の内外を連通させる排気口として設けられている。このユニット排気口３８Ａは、筐体２の右側方に設けられた第二排気口Ｑ２と対向して配置されている。これにより、ユニット吸気口３６Ｂから吸気ファン４０によって充電ユニット３０（内側筒部３４）の内部に導入された空気が、ユニット排気口３８Ａから充電ユニット３０の外部に排出され、第二排気口Ｑ２を通って筐体２の外部に排出される。

以上説明した本実施形態に係る充電装置１では、筐体２の第１空間部Ｓ１に、四つの流路（空気流れ）を形成し、充電ユニット３０で発生した熱を効率的に放熱する。以下、四つの流路について、図６～図９を参照して具体的に説明する。なお、図６～図９の各図においては、説明の便宜上、対象となる流路の説明に不要な吸気口又は排気口を省略して図示している場合がある。

（第一流路）
図６は、第１空間部Ｓ１に形成される第一流路Ｒ１を模式的に示している。この第一流路Ｒ１では、排気ファン４６によって第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入された空気を、最下段の充電ユニット３０から最上段の充電ユニット３０の方向に各充電ユニット３０の側方（各充電ユニット３０と仕切り壁部２９の間の空間）を通過させて、第一排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる。つまり、筐体２の下部から内部へ導入された空気が、充電ユニット３０の側方を通過して上昇し、筐体２の上部から外部へ排出される。

（第二流路）
図７は、第１空間部Ｓ１に形成される第二流路Ｒ２を模式的に示している。この第二流路Ｒ２では、排気ファン４６によって第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に導入された空気を、上段側の充電ユニット３０の側方を通過させて、第一排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる。つまり、筐体２の上部から内部へ導入された空気が、充電ユニット３０の吸気側から排気側へ充電ユニット３０の側方を通過し、筐体２の上部から外部へ排出される。また、この第二流路Ｒ２では、充電ユニット３０のユニット吸気口３６Ｂと対向しない背面パネル部２２に第二吸気口Ｐ２が設けられている。これにより、第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に導入された空気が充電ユニット３０の内部を通過せずに、充電ユニット３０の側方へ良好に流れる構成となっている。

（第三流路）
図８は、第１空間部Ｓ１に形成される第三流路Ｒ３を模式的に示している。この第三流路Ｒ３では、各充電ユニット３０の吸気ファン４０によって第三吸気口Ｐ３から筐体２の内部に導入された空気を、充電ユニット３０の側方を通った後に当該充電ユニット３０の内部に導入し、各充電ユニット３０の内部を通過させた後に第二排気口Ｑ２から筐体２の外部に排出させる。つまり、筐体２の下部から内部に導入された空気が、充電ユニット３０の排気側から吸気側に向かって充電ユニット３０の側方を通過して移動した後に、ユニット吸気口３６Ｂから充電ユニット３０の内部を通過する。そして、ユニット排気口３８Ａ、第二排気口Ｑ２を経て、筐体２の外部に排出される。また、この第三流路Ｒ３では、充電ユニット３０のユニット排気口３８Ａと対向しない背面パネル部２２に第三吸気口Ｐ３が設けられている。これにより、第三吸気口Ｐ３から筐体２の内部に導入された空気がユニット排気口３８Ａから排出される空気流れの影響を受けずに充電ユニット３０の側方へ良好に流れる構成となっている。

（第四流路）
図９は、第１空間部Ｓ１に形成される第四流路Ｒ４を模式的に示している。この第四流路Ｒ４では、各充電ユニット３０の吸気ファン４０によって第四吸気口Ｐ４から筐体２の内部に導入された空気を、充電ユニット３０の内部を通過させて、第二排気口Ｑ２から筐体２の外部に排出させる。つまり、筐体２の左側方に設けられた第四吸気口Ｐ４から筐体２の内部に導入された空気は、各充電ユニット３０のユニット吸気口３６Ｂを通って充電ユニット３０の内部を通過し、ユニット排気口３８Ａから排出された後、筐体２の右側方に設けられた第二排気口Ｑ２から外部へ排出される。

（作用並びに効果）
以上説明したように、本実施形態に係る充電装置１によれば、筐体２の内部に、複数の充電ユニット３０が上下方向に並んだ状態で収容されている。この筐体２は、筐体２の下部に設けられた第一吸気口Ｐ１と、筐体２の上部に設けられた第二吸気口Ｐ２及び第一排気口Ｑ１とを有している。

図６及び図７に示すように、筐体２の内部では、第一流路Ｒ１と第二流路Ｒ２が形成される。第一流路Ｒ１では、第一吸気口Ｐ１から筐体２の内部に導入された空気を、最下段の充電ユニット３０から最上段の充電ユニット３０の方向に充電ユニット３０の側方を通過させて、第一排気口Ｑ１から外部に排出させる。この第一流路Ｒ１により、筐体２の内部では、下部に設けられた第一吸気口Ｐ１から上部に設けられた第一排気口Ｑ１に向かって上昇する気流が発生するため、この気流によって上下方向に並んだ複数の充電ユニット３０を冷却することができる。

第二流路Ｒ２では、第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に導入された空気を、上段側の充電ユニット３０の側方を通過させて、第一排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出させる。この第二流路Ｒ２により、筐体２の内部では、第二吸気口Ｐ２から第一排気口Ｑ１に向かって、主として筐体２内の上部空間の空気を外部に排出する気流が発生するため、筐体２内の上部空間の空気の流れを促すことができ、当該気流によって上段側の充電ユニット３０を冷却することができる。

このように、充電装置１によれば、筐体２内の上部空間の空気の流れを促して、上段側の充電ユニット３０の熱的な配置環境を改善させることができ、筐体２内の熱を効率良く放熱することができる。

図８に示すように、筐体２の内部では、第三流路Ｒ３が形成される。この第三流路Ｒ３では、筐体２の下部から内部に導入された空気が、充電ユニット３０の排気側から吸気側に向かって充電ユニット３０の側方を通過して移動した後に、ユニット吸気口３６Ｂから充電ユニット３０の内部を通過して、ユニット排気口３８Ａ、第二排気口Ｑ２を経て筐体２の外部に排出される。即ち、筐体２内の上部空間と比べて低い温度を維持しやすい下部空間では、筐体２の内部に導入された空気が充電ユニット３０の側方を通過してから充電ユニット３０の内部を空冷するために利用される。これにより、筐体２内の上段側と下段側とで充電ユニット３０の内部及び外部の温度に差分が生じることを抑制し、筐体２内の温度分布を平均化させることができる。

図９に示すように、筐体２の内部では、第四流路Ｒ４が形成される。この第四流路Ｒ４では、筐体２の左側方に設けられた第四吸気口Ｐ４から内部に導入された空気は、ユニット吸気口３６Ｂを通って充電ユニット３０の内部を通過し、ユニット排気口３８Ａから排出された後、筐体２の右側方に設けられた第二排気口Ｑ２から外部へ排出される。これにより、充電ユニット３０の内部温度を効率良く空冷することができる。

また、筐体２の左右の側面に設けられた第四吸気口Ｐ４及び第二排気口Ｑ２は、複数の充電ユニット３０に対応して複数設けられている。このため、第四吸気口Ｐ４からは、筐体２の外部の空気を効率良く充電ユニット３０の内部に導入することができる。その一方で、第二排気口Ｑ２では、充電ユニット３０から排出された空気を効率良く筐体２の外部に排出することができる。

以上、実施形態に係る充電装置１について説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。例えば、上記実施形態では、第二流路Ｒ２において、第二吸気口Ｐ２から筐体２の内部に導入された空気が、最上段の充電ユニット３０の側方を通過した後に第一排気口Ｑ１から筐体２の外部に排出されるように構成されているが、最上段の充電ユニット３０の側方だけではなく、上から二段目や三段目の充電ユニット３０の側方を当該空気が通過するように構成しても良い。

１ 電気車両用充電装置（充電装置）
２ 筐体
３０ 充電ユニット
Ｐ１ 第一吸気口
Ｐ２ 第二吸気口
Ｐ３ 第三吸気口
Ｐ４ 第四吸気口
Ｑ１ 第一排気口
Ｑ２ 第二排気口
Ｒ１ 第一流路
Ｒ２ 第二流路
Ｒ３ 第三流路
Ｒ４ 第四流路

Claims (5)

1. 外部電源から入力される電力を、電気車両を充電するための電力に変換する複数の充電ユニットを内部に収容する筐体を備える電気車両用充電装置であって、
   前記複数の充電ユニットは、前記筐体内において上下方向に並んだ状態で収容されており、
   前記筐体の下部に設けられた第一吸気口と、
   前記筐体の上部に設けられた第二吸気口と、
   前記筐体の上部に設けられた第一排気口と、
   前記第一吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、最下段の前記充電ユニットから最上段の前記充電ユニットの方向に前記充電ユニットの側方を通過させて、前記第一排気口から前記筐体の外部に排出させる第一流路と、
   前記第二吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、上段側の前記充電ユニットの側方を通過させて、前記第一排気口から前記筐体の外部に排出させる第二流路と、を備える電気車両用充電装置。
2. 前記筐体に設けられた第三吸気口と、
   前記筐体に設けられた第二排気口と、
   前記第三吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、前記充電ユニットの側方を通った後に当該充電ユニットの内部を通過させて、前記第二排気口から前記筐体の外部に排出させる第三流路と、を備える請求項１に記載の電気車両用充電装置。
3. 前記第二排気口は、前記複数の充電ユニットに対応して複数設けられている請求項２に記載の電気車両用充電装置。
4. 前記筐体に設けられた第四吸気口と、
   前記第四吸気口から前記筐体の内部に導入された空気を、前記充電ユニットの内部を通過させて、前記第二排気口から前記筐体の外部に排出させる第四流路と、を備える請求項２に記載の電気車両用充電装置。
5. 前記第四吸気口は、前記複数の充電ユニットに対応して複数設けられている請求項４に記載の電気車両用充電装置。