JP7057838B2 - 電気機器用ケース及び電力制御装置 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年10月29日に出願された日本国特許出願2018-203257号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
本開示は、電気機器用ケース及び電力制御装置に関する。
太陽電池に接続されて太陽電池からの直流電力を交流電力に変換する機能を備えた電気機器をケースに収容したパワーコンディショナ(電力変換装置)等の電力制御装置が、家庭用を中心に普及してきている。このような電力制御装置は屋外に設置されることが多いことから、電気機器を収容するケースには高い防水性が求められている。
例えば特許文献1には、開口を有する本体ケースと、本体ケースの開口を覆う前面カバーとを備えたケースにおいて、前面カバーを、本体ケースの開口を覆う前面カバー正面に加えて本体ケースの天面を覆う前面カバー天面が一体に設けられた構成とすることで、ケースの上側を前面カバー天面と本体ケースの天面とが重なる二重構造として防水性を高めた構成が開示されている。
特開2018-60828号公報
本開示の実施形態に係る電気機器用ケースは、電力変換機能を備えた電気機器を収容する電気機器用ケースであって、アルミニウム合金を一体に連ねて設けられた鋳造品よりなり、開口を有するケース本体と、矩形の平板状カバー部と前記平板状カバー部の一辺に連なる湾曲カバー部とを備え、前記ケース本体に取り付けられて前記開口を覆うカバー体と、前記ケース本体と前記平板状カバー部との間に設けられ、前記ケース本体と前記平板状カバー部との間を封止するシール部材と、前記湾曲カバー部の内側に前記平板状カバー部の前記一辺に沿う方向に延びて設けられ、前記湾曲カバー部と前記ケース本体との間において外部に連通する連通部と、を有し、前記連通部を前記ケース本体の内部に対して隔離する隔壁を有し、前記隔壁が、前記ケース本体及び前記カバー体とは別体に形成され、前記ケース本体に取り付けられており、前記隔壁と前記平板状カバー部との間に設けられ、前記隔壁と前記平板状カバー部との間を封止する隔壁用シール部材を有することを特徴とする。
また、本開示の実施形態に係る電力制御装置は、本開示に係る何れかの電気機器用ケースと、前記電気機器用ケースに収容された電気機器とを備ることを特徴とする。
本開示の一実施の形態に係る電力制御装置の斜視図である。 図1に示す電力制御装置の分解斜視図である。 図2に示すケース本体の斜視図である。 図1に示す電力制御装置の、第4壁側の部分及び第5壁側の部分における縦断面図である。 図2に示すカバー体の斜視図である。 図1に示す電力制御装置の、カバー体及び電気機器が取り外された状態の斜視図である。 図6に示す隔壁の斜視図である。 湾曲カバー部の内側に設けられた連通部を示す断面図である。 連通部のケース本体の第4壁の側での外部との連通構造を示す平面図である。 連通部のケース本体の第5壁の側での外部との連通構造を示す底面図である。
従来の電力制御装置のケースには、上記した防水などの機能性だけでなく、より高いデザイン性(意匠性)も求められている。
本開示の目的は、機能性を確保しつつデザイン性を高めた電気機器用ケース及び電力制御装置を提供することにある。
本開示の実施形態によれば、機能性を確保しつつデザイン性を高めた電気機器用ケース及び電力制御装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、本開示の一実施の形態を詳細に例示説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る電力制御装置1は、電気機器用ケース2と電気機器用ケース2に収容された電気機器3とを備えている。
図1において模式的に示す電気機器3は、例えば住宅の屋根等に設置された太陽電池に接続されて、太陽電池が発電した直流電力を交流電力に変換して住宅の電気系統に出力する電力変換機能を備えたものである。すなわち、電力制御装置1は、家庭用のパワーコンディショナ(電力変換装置)として構成されている。
電力制御装置1は、電気機器用ケース2に、例えば上記した電力変換機能を備えた電気機器3に加えて、燃料電池、蓄電池、換気用ファンなどの、機能ないし構成の異なる複数種類の電気機器を収容した構成とすることもできる。上記した蓄電池としては、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池を用いることができる。また、電気機器用ケース2には、電気機器3に加えて、例えば断熱材、緩衝材等の部材を収容することもできる。さらに、電気機器用ケース2に収容される電気機器3は、上記した太陽電池用の電力変換機能を備えたものに限らず、例えば、燃料電池、変電装置、電力を商用電力系統へ供給する機能を備えたものなどの、他の機能ないし構成を有する電気機器であってもよい。
電力制御装置1は屋外に設置することができる。本実施の形態では、電力制御装置1は、例えば住宅の外壁に、取付け金具、架台等を用いて設置される。
電力制御装置1は、屋外に限らず、屋内などの他の場所に設置されるものとすることもできる。
電気機器用ケース2は、図2に示すように、ケース本体10、カバー体20、第1の隔壁30、第2の隔壁31、上カバー40及び下カバー50を有している。
図3に示すように、ケース本体10は、第1壁11、第2壁12、第3壁13、第4壁14及び第5壁15を有する箱型となっている。本実施の形態では、ケース本体10は、アルミニウム合金の鋳造品となっており、第1壁11、第2壁12、第3壁13、第4壁14及び第5壁15は一体に連ねて設けられている。このような構成により、上記形状を有するケース本体10を、容易かつ生産性よく製造することができる。
ケース本体10は、上記したアルミニウム合金の鋳造品に限らず、鋳鉄等の他の金属の鋳造品としてもよい。また、ケース本体10は、金属の鋳造品に限らず、例えば合成樹脂材料の射出成形品とするなど、他の材質で形成されたものとすることもできる。さらに、ケース本体10は、互いに別体に形成された第1壁11、第2壁12、第3壁13、第4壁14及び第5壁15を、溶接、接着、締結等の手段によって互いに一体的に連結した構成とすることもできる。
第1壁11は、互いに平行な第1の辺11a及び第2の辺11bを有している。また、第1壁11は、それぞれ第1の辺11a及び第2の辺11bに直交するとともに互いに平行な第3の辺11c及び第4の辺11dを有している。このように、第1壁11は、4つの辺11a~11dを有する外形が矩形の板状となっている。本実施の形態では、第1壁11は、ケース本体10の背面を構成している。
第2壁12は、細長い矩形の板状となっており、第1の辺11aにおいて第1壁11に直角に連なっている。第3壁13は、第2壁12と同様の細長い矩形の板状となっており、第2壁12に対向するように、第2の辺11bにおいて第1壁11に直角に連なっている。本実施の形態では、第2壁12及び第3壁13は、互いに平行に対向し、それぞれケース本体10の側方を向く側面を構成している。
第4壁14は、細長い板状となっており、第1壁11の第3の辺11cに直角に連なるとともに第2壁12の及び第3壁13の図3中上方側となる上辺に直角に連なっている。第4壁14は、第2壁12及び第3壁13に対して第1壁11から離れる方向に突出する台形状の突出部分を有する形状となっており、当該突出部分の第1壁11の面に平行な面が第4壁14の第1壁11とは反対側を向く端面14aとなっている。本実施の形態では、第4壁14は、ケース本体10の上方を向く天面を構成している。
第5壁15は、第4壁14と同様の台形状の突出部分を有する細長い板状となっており、第4壁14に対向するように第1壁11の第4の辺11dに直角に連なるとともに第2壁12及び第3壁13の図3中下方側となる下辺に直角に連なっている。第5壁15の突出部分の第1壁11の面に平行な面が第5壁15の第1壁11とは反対側を向く端面15aとなっている。本実施の形態では、第5壁15は、ケース本体10の下方を向く底面を構成している。
図4に示すように、ケース本体10の内部は収容空間10aとなっており、電気機器3は収容空間10aに配置される。ケース本体10の第1壁11と対向する側は開口10bとなっており、カバー体20をケース本体10から取り外して開口10bを外部に連通させることで、開口10bを通して収容空間10aに電気機器3を配置することができる。
図5に示すように、カバー体20は、平板状カバー部21と、第2壁12を覆う第1側面カバー部22と、第3壁13を覆う第2側面カバー部23と、平板状カバー部21と第1側面カバー部22とに連なる第1の湾曲カバー部24と、平板状カバー部21と第2側面カバー部23とに連なる第2の湾曲カバー部25と、を有する断面U字形状となっている。
カバー体20は、例えば、鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属製の1枚の板材を板金加工して形成されている。この構成により、単純な曲げ加工により形成できることから上記形状を有するカバー体20を容易かつ低コストで形成することができる。カバー体20の板厚は任意に設定することができ、例えば、0.3mm~3.5mmとするのがよい。
カバー体20は、1枚の板材を板金加工して形成したものに限らず、互いに別体に形成された平板状カバー部21、第1側面カバー部22、第2側面カバー部23、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25を、溶接、接着、締結等の手段によって互いに一体的に連結した構成とすることもできる。また、カバー体20は、金属製に限らず、例えば合成樹脂材料の射出成形品とするなど、他の材質で形成されたものとすることもできる。
平板状カバー部21は、ケース本体10の第1壁11の第1の辺に平行な第1の辺21a及び第2の辺21bを有している。また、平板状カバー部21は、第1壁11の第3の辺11cに平行な第3の辺21c及び第4の辺21dを有している。このように、平板状カバー部21は、4つの辺21a~21dを有する外形が矩形の板状となっている。本実施の形態では、平板状カバー部21は、ケース本体10の前面の開口10bを覆う前面カバー部を構成している。
第1の湾曲カバー部24は、平板状カバー部21の第1の辺21aに一体に連なっている。第1の湾曲カバー部24は、第1の辺21aに平行な軸を中心軸とし、中心角が90度の円弧状となるように、第1の辺21aから第1壁11の側に向けて曲がっている。
第2の湾曲カバー部25は、平板状カバー部21の第2の辺21bに一体に連なっている。第2の湾曲カバー部25は、第2の辺21bに平行な軸を中心軸とし、中心角が90度の円弧状となるように、第2の辺21bから第1壁11の側に向けて曲がっている。
第1側面カバー部22は、第2壁12に平行な矩形の板状となっており、第1の湾曲カバー部24に一体に連なっている。同様に、第2側面カバー部23は、第3壁13に平行な矩形の板状となっており、第2の湾曲カバー部25に一体に連なっている。
第1側面カバー部22及び第2側面カバー部23には、それぞれ2つの取付け孔26(第1側面カバー部22の取付け孔26は1つのみが示されている)が設けられている。一方、図3に示すように、ケース本体10の第2壁12及び第3壁13には、それぞれ第1壁11の側方であって、第4壁14の側と第5壁15の側とに分けて2つのネジ穴18が設けられている。図1に示すように、カバー体20は、カバー体20の取付け孔26に挿通したネジ部材4をケース本体10の対応するネジ穴18にネジ結合させることによりケース本体10に取り付けられている。ケース本体10に取り付けられたカバー体20は、ケース本体10の開口10bを覆う。
上記の通り、カバー体20を、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25を有する構成としたことにより、カバー体20の外観を角部が丸みを帯びた見映えの良いものとすることができる。これにより、上記形状のカバー体20を備えた電気機器用ケース2及び電力制御装置1を、カバー体20に第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25が設けられない場合に比べて、よりデザイン性(意匠性)の高いものとすることができる。
円弧状に湾曲する第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25は、例えば、その半径を10mm以上とするとよい。このような構成とすることにより、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25が設けられることによる角部が丸みを帯びた形状を、視認者に十分に印象付けることができる。したがって、カバー体20及び当該カバー体20を用いた電力制御装置1を、よりデザイン性(意匠性)の高いものとすることができる。
円弧状に湾曲する第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25は、例えば、その半径を20~80mmの範囲とするとよい。このような構成とすることにより、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25が設けられることによる角部が丸みを帯びた形状を、視認者に適度に印象付けることができる。したがって、カバー体20及びカバー体20を用いた電力制御装置1を、さらにデザイン性(意匠性)の高いものとすることができる。
本実施の形態では、カバー体20を、平板状カバー部21と、第1側面カバー部22と、第2側面カバー部23と、第1の湾曲カバー部24と、第2の湾曲カバー部25と、を有する断面U字形状としたので、カバー体20の外観を、平板状カバー部21を挟んだ両方の角部が丸みを帯びる、さらに見映えの良いものとすることができる。これにより、上記形状のカバー体20及び当該カバー体20を用いた電力制御装置1を、カバー体に湾曲カバー部を設けない場合に比べて、さらにデザイン性(意匠性)の高いものとすることができる。
また、本実施の形態では、第1側面カバー部22及び第2側面カバー部23により、ケース本体10の第2壁12及び第3壁13を覆っている。このような構成により、電気機器3が発生する熱により加熱されたケース本体10の第2壁12及び第3壁13が直接手で触れられることを防止することができる。
図3、図4に示すように、ケース本体10の第4壁14には水返し部16が設けられている。水返し部16は、第4壁14の第1壁11とは反対側を向く端面14aに沿うとともに、第4壁14のケース本体10の外側を向く面14bに対して第5壁15から離れる方向(図4においては上方)に向けて突出する壁状に形成されている。水返し部16は第4壁14に一体に連ねて設けられており、水返し部16の第1壁11とは反対側を向く面は第4壁14の端面14aを構成している。
水返し部16は、第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で電力制御装置1が設置されたときに、ケース本体10の上面となる面14bから上方に突出した状態となって、面14bの上に溜まった雨水等の水が端面14aの側に向けて流れることを低減することができる。
図4に示すように、第4壁14のケース本体10の外側を向く面14bは、カバー体20の平板状カバー部21の側(第4壁14の端面14aの側)から第1壁11の側に向けて徐々に第5壁15に接近するように傾斜している。これにより、第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で電力制御装置1を設置したときに、ケース本体10の上面となる面14bに溜まった雨水等の水を当該傾斜により第4壁14の端面14aから離れる方向に流すことができる。
面14bの傾斜角度αは、任意の角度に設定することができる。例えば、面14bの傾斜角度αは、第1壁11の延在方向に垂直な方向に対して1°~35°の角度に設定することができる。当該角度とすることにより、傾斜する面14bによってケース本体10を大型化させることなく、雨水等の水を効果的に第4壁14の端面14aから離れる方向に流すことができる。
ケース本体10は、第4壁14のケース本体10の外側を向く面14bにヒートシンク17を一体に備えた構成とすることもできる。本実施の形態では、ヒートシンク17は、水返し部16に一体に連なる第1ヒートシンク部17aを有している。また、第1壁11には、面14bから第5壁15から離れる方向に突出する区画壁部11eが一体に連ねて設けられており、ヒートシンク17は、第1ヒートシンク部17aに対して間隔を空けて配置されるとともに区画壁部11eに一体に連なる第2ヒートシンク部17bを有している。さらに、ヒートシンク17は、区画壁部11e及び第1壁11の外側面に一体に連なる第3ヒートシンク部17cを有している。第1ヒートシンク部17a、第2ヒートシンク部17b及び第3ヒートシンク部17cは、それぞれ第2壁12と第3壁13との間に向けて複数枚が並べて配置された構成となっている。ケース本体10は、ヒートシンク17を一体に備えることにより、収容空間10aに収容した電気機器3が発生する熱を効率良く外部に排出させることができる。
図3、4に示すように、第2壁12及び第3壁13には、それぞれ第5壁15から離れる方向に面14bから突出する区画壁部12a、13aが一体に設けられている。区画壁部12a、13aには、それぞれ区画壁部12a、13aを貫通する矩形の貫通孔12b、13bが、その1つの縁部を面14bに連ねて設けられている。これらの貫通孔12b、13bは、第4壁14の面14bの第1ヒートシンク部17aと第2ヒートシンク部17bとの間の部分を通して面14bの全範囲に連なっている。したがって、電力制御装置1を、ケース本体10の第4壁14が上方を向く姿勢で配置することで面14bに雨水等の水が溜まっても、当該水を貫通孔12b、13bを通して第2壁12または第3壁13の外側に排出することができる。
第2壁12及び第3壁13の、ケース本体10の外側を向く外面に、それぞれ第1の辺11aないし第2の辺11bに平行な方向(縦方向)に延びる複数本(図示する場合では2本)の縦リブ13cと、それぞれ縦リブ13cに直交する複数本(図示する場合では5本)の横リブ13dとを設けた構成とすることもできる。図3には、第2壁12の外面に設けられた縦リブと横リブは図示されていないが、第2壁12の外面にも、第3壁13の外面に設けられた縦リブ13cと横リブ13dと同様の縦リブと横リブとが設けられている。これにより、第2壁12及び第3壁13を、剛性を高めつつ薄型化及び軽量化することができるとともに、収容空間10aに収容した電気機器3が発生する熱を第2壁12及び第3壁13において効果的に放熱させることができる。
図4に示すように、ケース本体10とカバー体20の平板状カバー部21との間には第1のシール部材5と第2のシール部材6が設けられている。第1のシール部材5及び第2のシール部材6は、それぞれケース本体10と平板状カバー部21との間を、雨水等の水が侵入しない程度に封止する防水機能を有している。
第4壁14の端面14aには、第1壁11の側に向けてU字形状に凹むとともに第3の辺11cと平行に真っ直ぐに延びる溝状部分14cが設けられている。本実施の形態では、溝状部分14cは水返し部16の部分に設けられている。溝状部分14cの第1壁11とは反対側を向く底面は、第4壁14の端面14aの一部を構成している。
第1のシール部材5は、平板状カバー部21の第1の辺21aと同程度の長さを有する断面矩形の棒状に形成されている。図3に示すように、第1のシール部材5は、溝状部分14cの内部に平板状カバー部21の第1の辺21aと平行に延びた姿勢で配置されている。図4に示すように、カバー体20がケース本体10に取り付けられた状態では、第1のシール部材5は、ケース本体10の第4壁14の端面14aの一部である溝状部分14cの底面とカバー体20の平板状カバー部21の第1の辺21aの側の部分との間に挟み込まれている。これにより、第1のシール部材5は圧縮方向に所定の割合で弾性変形した状態となって、第4壁14の端面14aと平板状カバー部21との間を封止する。
第5壁15の端面15aには、第1壁11の側に向けてU字形状に凹むとともに第4の辺11dと平行に真っ直ぐに延びる溝状部分15bが設けられている。溝状部分15bの第1壁11とは反対側を向く底面は、第5壁15の端面15aの一部を構成している。
第2のシール部材6は、平板状カバー部21の第2の辺21bと同程度の長さを有する断面矩形の棒状に形成されている。図3に示すように、第2のシール部材6は、溝状部分15bの内部に平板状カバー部21の第2の辺21bと平行に延びた姿勢で配置されている。図4に示すように、カバー体20がケース本体10に取り付けられた状態では、第2のシール部材6は、ケース本体10の第5壁15の端面15aの一部である溝状部分15bの底面とカバー体20の平板状カバー部21の第2の辺21bの側の部分との間に挟み込まれている。これにより、第2のシール部材6は、圧縮方向に所定の割合で弾性変形した状態となって、第5壁15の端面15aと平板状カバー部21との間を封止する。
このように、ケース本体10の第5壁15の端面15aとカバー体20の平板状カバー部21との間に第2のシール部材6を設けたことにより、ケース本体10の第5壁15の端面15aとカバー体20の平板状カバー部21との間からケース本体10の内部である収容空間10aに雨水等の水が侵入することを防止することができる。
上記した第1のシール部材5及び第2のシール部材6は、例えば合成ゴム、エラストマー等の弾性体により形成されたものとすることができる。また、第1のシール部材5及び第2のシール部材6は、エチレンプロピレンゴムの発泡体であるゴムスポンジにより形成されたものであってもよい。なお、第1のシール部材5及び第2のシール部材6は、上記以外の構成ないし材質のものとすることもできる。
本実施の形態では、第1のシール部材5及び第2のシール部材6を、それぞれ端面14a、15aに設けた溝状部分14c、15bに配置するようにしているが、端面14a、15aに溝状部分14c、15bを設けず、第1のシール部材5及び第2のシール部材6を端面14a、15aと平板状カバー部21との間に配置する構成としてもよい。また、第1のシール部材5及び第2のシール部材6の断面形状は矩形に限らず、例えば円形などの他の形状であってもよい。
図6に示すように、ケース本体10には第1の隔壁30と第2の隔壁31が設けられている。本実施の形態では、第1の隔壁30と第2の隔壁31は、それぞれケース本体10及びカバー体20とは別体に形成され、ネジ部材7を用いてケース本体10に取り付けられてケース本体10に固定されている。
第1の隔壁30は、ケース本体10の第2壁12の第1壁11とは反対側を向く端面に連ねて配置されている。第1の隔壁30は、カバー体20の平板状カバー部21と第1側面カバー部22との間に延びる第2壁12に対して傾斜した壁状に形成されている。
第2の隔壁31は、ケース本体10の第3壁13の第1壁11とは反対側を向く端面に連ねて配置されている。第2の隔壁31は、カバー体20の平板状カバー部21と第2側面カバー部23との間に延びる第3壁13に対して傾斜した壁状に形成されている。
第1の隔壁30と第2の隔壁31は、形状及びケース本体10への取り付け構造が基本的に互いに同一であるので、以下では第2の隔壁31に基づいて説明をする。
図7に示すように、第2の隔壁31は、第3壁13に平行な平らな板状の第1面部31aと、第1壁11に平行な平らな板状の第2面部31bと、第1面部31a及び第2面部31bの両方に対して傾斜した平らな板状に形成されて第1面部31aと第2面部31bとの間に一体に連ねて設けられた第3面部31cとを有している。第2面部31b及び第3面部31cには、それぞれネジ部材7が挿通される2つ(合計4つ)の貫通孔31dが設けられている。
第1の隔壁30及び第2の隔壁31は、それぞれ、例えば、鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属製の1枚の板材を板金加工して形成されている。この構成により、上記形状を有する第1の隔壁30及び第2の隔壁31を、容易かつ低コストで形成することができる。第1の隔壁30及び第2の隔壁31は、金属製の1枚の板材を板金加工して形成されたものに限らず、例えば合成樹脂材料の射出成形品とするなど、他の材質、製造方法で形成されたものとすることもできる。
第2の隔壁31の第3面部31cは、第4壁14と第5壁15との間隔に対応した長さを有し、長手方向の一端側において第4壁14の台形状の突出部分の端面14aと第3壁13との間の傾斜面に対向し、他端側において第5壁15の台形状の突出部分の端面15aと第3壁13との間の傾斜面に対向している。また、第2面部31bは、一端側において第4壁14の端面14aの一部に対向し、他端側において第5壁15の端面15aの一部に対向している。さらに、第1面部31aは、第3壁13の第2壁12とは反対側を向く面の端部に対向している。このような構成の第1の隔壁30及び第2の隔壁31がケース本体10に取り付けられることにより、ケース本体10の開口10bは、第4壁14の端面14a、第5壁15の端面15a、第1の隔壁30及び第2の隔壁31によって区画されている。第1の隔壁30の第2面30bは、第2壁12よりも第3壁13の側にずれて配置され、第2の隔壁31の第2面31bは、第3壁13よりも第2壁12の側にずれて配置されているので、第4壁14の端面14a、第5壁15の端面15a、第1の隔壁30及び第2の隔壁31によって区画された開口10bの、第2壁12から第3壁13に向かう方向の幅は、第2壁12と第3壁13の間隔よりも狭くなっている。
本実施の形態では、第1の隔壁30と第2の隔壁31を、ケース本体10及びカバー体20とは別体に形成されてケース本体10に取り付けられる構成としている。よって、ケース本体10の内部の収容空間10aに開口10bを通して電気機器3を配置する際に、第1の隔壁30と第2の隔壁31をケース本体10から取り外すことで、開口10bを第2壁12と第3壁13との間隔を有する大きさに拡大することができる。これにより、ケース本体10の収容空間10aへ電気機器3を容易に配置することができる。
図3に示すように、第4壁14には、台形状の突出部分の端面14aと傾斜面とに亘って延びる第1の副シール部材32が配置されている。第1の副シール部材32は、第2の隔壁31の第2面部31bと第4壁14の端面14aとの間に挟み込まれるとともに第2の隔壁31の第3面部31cと突出部分の傾斜面との間に挟み込まれて、これらの間を水が侵入しない程度に封止する防水機能を有している。また、第5壁15には、台形状の突出部分の端面15aと傾斜面とに亘って延びる第2の副シール部材33が配置されている。第2の副シール部材33は、第2の隔壁31の第2面部31bと第5壁15の端面15aとの間に挟み込まれるとともに第2の隔壁31の第3面部31cと突出部分の傾斜面との間に挟み込まれて、これらの間を水が侵入しない程度に封止する防水機能を有している。さらに、第3壁13の第1壁11とは反対側を向く端面には第3の副シール部材34が配置されている。図8に示すように、第3の副シール部材34は、第2の隔壁31の第3面部31cと第3壁13の第1壁11とは反対側を向く端面との間に挟み込まれて、これらの間を水が侵入しない程度に封止する防水機能を有している。このように、第2の隔壁31とケース本体10との間は、第1の副シール部材32、第2の副シール部材33及び第3の副シール部材34によって封止されている。したがって、第2の隔壁31とケース本体10との間からケース本体10の内部(収容空間10a)への雨水等の水の侵入が防止される。
図8に示すように、第2の隔壁31の第2面部31bとカバー体20の平板状カバー部21との間には隔壁用シール部材35が設けられている。図6に示すように、隔壁用シール部材35は、第2の隔壁31の第2面部31bの長手方向に沿って延びる棒状に形成されている。隔壁用シール部材35の長手方向の一端は第1のシール部材5の一端に突き当てられた状態で連なり、隔壁用シール部材35の長手方向の他端は第2のシール部材6の一端に突き当てられた状態で連なっている。隔壁用シール部材35は、の第2面部31bとカバー体20の平板状カバー部21との間に挟み込まれて、これらの間を水が侵入しない程度に封止する防水機能を有している。
このように、ケース本体10の開口10bと開口10bを覆うカバー体20の平板状カバー部21との間には、開口10bを囲うように第1のシール部材5、第2のシール部材6及び2つの隔壁用シール部材35が配置されている。したがって、ケース本体10の開口からの雨水等の水の浸入をより低減することができる。
図8に示すように、カバー体20の第1の湾曲カバー部24の内側には、連通部60が設けられている。同様に、第2の湾曲カバー部25の内側にも、連通部60が設けられている。第1の湾曲カバー部24の内側に設けられる連通部60と第2の湾曲カバー部25の内側に設けられる連通部60は、左右対称である以外は基本的に同一の構成であるので、以下では第2の湾曲カバー部25の内側に設けられる連通部60に基づいて説明をする。
連通部60は、第2の湾曲カバー部25の内側において、平板状カバー部21の第2の辺21bに沿う方向に延びる空間として構成されている。図9に示すように、連通部60の第4壁14の側となる一端は、第2の湾曲カバー部25の内周面とケース本体10の第4壁14との間の隙間61において電気機器用ケース2の外部に連通している。また、図10に示すように、連通部60の第5壁15の側となる他端は、第2の湾曲カバー部25の内周面とケース本体10の第5壁15との間の隙間62において電気機器用ケース2の外部に連通している。このように、連通部60は、電気機器用ケース2を、第2の湾曲カバー部25の部分において、第4壁14の側から第5壁15の側に向けて貫通する空間として構成されている。
図9に示すように、本実施の形態では、第4壁14の端面14aと第3壁13との間には外周面が円弧状に湾曲した鍔部14dが一体に設けられ、鍔部14dの外周面と第2の湾曲カバー部25の内周面との間に隙間61が設けられている。鍔部14dの円弧状の外周面の半径は第2の湾曲カバー部25の半径よりも小さくなっている。これにより、隙間61は、端面14aの側から徐々に鍔部14dの外周面と第2の湾曲カバー部25の内周面との間隔が拡がる形態となっている。
図10に示すように、本実施の形態では、第5壁15の端面15aと第3壁13との間には外周面が円弧状に湾曲した鍔部15cが一体に設けられ、鍔部15cの外周面と第2の湾曲カバー部25の内周面との間に隙間62が設けられている。鍔部15cの円弧状の外周面の半径は第2の湾曲カバー部25の半径よりも小さくなっている。これにより、隙間62は、端面15aの側から徐々に鍔部15cの外周面と第2の湾曲カバー部25の内周面との間隔が拡がる形態となっている。
連通部60は、電力制御装置1が、ケース本体10の第4壁14の面14bを上方に向けた姿勢で設置されたときに、上下方向に延びる排水路として機能することができる。
上記構成を有する本実施の形態の電力制御装置1は、図1に示すように、ケース本体10の第4壁14の面14bを上方に向けた姿勢で屋外に設置される。このとき、電力制御装置1は、ケース本体10の第1壁11が住宅の外壁等に向けられた姿勢で配置される。電気機器3から住宅の内部の電力系統及び太陽電池に向けて延びる配線は、ケース本体10の下側を向く第5壁15及び下カバー50に設けられた孔から電気機器用ケース2の外側に引き出される。
電力制御装置1が、第4壁14の面14bを上方に向けた姿勢で屋外に設置されると、雨水等の水が面14bの上に溜まる虞がある。
しかし、本実施の形態の電力制御装置1では、電気機器用ケース2は、ケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間に第1のシール部材5を備えているので、ケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間からケース本体10の内部である収容空間10aに雨水等の水が侵入することを防止することができる。特に、電力制御装置1を、ケース本体10の第4壁14の面14bを上方に向けた姿勢で配置した場合には、面14bの上に雨水等の水が溜まることがあるが、このような場合であっても、面14bの上に溜まった雨水等の水がケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間からケース本体10の内部(収容空間10a)に侵入することを防止することができる。
一方、端面14aと平板状カバー部21との間に第1のシール部材5を設けても、端面14aと平板状カバー部21との間に水が溜まったままの状態となる虞がある。
これに対し、本実施の形態の電気機器用ケース2では、平板状カバー部21に連なる第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25の内側に、平板状カバー部21の辺21a、21bに沿う方向に延びるとともに第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25とケース本体10との間において外部に連通する連通部60を設けるようにしている。これにより、端面14aと平板状カバー部21との間に溜まった水を、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25とケース本体10の第4壁14の鍔部14dとの間の隙間61から連通部60に取り込み、取り込んだ水を排水路として機能する連通部60に沿って下方に流すことができる。また、連通部60に沿って下方に流した水を、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25とケース本体10の第5壁15の鍔部15cとの間の隙間62から外部に排出することができる。したがって、端面14aと平板状カバー部21との間に溜まった水が毛細管現象などによりケース本体10の内部に侵入することを防止して、電気機器用ケース2の防水性を高めることができる。
また、本実施の形態では、第4壁14に円弧状の外周面を有する鍔部14dを設けることで、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25と第4壁14との間の隙間61を第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25の内周面に沿った細長いスリット状としている。これにより、隙間61から連通部60に取り込んだ水が、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25の内周面に沿って流れるようにして、電気機器用ケース2の防水性をより高めることができる。
ここで、端面14aと平板状カバー部21との間を第1のシール部材5で封止するのに加えて、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25とケース本体10の第4壁14の鍔部14dとの間に防水シールを挟み込むことで、これらの間を封止する構成とすることが考えられる。しかし、この場合、ケース本体10へカバー体20を嵌め込む際に、防水シールの各部位は、平板状カバー部21から端面14aへ向かう方向へ圧縮され、それぞれ第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25の内周面に垂直な方向へ圧縮されない。その結果、防水シールの各部位における圧縮率に偏りが生じ、防水シールの圧縮が不十分な部分に皺などが生じ、防水性が不十分になる虞がある。
これに対し、本実施の形態の電気機器用ケース2では、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25とケース本体10の第4壁14の鍔部14dとの間には防水シールを設けず、端面14aと平板状カバー部21との間に溜まった水を、連通部60を通して積極的に外部に排出するようにしたので、電気機器用ケース2の防水性を高めることができる。
したがって、上記構成により、電気機器用ケース2及び電力制御装置1に防水という機能性を確保しつつ、カバー体20に第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25を設けることで電気機器用ケース2及び電力制御装置1のデザイン性(意匠性)を高めることができる。
一方で、本実施の形態の電気機器用ケース2では、ケース本体10の端面14a、15aとカバー体20の平板状カバー部21との間に第1のシール部材5及び第2のシール部材6を設けるとともに、第1の隔壁30及び第2の隔壁31と平板状カバー部21との間にも隔壁用シール部材35を設けるようにしている。これにより、第1のシール部材5、第2のシール部材6及び隔壁用シール部材35の全体を第1壁11に垂直な方向に圧縮させることができる。したがって、第1のシール部材5、第2のシール部材6及び隔壁用シール部材35の全体を一定の圧縮率で圧縮させて、ケース本体10の開口10bをカバー体20の平板状カバー部21によって防水することができる。
また、本実施の形態の電気機器用ケース2では、第1の隔壁30及び第2の隔壁31とケース本体10の間に第1の副シール部材32、第2の副シール部材33及び第3の副シール部材34を設けるようにしている。これらの第1の副シール部材32、第2の副シール部材33及び第3の副シール部材34は、何れも、第2の隔壁の第3面部31cと、それに平行なケース本体10の面との間に挟まれて圧縮される。第1の隔壁30の側においても同様である。換言すると、第1の副シール部材32、第2の副シール部材33及び第3の副シール部材34は、それぞれその全体が第1壁11に垂直な方向に対して傾斜する1方向に圧縮される。したがって、第1の副シール部材32、第2の副シール部材33及び第3の副シール部材34の全体が、それぞれ一定の圧縮率で圧縮されるようにして、第1の隔壁30及び第2の隔壁31とケース本体10の間をより防水することができる。よって、第1の隔壁30及び第2の隔壁31とケース本体10の間からの水の浸入をより低減できる。
また、本実施の形態では、ケース本体10に第1の隔壁30及び第2の隔壁31を設けるようにしたので、連通部60を、第1の隔壁30及び第2の隔壁31によりケース本体10の内部(収容空間10a)に対して隔離することができる。これにより、連通部60を流れる雨水等の水がケース本体10の内部に浸入しにくくすることによって、電気機器用ケース2及び電力制御装置1の防水性をより高めることができる。
さらに、本実施の形態では、上記の通り、ケース本体10の第4壁14に水返し部16を設けるようにしている。第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で電力制御装置1を設置すると、水返し部16はケース本体10の上面となる面14bから上方に突出した状態となる。したがって、面14bの上に溜まった雨水等の水は、水返し部16により遮られて、端面14aの側に向けて流れることが低減される。
このように、本実施の形態では、第4壁14に、端面14aに沿うとともに第5壁15から離れる方向に突出する水返し部16を設けるようにしたので、第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で電力制御装置1を設置したときに、面14bの上に溜まった雨水等の水が端面14aの側に向けて流れることを低減することができる。これにより、面14bの上に溜まった雨水等の水がケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間に達することを低減して、電気機器用ケース2及び電力制御装置1の防水性をより高めることができる。
さらに、本実施の形態では、上記の通り、第4壁14のケース本体10の外側を向く面14bを、カバー体20の平板状カバー部21の側(第4壁14の端面14aの側)から第1壁11の側に向けて徐々に第5壁15に接近するように傾斜させた構成としている。この構成により、第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で電力制御装置1を設置したときに、ケース本体10の上面となる面14bに溜まった雨水等の水を当該傾斜により第4壁14の端面14aから離れる方向に流すとともに、当該水を端面14aに達する程度に溜まる前に貫通孔12b、13bから外部に排出させることができる。貫通孔12b、13bから排出された水は、ケース本体10の第2壁12とカバー体20の第1側面カバー部22との間またはケース本体10の第3壁13とカバー体20の第2側面カバー部23との間を通って下方に流され、ケース本体10ないしカバー体20の下端から外部に排出される。これにより、面14bに溜まった水が端面14aに達することをさらに低減して、電気機器用ケース2及び電力制御装置1の防水性をより高めることができる。
上カバー40は合成樹脂製であり、図1に示すように、第4壁14のケース本体10の外側を向く端面14aを上方から覆うようにケース本体10に装着されている。上カバー40には、ヒートシンク17を通して放熱された熱を外部に排出する複数のスリット状の排出孔41が設けられている。上カバー40が装着された構成とすることで、電気機器3からの熱により加熱されたケース本体10のヒートシンク17ないし面14bが直接手で触れられることを防止することができる。
下カバー50は合成樹脂製であり、図6に示すように、第5壁15の下側を覆うようにケース本体10に装着されている。下カバー50は、連通部60の下側の隙間62から排出された水を所定位置に設けた排出孔から外部に排出することができる。下カバー50が装着された構成とすることで、電気機器3からの熱により加熱されたケース本体10の第5面15が直接手で触れられることを防止することができる。
本開示は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、前記実施の形態では、カバー体20は、第1の湾曲カバー部24及び第2の湾曲カバー部25を備えた構成とされているが、湾曲カバー部を1つのみ備えた構成としてもよい。この場合、当該湾曲カバー部に対応した一方の隔壁のみをケース本体10に設けた構成としてもよい。
また、前記実施の形態では、カバー体20は第1側面カバー部22及び第2側面カバー部23を備えた構成とされているが、第1側面カバー部22及び第2側面カバー部23を備えない構成としてもよい。
さらに、前記実施の形態では、電気機器用ケース2に第1の隔壁30及び第2の隔壁31を設けているが、電気機器用ケース2は第1の隔壁30及び第2の隔壁31を備えていない構成とすることもできる。この場合、連通部60を、ケース本体10の収容空間10aに配置した換気ファンによる換気通路として機能させるようにしてもよい。
さらに、前記実施の形態では、第1の隔壁30及び第2の隔壁31を、ケース本体10及びカバー体20とは別体に形成されてケース本体10に取り付けられた構成としているが、これに限らず、ケース本体10に一体に設けられた構成とすることもできる。また、第1の隔壁30及び第2の隔壁31は、ケース本体10及びカバー体20とは別体に形成されてカバー体20に取り付けられた構成とすることもできる。さらに、第1の隔壁30及び第2の隔壁31は、カバー体20に一体に設けられた構成とすることもできる。
さらに、前記実施の形態では、ケース本体10に水返し部16を設けるようにしているが、水返し部16を設けない構成とすることもできる。
さらに、前記実施の形態では、ケース本体10の第4壁14の面14bを、平板状カバー部21の側から第1壁11の側に向けて徐々に第5壁15に接近するように傾斜させるようにしているが、これに限らず、傾斜しない構成とすることもできる。
さらに、前記実施の形態では、ケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間に第1のシール部材5を設けるとともに、ケース本体10の第5壁15の端面15aとカバー体20の平板状カバー部21との間に第2のシール部材6を設けるようにしているが、電力制御装置1を、ケース本体10の第4壁14が上方を向く姿勢で配置する場合には、ケース本体10の第4壁14の端面14aとカバー体20の平板状カバー部21との間にのみ第1のシール部材5を設け、ケース本体10の第5壁15の端面15aとカバー体20の平板状カバー部21との間には第2のシール部材6を設けない構成としてもよい。
さらに、前記実施の形態では、電力制御装置1を、第4壁14の面14bを上方に向けるとともに第1壁11の延在方向が鉛直方向に平行となる姿勢で設置されるものとしているが、これに限らず、電力制御装置1を設置する際に姿勢は、種々変更可能である。
1 電力制御装置
2 電気機器用ケース
3 電気機器
4 ネジ部材
5 第1のシール部材
6 第2のシール部材
7 ネジ部材
10 ケース本体
10a 収容空間
10b 開口
11 第1壁
11a 第1の辺
11b 第2の辺
11c 第3の辺
11d 第4の辺
11e 区画壁部
12 第2壁
12a 区画壁部
12b 貫通孔
13 第3壁
13a 区画壁部
13b 貫通孔
13c 縦リブ
13d 横リブ
14 第4壁
14a 端面
14b 面
14c 溝状部分
14d 鍔部
15 第5壁
15a 端面
15b 溝状部分
15c 鍔部
16 水返し部
17 ヒートシンク
17a 第1ヒートシンク部
17b 第2ヒートシンク部
17c 第3ヒートシンク部
18 ネジ穴
20 カバー体
21 平板状カバー部
21a 第1の辺
21b 第2の辺
21c 第3の辺
21d 第4の辺
22 第1側面カバー部
23 第2側面カバー部
24 第1の湾曲カバー部
25 第2の湾曲カバー部
26 取付け孔
30 第1の隔壁
30b 第2面部
31 第2の隔壁
31a 第1面部
31b 第2面部
31c 第3面部
31d 貫通孔
32 第1の副シール部材
33 第2の副シール部材
34 第3の副シール部材
35 隔壁用シール部材
40 上カバー
50 下カバー
60 連通部
61 隙間
62 隙間
α 傾斜角度

Claims (7)

  1. 電力変換機能を備えた電気機器を収容する電気機器用ケースであって、
    アルミニウム合金を一体に連ねて設けられた鋳造品よりなり、開口を有するケース本体と、
    矩形の平板状カバー部と前記平板状カバー部の一辺に連なる湾曲カバー部とを備え、前記ケース本体に取り付けられて前記開口を覆うカバー体と、
    前記ケース本体と前記平板状カバー部との間に設けられ、前記ケース本体と前記平板状カバー部との間を封止するシール部材と、
    前記湾曲カバー部の内側に前記平板状カバー部の前記一辺に沿う方向に延びて設けられ、前記湾曲カバー部と前記ケース本体との間において外部に連通する連通部と、を有し、
    前記連通部を前記ケース本体の内部に対して隔離する隔壁を有し、
    前記隔壁が、前記ケース本体及び前記カバー体とは別体に形成され、前記ケース本体に取り付けられており、
    前記隔壁と前記平板状カバー部との間に設けられ、前記隔壁と前記平板状カバー部との間を封止する隔壁用シール部材を有することを特徴とする電気機器用ケース。
  2. 前記ケース本体が、
    矩形の第1壁と、
    前記第1壁の第1の辺に連なる第2壁と、
    前記第2壁に対向するとともに前記第1壁の第2の辺に連なる第3壁と、
    前記第1壁の第3の辺、前記第2壁及び前記第3壁に連なる第4壁と、
    前記第4壁に対向するとともに前記第1壁の第4の辺、前記第2壁及び前記第3壁に連なる第5壁と、を有する箱型であり、
    前記シール部材が、前記第4壁の前記第1壁とは反対側を向く端面と、前記平板状カバー部との間に前記一辺に平行に延びて設けられ、
    前記湾曲カバー部が、前記平板状カバー部の前記一辺から前記第1壁の側に向けて曲がっている、請求項1に記載の電気機器用ケース。
  3. 前記カバー体が、
    前記平板状カバー部と、
    前記第2壁を覆う第1側面カバー部と、
    前記第3壁を覆う第2側面カバー部と、
    前記平板状カバー部と前記第1側面カバー部とに連なる第1の前記湾曲カバー部と、
    前記平板状カバー部と前記第2側面カバー部とに連なる第2の前記湾曲カバー部と、を有する断面U字形状である、請求項2に記載の電気機器用ケース。
  4. 前記第4壁に、前記第4壁の前記第1壁とは反対側を向く端面に沿うとともに前記第5壁から離れる方向に突出する水返し部が設けられている、請求項2または3に記載の電気機器用ケース。
  5. 前記第4壁の前記ケース本体の外側を向く面が、前記平板状カバー部の側から前記第1壁の側に向けて徐々に前記第5壁に接近するように傾斜している、請求項2~4の何れか1項に記載の電気機器用ケース。
  6. 前記連通部が上下方向に延びる排水路である、請求項1~の何れか1項に記載の電気機器用ケース。
  7. 請求項1~の何れか1項に記載の電気機器用ケースと、前記電気機器用ケースに収容された電気機器とを備えることを特徴とする電力制御装置。
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