(57)【要約】【課題】比較的単純な形状を採用し得る筐体を提供する。【解決手段】複数のスイッチング素子１４１及びリアクトル１４２を有し電力を変換する電力変換部１４を収容する。筐体７０はヒートシンク１３と第２ケース１２と第１ケース１１とを備える。ヒートシンク１３は複数のスイッチング素子１４１が配置され、複数のスイッチング素子１４１の放熱を行う。第２ケース１２は縁部１２７により形成される開口１２０を有し、リアクトル１４２を収容する。第１ケース１１は複数のスイッチング素子１４１を収容し、ヒートシンク１３及び第２ケース１２が取り付けられる。第２ケース１２は縁部１２７から延びリアクトル１４２を囲む壁１２２と、第１ケース１１に第２ケース１２の縁部１２７側を向けて第１ケース１１に第２ケース１２を固定する固定部３０とを有する。固定部３０は壁１２２の外面１２４で囲まれた領域に位置する。【選択図】図１
2020088362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子及びリアクトルを有し、電力を変換する電力変換部を収容する筐体であって、
前記複数のスイッチング素子と熱的に結合され、前記複数のスイッチング素子の放熱を行うヒートシンクと、
縁部により形成される開口を有し、前記リアクトルを収容する第２ケースと、
前記複数のスイッチング素子を収容し、前記ヒートシンク及び前記第２ケースが取り付けられる第１ケースと、
を備え、
前記第２ケースは、
前記縁部より延び前記リアクトルを囲む壁と、
前記第１ケースに前記第２ケースの前記縁部側を向けて、前記第１ケースに前記第２ケースを固定するための固定部と、を有し、
前記固定部は、前記壁の外面で囲まれた領域に位置する、
電力変換装置の筐体。
【請求項２】
前記第１ケースは、孔を有し、
前記第２ケースは、前記孔を塞ぐように前記第１ケースに固定される、
請求項１に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項３】
前記縁部は前記壁の内面側に突出する突出部を有し、
前記固定部は、前記突出部に設けられる
請求項１又は２に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項４】
前記第２ケースと前記第１ケースとの間に、前記開口に沿って配置されるシール材を更に備え、
前記固定部は、前記開口側から見て、前記シール材と前記壁の内面との間に配置されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項５】
前記第２ケースと前記第１ケースとの間に、前記開口に沿って配置されるシール材を更に備え、
前記シール材は、前記開口側から見て、前記固定部と前記壁の内面との間に配置されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項６】
前記第２ケースは、ねじにより前記第１ケースに固定されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項７】
前記第２ケースと前記リアクトルとの間には樹脂材が充填されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項８】
前記固定部は、前記第２ケースの前記開口から前記第２ケースの前記壁で囲まれた底面まで連続している、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項９】
前記第２ケースは、前記壁の厚み方向における前記リアクトル側となる内面にフィンを備えている、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置の筐体と、
前記筐体に収容される前記電力変換部と、を備える、
電力変換装置。
【請求項１１】
第１発熱体を内部に収容する第１ケースと、
第２発熱体を内部に収容する第２ケースと、
を備え、
前記第１ケースは、外面に、前記第１発熱体から発生する熱を外部に放出するヒートシンクが配置される第１部位と、前記第１部位とは異なる位置に前記第２ケースが配置される第２部位とを有し、
前記第２ケースは、前記第２部位に固定される状態で、前記第２部位にある第１開口部に対向する位置に第２開口部を有し、前記第２開口部の周囲の壁の外面よりも内側に固定部を有し、前記第１開口部を覆うように前記固定部にて前記第２部位に固定される、
筐体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の筐体を備える、
電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電力変換装置の筐体、電力変換装置、筐体及び電気機器に関し、より詳細には、電力変換部を備える電力変換装置の筐体、電力変換装置、筐体及び電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電力変換装置が記載されている。この電力変換装置は、ダイカスト製の筐体を備えている。筐体の背面は、一方の側の面と他方の側の面とから構成され、一方の側の面は他方の側の面より高く構成されている。一方の側の面及び他方の側の面にはそれぞれフィン群が一体に成形され立ち上がっている。また背面には、筐体の内側から背面の側へフィン群の一部に食い込み突出させた複数の部品収納部が一体成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２６５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような構成の電力変換装置では、フィン群を一体に成形し、かつ複数の部品収納部を一体に成形している筐体を使用しているので、筐体の全体形状が比較的複雑な形状となる。
【０００５】
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、比較的単純な形状を採用し得る電力変換装置の筐体、電力変換装置、筐体及び電気機器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】
【０００６】
本開示の一態様に係る電力変換装置の筐体は、複数のスイッチング素子及びリアクトルを有し、電力を変換する電力変換部を収容する筐体である。前記筐体は、ヒートシンクと、第２ケースと、第１ケースと、を備える。前記ヒートシンクは、前記複数のスイッチング素子と熱的に結合され、前記複数のスイッチング素子の放熱を行う。前記第２ケースは、縁部により形成される開口を有し、前記リアクトルを収容する。前記第１ケースは、前記複数のスイッチング素子を収容し、前記ヒートシンク及び前記第２ケースが取り付けられる。前記第２ケースは、前記縁部より延び前記リアクトルを囲む壁と、前記第１ケースに前記第２ケースの前記縁部側を向けて、前記第１ケースに前記第２ケースを固定するための固定部と、を有する。前記固定部は、前記壁の外面で囲まれた領域に位置する。
【０００７】
本開示の一態様に係る電力変換装置は、前記電力変換装置の筐体と、前記筐体に収容される電力変換部とを備える。
【０００８】
本開示の一態様に係る筐体は、第１発熱体を内部に収容する第１ケースと、第２発熱体を内部に収容する第２ケースとを備える。前記第１ケースは、外面に、前記第１発熱体から発生する熱を外部に放出するヒートシンクが配置される第１部位と、前記第１部位とは異なる位置に前記第２ケースが配置される第２部位とをそれぞれ有する。前記第２ケースは、前記第２部位に固定される状態で、前記第２部位にある第１開口部に対向する位置に第２開口部を有する。前記第２ケースは、前記第２開口部の周囲にある壁の外面よりも内側に固定部を有する。前記第２ケースは、前記第１開口部を覆うように前記固定部を介して前記第２部位に固定される。
【０００９】
本開示の一態様に係る電気機器は、前記筐体を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、比較的単純な形状を採用し得る、という利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る電力変換装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、同上の電力変換装置の背面カバーを外した状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、同上の電力変換装置の一部が破断した側面図である。
【図４】図４は、同上の電力変換装置の第１ケースを示す斜視図である。
【図５】図５は、同上の電力変換装置の第２ケースを示す斜視図である。
【図６】図６は、同上の電力変換装置の第２ケースと第１ケースとの配置状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図８】図８は、同上の電力変換装置の第１ケースと第２ケースの固定部との固定を示す一部が破断した斜視図である。
【図９】図９Ａは、同上の電力変換装置の第２ケースの変形例を示す断面図である。図９Ｂは、本開示の一実施形態の変形例に係る電力変換装置に使用する第２ケースを示す正面図である。図９Ｃは、本開示の一実施形態に係る電力変換装置に使用する第２ケースを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
以下、本実施形態に係る電力変換装置の筐体について説明する。また、以下の説明における前後、左右、上下の方向は、説明のために便宜上使用しているに過ぎず、電力変換装置、電気機器及び筐体の使用方向を規定する趣旨ではない。各図には、前方向、後方向、左方向、右方向、上方向及び後方向を矢印で示す。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る電力変換装置（パワーコンディショナ）１の外観を示す斜視図である。電力変換装置１は、本実施形態に係る電気機器１Ｘの一例である。電力変換装置１は、例えば、太陽光発電設備等の電源から得られる直流電力を交流電力に変換して、交流電力を電気機器（分電盤等を含む）又は電力系統等の負荷に出力する。電源は、直流電力を出力するものであればよく、蓄電池設備又は燃料電池設備等であってもよい。また、負荷が蓄電池設備であれば、電源は系統電源であってもよい。この場合、電力変換装置１は、電源（系統電源）から得られる交流電力を直流電力に変換して直流電力を負荷（蓄電池設備）に出力する。また、電力変換装置１は、電源から入力される直流電力の電圧を変換して負荷に直流電力を出力してもよいし、電源から入力される交流電力の電圧を変換して負荷に交流電力を出力してもよい。
【００１４】
本実施形態に係る電力変換装置１は、筐体７０と電力変換部１４とを備える。本実施形態に係る電力変換装置１は、筐体７０と電力変換部１４に加えて、更に、蓋体１５及びカバー１６を備える。
【００１５】
筐体７０は、第１ケース１１、第２ケース１２及びヒートシンク１３を備える。図２に示すように、第２ケース１２及びヒートシンク１３は第１ケース１１に取り付けられている。本実施形態に係る電力変換装置１では、第１ケース１１の後方に向く外面、すなわち背面（後面）１１６の後方に第２ケース１２及びヒートシンク１３が配置されている。第２ケース１２及びヒートシンク１３は左右方向に並べて配置されている。
【００１６】
電力変換部１４は、例えば、入力した直流電力を交流電力に変換して出力する電力変換回路を備える。電力変換回路は複数の電気部品（電子部品を含む）を備える。電気部品は、例えば、回路基板、入力端子、出力端子、入出力端子、整流素子、ノイズフィルタ、スイッチング素子及びリアクトルなどである。本実施形態に係る電力変換装置１は、電力変換部１４を構成する電気部品のうち、一部の電気部品が第１ケース１１に収容され、他の一部の電気部品が第２ケース１２に収容される（図３参照）。
【００１７】
蓋体１５は第１ケース１１の前側に取り付けられている。蓋体１５は第１ケース１１の前面開口１１０を塞いでいる。蓋体１５は各種の金属材料で形成され、例えば、鉄又はその合金で形成されている。蓋体１５は、例えば、金属板（板金）をプレス及び絞り加工により成形して構成される。蓋体１５は第１ケース１１の前面開口１１０を塞いで、第１ケース１１に収容した電力変換部１４を粉塵、風雨及び太陽光などの自然環境から保護する。
【００１８】
カバー１６は第１ケース１１の後側に取り付けられている。カバー１６は第１ケース１１の背面１１６に配置した第２ケース１２及びヒートシンク１３を覆っている。カバー１６は蓋体１５と同様に各種の金属材料で形成され、例えば、鉄又はその合金で形成されている。カバー１６は、例えば、金属板（板金）をプレス及び絞り加工により成形して構成される。また、カバー１６には複数のスリット１６１が形成されている。各スリット１６１はカバー１６を厚み方向に貫通している。また各スリット１６１は前後方向に長く形成されている。カバー１６は第２ケース１２及びヒートシンク１３を粉塵、風雨及び太陽光などの自然環境から保護する。また、複数のスリット１６１により第２ケース１２及びヒートシンク１３の冷却性が損なわれにくい。つまり、複数のスリット１６１を通じてカバー１６の外部から内部へと空気を通すことができ、第２ケース１２及びヒートシンク１３への空気の供給が損なわれにくく、第２ケース１２及びヒートシンク１３の冷却性が損なわれにくい。
【００１９】
図４に示すように、第１ケース１１は一面に開口を有する有底の箱体である。すなわち、第１ケース１１は、前面開口１１０を有し、前面開口１１０と対向する後壁１１１の内面が底面となる箱体である。第１ケース１１は金属製であって、熱伝導率の高い金属製であることが好ましい。なお、第１ケース１１は第２ケース１２よりも熱伝導率が低くてもよい。第１ケース１１は各種の金属材料で形成され、例えば、鉄又はその合金で形成されている。第１ケース１１は、例えば、金属板（板金）をプレス及び絞り加工により成形して構成される。
【００２０】
第１ケース１１は正面視（前方から見る状態）で四角形状である。すなわち、前面開口１１０及び後壁１１１が正面視で四角形状である。第１ケース１１は上壁１１２、右壁１１３、左壁１１４及び下壁１１５を有する。上壁１１２は後壁１１１の上端から前方に突出している。右壁１１３は後壁１１１の右端から前方に突出している。左壁１１４は後壁１１１の左端から前方に突出している。下壁１１５は後壁１１１の下端から前方に突出している。前面開口１１０は上壁１１２、右壁１１３、左壁１１４及び下壁１１５の各前端で囲まれて形成されている。前面開口１１０の周囲は蓋体取付片１５０が形成されている。蓋体取付片１５０は第１ケース１１に蓋体１５を取り付けるための部位である。蓋体取付片１５０は上壁１１２、右壁１１３、左壁１１４及び下壁１１５の各前端から外側（前面開口１１０の方と反対側）に向かって突出している。
【００２１】
第１ケース１１の後壁１１１には複数の孔２が形成されている。各孔２は後壁１１１を厚み方向に貫通している。すなわち、各孔２は後壁１１１を前後方向に貫通している。複数の孔２のうちの一部は、第１開口部２１として形成される。第１開口部２１は、後述する第２ケース１２に形成される第２開口部１２０と対向する。また複数の孔２の一部は、第３開口部２３として形成される。第３開口部２３は、第１ケース１１に収容された部品のうち、ヒートシンク１３と接触する部品を配置する。つまり、第１ケース１１には、発熱する電気部品と接触する伝熱板が収容されており、この伝熱板を第３開口部２３に配置し、背面１１６に露出させる。そして、背面１１６に露出した伝熱板とヒートシンク１３とを熱的に結合させることにより、発熱する電気部品から伝熱板を通じてヒートシンク１３に伝熱する。二者間の熱的な結合には、二者が接触して結合する態様、二者がギャップを介して対向する態様、及び熱伝導性を有する部材が二者間に介在する態様を含む。発熱する電気部品には、電力変換部１４を構成する複数のスイッチング素子１４１が含まれる。スイッチング素子１４１は半導体素子（ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴなど）であって、電力変換装置１の動作により発熱する電気部品である。また複数の孔２のうち、第４開口部２４は、太陽電池、電力系統及び蓄電池などと接続される配線を通すための開口である。
【００２２】
第１開口部２１は、上下方向に長く形成されている。第１開口部２１の縁部は正面視で略四角形状に形成されている。第１開口部２１の縁部２１１には複数の固定片２１２が形成されている。複数の固定片２１２は第１開口部２１の周囲を囲むように間隔を開けて並べられている。各固定片２１２は後壁１１１を構成する金属板の一部で構成されている。各固定片２１２は正面視で先端が円弧状に形成されている。各固定片２１２には厚み方向に貫通する貫通孔２１３が形成されている。また第１開口部２１の縁部２１１には突出片２１４が設けられている。突出片２１４は、固定片２１２を含む縁部２１１の全長にわたって形成されている。すなわち、突出片２１４は第１開口部２１の全周を囲むように形成されている。突出片２１４は縁部２１１から前方に突出するように形成されている。言い換えると、突出片２１４は第１ケース１１の内部に突出している。突出片２１４は後壁１１１を構成する金属板の一部を曲げて形成することができる。突出片２１４により第１開口部２１の縁部２１１を補強することができる。したがって、第１開口部２１の縁部２１１に第２ケース１２を取り付けた場合に、後壁１１１に変形が起こりにくくなる。
【００２３】
図５に示すように、第２ケース１２は、縁部１２７により形成される開口を有している。すなわち、第２ケース１２のうち、開口を形づくっている部分、つまり開口の周囲に位置する部分が縁部１２７となる。本実施形態に係る電力変換装置１の筐体７０では、第２ケース１２の開口は第２開口部１２０である。そのため、第２ケース１２のうち、第２開口部１２０の周囲に位置する部分が縁部１２７となる。
【００２４】
ここで、第２ケース１２は一面に開口を有する有底の箱体である。すなわち、第２ケース１２は、第２開口部１２０を有し、第２開口部１２０と対向する底部１２１が底となる箱体である。第２ケース１２は金属製であって、熱伝導率の高い金属製であることが好ましい。第２ケース１２は第１ケース１１よりも熱伝導率が高いことが好ましい。第２ケース１２は各種の金属材料で形成され、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。第２ケース１２は、例えば、ダイカスト（ダイキャスト）により成形して構成される。すなわち、第２ケース１２は、金型に溶融した金属を圧入することにより得られる鋳物であることが好ましい。そして、第２ケース１２は、アルミニウム又はアルミニウム合金のダイカスト製品であることが好ましい。
【００２５】
第１ケース１１と第２ケース１２との容積を対比すると、第１ケース１１は第２ケース１２よりも容積が大きい。つまり、第１ケース１１は第２ケース１２に比べて電力変換部１４を構成する電気部品を多く収容することができ、第２ケース１２は第１ケース１１に比べて電力変換部１４を構成する電気部品収容量が少ない。したがって、第２ケース１２には、電力変換部１４を構成する電気部品の中でも、特に、放熱が必要な電気部品を収容する。本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２に収容する電気部品としてリアクトル１４２を含んでいる。第２ケース１２がダイカスト製である場合、金属板を曲げて形成する（板金加工で形成する）場合に比べて高価になることがある。しかし、本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２は第１ケース１１よりも容積が小さいため、第２ケース１２及び第１ケース１１の両方をダイカスト製とするよりも、安価に実現することができる。
【００２６】
第２ケース１２は縁部１２７より延びる壁１２２を有している。すなわち、壁１２２は第２開口部１２０を囲む縁部１２７から後方に向かって延びている。壁１２２は底部１２１の周囲を全長にわたって囲むように形成されている。壁１２２は底部１２１から前方へ突出している。すなわち、壁１２２は底部１２１の周端部から前方に向かって突出するように形成されている。壁１２２は底部１２１と一体に形成されている。底部１２１と壁１２２で囲まれる内部空間が電気部品を収容する空間である。第２ケース１２の内部空間は第２開口部１２０を介して第２ケース１２の前面に開放されている。第２ケース１２の内部には仕切部１２３が設けられている。仕切部１２３は第２ケース１２の内部空間を上下に区分けする。仕切部１２３は壁１２２及び底部１２１と一体に形成されている。第２ケース１２の底面１２８は、底部１２１の面（前面）における第２開口部１２０と対向する部分である。
【００２７】
第２ケース１２は固定部３０を有している。固定部３０は第１ケース１１に第２ケース１２の縁部１２７側を向けて、第１ケース１１に第２ケースを固定するための部分である。すなわち、第２ケース１２は固定部３０により第１ケース１１に固定される。固定部３０は、壁１２２の厚み方向におけるリアクトル１４２とは反対側となる外面１２４で囲まれた領域に位置する。つまり、固定部３０は壁１２２の外面１２４よりも内側に形成されていればよく、例えば、縁部１２７に固定部３０が形成されていてもよい。つまり、第２ケース１２の端部である縁部１２７に固定部３０が形成されていてもよく、この場合、第２開口部１２を囲む縁部１２７に固定部３０が形成される。ここで、壁１２２の厚み方向は、第２開口部１２０よりも後方の位置で、かつ底面１２８よりも前方の位置において、壁１２２の外面１２４と直交する方向である。例えば、第２ケース１２の前後方向の中央部（仕切部１２３の位置は除く）で外面１２４と直交する方向が、壁１２２の厚み方向とする。
【００２８】
本実施形態に係る電力変換装置１では、固定部３０は壁１２２の厚み方向におけるリアクトル１４２側となる内面１２５から突出している。すなわち、固定部３０は外面１２４から第２ケース１２の内部空間に突出して固定部３０が形成されている。これにより、固定部３０は第２ケース１２の外面１２４から突出しておらず、第１ケース１１の背面１１６に第２ケース１２を取り付けた場合、背面１１６において第２ケース１２の占める面積が小さくなる。
【００２９】
すなわち、もし固定部３０が第２ケース１２の外面１２４から突出していると、第２ケース１２の外側に固定部３０の突出量分の面積（断面の面積分）が増え、この突出量分だけ背面１１６における第２ケース１２の占める面積が大きくなる。一方、本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２の外面１２４より内側に固定部３０があるため、第２ケース１２の外面１２４には固定部３０が占める空間がなくなる。したがって、背面１１６における第２ケース１２の占める面積が小さくなる。これにより、第２ケース１２とヒートシンク１３との干渉が生じにくくなり、例えば、第２ケース１２と干渉を回避しつつヒートシンク１３の大型化を図ることも可能となる。
【００３０】
第２ケース１２は、縁部１２７に壁１２２の内面１２５側に突出する突出部３５を有し、突出部３５に固定部３０が設けられている。すなわち、突出部３５は縁部１２７から第２開口部１２０に突出し、この突出部３５に固定部３０が形成されている。つまり、第２ケース１２は縁部１２７に固定部３０を有している。ここで、固定部３０はねじ穴３１を少なくとも含んでいる部分である。
【００３１】
固定部３０は前後方向に長く形成されている。すなわち、固定部３０は、第２ケース１２の第２開口部１２０から第２ケース１２の壁１２２で囲まれた底面１２８まで連続している。これにより、固定部３０を通じて、縁部１２７の熱が底部１２１に伝わりやすくなって、第２ケース１２の放熱性を向上させることができる。つまり、固定部３０を第１ケース１１に固定した場合、固定部３０と第１ケース１１とが接触して伝熱性能が向上し、第２ケース１２による放熱性が高まる。
【００３２】
また第２ケース１２の壁１２２を固定部３０により補強することができ、第２ケース１２の強度が向上する。すなわち、固定部３０が壁１２２を補強するリブとして機能し、第２ケース１２の強度が高まる。固定部３０は前後方向に長い円錐台状に形成される。したがって、固定部３０の第２ケース１２の内部空間に露出する面は曲面となる。また、固定部３０は底部１２１に近づくにつれて幅広となるように形成されている。したがって、特に、第２開口部１２０よりも底部１２１に近い側で固定部３０が太くなり、第２ケース１２の底部１２１に近い側が第２開口部１２０に近い側よりも強度が向上する。
【００３３】
固定部３０には、ねじ穴３１が形成されている。ねじ穴３１は固定部３０の前面３２に開口している。ねじ穴３１は内周面にねじ山が形成された雌ねじであって、一方が閉じた袋ねじである。固定部３０の前面３２は縁部１２７の前面１２６と前後方向において同じ位置にある。すなわち、固定部３０の前面３２は第２開口部１２０を囲む縁部１２７と前後方向において同じ位置にある。また固定部３０の前面３２には立ち上げ部３３が設けられている。立ち上げ部３３は前面３２よりも前方に突出している。また立ち上げ部３３は第２開口部１２０を囲む縁部１２７に沿って形成されている。立ち上げ部３３は第２開口部１２０を囲む縁部１２７に沿って第２開口部１２０の全周にわたって形成されている。
【００３４】
第２ケース１２には複数の固定部３０が形成されている。複数の固定部３０は第２開口部１２０の周囲を囲むように間隔を開けて並べられている。各固定部３０は第１開口部２１の縁部２１１に設けた複数の固定片２１２と同じ数だけ形成することができる。また各固定部３０に一つの固定片２１２が対応するように形成することができる。
【００３５】
なお、第２ケース１２は後面に複数のフィン１２９を備えている。各フィン１２９は上下方向に長い。また複数のフィン１２９は左右方向に所定の間隔を介して並べられている。複数のフィン１２９により第２ケース１２の放熱性が高まる。
【００３６】
第２ケース１２は固定部３０にて第１ケース１１に固定される。すなわち、固定部３０において第２ケース１２は縁部１２７側を向けて第１ケース１１に固定される。第２ケース１２は第１ケース１１の後壁１１１に固定される。つまり、第２ケース１２は第１ケース１１の背面１１６に沿って配置され、後壁１１１に固定される。第２ケース１２を背面１１６の後方に配置した場合、第２ケース１２の第２開口部１２０と第１ケース１１の第１開口部２１とが前後方向で略同じ位置にある。すなわち、図６に示すように、第１ケース１１の第１開口部２１と第２ケース１２の第２開口部１２０とが前後方向でほぼ重なる位置になって、第１ケース１１と第２ケース１２とが配置される。また、複数の固定部３０のそれぞれが一つの固定片２１２に対応して配置される。すなわち、複数の固定片２１２のそれぞれに固定部３０を一つずつ位置合わせする。
【００３７】
第２ケース１２は第１ケース１１の孔２である第１開口部２１を塞ぐように配置されて第１ケース１１に固定される。すなわち、第１開口部２１は第２ケース１２で覆われて閉じられる。また第２ケース１２の立ち上げ部３３は第１開口部２１の内側に配置される。つまり、図７及び図８に示すように、立ち上げ部３３の外面が第１開口部２１の突出片２１４の内面に沿って配置される。このようにすると、第２ケース１２の背面１１６における位置決めが容易に行える。つまり、第２ケース１２の立ち上げ部３３が第１開口部２１に嵌まり込んで、第１開口部２１の縁部２１１に沿って位置することになり、第１開口部２１の縁部２１１及び突出片２１４に立ち上げ部３３が当たる。よって、第２ケース１２の位置が縁部２１１及び突出片２１４で規制されて、第２ケース１２が位置決めされる。
【００３８】
第２ケース１２の縁部１２７の前面１２６と背面１１６との間にシール材４０が配置される。シール材４０は第１ケース１１と第２ケース１２との隙間を塞いで第１ケース１１及び第２ケース１２の内部空間の防水性を向上させる。シール材４０は第１開口部２１及び第２開口部１２０を囲むように配置される。すなわち、第１開口部２１の縁部２１１及び第２開口部１２０を囲む縁部１２７の形状に対応して形成される。シール材４０は、合成樹脂で形成することができる。合成樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ブチル樹脂などが用いられる。シール材４０は成形品であってもよいし、液状の樹脂材を塗布後に硬化させて形成してもよい。またシール材４０は背面１１６又は第２ケース１２の縁部１２７の前面１２６の一方又は両方に設けることができる。
【００３９】
第２ケース１２を背面１１６に配置すると、図７に示すように、固定部３０の前面３２と第１ケース１１の固定片２１２の後面とがシール材４０を介して対向して配置される。この場合、固定部３０のねじ穴３１と固定片２１２の貫通孔２１３とが位置合わせされる。すなわち、ねじ穴３１の開口と貫通孔２１３の開口とが前後方向で対向して配置される。そして、図８に示すように、ねじ（ビス及びボルトを含む）などの固定具５０を貫通孔２１３の前方から近づけて貫通孔２１３に差し込む。すなわち、固定具５０は第１ケース１１の内側の空間から貫通孔２１３に差し込まれる。この後、固定具５０を締め付けてねじ穴３１に結合させる。つまり、固定具５０による第１ケース１１に対する第２ケース１２の固定は第１ケース１１の内側の空間から行われる。そして、複数のねじ穴３１に対して、上記と同様にして貫通孔２１３を通した固定具５０をそれぞれ締め付けることにより、複数の固定片２１２と複数の固定部３０とがそれぞれ固定具５０で固定される。なお、ねじ穴３１の代わりにボルトを設け、固定具５０の代わりにナットを用い、このボルトとナットを締め付けるようにしてもよい。
【００４０】
第１ケース１１に取り付けた第２ケース１２の内部には、電力変換部１４を構成する電気部品の一部が収容される。本実施形態に係る電力変換装置１では、上述したように、電力変換部１４を構成する電気部品のうち、リアクトル１４２が第２ケース１２に収容される（図３参照）。リアクトル１４２は第１ケース１１の第１開口部２１から後方に突出している。すなわち、リアクトル１４２は第１ケース１１の背面１１６よりも後側に位置し、第２ケース１２の内部空間に収容されている。電力変換部１４は２種類のリアクトル１４２を備えており、一方が直流用リアクトル（ＤＣＬ）であり、他方が交流用リアクトル（ＡＣＬ）である。電力変換部１４は直流用リアクトルと交流用リアクトルとを複数ずつ備えている。直流用リアクトルと交流用リアクトルとは、仕切部１２３で仕切られた第２ケース１２内の２つの空間にそれぞれ配置可能である。
【００４１】
図３に示すように、第２ケース１２の内部空間には樹脂材５５が充填されている。樹脂材５５は第２ケース１２の内部空間のうち、リアクトル１４２が占める空間以外の空間を埋めすように満たされている。したがって、樹脂材５５がリアクトル１４２及び第２ケース１２の内面１２５の両方と接触することになり、樹脂材５５を介してリアクトル１４２で発生した熱を第２ケース１２に伝えやすくなる。よって、リアクトル１４２で発生した熱を第２ケース１２で効率よく放熱することができる。樹脂材５５は電気絶縁性及び熱伝導性（空気の熱伝達率以上の熱伝導性）を有し、液状樹脂が使用できる。液状の樹脂材５５は第２ケース１２に注入された後、熱又は光により硬化させる。樹脂材５５は、例えば、エポキシ樹脂が挙げられる。ただし、樹脂材５５は、第２ケース１２の内部空間のうち、リアクトル１４２が占める空間以外の空間を完全に埋めている必要はなく、第２ケース１２とリアクトル１４２との隙間の少なくとも一部を埋めていればよい。
【００４２】
また本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２の内部空間に固定部３０が突出しているため、固定部３０が第２ケース１２の内部空間に突出していない場合に比べて、固定部３０の体積分だけ樹脂材５５の充填量を少なくすることができる。よって、樹脂材５５の充填量の少量化による低コスト化及び軽量化を図ることができる。
【００４３】
本実施形態に係る電力変換装置１では、第１ケース１１の背面１１６において、第２ケース１２の横（左方）にはヒートシンク１３が配置される。ヒートシンク１３は熱伝導性の高い材料で形成される。例えば、ヒートシンク１３はアルミニウムなどの金属材料で形成できる。ヒートシンク１３は基板１３１と複数のフィン１３２とを備えている。各フィン１３２は基板１３１から後方に向かって突出している。また各フィン１３２は上下方向に長く形成されている。複数のフィン１３２は間隔を介して左右方向に並んでいる。
【００４４】
ヒートシンク１３の基板１３１の前面は第１ケース１１の背面１１６に固定される。基板１３１は第１ケース１１の第３開口部２３を塞ぐように取り付けられる。そして、基板１３１の前面が第３開口部２３に露出している伝熱板に接触している。よって、伝熱板から基板１３１に熱が伝わり、ヒートシンク１３で放熱することができる。
【００４５】
そして、本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２の外面１２４に固定部３０が突出していないため、ヒートシンク１３に第２ケース１２が干渉しにくくなる。また第２ケース１２の外面１２４から固定部３０が突出していないため、背面１１６に占める第２ケース１２の面積を小さくすることができる。よって、ヒートシンク１３及び配線が配置される第４開口部２４を小さくしなくても、ヒートシンク１３及び第４開口部２４の配置のレイアウトに余裕ができる。したがって、第１ケース１１の小型化を図ることができる。
【００４６】
すなわち、もし第２ケース１２の外面１２４に固定部３０が突出していると、背面１１６に占める第２ケース１２の面積が大きくなる。よって、所定の大きさのヒートシンク１３及び第４開口部２４を設けると、背面１１６を大きくしなければならず、第１ケース１１が大型化する。一方、本実施形態に係る電力変換装置１では、第２ケース１２の内部に第１ケース１１に固定するための固定部３０を有しているため、背面１１６に占める第２ケース１２の面積が小さい。よって、第１ケース１１の小型化が小型化することができ、電力変換装置１全体も小型化できる。
【００４７】
（変形例）
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００４８】
上記では、電気機器１Ｘの一例として、電力変換装置１の場合について説明したが、これに限らず、電力変換装置１以外の電気機器１Ｘであってもよい。電力変換装置１以外の電気機器１Ｘの例として、例えば、蓄電池設備、発電設備、電力計測装置、制御盤、サーバ装置又は家電機器等がある。
【００４９】
この場合、電気機器１Ｘは上記第１ケース１１と同等の第１ケース６０と、上記第２ケース１２と同等の第２ケース６１とを備えて電気機器１Ｘの筐体７０とすることができる。
【００５０】
第１ケース６０には、上記複数のスイッチング素子１４１に対応する第１発熱体６３を収容することができる。また第２ケース６１には上記リアクトル１４２に対応する第２発熱体６４を収容することができる。そして、第１ケース６０は第１部位６５と第２部位６６とを備えている。第１部位６５は、上記背面１１６に対応する外面６７において、第１発熱体６３から発生する熱を外部に放出するヒートシンク１３が配置される部分である。また第２部位６６は外面６７において、第１部位６５とは異なる位置で、第２ケース６１が配置される部分である。第１ケース６０は第１開口部２１、第２ケース６１は第２開口部１２０をそれぞれ有し、第２ケース６１が第２部位６６に固定される状態で、第１開口部２１と第２開口部１２０とが互いに対向している。そして、第２ケース６１には外面１２４よりも内側に固定部３０を有し、固定部３０を介して第１ケース６０の第２部位６６に第２ケース６１が固定される。
【００５１】
上記の第２ケース６１と第１ケース６０とは別体である。すなわち、第２ケース６１と第１ケース６０とはそれぞれ別々の部品であって、それぞれ別々に製造された後、組み立てられて筐体を構成する。したがって、単純な形状の第２ケース６１と、単純な形状の第１ケース６０とを組み合わせて、筐体を構成することができる。よって、第２ケース６１と第１ケース６０とに分けることなく複雑な形状の筐体を製造する場合に比べて、筐体の製造コストが増加しにくい。また第２ケース６１と第１ケース６０とはそれぞれ別々の部品であると、一方の部品の材料を安価にし、又は一方の部品の製造を簡素化するなどしてコストダウンを図ることができる。また第２ケース６１の外面１２４に固定部３０が突出していないため、第２部位６６の占める面積を小さくすることができる。よって、第１部位６５の占める面積を小さくしなくても、ヒートシンク１３の配置のレイアウトに余裕ができる。したがって、筐体の小型化を図ることができる。
【００５２】
上記では、固定部３０はねじ止めで第１ケース１１の固定片２１２に固定したが、これに限らず、固定部３０は接着剤で止めてもよい。また、ねじ止めと接着剤との両方で固定部３０と固定片２１２とを固定してもよい。
【００５３】
図９Ａには、固定部３０の形状が図６とは異なる変形例を示す。この固定部３０は、前面３２から底部１２１の方に向かって、第２ケース１２の内側への突出寸法が徐々に小さくなっている。すなわち、固定部３０は第２開口部１２０側の端部から底部１２１の方に向かって、第２ケース１２の内側への突出寸法が徐々に小さくなっている。この場合、第２ケース１２の内部空間に占める固定部３０の体積が減少するため、第２ケース１２の内側空間を広くすることができる。
【００５４】
また第２ケース１２は、内側にフィンを備えていてもよい。この場合、第２ケース１２内での熱伝導を向上させることができ、第２ケース１２の外面への熱伝導が高まって放熱性を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態における電力変換装置１は、壁掛け又は据置（床置き）のいずれであってもよい。すなわち、電力変換装置１は、建物の外壁等の壁に取り付けられてもよいし、建物の床、又は建物周辺の地面に設置されてもよい。
【００５６】
本実施形態における電力変換装置１は、屋外用に限らず、屋内用でもよい。屋内用の電力変換装置１であれば、高い防水性は要求されない。
【００５７】
本実施形態における電力変換装置１は、ヒートシンク１３と第２ケース１２の位置関係は、左右方向に並べるだけでなく、上下方向に並べてもよい。またヒートシンク１３は第２ケース１２の右側にあってもよく、左側にあってもよく、上側にあってもよく、下側にあってもよい。
【００５８】
本実施形態では、図９Ｃに示すように、シール材４０を配置している。すなわち、この第２ケース１２では、第２開口部１２０側から見て、シール材４０が固定部３０の内側に位置するように配置されている。シール材４０は、固定部３０のねじ穴３１よりも第２ケース１２の内面側に位置するように配置されている。この場合、シール材４０は固定部３０の前面３２には配置される。このようなシール材４０は、ねじ穴３１を囲むように位置するため、第２ケース１２の外部から浸入する水がねじ穴３１に到達してもシール材４０で遮断しやすくなり、防水性能がよくなる。
【００５９】
一方、図９Ｂには、変形例を示している。この第２ケース１２では、第２開口部１２０側から見て、固定部３０がシール材４０と縁部１２７との間にある。すなわち、シール材４０が固定部３０の外側に位置するように配置されている。すなわち、シール材４０は、固定部３０のねじ穴３１よりも第２ケース１２の外面側に位置するように配置されている。この場合、シール材４０は固定部３０の前面３２には配置されていない。
【００６０】
このようなシール材４０は、第２開口部１２０を囲む縁部１２７に沿って配置することができ、シール材４０の配置を簡単にすることができ、施工性がよくなる。また、ねじ穴３１がシール材４０の内側に位置するため、第２ケース１２の外部から浸入する水をねじ穴３１に到達する前にシール材４０で遮断しやすくなり、防水性能もよくなる。
【００６１】
なお、第２ケース１２の外部から浸入する水は、雨水、結露水、雪解け水などが含まれる。
【００６２】
（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、複数のスイッチング素子（１４１）及びリアクトル（１４２）を有し、電力を変換する電力変換部（１４）を収容する筐体（７０）である。筐体（７０）は、ヒートシンク（１３）と、第２ケース（１２）と、第１ケース（１１）と、を備える。ヒートシンク（１３）は、複数のスイッチング素子（１４１）が配置され、複数のスイッチング素子（１４１）の放熱を行う。第２ケース（１２）は、縁部（１２７）により形成される開口（１２０）を有し、リアクトル（１４２）を収容する。第１ケース（１１）は、複数のスイッチング素子（１４１）を収容し、ヒートシンク（１３）及び第２ケース（１２）が取り付けられる。第２ケース（１２）は、壁（１２２）と、固定部（３０）と、を有する。壁（１２２）は縁部（１２７）より延びリアクトル（１４２）を囲む。固定部（３０）は、第１ケース（１１）に第２ケース（１２）の縁部（１２７）側を向けて、第１ケース（１１）に第２ケース（１２）を固定する。固定部（３０）は、壁（１２２）の外面（１２４）で囲まれた領域に位置する。
【００６３】
第１の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、第２ケース（１２）と別々に形成することができ、第１ケース（１１）と第２ケース（１２）とを一体に形成する場合に比べて、製造コストを抑えることができる、という利点がある。
【００６４】
第２の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１の態様において、第１ケース（１１）は、孔（２）を有し、第２ケース（１２）は、孔（２）を塞ぐように第１ケース（１１）に固定される。
【００６５】
第２の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、孔（２）から第１ケース（１１）内の電力変換部（１４）を露出させた状態で、第２ケース（１２）で、孔（２）を塞ぐことができる。
【００６６】
第３の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１又は２の態様において、縁部（１２７）は壁（１２２）の内面（１２５）側に突出する突出部（３５）を有する。固定部（３０）は、突出部（３５）に設けられる。
【００６７】
第３の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、固定部（３０）が縁部（１２７）から壁（１２２）の内面（１２５）側に突出する突出部（３５）に形成されているため、第２ケース（１２）の壁（１２２）の外面（１２４）に突出していない。このため、第１ケース（１１）における第２ケース（１２）の占める面積を小さくすることができ、第１ケース（１１）におけるヒートシンク（１３）などの配置のレイアウトの自由度が大きくなり、電力変換装置（１）を小型化しやすい、という利点がある。
【００６８】
第４の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜３のいずれか一の態様において、第２ケース（１２）と第１ケース（１１）との間に、開口（１２０）に沿って配置されるシール材（４０）を備える。固定部（３０）は、開口（１２０）側から見て、シール材（４０）と壁（１２２）の内面（１２５）との間に配置されている。
【００６９】
第４の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、シール材（４０）は、固定部（３０）よりも外側に配置されているため、第２ケース（１２）の外側から浸入する水を固定部（３０）よりも外側で遮断しやすくなり、防水性が向上する、という利点がある。
【００７０】
第５の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜３のいずれか一の態様において、第２ケース（１２）と第１ケース（１１）との間に、開口（１２０）に沿って配置されるシール材（４０）を備える。シール材（４０）は、開口（１２０）側から見て、固定部（３０）と壁（１２２）の内面（１２５）との間に配置されている。
【００７１】
第５の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、シール材（４０）は、固定部（３０）を囲むように配置されるため、第２ケース（１２）の外側から浸入する水を固定部（３０）の内側で遮断しやすくなり、防水性が向上する、という利点がある。
【００７２】
第６の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜５のいずれか一の態様において、第２ケース（１２）は、ねじにより第１ケース（１１）に固定されている。
【００７３】
第６の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、第２ケース（１２）を第１ケース（１１）に簡単に固定することができる、という利点がある。
【００７４】
第７の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜６のいずれか一の態様において、第２ケース（１２）とリアクトル（１４２）との間には樹脂材（５５）が注入されている。
【００７５】
第７の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、第２ケース（１２）内の熱伝導を樹脂材（５５）で向上させることができ、第２ケース（１２）の放熱性が向上する、という利点がある。
【００７６】
第８の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜７のいずれか一の態様において、固定部（３０）は、第２ケース（１２）の開口（１２０）から第２ケース（１２）の壁（１２２）で囲まれた底面（１２８）まで連続している。
【００７７】
第８の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、固定部（３０）により第２ケース（１２）の開口（１２０）から第２ケース（１２）の底部（１２１）まで熱伝導させることができ、第２ケース（１２）の放熱性が向上する、という利点がある。
【００７８】
第９の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）は、第１〜８のいずれか一の態様において、第２ケース（１２）は、壁（１２２）の厚み方向における前記リアクトル（１４２）側となる内面にフィンを備えている。
【００７９】
第９の態様に係る電力変換装置（１）の筐体（７０）では、第２ケース（１２）の内側のフィンから放熱することができ、第２ケース（１２）の放熱性が向上する、という利点がある。
【００８０】
第１０の態様に係る電力変換装置（１）は、第１〜９のいずれか一の態様の電力変換装置（１）の筐体（７０）と、筐体（７０）に収容される電力変換部（１４）とを備える。
【００８１】
第１０の態様に係る電力変換装置（１）では、第１ケース（１１）と第２ケース（１２）と別々に形成することができ、第１ケース（１１）と第２ケース（１２）とを一体に形成する場合に比べて、比較的単純な形状を採用し得る、という利点がある。
【００８２】
第１１の態様に係る筐体（７０）は、第１発熱体（６３）を内部に収容する第１ケース（６０）と、第２発熱体（６４）を内部に収容する第２ケース（６１）とを備える。第１ケース（６０）は、外面（６７）に、第１発熱体（６３）から発生する熱を外部に放出するヒートシンク（１３）が配置される第１部位（６５）を有する。第２ケース（６１）は、外面（６７）に、第１部位（６５）とは異なる位置に第１ケース（６０）が配置される第２部位（６６）を有する。第１ケース（６０）は、第２部位（６６）に固定される状態で、第２部位（６６）にある第１開口部（２１）に対向する位置に第２開口部（１２０）を有する。第１ケース（６０）は、第２開口部（１２０）の周囲にある壁（１２２）の外面（１２４）よりも内側に固定部（３０）を有する。第１ケース（６０）は、第１開口部（２１）を覆うように固定部（３０）を介して第２部位（６６）に固定される。
【００８３】
第１１の態様に係る筐体（７０）では、第２ケース（６１）と第１ケース（６０）と別々に形成することができ、第２ケース（６１）と第１ケース（６０）とを一体に形成する場合に比べて、比較的単純な形状を採用し得る、という利点がある。また固定部（３０）が第１ケース（６０）の壁（１２２）の外面（１２４）に突出していない。このため、第１ケース（６０）の外面（６７）における第２ケース（６１）の占める面積を小さくすることができ、外面（６７）におけるヒートシンク（１３）などの配置のレイアウトの自由度が大きくなり、小型化しやすい、という利点がある。
【００８４】
第１２の態様に係る電気機器（１Ｘ）は、筐体（７０）を備える。
【００８５】
第１２の態様に係る電気機器（１Ｘ）では、第２ケース（６１）と第１ケース（６０）と別々に形成することができ、第２ケース（６１）と第１ケース（６０）とを一体に形成する場合に比べて、比較的単純な形状を採用し得る、という利点がある。また固定部（３０）が第１ケース（６０）の壁（１２２）の外面（１２４）に突出していないため、第１ケース（６０）の外面（６７）における第２ケース（６１）の占める面積を小さくすることができる。したがって、外面（６７）におけるヒートシンク（１３）などの配置のレイアウトの自由度が大きくなり、小型化しやすい、という利点がある。
【符号の説明】
【００８６】
１  電力変換装置
１Ｘ  電気機器
１１  第１ケース
１２  第２ケース
１３  ヒートシンク
１４  電力変換部
３０  固定部
３５  突出部
４０  シール材
５５  樹脂材
６０  第１ケース
６１  第２ケース
６３  第１発熱体
６４  第２発熱体
６５  第１部位
６６  第２部位
６７  外面
７０  筐体
１２０  開口（第２開口部）
１２１  底部
１２２  壁
１２４  外面
１２７  縁部
１２８  底面
１４１  スイッチング素子
１４２  リアクトル
【図１】
2020088362.tif 000003
【図２】
2020088362.tif 000004
【図３】
2020088362.tif 000005
【図４】
2020088362.tif 000006
【図５】
2020088362.tif 000007
【図６】
2020088362.tif 000008
【図７】
2020088362.tif 000009
【図８】
2020088362.tif 000010
【図９】
2020088362.tif 000011