(57)【要約】【課題】半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ時に生じる高周波騒音の抑制。【解決手段】本発明の電力変換装置は、インバータ部を架台もしくは壁面等の地面より高い位置に取り付けられた筐体内に収納し、インバータ部へ繋がる直流電力用の配線が挿入されると共に系統へ繋がる配線が挿入される配線挿入部を筐体の下面もしくは下部側に設け、配線挿入部及び筐体の下面のほぼ全体を囲い下方へ疑似正弦波に起因する高周波騒音の筐体の周囲へ放射される量を抑制する長さ延在させる筒状部材を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力をインバータ部の半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせた疑似正弦波を系
統と同じ周波数の交流電力に変換する電力変換装置において、前記インバータ部を架台も
しくは壁面等の地面より高い位置に取り付けられた筐体内に収納し、前記インバータ部へ
繋がる直流電力用の配線が挿入されると共に前記系統へ繋がる配線が挿入される配線挿入
部を前記筐体の下面もしくは下部側に設け、前記配線挿入部及び前記筐体の下面のほぼ全
体を囲い下方へ前記疑似正弦波に起因する高周波騒音の前記筐体の周囲へ放射される量を
抑制する長さ延在させる筒状部材を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記筐体の取り付け金具は前記筒状部材を着脱自在に構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記筐体は前記筒状部材を着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載
の電力変換装置。
【請求項４】
前記疑似正弦波は直流電力を昇圧する際に用いるものまたは直流電力を交流電力に変換
する際に用いるもののうち少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記疑似正弦波はＰＷＭ（ＰＵＬＳＥ  ＷＩＤＴＨ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ）に基づく
ものであることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直流電力をインバータ部を用いて系統と同じ周波数の交流電力へ変換する電力変
換装置の騒音抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、直流電力を半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦで疑似正弦波に変換し、この
疑似正弦波による交流電力をフィルターもしくはトランスを介して系統へ連携させる電力
変換装置が知られている。
【０００３】
疑似正弦波に変換する際に半導体スイッチング素子を高速でＯＮ／ＯＦＦさせるため高
周波の騒音が発生し、またフィルターやトランスのコイル部分が振動した際の騒音も周囲
に放射される。
【０００４】
この半導体スイッチング素子によるインバータ部が筐体内に収納されることによって騒
音の周囲への放射は抑制されているが、空気伝播による騒音が冷却空気の取り入れ口や接
続配線の挿入部の隙間から筐体外に漏れ広がることがあり、このような騒音対策として特
許文献１、特許文献２に記載のものがあった。
【０００５】
特許文献１には、ファンのモータ音を減音あるいは消音させるために防音フードを用い
ることが記されているが、主にファンの風切音をダクトを用いて減音させるものであり、
その騒音の周波数帯域はファンの回転数に依存する低周波帯域であれば効果が期待できる
が、本発明のインバータ部に起因する高周波騒音には別途材料やダクト内での反射回数が
とれず充分な減音効果が得られないものであった。
【０００６】
また、一般にモータ駆動時の電磁音やインバータ部を用いた回転数制御の際の高周波騒音
の量は利用するモータの出力に応じて増減するので、数百ワット程度のモータ出力では高
周波騒音の量自体が少なく、特許文献１に記載のものに適用してもファンの風切音にかき
消されてしまうものであった。
【０００７】
本発明の電力変換装置は住宅用では１Ｋワットから１０Ｋワットまでの出力を備えるイン
バータ部であり、非住宅用では１０Ｋワットから１００Ｋワット程度の出力を備えるイン
バータ部を有し設置に利便性がある電力変換装置であって高調波騒音の量がファンに比べ
て多くなっているものである。
【０００８】
特許文献２には、装置の下部に設けたファンの騒音がこの下部から周囲に広がるのを防
止する消音部が記載されていた。この装置は床面に設置され床面との隙間から騒音が漏れ
るのを防止したものであり、床面から消音プレートを立ち上げたもの、または消音枠を用
いたものが記載されていた。
【０００９】
この装置は床面に設置されているため、床面との隙間を充分に確保できず、消音効果と
冷却用の空気の取り入れとの両立が難しいものであった。また、ベース部を用いた際には
このベース部の床面への固定が必要であり、装置の取り付けにかかる利便性が損なわれる
ものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３０４３７４０号公報
【特許文献２】実開平３−７３４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の技術ではファンによる低周波騒音に対する防音・消音に対するものであり、疑似
正弦波を生成する際のスイッチングノイズに起因する騒音を充分に抑制できるものではな
かった。
【００１２】
本発明は筒状部材と地面との間で騒音を反射させることにより周囲への放射を抑制し消
音効果を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の電力変換装置は、直流電力をインバータ部の半導体スイッチング素子をＯＮ／
ＯＦＦさせた疑似正弦波を系統と同じ周波数の交流電力に変換する電力変換装置において
、インバータ部を架台もしくは壁面等の地面より高い位置に取り付けられた筐体内に収納
し、インバータ部へ繋がる直流電力用の配線が挿入されると共に系統へ繋がる配線が挿入
される配線挿入部を筐体の下面もしくは下部側に設け、配線挿入部及び筐体の下面のほぼ
全体を囲い下方へ疑似正弦波に起因する高周波騒音の筐体の周囲へ放射される量を抑制す
る長さ延在させる筒状部材を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は疑似正弦波に起因する騒音を筒状部材で減少させることが可能になるものである
。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の電力変換装置の電気回路の説明図である。
【図２】図２は本発明の電力変換装置に筒状部材を取り付けた状態を示す説明図である。
【図３】図３は筒状部材の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は電力変換装置（筐体）を架台もしくは壁面等の地面より高い位置に取り付け、地
面（屋上、ベランダ等を含む）と筐体との間に筒状部材を設けるものである。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の電力変換装置の電気回路の説明図であり、１は直流電力を出力する直流電
源（太陽電池、燃料電池、風力発電の出力整流した出力など）、２は直流電力を昇圧する
昇圧回路（直流電源１の出力電圧が高い時は降圧回路でもよい）であり、直流電源１が太
陽電池の場合はこの太陽電池の発電電力が最大（もしくは最大付近）となる電圧で安定す
るようにＰＷＭ（ＰＵＬＳＥ  ＷＩＤＴＨ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ）を用いてフィードバ
ック制御を行う。
【００１８】
昇圧回路２を少なくとも半導体スイッチング素子、リアクタ、コンデンサ、ダイオードを
用いた回路とした際には、半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのＯＮデューティを高
周波のスイッチング周期内で変えて行うものである。
このスイッチング波形は目標電圧に相当するＯＮデューティを境とする疑似制限波になる
。
【００１９】
昇圧回路の構成には、トランス（コイル）を境に１次側に疑似正弦波を出力する複数の
半導体スイッチング素子によるブリッジ回路を設け、２次側には整流平滑回路を設け、こ
の疑似正弦波を搬送波と振幅がフィードバック制御される変調波との変調で半導体スイッ
チング素子のＯＮデューティを制御（演算により直接ＯＮデューティを算出しても良い）
するように構成しても良い。
【００２０】
３はインバータ部であり、昇圧回路２で昇圧された直流電力を疑似正弦波により系統と
同じ周波数の交流電力に変換するものであり、例えば４個の半導体スイッチング素子を単
相ブリッジ状に結線しＶ結線による三相交流を出力するものである。この三相交流はリア
クタ（コイル）とコンデンサとからなるフィルター回路４を経て系統へ重畳され系統との
連系に至る。尚、６個の半導体スイッチング素子を三相ブリッジ状に結線したもの、中性
点クランプ方式による多レベル出力によるものなど変換方式は限定されるものではない。
【００２１】
半導体スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦはＯＮデューティを高周波のスイッチング周期
内で変えて行うものであり、高周波（例えば、５ＫＨｚ〜２０ＫＨｚ）の搬送波を系統と
同期した正弦波で変調してＯＮデューティを得る。また、系統の周波数は通常であれな５
０Ｈｚまたは６０Ｈｚであるため、系統との同期信号（ゼロクロス信号など）から位相角
を求めＯＮデューティを直接算出しても良い。
【００２２】
このような昇圧回路２及びインバータ部３からは疑似正弦波を生成する際に半導体スイ
ッチング素子が高周波でＯＮ／ＯＦＦすることによってスイッチングノイズが放射される
。また高周波成分を含む疑似正弦波がフィルター回路４のリアクタ（コイル）に供給され
ることによって振動、騒音が発生し、特に高周波の騒音は空気伝播により筐体の隙間から
周囲に放射される。振動、騒音による筐体が共振すれば筐体自体からも騒音が放射される
。
【００２３】
図２、図３において、１０は電力変換装置の筐体１１を固定する架台であり、この架台
１０に固定された取り付け金具（プレート）１２を介して取り付けられている。尚、この
取り付け金具１２を建屋等の壁面に取り付けた場合は、電力変換装置は壁面取り付けとな
る。架台１０を用いることによって、この電力変換装置の取り付け高さを任意に変えるこ
とができ、太陽電池パネルの架台に取り付ける際などでも利便性が良いものである。
【００２４】
１３は配線の挿入部であり、太陽電池の発電電力を電力変換装置へ供給する配線１４及
びこの電力変換装置から系統へ交流電力を供給する配線１５の出入り口である。この挿入
部１３はゴムなどが嵌められているが密閉性が充分でない場合があり、また冷却用空気の
取り入れ口を兼ねている場合もあり、騒音が放射される出口となっている場合がある。
【００２５】
また、筐体１１の内部で反射しているノイズや騒音はこの筐体の前面１６、下面１７、
側面１８、上面などからも放射される。１９は前面に設けた吸音部材であり、下面には筐
体１１の下面全体を覆うような筒状部材２０を設けている。この筒状部材（例えば板金製
）２０は挿入部１３を囲み、挿入部１３及び下面１８から放射される騒音はこの筒状部材
２０の中へ導かれる。尚、挿入部１３が筐体１１の背面下部にあり配線を背面下部から引
き出し可能とした場合は、この挿入部まで筒状部材を延在させればよいものである。
【００２６】
筒状部材２０は筐体１１の下面１７から地面２１側へ延在させることによって、筒部を
構成しこの内の高周波騒音の進行方向を地面２１側へ向けて整流し、下面１７と地面２１
との間で高周波騒音を反射・反復し減衰させる。地面がコンクリート等の固いものであれ
ば跳ね返りが強く。土地、芝生等であれば跳ね返りが弱く減衰効果は大きいものである。
【００２７】
筒状部材２０の延在する長さはこの高周波騒音が共振して増幅される長さ以上であれば良
く、この長さは半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせる際の周期によって異なるが
、少なくとも一定以上の長さがあればよい。電力変換装置は架台１０に固定された取り付
け金具１２に掛けて固定されている。筒状部材２０はこの取り付け金具１２に螺子で着脱
自在に構成されている。または、電力変換装置の筐体の下部に直接螺子止めして着脱自在
に構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、架台や建屋の壁面など地面から一定以上の高さ位置に取り付けられる電力変
換装置に適しているものである。
【００２９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１    直流電源
２    昇圧回路
３    インバータ部
４    フィルター回路
１０  架台
１１  筐体
１２  取り付け金具
１３  挿入部
１４  配線
１５  配線
１６  前面
１７  下面
１８  側面
１９  吸音部材
２０  筒状部材
２１  地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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