(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を交流電力に変換する電力変換装置において、
前記直流電力を前記交流電力に変換する際に発熱する電子部品と、
前記電子部品を収容し、下部に第１の孔が設けられると共に上部に第２の孔が設けられ
る筐体と、
前筐体の第１の孔の周囲に設けられる壁と、
前記壁に配置され、空気中の水分を吸収する第１吸湿性部材と、を備え、
前記電子部品の発熱により筐体内が温められて前記筐体外の空気が前記第１の孔、第１
吸湿性部材、前記第２の孔を通って対流するように第１吸湿性部材を配置し、当該対流に
より第１吸湿性部材を乾燥して第１吸湿性部材に吸収されていた水分を前記筐体外へ排出
することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記電子部品が配置されるベース部と当該電子部品の放熱を行うフィンとを有するヒー
トシンクを備え、
前記ヒートシンクのベース部は前記第１の孔の周囲に設けられて前記壁を成すことを特
徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記筐体の第１の孔へ前記筐体外の空気を導くダクトを設け、当該ダクトの壁が前記壁
を成すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記筐体は、前面開口を有する箱体と前記前面開口を閉じる前面カバーとを備え、
前記前面カバーには第２吸湿性部材が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項
３の何れかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
第２吸湿性部材と前記電子部品とが相対向して配置され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、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、太陽電池や蓄電池などの直流電源の出力する直流電力を交流電力に
変換し、変換した交流電力を商用電力系統へ重畳する電力変換装置が提案されている。
【０００３】
このような電力変換装置は、ＤＣリアクトルやスイッチング素子からなり直流電力の電
圧を昇圧する昇圧回路、複数のスイッチング素子をフルブリッジ接続し直流電力を交流電
力に変換するインバータ回路、ＡＣリアクトルを有しインバータ回路の出力する交流電力
の高周波成分を除去するフィルタ回路等により構成され、また、様々な電子部品が基板な
どに実装されてなる。
【０００４】
また、電力変換装置の結露を防止するために密閉された筐体に防水透湿性フィルタを有
するファンつきの吸気口及び排気口をもうけ、筐体内の温度と筐体外の温度との差が一定
以上であり且つ筐体内の湿度が所定以上の場合に、ファンを起動（或いは回転数を増加）
させて筐体外から筐体内へ及び筐体内から筐体外へ流れる空気の量を増やす技術が提案さ
れている。（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９１７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電力変換装置は、スイッチング素子を高周波で動作させたり、交流電力がＡ
Ｃリアクトルを通る際などに、スイッチング周波数や商用電力系統の周波数帯域のノイズ
（音）を発生させてしまう。このため、電力変換装置を屋内に配置する場合、電力変換装
置を普段活動するようなリビングや寝室などの部屋ではなく、洗面所や脱衣所といった普
段活動の場から少し遠い箇所に配置して音を遠ざけたいというニーズが存在する。
【０００７】
しかしながら、上述のような電力変換装置では、温度差による結露は防止できるかもし
れないが、お湯を利用することの多い洗面所やお風呂場などでは、筐体外の空気を筐体内
に取り入れてしまうと、筐体内の湿度が上がり筐体内の電子部品（例えば、基板など）が
腐食、或いはショートして故障してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の電力変換装置は、このような問題に鑑みてなされた発明であり、例えば、洗面
所や脱衣所などお風呂場の近くにおいても故障する可能性の低い設置自由度の高い電力変
換装置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】
【０００９】
本発明の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置において、前記
直流電力を前記交流電力に変換する際に発熱する電子部品と、前記電子部品を収容し、下
部に第１の孔が設けられると共に上部に第２の孔が設けられる筐体と、前筐体の第１の孔
の周囲に設けられる壁と、前記壁に配置され、空気中の水分を吸収する第１吸湿性部材と
、を備え、前記電子部品の発熱により筐体内が温められて前記筐体外の空気が前記第１の
孔、第１吸湿性部材、前記第２の孔を通って対流するように第１吸湿性部材を配置し、当
該対流により第１吸湿性部材を乾燥して第１吸湿性部材に吸収されていた水分を前記筐体
外へ排出することを特徴とする電力変換装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電力変換装置は、設置自由度の高い電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施例の電力変換装置の回路図である。
【図２】本実施例の電力変換装置の斜視図である。
【図３】本実施例の電力変換装置の分解斜視図である。
【図４】本実施例の上側パネルの斜視図である。
【図５】本実施例の前面パネルを裏側から見た斜視図である。
【図６】変形例の下側パネルとダクトの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施例の電力変換装置は、湯気にさらされても、故障する可能性が低くなるように、
筐体内に吸湿性部材を配置し、湯気などの湿気を吸湿性部材に吸湿させ、電力変換装置を
動作させる際に吸湿性部在を乾燥させるようにする。
【実施例１】
【００１３】
電力変換装置１は、太陽電池３０（直流電源）に接続され、太陽電池３０の出力する直
流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を商用電力系統４０へと重畳する。
【００１４】
電力変換装置１は、太陽電池の直流電圧を所定の電圧に昇圧する昇圧回路３６、昇圧回
路３６の昇圧した直流電力を交流電力に変換するインバータ回路３７、インバータ回路３
７の出力する交流電力の高周波成分を減衰するフィルタ回路３８、及び商用電力系統との
接続／解列を行うリレー回路２６を備えている（図１参照）。
【００１５】
昇圧回路３６は、非絶縁型の昇圧チョッパ回路からなり、直流リアクトルＤＣＬ、スイ
ッチ素子３６ａ、ダイオード３６ｂ及びコンデンサＣＯＮからなる。尚、ダイオード３６
ｂは、スイッチ素子３６ａに逆並列に接続される寄生ダイオードを利用している。スイッ
チ素子３６ａのデューティー比を調整してスイッチ素子３６ａを周期的にＯＮ／ＯＦＦ動
作することにより昇圧回路３６は太陽電池の直流電圧を昇圧する。
【００１６】
インバータ回路３７は、複数のスイッチ素子３７ａ（４つ）をフルブリッジ接続してな
り、直流側が昇圧回路３６と接続され、交流側がフィルタ回路３８と接続される。複数の
スイッチ素子にＰＷＭ信号（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）をあたえ
、周期的にＯＮ／ＯＦＦ動作させることで直流電力を交流電力に変換する。
【００１７】
フィルタ回路３８は、２つの交流リアクトルＡＣＬとコンデンサＣＮ２からなり、リレ
ー回路２６を介して商用電力系統４０へと接続される。リレー回路２６は電力変換装置１
が連系運転する際に接続状態になり、電力変換装置が停止する際には解列状態になる。
【００１８】
これらの昇圧回路３６、インバータ回路３７、フィルタ回路３８、及びリレー回路２６
は、適宜、基板２０に実装されるなりして筐体１０へと収容される。
【００１９】
筐体１０は、前面カバー２と、背面パネル３と、上側パネル４、下側パネル５、右側パ
ネル７及び左側パネル８構成される枠体とにより構成され、背面パネル３の周囲（端部）
から枠体が立ち上がり直方体の箱体を成している。箱体の前面側には前面開口が形成され
、電子部品などの部品は前面開口から収容される。
【００２０】
また、背面パネル３にはベース部２１ｂと複数のフィン２１ａからなるヒートシンク２
１が取り付けられており、複数のフィン２１ａがベース部２１ｂから背面パネル３方向へ
延びるように形成され、この複数のフィン２１ａの間には通風路Ｆが形成されている。ヒ
ートシンク２１は、この通風路Ｆが上下方向（上側パネル４から下側パネル５方向）とな
るように背面パネル３に配置される。
【００２１】
昇圧回路３６、及びインバータ回路３７のダイオードやスイッチ素子などの電子部品は
ひとつのモジュールＩＰＭにまとめられている。このモジュールＩＰＭは特に発熱が多い
ため、ヒートシンク２１のベース部２１ｂに取り付けられ、モジュールＩＰＭの熱をヒー
トシンク２１のフィン２１ａを介して外部へ放出するようにしている。ヒートシンク２１
にはいくつかのスペーサ２３が取り付けられており、その上には基板２０が取り付けられ
る。また、直流リアクトルＤＣＬや交流リアクトルＡＣＬがヒートシンク２１の左側の背
面パネル３に配置され、リレー回路２６がヒートシンク２１の右側の背面パネル３に配置
される。
【００２２】
前面カバー２の裏側には、つめ部２ａが４箇所形成されており、このつめ部２ａに第２
吸湿性シート２７（第２吸湿性部材）が嵌め込まれて配置される（図５参照）。第２吸湿
性シート２７には高吸湿性ポリマーやシリカゲルを含むシートを用いる。尚、第２吸湿性
シートに含まれる材料として、シリカゲル以外のもの（例えば、生石灰、ナチュラソーブ
など）を利用しても良い。
【００２３】
第２吸湿性シート２７は前面カバー２に配置されるため、前面カバー２を箱体へ取り付
けると、第２吸湿性シート２７はスイッチ素子３７ａや直流リアクトルＤＣＬ、交流リア
クトルＡＣＬなどの電子部品と相対向して配置されることになる。
【００２４】
電力変換装置１は、背面パネル３側が建物の壁などに取り付けられて使用される。下側
パネル５には、電子部品の配置箇所へと通じる複数の第１の孔５ａと、通風路Ｆの入口と
相対向する複数の第３の孔５ｂとが形成される（図３参照）。上側パネル４には、電子部
品の配置箇所へと通じる複数の第２の孔４ａと通風路Ｆの出口と相対向する複数の第４の
孔４ｂとが形成されている（図４参照）。
【００２５】
また、下側パネル５の第１の孔５ａの箇所に筐体１０の外から入り込む空気を導くダク
ト２９を設ける（図６参照）。このダクト２９は、第１の孔５ａが分布する形状と同じ断
面をもつ柱状体を利用している（本実施例では断面Ｌ字型）。ダクト２９は中空形状であ
り、下側パネル５と相対向する面にスリット２９ａが形成されている。また、第２吸湿性
シート２７と同じ物性の第１湿性性シート２８（第１吸湿性部材）が第１の孔５ａの周囲
を囲うダクトの壁（壁の一例）に貼り付けて設けられている。尚、第１吸湿性シート２８
と第２吸湿性シートの物性は異なっても良い。
【００２６】
このようなダクト２９を設けることにより、スリット２９ａを通って入ってくる湯気の
水分が筐体１０内へ進入する前に第１吸湿性シート２８により吸収されてから筐体１０内
へ進入するため、筐体１０内を乾燥でき湯気により故障する可能性が低くなる。
【００２７】
また、電力変換装置１が動作し電子部品が熱を持つようになると、ダクト２９を通る筐
体外の空気が第１吸湿性シート２８（或いは、その付近）を通り、下側パネル５に設けら
れた第１の孔５ａから取り入れられて、第１の孔５ａ、筐体内部（電子部品の配置箇所で
あり、電子部品と第２吸湿性シート２７との間）、第２の孔４ａを順に通る空気の対流（
自然対流）が生まれ、電子部品の熱が外部へと放出される。また、第３の孔５ｂ、通風路
Ｆ、第４の孔４ｂを順に通る空気の対流（自然対流）も生まれ、これによっても電子部品
の熱が外部へと放出される。この際に、第１吸湿性シート２８に吸収されていた水分が電
子部品の熱により第１吸湿性シート２８から放出され第１の孔５ａ、第２の孔４ａを通っ
て筐体外へ排出される。
【００２８】
電力変換装置１が洗面所や脱衣所（お風呂場の近く）に配置された場合、第１の孔５ａ
を通って湯気（湿度が高く多くの水分を含む空気）が筐体内へ進入したとしても、第２吸
湿性シート２７により湯気の湿度が吸収され、筐体の内部を乾燥した状態に保ちやすくな
る。
【００２９】
また、電力変換装置１が動作すると、電子部品から熱が発せされ筐体内が暖められるた
め、第２吸湿性シート２７に吸収された水分（水蒸気）及び第１吸湿性シート２８に吸収
された水分が夫々のシートから放出され、放出された水分は空気の対流によって第２の孔
４ａ（第１吸湿性シート２８から放出される水分は第１の孔５ａも通る）から筐体の外部
へと放出され、再び第１吸湿性シート２８及び第２吸湿性シート２７が水分を吸収しやす
くなると共に、筐体内も乾燥した状態に保ちやすくなる。このように、電力変換装置１の
内部を乾燥した状態に保ちやすくなるため、洗面所や脱衣所などお風呂場の近くに電力変
換装置１を置いても湯気により故障する可能性が低くなる。尚、この際に第１吸湿性シー
ト２８や第２吸湿性シート２７から放出される水分は微々たるものであり、また、徐々に
第１、第２吸湿性シートから放出されるので、筐体内の電子部品へ悪影響を与えることは
ない。
【００３０】
また、第２吸湿性シート２７を前面カバー２に配置しているため、発熱する電子部品と
第２吸湿性シート２７との間に隙間が生まれ、湯気の通り道や、電力変換装置１が動作す
ることにより生まれる空気の対流の通り道になるため、湯気の水分が吸収しやすくなり、
また、第２吸湿性シートの乾燥もしやすくなる。
【００３１】
また、第２吸湿性シート２７と発熱する電子部品とが相対向して配置されるため第２吸
湿性シート２７と電子部品との間の距離が縮まり、電力変換装置１の熱が伝わりやすくな
り、第２吸湿性シートの乾燥がしやすくなる。
【００３２】
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。
【００３３】
例えば、本実施形態では筐体の下側パネル５の外側にダクト２９を設けたが、下側パネ
ル５から内側（内部）に向かって延びるダクト２９を設けても良い。
【００３４】
例えば、本実施形態ではダクトに第１吸湿性シート２８を設けたが、ヒートシンク２１
のベース部２１ｂの下側パネル５側に第１吸湿性シート２８を貼り付けて設けるようにし
ても良い。ヒートシンク２１のベース部２１ｂもまた、第１の孔５ａの周囲（周辺）に設
けられている壁であるので、湯気（筐体外の空気）の水分が筐体１０内へ進入する前に第
１吸湿性シート２８により吸収されて筐体内を乾燥した状態にすることができる。また、
ヒートシンクは電力変換装置が動作する際には発熱するため、第１吸湿性シート２８がそ
の熱により放湿しやすくなる。
【００３５】
また、筐体１０外までヒートシンクを延ばし、延ばした先へ第１吸湿性シート２８を設
けても良い。さらに、ダクト２９で延ばしたヒートシンクを隠すようにダクト２９を構成
し、ダクト２９の壁にも第１吸湿性シート２８を設けより多くの湿気を吸収できるように
しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本実施例の電力変換装置１は太陽電池３０を有する電力変換システムとしても利用する
ことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１      電力変換装置
２      前面カバー
３      背面パネル
４      上側パネル
４ａ    第２の孔
４ｂ    第４の孔
５      下側パネル
５ａ    第１の孔
５ｂ    第３の孔
７      右側パネル
８      左側パネル
１０    筐体
２０    基板
２１    ヒートシンク
２１ａ  フィン
２１ｂ  ベース部
２３    スペーサ
ＩＰＭ  モジュール
２６    リレー回路
２７    第２吸湿性シート
２８    第１吸湿性シート
２９    ダクト
３０    太陽電池
３６    昇圧回路
３６ａ  スイッチ素子
３６ｂ  ダイオード
３７    インバータ回路
３７ａ  スイッチ素子
３８    フィルタ回路
４０    商用電力系統
ＡＣＬ  交流リアクトル
ＤＣＬ  直流リアクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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