(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換を行う電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを収納し、吸気口と排気口とを有した筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、空気が前記吸気口から前記筐体の内部に流入した後に前記排気口から前記筐体の外部に流出するように気流を発生させるファンと、
前記排気口に設けられ、前記ファンが気流を発生させた際に、当該気流が前記筐体の外部から前記排気口に向かう気流よりも強い場合は前記排気口に対して開いた状態となり、当該気流が前記筐体の外部から前記筐体の排気口に向かう気流よりも弱い場合は前記排気口に対して閉じた状態となるカバーと、
前記筐体の外部の風速を測定する風速測定装置と、
前記風速測定装置が風速を測定した際に、当該風速に基づいて前記ファンの回転数を制御する制御装置と、
を備えた電力変換装置。
【請求項２】
電力変換を行う電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを収納し、吸気口と排気口とを有した筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、空気が前記吸気口から前記筐体の内部に流入した後に前記排気口から前記筐体の外部に流出するように気流を発生させるファンと、
前記筐体の外部の風速を測定する風速測定装置と、
前記風速測定装置が風速を測定した際に、当該風速に基づいて前記ファンの回転数を制御する制御装置と、
を備えた電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電力変換装置を開示する。当該電力変換装置は、電力変換ユニットとファンとを備える。電力変換ユニットは、電力変換を行う。筐体は、電力変換ユニットを収納する。ファンは、回転することで気流を発生させる。電力変換ユニットは、当該気流により冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１２−００５２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の記載の電力変換装置が屋外に設けられる場合、筐体の外部からの風が筐体の内部に逆流し得る。この場合、電力変換ユニットが適切に冷却されない。【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、空気が筐体の内部に逆流することを抑制できる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電力変換装置は、電力変換を行う電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを収納し、吸気口と排気口とを有した筐体と、前記筐体の内部に設けられ、空気が前記吸気口から前記筐体の内部に流入した後に前記排気口から前記筐体の外部に流出するように気流を発生させるファンと、前記排気口に設けられ、前記ファンが気流を発生させた際に、当該気流が前記筐体の外部から前記排気口に向かう気流よりも強い場合は前記排気口に対して開いた状態となり、当該気流が前記筐体の外部から前記筐体の排気口に向かう気流よりも弱い場合は前記排気口に対して閉じた状態となるカバーと、前記筐体の外部の風速を測定する風速測定装置と、前記風速測定装置が風速を測定した際に、当該風速に基づいて前記ファンの回転数を制御する制御装置と、を備えた。
【０００７】
この発明に係る電力変換装置は、電力変換を行う電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを収納し、吸気口と排気口とを有した筐体と、前記筐体の内部に設けられ、空気が前記吸気口から前記筐体の内部に流入した後に前記排気口から前記筐体の外部に流出するように気流を発生させるファンと、前記筐体の外部の風速を測定する風速測定装置と、前記風速測定装置が風速を測定した際に、当該風速に基づいて前記ファンの回転数を制御する制御装置と、を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
これらの発明によれば、ファンからの気流は、筐体の外部の風に応じて変化する。このため、空気が筐体の内部に逆流することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における電力変換装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置のブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電力変換装置の斜視図である。
【００１２】
図１において、複数の電力変換装置１は、屋外に設けられる。複数の電力変換装置１は、隣接する。
【００１３】
次に、図２から図４を用いて、気流を説明する。
図２から図４はこの発明の実施の形態１における電力変換装置の要部の縦断面図である。
【００１４】
図２に示されるように、複数の電力変換装置１の各々は、電力変換ユニット２と筐体３とファン４と一対のカバー５とを備える。
【００１５】
例えば、電力変換ユニット２の入力部は、図示されない太陽光パネルの出力部に電気的に接続される。例えば、電力変換ユニット２の出力部は、図示されない電力系統に電気的に接続される。
【００１６】
例えば、筐体３の外形は、直方体状に形成される。筐体３は、電力変換ユニット２を収納する。例えば、筐体３は、一側において電力変換ユニット２を収納する。例えば、筐体３は、一対の吸気口６と一対の排気口７とを有する。
【００１７】
一対の吸気口６の一方は、筐体３の前方側の下部に設けられる。例えば、一対の吸気口６の一方は、長方形状に形成される。例えば、一対の吸気口６の一方は、長手方向を水平方向とする。一対の吸気口６の他方は、筐体３の後方側の下部に設けられる。例えば、一対の吸気口６の他方は、長方形状に形成される。例えば、一対の吸気口６の他方は、長手方向を水平方向とする。
【００１８】
一対の排気口７の一方は、筐体３の前方側の上部に設けられる。例えば、一対の排気口７の一方は、長方形状に形成される。例えば、一対の排気口７の一方は、長手方向を水平方向とする。一対の排気口７の他方は、筐体３の後方側の上部に設けられる。例えば、一対の排気口７の他方は、長方形状に形成される。例えば、一対の排気口７の他方は、長手方向を水平方向とする。
【００１９】
ファン４は、筐体３の内部に設けられる。例えば、ファン４は、筐体３の上面の直下に設けられる。
【００２０】
一対のカバー５の一方は、一対の排気口７の一方に設けられる。例えば、一対のカバー５の一方の上縁部は、筐体３に対して回転自在に支持される。一対のカバー５の他方は、一対の排気口７の他方に設けられる。例えば、一対のカバー５の他方の上縁部は、筐体３に対して回転自在に支持される。
【００２１】
電力変換装置１の各々において、電力変換ユニット２は、電力変換を行う。例えば、電力変換ユニット２は、太陽光パネルから直流電力の供給を受ける。電力変換ユニット２は、当該直流電力を交流電力に変換する。電力変換ユニット２は、当該交流電力を電力系統に供給する。
【００２２】
この際、ファン４は、気流を発生させる。その結果、外部の空気が一対の吸気口６から筐体３の内部に流入する。その後、当該空気は、ファン４を通過する。その後、当該空気は、一対の排気口７に向かう。
【００２３】
通常時において、当該気流は、筐体３の外部から一対の排気口７の一方に向かう気流よりも強い。当該気流は、筐体３の外部から一対の排気口７の他方に向かう気流よりも強い。
【００２４】
この際、一対の排気口７の一方において、一対のカバー５の一方は、当該気流により筐体３の外側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の一方は、上縁部を軸にして回転する。このため、一対のカバー５の一方は、一対の排気口７の一方に対して開いた状態となる。この状態において、当該気流は、一対の排気口７の一方から筐体３の外部に流出する。
【００２５】
一対の排気口７の他方において、一対のカバー５の他方は、当該気流により筐体３の外側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の他方は、上縁部を軸にして回転する。このため、一対のカバー５の他方は、一対の排気口７の他方に対して開いた状態となる。この状態において、当該気流は、一対の排気口７の他方から筐体３の外部に流出する。
【００２６】
図３に示されるように、筐体３の前方側からの風が強い場合において、当該気流は、筐体３の外部から一対の排気口７の一方に向かう気流よりも弱い。
【００２７】
この際、一対の排気口７の一方において、一対のカバー５の一方は、風により筐体３の内側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の一方は、一対の排気口７の一方に押し付けられる。このため、一対のカバー５の一方は、一対の排気口７の一方に対して閉じた状態となる。この状態において、当該気流は、一対の排気口７の一方から筐体３の外部に流出しない。
【００２８】
一対の排気口７の他方において、一対のカバー５の他方は、当該気流により筐体３の外側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の他方は、上縁部を軸にして回転する。このため、一対のカバー５の他方は、一対の排気口７の他方に対して開いた状態となる。この状態において、当該気流は、一対の排気口７の他方から筐体３の外部に流出する。
【００２９】
図４に示されるように、筐体３の後方側からの風が強い場合において、当該気流は、筐体３の外部から一対の排気口７の他方に向かう気流よりも弱い。
【００３０】
この際、一対の排気口７の一方において、一対のカバー５の一方は、当該気流により筐体３の外側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の一方は、上縁部を軸にして回転する。このため、一対のカバー５の一方は、一対の排気口７の一方に対して開いた状態となる。この場合、当該気流の一部は、一対の排気口７の一方から筐体３の外部に流出する。
【００３１】
一対の排気口７の他方において、一対のカバー５の他方は、風により筐体３の内側に向けて押される。その結果、一対のカバー５の他方は、一対の排気口７の他方に押し付けられる。このため、一対のカバー５の他方は、一対の排気口７の他方に対して閉じた状態となる。この場合、当該気流は、一対の排気口７の他方から筐体３の外部に流出しない。
【００３２】
以上で説明した実施の形態１によれば、ファン４からの気流が筐体３の外部から筐体３の排気口７に向かう気流よりも弱い場合、カバー５は、排気口７に対して閉じた状態となる。このため、ファン４の回転数を上げなくても、空気が筐体３の内部に逆流することを抑制できる。
【００３３】
この際、アクチュエータ等の能動的な装置は必要とされない。このため、信頼性が高く安価な電力変換装置１を実現することができる。
【００３４】
実施の形態２．
図５と図６とはこの発明の実施の形態２における電力変換装置の要部の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
【００３５】
図５と図６とに示されるように、実施の形態２において、電力変換装置１は、カバー５を備えない。電力変換装置１は、風速測定装置８と制御装置９とを備える。
【００３６】
風速測定装置８は、筐体３の外部に設けられる。例えば、風速測定装置８は、筐体３の上面に設けられる。制御装置９は、筐体３の内部に設けられる。例えば、制御装置９は、筐体３の他側に設けられる。制御装置９の入力部は、風速測定装置８の出力部に電気的に接続される。制御装置９の出力部は、ファン４の入力部に電気的に接続される。
【００３７】
風速測定装置８は、筐体３の外部の風速を測定する。制御装置９は、風速測定装置８が風速を測定した際に当該風速に基づいてファン４の回転数を制御する。
【００３８】
例えば、図５に示されるように、当該風速が増加している場合、制御装置９は、ファン４の回転数を上げる。その結果、適切な量の空気が一対の排気口７から筐体３の外部に流出する。
【００３９】
例えば、図６に示されるように、当該風速が減少している場合、制御装置９は、ファン４の回転数を下げる。その結果、適切な量の空気が一対の排気口７から筐体３の外部に流出する。
【００４０】
次に、図７を用いて、制御装置９を説明する。
図７はこの発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置のブロック図である。
【００４１】
図７に示されるように、制御装置９は、風速検出部９ａと回転数制御部９ｂとを備える。
【００４２】
風速検出部９ａは、風速測定装置８により測定された風速を検出する。回転数制御部９ｂは、風速検出部９ａにより検出された風速に基づいてファン４の回転数を制御する。
【００４３】
次に、図８を用いて、制御装置９の動作の概要を説明する。
図８はこの発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１では、制御装置９は、風速測定装置８が風速を測定しているか否かを判定する。ステップＳ１で風速測定装置８が風速を測定していない場合、制御装置９は、ステップＳ１の動作を行う。ステップＳ１で風速測定装置８が風速を測定している場合、制御装置９は、ステップＳ２の動作を行う。
【００４５】
ステップＳ２では、制御装置９は、風速測定装置８により測定された風速が増加しているか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ２で風速測定装置８により測定された風速が増加していない場合、制御装置９は、ステップＳ３の動作を行う。ステップＳ３では、制御装置９は、風速測定装置８により測定された風速が減少しているか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ３で風速測定装置８により測定された風速が減少していない場合、制御装置９は、ステップＳ４の動作を行う。ステップＳ４では、制御装置９は、ファン４の回転数を維持する。その後、制御装置９は、ステップＳ２の動作を行う。
【００４８】
ステップＳ２で風速測定装置８により測定された風速が増加している場合、制御装置９は、ステップＳ５の動作を行う。ステップＳ５では、制御装置９は、ファン４の回転数を上げる。その後、制御装置９は、ステップＳ２の動作を行う。
【００４９】
ステップＳ３で風速測定装置８により測定された風速が減少している場合、制御装置９は、ステップＳ６の動作を行う。ステップＳ６では、制御装置９は、ファン４の回転数を下げる。その後、制御装置９は、ステップＳ２の動作を行う。
【００５０】
以上で説明した実施の形態２によれば、風速測定装置８が風速を測定した際に、制御装置９は、当該風速に基づいて前記ファン４の回転数を制御する。このため、ファン４の回転数を過剰に上げることなく、空気が筐体３の内部に逆流することを抑制できる。その結果、ファン４の寿命も長くすることができる。
【００５１】
次に、図９を用いて、制御装置９の例を説明する。
図９はこの発明の実施の形態２における電力変換装置の制御装置のハードウェア構成図である。
【００５２】
制御装置９の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１０ａと少なくとも１つのメモリ１０ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア１１を備える。
【００５３】
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１０ａと少なくとも１つのメモリ１０ｂとを備える場合、制御装置９の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１０ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１０ａは、少なくとも１つのメモリ１０ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置９の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１０ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１０ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。
【００５４】
処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア１１を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、制御装置９の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置９の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
【００５５】
制御装置９の各機能について、一部を専用のハードウェア１１で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、風速検出部９ａの機能については専用のハードウェア１１としての処理回路で実現し、風速検出部９ａの機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１０ａが少なくとも１つのメモリ１０ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
【００５６】
このように、処理回路は、ハードウェア１１、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで制御装置９の各機能を実現する。
【００５７】
なお、実施の形態１の電力変換装置１において、実施の形態２の制御装置９が用いられてもよい。この場合、カバー５が破損した場合でも、ファン４の回転数を過剰に上げることなく、空気が筐体３の内部に逆流することを抑制できる。
【００５８】
また、吸気口６と排気口７との位置は、適宜設定されればよい。例えば、吸気口６は、筐体３の上部に設けられてもよい。この際、排気口７は、筐体３の下部に設けられればよい。この場合、地面からの塵埃の流入を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、この発明に係る電力変換装置は、空気が筐体の内部に逆流することを抑制するシステムに利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１  電力変換装置、  ２  電力変換ユニット、  ３  筐体、  ４  ファン、  ５  カバー、  ６  吸気口、  ７  排気口、  ８  風速測定装置、  ９  制御装置、  ９ａ  風速検出部、  ９ｂ  回転数制御部、  １０ａ  プロセッサ、  １０ｂ  メモリ、  １１  ハードウェア
【図１】
0006696588.tif 000002
【図２】
0006696588.tif 000003
【図３】
0006696588.tif 000004
【図４】
0006696588.tif 000005
【図５】
0006696588.tif 000006
【図６】
0006696588.tif 000007
【図７】
0006696588.tif 000008
【図８】
0006696588.tif 000009
【図９】
0006696588.tif 000010