(57)【要約】【課題】蓄電池を収納するケース部材内の冷却を効果的に行う。【解決手段】蓄蓄電池を内部に収容する筐体と、前記筐体の背面側に配される吸気口と、前記筐体の両側面に配される排気口と、該筐体内の換気を行うファン部材と、を備える。【選択図】図１
2013089610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池を内部に収容する筐体と、
前記筐体の背面側に配される吸気口と、
前記筐体の両側面に配される排気口と、
該筐体内の換気を行うファン部材と、
を備えることを特徴とする屋内用蓄電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置と、
太陽光を受けて発電し、発電した電力を前記蓄電装置に供給する太陽電池と、
前記蓄電装置から供給される電力により駆動される表示装置と、
を備えることを特徴とする表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を有する蓄電装置及びこれを備えた表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルサイネージと呼ばれる、屋外等に配置され、広告や様々な情報を表示する大型の表示装置が普及しつつある（特許文献１、２など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９４２８４号公報
【特許文献２】特開２００９−２９６１０５号公報
【特許文献３】英国特許出願公開第２４５３７２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、出願人は、太陽電池を備えた表示システムをデジタルサイネージ用に開発中である。また、該システムでは、昼間に太陽電池で発電した電力を充電して、夜間に表示装置に給電できるよう、蓄電池を搭載している。蓄電池は、ケース内の中に蓄電池の他、蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するインバータ、充電制御や給電制御を行うコントローラなどを収納している。
【０００５】
しかし、インバータの発熱などにより、ケース内の温度が上昇し、その結果、蓄電池の保障温度を超えてしまう場合がある。また、蓄電池自身の動作により、温度が上昇する場合もある。ケースで熱がこもることを防ぐために、インバータや蓄電池をケース外に配備することも考えられるが、防塵の観点からは好ましくない。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る蓄電装置は、屋内配置用の蓄電装置であって、
蓄電池を内部に収容する筐体と、
前記筐体の背面側に配される吸気口と、
前記筐体の両側面に配される排気口と、
該筐体内の換気を行うファン部材と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る表示システムは、
上記構成の蓄電装置と、
太陽光を受けて発電し、発電した電力を前記蓄電装置に供給する太陽電池と、
前記蓄電装置から供給される電力により駆動される表示装置と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蓄電池を収納するケース部材内の冷却が効果的に行われる。また、背面側から吸気し、両側面から排気する構成としたため、背面側を壁際に設置しても熱が壁際に籠ることがないので、屋内設置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の前面扉を閉じた状態での前方右斜め上から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の前面扉を開いた状態での前方右斜め上から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の前面扉を開いた状態での前方斜め上から見た斜視図を図３に示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の背面扉を閉じた状態での後方右斜め上から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の背面扉を取り外した状態での後方右斜め上から見た分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る蓄電装置から背面扉を取り外した状態での後方右斜め上から見た斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る蓄電装置を組み込んだ表示システムの構成を示すブロック図である。
【図８】背面扉の裏面側を上方斜めから見た斜視図である。
【図９】背面扉の表面側を正面から見た図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の一側面から見た側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る蓄電装置の側面に配されるファンを示す図である。
【図１２】筐体への蓄電池ユニットの挿入作業を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る蓄電装置１００の前面扉２を閉じた状態での前方右斜め上から見た斜視図を図１に示す。前面扉２を開いた状態での蓄電装置１００の前方右斜め上から見た斜視図を図２に示す。前面扉２を開いた状態での蓄電装置１００の前方斜め上から見た斜視図を図３に示す。蓄電装置１００の背面扉６を閉じた状態での後方右斜め上から見た斜視図を図４に示す。蓄電装置１００の背面扉６を取り外した状態での後方右斜め上から見た分解斜視図を図５に示す。蓄電装置１００から背面扉６を取り外した状態での後方右斜め上から見た斜視図を図６に示す。
【００１３】
蓄電装置１００は、筐体１と、筐体１の前面を形成し、下方を回転軸として筐体１の本体に対して回動可能な前面扉２と、筐体１の背面を形成し、筐体１の本体に対して着脱可能に設けられる背面扉６を備える。この筐体１は、ほぼ直方体であるシンプルな箱型の筐体である。また、設置スペースを有効利用できるように、蓄電装置１００はローボードスタイルとし、上面を平坦なフリースペースとしている。
【００１４】
筐体１の左右側面にはそれぞれ、上下方向に三つ配列された排気口１Ａが設けられる（図１、図４）。筐体本体１の下面の四隅には、蓄電装置１００を容易に移動可能とするキャスター３が設けられる。
【００１５】
筐体１の内部には、前方から見て左側に収納棚であるラック５Ａ、右側にラック５Ｂが配置されている（図２）。ラック５Ａには下方から順に、蓄電池ユニット１０Ｂ、１０Ａ及びインバータ４０が収納される。また、ラック５Ｂには下方から順に、蓄電池ユニット１０Ｃ、保護ユニット２０及びＰＭＵ（Power Management Unit）３０が収納され、ＰＭＵ３０の上方にはさらに台座５Ｂ１が固定される。台座５Ｂ１上に前方から見て左側にＡＣ／ＤＣコンバータ５０が、右側にＡＣ／ＤＣコンバータ６０が載置される。
【００１６】
また、筐体本体１内部の左右側面それぞれには、排気口１Ａに対応する位置に上下方向に三つ配列されてファンＦ（図３）が設けられる。ファンＦの駆動により、背面扉６に設けられた吸気口６Ｃから吸気され、両側面の排気口１Ａから外部へ排気される。これにより、特に発熱量の高い蓄電池ユニット１０Ａ〜１０Ｃによる筐体本体１内部の温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
次に、筐体１内部に収められる各ユニットにより形成される電気回路について説明する。図７は、蓄電装置１００を組み込んだ表示システム２００の構成を示すブロック図である。表示システム２００は、蓄電装置１００と、太陽電池１２０と、照度センサー１３０Ａ〜１３０Ｅと、表示装置１４０から成る。本表示システム２００は、太陽電池１２０、照度センサー１３０Ａ〜１３０Ｅ及び表示装置１４０は、公園、公共交通機関の停留所及び駅、商業施設、官公庁施設、病院等の屋外又は公共空間に設置し、蓄電装置１００は、表示装置１４０等から離れた屋内に設置する、といった使用方法を想定している。
【００１８】
図７においては、上述した蓄電池ユニット１０Ａ〜１０Ｃをまとめてバッテリ１０として示している。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ６０には、商用交流電源１１０が接続される。
【００１９】
ＰＭＵ３０は、充電回路３０１と、制御部３０２と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３と、第４スイッチＳＷ４と、第５スイッチＳＷ５を有している。第１スイッチＳＷ１〜第５スイッチＳＷ５は、例えばＭＯＳトランジスタで構成されるスイッチ素子である。
【００２０】
第１スイッチＳＷ１は、太陽電池１２０から充電回路３０１への電力供給または遮断を切替える。第２スイッチＳＷ２は、充電回路３０１からバッテリ１０への電力供給または遮断を切替える。第３スイッチＳＷ３は、バッテリ１０から表示装置１４０が接続されるインバータ４０への電力供給または遮断を切替える。第４スイッチＳＷ４は、商用交流電源１１０が接続されるＡＣ／ＤＣコンバータ６０から充電回路３０１への電力供給または遮断を切替える。第５スイッチＳＷ５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６０からインバータ４０への電力供給または遮断を切替える。
【００２１】
太陽電池１２０は、太陽光を受けて発電し、発電した直流電力を第１スイッチＳＷ１を介して充電回路３０１に供給する。ＡＣ／ＤＣコンバータ６０は、商用交流電源１１０から供給される交流電力を直流電力に変換し、直流電力を第４スイッチＳＷ４を介して充電回路３０１に供給する。
【００２２】
充電回路３０１は、太陽電池１２０またはＡＣ／ＤＣコンバータ６０から供給される直流電力を第２スイッチＳＷ２及び保護ユニット２０を介してバッテリ１０に充電する。保護ユニット２０は、バッテリ１０の過充電状態、過放電状態等を検知すると、バッテリ１０を電力ラインから遮断してバッテリ１０を保護する機能を有する。バッテリ１０を構成する蓄電池ユニット１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ例えば複数本のリチウムイオン電池から構成される。
【００２３】
バッテリ１０に充電された直流電力は、保護ユニット２０及び第３スイッチＳＷ３を介してインバータ４０に放電される。また、充電回路３０１が出力する直流電力は、第２スイッチＳＷ２、保護ユニット２０及び第３スイッチＳＷ３を介してインバータ４０に供給される。
【００２４】
インバータ４０は、供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力を負荷としての表示装置１４０に供給する。表示装置１４０は、例えば液晶表示装置であり、例えば広告情報、ニュース及び交通機関情報などの各種情報を表示する。また、インバータ４０は、後述するコンセントに接続された様々な外部機器に電力供給できる。
【００２５】
また、ＡＣ／ＤＣコンバータ６０が出力する直流電力は、第５スイッチＳＷ５を介して直接的にインバータ４０に供給することもできる。
【００２６】
インバータ４０からの交流電力はＡＣ／ＤＣコンバータ５０にも入力され、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０により変換されて生成された直流電力はファンＦに供給される。また、外部の装置に対し直流電力を供給すべく、蓄電装置１００の外部へ取り出すこともできる。なお、一例としてファンＦを駆動させる場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０の出力をファンＦへ供給し、ファンＦを駆動させない場合は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０の出力をファンＦへ供給しない、といった制御を行う。
【００２７】
外光の照度を検出する五つの照度センサー１３０Ａ〜１３０Ｅは、太陽電池１２０の近傍に設けられ、検出した照度情報を制御部３０２に送る。制御部３０２は、例えばマイコンで構成され、照度センサー１３０Ａ〜１３０Ｅからの照度情報及びバッテリ１０からの残容量情報に基づいて第１スイッチＳＷ１〜第５スイッチＳＷ５をオンオフ制御する。
【００２８】
このように照度センサーの出力を用いて各スイッチを切替える構成を採ることで、太陽電池からの出力電流等を監視して切替える構成よりもシンプルな構成でのスイッチ制御が可能となる。
【００２９】
以上のような表示システム２００であれば、例えば、太陽電池１２０や商用交流電源１１０を用いてバッテリ１０に充電し、災害などで突然停電が発生した場合に、表示装置１４０やインバータ４０に接続された様々な外部機器に緊急電源を供給できる。
【００３０】
また、例えば、日常的にも、夜間に商用交流電源１１０により電力をバッテリ１０に充電しておき、昼間の電力ピーク時に太陽電池１２０及びバッテリ１０を用いて電力供給し、ピーク時電力の削減及び電力料金の削減を図ることができる。
【００３１】
＜前面扉の構造について＞
次に、前面扉２に関する構造について図２、図３を参照して説明する。
【００３２】
前面扉２の長手方向に延びる一辺の近傍にはヒンジ部Ｈの一部を構成する軸受２Ｂが間隔を空けて裏面側に三つ設けられる。
【００３３】
筐体本体１の前面側には開口部を囲うように突出して形成されるフランジ部１Ｂが設けられる。フランジ部１Ｂの下方には、軸受２Ｂに対応する位置に軸受１Ｃが配設される。そして、軸受２Ｂと軸受１Ｃでヒンジ部Ｈを構成することで、前面扉２は下方を軸として筐体本体１に対して回動自在に固定される。
【００３４】
また、筐体本体１の前面側におけるフランジ部１Ｂの左右外側には、上下方向に延びるリンク部材４Ｂが設けられる。リンク部材４Ｂには上下方向に延びる孔部が形成される。この孔部の上方の端部には係止部が形成される。一端が前面扉２に回動自在に固定されたリンク部材４Ａの他端は、上記孔部内を摺動自在且つ回動自在となるようリンク部材４Ｂに固定される。
【００３５】
開いた状態の前面扉２を閉める方向に回動させると、リンク部材４Ａの一端がリンク部材４Ｂの孔部内を上方向に摺動してゆき、前面扉２を完全に閉めるとリンク部材４Ａの一端はリンク部材４Ｂの係止部に係止される。
【００３６】
＜背面扉の構造について＞
次に、背面扉６に関する構造について説明する。背面扉６の裏面側（背面扉６を筐体本体１に取り付けたときの筐体本体１側）を上方斜めから見た斜視図を図８に示す（なお、後述する配線板は取り付けていない状態を示す）。また、背面扉６の表面側（裏面側の反対側）を正面から見た図を図９に示す。
【００３７】
背面扉６の長手方向に延びる一辺の近傍には二つのキーロック部６Ａが間隔をあけて設けられる。また、キーロック部６Ａが設けられる側の一辺と対向する一辺の近傍には、長手方向中央部に一つのキーロック部６Ｂが設けられる。キーロック部６Ａ及び６Ｂは、背面扉６の表面側からキーを差し込んでキーを回動させることにより回動する。
【００３８】
また、キーロック部６Ｂ側の長手方向に沿って二つの吸気口６Ｃが配列されて設けられる。片方の吸気口６Ｃより外側に隣接して、表面側から裏面側へ凹んだ配線板取り付け面６Ｄが形成される。配線板取り付け面６Ｄには各種コネクタ用の孔部６Ｄ１が形成される。裏面側から配線板取り付け面６Ｄに配線板が取り付けられることにより、配線板に設けられる照度センサー用コネクタ７１、ＤＣ出力用コネクタ７２、ＲＳ−４８５コネクタ７３及び太陽電池用コネクタ７４が孔部６Ｄ１を通して表面側に突出する（図９）。
【００３９】
照度センサー用コネクタ７１は、照度センサー１３０Ａ〜１３０Ｅ（図７）を接続するためのコネクタである。ＤＣ出力用コネクタ７２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５０（図７）の直流出力を蓄電池装置１００外部へ取り出すためのコネクタである。ＤＣ出力用コネクタ７２は、表示装置１４０（図７）を冷却するためのファンを駆動するのに用いられる。ＲＳ−４８５コネクタ７３は、外部のＰＣを接続するためのコネクタであり、接続によりＰＭＵ３０から動作状態をＰＣへ通知するなどができる。太陽電池用コネクタ７４は、太陽電池１２０（図７）を接続するためのコネクタである。
【００４０】
また、他方の吸気口６Ｃより外側に隣接して、ＡＣ出力用コンセント６Ｅが設けられる。ＡＣ出力用コンセント６Ｅは、インバータ４０の交流出力を外部へ取り出すためのコンセントであり、表示装置１４０が接続される他、他の機器を接続して停電時の緊急電源を提供することができる。
【００４１】
背面扉６を筐体本体１に取り付ける場合は、筐体本体１の背面側に開口部を囲うように突出して形成されるフランジ部１Ｅ（図６）にパッキン６Ｆを当接させる。この状態でキーをキーロック部６Ａに差し込みキーを回動させると、キーロック部６Ａが回動し、フランジ部１Ｅの内側に下方向に突出する二つの突片１Ｆ（図６）とキーロック部６Ａが係合する。さらに、キーをキーロック部６Ｂに差し込みキーを回動させると、キーロック部６Ｂが回動し、フランジ部１Ｅの内側に上方向に突出する一つの突片１Ｇ（図６）とキーロック部６Ｂが係合する。これにより、背面扉６がロックされる。
【００４２】
逆に背面扉６を取り外す場合は、キーの回動によりキーロック部６Ａ及び６Ｂの係合を解除すればよい。
【００４３】
次に、上記構成の蓄電装置１００の利点について説明する。
例えば、図１２に示すように、箱型の筐体Ｃに蓄電池ユニットＢを収める場合、筐体Ｃのうち蓄電池ユニットＢを挿入する側の面に下方を軸として回動自在な扉Ｃ１を設けることが考えられる。
【００４４】
ユーザは扉Ｃ１を回動させて開けてから、蓄電池ユニットＢを筐体Ｃ内に挿入することとなる。しかし、扉Ｃ１を開けた状態では扉Ｃ１がユーザにとって邪魔となり、さらに蓄電池ユニットＢは重量が大きいため、蓄電池ユニットＢを筐体Ｃ内に挿入しにくいという問題がある。
【００４５】
これに対して、本実施形態の蓄電装置１００であれば、蓄電池ユニット１０Ａ〜１０Ｃを始めとする各種ユニットは背面扉６を取り外すことで背面側から筐体本体１内部へ挿入する。このとき、背面扉６は取り外されているので、扉がユーザの邪魔になるということもなく、特に重量の大きな蓄電池ユニットを挿入することが容易となり、利便性が向上する。
【００４６】
また、前面扉２は下方を軸として回動自在に構成されるので扉の開閉が容易であり、筐体本体１内部の各種ユニットの配線等のメンテナンス作業が容易となる。
【００４７】
さらに、キャスター３を設けるようにしたので、蓄電池ユニットを始めとする重量の大きい各種ユニットを内蔵する蓄電装置１００の移動を容易とする。背面側は通常、壁際に配置するが、キャスター３により背面側をユーザ側に向けるように蓄電装置１００を移動させるのが容易であり、背面側のメンテナンス作業が容易となる。
【００４８】
＜吸気・排気構造について＞
次に、吸気・排気に関する構造について詳細に説明する。蓄電装置１００の一側面から見た側面図を図１０に示す。なお、図１０に示す側面と対向する側面側も同様の構成である。
【００４９】
筐体本体１の側面にはネット状部材７が設けられ、ネット状部材７の筐体本体１内部側（図１０の紙面奥側）近傍に上方から順に、排気口１Ａ１、１Ａ２及び１Ａ３が設けられる（図１等の排気口１Ａは１Ａ１、１Ａ２及び１Ａ３をまとめて示している）。そして、図１１に示すように、排気口１Ａ１、１Ａ２及び１Ａ３の筐体本体１内部側近傍に、各排気口に対応してファンＦ１、Ｆ２及びＦ３が設けられる（図３等のファンＦはファンＦ１、Ｆ２及びＦ３をまとめて示している）。
【００５０】
筐体本体１の両方の側面に配されるファンＦ１、Ｆ２及びＦ３が駆動されることにより、背面扉６に設けられる吸気口６Ｃから吸気され、両方の側面に配される排気口１Ａ１、１Ａ２及び１Ａ３から外部へ排気される。
【００５１】
背面側は壁際に配置されることが多いので、背面側に吸気口６Ｃを設けている。これは、背面側に排気口を設けると熱が壁に当たるので、熱により壁を損傷したり、あるいは熱が壁際に籠ることにより筐体本体１内部の冷却に支障をきたしたりする、といった問題があるからである。そして、両方の側面に排気口１Ａ１〜１Ａ３を設けたことで冷却性能を向上させ、特に発熱量の高い蓄電池ユニット１０Ａ〜１０Ｃによる筐体本体１内部の温度上昇を抑えている。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々変形が可能である。
【００５３】
上記では蓄電池ユニットは、表示装置に電力を供給するものとして記述したが、他のものに供給するものでも良い。更には表示装置２のような特定の装置のみならず。例えば家庭や建物に電力を供給するための制御を行うユニットとして利用されるものも本願発明の範疇に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５４】
１  筐体本体
２  前面扉
３  キャスター
４Ａ、４Ｂ  リンク部材
５Ａ、５Ｂ  ラック
６  背面扉
７  ネット状部材
１０Ａ〜１０Ｃ  蓄電池ユニット
２０  保護ユニット
３０  ＰＭＵ
４０  インバータ
５０、６０  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１００  蓄電装置
【図７】
2013089610.tif 000003
【図１２】
2013089610.tif 000004
【図１】
2013089610.tif 000005
【図２】
2013089610.tif 000006
【図３】
2013089610.tif 000007
【図４】
2013089610.tif 000008
【図５】
2013089610.tif 000009
【図６】
2013089610.tif 000010
【図８】
2013089610.tif 000011
【図９】
2013089610.tif 000012
【図１０】
2013089610.tif 000013
【図１１】
2013089610.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、蓄電池を有する屋内用蓄電装置及びこれを備えた表示システムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、出願人は、太陽電池を備えた表示システムをデジタルサイネージ用に開発中である。また、該システムでは、昼間に太陽電池で発電した電力を充電して、夜間に表示装置に給電できるよう、蓄電装置を搭載している。蓄電装置は、ケース内の中に蓄電池の他、蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するインバータ、充電制御や給電制御を行うコントローラなどを収納している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によれば、蓄電池を収納する筐体内の冷却が効果的に行われる。また、背面側から吸気し、両側面から排気する構成としたため、背面側を壁際に設置しても熱が壁際に籠ることがないので、屋内設置に適している。