特許 7377138 閉鎖配電盤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-31

(45)【発行日】2023-11-09

(54)【発明の名称】閉鎖配電盤

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/56 20060101AFI20231101BHJP

   H02B 3/00 20060101ALI20231101BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20231101BHJP

【ＦＩ】

H02B1/56 A

H02B3/00 K

H05K7/20 J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020036873

(22)【出願日】2020-03-04

(65)【公開番号】P2021141685

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-01-05

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】高井 寛

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０１９０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０１０３５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００７－３００６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８１３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｂ １／００ － １／３８

Ｈ０２Ｂ １／４６ － ７／０８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユニットを収容する複数の機器収容室と、
複数のファン装置と、
前記ファン装置を制御する制御部と、を備え、
前記ファン装置は、全ての前記機器収容室に前記ユニットが収容され、且つ、収容された全ての前記ユニットが運転状態である状況において想定される発熱量に基づいて設定された台数が設けられており、
前記制御部は、前記ユニットの運転状態に応じて予め設定されている台数の前記ファン装置を運転する制御を行っており、当該制御を行う際、複数の前記ファン装置の運転時間に差が出るように運転しない前記ファン装置を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中の前記ファン装置の異常を検出した場合には、運転していない前記ファン装置を運転する閉鎖配電盤。

【請求項2】

ユニットを収容する複数の機器収容室と、
複数のファン装置と、
前記ファン装置を制御する制御部と、
前記ユニットまたは前記機器収容室内の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記ファン装置は、全ての前記機器収容室に前記ユニットが収容され、且つ、収容された全ての前記ユニットが運転状態である状況において想定される発熱量に基づいて設定された台数が設けられており、
前記制御部は、前記温度センサで検出した温度に応じて予め設定されている台数の前記ファン装置を運転する制御を行っており、当該制御を行う際、複数の前記ファン装置の運転時間に差が出るように運転しない前記ファン装置を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中の前記ファン装置の異常を検出した場合には、運転していない前記ファン装置を運転する閉鎖配電盤。

【請求項3】

ユニットを収容する複数の機器収容室と、
複数のファン装置と、
前記ファン装置を制御する制御部と、
前記機器収容室内または閉鎖配電盤内の空気の風量を検出する風量センサと、を備え、
前記ファン装置は、全ての前記機器収容室に前記ユニットが収容され、且つ、収容された全ての前記ユニットが運転状態である状況において想定される発熱量に基づいて設定された台数が設けられており、
前記制御部は、前記風量センサで検出した風量に応じて予め設定されている台数の前記ファン装置を運転する制御を行っており、当該制御を行う際、複数の前記ファン装置の運転時間に差が出るように運転しない前記ファン装置を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中の前記ファン装置の異常を検出した場合には、運転していない前記ファン装置を運転する閉鎖配電盤。

【請求項4】

前記制御部は、連結されている他の閉鎖配電盤に設けられている前記ファン装置の異常を検出可能であり、他の閉鎖配電盤に設けられている前記ファン装置の異常を検出した場合、自身が設けられている閉鎖配電盤において運転していない前記ファン装置を運転する請求項１から３のいずれか一項記載の閉鎖配電盤。

【請求項5】

光による発電および蓄電を行う光蓄電池を備え、
前記ファン装置を、前記光蓄電池から供給される電力で運転する請求項１から４のいずれか一項記載の閉鎖配電盤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、閉鎖配電盤に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばモータコントローラやインバータ機器などの複数のユニットを収容可能な閉鎖配電盤が知られている。このような閉鎖配電盤に収容されるユニットは、一般的に、動作が保証される上限温度が設定されている。そのため、例えば特許文献１では、閉鎖配電盤にファン装置を設けることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－２８９４２２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、ファン装置は、例えば運転時間によって交換時期が設定されている。そのため、閉鎖配電盤の運用期間中には何度か交換する必要があり、メンテナンスに要する時間やコストが増大するおそれがある。また、メンテナンスによってファン装置が運転できない期間には、閉鎖配電盤を運用できなくなるおそれがある。

【0005】

そこで、ファン装置の交換時期を延長可能とすることによりメンテナンス性を改善可能な閉鎖配電盤を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の閉鎖配電盤は、ユニットを収容する複数の機器収容室と、複数のファン装置と、ファン装置を制御する制御部と、を備え、ファン装置は、全ての機器収容室にユニットが収容され、且つ、収容された全てのユニットが運転状態である状況において想定される発熱量に基づいて設定された台数が設けられており、制御部は、ユニットの運転状態に応じて予め設定されている台数のファン装置を運転する制御を行っており、当該制御を行う際、複数のファン装置の運転時間に差が出るように運転しないファン装置を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中のファン装置の異常を検出した場合には、運転していないファン装置を運転する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の閉鎖配電盤を模式的に示す図

【図2】閉鎖配電盤の電気的構成を模式的に示す図

【図3】ファン装置を制御する処理の流れを示す図

【図4】第２実施形態の閉鎖配電盤を模式的に示す図

【図5】閉鎖配電盤の電気的構成を模式的に示す図

【図6】第３実施形態の閉鎖配電盤を模式的に示す図

【図7】閉鎖配電盤の電気的構成を模式的に示す図

【図8】第４実施形態の閉鎖配電盤を模式的に示す図

【図9】閉鎖配電盤の電気的構成を模式的に示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一符号を付して説明する。

【0009】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図３を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態による閉鎖配電盤１は、概ね縦長の直方体状の筐体２を備えている。この筐体２にはユニット３を収容するための複数の機器収容室４が設けられており、それぞれの機器収容室４は、個別に設けられている扉４ａによって開閉される。この図１では閉鎖配電盤１に６個の機器収容室４が設けられている構成を例示しているが、機器収容室４の数や配置あるいは大きさなどはこれに限定されない。

【0010】

ユニット３は、例えばモータコントローラ、抵抗などの負荷開閉機器、動力源となるインバータ機器などが想定される。このユニット３は、運転時に発熱する発熱体に相当する。以下、機器収容室４が設けられている側を閉鎖配電盤１の前面とし、その逆側を閉鎖配電盤１の後面として説明する。

【0011】

機器収容室４の後面側には、図示しない水平母線や垂直母線を収容するための母線収容室５が設けられている。この母線収容室５は、例えば筐体２の側面に開口しており、外部ケーブルとの接続や隣接して配置される他の閉鎖配電盤１との接続などに利用される。なお、図１には、母線収容室５を蓋部材５ａで閉鎖している状態を示している。

【0012】

機器収容室４の隣側には、図示しない配線などを配設するための配線収容室６が設けられている。この配線収容室６は、筐体２の概ね上下方向の全体渡って形成されているとともに、機器収容室４および母線収容室５につながっている。なお、図１には、配線収容室６を蓋部材６ａで閉鎖している状態を示している。

【0013】

筐体２の上部には、筐体２内の空気を排出するための排気口７が設けられている。本実施形態の場合、排気口７は、筐体２の前面側の上部に２箇所、後面側の上部に２箇所の合計４箇所に設けられている。そして、それぞれの排気口７の後面側には、図２に示すファン装置８がそれぞれ設けられている。つまり、閉鎖配電盤１には、複数ここでは４個のファン装置８が設けられている。

【0014】

このうち、機器収容室４が設けられている前面側且つ中央寄りに設けられているものをファン装置８Ａ、前面側且つ側面寄りに設けられているものをファン装置８Ｂ、後面側且つ中央寄りに設けられているものをファン装置８Ｃ、後面側且つ側面寄りに設けられているものをファン装置８Ｄとする。

【0015】

各ファン装置８は、運転時間の上限が定められており、その上限に達すると交換する必要があるものを採用している。なお、ここで言う運転時間とはファン装置８が設置されてからの総運転時間を想定しており、運転時間が上限に達するとファン装置８の交換時期になる。この排気口７には、安全のために図示しない保護カバーが設けられている。

【0016】

このファン装置８の台数は、全ての機器収容室４にユニット３が収容され、且つ、収容された全てのユニット３が運転中である状態において想定される発熱量に基づいて設定されている。より平易にいえば、ファン装置８は、閉鎖配電盤１の通常の利用環境において、ユニット３からの発熱量が最大となる状況を想定し、発熱量が最大の状況であってもユニット３の温度を上限温度以下に抑えることができる台数が設けられている。

【0017】

また、各ファン装置８には、光蓄電池９から電力が供給されている。光蓄電池９は、太陽光などに光で発電する電池パネル９ａ、電池パネル９ａで発電した電力を蓄える蓄電器９ｂ、本実施形態では直流で駆動されるファン装置８への電力を供給するための変換回路９ｃなどを備えている。つまり、ファン装置８は、基本的には光蓄電池９からの電力によって運転されており、閉鎖配電盤１の母線側の電力を消費しない構成となっている。そして、夜間などに発電量が低下した場合には、蓄電池から電力を供給することでファン装置８を運転する。

【0018】

筐体２の下部には、図１に示すように、空気を吸入する吸気口１０が設けられている。この吸気口１０には、例えばメッシュ状のフィルタ１０ａが設けられている。そして、ファン装置８が運転されると、吸気口１０から空気が吸入され、母線収容室５や配線収容室６を通って機器収容室４を流れたのち、つまりは、ユニット３を冷却したのち、排気口７から排気される。

【0019】

また、閉鎖配電盤１には、図１に示すように、ファン装置８を制御する制御部１１が設けられている。この制御部１１は、図示しないＣＰＵなどを備えたコンピュータで構成されており、記憶部１２に記憶されているプログラムに従ってファン装置８の運転を制御する。この制御部１１は、ユニット３にも接続されている。そのため、制御部１１は、閉鎖配電盤１に設けられているユニット３の台数や、運転中のユニット３の台数、ユニット３の消費電力などの運転状態を把握することができる。この制御部１１は、母線側の電力によって動作する。

【0020】

記憶部１２は、例えば半導体メモリなどにより構成されており、制御部１１で実行するプログラムや、詳細は後述するが、運転中のユニット３の台数と運転すべきファン装置８の台数との対応関係を示すデータなどを記憶している。以下、運転中のユニット３の台数をユニット３の運転台数とも称し、運転すべきファン装置８の台数を運転台数とも称し、閉鎖配電盤１に設けられているファン装置８の台数を設置台数とも称する。

【0021】

次に、上記した構成の作用について説明する。
まず、本実施形態では、閉鎖配電盤１を運用可能な状態として、ユニット３の温度が上限温度を超えることなく動作させることが可能な状態、すなわち、閉鎖配電盤１の冷却性能が維持されている状態を想定している。そして、閉鎖配電盤１において発熱量が最大となる状況を想定してファン装置８の台数を設定することにより、どのような台数や種類のユニット３が収容されたとしても、閉鎖配電盤１を運用可能な状態に維持することが可能となると考えられる。

【0022】

その一方で、ファン装置８は、例えば運転時間によって交換時期が設定されているため、閉鎖配電盤１の運用期間中には何度か交換する必要があり、メンテナンスに要する時間やコストが増大するおそれがある。また、メンテナンスによってファン装置８が運転できない期間には、閉鎖配電盤１を運用できなくなるおそれがある。この場合、ファン装置８を設けなくても、あるいは、ファン装置８が運転できなくても閉鎖配電盤１を運用可能にするために、例えば筐体２を大型化したり母線を大容量化したりすることも考えられるものの、その場合には製造コストが大幅に増加してしまうことになる。

【0023】

そこで、本実施形態では、ファン装置８の台数が設定された理由に着目し、ファン装置８の実効的な交換時期を延長可能とすることにより、メンテナンス性を改善可能としている。

【0024】

具体的には、ファン装置８を制御する制御部１１は、図３に示す処理を実行する。この処理において、制御部１１は、必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）を求める（Ｓ１）。このとき、制御部１１は、閉鎖配電盤１に収容されているユニット３の運転状態、本実施形態ではユニット３の運転台数に応じて、予め定められているファン装置８の運転台数を求めている。このとき、ユニット３の運転台数と必要となるファン装置８の運転台数との対応関係は、例えば閉鎖配電盤１の設置時の試験などにより予め定められており、記憶部１２に記憶されている。そのため、制御部１１は、運転中のユニット３の運転台数を把握すると、記憶部１２から対応関係を読み出し、対応するファン装置８の運転台数を求めている。

【0025】

続いて、制御部１１は、ファン装置８の運転台数がファン装置８の設置台数（Ｎ）未満であるかを判定する（Ｓ２）。上記したように、ファン装置８は、通常の閉鎖配電盤１の利用環境において発熱量が最大となる状況を想定してその台数が設定されている。換言すると、ユニット３の運転台数によっては、必ずしも全てのファン装置８を運転する必要がない場合も想定され、その場合には、ファン装置８の運転台数つまりは冷却能力に余裕が出ることになる。つまり、制御部１１は、このステップＳ２において、ファン装置８の運転台数に余裕があるかを判定している。なお、このステップＳ２の判定には、収容されているユニット３の台数が機器収容室４の数よりも少ないかも含まれる。

【0026】

制御部１１は、必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）がファン装置８の設置台数（Ｎ）未満ではないと判定した場合には（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ３に移行する。一方、制御部１１は、必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）がファン装置８の設置台数（Ｎ）であると判定した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、運転台数に余裕があることから、予め定められている設定順に従って運転しないファン装置８を選択する（Ｓ３）。なお、本実施形態では、Ｎ＝４台である。

【0027】

ここで、ファン装置８の選択順について説明する。例えばファン装置８Ａ～ファン装置８Ｄの４台が設けられている閉鎖配電盤１の場合、選択順としては、１位にファン装置８Ｄ、２位にファン装置８Ｃ、３位にファン装置８Ｂ、４位にファン装置８Ａが設定されている。そして、例えば必要となる運転台数（Ｍ）が３台の場合には、運転しないファン装置８はＮ－Ｍ＝１台であり、その場合には、ファン装置８Ｄが運転しないものとして選択される。また、必要となる運転台数（Ｍ）が２台の場合には、運転しないファン装置８はＮ－Ｍ＝２台であり、その場合には、ファン装置８Ｄ、ファン装置８Ｃが運転しないものとして選択される。

【0028】

このため、ファン装置８Ｄは、他のファン装置８に比べると、相対的に運転しないものとして選択される可能性が高く、運転時間が最も短くなると想定される。つまり、本実施形態では、他のファン装置８と比べて運転時間が短いファン装置８を存在させるために、すなわち、実効的な交換時期が相対的に長いファン装置８を存在させるために、運転しないファン装置８が敢えて偏るようにしている。

【0029】

そして、制御部１１は、必要となる台数のファン装置８を運転し（Ｓ４）、ファン装置８の異常を検出したかを判定する（Ｓ５）。制御部１１は、異常を検出していないと判定した場合には（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ１に移行する。これは、最初に運転台数（Ｍ）を求めたのちに新たに運転が開始あるいは停止されたユニット３が存在する可能性、つまりは、ユニット３の運転状態が変化した可能性があるためである。このため、制御部１１は、現在の運転状態に応じて、必要であれば運転台数を再度求めてステップＳ２～Ｓ４の処理を繰り返す。

【0030】

一方、制御部１１は、異常を検出したと判定した場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、音声や警告灯あるいは上位制御装置への通知などにより異常を報知したのち（Ｓ６）、未運転のファン装置８があるかを判定する（Ｓ７）。制御部１１は、未運転のファン装置８がないと判定した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ９に移行して異常対処の処理を行う（Ｓ９）。これは、未運転のファン装置８がない場合には、冷却能力が不足した状況のまま閉鎖配電盤１が運用される可能性があるため、その状況を改善する必要があるためである。なお、図３では、説明の簡略化のためにステップＳ９ののちに処理を終了する例を示しているが、異常が検出されていないファン装置８の運転はそのまま継続することができる。

【0031】

これに対して、制御部１１は、未運転のファン装置８があると判定した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、未運転のファン装置８を運転する（Ｓ８）。これにより、例えば１個のファン装置８が故障したとしても、未運転のファン装置８を運転することにより冷却能力を維持することが可能になる。この場合、異常が検出されたファン装置８を点検する必要はあるものの、冷却能力を補えるため、閉鎖配電盤１の運用は継続可能になる。

【0032】

このように、本実施形態では、必ずしも発熱量が常に最大になるわけではないという現実的な閉鎖配電盤１の利用形態に鑑みて、運転しないファン装置８を敢えて偏らせて選択するように制御することにより、ファン装置８の交換時期の実効的な延長と、ファン装置８に異常が検出された際の閉鎖配電盤１の運用の継続とを可能とし、メンテナンス性の改善というユーザにとって大きなメリットを与えることができる。

【0033】

以上説明した閉鎖配電盤１によれば、次のような効果を得ることができる。
閉鎖配電盤１は、ユニット３を収容する複数の機器収容室４と、複数のファン装置８と、ファン装置８を制御する制御部１１と、を備えている。このとき、ファン装置８は、全ての機器収容室４にユニット３が収容され、且つ、収容された全てのユニット３が運転状態である状況において想定される発熱量に基づいて設定された台数が設けられている。そして、制御部１１は、ユニット３の運転状態、本実施形態ではユニット３の運転台数に応じて予め設定されている台数のファン装置８を運転する制御を行っており、当該制御を行う際、複数のファン装置８の運転時間に差が出るように運転しないファン装置８を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８を運転する。

【0034】

上記したように、閉鎖配電盤１において発熱量が最大となる状況を想定してファン装置８の台数を設定した場合には、実際の利用状況においては、ユニット３の運転状態によっては必要とされるファン装置８の運転台数に余裕がでることが想定される。このとき、運転しなくてもよいファン装置８がある場合には、そのファン装置８の運転時間が短くなることで、実効的な交換時期を延長可能とすることができると考えられる。

【0035】

そして、複数のファン装置８の運転時間に差が出るように予め設定されている選択順に従って運転しないファン装置８を選択することにより、つまりは、運転しないファン装置８を意図的に偏らせて選択することにより、相対的に運転時間が短くなるファン装置８を設定することができる。これにより、そのファン装置８の実効的な交換時期を延長可能とすることができる。

【0036】

さらに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８があればそれを運転することにより、ファン装置８が故障等で停止した場合であっても、閉鎖配電盤１の冷却能力を維持することができ、運用を継続することができる。したがって、閉鎖配電盤１のメンテナンス性を改善可能とすることができる。

【0037】

実施形態ではユニット３の運転台数に応じてファン装置８の運転台数を設定する例を示したが、ユニット３の種類に応じてファン装置８を制御する構成とすることができる。例えば、相対的に発熱量が小さいユニット３が例えば２台収容されている場合と、相対的に発熱量が大きいユニット３が２台収容されている場合とでは、必要なファン装置８の運転台数が異なると想定される。一方、閉鎖配電盤１に収容されるユニット３は、基本的には仕様がわかっていると考えられる。

【0038】

そのため、例えばユニット３と制御部１１とを通信可能な構成としたり、収容されているユニット３の種類をユーザが入力可能な構成としたりすることでユニット３の種類を制御部１１で把握し、その種類と運転台数とに応じてファン装置８を制御することにより、交換時期の実効的な延長をより一層促すことができるなどの効果を得ることができる。

【0039】

また、閉鎖配電盤１は、光による発電および蓄電を行う光蓄電池９を備え、ファン装置８を、光蓄電池９から供給される電力で運転する。これにより、閉鎖配電盤１の母線側から供給される電力を消費することなくファン装置８を運転することができ、閉鎖配電盤１の電力効率を向上させることができる。また、蓄電池を備えていることから、閉鎖配電盤１を屋外に設置した場合であっても、天候に左右されず、また、夜間などに発電量が低下したとしても、電力を安定して供給するができる。

【0040】

実施形態では、発熱体に相当するユニット３とは逆側、つまり、閉鎖配電盤１内において相対的に発熱量が低くなることが想定される側に設けられているファン装置８を、選択順の上位に設定している。そのため、ファン装置８を運転しないという状況が得られやすくなり、ファン装置８の交換時期の実効的な延長をより一層促すことができる。ただし、閉鎖配電盤１内の構造によっては、後面側の圧損が少なく、後面側のファン装置８を運転するほうが効率的に排気できる状況も想定される。そのため、選択順は、前面側に設けられているファン装置８を選択順の上位に設定するなど、閉鎖配電盤１の構造によって適宜選択することができる。

【0041】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図４および図５を参照しながら説明する。なお、本実施形態における制御態様は第１実施形態と共通するため、図３も参照しながら説明する。

【0042】

図４に示すように、本実施形態の閉鎖配電盤１には、各機器収容室４に、それぞれ温度センサ２０が設けられている。各温度センサ２０は、図５に示すように制御部１１に接続されており、制御部１１は、各温度センサ２０で検出した温度を取得することができる。本実施形態では、温度センサ２０は、機器収容室４内の温度を検出する。ただし、温度センサ２０は、例えばユニット３に接触させるなどにより、ユニット３の温度を検出する構成とすることができる。

【0043】

そして、制御部１１は、図３に示す処理と同様の流れで制御を行う。具体的には、制御部１１は、ステップＳ１において必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）を求める。本実施形態では、制御部１１は、温度センサ２０で検出した温度に基づいて、必要となるファン装置８の運転台数を求めている。このとき、制御部１１は、検出した温度が例えばユニット３の上限温度よりも高い場合にはファン装置８の運転台数を増やし、検出した温度が例えばユニット３の上限温度よりも低い場合には、ファン装置８の運転台数を少なくする。なお、検出した温度と必要となるファン装置８の運転台数との対応関係は、例えば閉鎖配電盤１の設置時の試験などにより予め定められており、記憶部１２に記憶されている。

【0044】

続いて、制御部１１は、ステップＳ２においてファン装置８の運転台数に余裕があるかを判定し、余裕がある場合にはステップＳ３において選択順に従ってファン装置８を選択する。そして、制御部１１は、ステップＳ４においてファン装置８の運転を開始し、ステップＳ５において異常を検出した場合には、ステップＳ６において異常を報知したのち、ステップＳ７において未運転のファン装置８があれば、ステップＳ８においてそのファン装置８を運転することで閉鎖配電盤１の冷却能力が維持されるようにするなど、第１実施形態で説明したのと同様の処理を行う。

【0045】

つまり、本実施形態の閉鎖配電盤１は、ユニット３または機器収容室４内の温度を検出する温度センサ２０を備え、制御部１１において、温度センサ２０で検出した温度に応じて予め設定されている台数のファン装置８を運転する制御を行い、当該制御を行う際、複数のファン装置８の運転時間に差が出るように運転しないファン装置８を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８を運転する。

【0046】

このような構成によっても、相対的に運転時間が短くなるファン装置８を設定することができる、そのファン装置８の実効的な交換時期を延長可能とすることができるとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８があればそれを運転することにより、ファン装置８が故障等で停止した場合であっても、閉鎖配電盤１の冷却能力を維持することができ、運用を継続することができる。したがって、閉鎖配電盤１のメンテナンス性を改善可能とすることができる。

【0047】

また、実施形態では温度センサ２０により温度を直接的にする構成を例示したが、例えばユニット３の消費電力を検出する電力検出器を設け、その電力検出器で検出した消費電力に基づいて温度を推定する構成とすることができる。

【0048】

また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に光蓄電池９を設け、光蓄電池９からファン装置８への電力の供給を行う構成とすることにより、閉鎖配電盤１の電力効率を向上させることができる。

【0049】

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図６および図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態における制御態様は第１実施形態と共通するため、図３も参照しながら説明する。

【0050】

図６に示すように、本実施形態の閉鎖配電盤１には、各機器収容室４および吸気口１０の近傍に、それぞれ風量センサ３０が設けられている。各風量センサ３０は、図７に示すように制御部１１に接続されており、制御部１１は、各風量センサ３０で検出した風量を取得することができる。本実施形態では、風量センサ３０は、閉鎖配電盤１に流入する大元の風量と、各機器収容室４内の風量とを検出する。なお、風量センサ３０の数や配置は一例であり、例えば排気口７の近傍に風量センサ３０を設け、排気の風量を検出する構成などとすることができる。

【0051】

そして、制御部１１は、図３に示す処理と同様の流れで制御を行う。具体的には、制御部１１は、ステップＳ１において必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）を求める。本実施形態では、制御部１１は、風量センサ３０で検出した風量に基づいて、必要となるファン装置８の運転台数を求めている。このとき、制御部１１は、検出した風量が例えば所定の基準風量よりも少ない場合には、冷却性能が低いことからファン装置８の運転台数を増やし、検出した風量が基準風量よりも多い場合には、ファン装置８の運転台数を少なくする。

【0052】

なお、検出した風量と必要となるファン装置８の運転台数との対応関係は、例えば閉鎖配電盤１の設置時の試験などにより予め定められており、記憶部１２に記憶されている。この場合、風量と、その風量におけるユニット３の温度との関係を予め記憶しておくことにより、ファン装置８の運転台数を風量に基づいて求めることができる。

【0053】

続いて、制御部１１は、ステップＳ２においてファン装置８の運転台数に余裕があるかを判定し、余裕がある場合にはステップＳ３において選択順に従ってファン装置８を選択する。そして、制御部１１は、ステップＳ４においてファン装置８の運転を開始し、ステップＳ５において異常を検出した場合には、ステップＳ６において異常を報知したのち、ステップＳ７において未運転のファン装置８があれば、ステップＳ８においてそのファン装置８を運転することで閉鎖配電盤１の冷却能力が維持されるようにするなど、第１実施形態で説明したのと同様の処理を行う。

【0054】

つまり、本実施形態の閉鎖配電盤１は、ユニット３または機器収容室４内の風量を検出する風量センサ３０を備え、制御部１１において、風量センサ３０で検出した風量に応じて予め設定されている台数のファン装置８を運転する制御を行い、当該制御を行う際、複数のファン装置８の運転時間に差が出るように運転しないファン装置８を予め設定されている選択順に従って選択するとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８を運転する。

【0055】

このような構成によっても、相対的に運転時間が短くなるファン装置８を設定することができる、そのファン装置８の実効的な交換時期を延長可能とすることができるとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８があればそれを運転することにより、ファン装置８が故障等で停止した場合であっても、閉鎖配電盤１の冷却能力を維持することができ、運用を継続することができる。したがって、閉鎖配電盤１のメンテナンス性を改善可能とすることができる。

【0056】

また、ファン装置８の回転向きを変更可能な構成とすることができる。例えば、通常は配線収容室６から機器収容室４側への空気の流れを形成する回転向きで運転し、ユニット３が収容されていない場合にはその逆の回転向きで運転することができる。これにより、閉鎖配電盤１内の構造にもよるものの、より効率的な空気の流れを形成することが可能となり、冷却能力を向上させることができ、ファン装置８の消耗の低減つまりは相対的な交換時期の延長を図ることが可能になる。

【0057】

また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に光蓄電池９を設け、光蓄電池９からファン装置８への電力の供給を行う構成とすることにより、閉鎖配電盤１の電力効率を向上させることができる。

【0058】

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図８および図９を参照しながら説明する。なお、本実施形態における制御態様は第１実施形態と共通するため、図３も参照しながら説明する。

【0059】

図８に示すように、本実施形態では、複数の閉鎖配電盤１を隣接して設けている。各閉鎖配電盤１は、上記した母線収容室５を介して内部で互いにつながっている。このとき、隣り合う閉鎖配電盤１の間に位置して、２つの盤間ファン４０が設けられている。

【0060】

各閉鎖配電盤１は、図９に示すように、制御部１１、ユニット３、ファン装置８、記憶部１２、第２実施形態で説明した温度センサ２０、第３実施形態で説明した風量センサ３０、盤間ファン４０を備えている。このとき、各閉鎖配電盤１の制御部１１は、互いに通信可能に接続されている。なお、温度センサ２０や風量センサ３０は必須ではなく、必要に応じて設ける構成とすればよい。また、第１実施形態と同様に、ファン装置８および盤間ファン４０を光蓄電池９からの電力により運転する構成とすることができる。

【0061】

盤間ファン４０は、基本的にはファン装置８と同様の構成であり、閉鎖配電盤１の上部側に設けられている。また、本実施形態では、盤間ファン４０は、各閉鎖配電盤１に１台設けられており、閉鎖配電盤１を隣接させた状態において前後方向となる２箇所の位置に配置されている。そのため、図８では、１つ盤間ファン４０を図示している。そして、各盤間ファン４０は、矢印Ｆ１または破線の矢印Ｆ２にて示すように、隣り合う閉鎖配電盤１から自身が設けられている閉鎖配電盤１側への空気の流れを形成する。ただし、盤間ファン４０の数や配置は一例であり、数を変更したり、上下方向に配置したりすることができる。

【0062】

そして、制御部１１は、図３に示す処理と同様の流れで制御を行う。具体的には、制御部１１は、ステップＳ１において必要となるファン装置８の運転台数（Ｍ）を求める。このとき、制御部１１は、第１実施形態で説明したユニット３の運転台数、第２実施形態で説明した温度センサ２０で検出した温度、第３実施形態で説明した風量センサ３０で検出した風量、あるいは、それらの組み合わせに基づいて、必要となるファン装置８の運転台数を求める。

【0063】

続いて、制御部１１は、ステップＳ２においてファン装置８の運転台数に余裕があるかを判定し、余裕がある場合にはステップＳ３において選択順に従ってファン装置８を選択する。そして、制御部１１は、ステップＳ４においてファン装置８の運転を開始する。

【0064】

そして、制御部１１は、ステップＳ５において、自身が設けられている閉鎖配電盤１のファン装置８の異常を検出したかを判定するとともに、本実施形態では、隣り合う閉鎖配電盤１のファン装置８の異常を検出したかも判定する。制御部１１は、自身が設けられている閉鎖配電盤１のファン装置８の異常を検出した場合には、ステップＳ６において異常を報知したのち、ステップＳ７において未運転のファン装置８があれば、ステップＳ８においてそのファン装置８を運転することで閉鎖配電盤１の冷却能力が維持されるようにする。

【0065】

一方、制御部１１は、隣り合う閉鎖配電盤１のファン装置８の異常を検出したと判定した場合には、ステップＳ８において盤間ファン４０を運転する。これにより、ファン装置８に異常が発生した隣り合う閉鎖配電盤１から空気が吸い込まれ、自身のファン装置８にて排気することにより、隣り合う閉鎖配電盤１の冷却を肩代わりすることが可能になる。

【0066】

ただし、隣り合う閉鎖配電盤１側でも未運転のファン装置８を運転するなどの処理が実行されるため、制御部１１は、例えば隣り合う閉鎖配電盤１側において、未運転のファン装置８があるか否か、温度が上限温度を超えていないか、十分な風量が確保されているかなどに基づいて盤間ファン４０の運転を判断する構成とすることもできる。

【0067】

このように、制御部１１は、連結されている他の閉鎖配電盤１に設けられているファン装置８の異常を検出可能であり、他の閉鎖配電盤１に設けられているファン装置８の異常を検出した場合、自身が設けられている閉鎖配電盤１において運転していないファン装置８あるいは盤間ファン４０を運転する構成であっても、意図的に運転しないファン装置８を偏らせることで実効的な交換時期を延長可能とすることができるとともに、運転中のファン装置８の異常を検出した場合には、運転していないファン装置８があればそれを運転することにより、ファン装置８が故障等で停止した場合であっても、閉鎖配電盤１の冷却能力を維持することができる。さらに、隣り合う閉鎖配電盤１に異常が生じた場合でも冷却能力を肩代わりすることができる。したがって、閉鎖配電盤１のメンテナンス性を改善可能とすることができる。

【0068】

この場合、盤間ファン４０が設けられている位置に温度センサ２０や風量センサ３０を設け、隣り合う閉鎖配電盤１側の冷却能力をそれらのセンサで検出した温度や風量に基づいて推定することにより、自身に設けられているファン装置８や盤間ファン４０を駆動する構成とすることができる。

【0069】

また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に光蓄電池９を設け、光蓄電池９からファン装置８への電力の供給を行う構成とすることにより、閉鎖配電盤１の電力効率を向上させることができる。

【0070】

以上の各実施形態で例示した構成は、互いに組み合わせることができる。例えば、運転台数と風量とに基づいてファン装置８を制御する構成としたり、運転台数と風量と風量とに基づいてファン装置８を制御する構成としたり、風量と風量とに基づいてファン装置８を制御する構成としたりすることができる。

【0071】

このような構成によっても、ファン装置８の交換時期を延長可能とすることによりメンテナンス性を改善可能になるなど、実施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。この場合、運転すべきファンの運転台数との対応関係は、予め記憶部１２に記憶しておくこともできるし、収容されているユニット３の仕様に基づいて動的に設定および変更する構成とすることもできる。

【0072】

実施形態ではファン装置８の運転台数を求める構成を例示したが、ファン装置８の運転状態例えば回転数を変更する構成と組み合わせることができる。例えば光蓄電池９からの電力供給を増やしたり、制御部１１からのＰＷＭ制御している場合には制御周波数を変更したりすることにより、ファン装置８の運転状態つまりはファン装置８の冷却性能を高くすることができる。

【0073】

このとき、ファン装置８に回転数に応じた運転時間が交換時期として設定されている場合には、ファン装置８の仕様の範囲内で運転状態を変化させることにより、運転しないファン装置８を存在させ易くなり、メンテナンス性を一層向上させることができる。また、冷却能力に余裕がある場合にはファン装置８の運転能力を低くすることで、ファン装置８の消耗を低減することができるため、相対的に交換時期を延長させることができるようになる。

【0074】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0075】

図面中、１は閉鎖配電盤、３はユニット、４は機器収容室、８はファン装置、９は光蓄電池、１１は制御部、２０は温度センサ、３０は風量センサ、４０は盤間ファン（ファン装置）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】