(57)【要約】【課題】流体がＵ字状に流れるＵ字部を有する流体流路が形成されてパワーモジュールを冷却する建設機械用コントローラの冷却器において、冷却性能の均一化を図る。【解決手段】建設機械用コントロールボックスは、筐体と、該筐体に収容されて電源回路を構成する駆動基板（11,12）と、筐体の底部（21a）に設けられ、冷却用液体が流入部（26a）から流出部（26b）へ向かって少なくとも１つのＵ字状のＵ字部を通過するように形成された流体流路（26）を有し、該流体流路（26）を流れる流体によって駆動基板（11,12）に実装されたパワーモジュール（11a,12a）を冷却する冷却器（25）とを備えている。該冷却器（25）のＵ字形状の流体流路（26）に、該流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を設ける。【選択図】図４
2014039022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（20）と、
上記筐体（20）に収容されて電源回路を構成する駆動基板（11,12）と、
上記筐体（20）の底部（21a）に設けられ、２つの折曲部（26c,26d）を有して冷却用の流体がＵ字状に流れるＵ字部を少なくとも１つ有する流体流路（26）を有し、該流体流路（26）を流れる流体によって上記駆動基板（11,12）に実装されたパワーモジュール（11a,12a）を冷却する冷却器（25）とを備え、建設機械に設置される建設機械用コントロールボックスであって、
上記冷却器（25）は、少なくとも１つの上記Ｕ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において、上記流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を有している
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【請求項２】
請求項１において、
上記区画壁（51）は、上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）の間の本体部（26e）に沿って延びる本体壁部（51a）と、該本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、上記Ｕ字部の流入側の上記折曲部（26c）において上記Ｕ字部の流入部（26a）に向かって湾曲して延びる湾曲部（51b）とを有している
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【請求項３】
請求項２において、
上記本体壁部（51a）は、上記Ｕ字部の本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられ、上記湾曲部（51b）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）の入口における流路断面積が上記内側流路（41）の方が大きくなるように設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【請求項４】
請求項３において、
上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）のそれぞれには、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）が流路幅方向に複数設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【請求項５】
請求項４において、
上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の本体部（26e）には、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、波板形状の波板フィン（55）が流路幅方向に複数設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【請求項６】
請求項４において、
上記板状のフィン（52,53）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に３〜５枚ずつ配列されている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械用コントロールボックスに関し、特に、コントロールボックスに収納される電装品の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バックホー等の建設機械において、油圧ポンプを駆動するエンジンをアシストモータでアシストするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。アシストモータは、油圧回路の作動油で動作する発電機により駆動され、その出力が例えば上記油圧ポンプの入力として利用される。
【０００３】
この種の建設機械では、上記アシストモータを駆動する電源回路を構成する駆動基板が収納されたコントロールボックスが設けられる。ここで、電源回路に用いられるパワーモジュールは、アシストモータを駆動する際に発熱する。そのため、従来より、内部に冷却用の流体が流通する流体流路が形成された冷却器を設け、該冷却器の内部を流れる流体によってパワーモジュールを冷却することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１１７７４８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コントロールボックスでは、メンテナンスを容易にすべく各種配線の接続ポートと冷却器の流入ポート及び流出ポートとが同じ側面に形成されることがある。このような場合、冷却器には、冷却用の流体が流入ポートから流出ポートへ向かってＵ字状に流れるＵ字部を有する流体流路が形成される。該流体流路のＵ字部では、外周側に比べて内周側において流体の流速が遅くなるため、内周側の冷却性能が外周側に比べて低くなっていた。そのため、冷却器の流体流路のＵ字部の内周側部分では、パワーモジュールを十分に冷却できなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体がＵ字状に流れるＵ字部を有する流体流路が形成されてパワーモジュールを冷却する建設機械用コントローラの冷却器において、冷却性能の均一化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、筐体（20）と、上記筐体（20）に収容されて電源回路を構成する駆動基板（11,12）と、上記筐体（20）の底部（21a）に設けられ、２つの折曲部（26c,26d）を有して冷却用の流体がＵ字状に流れるＵ字部を少なくとも１つ有する流体流路（26）を有し、該流体流路（26）を流れる流体によって上記駆動基板（11,12）に実装されたパワーモジュール（11a,12a）を冷却する冷却器（25）とを備え、建設機械に設置される建設機械用コントロールボックスであって、上記冷却器（25）は、少なくとも１つの上記Ｕ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において、上記流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を有している。
【０００８】
第１の発明では、冷却器（25）の流体流路（26）を流れる冷却用の流体により、パワーモジュール（11a,12a）が冷却される。また、流体流路（26）のＵ字部の流入側の折曲部（26c）において、流体は、区画壁（51）によって内周側と外周側とに分流され、内側流路（41）と外側流路（42）とに流入する。つまり、区画壁（51）によって流体流路（26）のＵ字部における流体の外周側への偏流が抑制され、内周側と外周側とにおける流体の流量の差が小さくなる。これにより、流体流路（26）のＵ字部の内周側と外周側とにおける流体の流速の差が小さくなる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、上記区画壁（51）は、上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）の間の本体部（26e）に沿って延びる本体壁部（51a）と、該本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、上記Ｕ字部の流入側の上記折曲部（26c）において上記Ｕ字部の流入部（26a）に向かって湾曲して延びる湾曲部（51b）とを有している。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、上記本体壁部（51a）は、上記Ｕ字部の本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられ、上記湾曲部（51b）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）の入口における流路断面積が上記内側流路（41）の方が大きくなるように設けられている。
【００１１】
第２及び第３の発明では、流体流路（26）のＵ字部に流入した流体は、流入側の折曲部（26c）において、区画壁（51）の湾曲部によって内外に分流され、内側流路（41）と外側流路（42）とに流入する。内側流路（41）と外側流路（42）とに流入した流体は、各流路（41,42）において区画壁（51）の本体壁部（51a）に沿って流れ、Ｕ字部の流出側の折曲部（26d）において合流してＵ字部から流出する。
【００１２】
特に、第３の発明では、流体流路（26）のＵ字部に流入した流体は、区画壁（51）の湾曲部（51b）により、内側流路（41）と外側流路（42）とにおける流体の流量が等しくなるように分流される。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明において、上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）のそれぞれには、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）が流路幅方向に複数設けられている。
【００１４】
第５の発明は、第４の発明において、上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の本体部（26e）には、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、波板形状の波板フィン（55）が流路幅方向に複数設けられている。
【００１５】
第４及び第５の発明では、流路幅方向に複数設けられた各フィン（52,53,55）により、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、流体が流路幅方向にバランス良く流れる。つまり、内側流路（41）及び外側流路（42）において流体が偏流しない。また、第５の発明では、波板形状の波板フィン（55）により、流体の乱流化が促進される。
【００１６】
第６の発明は、第４の発明において、上記板状のフィン（52,53）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に３〜５枚ずつ配列されている。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、流体流路（26）の少なくとも１つのＵ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を設けることとした。これにより、流体流路（26）のＵ字部における流体の外周側への偏流を抑制することができ、Ｕ字部の内周側と外周側とにおける流体の流速の差を低減することができる。従って、冷却器（25）における冷却性能の均一化を図ることができ、パワーモジュール（11a,12a）を効率よく冷却することができる。
【００１８】
また、第２及び第３の発明によれば、容易な構成により、流体流路（26）を流れる流体の流量を均一化することができる。
【００１９】
また、第４及び第５の発明によれば、内側流路（41）及び外側流路（42）における流体の偏流を抑制することができる。また、第５の発明によれば、波板フィン（55）によって流体の乱流化を促進することにより、熱伝達率を向上させることができる。よって、冷却器（25）において、冷却性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るコントロールボックスの斜視図である。
【図２】図２は、図１のコントロールボックスの背面図である。
【図３】図３は、図１のIII-III方向断面図である。
【図４】図４は、図１のコントロールボックスの筐体の本体部の底面図である。
【図５】図５は、蓋板を外した状態でのコントロールボックスの平面図である。
【図６】図６は、蓋板と制御基板とノイズ遮蔽板とを外した状態でのコントロールボックスの平面図である。
【図７】図７は、実施形態２に係るコントロールボックスの筐体の本体部の底面図である。
【図８】図８は、その他の実施形態に係るコントロールボックスの筐体の本体部の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１は、建設機械用コントロールボックス（10）に関するものである。このコントロールボックス（10）は、油圧駆動と電力駆動が併用されるハイブリッド型のバックホー（図示せず）に用いられるコントロールボックス（10）である。上記バックホーは、詳細は図示していないが、油圧ポンプや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータと、電動機等の電動アクチュエータとを備えている。また、バックホーは、発電機と、油圧アクチュエータからの戻り油（例えば、減速時に油圧アクチュエータから油タンクへ戻る油）が供給されて上記発電機を駆動する回生油圧モータとを備えている。そして、該回生油圧モータ及び上記発電機によって、戻り油の運動エネルギーが電気エネルギーに変換される。
【００２３】
コントロールボックス（10）は、上記発電機と上記電動アクチュエータとの間に接続される電源回路を有し、発電機で得られる電気エネルギ（回生エネルギ）を電動アクチュエータに供給する。具体的には、電源回路は、後述する一対の駆動基板（第１駆動基板（11）及び第２駆動基板（12））のそれぞれに形成された電力変換器と、一対の駆動基板（11,12）の電力変換器を接続するＤＣバスライン（16）と、該ＤＣバスライン（16）に接続されたコンデンサ（14）とを有している。第１駆動基板（11）の電力変換器は上記電動アクチュエータに接続され、第２駆動基板（12）の電力変換器は上記発電機に接続されている。第２駆動基板（12）の電力変換器は、発電機からの交流電圧を直流電圧に変換し、第１駆動基板（11）の電力変換器は、第２駆動基板（12）の電力変換器から供給された直流電圧を交流電圧に変換して電動アクチュエータに供給する。電動アクチュエータは、コントロールボックス（10）の電源回路から供給された電力によって駆動され、油圧アクチュエータの駆動を補助する。なお、コンデンサ（14）は、上記ＤＣバスライン（16）の電圧変動を吸収するように構成されている。
【００２４】
図１はコントロールボックス（10）の斜視図、図２は背面図、図３は中央縦断面図である。このコントロールボックス（10）には、電動アクチュエータの電源回路を構成する上記一対の駆動基板（第１駆動基板（11）及び第２駆動基板（12））と、上記発電機及び電動アクチュエータの動作を制御する制御基板（13）と、上記コンデンサ（14）とが収納されている。また、コントロールボックス（10）には、ノイズ遮蔽板（15）と、上記ＤＣバスライン（16）を構成する一対のブスバー（16a,16b）も収納されている。
【００２５】
コントロールボックス（10）は、筐体（20）と蓋板（30）とを有している。筐体（20）は、中空の本体部（21）と、この本体部（21）と一体的に形成された中空の脚部（22）とを備えている。本体部（21）は図の上下方向に厚さの薄い直方体形状に形成され、脚部（22）は図における上記本体部（21）の左右両端から下方に延出している。逆に言うと、本体部（21）は、脚部（22）に対しては、筐体（20）の中央下部に凹部（23）を形成するように凹んでいる。
【００２６】
上記コントロールボックス（10）の筐体（20）は、鋳造により本体部（21）と脚部（22）が一体成形された金属部品である。本体部（21）は上げ底状で凹部（23）を形成しているため、本体部（21）の底部（21a）は脚部（22）の底部（22a）よりも高い位置に形成されている。筐体（20）は図の上面側が開放され、本体部（21）に形成されている中空部分（S1）と脚部（22）に形成されている中空部分（S2）は互いに連通している。筐体（20）の下端の四隅には、脚部（22）をバックホーに固定するための取り付け金具（24）が設けられている。
【００２７】
上記蓋板（30）は板金部品であり、本体部（21）の上端開口を閉塞するように構成されている。蓋板（30）は、ボルト（31）によって筐体（20）に取り付けられている。
【００２８】
図３に示すように、本体部（21）の中空部の底部には一対の駆動基板（11,12）が配置されている。各駆動基板（11,12）の下面には、上記電力変換器を構成するパワーモジュール（11a,12a）が２つずつ実装されている。各パワーモジュール（11a,12a）は、上記本体部（21）の底部（21a）と接している。一方、本体部（21）の底部（21a）には、上記パワーモジュール（11a,12a）を冷却するための冷却部（冷却器）（25）が設けられている。つまり、各パワーモジュール（11a,12a）は、冷却部（25）と熱的に接触している。
【００２９】
図４は筐体（20）の本体部（21）の底面図である。冷却部（25）は、本体部（21）の底部（21a）における筐体（20）の外面側に形成された溝部（25a）と、この溝部（25a）を覆うように本体部（21）の底部（21a）に固定される図３のカバー（25b）とを有している。上記溝部（25a）とカバー（25b）の間には、冷却用液体（冷却用の流体）が導入される流体流路（26）が形成されている。なお、詳細な構成については後述する。図３に示すように、上記冷却部（25）は、上記凹部（23）に設けられている。したがって、筐体（20）をバックホーに設置した状態で、冷却部（25）はバックホーの設置面から離れた状態となる。
【００３０】
上記駆動基板（11,12）の上方には、所定の間隔を隔てて制御基板（13）が配置されている。また、制御基板（13）と駆動基板（11,12）の間には、電源回路のノイズを遮断するためのノイズ遮蔽板（15）が設けられている。
【００３１】
上記脚部（22）の中空部分（S2）には、上記コンデンサ（14）が収納されている。コンデンサ（14）にはフィルムコンデンサ（14）が用いられている。該フィルムコンデンサ（14）と上記各駆動基板（11,12）は、ブスバー（16a,16b）により接続されている。ブスバー（16a,16b）は、互いに重ね合わされて、フィルムコンデンサ（14）及び筐体（20）の本体部（21）の底部（21a）の上方に配置されている。
【００３２】
以上説明した本実施形態における電装部品等の配置を要約すると、コントロールボックス（10）には、筐体（20）の上方から下方へ順に、制御基板（13）、ノイズ遮蔽板（15）、駆動基板（11,12）、及び冷却部（25）が配置され、これらの基板等の両側にフィルムコンデンサ（14）が位置していることになる。
【００３３】
（各ポート）
図１及び図２に示すように、コントロールボックス（10）の筐体（20）の背面（27）には、上方から下方へ順に、ケーブルポート（28）として、制御基板（13）用の信号ケーブル（17b）を通す信号ケーブルポート（28a）と、駆動基板（11,12）用の電力ケーブル（17a）を通す電力ケーブルポート（28b）とが設けられ、さらに、上記冷却部（25）に配管ないしチューブ（図示せず）を接続するための配管接続ポート（29）として上記流入ポート（29a）と流出ポート（29b）が設けられている。上記各ケーブルポート（28）と上記配管接続ポート（29）は、コントロールボックス（10）の筐体（20）の同じ面に設けられている。
【００３４】
（各基板）
図５は、蓋板（30）を外した状態でのコントロールボックス（10）の平面図、図６は、蓋板（30）と制御基板（13）とノイズ遮蔽板（15）とを外した状態でのコントロールボックス（10）の平面図である。
【００３５】
上記駆動基板（11,12）には、両基板（11,12）同士を接続するケーブルが接続される基板間インターフェース（11b,12b）や、電力ケーブル（17a）が接続される外部インターフェース（11c,12c）が設けられている。
【００３６】
一方、上記制御基板（13）には、第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）,基板間インターフェース（13c,13d）,外部インターフェース（13e）などが設けられている。
【００３７】
第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）は、信号線によって互いに接続され、互いの間で通信して一対の駆動基板（11,12）に形成される電力変換器をそれぞれ制御する。本実施形態では、第１ＣＰＵ（13a）が第１駆動基板（11）の電力変換器を制御して電動機（電動アクチュエータ）の回転数（又はトルク）を調整し、第２ＣＰＵ（13b）が第２駆動基板（12）の電力変換器を制御して発電機の発電量を調整する。
【００３８】
基板間インターフェース（13c,13d）は、制御基板（13）に形成された信号線によって、第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）に接続されている。また、基板間インターフェース（13c,13d）は、信号ケーブルによって第１及び第２駆動基板（11,12）の基板間インターフェース（11b,12b）にそれぞれ接続されている。
【００３９】
外部インターフェース（13e）は、信号線によって第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）にそれぞれ接続されている。さらに、外部インターフェース（13e）には上記信号ケーブル（17b）が接続されている。
【００４０】
〈冷却部〉
上述したように、筐体（20）の本体部（21）の底部に形成された溝部（25a）と、該溝部（25a）を覆うカバー（25b）との間には、冷却用液体が導入される流体流路（26）が形成されている。つまり、本実施形態では、溝部（25a）が形成された筐体（20）の本体部（21）の底部と、溝部（25a）を覆うカバー（25b）とによって冷却器が構成されている。
【００４１】
図４に示すように、流体流路（26）は、コントロールボックス（10）の筐体（20）の同じ面に設けられた流入ポート（29a）と流出ポート（29b）とに接続され、冷却用液体がＵ字状に流れるＵ字部を１つ有している。即ち、本実施形態では、流体流路（26）は、断面形状がＵ字形状に形成されている。流体流路（26）は、順に繋がる流入部（26a）と、第１折曲部（26c）と、本体部（26e）と、第２折曲部（26d）と、流出部（26b）とを有している。流入部（26a）は、流入ポート（29a）に接続され、流出部（26b）は、流出ポート（29b）に接続されている。
【００４２】
流入部（26a）及び流出部（26b）は、断面形状が略矩形状に形成され、冷却用液体が真っ直ぐに流れる。流入部（26a）と流出部（26b）とは、冷却用液体が対向して流れるように形成されている。
【００４３】
第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）は、断面形状が略半円形状に形成されている。一方、本体部（26e）は、断面形状が略矩形状に形成され、流入部（26a）及び流出部（26b）の冷却用液体の流通方向とは略直交する方向に冷却用液体を導くように形成されている。第１折曲部（26c）は、本体部（26e）の流入側端部に接続され、流入部（26a）と本体部（26e）との間において、流体流路（26）を折り曲げる流入側の折曲部を構成している。一方、第２折曲部（26d）は、本体部（26e）の流出側端部に接続され、本体部（26e）と流出部（26b）との間において、流体流路（26）を折り曲げる流出側の折曲部を構成している。
【００４４】
また、上記流入部（26a）は、第１折曲部（26c）の本体部（26e）寄りの位置に接続されている。一方、上記流出部（26b）は、第２折曲部（26d）の本体部（26e）寄りの位置に接続されている。
【００４５】
《区画壁》
上記流体流路（26）のＵ字部には、該流体流路（26）を、内周側の内側流路（41）と外周側の外側流路（42）とに区画する区画壁（51）が設けられている。区画壁（51）は、本体壁部（51a）と湾曲部（51b）とを有している。
【００４６】
本体壁部（51a）は、流体流路（26）のＵ字部の２つの折曲部（第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d））の間の本体部（26e）に沿って延びている。本体壁部（51a）は、本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられている。つまり、本体壁部（51a）によって区画される内側流路（41）及び外側流路（42）の流路断面積は、略等しくなる。
【００４７】
一方、湾曲部（51b）は、本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、第１折曲部（26c）において流入部（26a）に向かって湾曲して延びている。湾曲部（51b）は、断面形状が略Ｌ字形状となるように形成され、第１折曲部（26c）の下流側に位置する部分が上流側に位置する部分よりも幅広に形成されている。また、湾曲部（51b）は、流入側端部が第１折曲部（26c）の流路幅方向の中央よりも外周側に位置するように設けられている。このように湾曲部（51b）を設けることにより、内側流路（41）の入口における流路断面積が、外側流路（42）の入口における流路断面積よりも大きくなる。
【００４８】
このような区画壁（51）によって内側流路（41）と外側流路（42）とが区画されることにより、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなる。つまり、区画壁（51）は、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなるように、内側流路（41）と外側流路（42）とを区画している。
【００４９】
《フィン》
上記流体流路（26）の第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）のそれぞれには、各折曲部（26c,26d）に沿って延びる板状のフィン（52,53）が複数設けられている。
【００５０】
具体的には、第１折曲部（26c）の内側流路（41）には、３つのフィン（52）が流路幅方向に間隔を空けて設けられ、第１折曲部（26c）の外側流路（42）には、４つのフィン（52）が流路幅方向に間隔を空けて設けられている。また、第２折曲部（26d）の内側流路（41）には、３つのフィン（53）が流路幅方向に間隔を空けて設けられ、第２折曲部（26d）の外側流路（42）には、５つのフィン（53）が流路幅方向に間隔を空けて設けられている。
【００５１】
上記流体流路（26）の本体部（26e）には、該本体部（26e）に沿って延びる断面形状が波板形状の波板フィン（55）が複数設けられている。
【００５２】
具体的には、波板フィン（55）は、本体部（26e）の内側流路（41）において、上流側と下流側の２箇所に、流路幅方向に間隔を空けて５つずつ設けられている。また、本体部（26e）の外側流路（42）においても、波板フィン（55）は、上流側と下流側の２箇所に、流路幅方向に間隔を空けて５つずつ設けられている。
【００５３】
各波板フィン（55）は、流路幅方向に隣り合う波板フィン（55）との間隔が、各波板フィン（55）の厚みよりも長くなるように設けられている。各波板フィン（55）の流路幅方向の間隔としては、４．５±０．１ｍｍが好ましく、各波板フィンの厚みとしては、３．５±０．１ｍｍが好ましい。また、本実施形態では、各波板フィン（55）は、波の数が３．５となるように構成されている。
【００５４】
また、上記流体流路（26）には、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に間隔を空けて設けられた複数の上記各種フィン（52,53,55）により、複数のフィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）が形成されている。
【００５５】
内側流路（41）には、第１〜第４内側フィンユニット（A1〜A4）が、冷却用液体の流通方向に間隔を空けて形成されている。具体的には、第１折曲部（26c）に設けられた３つのフィン（52）によって第１内側フィンユニット（A1）が形成され、本体部（26e）の上流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第２内側フィンユニット（A2）が形成され、本体部（26e）の第２内側フィンユニット（A2）の下流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第３内側フィンユニット（A3）が形成され、第２折曲部（26d）に設けられた３つのフィン（53）によって第４内側フィンユニット（A4）が形成されている。
【００５６】
一方、外側流路（42）には、第１〜第４外側フィンユニット（B1〜B4）が、冷却用液体の流通方向に間隔を空けて形成されている。具体的には、第１折曲部（26c）に設けられた４つのフィン（52）によって第１外側フィンユニット（B1）が形成され、本体部（26e）の上流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第２外側フィンユニット（B2）が形成され、本体部（26e）の第２外側フィンユニット（B2）の下流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第３外側フィンユニット（B3）が形成され、第２折曲部（26d）に設けられた５つのフィン（53）によって第４外側フィンユニット（B4）が形成されている。
【００５７】
また、複数のフィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）は、流体の流通方向に隣り合うフィンユニットとの間隔が、上流側から下流側に向かうほど広くなるように設けられている。各フィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）の流体の流通方向の間隔としては、８．０ｍｍ以上２９．２ｍｍ以下が好ましい。
【００５８】
なお、本実施形態では、内側流路（41）では、第１内側フィンユニット（A1）と第２内側フィンユニット（A2）との間隔が８．０ｍｍ、第２内側フィンユニット（A2）と第３内側フィンユニット（A3）との間隔が１５．５ｍｍ、第３内側フィンユニット（A3）と第４内側フィンユニット（A4）との間隔が２０．７ｍｍとなっている。また、外側流路（42）では、第１外側フィンユニット（B1）と第２外側フィンユニット（B2）との間隔が８．４ｍｍ、第２外側フィンユニット（B2）と第３外側フィンユニット（B3）との間隔が１５．５ｍｍ、第３外側フィンユニット（B3）と第４外側フィンユニット（B4）との間隔が２９．２ｍｍとなっている。
【００５９】
また、図４に示すように、上記各駆動基板（11,12）に実装された各パワーモジュール（11a,12a）は、上記波板フィン（55）に対応する位置に取り付けられている。また、第２駆動基板（12）に実装されたパワーモジュール（12a）は、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも冷却部（25）において流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられている。
【００６０】
以上のような構成により、冷却部（25）では、流入ポート（29a）を介して流体流路（26）に供給された冷却用液体は、流体流路（26）においてＵ字形状に流通して流出ポート（29b）から排出される。このとき、冷却部（25）に取り付けられた各パワーモジュール（11a,12a）は、流体流路（26）を流れる冷却用液体によって冷却される。
【００６１】
また、流体流路（26）に流入した冷却用液体は、区画壁（51）によって内側流路（41）と外側流路（42）とに、それぞれにおける冷却用液体の流量が等しくなるように分流される。これにより、流体流路（26）における冷却用液体の偏流が抑制されるため、冷却部（25）の冷却性能が均一になり、各パワーモジュール（11a,12a）が効率よく冷却される。
【００６２】
また、内側流路（41）と外側流路（42）とには、フィン（52,53）が設けられている。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）は、流入側端部及び流出側端部のそれぞれにおいて、流路幅方向に複数の流路に分割される。これにより、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体が外周側に偏流することなく流路幅方向にバランス良く流れる。また、冷却用液体の流通方向が折れ曲がる第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）にこのようなフィン（52,53）を設けることにより、冷却用液体の乱流化が促進される。
【００６３】
さらに、本体部（26e）には、波板フィン（55）が設けられている。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体の乱流化が促進される。また、波板フィン（55）を本体部（26e）の流入側端部から流出側端部に亘って長く形成するのではなく、冷却用流体の流通方向に間隔を空けて複数設けることにより、冷却用流体の圧力損失を低減することができる。さらに、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に間隔を空けて並ぶ複数の波板フィン（55）により、両流路（41,42）が流路幅方向に複数の流路に分割される。これにより、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、流体が外周側に偏流することなく流路幅方向にバランス良く流れることとなる。
【００６４】
−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、流体流路（26）のＵ字部の内周側と外周側とにおける冷却用液体の流量が等しくなるように、流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を設けることとした。そのため、流体流路（26）のＵ字部を流れる冷却用液体の流量を均一化することができる。よって、冷却部（25）における冷却性能の均一化を図ることができ、パワーモジュール（11a,12a）を効率よく冷却することができる。
【００６５】
また、本実施形態１によれば、区画壁（51）の本体壁部（51a）を、本体部（26e）の流路幅方向の中央に設ける一方、折曲部（26c）を、内側流路（41）及び外側流路（42）の入口における流路断面積が内側流路（41）の方が大きくなるように設けることとした。つまり、流体流路（26）のＵ字部において冷却用液体が偏流し易い外側流路（42）の入口断面積を、内側流路（41）の入口断面積よりも小さくすることにより、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量を等しくすることができる。従って、本実施形態１によれば、容易な構成により、流体流路（26）を流れる流体の流量を均一化することができる。
【００６６】
また、本実施形態１によれば、内側流路（41）及び外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）及び波板形状の波板フィン（55）のそれぞれを流路幅方向に複数設けることとした。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体が流路幅方向にバランス良く流れる。つまり、内側流路（41）及び外側流路（42）において冷却用液体の偏流を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態１によれば、波板形状の波板フィン（55）を設けたことにより、冷却用液体の乱流化を促進することにより、熱伝達率を向上させることができる。よって、冷却部（25）において、冷却性能の向上を図ることができる。
【００６８】
《発明の実施形態２》
図７に示すように、実施形態２のコントロールボックス（10）は、２つの駆動基板（11,12）の構成が実施形態１と異なっている。
【００６９】
具体的には、実施形態２では、第２駆動基板（12）には、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも発熱量の大きいパワーモジュール（12a）が実装されている。また、実施形態１と同様に、第２駆動基板（12）に実装されたパワーモジュール（12a）は、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも冷却部（25）において流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられている。つまり、実施形態２では、発熱量の大きいパワーモジュール（12a）ほど、冷却部（25）において低い温度の流体が流れる流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられることとなる。
【００７０】
実施形態２によれば、発熱量の大きいパワーモジュール（12a）を十分に且つ効率よく冷却することができる。
【００７１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７２】
上記実施形態１において、図８に示すように、冷却部（25）の波板フィン（55）を省略することとしてもよい。このような構成であっても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
また、上記各実施形態では、区画壁（51）は、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなるように、内側流路（41）と外側流路（42）とを区画していたが、本発明に係る区画壁（51）は、流体流路（26）の内周側と外周側とに分流するものであればよい。
【００７４】
また、上記各実施形態では、流体流路（26）が１つのＵ字部を有する例について説明したが、流体流路（26）はＵ字部を複数有するものであってもよい。流体流路（26）がＵ字部を複数有する場合、区画壁（51）が少なくとも１つのＵ字部に設けられることにより、Ｕ字部における流体の外周側への偏流が抑制され、冷却性能を向上させることができる。
【００７５】
また、上記各実施形態では、冷却器を構成する冷却部（25）の一部が、筐体（20）の底部の一部によって構成されていたが、冷却器は、筐体（20）の底部と別体に構成されていてもよい。
【００７６】
例えば、上記各実施形態では、本発明に係るコントロールボックス（10）をバックホーに適用した例を説明したが、このコントロールボックス（10）は、油圧アクチュエータと電動アクチュエータを備えたハイブリッド式の建設機械であれば、バックホー以外のものに適用してもよい。
【００７７】
また、コントロールボックス（10）の内部のフィルムコンデンサ（14）を除く部品の配置、冷却部（25）の配置、溝部（25a）やカバー（25b）の形状などは、上記各実施形態に限定されず、変更してもよい。
【００７８】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、建設機械用コントロールボックスについて有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１０      コントロールボックス（建設機械用コントロールボックス）
１１      第１駆動基板（駆動基板）
１１ａ    パワーモジュール
１２      第２駆動基板（駆動基板）
１２ａ    パワーモジュール
２０      筐体
２１      本体部
２１ａ    底部
２５      冷却部（冷却器）
２６      流体流路
２６ａ    流入部
２６ｂ    流出部
２６ｃ    第１折曲部（流入側の折曲部）
２６ｄ    第２折曲部（流出側の折曲部）
２６ｅ    本体部
４１      内側流路
４２      外側流路
５１      区画壁
５１ａ    本体壁部
５１ｂ    湾曲部
５２      フィン（板状のフィン）
５５      波板フィン
【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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【図７】
2014039022.tif 000009
【図８】
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