(57)【要約】【課題】排気ダクトから排出される排気の温度を低下させる。【解決手段】空気を導入して電気機器に流通させる吸気ダクトと、電気機器に流通した空気を排出する排気ダクトと、吸気ダクトに導入された空気を電気機器をバイパスして排気ダクトに流通させるバイパスダクトと、を備える電気機の冷却装置において、排気ダクトの内側に、フィンを取り付ける。こうした構成により、排気ダクトから排出される排気の温度を低下させることができる。【選択図】図２
2018176779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を冷却する冷却装置であって、
空気を導入して前記電気機器に流通させる吸気ダクトと、
前記電気機器に流通した空気を排出する排気ダクトと、
前記吸気ダクトに導入された空気を前記電気機器をバイパスして前記排気ダクトに流通させるバイパスダクトと、
を備え、
前記排気ダクトは、内側にフィンが取り付けられている、
電気機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の冷却装置に関し、詳しくは、吸気ダクトと排気ダクトとバイパスダクトとを備える、電気機器の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気機器の冷却装置としては、吸気ダクトと、排気ダクトと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。吸気ダクトは、空気を導入し、導入した空気を第１，第２電気機器（第１，第２バッテリパック）の各々に流通させている。排気ダクトは、第１，第２電気機器（第１，第２バッテリパック）の各々に導入された空気を排気している。この冷却装置では、こうした構成により、第１，第２電気機器を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の冷却装置では、吸気ダクトに導入する空気の風量が少なくなると、第１，第２電気機器と熱交換した空気の温度が上昇し、排気ダクトから排出される排気の温度が上昇してしまう。こうした排気の温度の上昇を抑制する手法として、吸気ダクトに導入された空気を第１，第２電気機器をバイパスして排気ダクトに流通させて、排気ダクトの空気を冷却する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、第１，第２電気機器をバイパスして排気ダクトに導入された空気と、第１，第２電気機器と熱交換した空気とが、十分に混ざり合うことができず、排気ダクトから排出される排気の温度を十分に低下させることができない場合がある。
【０００５】
本発明の冷却装置は、排気ダクトから排出される排気の温度をより低下させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷却装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電気機器の冷却装置は、
電気機器を冷却する冷却装置であって、
空気を導入して前記電気機器に流通させる吸気ダクトと、
前記電気機器に流通した空気を排出する排気ダクトと、
前記吸気ダクトに導入された空気を前記電気機器をバイパスして前記排気ダクトに流通させるバイパスダクトと、
を備え、
前記排気ダクトは、内側にフィンが取り付けられている、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電気機器の冷却装置では、吸気ダクトに導入された空気を電気機器をバイパスして排気ダクトに流通させるバイパスダクトを備えている。吸気ダクトから導入された空気が電気機器，排気ダクトへと流通する際の負圧により、バイパスダクトには吸気ダクト側から排気ダクト側へ向かう空気の流れが生じる。排気ダクトでは、電気機器と熱交換して排気ダクトに導入された空気とバイパスダクトから排気ダクトへ導入された空気とが混ざり合って排出される。バイパスダクトから排気ダクトへ導入された空気は電気機器へ流通していないから、電気機器と熱交換して排気ダクトに導入された空気より温度が低い。したがって、バイパスダクトから排気ダクトへ導入された空気と電気機器と熱交換して排気ダクトに導入された空気とが混ざり合うことで、排気ダクトから排出される排気の温度を低下させることができる。更に、排気ダクトの内側には、フィンが取り付けられている。電気機器と熱交換して排気ダクトに導入された空気は、フィンに衝突して流速が低下するから、排気ダクトにフィンが取り付けられていないものに比してバイパスダクトからの空気とより混ざり合うことができる。この結果、排気ダクトから排出される排気の温度をより低下させることができる。
【０００９】
こうした本発明の電気機器の冷却装置において、前記フィンは、前記バイパスダクトからの空気が前記排気ダクトに導入される位置に取り付けられていてもよい。こうすれば、電気機器と熱交換した空気とバイパスダクトからの空気とをより適正に混ぜ合わせることができ、排気ダクトから排出される排気の温度をより低下させることができる。
【００１０】
また、本発明の電気機器の冷却装置において、前記フィンは、前記排気ダクト内の空気の流れに対して下流側に傾くように前記排気ダクトに取り付けられていてもよい。こうすれば、排気ダクト内の空気の流れを過度に抑制することなく、電気機器と熱交換した空気とバイパスダクトからの空気とをより適正に混ぜ合わせることができる。
【００１１】
さらに、本発明の電気機器の冷却装置において、前記排気ダクトは、前記フィンを複数有し、前記複数のフィンは、前記排気ダクトの空気が流れる方向へ間隔を持って取り付けられていてもよい。この場合において、前記複数のフィンは、隣のフィンと互い違いとなるように配置されていてもよい。こうすれば、排気ダクトの空気が各フィンに衝突して、排気ダクトに全体として蛇行する空気の流れが形成される。これにより、より十分に電気機器を流通して排気ダクトに導入された空気とバイパスダクトからの空気とを混ぜ合わせることができ、排気ダクトから排出される排気の温度をより低下させることができる。
【００１２】
そして、本発明の電気機器の冷却装置において、前記バイパスダクトには、内部に空気が所定温度以下のときに閉弁する調整弁が取り付けられていてもよい。「所定温度」は、電気機器と熱交換した空気とバイパスダクトからの空気とを混ぜ合わせたときに、排気ダクトから排出される排気を適度に暖かくするバイパスダクトの空気の温度の下限値として予め定めた値である。バイパスダクト内の空気が所定温度以下のときには調整弁が閉弁するから、排気ダクトから排出される排気の温度が過度に低下することを抑制できる。この場合において、「調整弁」を、バイメタルにより構成されたバイメタル弁としてもよい。
【００１３】
また、本発明の電気機器の冷却装置において、前記吸気ダクトの空気の導入口に配置された吸気ブロワを備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としての冷却装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】冷却装置２０を図１のＡ方向からの観たときの概略を示す平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例としての冷却装置２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、冷却装置２０を図１のＡ方向からの観たときの概略を示す平面概略図である。図１，２中、破線矢印は、空気の流れを示している。冷却装置２０は、図１，図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を冷却する装置として構成されており、吸気ダクト２２と、吸気ブロワ２４と、排気ダクト２６と、バイパスダクト２８と、を備えている。こうした冷却装置２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と共に、車両の後部座席４０の下方に搭載されている。
【００１７】
吸気ダクト２２は、図１，図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と連通している。吸気ダクト２２の吸気口には、吸気ブロワ２４が配置されている。吸気ブロワ２４は、吸気ダクト２２の吸気口に乗員室内の空気を送風している。
【００１８】
排気ダクト２６は、図１，図２に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と連通しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換した空気を導入して、車両後方のラゲージスペースへ排出している。排気ダクト２６の内側には、複数のフィン２７が取り付けられている。これらのフィン２７は、図２に示すように、バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６へ導入される位置の近くから空気の下流方向へ互い違いになるように（図２において上下になるように）間隔を持って配置されている。この間隔は、等間隔でもよいし、等間隔でなくともよい。各フィン２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換して排気ダクト２６に導入される空気が流れる方向が、バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６に導入される導入口の方向に向くように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を流通して排気ダクト２６に導入される空気が流れる方向に対して下流側に角度θ（例えば、１１０°，１２０°，１３０°など）傾斜するように排気ダクト２６に取り付けられている。
【００１９】
バイパスダクト２８は、図２に示すように、吸気ダクト２２から分岐して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０をバイパスして、排気ダクト２６に連通している。バイパスダクト２８の内部には、バイメタル弁３０が取り付けられている。バイメタル弁３０は、熱膨張係数の異なる二種類の金属板を貼り合わせて構成されている。バイメタル弁３０は、空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆ（例えば、１３℃，１５℃，１７℃など）以下のときには閉弁してバイパスダクト２８を介した吸気ダクト２２の空気の排気ダクト２６への流通を遮断し、空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆを超えているときには開弁してバイパスダクト２８を介した吸気ダクト２２の空気の排気ダクト２６への流通の遮断を解除する。
【００２０】
こうして構成された冷却装置２０では、図１，図２の破線で示すように、吸気ブロワ２４からの送風により、吸気ダクト２２から導入された空気は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０を流通し、その際にＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換してＤＣ／ＤＣコンバータ１０を冷却する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換した空気は、排気ダクト２６に導入されて、排気ダクト２６からラゲージスペースへ排出される。
【００２１】
バイパスダクト２８の空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆを超えており、バイメタル弁３０が開弁しているときには、吸気ダクト２２と排気ダクト２６との気圧差により、バイパスダクト２８には吸気ダクト２２側から排気ダクト２６に向かう空気の流れが生じる。こうした空気の流れにより、バイパスダクト２８からの空気は、排気ダクト２６に導入されてＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換して排気ダクト２６に導入された空気と混ざり合って、排気ダクト２６から排出される。バイパスダクト２８から排気ダクト２６へ導入された空気はＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換していないから、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換して排気ダクト２６に導入された空気より温度が低い。したがって、排気ダクト２６で、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換した空気とバイパスダクト２８からの空気とが混ざり合うことにより、排気ダクト２６から排出される排気の温度を低下させることができる。
【００２２】
排気ダクト２６には、上述したように、複数のフィン２７が取り付けられている。各フィン２７は、互い違いに、下流側に角度θとなるように排気ダクト２６に取り付けられているから、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と熱交換して排気ダクト２６に導入された空気は、図２の破線矢印に示すように、各フィン２７に衝突して流速を低下させて蛇行しながら排気ダクト２６から排出される。バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６に導入される位置では、フィン２７に衝突した空気が、流速を低下させつつ、バイパスダクト２８に向けて流れるから、バイパスダクト２８からの空気と十分に混ざり合うことができる。したがって、排気ダクト２６にフィン２７が取り付けられていないものに比して、排気ダクト２６からの排気の温度をより低下させることができる。
【００２３】
ところで、バイパスダクト２８の空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆ以下のときには、吸気ダクト２２からバイパスダクト２８を介して排気ダクト２６に空気を導入すると、排気ダクト２６から排出される空気の温度が過度に低下し、ラゲージルームを使用するユーザに過度な冷風感を与えることがある。実施例では、バイパスダクト２８の空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆ以下のときには、バイメタル弁３０が閉弁することにより、排気ダクト２６から排出される空気の温度が過度に低下することを抑制でき、ユーザに過度な冷風感を与えることを抑制できる。
【００２４】
以上説明した実施例の冷却装置２０によれば、バイパスダクト２８を備えるものにおいて、排気ダクト２６の内側にフィン２７を取り付けることにより、排気ダクト２６から排出される空気の温度をより低下させることができる。
【００２５】
実施例の冷却装置２０では、排気ダクト２６に複数のフィン２７を備えているものとしたが、フィン２７を１つとしても構わない。この場合、フィン２７を、バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６に導入される位置またはその位置の近傍に取り付けられるのが好ましい。
【００２６】
実施例の冷却装置２０では、複数のフィン２７を、バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６へ導入される位置から空気の下流方向へ互い違いになるように配置しているが、バイパスダクト２８からの空気が排気ダクト２６へ導入される位置の近くから空気の下流方向へ並んで配置されていればよいから、例えば、一列に並んで（図２において上または下に並んで）配置されていてもよい。
【００２７】
実施例の冷却装置２０では、バイパスダクト２８にバイメタル弁３０を取り付けているが、吸気ダクト２２内の空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆ以下のときには閉弁し、吸気ダクト２２内の空気の温度が所定温度Ｔｒｅｆを超えているときに開弁する調整弁であれば如何なるものとしても構わない。
【００２８】
実施例の冷却装置２０では、バイパスダクト２８にバイメタル弁３０が取り付けられているが、バイメタル弁３０を取り付けなくともよい。
【００２９】
実施例の冷却装置２０では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と共に、車両の後部座席４０の下方に搭載されているものとしたが、搭載する位置は後部座席４０の下方に限定されず、例えば、前方の座席の下方に配置してもよいし、座席から離れた位置に配置しても構わない。
【００３０】
実施例の冷却装置２０では、吸気ダクト２２の吸気口に吸気ブロワ２４を備えているものとしたが、吸気ブロワ２４を備えていなくともよい。
【００３１】
実施例では、本発明をＤＣ／ＤＣコンバータ１０を冷却する冷却装置２０に適用する場合について例示したが、冷却装置２０が冷却する対象はＤＣ／ＤＣコンバータ１０に限定されるものではなく、作動に伴って発熱する電気機器であれば如何なるものに適用しても構わない。
【００３２】
実施例では、本発明を車両に搭載する冷却装置２０に適用する場合について例示したが、冷却装置２０は、車両に搭載されるものに限定されるものではなく、車両とは異なる装置に搭載する冷却装置に適用しても構わない。
【００３３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０が「電気機器」に相当し、吸気ダクト２２が「吸気ダクト」に相当し、排気ダクト２６が「排気ダクト」に相当し、バイパスダクト２８が「バイパスダクト」に相当し、フィン２７が「フィン」に相当する。
【００３４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、電気機器の冷却装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、２０  冷却装置、２２  吸気ダクト、２４  吸気ブロワ、２６  排気ダクト、２７  フィン、２８  バイパスダクト、３０  バイメタル弁、４０  後部座席。
【図１】
2018176779.tif 000003
【図２】
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