(57)【要約】【課題】フィンベースの第１の辺の伸びる方向が水平方向であるか鉛直方向であるかに関わりなく、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量の低下を抑制できるヒートシンクを得ること。【解決手段】ヒートシンク２は、発熱体に接続される第１の面と、第１の面の発熱体側とは逆側の第２の面３１と、水平方向又は鉛直方向に伸びる第１の辺２１と、一端が第１の辺２１の一端に接する第２の辺２２と、一端が第１の辺２１の他端に接する第３の辺２３と、一端が第２の辺２２の他端に接し他端が第３の辺２３の他端に接する第４の辺２４とを有する正方形状又は長方形状のフィンベースと、互いに離れて第２の面３１に設けられ、それぞれが第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びる複数のフィン２ｂと、を備えることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に接続される第１の面と、前記第１の面の前記発熱体側とは逆側の第２の面と、水平方向又は鉛直方向に伸びる第１の辺と、一端が前記第１の辺の一端に接する第２の辺と、一端が前記第１の辺の他端に接する第３の辺と、一端が前記第２の辺の他端に接し他端が前記第３の辺の他端に接する第４の辺とを有する正方形状又は長方形状のフィンベースと、
互いに離れて前記第２の面に設けられ、それぞれが前記第１の辺から前記第２の辺に向かって伸びる複数の第１のフィンと、
を備えることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
複数の前記第１のフィンは、それぞれが前記第１の辺から前記第２の辺に向かって直線状に伸びることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
複数の前記第１のフィンは、それぞれが前記第１の辺から前記第２の辺に向かって伸びると共に、前記第１の辺と前記第２の辺との接点から前記第２の面の中央に向かって凸状に湾曲する湾曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
複数の前記第１のフィンは、それぞれが前記第１の辺から前記第２の辺に向かって伸びると共に、前記第２の面の中央から前記第１の辺と前記第２の辺との接点に向かって凸状に湾曲する湾曲面を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項５】
複数の前記第１のフィンは、それぞれが前記第１の辺から前記第２の辺に向かって伸びると共に、前記第１の辺と前記第２の辺との接点から前記第２の面の中央に向かって凸状に湾曲する第１の湾曲面と、前記第２の面の中央から前記接点に向かって凸状に湾曲する第２の湾曲面と、を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項６】
互いに離れて前記第２の面に設けられ、それぞれが前記第３の辺から前記第４の辺に向かって伸びる複数の第２のフィンを備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のヒートシンクと、
前記ヒートシンクが設置される筐体と、
を備え、
前記ヒートシンクは、前記第１の辺が前記筐体の重力方向の下側の側面板と平行になるように、前記筐体に設けられることを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
前記第１の辺及び前記第２の辺の少なくとも１箇所に設けられる送風機を備え、
前記送風機は、隣接する前記第１のフィンの間の隙間に空気を送り込み、又は前記隙間に存在する空気を吸い出すことを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体の熱を放熱するためのフィンを複数備えるヒートシンク及び電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるヒートシンクは、４つの内角のそれぞれの大きさが直角に等しい正方形状又は長方形状の板状部材であるフィンベースと、板状部材である複数のフィンとを備える。フィンベースは、半導体、コイルなどの発熱体が接続される第１の面と、複数のフィンが設けられる第２の面と、第１の辺と、一端が第１の辺の一端に接する第２の辺と、一端が第１の辺の他端に接する第３の辺と、一端が第２の辺の他端に接し他端が第３の辺の他端に接する第４の辺とを備える。第２の面は、フィンベースの第１の面側とは逆側の面である。第２の面に設けられる複数のフィンは、第２の辺が伸びる方向に互いに離れて配列される。また、複数のフィンは、隣接するフィンのそれぞれの面が互いに向き合うように、平行に配列される。また、フィン同士の互いに向き合う面は、第１の辺と平行である。
【０００３】
このように構成された従来のヒートシンクは、フィンベースの第１の辺が鉛直方向と平行になるように、すなわちフィン同士の互いに向き合う面が鉛直方向に伸びるように、電力変換装置などの機器に設置される。鉛直方向は、重力の方向に等しく、また水平方向と直交する方向に等しい。このように設置された機器では、発熱体で発生した熱が、フィンベースを介して、フィンに伝わることによって、隣接する２つのフィン間の隙間に存在する空気が、フィンの表面温度で熱せられる。そのため、フィン間の隙間に存在する空気の温度は、ヒートシンクの周囲に存在する空気の温度より高くなる。空気の密度は、空気の温度が高くなるほど低くなるため、発熱体からフィンに伝わった熱によって、フィン間の隙間に存在する空気が高温になると、フィン間の空気の密度が低密度になり、フィン間の隙間に存在する空気に浮力が生じる。浮力は、流体である空気に対して、重力の方向とは逆方向に作用する力である。この浮力により、鉛直方向の下側に設けられるフィンの一端側で圧力差が生じる。圧力差によって、フィンの一端側からフィン間の隙間に向けて、低温の空気が取り入れられ、同時に、フィン間の隙間からフィンの他端側に向けて、高温の空気が排出される。これにより、フィン間の隙間には、鉛直方向に上昇する空気流が発生する。この空気流を利用することによって、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体が効果的に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように構成された従来のヒートシンクを備えた機器は、当該機器に接続される配線の引き出し位置、当該機器のメンテナンス性などを含めた設置環境に応じて、横置きと縦置きとが選択される。横置きとは、例えば当該機器の外郭を構成する筐体が四角形の箱形である場合、正面及び背面を除く４つの側面の内、互いに向き合う一対の第１の側面部が水平方向と平行になるように当該機器が設置されている状態である。縦置きとは、例えば当該機器の外郭を構成する筐体が四角形の箱形である場合、正面及び背面を除く４つの側面の内、互いに向き合う一対の第２の側面部が鉛直方向と平行になるように当該機器が設置されている状態である。従って、横置き及び縦置きの何れかでは、フィン同士の互いに向き合う面が水平方向に伸びるようにヒートシンクが設置される。そのため、前述した浮力によって上昇しようとする空気の流れが、水平方向に伸びるフィンに妨げられるため、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が低下し、発熱体を効果的に冷却することができないという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フィンベースの第１の辺の伸びる方向が水平方向であるか鉛直方向であるかに関わりなく、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量の低下を抑制できるヒートシンクを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のヒートシンクは、発熱体に接続される第１の面と、第１の面の発熱体側とは逆側の第２の面と、水平方向又は鉛直方向に伸びる第１の辺と、一端が第１の辺の一端に接する第２の辺と、一端が第１の辺の他端に接する第３の辺と、一端が第２の辺の他端に接し他端が第３の辺の他端に接する第４の辺とを有する正方形状又は長方形状の板状のフィンベースを備える。またヒートシンクは、互いに離れて第２の面に設けられ、それぞれが第１の辺から第２の辺に向かって伸びる複数の第１のフィンを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フィンベースの第１の辺の伸びる方向が水平方向であるか鉛直方向であるかに関わりなく、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量の低下を抑制できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の斜視外観図
【図２】図１に示す電力変換装置の分解斜視図
【図３】図２に示す設置筐体の斜視図
【図４】図２に示すヒートシンクの斜視図
【図５】図２に示すヒートシンクをＹ軸方向から見た図
【図６】図２に示す電力変換装置を構成する筐体、設置筐体及びヒートシンクをＹ軸方向から平面視した図
【図７】図６に示す電力変換装置を時計回り方向に９０°回転させた状態を示す図
【図８】実施の形態１の第１変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図
【図９】実施の形態１の第２変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図
【図１０】実施の形態１の第３変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図
【図１１】実施の形態１の第４変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図
【図１２】実施の形態２に係る電力変換装置の分解斜視図
【図１３】図１２に示す送風機の拡大図
【図１４】図１２に示す電力変換装置を構成する筐体、設置筐体及びヒートシンクをＹ軸方向から平面視した図
【図１５】実施の形態２の第１変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図
【図１６】実施の形態２の第２変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図
【図１７】実施の形態２の第３変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係るヒートシンク及び電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る電力変換装置の斜視外観図である。図２は図１に示す電力変換装置の分解斜視図である。図３は図２に示す設置筐体の斜視図である。図４は図２に示すヒートシンクの斜視図である。図５は図２に示すヒートシンクをＹ軸方向から見た図である。図１に示す電力変換装置１００は、太陽光発電用の系統連系電力変換装置である。なお、本実施の形態に係る電力変換装置１００は、後述する発熱体３及びヒートシンク２を備えた機器であれば、太陽光発電用の系統連系電力変換装置に限定されず、例えばモータを駆動する電力変換装置でもよい。図１では、左手系のＸＹＺ座標において、実施の形態１に係る電力変換装置１００の上下方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向は、電力変換装置１００の縦幅方向に等しく、また鉛直方向に等しい。Ｙ軸方向は、電力変換装置１００の奥行き方向に等しく、また水平方向に等しい。Ｚ軸方向は、電力変換装置１００の横幅方向に等しく、また水平方向に等しい。上記の各軸方向は、図２以降の各図においても同様とする。
【００１２】
図１に示すように、電力変換装置１００は、例えば建物室内の天井面２００から鉛直方向に一定距離隔てた位置で、壁面２０１に設置される。図１及び図２に示すように、電力変換装置１００は、本体部１１０、設置筐体４及びヒートシンク２を備える。設置筐体４及びヒートシンク２を本体部１１０に組み合わせた状態での、電力変換装置１００の外郭形状は、直方体形状である。直方体は隣り合う面がすべて直角に交わる６面体である。なお、電力変換装置１００の外郭形状は、横幅寸法が縦幅寸法よりも長い直方体形状に限定されず、例えば、横幅寸法が縦幅寸法よりも短い直方体形状でもよいし、横幅寸法が縦幅寸法と等しい直方体形状でもよい。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本体部１１０は、筐体１及びカバー６を備える。筐体１は、直角に交わる４つの側面板１ｂ１で構成される枠体１ｂと、底板１ａとを備える。筐体１は、５つの面がすべて直角に交わる有底箱形の５面体である。筐体１の材料には、銅合金、鋳鉄、鋼、鉄合金、アルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス合金などの金属を例示できる。筐体１は、例えば金属板を絞り加工で５面体に形成したものでもよいし、十字形状の金属板を折り曲げ加工して箱状に形成したものでもよい。また筐体１は、長方形状の枠体１ｂに、底板１ａをねじ止め又は溶接で固定することによって５面体に形成したものでもよい。枠体１ｂの形状は、長方形状に限定されず、正方形状でもよい。なお、筐体１の材料は、金属に限定されず、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーといった絶縁性の樹脂でもよい。筐体１の材料が樹脂の場合、筐体１は、絶縁性の樹脂を用いてダイカストにより一体成型で製造したものでもよいし、枠体１ｂと底板１ａとを個別に製作した後に互いに組み合わせたものでもよい。
【００１４】
枠体１ｂのＹ軸方向の一端には、カバー６が設けられる。カバー６は、カバー６及び枠体１ｂにねじ込まれるねじを用いて枠体１ｂに固定してもよいし、枠体１ｂへのカバー６の接触部に溶接を施すことによって枠体１ｂに固定してよい。
【００１５】
底板１ａは、枠体１ｂのＹ軸方向の他端に設けられる。底板１ａの中央には、開口部１ｃと、開口部１ｃの周囲を取り囲むように配列される複数のねじ挿入孔１ｄとが形成される。
【００１６】
開口部１ｃは、底板１ａに固定されるヒートシンク２のフィンベース２ａへ、発熱体３を機械的及び熱的に接続するために設けられる。なお、ヒートシンク２の構成の詳細は後述する。発熱体３は、４つの側面板１ｂ１で構成される枠体１ｂの内部に設けられる部品である。発熱体３には、昇圧トランス、リアクトル、パワーモジュールなどを例示できる。パワーモジュールは、インバータモジュール、コンバータモジュールなどである。発熱体３は、図２に示されるヒートシンク２によって冷却を要する部品であればよく、これらに限定されない。発熱体３は、例えばねじを用いて、フィンベース２ａに接続される。
【００１７】
複数のねじ挿入孔１ｄは、ヒートシンク２のフィンベース２ａを、筐体１の底板１ａに固定するための部材である。枠体１ｂの内側からねじ挿入孔１ｄに向かって挿入されるねじ９を、フィンベース２ａに形成されるねじ穴２ｆにねじ込むことにより、ヒートシンク２のフィンベース２ａが、底板１ａの開口部１ｃを塞ぐように、底板１ａに固定される。
【００１８】
なお、実施の形態１では、個別に製作された筐体１及びヒートシンク２が組み合わされているが、筐体１とヒートシンク２は、金属材料を用いてダイカストにより一体成型で製造したものでもよい。
【００１９】
なお、フィンベース２ａに機械的な反りが生じた場合、又は発熱体３の表面に凹凸が存在する場合には、発熱体３で発生した熱の伝導経路中に空気層が生じるため、この空気層により上記の接触熱抵抗が増加し、発熱体３の冷却効果が低下する。このような接触熱抵抗の増加を抑制するため、発熱体３とフィンベース２ａの間にサーマルグリスを塗布してもよいし、発熱体３とフィンベース２ａの間に伝熱部材を設けても良い。当該伝熱部材は、絶縁性及び高熱伝導性を有するシートである。具体的には、伝熱部材は、絶縁性のシートに、熱伝導性の高い粒子、又はフィンベース２ａの材料よりも熱伝導率が高い粉体を混合させることにより、製造された部材である。絶縁性のシートの材料には、シリコーンゴム、ポリイソブチレンゴム又はアクリルゴムを例示できる。熱伝導性の高い粒子又は熱伝導性の高い粉体の材料には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ又はマイカを例示できる。発熱体３とフィンベース２ａの間にサーマルグリスを塗布し、又は伝熱部材を設けることによって、接触熱抵抗の増加が抑制され、ヒートシンク２による発熱体３の冷却効果が向上する。
【００２０】
底板１ａには固定部材２ｃが設けられる。固定部材２ｃは、設置筐体４に筐体１を固定するため、底板１ａから設置筐体４に向かって伸びる突形状の部材である。固定部材２ｃは、底板１ａの四隅のそれぞれに設けられる。固定部材２ｃの先端には、例えばＺ軸方向に突き出る鉤部が形成される。固定部材２ｃの先端が、設置筐体４の形成される取付穴４ｂに挿入されたとき、当該先端に形成された鉤部が、設置筐体４に引っ掛かることにより、筐体１が、設置筐体４に固定される。
【００２１】
なお、設置筐体４への筐体１の固定構造は、設置筐体４への筐体１の取付けが可能であると共に、筐体１に取付けられた設置筐体４を再び取外すことが可能な構造であればよく、図示例に限定されない。例えば、底板１ａに設けられる固定部材２ｃによる固定方法以外にも、底板１ａに設けられた穴にねじを挿入して当該ねじの先端を設置筐体４にねじ込むことにより、設置筐体４に筐体１を固定してもよい。設置筐体４への筐体１の着脱が可能な構造にすることによって、設置筐体４に筐体１が溶接などで固定されている場合に比べて、図１に示す壁面２０１に設置筐体４を固定した状態で、本体部１１０を設置筐体４から分離して取外すことができるため、本体部１１０のメンテナンス性が向上する。また、本体部１１０を設置筐体４から分離して取外すことによって、本体部１１０に固定されるヒートシンク２の清掃を実施できる。電力変換装置１００の長期使用によって、筐体１と設置筐体４との間に設けられるヒートシンク２に、埃及び砂といった塵埃が付着している場合、ヒートシンク２に設けられる複数のフィン２ｂの隙間に存在する空気と、フィン２ｂの表面との間における熱交換量が低下する。ヒートシンク２の清掃を実施することによって、熱交換量の低下を抑制でき、発熱体３が効果的に冷却される。
【００２２】
設置筐体４は、図１に示す筐体１を壁面２０１に固定するための部材であり、筐体１と壁面２０１との間に設けられる。図３に示すように、設置筐体４は、７つの面がすべて直角に交わる有底の直方体である。設置筐体４は、例えば十字形状の金属板を折り曲げ加工して箱状に形成したものでもよいし、長方形状の枠体４ａに、底板４ａ２と２つの天板４ａ３とを、ねじ止め、接着、溶接などで固定することによって、箱状に形成したものでもよい。枠体４ａの形状は、長方形状に限定されず、正方形状でもよい。枠体４ａは、帯状の金属板を折り曲げ加工して形成され４つの側面板４ａ１で構成される。設置筐体４の材料には、銅合金、鋳鉄、鋼、鉄合金、アルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス合金などの金属を例示できる。また、設置筐体４の材料は金属に限定されず、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーといった絶縁性の樹脂でもよい。設置筐体４の材料が樹脂の場合、設置筐体４は、絶縁性の樹脂を用いてダイカストにより枠体４ａ及び底板４ａ２を一体成型で製造した後に天板４ａ３をねじ止めで組み合わせたものでもよいし、枠体４ａと底板４ａ２と天板４ａ３とを個別に製作した後に互いに組み合わせたものでもよい。
【００２３】
底板４ａ２には、図１に示す壁面２０１に設置筐体４を固定するための４つの貫通孔４ｃが形成される。枠体４ａの内側から貫通孔４ｃに向かって挿入されるねじを、壁面２０１にねじ込むことにより、設置筐体４が壁面２０１に固定される。
【００２４】
枠体４ａを構成する４つの側面板４ａ１のそれぞれには、複数のスリット４ｄが形成されている。スリット４ｄは、発熱体３からヒートシンク２に伝わった熱を、設置筐体４の外部に放出すると共に、設置筐体４の外部に存在する空気を設置筐体４の内部へ取り入れるための貫通穴である。複数のスリット４ｄの配列方向と、スリット４ｄの開口面積と、スリット４ｄの数と、スリット４ｄの形状とは、発熱体３からヒートシンク２に伝わった熱を、設置筐体４の外部に放出すると共に、設置筐体４の外部に存在する空気を設置筐体４の内部へ取り入れることができれば、図示例に限定されない。
【００２５】
側面板４ａ１にスリット４ｄを設けることにより、側面板４ａ１にスリット４ｄを設けていない場合に比べて、ヒートシンク２に設けられる複数のフィン２ｂの隙間に存在する空気と、フィン２ｂの表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３を効果的に冷却することができる。また、側面板４ａ１にスリット４ｄを設けることにより、人が直接ヒートシンク２に触れることを防止できるため、ヒートシンク２が高温状態になっている場合に人が火傷することを防ぐことができ、またフィン２ｂの角部、先端部などで人が怪我をすることを防止できる。
【００２６】
なお、電力変換装置１００には、発熱体３以外にも、電力変換装置１００の内部に設けられるプリント基板、当該プリント基板に接続され電力変換装置１００の内部から外部に引き出されるケーブルなども備えているが、図１から図３では、これらの図示が省略されている。
【００２７】
次に図４及び図５を用いて、ヒートシンク２の構成の詳細を説明する。
【００２８】
ヒートシンク２は、長方形状の板状部材であるフィンベース２ａと、長方形状の板状部材である複数のフィン２ｂとを備える。フィンベース２ａ及びフィン２ｂの形状は、４つの内角のそれぞれの大きさが直角に等しい四角形状であれば、長方形状に限定されず、正方形状でもよい。なお、ヒートシンク２は、ダイカストによりフィンベース２ａ及びフィン２ｂを一体成型で製造したものでもよいし、削り出しにより成形されたものでもよい。ヒートシンク２の材料には、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス合金、銅合金、鋳鉄、鋼、鉄合金などの金属を例示できる。
【００２９】
フィンベース２ａは、第１の面３０と、第２の面３１とを有する。第１の面３０は、フィンベース２ａのＹ軸方向の一端面である。第１の面３０には、図２に示す発熱体３が機械的及び熱的に接続される。第２の面３１は、フィンベース２ａのＹ軸方向の他端面、すなわちフィンベース２ａの発熱体３側とは逆側の面である。
【００３０】
またフィンベース２ａは、Ｚ軸方向に伸びる第１の辺２１と、一端が第１の辺２１の一端に接してＸ軸方向に伸びる第２の辺２２と、一端が第１の辺２１の他端に接してＸ軸方向に伸びる第３の辺２３と、Ｚ軸方向に伸びる第４の辺２４とを有する。第４の辺２４は、一端が第２の辺２２の他端に接し、他端が第３の辺２３の他端に接する。またフィンベース２ａは、第１の辺２１に第２の辺２２が接する接点４０と、第１の辺２１に第３の辺２３が接する接点４１と、第２の辺２２に第４の辺２４が接する接点４２と、第３の辺２３に第４の辺２４が接する接点４３とを有する。
【００３１】
複数のフィン２ｂは、フィン２ｂ１と、複数の第１のフィンであるフィン２ｂ２と、複数の第２のフィンであるフィン２ｂ３とにより構成される。
【００３２】
フィン２ｂ１は、接点４１から接点４２に向かって直線状に伸びる。ＸＺ平面と直交するフィン２ｂ１の２つの辺の内、一方の辺は、接点４１寄りに設けられ、他方の辺は、接点４２寄りに設けられる。なお、フィン２ｂ１の形状は、図示例に限定されず、例えば、フィン２ｂ２と同様に、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって直線状に伸びる形状でもよいし、フィン２ｂ３と同様に、第３の辺２３から第４の辺２４に向かって直線状に伸びる形状でもよい。
【００３３】
複数のフィン２ｂ２は、接点４０から接点４３に向かう方向に、互いに離れて配列される。複数のフィン２ｂ２のそれぞれは、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって直線状に伸びる。ＸＺ平面と直交するフィン２ｂ２の２つの辺の内、一方の辺は、第１の辺２１寄りに設けられ、他方の辺は、第２の辺２２寄りに設けられる。
【００３４】
複数のフィン２ｂ３は、接点４０から接点４３に向かう方向に、互いに離れて配列される。複数のフィン２ｂ３のそれぞれは、第３の辺２３から第４の辺２４に向かって直線状に伸びる。ＸＺ平面と直交するフィン２ｂ３の２つの辺の内、一方の辺は、第３の辺２３寄りに設けられ、他方の辺は、第４の辺２４寄りに設けられる。
【００３５】
次に図６及び図７を用いて、電力変換装置１００の内部に流れる空気と、フィンベース２ａの第１の辺２１の伸びる方向との関係について説明する。
【００３６】
図６は図２に示す電力変換装置を構成する筐体、設置筐体及びヒートシンクをＹ軸方向から平面視した図である。
【００３７】
設置筐体４は、設置筐体４の重力方向６０の下側の側面板４ａ１がＺ軸方向と平行に、かつ、重力方向６０に直交する設置筐体４の横側の側面板４ａ１がＸ軸方向と平行になるように、図１に示す壁面２０１に設置されている。そして、ヒートシンク２は、第１の辺２１及び第４の辺２４がＺ軸方向と平行に、かつ、第２の辺２２及び第３の辺２３がＸ軸方向と平行になるように、設置筐体４に組み付けられている。従って、ヒートシンク２は、第１の辺２１及び第４の辺２４が設置筐体４の重力方向６０の下側の側面板４ａ１と平行に、かつ、第２の辺２２及び第３の辺２３が設置筐体４の水平方向の横側の側面板４ａ１と平行になるように、筐体１に設けられている。
【００３８】
また筐体１は、筐体１の重力方向６０の下側の側面板１ｂ１がＺ軸方向と平行に、かつ、重力方向６０に直交する筐体１の水平方向の横側の側面板１ｂ１がＸ軸方向と平行になるように、図１に示す壁面２０１に設置されているものとする。従って、ヒートシンク２は、第１の辺２１及び第４の辺２４が筐体１の重力方向６０の下側の側面板１ｂ１と平行に、かつ、第２の辺２２及び第３の辺２３が筐体１の水平方向の横側の側面板１ｂ１と平行になるように、筐体１に設けられている。
【００３９】
点線矢印は、このように設置筐体４にヒートシンク２を組み付けたときに、設置筐体４及びヒートシンク２を通過する空気５０の流れを示す。ヒートシンク２の第１の辺２１付近の空気５０は、図３に示すスリット４ｄを通過した後、隣接するフィン２ｂ２間の隙間２ｄ１と、フィン２ｂ１とフィン２ｂ２との間の隙間２ｄ２とを通過して、設置筐体４の外部に排出される。
【００４０】
ヒートシンク２の第３の辺２３付近の空気５０は、図３に示すスリット４ｄを通過した後、フィン２ｂ１とフィン２ｂ３との間の隙間２ｄ３と、隣接するフィン２ｂ３間の隙間２ｄ４とを通過して、設置筐体４の外部に排出される。以下では、隙間２ｄ１、隙間２ｄ２、隙間２ｄ３及び隙間２ｄ４を「フィン間の隙間」と称する場合がある。また、フィン２ｂ１、フィン２ｂ２及びフィン２ｂ３を単に「フィン」と称する場合がある。
【００４１】
図２に示す発熱体３で発生した熱が、図６に示すフィンベース２ａを介して、各フィンに伝わることによって、フィン間の隙間に存在する空気が、フィンの表面温度で熱せられる。そのため、フィン間の隙間に存在する空気の温度は、ヒートシンク２の周囲に存在する空気の温度より高くなる。空気の密度は、空気の温度が高くなるほど低くなるため、発熱体３から各フィンに伝わった熱によって、フィン間の隙間に存在する空気が高温になると、フィン間の空気の密度が低密度になり、フィン間の隙間に存在する空気に浮力が生じる。この浮力により、重力方向６０の下側に設けられるフィンの一端側で圧力差が生じる。圧力差によって、フィンの一端側からフィン間の隙間に向けて、低温の空気が取り入れられ、同時に、フィン間の隙間からフィンの他端側に向けて、高温の空気が排出される。これにより、フィン間の隙間には、重力方向６０に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流が発生する。角度θは、重力方向６０と空気５０が流れる方向とが成す角度である。角度θは、重力方向６０と各フィンが伸びる方向とが成す角度に等しい。図６の例では角度θが４５°前後である。この空気流を利用することによって、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３が効果的に冷却される。
【００４２】
図７は図６に示す電力変換装置を時計回り方向に９０°回転させた状態を示す図である。図７に示す電力変換装置１００のヒートシンク２は、第１の辺２１及び第４の辺２４が重力方向６０と平行に、かつ、第２の辺２２及び第３の辺２３が水平方向と平行になるように、設置筐体４に組み付けられている。このように電力変換装置１００が、図１に示す壁面２０１に設置されている場合でも、ヒートシンク２の第１の辺２１付近の空気５０は、図３に示すスリット４ｄを通過した後、隙間２ｄ１と、隙間２ｄ２とを通過して、設置筐体４の外部に排出される。また、ヒートシンク２の第３の辺２３付近の空気５０は、図３に示すスリット４ｄを通過した後、隙間２ｄ３と、隙間２ｄ４とを通過して、設置筐体４の外部に排出される。すなわち、隙間２ｄ１、隙間２ｄ２、隙間２ｄ３及び隙間２ｄ４には、重力方向６０に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流が発生する。図７の例では角度θが４５°前後である。この空気流を利用することによって、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３が効果的に冷却される。
【００４３】
このように、実施の形態１に係るヒートシンク２は、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びるフィン２ｂ２を備える。隣接するフィン２ｂ２同士の互いに向き合う面は、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びるため、フィンベース２ａの第１の辺２１の伸びる方向が水平方向であるか鉛直方向であるかに関わりなく、フィン間の隙間に存在する空気に生じる浮力を利用して、重力方向６０に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流を発生させることができる。すなわち、電力変換装置１００を構成する筐体１の側面板１ｂ１の伸びる方向が水平方向であるか鉛直方向であるかに関わりなく、重力方向６０に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流を発生させることができる。従って、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量の低下を抑制でき、発熱体３の温度上昇を抑制することができる。
【００４４】
なお、特許文献１のヒートシンクは、第２の辺から第３の辺に向かって伸びるフィンを備える。しかしながら、このようにヒートシンクを構成した場合、電力変換装置を構成する筐体の側面板の伸びる方向が水平方向又は鉛直方向のときに、鉛直方向に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流を発生させることができない場合がある。そのため、特許文献１のヒートシンクを備える電力変換装置は、電力変換装置の向きに合わせてフィンの向きを変え、フィンの向きに合わせて電力変換装置の向きを変え、又は、フィンが伸びる方向が異なる複数のヒートシンクを設けるといった措置が必要である。
【００４５】
これに対して実施の形態１に係るヒートシンク２は、このような措置を執らなくても、１つのヒートシンク２を用いて、重力方向６０に対して角度θ傾いた方向に上昇する空気流を発生させることができる。従って、実施の形態１によれば、電力変換装置１００の構成部品を減らすことができるため、電力変換装置１００の組立に要する時間が短縮され、電力変換装置１００の生産性が向上する。
【００４６】
また、電力変換装置１００に接続される配線の引き出し位置、電力変換装置１００のメンテナンス性などを考慮して、電力変換装置１００の向きを変えて壁面２０１に設置された場合でも、電力変換装置１００の向きに合わせてフィン２ｂの向きを変える必要がない。そのため、電力変換装置１００の設置に要する作業時間を短縮することができる。また、電力変換装置１００の向きに合わせてフィン２ｂの向きを変える必要がないため、電力変換装置１００の製造時に、フィン２ｂの設置方向を統一できる。従って、同一仕様の電力変換装置１００を複数製造できると共に、電力変換装置１００の設置向きに合わせてフィン２ｂが向きが適切であるか否かを確認する手間を省くことができるため、電力変換装置１００の管理コストを低減できる。
【００４７】
また実施の形態１に係る電力変換装置１００が太陽光発電用の系統連系電力変換装置であり、当該系統連系電力変換装置に内蔵される発熱体３が電力変換素子である場合、電力変換素子は、太陽光発電装置から供給される直流電力を交流電力に変換する。変換後の交流電力は負荷に供給され、また変換後の交流電力は系統電源へ逆潮流される。直流電力が交流電力に変換される際、電力変換素子のスイッチング動作で発生する熱が、ヒートシンク２によって、効率よく放熱されるため、電力変換素子が熱により破損することを防止でき、また電力変換素子が熱暴走して破損することを防止できる。このように、実施の形態１に係るヒートシンク２を用いることにより、電力変換素子の熱暴走が抑制されるため、電力変換素子の劣化が抑制され、系統連系電力変換装置の耐用年数を長くすることができる。また、電力変換素子の熱暴走が抑制されるため、電力変換が安定して行われ、信頼性の高い系統連系電力変換装置を得ることができる。
【００４８】
また実施の形態１に係るヒートシンク２は、それぞれが第１の辺２１から第２の辺２２に向かって直線状に伸びる複数のフィン２ｂを備えるため、例えば、ダイカストによりフィンベース２ａ及びフィン２ｂを一体成型で製造する場合、フィン２ｂが湾曲した形状である場合に比べて、フィン２ｂを形作る金型の製造が容易であると共に、型抜きが容易である。また、削り出しによりフィン２ｂが製造される場合、直線形状のフィン２ｂは、直線加工が可能であるため、数値制御しなくても製造可能であり、数値制御を必要とする湾曲した形状のフィンに比べて、製造工程が簡素化され、また製造品質のばらつきが低減される。
【００４９】
なお、実施の形態１に係るヒートシンク２は、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びる複数のフィン２ｂ２と、第３の辺２３から第４の辺２４に向かって伸びる複数のフィン２ｂ３とを備えるが、少なくとも複数のフィン２ｂ２を備える構成としてもよい。これにより、前述した効果を得ることができると共に、発熱体３の発熱量が比較的小さい用途ではフィン２ｂの本数を減らすことができるため、ヒートシンク２の製造コストを低減できる。
【００５０】
ここまでは、第１の辺２１から第２の辺２２に向かって直線状に伸びると共に、第３の辺２３から第４の辺２４に向かって直線状に伸びる形状の複数のフィン２ｂを備えたヒートシンク２について説明したが、フィン２ｂは以下のように構成してもよい。
【００５１】
図８は実施の形態１の第１変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図である。図８に示すヒートシンク２Ａの複数のフィン２ｂ２は、それぞれが第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びると共に、第１の辺２１と第２の辺２２との接点４０から第２の面３１の中央に向かって凸状に湾曲する湾曲面７０を有する。また、ヒートシンク２Ａの複数のフィン２ｂ３は、それぞれが第３の辺２３から第４の辺２４に向かって伸びると共に、第３の辺２３と第４の辺２４との接点４３から第２の面３１の中央に向かって凸状に湾曲する湾曲面７０を有する。
【００５２】
ヒートシンク２Ａによれば、ヒートシンク２に比べて、表面積を増やすことができるため、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３がより一層効果的に冷却される。
【００５３】
図９は実施の形態１の第２変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図である。図９に示すヒートシンク２Ｂの複数のフィン２ｂ２は、それぞれが第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びると共に、第２の面３１の中央から第１の辺２１と第２の辺２２との接点４０に向かって凸状に湾曲する湾曲面７０を有する。また、ヒートシンク２Ｂの複数のフィン２ｂ３は、それぞれが第３の辺２３から第４の辺２４に向かって伸びると共に、第２の面３１の中央から第３の辺２３と第４の辺２４との接点４３に向かって凸状に湾曲する湾曲面７０を有する。
【００５４】
ヒートシンク２Ｂによれば、ヒートシンク２Ａと同様に、表面積を増やすことができるため、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３がより一層効果的に冷却される。
【００５５】
図１０は実施の形態１の第３変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図である。図１０に示すヒートシンク２Ｃの複数のフィン２ｂ２は、それぞれが第１の辺２１から第２の辺２２に向かって伸びると共に、第１の辺２１と第２の辺２２との接点４０から第２の面３１の中央に向かって凸状に湾曲する第１の湾曲面７１と、第２の面３１の中央から接点４０に向かって凸状に湾曲する第２の湾曲面７２とを有する。また、ヒートシンク２Ｃの複数のフィン２ｂ３は、それぞれが第３の辺２３から第４の辺２４に向かって伸びると共に、第３の辺２３と第４の辺２４との接点４３から第２の面３１の中央に向かって凸状に湾曲する第１の湾曲面７１と、第２の面３１の中央から接点４３に向かって凸状に湾曲する第２の湾曲面７２とを有する。
【００５６】
ヒートシンク２Ｃによれば、ヒートシンク２Ａ，２Ｂよりも、表面積を増やすことができるため、フィン間の隙間に存在する空気とフィン表面との間における熱交換量が向上し、発熱体３がより一層効果的に冷却される。
【００５７】
なお、ヒートシンク２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは、湾曲するフィン２ｂが用いられるが、フィン２ｂの形状は、フィン２ｂの表面積を増やすことができれば、湾曲形状に限定されない。
【００５８】
なお、実施の形態１では、１つのフィンベース２ａに複数のフィン２ｂが設けられているヒートシンク２について説明したが、ヒートシンク２は、１つのフィンベース２ａの代わりに、複数のフィンベースを組み合わせて構成したものでもよい。図１１は実施の形態１の第４変形例に係るヒートシンクをＹ軸方向から見た図である。図１１に示すヒートシンク２Ｄのフィンベース２ａは、２つのフィンベース２ａ１をＺ軸方向に接続することにより製造されたものである。２つのフィンベース２ａ１は、ねじ止め、接着、溶接などで互いに接続される。２つのフィンベース２ａ１の間には接合部２ｅが形成される。
【００５９】
ヒートシンク２Ｄに設けられる複数のフィン２ｂの内、接合部２ｅを跨ぐように配置されるフィン２ｂ１は、隣接するフィンとの間の隙間に存在する空気の流れが阻害されないように、接点４１から接点４２に渡って連続的に形成される。
【００６０】
ヒートシンク２Ｄに設けられる複数のフィン２ｂの内、接合部２ｅを跨ぐように配置されるフィン２ｂ２は、隣接するフィンとの間の隙間に存在する空気の流れが阻害されないように、第１の辺２１から第２の辺２２に渡って連続的に形成される。
【００６１】
ヒートシンク２Ｄに設けられる複数のフィン２ｂの内、接合部２ｅを跨ぐように配置されるフィン２ｂ３は、隣接するフィンとの間の隙間に存在する空気の流れが阻害されないように、第３の辺２３から第４の辺２４に渡って連続的に形成される。
【００６２】
ヒートシンク２Ｄでは、２つのフィンベース２ａ１の間に接合部２ｅが形成されるため、接合部２ｅに接触熱抵抗が生じる。接触熱抵抗は、２つの伝導媒体の表面に存在する微小な凹凸によって生じる隙間に起因する熱抵抗である。接触熱抵抗によって、隣り合うフィンベース２ａ１の間の熱伝達量が低下するため、例えば、図１１の左側のフィンベース２ａ１に第１の発熱体が接続され、右側のフィンベース２ａ１に第２の発熱体が接続されている場合、第１の発熱体から左側のフィンベース２ａ１に伝わった熱は、接合部２ｅが形成されていない場合に比べて、右側のフィンベース２ａ１に伝わり難くなる。電力変換装置には、最大動作温度が高いＳｉＣ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）半導体素子と、最大動作温度が第１の発熱体よりも低いＳｉ（Ｓｉｌｉｃｏｎ）半導体素子とを併用して、電力変換を行うものも存在する。このように、最大動作温度が高いＳｉｃ半導体素子を第１の発熱体とし、最大動作温度が第１の発熱体よりも低いＳｉ半導体素子を第２の発熱体とした場合、接合部２ｅが形成されていない場合に比べて、第１の発熱体から第２の発熱体へ伝わる熱量を低減でき、第２の発熱体が熱暴走して破損することを防止できる。従って、ヒートシンク２Ｄによれば、最大動作温度が異なる複数の発熱体３を用いる場合でも、電力変換が安定して行われ、信頼性の高い系統連系電力変換装置を得ることができる。
【００６３】
実施の形態２．
図１２は実施の形態２に係る電力変換装置の分解斜視図である。実施の形態２に係る電力変換装置１００Ａは、実施の形態１に係る電力変換装置１００の構成要素に加えて、送風機５を備える。なお、電力変換装置１００Ａには、２つの送風機５が設けられているが、送風機５の数は１つ以上であればよく、２つに限定されない。電力変換装置１００Ａを構成する筐体１の底板１ａには複数の貫通孔１ｅが形成される。貫通孔１ｅには、送風機５を固定するためのねじ１０ａが挿入される。
【００６４】
図１３は図１２に示す送風機の拡大図である。図１３に示すように、送風機５は、送風機５を図１２に示す筐体１に固定するための固定部材５ａに設けられる。固定部材５ａの材料には、銅合金、鋳鉄、鋼、鉄合金、アルミニウム合金、オーステナイト系ステンレス合金などの金属を例示できる。また、固定部材５ａの材料は金属に限定されず、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマーといった絶縁性の樹脂でもよい。
【００６５】
図１３に示すねじ５ｂを、送風機５の筐体から固定部材５ａに向けてねじ込むことにより、固定部材５ａに送風機５が固定される。固定部材５ａへの送風機５の固定方法は、ねじ止め以外にも、接着でもよい。また、固定部材５ａと送風機５の筐体とがそれぞれ同種の材料で構成される場合には、固定部材５ａと送風機５の筐体とを一体成型で製造してもよい。また、固定部材５ａと送風機５の筐体とがそれぞれ異種の材料で構成される場合には、固定部材５ａと送風機５の筐体とをインサート成型で製造してもよい。
【００６６】
固定部材５ａには、貫通孔５ｃが形成される。底板１ａの貫通孔１ｅを介して、図１２に示すねじ１０ａを貫通孔５ｃにねじ込むことにより、送風機５が筐体１の底板１ａに固定される。なお、図１３では、送風機５が筐体１にねじ止めされているが、送風機５を筐体１に固定できれば、筐体１への送風機５の固定方法は、ねじ止めに限定されない。
【００６７】
図１４は図１２に示す電力変換装置を構成する筐体、設置筐体及びヒートシンクをＹ軸方向から平面視した図である。図１４では、ヒートシンク２の重力方向６０の上側に送風機５が設けられている。すなわち、ヒートシンク２の第４の辺２４と向き合う位置に送風機５が設けられている。送風機５による送風方向は、前述した浮力によって、隙間２ｄに存在する空気が移動する方向と同方向である。図１４には、隣接するフィン２ｂ３の間の隙間２ｄに存在する空気を吸い出すように送風機５が駆動されたときに、設置筐体４及びヒートシンク２を通過する空気５０の流れが示される。送風機５が駆動しているときの空気５０の流れは、送風機５が駆動していないときの空気５０の流れよりも速くなり、発熱体３の冷却効果が向上する。
【００６８】
図１４に示す電力変換装置１００Ａでは、ヒートシンク２の第４の辺２４と向き合う位置に送風機５が設けられているが、送風機５は、ヒートシンク２の第１の辺２１、第２の辺２２又は第３の辺２３と向き合う位置に設けてもよい。
【００６９】
図１５は実施の形態２の第１変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図である。図１５に示す電力変換装置１００Ａ−１では、ヒートシンク２の第３の辺２３と向き合う位置に送風機５が設けられている。電力変換装置１００Ａ−１の送風機５は、隣接するフィン２ｂ３の間の隙間２ｄに空気を送り込むように駆動する。
【００７０】
図１６は実施の形態２の第２変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図である。図１６に示す電力変換装置１００Ａ−２では、ヒートシンク２の第１の辺２１と向き合う位置に送風機５が設けられている。電力変換装置１００Ａ−２の送風機５は、隣接するフィン２ｂ２の間の隙間２ｄに空気を送り込むように駆動する。
【００７１】
図１７は実施の形態２の第３変形例に係る電力変換装置をＹ軸方向から見た図である。図１７に示す電力変換装置１００Ａ−３では、ヒートシンク２の第２の辺２２と向き合う位置に送風機５が設けられている。電力変換装置１００Ａ−３の送風機５は、隣接するフィン２ｂ２の間の隙間２ｄに存在する空気を吸い出すように駆動する。
【００７２】
実施の形態２に係る電力変換装置１００Ａによれば、送風機５を設けることにより、前述した浮力によって生じる空気の流れを増幅する形で、フィン間の隙間に流れる空気の速度を高めることができる。そのため、フィン２ｂの枚数を変化させ、又はフィン２ｂの形状を変えるなどの措置を執らなくても、発熱体３で発生する温度に応じて送風機５の回転速度を変化させ、又は当該温度が一定の値よりも高くなったときに送風機５を駆動することにより、発熱体３の冷却効果を高めることができる。実施の形態２によれば、発熱体３で発生する温度に合わせて、フィン２ｂの仕様を変えるなどの手間を省くことができるため、電力変換装置１００Ａの管理コストをより低減できる。
【００７３】
また、実施の形態２では、送風機５を設けることにより、フィン間の隙間に流れる空気の速度を高めることができるため、相対的に発熱体３の冷却効果を高めることができる。従って、送風機５を設けない場合に比べて、ヒートシンク２を小型化でき、また電力変換装置１００Ａを小型化できる。
【００７４】
なお、ヒートシンク２の表面積を増やす目的で、ヒートシンク２の表面に凹凸状の加工が施されている場合、この凹凸部分が空気抵抗となり、フィン間の隙間に流れる空気の流れが遅くなり、発熱体３の冷却効果が低下する可能性がある。実施の形態２では、送風機５を設けることにより、ヒートシンク２の表面に凹凸状の加工が施されている場合でも、フィン間の隙間に流れる空気の流れの低下を抑制できる。従って、ヒートシンク２の表面積が増加分、相対的に発熱体３の冷却効果を高めることができる。なお、送風機５を用いない実施の形態１では、フィン２ｂの表面は、空気抵抗が小さくなるように、なめらかな形状にすることが望ましい。
【００７５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  筐体、１ａ，４ａ２  底板、１ｂ，４ａ  枠体、１ｂ１，４ａ１  側面板、１ｃ  開口部、１ｄ  ねじ挿入孔、１ｅ，４ｃ，５ｃ  貫通孔、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  ヒートシンク、２ａ，２ａ１  フィンベース、２ｂ，２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３  フィン、２ｃ，５ａ  固定部材、２ｄ，２ｄ１，２ｄ２，２ｄ３，２ｄ４  隙間、２ｅ  接合部、２ｆ  ねじ穴、３  発熱体、４  設置筐体、４ａ３  天板、４ｂ  取付穴、４ｄ  スリット、５  送風機、６  カバー、５ｂ，９，１０ａ  ねじ、２１  第１の辺、２２  第２の辺、２３  第３の辺、２４  第４の辺、３０  第１の面、３１  第２の面、４０，４１，４２，４３  接点、５０  空気、６０  重力方向、７０  湾曲面、７１  第１の湾曲面、７２  第２の湾曲面、１００，１００Ａ，１００Ａ−１，１００Ａ−２，１００Ａ−３  電力変換装置、１１０  本体部、２００  天井面、２０１  壁面。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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