(57)【要約】      （修正有）【課題】大型化を抑えつつ、冷却部で発生した凝縮水が空気流れ方向下流に配置される電子部品に付着するのを抑える冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置１０は、冷却用熱交換器３と、冷却用熱交換器３によって冷却された空気をバッテリ１へと導くダクト５と、冷却用熱交換器３の鉛直方向下方に配置され、冷却用熱交換器３において発生した凝縮水を貯留するドレンパン４と、ダクト５内に配置され、閉位置では、下端がダクト５の底面に接触し、空気流れ方向から見た時の投影面積が開位置の時よりも大きく、かつ、ダクト５の断面積よりも小さくなるドア７と、を備える。【選択図】図１
2015120479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を冷却する冷却装置であって、
冷却部と、
前記冷却部によって冷却された空気を前記電子部品へと導くダクトと、
前記冷却部の鉛直方向下方に配置され、前記冷却部において発生した凝縮水を貯留するドレンパンと、
前記ダクト内に配置され、閉位置では、下端が前記ダクトの底面に接触し、空気流れ方向から見た時の投影面積が開位置の時よりも大きく、かつ、前記ダクトの断面積よりも小さくなるドアと、
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置であって、
前記ドアは、前記ドレンパンに貯留されている凝縮水の量が規定量を超えた場合に前記閉位置に移動する、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷却装置であって、
前記ドレンパンの両側から前記閉位置にある前記ドアの両側に向けて延びる一対の壁を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置であって、
前記一対の壁の一つは、前記ダクトの底面に立設されて空気流れ方向に延びる壁である、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の冷却装置であって、
前記ダクトの底面は、空気流れ方向からみて一方の側が他方の側よりも低くなっており、前記ドアは、前記ダクトの前記一方の側に配置される、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記ドアが、前記ドアの上端から空気流れ方向上流側に突出する突出部を備えた、
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の冷却装置であって、
前記ドアが、前記ドアの空気流れ方向上流側の面に複数のリブを備えた、
ことを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の中には性能の低下や部品の劣化を抑えるために、冷却を必要とするものがある。
【０００３】
特許文献１が開示する冷却装置では、冷却用熱交換器によって冷却された空気をバッテリへと送ることによって、バッテリを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３-１３４８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空気中には水分が含まれている。このため、冷却用熱交換器においては、凝縮水が発生する。この凝縮水が空気流れを受けて飛散し、空気流れ方向下流（以下、単に「下流」という。）に配置される電子部品に付着すると、回路の短絡や錆の原因となり、好ましくない。
【０００６】
特許文献１が開示する冷却装置では、冷却用熱交換器の冷媒通路を構成するチューブを水平に配置し、凝縮水がチューブに分散して保持されるようにし、凝縮水が下流に飛散するのを抑制している。
【０００７】
しかしながら、このような構成であっても、発生する凝縮水の量が多く、かつ、ファンの送風量が多い状況では、結局凝縮水が下流に飛散してしまう。
【０００８】
また、上記構成に代えて、冷却用熱交換器の下方にドレンパンを配置し、ドレンパンに凝縮水を捕集する構成も可能であるが、凝縮水が溢れ出ないよう十分な容量のドレンパンを配置すると、冷却装置が大型化してしまう。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、冷却装置の大型化を抑えつつ、冷却部で発生した凝縮水が下流に配置される電子部品に付着するのを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様によれば、電子部品を冷却する冷却装置であって、冷却部と、前記冷却部によって冷却された空気を前記電子部品へと導くダクトと、前記冷却部の鉛直方向下方に配置され、前記冷却部において発生した凝縮水を貯留するドレンパンと、前記ダクト内に配置され、閉位置では、下端が前記ダクトの底面に接触し、空気流れ方向から見た時の投影面積が開位置の時よりも大きく、かつ、前記ダクトの断面積よりも小さくなるドアと、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上記態様によれば、ドレンパンを大型化しなくても、ドアを閉位置に移動させればドレンパンから溢れた凝縮水が空気流れ方向下流に配置される電子部品に向けて流れるのを防ぎ、凝縮水が電子部品に付着するのを抑えることができる。また、ドアを閉位置に移動させても、ダクトの閉塞は部分的であるので、冷却装置の冷却能力が著しく低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る冷却装置の斜視図である。
【図３】冷却用熱交換器及びドレンパンを空気流れ方向から見た図である。
【図４】第１実施形態の一部変形例である。
【図５】第１実施形態の一部変形例である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る冷却装置の斜視図である。
【図７】冷却用熱交換器及びドレンパンを空気流れ方向から見た図である。
【図８】ドアの一部変形例を示した図である。
【図９】ドアの一部変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷却装置１０の概略構成を示している。
【００１５】
冷却装置１０は、車両に搭載され、図中矢印で示す空気流れ方向下流（以下、単に「下流」という。）に配置されるバッテリ１を冷却するために用いられる。
【００１６】
冷却装置１０は、バッテリ１と共に密閉構造のケース（不図示）に収容されており、ファン２と、冷却用熱交換器３と、ドレンパン４と、ダクト５と、コントローラ６とを備える。ダクト５内にはドア７と分離壁８とが配置される。
【００１７】
冷却装置１０の各構成について説明すると、ファン２は、コントローラ６によって風量制御可能な遠心式のシロッコファンである。
【００１８】
冷却用熱交換器３は、冷媒を流す複数のチューブと、チューブ間に配置されて冷媒と空気との間の熱交換を促進させるコルゲートフィンとで構成される積層型熱交換器（エバポレータ）であり、図示しない冷凍サイクルに接続されている。冷却用熱交換器３には、冷凍サイクルのコンプレッサ及びコンデンサによって液化した冷媒が供給され、冷却用熱交換器３は、冷媒が気化する時の潜熱によって空気を冷却する。
【００１９】
冷却用熱交換器３は、図２、図３に示すように、空気流れ方向からみて一方の側が他方の側よりも低くなるように水平に対して傾斜している。ケース内の空気中に水分が含まれているので、冷却用熱交換器３においては凝縮水が発生するが、冷却用熱交換器３を傾斜させたことにより、発生した凝縮水は冷却用熱交換器３の構成部品を伝って一方の側に移動し、一方の側から鉛直方向下側に滴下する。
【００２０】
ドレンパン４は、冷却用熱交換器３の一方の側の鉛直方向下方に配置され、冷却用熱交換器３の一方の側から滴下する凝縮水を受け、貯留する。ドレンパン４に貯留されている凝縮水は、ヒータ（不図示）の熱によって気化され、ケース内に戻される。
【００２１】
また、ドレンパン４には、図３に示すように、ドレンパン４に貯留される凝縮水の水量が規定量に到達したことを検出するセンサ４１が取り付けられている。センサ４１による検出結果はコントローラ６に送信される。
【００２２】
ダクト５は、冷却用熱交換器３で冷却された空気をバッテリ１へと導く通路である。ダクト５とドレンパン４とは一体に成形され、ドレンパン４の下流側はダクト５に接続している。なお、以下の説明においては、空気流れ方向から見てドレンパン４が配置されている側（図３中右側）のダクト側壁を右側壁５１、ドレンパン４が配置されていない側（図３中左側）のダクト側壁を左側壁５２と呼ぶ。
【００２３】
ダクト５の途中には、ダクト５の底面５３に立設される軸部７１を中心として回転可能なドア７が取り付けられている。ドア７の高さはダクト５の高さよりも低く、ドア７の幅は軸部７１と右側壁５１との距離に等しい。ドア７は、軸部７１に取り付けられたモータ７２を駆動することによって、ドア７が空気流れ方向と平行になる開位置と、ドア７が空気流れ方向に対して直角になる閉位置とを移動することができ、閉位置では、空気流れ方向から見た時の投影面積が開位置よりも大きくなる。また、少なくとも閉位置ではドア７の下端がダクト５の底面５３に接触し、ドア７とダクト５の底面５３との隙間がなくなる。
【００２４】
また、ダクト５の底面５３には、空気流れ方向に沿って軸部７１からドレンパン４の左側壁５２側の端部４２まで延び、ドレンパン４側の端部８１が冷却用熱交換器３に接触する分離壁８が立設されている。分離壁８の高さはダクト５の高さよりも低く、ドア７の高さと同程度である。ドア７を閉位置に移動させると、ドア７、分離壁８、右側壁５１及びダクト５の底面５３によって、上側及びドレンパン４側が開いた袋小路状の凝縮水トラップ部９がドレンパン４の下流側に形成される。
【００２５】
ただし、ドア７が閉位置にあっても、ドア７とダクト５の天井との間、ドア７と左側壁５２との間は開いており、すなわち、空気流れ方向から見た時のドア７の投影面積はダクト５の断面積（空気流れ方向に直交する断面の面積）よりも小さく、ドア７によるダクト５の閉塞は部分的である。
【００２６】
コントローラ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等で構成される。コントローラ６は、センサ４１から受信する検出結果に基づきドレンパン４に貯留される凝縮水の量が規定量に到達したか否か判断し、規定量に到達していないと判断した場合はドア７を開位置まで移動させ、規定量に到達していると判断した場合はドア７を閉位置まで移動させる。
【００２７】
続いて、第１実施形態の作用効果について説明する。
【００２８】
ドレンパン４に貯留される凝縮水の量が規定量に到達していなければ、ドア７が開位置に保持される。空気流れ方向からみたドア７の投影面積はドア７の厚み分程度であり、ドア７がダクト５内に配置されることによる冷却装置１０の冷却性能の低下はごく僅かである。
【００２９】
ドレンパン４に貯留される凝縮水の量が規定量に到達すると、ドア７が閉位置まで移動する。これにより、ドレンパン４の下流側に凝縮水トラップ部９が形成される。ドレンパン４に貯留される凝縮水の量が規定量に到達すると、車両の加減速Ｇ、コーナリングＧ、振動が凝縮水に作用した場合や車両が傾斜した場合に凝縮水がドレンパン４から溢れる可能性があるが、凝縮水がドレンパン４から溢れたとしても溢れた凝縮水トラップ部９にトラップされるので、バッテリ１まで到達することはない。
【００３０】
したがって、第１実施形態によれば、凝縮水がバッテリ１に付着するのを防止することができる。車両に加減速Ｇが作用した場合等を想定してドレンパンを大容量化する必要がないので、冷却装置１０を小型化することができる。
【００３１】
また、ドア７が閉位置にあってもダクト５の閉塞は部分的であるので、冷却装置１０の冷却能力が著しく低下することもない。
【００３２】
また、ドレンパン４から溢れた凝縮水は、分離壁８と右側壁５１とによって閉位置にあるドア７へと導かれるので、凝縮水が凝縮水トラップ部９を避けてバッテリ１に到達するのを防止することができる。
【００３３】
なお、第１実施形態では、凝縮水トラップ部９を形成し、ドレンパン４から溢れた凝縮水を凝縮水トラップ部９に導くために、分離壁８をダクト５内に設けているが、図４又は図５に示すように、ドア７を右側壁５１と左側壁５２との距離に等しい幅を有するドアとし、分離壁８をなくしてもよい。
【００３４】
分離壁８を設ける図３の構成では図４又は図５の構成と比較してドア７が小さくなるので、ドア７を駆動するモータ７２を小型化することができ、また、ドア７を閉位置に移動させる際の応答性を高くすることができる。
【００３５】
一方、図４又は図５の構成では、分離壁８が不要になる分、ダクト５の製造が容易になり、冷却装置１０の製造コストを下げることができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
【００３７】
図６、図７は第２実施形態に係る冷却装置１０を示している。分離壁８を無くし、ダクト５の底面５３を右側壁５１側が低くなるように傾斜させた点が第１実施形態と相違する。第２実施形態では、閉位置にあるドア７とダクト５の傾斜した底面５３と右側壁５１とによって凝縮水トラップ部９が形成される。
【００３８】
第２実施形態によれば、ドレンパン４から溢れた凝縮水はダクト５の底面５３の傾斜によって右側壁５１側に寄せられるので、分離壁８が無くてもドレンパン４から溢れた凝縮水を凝縮水トラップ部９に導くことができる。
【００３９】
このため、ドア７を図３に示した構成と同様に小さくすることができ、ドア７を駆動するモータ７２を小型化し、ドア７の開閉時の応答性を向上させることができる。加えて、図４又は図５に示した構成と同様にダクト５の製造を容易にし、冷却装置１０の製造コストを下げることができる。
【００４０】
その他の作用効果は第１実施形態と同様である。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００４２】
例えば、冷却装置１０は、車両に搭載されてバッテリを冷却するものに限定されず、冷却装置１０は、車両以外に搭載されていてもよいし、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、リレー等、バッテリ以外の電子部品を冷却するものであってもよい。
【００４３】
また、空気を冷却する方法は冷凍サイクルを利用する方法に限定されず、ペルチェ素子等を利用して空気を冷却する方法であってもよい。
【００４４】
また、上記実施形態及び変形例は、適宜組み合わせて実施してもよい。
【００４５】
また、ファン２は、本実施形態のように冷却用熱交換器３の上流側にあってもよいし（押し込み方式）、下流側にあってもよい（吸い込み方式）。吸い込み方式であれば、ファン２に凝縮水が付着するのを防止することができる。ファン２の種類もシロッコファンに限定されず、他の遠心式ファンや、軸流ファン等であってもよい。
【００４６】
また、ドア７の構造は上記した構造に限定されず、バタフライ弁であれば、軸部７１がダクト５の底面５３に対して直角なもの（図２、図６）、平行なもの（図４、図５）に限定されない。さらに、軸部７１をダクト５の右側壁５１、左側壁５２又は底面５３に沿って配置してもよい。
【００４７】
また、ドア７を閉位置に移動させてもダクト５を全閉しない構成であればよく、図２、図６に示した構成であれば、分離壁８及びドア７はダクト５と同じ高さを有していてもよい。
【００４８】
また、凝縮水トラップ部９にトラップされた凝縮水がドア７を乗り越えないように、凝縮水トラップ部９の上側を閉じる第２分離壁をダクト５内に設けてもよい。
【００４９】
また、図８に示すように、ドア７の上流側表面に網目状のリブ７３を形成してもよい。この構成によれば、ドア７まで到達した凝縮水がドア７全体に拡散し、凝縮水がドア７を乗り越えにくくなる。なお、図８に示す例では網目状のリブ７３を形成しているが、凝縮水の拡散効果を得るには、少なくとも複数のリブがドア７の上流側表面全体に形成されていればよく、網目状に限定されない。
【００５０】
また、図９に示すように、ドア７の上端に上流側に突出する突出部７４を形成してもよい。この構成によっても、ドア７まで到達した凝縮水がドア７を乗り越えにくくなる。
【００５１】
また、冷却用熱交換器３を傾斜させることに代えて、ドレンパン４の幅を冷却用熱交換器と同程度の幅として、冷却用熱交換器３の様々な部位から滴下する凝縮水をドレンパン４で受けるようにしてもよい。また、冷却用熱交換器３から滴下する凝縮水をドレンパン４で直接受けるのではなく、冷却用熱交換器３とドレンパン４との間に樋を設け、滴下する凝縮水を樋で受けてドレンパン４へと導く構成であってもよい。
【００５２】
また、センサ４１によってドレンパン４に貯留される凝縮水の量が規定量に到達したことを検知してドア７を閉位置に移動させる構成であるが、冷却装置１０が搭載される車両の傾斜、加減速度、振動等を検知し、それに応じてドア７を閉じる構成であってもよい。
【００５３】
また、ドレンパン４に貯留されている凝縮水を、ヒータの熱によって気化させ、ケース内に戻す構成であるが、ドレンパン４に排水口を設けて、ケースの外に排水する構造であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１    バッテリ（電子部品）
３    冷却用熱交換器（冷却部）
４    ドレンパン
５    ダクト
７    ドア
８    分離壁
７２  突出部
７３  リブ
【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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