(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性の向上を図ることができる熱交換器および電子機器を提供する。【解決手段】熱交換器２には、内部を熱媒体が流通する管状部材２ｃを巻き回した挟持部２ａと、挟持部２ａの両端に形成された接続部２ｂとが設けられている。また、一方の接続部２ｂを介して挟持部２ａの内部に熱媒体を導入することができ、挟持部２ａの内部に導入された熱媒体を他方の接続部２ｂを介して外部に排出することができ、また、挟持部２ａは弾性を有し、隣りあう管状部材２ｃ同士、即ち、互いに直近する二つの管状部材２ｃ同士の間に素子３を挟み込むようにして取り付けることができるようになっている電子機器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を熱媒体が流通する管状部材を巻き回した挟持部を有し、
前記挟持部は、弾性に基づく押圧力により、前記管状部材の互いに直近するもの同士の間に素子を挟持することを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記挟持部は、前記管状部材を螺旋状に巻き回したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記挟持部は、前記挟持部の中心軸に垂直な面上において前記管状部材が屈曲した部分を前記挟持部の軸方向に複数有し、
前記管状部材が屈曲した部分の互いに直近するもの同士の間に、前記素子を挟持することを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
【請求項４】
前記挟持部の軸方向に力を加えない状態において、前記管状部材の互いに直近するもの同士の間の寸法は、前記素子の厚み寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項５】
前記管状部材は、前記素子と接して、これを挟持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項６】
前記挟持部は、前記素子を挟持することで前記素子と前記管状部材との間における熱抵抗を低下させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の熱交換器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の熱交換器と、
前記熱交換器の内部を流通する熱媒体と、
前記熱交換器の挟持部に挟持された素子と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
前記素子は、直流側に接続される電極と、交流側に接続される電極と、を有し、
前記直流側に接続される電極が前記挟持部の外側に配設され、前記交流側に接続される電極が前記挟持部の内側に配設されるように前記素子が前記挟持部に挟持されたことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
【請求項９】
前記直流側に接続される電極が前記挟持部の内側に配設され、前記交流側に接続される電極が前記挟持部の外側に配設されるように前記素子が前記挟持部に挟持されたことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
【請求項１０】
前記直流側に接続される電極と、前記交流側に接続される電極と、が交互に配設されるように前記素子が前記挟持部に挟持されたことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
後述する実施形態は、概ね、熱交換器および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載された交流モータに駆動電流を通電するために直流電力から交流電力を電気的に生成する電子機器が知られている。  
この様な電子機器においては、大電流を流すために電子機器に設けられたＩＧＢＴ（Insulated gate bipolar transistor）などの電力用半導体素子の発熱量が増加する傾向にある。  
そこで、冷媒を流通させるための冷却チューブを積層させ、隣接する冷却チューブの間に寸法差調整部材を介して電力用半導体素子を設ける技術が提案されている。  
この様な技術においては、電力用半導体素子と冷却チューブとを密着させたり、電力用半導体素子が発熱することにより生じる膨張を吸収させたりするために加圧機構が別途必要となる。
【０００３】
また、電力用半導体素子と冷却チューブとの密着性が悪化したり、冷却チューブと接続部材とのつなぎ目から冷媒が漏れたりして、信頼性が低下するおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４３２８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、信頼性の向上を図ることができる熱交換器および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る熱交換器は、内部を熱媒体が流通する管状部材を巻き回した挟持部を有し、前記挟持部は、弾性に基づく押圧力により、前記管状部材の互いに直近するもの同士の間に素子を挟持する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態に係る熱交換器および電子機器について例示をするための模式図である。（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。また、（ｃ）は熱交換器に素子を取り付ける様子を表している。
【図２】素子の取り付けに関する他の形態を例示するための模式図である。
【図３】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。
【図４】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、（ｂ）は（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。
【図５】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、（ｂ）は（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。
【図６】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、（ｂ）は（ａ）のように素子を取り付けた場合の実体配線を例示するための模式図である。
【図７】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。
【図８】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。
【図９】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。
【図１０】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、（ｂ）は（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。
【図１２】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は素子の取り付け状態を例示するための模式斜視図、（ｂ）は（ａ）における手前側の素子の取り付け状態を例示するための模式図、（ｃ）は（ａ）における奥側の素子の取り付け状態を例示するための模式図である。
【図１３】図１２（ａ）のように素子を取り付けた場合の実体配線を例示するための模式図である。
【図１４】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。
【図１５】熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。（ａ）は熱交換器を例示するための模式斜視図、（ｂ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表す模式平面図、（ｃ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表す模式側面図である。
【図１６】挟持部を形成する管状部材の断面における外形形状を例示するための模式図である。
【図１７】バスバーによる配線が行われる場合を例示するための模式図である。
【図１８】バスバーの断面形状と熱伝導との関係を例示するための模式グラフ図である。  （ａ）はバスバーの断面形状が矩形の場合、（ｂ）はバスバーの断面形状が三角形の場合である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
また、以下においては、素子の冷却を行うための熱交換器および電子機器について例示をする。
【０００９】
図１は、本実施の形態に係る熱交換器および電子機器について例示をするための模式図である。  
なお、図１（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図である。また、図１（ｃ）は熱交換器に素子を取り付ける様子を表している。
【００１０】
図１に示すように、電子機器１には熱交換器２、素子３が設けられている。  
熱交換器２には、内部を熱媒体が流通する管状部材２ｃを巻き回した挟持部２ａと、挟持部２ａの両端に形成された接続部２ｂとが設けられている。なお、図１に例示をした挟持部２ａは、管状部材２ｃを螺旋状に巻き回したものである。また、一方の接続部２ｂを介して挟持部２ａの内部に熱媒体を導入することができ、挟持部２ａの内部に導入された熱媒体を他方の接続部２ｂを介して外部に排出することができるようになっている。すなわち、挟持部２ａの内部を熱媒体が流通するようになっている。
【００１１】
また、挟持部２ａは弾性を有し、隣りあう管状部材２ｃ同士、即ち、互いに直近する二つの管状部材２ｃ同士の間に素子３を挟み込むようにして取り付けることができるようになっている。  
すなわち、挟持部２ａは、弾性に基づく押圧力により、互いに直近する管状部材２ｃ同士の間に素子３を挟持する。  
この場合、熱交換器２の軸方向に力を加えない状態（伸長させない状態）において、互いに直近する管状部材２ｃ同士の間の寸法が素子３の本体部３ａの厚み寸法Ｔよりも小さくなっている。なお、熱交換器２の軸方向に力を加えない状態において、隣接する管状部材２ｃ同士の間に隙間があってもよいし、隣接する管状部材２ｃ同士の間に隙間がなく密着していてもよい。
【００１２】
挟持部２ａに素子３を取り付ける場合には、例えば、図１（ｃ）に示すように、熱交換器２の軸方向に力Ｆを加えて挟持部２ａを弾性変形させることで互いに直近する管状部材２ｃ同士の間の寸法を素子３の本体部３ａの厚み寸法Ｔよりも大きくする。  
そして、その互いに直近する管状部材２ｃ同士の間に素子３を保持し、この状態で力Ｆを除去する。すると、伸長された熱交換器２は元の状態に戻ろうとするので、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、互いに直近する管状部材２ｃ同士により、素子３の本体部３ａが挟持され挟持部２ａに素子３が取り付けられる。
【００１３】
この様に素子３を挟持させることで素子３と管状部材２ｃとの間における密着性が高まり、熱抵抗を低下させることができるので熱交換の効率を向上させることができる。  
また、素子３の本体部３ａの厚み寸法Ｔがばらついていたり、本体部の厚み寸法が異なる素子が存在したりする場合であっても、寸法調整用の介在物無しで素子３に対する密着性を高めることができる。また、素子３の交換、増設、取り外しなどを容易に行うことができる。そのため、生産性やメンテナンス性などを飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
また、素子３への通電と停止とを繰り返すことで、素子３の発熱と冷却とが繰り返し生ずることになるが、この際、素子３の膨張と収縮とが繰り返し生ずることにもなる。  
しかしながら、素子３の膨張と収縮とが繰り返し生じたとしても挟持部２ａが弾性変形することでこれを吸収することができる。  
また、熱交換器２を自動車などの移動体に搭載する場合には、熱交換器２に振動が加わることになる。  
この様な場合においても、挟持部２ａが弾性変形することで振動による影響を緩和することができる。  
この様に、管状部材２ｃと素子３との密着性を維持することができるので、信頼性を大幅に向上させることができる。また、熱交換の効率の低下を抑制することができる。
【００１５】
この場合、管状部材を接続部材を介して幾段にも積層させるようにすれば、つなぎ目から熱媒体が漏れ出したり、構造が複雑となったりする。  
しかしながら、挟持部２ａは管状部材２ｃが巻き回されたものであるため、熱媒体の流路が一体的に形成されることになる。そのため、流路のつなぎ目がなく、つなぎ目から熱媒体が漏れ出すことがない。また、構造の簡略化を図ることができる。
【００１６】
ここで、素子３を挟み込む力は、挟持部２ａや管状部材２ｃの形状、寸法、材質、あるいは変位量などにより適宜変更することができる。  
例えば、挟持部２ａや管状部材２ｃの形状、寸法、材質などに関するものとしては、挟持部２ａの中心軸に垂直な方向における外形形状（例えば、図１（ｂ）に例示をしたものの場合は円形）や寸法（例えば、図１（ｂ）に例示をする平均直径Ｄ）、巻き回し数、管状部材２ｃの断面の外形形状（例えば、図１（ａ）、（ｃ）に例示をしたものの場合は円形）、断面寸法、肉厚寸法、材料の横弾性係数などを例示することができる。
【００１７】
この場合、熱交換の効率を考慮すると熱伝導率の高い材料とすることが好ましく、素子３を挟み込む力を考慮すると横弾性係数が大きい材料とすることが好ましい。その様なものとしては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銅合金、アルミニウム合金、ステンレスなどを例示することができる。  
なお、素子３を挟み込む力は、熱交換器２が設けられる環境条件（例えば、振動や雰囲気温度など）などに応じて適宜変更することができる。
【００１８】
図２は、素子の取り付けに関する他の形態を例示するための模式図である。  
図１（ａ）に例示をしたものの場合にはすべての管状部材２ｃ同士の間に素子３を取り付けるようにしたが、図２に例示をしたものの場合には一部の管状部材２ｃ同士の間に素子３が取り付けられていない部分がある。  
この様にすれば、熱膨張や振動などによる変位を素子３が取り付けられていない部分においてより容易に吸収させることができる。  
なお、素子３を取り付けない部分の位置は例示をしたものに限定されるわけではなく、熱膨張や振動などによる変位を吸収できるように、熱交換器２の挟持部２ａの部分において、適宜変更することができる。例えば、素子３を取り付けない部分の位置と素子３を取り付ける部分の位置とを交互に設けるようにすることができる。また、例えば、熱交換器２の挟持部２ａの部分において、素子３を取り付ける部分を設け、その部分の両側は、素子３を取り付けない部分が連続して在るように構成することができる。
【００１９】
接続部２ｂの形状、寸法、材質は特に限定されるわけではなく任意のものとすることができる。この場合、管状部材２ｃを用いて接続部２ｂと挟持部２ａとを一体的に形成することもできるし、挟持部２ａの材料とは異なる材料から形成された接続部２ｂを挟持部２ａに接合するようにすることもできる。  
接続部２ｂには図示しない配管部材などが接続される。そのため、図示しない配管部材が接続しやすいように、接続部２ｂの端部は直線形状となっている。  
なお、接続部２ｂは必ずしも必要ではなく必要に応じて設けられるようにすることができる。例えば、図示しない配管部材を挟持部２ａの端部に直接接続するようにすることもできる。
【００２０】
熱交換器２の内部を流通させる熱媒体は特に限定されるわけではなく適宜選択することができる。  
例えば、熱媒体としては、水やシリコン油などの液体、空気や二酸化炭素などの気体などを例示することができる。  
その他、熱交換器２の内部を流通した熱媒体を冷却して再度熱交換器２に戻すための放熱部や熱媒体を流通させるためのポンプ、逆流を防止するための逆止弁、開閉弁などを適宜設けるようにすることができる。
【００２１】
図３は、熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。  
図３は、いわゆる循環型ヒートパイプと呼ばれるものに熱交換器２を適用させた場合である。  
図３に示すように、電子機器１１には、熱交換器２、素子３、放熱部１２、第１の配管（蒸気管）１３、第２の配管（液管）１４などが設けられている。
【００２２】
放熱部１２は、第１の配管１３を介して流入してくる熱媒体の蒸気を冷却して凝縮させる。放熱部１２は、外部に熱を放散するために表面積が大きくなるような形状を有している。例えば、図３に例示をしたものの場合には、管状部材１２ａを螺旋状に形成することで表面積を大きくしている。また、放熱部１２を冷却用の液体に浸漬させたり、放熱部１２に気体を吹き付けたりすることで凝縮の効率を向上させるようにすることもできる。
【００２３】
第１の配管１３の一端は熱交換器２の一方の接続部２ｂに接続され、第１の配管１３の他端は放熱部１２の一方の端部に接続されている。第１の配管１３は、熱交換器２において蒸発した熱媒体を放熱部１２へと導くために設けられている。  
第２の配管１４の一端は熱交換器２の他方の接続部２ｂに接続され、第２の配管１４の他端は放熱部１２の他方の端部に接続されている。第２の配管１４は、放熱部１２において凝縮した熱媒体を熱交換器２へと導くために設けられている。
【００２４】
また、第２の配管１４の内部には、毛細管圧を生じさせる構造として、図示しないウイックが設けられており、そのウイックにより生じる毛細管圧により熱媒体が環状流路を循環することができるようになっている。  
この場合、熱媒体としては、例えば、水を例示することができる。  
また、熱交換器２と放熱部１２との間に遮熱板１５を設けるようにすることができる。  この様に、循環型ヒートパイプに熱交換器２を適用させるようにすれば、素子３の冷却を効率的に行うことができる。  
また、循環型ヒートパイプに熱交換器２を適用させる場合を例示したが、ポンプなどを用いて熱媒体を循環させるものに熱交換器２を適用させるようにすることもできる。
【００２５】
なお、図１〜図３において説明した例示では、素子３から熱を奪うようにしたが、素子３が熱電素子などの場合には熱交換器２を介して素子３に熱が伝達されるようにすることができる。  
素子３が熱電素子などの場合には、例えば、図３に例示をした循環型ヒートパイプにおいて、外部からの熱を受けて熱媒体を蒸発させるための蒸発部として放熱部１２を用いるようにすればよい。この場合、熱交換器２においては、素子３に熱を伝達させることで熱媒体の蒸気が冷却されて凝縮することになる。  
例えば、蒸発部において自動車などのエンジンやモータからの熱により熱媒体を蒸発させ、熱交換器２において熱電素子に熱を伝達して発電を行わせるようなものを例示することができる。この様にすれば、廃熱を利用した発電を行わせることができる様になる。  
なお、熱交換器２を介して素子３に熱を伝達させる場合にも前述した効果を享受することができる。例えば、構造の簡略化、信頼性や密着性の向上などを図ることができる。
【００２６】
素子３は、例えば、図１（ｂ）に例示をしたような半導体素子が内蔵された本体部３ａ、電極３ｂ、電極３ｃ、制御ピン３ｄを有したＩＧＢＴなどの電力用半導体素子などとすることができる。  
ただし、素子３の種類としては特に限定されるわけではなく適宜変更することができる。
この場合、熱交換器２により動作時に冷却される素子３としては、例えば、ＩＧＢＴ、ＩＥＧＴ（Injection Enhanced Gate Transistor）、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)などの電力用半導体素子などを例示することができる。  
また、熱交換器２により動作時に加熱される素子３としては、例えば、熱電素子を例示することができる。
【００２７】
次に、熱交換器２を備えた電子機器についてさらに例示をする。  
この場合、一例として、熱交換器に取り付けられる素子がＩＧＢＴなどの電力用半導体素子である場合について例示をする。  
図４は、熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、図４（ｂ）は図４（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。また、図４は直流を単相交流に変換する場合を例示するものである。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、素子２３ａを、（図面の）手前側の管状部材２ｃの互いに直近するもの同士の間に取り付け、また、素子２３ｂは、（図面の）奥側の管状部材２ｃの互いに直近するもの同士の間に取り付けるようにすることができる。  
そして、＋側の電極と、ＡＣ側の電極と、−側の電極と、を直線状に並べ、かつ、素子２３ａのＡＣ側の電極の孔と素子２３ｂのＡＣ側の電極の孔とが環状の挟持部２ａの内側において重なるようになっている。また、＋側の電極と−側の電極とが環状の挟持部２ａの外側に設けられるようになっている。  
すなわち、素子２３ａ、２３ｂは、直流側に接続される電極（＋側の電極、−側の電極）と、交流側に接続される電極（ＡＣ側の電極）と、を有し、直流側に接続される電極が挟持部２ａの外側に配設され、交流側に接続される電極が挟持部２ａの内側に配設されるように素子２３ａ、２３ｂが挟持部２ａに挟持されている。
【００２９】
この様にすれば、図４（ｂ）からも分かるように、ＡＣ側の電極の孔、＋側の電極の孔、−側の電極の孔に配線材をそれぞれ層通させることで配線を共通化させることができる。そのため、配線数の低減や生産効率の向上を図ることができる。また、＋側の電極と−側の電極とを離隔させることができるので短絡が生じることを防止することができる。また、ＡＣ側の電極と、＋側の電極、−側の電極を離隔させることができるのでノイズの発生を抑制することができる。
【００３０】
図５も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図５（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、図５（ｂ）は図５（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。また、図５は直流を三相交流に変換する場合を例示するものである。  
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、図４に例示をしたものを３つ組合せて直流を三相交流に変換するようにすることができる。  
この場合、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｕ相側の電極の孔、Ｖ相側の電極の孔、Ｗ相側の電極の孔、＋側の電極の孔、−側の電極の孔に配線材をそれぞれ層通させることで配線を共通化させることができる。そのため、配線数の低減や生産効率の向上を図ることができる。また、＋側の電極と−側の電極とを離隔させることができるので短絡が生じることを防止することができる。また、Ｕ相〜Ｗ相側の電極と、＋側の電極、−側の電極を離隔させることができるのでノイズの発生を抑制することができる。
【００３１】
図６も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図６（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、図６（ｂ）は図６（ａ）のように素子を取り付けた場合の実体配線を例示するための模式図である。また、図６も直流を三相交流に変換する場合を例示するものである。  
図５に例示をしたものの場合には、＋側の電極と、Ｕ相側の電極と、Ｖ相側の電極と、Ｗ相側の電極と、−側の電極と、を直線状に並べるようにしたが、本実施の形態においては＋側の電極と−側の電極とを互いに近接する方向に寄せるようにして設けている。すなわち、１つの挟持部２ａにおける電極の配置がＶ字状となるような素子２３ａ〜２３ｆの配置となっている。  
この様にすれば、挟持部２ａ同士の間隔を小さくすることができるのでスペース効率の向上を図ることができる。
【００３２】
なお、この場合においても配線２４ａ〜２４ｄをそれぞれ共通のものとすることができるので、配線数の低減や生産効率の向上を図ることができる。また、短絡の防止やノイズの抑制についても図５の場合とほぼ同様とすることができる。
【００３３】
図７も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図７（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、図７（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。
【００３４】
図７（ａ）は、図４（ａ）に例示をしたものと同様に＋側の電極と、ＡＣ側の電極と、−側の電極と、を直線状に並べた場合である。  
ただし、図７（ａ）の場合には、素子２３ａのＡＣ側の電極の孔と素子２３ｂのＡＣ側の電極の孔とが環状の挟持部２ａ同士の間において重なるようになっている。また、＋側の電極と−側の電極とが環状の挟持部２ａの内側にそれぞれ設けられるようになっている。すなわち、図７（ａ）と図４（ａ）とでは、環状の挟持部２ａに対して、＋側の電極、−側の電極と、ＡＣ側の電極との配設位置が逆となっている。  
つまり、直流側に接続される電極（＋側の電極、−側の電極）が挟持部２ａの内側に配設され、交流側に接続される電極（ＡＣ側の電極）が挟持部２ａの外側に配設されるように素子２３ａ、２３ｂが挟持部２ａに挟持されている。  
この様にしても、図４（ａ）に例示をしたものと同様の効果を享受することができる。
【００３５】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に例示をしたものを組合せて直流を三相交流に変換する場合である。  
この場合、図５（ａ）に例示をしたものとは、＋側の電極と−側の電極とが環状の挟持部２ａの内側にそれぞれ設けられること、Ｕ相側の電極、Ｖ相側の電極、Ｗ相側の電極が環状の挟持部２ａ同士の間にそれぞれ設けられることが異なる。すなわち、図７（ｂ）と図５（ａ）とでは、環状の挟持部２ａに対して、＋側の電極、−側の電極と、Ｕ相側の電極、Ｖ相側の電極、Ｗ相側の電極との配設位置が逆となっている。  
この様にしても、図５（ａ）に例示をしたものと同様の効果を享受することができる。
【００３６】
図８も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図８（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、図８（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。  
図８（ａ）は、図７（ａ）に例示をしたものを図６（ａ）のようなＶ字状の電極の配置とした場合である。  
また、図８（ｂ）は、図７（ｂ）に例示をしたものを図６（ａ）のようなＶ字状の電極の配置とした場合である。  
この様にすれば、図６に例示をしたものと同様にスペース効率の向上を図ることができる。
【００３７】
図９も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図９（ａ）は直流を単相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表し、図９（ｂ）は直流を三相交流に変換する場合における素子の取り付け状態を表している。  
図８（ａ）、（ｂ）に例示をしたものとは、挟持部２２ａの中心軸に垂直な方向における外形形状が異なる。すなわち、図８（ａ）、（ｂ）に例示をしたものは挟持部２ａの中心軸に垂直な方向における外形形状が円形状であるが、図９（ａ）、（ｂ）に例示をした挟持部２２ａは外形形状が扁平な円形状となっている。  
この様にすれば、１つの挟持部２２ａにより多くの素子を取り付けることができるので、スペース効率の向上、構成の簡素化などを図ることができる。
【００３８】
図１０も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。なお、図１０（ａ）は熱交換器に素子を取り付けた状態を表し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のように素子を取り付けた場合の回路図である。  
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、図９（ａ）において例示をした素子の取り付けに対して、さらに線対称となるように素子を増設することで、直流を三相交流に変換する回路が２組設けられるようにすることができる。なお、回路は２組に限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、直流を単相交流に変換する回路が複数組設けられるようにすることもできるし、直流を三相交流に変換する回路と直流を単相交流に変換する回路とが所望の数だけ設けられるようにすることもできる。
【００３９】
図１１も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。  
図１１も直流を三相交流に変換する場合を例示するものである。  
図１１（ａ）に示すように、挟持部３２ａの中心軸に垂直な方向における外形形状を円形とし、その直径寸法を適宜設定すれば所望の数の素子を取り付けることができる。  
また、図１１（ｂ）に示すように、挟持部４２ａの中心軸に垂直な方向における外形形状を矩形とし、一辺の寸法を適宜設定すれば所望の数の素子を取り付けることができる。
【００４０】
また、図１１（ｃ）に示すように、素子に設けられた電極や制御ピンの大きさ、配設位置、配設方向などが異なる場合であっても、挟持部の中心軸に垂直な方向における外形形状やその大きさを適宜設定することで、所望の数の素子を取り付けることができる。  
なお、図１１（ａ）、（ｂ）は、挟持部の外側にＵ相側の電極、Ｖ相側の電極、Ｗ相側の電極が設けられ、挟持部の内側に＋側の電極、−側の電極が設けられる場合である。  
また、図１１（ｃ）は、挟持部の内側にＵ相側の電極、Ｖ相側の電極、Ｗ相側の電極、＋側の電極、−側の電極が設けられる場合である。また、直流側に接続される電極と交流側に接続される電極とが交互に設けられる場合である。
【００４１】
なお、挟持部の中心軸に垂直な方向における外形形状として、円形、扁平な円形、矩形を例示したがこれらに限定されるわけではない。  
挟持部の中心軸に垂直な方向における外形形状やその大きさは、素子の電極や制御ピンなどの形態、素子の数、占有スペースなどに応じて適宜変更することができる。例えば、外形形状は、楕円形、多角形、任意の直線や曲線から形成された形状などとすることもできる。
【００４２】
図１２も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。  
図１２（ａ）は素子の取り付け状態を例示するための模式斜視図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）における手前側の素子の取り付け状態を例示するための模式図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）における奥側の素子の取り付け状態を例示するための模式図である。  
図１３は、図１２（ａ）のように素子を取り付けた場合の実体配線を例示するための模式図である。
【００４３】
図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、素子によっては電極の配設方向が異なる場合がある。例えば、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、直流側に接続される電極と交流側に接続される電極とがＬ字状に設けられる場合がある。  
この様な場合、直流側に接続される電極（＋側の電極、−側の電極）と、交流側に接続される電極（ＡＣ側の電極）と、が交互に配設されるように素子３３ａ、３３ｂを挟持部２ａに挟持するようにすることができる。
【００４４】
そして、図１２（ａ）に示すように素子３３ａのＡＣ側の電極の孔と、素子３３ｂのＡＣ側の電極の孔とが挟持部２ａの軸方向から見て重なるようにすれば、図１３に示すようにＡＣ側の電極の孔に配線材を層通させることでＡＣ側の配線を共通化させることができる。  
また、素子３３ａ、３３ｂが複数取り付けられる場合には、−側の電極の孔同士、＋側の電極の孔同士が挟持部２ａの軸方向から見てそれぞれ重なるようにすれば、図１３に示すように−側の配線、＋側の配線をそれぞれ共通化させることができる。  
そのため、配線数の低減や生産効率の向上を図ることができる。また、＋側の電極と−側の電極とを離隔させることができるので短絡が生じることを防止することができる。
【００４５】
図１４も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。  
図１において例示をした電子機器１に設けられた素子３は、本体部３ａの主面（管状部材２ｃの間に挟持される面）に平行な方向に突出する電極３ｂ、電極３ｃ、制御ピン３ｄを有している。そのため、素子３を挟持部２ａに取り付けた場合には、電極３ｂの孔の軸線、電極３ｃの孔の軸線が挟持部２ａの中心軸に対して傾くことになり、電極３ｂの孔、電極３ｃの孔に配線材を層通させ難くなる。  
これに対して、図１４に例示をしたように、素子４３を挟持部２ａに取り付けた際の傾きを相殺する方向に突出した電極、制御ピンを有した素子４３とすれば、電極の孔などに配線材を層通させやすくすることができる。
【００４６】
図１５も熱交換器を備えた電子機器を例示するための模式図である。  
なお、図１５（ａ）は熱交換器５２を例示するための模式斜視図、図１５（ｂ）は熱交換器５２に素子２３ａ〜２３ｅを取り付けた状態を表す模式平面図、図１５（ｃ）は熱交換器５２に素子２３ａ〜２３ｅを取り付けた状態を表す模式側面図である。
【００４７】
図１５（ａ）に示すように、熱交換器５２には挟持部５２ａと、挟持部５２ａの両端に形成された接続部５２ｂとが設けられている。  
挟持部５２ａには、挟持部５２ａの中心軸５２ｄに垂直な面上において管状部材を屈曲して形成した部分５２ｃ２と、部分５２ｃ２の互いに直近するもの同士の間を接続する管状部材から形成された部分５２ｃ１とが設けられている。
【００４８】
ここで、図１に例示をした熱交換器２は管状部材２ｃが螺旋状に形成された挟持部２ａを有している。そのため、挟持部２ａの中心軸に垂直な面に対して素子３を取り付ける部分が傾くことになり、電極３ｂの孔の軸線、電極３ｃの孔の軸線が挟持部２ａの中心軸に対して傾く。
【００４９】
これに対して、挟持部５２ａは、挟持部５２ａの中心軸５２ｄに垂直な面上において管状部材が屈曲した部分５２ｃ２を挟持部５２ａの軸方向に複数有し、管状部材が屈曲した部分５２ｃ２の互いに直近するもの同士の間に素子２３ａ〜２３ｅを挟持するようにしている。  
そのため、図１５（ｃ）に示すように電極の孔の軸線５３が挟持部５２ａの中心軸５２ｄに対して平行となるようにすることができる。その結果、電極の孔などに配線材を層通させやすくすることができる。
【００５０】
図１６は、挟持部を形成する管状部材の断面における外形形状を例示するための模式図である。  
前述した挟持部を形成する管状部材の断面における外形形状は円形である。  
これに対して、図１６に示すように、挟持部６２ａを形成する管状部材６２ｃは素子を挟持する側の面６２ｃ１が平坦面となっている。そのため、伝熱面積を大きくすることができるので熱交換の効率を向上させることができる。
【００５１】
なお、図１６に例示をした管状部材６２ｃの断面における外形形状は扁平な円形であるがこれに限定されるわけではない。素子を挟持する側の面が平坦面となるような形状を適宜選択することができる。例えば、矩形などの多角形などとすることもできる。  
また、管状部材の素子を挟持する側に平板を設け、平板を介して素子を挟持するようにすることもできる。
【００５２】
ここで、素子によっては、バスバー（ブスバーとも称する）による配線が行われる場合がある。  
図１７は、バスバーによる配線が行われる場合を例示するための模式図である。  
なお、図１７に例示をするものは、直流を三相交流に変換する場合である。  
図１７に示すように、バスバー６５ａ、６５ｂ、６５ｕ、６５ｖ、６５ｗ同士の間に素子６３を設け、これを絶縁板６６を介して、管状部材２ｃの互いに直近するもの同士の間に挟み込むようにして取り付けるようにすることができる。  
この際、バスバー６５ａを−側の電極と接触させ、バスバー６５ｂを＋側の電極と接触させ、バスバー６５ｕをＵ相側の電極と接触させ、バスバー６５ｖをＶ相側の電極と接触させ、バスバー６５ｗをＷ相側の電極と接触させるようにする。  
また、バスバー６５ａとバスバー６５ｖとの間に絶縁体６４を設ける。
【００５３】
この様にバスバーを介して素子６３を挟持することで素子６３と管状部材２ｃとの密着性が高まり、熱抵抗を低下させることができるので熱交換の効率を向上させることができる。  
また、図１７に例示をしたような配設形態とすれば、バスバーの数を削減することができる。
【００５４】
ここで、図１７に例示をしたバスバーは、断面形状が矩形であるがこれに限定されるわけではない。  
例えば、バスバーの断面形状を三角形などとすることもできる。  
図１８は、バスバーの断面形状と熱伝導との関係を例示するための模式グラフ図である。
なお、図１８（ａ）はバスバーの断面形状が矩形の場合、図１８（ｂ）はバスバーの断面形状が三角形の場合である。  
また、図１８は、温度分布をモノトーン色の濃淡で表し、温度が高い程濃く、温度が低いほど淡くなるように表示した。
【００５５】
図１８（ａ）、（ｂ）から分かるように、バスバーの断面形状を三角形としても温度分布はほぼ同様となっている。この様にバスバーの場合は、熱伝導に必要な断面積が十分にあるためバスバーの断面積を減らすようにしても熱伝導への影響は少ない。  
そのため、例えば、バスバーの断面形状を三角形にするなどすれば、放熱性を維持したままバスバーの体積を減らすことができるので、低価格化、軽量化などを図ることができる。
【００５６】
以上に例示をした実施形態によれば、信頼性の向上を図ることができる熱交換器および電子機器を実現することができる。  
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
例えば、熱交換器や素子などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  電子機器、２  熱交換器、２ａ  挟持部、２ｂ  接続部、２ｃ  管状部材、３  素子、１１  電子機器、１２  放熱部、２３ａ〜２３ｌ  素子、２２ａ  挟持部、３２ａ  挟持部、４２ａ  挟持部、４３  素子、５２ａ  挟持部、５２ｃ１  部分、５２ｃ２  部分、５２ｄ  中心軸、５３  軸線、６２ａ  挟持部、６２ｃ  管状部材、６２ｃ１  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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【図１８】
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