(57)【要約】【課題】車両に搭載される冷却装置の排気熱による、周辺部品への影響、及び乗員への影響を低減する。【解決手段】車両に搭載され、単一の冷却対象であるインバータを冷却する冷却装置は、インバータを冷却する空気を吸入する吸気口と、インバータを冷却した後の空気を排出する排気口と、排気口及び吸気口に接続される閉じた循環路と、を備え、循環路は、車両の外部に露出する放熱部を有する。【選択図】図１
2013199213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、単一の冷却対象であるインバータを冷却する冷却装置であって、
前記インバータを冷却する空気を吸入する吸気口と、
前記インバータを冷却した後の空気を排出する排気口と、
前記排気口及び前記吸気口に接続される閉じた循環路と、
を備え、
前記循環路は、前記車両の外部に露出する放熱部を有する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、冷却装置に関する。特に、車両に搭載され、単一の冷却対象であるインバータを冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両には、動作することによって発熱する機器が搭載されている。例えば、ハイブリッド車両や電気自動車等には、バッテリからの直流電源を交流電源に変換してモータに供給するインバータが搭載されており、インバータは動作することにより発熱する。これらの機器は発熱によりその機器の破損や効率の悪化につながる虞があるため、これらの機器を冷却する冷却装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、車両のラゲッジスペースの床下に設けられたバッテリモジュールの冷却装置が記載されている。この冷却装置は、吸気口から車両のキャビン（客室）内の空気を吸入し、吸入した空気によりバッテリモジュールを冷却し、車両後方のベンチレータ近傍に設けられた排気口から冷却後の熱せられた空気を排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０５５２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された冷却装置では、バッテリモジュールの冷却をすることはできるが、冷却した後の熱せられた空気は車両内の他の空間に排出されるだけであり、排気口近傍に他の部品が存在していた場合、排気熱による影響を受けてしまうという問題を生じていた。例えば、排気口近傍にインバータやオーディオアンプが存在している場合は、排気熱による影響でこれらの機器の破損や性能の低下の虞があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載された冷却装置では、冷却後の空気をベンチレータ近傍に排気しているが、車両の空調が内気循環になっている場合はベンチレータが開いていないため、排気される熱せられた空気が車両内空間に滞留することになる。その結果、キャビン内の温度が上昇し、キャビン内の空気を吸入して冷却する他の冷却装置の冷却性能が悪化する、車内用冷房の効きが悪化する、排気熱が乗員に直接触れて乗員に不快感を与える、ラゲッジスペースに搭載した荷物に影響（生ものの鮮度が落ちる等）を与える、等の問題も生じていた。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、車両に搭載される冷却装置の排気熱による、周辺部品への影響、及び乗員への影響を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両に搭載され、単一の冷却対象であるインバータを冷却する冷却装置であって、前記インバータを冷却する空気を吸入する吸気口と、前記インバータを冷却した後の空気を排出する排気口と、前記排気口及び前記吸気口に接続される閉じた循環路と、を備え、前記循環路は、前記車両の外部に露出する放熱部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両に搭載される冷却装置の排気熱による、周辺部品への影響、及び乗員への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態であるインバータ冷却装置１の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】放熱部の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について、本発明がハイブリッド車等に搭載されるインバータの冷却装置に用いられた場合について説明する。但し、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態であるインバータ冷却装置１の斜視図である。インバータ冷却装置１は、単一の冷却対象であるインバータ１０、排気口１１、吸気口１２、循環ダクト１３を含んで構成されている。
【００１３】
インバータ１０は、車両ボディ１４に載置される。排気口１１はインバータ１０の側面に設けられており、吸気口１２は、排気口１１が設けられる面と対向する面に設けられている。循環ダクト１３は、インバータ１０同様車両ボディ１４に載置され、排気口１１及び吸気口１２に接続されるようループ状に設けられている。
【００１４】
インバータ１０は、バッテリからの直流電源を交流電源に変換してモータへ供給するものであり、電源変換動作に伴い発熱するため、冷却が必要な部品である。インバータ１０は、空気との熱交換により冷却される、いわゆる空冷インバータである。吸気口１２は、インバータ１０を冷却するための空気を吸入する。排気口１１は、インバータ１０を冷却した後の熱せられた空気を排出する。空気の吸入及び排出は、図示しないブロアを用いて行っているが、その他の方法であっても良い。
【００１５】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２において、車両ボディ１４の上側は車両内空間であり、車両ボディ１４の下側は車両外空間を示している。循環ダクト１３は、断熱性の高い材料、例えば、樹脂や発泡樹脂等で構成されるのが望ましい。循環ダクト１３の内部は、排気口１１から排出された空気及び吸気口１２に吸入される空気が流れる循環流路２１である。循環流路２１の底面は、車両ボディ１４の車両外空間に面する部分により構成され、循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４の一部又は全部がウェーブ面２０となっている。このように、循環流路２１は、循環ダクト１３及び車両ボディ１４により、閉じられた空間となっており、循環流路２１内を流れる空気は、図１に示す矢印１５の向きに流れる。
【００１６】
以下、本実施形態の動作について説明する。
【００１７】
発熱するインバータ１０を冷却するために、まず吸気口１２から空気が吸入される。インバータ１０と吸入した空気との熱交換によりインバータ１０は冷却され、その後、熱交換により熱せられた空気は排気口１１から循環流路２１に排出される。循環流路２１が循環ダクト１３及び車両ボディ１４により閉じられた空間であるため、排気口１１から排出される熱せられた空気は、他の車両内空間に流出することがない。したがって、他の車両内空間への排気熱の漏出を低減させることができる。また、循環ダクト１３が断熱性の高い材料で構成されていれば、より一層車両内空間等の循環流路２１以外の他の空間への排気熱の漏出を低減させることができる。
【００１８】
循環流路２１の底面は金属である車両ボディ１４から成り、かつ循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４は車両外空間に面している。そのため、排気口１１から排出される熱せられた空気は、循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４と排出される空気との間の熱交換により冷却され、熱交換によって車両ボディ１４が得た熱は、車両ボディ１４の循環流路２１とは反対の面から車両外空間へ放出される。すなわち、循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４が車両外空間へ熱を放出するための放熱部を成している。さらに本実施形態では、循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４の一部をウェーブ面２０とし、空気との接触面積を増やすことで、放熱効率を向上させている。
【００１９】
放熱部により冷却された空気は、循環流路２１を流れ、再度インバータ１０を冷却するために吸気口１２に吸入される。
【００２０】
図３は、放熱部の変形例を示した図である。本実施形態では、放熱部の放熱効率を向上させるために、循環流路２１の底面を成す車両ボディ１４の一部をウェーブ面２０としたが、図３に示すように、ウェーブ面２０に代えてフィン３０を設けるようにしてもよい。フィン３０を設けた場合であっても、ウェーブ面２０を用いた場合と同様に、空気との接触面積を増やすことで、放熱効率を向上させることができる。また、ウェーブ面２０とフィン３０を併用するようにしてもよい。
【００２１】
本実施形態に係るインバータ冷却装置１を用いれば、インバータ１０を冷却した後の熱せられた空気が循環流路２１以外の車両内空間に排出されることがなく、近傍に他の部品が存在していたとしても、当該他の部品がインバータ１０の排気熱から受ける影響を低減させることができる。
【００２２】
また、インバータ１０を冷却した後の熱せられた空気が循環流路２１以外の車両内空間に排出されることがないため、排気熱によるキャビン等の車両内空間の温度上昇を低減させることができる。これにより、キャビン内の空気を吸入して冷却する他の冷却装置の冷却性能の悪化を防ぐことができ、車内の冷房の効きの悪化を防ぐことができ、また、ラゲッジスペースに搭載した荷物に与える影響も低減させることができる。さらに、車両の乗員に直接排気熱が触れることがないため、乗員に不快感を与えることもない。
【００２３】
本実施形態に係るインバータ冷却装置１は、上記効果のみならず、さらに下記効果をも有する。
【００２４】
インバータ冷却装置１は、上述のように、その排気熱を循環流路２１以外の他の車両内空間に漏出させないだけでなく、インバータ１０を冷却するための空気を閉じた空間である循環流路２１のみから吸入している。そのため、吸気口１２から他の部品を冷却した後の熱せられた空気を吸入することがなく、他の部品の排気熱の影響を受けることがない。従来においては、他の部品からの排気熱の影響を考慮し、余裕をもった熱設計、すなわち自部品完結の熱設計をした場合よりも優れた冷却性能を有するように設計されていたところ、インバータ冷却装置１では、他の部品からの排気熱の影響を考慮した熱設計が不要となり、自部品完結の熱設計をすることができる。このことにより、適切な冷却性能の設計が可能になり、コスト低減に寄与することができる。
【００２５】
また、他の部品からの排気熱の影響を考慮する必要がないため、インバータ１０自体の耐熱温度を低くすることも可能であり、インバータ１０自体のコスト低減にも寄与することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  インバータ冷却装置、１０  インバータ、１１  排気口、１２  吸気口、１３  循環ダクト、１４  車両ボディ、１５  矢印、２０  ウェーブ面、２１  循環流路、３０  フィン。
【図１】
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【図２】
2013199213.tif 000004
【図３】
2013199213.tif 000005