(57)【要約】【課題】筐体の小型化に伴い筐体に設けられるフィンを小型化する場合に、筐体に収容される電子部品の冷却効率の低下を防止する。【解決手段】電気機器は、第１電子部品を収容する筐体と、筐体の外表面の一面に配置され、第１電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第１フィンユニットとを備え、少なくとも１つのフィンの両端は、一面の同一の第１辺に向かって延伸している。筐体は、長尺状の第１配置領域内に配置されている複数の第１電子部品を収容し、少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第１配置領域の外側から第１配置領域の長辺を横断して、第１配置領域の内側まで延伸し、かつ第１配置領域の内側から第１配置領域の長辺を横断して第１配置領域の外側まで延伸してもよい。【選択図】図３
2013191774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電子部品を収容する筐体と、
前記筐体の外表面の一面に配置され、前記第１電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第１フィンユニットと
を備え、
前記少なくとも１つのフィンの両端は、前記一面の同一の第１辺に向かって延伸している電気機器。
【請求項２】
前記筐体は、長尺状の第１配置領域内に配置されている複数の前記第１電子部品を収容し、
前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向において、前記第１配置領域の外側から前記第１配置領域の長辺を横断して、前記第１配置領域の内側まで延伸し、かつ前記第１配置領域の内側から前記第１配置領域の前記長辺を横断して前記第１配置領域の外側まで延伸する請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向に湾曲する曲線状部分を含む請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向に湾曲する略Ｕ字形状である請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項５】
前記第１フィンユニットは、第１フィンと、前記第１フィンより前記第１辺側に前記第１フィンに隣接して配置されている第２フィンと、前記第２フィンより前記第１辺側に前記第２フィンに隣接して配置されている第３フィンとを有し、
前記第２フィンと前記第３フィンとの間隔は、前記第１フィンと前記第２フィンとの間隔より広い請求項４に記載の電気機器。
【請求項６】
前記筐体は、第２電子部品を収容し、
前記電気機器は、
前記筐体の前記一面に配置され、前記第２電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第２フィンユニットをさらに備え、
前記第２フィンユニットが有する前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の前記第１辺と反対側の第２辺に向かって延伸している請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項７】
前記筐体は、長尺状の第２配置領域内に配置されている複数の前記第２電子部品を収容し、
前記第２フィンユニットが有する前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向において、前記第２配置領域の外側から前記第２配置領域の長辺を横断して、前記第２配置領域の内側まで延伸し、かつ前記第２配置領域の内側から前記第２配置領域の前記長辺を横断して前記第２配置領域の外側まで延伸する請求項６に記載の電気機器。
【請求項８】
前記第２フィンユニットが有する前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向に湾曲する曲線状部分を含む請求項６または請求項７に記載の電気機器。
【請求項９】
前記第２フィンユニットの前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向に湾曲する略Ｕ字形状である請求項６から請求項８のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項１０】
長尺状の第１配置領域内に配置されている複数の第１電子部品を収容する筐体と、
前記筐体の外表面の一面に配置され、前記複数の第１電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第１フィンユニットとを備え、
前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向において、前記第１配置領域の外側から前記第１配置領域の長辺を横断して、前記第１配置領域の内側まで延伸し、かつ前記第１配置領域の内側から前記第１配置領域の前記長辺を横断して前記第１配置領域の外側まで延伸する電気機器。
【請求項１１】
前記筐体は、前記第１配置領域と略並行な長尺状の第２配置領域内に配置されている複数の第２電子部品を収容し、
前記電気機器は、
前記筐体の前記一面に配置され、前記複数の第２電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第２フィンユニットをさらに備え、
前記第２フィンユニットが有する前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向において、前記第２配置領域の外側から前記第２配置領域の長辺を横断して、前記第２配置領域の内側まで延伸し、かつ前記第２配置領域の内側から前記第２配置領域の前記長辺を横断して前記第２配置領域の外側まで延伸する請求項１０に記載の電気機器。
【請求項１２】
前記第２フィンユニットが有する前記少なくとも１つのフィンは、前記一面の面内方向において、前記第２配置領域の外側から前記第２配置領域の前記第１配置領域に対向している長辺と反対側の長辺を横断して、前記第２配置領域の内側まで延伸し、かつ前記第２配置領域の内側から前記第２配置領域の前記反対側の前記長辺を横断して前記第２配置領域の外側まで延伸する請求項１１に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィンを備える電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体に収容された電子部品を冷却するためのフィンを筐体に設けた電気機器が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特許文献１  特開２０１１−１９２８０９号公報
特許文献２  特開２００５−２６９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電気機器の小型化に伴い筐体に設けられるフィンを小型化する場合、筐体に収容される電子部品の冷却効率が低下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る電気機器は、第１電子部品を収容する筐体と、筐体の外表面の一面に配置され、第１電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第１フィンユニットとを備え、少なくとも１つのフィンの両端は、一面の同一の第１辺に向かって延伸している。
【０００５】
上記電気機器において、筐体は、長尺状の第１配置領域内に配置されている複数の第１電子部品を収容し、少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第１配置領域の外側から第１配置領域の長辺を横断して、第１配置領域の内側まで延伸し、かつ第１配置領域の内側から第１配置領域の長辺を横断して第１配置領域の外側まで延伸してもよい。
【０００６】
上記電気機器において、少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向に湾曲する曲線状部分を含んでもよい。少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向に湾曲する略Ｕ字形状でもよい。第１フィンユニットは、第１フィンと、第１フィンより第１辺側に第１フィンに隣接して配置されている第２フィンと、第２フィンより第１辺側に第２フィンに隣接して配置されている第３フィンとを有し、第２フィンと第３フィンとの間隔は、第１フィンと第２フィンとの間隔より広くてもよい。
【０００７】
上記電気機器において、筐体は、第２電子部品を収容し、電気機器は、筐体の一面に配置され、第２電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第２フィンユニットをさらに備え、第２フィンユニットが有する少なくとも１つのフィンは、一面の第１辺と反対側の第２辺に向かって延伸していてもよい。
【０００８】
上記電気機器において、筐体は、長尺状の第２配置領域内に配置されている複数の第２電子部品を収容し、第２フィンユニットが有する少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第２配置領域の外側から第２配置領域の長辺を横断して、第２配置領域の内側まで延伸し、かつ第２配置領域の内側から第２配置領域の長辺を横断して第２配置領域の外側まで延伸してもいてもよい。
【０００９】
上記電気機器において、第２フィンユニットが有する少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向に湾曲する曲線状部分を含んでもよい。第２フィンユニットの少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向に湾曲する略Ｕ字形状でもよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る電気機器は、長尺状の第１配置領域内に配置されている複数の第１電子部品を収容する筐体と、筐体の外表面の一面に配置され、複数の第１電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第１フィンユニットとを備え、少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第１配置領域の外側から第１配置領域の長辺を横断して、第１配置領域の内側まで延伸し、かつ第１配置領域の内側から第１配置領域の長辺を横断して第１配置領域の外側まで延伸する。
【００１１】
上記電気機器において、筐体は、第１配置領域と略並行な長尺状の第２配置領域内に配置されている複数の第２電子部品を収容し、電気機器は、筐体の一面に配置され、複数の第２電子部品と熱交換する少なくとも１つのフィンを有する第２フィンユニットをさらに備え、第２フィンユニットが有する少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第２配置領域の外側から第２配置領域の長辺を横断して、第２配置領域の内側まで延伸し、かつ第２配置領域の内側から第２配置領域の長辺を横断して第２配置領域の外側まで延伸してもよい。
【００１２】
上記電気機器において、第２フィンユニットが有する少なくとも１つのフィンは、一面の面内方向において、第２配置領域の外側から第２配置領域の第１配置領域に対向している長辺と反対側の長辺を横断して、第２配置領域の内側まで延伸し、かつ第２配置領域の内側から第２配置領域の反対側の長辺を横断して第２配置領域の外側まで延伸してもよい。
【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係るパワーコンディショナの分解斜視図である。
【図２】基台の背面側から見た斜視図である。
【図３】基台の背面側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００の分解斜視図を示す。図２は、パワーコンディショナ１００が備える基台１２の背面１２ｂ側から見た斜視図である。図３は、基台１２の背面１２ｂ側から見た平面図である。なお、図３において、パワーコンディショナ１００が備える複数の第１スイッチング素子６１および複数の第２スイッチング素子６２と、第１フィンユニット３１および第２フィンユニット３２との配置関係を分かり易く示すために、基台１２を透かして表現している。
【００１７】
パワーコンディショナ１００は、電気機器の一例である。パワーコンディショナ１００は、昇圧回路およびインバータを備える。昇圧回路およびインバータは、第１電子部品および第２電子部品の一例である複数の第１スイッチング素子６１および複数の第２スイッチング素子６２を含む。パワーコンディショナ１００は、太陽電池、燃料電池などの直流電源からの直流電圧を昇圧回路により昇圧し、昇圧された直流電圧をインバータにより交流電圧に変換して、負荷に供給する。また、パワーコンディショナ１００は、交流電圧を系統電源に逆潮流する。
【００１８】
パワーコンディショナ１００は、基台１２、上蓋１４、第１フィンユニット３１、第２フィンユニット３２、第１ファンユニット４１、および第２ファンユニット４２を備える。基台１２の一方の面である配置面１２ａの上方には、複数の第１基板５１および複数の第２基板５２が配置されている。上蓋１４は、基台１２の配置面１２ａを覆い、基台１２とともに複数の第１スイッチング素子６１および複数の第２スイッチング素子６２などの電子部品を収容する筐体を構成する。
【００１９】
複数の第１基板５１は、基台１２の長手方向の一方の側面１２ｃに沿って配置されている。複数の第２基板５２は、基台１２の長手方向の他方の側面１２ｄに沿って配置されている。複数の第１基板５１は、側面１２ｃに沿って長尺状の第１配置領域２１を有する。複数の第２基板５２は、側面１２ｄに沿って、第１配置領域２１と略平行な長尺状の第２配置領域２２を有する。複数の第１スイッチング素子６１は、第１配置領域２１内に側面１２ｃに沿って直線状に配置されている。複数の第２スイッチング素子６２は、第２配置領域２２内に側面１２ｄに沿って直線状に配置されている。
【００２０】
第１フィンユニット３１は、筐体の外表面の一面の一つである基台１２の背面１２ｂに配置されている。第１フィンユニット３１は、複数の第１スイッチング素子６１と熱交換する。第１フィンユニット３１は、複数の第１スイッチング素子６１に対応する位置に配置されている。第１フィンユニット３１は、複数のフィン３３を有する。複数のフィン３３は、互いに離間して背面１２ｂに立設している。複数のフィン３３の両端は、背面１２ｂの同一の第１辺である側面１２ｃに向かって延伸している。なお、第１フィンユニット３１は、少なくとも１つのフィン３３を有していればよい。第１フィンユニット３１の一端には、第１ファンユニット４１が配置されている。第１ファンユニット４１は、第１フィンユニット３１への熱交換媒体の流通を制御する。より具体的には、第１ファンユニット４１は、複数のフィン３３のそれぞれの間を、熱交換媒体として空気を流通させる。これにより、第１ファンユニット４１は、第１フィンユニット３１を冷却し、間接的に複数の第１スイッチング素子６１を冷却する。
【００２１】
第２フィンユニット３２は、基台１２の背面１２ｂに配置されている。第２フィンユニット３２は、複数の第２スイッチング素子６２と熱交換する。第２フィンユニット３２は、複数の第２スイッチング素子６２に対応する位置に配置されている。第２フィンユニット３２は、複数のフィン３４を有する。複数のフィン３４は、互いに離間して背面１２ｂに立設している。複数のフィン３４の両端は、背面１２ｂの第１辺と反対側の第２辺である側面１２ｄに向かって延伸している。なお、第２フィンユニット３２は、少なくとも１つのフィン３４を有していればよい。第２フィンユニット３２の一端には、第２ファンユニット４２が配置されている。第２ファンユニット４２は、第２フィンユニット３２への熱交換媒体の流通を制御する。より具体的には、第２ファンユニット４２は、複数のフィン３４のそれぞれの間を、熱交換媒体として空気を流通させる。これにより、第２ファンユニット４２は、第２フィンユニット３２を冷却し、間接的に複数の第２スイッチング素子６２を冷却する。
【００２２】
第１フィンユニット３１が有する複数のフィン３３は、背面１２ｂの面内方向に湾曲する曲線状部分を含む。複数のフィン３３は、背面１２ｂの面内方向に湾曲する略Ｕ字形状である。複数のフィン３３は、背面１２ｂの面内方向において、第１配置領域２１の外側から第１配置領域２１の長辺を横断して、第１配置領域２１の内側まで延伸し、かつ第１配置領域２１の内側から第１配置領域２１の長辺を横断して第１配置領域２１の外側まで延伸する。さらに言えば、複数のフィン３３のうち少なくとも１つのフィン３３は、側面１２ｃから側面１２ｄに向かって延伸することで、複数の第１スイッチング素子６１のうち少なくとも１つの第１スイッチング素子６１−１を横断し、かつ、側面１２ｄから側面１２ｃに向かって延伸することで、複数の第１スイッチング素子６１のうち少なくとも１つの他の第１スイッチング素子６１−２を横断する。
【００２３】
第２フィンユニット３２が有する複数のフィン３４は、背面１２ｂの面内方向に湾曲する曲線状部分を含む。複数のフィン３４、背面１２ｂの面内方向に湾曲する略Ｕ字形状である。そして、複数のフィン３４の略Ｕ字の開口部は、複数のフィン３３の略Ｕ字の開口部と反対側に配置されている。また、複数のフィン３４は、背面１２ｂの面内方向において、第２配置領域２２の外側から第２配置領域２２の長辺を横断して、第２配置領域２２の内側まで延伸し、かつ第２配置領域２２の内側から第２配置領域２２の長辺を横断して第２配置領域２２の外側まで延伸する。さらに言えば、第２フィンユニット３２が有する少なくとも１つのフィンは、背面１２ｂの面内方向において、第２配置領域２２の外側から第２配置領域２２の第１配置領域２１に対向している長辺と反対側の長辺を横断して、第２配置領域２２の内側まで延伸し、第２配置領域２２の内側から第２配置領域２２の第１配置領域２１に対向している長辺を横断して第２配置領域２２の外側まで延伸している。さらに、その少なくとも１つのフィンは、第２配置領域２２の外側から第２配置領域２２の第１配置領域２１に対向している長辺を横断して第２配置領域２２の内側まで延伸し、第２配置領域２２の内側から第２配置領域２２の反対側の長辺を横断して第２配置領域２２の外側まで延伸している。
【００２４】
複数のフィン３３および複数のフィン３４を上記のような形状にすることで、複数のフィン３３のうちの少なくとも１つのフィンまたは複数のフィン３４のうち少なくとも１つのフィンが、複数の第１スイッチング素子６１のうち少なくとも１つの第１スイッチング素子６１、または複数の第２スイッチング素子６２のうちの少なくとも１つの第２スイッチング素子６２を横断する。さらに、複数のフィン３３のうち少なくとも１つの他のフィンまたは複数のフィン３４のうち少なくとも１つの他のフィンが、複数の第１スイッチング素子６１のうち少なくとも１つの他の第１スイッチング素子６１または複数の第２スイッチング素子６２の少なくとも１つの他の第２スイッチング素子６２を横断する。つまり、複数のフィン３３または複数のフィン３４は、直線状に配置された複数の第１スイッチング素子６１または複数の第２スイッチング素子６２に対して分散して配置されている。よって、複数のフィン３３または複数のフィン３４のそれぞれの冷却効率を向上させることができる。
【００２５】
また、複数のフィン３３または複数のフィン３４を曲線状にすることで、基台１２の長手方向の長さよりも複数のフィン３３または複数のフィン３４の少なくとも１つのフィンの長さを長くできる。これにより、基台１２を含む筐体の小型化に伴い、複数のフィンの長さが短くなることで複数のフィンの放熱面積が小さくなり、複数のフィンの冷却効率が低下することを抑制できる。
【００２６】
また、第１フィンユニット３１は、第１フィン３３ａと、第１フィン３３ａより側面１２ｃ側に第１フィン３３ａに隣接して配置されている第２フィン３３ｂと、第２フィン３３ｂより側面１２ｃ側に第２フィン３３ｂに隣接して配置されている第３フィン３３ｃとを有する。第２フィン３３ｂと第３フィン３３ｃとの間隔と、第１フィン３３ａと第２フィン３３ｂとの間隔とは同一でもよい。また、第２フィン３３ｂと第３フィン３３ｃとの間隔は、第１フィン３３ａと第２フィン３３ｂとの間隔より広くてもよい。第３フィン３３ｃは、第１フィン３３ａより曲率が大きい。そこで、第２フィン３３ｂと第３フィン３３ｃとの間隔を、第１フィン３３ａと第２フィン３３ｂとの間隔より広くすることで、第２フィン３３ｂと第３フィン３３ｃとの間を空気が流通しやすくなる。なお、第２フィンユニット３２が有する複数のフィン３４のそれぞれの間隔は、第１フィンユニット３１が有する複数のフィン３３のそれぞれの間隔と同様に、等間隔でもよいし、異なる間隔でもよい。
【００２７】
さらに、上記の実施形態では、複数のフィン３３および複数のフィン３４の両端は、基台１２のそれぞれの側面１２ｃおよび側面１２ｄまで延伸している例について説明した。しかし、複数のフィン３３および複数のフィン３４の両端は、基台１２のそれぞれの側面１２ｃおよび側面１２ｄまで達していなくてもよい。例えば、複数のフィン３３および複数のフィン３４の両端は、基台１２の縁部まで延伸せずに、基台１２の内側で切れていてもよい。また、複数のフィン３３および複数のフィン３４のうち少なくとも１つフィンは、基台１２の背面１２ｂの上辺または下辺に向かって延伸していてもよい。さらに、複数のフィン３３または複数のフィン３４は、第１配置領域２１または第２配置領域２１の長手方向に沿って背面１２ｂの面内方向において波状に湾曲した形状でもよい。
【００２８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１２  基台
１４  上蓋
２１  第１配置領域
２２  第２配置領域
３１  第１フィンユニット
３２  第２フィンユニット
３３，３４  フィン
４１  第１ファンユニット
４２  第２ファンユニット
６１  スイッチング素子
６２  スイッチング素子
１００  パワーコンディショナ
【図１】
2013191774.tif 000003
【図２】
2013191774.tif 000004
【図３】
2013191774.tif 000005