(57)【要約】【課題】比熱容量の小さい空気を冷媒とする電気機器において、同一平面上を一方方向に冷媒が流れることで空気の顕熱上昇が生じ、吸気口から排気口に向けて冷却能力に分布が生じることで部品レイアウトに制約が発生する課題に対し、冷却性能の均一化、部品レイアウト自由度向上、冷媒流路の圧力損失低減が可能な冷媒流路付き電気機器を提供する。【解決手段】冷媒流路付き電気機器において、電気部品などの発熱体が取り付けられた第１の冷却面に対し、仕切り板により冷媒入口側と冷媒出口側に分離された冷媒流路が第１の冷却面と同一方向に積み重なる構成をもち、冷媒入口側と冷媒出口側の接続部に設置されたファンによって冷媒流れを折り返し、第１の冷却面から冷媒入口側及び冷媒出口側の冷媒流路を遮るように冷却フィンを設置することで、第１の冷却面の冷却性能の分布を抑制する。【選択図】      図２
2017188570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品が取り付けられた第１の冷却面をもつ筐体と、
前記筐体に取付けられ、前記筐体とともに、前記電気部品を冷却する冷媒を流す冷媒流路を形成する流路カバーと、
前記冷媒流路内に設けられ、前記冷媒流路を、冷媒入口を有する入口側冷媒流路と冷媒出口を有する出口側冷媒流路に分割する仕切り板と、
前記入口側冷媒流路及び前記出口側冷媒流路の接続部に設置されたファンと、
前記第１の冷却面に設けられ、前記冷媒を冷却する冷却フィンと、
を備え、
前記第１の冷却面に対して、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の少なくとも一部が共に同一方向に積み重なっており、
前記冷却フィンの少なくとも一部が、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の両方を遮るように設置されていることを特徴とする冷媒流路付き電気機器。
【請求項２】
前記仕切り板により、
前記冷媒流路の一部で、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の一部が、前記第１の冷却面に対し同一方向に積み重なるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒流路付き電気機器。
【請求項３】
前記冷媒の流れ方向と直交する前記冷媒流路の流路断面の、前記第１の冷却面に対して垂直な方向のサイズである流路高さが、前記仕切り板により、入口側冷媒流路と出口側冷媒流路で異なるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷媒流路付き電気機器。
【請求項４】
前記冷媒の流れ方向と直交する前記冷媒流路の流路断面の、前記第１の冷却面に対して垂直な方向に直交する方向のサイズである流路幅が、前記筐体により、前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路で異なるように設定され、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路の両方と同一方向に積み重なる前記第１の冷却面と、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路のうち、どちらか一方と同一方向に積み重なる第２の冷却面を持つことを特徴とする請求項１に記載の冷媒流路付き電気機器。
【請求項５】
前記筐体は、前記第１の冷却面に対し前記冷媒流路を挟んで対向する第３の冷却面を有し、
前記第３の冷却面に電気部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の冷媒流路付き電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気部品で発生する熱を冷却するための冷却器及びファンを有する電気機器の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器において、電気部品などの発熱体を冷却する場合、その多くが冷却器に取り付けられ、ポンプと液体冷媒を用いて冷却される。これら冷却専用のポンプを含む液体冷媒流路は、機器の搭載レイアウトを制限するため、一部製品では、ファンなどを用いた専用液体冷媒流路を持たない空冷式冷却器が必要とされている。
【０００３】
従来、例えば発熱性部品とその周辺の部品が実装された基板の上部に、発熱性部品と熱的に接続されたヒートスプレッダを備え、基板とヒートスプレッダで形成された冷媒流路、または、ヒートスプレッダ内に形成された冷媒流路にファンが設置された冷却構造がある。この構造は吸気口から排気口に向けて、同一平面上を一方方向に冷媒が流れる冷媒流路構成である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７３５５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、同一平面上を一方方向に冷媒が流れる冷却器では、空気の顕熱上昇により、吸気口から排気口に向けて空気温度が上昇することで冷却能力が低下し、冷却能力に分布が生じるために部品レイアウトに制約が発生するという課題がある。これは、水あるいは不凍液などの液体冷媒に比べて比熱容量の小さい空気を冷媒とする空冷式冷却器で特に顕著となる。
【０００６】
そこで、本発明は、気体冷媒を用いたファン内装空冷式冷却器をもつ電気機器において、冷却性能の均一化、搭載電気部品のレイアウト自由度向上、冷媒流路の圧力損失低減、および電気機器の小型化を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る冷媒流路付き電気機器は、
電気部品が取り付けられた第１の冷却面をもつ筐体と、
前記筐体に取付けられ、前記筐体とともに、前記電気部品を冷却する冷媒を流す冷媒流路を形成する流路カバーと、
前記冷媒流路内に設けられ、前記冷媒流路を、冷媒入口を有する入口側冷媒流路と冷媒出口を有する出口側冷媒流路に分割する仕切り板と、
前記入口側冷媒流路及び前記出口側冷媒流路の接続部に設置されたファンと、
前記第１の冷却面に設けられ、前記冷媒を冷却する冷却フィンと、
を備え、
前記第１の冷却面に対して、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の少なくとも一部が共に同一方向に積み重なっており、
前記冷却フィンの少なくとも一部が、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の両方を遮るように設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、冷媒出入口付近に設置された冷却フィンに、冷媒入口から取り込んだ低温冷媒が、冷却フィンの冷媒入口側に露出した部分に流れ、冷媒出口付近の発熱体より受熱し顕熱上昇した高温冷媒が、冷却フィンの冷媒出口側に露出した部分に流れることで、冷却フィン全体としては、低温側冷媒と高温側冷媒の中間温度の冷媒が流れた場合と同等の温度となる。また、冷媒入口側と冷媒出口側の接続部付近に設置された冷却フィンは、冷媒入口から上記接続部、すなわち中間地点まで、発熱体により顕熱上昇した冷媒が冷却フィンの冷媒入口側に露出した部分に流れ、ファンを通して折り返し、そのまま冷却フィンの冷媒出口側に露出した部分に流れるため、冷媒入口温度から冷媒出口温度の中間温度の冷媒が流れ、冷媒出入口付近の冷却フィンと同等の温度となる。これらの関係は、冷却フィンが設置された各場所で同様であり、冷却フィンが設置された第１の冷却面での冷却性能の均一性を確保でき、部品レイアウト自由度が向上することで電気機器の小型化が可能である。
【０００９】
さらに、冷媒流れ方向の折り返しにファンを使用することで、折り返し部の圧力損失が低減し、ファンの小型化あるいは冷却性能向上も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器を示す図１のΙ-Ι断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例１を示す図１のΙ-Ι断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例２を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例３を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例４を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例５を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例６を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例７を示す図１のΙ-Ι断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例８を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例９を示す図１のΙ-Ι断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例１０を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷媒流路の変形例１１を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷却フィンの変形例１を示す図１の流路カバーを除いた図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷却フィンの変形例２を示す図１の流路カバーを除いた図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷却フィンの変形例３を示す図１の流路カバーを除いた図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の冷却フィンの変形例４を示す図１の流路カバーを除いた図である。
【図１９】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の仕切り板構造の変形例１を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器の仕切り板構造の変形例２を示す図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる冷媒流路付電気機器を示すもので、図２、３はそれぞれ、図１の互いに異なる指定された線に沿って切断したときの断面図である。具体的には、図２は図１のΙ-Ι断面図、図３は図１のΙΙ-ΙΙ断面図である。なお、本発明で用いられる冷媒は気体冷媒である。
【００１２】
実施の形態１に係る冷媒流路付き電気機器は、筐体１の第１の冷却面９に設置された電気部品２と、電気部品２を筐体１の内部に内装するために取り付ける部品カバー３と、筐体１に設置され、筐体１とともに囲んだ領域に、電気部品２を冷却する冷媒を流す冷媒流路を形成する流路カバー４と、冷媒流路を、電気部品２が取り付けられた筐体１の第１の冷却面９に対して同一方向に積み重なるように分割する仕切り板５と、仕切り板５により分割された冷媒入口６ａを持つ入口側冷媒流路６と冷媒出口７ａを持つ出口側冷媒流路７の接続部に設置されたファン８と、第１の冷却面９に立設され、入口側冷媒流路６及び出口側冷媒流路７を貫通して設置される冷却フィン１０とで構成される。
【００１３】
電気部品２は、たとえば基板、ダイオードチップ、パワーモジュール、リアクトル、トランス、フィルター回路、バスバー、コネクタ、ハーネスなどにより構成される。
【００１４】
冷媒流路には、電気部品２を効率よく冷却するための冷却フィン１０が、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７を、冷媒の流れる主方向に沿って、各流路を分割し遮るように設置されている。なお、図２中の矢印Ａは、冷媒の流れ方向を示す。冷却フィン１０は、図３に示すように、第１の冷却面９より流路カバー４までのサイズを有することが望ましいが、圧力損失の調整、あるいは一部の第１の冷却面９の冷却能力に分布を持たせるなどの目的のために、図１３、１４に示すように、種々のサイズを取りえる。
【００１５】
ファン８は、形体により取り付け位置が異なるが、ファン８の吸気口、ファン８の排気口が、筐体１、あるいは冷却フィン１０によって塞がれないように設置されている。また、筐体１、仕切り板５、流路カバー４などにより、ファン８の吸気口は、入口側冷媒流路６側に、ファン８の排気口は、出口側冷媒流路７側に分離して設けられている。なお、ファン８は、筐体１、流路カバー４、仕切り板５の何れかにねじ止めなどにより固定される。
【００１６】
仕切り板５は、筐体１と別体で作られることが望ましいが、筐体１、冷却フィン１０などと一体成型で作られていてもよい。筐体１と仕切り板５が別体で作られる場合、仕切り板５には、冷却フィン１０を貫通させるための穴、および冷却フィン１０に仕切り板５をはめ込むことで仕切り板５を挟むように構成される入口側冷媒流路６、出口側冷媒流路７が形成される。また、この仕切り板５は、ねじ止め、カシメなどの種々の方法により筐体１に固定される。なお、仕切り板５は流路カバー４と一体成型で作られていてもよい。
【００１７】
筐体１は、冷却フィン１０と一体成型するために、ダイカストなどの金型鋳造法で成型されることが望ましいが、筐体１と冷却フィン１０を別体で成型した後、ねじ、ボルト、溶接、ろう付けなど、種々の方法により固定されてもよい。
【００１８】
このような構造によれば、第１の冷却面９に接続され、仕切り板５により分割された入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７を遮るように設置された冷却フィン１０に対し、冷却フィン１０の入口側冷媒流路６に露出した部分に、入口側冷媒すなわち低温側冷媒が流れ、冷却フィン１０の出口側冷媒流路７に露出した部分に出口側冷媒すなわち高温側冷媒が流れることで、冷却フィン１０全体が低温側冷媒と高温側冷媒の中間温度の冷媒が流れる状態と同等の影響を受け、第１の冷却面９の全面で均一な冷却性能を有することができ、第１の冷却面９上での電気部品２のレイアウト自由度が向上する。さらに、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７の接続部にファン８を配置することで、冷媒入口、もしくは冷媒出口にファン８を設置する構成に対し、折り返し部の圧力損失を低減することができ、ファン８の小型、低コスト化もしくは、風量増加による冷却性能の向上が可能となる。
【００１９】
ここで、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７は、図２、図４に示すように、どちらが第１の冷却面９側に配置されていてもよい。なお、図４中の矢印Ｂは、冷媒の流れ方向を示す。また、ファン８の種類などにより、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７は、種々の形体を取りえる。
【００２０】
実施の形態２．
図５、６、７、８、９は、本発明の実施の形態２に係る冷媒流路付き電気機器を示すものである。なお、実施の形態２は、仕切り板５の形状のみが実施の形態１と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。
【００２１】
実施の形態２は、仕切り板５によってファン８の吸気口側が入口側冷媒流路６に、ファン８の排気口側が出口側冷媒流路７に分離されている。また、仕切り板５を冷媒流路全面ではなく部分的に限定することで、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７が第１の冷却面９に対して同一方向に積み重なるように分割された部分と、積み重ならずに入口側冷媒流路６または出口側冷媒流路７のみが接するようにされている部分とで構成されている。
【００２２】
このような構成によれば、筐体１、あるいは冷却フィン１０の形状を変更せずに、仕切り板５の形状のみで冷媒流路の入口側冷媒流路６の形状、あるいは出口側冷媒流路７の形状を変更できる。
【００２３】
これらの冷媒流路形状変更に伴い、冷却フィン１０に流れる冷媒の温度、冷媒の流速が変化することで、冷媒流れ方向に沿って、第１の冷却面９を均一な冷却性能を有する第１の冷却面９と、冷却性能に分布を持たせた第１の冷却面９とに分割することができ、搭載する電気部品２の発熱量に大きく差がある場合でも、レイアウトが可能となる。
【００２４】
仕切り板５の形状により、搭載される電気部品２のうち、最も発熱量の大きい部品を冷媒入口付近の第１の冷却面９に配置し、その第１の冷却面９の下部には入口側冷媒流路６のみを配置し、その他の部品が配置される第１の冷却面９下部に、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７を配置する構成とすることで、発熱量が大きい一部の電気部品２が搭載される第１の冷却面９の領域のみ冷却性能を向上させ、その他の領域は均一な冷却性能を持つ第１の冷却面９に配置してもよい。
【００２５】
さらに、このように仕切り板５の形状のみで、冷媒流路の形状を変更できるため、電気機器設計後に、仕様変更などで電気部品２に係る各部品の発熱量が変更になった場合でも、筐体１を作り直すことなく、容易に冷却性能を調整することができる。ここで、冷媒流れ方向と直交する流路断面において、仕切り板面に垂直方向の冷媒流路のサイズを流路高さ、水平方向の冷媒流路のサイズを流路幅と呼ぶ（以下同様）。
【００２６】
また、図示しないが、仕切り板５は第１の冷却面９に対し、平行でなくても良い。
【００２７】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る冷媒流路付き電気機器を示すものである。なお、実施の形態３の冷媒流路付き電気機器は、仕切り板５の形状のみが実施の形態１と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。
【００２８】
実施の形態３では、仕切り板５の形状により、第１の冷却面９と仕切り板５との距離と、仕切り板５と流路カバー４との距離が場所によって異なるよう構成されている。
【００２９】
このような構成によれば、筐体１、あるいは冷却フィン１０の形状を変更せずに、仕切り板５の形状のみで、冷媒流路の入口側冷媒流路６の形状、出口側冷媒流路７の形状を変更できる。これらの冷媒流路の形状変更に伴い、冷却フィン１０に流れる冷媒の流速を調整することができ、第１の冷却面９全体ではなく、部分的に冷却性能を向上させることができる。すなわち、特定領域の冷却性能を向上させることができる。
【００３０】
発熱量の大きい電気部品２を冷媒流れに直交する方向に沿って第１の冷却面９に搭載し、第１の冷却面９側を入口側冷媒流路６、流路カバー４側を出口側冷媒流路７とし、仕切り板５の形状によって、冷媒流れに直交する方向に沿って、出口側冷媒流路７の断面積に対して、入口側冷媒流路６の断面積を小さくすることで、入口側冷媒流路６の低温冷媒の冷媒の流速を速くすることで、冷却フィン１０との熱伝達を向上させ、出口側冷媒流路７の断面積に対して入口側冷媒流路６の断面積が小さい冷媒流路に接する第１の冷却面９の冷却能力を向上させてもよい。
【００３１】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る冷媒流路付き電気機器を示すものである。なお、実施の形態４では、冷媒流路形状が実施の形態１の場合とは異なるため、異なる部分についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。
【００３２】
実施の形態４の冷媒流路付き電気機器は、第１の冷却面９と仕切り板５によって構成される冷媒流路と、仕切り板５と流路カバー４によって構成される冷媒流路の流路幅が異なる。すなわち、図１１に示すように、入口側冷媒流路６と出口側冷媒流路７が一方方向に積み重なる第１の冷却面９と、入口側冷媒流路６または出口側冷媒流路７のどちらか一方と一方方向に積み重なる第２の冷却面１１とで構成されている。
【００３３】
このような構成によれば、発熱密度の低い電気部品２を第２の冷却面１１に配置し、発熱密度の高い電気部品２を第１の冷却面９に配置することで、発熱密度の低い電気部品２が設置された第２の冷却面１１は、冷媒流れ方向に向かって冷媒の顕熱上昇の影響を受け冷却性能に分布を持つが、発熱密度の高い電気部品２が配置された第１の冷却面９は、低温冷媒と高温冷媒の双方が冷却フィン１０に流れ、かつそのどちらか一方が、流路断面積減少により冷媒流速が大きくなることで、冷却性能の向上かつ、冷却能力の分布の抑制をすることで電気部品２のレイアウト自由度が向上する。
【００３４】
また、第１の冷却面９と第２の冷却面１１の実装面の高さの違いを利用して、高さなどのサイズが違う電気部品２をそれぞれの面に搭載することで、レイアウト自由度を向上させることも可能となる。
【００３５】
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５に係る冷媒流路付き電気機器を示すものである。なお、実施の形態５では、電気部品２の第１の冷却面９、冷媒流路形状が実施の形態１と異なるため、異なる部分についてのみ説明し、他の部分については説明を省略する。
【００３６】
実施の形態５は、電気部品２を実装する筐体１の第１の冷却面９に加え、冷媒流路を挟んで対向する第３の冷却面１２にも電気部品２を実装されている。
【００３７】
このような構成によれば、電気部品２を第１の冷却面９のみならず、第３の冷却面１２にも実装することが出来るため、高密度な実装が可能となり、電気機器の小型化などが可能となる。
【００３８】
冷却フィンは、第１の冷却面９と第３の冷却面１２の双方に接続されていることが望ましいが、発熱密度が高い電気部品２が実装された第１の冷却面９のみに冷却フィン１０が設けられ、冷却フィン１０を必要としない発熱密度が低い電気部品２をフィンが接続されていない第３の第１の冷却面９に搭載してもよい。
【００３９】
以上、本発明の各実施の形態について順に説明したが、各図は、各実施の形態に係る冷媒流路付き電気機器の一例を示したものであり、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【００４０】
例えば、各図中の冷却フィン１０はストレートで図示したが、図１５、１６、１７、１８に示すように、ピンフィン、オフセットフィン、ウェーブフィンなどは、種々の形状をとりえる。
【００４１】
また、流路の入口、出口は、各図中では、同一平面で図示したが、それぞれが異なる面に配置されていてもよい。
【００４２】
また、仕切り板５は、冷却フィン１０形状に対してクリアランスを設けた形状、あるいは冷却フィン１０が先端に向けて細くなる形状を持つことで、仕切り板５の位置決め機構を持つ構成、あるいは図１９、２０に示すように、冷却フィン１０が段付き形状を持つことで、仕切り板５の位置決め機構と冷却フィン１０と仕切り板５の接触面積の増加による空気抜け防止機構を兼ねる構成など、種々の形状を取りえる。
【００４３】
さらに、各図で図示した流路カバー４は板状であるが、升状のカバーになっていてもよい。また、筐体１は、図３に示した断面において、電気部品２側の部品カバー３として升状の部品カバー３としたが、例えば筐体１の壁面を電気部品２の高さ以上とし、板状の部品カバー３を取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  筐体、２  電気部品、３  部品カバー、４  流路カバー、５  仕切り板、６  入口側冷媒流路、６ａ  冷媒入口、７  出口側冷媒流路、７ａ  冷媒出口、８  ファン、９  第１の冷却面、１０  冷却フィン、１１  第２の冷却面、１２  第３の冷却面
【図１】
2017188570.tif 000003
【図２】
2017188570.tif 000004
【図３】
2017188570.tif 000005
【図４】
2017188570.tif 000006
【図５】
2017188570.tif 000007
【図６】
2017188570.tif 000008
【図７】
2017188570.tif 000009
【図８】
2017188570.tif 000010
【図９】
2017188570.tif 000011
【図１０】
2017188570.tif 000012
【図１１】
2017188570.tif 000013
【図１２】
2017188570.tif 000014
【図１３】
2017188570.tif 000015
【図１４】
2017188570.tif 000016
【図１５】
2017188570.tif 000017
【図１６】
2017188570.tif 000018
【図１７】
2017188570.tif 000019
【図１８】
2017188570.tif 000020
【図１９】
2017188570.tif 000021
【図２０】
2017188570.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品が取り付けられた第１の冷却面をもつ筐体と、
前記筐体に取付けられ、前記筐体とともに、前記電気部品を冷却する冷媒を流す冷媒流路を形成する流路カバーと、
前記冷媒流路内に設けられ、前記冷媒流路を、冷媒入口を有する入口側冷媒流路と冷媒出口を有する出口側冷媒流路に分割する仕切り板と、
前記入口側冷媒流路及び前記出口側冷媒流路の接続部に設置されるとともに、前記仕切り板により、吸気口側が前記入口側冷媒流路に、排気口側が出口側冷媒流路に分離されたファンと、
前記第１の冷却面に立設され、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路を貫通して設置された冷却フィンと、
を備え、
前記冷却フィンの少なくとも一部が、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の両方を遮るように設置され、
前記仕切り板を前記冷媒流路の一部に限定して設けることにより、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路が、前記第１の冷却面に対し、同一方向に積み重なるように分割された部分と、積み重ならずに前記入口側冷媒流路または前記出口側冷媒流路のみが接するようにされている部分とで構成されていることを特徴とする冷媒流路付き電気機器。
【請求項２】
前記冷媒の流れ方向と直交する前記冷媒流路の流路断面の、前記第１の冷却面に対して垂直な方向のサイズである流路高さが、前記仕切り板により、入口側冷媒流路と出口側冷媒流路で異なるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒流路付き電気機器。
【請求項３】
前記冷媒の流れ方向と直交する前記冷媒流路の流路断面の、前記第１の冷却面に対して垂直な方向に直交する方向のサイズである流路幅が、前記筐体により、前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路で異なるように設定され、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路の両方と同一方向に積み重なる前記第１の冷却面と、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路のうち、どちらか一方と同一方向に積み重なる第２の冷却面を持つことを特徴とする請求項１に記載の冷媒流路付き電気機器。
【請求項４】
前記筐体は、前記第１の冷却面に対し前記冷媒流路を挟んで対向する第３の冷却面を有し、
前記第３の冷却面に電気部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷媒流路付き電気機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る冷媒流路付き電気機器は、
電気部品が取り付けられた第１の冷却面をもつ筐体と、
前記筐体に取付けられ、前記筐体とともに、前記電気部品を冷却する冷媒を流す冷媒流路を形成する流路カバーと、
前記冷媒流路内に設けられ、前記冷媒流路を、冷媒入口を有する入口側冷媒流路と冷媒出口を有する出口側冷媒流路に分割する仕切り板と、
前記入口側冷媒流路及び前記出口側冷媒流路の接続部に設置されるとともに、前記仕切り板により、吸気口側が前記入口側冷媒流路に、排気口側が出口側冷媒流路に分離されたファンと、
前記第１の冷却面に立設され、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路を貫通して設置された冷却フィンと、
を備え、
前記冷却フィンの少なくとも一部が、前記入口側冷媒流路および前記出口側冷媒流路の両方を遮るように設置され、
前記仕切り板を前記冷媒流路の一部に限定して設けることにより、
前記入口側冷媒流路と前記出口側冷媒流路が、前記第１の冷却面に対し、同一方向に積み重なるように分割された部分と、積み重ならずに前記入口側冷媒流路または前記出口側冷媒流路のみが接するようにされている部分とで構成されていることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明によれば、冷媒出入口付近に設置された冷却フィンに、冷媒入口から取り込んだ低温冷媒が、冷却フィンの冷媒入口側に露出した部分に流れ、冷媒出口付近の発熱体より受熱し顕熱上昇した高温冷媒が、冷却フィンの冷媒出口側に露出した部分に流れることで、冷却フィン全体としては、低温側冷媒と高温側冷媒の中間温度の冷媒が流れた場合と同等の温度となる。また、冷媒入口側と冷媒出口側の接続部付近に設置された冷却フィンは、冷媒入口から上記接続部、すなわち中間地点まで、発熱体により顕熱上昇した冷媒が冷却フィンの冷媒入口側に露出した部分に流れ、ファンを通して折り返し、そのまま冷却フィンの冷媒出口側に露出した部分に流れるため、冷媒入口温度から冷媒出口温度の中間温度の冷媒が流れ、冷媒出入口付近の冷却フィンと同等の温度となる。これらの関係は、冷却フィンが設置された各場所で同様であり、冷却フィンが設置された第１の冷却面での
冷却性能の均一性を確保でき、部品レイアウト自由度が向上することで電気機器の小型化が可能である。また、仕切り板の形状のみで冷媒流路の形状を変更でき、この変更に伴い冷却フィンに流れる冷媒の温度、流速が変化することにより、冷媒流れ方向に沿って、第１の冷却面を、均一な冷却性能を有する部分と、冷却性能に分布を持たせた部分とに分割することができ、搭載する電気部品の発熱量に大きく差がある場合でも、レイアウトが可能となる。