JP2014204606A - 電力変換装置および冷却フィン - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却能力を向上させることにより、装置の小型化を実現した電力変換装置および冷却フィンを提供する。
【解決手段】パワー半導体と、前記パワー半導体の熱を放熱する冷却フィンと、前記冷却フィンに空気を流通させる電動ファンと、前記電動ファンからの空気を通す複数の平板と、を備え、前記複数の平板のうち一部の平板にスリットが設けられたことを特徴とする。該スリットが設けられた平板の前記電動ファン側の端部は前記電動ファン側に曲がっていることを特徴とする。
【選択図】 図4
【解決手段】パワー半導体と、前記パワー半導体の熱を放熱する冷却フィンと、前記冷却フィンに空気を流通させる電動ファンと、前記電動ファンからの空気を通す複数の平板と、を備え、前記複数の平板のうち一部の平板にスリットが設けられたことを特徴とする。該スリットが設けられた平板の前記電動ファン側の端部は前記電動ファン側に曲がっていることを特徴とする。
【選択図】 図4
Description
本発明は、電力変換装置および冷却フィンに関する。
電力変換装置であるインバータは、産業界をはじめ家電製品にも電動機の速度制御装置として多く採用されている。電力変換装置において、パワー半導体(例えば、IGBT等)の冷却は必須である。一般に、電力変換装置には、通常動作限界温度が決まっているIGBTなどの電力変換用のパワー半導体が用いられている。これは、パワー半導体は電力変換時の電気的損失により発熱し、パワー半導体の動作限界温度を超えてもなお発熱したままにすれば、そのパワー半導体は動作しなくなる虞がある。そのため、電力変換装置においては、このパワー半導体を冷却する構造を採用する必要がある。すなわち、冷却フィンと電動ファンとを備え、発熱体たるパワー半導体からの熱を冷却フィンに熱伝導させ、電動ファンによって冷却フィンに空気を送って熱交換させ、空冷方式によって放熱させている。
冷却フィンに電動ファンを用いて、強制空冷にて冷却を行われることは、一般的に行われている。しかしながら、電動ファンは、回転方向により、風が冷却フィンに流れやすい場所と流れづらい場所が発生し易い。風の流れが場所により異なると、冷却フィンに温度差が発生し、冷却フィンの効率が低下してしまう。このため、電動ファンと冷却フィンの間に整流板を設けたり、チャンバーを設けたりして、空気の流れを均一にし、冷却フィンの温度を均一化する必要がある。
パワー半導体からの熱を空冷する方法の一つとして、電力変換装置内の空気を吸い込んで外部に吐き出すことにより空冷を行うPULL方式がある。電動ファンをPULL方式(装置内の空気を吐き出す方向)で使用することで、冷却フィンに流れる風が平均的になり易くすることができる。
また、パワー半導体からの熱を空冷する別の方法として、外部の冷気を吸い込んで電力変換装置内に吐き出すPUSH方式がある。PUSH方式では、冷気を吸い込むため、冷却ファンの寿命が改善される。例えば特許文献1の段落「0017」には、「図7はアルミダイカストにより一体整形したインバータ装置の冷却装置部分の配置を示す斜視図である。アルミダイカストによる一体整形にてフィン部を作ることによって、1個のファンを使用し、小形で安価な冷却フィンをもったインバータ装置とすることができる」ことが開示されている。
空冷方法としてPULL方式(電力変換装置内の空気を外部に吐き出す方向)を用いた場合、冷却フィンに流れる風が平均的になり易くなるという効果はあるが、装置内の空気を吸い込むため、一緒に装置内の熱も吸い込み、電動ファンの周囲の温度を高くしてしまうことから、電動ファン寿命が短くなるという問題がある。
また、先行技術文献に示した特許文献1の冷却方式(PUSH方式)では、電力変換装置外部の冷気を吸い込むため、冷却ファンの寿命は改善されるが、軸流ファン3が冷却フィン1の部品取付け面7に対し直角方向に取付けられるため、冷却フィンの側端のリブ6の高さが前記軸流ファンの寸法以下にすることはできないという課題がある。
すなわち、冷却フィンのリブの高さが前記軸流ファンの寸法により決定されるため、冷却フィンの小型化(冷却フィンの奥行き寸法を小さくする)ができず、しいてはインバータ装置の奥行き寸法も小さくすることができないため、インバータ装置を小型化することができないという問題があった。
本発明は、上記従来の課題にかんがみ、小型化を実現し、かつ、冷却能力を向上した電力変換装置および冷却フィンを提供するものである。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、パワー半導体と、前記パワー半導体の熱を放熱する冷却フィンと、前記冷却フィンに空気を流通させる電動ファンと、前記電動ファンからの空気を通す複数の平板と、を備え、前記複数の平板のうち一部の平板にスリットが設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却フィン全体の温度を均一化することにより放熱効率を向上させて装置を小型化することができる。
以下図面を用いて本発明について説明する。なお、各図における共通の構成については同一の参照番号を付してある。また、本発明は図示例に限定されるものではない。
本発明による電力変換装置の実施例1における形態を以下に図を用いて説明する。
図1は、本発明に係る電力変換装置を設置した際の斜視図である。
図1に記載の電力変換装置は、アルミ製の冷却フィン1と本体カバー2と表面カバー3を備えて構成されており、本体カバー2の内側には、電子部品を実装した基板や主回路を構成する部品が配置されている。
図1は、本発明に係る電力変換装置を設置した際の斜視図である。
図1に記載の電力変換装置は、アルミ製の冷却フィン1と本体カバー2と表面カバー3を備えて構成されており、本体カバー2の内側には、電子部品を実装した基板や主回路を構成する部品が配置されている。
通常、電力変換装置を使用する際は、図1の電力変換装置の冷却フィン1側を壁に設置するように配置して使用する。本実施例では、壁に設置する側(冷却フィン1側)を背面、背面と対向する表面カバー3側を前面、表面カバー3面に対して右側の側面を右側面(図1で見えている方の側面)、表面カバー3面に対して左側の側面を左側面(図1で見えていない方の側面)と呼ぶ。
図2は、本発明に係る冷却フィンにパワー半導体を実装した図である。これは、図1の電力変換装置において壁に設置された背面側の冷却フィン1の部分を取り出した図である。
冷却フィン1の表面(部品実装面)上にパワー半導体4が実装され、電動ファンの回転による空気(風)が効率良く平行平板(フィン)に流れるように、冷却フィン1の背面には例えば樹脂製あるいは金属製の裏板5が取付けられている。平行平板(フィン)については後述する。
パワー半導体4で発生した熱が冷却フィン1に熱伝導され、電動ファンによって冷却フィン1に空気を送って熱交換させ、空冷方式によって放熱する構造である。
図3は、本発明に係る冷却フィン(図2)の背面図である。
冷却フィン1の枠の中に電動ファン6が設けられており、電動ファン6を覆うように裏板5が取付けられている。
冷却フィン1の枠の中に電動ファン6が設けられており、電動ファン6を覆うように裏板5が取付けられている。
図4は、本発明に係る冷却フィン(図3)の第一の実施形態の斜視図である。図3に示した冷却フィン1の背面側に配置されている裏板5を取り外した状態である。
電動ファン6は、冷却フィン1の下部の略中央に設けられている。図4に示された側を冷却フィン1の前面(電力変換装置の使用状態においては背面)とすると、この電動ファン6は冷却フィン1の前面からみて時計回りに回転し、電力変換装置外部からの冷気を吸い込み、平行平板に対して風を送るように構成されている。
冷却フィン1に対して複数の平行平板7、11が略平行に、かつ、前記電動ファンからの風が該複数の平板の間を通るような向きに配置されている。
冷却フィン1の前面から見た場合、電動ファン6の左上側には複数の平行平板(フィン)7が設けられている。複数の平行平板7は、電力変換装置の使用状態において鉛直たて方向に、電動ファン6の形状に沿った長さに形成されている。
冷却フィン1の前面から見た場合、電動ファン6の右上側には、切り欠き(スリット)8を持つ複数の平行平板(フィン)11が設けられており、平行平板(フィン)7と同様に、電力変換装置の使用状態において鉛直たて方向に、電動ファン6の形状に沿った長さに形成されている。冷却フィン1の前面に対して電動ファン6の右上側の複数の平行平板11がスリット8付きである点が、本願発明の特徴の一つである。
電動ファン6は時計回りに回転するため、電動ファン6の左上側の平行平板7方向に対しては風が押し込められやすいのに対して、電動ファン6の右上側の平行平板11方向に対しては風が入っていきにくい。そのため、右上側の平行平板11は左上側の平行平板7よりも放熱されにくい傾向がある。そこで、右上側の平行平板11にスリット8を設けることで、電動ファン6からの風が複数の平行平板11に対して平行方向(鉛直たて方向)に通るのみでなく、各平行平板11のスリット8の間を抜けていくことができる。よって、スリット8のある平行平板11を設けることで、風の流れを良くし、放熱性能を上げることができる。これにより、元々風の流れの良い左上側の平行平板7と比較して同等の風の流れを右上側の平行平板11でも実現することができ、冷却フィン全体を見たときに全体において平均的な風の流れを実現することができる。
また、右上側の平行平板11の持つスリット8部分に風がぶつかることで乱流が発生し、これによっても放熱性能を上げることができる。これらの理由により、右上側の平行平板11をスリット8付きにすることで、電力変換装置を均一に冷却し、冷却フィンの温度を均一化することが可能となる。
つまり、電動ファン6の右上側の平行平板(フィン)に切り欠き(スリット部)を設ける目的は、平行平板11の管路抵抗を下げ平行平板11の右側にも風を流れ易くすると同時に、平行平板11の切り欠き部分の下の部分に平板を残すことで、熱放熱を実現するためである。
ここで、右上側の平行平板11の切り欠き8の幅(鉛直たて方向の長さ)をHとする。
ここで、右上側の平行平板11の切り欠き8の幅(鉛直たて方向の長さ)をHとする。
また、平行平板11の電動ファン6側の端部にはガイド(曲げ部)10が形成されている点が本願発明の特徴の一つである。このガイド10は、電力変換装置の設置状態における鉛直方向に対して電力ファン6寄りに曲がって形成されている。
風が入っていきにくい電動ファン6の右上側の平行平板11の電動ファン6側の端部にガイド10を設けることにより、電動ファン6からの風が電動ファン6の右上側の平行平板11方向に流れやすくなり、電動ファン6の右上側の平行平板11側の風の流れを良くし、放熱性能を上げることができる。これにより、元々風の流れの良い左上側の平行平板7と比較して同等の風の流れを右上側の平行平板11でも実現することができ、冷却フィン全体を見たときに全体において平均的な風の流れを実現することができる。 尚、図4に示す切り欠き8は、平行平板11の一部を除くように形成されているが、取り除かれた部分の形状は正方形や三角には限らず、どのような形状であってもよい。例えば台形や丸型であっても、電動ファン6の右上側の平行平板11側の風の流れを良くし、放熱性能を上げることができるという同様の効果を奏することができる。
また、図4に示す切り欠き8は平行平板11の一部を除くように形成されているが、冷却フィン1の下まで完全に取り除かれた平行平板11であってもよい。この場合は、一部を残してスリット8が形成されている場合よりもさらに風の流れが良くなるので、さらに放熱効率を上げることができるという効果を奏する。
図4では中心より右までがスリットなしの平行平板7にて構成されているが、スリットなしの平行平板7とスリット8ありの平行平板11との割合は、電動ファン6による風の押し込み方によって、冷却フィン1での放熱効率が略均一になるように決めればよい。
図5は、本発明に係る冷却フィン(図4)の第一の実施形態の正面図であり、図4における空気の流れを説明する図である。 電動ファン6は、例えばシロッコファン(多翼送風ファン)であり、時計廻りに回転している状態で、矢印9は電動ファン6の回転に伴い空気(風)が流れる向きを示している。尚、ここではシロッコファンを示しているが、電動ファン6はシロッコファンには限定されず、回転ファンであれば何でも良い。
従来のように切り欠きなしの平行平板を電動ファンに対して左右同じように配置した場合を考える(図示せず)。上述のとおり、電動ファン6の回転方向を時計回りとした場合、電動ファン6の鉛直方向中心軸から左側に配置された平行平板(フィン)7に対しては下方向から上方向へと風が流れるのに対して、電動ファン6の鉛直方向中心軸から右側に配置された平行平板(フィン)11に対しては上方向から下方向へと風が流れる。
そこで、冷却フィンの右側の平行平板(フィン)11の入口にガイド(曲げ部)10を設けることにより、風が当該ガイドに当たり、下流側に逃げることなく、当該ガイドに沿って右側の平行平板(フィン)の下流から上流に向けて流れるようになる。
しかし、矢印9の空気(風)の流れる向きを見れば分かるように、冷却フィンの中心から左側の平行平板(フィン)には電動ファンの回転により電動ファン6から平行平板7の上方に向かって風が押込まれるが、電動ファン6の右側においては、風の流れが右下向きであることから、右側の平行平板(フィン)11には風が押込まれ難い状態にある。
このためさらに、右側の平行平板(フィン)に切り欠き(スリット部)を設けることにより、管路抵抗を下げ平行平板の右側にも風を流れ易くすることができる。
ここで、管路抵抗を下げるための前記スリット8は、管路抵抗を下げることが目的であるため、上述のとおり、平行平板(フィン)の根元までスリットを切る必要はないが、根元まで切ってもよい。
さらに、管路抵抗を下げるための平行平板(フィン)左側の形状は、一般的なピンフィンのような形状であってもよい。
本発明による電力変換装置の実施例2における形態を以下に図6を用いて説明する。
図6は、本発明に係る冷却フィンの第2の実施形態を示す図である。図6(a)は斜視図、図8(b)は正面図である。冷却フィン1前面に対して左側の各平行平板(フィン)7の間隔L1に対して、右側の各平行平板(フィン)11の間隔L2を広げた(L2>L1)点を特徴の一つとする。左右の平行平板7、11の平板間間隔を変えることで、左側の各平行平板(フィン)7に比べて右側の各平行平板(フィン)11間の管路抵抗が小さくなる。空気(風)は抵抗(管路抵抗)の小さい空間を流れやすいため、平行平板(フィン)7に比べて平行平板11に風が流れやすくなり、放熱効率を上げることができるため、冷却フィン1全体で均一になるような放熱が可能となる。
図6は、本発明に係る冷却フィンの第2の実施形態を示す図である。図6(a)は斜視図、図8(b)は正面図である。冷却フィン1前面に対して左側の各平行平板(フィン)7の間隔L1に対して、右側の各平行平板(フィン)11の間隔L2を広げた(L2>L1)点を特徴の一つとする。左右の平行平板7、11の平板間間隔を変えることで、左側の各平行平板(フィン)7に比べて右側の各平行平板(フィン)11間の管路抵抗が小さくなる。空気(風)は抵抗(管路抵抗)の小さい空間を流れやすいため、平行平板(フィン)7に比べて平行平板11に風が流れやすくなり、放熱効率を上げることができるため、冷却フィン1全体で均一になるような放熱が可能となる。
また、右側の各平行平板(フィン)11間の管路抵抗を小さくすることにより、冷却フィン1の各フィン間に平均的に風が流れるようにすることができ、従来に比べて小型で安価な冷却フィンを得ることができる。
本発明による電力変換装置の実施例3における形態を以下に図7を用いて説明する。
図7は、本発明に係る冷却フィンの第3の実施形態を示す図である。
図7は、本発明に係る冷却フィンの第3の実施形態を示す図である。
冷却フィン1の左側の各平行平板(フィン)7の厚みt1に対して、管路抵抗の大きい右側の各平行平板(フィン)11の厚みt2を厚くして(t2>t1)、左側の各平行平板(フィン)11よりも右側の各平行平板(フィン)11への熱伝導効果を大きくした点を特徴の一つとする。
厚みの厚い平行平板11の方が熱伝導率が高く熱が逃げやすいので、電動ファン6からの熱が押し込まれにくい右側の平行平板11の熱伝導率を左側の平行平板7の熱伝導率に対して上げることで、冷却フィン1内部の熱を均一にすることができる。
このようにすることにより、冷却フィン全体の温度を均一化することができる。
このようにすることにより、冷却フィン全体の温度を均一化することができる。
本発明による電力変換装置の実施例4における形態を以下に図8を用いて説明する。
図8は、本発明に係る冷却フィンの第4の実施形態を示す図である。
図8は、本発明に係る冷却フィンの第4の実施形態を示す図である。
冷却フィン1の右側の各平行平板(フィン)11に設けられた切り欠き(スリット)部分の幅(長さ)Hが各平行平板11によって異なる点を特徴の一つとする。図8では、右側の平行平板11が一つおきにスリット部分の幅Hが異なるように構成されている(H1>H2)。この構成によれば、風の流れが複雑になるので風と並行平板の接触時間が長くなり、伝熱効率が良くなる。
本発明による電力変換装置の実施例5における形態を以下に図9を用いて説明する。
図9は、本発明に係る冷却フィンの第5の実施形態を示す図である。冷却フィン1の右側の各平行平板(フィン)11に設けられた切り欠き(スリット)8部分を互い違いに配置した点を特徴の一つとする。この構成によれば、風の流れが複雑になるので風と並行平板の接触時間が長くなり、伝熱効率が良くなる。
図9は、本発明に係る冷却フィンの第5の実施形態を示す図である。冷却フィン1の右側の各平行平板(フィン)11に設けられた切り欠き(スリット)8部分を互い違いに配置した点を特徴の一つとする。この構成によれば、風の流れが複雑になるので風と並行平板の接触時間が長くなり、伝熱効率が良くなる。
本発明による電力変換装置の実施例6における形態を以下に図10を用いて説明する。 図10は、本発明に係る冷却フィンの第6の実施形態を示す図である。図4と異なる点は、電動ファン6の右上側の平行平板がスリットを有さない点である。図4と比べてスリットを有さないため、スリット分による放熱効率の向上は見込めないが、ガイド10部分により電動ファン6から電動ファン6の右上側の平行平板に対する風が流れやすくなることにより冷却フィン1の右半分での放熱効率の向上が見込める。
ここで、図10に示した第6の実施形態と図4に示した第一の実施形態とについて行ったシミュレーション結果を図11と図12にそれぞれ示す。
図11は図10に示した実施例6(スリット8無し、ガイド10あり)について行ったシミュレーション結果である。図11の平行平板11’に対応する箇所にスリット形状が示されているが、これはシミュレーションソフトの関係で描かれた印にすぎず、実際のシミュレーションではスリットの無い平行平板が配置されているという条件でシミュレーションが行われた。
また、図12は図4に示した実施例1(スリット8あり、ガイド10あり)について行ったシミュレーション結果である。こちらについては図12に示したとおりのスリット形状の平行平板11’を条件としてシミュレーションが行われた。
図11と図12とを比べると、スリットありの条件でシミュレーションを行った図12の方がスリット無しの図11よりも平行平板11’において風の流れが多くなっていることが分かる。また、電動ファン6からの風が複数の平行平板11’に対して平行方向(鉛直たて方向)に通るのみでなく、各平行平板11’のスリット8の間を抜けていく状態がわかる。
このことから、右上側の平行平板11’の持つスリット8部分に風がぶつかることで乱流が発生し、これによっても放熱性能を上げることができる。
これにより、スリット8を有する平行平板11’を用いた場合の方が、風の流速が早く、放熱効率を向上させることができることが分かる。
このことから、右上側の平行平板11’の持つスリット8部分に風がぶつかることで乱流が発生し、これによっても放熱性能を上げることができる。
これにより、スリット8を有する平行平板11’を用いた場合の方が、風の流速が早く、放熱効率を向上させることができることが分かる。
本発明による電力変換装置の実施例7における形態を以下に図13を用いて説明する。
図13は、本発明に係る冷却フィンの第7の実施形態を示す図である。電動ファン6が冷却フィン1の前面に対して左下側に設けられた点を特徴の一つとする。
図13は、本発明に係る冷却フィンの第7の実施形態を示す図である。電動ファン6が冷却フィン1の前面に対して左下側に設けられた点を特徴の一つとする。
図2で示したパワー半導体4にはパワー半導体チップ(図示せず)が搭載されている。パワー半導体4の右側内部には逆変換器を構成する複数個のスイッチング素子としてIGBTチップが搭載されており、左側内部には順変換器を構成する複数個の整流ダイオードチップが搭載されている。当然、チップの発生する損失は、IGBTチップの方が、整流ダイオードチップよりはるかに大きい。すなわち、発生損失が大きいチップ側に空気(風)を勢い良くかつ沢山流すことが冷却効率の面で有効である。
図13は、冷却フィン1の背面図であり、背面から見てパワー半導体4の左側内部に逆変換器を構成する複数個のIGBTチップが搭載されており、右側内部に複数個の整流ダイオードチップが搭載されている。すなわち、パワー半導体チップの搭載位置を鑑み、発生損失の大きいチップ(例えば、IGBTチップ)が搭載された箇所、つまり本実施例では、電動ファン6を、冷却フィン1の下部の管路抵抗の小さい左側に設けることで、放熱効率を高めることが可能である。
本発明による電力変換装置の実施例8における形態を以下に図14を用いて説明する。 図14は、本発明に係る冷却フィンの第8の実施形態を示す図である。平行平板7と平行平板11の高さが異なる点を特徴の一つとする。図14に示した平行平板7、11の断面図の通り、平行平板7の高さが平行平板11の高さよりも低いことが分かる。
電動ファン6からの風が流れにくい右上側の平行平板11の高さを左上側の平行平板7よりも高くすることで、管路抵抗が上がり風が通りにくくなる一方、風がぶつかる平行平板11の表面積が増えることにより放熱効率を向上させることができるという効果がある。
本発明による電力変換装置の実施例9における形態を以下に図15を用いて説明する。 図15は、本発明に係る冷却フィンの第9の実施形態を示す図である。本実施例は電動ファン6を裏板5の冷却フィン1側に取り付けた点を特徴の一つとする。
電動ファン6を裏板5に取り付けた場合は、電動ファン6からの風が押し込まれにくい側に対応する位置に配置された平行平板にはスリットとガイドを設け、電動ファン6からの風が押し込まれやすい側に対応する位置に配置された平行平板にはスリットを設けないなどのように構成することで、冷却フィン1全面で略均一に放熱することが可能となる。
また、風が一定の方向(冷却ファンの下流から上流方向へ)に流れるように、裏板5の下部に曲げ部12を設けている。
本発明による電力変換装置の実施例10における形態を以下に図16を用いて説明する。
図16は、本発明に係る冷却フィンの第10の実施形態を示す図である。本実施例は、平行平板11のスリット長が下側(電動ファン6側)になるほど大きくなる点を特徴の一つとする。
図16は、本発明に係る冷却フィンの第10の実施形態を示す図である。本実施例は、平行平板11のスリット長が下側(電動ファン6側)になるほど大きくなる点を特徴の一つとする。
本発明による電力変換装置の実施例11における形態を以下に図17を用いて説明する。
図17は、本発明に係る冷却フィンの第11の実施形態を示す図である。本実施例は、図16と逆で、平行平板11のスリット長(H)が上側(電動ファン6から遠くなる側)になるほど大きくなる点を特徴の一つとする。
図17は、本発明に係る冷却フィンの第11の実施形態を示す図である。本実施例は、図16と逆で、平行平板11のスリット長(H)が上側(電動ファン6から遠くなる側)になるほど大きくなる点を特徴の一つとする。
本発明による電力変換装置の実施例12における形態を以下に図18を用いて説明する。
図18は、本発明に係る冷却フィンの第12の実施形態を示す図である。本実施例は、電動ファン6の回転方向が反時計回りの場合について示したものであり、反時計回り回転の場合に電動ファン6からの風が押し込まれにくい方向(図18の平面図における左側)にスリット8を有する平行平板11が配置され、電動ファン6からの風が押し込まれやすい方向(図18の平面図における右側)にはスリットを有さない平行平板7が配置されている点を特徴の一つとする。
図18は、本発明に係る冷却フィンの第12の実施形態を示す図である。本実施例は、電動ファン6の回転方向が反時計回りの場合について示したものであり、反時計回り回転の場合に電動ファン6からの風が押し込まれにくい方向(図18の平面図における左側)にスリット8を有する平行平板11が配置され、電動ファン6からの風が押し込まれやすい方向(図18の平面図における右側)にはスリットを有さない平行平板7が配置されている点を特徴の一つとする。
この場合は、電動ファン6からの風が押し込まれにくい方向(図18の平面図における左側)にスリット8を有する平行平板11が配置されていることで放熱効率を上げることができ、冷却フィン1全体として略均一に冷却することが可能となる。
本発明による電力変換装置の実施例13における形態を以下に図19を用いて説明する。
図19は、本発明に係る冷却フィンの第13の実施形態を示す図である。本実施例は、冷却フィン1の中央部分に電動ファン6が設けられている点を特徴の一つとする。
図19は、本発明に係る冷却フィンの第13の実施形態を示す図である。本実施例は、冷却フィン1の中央部分に電動ファン6が設けられている点を特徴の一つとする。
図19においては電動ファン6が時計回りにまわるため、風が押し込まれにくい平行平板(図19向かって右上と左下)がスリットありの平行平板により構成されている。この構成によって、冷却フィン1全体で略均一に冷却することが可能となる。
本発明による電力変換装置の平行平板の変形例を以下に図20を用いて説明する。
図20は、本発明に係る冷却フィンの第14の実施形態を示す図である。図20(a)は図4に示した冷却フィンの平行平板11部分の拡大図、図20(b)はその変形例である。
図20は、本発明に係る冷却フィンの第14の実施形態を示す図である。図20(a)は図4に示した冷却フィンの平行平板11部分の拡大図、図20(b)はその変形例である。
図20(b)の平行平板11の先端部分は図20(a)よりも尖っている。これにより、平行平板11の表面積が増えて放熱されやすくなる。また、尖った部分に風が当たることで乱流が発生し、それによっても放熱されやすくなるという効果がある。
1…冷却フィン、2…本体ケース(ケーシング)、3…本体カバー(カバー)、4…パワー半導体、5…裏板、6…電動ファン(ファン)、7、11、11´…平行平板(フィン)、8…平行平板の切り欠き(スリット部)、9…空気(風)の流れる向き、10…ガイド(曲げ部)。
Claims (15)
- パワー半導体と、
前記パワー半導体の熱を放熱する冷却フィンと、
前記冷却フィンに空気を流通させる電動ファンと、
前記電動ファンからの空気を通す複数の平板と、を備え、
前記複数の平板のうち一部の平板にスリットが設けられている電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
前記複数の平板は略平行に並べて配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置であって、
該略平行に並べて配置された前記複数の平板のうち、前記電動ファンからの空気が流通しにくい側に配置された平板に該スリットが設けられていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置であって、
前記複数の平板は前記電動ファンからの風が該複数の平板の間を通るような向きに配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の電力変換装置であって、
該スリットが設けられた平板の前記電動ファン側の端部は前記電動ファン側に曲がっていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記一部の平板に設けられたスリットの幅が異なることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の電力変換装置であって、
一の平板のスリットの位置と該一の平板の隣の平板のスリットの位置とが互い違いであることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記電動ファンは前記冷却フィンの裏板に取り付けられていることを特徴とする電力変換装置。 - 電動ファンからの空気を通す複数の平板のうち一部の平板にスリットが設けられている冷却フィン。
- 請求項9記載の冷却フィンであって、
前記複数の平板は略平行に並べて配置されていることを特徴とする冷却フィン。 - 請求項10記載の冷却フィンであって、
該略平行に並べて配置された前記複数の平板のうち、前記電動ファンからの空気が流通しにくい側に配置された平板に該スリットが設けられていることを特徴とする冷却フィン。 - 請求項10記載の冷却フィンであって、
前記複数の平板は前記電動ファンからの風が該複数の平板の間を通るような向きに配置されていることを特徴とする冷却フィン。 - 請求項9乃至12のいずれかに記載の冷却フィンであって、
該スリットが設けられた平板の前記電動ファン側の端部は前記電動ファン側に曲がっていることを特徴とする冷却フィン。 - 請求項9乃至13のいずれかに記載の冷却フィンであって、
前記一部の平板に設けられたスリットの幅が異なることを特徴とする冷却フィン。 - 請求項9乃至14のいずれかに記載の冷却フィンであって、
一の平板のスリットの位置と該一の平板の隣の平板のスリットの位置とが互い違いであることを特徴とする冷却フィン。
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