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公開番号2024125666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033638
出願日2023-03-06
発明の名称電気機器
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H05K 7/20 20060101AFI20240911BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】本願は、基板が複数層に配置された階層構造の筐体内部における階層間の温度差を抑制し、装置全体の放熱性能を向上させることが可能な電気機器を開示する。
【解決手段】電子部品が実装された複数の基板と、複数の基板を複数層に配置した階層構造で内蔵する筐体と、筐体に内蔵される複数の冷却ファンと、を備え、複数の冷却ファンのうちの第1冷却ファンは、複数の基板のうちの第1基板の縁付近に配置されており、複数の基板同士の間に形成される層間空間へ向かって基板の面方向に沿うように送風し、複数の冷却ファンのうちの第2冷却ファンは、複数の基板のうちの第2基板に貫通形成される通気口に配置されており、第2基板の面方向に対し交差する方向に送風する、電気機器である。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
電子部品が実装された複数の基板と、
前記複数の基板を複数層に配置した階層構造で内蔵する筐体と、
前記筐体に内蔵される複数の冷却ファンと、を備え、
前記複数の冷却ファンのうちの第１冷却ファンは、前記複数の基板のうちの第１基板の縁付近に配置されており、前記複数の基板同士の間に形成される層間空間へ向かって基板の面方向に沿うように送風し、
前記複数の冷却ファンのうちの第２冷却ファンは、前記複数の基板のうちの第２基板に貫通形成される通気口に配置されており、前記第２基板の面方向に対し交差する方向に送風する、
電気機器。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記第１冷却ファンは、前記第１基板と前記第２基板との間に形成される層間空間へ向かって送風し、
前記第２冷却ファンは、前記第１基板と前記第２基板との間に形成される層間空間の空気を吸い込み、前記通気口を通じて前記第２基板の反対側の空間へ送風する、
請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記第１基板は、前記第２基板よりも高発熱の部品が実装されている、
請求項１に記載の電気機器。
【請求項４】
前記筐体は、表面に筐体カバーを、裏面に放熱用のヒートシンクを有し、前記複数の基板を前記筐体の裏面から表面へ向かう方向に積層した階層構造で内蔵しており、
前記第２基板は、前記複数の基板の中で最も前記筐体カバー寄りに配置され、
前記第２冷却ファンは、前記通気口を通じて前記第２基板と前記筐体カバーとの間の空間へ送風する、
請求項１から３の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電気機器は、前記筐体の裏面を垂直面に向けた状態で設置される機器であり、
前記第１冷却ファンは、前記電気機器が前記筐体の裏面を垂直面に向けた状態で設置された状態において、前記筐体内の上部となる箇所に配置されており、前記複数の基板同士の間に形成される層間空間へ向かって基板の面方向に沿うように下方向へ送風する、
請求項４に記載の電気機器。
【請求項６】
前記電気機器は、前記筐体の裏面を垂直面に向けた状態で設置される機器であり、
前記第２冷却ファンは、前記電気機器が前記筐体の裏面を垂直面に向けた状態で設置された状態において、前記通気口を通じて斜め下向きに送風する、
請求項４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、電気機器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電気機器には、各種の冷却機構が設けられる。例えば、電動式移動体へ給電してバッテリの充電を行う充電設備、或いは、バッテリの充電とバッテリから外部への放電（給電）の両方を司る充放電設備（例えば、「Ｖ２Ｈ（Vehicle to Home）」或いは「Ｖ２Ｇ（Vehicle to Grid）」とも呼ばれる）といった充放電システムには、スイッチングコンバータ等の電力変換装置やその他電子機器類が内蔵される。このため、充放電システムには、内蔵する機器を冷却するための各種冷却機構が設けられる。
【０００３】
電気機器の冷却機構としては、冷媒を用いた水冷方式も存在する。しかし、スイッチング素子といった各種発熱部品が多数実装されている基板の冷却は、水冷方式のように冷媒配管の形成等が不要な空冷方式が好適である（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－７７８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気機器の中には、屋外に設置されるものが存在する。例えば、電動式移動体に用いる充放電システムは、通常、屋外に設置される。よって、屋外に設置されることを想定した電気機器では、内蔵する機器を風雨から保護するために、例えば、密閉構造の筐体が採用される。このような密閉構造の筐体に内蔵された機器を筐体表面から効率的に放熱するには、機器の熱を筐体表面全体から放熱させることが好ましい。
【０００６】
しかし、電気機器が内蔵する部品には、発熱量が比較的多いスイッチング素子等の高発熱部品と、発熱量が比較的少ない制御用の集積回路等の低発熱部品とが混在する場合がある。そして、高発熱部品と低発熱部品は、回路設計等の都合により、互いに異なる基板に実装される場合がある。また、高発熱部品が実装された基板と、低発熱部品が実装された基板とを別々の階層に積み重ねるようにして筐体に内蔵する場合もある。このような電気機器の場合、階層間における温度差により、特定の階層の基板に実装されている部品が効率的に放熱されない可能性がある。階層間における温度差による放熱性の低下は、密閉構造の筐体において特に著しい影響を生じ得るが、密閉構造ではない筐体においても同様の影響が生じ得る。
【０００７】
そこで、本願は、基板が複数層に配置された階層構造の筐体内部における階層間の温度差を抑制し、装置全体の放熱性能を向上させることが可能な電気機器を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、複数の基板同士の間に形成される層間空間へ向かって基板の面方向に沿うように送風するファンの他に、基板に貫通形成される通気口に配置されており、当該基板の面方向に対し交差する方向に送風するファンを設けることにした。
【０００９】
詳細には、本発明は、電子部品が実装された複数の基板と、複数の基板を複数層に配置
した階層構造で内蔵する筐体と、筐体に内蔵される複数の冷却ファンと、を備え、複数の冷却ファンのうちの第１冷却ファンは、複数の基板のうちの第１基板の縁付近に配置されており、複数の基板同士の間に形成される層間空間へ向かって基板の面方向に沿うように送風し、複数の冷却ファンのうちの第２冷却ファンは、複数の基板のうちの第２基板に貫通形成される通気口に配置されており、第２基板の面方向に対し交差する方向に送風する、電気機器である。
【００１０】
このような電気機器であれば、複数の基板によって階層構造が形成されている筐体内において、第２基板に貫通形成される通気口に配置された第２冷却ファンが当該通気口を通じて第２基板の一方の面の空間から他方の面の空間へ空気を送る。このため、階層間における温度差が抑制され、装置全体の放熱性能が向上する。
（【００１１】以降は省略されています）

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