JP7829817B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本開示は、電子機器に関する。

電子機器、例えば、電力変換装置は、筐体の内部に収容される電子部品で生じた熱を、筐体および放熱部材を介して放熱部材の周囲の空気に放熱することで、電子部品を冷却する。この種の電子機器が備える放熱部材の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるファン付きヒートシンクは、高発熱素子に固定されるヒートシンク本体と、ヒートシンク本体の上面を覆う蓋体と、ヒートシンク本体の中央部に組み込まれる冷却ファンと、を備える。

特開平７－２９７５８３号公報

特許文献１に開示されているファン付きヒートシンクにおいて、蓋体の導入孔から吸い込まれた空気は、放熱フィンの間を通って、ヒートシンク本体の側方から排気される。電子機器の筐体に収容される電子部品を冷却するため、筐体の上面に特許文献１に開示されるファン付きヒートシンクを設けると、筐体の上面は冷却されるが、側面および底面は冷却されない。このため、電子機器の筐体の内部における電子部品の位置、発熱量等によって、ヒートシンクによる冷却が十分でなく、筐体の内部の温度が上昇し、電子部品が十分に冷却されないことがある。

本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、電子部品の冷却性能が高い電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の電子機器は、筐体と、複数の第１放熱部材と、第１導風部材と、送風機と、少なくとも１つの第２導風部材と、を備える。筐体は、通電時に発熱する電子部品を収容する。複数の第１放熱部材は、筐体の鉛直方向に交差する外面である取付面に互いに離れた位置で取り付けられ、筐体から伝達される熱を周囲の空気に放熱する。第１導風部材は、取付面との間に、第１放熱部材の少なくとも一部が位置する第１空隙を形成する。送風機は、第１空隙において第１放熱部材に沿う空気の流れを生じさせる。第２導風部材は、筐体の鉛直方向に沿う外面である側面との間に第２空隙を形成する。第１導風部材の一部は、第２空隙に面する。

本開示に係る電子機器が備える送風機が、第１導風部材と筐体の取付面との間の第１空隙において第１放熱部材に沿う空気の流れを生じさせることで、第２導風部材と筐体の側面との間の第２空隙の空気の流れが生じて、筐体の取付面および側面に沿って空気が流れる。この結果、電子部品の冷却性能が高い電子機器が得られる。

実施の形態１に係る電子機器の正面図 実施の形態１に係る電子機器の上面図 実施の形態１に係る電子機器の図１におけるIII－III線での矢視断面図 実施の形態１に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態１に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態２に係る電子機器の正面図 実施の形態２に係る電子機器の上面図 実施の形態２に係る電子機器の図６におけるVIII－VIII線での矢視断面図 実施の形態２に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態２に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態３に係る電子機器の正面図 実施の形態３に係る電子機器の上面図 実施の形態３に係る電子機器の図１１におけるXIII－XIII線での矢視断面図 実施の形態３に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態３に係る電子機器における空気の流れを示す図 実施の形態に係る電子機器の第１変形例の正面図 実施の形態に係る電子機器の第１変形例における空気の流れを示す図 実施の形態に係る電子機器の第２変形例の正面図 実施の形態に係る電子機器の第２変形例における空気の流れを示す図 実施の形態に係る電子機器の第３変形例が備える筐体の上面を示す図 実施の形態に係る電子機器の第４変形例の正面図 実施の形態に係る電子機器の第４変形例が備える筐体の上面を示す図 実施の形態に係る電子機器の第５変形例が備える筐体の上面を示す図 実施の形態に係る電子機器の第６変形例の正面図

以下、本開示の実施の形態に係る電子機器について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
航空機、鉄道車両、船舶等の移動体に搭載されて、通電時に発熱する電子部品を筐体の内部に収容する電子機器を例にして、実施の形態１に係る電子機器１について説明する。

図１、図２、および図１におけるIII－III線での矢視断面図である図３に示す電子機器１は、例えば、航空機に搭載され、電源から供給される電力を他の航空機搭載機器に供給するための電力に変換して、変換した電力を航空機搭載機器に供給する電力変換装置である。

電子機器１は、スイッチング素子、ダイオード等の通電時に発熱する電子部品を収容する筐体１１と、筐体１１の取付面１１ａに互いに離れた位置で取り付けられる複数の第１放熱部材１２と、取付面１１ａとの間に第１空隙１４を形成する第１導風部材１３と、第１放熱部材１２に沿う空気の流れを生じさせる送風機１５と、筐体１１の側面１１ｂとの間に第２空隙１７を形成する第２導風部材１６と、を備える。

図１から図３において、Ｚ軸は鉛直方向を示す。水平面に含まれ、互いに直交する軸としてＸ軸およびＹ軸を設定する。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交する。

筐体１１は、Ｚ軸に交差する面である取付面１１ａおよび底面１１ｃと、Ｚ軸に沿う面である側面１１ｂと、を有する。筐体１１の側面１１ｂはＸＺ平面またはＹＺ平面に平行に位置する。実施の形態１では、筐体１１のＺ軸に交差する面の内、上面、具体的には、Ｚ軸正方向に向く筐体１１の外面が取付面１１ａである。筐体１１のＺ軸に交差する面の内、Ｚ軸負方向に向く筐体１１の外面が底面１１ｃである。取付面１１ａの反対側の面、すなわち、筐体１１の内面の鉛直方向上部に、電子部品が取り付けられる。

筐体１１は、移動体の予想される最大振動を受けても変形しない程度の剛性と強度を有する。例えば、筐体１１は、鉄、アルミニウム等の金属部材で形成される。筐体１１は、例えば、鉛直方向上部が開口している箱型の形状を有し、内部に任意の個数の電子部品を収容する。開口は、筐体の内部に向く主面に電子部品が取り付けられている板状の受熱ブロックで塞がれる。このとき、筐体１１の外側に向く受熱ブロックの面が取付面１１ａを形成する。受熱ブロックは、熱伝導率の高い部材、例えば、鉄、アルミニウム等の金属部材、ファインセラミックス、グラファイト等で形成される。

複数の第１放熱部材１２は、取付面１１ａに互いに離れた位置で取り付けられる。実施の形態１では、第１放熱部材１２は、送風機１５の中心軸ＡＸ１に直交する径方向に並べて設けられる。第１放熱部材１２は、径方向に延伸するフィンの形状を有する。第１放熱部材１２は、熱伝導率の高い部材、例えば、鉄、アルミニウム等の金属部材、ファインセラミックス、グラファイト等で形成される。

第１放熱部材１２は、溶接、はんだ付け等の取付方法によって取付面１１ａに取り付けられる。第１放熱部材１２は、筐体１１の内部に収容される電子部品から筐体１１の取付面１１ａを介して伝達された熱を周囲の空気に放熱する。

第１導風部材１３は、主面が取付面１１ａに対向する向きに設けられ、取付面１１ａとの間に第１空隙１４を形成する。第１導風部材１３の一部は、第２空隙１７に面する。詳細には、第１導風部材１３のＹ軸負方向側の端部は、第２空隙１７の鉛直方向上方に位置する。

第１導風部材１３は、実施の形態１では、平板状部材である。第１導風部材１３は、複数の第１放熱部材１２の少なくともいずれかに取り付けられる。例えば、第１導風部材１３は、複数の第１放熱部材１２の内、支持部材としての役割を果たす第１放熱部材１２に取り付けられる。詳細には、第１導風部材１３は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、第１放熱部材１２に取り付けられる。

第１導風部材１３には、図２に示すように、第１空隙１４に電子機器１の外部の空気を流入させる通風孔１３ａが形成される。実施の形態１では、第１導風部材１３の中心に円形の通風孔１３ａが形成される。

第１空隙１４には、第１放熱部材１２の少なくとも一部が位置する。実施の形態１では、第１空隙１４に複数の第１放熱部材１２が、互いに離れた状態で位置する。

送風機１５は、第１導風部材１３の通風孔１３ａから空気を吸引し、吸引した空気を第１空隙１４において取付面１１ａに沿って排出する遠心送風機である。送風機１５は、第１導風部材１３に取り付けられる。

第２導風部材１６は、主面が側面１１ｂに対向する向きに設けられ、側面１１ｂとの間に第２空隙１７を形成する。第２導風部材１６は、実施の形態１では、平板状部材である。第２導風部材１６は、一対の取付部材１８によって、側面１１ｂに取り付けられる。取付部材１８は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、側面１１ｂに取り付けられる。第２導風部材１６は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、取付部材１８に取り付けられる。

実施の形態１では、電子機器１は、Ｙ軸負方向の側面１１ｂに対向する第２導風部材１６と、Ｙ軸正方向の側面１１ｂに対向する第２導風部材１６と、を備える。第２導風部材１６は、鉛直方向上端１６ａが第１導風部材１３から離れている位置に設けられる。第２導風部材１６は、鉛直方向下端１６ｂが筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向上側に配置される位置に設けられる。

上記構成を有する電子機器１が備える電子部品の冷却について以下に説明する。送風機１５が動作すると、図４に黒色の矢印で示すように、送風機１５は、第１導風部材１３の鉛直方向上側に位置する空気をＺ軸負方向に吸引する。送風機１５は、図５に示すように、吸引した空気を、径方向に排出する。第１導風部材１３が設けられることで、送風機１５が排出した空気は、第１導風部材１３と筐体１１の取付面１１ａに挟まれる第１空隙１４において、取付面１１ａに沿って第１放熱部材１２の間を流れて、電子機器１の外部に流出する。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の取付面１１ａおよび第１放熱部材１２を介して、第１空隙１４において第１放熱部材１２の間を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

図４に黒色の矢印で示す空気の流れが生じることで、第２空隙１７より鉛直方向上方に位置する第１空隙１４の端部において、気圧が負圧となる。この結果、白色の矢印で示すように、第２導風部材１６が側面１１ｂとの間に形成する第２空隙１７において、空気が鉛直方向上方に移動する。第１導風部材１３の端部は、取付面１１ａに近い第２導風部材１６の端面、具体的には、鉛直方向上端１６ａに対向する。換言すれば、第２導風部材１６は、鉛直方向上端１６ａが第１導風部材１３から離れている位置に設けられている。これにより、第２導風部材１６は、筐体１１の側面１１ｂに沿って鉛直方向上方に移動した空気が、鉛直方向上端１６ａと第１導風部材１３との間を流れることを許容する。このため、白色の矢印で示すように、第２空隙１７を鉛直方向上方に移動した空気は、第１導風部材１３に沿って移動し、第２導風部材１６の鉛直方向上端１６ａと第１導風部材１３との間を通って、電子機器１の外部に流出する。

第２導風部材１６は、鉛直方向下端１６ｂが筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向上側に配置される位置に設けられている。これにより、第２導風部材１６は、外部の空気が、鉛直方向下方の隙間、具体的には、第２導風部材１６の鉛直方向下端１６ｂと電子機器１の設置面との間の空隙から、第２空隙１７に流入することを許容する。このため、白色の矢印で示すように、外部の空気が第２空隙１７に流入し、上述のように鉛直方向上方に移動する。送風機１５が動作することで、上述のように第２空隙１７における自然対流が促進される。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の側面１１ｂを介して、第２空隙１７を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

以上説明した通り、実施の形態１に係る電子機器１は第１導風部材１３と第２導風部材１６とを備えるため、送風機１５が動作することで、取付面１１ａに沿う空気の流れと側面１１ｂに沿う空気の流れとが生じる。この結果、より多くの空気が筐体１１に沿って流れるため、筐体１１の内部に収容される電子部品の冷却性能が高い電子機器１が得られる。

電子部品の冷却性能が向上することで、電子部品の温度上昇が抑制され、電子部品の寿命が長くなり、電子部品の故障率が低下する。電子部品の冷却性能が向上することで、電子機器１の小型化、電子機器１が電力変換装置であるときは電力変換装置の大容量化等が可能となる。

（実施の形態２）
電子機器の構成は上述の例に限られず、取付面１１ａおよび側面１１ｂに沿って空気を流すことで、筐体１１の内部に収容される電子部品を冷却することが可能な構成であれば任意である。実施の形態１に係る電子機器１と異なる構成の電子機器２について、実施の形態１との差異を中心に実施の形態２で説明する。

図６、図７、および図６におけるVIII－VIII線での矢視断面図である図８に示す電子機器２は、主面がＹＺ平面に平行なフィンの形状を有する複数の第１放熱部材１９と、取付面１１ａとの間に第１空隙１４を形成する第１導風部材２０と、取付面１１ａの一端に隣接した位置に設けられ、取付面１１ａの他端に向けて送風する送風機２１と、第２空隙１７に設けられる複数の第２放熱部材２２と、を備える。

複数の第１放熱部材１９は、取付面１１ａに互いに離れた位置で取り付けられる。図６および図７から第１導風部材２０の記載を省略した図８に示すように、第１放熱部材１９は、送風機２１の送風方向に延伸するフィンの形状を有する。実施の形態２では、複数の第１放熱部材１９は、Ｘ軸方向に間隔を空けて並べられる。第１放熱部材１９は、熱伝導率の高い部材、例えば、鉄、アルミニウム等の金属部材、ファインセラミックス、グラファイト等で形成される。

第１放熱部材１９は、溶接、はんだ付け等の取付方法によって取付面１１ａに取り付けられる。第１放熱部材１９は、筐体１１の内部に収容される電子部品から筐体１１の取付面１１ａを介して伝達された熱を周囲の空気に放熱する。

第１導風部材２０は、主面が取付面１１ａに対向する向きに設けられ、取付面１１ａとの間に第１空隙１４を形成する。第１導風部材２０のＹ軸方向における一方の端部は、送風機２１に隣接して位置する。第１導風部材２０のＹ軸方向における他方の端部は、第２空隙１７に面する。詳細には、第１導風部材２０のＹ軸負方向側の端部は、第２空隙１７の鉛直方向上方に位置する。

第１導風部材２０は、実施の形態２では、平板状部材である。第１導風部材２０は、複数の第１放熱部材１９の少なくともいずれかに取り付けられる。例えば、第１導風部材２０は、複数の第１放熱部材１９の内、支持部材としての役割を果たす第１放熱部材１９に取り付けられる。詳細には、第１導風部材２０は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、第１放熱部材１９に取り付けられる。

第１空隙１４には、第１放熱部材１９の少なくとも一部が位置する。実施の形態２では、第１空隙１４に複数の第１放熱部材１９が、互いに離れた状態で位置する。

送風機２１は、取付面１１ａのＹ軸方向の一端に隣接した位置に設けられ、取付面１１ａのＹ軸方向の他端に向けて送風する軸流送風機である。実施の形態２では、電子機器２が備える２つの送風機２１は、Ｘ軸方向に間隔を空けて設けられる。各送風機２１は、取付面１１ａのＹ軸正方向側の端部に設けられ、Ｙ軸負方向に送風する。

複数の第２放熱部材２２は、第２空隙１７に位置して側面１１ｂに取り付けられる。実施の形態２では、第２放熱部材２２は、第２空隙１７に位置してＸ軸方向に並べて設けられる。第２放熱部材２２は、鉛直方向に延伸するフィンの形状を有する。第２放熱部材２２は、熱伝導率の高い部材、例えば、鉄、アルミニウム等の金属部材、ファインセラミックス、グラファイト等で形成される。

第２放熱部材２２は、溶接、はんだ付け等の取付方法によって側面１１ｂに取り付けられる。第２放熱部材２２は、筐体１１の内部に収容される電子部品から筐体１１の側面１１ｂを介して伝達された熱を周囲の空気に放熱する。

第２導風部材１６は、実施の形態２では、平板状部材である。第２導風部材１６は、複数の第２放熱部材２２の少なくともいずれかに取り付けられる。例えば、第２導風部材１６は、複数の第２放熱部材２２の内、支持部材としての役割を果たす第２放熱部材２２に取り付けられる。詳細には、第２導風部材１６は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、少なくとも一部の第２放熱部材２２に取り付けられる。

上記構成を有する電子機器２が備える電子部品の冷却について以下に説明する。送風機２１が動作すると、図９および図１０に黒色の矢印で示すように、送風機２１は、Ｙ軸負方向に空気を送風する。第１導風部材２０が設けられることで、送風機２１が排出した空気は、第１導風部材２０と筐体１１の取付面１１ａに挟まれる第１空隙１４において、取付面１１ａに沿って第１放熱部材１９の間を流れて、電子機器２の外部に流出する。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の取付面１１ａおよび第１放熱部材１９を介して、第１空隙１４において第１放熱部材１９の間を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

図９および図１０に黒色の矢印で示す空気の流れが生じることで、第２空隙１７より鉛直方向上方に位置する第１空隙１４の端部において、気圧が負圧となる。この結果、白色の矢印で示すように、第２導風部材１６が側面１１ｂとの間に形成する第２空隙１７において、空気が鉛直方向上方に移動する。第２導風部材１６は、鉛直方向上端１６ａが第１導風部材２０から離れている位置に設けられているため、筐体１１の側面１１ｂに沿って鉛直方向上方に移動した空気が、鉛直方向上端１６ａと第１導風部材２０との間を流れることを許容する。このため、白色の矢印で示すように、第２空隙１７を鉛直方向上方に移動した空気は、第１導風部材２０に沿って移動し、第２導風部材１６の鉛直方向上端１６ａと第１導風部材２０との間を通って、電子機器２の外部に流出する。

第２導風部材１６は、鉛直方向下端１６ｂが筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向上側に配置される位置に設けられている。これにより、第２導風部材１６は、外部の空気が、鉛直方向下方の隙間、具体的には、第２導風部材１６の鉛直方向下端１６ｂと電子機器２の設置面との間の空隙から、第２空隙１７に流入することを許容する。このため、白色の矢印で示すように、外部の空気が第２空隙１７に流入し、上述のように鉛直方向上方に移動する。送風機２１が動作することで、上述のように第２空隙１７における自然対流が促進される。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の側面１１ｂを介して、第２空隙１７を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

以上説明した通り、実施の形態２に係る電子機器２は第１導風部材２０と第２導風部材１６とを備えるため、送風機２１が動作することで、取付面１１ａに沿う空気の流れと側面１１ｂに沿う空気の流れとが生じる。この結果、より多くの空気が筐体１１に沿って流れるため、筐体１１の内部に収容される電子部品の冷却性能が高い電子機器２が得られる。

電子機器２は、第２空隙１７に位置する第２放熱部材２２を備えるため、筐体１１の内部に収容される電子部品から側面１１ｂおよび第２放熱部材２２を介して、第２空隙１７に位置する空気により効率よく熱が伝達される。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品の冷却性能が高い電子機器２が得られる。

電子部品の冷却性能が向上することで、電子部品の温度上昇が抑制され、電子部品の寿命が長くなり、電子部品の故障率が低下する。電子部品の冷却性能が向上することで、電子機器２の小型化、電子機器２が電力変換装置であるときは電力変換装置の大容量化等が可能となる。

（実施の形態３）
電子機器の構成は上述の例に限られず、取付面１１ａおよび側面１１ｂに沿って空気を流すことで、筐体１１の内部に収容される電子部品を冷却することが可能な構成であれば任意である。実施の形態１に係る電子機器１と異なる構成の電子機器３について、実施の形態１との差異を中心に実施の形態３で説明する。

図１１、図１２、および図１１におけるXIII－XIII線での矢視断面図である図１３に示す電子機器３は、側面１１ｂとの間に第２空隙２４を形成する第２導風部材２３と、第１導風部材１３を支持する第１支持部材２５と、第２導風部材２３を支持する第２支持部材２６と、を備える。

図１２に示すように、第１導風部材１３は、４つの第１支持部材２５に支持される。第１導風部材１３は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、４つの第１支持部材２５に取り付けられる。

図１１から図１３に示すように、第２導風部材２３は、一部が側面１１ｂに対向する向きに設けられ、側面１１ｂとの間に第２空隙２４を形成する。第２導風部材２３は、第２導風部材２３は、側面１１ｂに面する部分と、電子機器３の接地面に面する部分と、を有する。例えば、第２導風部材２３は、平板状部材を直角に折り曲げることで形成される。

実施の形態３では、電子機器３は、一部がＹ軸負方向の側面１１ｂに対向する第２導風部材２３と、一部がＹ軸正方向の側面１１ｂに対向する第２導風部材２３と、を備える。第２導風部材２３は、鉛直方向上端２３ａが第１導風部材１３から離れている位置に設けられる。第２導風部材２３は、鉛直方向下端２３ｂが筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向上側に配置される位置に設けられる。

図１３に示すように、各第２導風部材２３は、４つの第２支持部材２６に支持される。第２導風部材２３は、接着剤による接着、嵌合、締結部材による締結、溶接等の取付方法によって、４つの第２支持部材２６に取り付けられる。

第１支持部材２５および第２支持部材２６は、電子機器３の接地面に固定されている。

上記構成を有する電子機器３が備える電子部品の冷却について以下に説明する。送風機１５が動作すると、図１４に黒色の矢印で示すように、送風機１５は、第１導風部材１３の鉛直方向上側に位置する空気をＺ軸負方向に吸引する。送風機１５は、図１５に示すように、吸引した空気を、径方向に排出する。第１導風部材１３が設けられることで、送風機１５が排出した空気は、第１導風部材１３と筐体１１の取付面１１ａに挟まれる第１空隙１４において、取付面１１ａに沿って第１放熱部材１２の間を流れて、電子機器３の外部に流出する。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の取付面１１ａおよび第１放熱部材１２を介して、第１空隙１４において第１放熱部材１２の間を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

図１４に黒色の矢印で示す空気の流れが生じることで、第２空隙２４より鉛直方向上方に位置する第１空隙１４の端部において、気圧が負圧となる。この結果、白色の矢印で示すように、第２導風部材２３が側面１１ｂとの間に形成する第２空隙２４において、空気が鉛直方向上方に移動する。第２導風部材２３は、鉛直方向上端２３ａが第１導風部材１３から離れている位置に設けられているため、筐体１１の側面１１ｂに沿って鉛直方向上方に移動した空気が、鉛直方向上端２３ａと第１導風部材１３との間を流れることを許容する。このため、白色の矢印で示すように、第２空隙２４を鉛直方向上方に移動した空気は、第１導風部材１３に沿って移動し、第２導風部材２３の鉛直方向上端２３ａと第１導風部材１３との間を通って、電子機器３の外部に流出する。

第２導風部材２３は、鉛直方向下端２３ｂが筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向上側に配置される位置に設けられている。これにより、第２導風部材２３は、外部の空気が、鉛直方向下方の隙間、具体的には、第２導風部材２３の鉛直方向下端２３ｂと電子機器３の設置面との間の空隙から、第２空隙２４に流入することを許容する。このため、白色の矢印で示すように、外部の空気が第２空隙２４に流入し、上述のように鉛直方向上方に移動する。送風機１５が動作することで、上述のように第２空隙２４における自然対流が促進される。この結果、筐体１１の内部に収容される電子部品で生じた熱は、筐体１１の側面１１ｂを介して、第２空隙２４を流れる空気に伝達される。これにより、電子部品が冷却される。

以上説明した通り、実施の形態３に係る電子機器３は第１導風部材１３と第２導風部材２３とを備えるため、送風機１５が動作することで、取付面１１ａに沿う空気の流れと側面１１ｂに沿う空気の流れとが生じる。この結果、より多くの空気が筐体１１に沿って流れるため、筐体１１の内部に収容される電子部品の冷却性能が高い電子機器３が得られる。

電子部品の冷却性能が向上することで、電子部品の温度上昇が抑制され、電子部品の寿命が長くなり、電子部品の故障率が低下する。電子部品の冷却性能が向上することで、電子機器３の小型化、電子機器３が電力変換装置であるときは電力変換装置の大容量化等が可能となる。

本開示は、上述の実施の形態に限られない。上述の実施の形態は、任意に組み合わせることができる。一例として、電子機器２は、Ｙ軸正方向に向く側面１１ｂに対応する第２導風部材１６または第２導風部材２３を備えてもよい。このとき、第１導風部材２０のＹ軸方向の端部は、第２導風部材２３の鉛直方向上側に位置してもよい。さらに、第２導風部材１６の鉛直方向上端１６ａまたは第２導風部材２３の鉛直方向上端２３ａは、第１導風部材２０に当接してもよい。

他の一例として、電子機器３は、電子機器２が備える第１放熱部材１９、第１導風部材２０、および送風機２１を備えてもよい。このとき、第１導風部材２０は、第１支持部材２５によって支持されればよい。

取付面は筐体１１の鉛直方向における上面に限られない。例えば、筐体１１の鉛直方向における底面が取付面でもよい。図１６に示す電子機器４が備える筐体１１の底面１１ｃは、複数の第１放熱部材１２が取り付けられる取付面としての役割を果たす。電子機器４の構成は、電子機器１の構成と同様である。

第２導風部材１６は、鉛直方向下端１６ｂが第１導風部材１３に隣接している位置に設けられて、第１空隙１４を流れる空気を第２空隙１７に導く。第２導風部材１６の鉛直方向下端１６ｂは、送風機１５から排出されて、第１放熱部材１２の間を通過した空気が、水平方向に流出することを防ぐことが可能な程度に第１導風部材１３に隣接している。第２導風部材１６の鉛直方向下端１６ｂは、第１導風部材１３に当接していることが好ましい。

送風機１５が動作すると、図１７に黒色の矢印で示すように、送風機１５は、第１導風部材１３の鉛直方向下側に位置する空気をＺ軸正方向に吸引する。送風機１５は、吸引した空気を、径方向に排出する。第１導風部材１３が設けられることで、送風機１５が排出した空気は、第１導風部材１３と筐体１１の取付面１１ａに挟まれる第１空隙１４において、取付面１１ａに沿って第１放熱部材１２の間を流れる。第２導風部材１６が、鉛直方向下端１６ｂが第１導風部材１３に隣接している位置に設けられることで、第１放熱部材１２の間を通過した空気は、第２空隙１７に導かれ、第２空隙１７を鉛直方向上方に移動する。

第２空隙１７を鉛直方向上方に移動した空気は、電子機器４の外部に流出する。上述の空気の流れにより、筐体１１の底面１１ｃと側面１１ｂを介して、筐体１１の内部に収容される電子部品から第１空隙１４および第２空隙１７を流れる空気に熱が伝達され、電子部品が冷却される。図１６および図１７の例では、電子部品は、筐体１１の内部において、底面１１ｃの近くに設けられることが好ましい。

電子機器４は、送風機１５に代えて、Ｚ軸負方向に送風する軸流送風機を備えてもよい。このとき、図１７に示す空気の流れとは逆方向に空気が流れる。すなわち、第２導風部材１６は、第２空隙１７を流れる空気を第１空隙１４に導く。この場合も、空気の流れにより、筐体１１の底面１１ｃと側面１１ｂを介して、筐体１１の内部に収容される電子部品から第１空隙１４および第２空隙１７を流れる空気に熱が伝達され、電子部品が冷却される。

送風機の送風方向は、上述の例に限られない。一例として、図１８に示す電子機器５は、Ｚ軸正方向に送風する軸流送風機である送風機２７を備える。送風機２７は、一部が第１導風部材１３の通風孔１３ａに位置した状態で、第１導風部材１３に取り付けられる。

第２導風部材１６は、鉛直方向上端１６ａが第１導風部材１３に隣接している位置に設けられて、第２空隙１７を流れる空気を第１空隙１４に導く。第２導風部材１６の鉛直方向上端１６ａは、Ｚ軸正方向に送風する送風機２７に吸引されて、第２空隙１７を鉛直方向上方に移動した空気が、水平方向に流出することを防ぐことが可能な程度に第１導風部材１３に隣接している。第２導風部材１６の鉛直方向上端１６ａは、第１導風部材１３に当接していることが好ましい。

送風機２７が動作すると、図１９に黒色の矢印で示すように、送風機２７は、第１空隙１４の空気を吸引し、吸引した空気をＺ軸正方向に送風して、第１導風部材１３の通風孔１３ａから排出する。これにより、第１空隙１４において、空気は第１放熱部材１２の間を通って送風機２７に向かって流れる。第１導風部材１３が設けられることで、送風機２７に吸引される空気は、第１導風部材１３と筐体１１の取付面１１ａに挟まれる第１空隙１４において、取付面１１ａに沿って第１放熱部材１２の間を流れる。送風機２７に向かって空気が流れることで、第２空隙１７の鉛直方向上方に位置する第１空隙１４において、気圧が負圧となる。この結果、白色の矢印で示すように、第２空隙１７において、空気が鉛直方向上方に位相する。

第２導風部材１６は、鉛直方向上端１６ａが第１導風部材１３に当接する位置に設けられている。これにより、第２導風部材１６は、第２空隙１７を鉛直方向上方に移動した空気を第１空隙１４に導く。第１空隙１４に導かれた空気は、第１空隙１４において第１放熱部材１２の間を通って送風機２７に向かう。上述の空気の流れにより、筐体１１の取付面１１ａと側面１１ｂを介して、筐体１１の内部に収容される電子部品から第１空隙１４および第２空隙１７を流れる空気に熱が伝達され、電子部品が冷却される。

他の一例として、電子機器２は、Ｙ軸正方向側の端部に位置してＹ軸負方向に送風する軸流送風機である送風機２１と、Ｙ軸負方向側の端部に位置してＹ軸正方向に送風する軸流送風機である送風機２１と、を備えてもよい。

第２導風部材１６の数は、上述の例に限られない。図２０に示す電子機器６は、４つの側面１１ｂのそれぞれに対応する４つの第２導風部材１６を備える。各第２導風部材１６は、対応する側面１１ｂとの間に第２空隙１７を形成する。各側面１１ｂに対向する第２導風部材１６が設けられることで、各側面１１ｂに沿った空気の流れが生じる。この結果、筐体１１の内部の電子部品がより冷却される。

第１放熱部材および第２放熱部材の個数、配置位置、および形状は、上述の例に限られない。一例として、図２１および図２２に示す電子機器７は、鉛直方向および水平方向に並べられ、フィンの形状を有する複数の第２放熱部材２２を備える。

他の一例として、図２３に示す電子機器８は、送風機２１の送風方向および送風機２１の送風方向に直交する方向に並べられる複数の第１放熱部材１９を備える。

他の一例として、第１放熱部材１２，１９は、曲面を有してもよい。同様に、第２放熱部材２２は、曲面を有してもよい。

他の一例として、第１放熱部材１２，１９は、筐体１１と一体に形成されてもよい。同様に、第２放熱部材２２は、筐体１１と一体に形成されてもよい。

第１放熱部材および第２放熱部材の構造は、上述の例に限られない。一例として、図２４に示す電子機器９は、ヒートパイプである複数の第１放熱部材２８を備える。第１放熱部材２８は、Ｙ軸方向に延びて取付面１１ａに取り付けられる母管２８ａと、母管２８ａに連通し、鉛直方向に延伸する支管２８ｂと、を有する。電子機器９は、第１放熱部材２８に取り付けられる複数の放熱フィン２９をさらに備える。鉛直方向下端に位置する放熱フィン２９は、第１導風部材としての役割を果たす。

第１支持部材２５および第２支持部材２６の形状は、上述の例に限られない。一例として、第１支持部材２５および第２支持部材２６は、板状の形状を有してもよい。

電子機器１－９は、航空機に限られず、任意の移動体に搭載することができる。また、電子機器１－９は、地上設備の任意の場所に設置することができる。例えば、電子機器１は、鉄道車両の床下に搭載されてもよい。このとき、電子機器１の鉛直方向下側に空間があれば、第２導風部材１６の鉛直方向下端１６ｂは、筐体１１の底面１１ｃより鉛直方向下側に位置してもよい。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
通電時に発熱する電子部品を収容する筐体と、
前記筐体の鉛直方向に交差する面である取付面に互いに離れた位置で取り付けられ、前記筐体から伝達される熱を周囲の空気に放熱する複数の第１放熱部材と、
前記取付面との間に、前記第１放熱部材の少なくとも一部が位置する第１空隙を形成する第１導風部材と、
前記第１空隙において前記第１放熱部材に沿う空気の流れを生じさせる送風機と、
前記筐体の鉛直方向に沿う面である側面との間に第２空隙を形成する少なくとも１つの第２導風部材と、を備え、
前記第１導風部材の一部は、前記第２空隙に面する、
電子機器。
（付記２）
前記第１導風部材の端部は前記取付面に近い前記第２導風部材の端面に対向する、
付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記第１導風部材に通風孔が形成され、
前記送風機は、前記第１導風部材の前記通風孔から空気を吸引し、吸引した空気を前記第１空隙において前記取付面に沿って排出する遠心送風機である、
付記１または２に記載の電子機器。
（付記４）
前記第１導風部材に通風孔が形成され、
前記送風機は、前記第１空隙の空気を吸引し、吸引した空気を前記第１導風部材の前記通風孔から排出する軸流送風機である、
付記１または２に記載の電子機器。
（付記５）
前記第１放熱部材は、前記送風機の中心軸に直交する径方向に延伸するフィンの形状を有する、
付記３または４に記載の電子機器。
（付記６）
前記送風機は、前記取付面の一端に隣接した位置に設けられ、前記取付面の他端に向けて送風する軸流送風機である、
付記１または２に記載の電子機器。
（付記７）
前記第１放熱部材は、前記送風機の送風方向に延伸するフィンの形状を有する、
付記６に記載の電子機器。
（付記８）
前記取付面は、前記筐体の鉛直方向における上面である、
付記１から７のいずれかに記載の電子機器。
（付記９）
前記第２導風部材は、鉛直方向上端が前記第１導風部材から離れている位置に設けられて、前記筐体の側面に沿って鉛直方向上方に移動した空気が該鉛直方向上端と前記第１導風部材との間を流れることを許容する、
付記８に記載の電子機器。
（付記１０）
前記第２導風部材は、鉛直方向上端が前記第１導風部材に隣接している位置に設けられて、前記第１空隙を流れる空気を前記第２空隙に導き、または、前記第２空隙を流れる空気を前記第１空隙に導く、
付記８に記載の電子機器。
（付記１１）
前記第２導風部材は、鉛直方向下端が前記筐体の底面より鉛直方向上側に配置される位置に設けられて、外部の空気が前記第２空隙に流入することを許容する、
付記８から１０のいずれかに記載の電子機器。
（付記１２）
前記取付面は、前記筐体の鉛直方向における底面である、
付記１から７のいずれかに記載の電子機器。
（付記１３）
前記第２導風部材は、鉛直方向下端が前記第１導風部材に隣接している位置に設けられて、前記第１空隙を流れる空気を前記第２空隙に導き、または、前記第２空隙を流れる空気を前記第１空隙に導く、
付記１２に記載の電子機器。
（付記１４）
前記第１導風部材は、複数の前記第１放熱部材に取り付けられる、
付記１から１３のいずれかに記載の電子機器。
（付記１５）
前記第２空隙に位置して前記側面に取り付けられ、前記筐体から伝達される熱を周囲の空気に放熱する複数の第２放熱部材をさらに備える、
付記１から１４のいずれかに記載の電子機器。
（付記１６）
前記第２導風部材は、複数の前記第２放熱部材に取り付けられる、
付記１５に記載の電子機器。
（付記１７）
前記第１導風部材は、前記筐体の接地面に固定される第１支持部材によって支持される、
付記１から１６のいずれかに記載の電子機器。
（付記１８）
前記第２導風部材は、前記筐体の接地面に固定される第２支持部材によって支持される、
付記１から１７のいずれかに記載の電子機器。

本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。

１，２，３，４，５，６，７，８，９ 電子機器、１１ 筐体、１１ａ 取付面、１１ｂ 側面、１１ｃ 底面、１２，１９，２８ 第１放熱部材、１３，２０ 第１導風部材、１３ａ 通風孔、１４ 第１空隙、１５，２１，２７ 送風機、１６，２３ 第２導風部材、１６ａ，２３ａ 鉛直方向上端、１６ｂ，２３ｂ 鉛直方向下端、１７，２４ 第２空隙、１８ 取付部材、２２ 第２放熱部材、２５ 第１支持部材、２６ 第２支持部材、２８ａ 母管、２８ｂ 支管、２９ 放熱フィン、ＡＸ１ 中心軸。

Claims (18)

1. 通電時に発熱する電子部品を収容する筐体と、
   前記筐体の鉛直方向に交差する外面である取付面に互いに離れた位置で取り付けられ、前記筐体から伝達される熱を周囲の空気に放熱する複数の第１放熱部材と、
   前記取付面との間に、前記第１放熱部材の少なくとも一部が位置する第１空隙を形成する第１導風部材と、
   前記第１空隙において前記第１放熱部材に沿う空気の流れを生じさせる送風機と、
   前記筐体の鉛直方向に沿う外面である側面との間に第２空隙を形成する少なくとも１つの第２導風部材と、を備え、
   前記第１導風部材の一部は、前記第２空隙に面する、
   電子機器。
2. 前記第１導風部材の端部は前記取付面に近い前記第２導風部材の端面に対向する、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１導風部材に通風孔が形成され、
   前記送風機は、前記第１導風部材の前記通風孔から空気を吸引し、吸引した空気を前記第１空隙において前記取付面に沿って排出する遠心送風機である、
   請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記第１導風部材に通風孔が形成され、
   前記送風機は、前記第１空隙の空気を吸引し、吸引した空気を前記第１導風部材の前記通風孔から排出する軸流送風機である、
   請求項１または２に記載の電子機器。
5. 前記第１放熱部材は、前記送風機の中心軸に直交する径方向に延伸するフィンの形状を有する、
   請求項３に記載の電子機器。
6. 前記送風機は、前記取付面の一端に隣接した位置に設けられ、前記取付面の他端に向けて送風する軸流送風機である、
   請求項１または２に記載の電子機器。
7. 前記第１放熱部材は、前記送風機の送風方向に延伸するフィンの形状を有する、
   請求項６に記載の電子機器。
8. 前記取付面は、前記筐体の鉛直方向における上面である、
   請求項１または２に記載の電子機器。
9. 前記第２導風部材は、鉛直方向上端が前記第１導風部材から離れている位置に設けられて、前記筐体の側面に沿って鉛直方向上方に移動した空気が該鉛直方向上端と前記第１導風部材との間を流れることを許容する、
   請求項８に記載の電子機器。
10. 前記第２導風部材は、鉛直方向上端が前記第１導風部材に隣接している位置に設けられて、前記第１空隙を流れる空気を前記第２空隙に導き、または、前記第２空隙を流れる空気を前記第１空隙に導く、
    請求項８に記載の電子機器。
11. 前記第２導風部材は、鉛直方向下端が前記筐体の底面より鉛直方向上側に配置される位置に設けられて、外部の空気が前記第２空隙に流入することを許容する、
    請求項８に記載の電子機器。
12. 前記取付面は、前記筐体の鉛直方向における底面である、
    請求項１または２に記載の電子機器。
13. 前記第２導風部材は、鉛直方向下端が前記第１導風部材に隣接している位置に設けられて、前記第１空隙を流れる空気を前記第２空隙に導き、または、前記第２空隙を流れる空気を前記第１空隙に導く、
    請求項１２に記載の電子機器。
14. 前記第１導風部材は、複数の前記第１放熱部材に取り付けられる、
    請求項１または２に記載の電子機器。
15. 前記第２空隙に位置して前記側面に取り付けられ、前記筐体から伝達される熱を周囲の空気に放熱する複数の第２放熱部材をさらに備える、
    請求項１または２に記載の電子機器。
16. 前記第２導風部材は、複数の前記第２放熱部材に取り付けられる、
    請求項１５に記載の電子機器。
17. 前記第１導風部材は、前記筐体の接地面に固定される第１支持部材によって支持される、
    請求項１または２に記載の電子機器。
18. 前記第２導風部材は、前記筐体の接地面に固定される第２支持部材によって支持される、
    請求項１または２に記載の電子機器。