CN106256176B - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
具有：框体(2)，其具有能够密闭的收容部(3)；多个发热部件，它们收容于收容部(3)的内部；内部侧热交换部(32)，其与构成收容部(3)的框体(2)的一壁面(2d)处的收容部(3)侧的一内面相接触而配置；外部侧热交换部(33)，其与一壁面(2d)处的收容部(3)的外部侧的一外面处的与内部侧热交换部(32)相对的位置相接触而配置；发热部件用外部侧热交换部，其用于将发热部件的热量与收容部(3)的外部的空气进行热交换；以及内部风扇(31)，动作时的发热量最大的高发热部件(22)与一内面处的与发热部件用外部侧热交换部相对的位置相接触而配置，经由发热部件用外部侧热交换部，高发热部件(22)的热量与收容部(4)的外部的空气进行热交换，经由内部侧热交换部(32)和外部侧热交换部(33)，收容部(3)的内部的空气与收容部(3)的外部的空气进行热交换。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有密闭框体构造的电子设备。
背景技术
在电子设备中，有时为了防水防尘而采用密闭框体构造。在具有密闭框体构造的电子设备中，由于从框体的内部向框体的外部的排热效果降低，因此框体的内部温度上升，在框体内收容的各种部件的温度也上升。在电子设备中，为了在框体内收容的设备的正常动作及确保可靠性，对于发热部件，需要将部件的温度保持为小于或等于各发热部件的容许温度。
在专利文献1所记载的设备收容用框体中，在将发热设备收容于内部的密闭框体的顶棚和前后左右之中的至少一个侧面，以在密闭框体的内外配置多个翅片的方式设置热交换部，在密闭框体内设置对该框体内部气氛进行搅动的风扇。并且构成为利用外壁将设置有热交换部的侧面以及顶棚覆盖，分别在侧面外壁的下部设置外部空气导入口、在顶棚外壁设置外部空气排出口，从外部空气导入口所导入的气体从在顶棚外壁设置的外部空气排出口进行排气。
专利文献1：日本特开2001-267774号公报
发明内容
然而，在专利文献1中，通过利用风扇使框体内部的空气进行循环，从而能够使框体内部的空气与外部空气进行热交换。然而，需要利用外壁对设置有热交换部的侧面和顶棚进行覆盖的二重框体的构造，存在框体大型化、且费用增大这样的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种具有密闭框体构造，能够使在内部收容的部件的温度保持得低的电子设备。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：框体，其具有能够密闭的收容部；多个发热部件，它们收容于所述收容部的内部；内部侧热交换部，其与构成所述收容部的所述框体的一壁面处的所述收容部侧的一内面相接触而配置；外部侧热交换部，其与所述一壁面处的所述收容部的外部侧的一外面处的与所述内部侧热交换部相对的位置相接触而配置；发热部件用外部侧热交换部，其用于将所述发热部件的热量与所述收容部的外部的空气进行热交换；以及内部风扇，其收容于所述收容部的内部，所述多个发热部件之中的动作时的发热量最大的高发热部件与所述一内面处的与发热部件用外部侧热交换部相对的位置相接触而配置，所述内部风扇使所述收容部内的空气进行循环而吹送至所述内部侧热交换部，经由所述发热部件用外部侧热交换部，所述高发热部件的热量与所述收容部的外部的空气进行热交换，经由所述内部侧热交换部和所述外部侧热交换部，所述收容部的内部的空气与所述收容部的外部的空气进行热交换。
发明的效果
根据本发明取得下述效果，即，得到一种具有密闭框体构造，能够使在内部收容的部件的温度保持得低的电子设备。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1涉及的电力转换装置的示意图。
图2是本发明的实施方式1涉及的电力转换装置的侧视图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的电力转换电路的结构的电路结构图。
图4是表示本发明的实施方式1涉及的收容部内的各部件的配置的其他例子的侧视图。
图5是本发明的实施方式2涉及的电力转换装置的侧视图。
图6是表示本发明的实施方式3涉及的电力转换装置的示意图。
图7是本发明的实施方式3涉及的电力转换装置的侧视图。
图8是表示本发明的实施方式4涉及的电力转换装置的示意图。
图9是本发明的实施方式4涉及的电力转换装置的侧视图。
图10是表示本发明的实施方式5涉及的电力转换装置的示意图。
图11是本发明的实施方式5涉及的电力转换装置的侧视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式涉及的电子设备即电力转换装置详细地进行说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1涉及的电力转换装置1的示意图。在图1中示出了对构成电力转换装置1的电子部件进行收容的框体2的主视图，示出了在透视框体2的正面部分的情况下观察到的主要部件的概略外观。图2是本发明的实施方式1涉及的电力转换装置1的侧视图，示出了在对构成框体2的侧面部分进行透视的情况下观察到的主要部件的概略外观。此外，虽然图2为侧视图，但为了容易理解，标注了阴影线。在下面的侧视图中也是同样。
电力转换装置1具有框体2，该框体2对构成电力转换装置的电子部件以及其他部件进行收容。框体2是将分割的多个框体部件连接而构成的。框体2由下述部分构成，即：前面部2a，其呈板状形状而配置于前面侧；背面部2c，其具有内部空间，呈立方体形状而配置于背面侧；以及主体部2b，其配置于前面部2a与背面部2c之间，呈四方筒状。前面部2a、主体部2b以及背面部2c由刚性强、对风雨等外部环境具有耐候性的金属材料或者树脂材料构成。
在前面部2a和主体部2b的周缘部即彼此的抵接面，形成未图示的密封槽，在该密封槽中嵌入了未图示的密封部件的状态下，前面部2a和主体部2b的周缘部利用螺钉部件而进行固定。由此，前面部2a和主体部2b被固定，并且前面部2a与主体部2b之间利用密封部件而密封。同样地，在主体部2b和背面部2c的周缘部即彼此的抵接面，形成未图示的密封槽，在该密封槽中嵌入了密封部件的状态下，主体部2b和背面部2c的周缘部利用螺钉部件而固定。由此，主体部2b和背面部2c被固定，并且主体部2b与背面部2c之间利用密封部件而密封。由此，构成由前面部2a、主体部2b以及背面部2c包围而密闭的收容部3。即，电力转换装置1具有防水构造的收容部3，防止来自外部的水分向收容部3的浸入。另一方面，背面部2c的内部空间形成为将收容部内的热量与空气进行热交换的散热部4。为了将散热部4内的空气排出至外部，散热部4没有密闭。此外，在图1中省略了框体部件间的连接构造。
密封部件使用密封垫或者密封材料。此外，在这里，由前面部2a、主体部2b以及背面部2c构成了框体2，但框体2的分割方法不限定于此，只要通过固定多个部件而构成密闭的收容部3即可。
另外，在这里省略详细的说明，但在主体部2b设置有作业用的门。在该门的周缘部以及主体部2b处的门的安装部的周缘部也设置密封槽，在嵌入了密封部件的状态下利用螺钉部件而固定周缘部，从而使收容部3密闭。
另外，在这里，由分割为3个的框体部件即前面部2a、主体部2b以及背面部2c构成了框体2，但构成框体2的框体部件的数量不限定于此。但是，在构成密闭的收容部3的框体部件间的固定部如上所述地设置密封槽，在嵌入了密封部件的状态下将框体部件彼此固定。
电力转换装置1在收容部3内具有：电力转换电路11，其对从交流电源供给的三相交流电压进行转换，生成外部的负载所需的电压；内部空气风扇31，其使收容部3内的空气进行循环；以及内部侧热交换部32，其是在收容部3内设置的吸热用的散热器，与将收容部3和散热部4进行分隔的背面部2c侧的一壁面2d处的收容部3侧的一内面抵接。另外，电力转换装置1在散热部4内具有：外部侧热交换部33，其是散热用的散热器，与将收容部3和散热部4进行分隔的背面部2c侧的一壁面2d处的收容部3的外部侧的一外面抵接；以及外部空气风扇34，其将散热部4内的空气排出至外部。
此外，电力转换装置1还具有：控制部，其由具有搭载于电子电路基板的中央运算处理装置(Central Processing Unit：CPU)的微型计算机构成，对电力转换装置1中的各结构部的动作进行控制；显示装置，其对电力转换装置1中的各种信息进行显示；各结构部间的连接配线；用于与外部设备连接的连接器及线缆；以及操作板等其他结构部件，但在这里省略了说明及图示。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的电力转换电路11的结构的电路结构图。电力转换电路11具有：整流电路12，其将从交流电源供给的交流电压转换成直流电压；平滑电路13，其使由整流电路12转换后的直流电压变得平滑；以及开关电路14，其通过通断控制将平滑后的直流电压转换成三相交流电压而向负载进行供给。另外，在整流电路12与平滑电路13之间具有使用线圈21的DC电抗器15。
整流电路12包含作为电力用半导体元件的整流用的二极管。开关电路14包含对直流电力进行通断而转换成交流电力的开关半导体元件等电力用半导体元件。并且，这些电力用半导体元件构成为收容在封装件中的功率模块22。平滑电路13使用电容器23而构成。
构成电力转换电路11的电容器23在收容部3内经由安装板20而安装于将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d处的上半部分侧的区域。构成电力转换电路11的功率模块22在收容部3内安装于将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d处的下半部分侧的区域、且处于电容器23的下部区域。构成电力转换电路11的线圈21在收容部3内经由安装板20而安装于将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d处的下侧的区域、且处于功率模块22的下部区域。
内部侧热交换部32在电力转换装置1的进深方向上的前面部2a侧，配置于电力转换装置1的高度方向上的下部区域。内部侧热交换部32以下述方式构成，即，构成热交换部的多个薄的内部翅片32b隔开预定的间隔而并列配置于平板状的基座板32a的主面之上。并且，内部侧热交换部32以内部翅片32b沿电力转换装置1的宽度方向而并列的配置、即内部翅片32b在电力转换装置1的高度方向上伸长的配置而使基座板32a与一壁面2d接触地进行安装。由此，空气能够经过相邻的内部翅片32b间的间隙区域而沿上下方向流动。此外，如果能够在一壁面2d安装内部翅片32b，则也可以没有基座板32a。另外，热交换部的形状不限定于翅片形状。
内部侧热交换部32的构成材料使用铝或铜等导热性高的金属材料。内部侧热交换部32的尺寸不特别地进行限定，但为了使表面积变大而更多地吸收收容部3内的空气的热量，优选在收容部3内所容许的范围内变大。关于相邻的内部翅片32b间的间隙，只要空气能够沿上下方向流动，能够进行收容部3内的内部空气的循环即可，不特别地进行限定。
外部侧热交换部33在散热部4内的一壁面2d处，配置于电力转换装置1的高度方向上的从与内部侧热交换部32相对的位置至与电容器23相对的位置。外部侧热交换部33以下述方式构成，即，构成热交换部的多个薄的外部翅片33b隔开预定的间隔而并列配置于平板状的基座板33a的主面之上。并且，外部侧热交换部33以外部翅片33b沿电力转换装置1的宽度方向而并列的配置、即外部翅片33b在电力转换装置1的高度方向上伸长的配置而使基座板33a与一壁面2d接触地进行安装。由此，空气能够经过相邻的外部翅片33b间的间隙区域而沿上下方向流动。此外，如果能够在一壁面2d安装外部翅片33b，则也可以没有基座板33a。另外，热交换部的形状不限定于翅片形状。
外部侧热交换部33的构成材料使用铝或铜等导热性高的金属材料。外部侧热交换部33的尺寸不特别地进行限定，但为了使表面积变大而将更多的热量从外部翅片33b散热至散热部4内的内部空气，优选在散热部4内所容许的范围内变大。关于相邻的外部翅片33b间的间隙，只要空气能够沿上下方向流动即可，不特别地进行限定。
外部侧热交换部33经由将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d而与功率模块22热连接。因此，外部侧热交换部33将经由一壁面2d传导的功率模块22的热量，从外部翅片33b散热至散热部4内的内部空气而将功率模块22冷却。此外，在这里的热连接代表下述状态，即，在一壁面2d的面内，外部侧热交换部33与功率模块22相对而重叠，且外部侧热交换部33与该一壁面2d直接接触，热量直接从功率模块22经由一壁面2d进行导热。因此，不包含在一壁面2d的面内外部侧热交换部33与功率模块22完全不重叠的状态。
另外，外部侧热交换部33经由将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d而与内部侧热交换部32热连接。因此，外部侧热交换部33将经由一壁面2d传导的内部侧热交换部32的热量从外部翅片33b散热至散热部4内的内部空气而将内部侧热交换部32冷却。此外，在这里的热连接代表下述状态，即，在一壁面2d的面内，外部侧热交换部33与内部侧热交换部32相对而重叠，且外部侧热交换部33与该一壁面2d直接接触，热量直接从内部侧热交换部32经由一壁面2d进行导热。因此，不包含在一壁面2d的面内外部侧热交换部33与内部侧热交换部32完全不重叠的状态。
并且，由于外部侧热交换部33的散热而被加热、从而温度上升后的散热部4内的内部空气被外部空气风扇34抽出而从散热部4的上部排出至外部。
在电力转换装置1的驱动时，由于来自在收容部3内收容的各种发热部件的发热，收容部3的内部温度、即空气温度上升。在收容部3内收容的部件之中，电容器23及IC芯片等发热部件是发热比较少的低耐热性部件。另一方面，在控制部使用的电子电路基板、导电用的导体、线圈21等发热部件是在驱动时发热而成为高温、并且具有高耐热性的发热部件。并且，在收容部3内收容的部件之中，功率模块22是在驱动时发热最多而成为高温、并且具有高耐热性的发热部件。
电力转换装置1具有密闭框体构造，因此从收容部3的内部向收容部3的外部的排热效果低，收容部3内的内部温度进一步地上升，在收容部3内收容的各发热部件的温度也上升。为了使在收容部3内收容的发热部件正常动作、确保可靠性，需要使各发热部件的温度保持为小于或等于各发热部件的容许温度。
在电力转换装置1中，经由将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d而与功率模块22热连接的外部侧热交换部33将经由该一壁面2d传导的功率模块22的热量从外部翅片33b散热至散热部4内的内部空气。由此，将在收容部3内收容的部件之中的在驱动时发热最多而成为高温的功率模块22有效地进行冷却，使作为收容部3内的温度上升的最主要的原因的功率模块22的温度降低。由此，使从功率模块22散热至收容部3内的热量降低，抑制收容部3内的温度上升。
另外，在电力转换装置1中，内部侧热交换部32露出于收容部3内。内部侧热交换部32与收容部3内的内部空气接触而进行热交换。即，内部侧热交换部32从收容部3内的内部空气对热量进行吸热，使收容部3内的内部空气的温度降低。内部侧热交换部32在框体2中经由将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d而与外部侧热交换部33热连接。因此，外部侧热交换部33将经由一壁面2d传导的内部侧热交换部32的热量从外部翅片33b散热至散热部4内的内部空气而将内部侧热交换部32冷却。由此，促进由内部侧热交换部32实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
因此，在电力转换装置1中，经由内部侧热交换部32、在框体2中将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d、以及外部侧热交换部33，在高温化后的收容部3内的内部空气与比收容部3内温度低的外部空气、即散热部4内的内部空气之间进行热交换。由此，能够使收容部3内的内部空气的温度降低，能够使收容部3内的内部空气的平均温度降低。
从表面积Ac的发热部件的表面对空气温度Ti的收容部3内的内部空气以热传递率Hc而进行导热的情况下的、由于收容部3内的发热部件的发热而上升后的发热部件的温度Tc利用下面的式(1)进行表示。此外，收容部3内的空气温度Ti以及上升后的发热部件的温度Tc为平均温度。ΔTc为从收容部3内的空气温度Ti起上升的发热部件的上升温度。Qall为收容部3内的总发热量。在将收容部3的外部的温度设为外部温度Ta时，Ti＞Ta。另外，假设从空气温度Ti的收容部3内的内部空气经过收容部3的壁面而向外部温度Ta的外部以热传递率Ha从面积Aa的收容部3表面进行自然空气冷却。收容部3内的空气温度Ti是由收容部3内的总发热量Qal l相对于外部温度Ta即收容部3的外部而根据收容部3的面积进行自然冷却的平衡所决定的值。
Tc＝Ti+ΔTc＝Ti+Qall/(Hc×Ac)···(1)
在不具有内部侧热交换部32的情况下，从内部侧热交换部32的基座板32a与框体2处的将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d抵接的区域，收容部3内的内部空气的热量经由该一壁面2d进行传导而散热至散热部4内的内部空气。如果在具有内部侧热交换部32的情况下将基座板32a与一壁面2d抵接的面积设为面积Ab，则在不具有内部侧热交换部32的情况下，热量从收容部3的空气温度Ti的内部空气经过一壁面2d而向外部温度Ta的散热部4的外部空气以热传递率Ha从面积Ab的一壁面2d散热，进行自然空气冷却。
在电力转换装置1中，通过使用内部侧热交换部32和外部侧热交换部33，在收容部3内的内部空气与散热部4内的内部空气之间进行热交换，从而能够使收容部3内的空气温度Ti降低。由此，根据上述式(1)的关系，能够使上升后的发热部件的温度Tc降低。因此，在电力转换装置1中，能够使收容部3内的内部空气的平均温度降低，使上升后的发热部件的温度Tc下降。
在电力转换装置1中，内部侧热交换部32露出于收容部3内的内部空气。因此，从收容部3内的内部空气吸收的热量增加了在内部侧热交换部32露出于收容部3内的面积比面积Ab宽的面积处从收容部3内的空气所吸收的量。
另外，内部侧热交换部32与外部侧热交换部33热连接。因此，在外部侧热交换部33中，外部侧热交换部33露出于散热部4内的内部空气的面积与面积Ab相差的面积量，有助于从内部侧热交换部32传导来的热量的散热效果的提高。由此，能够对从内部侧热交换部32传导来的热量有效且可靠地进行散热，使收容部3内的内部空气的温度降低。
但是，外部侧热交换部33与功率模块22热连接，使功率模块22的热量散热至散热部4内的内部空气。因此，外部侧热交换部33露出于散热部4内的内部空气的面积与面积Ab相差的全部面积并非都有助于从内部侧热交换部32传导来的热量的散热效果的提高。然而，根据进行设置的外部侧热交换部33处的外部翅片33b的大小、外部翅片33b间的间隔等条件，外部翅片33b露出于散热部4内的内部空气的面积能够设为大于或等于面积Ab的10倍至20倍左右，能够对从内部侧热交换部32传导来的热量有效地进行散热。因此，通过使用内部侧热交换部32和外部侧热交换部33，从而通过收容部3内的内部空气与散热部4内的内部空气之间的热交换而可靠地使收容部3内的内部空气的温度降低，能够使收容部3内的内部空气的平均温度降低，使发热部件的温度降低。
另外，内部侧热交换部32及外部侧热交换部33的构成材料使用热传递率比构成框体2的一壁面2d的材料高的材料，从而能够进一步地提高收容部3内的内部空气的冷却效果。
另外，利用内部空气风扇31使收容部3内的内部空气进行循环而流入至内部侧热交换部32，使高温化后的收容部3内的内部空气主动地与内部侧热交换部32进行接触。由此，能够促进由内部侧热交换部32实现的从收容部3内的内部空气的吸热，因此能够促进收容部3内的内部空气与散热部4内的内部空气之间的热交换，能够使收容部3内的内部空气的温度进一步地降低。
在图2中，以箭头A示出了由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向。在收容部3内的内部空气以图2中箭头A所示的方向进行循环的情况下，能够将在收容部3内上升的高温的空气吹送至内部侧热交换部32，能够促进由内部侧热交换部32实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
另外，图4是表示本发明的实施方式1涉及的收容部3内的各部件的配置的其他例子的侧视图。在图4中，在收容部3内的各部件的配置与图2不同。在图4中，在内部空气风扇31与内部侧热交换部32之间配置功率模块22。由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向在图4中是以箭头B所示的方向，是从功率模块22朝向内部侧热交换部32的方向。在该情况下，能够将由于来自功率模块22的散热而高温化后的热量直接吹送至内部侧热交换部32，能够促进由内部侧热交换部32实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
另外，内部侧热交换部32的数量不限定于1个，也可以设置多个。另外，如果在收容部3内的内部侧热交换部32的配置位置能够实现与外部侧热交换部33热连接，则在将收容部3和散热部4进行分隔的一壁面2d处该配置位置不存在高度方向上的限定。在将内部侧热交换部32配置于收容部3内的上部区域的情况下，该内部侧热交换部32对上升至收容部3的上部区域的高温的内部空气的热量进行吸热，能够有效地与散热部4内的内部空气进行热交换。在这里，从功率模块22传导来的热量也会从外部侧热交换部33散热，因此内部侧热交换部32的收容部3的高度方向上的位置优选设为与散热部4的内部空气的由外部空气风扇34实现的排气方向相反侧的位置，即排气方向的上游侧。
即，在将散热部4的内部空气从散热部4的上部进行排气的情况下，内部侧热交换部32优选设置于收容部3的高度方向上的下方。另外，在将散热部4的内部空气从散热部4的下部进行排气的情况下，内部侧热交换部32优选设置于收容部3的高度方向上的上方。由此，能够有效地对来自内部侧热交换部32的热量进行散热，而不受外部侧热交换部33处的来自功率模块22的热量的散热的影响。
另外，电力转换装置1中的收容部3内的内部空气及发热部件的冷却结构仅在收容部3内设置内部侧热交换部32而与外部侧热交换部33热连接就能够构成，因此构造简便，且能够廉价地实现。
如上所述，根据本实施方式1，通过使用内部侧热交换部32和外部侧热交换部33，在收容部3内的内部空气与散热部4内的内部空气之间进行热交换，从而使收容部3内的内部空气的温度降低，能够使收容部3内的内部空气的平均温度降低，使发热部件的温度降低。另外，通过在功率模块22与外部侧热交换部33之间进行热交换，从而使功率模块22的温度降低，能够对由功率模块22的发热所导致的内部空气的温度的上升进行抑制。由此，能够使收容部3内的发热部件的温度降低至小于或等于容许温度，能够使收容部3内的发热部件正常动作，能够确保电力转换装置1的可靠性。另外，根据本实施方式1，外部侧热交换部33仅配置于收容部3的一壁面，因此可得到高品质的电力转换装置1，而不会发生电力转换装置1的过度的大型化、重量化以及成本的增大，另外耐震性也不会产生问题。
实施方式2.
图5是本发明的实施方式2涉及的电力转换装置41的侧视图，示出了在对构成框体2的侧面部分进行透视的情况下观察到的主要部件的概略外观。此外，在图5中，对与实施方式1涉及的电力转换装置1相同的部件，标注有相同的标号。另外，在图5中，由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向与图2的情况相同，因此以箭头A示出。本实施方式2涉及的电力转换装置41与实施方式1涉及的电力转换装置1的不同点在于，外部侧热交换部33被分割为用于对功率模块22进行冷却的第1外部侧热交换部42、用于对收容部3的内部空气进行冷却的第2外部侧热交换部43。第1外部侧热交换部42是用于对在收容部3收容的多个发热部件之中的动作时的发热量最大的高发热部件即功率模块22进行冷却的高发热部件用外部侧热交换部。因此，在外部侧热交换部33中，将第1外部侧热交换部42和第2外部侧热交换部43一体化。
并且，与外部侧热交换部33相同，第1外部侧热交换部42由基座板42a和外部翅片42b构成。第1外部侧热交换部42与功率模块22热连接。与外部侧热交换部33相同，第2外部侧热交换部43由基座板43a和外部翅片43b构成。第2外部侧热交换部43与内部侧热交换部32热连接。第2外部侧热交换部43未与功率模块22热连接。因此，在从功率模块22向第1外部侧热交换部42的传热量多的情况下，从第2外部侧热交换部43向散热部4内的内部空气的散热也会有效地向散热部4的内部空气进行，而不会被来自功率模块22的传热量所影响。另外，第1外部侧热交换部42未与内部侧热交换部32热连接。因此，在从内部侧热交换部32向第2外部侧热交换部43的传热量多的情况下，从第1外部侧热交换部42向散热部4内的内部空气的散热也会有效地向散热部4的内部空气进行，而不会被来自内部侧热交换部32的传热量所影响。
另外，第2外部侧热交换部43的收容部3的高度方向上的位置优选设为在散热部4的内部空气的由外部空气风扇34实现的排气方向上比第1外部侧热交换部42靠上游侧。由此，能够使从内部侧热交换部32传导来的热量从第2外部侧热交换部43有效地进行散热，而不受因为从第1外部侧热交换部42散热而变得温度高的散热部4内的内部空气的影响。
如上所述，根据本实施方式2，将外部侧热交换部33分割为用于对功率模块22进行冷却的第1外部侧热交换部42、用于对收容部3的内部空气进行冷却的第2外部侧热交换部43而设置。并且，独立地进行从功率模块22传导来的热量向散热部4内的内部空气的散热、从内部侧热交换部32传导来的热量向散热部4内的内部空气的散热。因此，在从功率模块22传导至第1外部侧热交换部42的热量多的情况下，也能够有效地进行从内部侧热交换部32传导的热量向散热部4内的内部空气的散热，能够使收容部3内的内部空气的温度进一步地降低。
实施方式3.
图6是表示本发明的实施方式3涉及的电力转换装置51的示意图。在图6中示出了对构成电力转换装置51的电子部件进行收容的框体2的主视图，示出了在透视框体2的正面部分的情况下观察到的主要部件的概略外观。图7是本发明的实施方式3涉及的电力转换装置51的侧视图，示出了在对构成框体2的侧面部分进行透视的情况下观察到的主要部件的概略外观。此外，在图6及图7中，对与实施方式2涉及的电力转换装置41相同的部件，标注有相同的标号。
本实施方式3涉及的电力转换装置51与实施方式2涉及的电力转换装置41的不同点在于：内部空气风扇31配置于一壁面2d侧而非前面部2a侧；功率模块22在从正面观察的情况下位于左侧而配置于内部空气风扇31的下方；以及具有内部侧热交换部52，该内部侧热交换部52由构成热交换部的多个圆柱状的凸起52b隔开预定的间隔在基座板52a的主面之上排列成格子状而构成。另外，与实施方式2中的内部翅片32b从基座板32a的主面起的高度相比，该圆柱状的凸起52b从基座板52a的主面起的高度大幅地降低。
在图6及图7中，以箭头C示出了由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向。在收容部3内的内部空气以图6及图7中箭头C所示的方向进行循环的情况下，能够将在收容部3内上升的高温的内部空气吹送至内部侧热交换部52，另外，能够将因为从功率模块22散热出的热量而成为高温的内部空气吹送至内部侧热交换部52，能够促进由内部侧热交换部52实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
并且，通过使多个圆柱的凸起52b在一壁面2d的面方向上配置成格子状，从而在利用内部空气风扇31使收容部3内的内部空气进行循环时，能够对内部侧热交换部52妨碍循环的内部空气的流动的情况进行抑制。由此，能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部52时的风路损失进行抑制，因此能够使循环的内部空气的风量增加，能够使收容部3内的内部空气的温度高效地均一化，并且能够将内部空气吹送至内部侧热交换部52。
另外，通过使圆柱的凸起52b从基座板52a的主面起的高度降低，从而在利用内部空气风扇31使收容部3内的内部空气进行循环时，能够对内部侧热交换部52妨碍循环的内部空气的流动的情况进行抑制。由此，能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部52时的风路损失进行抑制，因此能够使循环的内部空气的风量增加，能够使收容部3内的内部空气的温度高效地均一化，并且能够高效地将内部空气吹送至内部侧热交换部52。因此，能够高效地进行由内部侧热交换部52实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
此外，圆柱的凸起52b的直径及高度根据下述条件而适当地进行设定即可，即：收容部3的容积、在收容部3收容的发热部件的种类及数量、上述的风路损失的抑制效果、通过第2外部侧热交换部43与内部侧热交换部52之间的交换而实现的收容部3内的内部空气的内部温度的降低效果、以及收容部3内的发热部件的温度的降低效果等。
如上所述，根据实施方式3，能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部52时的风路损失进行抑制，使在收容部3内循环的内部空气的风量增加。由此，能够高效地进行由内部侧热交换部52实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
实施方式4.
接下来，对电力转换装置51的变形例进行说明。图8是表示本发明的实施方式4涉及的电力转换装置61的示意图。在图8中示出了对构成电力转换装置61的电子部件进行收容的框体2的主视图，示出了在透视框体2的正面部分的情况下观察到的主要部件的概略外观。图9是本发明的实施方式4涉及的电力转换装置61的侧视图，示出了在对构成框体2的侧面部分进行透视的情况下观察到的主要部件的概略外观。此外，在图8及图9中，对与实施方式2涉及的电力转换装置41相同的部件，标注有相同的标号。
本实施方式4涉及的电力转换装置61与实施方式3涉及的电力转换装置51的不同点在于，取代内部侧热交换部52而具有内部侧热交换部62，该内部侧热交换部62由细长形状的凸起62b隔开预定的间隔在基座板62a的主面之上排列成格子状而构成，该凸起62b沿在收容部3内循环的内部空气流入至内部侧热交换部的方向而伸长。另外，与实施方式2中的内部翅片32b从基座板32a的主面起的高度相比，该细长形状的凸起62b从基座板62a的主面起的高度大幅地降低。
在图8及图9中，以箭头D示出了由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向。以箭头D所示的收容部3内的内部空气的循环方向与在实施方式3中以箭头C所示的收容部3内的内部空气的循环方向相同。
通过将凸起的形状设为沿在收容部3内循环的内部空气流入至内部侧热交换部的方向而伸长的细长形状，从而能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部62时的风路损失进行抑制。另外，能够对流入至内部侧热交换部62的内部空气进行引导，对内部空气的流动方向紊乱的情况进行抑制。由此，能够使在收容部3内循环的内部空气的风量进一步地增加，能够使收容部3内的内部空气的温度高效地均一化，并且能够高效地将内部空气吹送至内部侧热交换部62。
此外，凸起的外形尺寸及高度根据下述条件而适当地进行设定即可，即：收容部3的容积、在收容部3收容的发热部件的种类及数量、上述的风路损失的抑制效果、通过外部侧热交换部与内部侧热交换部之间的热交换而实现的收容部3内的内部空气的内部温度的降低效果、以及收容部3内的发热部件的温度的降低效果等。
如上所述，根据实施方式4，能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部62时的风路损失进行抑制，并且对流入至内部侧热交换部62的内部空气进行引导，使在收容部3内循环的内部空气的风量增加。由此，能够高效地进行由内部侧热交换部62实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
实施方式5.
接下来，对电力转换装置61的变形例进行说明。图10是表示本发明的实施方式5涉及的电力转换装置71的示意图。在图10中示出了对构成电力转换装置71的电子部件进行收容的框体2的主视图，示出了在透视框体2的正面部分的情况下观察到的主要部件的概略外观。图11是本发明的实施方式5涉及的电力转换装置71的侧视图，示出了在对构成框体2的侧面部分进行透视的情况下观察到的主要部件的概略外观。此外，在图10及图11中，对与实施方式2涉及的电力转换装置41相同的部件，标注有相同的标号。
本实施方式5涉及的电力转换装置71与实施方式4涉及的电力转换装置61的不同点在于，取代内部侧热交换部62而具有内部侧热交换部72，该内部侧热交换部72由细长形状的凸起72b隔开预定的间隔在基座板72a的主面之上排列成格子状而构成，该凸起72b沿将流入至内部侧热交换部的在收容部3内循环的内部空气向预定的循环方向进行引导的方向而伸长。相对于在收容部3内循环的内部空气流入至内部侧热交换部的方向，细长形状的凸起72b沿将内部空气向循环方向进行引导的方向而倾斜地配置。另外，与实施方式2中的内部翅片32b从基座板32a的主面起的高度相比，该细长形状的凸起72b从基座板72a的主面起的高度大幅地降低。
在图10及图11中，以箭头E示出了由内部空气风扇31实现的收容部3内的内部空气的循环方向。以箭头E所示的收容部3内的内部空气的循环方向与在实施方式4中以箭头D所示的收容部3内的内部空气的循环方向相似。但是，进入至内部侧热交换部72的空气的风路变更为下述方向，即，从到达至收容部3的内底面之前起，被细长形状的凸起72b的侧面所引导，描绘出平缓的曲线而向收容部3的上方返回。
相对于在收容部3内循环的内部空气流入至内部侧热交换部的方向，使细长形状的凸起沿将内部空气向循环方向进行引导的方向而倾斜地配置，从而能够以描绘出平缓的曲线的风路对流入至内部侧热交换部72的内部空气进行引导而向收容部3的上方返回，因此能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部72时的风路损失进行抑制。
此外，也可以将上述的实施方式2～5的内部侧热交换部的结构应用于实施方式1涉及的电力转换装置1。在该情况下，与上述相同，也能够使在收容部3内循环的内部空气的风量增加。由此，能够高效地进行由内部侧热交换部实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
如上所述，根据实施方式5，能够对在收容部3内循环的内部空气经过内部侧热交换部72时的风路损失进行抑制，并且以描绘出平缓的曲线的风路而对流入至内部侧热交换部72的内部空气进行引导，使在收容部3内循环的内部空气的风量进一步地增加。由此，能够进一步高效地进行由内部侧热交换部72实现的从收容部3内的内部空气的吸热。
以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，还可以与其他的公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1、41、51、61、71电力转换装置，2框体，2a前面部，2b主体部，2c背面部，2d一壁面，3收容部，4散热部，11电力转换电路，12整流电路，13平滑电路，14开关电路，15DC电抗器，20安装板，21线圈，22功率模块，23电容器，31内部空气风扇，32、52、62、72内部侧热交换部，32a、52a、62a基座板，32b内部翅片，33外部侧热交换部，42第1外部侧热交换部，43第2外部侧热交换部，33a、42a、43a、72a基座板，33b、42b、43b外部翅片，34外部空气风扇，52b圆柱状的凸起，62b细长形状的凸起，72b细长形状的凸起。
Claims (8)
1.一种电子设备，其特征在于，具有：
框体，其具有能够密闭的收容部；
多个发热部件，它们收容于所述收容部的内部；
内部侧热交换部，其与构成所述收容部的所述框体的一壁面处的所述收容部侧的一内面相接触而配置；
外部侧热交换部，其与所述一壁面处的所述收容部的外部侧的一外面处的与所述内部侧热交换部相对的位置相接触而配置；
发热部件用外部侧热交换部，其用于将所述发热部件的热量与所述收容部的外部的空气进行热交换；以及
内部风扇，其收容于所述收容部的内部，
所述多个发热部件之中的动作时的发热量最大的高发热部件与所述一内面处的与发热部件用外部侧热交换部相对的位置相接触而配置，
所述内部风扇使所述收容部内的空气进行循环而吹送至所述内部侧热交换部，
经由所述发热部件用外部侧热交换部，所述高发热部件的热量与所述收容部的外部的空气进行热交换，
经由所述内部侧热交换部和所述外部侧热交换部，所述收容部的内部的空气与所述收容部的外部的空气进行热交换。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述内部侧热交换部由多个凸起在所述一内面之上排列成格子状而构成。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述多个凸起具有如下细长形状，即，沿在所述收容部内循环的所述收容部内的空气流入至所述内部侧热交换部的方向而伸长。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述多个凸起具有如下细长形状，即，沿将流入至所述内部侧热交换部的所述收容部内的空气向预定的循环方向进行引导的方向而伸长。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其特征在于，
将所述外部侧热交换部和所述发热部件用外部侧热交换部一体化。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其特征在于，
所述外部侧热交换部和所述发热部件用外部侧热交换部配置于将所述一外面用作一个结构面而构成的散热部的内部，
所述散热部具有将所述散热部的内部的空气进行排气的外部空气风扇，
所述内部侧热交换部的所述框体的高度方向上的位置，在所述散热部的内部的空气的由所述外部空气风扇实现的排气方向上，处于与所述高发热部件相比的上游侧。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，
所述外部侧热交换部和所述发热部件用外部侧热交换部配置于将所述一外面用作一个结构面而构成的散热部的内部，
所述散热部具有将所述散热部的内部的空气进行排气的外部空气风扇，
所述内部侧热交换部的所述框体的高度方向上的位置，在所述散热部的内部的空气的由所述外部空气风扇实现的排气方向上，处于与所述高发热部件相比的上游侧。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述高发热部件包含对直流电力进行通断而转换成交流电力的开关半导体元件。
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