JP6011432B2 - 空冷式冷却器 - Google Patents

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Description

本発明は、発熱部品を冷却する空冷式冷却器に関する。
半導体素子など、通電に伴い発熱する発熱部品は冷却器によって冷却されている。例えば、特許文献1に記載のインバータ装置では、発熱素子を含む主回路部を冷却している。
特許文献1に記載のインバータ装置は、主回路部が設けられたケースが制御盤の機器取付板に固定されている。ケースと機器取付板との間には空間が形成されており、この空間が冷媒通路として機能している。インバータ装置は、冷却ファンを備えており、この冷却ファンが駆動することで流れる冷媒によって主回路部が冷却される。
特開平9−237992号公報
ところで、冷却器に形成された冷媒流路を冷媒が流れるときの圧力損失が大きくなると、流速の低下を招き、主回路部(発熱素子)に対する冷却効率が低下する。また、インバータ装置の小型化を図るなどの目的から冷却器を小型化することが望まれている。
本発明は、このような従来技術の問題点になされたものであり、その目的は、圧力損失を低減しつつ、小型化することができる空冷式冷却器を提供することにある。
上記課題を解決する空冷式冷却器は、内部に第1の冷媒流路が形成されるとともに、外面に発熱部品を搭載する搭載面が形成され、該搭載面の反対側の内面が第1内面となる熱交換部と、内部に第2の冷媒流路が形成されており、この第2の冷媒流路の一端が前記第1の冷媒流路に連通し、かつ、前記第2の冷媒流路における前記搭載面と直交する方向の幅が前記一端から前記第2の冷媒流路の他端に向けて大きくなるように形成される前記第1内面と連続する第2内面を有するとともに、前記他端に軸流ファンが設けられる拡管部と、を備え、前記軸流ファンの駆動に伴い前記第1の冷媒流路及び前記第2の冷媒流路に気体状の冷媒が流れる空冷式冷却器であって、前記拡管部は、前記第2内面に、外部側に凸となる凸面を有し、該凸面は、少なくとも軸流ファンの羽根に対向する位置に形成されており、前記拡管部は、前記他端と前記凸面との間に傾斜部を有し、前記凸面の前記他端側端部は、前記搭載面と直交し前記軸流ファンの回転中心を通る断面において、前記搭載面と直交する方向の位置が、前記羽根の端部と一致又は前記羽根の端部より羽根の外周側に位置していることを要旨とする。
これによれば、第2内面における軸流ファンの羽根に対向する位置に凸面が形成されることで、第2内面が直線状に形成される場合に比べて、軸流ファンから第2内面までの離間距離を長くすることができる。したがって、圧力損失を低減させ、空冷式冷却器の小型化を図ることができる。
また、圧力損失が大きくなることを抑制しつつ、空冷式冷却器の外側に空きスペースを確保できる。この空きスペースに、例えば、基板などを設けることで、空冷式冷却器の大型化を抑制しつつ、基板を設けることができる。また、羽根の端部に対して第2内面との離間距離を長くすることができ、羽根全体として第2内面との離間距離が長くなる。なお、「凸面の他端側端部が、羽根の端部と一致する」とは、凸面の他端側端部と羽根の端部との搭載面と直交する位置が完全に一致する場合のみを示すものではなく、製造上の誤差程度であれば許容するものである。したがって、凸面の他端側端部が、羽根の端部よりも若干内周側に位置していてもよい。
上記課題を解決する空冷式冷却器は、内部に第1の冷媒流路が形成されるとともに、外面に発熱部品を搭載する搭載面が形成され、該搭載面の反対側の内面が第1内面となる熱交換部と、内部に第2の冷媒流路が形成されており、この第2の冷媒流路の一端が前記第1の冷媒流路に連通し、かつ、前記第2の冷媒流路における前記搭載面と直交する方向の幅が前記一端から前記第2の冷媒流路の他端に向けて大きくなるように形成される前記第1内面と連続する第2内面を有するとともに、前記他端に軸流ファンが設けられる拡管部と、を備え、前記軸流ファンの駆動に伴い前記第1の冷媒流路及び前記第2の冷媒流路に気体状の冷媒が流れる空冷式冷却器であって、前記拡管部は、前記第2内面に、外部側に凸となる凸面を有し、該凸面は、少なくとも軸流ファンの羽根に対向する位置に形成されており、前記凸面は曲面であり、球面状をなすことを要旨とする。
これによれば、軸流ファンにおける冷媒が流れる円形状の冷媒流路に対し、第2の冷媒流路の他端を円滑につないで、圧力損失を低減させることができる。
上記空冷式冷却器について、前記凸面は曲面であり、前記搭載面と直交し前記軸流ファンの回転中心を通る断面において、前記第2の冷媒流路の前記一端の幅と前記第2の冷媒流路の前記他端の幅との差である拡張幅の半分より大きな曲率半径としたことが好ましい。
これによれば、搭載面と拡管部のなす角にアールが形成されにくく、アールによって搭載面が狭くなることが抑制される。
上記空冷式冷却器について前記第1の冷媒流路にのみフィンが設けられることが好ましい。
これによれば、第1の冷媒流路に設けたフィンにより、熱交換部との熱交換が促進される。また、第2の冷媒流路にフィンが設けられていると、フィンが軸流ファンの羽根によって発生する回転流をさえぎる壁となり、フィンによって冷媒の流れが阻害されるおそれがある。第2の冷媒流路にはフィンが設けられないので、第2の冷媒流路での冷媒の流れが阻害されにくい。
上記空冷式冷却器について、前記発熱部品は半導体素子であり、前記拡管部における前記搭載面と直交する方向の外部側に前記半導体素子の制御基板が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、圧力損失を低減しつつ、小型化することができる。
第1の実施形態の空冷式冷却器を示す斜視図。 第1の実施形態の空冷式冷却器を示す図1の2−2線断面図。 第1の実施形態の空冷式冷却器を示す図1の3−3線断面図。 第1の実施形態の拡管部の拡大図。 第2の実施形態の空冷式冷却器を示す斜視図。 第2の実施形態の軸流ファンの配置付近を示す斜視図。 第2の実施形態の空冷式冷却器を示す図5の7−7線断面図。 比較例の空冷式冷却器を簡略的に示す断面図。
(第1の実施形態)
以下、空冷式冷却器の第1の実施形態について説明する。
図1に示すように、半導体モジュール10は、空冷式冷却器20に発熱部品としての半導体素子11が搭載されている。半導体モジュール10は、例えば、直流電力を交流電力に変換して出力するインバータを構成している。以下の説明において、水平面を図中のX,Y方向で規定するとともに、水平面に直交する上下方向をX,Y方向に直交するZ方向で規定して説明を行う。
図1及び図2に示すように、空冷式冷却器20は、四角筒状をなす熱交換部21を有している。熱交換部21の内部には、第1の冷媒流路22が形成されている。第1の冷媒流路22は、一端に空冷式冷却器20の外部に開口する第1の開口部23を有する。熱交換部21の一面(外面)は、半導体素子11が搭載される搭載面24とされている。また、搭載面24とは反対側の内面(外部に搭載面24が形成される壁部の内面)を、第1内面25とする。本実施形態の空冷式冷却器20は、熱交換部21の搭載面24が上方向を向くように、水平方向に配置されている。第1の冷媒流路22は、X方向に延びている。なお、図2は搭載面24に直交し、後述の軸流ファン51の羽根54の回転中心を通る面における断面図である。
空冷式冷却器20は、熱交換部21と連設される拡管部31を有している。拡管部31の内部には、X方向に延びる第2の冷媒流路32が形成されている。第2の冷媒流路32は、一端が第1の冷媒流路22の他端と連通されている。第2の冷媒流路32は、他端に空冷式冷却器20の外部に開口する第2の開口部33を有する。第2の開口部33は、第1の開口部23よりも開口面積が大きい。また、第2の冷媒流路32の他端には、軸流ファン51が設けられている。
軸流ファン51は、四角箱状をなす筐体52を有している。筐体52の内部には、X方向に貫通する円形状の貫通孔53が形成されている。この貫通孔53には、羽根54が設けられており、貫通孔53の軸を中心として羽根54が回ることで、貫通孔53の軸方向に冷媒が流れる。本実施形態では、第2の開口部33の大きさと、筐体52のX方向の面の大きさは、略同一となっており、第2の開口部33の4つの各縁部は、筐体52のX方向の面の各縁部と対向している。
軸流ファン51は、吸引ファンであって、空冷式冷却器20の内部(第1の冷媒流路22及び第2の冷媒流路32)に存在する気体状の冷媒を第2の開口部33から引き出す。したがって、軸流ファン51の駆動に伴い、空冷式冷却器20の内部では、第1の開口部23から第2の開口部33に向けて気体状の冷媒(例えば、空気)が流れる。
図3に示すように、熱交換部21の内部には、Z方向に延びる板状のフィン41が、Y方向に複数設けられている。フィン41は、第1の冷媒流路22にのみ設けられており、(つまり、第1内面25に設けられており)第2の冷媒流路32には設けられていない。
次に、拡管部31について詳しく説明する。
図4に示すように、拡管部31は、第1内面25と対向する内面が第1の冷媒流路22と略一致する内面と、第2の冷媒流路32の一端から他端に向けて第2の冷媒流路32の幅を大きくするように形成され、第1内面25と連続する第2内面37とを有して構成されている。なお、第2の冷媒流路32の幅とは、第2の冷媒流路32における搭載面24と直交する方向の大きさであり、第2の冷媒流路32におけるZ方向の大きさと一致する。
拡管部31は、搭載面24と軸流ファン51との間の部位に、搭載面24から軸流ファン51に向けて上方向に傾斜する壁部34を有する。この壁部34が設けられることで、第2の冷媒流路32の幅は、一端から他端に向けて大きくなる。第2内面37は、壁部34の内面である。
壁部34の内面である第2内面37には、第2の冷媒流路32の外部側に向けて凸となる凸面としての曲面35が形成されている。曲面35は、軸流ファン51の羽根54のX方向に対向する位置に形成されている。また、曲面35の他端側端部351(曲面35における第2の冷媒流路32の他端側の端部)は、搭載面24と直交する方向であるZ方向の位置が、軸流ファン51の羽根54の端部541と貫通孔53の壁面との間に位置し、本実施形態では図4に破線で示すように特に端部541に一致した位置になっている。なお、「曲面35の他端側端部351と端部541とのZ方向の位置が一致している」とは、他端側端部351と端部541とが完全に一致する場合のみを示すものではなく、製造上の誤差程度の範囲であれば許容するものである。したがって、端部351が端部541よりも若干内周側に位置していてもよい。
ここで、第2の冷媒流路32の一端の流路幅W1(幅)と第2の冷媒流路32の他端の流路幅W2(幅)の差を拡張幅ΔWとする。このとき、第1の冷媒流路22を流れる冷媒の流れ方向(X方向)の断面、すなわち搭載面24に直交し、軸流ファン51の羽根54の回転中心を通る面における断面において、曲面35の曲率半径Rは、拡張幅ΔWの半分(ΔW/2)より大きく設定されている。本実施形態では、曲面35は、真円の一部をなす円弧状をなし、中心は第1内面25の平面上に位置している。このため、曲面35の半径と曲率半径Rは同一長となっている。なお、本実施形態のように、搭載面24が平坦面をなしている場合には、拡管部31における最も流路幅が大きくなる部分Pを通り、かつ、搭載面24と平行をなす平行線L1から搭載面24までの寸法a(平行線L1から熱交換部21に向けて垂直線を延ばしたときの垂直線の寸法)を拡張幅ΔWと近似することもできる。なお、曲面35の一端のX方向位置は、拡管部31の一端のX方向位置と一致している。
壁部34には、第2内面37のうち曲面35の端部351より他端(第2の冷媒流路32の他端)側であって、拡管部31の他端と曲面35との間に、傾斜部36が設けられている。傾斜部36は、拡管部31の他端に向けて直線状に延びている。
次に、本実施形態の空冷式冷却器20の作用について比較例の空冷式冷却器と比較しつつ説明を行う。なお、比較例の空冷式冷却器は、拡管部の形状を除いて実施形態の空冷式冷却器20と同一の構成を有する。このため、拡管部を除く部分には、実施形態の空冷式冷却器20と同一の符号を付し、拡管部についてのみ説明を行う。
図8に示すように、比較例の空冷式冷却器100の拡管部101は、搭載面24から拡管部101の他端に向けて直線状に延びる壁部102を有している。壁部102は、拡管部101の他端に向けて直線状に延びている。
一般に、空冷式冷却器を小型化するためには、Z方向の寸法を小さくすることが考えられる。しかしながら、軸流ファン51の規格(寸法)の関係から、軸流ファン51が設けられる第2の開口部33の大きさは、軸流ファン51の大きさに合わせる必要がある。したがって、第2の開口部33のZ方向の寸法は、小さくしにくく、半導体素子11が搭載される熱交換部21のZ方向の寸法のみを小さくしている。また、第2の開口部33のZ方向の寸法を維持しつつ、第1の冷媒流路22と軸流ファン51とを繋げるために、一端と他端で第2の冷媒流路32の幅が異なる拡管部101を用いて軸流ファン51と熱交換部21を繋いでいる。
拡管部101の形状を図中に符号200(一点鎖線)で示すように、四角筒状にする場合、第2の冷媒流路32の内部に渦流が発生し、冷媒の流れを阻害するおそれがある。このため、壁部102を直線状に傾斜させることで、第2の冷媒流路32の内部に渦流が発生することを抑制している。
しかしながら、壁部102を直線状に傾斜させた場合、軸流ファン51の軸方向(貫通孔53の軸方向)、すなわち、X方向における軸流ファン51と壁部102の内面との離間距離d1が、拡管部101を四角筒状とする場合に比べて短くなる。離間距離d1が短くなると、圧力損失が増大する原因となり、冷媒の流速の低下を招くおそれがある。また、離間距離d1を長くするために、図中に符号300(二点鎖線)で示すように、壁部102の傾斜を緩やかにすることも考えられるが、この場合には、拡管部101のX方向の寸法が大きくなり、そのままだと半導体素子11の搭載面24が狭くなってしまうため、必要な搭載面24の大きさを確保しようとすると、全体として空冷式冷却器100のX方向の寸法が大きくなり、空冷式冷却器100の小型化を阻害する。
本実施形態の空冷式冷却器20では、拡管部31の第2内面37に空冷式冷却器20の外部側に向けて凸となる曲面35を軸流ファン51の羽根54と対向する位置に形成したので、拡管部31のX方向の寸法を大きくすることなく、軸流ファン51と拡管部31のX方向の離間距離d1を長くすることができる。このため、比較例の空冷式冷却器100に比べて圧力損失が低減されており、半導体素子11に対する冷却効率が向上されている。
また、曲面35の端部351の搭載面24と直交する方向の位置が、軸流ファン51の羽根54の端部541と一致する位置に設けたので、羽根54の端部541に対して離間距離d1を長くすることができ、羽根54全体として離間距離d1を長くすることができる。
また、曲率半径Rが拡張幅ΔWの半分より大きい曲面35を設けることで、壁部34の傾斜を緩やかにして離間距離d1を長くする必要がなく、拡管部31がX方向に大型化することが抑制されるとともに、壁部34と搭載面24とのなす角にアールが形成されにくい(壁部34と搭載面24とのなす角がピン角になりやすい)。このため、拡管部31を設けることで、搭載面24が狭くなることが抑制されている。
また、図4に示すように、半導体モジュール10の上部に半導体モジュール10の制御用の基板Bなどを設ける場合がある。このとき、曲面35が、拡管部31の他端に至るまで延びて傾斜部36がなくなると、基板Bの厚み分だけ半導体モジュール10がZ方向に大型化してしまうおそれがある。即ち基板Bの搭載スペースが狭くなる。壁部34に傾斜部36を設けることで生じる段差によって、空きスペースを確保でき、この空きスペースに基板Bを設けることで、半導体モジュール10のZ方向への大型化を抑制している。また、拡管部31と曲面35との間に生じる段差は斜状なので、圧力損失の増大を招きにくい。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)第2内面37に、外部側に向けて凸となる曲面35を軸流ファン51の羽根54に対向する位置に形成したので、拡管部31のX方向を大きくすることなく、離間距離d1を長くすることができる。したがって、圧力損失を低減させ、空冷式冷却器20の小型化を図ることができる。
(2)曲面35の端部351の搭載面24と直交する方向の位置が、軸流ファン51の羽根54の端部541と一致する位置に設けたので、羽根54の端部541に対して離間距離d1を長くすることができ、羽根54全体として離間距離d1が長くなる。
(3)壁部34に曲率半径Rが拡張幅ΔWの半分よりも大きい曲面35を設けることで、軸流ファン51と拡管部31とのX方向の離間距離d1を長くしやすい。また、壁部34と搭載面24とのなす角にアールが形成されにくいので、搭載面24が狭くなることが抑制される。
(4)壁部34には、曲面35と拡管部31の他端との間に傾斜部36が設けられている。拡管部31の他端と曲面35との間に生じる段差は、斜状なので、圧力損失が大きくなることを抑制しつつ、空冷式冷却器20の外側(傾斜部36のX方向側)に空きスペースを確保できる。この空きスペースに例えば基板Bなどを設けることで、空冷式冷却器20の大型化を抑制しつつ、基板Bを設けることができる。
(5)フィン41は、第1の冷媒流路22にのみ設けられ、第2の冷媒流路32には設けられていない。軸流ファン51が駆動し、第1の冷媒流路22から第2の冷媒流路32に冷媒が流れるときには、流路幅が大きくなる。このため、第1の冷媒流路22から第2の冷媒流路32に流れた冷媒は、第2の冷媒流路32内に拡散していく。このとき、フィン41が、第2の冷媒流路32に設けられていると、フィン41が軸流ファン51の羽根54によって発生する回転流をさえぎる壁となり、結果フィン41によって冷媒の拡散が阻害されるおそれがある。本実施形態のように、第2の冷媒流路32にフィン41を設けないことで、第2の冷媒流路32での冷媒の拡散が阻害されにくい。
(第2の実施形態)
以下、空冷式冷却器の第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1の実施形態と重複する部分については説明を省略し、第1の実施形態との相違点のみを説明する。
図5に示すように、本実施形態空の冷式冷却器60の拡管部61は、搭載面24から拡管部61の他端に向けて延びる壁部62を有している。壁部62は、球体を四分割した形状をなしている。すなわち、壁部62の内面は、X方向,Y方向,Z方向のいずれの方向での断面形状であっても断面に円弧を有する球面状となっている。拡管部61は、一端から他端に向けて第2の冷媒流路32のZ方向の寸法及びX方向の寸法が大きくなっていく。
拡管部61の他端には、壁部62の外周縁からZ方向に向けて延設される取付部63が設けられている。この取付部63は、軸流ファン51の筐体52の外形に合わせて形成されており、筐体52の四隅のうち、上方向の二隅52a,52bと(図6参照)対向するように設けられている。
図6に示すように、軸流ファン51は、筐体52を貫通した取付ネジ71が空冷式冷却器60に螺合されることで第2の開口部33に取り付けられている。取付ネジ71は、筐体52の四隅に設けられており、四隅のうち、取付部63と対向する二隅52a,52bに設けられた取付ネジ71は、取付部63に螺合されている。
図7に示すように、拡管部61の球面のZ方向の断面形状(曲面64)は円弧状をなしている。この円弧は、筐体52の貫通孔53と対応しており、貫通孔53の周縁に拡管部61の他端が沿うようになっている。すなわち、第2の冷媒流路32(第2の開口部33)は、二隅52a,52bと対向しないようになっている。また、球面の他端側端部はいずれも羽根54の外周端部より外周側に位置している。なお、本実施形態のように、拡管部61の断面形状が球面状をなす場合、第2の冷媒流路32の一端及び他端の幅は、Y方向の位置によって変動する。このような場合、第1の冷媒流路22を流れる冷媒の流れ方向の断面(搭載面24に直交し羽根54の回転中心を通る断面)において、曲面64が拡張幅ΔWの半分より大きな曲率半径Rを有していればよい。
次に、本実施形態の空冷式冷却器60の作用について説明する。
例えば、第2の開口部33が四角状に開口している場合(拡管部61の断面形状が四角をなしている場合)には、第2の開口部33が筐体52の四隅と対向する。このため、第1の開口部23から第2の開口部33に向けて冷媒が流れると、筐体52の四隅において渦が発生しやすく、圧力損失の原因となる。本実施形態において、拡管部61は球面状をなしており、第2の開口部33が円弧を有している。軸流ファン51の貫通孔53は、軸流ファン51における冷媒が流れる冷媒流路であり、円形状をなしている。このため、第2の開口部33と貫通孔53が円滑につながれる。第2の開口部33と軸流ファン51が接触する部分を少なくでき、拡管部61に流れた冷媒を貫通孔53に誘導することができる。このため、圧力損失が低減されている。
したがって、上記実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)〜(5)に加えて、以下の効果を得ることができる。
(6)壁部62の曲面64は、球面状をなしている。このため、第2の冷媒流路32を流れる冷媒を軸流ファン51の貫通孔53に誘導することができ、圧力損失が低減される。
なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○ 曲面35の他端側端部351は、搭載面24と直交する方向であるZ方向の位置が、軸流ファン51の羽根54の端部541と一致した位置でなくてもよい。他端側端部351は、端部541より羽根54の外周側に位置していてもよい。この場合も、羽根54の端部541に対して離間距離d1を長くすることができ、全体として離間距離を長くすることができる。
○ 凸面として曲面35、球面(曲面64)の例を示したが、図8の比較例より離間距離を確保できれば、曲面でなくてもよい。例えば、凸面は、第2内面37を屈曲させた面であってもよい。しかし、曲面や球面の法が渦流の発生を抑制できる。
○ 曲面35の曲率半径は、拡張幅ΔWの半分よりも小さくてもよい。
○ 第1の実施形態の壁部34には、傾斜部36は設けられていなくてもよい。すなわち、壁部34の内面の全面を曲面35としてもよい。
○ 第1の冷媒流路22のフィン41は設けられていなくてもよい。また、フィン41は、第2の冷媒流路32まで延びていてもよい。
○ フィン41の形状は板状以外であってもよい。例えば、ピン状のフィンを用いてもよい。
○ 曲面35,64は、第1の冷媒流路22を流れる冷媒の流れ方向の断面形状が楕円の一部をなす円弧状をなしていてもよい。
○ 発熱部品として半導体素子11を採用したが、コンデンサや抵抗を採用してもよい。
○ 第1の冷媒流路22及び第2の冷媒流路32は、断面形状が四角筒状以外でもよく、多角筒状をなしていればよい。
○ 軸流ファン51は、押込式のファンであってもよい。すなわち、空冷式冷却器20,60を流れる冷媒は、第2の開口部33から第1の開口部23に向けて流れてもよい。
○ 取付部63は設けられていなくてもよい。
○ 第1の開口部23側にも拡管部を設けてもよい。すなわち、実施形態では、第1の冷媒流路22の一方の端部に拡管部31,61を介して軸流ファン51を設けているが、第1の冷媒流路22の両方の端部に拡管部を介して軸流ファン51を設けてもよい。
11…半導体素子、20,60…空冷式冷却器、21…熱交換部、22…第1の冷媒流路、23…第1の開口部、24…搭載面、31,61…拡管部、32…第2の冷媒流路、33…第2の開口部、34,62…壁部、35,64…曲面、36…傾斜部、51…軸流ファン。

Claims (5)

  1. 内部に第1の冷媒流路が形成されるとともに、外面に発熱部品を搭載する搭載面が形成され、該搭載面の反対側の内面が第1内面となる熱交換部と、
    内部に第2の冷媒流路が形成されており、この第2の冷媒流路の一端が前記第1の冷媒流路に連通し、かつ、前記第2の冷媒流路における前記搭載面と直交する方向の幅が前記一端から前記第2の冷媒流路の他端に向けて大きくなるように形成される前記第1内面と連続する第2内面を有するとともに、前記他端に軸流ファンが設けられる拡管部と、を備え、
    前記軸流ファンの駆動に伴い前記第1の冷媒流路及び前記第2の冷媒流路に気体状の冷媒が流れる空冷式冷却器であって、
    前記拡管部は、前記第2内面に、外部側に凸となる凸面を有し、該凸面は、少なくとも軸流ファンの羽根に対向する位置に形成されており、
    前記拡管部は、前記他端と前記凸面との間に傾斜部を有し、
    前記凸面の前記他端側端部は、前記搭載面と直交し前記軸流ファンの回転中心を通る断面において、前記搭載面と直交する方向の位置が、前記羽根の端部と一致又は前記羽根の端部より羽根の外周側に位置していることを特徴とする空冷式冷却器。
  2. 内部に第1の冷媒流路が形成されるとともに、外面に発熱部品を搭載する搭載面が形成され、該搭載面の反対側の内面が第1内面となる熱交換部と、
    内部に第2の冷媒流路が形成されており、この第2の冷媒流路の一端が前記第1の冷媒流路に連通し、かつ、前記第2の冷媒流路における前記搭載面と直交する方向の幅が前記一端から前記第2の冷媒流路の他端に向けて大きくなるように形成される前記第1内面と連続する第2内面を有するとともに、前記他端に軸流ファンが設けられる拡管部と、を備え、
    前記軸流ファンの駆動に伴い前記第1の冷媒流路及び前記第2の冷媒流路に気体状の冷媒が流れる空冷式冷却器であって、
    前記拡管部は、前記第2内面に、外部側に凸となる凸面を有し、該凸面は、少なくとも軸流ファンの羽根に対向する位置に形成されており、
    前記凸面は曲面であり、球面状をなすことを特徴とする空冷式冷却器。
  3. 前記凸面は曲面であり、前記搭載面と直交し前記軸流ファンの回転中心を通る断面において、前記第2の冷媒流路の前記一端の幅と前記第2の冷媒流路の前記他端の幅との差である拡張幅の半分より大きな曲率半径としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空冷式冷却器。
  4. 前記第1の冷媒流路にのみフィンが設けられることを特徴とする請求項1〜請求項のうちいずれか一項に記載の空冷式冷却器。
  5. 前記発熱部品は半導体素子であり、前記拡管部における前記搭載面と直交する方向の外部側に前記半導体素子の制御基板が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の空冷式冷却器。
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