JP4342432B2 - 電気回路装置及び電気回路装置における冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品若しくは複数の電子部品を実装してある回路素子モジュールをケース上又は基板上に実装してある電気回路装置に関するものであり、特に電気回路装置における冷却構造に関するものである。

従来の電子部品１をケース２に実装してある電気回路装置における冷却構造を図１６乃至図１７に示す。なお、図１６に斜視図を、図１７に図１６図示斜視図のＦ−Ｆ断面図をそれぞれ示す。

この冷却構造は、電子部品１を冷却するためのバスバー３０を設けてあり、このバスバー３０の両端にネジ穴を形成して、バスバー３０の先端部をそれぞれ電子部品１上に載置し、ネジ７で固定して、電子部品１どうしをバスバー３０で接続してある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−６０６５９公報

しかし、従来の冷却構造は、バスバー３０の先端部をそれぞれ電子部品１上に載置し、ネジ７で固定して、電子部品１どうしをバスバー３０で接続してあるため、バスバー３０により電子部品１から発する熱を外部に放熱することが十分に行えず、ケース内の温度が低下せず、ケース内の温度上昇による効率の低下や故障の原因が生じるという課題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、電気回路装置全体の温度を低下させることができる新規な電気回路装置及び電気回路装置における冷却構造を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る電気回路装置は、電子部品若しくは電子部品を実装してある回路素子モジュールを、ケースのベース面上若しくは基板上に実装してある電気回路装置において、前記ケースのベース面又は前記基板にバスバー固定部を設けてあり、前記電子部品の周縁に熱伝導性を有するバスバーを設け、このバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に熱伝導性を有する電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする。

前記ケースのベース面に溝を形成して前記バスバー固定部を構成し、このバスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする。
又は、前記ケースのベース面又は前記基板の一部に凸起部を設け、この凸起部に溝又はスリットを形成して前記バスバー固定部を構成し、このバスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする。
若しくは、前記ケースのベース面又は前記基板上に前記バスバー固定部を設け、前記バスバーの少なくとも一方の先端部に前記電気絶縁物質を取り付けて、該バスバーの先端部を前記バスバー固定部にネジ止め、接着その他固定手段により固定してあることを特徴とする。

前記電気絶縁物質をシート状に構成してあることを特徴とする。
また、前記電気絶縁物質はエポキシであり、前記バスバー固定部にエポキシを塗布して、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする。

前記電子部品又は前記回路素子モジュールを複数段に積層し、各電子部品の周縁にそれぞれバスバーを設け、これらバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする。

本発明に係る電気回路装置における冷却構造は、電子部品若しくは電子部品を実装してある回路素子モジュールを、ケースのベース面上若しくは基板上に実装してある電気回路装置において、前記ケースのベース面又は前記基板にバスバー固定部を設けてあり、前記電子部品の周縁に熱伝導性を有するバスバーを設け、このバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に熱伝導性を有する電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成により、バスバーを用いて電子部品若しくは回路素子モジュールから発する熱を放出することにより、スペースが比較的狭い場合であっても、ケースのベース面にバスバー固定部を構成するスペースさえあれば、電子部品で発する熱を確実に逃がすことができる効果がある。

また、バスバーの少なくとも一方の先端部を熱伝導性を有する電気絶縁物質で覆って、ケースのベース面に固定したことにより、ショートなどの電気的障害を防止することができ、熱伝導性を有する電気絶縁物質を用いたことで、電気回路装置全体の温度を低下させることができる効果もある。

発明を実施するための最良の形態に係る図を図１乃至図３に示す。なお、図１に斜視図を、図２に図１図示斜視図のＡ−Ａ断面図を、図３には図２図示断面図の要部拡大図をそれぞれ示す。

本実施形態に係る電気回路装置は、金属などの放熱体で構成した箱型のケースを有し、このケース内の底面をベース面１０とし、このベース面１０に基板８を載置し、基板８上に回路素子モジュール２を設け、この回路素子モジュール２に電子部品１を実装してある。回路素子モジュール２の非実装面にバスバー３の一方の先端部を設け、このバスバー３の一方の先端部にネジ穴６を形成して、このバスバー３を電子部品１にネジ７で固定してある。このバスバー３の中央部をほぼ直角に折り曲げてある。

本実施形態に係る電気回路装置は、回路素子モジュール２の周縁に溝を形成してバスバー固定部５を構成してある。なお、本実施形態ではケースのベース面１０にバスバー固定部５を設けてあるが、例えば、電子部品１を基板８に実装してある場合は、基板８にバスバー固定部５を設けることも可能である。また、本実施形態では、回路素子モジュール２の周縁に溝を形成してバスバー固定部５を構成してあるが、基板８にバスバー固定部５を構成する場合は、基板８上にスリットを形成してもよい。以下の実施例においても同様である。

このバスバー固定部５に、熱伝導性を有する絶縁シート４を挟入し、さらに、この中にバスバー３の他方の先端部を押入してある。なお、バスバー３の他方の先端部に絶縁シート４を巻きつけて、バスバー固定部５に押入してもよい。本実施形態では熱伝導性を有する絶縁シート４を用いているが、エポキシを用いて、バスバー固定部５にエポキシを塗布して、この中にバスバー３の他方の先端部を挿し込んであってもよい。以下の実施例においても同様である。

以上のような構成により、電子部品１で発した熱はバスバー３を通って、バスバー３の他方の先端部に逃れる。バスバー３の他方の先端部には絶縁シート４を設けてあるため、熱は絶縁シート４を介してケースのベース面１０に送られる。ケースは金属などの放熱体で成形してあるため、ケースのベース面１０に放出された熱はケース外へ放出される。上記構成により、バスバー３を設けるスペースが比較的狭い場合であっても、ケースのベース面１０にバスバー固定部５を形成するスペースさえあれば、電子部品１で発する熱を確実に逃がすことができ、電気回路装置全体の温度を低下させることができる。

一方、バスバー３と電子部品１との間は電気的に絶縁状態とはいえないが、バスバー３とケースのベース面１０との間には絶縁シート４を設けてあることにより、バスバー３とケースのベース面１０との間は絶縁状態にある。したがって、電子部品１に流れる電流はケースのベース面１０に漏洩しない。よって、ショートなどの電気的障害を防止することができる。

なお、本実施形態では、バスバー３の一方の先端部にネジ穴６を形成して、バスバー３を電子部品１にネジ７で固定してあるが、バスバー３と電子部品１との固定手段として、ネジ止め以外に接着、はんだ付け、溶接などが考えられるが、いずれの手段であってもよく、また、その他の固定手段であってもよい。以下の実施例においても同様である。

実施例１に係る図を図４及び図５に示す。なお、図４に断面図を、図５には図４図示断面図の要部拡大図をそれぞれ示す。

本実施例に係る電気回路装置は、概ね前記実施形態と同様の構成を示す。本実施例に係る電気回路装置は、このケース内の底面をベース面１０とし、このベース面１０に基板８を載置し、基板８上に回路素子モジュール２を設け、この回路素子モジュール２に電子部品１を実装してある。回路素子モジュール２の周縁に凸起部を設け、この凸起部に溝を形成してバスバー固定部１５を構成してある。このバスバー固定部１５に、熱伝導性を有する絶縁シート４を挟入し、さらに、この中にバスバー３の他方の先端部を押入してある。以上のような構成により、前記実施形態とほぼ同様の作用をする。

実施例２に係る図を図６乃至図８に示す。なお、図６に斜視図を、図７に図６図示斜視図のＢ−Ｂ断面図を、図８には図７図示断面図の要部拡大図をそれぞれ示す。

本実施例に係る電気回路装置は、概ね前記実施例と同様の構成を示す。本実施例に係る電気回路装置は、このケース内の底面をベース面１０とし、このベース面１０に基板８を載置し、基板８上に回路素子モジュール２を設け、この回路素子モジュール２に電子部品１を実装してある。回路素子モジュール２の周縁にバスバー固定部１５を設けてある。バスバー３の他方の先端部に熱伝導性を有する絶縁シート４を巻きつけてあり、このバスバー３の先端部及びバスバー固定部１５にネジ穴６を形成し、バスバー３の他方をバスバー固定部１にネジ７で固定してある。以上のような構成により、前記実施形態とほぼ同様の作用をする。

実施例３に係る図を図９及び図１０に示す。なお、図９に斜視図を、図１０に図９図示斜視図のＣ−Ｃ断面図をそれぞれ示す。

本実施例に係る電気回路装置は、前記実施例と同様に、金属などの放熱体で構成した箱型のケースを設けてあり、ケースの底面１１及び壁面１２をベース面１０とし、ケースの底面１１に基板８を載置してある。本実施例においては、この基板８に電子部品１を実装し、電子部品１の非実装面にバスバー３の一方の先端部を載置し、このバスバー３と電子部品１とを接着して、バスバー３を電子部品１に固定してある。このバスバー３の中央部を山折りし、さらに他方の先端部側を谷折りして、バスバー３の一方の先端部側と他方の先端部側とがほぼ平行になるように折り曲げてある。

本実施例に係る電気回路装置は、ケース内の壁面１２の一部を切欠して平らなバスバー固定部５を形成してある。このバスバー固定部５に熱伝導性を有する絶縁シート４を載置し、さらに、この上にバスバー３の他方の先端部を載置してある。

以上のような構成により、電子部品１で発した熱はバスバー３を通って、バスバー３の他方の先端部に逃れる。バスバー３の他方の先端部の下側に絶縁シート４を設けてあるため、熱は絶縁シート４を介してケースの壁面１２に送られる。ケースは金属などの放熱体で成形してあるため、ケースの壁面１２に放出された熱はケース外へ放出される。上記構成により、バスバー３を設けるスペースが比較的狭い場合であっても、ケースの壁面１２にバスバー固定部５を形成するスペースさえあれば、電子部品１で発する熱を確実に逃がすことができ、電気回路装置全体の温度を低下させることができる。また、ケース内はポッティングされていても良い。これについては全ての実施例において採用することが可能である。

一方、バスバー３と電子部品１との間は電気的に絶縁状態とはいえないが、バスバー３とケースのベース面２との間には絶縁シート４を設けてあることにより、バスバー３とケースのベース面２との間は絶縁状態にある。したがって、電子部品１に流れる電流はケース内の壁面９に漏洩しない。よって、ショートなどの電気的障害を防止することができる。

実施例４に係る図を図１１及び図１２に示す。なお、図１１に斜視図を、図１２に図１１図示斜視図のＤ−Ｄ断面図をそれぞれ示す。

本実施例に係る電気回路装置は、実施例３と同様に、金属などの放熱体で構成した箱型のケースを設けてあり、ケースの底面１１及び壁面１２をベース面１０とし、ケースの底面１１に基板８を載置してある。また、この基板８に電子部品１を実装し、電子部品１の非実装面にバスバー３の一方の先端部を載置し、このバスバー３と電子部品１とを接着して、バスバー３を電子部品１に固定してある。

本実施例に係る電気回路装置は、ケース内の壁面１２に、実施例１とほぼ同様な凸起部を設けてあり、この凸起部に溝を形成してバスバー固定部１５を構成してある。このバスバー固定部１５に、熱伝導性を有する絶縁シート４を挟入し、さらに、この中にバスバー３の他方の先端部を押入してある。本実施例は実施例１と実施例３とを組み合わせた構成になるため、前記実施例とほぼ同様の作用をする。なお、本実施例及び前実施例は電子部品１がトランスやチョークコイルのなど熱を発するもの場合に最適な手段である。

実施例５に係る断面図を図１３に示す。本実施例に係る電気回路装置は、前記実施例と同様に、金属などの放熱体で構成した箱型のケースを備え、このケース内の底面１１より垂直に複数本のアーム９を植設してある。これらアーム９の上縁に基板８を載置してあり、この基板８の下側の面に電子部品１を実装してある。電子部品１の非実装面にバスバー３の一方の先端部を載置し、このバスバー３と電子部品１とを接着して、バスバー３を電子部品１に固定してある。このバスバー３の中央部をほぼ直角に折り曲げてある。

本実施形態に係る電気回路装置は、ケースの底面１１に溝を形成してバスバー固定部５を構成してある。このバスバー固定部５に、熱伝導性を有する絶縁シート４を挟入し、さらに、この中にバスバー３の他方の先端部を押入してある。

以上のような構成により、前記実施例と同様に、電子部品１で発した熱はバスバー３を通って、バスバー３の他方の先端部に逃れる。さらに、熱は絶縁シート４を介してケースのベース面１０である底面１１に送られ、ケース外へ放出される。これにより、前記実施例と同様に、バスバー３を設けるスペースが比較的狭い場合であっても、ケースのベース面２にバスバー固定部５を形成するスペースさえあれば、電子部品２で発する熱を確実に逃がすことができ、電気回路装置全体の温度を低下させることができる。なお、本実施例においても、電子部品１がトランスやチョークコイルなど熱を発するもの場合に最適な手段である。

実施例６に係る図を図１４及び図１５に示す。なお、図１４に斜視図を、図１５に図１４図示斜視図のＥ−Ｅ断面図をそれぞれ示す。

本実施例に係る電気回路装置は、金属などの放熱体で構成した箱型のケース内の底面をベース面１０とし、このベース面１０に基板８ａを載置し、この基板８ａに電子部品１ａを実装してある。電子部品１ａの非実装面にバスバー３ａの一方の先端部を載置し、このバスバー３ａの中央部をほぼ直角に折り曲げてある。

バスバー３ａ並びに電子部品１ａ上に別の基板８ｂを載置し、この基板８ｂに電子部品１ｂを実装してある。電子部品１ｂの非実装面にバスバー３ｂの一方の先端部を載置し、このバスバー３ａの中央部をほぼ直角に折り曲げてある。

電子部品１ｂ、この電子部品１ｄを実装した基板８ｂ、この基板８ｂの下に位置するバスバー３ａ、並びにバスバー３ａの下に位置する電子部品１ａにそれぞれネジ穴６を形成して、これらをネジ７で固定してある。

本実施形態に係る電気回路装置は、ケースのベース面１０に載置した基板８ａの周縁に溝を複数形成してバスバー固定部５ａ，５ｂを構成してある。これらバスバー固定部５ａ，５ｂに、熱伝導性を有する絶縁シート４を挟入し、さらに、これら中にそれぞれバスバー３ａ，３ｂの他方の先端部を押入してある。

以上のような構成により、電子部品１ａ，１ｂで発した熱はそれぞれバスバー３ａ，３ｂを通って、バスバー３ａ，３ｂの他方の先端部に逃れる。バスバー３ａ，３ｂの他方の先端部の下側に絶縁シート４を設けてあるため、熱は絶縁シート４を介してケースのベース面２に送られる。ケースは金属などの放熱体で成形してあるため、ケースのベース面２に放出された熱はケース外へ放出される。上記構成により、バスバー３ａ，３ｂを設けるスペースが比較的狭い場合であっても、ケースのベース面２にバスバー固定部５を形成するスペースさえあれば、電子部品１ａ，１ｂで発する熱を確実に逃がすことができ、電気回路装置全体の温度を低下させることができる。

一方、バスバー３ａ，３ｂと電子部品１ａ，１ｂとの間は電気的に絶縁状態とはいえないが、バスバー３ａ，３ｂとケースのベース面２との間には絶縁シート４を設けてあることにより、バスバー３ａ，３ｂとケースのベース面２との間は絶縁状態にある。したがって、電子部品１ａ，１ｂに流れる電流はケースのベース面２に漏洩しない。よって、ショートなどの電気的障害を防止することができる。

なお、本実施例では電子部品１を二重に積層してあるが、三重以上に積層しても同様にバスバー３及びバスバー固定部５を設けることができる。また、本実施例に上記実施形態並びに実施例に示した技術を組み合わせることも可能である。

本発明によれば、上記構成により、バスバーを用いて電子部品若しくは回路素子モジュールから発する熱を放出することにより、スペースが比較的狭い場合であっても、ケースのベース面にバスバー固定部を構成するスペースさえあれば、電子部品で発する熱を確実に逃がすことができる。以上のように、産業上利用可能性大なるものである。

また、バスバーの少なくとも一方の先端部を熱伝導性を有する電気絶縁物質で覆って、ケースのベース面に固定したことにより、ショートなどの電気的障害を防止することができ、熱伝導性を有する電気絶縁物質を用いたことで、電気回路装置全体の温度を低下させることができる。以上のように、産業上利用可能性大なるものである。

本発明に係る電気回路装置における発明を実施するための最良の形態の斜視図である。 図１図示実施形態におけるＡ−Ａ断面図である。 図２図示断面図の要部拡大図である。 本発明に係る電気回路装置における第一変形例の断面図である。 図４図示断面図の要部拡大図である。 本発明に係る電気回路装置における第二変形例の斜視図である。 図６図示従来例におけるＢ−Ｂ断面図である。 図７図示断面図の要部拡大図である。 本発明に係る電気回路装置における第三変形例の斜視図である。 図９図示実施例におけるＣ−Ｃ断面図である。 本発明に係る電気回路装置における第四変形例の斜視図である。 図１１図示実施例におけるＤ−Ｄ断面図である。 本発明に係る電気回路装置における第五変形例の断面図である。 本発明に係る電気回路装置における第六変形例の斜視図である。 図１４図示実施例におけるＥ−Ｅ断面図である。 従来の電気回路装置における一例を示した斜視図である。 図１６図示従来例におけるＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ 電子部品
２，２ａ，２ｂ 回路素子モジュール
３，３ａ，３ｂ，３０ バスバー
４ 絶縁シート
５，１５，２５ バスバー固定部
６ ネジ穴
７ ネジ
８，８ａ，８ｂ 基板
９ アーム
１０ ケースのベース面
１１ ケースの底面
１２ ケースの壁面
２０ 絶縁セルファスナー

Claims (8)

1. 電子部品若しくは電子部品を実装してある回路素子モジュールを、ケースのベース面上若しくは基板上に実装してある電気回路装置において、前記ケースのベース面又は前記基板にバスバー固定部を設けてあり、前記電子部品の周縁に熱伝導性を有するバスバーを設け、このバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に熱伝導性を有する電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする電気回路装置。
2. 前記ケースのベース面又は前記基板に溝又はスリットを形成して前記バスバー固定部を構成し、このバスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
3. 前記ケースのベース面又は前記基板の一部に凸起部を設け、この凸起部に溝又はスリットを形成して前記バスバー固定部を構成し、このバスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
4. 前記ケースのベース面又は前記基板上に前記バスバー固定部を設け、前記バスバーの少なくとも一方の先端部に前記電気絶縁物質を取り付けて、該バスバーの先端部を前記バスバー固定部にネジ止め、接着その他固定手段により固定してあることを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
5. 前記電気絶縁物質をシート状に構成してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気回路装置。
6. 前記電気絶縁物質はエポキシであり、前記バスバー固定部にエポキシを塗布して、前記バスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に固定してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気回路装置。
7. 前記電子部品又は前記回路素子モジュールを複数段に積層し、各電子部品の周縁にそれぞれバスバーを設け、これらバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に前記電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電気回路装置。
8. 電子部品若しくは電子部品を実装してある回路素子モジュールを、ケースのベース面上若しくは基板上に実装してある電気回路装置において、前記ケースのベース面又は前記基板にバスバー固定部を設けてあり、前記電子部品の周縁に熱伝導性を有するバスバーを設け、このバスバーの少なくとも一方の先端部を前記バスバー固定部に熱伝導性を有する電気絶縁物質を介在させて固定してあることを特徴とする電気回路装置における冷却構造。

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