WO2022070283A1 - 発熱構造体 - Google Patents
発熱構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022070283A1 WO2022070283A1 PCT/JP2020/037031 JP2020037031W WO2022070283A1 WO 2022070283 A1 WO2022070283 A1 WO 2022070283A1 JP 2020037031 W JP2020037031 W JP 2020037031W WO 2022070283 A1 WO2022070283 A1 WO 2022070283A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heating element
- wall portion
- housing
- cooling member
- refrigerant
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 250
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 180
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 75
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 19
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 28
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 14
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- -1 aluminum Chemical class 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
Definitions
- This disclosure relates to a heat generating structure.
- Patent Document 1 discloses a power conversion device including an inverter device and a DC / DC converter device stacked on top of the inverter device.
- a refrigerant flow path through which the refrigerant flows is formed on the outer surface of the upper surface of the case of the inverter device.
- the DC / DC converter device includes a high voltage side switching circuit unit, a low voltage side switching circuit unit, a transformer, and a case member.
- the high-voltage circuit board portion, the low-voltage circuit board portion, and the transformer are arranged so as to be parallel to each other on the same plane as the inner surface of the bottom surface portion of the case member.
- the outer surface of the bottom surface of the case member functions as a lid for the refrigerant flow path.
- the refrigerant flowing through the refrigerant flow path cools the inverter device through the upper surface portion of the case of the inverter device, and cools the DC / DC converter device via the bottom surface portion of the case member.
- the heat generating structure is The first member having the first heating element and The second member having the second heating element and A third member having a third heating element and A cooling member through which a refrigerant for cooling the first heating element, the second heating element, and the third heating element is circulated is provided.
- Each of the first heating element, the second heating element, and the third heating element has an electric circuit.
- the first member and the second member are laminated,
- the third member is arranged in a direction intersecting the stacking direction of the first member and the second member.
- the cooling member is arranged at a position surrounded by the first member, the second member, and the third member.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a heat generating structure according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing electrical graphic symbols of a transformer provided in the heat generating structure according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram showing electrical graphic symbols of another example of the transformer provided in the heat generating structure according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a diagram showing electrical graphic symbols of yet another example of the transformer provided in the heat generating structure according to the first embodiment.
- FIG. 5 is an exploded perspective view showing an outline of a transformer provided in the heat generating structure according to the first embodiment.
- FIG. 6 is an exploded perspective view showing an outline of another example of a transformer provided in the circuit structure according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the heat generating structure is cut along the (VII)-(VII) cutting line of FIG.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing an outline of the heat generating structure according to the second embodiment.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an outline of the heat generating structure according to the third embodiment.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing an outline of the heat generating structure according to the fourth embodiment.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing an outline of the heat generating structure according to the fifth embodiment.
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing an outline of the heat generating structure according to the sixth embodiment.
- the heating element is radiated by the refrigerant on two surfaces, the upper surface portion of the case of the inverter device and the bottom surface portion of the case member of the converter device.
- one of the purposes of the present disclosure is to provide a heat-generating structure capable of dissipating more heat-generating bodies.
- the heat generating structure according to the present disclosure can dissipate more heat.
- the heat generating structure is The first member having the first heating element and The second member having the second heating element and A third member having a third heating element and A cooling member for cooling the first heating element, the second heating element, and the third heating element is provided.
- Each of the first heating element, the second heating element, and the third heating element has an electric circuit.
- the first member and the second member are laminated,
- the third member is arranged in a direction intersecting the stacking direction of the first member and the second member.
- the cooling member is arranged at a position surrounded by the first member, the second member, and the third member.
- the heat generating structure can dissipate more heat.
- the reason is that by having a cooling member arranged in a place surrounded by the first member, the second member and the third member, each of the two heating elements, the first heating element and the second heating element, can be dissipated.
- the third heating element can dissipate heat.
- the cooling member has a space through which the refrigerant flows. At least one of the first member and the cooling member has a first surface that partitions the first heating element and the refrigerant. At least one of the second member and the cooling member has a second surface that partitions the second heating element and the refrigerant. At least one of the third member and the cooling member may have a third surface that partitions the third heating element and the refrigerant.
- the first heating element, the second heating element, and the third heating element can dissipate heat through each of the three surfaces of the first surface, the second surface, and the third surface.
- One member selected from the group consisting of the first member, the second member, and the third member, and the cooling member may be an integral assembly.
- the above form is excellent in assembly workability because the number of parts can be reduced as compared with the case where each of the first member, the second member, the third member, and the cooling member is composed of separate members independent of each other. ..
- the first heating element has a first switching circuit.
- the second heating element has a second switching circuit.
- the third heating element may have a transformer.
- the above form can dissipate heat from each of the first switching circuit, the second switching circuit, and the transformer.
- the first switching circuit includes a circuit that converts a DC voltage into an AC voltage.
- the second switching circuit includes a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage.
- the transformer may electromagnetically couple the first switching circuit and the second switching circuit.
- the above form can be suitably used for a charger of an electric vehicle, a DC / DC converter, or the like.
- thermoelectric structure As one form of the heat generating structure according to any one of the above (2) to (5). It is interposed between the first member and the cooling member, between the second member and the cooling member, and between at least one selected from the group consisting of the third member and the cooling member. It is possible to provide a heat transfer member.
- the heat transfer member makes it easy to transfer at least one heat of the first heating element, the second heating element, and the third heating element to the cooling member.
- the first member has the first surface.
- the second member has the second surface.
- the third member may have the third surface.
- the number of components of the cooling member can be reduced, so that the weight can be reduced. Moreover, in the above embodiment, since the number of members interposed between each of the first member, the second member, and the third member and the refrigerant can be reduced, the first heating element, the second heating element, and so on. And each of the third heating elements can be effectively dissipated.
- the first member has the first surface.
- the first surface has a concave surface that is recessed on the side opposite to the second member side.
- the concave surface may be provided on the third member side of the first surface.
- the heat generating structure has at least one member selected from the group consisting of a fourth member having a fourth heating element, a fifth member having a fifth heating element, and a sixth member having a sixth heating element.
- the fourth member is arranged on the side of the cooling member opposite to the third member side.
- the fifth member is arranged in a direction intersecting both the direction in which the third member and the fourth member face each other and the stacking direction among the cooling members.
- the sixth member is arranged on the side of the cooling member opposite to the fifth member side. At least one of the fourth member and the cooling member has a fourth surface that partitions the fourth heating element and the refrigerant.
- At least one of the fifth member and the cooling member has a fifth surface that partitions the fifth heating element and the refrigerant. It is mentioned that at least one of the sixth member and the cooling member has a sixth surface that partitions the sixth heating element and the refrigerant.
- the above form can dissipate more heat.
- the reason is that, in addition to being able to dissipate heat from the first heating element to the third heating element via the three surfaces from the first surface to the third surface, the fourth, fifth, and sixth surfaces.
- at least one heating element selected from the group consisting of a fourth heating element, a fifth heating element, and a sixth heating element can dissipate heat through at least one surface selected from the group consisting of surfaces.
- FIG. 1 corresponds to a diagram showing an outline of a state in which the heat generating structure 1 is cut along a cutting line along the left-right direction of the paper surface between the input terminal 16 and the discharge port 47 shown in FIG. 7.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment includes a first member 10, a second member 20, a third member 30, and a cooling member 40.
- the first member 10 has a first heating element 11.
- the second member 20 has a second heating element 21.
- the third member 30 has a third heating element 31.
- Each of the first heating element 11, the second heating element 21, and the third heating element 31 has an electric circuit.
- a refrigerant 41 that cools the first heating element 11, the second heating element 21, and the third heating element 31 is circulated.
- the first member 10 and the second member 20 are laminated, and the third member 30 is specified with respect to the first member 10 and the second member 20.
- the first member 10 has a first heating element 11.
- the first member 10 has a first heating element 11 and a first housing 12.
- the first member 10 may have other electronic components or electronic devices of the first heating element 11.
- the first heating element 11 may be, for example, at least one selected from the group consisting of a first switching circuit, a capacitor, and a choke coil.
- the number of the first heating elements 11 is not particularly limited, and may be singular or plural.
- the first heating element 11 of this embodiment has a first switching circuit.
- the first switching circuit includes a circuit that converts a DC voltage into an AC voltage.
- the first switching circuit is not limited to a circuit that converts a DC voltage into an AC voltage.
- the first switching circuit is configured on the first substrate.
- a known printed circuit board (PCB) can be used as the first substrate.
- the first housing 12 houses, shields, and mechanically protects the first heating element 11.
- the first housing 12 of the present embodiment has a bottom portion 13, a wall portion 14, and a lid portion 15.
- the bottom portion 13 and the wall portion 14 are configured in a series.
- the wall portion 14 and the lid portion 15 are made of separate members, and in this embodiment, they are fixed to each other by a tightening member such as a bolt. Unlike this embodiment, the wall portion 14 and the lid portion 15 may be fixed by an adhesive or welding.
- the bottom 13 is mounted with the first heating element 11.
- the bottom portion 13 is arranged on the second member 20 side of the first housing 12.
- the second member 20 side is the upper side of the paper surface in FIG.
- the bottom portion 13 is formed in a flat plate shape in this embodiment.
- the planar shape of the bottom portion 13 is rectangular in this embodiment.
- the planar shape means a shape seen from the stacking direction of the first member 10 and the second member 20.
- the bottom portion 13 of the present embodiment has a first surface 130 that partitions between the first heating element 11 and the refrigerant 41 described later.
- the first surface 130 constitutes a surface on the bottom 13 on the second member 20 side.
- the wall portion 14 surrounds the periphery of the first heating element 11.
- the wall portion 14 is erected from the peripheral edge of the bottom portion 13.
- the wall portion 14 is configured in a rectangular frame shape extending from the peripheral edge of the bottom portion 13 toward the side opposite to the second member 20 side.
- the side opposite to the second member 20 side is the lower side of the paper in FIG.
- An opening is provided on the opposite side of the wall portion 14. The opening is closed by the lid 15.
- the wall portion 14 has a first end wall portion 141, a second end wall portion 142, a first side wall portion 143, and a second side wall portion. The illustration of the second side wall portion is omitted.
- the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 face each other.
- the first side wall portion 143 and the second side wall portion face each other.
- the directions of the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 facing each other and the directions of the first side wall portion 143 and the second side wall portion facing each other are orthogonal to each other.
- the first end wall portion 141 is arranged on the side opposite to the third member 30 side.
- the side opposite to the third member 30 side is the left side of the paper in FIG.
- the second end wall portion 142 is arranged on the third member 30 side.
- the third member 30 side is the right side of the paper in FIG.
- the first side wall portion 143 connects the first end portions of the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 to each other.
- the first end portion of the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 is the end portion on the back side of the paper surface in FIG. That is, the first side wall portion 143 is arranged on the back side of the paper surface in FIG.
- the second side wall portion connects the second end portions of the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 to each other.
- the second end portion of the first end wall portion 141 and the second end wall portion 142 is the end portion on the front side of the paper in FIG. That is, the second side wall portion is arranged on the front side of the paper surface in FIG.
- the first end wall portion 141 is provided with an input terminal 16 connected to the first heating element 11.
- the installation location of the input terminal 16 is not limited to the first end wall portion 141.
- the input terminal 16 may be provided on, for example, the first side wall portion 143 or the second side wall portion.
- the heights of the first end wall portion 141, the first side wall portion 143, and the second side wall portion are the same.
- the height is a length along the stacking direction.
- the height of the second end wall portion 142 is lower than the height of the first end wall portion 141 over the entire width of the second end wall portion 142. Therefore, a gap is formed between the second end wall portion 142 and the lid portion 15.
- the width of the second end wall portion 142 is the length between the first side wall portion 143 and the second side wall portion, and in FIG. 1, it means the length in the vertical direction of the paper surface.
- a wiring 90 that electrically connects the first heating element 11 and the third heating element 31 is inserted through this gap.
- the height of the second end wall portion 142 does not have to be lower than the height of the first end wall portion 141 over the entire width of the second end wall portion 142.
- the height of the second end wall portion 142 is the same as that of the first end wall portion 141 except for a part of the total length of the width of the second end wall portion 142, and the height of a part thereof is the first end wall portion 141. May be lower than. That is, the second end wall portion 142 may have a portion having a height partially lower than that of the first end wall portion 141.
- the wiring 90 can be inserted through the gap between the partially low height portion and the lid portion 15.
- each flange portion may be provided so as to project inward.
- the lid portion 15 covers the first heating element 11.
- the lid portion 15 is arranged on the side opposite to the bottom portion 13 side.
- the lid portion 15 of the present embodiment closes the opening of the wall portion 14 of the first housing 12 and the opening of the third housing 32 of the third member 30 in a series. Unlike this embodiment, the lid portion 15 may close only the opening portion of the first housing 12.
- the shape of the lid portion 15 is a rectangular flat plate in this embodiment.
- the lid portion 15 is fixed to each end surface of the first side wall portion 143 and the second side wall portion and to the side surface of the bottom portion 13 of the third housing 32, which will be described later.
- the peripheral edge of the lid portion 15 has a plurality of flange portions corresponding to the flange portions of the first side wall portion 143 and the second side wall portion and a plurality of flange portions corresponding to the flange portions of the bottom portion 33 described later.
- a flange portion is provided.
- Bolt insertion holes are provided in each flange portion.
- the lid portion 15 is fixed to the first side wall portion 143, the second side wall portion, and the bottom portion 33 of the wall portion 14.
- the first housing 12 and the cooling member 40 are configured as an integral assembly. Unlike this embodiment, the first housing 12 may be composed of a separate member independent of the cooling member 40. In this embodiment, the bottom portion 13 of the first housing 12 also serves as the bottom portion 43 of the cooling member 40.
- Examples of the constituent material of the first housing 12 include metals such as aluminum, aluminum alloy, magnesium, and magnesium alloy.
- the metal has excellent electromagnetic shielding properties and also excellent thermal conductivity. Therefore, the metal easily shields the first heating element 11 electromagnetically and easily dissipates heat. Further, since the metal has excellent mechanical strength, it is easy to mechanically protect the first heating element 11. Further, since the metal is lightweight, it is easy to reduce the weight of the first housing 12, and by extension, the heat generating structure 1.
- the second member 20 has a second heating element 21.
- the second member 20 has a second heating element 21 and a second housing 22.
- the second member 20 may have other electronic components or electronic devices of the second heating element 21.
- the second member 20 is laminated with respect to the first member 10. That is, the first heating element 11 and the second heating element 21 are laminated.
- the front and back surfaces of the first substrate in the first heating element 11 and the front and back surfaces of the second substrate in the second heating element 21 are substantially mutual to each other. It means that the first member 10 and the second member 20 are laminated so as to be parallel to each other.
- the second heating element 21 may be, for example, at least one selected from the group consisting of a second switching, a capacitor, and a choke coil.
- the number of the second heating elements 21 is not particularly limited, and may be singular or plural.
- the second heating element 21 of this embodiment has a second switching circuit.
- the second switching circuit of this embodiment includes a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage.
- the second switching circuit is not limited to a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage.
- the second switching circuit is configured on the second substrate. As the second substrate, a known PCB can be used as in the case of the first substrate.
- the second housing 22 houses, shields, and mechanically protects the second heating element 21.
- the second housing 22 of the present embodiment has a bottom portion 23, a wall portion 24, and a lid portion 25, similarly to the first housing 12.
- the bottom portion 23 and the wall portion 24 are configured in a series.
- the wall portion 24 and the lid portion 25 are made of separate members, and in this embodiment, they are fixed to each other by a tightening member such as a bolt.
- the wall portion 24 and the lid portion 25 may be fixed by an adhesive, welding, or the like.
- the configuration of the bottom portion 23, the wall portion 24, and the lid portion 25 in the second housing 22 is the same as the configuration of the bottom portion 13, the wall portion 14, and the lid portion 15 in the first housing 12.
- a second heating element 21 is mounted on the bottom 23.
- the bottom portion 23 is arranged on the first member 10 side of the second housing 22.
- the first member 10 side is the lower side of the paper in FIG.
- the bottom 23 of the second housing 22 and the bottom 13 of the first housing 12 face each other.
- the shape of the bottom portion 23 is a rectangular flat plate like the bottom portion 23 of the first housing 12.
- the bottom 23 has a second surface 230 that partitions the second heating element 21 and the refrigerant 41.
- the second surface 230 constitutes a surface on the bottom 23 on the side of the first member 10.
- the wall portion 24 surrounds the circumference of the second heating element 21.
- the wall portion 24 is erected from the peripheral edge of the bottom portion 23.
- the wall portion 24 is configured in a rectangular frame shape extending from the peripheral edge of the bottom portion 23 toward the side opposite to the first member 10 side.
- the side opposite to the first member 10 side is the upper side of the paper surface in FIG.
- An opening is provided on the opposite side of the wall portion 24. The opening is closed by the lid 25.
- the wall portion 24 has a first end wall portion 241, a second end wall portion 242, a first side wall portion 243, and a second side wall portion. The illustration of the second side wall portion is omitted.
- the positional relationship between the first end wall portion 241 and the second end wall portion 242, the first side wall portion 243, and the second side wall portion in the second housing 22 and their respective arrangement locations are the first in the first housing 12.
- the positional relationship between the end wall portion 141, the second end wall portion 142, the first side wall portion 143, and the second side wall portion and their respective arrangement locations are the same.
- the first end wall portion 241 is provided with an output terminal 26 connected to the second heating element 21.
- the installation location of the output terminal 26 is not limited to the first end wall portion 241.
- the output terminal 26 may be provided on, for example, the first side wall portion 243 or the second side wall portion.
- the heights of the first end wall portion 241 and the first side wall portion 243 and the second side wall portion in the second housing 22 are the same.
- the height of the second end wall portion 242 is lower than that of the first end wall portion 241 over the entire width of the second end wall portion 242 in this embodiment. Therefore, a gap is formed between the second end wall portion 242 and the lid portion 25.
- the width of the second end wall portion 242 is the length between the first side wall portion 243 and the second side wall portion, like the width of the second end wall portion 142, and is the length in the vertical direction of the paper surface in FIG. To say.
- a wiring 90 that electrically connects the second heating element 21 and the third heating element 31 is inserted through this gap.
- the height of a part of the second end wall portion 242 may be lower than the height of the first end wall portion 241.
- each flange portion may be provided so as to project inward.
- the lid portion 25 covers the second heating element 21.
- the lid portion 25 is arranged on the side opposite to the bottom portion 23 side.
- the lid portion 25 of the present embodiment closes the opening of the wall portion 24 of the second housing 22 and the opening of the third housing 32 of the third member 30 in a series. Unlike this embodiment, the lid portion 25 may close only the opening portion of the second housing 22.
- the shape of the lid portion 25 is a rectangular flat plate like the lid portion 15 of the first housing 12.
- the lid portion 25 is fixed to each end surface of the first side wall portion 243 and the second side wall portion and to the side surface of the bottom portion 33 of the third housing 32.
- the peripheral edge of the lid portion 25 has a plurality of flange portions corresponding to the flange portions of the first side wall portion 243 and the second side wall portion and a plurality of flange portions corresponding to the flange portions of the bottom portion 33 described later.
- a flange portion is provided, and each flange portion is provided with a bolt insertion hole.
- the lid portion is tightened. 25 is fixed to the first side wall portion 143 and the second side wall portion and the bottom portion 33 of the wall portion 24.
- the second housing 22 of the present embodiment is composed of a separate member independent of the cooling member 40 described later. Unlike this embodiment, the second housing 22 and the cooling member 40 may be configured as an integral assembly.
- the bottom 23 of the second housing 22 may also serve as the bottom 43 of the cooling member 40.
- the bottom portion 23 of the second housing 22 of the present embodiment functions as a top portion of the cooling member 40.
- Examples of the constituent material of the second housing 22 include the same metal as the constituent material of the first housing 12.
- the constituent material of the second housing 22 and the constituent material of the first housing 12 may be the same or different from each other.
- the third member 30 has a third heating element 31.
- the third member 30 has a third heating element 31 and a third housing 32.
- the third member 30 is arranged in a direction intersecting the stacking direction with respect to the first member 10 and the second member 20.
- the third heating element 31 may be, for example, at least one selected from the group consisting of a transformer, a switching circuit, a capacitor, and a choke circuit.
- the number of the third heating elements 31 is not particularly limited, and may be singular or plural.
- the third heating element 31 of this embodiment has a transformer.
- the transformer electromagnetically couples the first switching circuit and the second switching circuit.
- the transformer raises and lowers the AC voltage. 1 and 7 simplify the third heating element 31 for convenience of explanation.
- the transformer includes a primary coil, a secondary coil, and a core 312 (FIGS. 5 and 6).
- the number of coils in each of the primary coil and the secondary coil may be one or two or more. In this embodiment, as shown in FIG.
- the number of coils in each of the primary coil and the secondary coil is one.
- the number of coils in the primary coil is one, and as shown on the right side of the paper in FIG. 3, the number of coils in the secondary coil is two. But it may be.
- the number of coils in each of the primary coil and the secondary coil may be two.
- this transformer a known transformer can be used.
- the number of transformers may be singular or plural.
- the number of transformers in this embodiment is one.
- the primary coil is electrically connected to the first heating element 11.
- the secondary coil is electrically connected to the second heating element 21.
- the primary coil and the secondary coil are composed of the substrate coil 311.
- the primary coil and the secondary coil do not have to be composed of the substrate coil 311.
- the primary coil and the secondary coil may be configured by winding the winding 310 as shown in FIG.
- the substrate coil 311 has an insulating substrate 311a and a coil pattern 311b provided on the insulating substrate 311a.
- the insulating substrate 311a has a rectangular shape in this embodiment.
- the insulating substrate 311a has a through hole 311c through which the leg portion of the core 312 is inserted.
- the number of through holes 311c corresponds to the number of legs of the core 312.
- FIG. 5 shows an example in which the primary coil and the secondary coil are arranged coaxially.
- the insulating substrate 311a is composed of a multilayer substrate, and the coil pattern of the primary coil and the coil pattern of the secondary coil are laminated on one insulating substrate 311a.
- Each coil pattern is composed of a metal foil such as a copper foil.
- each coil pattern is configured in a spiral shape. That is, the coil pattern of one layer includes a plurality of turns. It should be noted that the coil pattern of one layer may include only one turn.
- FIG. 6 shows a primary coil and a secondary coil configured by spirally winding the winding 310.
- FIG. 6 shows an example in which the primary coil and the secondary coil are arranged coaxially.
- the winding 310 may be a flat wire, a round wire, a bus bar, or the like.
- the bus bar can also be configured by hollowing out a plate in a predetermined spiral shape.
- the core 312 magnetically couples the primary coil and the secondary coil.
- the core 312 has a central leg portion 313, a first side leg portion 314, a second side leg portion 315, a first connecting portion 316, and a second connecting portion 317.
- the central leg portion 313 is arranged inside the primary coil and the secondary coil.
- the first side leg portion 314 and the second side leg portion 315 are arranged outside the primary coil and the secondary coil.
- the first side leg portion 314 and the second side leg portion 315 are arranged at positions facing each other with the central leg portion 313 interposed therebetween.
- the first connecting portion 316 connects the first end portions of the three legs to each other.
- the second connecting portion 317 connects the second ends of the three legs to each other.
- the first end portion of each leg portion is an end portion arranged on one side in the axial direction of each leg portion.
- the second end of each leg is an end located on the other side of each leg in the axial direction.
- the core 312 has a plurality of divided core pieces. A closed magnetic path is formed by combining a plurality of core pieces.
- the core 312 of the present embodiment includes two core pieces, a first core piece 312a and a second core piece 312b.
- the shapes of the first core piece 312a and the second core piece 312b are not particularly limited and can be appropriately selected.
- the core 312 of this embodiment is an EI type core. That is, the shape of the first core piece 312a is E-shaped, and the shape of the second core piece 312b is I-shaped.
- the core 312 may be an EE-shaped core in which the shapes of the first core piece 312a and the second core piece 312b are E-shaped.
- the other core 312 may be a U-U type core or a U-I type core.
- the number of legs of the core 312 may be three as in the present embodiment, or may be two as in the present embodiment.
- the first core piece 312a is composed of the above-mentioned central leg portion 313, the first side leg portion 314, the second side leg portion 315, and the first connecting portion 316.
- the central leg portion 313, the first side leg portion 314, the second side leg portion 315, and the first connecting portion 316 are configured in a series.
- the central leg portion 313, the first side leg portion 314, and the second side leg portion 315 extend from the first connecting portion 316 toward the second core piece 312b side.
- the second core piece 312b is composed of the second connecting portion 317.
- the third member 30 is relative to the first member 10 and the second member 20 so that the direction orthogonal to the axial direction of the coil pattern 311b in the substrate coil 311 is along the stacking direction of the first member 10 and the second member 20. It is preferable that they are arranged in a row. That is, it is preferable that the front and back surfaces of the substrate coil 311 follow the stacking direction. When the shape of the substrate coil 311 is rectangular as in the present embodiment, it is preferable that the creepage direction of the front and back surfaces of the substrate coil 311 is along the stacking direction.
- the third member 30 is arranged so that the creepage direction of the front and back surfaces of the substrate coil 311 is parallel to the planes of the first substrate of the first heating element 11 and the second substrate of the second heating element 21. Compared to, it is easy to reduce the ground contact area.
- the third member 30 is arranged with respect to the first member 10 and the second member 20 so that the creepage direction of the front and back surfaces of the substrate coil 311 is along the stacking direction.
- the third housing 32 houses, shields, and mechanically protects the third heating element 31.
- the third housing 32 has a bottom portion 33, a wall portion 34, and a lid portion 35.
- the bottom portion 33 and the wall portion 34 are configured in a series.
- the wall portion 34 and the lid portion 35 are made of separate members.
- a third heating element 31 is mounted on the bottom 33.
- the bottom 33 is arranged on the side opposite to the first heating element 11 and the second heating element 21 side.
- the side opposite to the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 is the right side of the paper in FIG.
- the shape of the bottom portion 33 is a rectangular flat plate in this embodiment.
- each of the side surfaces of the bottom portion 33 is provided with a plurality of flange portions protruding outward in this embodiment, and each flange portion is provided with a bolt insertion hole. Both sides constitute surfaces arranged on both sides in the stacking direction. That is, both side surfaces constitute the upper side and the lower side of the paper surface of FIG. 1 at the bottom 33.
- the flange portion and the insertion hole are used for fixing the lid portion 15 and the bottom portion 33 of the first housing 12 and fixing the lid portion 25 and the bottom portion 33 of the second housing 22.
- the fixing of the lid portion 15 and the bottom portion 33 and the fixing of the lid portion 25 and the bottom portion 33 may be performed by an adhesive or welding.
- the wall portion 34 is erected from the peripheral edge of the bottom portion 33.
- the wall portion 34 extends from the peripheral edge of the bottom portion 33 toward the first heating element 11 and the second heating element 21.
- the first heating element 11 and the second heating element 21 side are on the left side of the paper in FIG.
- the wall portion 34 of the present embodiment has a first side wall portion 343 and a second side wall portion 344.
- the positional relationship between the first side wall portion 343 and the second side wall portion 344 in the third housing 32 and the respective arrangement locations thereof are the positions of the first side wall portion 343 and the second side wall portion 344 in the first housing 12. Same as the relationship and each placement location.
- the wall portions 34 of the present embodiment are not provided on both sides of the stacking direction, and openings are provided on both sides of the third housing 32 in the stacking direction. Each opening is closed by each of the lid portion 15 of the first housing 12 and the lid portion 25 of the second housing 22 described above.
- the wall portion 34 of the third housing 32 has a first end wall portion and a second end wall portion provided on both sides in the stacking direction in addition to the first side wall portion 343 and the second side wall portion 344. It may have a wall portion.
- the lid portion 35 covers the third heating element 31.
- the lid portion 35 is arranged on the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 with respect to the third heating element 31.
- the first heating element 11 and the second heating element 21 side are on the left side of the paper in FIGS. 1 and 7.
- the lid portion 35 of the present embodiment has a second end wall portion 132 of the first housing 12, a second end wall portion 232 of the second housing 22, and a second end wall portion 442 of the cooling member 40 described later. Contact.
- the lid portion 35 may be fixed to the above-mentioned insulating substrate 311a of the third heating element 31 with bolts or the like, or has a portion overhanging to the outside of the third heating element 31, and the overhanging portion is the bottom portion 33. You may fix it with a bolt or the like.
- the lid portion 35 may be fixed to the insulating substrate 311a with an adhesive or the like.
- the overhanging portion of the lid portion 35 may be fixed to the bottom portion 33 with an
- the third housing 32 of this embodiment is configured independently of the cooling member 40 described later. Unlike this embodiment, the third housing 32 and the cooling member 40 may be configured as an integral assembly.
- the lid portion 35 of the third housing 32 also serves as the second end wall portion 442 of the cooling member 40.
- Examples of the constituent material of the third housing 32 include the same metal as the constituent material of the first housing 12.
- the constituent material of the third housing 32 and the constituent material of the first housing 12 may be the same or different from each other.
- the constituent material of the third housing 32 and the constituent material of the second housing 22 may be the same type or different from each other.
- the heat generating structure 1 has a cooling member 40.
- the cooling member 40 cools the first heating element 11, the second heating element 21, and the third heating element 31.
- the cooling member 40 is arranged in a region surrounded by the first member 10, the second member 20, and the third member 30.
- the cooling member 40 has a space through which the refrigerant 41 flows.
- the cooling member 40 may be formed of a heat pipe or the like.
- the form of the refrigerant 41 includes one selected from the group consisting of a liquid, a gas, and a gas-liquid mixture.
- a gas-liquid mixture is a mixture of gas and liquid.
- the cooling target is more likely to be cooled than when the refrigerant 41 is a gas.
- the reason is that the thermal conductivity of the liquid is higher than the thermal conductivity of the gas, so that the liquid easily takes away the heat of the object to be cooled.
- Examples of the refrigerant 41 include water, antifreeze, oil, and air.
- the refrigerant 41 is an antifreeze liquid, the refrigerant 41 is unlikely to freeze even in a cold region or winter, so that the cooling target can be effectively cooled even in a cold region for a long period of time. If the refrigerant 41 is water or air, the cost can be easily reduced.
- the cooling member 40 and the first member 10 are an integral assembly. Therefore, the heat generating structure 1 of the present embodiment has a number of parts as compared with the case where each of the first member 10, the second member 20, the third member 30, and the cooling member 40 is composed of separate members independent of each other. It is excellent in assembly workability because it can be reduced.
- the cooling member 40, the second member 20, and the third member 30 are composed of separate members that are independent of each other.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment is configured by combining an assembly, a second member 20, and a third member 30.
- the cooling member 40 has a bottom portion 43, an outer wall portion 44, and an inner wall portion 45.
- the outer wall portion 44, the inner wall portion 45, and the bottom portion 43 are configured in a series.
- the bottom portion 43 is composed of the bottom portion 13 of the first housing 12. That is, the bottom portion 43 of the cooling member 40 and the bottom portion 13 of the first housing 12 are shared. Unlike this embodiment, the bottom portion 43 of the cooling member 40 may be composed of a separate member independent of the bottom portion 13 of the first housing 12.
- the shape of the bottom portion 43 is a rectangular flat plate as described above.
- the first heating element 11 is radiated through the bottom 43.
- the outer wall portion 44 is erected from the peripheral edge of the bottom portion 43.
- the outer wall portion 44 is configured in a rectangular frame shape extending from the peripheral edge of the bottom portion 43 toward the second member 20 side.
- An opening is provided on the side of the second member 20 of the outer wall portion 44, and the opening is closed by the bottom portion 23 of the second member 20.
- the second heating element 21 is radiated through the bottom 23 of the second member 20.
- the outer wall portion 44 has a first end wall portion 441, a second end wall portion 442, a first side wall portion 443, and a second side wall portion 444.
- the positional relationship between the first end wall portion 441, the second end wall portion 442, the first side wall portion 443, and the second side wall portion 444 in the outer wall portion 44 and their respective arrangement locations are the first end wall in the first member 10.
- the positional relationship between the portion 141, the second end wall portion 142, the first side wall portion 143, and the second side wall portion and the respective arrangement locations are the same.
- a sealing member is interposed between them so that the refrigerant 41 does not leak to the outside. The illustration of the seal member is omitted.
- the first end wall portion 441 is provided with a supply port 46 and a discharge port 47 for the refrigerant 41.
- the supply port 46 allows the refrigerant 41 to flow into the cooling member 40.
- the discharge port 47 causes the refrigerant 41 to flow out of the cooling member 40.
- the supply port 46 is provided on the first side wall portion 443 side of the first end wall portion 441.
- the discharge port 47 is provided on the second side wall portion 444 side of the first end wall portion 441.
- the installation location of the supply port 46 and the discharge port 47 is not limited to the first end wall portion 441.
- the supply port 46 and the discharge port 47 may be provided on the first side wall portion 443 or the second side wall portion 444.
- the supply port 46 and the discharge port 47 may be provided on the same wall portion or may be provided on different wall portions.
- the second end wall portion 442 has a third surface 442a that partitions the refrigerant 41 and the third member 30.
- the third surface 442a constitutes a surface of the second end wall portion 442 opposite to the third heating element 31 side.
- the third heating element 31 is radiated through the third surface 442a.
- the inner wall portion 45 constitutes a flow path of the refrigerant 41 inside the cooling member 40.
- the inner wall portion 45 of the present embodiment is a straight line from the first end wall portion 441 toward the second end wall portion 442 side between the first side wall portion 443 and the second side wall portion 444 on the first surface 130 of the bottom portion 43. It is configured to extend like a shape.
- the inner wall portion 45 of the present embodiment is arranged substantially in the middle between the first side wall portion 443 and the second side wall portion 444. One end of the inner wall portion 45 in the longitudinal direction is connected to the first end wall portion 441. The other end of the inner wall portion 45 in the longitudinal direction is not connected to the second end wall portion 442.
- a gap is provided between the other end of the inner wall portion 45 and the second end wall portion 442.
- the shape and number of the inner wall portions 45 are not limited to the configuration shown in FIG. 7.
- the plurality of inner wall portions 45 are arranged in a facing comb-teeth shape.
- a meandering flow path may be configured from the supply port 46 toward the discharge port 47.
- the flow of the refrigerant 41 of this embodiment is as follows.
- the arrow of the alternate long and short dash line in FIG. 7 indicates the flow of the refrigerant 41.
- the refrigerant 41 that has flowed in from the supply port 46 of the first end wall portion 441 flows from the first end wall portion 441 toward the second end wall portion 442 side on the first side wall portion 443 side.
- the refrigerant 41 flows from the first side wall portion 443 side to the second side wall portion 444 side on the second end wall portion 442 side.
- the refrigerant 41 flows from the second end wall portion 442 side toward the first end wall portion 441 side on the second side wall portion 444 side.
- the refrigerant 41 that has flowed to the first end wall portion 441 side is discharged to the outside from the discharge port 47 of the first end wall portion 441.
- the cooling member 40 may have a top portion facing the bottom portion 43 in addition to the bottom portion 43, the outer wall portion 44, and the inner wall portion 45.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment can be suitably used for an in-vehicle power conversion device such as a charger for an electric vehicle or a DC / DC converter.
- the heat generating structure 1 of this embodiment can be suitably used for an AC / DC converter, an AC / AC converter, and the like.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment can dissipate more heat.
- the reason is that in addition to being able to dissipate heat from each of the two heating elements of the first heating element 11 and the second heating element 21 via each of the two surfaces of the first surface 130 and the second surface 230, the third surface. This is because the third heating element 31 can dissipate heat via the 442a.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment has a small projected area when viewed from the stacking direction.
- the third member 30 is arranged with respect to the first member 10 and the second member 20 so that the direction orthogonal to the axial direction of the substrate coil 311 is along the stacking direction.
- the cooling member 40 is arranged at a position surrounded by the first member 10, the second member 20, and the third member 30, so that the length in the stacking direction is increased. It does not become excessively long.
- the heat generating structure 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment mainly has a point that the outer wall portion 44 of the cooling member 40 does not have the second end wall portion 442 (see FIGS. 1 and 7) and the lid portion 35 of the third housing 32. Is different from the first embodiment in that it has a third surface 350 that partitions between the refrigerant 41 and the third heating element 31.
- the following explanation will focus on the differences. The description of the same configuration will be omitted. These points are the same in the third and subsequent embodiments described later.
- Each of the second side wall portions 444 extends to a portion facing each side surface of the lid portion 35 of the third housing 32.
- the third surface 350 constitutes a surface on the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 in the lid portion 35 of the third housing 32.
- the third surface 350 faces each of the second end wall portion 142 of the first housing 12 and the second end wall portion 242 of the second housing 22.
- each of the first side wall portion 143 and the second side wall portion of the first housing 12 and each side surface of the lid portion 35 of the third housing 32, and the first side wall portion of the second housing 22 The facing portion of each of the 243 and the second side wall portion and the side surface of the lid portion 35 of the third housing 32, and the facing portion of each of the first side wall portion 443 and the second side wall portion 444 of the cooling member 40.
- a sealing member is interposed between the second end wall portion 242 of 22. The sealing member prevents the refrigerant 41 from leaking to the outside from between them. The illustration of the seal member is omitted.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment has fewer components of the cooling member 40 as compared with the first embodiment, the weight can be reduced. Moreover, since the heat generating structure 1 of the present embodiment has fewer members interposed between the refrigerant 41 and the third heating element 31 as compared with the first embodiment, the third heating element 31 can be effectively dissipated. ..
- Embodiment 3 >> [Heat-generating structure]
- the heat generating structure 1 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 9.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment is different from the first embodiment in that it includes a heat transfer member 50 interposed between the specific members.
- the heat transfer member 50 is at least selected from the group consisting of between the first member 10 and the cooling member 40, between the second member 20 and the cooling member 40, and between the third member 30 and the cooling member 40. Intervened between one. In this embodiment, the heat transfer member 50 is interposed between the lid portion 35 of the third housing 32 of the third member 30 and the cooling member 40.
- the heat transfer member 50 of the present embodiment includes the second end wall portion 142 of the first housing 12 of the first member 10, the second end wall portion 442 of the cooling member 40, and the second housing 22 of the second member 20. It is in contact with the second end wall portion 242 of the above.
- the heat transfer member 50 is made of a material having excellent deformation performance that can fill the gaps caused by minute irregularities at the contact interface between adjacent members.
- the heat transfer member 50 may be made of, for example, a heat radiating grease, a heat radiating sheet, or a heat radiating adhesive.
- the material of the heat transfer member 50 include silicone resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin.
- the heat transfer member 50 contains a filler.
- Specific examples of the filler include alumina filler. Thermal paste, heat dissipation sheet, and heat dissipation adhesive are relatively soft. Therefore, the thermal paste, the heat dissipation sheet, and the heat dissipation adhesive can easily fill the gap between at least one of the above.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment can fill the gap between the cooling member 40 and the third member 30 by the heat transfer member 50, it is easy to effectively dissipate heat from the third heating element 31.
- Embodiment 4 >> [Heat-generating structure]
- the heat generating structure 1 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
- the heat-generating structure 1 of the present embodiment is different from the heat-generating structure 1 of the first embodiment in that the bottom portion 13 of the first housing 12 is formed not in the shape of a flat plate but in the shape of a bent plate. That is, the bottom 43 of the cooling member 40 is not a flat plate but a bent plate.
- the first surface 130 of the bottom 13 of the first housing 12 has a concave surface 131 provided on the third member 30 side.
- the concave surface 131 is recessed on the side opposite to the second member 20 side.
- the longer the depth of the concave surface 131 the longer the height of the second end wall portion 442.
- the depth of the concave surface 131 means the length of the first member 10 and the second member 20 along the stacking direction.
- the height means the length along the stacking direction. That is, the contact area between the second end wall portion 442 and the lid portion 35 of the third member 30 becomes large. Therefore, the refrigerant 41 easily dissipates heat to the third heating element 31 via the second end wall portion 442 and the lid portion 35 of the third member 30.
- the inner wall portion 45 of the present embodiment may be provided from the first end wall portion 441 to the edge of the concave surface 131 on the first end wall portion 441 side. Then, the refrigerant 41 easily flows to the concave surface 131.
- the heating element 1 of the present embodiment can increase the area of the third heating element 31 facing the refrigerant 41 as compared with the first embodiment, it is easy to effectively dissipate heat from the third heating element 31.
- Embodiment 5 >> [Heat-generating structure]
- the heat generating structure 1 according to the fifth embodiment mainly has a point that the outer wall portion 44 of the cooling member 40 does not have the second end wall portion 442 (see FIGS. 1 and 7) and the lid portion 35 of the third housing 32. Is different from the fourth embodiment in that it has a third surface 350 that partitions between the refrigerant 41 and the third heating element 31.
- Each of the second side wall portions 444 extends to a portion facing each side surface of the lid portion 35 of the third housing 32.
- the third surface 350 constitutes a surface on the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 in the lid portion 35 of the third housing 32.
- the third surface 350 faces each of the end surface of the bottom 43 of the cooling member 40 and the second end wall portion 242 of the second housing 22.
- each of the first side wall portion 143 and the second side wall portion of the first housing 12 and each side surface of the lid portion 35 of the third housing 32, and the first side wall portion of the second housing 22 The facing portion of each of the 243 and the second side wall portion and the side surface of the lid portion 35 of the third housing 32, and the facing portion of each of the first side wall portion 443 and the second side wall portion 444 of the cooling member 40.
- a sealing member is interposed between the second end wall portion 242 and the second end wall portion 242. The sealing member prevents the refrigerant 41 from leaking to the outside from between them.
- the illustration of the seal member is omitted.
- the heat generating structure 1 of the present embodiment has fewer components of the cooling member 40 as compared with the fourth embodiment, the weight can be reduced. Moreover, since the heat generating structure 1 of the present embodiment has fewer members interposed between the refrigerant 41 and the third heating element 31 as compared with the fourth embodiment, the third heating element 31 can be effectively dissipated. ..
- Embodiment 6 The heat generating structure according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a state in which the heat generating structure of the present embodiment is cut at a position similar to the cross-sectional view of the heat generating structure shown in FIG.
- the heating element of this embodiment is the heating element 1 of the first embodiment, further comprising a fourth member 60 having a fourth heating element 61, a fifth member 70 having a fifth heating element 71, and a sixth heating element 81. It is possible to have at least one member selected from the group consisting of the sixth member 80 having the above.
- the heat generating structure of the present embodiment includes all of the fourth member 60, the fifth member 70, and the sixth member 80.
- Each of the fourth heating element 61, the fifth heating element 71, and the sixth heating element 81 has an electric circuit like the first heating element 11 shown in FIG.
- the number of each of the fourth heating element 61, the fifth heating element 71, and the sixth heating element 81 is not particularly limited, and may be singular or plural.
- Each of the fourth member 60, the fifth member 70, and the sixth member 80 has a fourth housing 62 that houses the fourth heating element 61, a fifth housing 72 that houses the fifth heating element 71, and a sixth.
- Each of the sixth housing 82 for accommodating the heating element 81 may be provided.
- the configurations of the fourth housing 62, the fifth housing 72, and the sixth housing 82 can be the same as those of the first housing 12 and the like shown in FIG.
- the fourth member 60 is connected to the region of the outer surface of the first end wall portion 441 between the supply port 46 and the discharge port 47 in the cooling member 40.
- the fifth member 70 is connected to the outer surface of the first side wall portion 443 in the cooling member 40.
- the sixth member 80 is connected to the outer surface of the second side wall portion 444 in the cooling member 40.
- the fourth housing 62 and the first end wall portion 441 are made of separate members, but unlike the present embodiment, the fourth housing 62 covers at least a part of the first end wall portion 441. It may be configured.
- the fifth housing 72 and the first side wall portion 443 are composed of separate members, but unlike the present embodiment, the fifth housing 72 may form the first side wall portion 443.
- the sixth housing 82 and the second side wall portion 444 are made of separate members, but unlike the present embodiment, the sixth housing 82 may form the second side wall portion 444.
- At least one of the fourth member 60 and the cooling member 40 has a fourth surface 441a that partitions the fourth heating element 61 and the refrigerant 41.
- At least one of the fifth member 70 and the cooling member 40 has a fifth surface 443a that partitions the fifth heating element 71 and the refrigerant 41.
- At least one of the sixth member 80 and the cooling member 40 has a sixth surface 444a that partitions the sixth heating element 81 and the refrigerant 41.
- the fourth surface 441a constitutes the inner surface of the first end wall portion 441.
- the fifth surface 443a constitutes the inner surface of the first side wall portion 443.
- the sixth surface 444a constitutes the inner surface of the second side wall portion 444 in this embodiment.
- the fourth surface 441a may form one surface of the fourth housing 62.
- the fifth surface 443a may form one surface of the fifth housing 72.
- the sixth surface 444a may form one surface of the sixth housing 82.
- the heat generating structure of the present embodiment can dissipate more heat than the heat generating structure 1 of the first embodiment.
- the reason is as follows.
- the three heating elements of the third heating element 31 can dissipate heat.
- the three heating elements of the fourth heating element 61, the fifth heating element 71, and the sixth heating element 81 are formed through the three surfaces of the fourth surface 441a, the fifth surface 443a, and the sixth surface 444a. Can dissipate heat.
- Embodiment 7 Although not shown, as the heat generating structure according to the seventh embodiment, in the heat generating structure 1 of the first embodiment, the cooling member is further arranged on the outer surface of the first member 10 shown in FIG. Having at least one outer cooling member selected from the group consisting of a member, a second outer cooling member arranged on the outer surface of the second member 20, and a third outer cooling member arranged on the outer surface of the third member 30. Can be done.
- the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member are composed of separate members that are independent of each other and are combined with each other.
- the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member are configured in the shape of a rectangular parallelepiped container. Refrigerant flows inside the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member.
- the first outer cooling member is arranged on the side of the first heating element 11 opposite to the second heating element 21 side.
- the side opposite to the second heating element 21 side is the lower side of the paper in FIG.
- the first outer cooling member is fixed to the lid portion 15 of the first housing 12.
- the first outer cooling member is in contact with the entire surface of the lid portion 15.
- the first outer cooling member is provided with a refrigerant supply port and a connecting port for connecting the third outer cooling member.
- the refrigerant supply port is provided on the side of the first outer cooling member opposite to the third outer cooling member side.
- the connecting port is provided on the third outer cooling member side of the first outer cooling member.
- the second outer cooling member is arranged on the side of the second heating element 21 opposite to the first heating element 11 side.
- the side opposite to the first heating element 11 side is the upper side of the paper surface in FIG.
- the lid portion 25 of the second housing 22 is fixed to the second outer cooling member.
- the second outer cooling member is in contact with the entire surface of the lid portion 25.
- the second outer cooling member is provided with a refrigerant discharge port and a connection port for the third outer cooling member.
- the refrigerant discharge port is provided on the side of the second outer cooling member opposite to the third outer cooling member side.
- the connecting port of the second outer cooling member is provided on the third outer cooling member side of the second outer cooling member.
- the supply port may be provided on the second outer cooling member, and the discharge port may be provided on the first outer cooling member.
- the third outer cooling member is arranged on the side opposite to the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 in the third heating element 31.
- the side opposite to the side of the first heating element 11 and the second heating element 21 is the right side of the paper in FIG.
- the bottom 33 of the third housing 32 is fixed to the third outer cooling member.
- the third outer cooling member is in contact over the entire surface of the bottom 33.
- the third outer cooling member is provided with a connecting port with the first outer cooling member and a connecting port with the second cooling member.
- the first outer cooling member and the third outer cooling member communicate with each other by connecting the connecting ports to each other.
- the second outer cooling member and the third outer cooling member communicate with each other by connecting the connecting ports to each other.
- a sealing member is interposed at the boundary between the connecting ports of the first outer cooling member and the third outer cooling member so that the refrigerant does not leak to the outside.
- a sealing member is interposed at the boundary between the connecting ports of the second outer cooling member and the third outer cooling member so that the refrigerant does not leak to the outside. Illustration of any of the sealing members is omitted.
- the supply port of the first outer cooling member and the discharge port 47 of the cooling member 40 shown in FIG. 7 are connected so that the refrigerant 41 flowing through the cooling member 40 flows into the inside of the first outer cooling member. good.
- the discharge port of the second outer cooling member and the supply port 46 of the cooling member 40 shown in FIG. 7 are connected so that the refrigerant flowing inside the second outer cooling member flows into the cooling member 40. May be good.
- the supply port of the first outer cooling member and the discharge port of the second outer cooling member may be independent of the supply port 46 and the discharge port 47 of the cooling member 40 shown in FIG. 7.
- a heating element different from the first heating element 11 is provided on the inner surface of the lid portion 15, and a heating element different from the second heating element 21 is provided on the inner surface of the lid portion 25.
- Each of the other heating elements is electrically connected to, for example, the first heating element 11 and the second heating element 21.
- the heating element provided on the inner surface of the lid portion 15 is dissipated by the refrigerant flowing inside the first outer cooling member.
- the heating element provided on the inner surface of the lid portion 25 is dissipated by the refrigerant flowing inside the second outer cooling member.
- each of the first heating element 11 and the second heating element 21 is dissipated by the refrigerant flowing through the cooling member 40.
- Each of the lid portion 15 and the lid portion 25 may serve as both the top portion of the first outer cooling member and the bottom portion of the second outer cooling member.
- the first outer cooling member and the third outer cooling member do not have to communicate with each other in their internal spaces.
- the second outer cooling member and the third outer cooling member do not have to communicate with each other in their internal spaces. That is, the internal spaces of the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member may be independent of each other.
- each of the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member has a refrigerant supply port and a refrigerant discharge port.
- each of the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member does not have to be configured in a container shape.
- Each of the first outer cooling member, the second outer cooling member, and the third outer cooling member may be composed of, for example, an integral body in which a flat plate-shaped member and fins are integrally formed.
- the fin is composed of a plurality of protrusions protruding from one surface of the flat plate-shaped member.
- the refrigerant may be a gas blown toward a plurality of protrusions.
- the heating element of this embodiment can efficiently dissipate a total of four heating elements even when each of the first heating element and the second heating element is composed of two heating elements. Moreover, the heat generating structure of the present embodiment can be miniaturized by stacking four heat generating bodies even when the total area of the heat generating bodies is large.
- the second surface 230 of the bottom 23 of the second housing 22 may also be provided with a concave surface corresponding to the concave surface 131, or the second housing 22 may be provided.
- the second end wall portion 242 of the above may also be provided with a groove portion or a notch portion.
- the concave surface of the second surface 230 is provided on the third member 30 side of the second surface 230.
- the concave surface of the second surface 230 is recessed on the side opposite to the first member 10 side.
- the groove portion is provided so as to open on the surface of the second end wall portion 242 on the first member 10 side.
- the cutout portion may be provided on the surface of the second end wall portion 242 on the third member 30 side from the surface on the first member 10 side toward the second member 20 side.
- Heating structure 10 1st member 11 1st heating element 12 1st housing 13 Bottom 130 1st surface 131 Concave 14 Wall 141 1st end wall 142 2nd end wall 143 1st side wall 15 Lid 16 Input terminal 20 Second member 21 Second heating element 22 Second housing 23 Bottom 230 Second surface 24 Wall 241 First end wall 242 Second end wall 243 First side wall 25 Lid 26 Output terminal 30 Three members 31 Third heating element 310 Winding 311 Board coil 311a Insulation board 311b Coil pattern 311c Through hole 312 core 312a First core piece 312b Second core piece 313 Central leg 314 First side leg 315 Second side leg 316 1st connecting part 317 2nd connecting part 32 3rd housing 33 bottom 34 wall part 343 1st side wall part 344 2nd side wall part 35 lid part 350 3rd surface 40 cooling member 41 refrigerant 43 bottom part 44 outer wall part 441 first End wall part 441a Fourth side 442 Second end wall part 442a Third side 443 First side wall part 443a Fifth side
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
第一発熱体を有する第一部材と、第二発熱体を有する第二部材と、第三発熱体を有する第三部材と、前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷却部材と、を備え、前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、前記第一部材と前記第二部材とが積層され、前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される、発熱構造体。
Description
本開示は、発熱構造体に関する。
特許文献1は、インバータ装置と、インバータ装置の上部に積層されるDC/DCコンバータ装置と、を備える電力変換装置を開示している。インバータ装置のケースにおける上面部の外面には、冷媒を流通させる冷媒流路が形成されている。DC/DCコンバータ装置は、高電圧側スイッチング回路部と、低電圧側スイッチング回路部と、トランスと、ケース部材とを有する。高電圧回路基板部、低電圧回路基板部、及びトランスは、ケース部材における底面部の内面の同一平面上に並列するように配置されている。ケース部材の底面部の外面は、上記冷媒流路の蓋として機能する。冷媒流路を流れる冷媒は、インバータ装置のケースの上面部を介してインバータ装置を冷却し、ケース部材の底面部を介してDC/DCコンバータ装置を冷却する。
本開示に係る発熱構造体は、
第一発熱体を有する第一部材と、
第二発熱体を有する第二部材と、
第三発熱体を有する第三部材と、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷媒が流通される冷却部材と、を備え、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、
前記第一部材と前記第二部材とが積層され、
前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、
前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される。
第一発熱体を有する第一部材と、
第二発熱体を有する第二部材と、
第三発熱体を有する第三部材と、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷媒が流通される冷却部材と、を備え、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、
前記第一部材と前記第二部材とが積層され、
前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、
前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される。
[本開示が解決しようとする課題]
上述の電力変換装置は、冷媒によってインバータ装置のケースの上面部とコンバータ装置のケース部材の底面部の2つの面で発熱体を放熱している。しかし、より多くの発熱体を放熱可能な構造を構築することが望まれている。
上述の電力変換装置は、冷媒によってインバータ装置のケースの上面部とコンバータ装置のケース部材の底面部の2つの面で発熱体を放熱している。しかし、より多くの発熱体を放熱可能な構造を構築することが望まれている。
そこで、本開示は、より多くの発熱体を放熱できる発熱構造体を提供することを目的の一つとする。
[本開示の効果]
本開示に係る発熱構造体は、より多くの発熱体を放熱できる。
本開示に係る発熱構造体は、より多くの発熱体を放熱できる。
《本開示の実施形態の説明》
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示の一態様に係る発熱構造体は、
第一発熱体を有する第一部材と、
第二発熱体を有する第二部材と、
第三発熱体を有する第三部材と、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷却部材と、を備え、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、
前記第一部材と前記第二部材とが積層され、
前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、
前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される。
第一発熱体を有する第一部材と、
第二発熱体を有する第二部材と、
第三発熱体を有する第三部材と、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷却部材と、を備え、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、
前記第一部材と前記第二部材とが積層され、
前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、
前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される。
上記発熱構造体は、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、第一部材と第二部材と第三部材とで囲まれる箇所に配置される冷却部材を有することで、第一発熱体と第二発熱体の2つの発熱体の各々を放熱できることに加えて、第三発熱体を放熱できるからである。
(2)上記発熱構造体の一形態として、
前記冷却部材は、冷媒が流通される空間を有し、
前記第一部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第一発熱体と前記冷媒との間を仕切る第一面を有し、
前記第二部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第二発熱体と前記冷媒との間を仕切る第二面を有し、
前記第三部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第三発熱体と前記冷媒との間を仕切る第三面を有することが挙げられる。
前記冷却部材は、冷媒が流通される空間を有し、
前記第一部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第一発熱体と前記冷媒との間を仕切る第一面を有し、
前記第二部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第二発熱体と前記冷媒との間を仕切る第二面を有し、
前記第三部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第三発熱体と前記冷媒との間を仕切る第三面を有することが挙げられる。
上記の形態は、第一面と第二面と第三面の3つの面の各々を介して第一発熱体と第二発熱体と第三発熱体を放熱できる。
(3)上記(2)の発熱構造体の一形態として、
前記第一部材、前記第二部材、及び前記第三部材からなる群より選択される1つの部材と、前記冷却部材とが一体のアセンブリであることが挙げられる。
前記第一部材、前記第二部材、及び前記第三部材からなる群より選択される1つの部材と、前記冷却部材とが一体のアセンブリであることが挙げられる。
上記の形態は、第一部材、第二部材、第三部材、及び冷却部材の各々が互いに独立する別部材で構成される場合に比較して、部品点数を少なくできるため、組立作業性に優れる。
(4)上記(2)又は上記(3)の発熱構造体の一形態として、
前記第一発熱体は、第一スイッチング回路を有し、
前記第二発熱体は、第二スイッチング回路を有し、
前記第三発熱体は、トランスを有することが挙げられる。
前記第一発熱体は、第一スイッチング回路を有し、
前記第二発熱体は、第二スイッチング回路を有し、
前記第三発熱体は、トランスを有することが挙げられる。
上記の形態は、第一スイッチング回路、第二スイッチング回路、及びトランスの各々を放熱できる。
(5)上記(4)の発熱構造体の一形態として、
前記第一スイッチング回路が直流電圧を交流電圧に変換する回路を含み、
前記第二スイッチング回路が交流電圧を直流電圧に変換する回路を含み、
前記トランスは、前記第一スイッチング回路と前記第二スイッチング回路とを電磁気的に結合することが挙げられる。
前記第一スイッチング回路が直流電圧を交流電圧に変換する回路を含み、
前記第二スイッチング回路が交流電圧を直流電圧に変換する回路を含み、
前記トランスは、前記第一スイッチング回路と前記第二スイッチング回路とを電磁気的に結合することが挙げられる。
上記の形態は、電動車両の充電器やDC/DCコンバータなどに好適に利用できる。
(6)上記(2)から上記(5)のいずれか1つの発熱構造体の一形態として、
前記第一部材と前記冷却部材との間、前記第二部材と前記冷却部材との間、及び前記第三部材と前記冷却部材との間からなる群より選択される少なくとも1つの間に介在される伝熱部材を備えることが挙げられる。
前記第一部材と前記冷却部材との間、前記第二部材と前記冷却部材との間、及び前記第三部材と前記冷却部材との間からなる群より選択される少なくとも1つの間に介在される伝熱部材を備えることが挙げられる。
上記の形態は、伝熱部材により、第一発熱体、第二発熱体、及び第三発熱体の少なくとも一つの熱を冷却部材に伝え易い。
(7)上記(2)から上記(6)のいずれか1つの発熱構造体の一形態として、
前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第二部材は、前記第二面を有し、
前記第三部材は、前記第三面を有することが挙げられる。
前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第二部材は、前記第二面を有し、
前記第三部材は、前記第三面を有することが挙げられる。
上記の形態は、冷却部材の構成部材を少なくすることができるため、軽量化できる。その上、上記の形態は、第一部材、第二部材、及び第三部材の各々と冷媒との間に介在される部材を少なくすることができるため、第一発熱体、第二発熱体、及び第三発熱体の各々を効果的に放熱できる。
(8)上記(2)から上記(7)のいずれか1つの発熱構造体の一形態として、
前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第一面は、前記第二部材側と反対側に窪む凹面を有し、
前記凹面は、前記第一面における前記第三部材側に設けられていることが挙げられる。
前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第一面は、前記第二部材側と反対側に窪む凹面を有し、
前記凹面は、前記第一面における前記第三部材側に設けられていることが挙げられる。
上記の形態は、冷媒に向かい合う第三発熱体の面積を大きくし易いため、第三発熱体を効果的に放熱し易い。
(9)上記(2)から上記(8)のいずれか1つの発熱構造体の一形態として、
第四発熱体を有する第四部材、第五発熱体を有する第五部材、及び第六発熱体を有する第六部材からなる群より選択される少なくとも1つの部材を有し、
前記第四部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材側とは反対側に配置され、
前記第五部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材及び前記第四部材の互いに向き合う方向と前記積層方向の両方向に交差する方向に配置され、
前記第六部材は、前記冷却部材のうち前記第五部材側とは反対側に配置され、
前記第四部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第四発熱体と前記冷媒との間を仕切る第四面を有し、
前記第五部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第五発熱体と前記冷媒との間を仕切る第五面を有し、
前記第六部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第六発熱体と前記冷媒との間を仕切る第六面を有することが挙げられる。
第四発熱体を有する第四部材、第五発熱体を有する第五部材、及び第六発熱体を有する第六部材からなる群より選択される少なくとも1つの部材を有し、
前記第四部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材側とは反対側に配置され、
前記第五部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材及び前記第四部材の互いに向き合う方向と前記積層方向の両方向に交差する方向に配置され、
前記第六部材は、前記冷却部材のうち前記第五部材側とは反対側に配置され、
前記第四部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第四発熱体と前記冷媒との間を仕切る第四面を有し、
前記第五部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第五発熱体と前記冷媒との間を仕切る第五面を有し、
前記第六部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第六発熱体と前記冷媒との間を仕切る第六面を有することが挙げられる。
上記の形態は、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、第一面から第三面の3つの面を介して第一発熱体から第三発熱体の3つの発熱体を放熱できることに加えて、第四面、第五面、及び第六面からなる群より選択される少なくとも1つの面を介して、第四発熱体、第五発熱体、及び第六発熱体からなる群より選択される少なくとも1つの発熱体を放熱できるからである。
《本開示の実施形態の詳細》
本開示の実施形態の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
本開示の実施形態の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
《実施形態1》
〔発熱構造体〕
図1から図7を参照して、実施形態1に係る発熱構造体1を説明する。図1は、発熱構造体1を図7に示す入力端子16と排出口47との間で紙面左右方向に沿った切断線で切断した状態の概略を示す図に相当する。本形態の発熱構造体1は、第一部材10と第二部材20と第三部材30と冷却部材40とを備える。第一部材10は、第一発熱体11を有する。第二部材20は、第二発熱体21を有する。第三部材30は、第三発熱体31を有する。第一発熱体11と第二発熱体21と第三発熱体31の各々は電気回路を有する。冷却部材40は、第一発熱体11と第二発熱体21と第三発熱体31とを冷却する冷媒41が流通される。本形態の発熱構造体1の特徴の一つは、第一部材10と第二部材20とが積層される点と、第三部材30が第一部材10と第二部材20とに対して特定の箇所に配置される点と、冷却部材40が特定の箇所に配置される点とにある。以下、詳細を説明する。
〔発熱構造体〕
図1から図7を参照して、実施形態1に係る発熱構造体1を説明する。図1は、発熱構造体1を図7に示す入力端子16と排出口47との間で紙面左右方向に沿った切断線で切断した状態の概略を示す図に相当する。本形態の発熱構造体1は、第一部材10と第二部材20と第三部材30と冷却部材40とを備える。第一部材10は、第一発熱体11を有する。第二部材20は、第二発熱体21を有する。第三部材30は、第三発熱体31を有する。第一発熱体11と第二発熱体21と第三発熱体31の各々は電気回路を有する。冷却部材40は、第一発熱体11と第二発熱体21と第三発熱体31とを冷却する冷媒41が流通される。本形態の発熱構造体1の特徴の一つは、第一部材10と第二部材20とが積層される点と、第三部材30が第一部材10と第二部材20とに対して特定の箇所に配置される点と、冷却部材40が特定の箇所に配置される点とにある。以下、詳細を説明する。
[第一部材]
第一部材10は、第一発熱体11を有する。本形態では、第一部材10は、第一発熱体11と第一筐体12とを有する。本形態とは異なり、第一部材10は、第一発熱体11の他の電子部品や電子機器を有していてもよい。
第一部材10は、第一発熱体11を有する。本形態では、第一部材10は、第一発熱体11と第一筐体12とを有する。本形態とは異なり、第一部材10は、第一発熱体11の他の電子部品や電子機器を有していてもよい。
(第一発熱体)
第一発熱体11は、例えば、第一スイッチング回路、コンデンサ、及びチョークコイルからなる群より選択される少なくとも一つが挙げられる。第一発熱体11の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第一発熱体11は、第一スイッチング回路を有する。第一スイッチング回路は、直流電圧を交流電圧に変換する回路を含む。第一スイッチング回路は、直流電圧を交流電圧に変換する回路のみに限定されない。第一スイッチング回路は、第一基板に構成される。第一基板は、公知のプリント基板(PCB)が利用できる。
第一発熱体11は、例えば、第一スイッチング回路、コンデンサ、及びチョークコイルからなる群より選択される少なくとも一つが挙げられる。第一発熱体11の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第一発熱体11は、第一スイッチング回路を有する。第一スイッチング回路は、直流電圧を交流電圧に変換する回路を含む。第一スイッチング回路は、直流電圧を交流電圧に変換する回路のみに限定されない。第一スイッチング回路は、第一基板に構成される。第一基板は、公知のプリント基板(PCB)が利用できる。
(第一筐体)
第一筐体12は、第一発熱体11を収納し、シールドし、機械的に保護する。本形態の第一筐体12は、底部13と壁部14と蓋部15とを有する。底部13と壁部14とは一連に構成されている。壁部14と蓋部15とは、別部材で構成されていて、本形態ではボルトなどの締め付け部材で互いに固定される。本形態とは異なり、壁部14と蓋部15とは接着剤や溶接などで固定されていてもよい。
第一筐体12は、第一発熱体11を収納し、シールドし、機械的に保護する。本形態の第一筐体12は、底部13と壁部14と蓋部15とを有する。底部13と壁部14とは一連に構成されている。壁部14と蓋部15とは、別部材で構成されていて、本形態ではボルトなどの締め付け部材で互いに固定される。本形態とは異なり、壁部14と蓋部15とは接着剤や溶接などで固定されていてもよい。
底部13は、第一発熱体11が搭載される。底部13は、本形態では第一筐体12における第二部材20側に配置される。第二部材20側とは、図1では紙面上側である。底部13は、本形態では平板状に構成されている。底部13の平面形状は、本形態では矩形状である。平面形状とは、第一部材10と第二部材20の積層方向から見た形状をいう。本形態の底部13は、第一発熱体11と後述する冷媒41との間を仕切る第一面130を有する。第一面130は、底部13における第二部材20側の面を構成する。
壁部14は、第一発熱体11の周囲を囲む。壁部14は、底部13の周縁から立設される。壁部14は、本形態では底部13の周縁から第二部材20側とは反対側に向かって延びる矩形枠状に構成されている。第二部材20側とは反対側とは、図1では紙面下側である。壁部14の上記反対側には開口部が設けられている。その開口部は蓋部15によって塞がれる。壁部14は、第一端壁部141と第二端壁部142と第一側壁部143と第二側壁部とを有する。第二側壁部の図示は省略する。
第一端壁部141と第二端壁部142とは、互いに向き合う。第一側壁部143と第二側壁部とは、互いに向き合う。第一端壁部141及び第二端壁部142の互いに向き合う方向と第一側壁部143及び第二側壁部の互いに向き合う方向とは、互いに直交する。
第一端壁部141は、第三部材30側とは反対側に配置されている。第三部材30側とは反対側とは、図1では紙面左側である。第二端壁部142は、第三部材30側に配置されている。第三部材30側とは、図1では紙面右側である。第一側壁部143は、第一端壁部141及び第二端壁部142の第一端部同士を接続する。第一端壁部141及び第二端壁部142の第一端部とは、図1では紙面奥側の端部である。即ち、第一側壁部143は、図1では紙面奥側に配置されている。第二側壁部は、第一端壁部141及び第二端壁部142の第二端部同士を接続する。第一端壁部141及び第二端壁部142の第二端部とは、図1では紙面手前側の端部である。即ち、第二側壁部は、図1では紙面手前側に配置されている。
第一端壁部141には、第一発熱体11に接続される入力端子16が設けられている。入力端子16の設置箇所は、第一端壁部141に限定されない。入力端子16は、例えば、第一側壁部143又は第二側壁部に設けられていてもよい。
第一端壁部141と第一側壁部143と第二側壁部の各々の高さは、同じである。高さとは、上記積層方向に沿った長さである。第二端壁部142の高さは、本形態では、第二端壁部142の幅の全長にわたって第一端壁部141の高さよりも低い。そのため、第二端壁部142と蓋部15との間には、隙間が形成されている。第二端壁部142の幅とは、第一側壁部143と第二側壁部との間の長さであり、図1では紙面垂直方向の長さをいう。この隙間は、第一発熱体11と第三発熱体31とを電気的に接続する配線90を挿通させる。
本形態とは異なり、第二端壁部142の高さは、第二端壁部142の幅の全長にわたって第一端壁部141の高さよりも低くなくてもよい。第二端壁部142の高さは、第二端壁部142の幅の全長の一部を除いて第一端壁部141と同じとし、その一部の高さが第一端壁部141よりも低くてもよい。即ち、第二端壁部142は、部分的に第一端壁部141よりも高さの低い部分を有していてもよい。その部分的に高さの低い部分と蓋部15との間の隙間から、配線90を挿通させることができる。
第一側壁部143と第二側壁部の各々の端面は、図示は省略するものの、本形態では外側に向かって張り出す複数のフランジ部が設けられ、各フランジ部にボルトの挿通孔が設けられている。このフランジ部及び挿通孔は、壁部14と蓋部15との固定に利用される。本形態とは異なり、各フランジ部は、内側に向かって張り出すように設けられていてもよい。
蓋部15は、第一発熱体11を覆う。蓋部15は、底部13側とは反対側に配置されている。本形態の蓋部15は、第一筐体12の壁部14の開口部と第三部材30の第三筐体32の開口部とを一連に塞ぐ。本形態とは異なり、蓋部15は、第一筐体12の開口部のみを塞いでいてもよい。蓋部15の形状は、本形態では矩形の平板状である。
蓋部15は、本形態では、第一側壁部143及び第二側壁部の各々の端面と、後述する第三筐体32の底部13の側面とに固定される。蓋部15の周縁には、図示は省略するものの、本形態では第一側壁部143及び第二側壁部の上記フランジ部に対応する複数のフランジ部と後述する底部33のフランジ部に対応する複数のフランジ部とが設けられている。各フランジ部にボルトの挿通孔が設けられている。第一側壁部143及び第二側壁部の各フランジ部の挿通孔及び底部33の各フランジ部の挿通孔と蓋部15の各フランジ部の挿通孔とを合わせてボルトで締め付けることで、蓋部15が壁部14の第一側壁部143及び第二側壁部と底部33とに固定される。
本形態では、第一筐体12と冷却部材40とが一体のアセンブリで構成されている。本形態とは異なり、第一筐体12は、冷却部材40に対して独立する別部材で構成されていてもよい。本形態では、第一筐体12の底部13が冷却部材40の底部43をも兼ねている。
第一筐体12の構成材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金などの金属が挙げられる。上記金属は、電磁遮蔽性に優れる上に、熱伝導性に優れる。そのため、上記金属は、第一発熱体11を電磁遮蔽し易い上に放熱し易い。また、上記金属は、機械的強度に優れるため、第一発熱体11を機械的に保護し易い。更に、上記金属は、軽量であるため、第一筐体12、延いては発熱構造体1の軽量化を図り易い。
[第二部材]
第二部材20は、第二発熱体21を有する。本形態では、第二部材20は、第二発熱体21と第二筐体22とを有する。本形態とは異なり、第二部材20は、第二発熱体21の他の電子部品や電子機器を有していてもよい。
第二部材20は、第二発熱体21を有する。本形態では、第二部材20は、第二発熱体21と第二筐体22とを有する。本形態とは異なり、第二部材20は、第二発熱体21の他の電子部品や電子機器を有していてもよい。
第二部材20は、第一部材10に対して積層されている。即ち、第一発熱体11と第二発熱体21とは積層されている。第一発熱体11と第二発熱体21とが積層とは、本形態では第一発熱体11における第一基板の表裏面と第二発熱体21における第二基板の表裏面とが互いに実質的に平行となるように第一部材10と第二部材20とが積層されていることをいう。
(第二発熱体)
第二発熱体21は、例えば、第二スイッチング、コンデンサ、及びチョークコイルからなる群より選択される少なくとも1つが挙げられる。第二発熱体21の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第二発熱体21は、第二スイッチング回路を有する。本形態の第二スイッチング回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路を含む。第二スイッチング回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路のみに限定されない。第二スイッチング回路は、第二基板に構成される。第二基板は、第一基板と同様、公知のPCBが利用できる。
第二発熱体21は、例えば、第二スイッチング、コンデンサ、及びチョークコイルからなる群より選択される少なくとも1つが挙げられる。第二発熱体21の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第二発熱体21は、第二スイッチング回路を有する。本形態の第二スイッチング回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路を含む。第二スイッチング回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路のみに限定されない。第二スイッチング回路は、第二基板に構成される。第二基板は、第一基板と同様、公知のPCBが利用できる。
(第二筐体)
第二筐体22は、第二発熱体21を収納し、シールドし、機械的に保護する。本形態の第二筐体22は、第一筐体12と同様、底部23と壁部24と蓋部25とを有する。底部23と壁部24とは一連に構成されている。壁部24と蓋部25とは、別部材で構成されていて、本形態ではボルトなどの締め付け部材で互いに固定される。本形態とは異なり、壁部24と蓋部25とは、接着剤や溶接などで固定されていてもよい。第二筐体22における底部23と壁部24と蓋部25の構成は、第一筐体12における底部13と壁部14と蓋部15の構成と同様である。
第二筐体22は、第二発熱体21を収納し、シールドし、機械的に保護する。本形態の第二筐体22は、第一筐体12と同様、底部23と壁部24と蓋部25とを有する。底部23と壁部24とは一連に構成されている。壁部24と蓋部25とは、別部材で構成されていて、本形態ではボルトなどの締め付け部材で互いに固定される。本形態とは異なり、壁部24と蓋部25とは、接着剤や溶接などで固定されていてもよい。第二筐体22における底部23と壁部24と蓋部25の構成は、第一筐体12における底部13と壁部14と蓋部15の構成と同様である。
底部23は、第二発熱体21が搭載される。底部23は、本形態では第二筐体22における第一部材10側に配置される。第一部材10側とは、図1では紙面下側である。第二筐体22の底部23と第一筐体12の底部13とは、互いに向き合っている。底部23の形状は、第一筐体12の底部23と同様、矩形の平板状である。底部23は、第二発熱体21と冷媒41との間を仕切る第二面230を有する。第二面230は、底部23における第一部材10側の面を構成する。
壁部24は、第二発熱体21の周囲を囲む。壁部24は、底部23の周縁から立設される。壁部24は、本形態では底部23の周縁から第一部材10側とは反対側に向かって延びる矩形枠状に構成されている。第一部材10側とは反対側とは、図1では紙面上側である。壁部24の上記反対側には開口部が設けられている。その開口部は蓋部25によって塞がれる。壁部24は、第一端壁部241と第二端壁部242と第一側壁部243と第二側壁部を有する。第二側壁部の図示は省略する。
第二筐体22における第一端壁部241と第二端壁部242と第一側壁部243と第二側壁部の互いの位置関係及び各々の配置箇所は、第一筐体12における第一端壁部141と第二端壁部142と第一側壁部143と第二側壁部の互いの位置関係及び各々の配置箇所と同じである。
第一端壁部241には、第二発熱体21に接続される出力端子26が設けられている。出力端子26の設置箇所は、第一端壁部241に限定されない。出力端子26は、例えば、第一側壁部243又は第二側壁部に設けられていてもよい。
第二筐体22における第一端壁部241と第一側壁部243と第二側壁部の各々の高さは、同じである。第二端壁部242の高さは、本形態では、第二端壁部242の幅の全長にわたって第一端壁部241よりも低い。そのため、第二端壁部242と蓋部25との間には、隙間が形成されている。第二端壁部242の幅とは、第二端壁部142の幅と同様、第一側壁部243と第二側壁部との間の長さであり、図1では紙面垂直方向の長さをいう。この隙間は、第二発熱体21と第三発熱体31とを電気的に接続する配線90を挿通させる。本形態とは異なり、第二端壁部242の一部の高さが第一端壁部241の高さよりも低くてもよい。
第一側壁部243と第二側壁部の各々の端面は、図示は省略するものの、本形態では外側に向かって張り出す複数のフランジ部が設けられ、各フランジ部にボルトの挿通孔が設けられている。このフランジ部及び挿通孔は、壁部24と蓋部25との固定に利用される。本形態とは異なり、各フランジ部は、内側に向かって張り出すように設けられていてもよい。
蓋部25は、第二発熱体21を覆う。蓋部25は、底部23側とは反対側に配置されている。本形態の蓋部25は、第二筐体22の壁部24の開口部と第三部材30の第三筐体32の開口部とを一連に塞ぐ。本形態とは異なり、蓋部25は、第二筐体22の開口部のみを塞いでいてもよい。蓋部25の形状は、本形態では第一筐体12の蓋部15と同様、矩形の平板状である。
蓋部25は、本形態では、第一側壁部243及び第二側壁部の各々の端面と、第三筐体32の底部33の側面とに固定される。蓋部25の周縁には、図示は省略するものの、本形態では第一側壁部243及び第二側壁部の上記フランジ部に対応する複数のフランジ部と後述する底部33のフランジ部に対応する複数のフランジ部とが設けられ、各フランジ部にボルトの挿通孔が設けられている。第一側壁部243及び第二側壁部の各フランジ部の挿通孔及び底部33の各フランジ部の挿通孔と蓋部25の各フランジ部の挿通孔とを合わせてボルトで締め付けることで、蓋部25が壁部24の第一側壁部143及び第二側壁部と底部33とに固定される。
本形態の第二筐体22は、第一筐体12とは異なり、後述する冷却部材40に対して独立する別部材で構成されている。本形態とは異なり、第二筐体22と冷却部材40とが一体のアセンブリで構成されていてもよい。例えば、第二筐体22の底部23が冷却部材40の底部43を兼ねることが挙げられる。本形態の第二筐体22の底部23は、冷却部材40の天部としての機能を果たす。
第二筐体22の構成材料は、第一筐体12の構成材料と同様の金属が挙げられる。第二筐体22の構成材料と第一筐体12の構成材料とは、互いに同種でも異種でもよい。
[第三部材]
第三部材30は、第三発熱体31を有する。本形態では、第三部材30は、第三発熱体31と第三筐体32とを有する。第三部材30は、第一部材10及び第二部材20に対して上記積層方向と交差する方向に配置される。
第三部材30は、第三発熱体31を有する。本形態では、第三部材30は、第三発熱体31と第三筐体32とを有する。第三部材30は、第一部材10及び第二部材20に対して上記積層方向と交差する方向に配置される。
(第三発熱体)
第三発熱体31は、例えば、トランス、スイッチング回路、コンデンサ、及びチョーク回路からなる群より選択される少なくとも1つが挙げられる。第三発熱体31の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第三発熱体31は、トランスを有する。トランスは、第一スイッチング回路と第二スイッチング回路とを電磁気的に結合する。トランスは、交流電圧を昇降圧する。図1,図7は、説明の便宜上、第三発熱体31を簡略化している。トランスは、本形態では、一次コイルと二次コイルとコア312(図5、図6)とを備える。一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は、1つでもよいし、2つ以上でもよい。本形態では、図2に示すように、一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は、1つである。本形態とは異なり、例えば、図3の紙面左側に示すように、一次コイルにおけるコイルの数は1つであり、図3の紙面右側に示すように、二次コイルにおけるコイルの数は2つでもよい。例えば、図4に示すように、一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は2つでもよい。このトランスは、公知のトランスが利用できる。トランスの数は、単数でも複数でもよい。本形態のトランスの数は、1つである。
第三発熱体31は、例えば、トランス、スイッチング回路、コンデンサ、及びチョーク回路からなる群より選択される少なくとも1つが挙げられる。第三発熱体31の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。本形態の第三発熱体31は、トランスを有する。トランスは、第一スイッチング回路と第二スイッチング回路とを電磁気的に結合する。トランスは、交流電圧を昇降圧する。図1,図7は、説明の便宜上、第三発熱体31を簡略化している。トランスは、本形態では、一次コイルと二次コイルとコア312(図5、図6)とを備える。一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は、1つでもよいし、2つ以上でもよい。本形態では、図2に示すように、一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は、1つである。本形態とは異なり、例えば、図3の紙面左側に示すように、一次コイルにおけるコイルの数は1つであり、図3の紙面右側に示すように、二次コイルにおけるコイルの数は2つでもよい。例えば、図4に示すように、一次コイル及び二次コイルの各々におけるコイルの数は2つでもよい。このトランスは、公知のトランスが利用できる。トランスの数は、単数でも複数でもよい。本形態のトランスの数は、1つである。
一次コイルは、第一発熱体11に電気的に接続される。二次コイルは、第二発熱体21に電気的に接続される。一次コイル及び二次コイルは、図5に示すように、基板コイル311で構成されている。一次コイル及び二次コイルは、基板コイル311で構成されていなくてもよい。例えば、一次コイル及び二次コイルは、図6に示すように、巻線310を巻回して構成されていてもよい。
図5に示すように、基板コイル311は、絶縁基板311aと、絶縁基板311aに設けられるコイルパターン311bとを有する。絶縁基板311aは、本形態では矩形状である。絶縁基板311aには、コア312の脚部が挿通される貫通孔311cを有する。貫通孔311cの数は、コア312の脚部の数に対応する。図5では、一次コイル及び二次コイルが同軸上に配置されている例を示す。絶縁基板311aが多層基板で構成され、一つの絶縁基板311aに一次コイルのコイルパターンと二次コイルのコイルパターンとが積層されている。各コイルパターンは、銅箔などの金属箔で構成されている。図5では、各コイルパターンは、渦巻状に構成されている。即ち、1層のコイルパターンに複数のターンが含まれる構成である。なお、1層のコイルパターンに1ターンのみが含まれる構成でもよい。図6は、巻線310を螺旋状に巻回して構成される一次コイル及び二次コイルを示す。図6では、一次コイル及び二次コイルが同軸上に配置されている例を示す。巻線310は、平角線、丸線、或いはバスバーなどが挙げられる。バスバーは、板を所定の渦巻状にくり抜いて構成することもできる。
コア312は、一次コイルと二次コイルとを磁気結合する。コア312は、中央脚部313と第一側脚部314と第二側脚部315と第一連結部316と第二連結部317とを有する。中央脚部313は、一次コイル及び二次コイルの内側に配置される。第一側脚部314と第二側脚部315とは、一次コイル及び二次コイルの外側に配置される。第一側脚部314と第二側脚部315とは、中央脚部313を挟んで互いに向き合う位置に配置される。第一連結部316は、3つの脚部の第一端部同士を連結する。第二連結部317は、3つの脚部の第二端部同士を連結する。各脚部の第一端部は、各脚部の軸方向の一方側に配置される端部である。各脚部の第二端部は、各脚部の軸方向の他方側に配置される端部である。
コア312は、分割された複数のコア片を有する。複数のコア片を組み合わせて閉磁路が形成される。本形態のコア312は、第一コア片312aと第二コア片312bの2つのコア片を備える。第一コア片312aと第二コア片312bの形状は、特に限定されず適宜選択できる。本形態のコア312は、E-I型コアである。即ち、第一コア片312aの形状はE字状であり、第二コア片312bの形状はI字状である。本形態とは異なり、コア312は、第一コア片312a及び第二コア片312bの各々の形状がE字状であるE-E型コアでもよい。その他のコア312としては、U-U型コアやU-I型コアでもよい。コア312の脚部の数は、本形態のように3つでもよいし、本形態とは異なり2つでもよい。
第一コア片312aは、上述の中央脚部313と第一側脚部314と第二側脚部315と第一連結部316とで構成される。中央脚部313と第一側脚部314と第二側脚部315と第一連結部316とは一連に構成されている。中央脚部313と第一側脚部314と第二側脚部315とは、第一連結部316から第二コア片312b側に向かって延びている。第二コア片312bは、第二連結部317で構成される。
基板コイル311におけるコイルパターン311bの軸方向に対して直交する方向が第一部材10と第二部材20の積層方向に沿うように、第三部材30が第一部材10及び第二部材20に対して配置されていることが好ましい。即ち、基板コイル311の表裏面が上記積層方向に沿うことが好ましい。基板コイル311の形状が本形態のように矩形状の場合、基板コイル311の表裏面の沿面方向が上記積層方向に沿うことが好ましい。そうすれば、基板コイル311の表裏面の沿面方向が第一発熱体11の第一基板及び第二発熱体21の第二基板の平面に平行となるように第三部材30が配置される場合に比較して、接地面積を小さくし易い。本形態では、基板コイル311の表裏面の沿面方向が上記積層方向に沿うように、第三部材30が第一部材10及び第二部材20に対して配置されている。
(第三筐体)
第三筐体32は、図1,図7に示すように、第三発熱体31を収納し、シールドし、機械的に保護する。第三筐体32は、本形態では、底部33と壁部34と蓋部35とを有する。底部33と壁部34とは一連に構成されている。壁部34と蓋部35とは、別部材で構成されている。
第三筐体32は、図1,図7に示すように、第三発熱体31を収納し、シールドし、機械的に保護する。第三筐体32は、本形態では、底部33と壁部34と蓋部35とを有する。底部33と壁部34とは一連に構成されている。壁部34と蓋部35とは、別部材で構成されている。
底部33は、第三発熱体31が搭載される。底部33は、第一発熱体11及び第二発熱体21側とは反対側に配置される。第一発熱体11及び第二発熱体21側とは反対側とは、図1では紙面右側である。底部33の形状は、本形態では矩形の平板状である。
底部33の両側面の各々は、図示は省略するものの、本形態では外側に向かって張り出す複数のフランジ部が設けられ、各フランジ部にボルトの挿通孔が設けられている。両側面は、上記積層方向の両側に配置される面を構成する。即ち、両側面は、底部33における図1の紙面上側及び紙面下側の各々の面を構成する。このフランジ部及び挿通孔は、第一筐体12の蓋部15と底部33との固定と、第二筐体22の蓋部25と底部33との固定とに利用される。蓋部15と底部33との固定と蓋部25と底部33との固定とは、本形態とは異なり接着剤や溶接などで行ってもよい。
壁部34は、底部33の周縁から立設される。壁部34は、本形態では底部33の周縁から第一発熱体11及び第二発熱体21側に向かって延びる。第一発熱体11及び第二発熱体21側とは、図1では紙面左側である。本形態の壁部34は、図7に示すように、第一側壁部343と第二側壁部344とを有する。第三筐体32における第一側壁部343と第二側壁部344の互いの位置関係及び各々の配置箇所は、第一筐体12における第一側壁部343と第二側壁部344の互いの位置関係及び各々の配置箇所と同じである。本形態の壁部34は、上記積層方向の両側には設けられず、第三筐体32における上記積層方向の両側の各々には開口部が設けられている。各開口部は、上述した第一筐体12の蓋部15と第二筐体22の蓋部25の各々によって塞がれている。本形態とは異なり、第三筐体32の壁部34は、第一側壁部343と第二側壁部344とに加えて、上記積層方向の両側に設けられる第一端壁部及び第二端壁部を有していてもよい。
蓋部35は、第三発熱体31を覆う。蓋部35は、第三発熱体31に対して第一発熱体11及び第二発熱体21側に配置される。第一発熱体11及び第二発熱体21側とは、図1、図7では紙面左側である。本形態の蓋部35は、第一筐体12の第二端壁部132と、第二筐体22の第二端壁部232と、後述する冷却部材40の第二端壁部442とに接する。蓋部35は、第三発熱体31の上述した絶縁基板311aにボルトなどで固定されていても良いし、第三発熱体31の外側に張り出す部分を有し、その張り出す部分を底部33にボルトなどで固定してもよい。蓋部35は、絶縁基板311aに対して接着剤などで固定されていてもよい。蓋部35の上記張り出す部分は、底部33に対して接着剤や溶接などで固定されていてもよい。
本形態の第三筐体32は、第一筐体12とは異なり、後述する冷却部材40とは独立して構成されている。本形態とは異なり、第三筐体32と冷却部材40とが一体のアセンブリで構成されていてもよい。例えば、第三筐体32の蓋部35が冷却部材40の第二端壁部442を兼ねることが挙げられる。
第三筐体32の構成材料は、第一筐体12の構成材料と同様の金属が挙げられる。第三筐体32の構成材料と第一筐体12の構成材料とは、互いに同種でも異種でもよい。第三筐体32の構成材料と第二筐体22の構成材料とは、互いに同種でも異種でもよい。
[冷却部材]
発熱構造体1は、冷却部材40を有する。冷却部材40は、第一発熱体11、第二発熱体21、及び第三発熱体31を冷却する。冷却部材40は、第一部材10と第二部材20と第三部材30とで囲まれる領域に配置されている。本形態では、冷却部材40は、冷媒41が流通される空間を有する。本形態とは異なり、冷却部材40はヒートパイプなどで構成してもよい。
発熱構造体1は、冷却部材40を有する。冷却部材40は、第一発熱体11、第二発熱体21、及び第三発熱体31を冷却する。冷却部材40は、第一部材10と第二部材20と第三部材30とで囲まれる領域に配置されている。本形態では、冷却部材40は、冷媒41が流通される空間を有する。本形態とは異なり、冷却部材40はヒートパイプなどで構成してもよい。
冷媒41の形態は、液体、気体、及び気液混合体からなる群より選択される1種が挙げられる。気液混合体とは、気体と液体の混合物をいう。冷媒41が液体であれば、冷媒41が気体である場合に比較して、上記冷却対象が冷却され易い。その理由は、液体の熱伝導率は気体の熱伝導率よりも高いため、液体は冷却対象の熱を奪い易いからである。冷媒41の種類は、水、不凍液、油、空気などが挙げられる。冷媒41が不凍液であれば、寒冷地や冬場などでも冷媒41が凍り難いため、寒冷地などでも冷却対象を長期にわたって効果的に冷却できる。冷媒41が水や空気であれば、コストを低減し易い。
本形態では、冷却部材40と第一部材10とは一体のアセンブリである。そのため、本形態の発熱構造体1は、第一部材10、第二部材20、第三部材30、及び冷却部材40の各々が互いに独立する別部材で構成される場合に比較して、部品点数を少なくできるため、組立作業性に優れる。冷却部材40と第二部材20及び第三部材30とは互いに独立する別部材で構成されている。本形態の発熱構造体1は、アセンブリと第二部材20と第三部材30とを組み合わせることで構成されている。
冷却部材40は、底部43と外壁部44と内壁部45とを有する。外壁部44及び内壁部45と底部43とは、一連に構成されている。
底部43は、第一筐体12の底部13により構成されている。即ち、冷却部材40の底部43と第一筐体12の底部13とは兼用である。本形態とは異なり、冷却部材40の底部43は、第一筐体12の底部13とは独立する別部材で構成されていてもよい。底部43の形状は、上述したように矩形の平板状である。この底部43を介して、第一発熱体11が放熱される。
外壁部44は、底部43の周縁から立設される。外壁部44は、本形態では、底部43の周縁から第二部材20側に向かって延びる矩形枠状に構成されている。外壁部44の第二部材20側には開口部が設けられており、その開口部は第二部材20の底部23によって塞がれている。第二部材20の底部23を介して第二発熱体21が放熱される。
外壁部44は、第一端壁部441と第二端壁部442と第一側壁部443と第二側壁部444とを有する。外壁部44における第一端壁部441と第二端壁部442と第一側壁部443と第二側壁部444の互いの位置関係及び各々の配置箇所は、第一部材10における第一端壁部141と第二端壁部142と第一側壁部143と第二側壁部の互いの位置関係及び各々の配置箇所と同じである。
外壁部44における第一端壁部441と第二端壁部442と第一側壁部443と第二側壁部444の各々の端面と、第二筐体22の底部23の第二面230との間には、その間から冷媒41が外部に漏洩しないようにシール部材が介在されている。シール部材の図示は省略している。
本形態では、第一端壁部441は、冷媒41の供給口46と排出口47とが設けられている。供給口46は、冷媒41を冷却部材40の内部に流入させる。排出口47は、冷媒41を冷却部材40の外部に流出させる。供給口46は、第一端壁部441における第一側壁部443側に設けられている。排出口47は、第一端壁部441における第二側壁部444側に設けられている。供給口46と排出口47の設置箇所は、第一端壁部441に限定されない。供給口46と排出口47とは、第一側壁部443又は第二側壁部444に設けられていてもよい。供給口46と排出口47とは、同一の壁部に設けられていてもよいし、異なる壁部に設けられていてもよい。
本形態では、第二端壁部442が冷媒41と第三部材30との間を仕切る第三面442aを有する。第三面442aは、第二端壁部442における第三発熱体31側とは反対側の面を構成する。この第三面442aを介して、第三発熱体31が放熱される。
内壁部45は、冷却部材40の内部における冷媒41の流路を構成する。本形態の内壁部45は、底部43の第一面130における第一側壁部443と第二側壁部444との間において、第一端壁部441から第二端壁部442側に向かって直線状に延びるように構成されている。本形態の内壁部45は、第一側壁部443と第二側壁部444との間のほぼ中間に配置されている。内壁部45の長手方向の一端は、第一端壁部441につながる。内壁部45の長手方向の他端は、第二端壁部442につながっていない。即ち、内壁部45の上記他端と第二端壁部442との間には、間隔が設けられている。内壁部45の形状や数は、図7に示す構成に限定されない。例えば、第一端壁部441に複数の内壁部45を設け、第二端壁部442にも複数の内壁部45を設けることで、複数の内壁部45同士を対向櫛歯状に配置し、供給口46から排出口47に向かって蛇行状の流路が構成されていてもよい。
本形態の冷媒41の流れは、次の通りである。図7における二点鎖線の矢印は、冷媒41の流れを示す。第一端壁部441の供給口46から流入された冷媒41は、第一側壁部443側において第一端壁部441から第二端壁部442側に向かって流れる。冷媒41は、第二端壁部442側において、第一側壁部443側から第二側壁部444側に向かって流れる。冷媒41は、第二側壁部444側において、第二端壁部442側から第一端壁部441側に向かって流れる。第一端壁部441側に流れてきた冷媒41は、第一端壁部441の排出口47から外部に排出される。
本形態とは異なり、冷却部材40は、底部43と外壁部44と内壁部45とに加えて、底部43に向き合う天部を有していてもよい。
[用途]
本形態の発熱構造体1は、電動車両の充電器やDC/DCコンバータなどの車載用の電力変換装置に好適に利用できる。その他、本形態の発熱構造体1は、AC/DCコンバータ、AC/ACコンバータなどにも好適に利用できる。
本形態の発熱構造体1は、電動車両の充電器やDC/DCコンバータなどの車載用の電力変換装置に好適に利用できる。その他、本形態の発熱構造体1は、AC/DCコンバータ、AC/ACコンバータなどにも好適に利用できる。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体1は、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、第一面130と第二面230の2つの面の各々を介して第一発熱体11と第二発熱体21の2つの発熱体の各々を放熱できることに加えて、第三面442aを介して第三発熱体31を放熱できるからである。また、本形態の発熱構造体1は、上記積層方向から見た投影面積が小さい。特に、本形態の発熱構造体1は、基板コイル311の軸方向と直交する方向が上記積層方向に沿うように第三部材30が第一部材10及び第二部材20に対して配置されているため、より一層投影面積が小さい。その上、本形態の発熱構造体1は、第一部材10と第二部材20と第三部材30とで囲まれる箇所に冷却部材40が配置されていることで、上記積層方向の長さが過度に長くなることがない。
本形態の発熱構造体1は、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、第一面130と第二面230の2つの面の各々を介して第一発熱体11と第二発熱体21の2つの発熱体の各々を放熱できることに加えて、第三面442aを介して第三発熱体31を放熱できるからである。また、本形態の発熱構造体1は、上記積層方向から見た投影面積が小さい。特に、本形態の発熱構造体1は、基板コイル311の軸方向と直交する方向が上記積層方向に沿うように第三部材30が第一部材10及び第二部材20に対して配置されているため、より一層投影面積が小さい。その上、本形態の発熱構造体1は、第一部材10と第二部材20と第三部材30とで囲まれる箇所に冷却部材40が配置されていることで、上記積層方向の長さが過度に長くなることがない。
《実施形態2》
〔発熱構造体〕
図8を参照して、実施形態2に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、主に、冷却部材40の外壁部44が第二端壁部442(図1、図7参照)を有さない点と、第三筐体32の蓋部35が冷媒41と第三発熱体31の間を仕切る第三面350を有する点と、が実施形態1と相違する。以下の説明は、相違点を中心に行う。同様の構成の説明は省略する。これらの点は、後述する実施形態3以降でも同様である。
〔発熱構造体〕
図8を参照して、実施形態2に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、主に、冷却部材40の外壁部44が第二端壁部442(図1、図7参照)を有さない点と、第三筐体32の蓋部35が冷媒41と第三発熱体31の間を仕切る第三面350を有する点と、が実施形態1と相違する。以下の説明は、相違点を中心に行う。同様の構成の説明は省略する。これらの点は、後述する実施形態3以降でも同様である。
第一筐体12の第一側壁部143及び第二側壁部の各々と、第二筐体22の第一側壁部243及び第二側壁部の各々と、冷却部材40の第一側壁部443及び第二側壁部444の各々とは、第三筐体32の蓋部35の各側面に向き合う箇所まで延びている。第三面350は、第三筐体32の蓋部35における第一発熱体11及び第二発熱体21側の面を構成する。第三面350は、第一筐体12の第二端壁部142及び第二筐体22の第二端壁部242の各々に対して向き合う。
第一筐体12の第一側壁部143及び第二側壁部の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、第二筐体22の第一側壁部243及び第二側壁部の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、冷却部材40の第一側壁部443及び第二側壁部444の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、第三面350と第一筐体12の第二端壁部142との間と、第三面350と第二筐体22の第二端壁部242との間とには、シール部材が介在されている。シール部材は、それらの間から外部に冷媒41が漏洩することを防止する。シール部材の図示は省略している。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷却部材40の構成部材が少ないため、軽量化できる。その上、本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷媒41と第三発熱体31との間に介在される部材が少ないため、第三発熱体31を効果的に放熱できる。
本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷却部材40の構成部材が少ないため、軽量化できる。その上、本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷媒41と第三発熱体31との間に介在される部材が少ないため、第三発熱体31を効果的に放熱できる。
《実施形態3》
〔発熱構造体〕
図9を参照して、実施形態3に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、特定の部材同士の間に介在される伝熱部材50を備える点が実施形態1と相違する。
〔発熱構造体〕
図9を参照して、実施形態3に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、特定の部材同士の間に介在される伝熱部材50を備える点が実施形態1と相違する。
[伝熱部材]
伝熱部材50は、第一部材10と冷却部材40との間、第二部材20と冷却部材40との間、及び第三部材30と冷却部材40との間からなる群より選択される少なくとも1つの間に介在される。本形態では、伝熱部材50は、第三部材30の第三筐体32の蓋部35と冷却部材40との間に介在されている。本形態の伝熱部材50は、第一部材10の第一筐体12の第二端壁部142と、冷却部材40の第二端壁部442と、第二部材20の第二筐体22の第二端壁部242とに接している。
伝熱部材50は、第一部材10と冷却部材40との間、第二部材20と冷却部材40との間、及び第三部材30と冷却部材40との間からなる群より選択される少なくとも1つの間に介在される。本形態では、伝熱部材50は、第三部材30の第三筐体32の蓋部35と冷却部材40との間に介在されている。本形態の伝熱部材50は、第一部材10の第一筐体12の第二端壁部142と、冷却部材40の第二端壁部442と、第二部材20の第二筐体22の第二端壁部242とに接している。
伝熱部材50は、隣接される部材同士の接触界面において、微小な凹凸により生じる隙間を埋めることが可能な変形性能に優れる材質が挙げられる。伝熱部材50は、例えば、放熱グリス、放熱シート、或いは放熱接着剤で構成することが挙げられる。伝熱部材50の材質は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。伝熱部材50には、フィラーが含有されていることが好ましい。具体的なフィラーは、アルミナフィラーが挙げられる。放熱グリス、放熱シート、及び放熱接着剤は、比較的柔らかい。そのため、放熱グリス、放熱シート、及び放熱接着剤は、上記少なくとも1つの間の隙間を埋め易い。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体1は、伝熱部材50により冷却部材40と第三部材30との間の隙間を埋めることができるため、第三発熱体31を効果的に放熱し易い。
本形態の発熱構造体1は、伝熱部材50により冷却部材40と第三部材30との間の隙間を埋めることができるため、第三発熱体31を効果的に放熱し易い。
《実施形態4》
〔発熱構造体〕
図10を参照して、実施形態4に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、第一筐体12の底部13が平板状ではなく屈曲板状に構成されている点が、実施形態1の発熱構造体1と相違する。即ち、冷却部材40の底部43が平板状ではなく屈曲板状に構成されている。
〔発熱構造体〕
図10を参照して、実施形態4に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、第一筐体12の底部13が平板状ではなく屈曲板状に構成されている点が、実施形態1の発熱構造体1と相違する。即ち、冷却部材40の底部43が平板状ではなく屈曲板状に構成されている。
(第一筐体)
第一筐体12の底部13の第一面130は、第三部材30側に設けられる凹面131を有する。凹面131は、第二部材20側とは反対側に窪む。凹面131の深さが長いほど、第二端壁部442の高さが長くなる。凹面131の深さとは、第一部材10と第二部材20の積層方向に沿った長さをいう。高さとは、上述した通り、上記積層方向に沿った長さをいう。即ち、第二端壁部442と第三部材30の蓋部35との接触面積が大きくなる。そのため、冷媒41によって、第二端壁部442及び第三部材30の蓋部35を介して第三発熱体31が放熱され易い。本形態の内壁部45は、第一端壁部441から凹面131における第一端壁部441側の縁にまで設けることが挙げられる。そうすれば、冷媒41が凹面131へ流れ易い。
第一筐体12の底部13の第一面130は、第三部材30側に設けられる凹面131を有する。凹面131は、第二部材20側とは反対側に窪む。凹面131の深さが長いほど、第二端壁部442の高さが長くなる。凹面131の深さとは、第一部材10と第二部材20の積層方向に沿った長さをいう。高さとは、上述した通り、上記積層方向に沿った長さをいう。即ち、第二端壁部442と第三部材30の蓋部35との接触面積が大きくなる。そのため、冷媒41によって、第二端壁部442及び第三部材30の蓋部35を介して第三発熱体31が放熱され易い。本形態の内壁部45は、第一端壁部441から凹面131における第一端壁部441側の縁にまで設けることが挙げられる。そうすれば、冷媒41が凹面131へ流れ易い。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷媒41に向かい合う第三発熱体31の面積を大きくできるため、第三発熱体31を効果的に放熱し易い。
本形態の発熱構造体1は、実施形態1に比較して冷媒41に向かい合う第三発熱体31の面積を大きくできるため、第三発熱体31を効果的に放熱し易い。
《実施形態5》
〔発熱構造体〕
図11を参照して、実施形態5に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、主に、冷却部材40の外壁部44が第二端壁部442(図1,図7参照)を有さない点と、第三筐体32の蓋部35が冷媒41と第三発熱体31の間を仕切る第三面350を有する点とが、実施形態4と相違する。
〔発熱構造体〕
図11を参照して、実施形態5に係る発熱構造体1を説明する。本形態の発熱構造体1は、主に、冷却部材40の外壁部44が第二端壁部442(図1,図7参照)を有さない点と、第三筐体32の蓋部35が冷媒41と第三発熱体31の間を仕切る第三面350を有する点とが、実施形態4と相違する。
第一筐体12の第一側壁部143及び第二側壁部の各々と、第二筐体22の第一側壁部243及び第二側壁部の各々と、冷却部材40の第一側壁部443及び第二側壁部444の各々とは、第三筐体32の蓋部35の各側面に向き合う箇所まで延びている。第三面350は、第三筐体32の蓋部35における第一発熱体11及び第二発熱体21側の面を構成する。第三面350は、冷却部材40の底部43の端面及び第二筐体22の第二端壁部242の各々に対して向き合う。
第一筐体12の第一側壁部143及び第二側壁部の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、第二筐体22の第一側壁部243及び第二側壁部の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、冷却部材40の第一側壁部443及び第二側壁部444の各々における上記向き合う箇所と第三筐体32の蓋部35の各側面との間と、第三面350と第一筐体12の底部13の端面との間と、第三面350と第二筐体22の第二端壁部242との間とには、シール部材が介在されている。シール部材は、それらの間から外部に冷媒41が漏洩することを防止する。シール部材の図示は省略している。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体1は、実施形態4に比較して冷却部材40の構成部材が少ないため、軽量化できる。その上、本形態の発熱構造体1は、実施形態4に比較して冷媒41と第三発熱体31との間に介在される部材が少ないため、第三発熱体31を効果的に放熱できる。
本形態の発熱構造体1は、実施形態4に比較して冷却部材40の構成部材が少ないため、軽量化できる。その上、本形態の発熱構造体1は、実施形態4に比較して冷媒41と第三発熱体31との間に介在される部材が少ないため、第三発熱体31を効果的に放熱できる。
《実施形態6》
〔発熱構造体〕
図12を参照して、実施形態6に係る発熱構造体を説明する。図12は、図7に示す発熱構造体の断面図と同様の位置で本形態の発熱構造体を切断した状態を示す。本形態の発熱構造体は、実施形態1の発熱構造体1において、更に、第四発熱体61を有する第四部材60、第五発熱体71を有する第五部材70、及び第六発熱体81を有する第六部材80からなる群より選択される少なくとも1つの部材を有することができる。本形態の発熱構造体は、第四部材60、第五部材70、及び第六部材80の全てを有する。
〔発熱構造体〕
図12を参照して、実施形態6に係る発熱構造体を説明する。図12は、図7に示す発熱構造体の断面図と同様の位置で本形態の発熱構造体を切断した状態を示す。本形態の発熱構造体は、実施形態1の発熱構造体1において、更に、第四発熱体61を有する第四部材60、第五発熱体71を有する第五部材70、及び第六発熱体81を有する第六部材80からなる群より選択される少なくとも1つの部材を有することができる。本形態の発熱構造体は、第四部材60、第五部材70、及び第六部材80の全てを有する。
第四発熱体61、第五発熱体71、及び第六発熱体81の各々は、図1に示す第一発熱体11などと同様、電気回路を有する。第四発熱体61、第五発熱体71、及び第六発熱体81の各々の数は、特に限定されず、単数でもよいし複数でもよい。
第四部材60、第五部材70、及び第六部材80の各々は、第四発熱体61を収納する第四筐体62、第五発熱体71を収納する第五筐体72、及び第六発熱体81を収納する第六筐体82の各々を有していてもよい。第四筐体62、第五筐体72、及び第六筐体82の各々の構成は、図1に示す第一筐体12などと同様とすることができる。第四部材60は、本形態では、冷却部材40において、第一端壁部441の外面のうち供給口46と排出口47との間の領域に接続される。第五部材70は、冷却部材40において、第一側壁部443の外面に接続される。第六部材80は、冷却部材40において、第二側壁部444の外面に接続される。本形態では、第四筐体62と第一端壁部441とは別部材で構成されているものの、本形態とは異なり、第四筐体62が第一端壁部441の少なくとも一部を構成してもよい。本形態では、第五筐体72と第一側壁部443とは別部材で構成されているものの、本形態とは異なり、第五筐体72が第一側壁部443を構成してもよい。本形態では、第六筐体82と第二側壁部444とは別部材で構成されているものの、本形態とは異なり、第六筐体82が第二側壁部444を構成してもよい。
第四部材60及び冷却部材40の少なくとも一方は、第四発熱体61と冷媒41との間を仕切る第四面441aを有する。第五部材70及び冷却部材40の少なくとも一方は、第五発熱体71と冷媒41との間を仕切る第五面443aを有する。第六部材80及び冷却部材40の少なくとも一方は、第六発熱体81と冷媒41との間を仕切る第六面444aを有する。第四面441aは、本形態では、第一端壁部441の内面を構成する。第五面443aは、本形態では、第一側壁部443の内面を構成する。第六面444aは、本形態では、第二側壁部444の内面を構成する。本形態とは異なり、第四面441aの少なくとも一部は、第四筐体62の一面を構成してもよい。本形態とは異なり、第五面443aは、第五筐体72の一面を構成してもよい。本形態とは異なり、第六面444aは、第六筐体82の一面を構成してもよい。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体は、実施形態1の発熱構造体1に比較して、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、次の通りである。第一面130(図1)、第二面230(図1)、及び第三面442aの3つの面を介して第一発熱体11(図1)、第二発熱体21(図1)、及び第三発熱体31の3つの発熱体を放熱できる。その上、第四面441a、第五面443a、及び第六面444aの3つの面を介して、第四発熱体61、第五発熱体71、及び第六発熱体81の3つの発熱体を放熱できる。
本形態の発熱構造体は、実施形態1の発熱構造体1に比較して、より多くの発熱体を放熱できる。その理由は、次の通りである。第一面130(図1)、第二面230(図1)、及び第三面442aの3つの面を介して第一発熱体11(図1)、第二発熱体21(図1)、及び第三発熱体31の3つの発熱体を放熱できる。その上、第四面441a、第五面443a、及び第六面444aの3つの面を介して、第四発熱体61、第五発熱体71、及び第六発熱体81の3つの発熱体を放熱できる。
《実施形態7》
図示は省略するものの、実施形態7に係る発熱構造体として、実施形態1の発熱構造体1において、冷却部材が、更に、図1に示す第一部材10の外面に配置される第一外側冷却部材、第二部材20の外面に配置される第二外側冷却部材、及び第三部材30の外面に配置される第三外側冷却部材からなる群より選択される少なくとも1つの外側冷却部材を有することができる。
図示は省略するものの、実施形態7に係る発熱構造体として、実施形態1の発熱構造体1において、冷却部材が、更に、図1に示す第一部材10の外面に配置される第一外側冷却部材、第二部材20の外面に配置される第二外側冷却部材、及び第三部材30の外面に配置される第三外側冷却部材からなる群より選択される少なくとも1つの外側冷却部材を有することができる。
第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材とは、互いに独立する別部材で構成され、互いに組み合わされる。第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材は、直方体の容器状に構成されている。第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の内部には、冷媒が流通される。
第一外側冷却部材は、第一発熱体11における第二発熱体21側とは反対側に配置される。第二発熱体21側とは反対側とは、図1では紙面下側である。第一外側冷却部材は、第一筐体12の蓋部15に固定される。第一外側冷却部材は、蓋部15の全面にわたって接触している。第一外側冷却部材には、冷媒の供給口と、第三外側冷却部材との連結口とが設けられている。冷媒の供給口は、第一外側冷却部材における第三外側冷却部材側とは反対側に設けられている。連結口は、第一外側冷却部材における第三外側冷却部材側に設けられている。
第二外側冷却部材は、第二発熱体21における第一発熱体11側とは反対側に配置される。第一発熱体11側とは反対側とは、図1では紙面上側である。第二外側冷却部材は、第二筐体22の蓋部25が固定される。第二外側冷却部材は、蓋部25の全面にわたって接触している。第二外側冷却部材には、冷媒の排出口と、第三外側冷却部材との連結口とが設けられている。冷媒の排出口は、第二外側冷却部材における第三外側冷却部材側とは反対側に設けられている。第二外側冷却部材の連結口は、第二外側冷却部材における第三外側冷却部材側に設けられている。なお、供給口は、第二外側冷却部材に設けられ、排出口は、第一外側冷却部材に設けられていてもよい。
第三外側冷却部材は、第三発熱体31における第一発熱体11及び第二発熱体21の側とは反対側に配置される。第一発熱体11及び第二発熱体21の側とは反対側とは、図1では紙面右側である。第三外側冷却部材は、第三筐体32の底部33が固定される。第三外側冷却部材は、底部33の全面にわたって接触している。第三外側冷却部材には、第一外側冷却部材との連結口と、第二冷却部材との連結口とが設けられている。
第一外側冷却部材と第三外側冷却部材とは、互いの連結口同士が連結されることで、互いの内部空間同士が連通している。第二外側冷却部材と第三外側冷却部材とは、互いの連結口同士が連結されることで、互いの内部空間同士が連通している。第一外側冷却部材と第三外側冷却部材の連結口同士の境界には、冷媒が外部に漏洩しないようにシール部材が介在されている。同様に、第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の連結口同士の境界には、冷媒が外部に漏洩しないようにシール部材が介在されている。いずれのシール部材の図示も省略している。
第一外側冷却部材の供給口と図7に示す冷却部材40の排出口47とを連結して、冷却部材40を流れた冷媒41が第一外側冷却部材の内部に流入されるようにしてもよい。第二外側冷却部材の排出口と図7に示す冷却部材40の供給口46とを連結して、第二外側冷却部材の内部を流れた冷媒が冷却部材40の内部に流入されるようにしてもよい。第一外側冷却部材の供給口及び第二外側冷却部材の排出口は、図7に示す冷却部材40の供給口46と及び排出口47と独立させてもよい。
この形態では、蓋部15の内面に第一発熱体11とは別の発熱体を設け、蓋部25の内面に第二発熱体21とは別の発熱体を設ける。別の発熱体の各々は、例えば、第一発熱体11,第二発熱体21と電気的につながる。蓋部15の内面に設けられる発熱体は、第一外側冷却部材の内部を流通する冷媒によって放熱される。蓋部25の内面に設けられる発熱体は、第二外側冷却部材の内部を流通する冷媒によって放熱される。第一発熱体11と第二発熱体21の各々は、実施形態1と同様、冷却部材40を流通する冷媒によって放熱される。蓋部15と蓋部25の各々は、第一外側冷却部材の天部と第二外側冷却部材の底部の各々が兼ねてもよい。
本形態とは異なり、第一外側冷却部材と第三外側冷却部材とは、互いの内部空間同士が連通していなくてもよい。第二外側冷却部材と第三外側冷却部材とは、互いの内部空間同士が連通していなくてもよい。即ち、第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の各々の内部空間は、互いに独立していてもよい。その場合、第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の各々は、冷媒の供給口と排出口とを有する。
本形態とは異なり、第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の各々は、容器状に構成されていなくてもよい。第一外側冷却部材と第二外側冷却部材と第三外側冷却部材の各々は、例えば、平板状部材とフィンとが一体に形成された一体物で構成されていてもよい。フィンは、平板状部材の一面から突出する複数の突起で構成される。その場合、冷媒は、複数の突起に向かって吹き付けられる気体が挙げられる。
〔作用効果〕
本形態の発熱構造体は、第一発熱体と第二発熱体の各々が2つの発熱体で構成される場合であっても、合計4つの発熱体を効率的に放熱できる。その上、本形態の発熱構造体は、4つの発熱体が積層されることで、発熱体の合計面積が大きい場合であっても、小型化できる。
本形態の発熱構造体は、第一発熱体と第二発熱体の各々が2つの発熱体で構成される場合であっても、合計4つの発熱体を効率的に放熱できる。その上、本形態の発熱構造体は、4つの発熱体が積層されることで、発熱体の合計面積が大きい場合であっても、小型化できる。
本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、図10又は図11に示す発熱構造体1において、第二筐体22の底部23の第二面230にも凹面131に相当する凹面が設けられていてもよいし、第二筐体22の第二端壁部242にも溝部や切欠部が設けられていてもよい。第二面230の凹面は、第二面230における第三部材30側に設けられる。第二面230の凹面は、第一部材10側とは反対側に窪む。溝部は、第二端壁部242の第一部材10側の面に開口するように設けられる。切欠部は、第二端壁部242における第三部材30側の面に、第一部材10側の面から第二部材20側に向かって設けることが挙げられる。第二面230の凹面、第二端壁部242の溝部や切欠部が設けられることで、冷媒41に向かい合う第三発熱体31の面積が、凹面131のみ設けられる場合に比較してより一層大きくなるため、第三発熱体31が効果的に冷却され易い。
1 発熱構造体
10 第一部材
11 第一発熱体
12 第一筐体
13 底部
130 第一面
131 凹面
14 壁部
141 第一端壁部
142 第二端壁部
143 第一側壁部
15 蓋部
16 入力端子
20 第二部材
21 第二発熱体
22 第二筐体
23 底部
230 第二面
24 壁部
241 第一端壁部
242 第二端壁部
243 第一側壁部
25 蓋部
26 出力端子
30 第三部材
31 第三発熱体
310 巻線
311 基板コイル
311a 絶縁基板
311b コイルパターン
311c 貫通孔
312 コア
312a 第一コア片
312b 第二コア片
313 中央脚部
314 第一側脚部
315 第二側脚部
316 第一連結部
317 第二連結部
32 第三筐体
33 底部
34 壁部
343 第一側壁部
344 第二側壁部
35 蓋部
350 第三面
40 冷却部材
41 冷媒
43 底部
44 外壁部
441 第一端壁部
441a 第四面
442 第二端壁部
442a 第三面
443 第一側壁部
443a 第五面
444 第二側壁部
444a 第六面
45 内壁部
46 供給口
47 排出口
50 伝熱部材
60 第四部材
61 第四発熱体
62 第四筐体
70 第五部材
71 第五発熱体
72 第五筐体
80 第六部材
81 第六発熱体
82 第六筐体
90 配線
10 第一部材
11 第一発熱体
12 第一筐体
13 底部
130 第一面
131 凹面
14 壁部
141 第一端壁部
142 第二端壁部
143 第一側壁部
15 蓋部
16 入力端子
20 第二部材
21 第二発熱体
22 第二筐体
23 底部
230 第二面
24 壁部
241 第一端壁部
242 第二端壁部
243 第一側壁部
25 蓋部
26 出力端子
30 第三部材
31 第三発熱体
310 巻線
311 基板コイル
311a 絶縁基板
311b コイルパターン
311c 貫通孔
312 コア
312a 第一コア片
312b 第二コア片
313 中央脚部
314 第一側脚部
315 第二側脚部
316 第一連結部
317 第二連結部
32 第三筐体
33 底部
34 壁部
343 第一側壁部
344 第二側壁部
35 蓋部
350 第三面
40 冷却部材
41 冷媒
43 底部
44 外壁部
441 第一端壁部
441a 第四面
442 第二端壁部
442a 第三面
443 第一側壁部
443a 第五面
444 第二側壁部
444a 第六面
45 内壁部
46 供給口
47 排出口
50 伝熱部材
60 第四部材
61 第四発熱体
62 第四筐体
70 第五部材
71 第五発熱体
72 第五筐体
80 第六部材
81 第六発熱体
82 第六筐体
90 配線
Claims (9)
- 第一発熱体を有する第一部材と、
第二発熱体を有する第二部材と、
第三発熱体を有する第三部材と、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体とを冷却する冷却部材と、を備え、
前記第一発熱体と前記第二発熱体と前記第三発熱体の各々が電気回路を有し、
前記第一部材と前記第二部材とが積層され、
前記第三部材が前記第一部材と前記第二部材の積層方向に対して交差する方向に配置され、
前記冷却部材が、前記第一部材と前記第二部材と前記第三部材とで囲まれる箇所に配置される、
発熱構造体。 - 前記冷却部材は、冷媒が流通される空間を有し、
前記第一部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第一発熱体と前記冷媒との間を仕切る第一面を有し、
前記第二部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第二発熱体と前記冷媒との間を仕切る第二面を有し、
前記第三部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第三発熱体と前記冷媒との間を仕切る第三面を有する請求項1に記載の発熱構造体。 - 前記第一部材、前記第二部材、及び前記第三部材からなる群より選択される1つの部材と、前記冷却部材とが一体のアセンブリである請求項2に記載の発熱構造体。
- 前記第一発熱体は、第一スイッチング回路を有し、
前記第二発熱体は、第二スイッチング回路を有し、
前記第三発熱体は、トランスを有する請求項2又は請求項3に記載の発熱構造体。 - 前記第一スイッチング回路が直流電圧を交流電圧に変換する回路を含み、
前記第二スイッチング回路が交流電圧を直流電圧に変換する回路を含み、
前記トランスは、前記第一スイッチング回路と前記第二スイッチング回路とを電磁気的に結合する請求項4に記載の発熱構造体。 - 前記第一部材と前記冷却部材との間、前記第二部材と前記冷却部材との間、及び前記第三部材と前記冷却部材との間からなる群より選択される少なくとも1つの間に介在される伝熱部材を備える請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の発熱構造体。
- 前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第二部材は、前記第二面を有し、
前記第三部材は、前記第三面を有する請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の発熱構造体。 - 前記第一部材は、前記第一面を有し、
前記第一面は、前記第二部材側と反対側に窪む凹面を有し、
前記凹面は、前記第一面における前記第三部材側に設けられている請求項2から請求項7のいずれか1項に記載の発熱構造体。 - 第四発熱体を有する第四部材、第五発熱体を有する第五部材、及び第六発熱体を有する第六部材からなる群より選択される少なくとも1つの部材を有し、
前記第四部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材側とは反対側に配置され、
前記第五部材は、前記冷却部材のうち前記第三部材及び前記第四部材の互いに向き合う方向と前記積層方向の両方向に交差する方向に配置され、
前記第六部材は、前記冷却部材のうち前記第五部材側とは反対側に配置され、
前記第四部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第四発熱体と前記冷媒との間を仕切る第四面を有し、
前記第五部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第五発熱体と前記冷媒との間を仕切る第五面を有し、
前記第六部材及び前記冷却部材の少なくとも一方は、前記第六発熱体と前記冷媒との間を仕切る第六面を有する請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の発熱構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/037031 WO2022070283A1 (ja) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 発熱構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/037031 WO2022070283A1 (ja) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 発熱構造体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022070283A1 true WO2022070283A1 (ja) | 2022-04-07 |
Family
ID=80951279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/037031 WO2022070283A1 (ja) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | 発熱構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2022070283A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11121690A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Denso Corp | 電力用回路モジュール |
JP2015043683A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
WO2015133201A1 (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
WO2016151804A1 (ja) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
2020
- 2020-09-29 WO PCT/JP2020/037031 patent/WO2022070283A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11121690A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Denso Corp | 電力用回路モジュール |
JP2015043683A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | 電源装置 |
WO2015133201A1 (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置 |
WO2016151804A1 (ja) * | 2015-03-25 | 2016-09-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6035952B2 (ja) | 電源装置 | |
JP5553040B2 (ja) | 電子部品 | |
WO2014103614A1 (ja) | Dc-dcコンバータ装置 | |
US11195648B2 (en) | Electronic appliance and power conversion apparatus | |
JP2011077328A (ja) | トランス及びスイッチング電源装置 | |
WO2013061799A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP5664472B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6150844B2 (ja) | 電磁誘導機器 | |
JP6945671B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6672724B2 (ja) | 電源装置 | |
JP2024091990A (ja) | 電源装置および電力変換装置 | |
CN114203393B (zh) | 一种电动车充电器用变压器骨架 | |
JP6190851B2 (ja) | 電力変換装置 | |
WO2022070283A1 (ja) | 発熱構造体 | |
WO2022070282A1 (ja) | 回路構造体 | |
JP7278155B2 (ja) | 電力変換器 | |
JP7366082B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2019106487A (ja) | フィルムコンデンサモジュール | |
JP6809563B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US20240062942A1 (en) | Coil device | |
JP2019197779A (ja) | リアクトル | |
JP7527446B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP7386914B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2001210530A (ja) | トランス | |
US20240128007A1 (en) | Electrical device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20956211 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20956211 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |