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公開番号2024163691
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079522
出願日2023-05-12
発明の名称放熱構造
出願人矢崎総業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/473 20060101AFI20241115BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱対象に対して意図しない圧力が加わることを抑制し、放熱性能を向上させ、組み立てを容易にした放熱構造を得ること
【解決手段】放熱構造1は、板状の発熱体10と、発熱体10の板厚方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置され発熱体10を板厚方向に挟持する板状の冷却プレート20と、発熱体10を挟持した冷却プレート20同士の間に設けられる規定突起26と、冷却プレート20に接続される配管40と、を備えている。冷却プレート20には、発熱体10の板厚方向に直交する幅方向に貫通する冷媒流路24が設けられ、配管40は、冷媒流路24に連通可能に設けられ、発熱体10を挟持した状態の冷却プレート20に対して幅方向に着脱される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
板状の発熱体と、
前記発熱体の板厚方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置され、前記発熱体を前記板厚方向に挟持する冷却部材と、
前記発熱体を挟持した冷却部材同士の間に設けられ、一方の前記冷却部材から他方の前記冷却部材までの前記板厚方向の距離を規定する規定部と、
前記冷却部材に接続される配管と、を備え、
前記冷却部材には、前記板厚方向に直交する幅方向に貫通する冷媒流路が設けられ、
前記配管は、前記冷媒流路に連通可能に設けられ、前記発熱体を挟持した状態の前記冷却部材に対して、前記幅方向に着脱されることを特徴とする放熱構造。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記規定部は、前記冷却部材の各々に設けられ、前記板厚方向のうち互いに近づく方向に突出し、その突出端部が互いに当接する規定突起で構成され、
前記規定突起同士が当接した状態で、一方の前記冷却部材と他方の前記冷却部材との間に、前記発熱体を保持するための保持空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造。
【請求項３】
前記発熱体と前記冷却部材との間には、弾性を有するシート状の放熱部材が配置され、
前記保持空間の前記板厚方向の寸法をＡとし、前記発熱体の前記板厚方向の寸法をｔとし、前記放熱部材の前記板厚方向の寸法をｔ１とした場合、
ｔ＜Ａ＜（ｔ１＋ｔ＋ｔ１）が成り立つことを特徴とする請求項２に記載の放熱構造。
【請求項４】
前記規定突起は、前記板厚方向に交差する交差方向の両端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の放熱構造。
【請求項５】
請求項１に記載の放熱構造を備える電源装置であって、
前記発熱体は、変換器もしくは電子部品で構成され、所定方向に積層されるように複数設けられていることを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項１に記載の放熱構造を備える電源装置であって、
前記発熱体は、変換器もしくは電子部品で構成され、所定方向に積層されるように複数設けられ、
前記変換器もしくは電子部品と、前記冷却部材と、には、前記所定方向に貫通するそれぞれ同軸の位置決め孔が設けられ、
前記位置決め孔には、前記発熱体及び前記冷却部材の位置を固定する位置決め軸が挿入されていることを特徴とする電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱構造に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両を含む電動自動車には、電源としてのバッテリ、モータを制御するインバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の装置が搭載されている。これらの装置は、使用時に温度が上がりやすい一方、高温になると機能が低下することから放熱構造を備えることが多い（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１に記載の電源装置は、板状に形成され、積層状態に配置されてなる複数の角型電池と、隣接する角型電池の対向面に挟まれて接触する厚板状の絶縁冷却スペーサと、を備えている。絶縁冷却スペーサの内部には、角型電池の積層方向に交差する幅方向に貫通する冷却通路が形成されており、この冷却通路の幅方向両端部には、外部の循環ポンプに繋がる配管が接続され、当該配管を介して冷却液が出入りすることとなっている。
【０００３】
特許文献２に記載の積層型冷却器は、扁平な直方体形状に形成され板厚方向に積層される複数の電子部品と、電子部品の各々を板厚方向から挟持するように配置される複数の冷却管と、を備えている。冷却管は、電子部品と接する扁平部分と、扁平部分の幅方向外方に連続する部分と、で構成され、扁平部分の幅方向外方に連続する部分の各々には、電子部品が積層される積層方向の一方側及び他方側に突出する筒状の突出管部が形成されている。そして、一の冷却管の突出管部に、他の冷却管の突出管部が連結されることで、冷媒を供給又は排出するための流路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－９８５３号公報
特開２００６－５０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の電源装置では、角型電池と絶縁冷却スペーサとを交互に積層することになるため、角型電池及び絶縁冷却スペーサの積層方向の寸法誤差や、積層方向に生じる押圧力のばらつき等によって、冷却通路の位置がずれやすくなる。この構成により、積層する角型電池の数が増えるほど上記誤差やばらつき等が増え、循環ポンプに繋がる配管の接続が難しく、電源装置の組み立てが容易ではない。一方、特許文献２に記載の積層型冷却器では、電子部品を挟持した一の冷却管の突出管部を、他の冷却管の突出管部に対して電子部品の積層方向に挿入し、連結しながら冷媒流路を構成していく。このような構成では、一の突出管部を他の突出管部に挿入した状態でろう付けを行い、水密管理をしながら組み立てをする必要があり、積層型冷却器の組み立てが容易ではない。また、積層型冷却器の組み立て時には、冷却管の間に電子部品を配置した状態で、その積層方向に押圧力を加えて挟圧する必要がある。この挟圧により、冷却対象の電子部品に意図せず過度の押圧力及びその反発力が加わるおそれがある。また、突出管部の挿入量によっては、この押圧力及び反発力が変化することとなる。したがって、放熱構造の放熱性能が低下することや、突出管部も上記圧力及び反発力を受けることでその水密管理及び組み立てが容易でなくなること、等の問題が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、放熱対象に対して意図しない圧力が加わることを抑制し、放熱性能を向上させ、組み立てを容易にした放熱構造を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し目的を達成するために、放熱構造は、板状の発熱体と、前記発熱体の板厚方向の一方側及び他方側にそれぞれ配置され、前記発熱体を前記板厚方向に挟持する冷却部材と、前記発熱体を挟持した冷却部材同士の間に設けられ、一方の前記冷却部材から他方の前記冷却部材までの前記板厚方向の距離を規定する規定部と、前記冷却部材に接続される配管と、を備え、前記冷却部材には、前記板厚方向に直交する幅方向に貫通する冷媒流路が設けられ、前記配管は、前記冷媒流路に連通可能に設けられ、前記発熱体を挟持した状態の前記冷却部材に対して、前記幅方向に着脱されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱対象に対して意図しない圧力が加わることを抑制し、放熱性能を向上させ、組み立てを容易にした放熱構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施の形態にかかる放熱構造を備えた電源装置の分解斜視図。
組み立てが完了した電源装置の斜視図。
（Ａ）は、放熱構造を構成する冷却プレートの左側面図であり、（Ｂ）は、冷却プレートの背面図であり、（Ｃ）は、冷却プレートの右側面図。
（Ａ）は、冷却プレート間に生じる保持空間を示す図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、組み立て中の電源装置の一部を示す図。
第一変形例に係る電源装置の一部を示す分解斜視図。
第二変形例に係る電源装置の一部を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、放熱構造１を備えた電源装置１００の一実施の形態を、図１～図４（Ｃ）に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、図面において、矢印Ｘ、矢印Ｙ、矢印Ｚは、互いに直交する方向である。そして、本実施形態では、後述する発熱体１０の板厚方向であって、この発熱体１０が積層される方向を矢印Ｘで示し、「積層方向Ｘ」と記す。そして、積層方向Ｘの一方側を「前側Ｘ１」、他方側を「後側Ｘ２」とする。また、発熱体１０の幅方向にあたる方向を矢印Ｙで示し、「左右方向Ｙ」と記す。そして、左右方向Ｙの一方側を「左側Ｙ１」、他方側を「右側Ｙ２」とする。また、発熱体１０の高さ方向を矢印Ｚで示し、「上下方向Ｚ」と記す。そして、上下方向Ｚの一方側を「上側Ｚ１」、他方側を「下側Ｚ２」とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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