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公開番号2025012869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116030
出願日2023-07-14
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20250117BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】発熱部品を効率良く冷却できる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置10は、第1放熱材31及び第2放熱材41を備える。第2放熱材41における面方向Xへの熱伝導率は、第1放熱材31における面方向Xへの熱伝導率より高い。金属カバー14は、積層方向Zにおいて第2放熱材41との間に空気層22を画定するビード15を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
内部空間を画定する筐体本体、及び前記内部空間を閉鎖する金属カバーを含む筐体と、
前記内部空間に収容されるとともに前記筐体本体に搭載された発熱部品と、
前記発熱部品の一部を覆う第１放熱材と、
前記第１放熱材の前記発熱部品側の面とは異なる面に積層された第２放熱材であって、前記第１放熱材と前記第２放熱材の積層方向に直交する面方向に沿って前記第１放熱材よりも外方へ延出する前記第２放熱材と、を備え、
前記第２放熱材は前記金属カバーの内面側に積層され、
前記第２放熱材の前記面方向への熱伝導率は、前記第１放熱材の前記面方向への熱伝導率より高く、
前記金属カバーは、当該金属カバーと前記第２放熱材との積層方向において前記第２放熱材との間に空気層を画定する空気層画定部を備えることを特徴とする電力変換装置。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記空気層画定部は、前記金属カバーと前記第２放熱材の前記積層方向において前記金属カバーの内面から凹むとともに前記金属カバーの外面から突出するビードである請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記発熱部品を複数備え、各発熱部品の前記金属カバー側を覆う前記第１放熱材を複数備える請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記複数の第１放熱材における前記発熱部品側の面とは異なる面の全てに積層された一つの前記第２放熱材を備える請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記複数の第１放熱材における前記発熱部品側の面とは異なる面の各々に１つずつ積層された前記第２放熱材を備える請求項３に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置として、例えば、特許文献１の放熱構造体が開示されている。特許文献１の放熱構造体は、発熱部材としての発熱体と、発熱体を固定する基板と、熱拡散フィルムと、熱拡散フィルムを発熱体に対向させて支持する支持体と、発熱体及び熱拡散フィルムに接触する熱伝導性材料層とを備える。熱拡散フィルムは、面方向Ｘの熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上で厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下であり、かつ厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルム、保護フィルム、及び、両者の接着層を含む。熱伝導性材料層の熱伝導率は、０．９Ｗ／ｍＫ以上である。
【０００３】
発熱体で発生した熱は、熱拡散フィルムへ伝わる。熱拡散フィルムは、発熱体から発生する熱を面方向に広げてから支持体に逃がす。これにより、発熱体が冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１９０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電力変換装置においては、発熱部品を効率良く冷却することが常に望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するための電力変換装置は、内部空間を画定する筐体本体、及び前記内部空間を閉鎖する金属カバーを含む筐体と、前記内部空間に収容されるとともに前記筐体本体に搭載された発熱部品と、前記発熱部品の一部を覆う第１放熱材と、前記第１放熱材の前記発熱部品側の面とは異なる面に積層された第２放熱材であって、前記第１放熱材と前記第２放熱材の積層方向に直交する面方向に沿って前記第１放熱材よりも外方へ延出する前記第２放熱材と、を備え、前記第２放熱材は前記金属カバーの内面側に積層され、前記第２放熱材の前記面方向への熱伝導率は、前記第１放熱材の前記面方向への熱伝導率より高く、前記金属カバーは、当該金属カバーと前記第２放熱材との積層方向において前記第２放熱材との間に空気層を画定する空気層画定部を備えることを要旨とする。
【０００７】
電力変換装置において、発熱部品に発生した熱は、発熱部品に接触する第１放熱材に伝わる。第１放熱材に伝わった熱は、第１放熱材に接触する第２放熱材に伝わる。第２放熱材の面方向への熱伝導率は、第１放熱材の熱伝導率より高いため、第２放熱材に伝わった熱は、当該第２放熱材の面方向へ効率良く伝わっていく。さらに、金属カバーと第２放熱材の間には、空気層が設けられている。第２放熱材に伝わった熱は、空気層により、積層方向において金属カバーに伝わり難くい。その結果、空気層画定部が無い場合と比べると、第２放熱材の面方向へ広く熱が伝わる。つまり、金属カバーにおいて、第２放熱材からの伝熱面積が面方向に広がる。その結果、金属カバーでの熱の放出面積を広げることができるため、発熱部品を効率良く冷却できる。
【０００８】
電力変換装置について、前記空気層画定部は、前記金属カバーと前記第２放熱材の前記積層方向において前記金属カバーの内面から凹むとともに前記金属カバーの外面から突出するビードであってもよい。
【０００９】
これによれば、空気層画定部を金属カバーに容易に形成できるとともに、ビードによって金属カバーを補強できる。
電力変換装置について、前記発熱部品を複数備え、各発熱部品の前記金属カバー側を覆う前記第１放熱材を複数備えていてもよい。
【００１０】
これによれば、複数の発熱部品の全てに接触する一つの第１放熱材を設ける場合と比べると、第１放熱材の使用量を減らすことができる。
電力変換装置について、前記複数の第１放熱材における前記発熱部品側の面とは異なる面の全てに積層された一つの前記第２放熱材を備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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