JP2000037017A

JP2000037017A - 電気接続箱の冷却装置

Info

Publication number: JP2000037017A
Application number: JP10202554A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Sato; 秀俊佐藤; Masahito Kitamura; 雅人北村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】車両側からの給電を必要とせずに電動ファン
を回転できる電気接続箱の冷却装置を提供する。【解決手段】多数の電気発熱部品５を接続箱本体２に
配設し、接続箱本体に箱状の上カバー３及び下カバー４
を組み付けて成る電気接続箱１において、上カバー又は
下カバーの底壁３ｂ（４ｂ）に取り付けられて電気接続
箱の内部と外部との間の温度差により自己発電する熱電
冷却素子３０と、熱電冷却素子に電気的に接続されて電
気接続箱内で発生する熱を放出する電動ファン４０とを
有する。熱電冷却素子が外気に接している放熱部と、電
気接続箱内の内部温度を感知する吸熱部３１と、放熱部
と吸熱部との間に配置された半導体とから成る。電動フ
ァンが上カバー又は下カバーの底壁に取り付けられてい
る。電動ファンが電気接続箱内に配置され、又は接続箱
本体の側壁（２ａ，２ｂ，２ｃ）に取り付けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気接続箱の冷却
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される電気接続箱内には多数
の電気発熱部品（例えば、リレー）が配置されているの
で、電気発熱部品で発生する熱により電気接続箱内の温
度が上昇し、それにより他の補機（例えば、ヒューズ）
が損傷する危険があった。そこで、図９のような電気接
続箱８０が提案されている（実開平３−９１０１４号公
報）。なお、類似技術として実開平６−６２７２４号公
報が開示されている。

【０００３】この電気接続箱８０は、リレー８４を接続
箱本体８１に配設し、接続箱本体８１に上カバー８２及
び下カバー８３を組み付け、下カバー８３に内部の熱を
放出するための電動ファン８６を設けて成る。なお、８
５はヒューズである。また、図１０の如くに、電動ファ
ン８６を接続箱本体８１の一側壁８１ａに配置すること
もできる。

【０００４】しかしながら、図９及び図１０において、
電動ファン８６に対する電源（図示せず）を車両側から
給電しなければならないので、電気接続箱８０を構成す
る以外の電気部品（図示せず）を必要とし、そのため電
気接続箱８０自身の製造コストが上昇する欠点があっ
た。また、電動ファン８６を下カバー８３又は接続箱本
体８１に後付するのが困難であった。さらに、電気接続
箱８０内の温度を感知して電動ファン８６への給電量を
制御する場合でも、制御機器（図示せず）が追加される
ために電気接続箱８０の製造コストが上昇する欠点があ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した点に
鑑み、車両側からの給電を必要とせずに電動ファンを回
転できる電気接続箱の冷却装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、多数の電気発熱部品を接続箱本体に配設
し、該接続箱本体に箱状の上カバー及び下カバーを組み
付けて成る電気接続箱において、前記上カバー又は下カ
バーの底壁に取り付けられて前記電気接続箱の内部と外
部との間の温度差により自己発電する熱電冷却素子と、
該熱電冷却素子に電気的に接続されて該電気接続箱内で
発生する熱を放出する電動ファンとを有する電気接続箱
の冷却装置を特徴とする（請求項１）。前記熱電冷却素
子が外気に接している放熱部と、前記電気接続箱内の温
度を感知する吸熱部と、該放熱部と吸熱部との間に配置
された半導体とから成る電気接続箱の冷却装置を特徴と
する（請求項２）。前記電動ファンが前記上カバー又は
下カバーの底壁に取り付けられている電気接続箱の冷却
装置を特徴とする（請求項３）。前記電動ファンが前記
電気接続箱内に配置され、又は前記接続箱本体の周壁に
取り付けられている電気接続箱の冷却装置を特徴とする
（請求項４）。前記吸熱部の面積より広い吸熱用金属板
を該吸熱部に設けると共に、該吸熱用金属板を前記下カ
バーに取り付けた電気接続箱の冷却装置を特徴とする
（請求項５）。前記放熱部に櫛状の放熱フィンを設ける
と共に、該放熱フィンを前記電気接続箱の外部に配置し
た電気接続箱の冷却装置を特徴とする（請求項６）。前
記上カバー、下カバー又は接続箱本体の両側壁の間に冷
却用パイプを架設すると共に、該冷却用パイプの一端開
口に前記電動ファンを設け、該冷却用パイプ内と前記電
気接続箱内との間で熱交換を行う電気接続箱の冷却装置
を特徴とする（請求項７）。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の具体
例を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例で
は、異種の金属の接触面を通じて弱い電流が流れた時、
熱が発生したり吸収されたりする現象（ペルチェ効果と
いう）を利用している。つまり、この現象は不可逆であ
るから、熱の発生又は吸収により異種の金属の接触面の
間に電流が発生するのを利用している。

【０００８】図１は本発明に係る電気接続箱の冷却装置
の第一実施例を示すものである。図１において、この電
気接続箱１の冷却装置は、接続箱本体２に配設されたリ
レー（請求項の電気発熱部品に相当）５で発生する熱
を、接続箱本体２の外部へ放出するために、下カバー４
に熱電冷却素子（ペルチェ素子）３０及び電動ファン４
０をそれぞれ取り付け、熱電冷却素子３０と電動ファン
４０とを電気的に接続した構造である。

【０００９】電気接続箱１は、環状の接続箱本体２と、
接続箱本体２の上部に覆う上カバー３と、接続箱本体２
の下部に組み付けられる下カバー４とから成る。接続箱
本体２の前壁２ａと後壁（図示せず）には上部及び下部
にそれぞれ一対の係止突起６，７がに設けられ、両側壁
２ｂ，２ｃにはそれぞれ一対の取付脚８，８が延設さ
れ、一側壁２ｂの取付脚８の間には電線束１０を通すた
めの切欠１１が形成されている。図２に示すように、接
続箱本体２の内部には中底１２が配置され、中底１２の
上面１２ａにはリレー装着部１３とヒューズ装着部１４
とがそれぞれ区画形成されている。リレー装着部１３及
びヒューズ装着部１４には不図示の端子が中底１２の下
面１２ｂから挿入されている。各端子に圧着された電線
１０ａは接続箱本体２内で集束されて電線束１０にな
り、電線束１０は切欠１１を通って外部へ出ている。

【００１０】リレー装着部１３には上部からリレー５
が、またヒューズ装着部１４には上部からヒューズ１５
がそれぞれ装着される。図１のように、上カバー３は箱
形に形成され、前壁３ａと後壁（図示せず）に、係止突
起６に対する係止枠１７を有する。下カバー４は箱形に
形成され、係止突起７に対する係止枠２０を前壁４ａと
後壁（図示せず）に有し、図２の如くに、底壁４ｂに素
子装着孔２１とファン装着孔２２とをそれぞれ形成して
なる。

【００１１】図２に示すように、熱電冷却素子３０は金
属板状の吸熱部３１及び放熱部３２と、両者の間に配置
された半導体３３とから丁度サンドイッチ状に形成され
ている。半導体３３が素子装着孔２１に取り付けられ、
吸熱部３１が下カバー４の内部に、及び、図３に示すよ
うに、放熱部３２が下カバー４の外部にそれぞれ配置さ
れている。

【００１２】図２及び３のように、電動ファン４０はＴ
字状のファン本体４１と、ファン本体４１を貫通する送
風孔４２と、送風孔４２内に回動自在に軸支されたファ
ン４４と、ファン４４を回動させるモータ（図示せず）
とから成る。そして、ファン装着孔２２にファン本体４
１が取り付けられる。閉回路になるように電動ファン４
０と熱電冷却素子３０とが電線３４で電気的に接続され
ている。送風孔４２の一端開口４２ａには、図３のよう
なキャップ４５が嵌入され、キャップ４５には外気を通
すための透孔４６が形成されている。

【００１３】次に、電動ファン４０を作動させる方法を
説明する。なお、温度単位は省略する。図２において、
リレー５から発生する熱で、電気接続箱１内の内部温度
Ｔが外部温度（つまり外気）θより高くなる。すると、
吸熱部３１が熱くなって放熱部３２との間に温度差（Ｔ
−θ）が生じる。これによって、半導体３３が温度差を
感知し、温度差に対応する電流を自己発電する。自己発
電に依る電流が閉回路に流れてモータが回転し、そして
ファン４４が回転する。このように、熱電冷却素子３０
の自己発電によりファン４４を回転できるから、電動フ
ァン４０に対して車両（図示せず）の外部から給電する
必要がなくなる。

【００１４】また、ファン４４の回転で、接続箱本体２
と両カバー３，４との間の隙間１６や切欠１１から、外
部温度θの外気が内部へ入ると共に、内部の熱が外部へ
逃げるから、電気接続箱１内で空気が循環する（対流す
る）。これにより、内部温度Ｔを下げることができる。
そのため、熱に弱い、例えばヒューズ１５の破損を防止
できる。半導体３３が温度差を感知できなくなると、自
己発電を止めるので、ファン４４の回転が自動的に停止
する。この時、電気接続箱１内の内部温度Ｔと外部温度
θとの温度差が殆どなくなる。

【００１５】なお、熱電冷却素子３０及び電動ファン４
０を、図１の上カバー３の前壁３ａ、後壁、底壁３ｂ又
は両側壁３ｃ，３ｄに取り付けることも、また、図４の
ように、接続箱本体２の他側壁２ｃに電動ファン４０を
取り付けることも可能である。さらに適用例として、図
４の接続箱本体２の中底１２に電動ファン４０を取り付
けることもできる。この場合には、ファン４４の回転で
内部の熱を撹拌（対流）できるから、内部温度Ｔを下げ
ることができる。中底１２に取り付ける電動ファン４０
の位置は任意である。

【００１６】図５は本発明に係る電気接続箱の冷却装置
の第二実施例を示すものである。なお、第一実施例と同
一構成部材には同一名称と番号とを付けて詳細な説明を
省略する。図５において、この冷却装置は、接続箱本体
の他側壁２ｃに電動ファン４０を取り付け、下カバー４
内に吸熱用金属板３５を配置すると共に、熱電冷却素子
３０の吸熱部３１に吸熱用金属板３５を螺着し、熱電冷
却素子３０の放熱部３２に放熱フィン３６を設けた装置
である。なお、電動ファン４０を下カバー４の一側壁４
ｃ又は他側壁４ｄに取り付けることもできし、また、上
カバー３の一側壁３ｃ又は他側壁３ｄに設けることも可
能である。

【００１７】接続箱本体２の他側壁２ｃに形成されたフ
ァン装着孔２２に電動ファン４０が取り付けられてい
る。吸熱部３１の温度感知面３１ａには吸熱用金属板３
５が螺着されている。吸熱用金属板３５の面積が吸熱部
３１より大きいので、吸熱用金属板３５の温度感知面３
５ａが吸熱部３１より広くなる。そのため、電気接続箱
１内の内部温度Ｔを感知する感知能力が一層向上され
る。吸熱用金属板３５を吸熱部３１に一体的に成形する
こともできる。

【００１８】一方、放熱部３２の温度感知面３２ａには
櫛状の放熱フィン３６が設けられている。放熱フィン３
６が外気に露出している表面積は放熱部３２の温度感知
面３２ａよりも大きい。これにより、外気温度θを感知
する熱電冷却素子３０の温度感知能力がさらに向上され
る。つまり、吸熱用金属板３５と放熱フィン３６とを熱
電冷却素子３０に設けることで、熱電冷却素子３０が温
度差に対して敏感になる。そのため、内部の僅かな温度
上昇に対しも確実に電気接続箱１の内部を冷却できる。
なお、温度感知能力を向上させる他の方法として、放熱
部３２を車両ボディ（図示せず）に直接密着させること
も可能である。

【００１９】図６は本発明に係る電気接続箱の冷却装置
の第三実施例を示すものである。なお、第一実施例と同
一構成部材には同一名称及び番号を付けて詳細な説明を
省略する。図６において、この冷却装置は、下カバー４
の底壁４ｂに熱電冷却素子３０を取り付け、下カバー４
の一側壁４ｃと他側壁４ｄとの間に冷却用パイプ３７を
架設し、冷却用パイプ３７に電動ファン４０を設けた装
置である。

【００２０】下カバー４の一側壁４ｃ及び他側壁４ｄに
はパイプ孔２３，２４がそれぞれ形成されて冷却用パイ
プ３７が架設されている。冷却用パイプ３７は円筒状に
形成され、その周壁３８は熱を容易に通す材質である。
そのため、冷却用パイプ３７の貫通孔３９内の冷たい空
気で、電気接続箱１内で発生した熱を冷やすことができ
る。電動ファン４０は冷却用パイプ３７の一端開口３７
ａの側に取り付けられている。

【００２１】次に、冷却用パイプ３７を利用して電気接
続箱１内の熱を冷やす方法を説明する。なお、温度単位
は省略する。リレー５の発熱で電気接続箱１内が内部温
度Ｔになった場合、外気に接している外部温度θの放熱
部３２と吸熱部３１との間に温度差が生じる。半導体３
３が温度差を感知して温度差に対応する電流を自己発電
する。それによって、ファン４４が回転し、貫通孔３９
内に一方向の風が発生する。風によって空気が循環する
から、貫通孔３９内のパイプ内温度γが内部温度Ｔより
も低くなる。すると、冷却用パイプ３７の周壁３８を介
して電気接続箱１内の内部空気と、貫通孔３９内のパイ
プ内空気と間で熱の交換が行われる。それにより、内部
温度Ｔを下げことができる。そして、半導体３３が吸熱
部３１と放熱部３２との間の温度差を感知できなくなる
と、半導体３３が自己発電を止めてファン４４の回転が
停止する。

【００２２】このように、冷却用パイプ３７の内外で熱
交換を行うので、電気接続箱１内の空気の対流を利用し
ないで済ますことができる。そのため、接続箱本体２
と、上カバー３及び下カバー４との間に隙間１６がない
ように、両者を相互に密着でき、防水性を従来よりも確
保できる。そして、相互に密着するから、汚れた空気の
塵や埃がリレー５やヒューズ１５に付着するのを防止で
きる。つまり、電気接続箱１内の防塵性も確保できる。

【００２３】図７及び図８は第三実施例の変形例であ
る。この冷却装置は、下カバー４内に吸熱用金属板３５
を配置すると共に、熱電冷却素子３０の吸熱部３１に吸
熱用金属板３５を螺着し、熱電冷却素子３０の放熱部３
２に放熱フィン３６に設け、下カバー４の一側壁４ｃと
他側壁４ｄとの間に冷却用パイプ３７を架設すると共
に、冷却用パイプ３７の一端開口３７ａに電動ファン４
０を取り付けた装置である。なお、放熱部３２に放熱フ
ィン３６を設ける代わりに車両ボディを直接密着させる
ことも可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上の如くに、請求項１によれば、熱電
冷却素子が温度差により自己発電し、自己発電による電
流で電動ファンが回転する。これにより、電気接続箱の
構成部品を増やすことなく電動ファンを作動させる電力
を給電できる。そのため、例えば、新たに他の部品を追
加する場合でも、配置場所の点で熱電冷却素子及び電動
ファンが邪魔にならず、容易に電気接続箱内に配置でき
る。また、電気接続箱内の温度差だけで電動ファンを回
転できるので、内部の温度を自動制御することができ
る。

【００２５】請求項２によれば、半導体が外気に接する
放熱部と、電気接続箱内の温度を感知する吸熱部との間
に配置されている。電気接続箱内の内部温度が上昇した
場合には、吸熱部の温度が放熱部より低くなる。請求項
１及び２によれば、吸熱部と放熱部との間に温度差が生
じるので、熱電冷却素子が自己発電する。これにより、
電動ファンを回転させるための電気部品を新たに電気接
続箱内に追加することなく、電動ファンを回転できる。
そのため、電気接続箱の製造コストを低減できる。

【００２６】請求項３によれば、電動ファンを上カバー
又は下カバーの底壁に取り付けるから、上カバー又は下
カバーの底壁より電気接続箱内で発生した熱を電気接続
箱の外部へ放出できる。これにより、電気接続箱内の温
度を低くできる。請求項４によれば、電気接続箱に配置
された電動ファンの回転により、電気接続箱内にこもっ
た熱を撹拌できる。また、接続箱本体の周壁に電動ファ
ンを取り付ければ、請求項３の場合と比較して電動ファ
ンを電気発熱部品の近くに配置できる。これにより、電
動ファンの回転で電気接続箱内に発生する熱を、請求項
３よりも効率良く電気接続箱箱外へ放出できる。

【００２７】請求項５によれば、吸熱部に設けられた吸
熱用金属板が吸熱部の面積より広く、そして下カバーに
取り付けられる。これにより、吸熱用金属板を介して吸
熱部が電気接続箱内の温度を感知する能力を格段に向上
できる。請求項６によれば、放熱部に設けられた櫛状の
放熱フィンが電気接続箱の外部に配置される。これによ
り、放熱フィンを介して放熱部が外部の外気温度を感知
する能力を一層向上できる。

【００２８】請求項５及び６によれば、吸熱部が電気接
続箱内の温度を感知する能力及び放熱部が外部の外気温
度を感知する能力をそれぞれ向上できるから、熱電冷却
素子が温度差を従来よりも敏感に感知できる。そのた
め、僅かな温度差でも熱電冷却素子により自己発電がで
きるので、電動ファンを確実に回転できる。これによ
り、電気接続箱内で発生する熱を自動的かつ確実に電気
接続箱の外部へ放出できる。

【００２９】請求項７によれば、冷却用パイプが上カバ
ー、下カバー又は接続箱本体の両側壁間に架設されると
共に、電動ファンが冷却用パイプの一端開口に設けられ
る。これにより、電動ファンの回転で冷却用パイプ内に
風を送風できる。また、冷却用パイプ内に風が送風され
るので、冷却用パイプ内の温度が電気接続箱内の温度よ
り低くなる。これにより、電気接続箱内と冷却用パイプ
内との間で熱交換を行わせることができる。そのため、
電気接続箱内の温度を低くできる。さらに、冷却用パイ
プ内に風を送風できるから、接続箱本体、上カバー及び
下カバーを相互に密着させることができる。これによ
り、電気接続箱の防水性及び防塵性を確保できる。

【００３０】請求項１乃至７によれば、電気接続箱内で
発生する熱を外部へ放出して内部の温度を低くできるか
ら、電気発熱部品の劣化を防止できる。それによって、
電気発熱部品の電気的特性を向上させることできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気接続箱の冷却装置の第一実施
例を示す分解斜視図である。

【図２】図１の組み立てた状態を断面した説明図であ
る。

【図３】図２の矢視Ｘ方向から見た図である。

【図４】図１の変形例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る電気接続箱の冷却装置の第二実施
例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る電気接続箱の冷却装置の第三実施
例を示す説明図である。

【図７】図６の変形例を示す説明図である。

【図８】図７における下カバーを拡大した斜視図であ
る。

【図９】従来例を示す斜視図である。

【図１０】他の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１電気接続箱２接続箱本体３上カバー４下カバー５リレー（電気発熱部品）３０熱電冷却素子３１吸熱部３２放熱部３３半導体３５吸熱用金属板３６放熱フィン３７冷却用パイプ４０電動ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の電気発熱部品を接続箱本体に配設
し、該接続箱本体に箱状の上カバー及び下カバーを組み
付けて成る電気接続箱において、前記上カバー又は下カバーの底壁に取り付けられて前記
電気接続箱の内部と外部との間の温度差により自己発電
する熱電冷却素子と、該熱電冷却素子に電気的に接続さ
れて該電気接続箱内で発生する熱を放出する電動ファン
とを有することを特徴とする電気接続箱の冷却装置。
【請求項２】前記熱電冷却素子が外気に接している放
熱部と、前記電気接続箱内の内部温度を感知する吸熱部
と、該放熱部と吸熱部との間に配置された半導体とから
成ることを特徴とする請求項１記載の電気接続箱の冷却
装置。
【請求項３】前記電動ファンが前記上カバー又は下カ
バーの底壁に取り付けられていることを特徴とする請求
項１又は２記載の電気接続箱の冷却装置。
【請求項４】前記電動ファンが前記電気接続箱内に配
置され、又は前記接続箱本体の側壁に取り付けられてい
ることを特徴とする請求項１又は２記載の電気接続箱の
冷却装置。
【請求項５】前記吸熱部の面積より広い吸熱用金属板
を該吸熱部に設けると共に、該吸熱用金属板を前記下カ
バーに取り付けたことを特徴とする請求項２記載の電気
接続箱の冷却装置。
【請求項６】前記放熱部に櫛状の放熱フィンを設ける
と共に、該放熱フィンを前記電気接続箱の外部に配置し
たことを特徴とする請求項２記載の電気接続箱の冷却装
置。
【請求項７】前記上カバー、下カバー又は接続箱本体
の両側壁の間に冷却用パイプを架設すると共に、該冷却
用パイプの一端開口に前記電動ファンを設け、該冷却用
パイプ内と前記電気接続箱内との間で熱交換を行うこと
を特徴とする請求項２、５又は６のいずれかに記載の電
気接続箱の冷却装置。