JP3552195B2 - 箱体の冷却構造及び冷却方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、箱体の冷却構造及び冷却方法に関し、特に、箱体内部に設けられた発熱源から導出される電線束の吸熱を行うことにより箱体を冷却する構造及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記箱体を自動車等の車両に搭載される電気接続箱、即ちリレーボックスを例にして説明すると、そのリレーボックスをエンジンルーム内で使用する場合には、エンジンからの熱に曝されるのみならず、油や水、或いは埃などに接触する機会が多いため、これらを防ぐカバーをリレーボックス本体部に設けるようになっている。
【0003】
を参照してもう少し具体的に説明すれば、リレーボックス1は、リレーボックス本体部2とこれに被着する上カバー3及び下カバー4とを備えて構成されており、リレーボックス本体部2には、一体的に形成された配線板5が設けられている。
【0004】
配線板5の一方の面5a側は、複数のリレー6等が配設されており、一方の面5aの反対側となる他方の面5b側には、複数のリレー6等からそれぞれ導出された電線7が電線束8を形成して配索されている。そして、電線束8は、リレーボックス本体部2の側壁2aに形成された電線導出口9を通じて外部の図示しない回路体と接続されるようになっている。
【0005】
尚、図中10は、電線導出口9からの雨水等の浸入を防止するために設けられた鍔部を示している。また、下カバー4には、仮にリレーボックス1内に雨水等が浸入した際に機能する排水口が形成される場合もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術にあっては、リレーボックス1は、図に示される如く、上カバー3及び下カバー4によって密閉されており、その内部に複数のリレー6等が密集するように設けられていることから、これらリレー6等が通電時に発熱源となり、リレーボックス1内の温度が次第に上昇してしまうような構造になっている。
【0007】
従って、最悪の状態で考えた場合には、温度上昇に伴う電気抵抗の増加により、電線7の溶断、ショートを引き起こす可能性があるため、ユーザー側から放熱性の良いリレーボックス、即ち電気接続箱を提供するよう強く要望されている。
【0008】
しかし、防水性や防塵性を損なうことなく温度上昇を防ぐような構造は、電気接続箱の組み立て性の面も踏まえると容易なことではないため、依然として上記リレーボックス1のような構造を採用するしかないのが現状である。
【0009】
尚、上記の他に、リレー6等の劣化や電気的特性の低下も懸念されている。
【0010】
本発明は、上述した事情に鑑み、防水性や防塵性を損なうことなく箱体内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく箱体を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる箱体の冷却構造及び冷却方法を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためなされた請求項1記載の本発明の箱体の冷却構造は、内部に発熱源を有する箱体の冷却構造であって、前記発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けることを特徴としている。
【0012】
上記構成において、箱体の冷却構造は、箱体内部の発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて電線束に対する吸熱をさせることにより箱体を冷却する構造を採用している。
このような冷却構造を採用すると、冷却手段が電線束に生じる熱を吸熱して箱体内の温度上昇を防ぐことになるため、温度上昇に伴う電気抵抗の増加がなくなり、電線の溶断、ショート及び部品類の劣化等を引き起こすことがなく、電気的特性も向上する。
また、電線束を介して吸熱することから、箱体の防水性や防塵性を必要とする部分の形状を変更しなくてもすむので、当然の如く、従来同様の防水性及び防塵性を維持できる。
さらにまた、冷却手段を電線束に対して予め組み付けやすくしておけば、箱体自体が複雑な構造となることはまずないので、箱体の組み立て性も十分に確保される。
従って、防水性や防塵性を損なうことなく箱体内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく箱体を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる冷却構造を提供することができる。
尚、上記熱電冷却素子は、2つの異種金属の接合部を通って電流を流したときに、熱が吸収されるというペルチェ効果に基づいて作られた、熱エネルギーを輸送する電子熱ポンプであり、半導体と金属の接合部における同様の効果を利用したものも含まれる(以下同様)。
【0013】
請求項2記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項1に記載の箱体の冷却構造において、前記冷却手段は前記熱電冷却素子の吸熱側で前記電線束に外嵌される吸熱部を有することを特徴としている。
【0014】
上記構成において、冷却手段は熱電冷却素子の吸熱側で電線束に外嵌される吸熱部を有するようになっている。
従って、例えば箱体自体の組み立て後に吸熱部を電線束に外嵌して冷却手段を設けることもできるので、箱体の組み立て性を従来と同様に確保することができる。
【0015】
請求項3記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項2に記載の箱体の冷却構造において、前記吸熱部と前記電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填することを特徴としている。
【0016】
上記構成において、外嵌した吸熱部と電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填するようになっている。
従って、電線束から吸熱部への熱伝導性が向上し、電線束に対する吸熱をより確実なものとすることができる。
【0017】
請求項4記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項2又は請求項3に記載の箱体の冷却構造において、前記吸熱部を前記箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することを特徴としている。
【0018】
上記構成において、吸熱部を箱体の外壁に形成した取り付け部に固定するようになっている。
従って、吸熱部をこのように固定することにより、冷却手段が発熱源や箱体周囲の雰囲気温度によって上昇した箱体外壁部分の吸熱も行うことになって、より箱体内の温度上昇を抑えることができる。
【0021】
請求項記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項1ないし請求項いずれか記載の箱体の冷却構造において、前記箱体は自動車等の車両に搭載される電気接続箱であることを特徴としている。
【0022】
上記構成において、箱体は自動車等の車両に搭載される電気接続箱であり、例えば高温雰囲気中に曝されるエンジンルーム内で使用したとしても、十分に温度上昇を抑えることができる。
従って、よりよい電気接続箱を提供することができる。
【0023】
請求項記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項1ないし請求項いずれか記載の箱体の冷却構造において、前記冷却手段における前記熱電冷却素子の放熱側に放熱用のフィンを設けることを特徴としている。
【0024】
上記構成において、冷却手段における熱電冷却素子の放熱側に放熱用のフィンを設けるようになっている。
従って、放熱側の表面積が広がり、その放熱側から放熱する際の効率を高めることができる。
【0025】
請求項記載の本発明の箱体の冷却構造は、請求項に記載の箱体の冷却構造において、前記車両のボディに前記冷却手段における前記熱電冷却素子の放熱側を密着させることを特徴としている。
【0026】
上記構成において、車両のボディに冷却手段における熱電冷却素子の放熱側を密着させるようになっている。
従って、放熱側の表面積が大幅に広がり、その放熱側から放熱する際の効率をさらに高めることができる。
【0027】
上記課題を解決するためなされた請求項記載の本発明の箱体の冷却方法は、内部に発熱源を有する箱体の冷却方法であって、前記発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて前記電線束に生じた熱を吸熱させることにより前記箱体を冷却することを特徴としている。
【0028】
上記構成において、箱体の冷却方法は、箱体内部の発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて電線束に生じた熱を吸熱させることにより箱体を冷却する方法を採用している。
このような冷却方法を採用することにより、上述同様の作用効果が得られることになる。
即ち、冷却手段が電線束に生じる熱を吸熱して箱体内の温度上昇を防ぐことになるため、温度上昇に伴う電気抵抗の増加がなくなり、電線の溶断、ショート等を引き起こすことがなく、電気的特性も向上する。
また、電線束を介して吸熱することから、箱体の防水性や防塵性を必要とする部分の形状を変更しなくてもすむので、当然の如く、従来同様の防水性及び防塵性を維持できる。
さらにまた、冷却手段を電線束に対して予め組み付けやすくしておけば、箱体自体が複雑な構造となることはまずないので、箱体の組み立て性も十分に確保される。
従って、防水性や防塵性を損なうことなく箱体内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく箱体を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる冷却方法を提供することができる。
【0029】
請求項記載の本発明の箱体の冷却方法は、請求項に記載の箱体の冷却方法において、前記冷却手段は前記熱電冷却素子の吸熱側で前記電線束に外嵌される吸熱部を有し、該吸熱部を前記箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することによって前記冷却手段が更に前記外壁の吸熱も行うことを特徴としている。
【0030】
上記構成において、冷却手段は熱電冷却素子の吸熱側で電線束に外嵌される吸熱部を有し、その吸熱部を箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することによって冷却手段が更に外壁の吸熱も行う方法を採用している。
従って、上述同様に、冷却手段が発熱源や箱体周囲の雰囲気温度によって上昇した箱体外壁部分の吸熱も行うことになり、より箱体内の温度上昇を抑えることができる。
【0031】
請求項10記載の本発明の箱体の冷却方法は、請求項に記載の箱体の冷却方法において、前記電線束における前記各電線を横一列に平らに並べ前記吸熱部を外嵌するとともに前記吸熱部と前記電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填することを特徴としている。
【0032】
上記構成において、電線束における各電線を横一列に平らに並べ吸熱部を外嵌するとともに吸熱部と電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填する方法を採用している。
従って、上述同様に、電線束から吸熱部への熱伝導性が向上し、電線束に対する吸熱をより確実なものとすることができる。
また、各電線を横一列に平らに並べることで斑なく吸熱することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。図1は本発明の箱体の冷却構造の一実施の形態を示す電気接続箱の分解斜視図である。また、図2は図1の縦断面図、図3は図1の冷却手段を説明するための模式図である。
【0036】
尚、上記の通り、特許請求の範囲に記載した箱体の一例として、自動車等の車両に搭載される電気接続箱を用いることとし、先ず、その電気接続箱の構成について説明する。
【0037】
図1において、図中引用符号21は電気接続箱を示しており、その電気接続箱21は箱本体部22と箱本体部22に対して上下方向から各々被着する上カバー23及び下カバー24とを備えて構成されている。
【0038】
箱本体部22は、合成樹脂製で上下が開放された矩形枠体状の外壁25を有し、その外壁25によって囲まれた内部には、図2に示される如くの配線板26が一体に設けられている(これに限らず、配線板26を別体にしてはめ込み等による取り付けでもよい)。
【0039】
その配線板26の一方の面側には、複数のリレー27、ヒューズ28(共に特許請求の範囲に記載した発熱源に相当)、場合によっては図示しない他の電気部品及び電子ユニット等がキャビティ26a、26b等を介して配設されており、また、前記一方に対する他方の面側には、それらから導出される複数の電線29aによって電線束29が形成されている。
【0040】
そして、その電線束29は、外壁25の一側壁25aに形成された開口30を介して箱本体部22の外側へ引き出されている(開口30に対しては、当然の如く、図示しない既知のグロメット等を用いて水密にすることができる)。
【0041】
外壁25には、図1に示される如く、上カバー23に対する防水防塵部31と、例えば前記車両のボディ59(図2参照)に対する4つ(一方側のみ図示)の取り付け脚部32とが形成されており、さらに、前記一側壁25aの開口30に対して上カバー23側に形成された取り付け部33には、電線束29を介して電気接続箱21の冷却を行う冷却手段34が設けられている。
【0042】
上記防水防塵部31は、挿着されるパッキン35(図2参照)が当接する段部31aと、その段部31aによって外壁25の外周面よりも内側に配設される薄肉の枠部31bとから構成されており、上カバー23が被着してからの水等の浸入を防止するようになっている。また、上カバー23に対する案内の役目も果たしている。
【0043】
上記取り付け脚部32は、正面視略短冊状、側面視略L字状に形成された板部材であって、その取り付け脚部32の一端が前記一側壁25aに対して直交する側壁25b、25bに一体に形成されており、前記一端に対する他端側には、図示しない固定ボルトに対する貫通孔32aが穿設されている。
【0044】
上記取り付け部33は、前記一側壁25aから電線束29の引き出し方向へ延在する板部材であって、その延在方向に沿う両側縁部と一側壁25aにわたって側面視、略直角三角形状のリブ33a、33aが形成されており、また、両側縁部近傍には、前記冷却手段34を固定するためのボルト36、36が挿し通される図示しない貫通孔が設けられている。
【0045】
上記冷却手段34は、図3に示される如く、熱電冷却素子(Thermoelectric cooling element)37と、熱電冷却素子37の吸熱側に設けられる金属製の吸熱ブロック38(特許請求の範囲に記載した吸熱部に相当)と、前記吸熱側に対向する放熱側のヒートシンク39(金属製)とを備えて構成されている。
【0046】
上記熱電冷却素子37は、2つの異種金属の接合部を通って電流を流したときに、熱が吸収されるというペルチェ効果に基づいて作られた、熱エネルギーを輸送する電子熱ポンプであり、本形態においては、半導体(例えばBiTe、SbTeなど)と金属(例えば銅)との接合部における同様の効果を利用したものを用いている。
【0047】
即ち、銅製の正電極40及び負電極41と、同じく銅製の吸熱側中間電極42、42と、同じく銅製の放熱側中間電極43と、n形半導体44、44と、p形半導体45、45と、これらを挟み込むような状態で設けられるセラミック板46、46とで構成されており、正電極40及び負電極41は、電線47、47を介して電源48に接続されている。
【0048】
そして、この熱電冷却素子37は、通電がなされることにより、吸熱側中間電極42、42が吸熱源、正電極40及び負電極41の両電極と放熱側中間電極43とが発熱源となって熱ポンプとしての機能を有するようになっている。
【0049】
上記吸熱ブロック38は、前記取り付け部33(図2参照)に接する上ブロック49と、接着剤などによる適宜固定手段により吸熱側のセラミック板46を固定することになる下ブロック50とを備えて構成されており、共に凹状の断面形状を有するとともに、互いに向き合うことで内方が中空状になるよう形成されている。
その中空となった空間には、前記電線束29の各電線29a(図1参照)が横一列に並んだ状態で挟み込まれるようになっている。
【0050】
上記上ブロック49の両側の厚肉部分には、取り付け部33(図1参照)の前記図示しない貫通孔に対応する位置に、図示しない貫通孔又は雌ねじを有する孔が穿設されており、また、下ブロック50の同位置には、図示しない雌ねじを有する孔が形成されている。
【0051】
上記ヒートシンク39は、放熱側のセラミック板46に接着剤などによる適宜固定手段で固定される基部51を有しており、その基部51の下面には、下方に延在する複数の放熱用のフィン52が形成されている。
【0052】
一方、上カバー23は合成樹脂製であって、図1に示される如く、一方を開放した浅底箱状に形成されており、段部31a及び枠部31bに嵌合する側壁の先端部分が防水用のパッキン35(図2参照)に当接するようになっている。
【0053】
また、4つ(一方側のみ図示)の取り付け脚部32に対応する位置の側壁23a、23aには、その4つの取り付け脚部32の近傍に各々設けられた略爪状の係止突起53に係合する可撓係止片54が形成されている。
その可撓係止片54は、矩形の係合孔54aを有する略短冊片状に形成されている。
【0054】
他方、下カバー24は上カバー23と同様、合成樹脂製であって、図1に示される如く、一方を開放した浅底箱状に形成されており、その側壁には、外壁25の下側端部と嵌合する段部24a及び枠部24bが形成されている。また、枠部24bの先端部分で防水用のパッキン55(図2参照)を圧縮するようになっている。
【0055】
また、4つ(一方側のみ図示)の取り付け脚部32に対応する位置に直交する側の側壁24c、24cには、外壁25に設けられた4つの略爪状の係止突起56に各々係合する可撓係止片57が形成されている。
その可撓係止片57は上記可撓係止片54と同様に、矩形の係合孔57aを有する略短冊片状に形成されている。
【0056】
上記構成において、図1を参照しながら電気接続箱21の組み立てについて説明する。
【0057】
先ず、箱本体部22の配線板26(図2参照)に複数のリレー27及びヒューズ28等を搭載する。そして、その配線板26(図2参照)の下方から開口30を介して電線束29を引き出すとともに、開口30近傍の電線束29を各電線29aが横一列に並んだ状態となるように扁平させておく。
【0058】
次に、箱本体部22に上カバー23及び下カバー24を被着する。
この時、可撓係止片54及び57と、係止突起53及び56とが係合し、パッキン35及び55(図2参照)が圧縮されることにより、電気接続箱21に対する防水、防塵性が確保される。
【0059】
続いて、横一列に並んだ各電線29aを挟み込むように上ブロック49と下ブロック50とを重ね合わせて吸熱ブロック38を形成し、その上ブロック49を取り付け部33の下面に沿わせる。そして、ボルト36、36を前記図示しない貫通孔に挿し通しながら締め付けてゆき、吸熱ブロック38を取り付け部33に固定する。
【0060】
続いてさらに、吸熱ブロック38と吸熱ブロック38に挟み込まれた電線束29との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填(図示しない)し、予め組み立てておいた熱電冷却素子37(ヒートシンク39が放熱側のセラミック板46に固着されているものとする)を吸熱ブロック38の下ブロック50に接着剤などにより固着する。
【0061】
そして最後に、電線47、47(一方のみ図示)と電線束29とを共にテープ58で巻回することによって一連の組み立てが完了する。
尚、上述の組み立て手順は一例であり、これに限られるものではない。
【0062】
次に、図2を参照しながら電気接続箱21に対する冷却作用について説明する。
【0063】
熱電冷却素子37が通電状態になると、吸熱側中間電極42、42が吸熱源となり、吸熱側のセラミック板46及び吸熱ブロック38を介して吸熱ブロック38により挟み込まれた電線束29に対する吸熱を行う。この時、吸熱ブロック38は、取り付け部33に固定されていることから、その取り付け部33に伝達された熱も一緒に吸熱することになる。
【0064】
そして、熱電冷却素子37の発熱源となる正電極40及び負電極41の両電極並びに放熱側中間電極43と、放熱側のセラミック板46とを介して上述の吸熱した熱をヒートシンク39によって放熱する。
【0065】
電線束29と取り付け部33及び外壁25等とが冷却手段34によって冷却され、電気接続箱21の内部温度が上昇することはない。
【0066】
以上図1ないし図3を用いて説明したように、電気接続箱21内部の発熱源となる複数のリレー27及びヒューズ28等から導出される電線29aの電線束29に熱電冷却素子37を含む冷却手段34を設けて電線束29に対する吸熱をさせることにより電気接続箱21を冷却する冷却構造及び冷却方法を採用しているので、電気接続箱21の内部温度上昇に伴う電気抵抗の増加がなくなり、電線29aの溶断、ショート及び部品類の劣化等を引き起こすことはない。
【0067】
また、電線束29を介して吸熱することから、電気接続箱21の防水性や防塵性を必要とする部分の形状を変更しなくてもすむので、当然の如く、従来同様の防水性及び防塵性を維持することができる。
【0068】
さらにまた、上述した組み立ての説明からも分かるように、冷却手段34を設けたとしても電気接続箱21の組み立て性が十分に確保されている。
【0069】
従って、防水性や防塵性を損なうことなく電気接続箱21内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく電気接続箱21を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる冷却構造及び冷却方法を提供することができる。
【0070】
次に、図4を参照しながら冷却手段の放熱側を車両のボディに密着させた場合についての例を説明する。
尚、上述した構成と同一の部材に対しては同一の符号を付してあり、また、若干異なるが基本的に類似する部材に対してはダッシュの符号が付してある。
【0071】
図4において、引用符号21′は電気接続箱を示しており、その電気接続箱21′は箱本体部22′と箱本体部22′に対して上下方向から各々被着する上カバー23及び下カバー24′とを備えて構成されている。
尚、下カバー24′の一側壁には開口61が形成されている。
【0072】
箱本体部22′は、合成樹脂製で上下が開放された矩形枠体状の外壁25′を有し、その外壁25′によって囲まれた内部には、配線板26が一体に設けられている。
【0073】
その配線板26の一方の面側には、複数のリレー27、ヒューズ28等がキャビティ26a、26b等を介して配設されており、また、前記一方に対する他方の面側には、それらから導出される複数の電線29aによって電線束29が形成されている。
【0074】
そして、その電線束29は、下カバー24′の開口61を介して外側へ引き出されている。
【0075】
外壁25′には、防水防塵部31と、車両のボディ59に対する4つ(一方側のみ図示)の取り付け脚部32とが形成されており、さらに、一側壁25a′に対し下カバー24′の開口61近傍となる部分には、取り付け部33が形成されている。その取り付け部33には、電線束29を介して電気接続箱21′の冷却を行う冷却手段60が設けられている。
【0076】
冷却手段60は、熱電冷却素子37と、熱電冷却素子37の吸熱側に設けられる金属製の吸熱ブロック38とを備えて構成されている。
【0077】
上記構成において、先ず、箱本体部22′の配線板26に複数のリレー27及びヒューズ28等を搭載するとともに、その箱本体部22′に上カバー23及び下カバー24′を被着する。この時、開口61を介して引き出された電線束29の各電線29aを前述同様、横一列に並んだ状態にする。
尚、図4には示されていないが、前述の可撓係止片54及び57と、同じく前述の係止突起53及び56とが係合し、パッキン35及び55が圧縮されることにより、電気接続箱21′に対する防水、防塵性が確保されている。
【0078】
次に、横一列に並んだ各電線29aを挟み込むように上ブロック49と下ブロック50とを重ね合わせて吸熱ブロック38を形成し、その上ブロック49を取り付け部33の下面に沿わせる。そして、ボルト36、36(一方のみ図示)を前記図示しない貫通孔に挿し通しながら締め付けてゆき、吸熱ブロック38を取り付け部33に固定する。
【0079】
続いて、吸熱ブロック38と吸熱ブロック38に挟み込まれた電線束29との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填(図示しない)し、予め組み立てておいた熱電冷却素子37を吸熱ブロック38の下ブロック50に接着剤などにより固着する。また、電線47、47と電線束29とを共にテープ58で巻回する。
以上により、一連の組み立てが完了する。
【0080】
そして最後に、4つ(一方側のみ図示)の取り付け脚部32をボディ59に締め付け固定するとともに、放熱側のセラミック板46をボディ59に当接させて、車両に対する電気接続箱21′の取り付けが完了する。
【0081】
以上のような電気接続箱21′に対する冷却構造を採用しても上述同様の作用効果が得られる。
尚、セラミック板46とボディ59との間に、熱伝導性を有する前述のグリス等を介在させることが好ましい。
【0082】
続いて、図5を参照しながら、本発明による箱体の冷却構造の他の一実施の形態を説明する。この他の一実施の形態では、上述のように電線束を冷却するのではなく、発熱源そのものを直接効率よく冷却するようになっている。
【0083】
図5は電気接続箱(箱体)における箱本体部71の横断面図を示しており、ここではその箱本体部71の内部に、上述のような配線板等が配設されているものとする(説明を簡素化するために省略している)。
【0084】
箱本体部71の対向する側壁71a、71bには、箱本体部71の内外に突出する枠状の取り付け部71c、及び箱本体部71の内側に凹む取り付け部71dが形成されており、冷却手段としての熱電冷却素子37、37がそれぞれはめ込み又はネジ止め等の適宜取り付け手段によって水密に固定されている。
そして、熱電冷却素子37、37の各吸熱側には、発熱源としての複数(図中においては三つ)の端子72と、同じく発熱源としてのバスバー73がそれぞれ貼り付け(上述の如く、セラミック板46を有するため、容易に貼り付けが可能である)等の適宜手段により固定されている。
【0085】
上記端子72及びバスバー73は既知構造のものを用いている。簡単に説明すると、先ず端子72は圧着端子であって、電線74を接続するための電線接続部72aと、電線接続部72aに連成される電気接触部72bとから構成されており、電線接続部72aには、放熱板部72cが形成されている。そして、放熱板部72cを介して熱電冷却素子37の吸熱側へ固定するようになっている。一方、バスバー73は、凹状の取り付け部73aを形成して熱電冷却素子37の吸熱側へ固定するようになっており、他の部分は側壁71aから適当な間隔をあけて所望の位置へ延在している。尚、引用符号73bはタブを示している。
【0086】
上記構成において、端子72及びバスバー73のどれか一つ又は一部が抵抗等の影響によって発熱しても、その熱が熱電冷却素子37の作用によって、箱本体部71の外部へ放出されてしまうことになる。これにより、近傍の他の端子72やバスバー73全体に熱が伝達してしまうことはなく、当然に電気接続箱(不図示)の温度上昇も抑えられる。また、上述のように熱電冷却素子37、37を水密に固定すれば、防水性や防塵性を損なうこともない。
【0087】
尚、熱電冷却素子37の配置や端子72等の組み合わせは上述の他の形態に限るものではない。また、端子の形態にもとらわれないものとする。
一方、図6に示されるようなコネクタを単体で、又は上述の他の形態の発熱源と共に冷却しても良い。
【0088】
即ち、図6は複数の図示しないリレーが接続されるリレーブロックの縦断面図を示しており、前記リレー毎の接続部材を発熱源としてのコネクタ74と定義すると、コネクタ74は、内部に端子収容室75a、75aを有する矩形箱状のキャビティ75と、電線76、76を圧着接続した端子77、77とを備え、端子収容室75a、75aに端子77、77を挿着して固定した後に、既知構成の端子押さえ78が挿し込まれる構成になっている。そして、コネクタ74は、上述同様の貼り付け等の適宜手段で熱電冷却素子37の吸熱側に固定されている。
尚、熱電冷却素子37の放熱側は、図5同様外部に面しているものとする。また、電線間の接続に用いられるコネクタや、ヒューズ接続部材を対象にしても良い。
【0089】
従って、端子77、77と図示しないリレーとの接続によって生じた熱がキャビティ75に伝達しても、熱電冷却素子37により冷却されることになることから、電気接続箱(不図示)の温度上昇を抑えることができる。また、図5同様に熱電冷却素子37、37を水密に固定すれば、防水性や防塵性を損なうこともない。
【0090】
以上図5及び図6で説明した冷却構造及び方法は、当然に上述の電気接続箱21等に応用することができる。また、図5及び図6で説明した端子72及び77に接続された電線74及び76を熱電冷却素子37に沿わせて電線単体を冷却することも可能である。
【0091】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
即ち、電気接続箱から引き出される電線束の引き出し位置は、上述の位置に限定されるものではなく、電気接続箱の仕様に応じてその引き出し位置が決定するので、適宜取り付け部(引用符号33で示される取り付け部を参照)を変更したりすることが可能である。
【0092】
また、引用符号33で示される取り付け部、同じく25で示される外壁等を金属製にすると更に効果を高めることができる。
【0093】
さらにまた、引用符号52で示されるフィンを、例えば車両におけるラジエターの近傍や十分に外気が当たる部分に配設し、効率よく放熱させることも効果的である。
【0094】
また、引用符号38で示される吸熱ブロックを用いずに、吸熱側のセラミック板46を電線束29に直付けすることも可能である。
【0095】
尚、箱体は電気接続箱21、21′に限るものではない。例えば車両において他を挙げるのならば、インストルメントパネルに装備されるメータユニットにも適用することができる。
【0096】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載された本発明によれば、箱体の冷却構造は、箱体内部の発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて電線束に対する吸熱をさせることにより箱体を冷却する構造を採用している。
このような冷却構造を採用すると、冷却手段が電線束に生じる熱を吸熱して箱体内の温度上昇を防ぐことになるため、温度上昇に伴う電気抵抗の増加がなくなり、電線の溶断、ショート及び部品類の劣化等を引き起こすことがなく、電気的特性も向上する。
また、電線束を介して吸熱することから、箱体の防水性や防塵性を必要とする部分の形状を変更しなくてもすむので、当然の如く、従来同様の防水性及び防塵性を維持できる。
さらにまた、冷却手段を電線束に対して予め組み付けやすくしておけば、箱体自体が複雑な構造となることはまずないので、箱体の組み立て性も十分に確保される。
従って、防水性や防塵性を損なうことなく箱体内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく箱体を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる冷却構造を提供することができるという効果を奏する。
【0097】
請求項2に記載された本発明によれば、冷却手段は熱電冷却素子の吸熱側で電線束に外嵌される吸熱部を有するようになっている。
従って、例えば箱体自体の組み立て後に吸熱部を電線束に外嵌して冷却手段を設けることもできるので、箱体の組み立て性を従来と同様に確保することができるという効果を奏する。
【0098】
請求項3に記載された本発明によれば、外嵌した吸熱部と電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填するようになっている。
従って、電線束から吸熱部への熱伝導性が向上し、電線束に対する吸熱をより確実なものとすることができるという効果を奏する。
【0099】
請求項4に記載された本発明によれば、吸熱部を箱体の外壁に形成した取り付け部に固定するようになっている。
従って、吸熱部をこのように固定することにより、冷却手段が発熱源や箱体周囲の雰囲気温度によって上昇した箱体外壁部分の吸熱も行うことになって、より箱体内の温度上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【0101】
請求項に記載された本発明によれば、箱体は自動車等の車両に搭載される電気接続箱であり、例えば高温雰囲気中に曝されるエンジンルーム内で使用したとしても、十分に温度上昇を抑えることができる。
従って、よりよい電気接続箱を提供することができるという効果を奏する。
【0102】
請求項に記載された本発明によれば、冷却手段における熱電冷却素子の放熱側に放熱用のフィンを設けるようになっている。
従って、放熱側の表面積が広がり、その放熱側から放熱する際の効率を高めることができるという効果を奏する。
【0103】
請求項に記載された本発明によれば、車両のボディに冷却手段における熱電冷却素子の放熱側を密着させるようになっている。
従って、放熱側の表面積が大幅に広がり、その放熱側から放熱する際の効率をさらに高めることができるという効果を奏する。
【0104】
請求項に記載された本発明によれば、箱体の冷却方法は、箱体内部の発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて電線束に生じた熱を吸熱させることにより箱体を冷却する方法を採用している。
このような冷却方法を採用することにより、上述同様の作用効果が得られることになる。
即ち、冷却手段が電線束に生じる熱を吸熱して箱体内の温度上昇を防ぐことになるため、温度上昇に伴う電気抵抗の増加がなくなり、電線の溶断、ショート等を引き起こすことがなく、電気的特性も向上する。
また、電線束を介して吸熱することから、箱体の防水性や防塵性を必要とする部分の形状を変更しなくてもすむので、当然の如く、従来同様の防水性及び防塵性を維持できる。
さらにまた、冷却手段を電線束に対して予め組み付けやすくしておけば、箱体自体が複雑な構造となることはまずないので、箱体の組み立て性も十分に確保される
従って、防水性や防塵性を損なうことなく箱体内の温度上昇を防ぐとともに、組み立て性に影響を来すことなく箱体を組み立てることができ、さらには、部品類の劣化防止や電気的特性の向上を図ることのできる冷却方法を提供することができるという効果を奏する。
【0105】
請求項に記載された本発明によれば、冷却手段は熱電冷却素子の吸熱側で電線束に外嵌される吸熱部を有し、その吸熱部を箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することによって冷却手段が更に外壁の吸熱も行う方法を採用している。 従って、上述同様に、冷却手段が発熱源や箱体周囲の雰囲気温度によって上昇した箱体外壁部分の吸熱も行うことになり、より箱体内の温度上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【0106】
請求項10に記載された本発明によれば、電線束における各電線を横一列に平らに並べ吸熱部を外嵌するとともに吸熱部と電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填する方法を採用している。
従って、上述同様に、電線束から吸熱部への熱伝導性が向上し、電線束に対する吸熱をより確実なものとすることができるという効果を奏する。
また、各電線を横一列に平らに並べることで斑なく吸熱することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による箱体の冷却構造の一実施の形態を示す電気接続箱の分解斜視図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図1の冷却手段を説明するための模式図である。
【図4】図1の冷却手段の放熱側を車両のボディに密着させた状態を示す断面図である。
【図5】本発明による箱体の冷却構造の他の一実施の形態を示す電気接続箱における箱本体部の横断面図である。
【図6】リレーが接続されるリレーブロックに冷却手段を設けた例を示す縦断面図である。
【図7】従来例のリレーボックスの断面図である。
【符号の説明】
21 電気接続箱(箱体)
22 箱本体部
23 上カバー
24 下カバー
25 外壁
27 リレー(発熱源)
28 ヒューズ(発熱源)
29 電線束
29a 電線
30 開口
31 防水防塵部
32 取り付け脚部
33 取り付け部
34 冷却手段
35、55 パッキン
36 ボルト
37 熱電冷却素子
38 吸熱ブロック(吸熱部)
39 ヒートシンク
40 正電極
41 負電極
42 吸熱側中間電極
43 放熱側中間電極
44 n形半導体
45 p形半導体
46 セラミック板
47 電線
48 電源
49 上ブロック
50 下ブロック
51 基部
52 フィン
53、56 係止突起
54、57 可撓係止片
71 箱本体部
72 端子(発熱源)
73 バスバー(発熱源)
74 コネクタ(発熱源)

Claims (10)

  1. 内部に発熱源を有する箱体の冷却構造であって、
    前記発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けることを特徴とする箱体の冷却構造。
  2. 請求項1に記載の箱体の冷却構造において、
    前記冷却手段は前記熱電冷却素子の吸熱側で前記電線束に外嵌される吸熱部を有することを特徴とする箱体の冷却構造。
  3. 請求項2に記載の箱体の冷却構造において、
    前記吸熱部と前記電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填することを特徴とする箱体の冷却構造。
  4. 請求項2又は請求項3に記載の箱体の冷却構造において、
    前記吸熱部を前記箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することを特徴とする箱体の冷却構造。
  5. 請求項1ないし請求項4いずれか記載の箱体の冷却構造において、
    前記箱体は自動車等の車両に搭載される電気接続箱であることを特徴とする箱体の冷却構造。
  6. 請求項1ないし請求項5いずれか記載の箱体の冷却構造において、
    前記冷却手段における前記熱電冷却素子の放熱側に放熱用のフィンを設けることを特徴とする箱体の冷却構造。
  7. 請求項5に記載の箱体の冷却構造において、
    前記車両のボディに前記冷却手段における前記熱電冷却素子の放熱側を密着させることを特徴とする箱体の冷却構造。
  8. 内部に発熱源を有する箱体の冷却方法であって、
    前記発熱源から導出される電線の電線束に熱電冷却素子を含む冷却手段を設けて前記電線束に生じた熱を吸熱させることにより前記箱体を冷却することを特徴とする箱体の冷却方法
  9. 請求項8に記載の箱体の冷却方法において、
    前記冷却手段は前記熱電冷却素子の吸熱側で前記電線束に外嵌される吸熱部を有し、該吸熱部を前記箱体の外壁に形成した取り付け部に固定することによって前記冷却手段が更に前記外壁の吸熱も行うことを特徴とする箱体の冷却方法。
  10. 請求項9に記載の箱体の冷却方法において、
    前記電線束における前記各電線を横一列に平らに並べ前記吸熱部を外嵌するとともに前記吸熱部と前記電線束との間隙に熱伝導性を有するグリス等を充填することを特徴とする箱体の冷却方法。
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