JP6906709B2 - 電力変換器 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る電力変換器の回路図である。
ただし、
Hi:基板30に形成された金属パターンとコア7との間に必要な絶縁距離
Hs:スペーサ40の高さ
Hc:くぼみ26の底面26a側のコア7の厚み
Hd:くぼみ26の深さ
Ha:コア7の高さ
Hu:くぼみ26の底面26aと反対側のコア7の厚み
Hb:基板30の厚さ
である。
なお、放熱板20に形成されたくぼみ26にポッティング処理をしてもよい。また、コア7の底面7aとくぼみ26の底面26aの間に熱伝導率の高い放熱シート、放熱グリスなどを設置してもよい。
なお、基板30が固定された放熱板20を筐体10内に差し込む工程に先立って、筐体10内にポッティング材を流し込み、放熱板20が筐体10内に差し込まれた後、ポッティング材を硬化させてもよい。
図25は、この発明の実施の形態2に係る電力変換器を示す上面図、図26は、図25のA−A矢視断面図、図27は、図25のB−B矢視断面図である。
なお、実施の形態2による電力変換器101は、凸状の第1テーパ部13が筐体10に形成されている点を除いて、上記実施の形態1による電力変換器100と同様に構成されている。
図31は、この発明の実施の形態3に係る電力変換器を示す上面図、図32は、図31のA−A矢視断面図、図33は、図31のB−B矢視断面図、図34は、この発明の実施の形態3に係る電力変換器におけるスリットの構成を説明する要部斜視図である。
なお、実施の形態3による電力変換器102の他の構成は上記実施の形態1,2による電力変換器100,101と同様に構成されている。
なお、実施の形態3において、コア7と部品接触面24との間、およびMOSFET2と部品接触面12との間に放熱シート50、ポッティング樹脂を配置してもよい。
また、実施の形態3では、スリット14の対がX方向に離れて2対設けられているが、放熱板20が3枚の場合には、スリット14の対がX方向に離れて3対設けられることになる。
図35は、この発明の実施の形態4に係る電力変換器を示す上面図、図36は、図35のA−A矢視断面図、図37は、図35のB−B矢視断面図、図38は、この発明の実施の形態4に係る電力変換器におけるスリットの構成を説明する要部斜視図である。
なお、実施の形態4による電力変換器103の他の構成は、上記実施の形態1−3による電力変換器100−102と同様に構成されている。
上記実施の形態1−3では、放熱板20がX方向にスライド移動可能となっており、実施の形態4では、放熱板20がY方向にスライド移動可能となっている。このように、本発明は、冷却器9および発熱部品の位置によって、放熱板20のスライド移動方向を任意に設定できるので、発熱部品の配置の自由度が高くなる。
図39は、この発明の実施の形態5に係る電力変換器を示す上面図、図40は、図39のA−A矢視断面図、図41は、図39のB−B矢視断面図である。
なお、実施の形態5による電力変換器104では、他の構成は上記実施の形態4による電力変換器103と同様に構成されている。
実施の形態5によれば、第2テーパ部34が放熱板20ではなく、加工しやすい基板30に形成されているので、低コストで第2テーパ部34を形成できる。
図42は、この発明の実施の形態6に係る電力変換器における放熱板の固定方法を説明する要部斜視図、図43は、この発明の実施の形態6に係る電力変換器における放熱板の固定状態を示す要部側面図である。
なお、他の構成は、上記実施の形態1と同様に形成されている。
また、上記実施の形態6では、上記実施の形態1による電力変換器100における放熱板20の固定方法について説明しているが、他の実施の形態による電力変換器101−104における放熱板20の固定に適用してもよい。
図44は、この発明の実施の形態7に係る電力変換器における放熱板の固定方法を説明する要部斜視図、図45は、この発明の実施の形態7に係る電力変換器を示す断面図である。
さらに、放熱板20が弾性部材70を介して固定部材16に熱的に接続される。そのため、発熱部品から放熱板20、弾性部材70、固定部材16を介して筐体10に至る熱経路が形成される。これにより、発熱部品から冷却器9までの熱経路が増えて、発熱部品をより効率的に冷却することができる。
図46は、この発明の実施の形態8に係る電力変換器を示す断面図である。実施の形態8は、実施の形態1と比較すると、筐体10内に差し込まれる放熱板20Aの枚数が1枚である点に特徴を有している。つまり、実施の形態8において、X方向に配列する放熱板20Aの数は1つである。
図47は、この発明の実施の形態9に係る電力変換器を示す斜視図である。図47におけるZ方向は、X方向及びY方向の双方に垂直な方向、例えば鉛直下方向を表している。実施の形態9は、実施の形態1と比較すると、複数の放熱板20B、20Cのそれぞれが変位する方向が互いに異なっている点に特徴を有している。その他の構成については、実施の形態1と同様である。
図48は、この発明の実施の形態10に係る電力変換器を示す断面図である。実施の形態1〜9では、放熱部として、筐体10とは別部材で作製された冷却器9が用いられている。これに対し、実施の形態10では、筐体10自体が放熱部を有している。実施の形態10は、実施の形態1〜9のいずれとも組み合わせて実施することが可能である。
図50は、この発明の実施の形態11に係る電力変換器を示す斜視図である。実施の形態11は、実施の形態1と比較すると、複数の放熱板20D、20Eが複数列に並列している点に特徴を有している。その他の構成については、実施の形態1と同様である。図50に示す構成では、各列においてX方向に配列する放熱板の数は1つであるが、各列においてX方向に配列する放熱板の数は2つ以上であってもよい。実施の形態11は、実施の形態1〜10のいずれとも組み合わせて実施することが可能である。
Claims (15)
- 筐体と、
相対する第1主面および第2主面を有する第1放熱板と、
上記第1主面に固定され、第1発熱部品が実装された第1基板と、を有し、
上記筐体の内壁面には、第1テーパ部が形成されており、
上記第1放熱板は、上記第1テーパ部に熱交換可能に接続されかつ上記第1テーパ部に対してスライドする第2テーパ部を有しており、
上記第1放熱板は、上記第2テーパ部が上記第1テーパ部に対してスライドすることにより上記筐体に対して第1方向に変位するように構成されており、
上記第1発熱部品は、上記第1放熱板の上記第1方向への変位により上記筐体に熱交換可能に接続されている、電力変換器。 - 上記筐体の熱を外部に放出する放熱部をさらに有する、請求項1に記載の電力変換器。
- 上記放熱部として、上記筐体の外壁面に取り付けられた冷却器を有する、請求項2に記載の電力変換器。
- 上記放熱部として、上記筐体の内部に設けられた冷却機構を有する、請求項2に記載の電力変換器。
- 上記第1発熱部品と当該第1発熱部品が相対する上記筐体の内壁面との間には、熱伝導部材が設けられている、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の電力変換器。
- 上記第1方向は、上記第1主面の法線方向と平行な方向である、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の電力変換器。
- 上記第1方向は、上記第1主面と平行な方向である、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の電力変換器。
- 上記筐体は、上記第1発熱部品が相対する上記筐体の内壁面から突出した金属ブロックを有しており、
上記第1発熱部品は、上記金属ブロックに熱交換可能に接続されている、請求項7に記載の電力変換器。 - 上記第1発熱部品と上記金属ブロックとの間には、熱伝導部材が設けられている、請求項8に記載の電力変換器。
- 上記第1放熱板には、上記第1テーパ部が形成された上記筐体の内壁面に垂直な方向に貫通する、上記第1方向に長い長穴形状の固定用穴が形成されており、
上記第1放熱板は、上記固定用穴に通された固定用ねじによって上記筐体に固定されている、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の電力変換器。 - 上記第1放熱板における上記第2テーパ部とは反対側の端部に配置された弾性部材と、
上記筐体に取り付けられ、上記第1放熱板の上記端部との間に上記弾性部材を圧縮状態に保持する固定部材と、をさらに有する、請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の電力変換器。 - 相対する第3主面および第4主面を有する第2放熱板と、
上記第3主面に固定され、第2発熱部品が実装された第2基板と、をさらに有し、
上記筐体の内壁面には、第3テーパ部が形成されており、
上記第2放熱板は、上記第3テーパ部に熱交換可能に接続されかつ上記第3テーパ部に対してスライドする第4テーパ部を有しており、
上記第2放熱板は、上記第4テーパ部が上記第3テーパ部に対してスライドすることにより上記筐体に対して第2方向に変位するように構成されており、
上記第2発熱部品は、上記第2放熱板の上記第2方向への変位により上記筐体に熱交換可能に接続されている、請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の電力変換器。 - 上記第1方向と上記第2方向とのなす角度は90°である、請求項12に記載の電力変換器。
- 上記第1方向と上記第2方向とのなす角度は180°である、請求項12に記載の電力変換器。
- 相対する第5主面および第6主面を有する第3放熱板と、
上記第5主面に固定され、第3発熱部品が実装された第3基板と、をさらに有し、
上記第3放熱板は、上記第1方向において上記第1放熱板の後方に配置されており、
上記筐体の内壁面には、第5テーパ部が形成されており、
上記第3放熱板は、上記第5テーパ部に熱交換可能に接続されかつ上記第5テーパ部に対してスライドする第6テーパ部を有しており、
上記第3放熱板は、上記第6テーパ部が上記第5テーパ部に対してスライドすることにより上記筐体に対して上記第1方向に変位するように構成されており、
上記第3発熱部品は、上記第3放熱板の上記第1方向への変位により上記第1放熱板に熱交換可能に接続されている、請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の電力変換器。
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