JPH0847113A - 車両用インバータの冷却構造 - Google Patents

車両用インバータの冷却構造

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JPH0847113A
JPH0847113A JP6178024A JP17802494A JPH0847113A JP H0847113 A JPH0847113 A JP H0847113A JP 6178024 A JP6178024 A JP 6178024A JP 17802494 A JP17802494 A JP 17802494A JP H0847113 A JPH0847113 A JP H0847113A
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Tooru Kakebayashi
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で、電力が不要であり、騒音が生
じない車両用インバータの冷却構造を提供する。 【構成】 内部にヒートパイプ4の蒸発部4dを設けた
集熱プレート3をインバータ1に取り付け、ヒートパイ
プ4の凝縮部4eをボンネット2bに連結してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用インバータの冷
却構造に関し、特に、電気自動車の変速装置などの冷却
に有効なものである。
【0002】
【従来の技術】電気自動車などの変速装置には、モータ
への電流の周波数を変えるインバータが用いられてい
る。このインバータは、電流の周波数変更が頻繁に行わ
れるので、発熱量が多く、高温になりやすい。インバー
タは、高温になると、周波数変更に係る性能が低下して
しまうので、各種の冷却手段により、冷却されている。
【0003】この冷却手段としては、空冷タイプのもの
と、水冷タイプのものとがある。空冷タイプのものは、
図6に示すように、放熱フィン11aを設けた放熱プレ
ート11をインバータ1に取り付け、ファン12を回転
して放熱フィン11aに風を送ることにより、インバー
タ1の熱を放熱フィン11aから放熱するものである。
一方、水冷タイプのものは、図7に示すように、冷却パ
イプ21aを内装した冷却プレート21をインバータ1
に取り付け、ラジエータ22で冷却された冷却液をポン
プ23で冷却パイプ21a内を循環させることにより、
インバータ1内の熱を冷却プレート21を介して冷却液
で冷却するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようなインバータの冷却手段には、次のような問題が
生じていた。 (1)空冷タイプのものでは、放熱プレート11に放熱
フィン11aを設けるため、大型化し、インバータ1の
設置場所が限定されてしまい、レイアウトに規制が生じ
るだけでなく、重量が大きくなってしまい、車両速度の
向上を阻害してしまう要因の一つとなっている。 (2)水冷タイプのものでは、ラジエータ22やポンプ
23を用いるため、構成部材が多く、空冷タイプのもの
と同様にレイアウトに規制が生じるだでなく、重量も大
きくなってしまう。 (3)空冷タイプや水冷タイプの両者においては、ファ
ン12やポンプ23を作動させるのに電力を使用するた
め、モータ出力の低下につながってしまう。 (4)上述の両者においては、ファン12、ポンプ23
などの駆動時に騒音が発生するため、防音対策が必要で
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による車両用インバータの冷却
構造は、車両に搭載されたインバータを冷却する車両用
インバータの冷却構造であって、前記インバータとヒー
トパイプの蒸発部とを連結し、前記車両の車体と前記ヒ
ートパイプの凝縮部とを連結してなることを特徴とす
る。
【0006】第二番目の発明による車両用インバータの
冷却構造は、車両に搭載されたインバータを冷却する車
両用インバータの冷却構造であって、前記インバータと
ヒートパイプの蒸発部とを連結し、前記車両の車体の一
部に前記ヒートパイプの凝縮部を巡らすように設けてな
ることを特徴とする。
【0007】第三番目の発明による車両用インバータの
冷却構造は、車両に搭載されたインバータを冷却する車
両用インバータの冷却構造であって、前記インバータと
ヒートパイプの蒸発部とを連結し、前記車両のフレーム
の一部を前記ヒートパイプの凝縮部で構成してなること
を特徴とする。
【0008】
【作用】前述したように構成された第一番目の発明の車
両用インバータの冷却構造によれば、インバータで発生
した熱は、ヒートパイプの蒸発部から吸収され、作動流
体を介してヒートパイプの凝縮部から放射され、車体に
伝えられる。そして、車両の走行に伴う走行風が車体に
接触することにより、車体の熱は冷却される。
【0009】第二番目の発明の車両用インバータの冷却
構造によれば、インバータで発生した熱は、ヒートパイ
プの蒸発部から吸収され、作動流体を介してヒートパイ
プの凝縮部から車体の一部にまんべんなく伝えられる。
そして、車両の走行に伴う走行風が車体の一部に接触す
ることにより、車体の一部に伝えられた熱は、一括して
冷却される。
【0010】第三番目の発明の車両用インバータの冷却
構造によれば、インバータで発生した熱は、ヒートパイ
プの蒸発部から吸収され、作動流体を介してヒートパイ
プの凝縮部からフレームに伝えられる。そして、車両の
走行に伴う走行風がフレームに接触することにより、フ
レームに伝えられた熱は冷却される。ここで、フレーム
の一部がヒートパイプの凝縮部で構成されているので、
ヒートパイプの設置スペースが小さくなると共に、車両
重量の増加も低減される。
【0011】
【実施例】第一番目の発明による車両用インバータの冷
却構造の一実施例を図1,2を用いて説明する。なお、
図1は、その概略構成図、図2は、図1の矢線II部の抽
出拡大図である。
【0012】図1に示すように、車両2の動力室2a内
には、タイヤ2cを駆動する図示しないモータへの電流
の周波数を変えるインバータ1が設けられている。図2
に示すように、インバータ1には、インバータ1から発
生した熱を集熱する集熱プレート3が取り付けられてい
る。集熱プレート3の内部には、ヒートパイプ4の蒸発
部4dが配設され、このヒートパイプ4の凝縮部4e
は、車体であるボンネット2bに連結されている。
【0013】ここで、ヒートパイプの構造を図3を用い
て説明する。なお、図3は、ヒートパイプの概略構成を
表す断面図である。
【0014】図3に示すように、ヒートパイプ4の密閉
されたパイプ容器4aの内壁には、金網などの多孔性を
有するウィック4bが設けられている。パイプ容器4a
の内部は、減圧されると共に、水、アルコール、アンモ
ニアなどの作動流体4cが封入されている。即ち、パイ
プ容器4aの内部は、作動流体4cの液状物及び気化物
のみとなっているのである。なお、図2中、4dは蒸発
部、4eは凝縮部、4fは断熱部である。
【0015】このようなヒートパイプは、次のように作
用する。ヒートパイプ4の蒸発部4dに熱が加わると、
蒸発部4d側の作動流体4cが気化し、凝縮部4e側よ
りも高蒸気圧となる。これに伴い、気化した作動流体4
cは、凝縮部4e側へ移動し、凝縮部4eで潜熱を放出
し、液化する。液化した作動流体4cは、ウィック4b
の毛細管力により蒸発部4d側へ還流される。即ち、ヒ
ートパイプ4は、作動流体4cの相変化に伴う潜熱授受
により、熱を蒸発部から凝縮部へ移動させるのである。
【0016】よって、前述したような車両用インバータ
の冷却構造は、次にように作用するのである。車両2の
走行に伴い、インバータ1が発熱すると、インバータ1
からの熱は、集熱プレート3を介してヒートパイプ4の
蒸発部4dへ伝達し、前述したヒートパイプ4の機構に
より、ヒートパイプ4の凝縮部4eからボンネット2b
へ伝達される。ボンネット2bへ伝達された熱は、車両
2の走行に伴う走行風により冷却される。これにより、
インバータ1は冷却されるのである。
【0017】従って、非常に簡単な構成でインバータ1
を冷却することができるので、インバータ1のレイアウ
トの自由度が増え、設計が容易になるだけでなく、車両
重量も軽くなり、車両速度が向上するのである。また、
冷却に際して電力を全く使用しないので、モータ出力を
低下させることがないのである。さらに、機械的作動を
要する部材を全く使用しないので、騒音を発生すること
がないのである。
【0018】次に第二番目の発明による車両用インバー
タの冷却構造の一実施例を図4を用いて説明する。な
お、図4は、その概略構成図である。但し、前述した実
施例と同様な部材については、前述した実施例と同様な
符号を用いて、その説明を省略する。
【0019】図4に示すように、ヒートパイプ4の凝縮
部4eは、車体の一部であるボンネット2bに蛇行して
巡るように設けられている。これにより、ヒートパイプ
4によるボンネット2bへの放熱面積が拡大するのであ
る。従って、前述した実施例と同様な効果が得られるだ
けでなく、冷却効果がさらに向上するのである。
【0020】なお、前述したこれらの実施例では、ヒー
トパイプ4の凝縮部4eをボンネット2bに連結した
り、巡らすように設けたりしたが、ボンネット2bに限
らず、フェンダやアンダボディなど、走行風を受ける車
体部分にヒートパイプの凝縮部を連結したり、巡らすよ
うに設ければよい。
【0021】また、第三番目の発明による車両用インバ
ータの冷却構造の一実施例を図5を用いて説明する。な
お、図5は、その概略構成図である。但し、前述した実
施例と同様の部材については、前述した実施例と同様な
符号を用いて、その説明を省略する。
【0022】図5に示すように、車両2のフレーム2d
の一部である前方の横材は、ヒートパイプ4で構成され
ている。ヒートパイプ4の蒸発部には、図示しないが、
インバータが連結されている。つまり、ヒートパイプ4
は、フレーム2dの横材も兼ねているのである。従っ
て、前述した実施例と同様な効果が得られるだけでな
く、ヒートパイプ4の設置に伴うスペースの確保がさら
に容易になると共に、車両重量の増加もさらに抑えられ
るのである。
【0023】なお、前述したこれらの実施例では、集熱
プレート3を介してインバータ1をヒートパイプ4の蒸
発部4dに連結したが、インバータを直接ヒートパイプ
の蒸発部に取り付けても良い。
【0024】
【発明の効果】前述したような、第一番目の発明による
車両用インバータの冷却構造では、次のような効果が得
られる。 (1)非常に簡単な構成で冷却できるので、インバータ
の車両搭載に係るレイアウトの自由度が増え、設計が容
易になるだけでなく、車両重量も軽くなり、車両速度が
向上する。 (2)冷却に際して電力を全く使用しないので、車両の
動力出力を低下させることがない。 (3)機械的作動を要する部材を全く使用しないので、
騒音を発生することがない。
【0025】第二番目の発明による車両用インバータの
冷却構造では、第一番目の発明で得られる効果が得られ
るだけでなく、冷却効率をさらに向上することができ
る。
【0026】第三番目の発明による車両用インバータの
冷却構造では、第二番目の発明で得られる効果が得られ
るだけでなく、ヒートパイプの設置に伴うスペースの確
保が容易になると共に、車両重量の増加をさらに抑える
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一番目の発明による車両用インバータの冷却
構造の一実施例の概略構成図である。
【図2】図1の矢線II部抽出拡大断面図である。
【図3】ヒートパイプの概略構造を表す断面図である。
【図4】第二番目の発明による車両用インバータの冷却
構造の一実施例の主要部の概略構成を表す断面図であ
る。
【図5】第三番目の発明による車両用インバータの冷却
構造の一実施例の概略構成図である。
【図6】従来の車両用インバータ冷却構造の一例の概略
構成図である。
【図7】その他の例の概略構成図である。
【符号の説明】
1 インバータ 2 車両 2b ボンネット 2d フレーム 3 集熱プレート 4 ヒートパイプ 4d 蒸発部 4e 凝縮部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年9月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】図3に示すように、ヒートパイプ4の密閉
されたパイプ容器4aの内壁には、金網などの多孔性を
有するウィック4bが設けられている。パイプ容器4a
の内部は、減圧されると共に、水、アルコール、アンモ
ニアなどの作動流体4cが封入されている。即ち、パイ
プ容器4aの内部は、作動流体4cの液状物及び気化物
のみとなっているのである。なお、図中、4dは蒸発
部、4eは凝縮部、4fは断熱部である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載されたインバータを冷却する
    車両用インバータの冷却構造であって、前記インバータ
    とヒートパイプの蒸発部とを連結し、前記車両の車体と
    前記ヒートパイプの凝縮部とを連結してなることを特徴
    とする車両用インバータの冷却構造。
  2. 【請求項2】 車両に搭載されたインバータを冷却する
    車両用インバータの冷却構造であって、前記インバータ
    とヒートパイプの蒸発部とを連結し、前記車両の車体の
    一部に前記ヒートパイプの凝縮部を巡らすように設けて
    なることを特徴とする車両用インバータの冷却構造。
  3. 【請求項3】 車両に搭載されたインバータを冷却する
    車両用インバータの冷却構造であって、前記インバータ
    とヒートパイプの蒸発部とを連結し、前記車両のフレー
    ムの一部を前記ヒートパイプの凝縮部で構成してなるこ
    とを特徴とする車両用インバータの冷却構造。
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