WO2014123234A1 - 伝熱装置、給電装置及び非接触給電システム - Google Patents

Abstract

車両（１０）と停車ステーション（２０）との間で非接触給電を行う非接触給電システム（１）であって、熱容量が小さい車両（１０）から熱容量の大きい停車ステーション（２０）に非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置（３０）を有し、伝熱装置（３０）は、車両（１０）の移動自在な方向に傾倒自在な可撓性伝熱部材（３２）を有する。

Description

伝熱装置、給電装置及び非接触給電システム

本発明は、非接触給電システムに関する。
本願は、２０１３年２月８日に日本国に出願された特願２０１３－０２３７６１号と、２０１３年１１月１９日に日本国に出願された特願２０１３－２３８７１１号と、に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１には、道路等に設けられる１次コイルと、車両に設けられる２次コイルとの間の磁気結合または磁気共鳴を利用して、１次コイルから非接触で高周波電力を受け取る車両搭載受電装置が開示されている。このような磁気結合等を利用する非接触給電システムにおいては、高周波電力をやり取りするコイル等が発熱するため、その冷却が行われる。

　特許文献１の車両搭載受電装置は、受電コイルと、受電コイルを収納するコイル室と、回転方向を正回転と逆回転との間で切り替えることができる双方向ファンとを含んでいる。上記車両搭載受電装置によれば、受電コイルの冷却が必要なときは、車室側から受電コイルを経由して外気側に流す放熱流れを形成し、蓄電装置の暖機が必要なときは、外気側から受電コイルを経由して車室側に流す暖機流れを形成することができる。

　また、特許文献２には、受電部及び電池を有する受電装置と給電部を有する給電装置とを用いて非接触で電力の授受を行う充電ユニットが開示されている。この充電ユニットにおいては、受電装置内で発生した熱を給電装置に伝えるように、受電装置と給電装置とが接触する部分に熱伝導部が設けられていて、給電装置側に伝えた熱をヒートシンクを介して外部に放熱する。

特開２０１２－１５６０８３号公報 特開２０１２－１３０１７７号公報

　しかしながら、上記従来技術には、次のような事情がある。
　特許文献１の技術は、車両に搭載したファンで冷却する方式であるため、上記ファンを備える冷却装置により車両が大型化する。
　特許文献２の技術は、冷却対象となる受電装置側にファン等を搭載せずに、熱を接触により受電装置から給電装置に伝達する。しかしながら、受電装置と給電装置との相対位置が厳密に固定されていないと伝熱効率が極端に低下する。このため、車両のような移動体を冷却対象とする場合には、停車時に移動体を正確に位置決めするために時間を要する。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、受電装置と給電装置とが相対移動自在な関係にあるときに、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を適切に放熱することのできる伝熱装置、給電装置及び非接触給電システムの提供を目的とする。

　本発明の第１の態様は、少なくとも一方が移動自在な非接触給電用の受電装置と給電装置との間で熱を伝える伝熱装置であって、前記伝熱装置は、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方から他方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱し、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は前記方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する伝熱装置。

本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記受電装置及び前記給電装置は、前記非接触給電を行うコイルをそれぞれ有しており、前記伝熱装置は、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方の前記コイルの周囲に設けられた伝熱板と、前記受電装置及び前記給電装置のうち他方の前記コイルの周囲に立設し、前記伝熱板と接触する前記可撓性伝熱部材と、を有する。

　本発明の第３の態様は、前記第２の態様において、前記可撓性伝熱部材は、金属ブラシを含み、前記金属ブラシは、冷媒が流通する金属パイプに植設されている。

　本発明の第４の態様は、前記第２の態様において、前記可撓性伝熱部材は、バネ部材を含み、前記バネ部材は、冷媒が流通する金属パイプを前記伝熱板に付勢する。

　本発明の第５の態様は、前記第２の態様において、前記可撓性伝熱部材は、冷媒の注入により前記伝熱板に接触する膨縮部材を含む。

　本発明の第６の態様は、前記第５の態様において、前記膨縮部材は、棒状のチューブ体及びアーチ状のチューブ体の少なくともいずれか一方を含む。

　本発明の第７の態様は、前記第１から６のいずれかの態様において、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方は、車両であり、前記受電装置及び前記給電装置のうち他方は、前記車両が停車する停車ステーションである。

　本発明の第８の態様は、前記第５の態様において、前記膨縮部材は、非磁性且つ非導電性を有する。

　本発明の第９の態様は、前記第５の態様において、前記膨縮部材は、前記非接触給電のときに前記コイル同士が対向する対向面上に設けられている。

　本発明の第１０の態様は、前記第８の態様において、前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口が共通化された注入排出口を有しており、前記伝熱装置は、前記注入排出口に接続されて前記冷媒の注入と非注入とを切り替える冷媒注入装置を有する。

　本発明の第１１の態様は、前記第８の態様において、前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口とを有しており、前記伝熱装置は、前記注入口に接続されて冷媒を注入しながら前記排出口から冷媒を排出させる冷媒注入装置を有する。

　本発明の第１２の態様は、前記第８の態様において、前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口とを有しており、前記伝熱装置は、前記注入口と前記排出口に接続されて前記排出口から排出された前記冷媒の少なくとも一部を前記注入口から注入し、前記冷媒を循環させる冷媒注入装置を有する。

　本発明の第１３の態様は、前記第８の態様において、前記膨縮部材は、互いに異なる位置に複数設けられており、前記伝熱装置は、複数の前記膨縮部材に対する前記冷媒の注入を別途独立して行う冷媒注入装置を有する。
　本発明の第１４の態様は、受電装置と非接触給電を行う給電装置において、少なくとも一方が移動自在な前記受電装置及び前記給電装置のうち一方から他方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置を有する給電装置であって、前記伝熱装置は、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は当該方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する。
　本発明の第１５の態様は、少なくとも一方が移動自在な受電装置と給電装置との間で非接触給電を行う非接触給電システムであって、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方から他方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置を有し、前記伝熱装置は、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は当該方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する。

　本発明によれば、受電装置と給電装置との相対位置が固定されずとも、可撓性伝熱部材がそれらの移動方向に傾倒するため、受電装置と給電装置との熱的接続状態が維持される。このため、位置ずれを許容して、高い冷却能力が得られる。
　したがって、受電装置と給電装置とが相対移動自在な関係にあるときに、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を適切に放熱する（発熱したコイルを適切に冷却する）ことのできる伝熱装置、給電装置及び非接触給電システムが得られる。

本発明の第１実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。 本発明の第１実施形態における可撓性伝熱部材を示す平面図である。 本発明の第２実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。 本発明の第３実施形態における可撓性伝熱部材を示す断面構成図である。 本発明の第４実施形態における可撓性伝熱部材を示す断面構成図である。 本発明の第１の変形例における可撓性伝熱部材を示す平面図である。 本発明の第２の変形例における可撓性伝熱部材を示す平面図である。 本発明の第３の変形例における非接触給電システムの全体構成図である。 本発明の第５実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。 本発明の第５実施形態における伝熱装置を示す構成図である。 本発明の第６実施形態における伝熱装置を示す構成図である。 本発明の第６実施形態における伝熱装置を示す構成図である。 本発明の第７実施形態における伝熱装置を示す構成図である。 本発明の第７実施形態における伝熱装置の動作を示す図である。 本発明の第７実施形態における伝熱装置の動作を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態における非接触給電システム１の全体構成図である。図２は、本発明の第１実施形態における可撓性伝熱部材３２を示す平面図である。
　非接触給電システム１は、少なくとも一方が移動自在な受電装置と給電装置との間で非接触給電を行うものであり、本実施形態では、図１に示すように、車両１０が受電装置であり、車両１０が停車する停車ステーション２０が給電装置である。車両１０は、路面２に設けられた停車ステーション２０に対して移動自在とされている。

　車両１０には、受電コイル（コイル）１１が設けられている。一方で、停車ステーション２０には、給電コイル（コイル）２１が設けられている。受電コイル１１は、給電コイル２１と対向可能に車両１０の底部に設けられている。この受電コイル１１は、給電コイル２１と略同一のコイル径を有し、給電コイル２１と電磁的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。

　本実施形態の非接触給電システム１における給電コイル２１から受電コイル１１への非接触給電は、磁界共鳴方式に基づいて行われる。すなわち、給電コイル２１と受電コイル１１とには各々に共振回路を構成する共振用コンデンサ（不図示）が接続されている。また、例えば共振用コンデンサの静電容量は、給電コイル２１と共振用コンデンサとからなる給電側共振回路の共振周波数と、受電コイル１１と共振用コンデンサとからなる受電側共振回路の共振周波数とが、同一周波数となるように設定されている。

　車両１０には、受電コイル１１の他に、受電回路１２と、蓄電池１３とが設けられている。
　受電回路１２は、給電コイル２１から受電した受電電力を直流電力に変換して蓄電池１３に供給する電力変換回路である。すなわち、この受電回路１２は、蓄電池１３の充電状態に応じた充電電流を蓄電池１３に供給することにより蓄電池１３を充電する。
　蓄電池１３は、車両１０の駆動動力源として十分な電力を蓄えることが可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等である。

　一方で、給電コイル２１は、受電コイル１１と対向可能に路面２に埋設されている。停車ステーション２０には、給電コイル２１の他に、給電回路２２と、外部電源２３とが設けられている。
　給電回路２２は、外部電源２３から供給される電力を磁界共鳴方式の非接触給電の共振周波数に応じた交流電力に変換して給電コイル２１に供給する電力変換回路である。
　外部電源２３は、例えば商用電源、太陽電池、風力発電等であって、その電力を給電回路２２に供給する。

　非接触給電システム１は、図１に示すように、車両１０と停車ステーション２０との間の非接触給電により発生した熱を、車両１０から停車ステーション２０に熱を伝える伝熱装置３０を有する。例えば、伝熱装置３０は、熱容量の小さい車両１０から熱容量の大きい停車ステーション２０に熱を伝える。または、伝電熱装置３０は、冷却能力の低い車両１０から冷却能力の高い停車ステーション２０に熱を伝えることもできる。特に、停車ステーション２０の方が、移動体である車両１０に比べ、後述するような冷媒の確保や冷媒へのアクセスが容易であるため、停車ステーション２０の冷却能力の方を高めやすくなる。なお、熱容量や冷却能力によっては、伝熱装置３０は、停車ステーション２０から車両１０に熱を伝えることもありうる。
　本実施形態の伝熱装置３０は、受電コイル１１の周囲に設けられた伝熱板３１と、給電コイル２１の周囲に立設し、伝熱板３１と接触する可撓性伝熱部材３２と、を有する。

　伝熱板３１は、車両１０に設けられている。この伝熱板３１は、車両１０の底部において路面２に対向する姿勢で設けられている。伝熱板３１は、受電コイル１１の背面側に配置され、非接触給電の際に受電コイル１１と給電コイル２１との間に形成される電磁界Ａを遮らない。伝熱板３１の中央に受電コイル１１が支持されており、伝熱板３１は、受電コイル１１から外方に張り出すように延在している。

　伝熱板３１は、受電コイル１１と熱的に接続されている。また、本実施形態では、伝熱板３１の上に、受電回路１２及び蓄電池１３が設けられており、伝熱板３１は、受電回路１２及び蓄電池１３とも熱的に接続されている。この伝熱板３１は、例えば導電性を有する金属板から形成されている。このため、伝熱板３１は、熱伝導のための熱的機能だけでなく、受電回路１２等の電気的接地をとる電気的機能も有している。

　可撓性伝熱部材３２は、停車ステーション２０に設けられている。可撓性伝熱部材３２は、停車ステーション２０から略鉛直上方に立設している。可撓性伝熱部材３２は、基端が停車ステーション２０に固定され、先端が自由端であり、車両１０の移動自在な方向（本実施形態では路面２に沿う平面方向）に傾倒自在な性質を有する。
可撓性伝熱部材３２は、停車ステーション２０から伝熱板３１までの長さよりも長く形成されており、その先端が所定幅で伝熱板３１に接触可能である。なお、可撓性伝熱部材３２は必ずしも伝熱板３１に接触している必要はなく、少なくとも伝熱板３１と熱的に結合していればよい。

　本実施形態の可撓性伝熱部材３２は、熱伝導性を有すると共に導電性を有する金属ブラシからなる。このため、可撓性伝熱部材３２は、熱伝導のための熱的機能だけでなく、地上で伝熱板３１の電気的接地をとる電気的機能も有している。
この可撓性伝熱部材３２は、冷媒として冷却水が流通する金属パイプ３３に植設されている。金属パイプ３３は、停車ステーション２０に設けられている。この金属パイプ３３は、図２に示すように、給電コイル２１の周囲に渦巻き状に配管されている。
本実施形態の金属パイプ３３は、同一平面上に配管され、給電コイル２１に対し外側に広がっている。

　金属パイプ３３は、冷却水循環装置３４と接続されている。冷却水循環装置３４は、給電コイル２１に対し近接する金属パイプ３３の内側の端部から外側の端部に向かって渦巻き状に冷却水を流通させる。可撓性伝熱部材３２は、金属パイプ３３に沿って渦巻き状に植設されている。この可撓性伝熱部材３２は、図１に示すように、電磁界Ａの周りに多重のシールド壁を形成する。また、この可撓性伝熱部材３２は、熱伝導のための熱的機能だけでなく、地上で伝熱板３１の電気的接地をとる電気的機能も有している。

　次に、このように構成された非接触給電システム１の給電動作について説明する。
　非接触給電システム１は、図１に示すように、車両１０と停車ステーション２０との間で非接触給電を行う。車両１０の停車位置は、ドライバーの運転操作に依存するため、ある程度のバラツキを持つ。なお、給電に関しては、受電コイル１１と給電コイル２１間の電力伝送に磁界共鳴方式を採用しており、車両１０及び停車ステーション２０の両方に設けられた共鳴コイルの位置ズレに強く、高効率且つ長距離の電力伝送を実現できる。

非接触給電を行うと、高周波電力をやり取りする受電コイル１１と給電コイル２１等が発熱する。給電コイル２１が設けられている停車ステーション２０は、地上に設けられており、熱容量はほぼ無限とみなすことができる。このため、給電コイル２１の温度は、ほとんど上昇しない。一方、受電コイル１１が設けられている車両１０は、停車ステーション２０に比べて熱容量が小さく、受電コイル１１の温度は比較的容易に上昇する。

非接触給電システム１は、熱容量が小さい車両１０から熱容量の大きい停車ステーション２０に非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置３０を有する。伝熱装置３０は、非接触給電時に車両１０で発生した熱を、停車ステーション２０に逃がして、車両１０の冷却を行う。伝熱装置３０は、車両１０が移動自在な方向に傾倒自在な可撓性伝熱部材３２を有する。　　

可撓性伝熱部材３２は、上述のように車両１０の停車位置は、ある程度のバラツキを持つため、受電コイル１１と給電コイル２１とが厳密には正対することが期待できない。従って、可撓性伝熱部材３２は、受電コイル１１と給電コイル２１とがおおむね正対するが位置ずれをともなうような位置にある車両１０に対し、その移動方向に柔軟に傾倒することで、車両１０と停車ステーション２０との熱的接続状態を維持する。これにより、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容し、また、車両１０にファン等の冷却装置を設けることなく、熱伝導により高い冷却能力を得ることができる。

本実施形態の伝熱装置３０は、受電コイル１１の周囲に設けられた伝熱板３１と、給電コイル２１の周囲に立設し、伝熱板３１と接触する可撓性伝熱部材３２と、を有する。これにより、非接触給電の際に受電コイル１１と給電コイル２１との間に形成される電磁界Ａを遮らずに、車両１０の冷却を行うことができ、給電効率の低下を抑制することができる。

また、受電コイル１１の周囲に伝熱板３１を設けることで、受電コイル１１の熱だけでなく、受電回路１２や蓄電池１３の熱も伝熱板３１の金属面に伝えて冷却することができる。
さらに、可撓性伝熱部材３２は、電気的に接地されており、非接触給電の際には伝熱板３１を介して受電回路１２等のアースもとることができる。また、可撓性伝熱部材３２は、電磁的シールド壁として機能し、異物等の侵入を防ぎ、強い電磁界Ａを形成することができる。

本実施形態の可撓性伝熱部材３２は、冷却水が流通する金属パイプ３３に植設されている。これにより、可撓性伝熱部材３２のブラシ繊維を通して車両１０から地上の停車ステーション２０に伝わってきた熱を、冷却水で除去することができる。冷却水は、図２に示すように、給電コイル２１に対し近接する金属パイプ３３の内側の端部から外側の端部に向かって渦巻き状に流通する。これにより、温度の低い冷却水によって、高周波電力をやり取りする受電コイル１１の近傍から優先的に熱を奪うことが可能となる。

このように、上述の本実施形態は、車両１０と停車ステーション２０との間で非接触給電を行う非接触給電システム１であって、熱容量が小さい車両１０から熱容量の大きい停車ステーション２０に非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置３０を有する。伝熱装置３０は、車両１０の移動自在な方向に傾倒自在な可撓性伝熱部材３２を有する。よって、非接触給電システム１によれば、位置ずれを許容して、車両１０に冷却装置を設けることなく、高い冷却能力が得られる。
したがって、本実施形態では、車両１０と停車ステーション２０とが相対移動自在な関係にあるときに、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を適切に放熱することのできる非接触給電システム１が得られる。　

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図３は、本発明の第２実施形態における非接触給電システム１の全体構成図である。
　第２実施形態では、図３に示すように、可撓性伝熱部材３２がバネ部材３５を含む点で、第１実施形態と異なる。

　バネ部材３５は、停車ステーション２０から略鉛直上方に立設している。このバネ部材３５は、冷却水が流通する金属パイプ３３を伝熱板３１に付勢する。
また、バネ部材３５は、基端が停車ステーション２０に固定され、金属パイプ３３を支持する先端が自由端であり、車両１０の移動自在な方向（本実施形態では路面２に沿う平面方向）に傾倒自在である。

　上記構成の第２実施形態によれば、伝熱板３１に金属パイプ３３を直接押し付けて車両１０の熱を奪うことができる。また、バネ部材３５の作用により、可撓性伝熱部材３２は、車両１０が移動自在な方向に傾倒自在となる。そのため、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容し、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を除去することができる。また、バネ部材３５を金属材料で形成すれば、地上で伝熱板３１の電気的接地をとることができる。
　なお、バネ部材３５は、傾倒自在な性質を有するだけでなく、又は傾倒自在な性質の代わりに、車両１０の移動自在な方向の垂直方向に伸縮自在な性質を有していてもよい。例えば、バネ部材３５は、車両が停車するまでは、縮んだ状態で維持され、車両が停車すると伸びるように構成されていてもよい。金属パイプ３３が伝熱板３１に触れるまでバネ部材３５が伸びることにより、金属パイプ３３内の冷却水は、伝熱板３１を介して車両１０（受電コイル１１、受電回路１２又は蓄電池１３）を冷却できる。

　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図４は、本発明の第３実施形態における可撓性伝熱部材３２を示す断面構成図である。
　第３実施形態では、図４に示すように、可撓性伝熱部材３２が冷却水の注入により伝熱板３１に接触する膨縮部材３６を含む点で、上記実施形態と異なる。

　膨縮部材３６は、停車ステーション２０に設けられたエラストマー等からなる伸縮自在な性質を有する可撓性樹脂材である。伸縮方向は、車両１０の移動自在な方向の垂直方向である。膨縮部材３６は、先端が閉塞された棒状のチューブ体であり、冷却水注入装置（冷媒注入装置）３７と接続されている。冷却水注入装置３７は、例えば上水道等と接続されており、不図示の弁を開閉することにより、所定の水圧で膨縮部材３６に冷媒としての冷却水を注入可能である。膨縮部材３６は、冷却水の注入前は、図４において点線で示すように収縮状態となっているが、冷却水の注入により棒状に起立して伝熱板３１と接触する。
　車両１０が風などの影響で横方向に揺れて伝熱板３１が位置ずれした場合にも、膨縮部材３６は伸縮自在な性質を有するため、膨縮部材３６と伝熱板３１の接触状態を保持することができ、膨縮部材３６内の冷媒によって伝熱板３１を冷却することができる。 
さらに、膨縮部材３６は伝熱板３１のどの位置に接触しても伝熱板３１を冷却することが可能なので、車両１０が停車後に、膨縮部材３６内に冷媒を注入して膨縮部材３６が伝熱板３１と接触するように動作させることにより、車両１０の停車位置がずれていても、膨縮部材３６を伝熱板３１に接触させて冷却することができる。
なお、膨縮部材３６は、変形可能な材質で構成されているため、伸縮自在な性質だけでなく、車両１０の移動自在な方向に傾倒自在な性質を有していてもよい。

　なお、膨縮部材３６の表面をアルミコーティングしたり、膨縮部材３６の表面に膨縮を妨げない細い金属線を網目状に若しくは伝熱板３１に接する面から地面に向かう方向に複数貼り付けてもよい。このような構成により、膨縮部材３６が冷却水の注入により棒状に起立して伝熱板３１と接触するとき、アルミコーティングないし金属線を通して地上で伝熱板３１の電気的接地をとることができる。
　また、伝熱板３１と接触し熱を除去するために、時間が経つにつれ膨縮部材３６内に注入された冷却水が加熱されて冷却能力が低下する。従って、排水弁（図示せず）の操作により加熱された冷却水を膨縮部材３６から排出し、改めて冷たい冷却水を膨縮部材３６に注入することにより、冷却能力を保つことができる。

　上記構成の第３実施形態によれば、伝熱板３１に冷却水が注入された膨縮部材３６を押し付けて車両１０の熱を奪うことができる。また、冷却水が注入された膨縮部材３６の作用により、可撓性伝熱部材３２は、車両１０が移動自在な方向に傾倒自在となる。そのため、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容し、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を除去することができる。また、膨縮部材３６から冷却水を抜けば、伝熱板３１等と非接触になるため、車両１０と膨縮部材３６が擦れてしまうことがない。

　（第４実施形態）
　次に、本発明の第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図５は、本発明の第４実施形態における可撓性伝熱部材３２を示す断面構成図である。
　第４実施形態では、図５に示すように、膨縮部材３６がアーチ状のチューブ体である点で、上記実施形態と異なる。

　第４実施形態における膨縮部材３６は、一端と他端が所定の距離をあけて路面２に配置されたチューブ体であり、循環型冷却水注入装置３８と接続されている。循環型冷却水注入装置３８は、例えば上水道等と接続されており、不図示の弁を開閉することにより、膨縮部材３６の一端から他端に流れる冷却水の循環流れを形成する。膨縮部材３６は、冷却水の注入前は、図５において点線で示す収縮状態にあるが、冷却水の注入によりアーチ状に起立して伝熱板３１と接触する。

　なお、膨縮部材３６の表面をアルミコーティングしたり、膨縮部材３６の表面に膨縮を妨げない細い金属線を網目状にもしくは伝熱板３１に接する面から地面に向かう方向に複数貼り付けてもよい。このような構成により、膨縮部材３６が冷却水の注入によりアーチ状に起立して伝熱板３１と接触するとき、アルミコーティングないし金属線を通して地上で伝熱板３１の電気的接地をとることができる。

　上記構成の第４実施形態によれば、伝熱板３１に冷却水が注入された膨縮部材３６を押し付けて車両１０の熱を奪うことができる。また、第４実施形態における膨縮部材３６によれば、内部の冷却水が循環して入れ替わるため、長時間に亘って車両１０を冷却することができる。このため、非接触給電が長時間に亘る場合であっても、例えば、第３実施形態のように、冷却水注入装置３７が間欠的に弁を開閉し、冷却水の排出と注入を切り替えて内部の冷却水を取り換える、といった操作を必要としない。

　また、冷却水が注入された膨縮部材３６の作用により、可撓性伝熱部材３２は、車両１０が移動自在な方向に傾倒自在となる。そのため、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容し、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱を除去することができる。また、膨縮部材３６から冷却水を抜けば、伝熱板３１等と非接触になるため、車両１０と膨縮部材３６が擦れてしまうことがない。

　なお、上記実施形態では、金属パイプ３３を渦巻き状に配管した構成について説明したが、この構成に限定されることなく、例えば図６に示すように、給電コイル２１の周りに、矩形状に配管した金属パイプ３３を多重に配置してもよい。また、例えば、図７に示すように、給電コイル２１の周りにはしご状に金属パイプ３３を配管してもよい。
　また、例えば、上記実施形態では、金属パイプ３３を流通する冷媒、また膨縮部材３６に注入される冷媒として冷却水を例示したが、水以外の液体を使用してもよい。

　また、例えば、第１実施形態ないし第２実施形態において、地上側の熱容量が大きければ、冷却水を使用せず、金属パイプ３３に伝わった熱を直接地面に伝熱してもよい。なお、第２実施形態の場合、バネ部材３５として金属など熱伝導性の高い材料を使用する。この場合、金属パイプ３３の代わりに金属板を使用し、金属板に金属ブラシを植設してもよい。

　また、例えば、上記実施形態では、可撓性伝熱部材３２は、伝熱板３１と接触すると説明したが、この構成に限定されない。例えば車両１０のボディーが伝熱板３１として機能してもよく、伝熱板３１がコイルのシールド板と兼用でもよい。
　伝熱板３１が上記シールド板としてのシールド機能を備える場合、伝熱板３１を熱伝導性及び電気伝導性が高く、かつ、非磁性の材料で形成する必要がある。このような３つの条件を満足する材料は、例えば銅やアルミニウムである。また、伝熱板３１の全体を上記３つの条件を満足する材料で形成する必要はなく、例えば伝熱板３１において受電コイル１１に面する面だけを所定厚さに亘って上記３つの条件を満足する材料で形成してもよく、あるいは上記受電コイル１１に面する面において受電コイル１１の近傍部位および周辺部位のうち非接触給電時に磁界が発生しシールドすることが望ましい領域のみを上記３つの条件を満足する材料で形成してもよい。

　また、例えば、車両１０が移動するときに、第１実施形態においては傾倒された可撓性伝熱部材３２が受電コイル１１と擦れることによる受電コイル１１への影響を低減し、第２実施形態においては収縮したバネ部材３５により上向きに付勢される金属パイプ３３が受電コイル１１と擦れることによる受電コイル１１への影響を低減するために、図８に示すような窪みを有する伝熱板３１とし、受電コイル１１の下面が伝熱板３１より突出しないようにしてもよい。なお、図８は、第２実施形態に適用した例を示している。受電コイル１１の周辺は、シール材３９を配置し、電磁界Ａを遮らない素材、例えばエンジニアリングプラスチック材料や樹脂材料やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）を用いて伝熱板３１の下面と同一面を形成すればよい。

　（第５実施形態）
　次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図９は、本発明の第５実施形態における非接触給電システム１の全体構成図である。

本実施形態の受電コイル（コイル）１１，給電コイル（コイル）２１は、不図示のコイル（巻線）と、このコイル（巻線）を収容するケーシングと、から構成されている。このケーシングのうち、受電コイル１１の下面（図１０に記載の対向面１１ａ）及び給電コイル２１の上面（図１０に記載の対向面２１ａ）は、非磁性且つ非導電性の材料で構成されている。

　非接触給電システム１は、車両１０及び停車ステーション２０に設けられた受電コイル１１，給電コイル２１のうち、少なくともいずれか一方（本実施形態では両方）を冷却する伝熱装置３０を有する。
　本実施形態の伝熱装置３０は、冷媒（冷却水）の注入により膨らむ膨縮部材３６と、膨縮部材３６に冷媒を注入する冷媒注入装置（冷却水注入装置）３７と、を有する。なお、第３実施形態同様に、膨縮部材３６は、可撓性伝熱部材３２に含まれている。

　図１０は、本発明の第５実施形態における伝熱装置３０を示す構成図である。
　膨縮部材３６は、図１０に示すように、冷媒の注入により膨らんで受電コイル１１に接触する。本実施形態の膨縮部材３６は、エラストマー等の可撓性樹脂からなる袋状の部材であり、非磁性且つ非導電性を有する。膨縮部材３６は、注入された冷媒の温度が膨縮部材３６の表皮の温度と略等しくなるような厚み及び／又は材料で形成されている。

　膨縮部材３６は、冷媒の注入により受電コイル１１に接触する形状が保たれ、冷媒が注入されないと、図１０の点線で示すように縮み、受電コイル１１と非接触となる。膨縮部材３６は、非接触給電のときに受電コイル１１と給電コイル２１が対向する対向面１１ａ，２１ａのうち対向面２１ａ上に設けられている。本実施形態の膨縮部材３６は、その袋状の底部が、給電コイル２１の上を向く対向面２１ａ上に接着されている。膨縮部材３６を接着する接着剤３１ａは、非磁性且つ非導電性の接着剤、例えばエポキシ樹脂等を使用することが好ましい。

　膨縮部材３６は、冷媒の注入口と排出口が共通化された注入排出口４３を有する。注入排出口４３は、膨縮部材３６の底部近傍に設けられている。注入排出口４３は、非磁性且つ非導電性の樹脂成型部品であり、冷媒注入装置３７と接続可能に構成されている。本実施形態では、上記構成の膨縮部材３６が複数、対向面２１ａ上に設けられており、冷媒注入装置３７は、複数の膨縮部材３６に対して冷媒を注入する。

　冷媒注入装置３７は、例えば上水道等と接続されており、膨縮部材３６に注入する冷媒として、水を注入する。上水道の水は、非磁性且つ導電性が低く、非接触給電に影響をほとんど与えない。冷媒注入装置３７は、電磁弁４９を備え、冷媒流通ライン４８を介して複数の膨縮部材３６に、上水道による所定の水圧で水（冷媒）を注入する。冷媒流通ライン４８は、電磁弁４９よりも下流側で分岐し、複数の膨縮部材３６の注入排出口４３に接続されている。なお、上水道の水圧が低い場合には、冷媒注入装置３７にポンプを追加し、注入する水の水圧を高めてもよい。

　また、冷媒流通ライン４８には、電磁弁４９よりも下流側に、冷媒を排出する冷媒排出ライン５１が接続されている。冷媒排出ライン５１には、流路を開閉する電磁弁５２が設けられている。電磁弁４９，５２は、金属部品を含むため、受電コイル１１，給電コイル２１の間の非接触給電で電磁界が発生するエリア（受電コイル１１ないしその近傍）より外側に設けられている。また、冷媒流通ライン４８の当該電磁界が発生するエリアに侵入する部分は、非磁性且つ非導電性の材料、例えば樹脂ホース等から形成することが好ましい。

　冷媒注入装置３７は、冷媒流通ライン４８を介して注入排出口４３と接続されて、電磁弁４９を開閉駆動することにより、冷媒の注入と非注入とを切り替えられる。本実施形態の伝熱装置３０は、時間に応じて冷媒注入装置３７の駆動を制御する制御装置５３を有する。制御装置５３は、タイマーを有しており、ある時間が経過すると、電磁弁４９を閉じ、電磁弁５２を開いて、冷媒の排出を行わせる。また、制御装置５３は、時間の経過により冷媒の排出が終了したと判定すると、電磁弁４９を開き、電磁弁５２を閉じて、冷媒の注入を行わせるように冷媒注入装置３７の駆動を制御する。

　次に、このように構成された非接触給電システム１の給電動作について説明する。
　非接触給電システム１は、図９に示すように、車両１０と停車ステーション２０との間で非接触給電を行う。車両１０の停車位置は、ドライバーの運転操作に依存するため、ある程度のバラツキを持つ。なお、給電に関しては、受電コイル１１と給電コイル２１の間の電力伝送に磁界共鳴方式を採用しており、車両１０及び停車ステーション２０の両方に設けられた共鳴コイルの、位置ずれに強く、高効率且つ長距離の電力伝送を実現できる。

　非接触給電を行うと、高周波電力をやり取りする受電コイル１１，給電コイル２１等が発熱する。
給電コイル２１が設けられている停車ステーション２０は、地上に設けられており、熱容量はほぼ無限とみなすことができる。このため、給電コイル２１の温度は、ほとんど上昇しない。一方、受電コイル１１が設けられている車両１０は、停車ステーション２０に比べて熱容量が小さく、受電コイル１１の温度は比較的容易に上昇する。

　非接触給電システム１は、図１０に示すように、受電コイル１１を冷却する伝熱装置３０を有する。伝熱装置３０は、冷媒注入装置３７の電磁弁４９を開き、冷媒を膨縮部材３６に注入する。膨縮部材３６は、冷媒の注入により膨らみ、受電コイル１１の対向面１１ａに押し当てられる。膨縮部材３６の内部は冷媒によって満たされており、この冷媒が受電コイル１１で発生した熱を除去する。また、膨縮部材３６は、給電コイル２１の対向面２１ａにも接触しており、給電コイル２１で発生した熱も除去する。膨縮部材３６は、注入された冷媒の温度が膨縮部材３６の表皮の温度と略等しくなるような厚み及び／又は材料で形成されているので、受電コイル１１ないし給電コイル２１で発生した熱は、すみやかに膨縮部材３６の内部の冷媒に伝達し、効率よく冷却が行われる。

　膨縮部材３６は、受電コイル１１が給電コイル２１に概ね正対するが位置ずれを伴うような位置にある場合であっても、冷媒の注入により膨らみ、位置ずれを埋めるように自在に変形することが可能であり、受電コイル１１と密に接触することができる。したがって、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容して、受電コイル１１を直接冷却することができ、高い冷却能力を得ることができる。なお、本実施形態では、受電コイル１１を冷却することにより、伝熱板３１を介して受電回路１２や蓄電池１３も冷却することができる（図９参照）。

　また、本実施形態においては、膨縮部材３６、膨縮部材３６に注入される冷媒及び膨縮部材３６の底部近傍に設けられている注入排出口４３は、非磁性且つ非導電性（若しくは低い導電性）を有する。この構成によれば、膨縮部材３６、冷媒及び注入排出口４３が非接触給電の電磁界の形成を妨げたり、渦電流により発熱しない（若しくはあったとしても小さい）。したがって、図１０に示すように、非接触給電のときに受電コイル１１と給電コイル２１が対向する対向面２１ａ上に膨縮部材３６を設けることができる。このように、膨縮部材３６を給電コイル２１の対向面２１ａ上に収めて配置することで、伝熱装置３０の省スペース化を図ることができる。また、停車ステーション２０の給電コイル２１に膨縮部材３６を設けることで、車両１０に冷却のための構造物を追加する必要はない。

　また、本実施形態においては、膨縮部材３６は、冷媒の注入口と排出口が共通化された注入排出口４３を有しており、伝熱装置３０は、注入排出口４３に接続されて冷媒の注入と非注入とを切り替える冷媒注入装置３７を有する。時間が経つにつれ膨縮部材３６に注入された冷媒が加熱されて冷却能力が低下するが、この構成によれば、冷媒を入れ替えることができ、冷却能力を保つことができる。具体的に、電磁弁４９を閉じて冷媒を非注入とした状態で電磁弁５２を開くと、冷媒が排出されて膨縮部材３６が収縮する。その後、電磁弁５２を閉じ、電磁弁４９を開くと、膨縮部材３６に冷たい冷媒を注入することができる。この冷媒の入れ替えは、制御装置５３によってタイマー制御され、所定時間ごとに行われる。

　このように、上述の本実施形態は、車両１０と停車ステーション２０との間で、受電コイル１１と給電コイル２１を用いた非接触給電を行う非接触給電システム１であって、車両１０及び停車ステーション２０に設けられた受電コイル１１と給電コイル２１のうち、少なくともいずれか一方を冷却する伝熱装置３０を有し、伝熱装置３０は、冷媒の注入により膨らんで受電コイル１１に接触する膨縮部材３６を有する。このような構成によれば、受電装置と給電装置とが相対位置が固定されずとも、膨縮部材が、冷媒の注入により膨らんで位置ずれを埋めるように変形し、非接触給電により発熱するコイルと密に接触する。このため、位置ずれを許容して、車両１０に冷却構造を設けることなく受電コイル１１を直接冷却することができ、高い冷却能力が得られる。
　したがって、本実施形態では、車両１０と停車ステーション２０とが相対移動可能な関係にあるときに、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発熱した受電コイル１１と給電コイル２１を適切に冷却することのできる非接触給電システム１が得られる。

　（第６実施形態）
　次に、本発明の第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図１１は、本発明の第６実施形態における伝熱装置３０の構成図である。
　第６実施形態では、図１１に示すように、伝熱装置３０の膨縮部材３６と冷媒注入装置３７の構成が、第５実施形態と異なる。なお、第３実施形態同様に、膨縮部材３６は、可撓性伝熱部材３２に含まれている。

　第６実施形態における膨縮部材３６は、エラストマー等からなるアーチ形状のチューブ体であり、非磁性且つ非導電性を有する。膨縮部材３６は、冷媒の注入により受電コイル１１に接触する形状が保たれ、冷媒が注入されないと、図３の点線で示すように縮み、受電コイル１１と非接触となる。本実施形態の膨縮部材３６は、その一対の脚部４０ａ，４０ｂが、給電コイル２１の上を向く対向面２１ａ上に接着剤３１ａで接着されている。

　膨縮部材３６は、冷媒の注入口４１と排出口４２とを有する。注入口４１は、膨縮部材３６の一方の端部の脚部４０ａに設けられている。排出口４２は、膨縮部材３６の他方の端部の脚部４０ｂに設けられている。注入口４１及び排出口４２は、非磁性且つ非導電性の樹脂成型部品であり、冷媒注入装置３７と接続可能である。冷媒注入装置３７は、冷媒循環ライン４４ａを介して注入口４１に接続され、冷媒循環ライン４４ｂを介して排出口４２に接続されている。

　冷媒注入装置３７は、上水道と接続されると共に、冷媒を圧送する不図示のポンプを有する。冷媒循環ライン４４ｂには、膨縮部材３６を冷媒で膨らませる絞り弁４５が設けられている。絞り弁４５は、非磁性且つ非導電性の樹脂成型部品を用いる、または、受電コイル１１と給電コイル２１の間の非接触給電で電磁界が発生するエリア（受電コイル１１ないしその近傍）より外側に設けることにより、非接触給電の電磁界の形成を妨げたり、渦電流により発熱することがない。また、冷媒循環ライン４４ｂには、絞り弁４５よりも下流側に、冷媒の温度を計測する温度センサ４６が設けられている。また、冷媒循環ライン４４ｂには、絞り弁４５よりも下流側に、冷媒を排出する冷媒排出ライン５１が接続されている。冷媒排出ライン５１には、流路を開閉する電磁弁５２が設けられている。なお、電磁弁５２は、常に微開にして、加熱された冷媒の一部を排出させ、上水道からの冷媒の一部の入れ替えを行うようにしても良い。

　冷媒注入装置３７は、冷媒循環ライン４４ｂを介して排出口４２から排出された冷媒の少なくとも一部を、冷媒循環ライン４４ａを介して注入口４１から注入し、冷媒を循環させる。第６実施形態の伝熱装置３０は、温度センサ４６の計測結果に応じて冷媒注入装置３７の駆動を制御する制御装置４７を有する。制御装置４７は、温度センサ４６の計測結果が予め定めた閾値を超えたと判定すると、冷媒注入装置３７のポンプの駆動回転数を上昇させ、冷媒の流速を高めるように制御する。

　上記構成の第６実施形態によれば、受電コイル１１に冷媒が注入された膨縮部材３６を押し付けて冷却することができる。膨縮部材３６は、受電コイル１１が給電コイル２１に概ね正対するが位置ずれを伴うような位置にある場合であっても、冷媒の注入により膨らみ、位置ずれを埋めるように自在に変形することが可能であり、受電コイル１１と密に接触することができる。したがって、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容して、受電コイル１１を直接冷却することができ、高い冷却能力を得ることができる。

　また、第６実施形態によれば、膨縮部材３６は、冷媒の注入口４１と排出口４２とを有しており、伝熱装置３０は、注入口４１と排出口４２に接続されて排出口４２から排出された冷媒の少なくとも一部を注入口４１から注入し、冷媒を循環させる冷媒注入装置３７を有する。この構成によれば、膨縮部材３６に注入された冷媒が常に流動しているため、受電コイル１１に接触する部分に熱が籠って冷却能力が低下することがなく、長時間に亘って車両１０を冷却することができる。なお、車両１０とは、非接触給電のための装置のうち車両１０に設けられている装置、すなわち、受電コイル１１、及び伝熱板３１を介して熱的に接続されている受電回路１２や蓄電池１３のことを指す。

　したがって、非接触給電が長時間に亘る場合であっても、例えば、第５実施形態のように、冷媒注入装置３７が間欠的に電磁弁４９を開閉し、冷媒の排出と注入を切り替えて内部の冷媒を入れ替える、といった操作を必要としない。また、冷媒の温度が昇温した場合には、制御装置４７が冷媒の流速を高めるように冷媒注入装置３７の駆動を制御するため、熱の籠りを確実に抑制すると共に、冷媒の一部入れ替えを促進して、冷媒の温度を下げることができる。

　さらに、第６実施形態の変形例として、図１２に示すような構成を採用することができる。
　図１２は、本発明の第２実施形態における伝熱装置３０の変形例を示す構成図である。
　なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

　図１２に示す伝熱装置３０では、膨縮部材３６の排出口４２と冷媒注入装置３７とが接続されておらず、冷媒循環ライン４４ｂが排水に直結されている。この構成によれば、冷媒注入装置３７によって膨縮部材３６の注入口４１から冷媒を注入しながら、排出口４２から冷媒を排出させることができる。上水道から水が豊富に得られる場合には、このように冷媒を循環させず、すべて排水することで、冷却能力を常に一定に維持して、長時間に亘って車両１０を冷却することができる。なお、排出口４２から排出された冷媒はすべて排水されるため、電磁弁５２（図１１参照）を設置することも不要となる。

　（第７実施形態）
　次に、本発明の第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図１３は、本発明の第７実施形態における伝熱装置３０の構成図である。図１４Ａ、図１４Ｂは、本発明の第７実施形態における伝熱装置３０の動作を示す構成図である。なお、図１４Ａ、図１４Ｂにおいて、符号１１ｂは受電コイル１１の内部のコイル（巻線）を示し、符号２１ｂは給電コイル２１の内部のコイル（巻線）を示す。
　第７実施形態では、図１３に示すように、伝熱装置３０の膨縮部材３６と冷媒注入装置３７の構成が、上記実施形態と異なる。なお、第３実施形態同様に、膨縮部材３６は、可撓性伝熱部材３２に含まれている。

　第７実施形態における膨縮部材３６は、エラストマー等からなる棒形状のチューブ体であり、非磁性且つ非導電性を有する。膨縮部材３６は、冷媒の注入により受電コイル１１に接触する形状が保たれ、冷媒が注入されないと、図１３の点線で示すように縮み、受電コイル１１と非接触となる。この膨縮部材３６は、上述した第５実施形態と同様に、冷媒の流入口と排出口が共通化された注入排出口４３を有する。

　第７実施形態の膨縮部材３６は、互いに異なる位置に複数設けられている。膨縮部材３６は、給電コイル２１の対向面２１ａ上にマトリクス状若しくは同心円状に配置され、その底部が接着剤３１ａで接着されている。冷媒注入装置３７は、複数の膨縮部材３６に対する冷媒の注入を別途独立して行う。この冷媒注入装置３７は、膨縮部材３６ごとに、冷媒流通ライン４８、電磁弁４９、冷媒排出ライン５１、電磁弁５２を有する。

　第７実施形態の伝熱装置３０は、給電コイル２１に対向する受電コイル１１の大きさに応じて冷媒注入装置３７の駆動を制御する制御装置５０を有する。制御装置５０は、受電コイル１１と給電コイル２１をアンテナとして信号伝送に流用することにより、車両１０と停車ステーション２０との無線通信を可能とし、無線通信によって車両１０に搭載された受電コイル１１の大きさに関する情報を送受信し、受電コイル１１の大きさに応じて冷媒注入装置３７の駆動を制御する。

　受電コイル１１，給電コイル２１の大きさは、非接触給電が可能であれば任意であり、図１４Ａに示すように、受電コイル１１が給電コイル２１よりも小さい場合もあり、また、図１４Ｂに示すように、受電コイル１１と給電コイル２１とが同等の大きさの場合もある。制御装置５０は、車両１０と停車ステーション２０との無線通信により、受電コイル１１の大きさに関する情報を取得し、受電コイル１１の対向面１１ａの外縁部（より詳しくは装置内部のコイル１１ｂ）と対向する膨縮部材３６を特定し、その膨縮部材３６に冷媒を注入するように冷媒注入装置３７の駆動を制御する。なお、受電コイル１１の大きさに関する情報を制御装置５０に伝達する方法は無線通信に限らず、例えば車両１０の運転手がボタン操作で制御装置５０に入力してもよい。

　例えば、図１４Ａに示すように、受電コイル１１が給電コイル２１よりも小さい場合、対向面２１ａの中央部に設けられた膨縮部材３６に対して冷媒を注入し、対向面２１ａの外縁部に設けられた膨縮部材３６に対しては冷媒を非注入とする。対向面２１ａの中央部に設けられた膨縮部材３６は、コイル１１ｂ（巻線）と対向するため、冷却効率が高い。一方、対向面２１ａの外縁部に設けられた膨縮部材３６は、受電コイル１１と接触しないため、その膨縮部材３６に冷媒を注入しないことで、無駄な冷媒の消費やエネルギー消費を抑えることができる。

　また、例えば、図１４Ｂに示すように、受電コイル１１と給電コイル２１とが同等の大きさの場合、対向面２１ａの外縁部に設けられた膨縮部材３６に対して冷媒を注入し、対向面２１ａの中央部に設けられた膨縮部材３６に対しては冷媒を非注入とする。対向面２１ａの外縁部に設けられた膨縮部材３６は、コイル１１ｂ（巻線）と対向するため、冷却効率が高い。一方、対向面２１ａの中央部に設けられた膨縮部材３６は、コイル１１ｂ（巻線）とは対向しない（コイル１１ｂの中心部と対向する）ため、外縁部に設けられた膨縮部材３６よりも冷却効率は低い。そのため、膨縮部材３６に冷媒を注入しないことで、無駄な冷媒の消費やエネルギー消費を抑えることができる。なお、図１４Ｂでは、輪状のコイル１１ｂ（巻線）を想定しているが、他の形式のコイルの場合、コイルの形式に応じて発熱の大きいコイル１１ｂの箇所に相当する膨縮部材３６を選んで冷媒を注入すればよい。

　上記構成の第７実施形態によれば、受電コイル１１に冷媒が注入された膨縮部材３６を押し付けて冷却することができる。膨縮部材３６は、受電コイル１１が給電コイル２１に概ね正対するが、位置ずれを伴うような位置にある場合であっても、冷媒の注入により膨らみ、位置ずれを埋めるように自在に変形することが可能であり、受電コイル１１と密に接触することができる。したがって、車両１０と停車ステーション２０との位置ずれを許容して、受電コイル１１を直接冷却することができ、高い冷却能力を得ることができる。
　即ち、本発明によれば、受電装置と給電装置とが相対位置が固定されずとも、膨縮部材が、冷媒の注入により膨らんで位置ずれを埋めるように変形し、非接触給電により発熱するコイルと密に接触する。このため、位置ずれを許容して、コイルを直接冷却することができ、高い冷却能力が得られる。

　また、第７実施形態によれば、膨縮部材３６は、互いに異なる位置に複数設けられており、伝熱装置３０は、複数の膨縮部材３６に対する冷媒の注入を別途独立して行う冷媒注入装置３７を有する。この構成によれば、受電コイル１１と給電コイル２１の大きさが異なる場合であっても、受電コイル１１の発熱部（コイル１１ｂ）に膨縮部材３６を押し当てて効率よく冷却を行うことができる。また、受電コイル１１に接触しない若しくは発熱部（コイル１１ｂ）に対向しない冷却効率の低い部分に配置された膨縮部材３６に冷媒を非注入とすることで、無駄な冷媒の消費やエネルギー消費を抑えることができる。

　なお、上記実施形態では、膨縮部材３６に注入する冷媒として上水を例示したが、非磁性且つ導電性の低いものであれば、冷媒の種類は問わず、例えば、気体、液体、ゲル状体等であってもよい。冷媒は、特に熱容量が大きいものが好ましく、液体若しくはゲル状体を好適に用いることができる。また、本システムを寒冷地方に設置する場合には、冷媒は、エチレングリコールなどの不凍液、水に不凍液を混ぜたもの、若しくは油等の凝固点が低いものを用いることが好ましい。

　また、例えば、上記実施形態では、受電コイル１１の対向面１１ａに膨縮部材３６を押し当てる構成について説明したが、受電コイル１１の接触位置は対向面１１ａでなくてもよい。例えば、受電コイル１１の側面に膨縮部材３６を押し当てても、受電コイル１１の冷却は可能である。しかし、この場合、膨縮部材３６を給電コイル２１の対向面２１ａ上に収めて配置することができないため、上記実施形態よりも若干広い設置スペースを必要とする。

　また、例えば、上記実施形態では、伝熱装置３０が受電コイル１１と給電コイル２１の両方を冷却する構成について説明したが、受電コイル１１と給電コイル２１のいずれか一方を冷却する構成であってもよい。例えば、図１１に示す第６実施形態の膨縮部材３６の脚部４０ａ，４０ｂを給電コイル２１の外側の路面２に固定すれば、受電コイル１１のみを冷却することができる。

　また、例えば、上記実施形態では、伝熱板３１を介して受電回路１２や蓄電池１３を冷却する構成について説明したが、受電回路１２や蓄電池１３を冷却することが不要である場合には、伝熱板３１は省略して、伝熱装置３０が受電コイル１１のみを冷却する構成であってもよい。

　また、例えば、上記第１から第７の実施形態では、地上の停車ステーション２０から給電して車両１０の底部に給電すると説明したが、給電の方向性は問わない。例えば、壁から車両１０の側部あるいは前部あるいは後部に給電してもよいし、天井から車両１０の屋根部に給電してもよい。

　また、例えば、上記第１から第７の実施形態では、受電装置が車両１０で給電装置が停車ステーション２０である場合を例示したが、この構成に限定されない。例えば受電装置が停車ステーション２０で給電装置が車両１０であってもよい。また、本発明は、受電装置及び給電装置の少なくともいずれか一方が、車両であっても、船舶や潜水艦、航空機等の移動体であっても適用することができる。

　また、例えば、本発明は大きな位置ずれを許容可能な磁界共鳴方式の非接触給電と組み合わせることにより特に効果を発揮するが、電磁誘導方式など他の方式の非接触給電と組み合わせても非接触給電により発生する熱を放熱することができる。また、受電コイル１１、給電コイル２１の大きさ、形式、形状は非接触給電が可能であれば任意であり、受電コイル１１と給電コイル２１で大きさ、形式、形状が異なっていてもよい。可撓性伝熱部材３２は非接触給電を妨げないような位置、すなわち電磁界Ａに影響しないような距離を置いて受電コイル１１および給電コイル２１を囲む位置に配置すればよい。

　以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
また、上記各実施形態の伝熱板３１は受電コイル１１で発生する熱の伝導（熱伝導）を主機能とする平板状の伝熱部材であるが、本発明はこれに限定されない。本発明の伝熱板３１は、平板状に限定されず、例えばヒートシンクのように板状部位に多数の放熱フィン（放熱リブ）が立設されたブロック状の伝熱部材あるいはアルミフォイルのように薄状の伝熱部材でもよい。例えば、本発明の伝熱板３１を放熱フィンを備える形状とした場合には、受電コイル１１で発生した熱の放熱効果を高めることができるので、受電コイル１１を冷却することが可能となる。
　なお、本発明における受電コイル１１、給電コイル２１は、コイル形状に巻いた電線材やコア、共振用コンデンサだけでなく、電線材をコイル形状に保持するための巻枠や押さえ枠、充填材、共振用コンデンサを電気的に接続するための電線や共振用コンデンサを保持するための保持材、これらを保護のためのケースなど、受電コイル１１や給電コイル２１が機構的に機能を発揮するための要素も含む。
　なお、上記の実施形態において、伝熱装置３０が停車ステーション（給電装置）２０の一部であってもよい。伝熱装置３０が停車ステーション（給電装置）２０の一部である場合には、上記実施形態で記載した伝熱装置３０が備える可撓性伝熱部材３２等の構成要素を、停車ステーション（給電装置）２０が備えても良い。
　なお、上記の実施形態において、可撓性伝熱部材３２が伸縮する垂直方向とは、車両１０の移動自在な方向に対して厳密に９０°であることに限定されるものではない。可撓性伝熱部材３２が伸びた際に、車側の熱を持つ構成要素（伝熱板３１又は受電コイル）に可撓性伝熱部材３２が触れる角度を予め規定し、可撓性伝熱部材３２の伸縮方向がこの角度範囲内であれば、垂直方向への伸縮とみなすことができる。

車両と停車ステーションとの間で非接触給電を行う非接触給電システムであって、受電装置と給電装置とが相対移動自在な関係にあるときに、位置決めに時間を要することなく、非接触給電により発生した熱、即ち発熱したコイルを適切に放熱することのできる伝熱装置、給電装置及び非接触給電システムが得られる。

１　非接触給電システム、１０　車両（受電装置）、１１　受電コイル、１１ａ　対向面、２０　停車ステーション（給電装置）、２１　給電コイル、３０　伝熱装置、３１　伝熱板、３２　可撓性伝熱部材、３３　金属パイプ、３５　バネ部材、３６　膨縮部材、３７　冷媒注入装置（冷却水注入装置）

Claims (15)

1. 　少なくとも一方が移動自在な非接触給電用の受電装置と給電装置との間で熱を伝える伝熱装置であって、
   前記伝熱装置は、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方から他方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱し、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は前記方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する伝熱装置。
2. 　前記受電装置及び前記給電装置は、前記非接触給電を行うコイルをそれぞれ有しており、
   　前記伝熱装置は、前記受電装置及び前記給電装置のうち一方の前記コイルの周囲に設けられた伝熱板と、
   前記受電装置及び前記給電装置のうち他方の前記コイルの周囲に立設し、前記伝熱板と接触する前記可撓性伝熱部材と、
   を有する請求項１に記載の伝熱装置。
3. 　前記可撓性伝熱部材は、金属ブラシを含み、
   　前記金属ブラシは、冷媒が流通する金属パイプに植設されている請求項２に記載の伝熱装置。
4. 　前記可撓性伝熱部材は、バネ部材を含み、
   　前記バネ部材は、冷媒が流通する金属パイプを前記伝熱板に付勢する請求項２に記載の伝熱装置。
5. 　前記可撓性伝熱部材は、冷媒の注入により前記伝熱板に接触する膨縮部材を含む請求項２に記載の伝熱装置。
6. 　前記膨縮部材は、棒状のチューブ体及びアーチ状のチューブ体の少なくともいずれか一方を含む請求項５に記載の伝熱装置。
7. 　前記受電装置及び前記給電装置のうち一方は、車両であり、
   　前記受電装置及び前記給電装置のうち他方は、前記車両が停車する停車ステーションである請求項１に記載の伝熱装置。
8. 　前記膨縮部材は、非磁性且つ非導電性を有する請求項５に記載の伝熱装置。
9. 　前記膨縮部材は、前記非接触給電のときに前記コイル同士が対向する対向面上に設けられている請求項５に記載の伝熱装置。
10. 　前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口が共通化された注入排出口を有しており、前記伝熱装置は、前記注入排出口に接続されて前記冷媒の注入と非注入とを切り替える冷媒注入装置を有する請求項８に記載の伝熱装置。
11. 　前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口とを有しており、前記伝熱装置は、前記注入口に接続されて冷媒を注入しながら前記排出口から冷媒を排出させる冷媒注入装置を有する、という構成を採用する請求項８に記載の伝熱装置。
12. 　前記膨縮部材は、前記冷媒の注入口と排出口とを有しており、前記伝熱装置は、前記注入口と前記排出口に接続されて前記排出口から排出された前記冷媒の少なくとも一部を前記注入口から注入し、前記冷媒を循環させる冷媒注入装置を有する請求項８に記載の伝熱装置。
13. 前記膨縮部材は、互いに異なる位置に複数設けられており、前記伝熱装置は、複数の前記膨縮部材に対する前記冷媒の注入を別途独立して行う冷媒注入装置を有する請求項８に記載の伝熱装置。
14. 　受電装置と非接触給電を行う給電装置において、
    　少なくとも一方が移動自在な前記受電装置及び前記給電装置のうち熱容量が小さい方から熱容量の大きい方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置を有する給電装置であって、
    　前記伝熱装置は、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は当該方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する給電装置 。
15. 　少なくとも一方が移動自在な受電装置と給電装置との間で非接触給電を行う非接触給電システムであって、
    　前記受電装置及び前記給電装置のうち熱容量が小さい方から熱容量の大きい方に前記非接触給電により発生した熱を伝熱する伝熱装置を有し、
    　前記伝熱装置は、前記移動自在な方向に傾倒自在な性質、又は当該方向の垂直方向に伸縮自在な性質の少なくとも一方を有する可撓性伝熱部材を有する非接触給電システム。

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