WO2019208250A1 - 電源装置 - Google Patents

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WO2019208250A1
WO2019208250A1 PCT/JP2019/015884 JP2019015884W WO2019208250A1 WO 2019208250 A1 WO2019208250 A1 WO 2019208250A1 JP 2019015884 W JP2019015884 W JP 2019015884W WO 2019208250 A1 WO2019208250 A1 WO 2019208250A1
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WO
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heat
transfer member
generating component
case
heat transfer
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PCT/JP2019/015884
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French (fr)
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篤志 山島
真也 木村
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Priority to US17/072,917 priority patent/US11330742B2/en
Priority to US17/724,345 priority patent/US11864362B2/en
Priority to JP2023017668A priority patent/JP7483963B2/ja
Priority to US18/516,788 priority patent/US20240090183A1/en

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    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
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    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Definitions

  • the present disclosure relates to a power supply device.
  • Patent Document 1 discloses a power supply device that dissipates electronic components by disposing an aluminum block (heat transfer member) in a heat dissipation housing.
  • a first heat generating component for example, an FET (Field Effect Transistor)
  • FET Field Effect Transistor
  • a component for example, a reactor
  • An object of the present disclosure is to provide a power supply device that can achieve downsizing of the entire device while ensuring heat dissipation of the heat-generating component.
  • the power supply device is: A first heat generating component; A case that is formed in a box shape with one side opened, and that houses the first heat-generating component; A resin material filled in the case and transmitting heat of the first heat-generating component to the case; A circuit board; A second heat generating component connected to the circuit board; A heat radiating housing for housing the case, the circuit board and the second heat generating component, and radiating heat from the first heat generating component and the second heat generating component; A power supply device comprising: A heat transfer member having a first portion disposed in contact with the first outer surface of the case and a second portion disposed in contact with the second outer surface of the case, wherein the heat transfer member has higher thermal conductivity than the case.
  • the second heat generating component is disposed in contact with the heat transfer member, The heat transfer member dissipates heat from the first heat generating component and the second heat generating component by being disposed in contact with the wall surface constituting the heat radiating casing.
  • FIG. 1 is a perspective view of a power supply device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the power conversion apparatus 100.
  • FIG. 3 is a side sectional view of the power conversion apparatus 100.
  • the power supply device 1 is used for an in-vehicle charger or an inverter mounted on an electric vehicle or the like, and includes a heat radiating casing 2, a lid 3, and a power conversion device 100.
  • the heat radiating housing 2 is formed in a rectangular parallelepiped shape including a bottom wall and four side walls, and is formed in a box shape that opens upward.
  • the heat radiating housing 2 is made of a member having excellent heat conductivity (for example, aluminum, iron, copper, magnesium) and radiates heat from the power conversion device 100 housed therein.
  • Fins 2 ⁇ / b> A are formed on the bottom wall of the heat radiating housing 2.
  • the lid 3 covers the opening of the heat radiating housing 2.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of the heat radiating housing 2 cut along a plane perpendicular to the front-rear direction.
  • the power conversion device 100 is accommodated in a state of being in contact with the bottom surface inside the bottom wall of the heat radiating housing 2 (the wall surface constituting the heat radiating housing 2).
  • the power conversion apparatus 100 includes a circuit board 110, a case 120, an electronic component 130 as an example of a second heat generating component, a reactor 140 (see FIG. 2) as an example of a first heat generating component, and a heat transfer member 150.
  • the circuit board 110 is a board on which a predetermined wiring pattern is formed and a predetermined circuit element is mounted.
  • the circuit board 110 is also electrically connected to the electronic component 130 and the reactor 140, and is a power conversion circuit (for example, power factor improvement) Circuit board and a DC / DC converter, an on-board charger, an electric circuit such as an inverter).
  • the circuit board 110 of the present embodiment is a power conversion circuit capable of high output, corresponding to a high voltage battery for driving mounted on an electric vehicle or the like.
  • the circuit board 110 is fixed to bosses (not shown) projecting upward from the bottom surface inside the bottom wall of the heat radiating housing 2, and four corners of the upper end portion of the case 120 with screws (not shown) or the like.
  • the case 120 is made of, for example, aluminum, and is formed in a box shape (a rectangular parallelepiped shape including a bottom wall and four side walls) that opens upward by die casting.
  • the case 120 accommodates the reactor 140 and the spacer 141.
  • a screw hole 121 through which a resin screw 131 (described later) is passed is formed in the side wall of the case 120.
  • the case 120 is also formed with a fastening portion for screwing and fixing the case 120 to the heat radiating housing 2 and a substrate contact portion in contact with the circuit board 110.
  • the fastening portions are formed at the four corners of the bottom wall of the case 120
  • the substrate contact portions are formed at the four corners of the upper surface of the case 120 (the upper ends of the locations where the side walls are connected).
  • the heat radiating housing 2 and the case 120 have been described as a rectangular parallelepiped shape (a rectangular parallelepiped shape that opens only in the upward direction) configured by a bottom wall and four side walls. It may be a triangular prism shape composed of three side walls, a hexagonal column shape composed of a bottom wall and six side walls, or the like.
  • the electronic component 130 is, for example, a switching element such as an FET or a diode.
  • electronic component 130 ⁇ / b> A and electronic component 130 correspond to the surface on which electronic component 130 is attached.
  • 130B is divided into two.
  • the electronic component 130A is fixed to the front side wall of the case 120 via the heat transfer member 150A by a resin screw 131 and soldered to the circuit board 110 via the lead wire A.
  • the electronic component 130B is fixed to the rear side wall of the case 120 via the heat transfer member 150B by a resin screw 131 and connected to the circuit board 110 via the lead wire A by soldering or the like.
  • the electronic component 130A corresponds to the “first switching element” of the present disclosure
  • the electronic component 130B corresponds to the “second switching element” of the present disclosure.
  • the electronic component 130 of the present embodiment is molded (insert molding) with an insulating resin. That is, the electronic component 130 is configured so as not to leak even when brought into contact with a conductor (metal).
  • the reactor 140 is an electronic component having a coil wound around a core (not shown), and is arranged in the case 120 together with the spacer 141.
  • a potting resin material P (see FIG. 3) as an example of a resin material having heat dissipation is filled around the reactor 140 in the case 120.
  • heat generated from the reactor 140 is transmitted to the case 120 via the potting resin material P.
  • the heat transmitted to the case 120 is transmitted to the heat radiating housing 2 via the heat transfer member 150. Thereby, reactor 140 is radiated.
  • the potting resin material P further has insulating properties and curability. Thereby, it is also possible to fix reactor 140 (vibration countermeasures) while ensuring insulation between reactor 140 and case 120 (aluminum). In addition, since the potting resin material does not spill after the potting resin material P is cured, the case 120 can be rotated 90 degrees and accommodated in the heat radiating housing 2.
  • the electronic component 130 and the reactor 140 are used in a power conversion circuit (such as an in-vehicle charger or an inverter) and generate heat when performing power conversion.
  • a power conversion circuit such as an in-vehicle charger or an inverter
  • reactor 140 has a larger volume than electronic component 130, and therefore, a large heat dissipation area of case 120 (in this embodiment, the bottom area of case 120 closest to heat dissipation housing 2) is ensured. can do.
  • case 120 is filled with the above-described potting resin material P, air does not intervene, so that the reactor 140 can be radiated with high heat dissipation (heat transfer).
  • the electronic component 130 when considering the relationship between the amount of heat generation and heat dissipation (heat dissipation area, heat transfer to the heat dissipation body, etc.), the electronic component 130 is more radiant than the reactor 140 with respect to the amount of heat generation (and heat resistance). Therefore, it is desirable to have a structure in which the electronic component 130 is dissipated more.
  • the heat transfer member 150 is a member that radiates heat from the electronic component 130 and the reactor 140 described above, and is configured, for example, by bending a metal plate, such as copper, having a higher thermal conductivity than the case 120 at a substantially right angle.
  • the first portion 151 and the second portion 152 are described separately starting from the bent portion.
  • a portion extending in the vertical direction is a first portion 151
  • a portion extending in the front-rear direction is a second portion 152.
  • the heat transfer member 150 includes two heat transfer members, a heat transfer member 150A and a heat transfer member 150B.
  • Heat transfer member 150A and heat transfer member 150B each have a first portion 151 and a second portion 152.
  • the heat transfer member 150A corresponds to the “first heat transfer member” of the present disclosure
  • the heat transfer member 150B corresponds to the “second heat transfer member” of the present disclosure.
  • the surface of the first portion 151 on the second portion 152 side is one outer surface (first surface) of the four side walls 122 of the case 120. 1 outer surface).
  • the heat transfer member 150 ⁇ / b> A is arranged such that the surface (the bent inner surface) of the second portion 152 on the first portion 151 side is in contact with the outer surface (second outer surface) of the bottom wall 123 of the case 120.
  • the heat transfer member 150B has a surface of the first portion 151 on the second portion 152 side (bent inner surface) of the side wall 122 facing the side wall 122 of the case 120 with which the first portion 151 of the heat transfer member 150A is in contact. It arrange
  • the heat transfer member 150 ⁇ / b> B is disposed such that the surface of the second portion 152 on the first portion 151 side (the bent inner surface) is in contact with the outer surface (second outer surface) of the bottom wall 123 of the case 120.
  • a screw hole 153 through which a resin screw 131 for attaching the electronic component 130 is passed is formed in each of the first portions 151 of the heat transfer member 150A and the heat transfer member 150B.
  • the electronic component 130A is attached to the heat transfer member 150A by screwing and fixing the electronic component 130A, the screw hole 153 of the heat transfer member 150A, and the screw hole 121 of the case 120 with the screw 131 with resin. Fixed in contact with the first portion 151.
  • the electronic component 130B is fixed to the heat transfer member 150B by screwing and fixing the electronic component 130B, the screw hole 153 of the heat transfer member 150B, and the screw hole 121 of the case 120 with the resin screw 131. Fixed in contact with the first portion 151.
  • the front side wall 122 and the rear side wall 122 correspond to the “first side wall and second side wall” of the present disclosure.
  • the second portion 152 is disposed in contact with both the outer surface (second outer surface) of the bottom wall 123 of the case 120 and the inner surface of the bottom wall of the heat radiating housing 2.
  • the fastening portion formed in the case 120 and the bottom wall of the heat radiating housing 2 are screwed together so that the outer surface (second outer surface) of the bottom wall 123 of the case 120, the heat transfer member 150A, and the heat transfer
  • Each second portion 152 of the member 150B and the inner surface of the bottom wall of the heat radiating housing 2 are pressure-bonded.
  • both the electronic component 130 and the reactor 140 are radiated without passing through the heat transfer member 150, that is, when the electronic component 130 is disposed so as to be in direct contact with the side wall 122 of the case 120, the electronic component 130 and the reactor are disposed.
  • the heat 140 is radiated by transferring heat from the side wall 122 of the case 120 to the bottom wall 123.
  • the thickness of the side wall 122 (horizontal direction: front / rear / left / right direction) is made to correspond to the heat generation amount of the electronic component 130 and the heat generation amount of the reactor 140. It is necessary to make it thick.
  • the thermal conductivity of aluminum constituting the case 120 it is necessary to increase the thickness of the side wall 122 in order to improve the heat radiation efficiency, and as a result, the arrangement area of the case 120 in the heat radiating housing 2 is secured. Need to do. As a result, the entire device needs to be enlarged.
  • the electronic component 130 is mainly radiated by the heat transfer member 150 through the heat transfer member 150 having higher thermal conductivity than the case 120, and the reactor 140 is the case 120 and Heat is radiated by the second portion 152 of the heat transfer member 150.
  • the heat dissipation of the electronic component 130 with less heat dissipation than the reactor 140 is improved. It is possible that the side wall 122 and the bottom wall 123 of the case 120 need not be thick.
  • the heat transfer member 150 since the heat transfer member 150 has higher thermal conductivity than the case 120, it is preferable to reduce the thickness of the heat transfer member 150 and the entire side wall 122 of the case 120 as compared with the configuration in which heat is radiated only by the case 120. It can dissipate heat.
  • the heat conductivity of the heat transfer member 150 made of copper is about three times the heat conductivity of aluminum used for die casting in the case 120.
  • the thickness of the case 120 and the heat transfer member 150 can be reduced as a whole as compared with the configuration in which heat is radiated only by the case 120, which can contribute to the miniaturization of the entire apparatus.
  • the second portion 152 of the heat transfer member 150 overlaps the bottom wall 123 of the case 120 in the vertical direction (in other words, the case 120 of the second portion 152 of the heat transfer member 150 in a top view).
  • the heat transfer member 150 is disposed such that the bottom wall 123 of the heat transfer member overlaps the bottom wall 123.
  • the arrangement position of the bottom surface of the reactor 140 (case 120) that has more heat dissipation than the electronic component 130 can be overlapped with the heat radiation position of the electronic component 130 (the second portion 152 of the heat transfer member 150).
  • the heat dissipation of the electronic component 130 can be preferentially performed so as to improve the heat dissipation of the electronic component 130 over the reactor 140, and it is not necessary to separately secure the heat dissipation surface of the electronic component 130.
  • the heat dissipation of the electronic component 130 can be improved without increasing the arrangement area (bottom area) of the power conversion device 100.
  • the thickness of the heat transfer member 150A on the front side and the thickness of the heat transfer member 150B on the rear side are the same thickness. Therefore, when the power conversion device 100 is arranged in the heat radiating housing 2, a step is prevented from being generated between the heat transfer members 150 on both the front and rear sides, so that the power conversion device 100 can be easily brought into contact with the heat radiating housing 2. can do.
  • the end of the second portion 152 of the front heat transfer member 150A and the end of the second portion 152 of the rear heat transfer member 150B do not overlap each other.
  • the distance between the end of the second part 152 of the front heat transfer member 150A and the end of the second part 152 of the rear heat transfer member 150B is narrower than the distance between the two reactors 140 arranged in the front and rear direction. It has become. Thereby, since the 2nd part 152 exists reliably in the range of the front-back direction of the said 2 reactor 140, these thermal radiation efficiency can further be improved.
  • the front heat transfer member 150A and the rear heat transfer member 150B may be configured integrally, that is, a single copper plate (heat transfer member 150).
  • the width in the left-right direction of the heat transfer member 150 can be appropriately adjusted according to the width of the electronic component 130 to be arranged. That is, the width in the left-right direction of the heat transfer member 150 is equal to or greater than the width of the electronic component 130 to be arranged.
  • the width of the electronic component 130B disposed on the rear side is wider than the width of the electronic component 130A disposed on the front side, and therefore the rear side of the width of the heat transfer member 150A on the front side.
  • the width of the heat transfer member 150B on the side is increased.
  • heat dissipation efficiency is greatly improved by actively using the heat transfer member 150 having higher thermal conductivity than the case 120 for heat dissipation of the electronic component 130.
  • Heat dissipation for the electronic component 130 by using the position of the bottom surface of the reactor 140 (case 120) having sufficient heat dissipation as the heat dissipation surface of the electronic component 130 (position of the heat transfer member 150). It is possible to contribute to miniaturization of the entire apparatus without increasing the surface. Further, since the thickness of the case 120 and the heat transfer member 150 can be reduced as a whole as compared with the configuration in which heat is radiated only by the case 120, it is possible to contribute to downsizing of the entire apparatus. That is, in the present embodiment, it is possible to reduce the size of the entire apparatus while ensuring the heat dissipation of the electronic component 130 and the reactor 140.
  • the case 120 only with copper.
  • the melting point is significantly higher than that of aluminum, it is difficult to process and the cost is greatly increased.
  • it is difficult to form a fastening portion for screwing it is difficult to form a fastening portion for screwing, and the copper bending portion becomes an arc, and the case 120 is enlarged.
  • the heat transfer member 150 is formed by bending copper, the heat dissipation efficiency in the power supply device 1 can be easily improved.
  • the heat transfer member 150 has the first portion 151 and the second portion 152, the heat transfer member 150 can be easily disposed in contact with both the side wall 122 and the bottom wall 123 of the case 120.
  • the screw hole 121 is formed in the side wall 122 of the case 120, the potting resin material may leak from the screw hole 121. However, since the resin screw 131 is passed through the screw hole 121, the screw hole 121 is provided. Can prevent the potting resin material from leaking.
  • FIG. 5 is a side sectional view of the power conversion apparatus 100 according to the first modification.
  • the case 120 is made of metal such as aluminum.
  • the case 120 is made of resin.
  • the heat transfer member 150 is fitted into the case 120 by insert molding.
  • heat dissipation of the electronic component 130 can be performed only by the heat transfer member 150, and the reactor 140 can be dissipated by the case 120 and the second portion 152 of the heat transfer member 150. Can be improved. Moreover, you may make it make the heat-transfer member 150 contact the outer surface of case 120 comprised with resin like the said embodiment. In addition, when the case 120 is comprised with resin, the heat-transfer member 150 should just have a heat conductivity higher than resin, for example, may be aluminum.
  • FIG. 6 is a side sectional view of the power conversion device 100 according to the second modification.
  • the case 120 of the power conversion device 100 includes an upper wall 124, a side wall 125, and a bottom wall 126, and is directed in the front direction (a direction perpendicular to the vertical direction).
  • the reactor 140 can be accommodated from the opening that opens.
  • the circuit board 110 is disposed at a position facing the opening at the front end of the case 120.
  • the side wall 125 is disposed so as to surround the space between the upper wall 124 and the bottom wall 126.
  • the rear end portion of the upper wall 124 and the rear end portion of the bottom wall 126 are connected. Only what to do is shown.
  • the space between the upper wall 124 and the bottom wall 126 is filled with a potting resin material P.
  • the circuit board 110 is fixed to a fastening portion formed at both left and right end portions of the front lower end portion of the case 120 with screws or the like (not shown).
  • the heat transfer member 150 is disposed in contact with the lower edge surface 126A (first outer surface) of the opening in the bottom wall 126 and the lower surface 126B (second outer surface) of the bottom wall 126. That is, the first portion 154 of the heat transfer member 150 is disposed in contact with the lower edge surface 126A, and the second portion 155 of the heat transfer member 150 is disposed in contact with the lower surface 126B. Even if it is such a structure, the thermal radiation efficiency of the power supply device 1 can be improved.
  • the electronic component 230 is fixed to the first portion 154 via the sheet 160.
  • the electronic component 230 may be fixed to the first portion 154 with a screw, or may be fixed to the first portion 154 with an adhesive or the like.
  • the sheet 160 is made of, for example, graphite and has higher thermal conductivity than the case 120. By using such a sheet 160, the heat of the electronic component 230 can be easily transmitted to the heat transfer member 150. Such a member made of graphite may be applied to the heat transfer member 150.
  • the heat transfer member 150 forms the first portion 151 and the second portion 152 by bending a copper plate.
  • the present disclosure is not limited to this, and for example, the first portion and The second part may be configured separately.
  • the heat radiating housing 2 has a box-shaped configuration having the fins 2A.
  • any configuration may be used as long as the electronic component 130 and the reactor 140 can be radiated.
  • the electronic component 130 is fixedly disposed on the case 120 and the heat transfer member 150 with the resin screw 131.
  • the present disclosure is not limited thereto, and is fixedly disposed by other methods. Also good.
  • the first portion 151 of the heat transfer member 150 is in contact with the first outer surface of the side wall 122 of the case 120
  • the second portion 152 of the heat transfer member 150 is The case 120 is in contact with the second outer surface of the bottom wall 123 of the case 120, but the present disclosure is not limited to this.
  • the first outer surface and the second outer surface may be any outer surfaces in the case 120 as long as they are different surfaces in the case 120 and are connected to each other.
  • the electronic component is molded (instrumented) with an insulating resin.
  • the electronic component is not molded with an insulating resin (not insulated). May be used.
  • the insulation process is assumed to be, for example, a hot press process or powder coating.
  • the hot pressing process is difficult to apply to the heat radiating casing 2 (aluminum die-cast case) configured in a box shape, but can be easily applied to a metal plate (copper plate).
  • the insulation process should just be given to the location which contacts an electronic component at least.
  • case 120 may be made of carbon fiber or the like instead of aluminum.
  • the power converter device 100 was illustrated, this indication is not limited to this, It is applicable also to the power supply device which does not perform power conversion.
  • the case 120 is exemplified by a structure in which the case 120 is formed in a box shape (a rectangular parallelepiped shape including a bottom wall and four side walls) that is opened upward by aluminum die casting.
  • a box shape a rectangular parallelepiped shape including a bottom wall and four side walls
  • the potting resin material P is filled is shown, other structures may be used.
  • the case 120 when the case 120 is made of a material having high thermal conductivity such as copper, it is difficult to form a fixing portion for fixing the case 120 to the heat radiating housing 2 by screwing or the like, or the cost is low. It takes a lot. Therefore, in the said embodiment, after forming the case 120 with the material which is easy to shape
  • a heat-transfer member for example, copper
  • the case which can be filled with the potting resin material P may be comprised by combining this fixing
  • FIG. 7 it has a fixing portion 201 (fastening portion) for fixing to the heat radiating housing 2 with screws or the like, and is formed so as to constitute a storage space in which the reactor can be stored.
  • a fixed member 200 is used.
  • the fixing member 200 mainly plays a role of fixing the reactor 140 (a fixing member in which the reactor is accommodated) to the heat radiating housing 2.
  • the fixing member 200 alone has a structure in which the bottom surface 200A is opened and the potting resin material P cannot be filled (leaks).
  • a heat transfer member 210 (for example, copper) having a high thermal conductivity is insert-molded (molded) so as to cover the opening portion of the bottom surface 200A of the fixing member 200.
  • the heat transfer member 210 includes a first portion 211 disposed along the side surface 200B of the side wall 202 of the fixing member 200 and a second portion 212 that contacts the bottom surface 200A and covers the opening portion. .
  • the bottom surface 200 ⁇ / b> A and the side surface 200 ⁇ / b> B of the fixing member 200 are covered with the heat transfer member 210, thereby forming a case that can be filled (not leaked) with the potting resin material P.
  • the joining of the fixing member 200 and the heat transfer member 210 is not limited to insert molding, and may be joined using an adhesive or the like.
  • the fixing member 200 has a partition plate 203 that partitions a storage space for storing the reactor 140.
  • the length D of the width of the storage space sandwiched between the partition plates 203 is configured to be smaller than the diameter of the reactor 140.
  • the vertical height of the reactor 140 is defined by the partition plate 203. This height is defined so as to secure a space S between the reactor and the heat transfer member 210 covering the bottom surface. Thereby, even if it is a case where the heat-transfer member 210 is comprised with the metal (copper, aluminum, etc.) which has electroconductivity, the insulation of the reactor 140 and the heat-transfer member 210 is also ensured.
  • the electronic component 130 is bonded and fixed to the heat transfer member 210 as in the above embodiment, and the case made of the fixing member 200 and the heat transfer member 210 (see FIG. 9) Potting resin) is filled. And it fixes to the thermal radiation housing
  • FIG. By fastening the fixing portion 201, the thermal transfer between the heat transfer member 210 and the heat radiating housing 2 is further ensured, and as in the above embodiment, the heat dissipation of the electronic component 130 and the reactor 140 is ensured, Miniaturization can be realized.
  • the second embodiment it is possible to manufacture the case 120 at a lower cost compared to the case 120 formed by aluminum die casting as in the above embodiment. Further, in the second embodiment, it is possible to make it thinner than aluminum die casting, and thus it is possible to further reduce the size.
  • the heat transfer member 210 is preferably formed of a member having higher thermal conductivity than a member (for example, aluminum) constituting the housing.
  • the heat transfer member 150 has been described with respect to the first portion disposed in contact with the first outer surface (side surface) of the case 120.
  • the first portion is formed on the first outer surface (side surface). You may not touch.
  • the first portion since the first portion is in contact with the first outer surface (side surface) and there is no space between the heat transfer member (first portion) and the first outer surface, the first portion can be reduced in size, and the heat of the reactor is also transferred. Since heat can be transferred through the member, heat dissipation (heat transfer) is also preferable.
  • the power supply device of the present disclosure is useful as a power supply device that can achieve downsizing of the entire device while ensuring heat dissipation of the heat-generating component.

Abstract

電源装置は、第１発熱部品と、第１発熱部品を収容するケースと、ケース内に充填され、一面が開口された箱形状に形成され、第１発熱部品の熱をケースに伝達する樹脂材と、回路基板と、回路基板に接続される第２発熱部品と、ケース、回路基板および第２発熱部品を収容し、第１発熱部品および第２発熱部品を放熱する放熱筐体と、を備える電源装置であって、ケースの第１外面に接して配置される第１部分と、ケースの第２外面に接して配置される第２部分とを有し、ケースよりも熱伝導性の高い伝熱部材をさらに備え、第２発熱部品は、伝熱部材に接して配置されており、伝熱部材は、放熱筐体を構成する壁面に接して配置されることで、第１発熱部品および第２発熱部品を放熱する。

Description

電源装置
　本開示は、電源装置に関する。
　近年、電気自動車等に搭載されるインバータ等に用いられる電源装置において、回路基板に実装される半導体等の電子部品の高出力化に伴い、当該電子部品における電力損失が増大する。これによって、当該電子部品が発熱しやすくなるので、当該電子部品を効率よく放熱できるかが課題となる。
　例えば、特許文献１には、アルミブロック（伝熱部材）を放熱筐体内に配置することで電子部品の放熱を行う電源装置が開示されている。具体的には、当該電源装置では、伝熱部材の側壁に接触するように取り付けられた第１発熱部品（例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor））や、伝熱部材内に収容された第２発熱部品（例えば、リアクトル）を、伝熱部材に接触する放熱筐体に伝熱させて放熱する。
特開２０１７－１０８００７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の構成では、伝熱部材（アルミブロック）の熱伝導率を考慮すると、放熱性を向上させるためには、伝熱部材の側壁等を厚くする必要が生じ、ひいては伝熱部材の配置面積を確保する必要が生じる。すなわち、特許文献１に記載の構成では、装置全体の小型化の観点から一定の限界のある構成となっていた。
　本開示の目的は、発熱部品の放熱性を確保しつつ、装置全体の小型化を実現することが可能な電源装置を提供することである。
　本開示に係る電源装置は、
　第１発熱部品と、
　一面が開口された箱形状に形成され、前記第１発熱部品を収容するケースと、
　前記ケース内に充填され、前記第１発熱部品の熱を前記ケースに伝達する樹脂材と、
　回路基板と、
　前記回路基板に接続される第２発熱部品と、
　前記ケース、前記回路基板および前記第２発熱部品を収容し、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品を放熱する放熱筐体と、
　を備える電源装置であって、
　前記ケースの第１外面に接して配置される第１部分と、前記ケースの第２外面に接して配置される第２部分とを有し、前記ケースよりも熱伝導性の高い伝熱部材をさらに備え、
　前記第２発熱部品は、前記伝熱部材に接して配置されており、
　前記伝熱部材は、前記放熱筐体を構成する壁面に接して配置されることで、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品を放熱する。
　本開示によれば、発熱部品の放熱性を確保しつつ、装置全体の小型化を実現することができる。
本開示の実施の形態に係る電源装置の斜視図である。 電力変換装置の分解斜視図である。 電力変換装置の側断面図である。 電力変換装置を下から見た図である。 第１変形例に係る電力変換装置の側断面図である。 第２変形例に係る電力変換装置の側断面図である。 第２の実施の形態に係る固定部材の斜視図である。 第２の実施の形態に係る伝熱部材の斜視図である。 第２の実施の形態に係る固定部材および伝熱部材の斜視図である。 第２の実施の形態に係る電力変換装置の側断面図である。 第２の実施の形態に係る電力変換装置の斜視図である。
　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る電源装置１の斜視図である。図２は、電力変換装置１００の分解斜視図である。図３は、電力変換装置１００の側断面図である。
　図１に示すように、電源装置１は、電気自動車等に搭載される車載充電器やインバータ等に用いられ、放熱筐体２と、蓋３と、電力変換装置１００とを有する。
　放熱筐体２は、底壁と、４つの側壁とで構成される直方体状に構成されており、上方向に開口する箱型状に形成されている。放熱筐体２は、伝熱性に優れた部材（例えば、アルミニウム、鉄、銅、マグネシウム）で構成され、内部に収容された電力変換装置１００を放熱する。放熱筐体２の底壁にはフィン２Ａが形成されている。蓋３は、放熱筐体２の開口を覆う。なお、図１は、前後方向に垂直な面で切った放熱筐体２の断面図を示している。
　電力変換装置１００は、放熱筐体２の底壁の内側の底面（放熱筐体２を構成する壁面）に接した状態で収容されている。電力変換装置１００は、回路基板１１０と、ケース１２０と、第２発熱部品の一例としての電子部品１３０と、第１発熱部品の一例としてのリアクトル１４０（図２参照）と、伝熱部材１５０とを有する。
　回路基板１１０は、所定の配線パターンが形成され、また、所定の回路素子が実装される基板であり、電子部品１３０及びリアクトル１４０とも電気的に接続されて、電力変換回路（例えば、力率改善回路及びＤＣ／ＤＣコンバータからなる車載充電器、インバータなどの電気回路）を構成するプリント基板である。特に、本実施の形態の回路基板１１０は、電気自動車等に搭載される駆動用の高電圧バッテリに対応し、高出力可能な電力変換回路である。なお、回路基板１１０は、放熱筐体２の底壁の内側の底面から上方向に突出するボス（不図示）や、ケース１２０の上端部の４隅に、図示しないネジ等により固定される。
　図２に示すように、ケース１２０は、例えばアルミニウムで構成され、ダイカスト成形により上方向に開口する箱形状（底壁と４つの側壁とで構成される直方体状）に形成されている。ケース１２０には、リアクトル１４０およびスペーサ１４１が収容される。ケース１２０の側壁には、後述する樹脂付きネジ１３１が通されるネジ穴１２１が形成されている。
　また、ケース１２０には、ケース１２０を放熱筐体２にネジ留め固定するための締結部や、回路基板１１０と接する基板接触部も形成されている。本実施の形態では、締結部は、ケース１２０の底壁の四隅に形成され、基板接触部は、ケース１２０の上面の四隅（各側壁が接続される箇所の上端）に形成されている。なお、本実施の形態では、放熱筐体２及びケース１２０を底壁と４つの側壁で構成される直方体状（上方向のみ開口する直方体状）と説明したが、これに限らず、底壁と３つの側壁で構成される三角柱状や、底壁と６つの側壁で構成される六角柱状などであってもよい。
　電子部品１３０は、例えば、ＦＥＴ等のスイッチング素子やダイオード等である。本実施の形態では、電子部品１３０は、図２に示すように６つ備えられているが、説明の簡略化のため、電子部品１３０が取り付けられる面に対応して、電子部品１３０Ａと電子部品１３０Ｂの２つに分けて記載する。詳細は後述するが、電子部品１３０Ａは、伝熱部材１５０Ａを介してケース１２０の前の側壁に、樹脂付きネジ１３１により固定されるとともに、リード線Ａを介して回路基板１１０にはんだ付け等で接続される。電子部品１３０Ｂは、伝熱部材１５０Ｂを介してケース１２０の後の側壁に、樹脂付きネジ１３１により固定されるとともに、リード線Ａを介して回路基板１１０にはんだ付け等で接続される。電子部品１３０Ａは、本開示の「第１スイッチング素子」に対応し、電子部品１３０Ｂは、本開示の「第２スイッチング素子」に対応する。なお、本実施の形態の電子部品１３０は、絶縁樹脂によりモールド（インサート成形）されている。すなわち、電子部品１３０は、導電体（金属）に接触させても漏電することが無いように構成されている。
　リアクトル１４０は、コア（図示省略）に巻回されたコイルを有する電子部品であり、スペーサ１４１とともにケース１２０内に配置される。ケース１２０内におけるリアクトル１４０の周囲には、放熱性を有する樹脂材の一例としてのポッティング樹脂材Ｐ（図３参照）が充填される。ポッティング樹脂材Ｐがケース１２０内に充填されることにより、リアクトル１４０から発生する熱がポッティング樹脂材Ｐを介してケース１２０に伝達される。後述するが、ケース１２０に伝達された熱は、伝熱部材１５０を介して放熱筐体２に伝わる。これにより、リアクトル１４０が放熱される。
　また、ポッティング樹脂材Ｐは、さらに、絶縁性および硬化性を有する。これにより、リアクトル１４０とケース１２０（アルミ）との絶縁を確保しつつ、リアクトル１４０を固定（振動対策）することも可能である。また、ポッティング樹脂材Ｐが硬化した後は、ポッティング樹脂材がこぼれることがないため、ケース１２０を９０度回転させて放熱筐体２に収容することも可能である。
　ここで、電子部品１３０とリアクトル１４０は、電力変換回路（車載充電器やインバータなど）に用いられ、電力変換を行う際に発熱する。図２に示す通り、リアクトル１４０は電子部品１３０よりも大きな体積を有するため、ケース１２０の主な放熱面積（本実施の形態では、放熱筐体２に最も近いケース１２０の底面積）を大きく確保することができる。また、ケース１２０内には、上述のポッティング樹脂材Ｐが充填されることにより空気が介在しないため、リアクトル１４０を高い放熱性（伝熱性）により放熱することができる。
　すなわち、発熱量と放熱性（放熱面積や放熱体への伝熱性など）の関係性を考慮した場合、リアクトル１４０よりも電子部品１３０の方が、発熱量（および耐熱性）に対して放熱性が乏しく、より電子部品１３０を放熱する構造が望まれる。
　伝熱部材１５０は、上述した電子部品１３０およびリアクトル１４０を放熱する部材であり、例えば、銅等の、ケース１２０よりも熱伝導性の高い金属板を略直角に折り曲げることで構成されている。本実施の形態では、折り曲げられた箇所を起点として、第１部分１５１と第２部分１５２として分けて記載する。図２において、上下方向に延びる部分を第１部分１５１とし、前後方向に延びる部分を第２部分１５２とする。
　また、本実施の形態では、伝熱部材１５０は、伝熱部材１５０Ａおよび伝熱部材１５０Ｂの２つの伝熱部材で構成されている。伝熱部材１５０Ａおよび伝熱部材１５０Ｂは、それぞれ、第１部分１５１と、第２部分１５２とを有する。なお、伝熱部材１５０Ａは、本開示の「第１の伝熱部材」に対応し、伝熱部材１５０Ｂは、本開示の「第２の伝熱部材」に対応する。
　図３に示すように、伝熱部材１５０Ａは、第１部分１５１の第２部分１５２側の面（折り曲げられた内側の面）が、ケース１２０の４つの側壁１２２のうちの１つの外面（第１外面）に接して配置される。また、伝熱部材１５０Ａは、第２部分１５２の第１部分１５１側の面（折り曲げられた内側の面）が、ケース１２０の底壁１２３の外面（第２外面）に接して配置される。
　伝熱部材１５０Ｂは、第１部分１５１の第２部分１５２側の面（折り曲げられた内側の面）が、伝熱部材１５０Ａの第１部分１５１が接するケース１２０の側壁１２２と対向する側壁１２２の外面（第１外面）に接して配置される。また、伝熱部材１５０Ｂは、第２部分１５２の第１部分１５１側の面（折り曲げられた内側の面）が、ケース１２０の底壁１２３の外面（第２外面）に接して配置される。
　伝熱部材１５０Ａおよび伝熱部材１５０Ｂのそれぞれの第１部分１５１には、電子部品１３０を取り付けるための樹脂付きネジ１３１が通されるネジ穴１５３が形成されている。ここで、樹脂付きネジ１３１により、電子部品１３０Ａ、伝熱部材１５０Ａのネジ穴１５３、及びケース１２０のネジ穴１２１を挿通してネジ留め固定されることで、電子部品１３０Ａが伝熱部材１５０Ａの第１部分１５１に接して固定される。同様に、樹脂付きネジ１３１により、電子部品１３０Ｂ、伝熱部材１５０Ｂのネジ穴１５３、及びケース１２０のネジ穴１２１を挿通してネジ留め固定されることで、電子部品１３０Ｂが伝熱部材１５０Ｂの第１部分１５１に接して固定される。なお、前側の側壁１２２および後側の側壁１２２は、本開示の「第１側壁および第２側壁」に対応する。
　第２部分１５２は、ケース１２０の底壁１２３の外面（第２外面）と、放熱筐体２の底壁の内面との両方に接して配置される。具体的には、ケース１２０に成形された締結部と放熱筐体２の底壁をネジ留めすることで、ケース１２０の底壁１２３の外面（第２外面）と、伝熱部材１５０Ａおよび伝熱部材１５０Ｂのそれぞれの第２部分１５２と、放熱筐体２の底壁の内面とが圧着される。このように伝熱部材１５０が配置されることで、電子部品１３０から発生する熱が伝熱部材１５０の第１部分１５１から第２部分１５２に伝わり、ひいては放熱筐体２に伝達される。また、リアクトル１４０から発生する熱がケース１２０の底壁１２３から伝熱部材１５０の第２部分１５２に伝わり、ひいては放熱筐体２に伝達される。これにより、電子部品１３０およびリアクトル１４０の両方が放熱される。
　ここで、伝熱部材１５０を介さずに電子部品１３０およびリアクトル１４０の両方を放熱する場合、すなわち、電子部品１３０をケース１２０の側壁１２２に直接接触するように配置した場合、電子部品１３０およびリアクトル１４０は、ケース１２０の側壁１２２から底壁１２３に熱が伝えられることによって放熱されることとなる。
　ケース１２０には、電子部品１３０およびリアクトル１４０の両方から熱が伝達されるため、側壁１２２の厚み（水平方向：前後左右方向）を、電子部品１３０の発熱量およびリアクトル１４０の発熱量に対応させた厚みにする必要が生じる。ここで、ケース１２０を構成するアルミニウムの熱伝導性を考慮すると、放熱効率を向上させるには、側壁１２２の厚みを増大させる必要が生じ、ひいては放熱筐体２内におけるケース１２０の配置面積を確保する必要が生じる。その結果、装置全体を大型化する必要が生じてしまう。
　そこで、本実施の形態では、ケース１２０よりも熱伝導性の高い伝熱部材１５０を介することで、電子部品１３０については、伝熱部材１５０で主に放熱し、リアクトル１４０については、ケース１２０および伝熱部材１５０の第２部分１５２で放熱する。
　このように構成することにより、発熱量と放熱性（放熱面積や放熱体への伝熱性など）の関係性を考慮した場合、リアクトル１４０よりも放熱性が乏しい電子部品１３０の放熱性を向上することが可能であるとともに、ケース１２０の側壁１２２および底壁１２３を厚くする必要がない。また、伝熱部材１５０については、ケース１２０よりも熱伝導性が高いので、ケース１２０のみで放熱する構成よりも、伝熱部材１５０およびケース１２０の側壁１２２全体の厚みを薄くしても良好に放熱することができる。例えば、銅で構成される伝熱部材１５０の熱伝導率は、ケース１２０における、ダイカスト成形に用いられるアルミニウムの熱伝導率の約３倍である。
　これらのことから、ケース１２０のみで放熱する構成と比較して、ケース１２０および伝熱部材１５０の厚みを全体として薄くできるので、装置全体の小型化に寄与することができる。
　特に、本実施の形態では、伝熱部材１５０の第２部分１５２が、ケース１２０の底壁１２３と上下方向で重なる（言い換えると、上面視で、伝熱部材１５０の第２部分１５２のケース１２０の底壁１２３が重畳する）ように伝熱部材１５０が配置される。
　すなわち、電子部品１３０よりも放熱性に余裕のあるリアクトル１４０（ケース１２０）の底面の配置位置を、電子部品１３０の放熱位置（伝熱部材１５０の第２部分１５２）と重ねることができる。その結果、リアクトル１４０よりも電子部品１３０の放熱性を向上させるように、電子部品１３０の放熱を優先的に行うことができ、また、別途電子部品１３０の放熱面を確保する必要が無いので、電力変換装置１００の配置面積（底面積）を大きくすることなく電子部品１３０の放熱性を向上させることができる。
　また、前側の伝熱部材１５０Ａの厚みと、後側の伝熱部材１５０Ｂの厚みとは、同じ厚みである。これにより、電力変換装置１００を放熱筐体２に配置した際、前後両側の伝熱部材１５０の間で段差が生じることが防止されるので、電力変換装置１００を放熱筐体２に接触させやすくすることができる。
　また、前側の伝熱部材１５０Ａの第２部分１５２の端部および後側の伝熱部材１５０Ｂの第２部分１５２の端部は、互いに重なっていない。そして、前側の伝熱部材１５０Ａの第２部分１５２の端部と、後側の伝熱部材１５０Ｂの第２部分１５２の端部との間隔は、前後に並ぶ２つのリアクトル１４０の間隔よりも狭くなっている。これにより、当該２つのリアクトル１４０の前後方向の範囲に第２部分１５２が確実に存在するので、これらの放熱効率をさらに向上させることができる。なお、前側の伝熱部材１５０Ａおよび後側の伝熱部材１５０Ｂは、一体に構成されたもの、つまり、１枚の銅板（伝熱部材１５０）で構成されたものであっても良い。
　また、図４に示すように、伝熱部材１５０の左右方向の幅は、配置される電子部品１３０の幅に応じて適宜調整することができる。つまり、伝熱部材１５０の左右方向の幅は、配置される電子部品１３０の幅以上の幅である。このようにすることで、伝熱部材１５０に配置される全ての電子部品１３０の熱を放熱筐体２に伝達できるので、放熱効率をさらに向上させることができる。
　なお、図４に示す例の場合、前側に配置される電子部品１３０Ａの幅よりも後側に配置される電子部品１３０Ｂの幅の方が広いので、前側の伝熱部材１５０Ａの幅よりも後側の伝熱部材１５０Ｂの幅が広くなっている。
　以上のように構成された本実施の形態によれば、ケース１２０よりも熱伝導性の高い伝熱部材１５０を電子部品１３０の放熱に積極的に用いることで、放熱効率を大幅に向上させることができるとともに、放熱性に余裕のあるリアクトル１４０（ケース１２０）の底面の配置位置を、電子部品１３０の放熱面（伝熱部材１５０の配置位置）として利用することで、電子部品１３０用の放熱面を増加させることがなく、装置全体の小型化に寄与することができる。また、ケース１２０および伝熱部材１５０の厚みを、ケース１２０のみで放熱する構成と比較して、全体として薄くできるので、装置全体の小型化に寄与することができる。すなわち、本実施の形態では、電子部品１３０およびリアクトル１４０の放熱性を確保しつつ、装置全体の小型化を実現することができる。
　ところで、銅のみによって、ケース１２０を形成することも考えられるが、銅の場合、アルミニウムと比較して、融点が大幅に高いため、加工しにくく、また、コストが大幅にかかってしまうので、現実的ではない。具体的には、ケース１２０には、上述のように、ケース１２０を放熱筐体２にネジ留め固定するための締結部などを形成することが望ましい。このような締結部を有するケース１２０を銅でダイカスト成形するのは、加工が困難であり、コストも高い。一方、鍛造により成形する場合には、ネジ留め用の締結部を形成することが困難であるとともに、銅の折り曲げ箇所が弧になり、ケース１２０が大型化してしまう。
　しかし、本実施の形態では、銅を折り曲げることによって伝熱部材１５０を構成するので、簡易に電源装置１における放熱効率を向上させることができる。
　また、伝熱部材１５０が第１部分１５１と第２部分１５２とを有する構成であるので、ケース１２０の側壁１２２および底壁１２３の両方に接して配置しやすくすることができる。
　また、ケース１２０の側壁１２２にネジ穴１２１が形成されているので、ポッティング樹脂材がネジ穴１２１から漏れる可能性があるが、樹脂付きネジ１３１がネジ穴１２１に通されるので、ネジ穴１２１からポッティング樹脂材が漏れることを抑制することができる。
　また、ケース１２０の前後に伝熱部材１５０を２つ配置することができるので、より多くの電子部品１３０を配置することができる。
　次に、第１変形例について説明する。図５は、第１変形例に係る電力変換装置１００の側断面図である。上記実施の形態では、ケース１２０がアルミニウム等の金属で構成されていたが、図５に示すように、第１変形例では、ケース１２０が樹脂で構成されている。伝熱部材１５０は、インサート成形によってケース１２０に嵌め込まれる。
　このような構成であっても、伝熱部材１５０のみで電子部品１３０の放熱を行うとともに、ケース１２０および伝熱部材１５０の第２部分１５２でリアクトル１４０の放熱を行うことができるので、放熱効率を向上させることができる。また、上記実施の形態のように、樹脂で構成されたケース１２０の外面に伝熱部材１５０を接触させるようにしても良い。なお、ケース１２０が樹脂で構成される場合、伝熱部材１５０は樹脂よりも熱伝導率が高いものであれば良く、例えばアルミニウムでも良い。
　次に、第２変形例について説明する。図６は、第２変形例に係る電力変換装置１００の側断面図である。
　図６に示すように、第２変形例に係る電力変換装置１００のケース１２０は、上壁１２４と、側壁１２５と、底壁１２６とで構成され、前方向（上下方向と直交する方向）に開口する開口部からリアクトル１４０を収容可能に構成されている。また、回路基板１１０は、ケース１２０における前端部における当該開口部に対向する位置に配置されている。なお、側壁１２５は、上壁１２４と底壁１２６との間の空間を囲うように配置されているが、図６では、上壁１２４の後端部と底壁１２６の後端部とを接続するもののみ示されている。また、上壁１２４と底壁１２６との間の空間には、ポッティング樹脂材Ｐが充填されている。また、回路基板１１０は、ケース１２０の前側下端部における左右の両端部に形成された締結部に図示しないネジ等により固定される。
　伝熱部材１５０は、底壁１２６における開口部の下縁面１２６Ａ（第１外面）、及び、底壁１２６の下面１２６Ｂ（第２外面）に接して配置されている。つまり、伝熱部材１５０の第１部分１５４が下縁面１２６Ａに接して配置され、伝熱部材１５０の第２部分１５５が下面１２６Ｂに接して配置されている。このような構成であっても、電源装置１の放熱効率を向上させることができる。
　また、第１部分１５４には電子部品２３０がシート１６０を介して固定されている。電子部品２３０は、ネジによって第１部分１５４に固定されていても良いし、接着剤等によって第１部分１５４に固定されていても良い。シート１６０は、例えば、グラファイト製であり、ケース１２０よりも熱伝導性が高くなっている。このようなシート１６０を用いることで、伝熱部材１５０に電子部品２３０の熱を伝達しやすくすることができる。なお、このようなグラファイト製の部材を伝熱部材１５０に適用しても良い。
　なお、上記実施の形態では、伝熱部材１５０は、銅板を折り曲げることによって第１部分１５１および第２部分１５２を構成していたが、本開示はこれに限定されず、例えば、第１部分と第２部分とが別体で構成されたものであっても良い。
　また、上記実施の形態では、放熱筐体２がフィン２Ａを有する箱型の構成であったが、電子部品１３０およびリアクトル１４０を放熱可能である限り、どのような構成であっても良い。
　また、上記実施の形態では、電子部品１３０が樹脂付きネジ１３１によってケース１２０および伝熱部材１５０に固定配置されていたが、本開示はこれに限定されず、その他の方法によって固定配置されていても良い。
　また、上記実施の形態（図１～図４の形態）では、伝熱部材１５０の第１部分１５１が、ケース１２０の側壁１２２の第１外面に接し、伝熱部材１５０の第２部分１５２が、ケース１２０の底壁１２３の第２外面に接していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１外面および第２外面は、ケース１２０において、互いに異なる面であり、かつ、互いに接続された面であれば、ケース１２０における、どの外面であっても良い。
　なお、上記実施の形態では、電子部品が絶縁樹脂によりモールド（インサート成形）されていたが、より放熱性を高めるために、放熱面が絶縁樹脂によりモールドされていない（絶縁されていない）電子部品を用いても良い。
　この場合、絶縁されていない電子部品の放熱面が、直接、伝熱部材１５０（銅板）に接触しないように、伝熱部材１５０に絶縁処理を施すことが好ましい。
　絶縁処理は、例えば、熱プレス工程や粉体塗装などが想定される。特に熱プレス工程は、箱型に構成された放熱筐体２（アルミダイカストケース）に施すことは困難であるが、金属板（銅板）には容易に施すことが可能である。
　すなわち、金属板を伝熱部材１５０として用いることで、容易に絶縁処理を施すことができ、絶縁樹脂によりモールドされていない電子部品を容易に使用できる。これにより、モールドされた電子部品の樹脂の厚みよりも、厚みが薄い樹脂（絶縁処理）を介して放熱されるため、さらに放熱性を向上させることができる。
　なお、絶縁処理は、少なくとも電子部品と接触する箇所に施されていれば良い。
　なお、ケース１２０は、アルミニウムではなく、炭素繊維等で構成されていても良い。
　なお、本実施の形態では、電力変換装置１００を例示したが、本開示はこれに限定されず、電力変換を行わない電源装置にも適用可能である。
　次に、第２の実施の形態について説明する。
　上記実施の形態では、ケース１２０が、アルミダイカスト成形により、上方向に開口する箱形状（底壁と４つの側壁とで構成される直方体状）に形成されている構造を例示し、ケース１２０にポッティング樹脂材Ｐが充填される例を示したが、その他の構造であっても良い。
　ところで、銅などの熱伝導率の高い素材でケース１２０を構成する場合、ケース１２０を放熱筐体２にネジ留めなどで固定するための固定部を成形する加工が困難である、または、コストが大幅にかかってしまう。そのため、上記実施の形態では、ケース１２０を伝熱部材よりも成形しやすい素材で成形した上で、熱伝導率の高い伝熱部材（例えば銅）を組み合わせる構成となっている。
　このように、成形しやすい素材で、ポッティング樹脂材Ｐが充填可能な「ケース」を成形するのではなく、成形しやすい素材で、放熱筐体２にネジ留めなどで固定するための「固定部」のみの成形としてもよい。そして、この固定部と伝熱部材とを組み合わせることで、ポッティング樹脂材Ｐが充填可能なケースを構成してもよい。
　具体的には、図７に示すように、ネジ等により放熱筐体２に固定されるための固定部２０１（締結部）を有するとともに、リアクトルを収納可能な収納空間を構成するように成形された固定部材２００を使用する。固定部材２００は、主にリアクトル１４０（リアクトルが収納された固定部材）を放熱筐体２に固定する役割を担う。固定部材２００単独では、底面２００Ａが開口されており、ポッティング樹脂材Ｐが充填できない（漏れる）構造である。
　第２の実施の形態では、この固定部材２００の底面２００Ａにおける開口部分を覆うように、熱伝導率の高い伝熱部材２１０（例えば銅）がインサート成型（成形）される。図８に示すように、伝熱部材２１０は、固定部材２００の側壁２０２の側面２００Ｂに沿って配置される第１部分２１１と、底面２００Ａに接して開口部分を覆う第２部分２１２とを有する。これにより、図９に示すように、固定部材２００の底面２００Ａおよび側面２００Ｂが伝熱部材２１０で覆われて、ポッティング樹脂材Ｐが充填可能な（漏れない）ケースが構成される。なお、固定部材２００と伝熱部材２１０の接合は、インサート成型に限らず、接着剤などを用いて接合されても良い。
　また、固定部材２００は、リアクトル１４０を収納するための収納空間を仕切る仕切板２０３を有している。この仕切板２０３で挟まれた収納空間の幅の長さＤは、リアクトル１４０の直径よりも小さく構成される。
　図１０に示すように、この仕切り板２０３の間に、リアクトル１４０が収納されると、仕切板２０３により、リアクトル１４０の上下方向の高さが規定される。この高さは、リアクトルと、底面を覆っている伝熱部材２１０との間に空間Ｓを確保するように規定される。これにより、伝熱部材２１０を、導電性を有する金属（銅・アルミ等）で構成した場合であっても、リアクトル１４０と伝熱部材２１０の絶縁も確保される。
　そして、図１１に示すように、上記実施の形態と同様に伝熱部材２１０に電子部品１３０が接着固定され、固定部材２００と伝熱部材２１０からなるケース（図９参照）に放熱性樹脂（ポッティング樹脂）が充填される。そして、固定部材２００の固定部２０１を用いて放熱筐体２にネジ留め等により固定される。この固定部２０１の締結により伝熱部材２１０と放熱筐体２の熱的接合がより確保され、上記実施の形態と同様に、電子部品１３０およびリアクトル１４０の放熱性を確保しつつ、装置全体の小型化を実現することができる。
　なお、第２の実施の形態では、上記実施の形態のようにケース１２０をアルミダイカストで成形するものと比較して、安価に製造することが可能である。また、第２の実施の形態では、アルミダイカストよりも肉薄させることが可能であるため、より小型化することも可能である。
　なお、伝熱部材２１０は、筐体を構成する部材（例えば、アルミニウム）よりも熱伝導性の高い部材で構成される方が好ましい。
　また、第１の実施の形態において伝熱部材１５０は、ケース１２０の第１外面（側面）に接して配置される第１部分を説明したが、第１部分は、第１外面（側面）に接しない場合もあっても良い。但し、第１部分は、第１外面（側面）に接した方が、伝熱部材（第１部分）と第１外面の間の空間がないため小型化でき、また、リアクトルの熱も伝熱部材を介して伝熱できるため放熱性（伝熱性）も好ましい。
　その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　２０１８年４月２５日出願の特願２０１８－０８４１８４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示の電源装置は、発熱部品の放熱性を確保しつつ、装置全体の小型化を実現することが可能な電源装置として有用である。
　１　電源装置
　２　放熱筐体
　２Ａ　フィン
　３　蓋
　１００　電力変換装置
　１１０　回路基板
　１２０　ケース
　１２１　ネジ穴
　１２２　側壁
　１２３　底壁
　１３０　電子部品
　１３１　樹脂付きネジ
　１４０　リアクトル
　１５０　伝熱部材
　１５１　第１部分
　１５２　第２部分
　１５３　ネジ穴

Claims (10)

  1. 　第１発熱部品と、
    　一面が開口された箱形状に形成され、前記第１発熱部品を収容するケースと、
    　前記ケース内に充填され、前記第１発熱部品の熱を前記ケースに伝達する樹脂材と、
    　回路基板と、
    　前記回路基板に接続される第２発熱部品と、
    　前記ケース、前記回路基板および前記第２発熱部品を収容し、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品を放熱する放熱筐体と、
    　を備える電源装置であって、
    　前記ケースの第１外面に接して配置される第１部分と、前記ケースの第２外面に接して配置される第２部分とを有し、前記ケースよりも熱伝導性の高い伝熱部材をさらに備え、
    　前記第２発熱部品は、前記伝熱部材に接して配置されており、
    　前記伝熱部材は、前記放熱筐体を構成する壁面に接して配置されることで、前記第１発熱部品および前記第２発熱部品を放熱する、
    　電源装置。
  2. 　前記ケースは、底壁と、４つの側壁とで構成される直方体状に構成されており、
    　前記第１外面は、前記４つの側壁のうちの第１側壁、および、第１側壁とは反対側の第２側壁の外面であり、
    　前記第２外面は、前記底壁の外面であり、
    　前記伝熱部材は、前記第１側壁の第１外面および前記第２外面に接して配置される第１の伝熱部材と、前記第２側壁の第１外面および前記第２外面に接して前記第１の伝熱部材と重ならないように配置される第２の伝熱部材とで構成されており、
    　前記第２発熱部品は、前記第１の伝熱部材の第１部分に接して配置される第１スイッチング素子と、前記第２の伝熱部材の第１部分に接して配置される第２スイッチング素子とを含む、
    　請求項１に記載の電源装置。
  3. 　前記ケースは、上壁、側壁および底壁で構成され、上下方向と直交する方向に開口する開口部から前記第１発熱部品を収容可能であり、
    　前記第１外面は、前記底壁における前記開口部の縁面であり、
    　前記第２外面は、前記底壁の外面である、
    　請求項１に記載の電源装置。
  4. 　前記ケースは、ダイカスト成形されたアルミニウムで構成され、
    　前記伝熱部材は、銅板で構成されている、
    　請求項１に記載の電源装置。
  5. 　前記第２発熱部品は、樹脂付きネジにより、前記ケースおよび前記伝熱部材に固定配置されている、
    　請求項１に記載の電源装置。
  6. 　第１発熱部品と、
    　第２発熱部品と、
    　前記第１発熱部品および前記第２発熱部品が収納される筐体と、
    　前記第１発熱部品を前記筐体内に固定するため固定部を有する固定部材と、
    　前記第２発熱部品と熱的に接合し、前記固定部材よりも熱伝導性の高い伝熱部材と、
    　を備える電源装置であって、
    　前記第１発熱部品と前記筐体を構成する壁面との間に前記伝熱部材の一部が介在する、
    　電源装置。
  7. 　前記固定部材と前記伝熱部材とを組み合わせて前記第１発熱部品を収容するケースが構成され、
    　前記ケース内に充填され、樹脂材が充填される、
    　請求項６に記載の電源装置。
  8. 　前記固定部材は、樹脂で構成され、
    　前記伝熱部材は、金属で構成される、
    　請求項６に記載の電源装置。
  9. 　前記電源装置は車載充電器に用いられ、
    　前記第１発熱部品は、リアクトルであり、
    　前記第２発熱部品は、スイッチング素子である、
    　請求項１に記載の電源装置。
  10. 　前記電源装置は車載充電器に用いられ、
    　前記第１発熱部品は、リアクトルであり、
    　前記第２発熱部品は、スイッチング素子である、
    　請求項６記載の電源装置。
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