(57)【要約】【課題】基板に反り返りが生じた場合であっても、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できる熱交換ユニットを提供すること。【解決手段】熱交換ユニット１は、フィン４０を備えた基板３０が内部に設けられたケース１０を備えている。そして、この熱交換ユニット１は、ケース１０の内部の流体に対して熱交換を行うことができるように構成されている。基板３０とケース１０との間には、フィン４０の基端４０ａとフィン４０の先端４０ｂとの間が撓んだ状態を成すように、弾性部材が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一方の面に設けられる電子素子と、
前記基板の他方の面に立設して接合されたフィンと、
前記基板を収容するケースと、
を備え、
前記基板の他方の面と前記ケースの内面との間に流体通路が形成される熱交換ユニットであって、
前記流体通路内には、一端が前記基板の他方の面に接合され、他端が前記ケースの内面に当接する弾性部材が設けられ、
前記弾性部材は、前記基板の他方の面と前記ケースの内面とで挟まれる方向に押圧力が加えられ弾性変形した状態で配置されることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換ユニットであって、
前記弾性部材は、前記フィンから構成されていることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換ユニットであって、
前記フィンの基端と前記フィンの先端との間には、屈曲部または湾曲部が形成されており、
前記屈曲部または湾曲部によって、前記フィンの基端と前記フィンの先端との間が撓み状態を成していることを特徴とする熱交換ユニット。
【請求項４】
請求項２に記載の熱交換ユニットであって、
前記フィンの基端と前記フィンの先端との間には、湾曲部が形成されていることを特徴とする熱交換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペルチェ素子を有する基板（ペルチェモジュール）がケースの内部に設けられ、このケースの内部の流体に対して熱交換を行う熱交換ユニットが既に知られている。ここで、下記特許文献１には、基板にフィンが設けられている熱交換ユニットが開示されている。これにより、流体に対する熱交換の性能を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、図７と図８との比較からも明らかなように、例えば、熱の発生により、基板１３０に反り返りが生じることがあった。このように反り返りが生じることで、基板１３０とケース１１０の内面との距離が狭まると、フィン１４０が折れ曲がってしまうことがあった。これとは逆に、基板１３０とケース１１０の内面との距離が広がると、フィン１４０の先端１４０ｂとケース１１０の内面との間に隙ｓ（ケース１１０の内部において、流体が流れる流路１１２のうちフィン１４０が存在しない部位）が生じてしまうことがあった。このように隙ｓが生じてしまうと、熱交換の性能が低下してしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、基板に反り返りが生じた場合であっても、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できる熱交換ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、基板と、前記基板の一方の面に設けられる電子素子と、前記基板の他方の面に立設して接合されたフィンと、前記基板を収容するケースと、を備え、前記基板の他方の面と前記ケースの内面との間に流体通路が形成される熱交換ユニットであって、前記流体通路内には、一端が前記基板の他方の面に接合され、他端が前記ケースの内面に当接する弾性部材が設けられ、前記弾性部材は、前記基板の他方の面と前記ケースの内面とで挟まれる方向に押圧力が加えられ弾性変形した状態で配置されることを特徴とする構成である。
この構成によれば、熱の発生により、基板に反り返りが生じることで、基板とケースの内面との距離が広がると、フィンは、自身の撓みが解消するように復元していく。そのため、従来技術とは異なり、フィンの先端とケースの内面との間に隙が生じることを抑制できる。したがって、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換ユニットであって、前記弾性部材は、前記フィンから構成されていることを特徴とする構成である。
この構成によれば、フィンを備えた基板をケースの内部に組み付けるとき、別途に、弾性部材を設ける必要がない。したがって、この組み付けを簡便に行うことができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の熱交換ユニットであって、前記フィンの基端と前記フィンの先端との間には、屈曲部または湾曲部が形成されており、前記屈曲部または湾曲部によって、前記フィンの基端と前記フィンの先端との間が撓み状態を成していることを特徴とする構成である。
この構成によれば、フィンを備えた基板をケースの内部に組み付けるとき、フィンを簡便に撓ませることができる。したがって、この組み付けをより簡便に行うことができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の熱交換ユニットであって、前記フィンの基端と前記フィンの先端との間には、湾曲部が形成されていることを特徴とする構成である。
この構成によれば、フィンを備えた基板をケースの内部に組み付けるとき、フィンを簡便に撓ませることができる。したがって、この組み付けをより簡便に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように、本発明の熱交換ユニットによれば、熱の発生により、基板に反り返りが生じることで、基板とケースの内面との距離が広がると、フィンは、自身の撓みが解消するように復元していく。そのため、従来技術とは異なり、フィンの先端とケースの内面との間に隙が生じることを抑制できる。したがって、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る熱交換ユニットの内部の模式図であり、（Ａ）はケースを示しており、（Ｂ）はペルチェモジュールを示しており、ペルチェモジュールをケースの内部に組み付ける前の状態を示す図である。
【図２】図２は、図１の組み付け状態を示す図である。
【図３】図３は、図２の基板が反り返った状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例２に係る熱交換ユニットの内部の模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施例３に係る熱交換ユニットの内部の模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施例４に係る熱交換ユニットの内部の模式図である。
【図７】図７は、従来技術に係る熱交換ユニットの内部の模式図である。
【図８】図８は、図７の基板が反り返った状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
（実施例１）
まず、本発明の実施例１を、図１〜３を参照して説明する。この熱交換ユニット１は、主として、ケース１０と、このケース１０の内部に組み付けられるペルチェモジュール２０とから構成されている。以下に、これらケース１０とペルチェモジュール２０とを個別に説明していく。
【００１３】
はじめに、図１（Ａ）を参照して、ケース１０から説明していく。このケース１０は、その内部に後述するペルチェモジュール２０を組み付け可能にハウジング状に形成されている。このようにハウジング状に形成されているため、ケース１０の内部の流路１２において流体を流すことができる。ケース１０は、このように構成されている。
【００１４】
次に、ペルチェモジュール２０を説明していく。図１（Ｂ）からも明らかなように、このペルチェモジュール２０は、一対の基板３０と、この一対の基板３０の向かい合う内面に挟み込まれる格好で設けられた複数のペルチェ素子３２と、この一対の基板３０の外面にそれぞれ立設して接合された複数のフィン４０とから構成されている。このペルチェ素子３２が、特許請求の範囲に記載の「電子素子」に相当する。
【００１５】
このペルチェモジュール２０は、そのペルチェ素子３２に直流電流を流すと、基板３０の上下面のうちの一方側の面（例えば、上面）に吸熱作用を起こすことができ、同他方側の面（例えば、下面）に放熱作用を起こすことができるように構成されている。これにより、ケース１０の内部の流路１２を流れる流体を温めたり冷ましたりすることができる（流体に対して熱交換できる）。なお、これら吸熱および放熱は、フィン４０を介することで、熱交換の性能を高めることができる。
【００１６】
この各フィン４０には、その基板３０側の端となる基端４０ａと、そのケース１０側の端となる先端４０ｂとの途中において、屈曲部４２が形成されている。この上下のフィン４０は、互いが逆を向くように屈曲している。すなわち、上側のフィン４０は、その屈曲部４２が左に先細りを成すように屈曲しており、下側のフィン４０は、その屈曲部４２が右に先細りを成すように屈曲している。
【００１７】
なお、この上下のフィン４０は、その基端４０ａと先端４０ｂとの距離（図１（Ｂ）において、Ｌ）が、ケース１０の内径（図１（Ａ）において、Ｄ）から基板３０の厚み（図１（Ｂ）において、Ｔ）を引いた距離を２で割った距離（図２において、Ｌ１）より長くなるように設定されている（距離Ｌ＞距離Ｌ１）。ペルチェモジュール２０は、このように構成されている。
【００１８】
そして、図２に示すように、上述したケース１０の内部に上述したペルチェモジュール２０を組み付けると熱交換ユニット１が完成する。このとき、既に説明したように、距離Ｌ＞距離Ｌ１の関係が成立している。そのため、ケース１０の内部に組み付けられたペルチェモジュール２０のフィン４０は、その先端４０ｂがケース１０の内面を押し当てた状態となっている。したがって、このフィン４０は、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が、屈曲部４２を起点に撓んだ状態になっている。この記載が、特許請求の範囲に記載の「前記弾性部材は、前記基板の他方の面と前記ケースの内面とで挟まれる方向に押圧力が加えられ弾性変形した状態」に相当する。
【００１９】
本発明の実施例１に係る熱交換ユニット１は、上述したように構成されている。この構成によれば、ケース１０の内部に組み付けられたペルチェモジュール２０のフィン４０は、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が、屈曲部４２を起点に撓んだ状態になっている。このように撓んだ状態になっていると、例えば、図３に示すように、熱の発生により、基板３０に反り返りが生じることで、基板３０とケース１０の内面との距離が広がると、フィン４０は、自身の撓みが解消するように復元していく。そのため、従来技術とは異なり、フィン４０の先端４０ｂとケース１０の内面との間に隙Ｓが生じることを抑制できる。したがって、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できる。
【００２０】
また、この構成によれば、フィン４０が、弾性部材を兼ねている。そのため、ケース１０の内部にペルチェモジュール２０を組み付けるとき、別途に、弾性部材を設ける必要がない。したがって、ペルチェモジュール２０の組み付けを簡便に行うことができる。
【００２１】
また、この構成によれば、フィン４０は、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が自身に形成された屈曲部４２を起点に撓んだ状態になっている。そのため、ケース１０の内部にペルチェモジュール２０を組み付けるとき、フィン４０を簡便に撓ませることができる。したがって、ペルチェモジュール２０の組み付けをより簡便に行うことができる。
【００２２】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２を、図４を参照して説明する。この実施例２の熱交換ユニット２は、既に説明した実施例１の熱交換ユニット１と比較すると、フィン４０の撓みを異なる構造で実施した形態である。なお、以下の説明にあたって、実施例１で説明した部材と同一もしくは均等な構成の部材には、図面において同一符号を付すことで、重複する説明は省略することとする。このことは、後述する実施例３〜４においても同様である。
【００２３】
図４からも明らかなように、この実施例２のフィン４０は、実施例１のケース１０と比較すると、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が、弓状に撓んだ状態になっている。この弓状の記載が、特許請求の範囲に記載の「湾曲部」に相当する。なお、この実施例２のフィン４０も、実施例１のフィン４０と同様に、その先端４０ｂがケース１０の内面を押し当てた状態となっている。
【００２４】
本発明の実施例２に係る熱交換ユニット２は、上述したように構成されている。この構成によれば、実施例１の熱交換ユニット１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
また、この構成によれば、ケース１０の内部に組み付けられたペルチェモジュール２０のフィン４０は、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が、弓状に撓んだ状態になっている。そのため、ケース１０の内部の流路１２を流れる流体をスムーズに流すことができる。
【００２６】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３を、図５を参照して説明する。この実施例３の熱交換ユニット３は、既に説明した実施例２の熱交換ユニット２と比較すると、フィン４０の撓みを異なる構造で実施した形態である。
【００２７】
図５からも明らかなように、この実施例３のフィン４０は、実施例２のケース１０と比較すると、その基端４０ａと先端４０ｂとの間が、直線状態になっている。ただし、この基端４０ａは、実施例２のフィン４０と同様に、その先端４０ｂがケース１０の内面を押し当てた状態となるように、折れ曲がった状態になっている。
【００２８】
本発明の実施例３に係る熱交換ユニット３は、上述したように構成されている。この構成によれば、実施例２の熱交換ユニット２と同様に、すなわち、実施例１の熱交換ユニット１と同様に、熱交換の性能が低下してしまうことを抑制できると共に、ペルチェモジュール２０の組み付けを簡便に行うことができる。
【００２９】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４を、図６を参照して説明する。この実施例４の熱交換ユニット４は、既に説明した実施例１の熱交換ユニット１と比較すると、フィン４０の屈曲の向きを異なる構造で実施した形態である。
【００３０】
図６からも明らかなように、この実施例４のフィン４０は、実施例１のフィン４０と比較すると、フィン４０の屈曲の向きが左右に交互になっている。
【００３１】
本発明の実施例４に係る熱交換ユニット４は、上述したように構成されている。この構成によれば、実施例４の熱交換ユニット４と同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
各実施例では、フィン４０が、弾性部材を兼ねている例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、フィン４０が、弾性部材を兼ねることなく、別途に、弾性部材を設ける形態でも構わない。その場合、基板３０の上下面とケース１０の内面との間にばねを掛け留める構造となる。
【符号の説明】
【００３３】
１      熱交換ユニット（実施例１）
２      熱交換ユニット（実施例２）
３      熱交換ユニット（実施例３）
４      熱交換ユニット（実施例４）
１０    ケース
３０    基板
４０    フィン
４２    屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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