(57)【要約】【課題】  車両のエンジンルーム内に設けた電子機器を効果的にかつ車室スペースを狭くすることもなく冷却できるようにする。【解決手段】  エンジンルーム１内に設置された電子機器１０に受熱部材１１を取り付け、この受熱部材１１に伝熱部材１２の一端側を固定し、この伝熱部材１２の他端側をエンジンルーム１とは仕切壁４で仕切られたワイパーモータ収容スペース６に設けたヒートシンク１３に固定した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内に設置された電子機器に受熱部材を取り付け、
この受熱部材に伝熱部材の一端側を固定し、
この伝熱部材の他端側をエンジンルームとは仕切壁で仕切られたワイパーモータ収容スペースに設けたヒートシンクに固定したことを特徴とする車両用電子機器の冷却装置。
【請求項２】
前記ワイパーモータ収容スペースをエアーコンディショナー用の外気取り入れ口としたことを特徴とする請求項１に記載の車両用電子機器の冷却装置。
【請求項３】
前記電子機器は、エンジンルームと車室とを隔てる隔壁に設置した収納ボックスに収納したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電子機器の冷却装置。
【請求項４】
前記伝熱部材のヒートシンク及び受熱部材への固定は、ヒートシンク及び受熱部材に夫々所定長さの溝を形成し、この溝に伝熱部材を埋設して上から固定用プレートで押さえることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用電子機器の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電子機器の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車は、快適さや利便性、さらにより高度な安全性を求める観点から、電子制御機器（以下、電子機器という）の使用が急速に増えてきた。このような電子機器を車室内に設置し、エンジンルーム内の各種機器とワイヤハーネスで接続していた。そのため、ワイヤハーネスを車室内からエンジンルームへ配索するため、隔壁に孔をあけていた。車室内に電子機器を設けると、その分車室スペースが狭くなる。特に、小型車やミニバンと呼ばれるワンボックスカーでは、車室スペースを広くするため、この電子機器をエンジンルーム内へ移設するようになった。しかしながら、エンジンルーム内は車室内に比べて高温環境下にあり、電子機器の信頼性確保のために、電子機器を冷却する必要があった。
【０００３】
そこで、電子機器の簡単な冷却装置としては、「ヒートシンク」と呼ばれるものが一般的に知られているので、これを車両搭載用電子機器の冷却に用いることが提案されている。例えば、車両用インバータにスイッチング素子として使用されるＩＣやＬＳＩ等の半導体素子（発熱素子）は作動時に発熱を伴うので、これを冷却するため、発熱素子が固定される受熱ブロックと、伝達された熱を放熱する放熱装置と、一端が受熱ブロックに同じ深さに埋設され、他端が放熱装置を介して放熱する複数のヒートパイプとを有し、前記ヒートパイプの少なくとも１本は他のヒートパイプより長さが短く形成され、他端が前記放熱装置の一部に熱接続されているヒートシンクが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、コンピューター等に代表される各種電子機器に搭載されている半導体素子等の小型部品の冷却、あるいは変電用整流器や車両用電源装置に用いられる半導体素子等の大型部品に対する冷却の問題は、近年、重要課題として注目されてきている。このような冷却が必要な半導体素子等の冷却方法として、それが搭載される機器筐体にファンを取り付け、その機器筐体内の空気を冷却する方法も知られている。しかし、上述したような「ヒートシンク」を取り付ける方法の方が構造も簡単で安価であることは先にも述べた通りである。この「ヒートシンク」方式では、上述したものの他に、ヒートシンクとして銅管やアルミ管、鉄管、ステンレス管等の伝熱管やヒートパイプ（以下総称してヒートパイプという）にフィンとして薄い平板を複数枚、ヒートパイプに対して直角に取り付けたものが良く知られているが、このようなものでは、温められた外気と温められていない外気（フィン周辺の外気）との対流がスムーズに行われず、この現象はフィンの間隔を狭めて配置する程顕著となり、ヒートシンク全体の放熱効率を著しく損なう結果となっている。そこで、放熱効率に優れ、床占有面積を取らないヒートシンクとして、複数本のヒートパイプと、該ヒートパイプの放熱部に取り付けた矩形フィン材で形成されたフィンとからなり、該フィンは、矩形フィン材の一辺よりに複数本のヒートパイプを装着する複数個の貫通孔を設けたヒートパイプ装着部と、該ヒートパイプ装着部に向けてその対抗辺から貫通孔近傍まで切り込みを入れ、かつ該切り込み先端から左右にヒートパイプ装着部を越える所定長の切り込みを入れ、該左右の切り込み端からヒートパイプ装着部に対して所定角度折り曲げた左右の放熱フィンとで構成されたものが開発された（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３１９８７７１号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特許第３３４５８５５号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に記載のものは、電子機器（発熱素子）のみを車両のエンジンルームに収納するというものではない。仮にこのエンジンルーム内の電子機器を冷却するためのヒートシンクを同じエンジンルーム内に設けたのでは冷却効果がない。従来例のヒートシンクでは、受熱ブロックが取り付く電子機器も同一設置場所に存在することを予定しているので、エンジンルーム内の電子機器の冷却装置としては不適切であった。
【０００６】
そこで、本発明は、車両のエンジンルーム内に設けた電子機器を効果的にかつ車室スペースを狭くすることもなく冷却することのできる車両用電子機器の冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明は、エンジンルーム内に設置された電子機器に受熱部材を取り付け、この受熱部材に伝熱部材の一端側を固定し、この伝熱部材の他端側をエンジンルームとは仕切壁で仕切られたワイパーモータ収容スペースに設けたヒートシンクに固定したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンルーム内に設置された電子機器に受熱部材を取り付け、この受熱部材に伝熱部材の一端側を固定し、この伝熱部材の他端側をエンジンルームとは仕切壁で仕切られたワイパーモータ収容スペースに設けたヒートシンクに固定したので、高温環境下にある電子機器（ＥＣＵなど）を効果的に冷却することができるのみならず、車室内へ電子機器を設ける場合のように、エンジンルームと車室とを隔てる隔壁にワイヤハーネス挿通用の孔をあける必要もなくなり、そのために車体の剛性を低下させるおそれもなくなる。また、ワイヤハーネスの経路も短くなり、軽量化とコストダウンにもつながる。このことは、自動車のエレクトロニクス化にともなって、ワイヤハーネスの電線径の拡大や電線数の増大が進み、重く、太くなっているので、室内にあった電子機器をエンジンルーム内へ移設することで、ワイヤハーネスの経路を短くすることができるためである。
【０００９】
また、ワイヤハーネス収容スペースをエアーコンディショナー用外気取り入れ口としたものでは、エアーコンディショナー作動時にヒートシンクに外気が当り、冷却効果を一層高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、この発明の実施形態について図面を参照にして説明する。
図１は、エンジンルーム１と車室２とが隔壁３で仕切られ、かつエンジンルーム１と仕切壁４で仕切られてワイパーモータ５を収容する収容スペース６が設けられている。このワイパーモータ５にフロントガラス７の雨滴を拭うためのワイパー５Ａを設けてある。前記エンジンルーム１は、ボンネット８で覆われている。前記隔壁３に接するエンジンルーム１内には収納ボックス９を取り付け、この収納ボックス９にＥＣＵなどの電子機器１０を収納している。この電子機器１０に熱伝導に優れた材料から成る、例えばアルミプレートから成る受熱部材１１を取り付け、この受熱部材１１に伝熱部材１２の一端側を固定してある。この伝熱部材１２は仕切壁４を越えてワイパーモータ収容スペース６に設けたヒートシンク１３にこの他端側を固定してある。伝熱部材１２が収納ボックス９から外部に出る個所にはシール手段１４を設け、エンジンルーム１内に引き出された伝熱部材１２は仕切壁４に沿って固定手段１５で仕切壁４に固定されている。前記ワイパーモータ収容スペース６の上部には開閉可能なカバー６Ａを設けてあり、このカバー６Ａを開けてヒートシンク１３と伝熱部材１２を収容スペース６内へ設置する。なおまた、電子機器１０にはワイヤハーネス１６が接続され、このワイヤハーネス１６の収納ボックス９への挿入口にはシール手段１４を設けてある。
【００１１】
電子機器１０と受熱部材１１及び伝熱部材１２の関係は、図２に示す通りである。この実施形態では、受熱部材１１に所定の長さの溝１１Ａを形成し、この溝１１Ａ内に伝熱部材１２を埋設し、埋設した伝熱部材１２の上から固定用プレート１７で押さえている。この溝１１Ａの長さは、受熱部材１１の表面積の上下左右の各辺に沿うように形成してあり、受熱部材１１の熱を効率良く伝熱部材１２に伝達できるようになっている。この他、半田、低温半田、かしめ、蝋付けなどの固定方法がある。十分な接触（熱伝達）がとれない場合は放熱用グリースを塗布してもよい。
【００１２】
伝熱部材７は、両端の閉じたパイプで、中に作動液が入っているヒートパイプの使用が好適である。パイプの片端が温められると、そこで作動液が蒸発して熱を吸収し、蒸発した気体はパイプの中を拡散し、反対端（低温部）で潜熱を放出して凝縮する。液体は重力や毛管力で再び高温部へ戻っていく。このようにして、パイプ高温端から低温端へ効率良く熱が運ばれるようになっている。伝熱部材７としては、ヒートパイプの他に銅管、アルミニウム管、ステンレス管などの伝熱管も用いることもできる。
【００１３】
図３はヒートシンク１３を示すものであり、多数のフィン１３Ａを所定間隔でベース板１３Ｂに設けたものであり、このベース板１３Ｂに伝熱部材１２の他端側を図２に示すと同様の方法で固定してある。すなわち、このベース板１３Ｂの裏側にも溝１１Ａが形成されている。ヒートシンク１３としては、アルミニウムを押出成形したものやアルミダイカストが好適に用いられる。
【００１４】
図４は受熱部材１１またはヒートシンク１３のベース板１３Ｂに形成された溝１１Ａに伝熱部材１２を埋設し、固定用プレート１７でこの伝熱部材１２を押さえ、この固定用プレート１７はビス１８でベース板１３Ｂあるいは受熱部材１１に取り付けられている。
【００１５】
図５は電子機器１０とヒートシンク１３の取付位置を示す平面略図であり、通常の車両ではワイパーモータ５を設けた個所以外は、このワイパーモータ収容スペース６は隙間があるものであり（図５では助手席側）、この隙間にヒートシンク１３を設置した。
【００１６】
図６は、車載用のエアーコンディショナー２０を設けた場合、ワイパーモータ収容スペース６をエアーコンディショナー２０用の外気取り入れ口とする場合を示したものである。エアーコンディショナー２０の構成部品として、エアーフィルター２１の下方位置にブロアモータ２２を設け、このブロアモータ２２を作動させることにより外気をワイパーモータ収容スペース６から取り込むことができる。符号Ａの矢印は、外気がワイパーモータ収容スペース６からエアーフィルター２１を通過する状態を示す。この矢印Ａすなわち通風がヒートシンク１３の冷却効果をより一層高めるものである。
【００１７】
前記収納ボックス９は、エンジンルーム１内の隔壁３に設けられるが、断熱材料で形成されることが望ましい。あるいは、内側に断熱材を貼り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の好適な実施形態を示す簡略側断面図。
【図２】電子機器を示す斜視図。
【図３】ヒートシンクを示す斜視図。
【図４】伝熱部材の固定手段を説明する断面図。
【図５】ヒートシンクと電子機器の設置位置を示す平面略図。
【図６】エアーコンディショナーを設けた場合にワイパーモータ収容スペースを外気取り入れ口とした例を示す簡略側断面図。
【符号の説明】
【００１９】
１    エンジンルーム
２    車室
３    隔壁
４    仕切壁
５    ワイパーモータ
６    ワイパーモータ収容スペース
１０  電子機器
１１  受熱部材
１２  伝熱部材
１３  ヒートシンク
【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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