(57)【要約】【課題】コイル部を効率よく冷却しつつコイル特性を変更する。【解決手段】コイル装置１は、コイル２１を有するコイル部２０と、コイル部２０を収容するケース１０と、ケース１０内に収容された冷却液Ｗと、ケース１０内に冷却液Ｗを供給又はケース１０内から冷却液Ｗを排出するポンプユニット３０とを備える。コイル部２０は、冷却液Ｗに浮いている。【選択図】図１
2019145728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを有するコイル部と、
前記コイル部を収容するケースと、
前記ケース内に収容された冷却液と、
前記ケース内に前記冷却液を供給又は前記ケース内から前記冷却液を排出する液量調整部と、
を備え、
前記コイル部は、前記冷却液に浮いている、コイル装置。
【請求項２】
前記ケースの外面に取り付けられた液化パイプをさらに備え、
前記液化パイプの一方の端部は、前記ケースの内部空間に連通し、
前記液化パイプの他方の端部は、前記液化パイプの前記一方の端部よりも上方に位置している、請求項１に記載のコイル装置。
【請求項３】
コイルを有するコイル部と、
前記コイル部を収容するケースと、
前記ケース内に収容された冷却液と、
前記ケース内に前記冷却液を供給又は前記ケース内から前記冷却液を排出する液量調整部と、
を備え、
前記コイル部は、前記ケースの内部空間を第１室と第２室とに区画するとともに、前記第１室と前記第２室との並び方向に沿って前記ケース内を移動可能であり、
前記冷却液は前記第１室内に収容され、
前記液量調整部は、前記第１室内に前記冷却液を供給又は前記第１室内から前記冷却液を排出する、コイル装置。
【請求項４】
前記コイル部に取り付けられたパッキンをさらに備え、
前記パッキンは、前記コイル部の外面と前記ケースの内面とに挟まれて前記コイル部の外面及び前記ケースの内面のそれぞれに当接し、
前記コイル部及び前記パッキンによって、前記ケースの内部空間が前記第１室と前記第２室とに区画されている、請求項３に記載のコイル装置。
【請求項５】
前記コイル部に対向するように配置されたシールド板をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコイル装置。
【請求項６】
前記コイルに流れる電流値を計測する計測部をさらに備え、
前記液量調整部は、前記計測部によって計測される前記電流値が小さくなるように前記冷却液を供給又は排出する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコイル装置。
【請求項７】
前記冷却液が供給又は排出されたときの前記コイル部の移動方向に交差する方向における前記コイル部の移動を規制する規制部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル部を備えるコイル装置が、例えば、非接触給電システム等に用いられている。このような非接触給電システムでは、例えば、特許文献１に記載されているように、送電側のコイル装置から受電側のコイル装置に対し、コイル間の磁気結合を利用して給電される。給電時には、コイル部が発熱する。給電効率を向上させるため、特許文献１に記載されたシステムは、ファンを用いてコイル部を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１６５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、本技術分野においては、コイル部をさらに効率よく冷却することが求められている。また、例えば、非接触給電システムにおいては給電効率を向上させる等のために、コイル装置のコイル特性を変更できることが求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、コイル部を効率よく冷却しつつコイル特性を変更可能なコイル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るコイル装置は、コイルを有するコイル部と、コイル部を収容するケースと、ケース内に収容された冷却液と、ケース内に冷却液を供給又はケース内から冷却液を排出する液量調整部と、を備え、コイル部は、冷却液に浮いている。
【０００７】
このコイル装置では、コイル部が冷却液に接しているため、コイル部で発生した熱を効率よく冷却液に伝達することができる。また、液量調整部が冷却液を供給又は排出することにより、冷却液の増加に伴ってコイル部が上昇する又は冷却液の減少に伴ってコイル部が降下する。このように、コイル装置は、冷却液を供給又は排出することによって、コイル部の位置を変化させることができる。すなわち、コイル装置は、冷却液を供給又は排出するだけでコイル装置のコイル特性を変化させることができる。以上のように、コイル装置は、コイル部を効率よく冷却しつつコイル特性を変更できる。
【０００８】
上記のコイル装置は、ケースの外面に取り付けられた液化パイプをさらに備え、液化パイプの一方の端部は、ケースの内部空間に連通し、液化パイプの他方の端部は、液化パイプの一方の端部よりも上方に位置してもよい。コイル部の発熱によって冷却液が沸騰した場合、気化した冷却液の気体が液化パイプ内に入り込み、液化パイプ内で気体が冷やされて液体に戻る。液体に戻った冷却液は、液化パイプの他方の端部が一方の端部よりも上方に位置していることにより、液化パイプ内を通って再びケース内に戻される。このように、コイル装置は、冷却液を気化させることによってコイル部を効率よく冷却できる。また、コイル装置は、液化パイプによって液体に戻った冷却液をケース内に戻すことができるため、冷却液の減少を抑制できる。
【０００９】
本発明の他の一側面に係るコイル装置は、コイルを有するコイル部と、コイル部を収容するケースと、ケース内に収容された冷却液と、ケース内に冷却液を供給又はケース内から冷却液を排出する液量調整部と、を備え、コイル部は、ケースの内部空間を第１室と第２室とに区画するとともに、第１室と第２室との並び方向に沿ってケース内を移動可能であり、冷却液は第１室内に収容され、液量調整部は、第１室内に冷却液を供給又は第１室内から冷却液を排出する。
【００１０】
このコイル装置では、コイル部が冷却液に接しているため、コイル部で発生した熱を効率よく冷却液に伝達することができる。また、液量調整部が第１室内に冷却液を供給することにより、第１室内の冷却液の圧力が高まり、冷却液に押されてコイル部が第１室側から第２室側に向かう方向に移動する。また、第１室が第２室に対して下側となるようにコイル装置が配置されている場合、液量調整部が第１室内から冷却液を排出することにより、第１室内の冷却液の圧力が低くなり、コイル部の自重によってコイル部が第２室側から第１室側に向かう方向に移動する。このように、コイル装置は、冷却液を供給又は排出することによって、コイル部の位置を変化させることができる。すなわち、コイル装置は、冷却液を供給又は排出するだけでコイル装置のコイル特性を変化させることができる。以上のように、コイル装置は、コイル部を効率よく冷却しつつコイル特性を変更できる。
【００１１】
上記のコイル装置は、コイル部に取り付けられたパッキンをさらに備え、パッキンは、コイル部の外面とケースの内面とに挟まれてコイル部の外面及びケースの内面のそれぞれに当接し、コイル部及びパッキンによって、ケースの内部空間が第１室と第２室とに区画されてもよい。この場合、コイル装置は、冷却液を供給又は排出することによって、コイル部を効率よく移動させることができる。
【００１２】
コイル装置は、コイル部に対向するように配置されたシールド板をさらに備えていてもよい。この場合、コイル装置は、コイル部を移動させることによって、コイル部とシールド板との距離を変化させることができる。このように、コイル装置は、コイル部とシールド板との距離を変化させることによって、コイル装置のコイル特性を変化させることができる。
【００１３】
コイル装置は、コイルに流れる電流値を計測する計測部をさらに備え、液量調整部は、計測部によって計測される電流値が小さくなるように冷却液を供給又は排出してもよい。この場合、コイル装置は、コイルで発生する熱量を低減することができる。これにより、コイル装置は、コイルで発生する熱量を低減しつつ、効率よくコイル部を冷却できる。
【００１４】
コイル装置は、冷却液が供給又は排出されたときのコイル部の移動方向に交差する方向におけるコイル部の移動を規制する規制部をさらに備えていてもよい。この場合、コイル装置は、規制部によってコイル部の位置ずれを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の種々の一側面によれば、コイル部を効率よく冷却しつつコイル特性を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るコイル装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のパッドを示す分解斜視図である。
【図３】図１の冷却液供給システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るコイル装置の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係るコイル装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態について説明する。図１に示されるコイル装置１は、例えば、非接触給電システムにおける受電装置又は送電装置に用いられる。非接触給電システムは、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されたバッテリを充電するためのシステムである。コイル装置１は、受電装置及び送電装置の両方に用いられてもよい。
【００１９】
コイル装置１が送電装置に用いられる場合、送電コイル装置としてのコイル装置１は、例えば路面等の地上に設置される。コイル装置１には、送電回路及び整流回路などを介して、外部電源が接続される。コイル装置１が受電装置に用いられる場合、受電コイル装置としてのコイル装置１は、例えば車両のシャシー等に固定される。コイル装置１には、受電回路及び充電回路等を介して、バッテリが接続される。
【００２０】
送電コイル装置と受電コイル装置とが上下方向において対面し、内部のコイル同士が電磁気的に結合して電磁結合回路を形成することにより、送電コイル装置のコイルから受電コイル装置のコイルへと非接触給電が行われる。言い換えれば、受電コイル装置は、送電コイル装置から非接触で電力を受け取る。電磁結合回路は、「電磁誘導方式」で給電を行う回路であってもよく、「磁界共鳴方式」で給電を行う回路であってもよい。
【００２１】
以下、コイル装置１が非接触給電システムの送電コイル装置として用いられる場合を例に説明する。図１及び図２に示されるように、コイル装置１は、パッド２、及び冷却液供給システム３を備える。パッド２は、路面等に固定される。
【００２２】
（パッドの構成）
まず、パッド２について説明する。パッド２は、例えば扁平な形状をなす。パッド２は、ケース１０、シールド板１３、位置決めピン（規制部）１４、コイル部２０、及び冷却液Ｗを備えている。ケース１０は、ベース１１、及びベース１１の上面を覆うカバー１２を有している。
【００２３】
ベース１１は、コイル部２０の裏面側に配置された板状部材である。カバー１２は、コイル部２０の表面側に配置された箱体であり、コイル部２０を含む内装部品を保護する。ベース１１及びカバー１２は、例えば、エンジニアプラスチック、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）等からなる。ベース１１及びカバー１２によって、コイル部２０等を収容する収容空間（内部空間）Ｒが形成される。コイル部２０、シールド板１３、位置決めピン１４、及び冷却液Ｗは、ケース１０の収容空間Ｒ内に収容されている。ケース１０は、冷却液Ｗが外部に漏れ出ないように形成されている。なお、図２では、冷却液Ｗの図示が省略されている。パッド２は、ベース１１が下側となるように設置される。
【００２４】
位置決めピン１４は、ベース１１の上面に取り付けられている。位置決めピン１４は、冷却液Ｗが供給又は排出されたときのコイル部２０の移動方向に交差する方向におけるコイル部２０の移動を規制する。具体的には、位置決めピン１４は、ベース１１の上面から上方に向かって延在する円柱状の部材である。本実施形態において、位置決めピン１４は、２本設けられている。２本の位置決めピン１４は、図２に示されるように、ベース１１の上面の中央位置付近において、互いに所定距離離間した状態で設けられている。
【００２５】
シールド板１３は、ベース１１の上面に固定された板状部材である。シールド板１３は、コイル部２０の下面に対向するように配置されている。シールド板１３は、漏えい磁束の外部流出を遮蔽する磁気シールド特性を有する。シールド板１３は、例えば、アルミニウム等の透磁率の低い材料からなる。なお、シールド板１３の中央位置付近には、断面円形の孔１３ａが２つ設けられている。シールド板１３の孔１３ａには、位置決めピン１４が通されている。
【００２６】
コイル部２０は、シールド板１３の上方の位置に設けられている。コイル部２０は、コイル２１、ボビン２２、及びフェライトコア２３を有している。コイル２１は、例えば同一平面内で略矩形の渦巻状に巻回された導線によって形成される。コイル２１は、磁束を発生させる。コイル２１は、例えばサーキュラー型のコイルである。コイル２１を形成する導線としては、例えば、互いに絶縁された複数の導体素線が撚り合わされたリッツ線が用いられる。但し、コイル２１を形成する導線としては、銅もしくはアルミニウムの単線が用いられてもよい。なお、コイル２１は、サーキュラー型のコイルに限定されず、例えば、ソレノイド型のコイルであってもよい。さらに、コイル部２０は、フェライトコア２３を有さない空芯コイルであってもよい。
【００２７】
ボビン２２は、コイル２１を保持する。ボビン２２は、ボビン２２に対して導線が巻回されることで導線（コイル２１）を保持する平板状の部材である。ボビン２２の表面には、溝２２ｂが形成されている。この溝２２ｂ内に導線が配置されることで、ボビン２２は導線を保持する。ボビン２２は、非磁性かつ非導電性の材料（例えばシリコーン又はポリフェニレンサルファイド樹脂等）からなる。なお、ボビン２２の中央位置付近には、断面円形の孔２２ａが２つ設けられている。ボビン２２の孔２２ａには、位置決めピン１４が通されている。位置決めピン１４は、コイル２１の導線が通っていない部分に設けられている。
【００２８】
フェライトコア２３は、磁性体であるフェライトからなる。フェライトコア２３は、例えば、高透磁率を有する磁性材である。フェライトコア２３は、板状部材である。フェライトコア２３は、コイル２１から発生した磁束の方向付け及び対向するコイルとの間の空間以外に磁束が広がることを抑制する役割を担う。なお、フェライトコア２３の中央位置付近には、断面円形の孔２３ａが２つ設けられている。フェライトコア２３の孔２３ａには、位置決めピン１４が通されている。
【００２９】
コイル２１を保持するボビン２２と、フェライトコア２３とは互いに固定されている。すなわち、コイル２１、ボビン２２、及びフェライトコア２３は、一体となっている。但し、コイル２１を保持するボビン２２と、フェライトコア２３とがコイルケース等に収容されることによって一体とされてもよい。コイル部２０は、フェライトコア２３がシールド板１３側を向くように配置されている。すなわち、コイル２１が、フェライトコア２３よりも上方に位置している。これにより、コイル２１は、パッド２の上方に位置する受電コイル装置のコイルに対して送電する。
【００３０】
コイル部２０は、位置決めピン１４の延在方向に沿って、上下方向に移動することができる。コイル部２０は、浮体構造となっており、ケース１０内の冷却液Ｗに浮いている。すなわち、コイル部２０は、少なくとも下側の面が冷却液Ｗに触れている。コイル部２０は、ケース１０内の冷却液Ｗの量（液面の高さ）によって、上下方向の高さ位置が決定される。
【００３１】
なお、図１では、フェライトコア２３が冷却液Ｗに浸漬し、コイル２１（ボビン２２）が冷却液Ｗに浸漬していない状態が示されている。但し、コイル部２０をどの程度浸漬させるかは、例えば、コイル部２０に生じる浮力の大きさを調整することによって設定され得る。例えば、浮力は、コイル部２０の大きさ及び重さを調整する等、周知の方法によって調整され得る。浮力の大きさを調整することによって、コイル２１まで、コイル部２０が冷却液Ｗに浸漬していてもよい。
【００３２】
冷却液Ｗには、コイル部２０で発生した熱が伝達される。すなわち、冷却液Ｗは、コイル部２０から熱を奪うことによって、コイル部２０を冷却する。冷却液Ｗとしては、例えば、水、油（絶縁油が好ましい）、電気絶縁性を有する不活性な冷却液等が用いられる。なお、本実施形態においてケース１０の収容空間Ｒは、密閉された空間となっている。この場合、冷却液Ｗとして、例えば、コイル部２０で発生した熱では沸騰しない高沸点タイプの冷却液が用いられてもよい。
【００３３】
（冷却液供給システムの構成）
次に、冷却液供給システム３の構成について説明する。図１及び図３に示されるように、冷却液供給システム３は、ケース１０内の冷却液Ｗの量を調節する。冷却液供給システム３は、ポンプユニット（液量調整部）３０、及び電流センサ（計測部）３３を備えている。
【００３４】
電流センサ３３は、コイル装置１による送電時に、コイル２１に流れる電流値を計測する。なお、コイル２１に流れる電流値を計測できれば、電流センサ３３が設けられる位置は限定されない。電流センサ３３は、周知の方法によってコイル２１に流れる電流値を計測する。
【００３５】
ポンプユニット３０は、ケース１０の収容空間Ｒ内に冷却液Ｗを供給する。また、ポンプユニット３０は、ケース１０の収容空間Ｒ内から冷却液Ｗを排出する。これにより、ポンプユニット３０は、ケース１０内の冷却液Ｗの量を調整することができる。具体的には、ポンプユニット３０は、図１に示されるように、冷却液Ｗが貯留されたタンクＴとケース１０の内部とをつなぐパイプ３５に設けられている。
【００３６】
ポンプユニット３０は、ポンプ３１、及び制御部３２を備えている。ポンプ３１は、タンクＴ内の冷却液Ｗをパイプ３５を介してケース１０内に供給する。また、ポンプ３１は、ケース１０内の冷却液Ｗをパイプ３５を介してタンクＴに排出する。ポンプ３１としては、冷却液Ｗを供給及び排出が可能であれば種々のポンプが用いられ得る。
【００３７】
制御部３２は、ポンプ３１の動作を制御する。制御部３２は、コイル装置１による送電時に、電流センサ３３によって計測される電流値が小さくなるように、ポンプ３１によってケース１０内に冷却液Ｗを供給する又はケース１０内から冷却液Ｗを排出する。制御部３２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ等を有する電子制御ユニット（制御器）である。
【００３８】
冷却液供給システム３によってケース１０内の冷却液Ｗの量が調整されることにより、冷却液Ｗの液面の高さが変化する。この冷却液Ｗの液面の高さの変化に伴って、冷却液Ｗに浮くコイル部２０の高さ位置が変化する。
【００３９】
以上のように本実施形態のコイル装置１では、コイル部２０が冷却液に接しているため、コイル装置１が送電を行う際にコイル２１及びフェライトコア２３で発生した熱を効率よく冷却液Ｗに伝達することができる。また、冷却液供給システム３が冷却液Ｗをケース１０内に供給することにより、冷却液Ｗの増加に伴ってコイル部２０が上昇する。また、冷却液供給システム３が冷却液Ｗをケース１０内から排出することにより、冷却液Ｗの減少に伴ってコイル部２０が降下する。このように、コイル装置１は、冷却液Ｗを供給又は排出することによって、コイル部２０の高さ位置を変化させることができる。これにより、コイル装置１は、パッド２の上面に対向するように受電コイル装置が配置されたときに、コイル部２０と受電コイルとの間隔を変化させることができる。すなわち、コイル装置１は、冷却液Ｗを供給又は排出するだけでコイル装置１のコイル特性を変化させることができる。以上のように、コイル装置１は、コイル部２０を効率よく冷却しつつコイル特性を変更できる。
【００４０】
コイル装置１は、コイル部２０の下面に対向する位置に配置されたシールド板１３を備えている。シールド板１３は、ベース１１に固定されている。この場合、コイル装置１は、コイル部２０を移動させることによって、コイル部２０とシールド板１３との距離を変化させることができる。このように、コイル装置１は、コイル部２０とシールド板１３との距離を変化させることによって、コイル装置１のコイル特性を変化させることができる。また、コイル装置１は、シールド板１３を備えることにより、漏えい磁束の外部流出を遮蔽することができる。
【００４１】
ポンプユニット３０は、コイル２１に流れる電流値が小さくなるように冷却液Ｗを供給又は排出する。この場合、コイル装置１は、コイル２１で発生する熱量を低減することができる。これにより、コイル装置１は、コイル２１で発生する熱量を低減しつつ、効率よくコイル部２０を冷却できる。
【００４２】
位置決めピン１４は、上下方向、すなわち、冷却液Ｗが供給又は排出されたときのコイル部２０の移動方向に沿って延在している。位置決めピン１４は、位置決めピン１４の延在方向に沿ってコイル部２０が移動可能なように、コイル部２０に設けられた孔２２ａ及び２３ａに通されている。これにより、コイル装置１は、位置決めピン１４によって、コイル部２０の移動方向（上下方向）に交差する方向におけるコイル部２０の移動を規制することができる。ここでは、コイル装置１は、コイル部２０の移動方向（上下方向）に交差する方向として、コイル部２０の水平方向における移動を規制する。また、本実施形態において、位置決めピン１４は、２本設けられている。２本の位置決めピン１４は、所定距離離間している。これにより、コイル装置１は、２本の位置決めピン１４によって、上下方向に沿った軸を回転軸とするコイル部２０の回転を規制できる。
【００４３】
（第１実施形態の変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。本変形例の説明において、第１実施形態のコイル装置１と同様の構成要素については同一符合を付して詳細な説明を省略する。図４に示されるように、本変形例に係るコイル装置１Ａは、第１実施形態のコイル装置１に対して、冷却パイプユニット５が追加されている。コイル装置１Ａは、パッド２、冷却液供給システム３、及び冷却パイプユニット５を備えている。
【００４４】
冷却パイプユニット５は、液化パイプ５１、フィン５２、及びリリーフバルブ５３を備えている。液化パイプ５１は、ケース１０のカバー１２の外面に取り付けられている。液化パイプ５１の一方の端部５１ａは、カバー１２に設けられた孔１２ａを介してケース１０の収容空間Ｒに連通している。液化パイプ５１の他方の端部５１ｂは、一方の端部５１ａよりも上方に位置している。液化パイプ５１は、例えば、金属などの熱伝導性のよい材料によって形成される。
【００４５】
なお、液化パイプ５１の一方の端部５１ａは、冷却液Ｗの液面よりも上方の位置で収容空間Ｒに連通している。すなわち、カバー１２の孔１２ａは、冷却液Ｗの液面よりも上方の位置に設けられている。これにより、液化パイプ５１は、冷却液Ｗが沸騰した場合、気化した冷却液Ｗの気体を液化パイプ５１内に導くことができる。
【００４６】
フィン５２は、液化パイプ５１の外面に取り付けられている。フィン５２は、複数設けられている。フィン５２は、例えば、金属などの熱伝導性のよい材料によって形成される。
【００４７】
リリーフバルブ５３は、液化パイプ５１の他方の端部５１ｂに取り付けられている。リリーフバルブ５３は、液化パイプ５１内、すなわちケース１０内の圧力が予め定められた圧力以上となった場合にケース１０内の気体を外部に逃がす。
【００４８】
本変形例では、冷却液Ｗとして、コイル部２０で発生した熱によって沸騰する低沸点タイプの冷却液が用いられる。
【００４９】
以上のように、本変形例におけるコイル装置１Ａでは、コイル部２０の発熱によって冷却液Ｗが沸騰した場合、気化した冷却液Ｗの気体が液化パイプ５１内に入り込む。液化パイプ５１内に入り込んだ気体は、液化パイプ５１及びフィン５２を介して外気と熱交換を行う。すなわち、気化した冷却液Ｗの気体は、液化パイプ５１内で冷やされて液体に戻る。液体に戻った冷却液Ｗは、液化パイプ５１の他方の端部５１ｂが一方の端部５１ａよりも上方に位置していることにより、液化パイプ５１内を通って再びケース１０内に戻される。このように、コイル装置１Ａは、冷却液Ｗを気化させることによってコイル部２０を効率よく冷却できる。また、コイル装置１Ａは、液化パイプ５１によって液体に戻った冷却液Ｗをケース１０内に戻すことができるため、冷却液Ｗの減少を抑制できる。
【００５０】
液化パイプ５１にフィン５２が設けられていることにより、冷却パイプユニット５は、気化した冷却液Ｗの気体を効率よく冷やすことができる。また、液化パイプ５１にリリーフバルブ５３が設けられていることにより、コイル装置１Ａは、ケース１０内の圧力が予め設定された圧力以上となることを防止できる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の説明において、第１実施形態のコイル装置１と同様の構成要素については同一符合を付して詳細な説明を省略する。以下では、第１実施形態と同様に、第２実施形態のコイル装置が非接触給電システムの送電コイル装置として用いられる場合を例に説明する。
【００５２】
図５に示されるように、コイル装置１Ｂは、パッド２Ｂ、冷却液供給システム３を備える。パッド２Ｂは、路面等に固定される。
【００５３】
（パッドの構成）
パッド２Ｂは、第１実施形態のパッド２に対して、パッキン２５をさらに備えている。
コイル部２０は、ケース１０の収容空間Ｒを、第１室Ｒ１と、第２室Ｒ２とに区画している。ここでは、ケース１０の収容空間Ｒ内において、コイル部２０よりも下側の空間を第１室Ｒ１とし、コイル部２０よりも上側の空間を第２室Ｒ２とする。コイル部２０は、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との並び方向に沿ってケース１０内を移動可能である。すなわち、コイル部２０は、上下方向に延在する位置決めピン１４に沿ってケース１０内を移動可能である。
【００５４】
本実施形態では、コイル部２０の側面（側方を向く外面）にパッキン２５が取り付けられている。パッキン２５は、ゴム等の弾性を有する材料によって形成されている。パッキン２５は、環状に形成され、コイル部２０の側面の全周にわたって設けられている。パッキン２５は、コイル部２０の側面とケース１０の内面とに挟まれて、パッキン２５の側面とケース１０の内面とに当接している。また、パッキン２５は、ケース１０の内面に対して上下方向にスライド可能に当接している。
【００５５】
これにより、コイル部２０及びパッキン２５によって、ケース１０の収容空間Ｒが第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とに区画される。冷却液Ｗは、第１室Ｒ１内に収容されている。本実施形態では、第１室Ｒ１内が冷却液Ｗによって満たされている。コイル部２０の側面とケース１０の内面との間にパッキン２５が設けられていることで、コイル部２０の側面とケース１０の内面との隙間を通って、第１室Ｒ１から第２室Ｒ２へ冷却液Ｗが漏れ出ることが抑制される。
【００５６】
なお、図５では、コイル部２０のうち、フェライトコア２３の側面にパッキン２５が取り付けられているが、パッキン２５がボビン２２の側面に取り付けられていてもよい。パッキン２５の取り付け位置によって、コイル部２０をどの程度冷却液Ｗに浸漬させるかが設定される。
【００５７】
冷却液供給システム３は、ケース１０内の第１室Ｒ１内の冷却液Ｗの量を調節する。冷却液供給システム３の構成は、図１及び図３を用いて説明した第１実施形態の冷却液供給システム３と同様である。
【００５８】
以上のように本実施形態のコイル装置１Ｂでは、コイル部２０が冷却液Ｗに接しているため、コイル部２０で発生した熱を効率よく冷却液Ｗに伝達することができる。また、冷却液供給システム３が第１室Ｒ１内に冷却液Ｗを供給することにより、第１室Ｒ１内の冷却液Ｗの圧力が高まり、冷却液Ｗに押されてコイル部２０が第１室Ｒ１側から第２室Ｒ２側に向かう方向（上側方向）に移動する。また、本実施形態では、第１室Ｒ１が第２室Ｒ２に対して下側となるようにパッド２Ｂが配置されている。この場合、冷却液供給システム３が第１室Ｒ１内から冷却液Ｗを排出することにより、第１室Ｒ１内の冷却液Ｗの圧力が低くなり、コイル部２０の自重によってコイル部２０が第２室Ｒ２側から第１室Ｒ１側に向かう方向（下側方向）に移動する。このように、コイル装置１Ｂは、冷却液Ｗを供給又は排出することによって、コイル部２０の高さ位置を変化させることができる。これにより、コイル装置１Ｂは、パッド２Ｂの上面に対向するように受電コイル装置が配置されたときに、コイル部２０と受電コイルとの間隔を変化させることができる。すなわち、コイル装置１Ｂは、冷却液Ｗを供給又は排出するだけでコイル装置１Ｂのコイル特性を変化させることができる。以上のように、コイル装置１Ｂは、コイル部２０を効率よく冷却しつつコイル特性を変更できる。
【００５９】
コイル装置１Ｂは、コイル部２０に取り付けられたパッキン２５を備えている。これにより、コイル部２０の側面とケース１０の内面との隙間を通って、第１室Ｒ１から第２室Ｒ２へ冷却液Ｗが漏れ出ることが抑制される。従って、コイル装置１Ｂは、冷却液Ｗを供給又は排出することによって、コイル部２０を効率よく移動させることができる。
【００６０】
コイル装置１Ｂは、コイル部２０の下面に対向する位置に配置されたシールド板１３を備えている。これにより、コイル装置１Ｂは、第１実施形態のコイル装置１と同様に、コイル部２０とシールド板１３との距離を変化させることによって、コイル装置１Ｂのコイル特性を変化させることができる。また、コイル装置１Ｂは、シールド板１３を備えることにより、漏えい磁束の外部流出を遮蔽することができる。
【００６１】
ポンプユニット３０は、コイル２１に流れる電流値が小さくなるように冷却液Ｗを供給又は排出する。この場合、コイル装置１Ｂは、第１実施形態のコイル装置１と同様に、コイル２１で発生する熱量を低減することができる。これにより、コイル装置１Ｂは、コイル２１で発生する熱量を低減しつつ、効率よくコイル部２０を冷却できる。
【００６２】
コイル装置１Ｂは、位置決めピン１４を備えている。これにより、コイル装置１Ｂは、第１実施形態のコイル装置１と同様に、位置決めピン１４によって、コイル部２０の移動方向（上下方向）に交差する方向におけるコイル部２０の移動を規制することができる。また、コイル装置１Ｂは、２本の位置決めピン１４によって、上下方向に沿った軸を回転軸とするコイル部２０の回転を規制できる。
【００６３】
以上、本発明の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るものではない。例えば、シールド板１３は、ケース１０内に設けられていたが、ケース１０外に設けられていてもよい。また、ベース１１が、シールド板１３の機能を兼ねていてもよい。シールド板１３が設けられていることは必須ではない。
【００６４】
冷却液供給システム３は、ケース１０内に冷却液Ｗを供給することと排出することの両方を行うことに限定されない。例えば、冷却液供給システム３は、ケース１０内に冷却液Ｗを供給することと排出することのいずれか一方のみを行う構成であってもよい。この場合であっても、冷却液供給システム３がコイル部２０を移動させることができため、コイル装置１，１Ａ及び１Ｂは、コイル特性を変化させることができる。
【００６５】
冷却液供給システム３は、電流センサ３３の計測結果に基づいてポンプ３１を動作させることに限定されない。例えば、冷却液供給システム３は、オペレータ等の指示に基づいてポンプ３１を動作させてもよい。
【００６６】
上記実施形態及び変形例において、位置決めピン１４が２本設けられていたが、位置決めピン１４が１本のみ設けられていてもよく、位置決めピン１４が３本以上設けられていてもよい。また、位置決めピン１４の形状は、円柱状以外の形状であってもよい。
【００６７】
上記実施形態及び変形例において、ケース１０内に送電回路及び整流回路等の回路が収容されていてもよい。そして、送電回路等の回路が冷却液Ｗに浸漬されていてもよい。この場合、送電回路等の回路も、冷却液Ｗによって冷却され得る。
【００６８】
上記実施形態及び変形例においてコイル装置１，１Ａ及び１Ｂは、非接触給電装置の送電コイル装置として用いられる場合を例に説明したが、車両に搭載される受電コイル装置として用いられてもよい。この場合、パッド２及び２Ｂは、ベース１１側を上方に向けた状態で、パッド２及び２Ｂが車両のシャシー等に固定される。例えば、第２実施形態のパッド２Ｂでは、ベース１１側を上方に向けた場合、ケース１０の収容空間Ｒ内において、コイル部２０よりも下側の空間を第１室Ｒ１とし、コイル部２０よりも上側の空間を第２室Ｒ２とする。第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とに区画された収容空間Ｒ内おいて、下側に位置する第１室Ｒ１に冷却液Ｗが収容される。
【００６９】
上記において非接触給電システムは、地上側から車両側に送電したが、車両側から地上側に送電してもよい。この場合、路面等の地上に受電コイル装置が設置され、車両に送電コイル装置が設置される。
【００７０】
水中航走体といった車両以外の移動体のバッテリを充電するための非接触給電システムに、上記のコイル装置１等が適用されてもよい。また、モータやセンサ等の電力を消費する部品に電力を直接的に供給するシステムに、上記のコイル装置１等が適用されてもよい。誘導加熱システムや渦流探傷システムに、上記のコイル装置１等が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ，１Ｂ  コイル装置
１０  ケース
１３  シールド板
１４  位置決めピン（規制部）
２０  コイル部
２１  コイル
２５  パッキン
３０  ポンプユニット（液量調整部）
３３  電流センサ（計測部）
５１  液化パイプ
５１ａ  液化パイプの一方の端部
５１ｂ  液化パイプの他方の端部
Ｒ  収容空間（内部空間）
Ｒ１  第１室
Ｒ２  第２室
Ｗ  冷却液
【図１】
2019145728.tif 000003
【図２】
2019145728.tif 000004
【図３】
2019145728.tif 000005
【図４】
2019145728.tif 000006
【図５】
2019145728.tif 000007