(57)【要約】【課題】筐体に収容される要素を良好に冷却可能であると共に、筐体内に水分が浸入するのを良好に抑制することができる非接触式送電装置の提供。【解決手段】非接触式送電装置２０は、電力機器２５を収容する筐体３０を有し、筐体３０は、側壁部３１１により囲まれると共に上方に向けて開口した収容部３１２を有する筐体本体３１と、収容部３１２を上方から塞ぐように側壁部３１１に取り付けられる蓋体３３と、側壁部３１１に沿って配設される複数の放熱フィン３２０と、複数の放熱フィン３２０を露出させる開口部３４５を有すると共に蓋体３３および筐体本体３１を覆うカバー３４とを含み、筐体本体３１の側壁部３１１と蓋体３３との境界は、カバー３４の開口部３４５の下縁よりも上方に位置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電コイルを含むコイルユニットと、外部電源に接続されると共に前記送電コイルに電力を供給する電力機器と、前記コイルユニットおよび前記電力機器の少なくとも何れか一方を収容する筐体とを備える非接触式送電装置であって、
前記筐体は、
上方に向けて開口した収容部を有する筐体本体と、
前記収容部を上方から塞ぐように前記筐体本体に取り付けられる蓋体と、
前記筐体本体の側面に沿って配設される複数の放熱フィンと、
前記複数の放熱フィンを露出させる開口部を有し、前記蓋体および前記筐体本体を覆うカバーとを含み、
前記筐体本体と前記蓋体との境界は、前記カバーの前記開口部の下縁よりも上方に位置することを特徴とする非接触式送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電コイルを含むコイルユニットと、外部電源に接続されると共に送電コイルに電力を供給する電力機器とを含み、受電装置に非接触で電力を供給する非接触式送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の非接触式送電装置として、一次コイルおよびフェライトを含むコイルユニットとコイルユニットに接続されたコンデンサとを含む送電部と、交流電源に接続されると共に一次コイルに電力を供給する高周波電力ドライバと、高周波電力ドライバ等を制御する制御部とを含み、例えば車両に搭載された受電装置に非接触で電力を供給するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この非接触式送電装置において、送電部は、樹脂カバーおよびシールドにより構成される収容ケース（筐体）の内部に収容される。また、電気自動車やハイブリッド自動車といった車両のバッテリの充電に用いられる磁気共鳴方式のワイヤレス電力伝送システムを構成する受電側アンテナ（受電装置）として、それぞれ放熱フィンを有すると共にコイル体を収容するケース本体の側板部に取り付けられる複数の放熱部材を有するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０３９３６９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７８５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたような非接触式送電装置から受電装置への送電に際し、送電コイルや高周波電力ドライバといった電力機器は熱を発生するが、送電装置の筐体に対して特許文献２に記載されたような複数の放熱フィンを設ければ、筐体内の送電コイルや電力機器を良好に冷却することができるであろう。ただし、放熱フィンが必要十分に外部に露出されないと当該放熱フィンによる冷却効果を確保することができない。その一方で、送電装置は基本的に設置箇所に定置されるものであり、筐体に放熱フィンを設ける場合、当該放熱フィンの周辺に雨水等の水分が溜まりやすくなることから、筐体の内部に水分が浸入しないように充分に配慮する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、筐体に収容される要素を良好に冷却可能であると共に、筐体内に水分が浸入するのを良好に抑制することができる非接触式送電装置の提供を主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による非接触式送電装置は、
送電コイルを含むコイルユニットと、外部電源に接続されると共に前記送電コイルに電力を供給する電力機器と、前記コイルユニットおよび前記電力機器の少なくとも何れか一方を収容する筐体とを備える非接触式送電装置であって、前記筐体は、上方に向けて開口した収容部を有する筐体本体と、前記収容部を上方から塞ぐように前記筐体本体に取り付けられる蓋体と、前記筐体本体の側面に沿って配設される複数の放熱フィンと、前記複数の放熱フィンを露出させる開口部を有し、前記蓋体および前記筐体本体を覆うカバーとを含み、前記筐体本体と前記蓋体との境界は、前記カバーの前記開口部の下縁よりも上方に位置することを特徴とする。
【０００７】
この非接触式送電装置は、コイルユニットおよび電力機器の少なくとも何れか一方を収容する筐体を備える。筐体は、上方に向けて開口した収容部を有する筐体本体と、当該収容部を上方から塞ぐように筐体本体に取り付けられる蓋体と、筐体本体の側面に沿って配設される複数の放熱フィンと、複数の放熱フィンを露出させる開口部を有し、蓋体および筐体本体を覆うカバーとを含む。このように構成される非接触式送電装置では、カバーの開口部を介して複数の放熱フィンが外部に露出するので、当該複数の放熱フィンによる冷却効果を良好に確保することができる。更に、この非接触式送電装置は、筐体本体と蓋体との境界（シール部）がカバーの開口部の下縁よりも上方に位置するように構成される。これにより、カバーの開口部から当該カバー内に入り込んだ水分が複数の放熱フィンの周辺に溜まって水位が上昇したとしても、当該水分は、筐体本体と蓋体との境界に達することなく開口部から外部に流出することになる。従って、この非接触式送電装置では、筐体に収容される要素を良好に冷却すると共に、筐体内に水分が浸入するのを良好に抑制することが可能となる。
【０００８】
また、カバーは、開口部の下縁を形成すると共に複数の放熱フィンの側縁部と対向するカバー側壁部を有してもよく、当該カバー側壁部の上端面は、筐体本体の側壁部の上端面よりも下方に位置してもよい。これにより、筐体内に水分が浸入するのを良好に抑制しつつ、開口部を介して放熱フィンを必要十分に外部に露出させると共に、カバー側壁部により複数の放熱フィンを保護することが可能となる。更に、筐体本体の側壁部の上端面と蓋体との間には、当該側壁部の全周にわたってシール部材が配置されてもよく、カバーの開口部の下縁は、シール部材よりも下方に位置してもよい。これにより、筐体内に水分が浸入するのを極めて良好に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による非接触式送電装置を含む給電システムの概略構成図である。
【図２】本発明による非接触式送電装置の筐体を示す斜視図である。
【図３】本発明による非接触式送電装置を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明による非接触式送電装置２０を含む給電システム１を示す概略構成図である。同図に示す給電システム１は、非接触式送電装置（以下、単に「送電装置」という）２０に加えて、図示しない電動機やバッテリを搭載したハイブリッド自動車あるいは電気自動車である車両１００に搭載される受電装置１０を含むものである。受電装置１０は、例えば渦巻き状あるいは巻回型の受電コイルおよびフェライトコアを含む受電コイルユニット１１や、受電コイルに直列に接続されて当該受電コイルと共に共振回路を構成するコンデンサ（図示省略）等を有し、車両１００のフロアパネルに配置される。受電装置１０は、整流器やＤＣ／ＤＣコンバータ（何れも図示省略）等を介してバッテリに接続される。
【００１２】
送電装置２０は、駐車場等の車両の停車スペースに設置されるものであり、送電コイルユニット２１と、家庭用電源といった外部電源としての交流電源２４に接続される電力機器２５とを有する。送電コイルユニット２１は、例えば渦巻き状あるいは巻回型の受電コイルやフェライトコアを含み（何れも図示省略）、専用の筐体２２の内部に収容される。電力機器２５は、送電コイルに直列に接続されて当該送電コイルと共に共振回路を構成するコンデンサや、交流電源２４からの電力を所定周波数の電力（高周波電力）に変換して送電コイルに供給する高周波電源回路、送電電子制御装置（制御回路）、無線通信装置等を含み、専用の筐体３０の内部に収容される。電力機器２５の電子制御装置は、無線通信装置を介して車両１００の電子制御装置と情報をやり取りしながら、高周波電源回路等を制御する。そして、筐体２２および３０は、図１に示すように、車両の停車スペースの設置面Ｓｉに車両１００の前後方向に沿って隣り合わせに配置され、送電コイルユニット２１と電力機器２５とは、図示しないケーブル等を介して電気的に接続される。
【００１３】
図２は、送電装置２０の筐体３０を示す斜視図である。同図に示すように、筐体３０は、筐体本体３１、放熱器（ヒートシンク）３２、蓋体３３およびカバー３４を含む。筐体本体３１は、例えばアルミ等の金属により形成されており、略長方形状の底板部３１０と、当該底板部３１０の外周に沿って延在する側壁部３１１と、側壁部３１１により囲まれると共に上方に向けて開口した収容部３１２とを有する。側壁部３１１は、筐体本体３１の長手方向に延在する一対の第１側壁部３１１ａと、当該長手方向と直交する方向に延在する一対の第２側壁部３１１ｂとを含む。
【００１４】
側壁部３１１（本実施形態では、第２側壁部３１１ｂ）からは、カバー３４を固定するためのボルトが螺合されるネジ孔を有する複数の締結部３１４が延出されている。本実施形態において、各締結部３１４は、底板部３１０の底面よりも下方に突出しており、筐体３０（送電装置２０）の設置面Ｓｉへの設置に際して台座としても機能する。なお、底板部３１０の底面には、図示しない複数の台座が更に設けられてもよい。また、底板部３１０は、第１側壁部３１１ａの一方よりも外方に突出すると共に第１側壁部３１１ａに沿って上記長手方向に延在する張出部３１０ａを含む。更に、収容部３１２の内部は、底板部３１０の表面から図中上方に延出された壁部により複数の領域に区画されている（図２参照）。
【００１５】
放熱器３２は、高い熱伝動性を有する金属等により形成されており、複数の放熱フィン３２０を有する。図２および図３に示すように、放熱器３２は、上記一方の第１側壁部３１１ａおよび底板部３１０の張出部３１０ａの双方と当接するように筐体本体３１に取り付けられる。これにより、放熱器３２の複数の放熱フィン３２０は、当該一方の第１側壁部３１１ａすなわち筐体本体３１の一側面に沿って配設されることになる。筐体本体３１に放熱器３２を設けることで、収容部３１２に収容された電力機器２５の熱は、底板部３１０や第１側壁部３１１ａを介して放熱器３２に伝達される。
【００１６】
蓋体３３は、例えばアルミ等の金属により略長方形状かつ平板状に形成されており、筐体本体３１の側壁部３１１の輪郭（上方からみた輪郭）に概ね一致する平面形状を有する。図２および図３に示すように、蓋体３３は、筐体本体３１の収容部３１２、すなわち当該収容部３１２に配置される電力機器２５を覆うように、複数のボルトを介して側壁部３１１の上端面に固定される。また、側壁部３１１の上端面には一連のシール溝が形成されており、当該シール溝と蓋体３３との間には、側壁部３１１の全周にわたってシール部材３５が配置される。これにより、側壁部３１１の上端面と蓋体３３との境界にシール部が形成される。
【００１７】
カバー３４は、樹脂により形成されており、略長方形状の天板部３４０と、天板部３４０の外周に沿って延在するカバー側壁部３４１とを有する。カバー側壁部３４１は、カバー３４の長手方向に延在する一対の第１側壁部３４１ａと、当該長手方向と直交する方向に延在する一対の第２側壁部３４１ｂとを含む。カバー側壁部３４１（本実施形態では、第２側壁部３４１ｂ）からは、カバー３４の固定に用いられる複数の締結部３４４が延出されており、各締結部３４４は、筐体本体３１の対応する締結部３１４にボルトを介して固定される。これにより、カバー３４は、筐体本体３１および蓋体３３（蓋体３３の全体）を覆うように筐体本体３１に固定される。このように、筐体本体３１や蓋体３３を樹脂性のカバー３４で覆うことにより、送電装置２０の表面が日射等により高温になってしまうのを抑制することができる。
【００１８】
更に、カバー３４には、放熱器３２の複数の放熱フィン３２０を露出させる開口部３４５が形成されている。開口部３４５は、図２および図３に示すように、筐体本体３１の底板部３１０の張出部３１０ａの上方に位置するように形成され、第１側壁部３４１ａの一方に沿って延在する。また、開口部３４５に沿って延在する一方の第１側壁部３４１ａは、その上端面が開口部３４５の下縁を形成するように、他の第１および第２側壁部３４１ａ，３４１ｂよりも低背に形成される。
【００１９】
放熱器３２や蓋体３３が取り付けられた筐体本体３１にカバー３４が装着されると、開口部３４５に沿って延在する一方の第１側壁部３４１ａの下端面は、図３に示すように、筐体本体３１の張出部３１０ａの上面と当接し、放熱器３２の各放熱フィン３２０の側縁部は、当該一方の第１側壁部３４１ａと対向する。そして、放熱器３２の上部、すなわち各放熱フィン３２０の上端部は、図３に示すように、カバー３４の開口部３４５を介して外部に露出する。これにより、複数の放熱フィン３２０による冷却効果を良好に確保することができる。
【００２０】
また、図示するように、開口部３４５に沿って延在する第１側壁部３４１ａの高さ（張出部３１０ａの上面から当該第１側壁部３４１ａの上端面までの距離）は、筐体本体３１の側壁部３１１（第１側壁部３１１ａ）の高さよりも低い。従って、筐体本体３１にカバー３４が取り付けられた際、開口部３４５に沿って延在する第１側壁部３４１ａの上端面は、筐体本体３１の側壁部３１１の上端面よりも下方に位置する。この結果、側壁部３１１と蓋体３３との境界（シール部）やシール部材３５は、図３に示すように、開口部３４５に沿って延在する第１側壁部３４１ａの上端面、すなわちカバー３４の開口部３４５の下縁よりも上方に位置することになる。
【００２１】
上述のように構成される送電装置２０から車両１００の受電装置１０に電力を供給するに際しては、受電装置１０の受電コイルユニット１１と送電装置２０の送電コイルユニット２１とが正対する状態で電力機器２５から送電コイルに電力を供給する。これにより、受電装置１０（受電コイルユニット１１）には、筐体３０の樹脂製のカバー３４（天板部３４０）を介して、送電コイルから電磁誘導により非接触で電力が供給される。送電装置２０から受電装置１０への送電に際し、筐体３０（筐体本体３１）の収容部３１２に収容された電力機器２５は熱を発生するが、電力機器２５の熱は、上述のように底板部３１０や第１側壁部３１１ａを介して放熱器３２に伝達され、複数の放熱フィン３２０を介して外部（空気中）に放出される。この結果、送電装置２０では、ファン等を用いた強制冷却を行うことなく筐体３０内の電力機器２５を良好に冷却することが可能となる。更に、送電装置２０では、電力機器２５が金属製の筐体本体３１および蓋体３３により画成される空間内に配置されるので、当該電力機器２５で発生するノイズが筐体３０の外部に漏洩するのを良好に抑制することができる。
【００２２】
また、送電装置２０は、上述のように駐車場等の車両の停車スペースに配置されることから、雨水等に晒されることがあり、筐体３０のカバー３４に形成された開口部３４５から当該カバー３４内に水分が入り込み、入り込んだ水分が放熱器３２すなわち複数の放熱フィン３２０の周辺に滞留してしまうおそれがある。これを踏まえて、送電装置２０は、上述のように、筐体本体３１の側壁部３１１と蓋体３３との境界（シール部）がカバー３４の開口部３４５の下縁よりも上方に位置するように構成される。
【００２３】
これにより、カバー３４の開口部３４５から当該カバー３４内に入り込んだ水分が複数の放熱フィン３２０の周辺に溜まって水位が上昇したとしても、当該水分は、筐体本体３１の側壁部３１１と蓋体３３との境界（シール部）に達することなく開口部３４５から外部に流出することになる。つまり、放熱器３２周辺の水位が図３における一点鎖線で示す位置まで上昇すると、滞留した水分は、カバー３４の開口部３４５に沿って延在する第１側壁部３４１ａを乗り越えて外部に溢れ出る。従って、送電装置２０では、側壁部３１１と蓋体３３との境界から筐体３０内に水分が浸入するのを良好に抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、筐体本体３１の張出部３１０ａに複数の排出孔３１０ｈ（図３参照）が形成されており、放熱器３２の周辺、すなわちカバー３４の第１側壁部３４１ａと筐体本体３１の第１側壁部３１１ａおよび張出部３１０ａとにより画成されるスペースに溜まった水分は、当該排出孔３１０ｈを介して筐体本体３１の底面（下面）と設置面Ｓｉとの間の隙間へと排出される。また、排出孔３１０の下方に台座が配置される場合、当該台座の表面には、排水溝が形成されるとよい。
【００２４】
以上説明したように、受電装置１０と共に給電システム１を構成する送電装置２０は、電力機器２５を収容する筐体３０を有する。筐体３０は、側壁部３１１により囲まれると共に上方に向けて開口した収容部３１２を有する筐体本体３１と、収容部３１２を上方から塞ぐように側壁部３１１に取り付けられる蓋体３３と、側壁部３１１に沿って配設される複数の放熱フィン３２０と、複数の放熱フィン３２０を露出させる開口部３４５を有すると共に蓋体３３および筐体本体３１を覆うカバー３４とを含む。そして、送電装置２０では、筐体本体３１の側壁部３１１と蓋体３３との境界（シール部）がカバー３４の開口部３４５の下縁よりも上方に位置する。
【００２５】
これにより、カバー３４の開口部３４５を介して複数の放熱フィン３２０を外部に露出させることで、複数の放熱フィン３２０による冷却効果を良好に確保することができる。更に、カバー３４の開口部３４５から当該カバー３４内に入り込んだ水分が複数の放熱フィン３２０の周辺に溜まって水位が上昇したとしても、当該水分は、筐体本体３１の側壁部３１１と蓋体３３との境界に達することなく開口部３４５から外部に流出することになる。従って、送電装置２０では、筐体３０に収容される電力機器２５を良好に冷却すると共に、筐体３０内に水分が浸入するのを良好に抑制することが可能となる。
【００２６】
また、送電装置２０では、開口部３４５の下縁を形成すると共に複数の放熱フィン３２０の側縁部と対向するカバー３４の第１側壁部３４１ａの上端面が、筐体本体３１の側壁部３１１の上端面よりも下方に位置する。これにより、筐体３０内に水分が浸入するのを良好に抑制しつつ、開口部３４５を介して各放熱フィン３２０を必要十分に外部に露出させると共に、当該第１側壁部３４１ａにより複数の放熱フィン３２０を保護することが可能となる。更に、各放熱フィン３２０の上端部を図３に示すように斜めにカットすることで、車両１００が送電装置２０上を移動する際に各放熱フィン３２０が車両１００と接触して損傷してしまうのを良好に抑制することができる。また、上記実施形態のように、カバー３４の開口部３４５の下縁（第１側壁部３４１ａの上端面）を筐体本体３１の側壁部３１１の上端面と蓋体３３との間のシール部材３５よりも下方に位置させることで、筐体３０内に水分が浸入するのを極めて良好に抑制することが可能となる。
【００２７】
なお、詳細な説明は省略するが、送電装置２０の送電コイルユニット２１を収容する筐体２２も、上述のような筐体３０と同様に構成されてもよいことはいうまでもない。また、上述の筐体３０は、電力機器２５に加えて、更に送電コイルユニット２１を収容するように構成されてもよい。すなわち、本発明による非接触式送電装置の筐体は、コイルユニットおよび電力機器の少なくとも何れか一方を収容するものであればよい。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、非接触式送電装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  給電システム、１０  受電装置、１１ 受電コイルユニット、２０  非接触式送電装置、２１  送電コイルユニット、２２  筐体、２４  交流電源、２５  電力機器、３０  筐体、３１  筐体本体、３２  放熱器、３３  蓋体、３４  カバー、３５  シール部材、１００  車両、３１０  底板部、３１０ａ  張出部、３１０ｈ  排出孔、３１１  側壁部、３１１ａ  第１側壁部、３１１ｂ  第２側壁部、３１２  収容部、３１４  締結部、３２０  放熱フィン、３４０  天板部、３４１  カバー側壁部、３４１ａ  第１側壁部、３４１ｂ  第２側壁部、３４４  締結部、３４５  開口部、Ｓｉ  設置面。
【図１】
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【図２】
2016073177.tif 000004
【図３】
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