(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロワモータ(M）を制御するためのパワートランジスタ(2)と、ブロワ(11)からの空気流が流通するユニットケース(10)の風路(D）内にあり前記パワートランジスタ(2)の熱を放熱するためのヒートシンク(1)とを備えたブロワ制御装置において、
前記ヒートシンク(1)は、前記パワートランジスタ(2)に接触して前記パワートランジスタ(2)の熱が伝達される基部(3)と、この基部(3)から延在し当該基部(3)からの熱を風路(D)内で放熱する複数の放熱フィン(4a,4b,4c,4d,4e)とを有し、前記基部(3)は、前記パワートランジスタ(2)が接触する部分の肉厚(t1)を、当該基部(3)の他の部位に比べて薄くし、前記パワートランジスタ(2)に接触した基部の部位から延在した放熱フィン(4a,4b,4c,4d,4e)を実質的に長くしたことを特徴とするブロワ制御装置。
【請求項２】
ブロワモータ(M）を制御するための１つのパワートランジスタ(2)と、ブロワ(11)からの空気流が流通するユニットケース(10)の風路(D）内にあり前記パワートランジスタ(2)の熱を放熱するためのヒートシンク(1)とを備えたブロワ制御装置において、
前記ヒートシンク(1)は、前記パワートランジスタ(2)に接触して前記パワートランジスタ(2)の熱が伝達される基部(3)と、この基部(3)から延在し当該基部(3)からの熱を風路(D)内で放熱する複数の放熱フィン(4a,4b,4c,4d,4e)とを有し、前記基部(3)に１つのパワートランジスタ(2)を接触するように設け、前記基部(3)の前記パワートランジスタ(2)が接触する部分の肉厚(t1)を、当該基部(3)のパワートランジスタ(2)が接触しない部分の肉厚(t2)に比べて薄くし、前記パワートランジスタ(2)に接触した基部の部位から延在した放熱フィン(4a,4b,4c,4d,4e)を実質的に長くしたことを特徴とするブロワ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車空気調和装置のインテークユニット内等に設けられるブロワの回転を制御するブロワ制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車空気調和装置のインテークユニット内には、空気を取込むブロワが設けてあり、ブロワモータにより駆動するようになっている。
【０００３】
このブロワモータの回転を制御するブロワ制御装置には、印加電圧をきめ細かく制御するパワートランジスタを用いている。このパワートランジスタは、発熱して蓄熱すると、抵抗値が低下して性能が劣化するため、放熱用のヒートシンクに接触してあり、さらに、このヒートシンクは、ユニットケースの風路内に配置して風路内の空気により放熱するようにしてある。
【０００４】
このようなヒートシンクの断面図を図４に示す。ヒートシンク１は、パワートランジスタ２に接触した基部３と、この基部３から延在した複数の放熱フィン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅとからなっている。なお、基部３からは、内部に風路が形成されたユニットケースに取り付けるための取付座５が延在してある。
【０００５】
このヒートシンク１の各部の機能としては、基部３は、パワートランジスタ２から直接伝達された熱を各放熱フィン４ａ〜４ｅに均等に伝達する部分、別言すれば、熱を各放熱フィン４ａ〜４ｅに均等に分配する部分であり、放熱フィン４ａ〜４ｅは、基部３から伝達された熱を風路内の空気に効率良く放出する部分であり、ヒートシンク１全体の放熱効率を良くするためには、これら両者の機能が十分に果たされている必要がある。
【０００６】
従来、上記基部３の肉厚は、一律に厚めに形成してある。これは、基部３において、パワートランジスタ２から伝達された熱を各放熱フィン４ａ〜４ｅに均等に伝達（分配）するためである。
【０００７】
図５はヒートシンク放熱時の温度分布状態を測定した結果を示す状態図である。図５に示す結果から明らかなように、パワートランジスタ２の周囲は、温度の一番高いエリア（黒塗）が円弧状に分布しており、パワートランジスタ２からの熱がほぼ円弧状に伝わることが分かる。二番目に温度が高いエリア（クロスハッチング）が基部３の全域に拡がっており、基部３は、パワートランジスタ２からの熱を各放熱フィン４ａ〜４ｅに均等に伝達（分配）していることが理解される。
【０００８】
この結果、各放熱フィン４ａ〜４ｅにおいては、順次温度が低くなっていく４個のエリア（温度の高い順に、縦線、右下がりハッチング、右上がりハッチング、点々で示す）がほぼ同じように分布し、各放熱フィン４ａ〜４ｅは、ほぼ同様の温度分布で均等に放熱作用を行っており、効率良く放熱している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このようなヒートシンク１全体の放熱効率を一層向上しようとする試みがなされている。すなわち、各放熱フィン４ａ〜４ｅの長さを長くすれば、放熱フィンの放熱効率が向上することは明らかであるが、各放熱フィン４ａ〜４ｅの長さを長くするには、取付位置や空気抵抗、さらにはこれに伴なう騒音等から設計上の制約がある。そこで、図６に示すように、基部３の肉厚ｔを一律に薄くして、各放熱フィン４ａ〜４ｅ間の溝深さをより深くし、これにより、各放熱フィン４ａ〜４ｅの長さを実質的に長くしているものもある（実開昭５４−１５８３５６号公報参照）。
【００１０】
このような構成にすれば、図７のヒートシンク放熱時の温度分布に示すように、中央の３個の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄ（即ち、パワートランジスタ２に接触した基部３の部位から延在した放熱フィン）に関しては、図５の温度分布に比べて、各放熱フィンの先端で一番温度の低いエリア（点々）が小さくなっている。特に、中心の放熱フィン４ｃの先端では、この一番温度の低いエリア（点々）が無くなってしまっている。従って、中央の３個の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄに関しては、温度分布が高くなっており、放熱効率が従来の図４のヒートシンク１に比べて向上している。
【００１１】
しかしながら、両側の放熱フィン４ａ，４ｅ（即ち、パワートランジスタ２に接触していない基部３から延在した放熱フィン）に関しては、図５の温度分布に比べて、一番温度の低いエリア（点々）がむしろ大きくなっており、これら両側の放熱フィン４ａ，４ｅの先端部分では、却って温度が下がり、放熱効率が悪化していることが分かる。
【００１２】
この原因として、図５と図７の温度分布を比較すると、温度の一番高いエリア（黒塗）は、円弧状に分布しており、両者同じであるが、二番目に温度が高いエリア（クロスハッチング）に関しては、図７の場合には、基部３の肉厚を薄くしているため、図５では、この二番目のエリアが基部３全域に拡がっているのに対し、図７では、二番目のエリアが中央の３個の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｅの根元で円弧状に拡がっているに過ぎず、肉厚を薄くした基部３では、熱伝達が十分に行われていないことが理解される。
【００１３】
従って、基部３の肉厚を薄くして放熱フィン４ａ〜４ｅを実質的に長くしても、中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄの放熱効率は向上するが、両側の放熱フィン４ａ，４ｅの放熱効率を却って悪化させてしまうため、基部３の肉厚を薄くすることは必ずしも好ましくない。
【００１４】
このようなことから、両側の放熱フィン４ａ，４ｅへの熱伝達（熱分配）を十分に行って両側の放熱フィン４ａ，４ｅをも有効に活用すると同時に、中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄの放熱効率を一層向上することが要望されている。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パワートランジスタから放熱フィンへの熱伝達を十分に行うと同時に、放熱フィンの放熱効率を一層向上したブロワ制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ブブロワモータを制御するためのパワートランジスタと、ブロワからの空気流が流通するユニットケースの風路内にあり前記パワートランジスタの熱を放熱するためのヒートシンクとを備えたブロワ制御装置において、前記ヒートシンクは、前記パワートランジスタに接触して前記パワートランジスタの熱が伝達される基部と、この基部から延在し当該基部からの熱を風路内で放熱する複数の放熱フィンとを有し、前記基部は、前記パワートランジスタが接触する部分の肉厚を、当該基部の他の部位に比べて薄くし、前記パワートランジスタに接触した基部の部位から延在した放熱フィンを実質的に長くしたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、ブロワモータを制御するための１つのパワートランジスタと、ブロワからの空気流が流通するユニットケースの風路内にあり前記パワートランジスタの熱を放熱するためのヒートシンクとを備えたブロワ制御装置において、前記ヒートシンクは、前記パワートランジスタに接触して前記パワートランジスタの熱が伝達される基部と、この基部から延在し当該基部からの熱を風路内で放熱する複数の放熱フィンとを有し、前記基部に１つのパワートランジスタを接触するように設け、前記基部の前記パワートランジスタが接触する部分の肉厚を、当該基部のパワートランジスタが接触しない部分の肉厚に比べて薄くし、前記パワートランジスタに接触した基部の部位から延在した放熱フィンを実質的に長くしたことを特徴とする。
【００１７】
このように、本発明では、パワートランジスタが接触する部位の肉厚を、他の部分の肉厚に比べて薄くするか、あるいは、パワートランジスタの接しない部分の肉厚に比べて薄くしているため、パワートランジスタに接触した基部の部位から延在した放熱フィンを実質的に長くすることができ、これらの放熱フィンの放熱効率を向上することができる。
【００１８】
一方、パワートランジスタに接触していない基部の部位に関しては、肉厚を薄くしておらず、比較的厚いため、パワートランジスタに接触していない基部の部位から延在した放熱フィンへ熱を十分に伝達することができ、その結果、これらの放熱フィンの放熱効率を却って悪化させるといったことがなく、これらの放熱フィンをも有効に活用することができる。
【００１９】
また、放熱フィンは風路内に配置してあるが、基部の部位の肉厚が薄くなった分だけ、空気抵抗を低減することができる。さらに、重量に関しても、肉厚が薄くなった分だけ削減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す概略断面図、図２は図１に示すブロワ制御装置の断面図、図３は図２に示すブロワ制御装置を拡大して示す断面図であり、図４〜７に示す部材と共通する部材については同じ符号を用いている。
【００２１】
図１に示すように、自動車用空気調和装置のインテークユニットＩは、ユニットケース１０内に車室内空気（内気）又は車室外空気（外気）の導入を選択するためのドア（図示せず）を有し、ブロワモータＭによりブロワ１１を駆動すると、内気又は外気が選択的にユニットケース１０の内に取り込まれ、風路Ｄを通って通常下流のクーラユニットＣに導かれる。このクーラユニットＣには、送風された内気又は外気を冷却するためのエバポレータ１２が配置してある。
【００２２】
このエバポレータ１１の若干上流側の風路Ｄに、ユニットケース１０から風路Ｄ内に臨むようにブロワモータＭの回転を制御するブロワ制御装置１３が設けてある。
【００２３】
このブロワ制御装置１３は、パワーモジュールとも称され、図２に示すように、本体１４内に、端子１５が接続された基板１６を設け、この基板１６には、パワートランジスタ２を接続してあり、パワートランジスタ２は、ヒートシンク１に接触して取り付けてある。
【００２４】
ヒートシンク１は、図３に示すように、パワートランジスタ２に接触した基部３と、この基部３から延在した複数の放熱フィン４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅとからなり、さらに、基部３から、ユニットケース１０に取り付けるための取付座５が延在してある。
【００２５】
本実施の形態では、基部３の中央の肉厚ｔ1 が、両側の肉厚ｔ2 に比べて薄く形成してある。すなわち、放熱フィン４ｂ，４ｃ間および放熱フィン４ｃ，４ｄ間の中央の２個の溝２１，２１を深くして、その底面とパワートランジスタ２との間の肉厚を薄くする一方、放熱フィン４ａ，４ｂ間および放熱フィン４ｄ，４ｅ間の両側の２個の溝２２，２２の深さを図４に示す従来のままとし、その底面とパワートランジスタ２との間の肉厚を従来と同じく厚くし、パワートランジスタ２に接触する基部３の部位の肉厚ｔ1 を、他の基部３の部位に比べて薄くしている。
【００２６】
これにより、パワートランジスタ２に接触する基部３の部位から延在する放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄを実質的に長くする一方、パワートランジスタ２に接触しない部位から延在する放熱フィン４ａ，４ｅの長さを従来のままとしている。
【００２７】
また、このヒートシンク１は、図１に示すように、ユニットケース１１内に配置してあり、放熱フィン４ａ〜４ｅ間の溝２１，２２に沿って空気が流れるように配置してある。この空気の流れ方向（溝２１に沿った方向）に関しても、溝２１の深さを変化させて、パワートランジスタ２に接触する基部３の部位の肉厚を、他の基部３の部位に比べて薄くしている。この際、溝２１が浅い部分から深い部分に変化する変化部では、勾配を形成して段差ができないようにしている。
【００２８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
基部３の中央の肉厚をその両側に比べて薄くしているため、中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄ（即ち、パワートランジスタ２に接触する基部３の部位から延在する放熱フィン）を実質的に長くすることができ、中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄの放熱効率を向上することができる。すなわち、図７のヒートシンク放熱時の温度分布に示すように、これら中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄに関しては、各放熱フィンの先端で一番温度の低いエリア（点々）が小さく、特に、中心の放熱フィン４ｃの先端では、この一番温度の低いエリア（点々）が無くなってしまっている。従って、中央の３個の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄに関しては、各放熱フィンの温度分布が高くなっており、放熱効率を従来の図４のヒートシンク１に比べて向上させることができる。
【００２９】
一方、基部３の両側に関しては、肉厚を薄くしていないため、パワートランジスタ２から両側の放熱フィン４ａ，４ｅ（即ち、パワートランジスタ２に接触しない部位から延在する放熱フィン）へ熱を十分に伝達することができ、両側の放熱フィン４ａ，４ｅの放熱効率を却って悪化させるといったことがなく、両側の放熱フィン４ａ，４ｅをも有効に活用できる。すなわち、図５のヒートシンク放熱時の温度分布に示すように、二番目に温度が高いエリア（クロスハッチング）が基部３の全域で両側放熱フィン４ａ，４ｅまで拡がっている。肉厚を従来と同様に厚くした基部３の両側では、パワートランジスタ２から両側の放熱フィン４ａ，４ｅへの熱伝達を十分に行わせることができ、基部３の肉厚を一律に薄くした図６のヒートシンクのように両側の放熱フィン４ａ，４ｅの放熱効率を却って悪化させるといったことがなく、両側の放熱フィン４ａ，４ｅを有効に活用できる。
【００３０】
このように、本実施の形態では、両側の放熱フィン４ａ，４ｅに関しては、図４に示すヒートシンクとほぼ同じ放熱効率であるが、中央の放熱フィン４ｂ，４ｃ，４ｄに関しては、放熱効率を向上しているため、ヒートシンク１全体としては、放熱効率を図４のヒートシンクに比べて向上することができる。
【００３１】
また、放熱フィンは空気調和装置のユニットケース１０内に配置してあるが、基部３の部位の肉厚が薄くなった分だけ、空気抵抗を低減することができ、騒音も低下することができる。さらに、重量に関しても、肉厚が薄くなった分だけ削減することができる。
【００３２】
尚、本発明は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施の形態では放熱フィンは５本であるが、何等これのみに限定されるものではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、パワートランジスタに接触した基部の部位の肉厚を、他の部位に比べて薄くしているため、パワートランジスタに接触していない基部の部位から延在した放熱フィンへ熱を十分に伝達することができ、パワートランジスタに接触した基部の部位から延在した放熱フィンから効率良く放熱でき、ヒートシンク全体の放熱効率を一層向上することができる。また、空気調和装置の風路内での空気抵抗を低減することができ、重量も削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】  図１に示すブロワ制御装置の断面図である。
【図３】  図２に示すブロワ制御装置のヒートシンクの断面図である。
【図４】  従来に係るブロワ制御装置のヒートシンクの断面図である。
【図５】  図４に示すヒートシンクの放熱時の温度分布を示す状態図である。
【図６】  図４に示す従来例を改善したヒートシンクの断面図である。
【図７】  図６に示すヒートシンクの放熱時の温度分布を示す状態図である。
【符号の説明】
１…ヒートシンク、
２…パワートランジスタ、
３…基部、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ…放熱フィン、
１０…ユニットケース、
１１…ブロワ、
Ｄ…風路、
Ｍ…ブロワモータ、
ｔ1 …肉厚。
【図１】
0003845162.tif 000002
【図２】
0003845162.tif 000003
【図３】
0003845162.tif 000004
【図４】
0003845162.tif 000005
【図５】
0003845162.tif 000006
【図６】
0003845162.tif 000007
【図７】
0003845162.tif 000008