(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機から負荷に供給される電流を制御する電力用半導体素子とその他の電子部品とを備えた内燃機関用電気回路装置において、
前記内燃機関の冷却水を循環させる冷却水循環ポンプのハウジングの各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記電力用半導体素子及びその他の電子部品が取り付けられ、
少くとも前記電力用半導体素子は、前記回路部品取付け部に熱的に結合されていることを特徴とする内燃機関用電気回路装置。
【請求項２】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機から負荷に供給される電流を制御する電力用半導体素子とその他の電子部品とを備えた内燃機関用電気回路装置において、
前記内燃機関の冷却水の温度を調節するサーモスタットのハウジングの各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記電力用半導体素子及びその他の電子部品が取り付けられ、
少くとも前記電力用半導体素子は、前記回路部品取付け部に熱的に結合されていることを特徴とする内燃機関用電気回路装置。
【請求項３】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機から負荷に供給される電流を制御する電力用半導体素子とその他の電子部品とを備えた内燃機関用電気回路装置において、
前記内燃機関の冷却水を冷却する放熱器の各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記電力用半導体素子とその他の電子部品とが取り付けられ、
少くとも前記電力用半導体素子は、前記回路部品取付け部に熱的に結合されていることを特徴とする内燃機関用電気回路装置。
【請求項４】
前記回路部品取付け部に部品収納用凹部が形成されて、該部品収納用凹部内に前記電力用半導体素子及びその他の電子部品が収納され、
前記部品収納用凹部内に絶縁樹脂が充填されて、該樹脂により前記半導体素子及び電子部品がモールドされている請求項２ないし３のいずれか一つに記載の内燃機関用電気回路装置。
【請求項５】
前記電力用半導体素子は、ヒートシンクに熱的に結合された状態で支持されて、該ヒートシンクが前記回路部品取付け部に熱的に結合されている請求項２ないし４のいずれか一つに記載の内燃機関用電気回路装置。
【請求項６】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流してバッテリに供給する整流回路と、前記バッテリの端子電圧に応じて前記整流回路の出力を制御する制御部とを備えた内燃機関用バッテリ充電装置において、
前記内燃機関の冷却水を循環させる冷却水循環ポンプのハウジングの各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記整流回路及び制御部の構成部品が取り付けられ、
前記整流回路及び制御部の構成部品の内、少くとも発熱を生じる電力用半導体素子は前記回路部品取付け部に熱的に結合されている内燃機関用バッテリ充電装置。
【請求項７】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流してバッテリに供給する整流回路と、前記バッテリの端子電圧に応じて前記整流回路の出力を制御する制御部とを備えた内燃機関用バッテリ充電装置において、
前記内燃機関の冷却水の温度を調節するサーモスタットのハウジングの各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記整流回路及び制御部の構成部品が取り付けられ、
前記整流回路及び制御部の構成部品の内、少くとも発熱を生じる電力用半導体素子は前記回路部品取付け部に熱的に結合されている内燃機関用バッテリ充電装置。
【請求項８】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流してバッテリに供給する整流回路と、前記バッテリの端子電圧に応じて前記整流回路の出力を制御する制御部とを備えた内燃機関用バッテリ充電装置において、
前記内燃機関の冷却水を冷却する放熱器の各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部が設けられて、該回路部品取付け部に前記整流回路及び制御部の構成部品が取り付けられ、
前記整流回路及び制御部の構成部品の内、少くとも発熱を生じる電力用半導体素子は前記回路部品取付け部に熱的に結合されている内燃機関用バッテリ充電装置。
【請求項９】
前記回路部品取付け部に部品収納用凹部が形成されて、該部品収納用凹部内に前記整流回路及び制御部の構成部品が収納され、
前記部品収納用凹部内に絶縁樹脂が充填されて、該樹脂により前記整流回路及び制御部の構成部品がモールドされている請求項６ないし８のいずれか一つに記載の内燃機関用バッテリ充電装置。
【請求項１０】
前記電力用半導体素子は、ヒートシンクに熱的に結合された状態で支持されて、該ヒートシンクが前記回路部品取付け部に熱的に結合されている請求項６ないし９のいずれか一つに記載の内燃機関用バッテリ充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式内燃機関により駆動される交流発電機を電源として負荷に電流を供給する内燃機関用電気回路装置に関するものである。
【０００２】
本発明が対象とする電気回路装置には、バッテリに充電電流を供給するバッテリ充電装置や、交流発電機の出力を整流して負荷に直流電流を供給する整流電源装置、発電機の出力を整流した後、インバータ回路を通して一定の周波数の交流電圧を得るインバータ電源装置等が含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
内燃機関により駆動される交流発電機から、ダイオードやサイリスタあるいはパワートランジスタ等の電力用半導体素子を用いた回路を通して負荷に電流を供給する各種の電気回路装置が用いられている。この種の装置では、半導体素子が発熱するため、その高出力化を図るためには、半導体素子の冷却を効率よく行うことが必要である。
【０００４】
そのため、従来のこの種の電気回路装置では、放熱フィンを備えたヒートシンクに半導体素子を取り付けて、放熱フィンに風を吹き付けることにより半導体素子の冷却を図るようにしていた。
【０００５】
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の内燃機関用電気回路装置の一例として、自動二輪車に搭載されているバッテリ充電装置の構成を示したものである。図７（Ａ）及び（Ｂ）において、１は樹脂製のケースで、このケースには放熱フィン２ａを備えたヒートシンク２が、放熱フィン２ａを外部に突出させた状態で取り付けられている。
【０００６】
バッテリ充電装置は例えば、機関により駆動される発電機の出力を整流してバッテリに供給する整流回路と、バッテリの端子電圧に応じて整流回路の出力を制御する制御部とにより構成される。図７に示した例では、整流回路を構成する電力用半導体素子（ダイオード、サイリスタ、パワートランジスタ等）３がケース１内でヒートシンク２に取り付けられている。ケース１内にはまた、整流回路の出力を制御する制御部の構成要素（ハイブリッドＩＣ等）を取り付けた回路基板４が収容され、ケース１内に注型された絶縁樹脂（図示せず。）により整流回路及び制御部の構成部品がモールドされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示したような、空冷式の電気回路装置では、冷却効率を高くしようとするとヒートシンクとして大形のものを用いる必要があるため、ケース１も大形化し、装置が大形になるのを避けられなかった。
【０００８】
また従来の電気回路装置は、構成要素が専用のケース内に収容されて内燃機関に取り付けられるため、内燃機関に取り付けられる部品数が多くなって、機関回りの構成が複雑になるという問題があった。
【０００９】
更に上記の空冷式の電気回路装置を二輪車等の走行装置の内燃機関に適用した場合、走行中はヒートシンクの放熱フィンに風が当るため大きな冷却効果が得られるが、アイドリング時には放熱フィンに風が当らないため、冷却効果が低下し、長時間アイドリング状態に放置された場合に、半導体素子が許容温度を超えてしまうことがあった。
【００１０】
本発明の目的は、装置が大形化するのを防止することができるようにした内燃機関用電気回路装置及び内燃機関用バッテリ充電装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、半導体素子等の構成部品を支持する手段として、内燃機関の冷却水を循環させるポンプのハウジングを利用することにより、専用のケースを廃し、機関回りの構成の簡素化を図ることができるようにした内燃機関用電気回路装置及び内燃機関用バッテリ充電装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、機関のアイドリング時に半導体素子の冷却効果が低下するのを防ぐことができるようにした内燃機関用電気回路装置及び内燃機関用バッテリ充電装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水冷式内燃機関により駆動される交流発電機から負荷に供給される電流を制御する電力用半導体素子とその他の電子部品とを備えた内燃機関用電気回路装置に係わるものである。
【００１４】
本発明においては、内燃機関の冷却水の循環系を構成している部材の常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設けて、該回路部品取付け部に電力用半導体素子及びその他の電子部品を取り付け、少くとも電力用半導体素子は、回路部品取付け部に熱的に結合する。
【００１５】
上記のように構成すると、電力用半導体素子から生じた熱は、冷却水の循環系の一部を構成する部材の金属製の外殻部分を通して冷却水に伝達されて放散させられる。
【００１６】
一般に内燃機関の冷却水の温度は１２０℃以下であるため、半導体素子の温度も１２０℃以下に保たれる。通常電力用半導体素子の許容温度は１５０℃程度であるため、上記のように構成すると、半導体素子の温度が許容値を超えるのを確実に防ぐことができる。
【００１７】
また冷却水は、内燃機関のアイドリング時にも設定された温度以下に保たれるため、上記のように構成すると、機関のアイドリング運転時にも半導体素子を冷却することができる。
【００１８】
上記回路部品取付け部を設ける部分は、内燃機関の冷却水を循環させる冷却水循環ポンプのハウジングの各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分でもよく、内燃機関の冷却水の温度を調節するサーモスタットのハウジングの各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分でもよい。また上記回路部品取付け部は、内燃機関の冷却水を冷却する放熱器の各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に設けてもよい。
【００１９】
本発明の好ましい態様では、上記回路部品取付け部に部品収納用凹部を形成して、この凹部内に半導体素子及び電子部品を配置し、少くとも電力用半導体素子をハウジングに熱的に結合する。そして、部品収納用凹部内に絶縁樹脂を充填して、該樹脂により半導体素子及びその他の電子部品をモールドする。
【００２０】
また本発明の好ましい態様では、電力用半導体素子を、ヒートシンクに熱的に結合した状態で支持して、該ヒートシンクを回路部品取付け部に熱的に結合する。
【００２１】
本発明が対象とする電気回路装置は、水冷式内燃機関により駆動される交流発電機から負荷に供給される電流を制御する電力用半導体素子（整流器、サイリスタ、パワートランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等）とその他の電子部品とを備えたもので、例えば、バッテリに充電電流を供給するバッテリ充電装置、交流発電機の出力を整流して負荷に直流電流を供給する整流電源装置、発電機の出力を整流した後、インバータ回路を通して一定の周波数の交流電圧を得るインバータ電源装置等のすべてを包含する。
【００２２】
水冷式内燃機関により駆動される交流発電機の出力を整流してバッテリに供給する整流回路と、バッテリの端子電圧に応じて整流回路の出力を制御する制御部とを備えた内燃機関用バッテリ充電装置に本発明を適用する場合には、内燃機関の冷却水の循環系を構成している部材の各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設けて、この回路部品取付け部に整流回路及び制御部の構成部品を取り付け、整流回路及び制御部の構成部品の内、少くとも発熱を生じる電力用半導体素子をハウジングに熱的に結合する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２４】
本発明は、内燃機関により駆動される交流発電機から整流回路を通してバッテリに充電電流を供給するバッテリ充電装置、交流発電機の出力を整流して負荷に直流電流を供給する整流電源装置、交流発電機の出力を整流した後、インバータ回路を通して一定の周波数の交流電圧を得るインバータ電源装置等、発熱を生じる電力用半導体素子を備えた電気回路装置に適用されるが、以下の実施形態では、一例として、内燃機関用のバッテリ充電装置に本発明を適用している。
【００２５】
図１ないし図３は本発明を適用したバッテリ充電装置の構成例を示したもので、この例では、水冷式内燃機関の冷却水の循環系を構成する部材の内、冷却水循環ポンプのハウジングに回路部品取付け部を設けて、この回路部品取付け部に回路部品を取り付けている。図１は回路部品取付け部に取り付けた部品を樹脂でモールドする前の状態を示した正面図、図２は回路部品取付け部に取り付けた部品を樹脂でモールドした後の状態を示した正面図、図３は部品を取り付ける前の冷却水循環ポンプの外観を示した正面図である。また図４はバッテリ充電装置の電気的な構成の一例を示した回路図、図５は回路部品取付け部に取り付けられた半導体素子の電気的な接続の一例を示した回路図、図６は内燃機関の冷却水の循環系の構成を概略的に示した構成図である。
【００２６】
図６において、１０は内燃機関で、この内燃機関のクランク軸１０ａには、フライホイール磁石回転子１１ａが取り付けられている。回転子１１ａの内側には、電機子鉄心に電機子コイルを巻装してなる固定子（図示せず。）が配置され、この固定子と回転子１１ａとにより磁石式交流発電機１１が構成されている。発電機１１は肉厚部内に冷却水の流路が形成された発電機カバー１２により覆われている。
【００２７】
１３は冷却水循環ポンプで、この冷却水循環ポンプは、図３にも示したように、機関の出力軸により図示しない機構を介して回転駆動される羽車１３Ａを、アルミニュームの成形品からなるハウジング１３Ｂ内に形成したポンプ室内に収容して遠心型のポンプを構成したものからなっていて、ハウジング１３Ｂには流入口１３ａと吐出口１３ｂとが設けられている。ハウジング１３Ｂには、流入口１３ａに冷却水を供給するための管を接続するために用いるコネクタ１３Ｃが取り付けられている。
【００２８】
発電機カバー１２の肉厚部内に形成された冷却水流路の流入口は冷却水循環ポンプ１３の吐出口１３ｂに接続されている。発電機カバー１２内の冷却水流路の出口は、内燃機関１０内の冷却水流路の入口に接続管１４を通して接続され、内燃機関内の冷却水流路の出口は、接続管１５を通してサーモスタット１６の入口に接続され、サーモスタット１６の出口が放熱器（ラジエータ）１７の入口に接続されている。放熱器１７の出口は、接続管１８を通して冷却水循環ポンプ（ウォータポンプ）１３の流入口１３ａに接続されている。またサーモスタット１６と接続管１８との間がバイパス管路１９を通して接続されている。
【００２９】
この例では、循環ポンプ１３−発電機カバー１２内の冷却水流路−内燃機関１０内の冷却水流路−サーモスタット１６−放熱器１７−循環ポンプ１３の経路、及び循環ポンプ１３−発電機カバー１２内の冷却水流路−内燃機関１０内の冷却水流路−サーモスタット１６−バイパス管路１９−循環ポンプ１３の経路で冷却水を循環させる冷却水循環系が構成されている。
【００３０】
サーモスタット１６は、冷却水の温度が設定値以下であるときに放熱器１７への冷却水の流れを止めて、内燃機関１０内の冷却水流路から流出した冷却水をバイパス管路１９を通して循環させる。内燃機関内の冷却水流路から流出した冷却水の温度が設定値を超えた時には、その冷却水を放熱器１７側に流して該冷却水の冷却を行わせる。これらの動作により、内燃機関１０内の冷却水流路から流出する冷却水の温度が設定された範囲に保たれる。
【００３１】
図４において、２０は、磁石式交流発電機１１の出力を整流する整流回路で、この整流回路は、カソードが共通接続された上辺のダイオードＤu 〜Ｄw と、これらのダイオードＤu 〜Ｄw のアノードにそれぞれカソードが接続されるとともにアノードが共通接続された下辺のダイオードＤx 〜Ｄz とからなる３相ダイオードブリッジ全波整流回路からなっている。この全波整流回路においては、ダイオードＤu 〜Ｄw のそれぞれのアノードとダイオードＤx 〜Ｄz のカソードとの接続点がそれぞれ３相の交流入力端子２０ｕ〜２０ｗとなっている。またダイオードＤu 〜Ｄw のカソードの共通接続点及びダイオードＤx 〜Ｄz のアノードの共通接続点がそれぞれプラス側及びマイナス側の直流出力端子２０ａ及び２０ｂとなっている。
【００３２】
発電機１１は、星形結線された３相の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗを有していて、これらの電機子コイルの非中性点側の端子が交流入力端子２０ｕ〜２０ｗに接続されている。整流回路２０の直流出力端子２０ａ及び２０ｂ間には、ヒューズ２１を通してバッテリ２２が接続され、ヒューズ２１とバッテリ２２との直列回路の両端にスイッチ２３を通して負荷２４が接続されている。
【００３３】
整流回路２０からバッテリ２２に与えられる充電電流が過大にならないように制御するため、整流回路２０のブリッジの下辺を構成するダイオードＤx 〜Ｄz のそれぞれに対してサイリスタＴhx〜Ｔhzが逆並列接続されている。
【００３４】
整流回路２０の直流出力端子２０ａ，２０ｂ間には、サイリスタＴhx〜Ｔhzと共にバッテリの充電電流を制御する制御部を構成するハイブリッドＩＣ２５が接続され、ハイブリッドＩＣ２５からサイリスタＴhx〜Ｔhzのゲートにトリガ信号が与えられるようになっている。
【００３５】
ハイブリッドＩＣ２５は、バッテリ２２の端子電圧を検出する電圧検出回路と、該電圧検出回路が検出した端子電圧が設定値を超えたときにサイリスタＴhx〜Ｔhzに同時にトリガ信号を与えるサイリスタトリガ回路とを構成する。サイリスタＴhx〜Ｔhzにトリガ信号が与えられると、アノードカソード間に順方向の電圧が印加されているサイリスタがオン状態になり、オン状態になったサイリスタと整流回路２０のブリッジの下辺を構成するダイオードＤx 〜Ｄz のいずれかとにより電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの出力端子間を短絡する短絡回路が構成される。この状態では、発電機１１の出力が完全に短絡されるため、バッテリ２２への充電電流の供給が停止される。バッテリ２２の端子電圧が設定値以下になると、ハイブリッドＩＣ２５からサイリスタＴhx〜Ｔhzへのトリガ信号の供給が停止するため、サイリスタＴhx〜Ｔhzは、それぞれを流れていたアノード電流が保持電流未満になったときにオフ状態になる。サイリスタＴhx〜Ｔhzがオフ状態になると、発電機１１の出力が回復するため、発電機１１から整流回路２０を通してバッテリ２２に充電電流が与えられる。これらの動作により、バッテリ２２の端子電圧が設定された範囲に保たれる。
【００３６】
図４に示した例では、整流回路２０と、サイリスタＴhx〜Ｔhz及びハイブリッドＩＣ２５からなる制御部とによりバッテリ充電装置が構成されている。
【００３７】
このバッテリ充電装置においては、ダイオードＤu 〜Ｄw 及びＤx 〜Ｄz と、サイリスタＴhx〜Ｔhzとが、通電により発熱を生じる電力用半導体素子である。バッテリ充電装置の高出力化を図るためには、これらの電力用半導体素子を効率よく冷却して、その温度が許容値を超えないようにする必要がある。
【００３８】
本発明においては、上記のような電気回路装置の構成部品を取り付けるために、内燃機関１０の冷却水の循環系を構成している部材の各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設けて、この回路部品取付け部に電力用半導体素子及びその他の電子部品を取り付け、少くとも電力用半導体素子は、回路部品取付け部に熱的に結合する。
【００３９】
本実施形態では、上記バッテリ充電装置の構成部品を取り付けるための回路部品取付け部を、冷却水循環ポンプ１３のハウジング１３Ｂに設ける。図示の例では、図３に示すように、ハウジング１３Ｂのコネクタ１３Ｃが設けられた側の一面に部品収納用凹部１３Ｄが形成され、この部品収納用凹部１３Ｄの外縁を定める周壁部１３Ｅの一部を切り欠くことにより、２つのグロメット取付け溝１３Ｆ及び１３Ｇが形成されている。
【００４０】
図１及び図５に示したように、部品収納用凹部１３Ｄの底面には、銅やアルミニュームなどの熱伝導性及び電気伝導性が良好な金属の板により長円状に形成されたヒートシンク３０ｕ〜３０ｗが貼り付けられて熱的に結合され（熱伝達が良好な状態で結合され）、これらのヒートシンク３０ｕ〜３０ｗにダイオードＤu 〜Ｄw が熱的に結合された状態で取り付けられている。ダイオードＤu 〜Ｄw は、大きな放熱面積を有する電極をアノード側に備えていて、それぞれのアノードがヒートシンク３０ｕ〜３０ｗに熱的及び電気的に結合されている。
【００４１】
また図示の例では、熱伝導性及び電気伝導性が良好な金属の板により長円状に形成された補助ヒートシンク３１ｘ〜３１ｚが設けられ、これらのヒートシンク３１ｘ〜３１ｚにダイオードＤx 〜Ｄz 及びサイリスタＴhx〜Ｔhzが取り付けられている。ダイオードＤx 〜Ｄz は、大きな放熱面積を有する電極をカソード側に備えていて、それぞれのカソード側の電極をヒートシンク３１ｘ〜３１ｚに熱的及び電気的に結合した状態で取り付けられている。またサイリスタＴhx〜Ｔhzは、放熱面積が大きい電極をアノード側に備えていて、それぞれのアノード側の電極をヒートシンク３１ｘ〜３１ｚに熱的及び電気的に結合した状態で取り付けられている。ヒートシンク３１ｘ〜３１ｚはヒートシンク３０ｕ〜３０ｗに熱的及び電気的に結合された状態で接合され、ヒートシンク３０ｕ〜３０ｗ及び３１ｘ〜３１ｚを介してブリッジの上辺のダイオードＤu 〜Ｄw と下辺のダイオードＤx 〜Ｄz とが接続されている。
【００４２】
ヒートシンク３０ｕ〜３０ｗは、また交流入力端子２０ｕ〜２０ｗを構成していて、これらの入力端子にそれぞれリード線３２ｕ〜３２ｗが接続されている。リード線３２ｕ〜３２ｗはグロメット取付け溝１３Ｇに取り付けられたグロメット３３を通して外部に導出されて、発電機１１の電機子コイルＬｕ〜Ｌｗの非中性点側の端子に接続されている。またダイオードＤu 〜Ｄw のそれぞれのカソードがリード線３４ｕ〜３４ｗの一端に接続され、ダイオードＤx 〜Ｄz のアノードとサイリスタＴhx〜Ｔhzのカソードとのそれぞれの共通接続点がリード線３５ｘ〜３５ｚの一端に接続されている。リード線３４ｕ〜３４ｗの他端は共通に接続されて、その共通接続点がリード線３６の一端に接続され、リード線３５ｘ〜３５ｚの他端が共通に接続されて、その共通接続点がリード線３７の一端に接続されている。リード線３６及び３７はグロメット取り付け溝１３Ｆに取り付けられたグロメット３８を通して外部に導出されて、プラス側出力端子２０ａ及びマイナス側出力端子２０ｂに接続される。
【００４３】
部品収納用凹部１３Ｄ内にはまた、基板４０に電子部品やＩＣを実装して構成したハイブリッドＩＣ２５が収容されている。防水性や防振性を持たせるため、、凹部１３Ｄ内にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂４１が注型されて硬化させられ、この樹脂により、凹部１３Ｄ内に収容された電力用半導体素子であるダイオードＤu 〜Ｄw ，Ｄx 〜Ｄz 、及びサイリスタＴhx〜Ｔhzと、その他の電子部品であるハイブリッドＩＣ２５とがモールドされている。
【００４４】
上記のように構成すると、ダイオードＤu 〜Ｄw ，Ｄx 〜Ｄz 、及びサイリスタＴhx〜Ｔhz（電力用半導体素子）から生じた熱は、ヒートシンクと、ポンプ１３のハウジング１３Ｂとを通して、ハウジング１３Ｂの内部の冷却水に伝達されて放散させられる。
【００４５】
一般に内燃機関の冷却水の温度は１２０℃以下であるため、上記のように構成すると、半導体素子の温度も１２０℃以下に保たれる。通常電力用半導体素子の許容温度は１５０℃程度であるため、上記のように構成すると、半導体素子の温度が許容値を超えるのを確実に防ぐことができる。
【００４６】
また水冷式内燃機関においては、アイドリング運転時にも冷却水の温度が設定された範囲に保たれるように、冷却水の循環系が構成されているため、上記のように構成すると、機関のアイドリング運転時にも半導体素子を効率よく冷却することができる。
【００４７】
更に、上記のように、冷却水の循環系の一部を構成する部材の外殻部分に回路部品取付け部を設けて、この取付け部に回路部品を取り付けるようにすると、別個に電気回路装置専用のケースを設ける必要がないため、内燃機関回りの構成を簡素にすることができる。
【００４８】
上記の実施形態では、冷却水循環ポンプのハウジングに回路部品取付け部を設けるようにしたが、本発明においては、内燃機関の冷却水の循環系を構成している部材の各部のうち、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設ければよく、冷却水循環ポンプのハウジング以外の部分に回路部品取付け部を設けるようにしても差し支えがない。
【００４９】
例えば、図６に示したサーモスタット１６のハウジングの各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設けて、この回路部品取付け部に電力用半導体素子及びその他の電子部品を取り付けるようにしてもよい。
【００５０】
また内燃機関の冷却水を冷却する放熱器１７の各部の内、常時冷却水に接している金属製の外殻部分の一部に回路部品取付け部を設けて、この回路部品取付け部に電力用半導体素子とその他の電子部品とを取り付けるようにしてもよい。
【００５１】
いずれの場合も、前記の実施形態と同様に、回路部品取付け部に部品収納用凹部を形成して、その凹部内に部品を収納するとともに、該凹部内に樹脂を注型して該樹脂により部品をモールドするようにするが好ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内燃機関の冷却水の循環系を構成している部材の常時冷却水に接している金属製の外殻部分に設けた回路部品取付け部に電力用半導体素子及びその他の電子部品を取り付けて、少くとも電力用半導体素子を回路部品取付け部に熱的に結合するようにしたので、電力用半導体素子から生じた熱を、冷却水の循環系の一部を構成する部材の金属製の外殻部分を通して冷却水に伝達して放散させることができ、発熱素子である電力用半導体素子の冷却を効率よく行わせることができる。
【００５３】
また内燃機関の冷却水は、内燃機関のアイドリング時にも設定された温度以下に保たれるため、機関のアイドリング運転時にも電力用半導体素子を冷却することができる利点がある。
【００５４】
更に、本発明によれば、冷却水の循環系の一部を構成する部材の外殻部分に回路部品取付け部を設けて、この取付け部に回路部品を取り付けることにより、別個に電気回路装置専用のケースを設ける必要がないようにしたため、内燃機関回りの構成を簡素にすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるバッテリ充電装置において、回路部品取付け部に設けた凹部内に部品を収容した状態を示した正面図である。
【図２】図１に示した凹部内に樹脂を注型して部品をモールドした状態を示した正面図である。
【図３】ハウジングの外殻部分に回路部品取付け部を設けた冷却水循環ポンプの正面図である。
【図４】バッテリ充電装置の構成の一例を示した回路図である。
【図５】図１の回路部品取付け部に取り付けられた電力用半導体素子の接続関係を示す回路図である。
【図６】内燃機関の冷却水循環系の構成の一例を示した構成図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ従来のバッテリ充電装置の正面図及び断面図である。
【符号の説明】
１３…冷却水循環ポンプ、１３Ｂ…ハウジング、１３Ｄ…部品収納用凹部、４１…絶縁樹脂、Ｄu 〜Ｄw ，Ｄx 〜Ｄz …ダイオード（電力用半導体素子），Ｔhx〜Ｔhz…サイリスタ（電力用半導体素子）、２５…ハイブリッドＩＣ。
【図１】
0003832276.tif 000002
【図２】
0003832276.tif 000003
【図３】
0003832276.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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