JPH0767231A - 電気接続箱の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来と略同等の大きさ且つ簡単な構造で温度
上昇を抑制し、コスト、占有スペースを増大せずに、発
熱による機能障害、溶損の防止を図る。 【構成】 発熱源となる電気回路が収容される電気接続
箱の放熱構造において、本体の開口部に着脱自在に取り
付けられる表カバー３１を、内部に中空部３１ａを有す
る二重構造とする。冷却用液３５をこの中空部３１ａに
封入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発熱源となる電気回路
を内部に収容する電気接続箱に関し、詳しくは、その発
熱を効果的に外部へ排熱する放熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】内部に電気部品を内設し、これに接続さ
れる電気回路を収容するものに、例えば自動車用配線に
用いられる電気接続箱がある。図５は従来の電気接続箱
の斜視図である。箱状の本体１にはヒューズ３、リレー
５等の部品が内設され、本体開口部には防水、防塵のた
めの表カバー７が着脱自在に取り付けられている。ヒュ
ーズ３、リレー５等には所定回路を形成するための入出
力用の電線９が接続され、電線９は裏カバー１１に穿設
された貫通孔１３から外部へ引き出されている。ところ
が、このように構成された電気接続箱では、電装品が増
えると、取付スペースの制約から収容密度が高くなり、
電気回路体、電線接続部、ヒューズの可溶部、コイル等
から発熱が生じ、部品、本体１に機能障害や溶損が生ず
る恐れがあった。

【０００３】この種の問題を解消するものに、例えば、
実開平３−９１０１４公報記載には電動ファンを取り付
けた電気接続箱が提案されている。図６は電動ファンを
取り付けた裏カバーの斜視図である。この従来例では、
吸気用又は排気用の電動ファン１５が裏カバー１１に設
けられている。この従来例による電気接続箱によれば、
電動ファン１５が駆動されると、間隙や貫通孔１３を空
気が通過し、本体１内で加熱された空気が温度の低い外
気と強制的に置換され、本体１内の温度を低下させるこ
とができた。

【０００４】また、この他の従来例としては、実開平３
−９７３１８公報記載のヒートパイプを用いた電気接続
箱がある。図７はヒートパイプを用いた従来の電気接続
箱の断面図である。この例では、表カバー７に貫通穴１
７を穿設し、この貫通穴１７を貫通してヒートパイプ１
９を取り付けている。ヒートパイプ１９は、集熱板２１
を有する吸熱部１９ａが本体１の内部に配置される一
方、放熱フィン２３を有する放熱部１９ｂが本体１の外
部に配置されている。この従来例による電気接続箱によ
れば、ヒートパイプ１９内の作動液が吸熱部１９ａで本
体１内の発熱を吸熱して気化し、放熱部１９ｂで放熱す
ることで液化し、再び吸熱部１９ａに戻され、これが繰
り返されることで、熱を高効率に外部に排熱することが
できた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電動フ
ァンを取り付けた電気接続箱では、電動ファン１５の駆
動によりノイズが生じる恐れがあるとともに、駆動部品
を使用することにより寿命の問題が生じた。また、この
従来例では、電動ファン１５により、外気を本体１内に
強制的に流入させるため、埃や水等が侵入し易くなる欠
点もあり、更に、電動ファン１５を増設しなければなら
ないことから、電気接続箱の体積が大きくなる欠点もあ
った。一方、ヒートパイプを用いた電気接続箱では、高
価なヒートパイプ１９を使用することになり、コストが
増大するとともに、放熱部１９ｂを配置するための冷却
用スペースを電気接続箱近傍の外部に確保しなければな
らず、省スペース化に反することになった。本発明は上
記状況に鑑みてなされたもので、従来の電気接続箱と略
同等の大きさで、且つ簡単な構造で温度上昇を抑制でき
る電気接続箱の放熱構造を提供し、もって、コスト、占
有スペースを大幅増大せずに、発熱による機能障害、溶
損の防止を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る電気接続箱の放熱構造は、開口部を有す
る箱状の本体内部に発熱源となる電気回路が収容される
電気接続箱の放熱構造において、本体の開口部に着脱自
在に取り付けられる表カバーが内部に中空部を有する二
重構造で形成され、冷却用液がこの中空部に封入された
ことを特徴とするものである。また、放熱構造は、少な
くとも表カバーの一部分が中空部を有する二重構造で形
成され、冷却用液がこの中空部に封入されたものであっ
てもよい。さらに、放熱構造は、放熱用のフィンが表カ
バーの外周面に設けられることが好ましい。

【０００７】

【作用】本体内で発熱が生じると、その部分の熱が冷却
用液に伝導され、冷却用液全体に熱伝導されることにな
る。これにより、冷却用液全体が熱平衡温度となり、本
体内の或る部分で生じた発熱が拡散されて冷却されるこ
とになる。また、同時に、熱対流により冷却用液が移動
され、伝熱面には新しい低温冷却用液がたえず接触する
ことになり、熱伝導と相まった熱移動によって熱平衡・
放熱の効果が得られる。そして、表カバーの一部分を二
重構造とすれば、上述の作用を奏する構造をより簡単に
構成することができる。また、放熱用のフィンを表カバ
ーの外周面に設ければ、外気への放熱効率がより大きく
なる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る電気接続箱の放熱構造の
好適な実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明の電気接続箱の放熱構造を表す断面図、図２は電
気接続箱の斜視図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は
表カバー製作時の説明図である。図３に示すように、箱
状の表カバー３１は内部に中空部３１ａを有する二重構
造となっており、表カバー３１の外面には中空部３１ａ
に連通する冷却用液注入口３３（図２参照）が設けられ
ている。図１に示すように、中空部３１ａには冷却用液
３５が注入され、冷却用液３５は冷却用液注入口３３に
ゴム栓３７が固定されることで中空部３１ａ内に封入状
態となっている。なお、上述の表カバー３１を二重構造
に製作する方法としては、図４に示すように、外壁３１
ｂに内壁３１ｃを挿入して射出成形する方法や、外壁３
１ｂと内壁３１ｃを熱溶着する方法等が考えられる。ま
た、上述の冷却用液３５としては、液体の中でも熱伝導
率が大きく、扱いも容易な水（Ｈ₂ Ｏ）が好適なものの
一つとなる。このように構成された表カバー３１が、本
体１（図５参照）の開口部に着脱自在に取り付けられ、
本実施例に係る電気接続箱の放熱構造が構成される。

【０００９】次に、このように構成された電気接続箱の
放熱構造における作用を以下に説明する。本体１内の或
る部分で発熱が生じると、その部分の熱が内壁３１ｃを
通過してその部分の冷却用液３５に伝導される。これに
より、その部分に伝導された熱は、冷却用液３５全体に
熱伝導されることになる。即ち、冷却用液３５内に高温
分子と低温分子ができると、高温分子の分子運動が隣接
した低温分子に伝わり、高温分子はそれだけ運動エネル
ギが減少し、温度が下がることになる。一方、低温分子
は逆に運動エネルギをもらい、それだけ温度が上昇す
る。これが冷却用液３５の全容量の間（例えば、発熱部
と、発熱部から離れた側壁部等の間）で生じることによ
り、全体が熱平衡温度となる。そして、この熱が外壁３
１ｂから外気に放熱されることで、結果として、本体１
内の或る部分で生じた発熱が拡散されて冷却されること
になるのである。また、上述の作用は、熱の伝導という
観点からのみの作用であるが、重力場において発熱部が
下にあれば、同時に、熱対流により冷却用液３５が移動
することになる。即ち、高温部分の冷却用液３５が膨張
し、密度が減少するため、軽くなり上方へ移動する。そ
のあとへ近くの低温冷却用液３５が流れ込みあとをみた
すことになる。このようにして、伝熱面には新しい低温
冷却用液３５がたえず接触し、熱の授受が行われ、上述
の熱伝導と相まってより大きな熱移動によって熱平衡・
放熱の効果が得られることになるのである。

【００１０】上述の実施例に係る電気接続箱の放熱構造
によれば、温度上昇の抑制は元より、表カバー３１が二
重構造となるため、従来の表カバーにみられる製品のソ
リが緩和できるとともに、カバー自体の剛性も向上させ
ることができる。また、万一、電気接続箱内より発火し
た場合には、表カバー３１の樹脂が溶け、封入された冷
却用液３５が流出して消火作用をもたらす効果も生じ
る。

【００１１】なお、冷却用液注入口３３は、図中におい
て表カバー３１の上面に設けたが、側部、上部内面、側
部内面に設けるものであってもよい。更に、表カバー３
１の二重構造部分は、上面のみ或いは側面のみの場合で
あっても上述と同様の効果を奏する。また、表カバー３
１内では熱伝導、熱対流により大きな熱移動を得ること
ができるが、表カバー３１の外面、内面においては通常
の伝熱形態によるため、これらの伝熱効率を向上させる
ため、表カバー３１の外面、内面にフィン等の放熱・吸
熱手段を設けることも考えられる。

【００１２】上述の実施例に係る電気接続箱の放熱構造
では、表カバー３１の二重構造内に冷却用液３５を封入
することにより、熱伝導・熱対流による放熱効果を得る
ものとしたが、表カバー３１において、発熱部分に近接
する高温部と、そうでない低温部とを予め定めることが
できる場合には、表カバー３１の二重構造内に所謂ウィ
ックを設け、冷却用液３５の輸送効率を向上させること
も考えられる。即ち、繊維状や多孔質の物質で冷却用液
３５の輸送路を表カバー３１の二重構造内に形成し、こ
の輸送路の一端を二重構造内の高温部に開口させるとと
もに、他端を低温部に開口させ、ウィックを表カバー３
１内に形成するのである。このような構成とすること
で、高温部から伝わる熱がウィックの中の冷却用液３５
を沸騰・蒸発させ、冷却用液３５が蒸気の形態で高速に
低温部に輸送され、そこで凝縮して液体となり、ウィッ
クの中に浸透し、毛管現象により再び高温部に流れて作
動し、非常に大きい熱移動を得ることができる。つま
り、ヒートパイプと同様の作用を表カバー３１の二重構
造内で得ることができ、この場合には、重力の影響も受
けずに輸送効率を向上させることができる。

【００１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る電気接続箱の放熱構造によれば、本体内で発熱が生じ
ると、その部分の熱が熱伝導、熱対流により冷却用液全
体に拡散されて冷却されることになる。この結果、従来
の電気接続箱と略同等の大きさで、且つ簡単な構造で温
度上昇を抑制することができ、コスト、占有スペースを
大幅増大せずに、発熱による機能障害、溶損を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電気接続箱の放熱構造を表す断面図であ
る。

【図２】電気接続箱の斜視図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】表カバー製作時の説明図である。

【図５】従来の電気接続箱の斜視図である。

【図６】電動ファンを取り付けた裏カバーの斜視図であ
る。

【図７】ヒートパイプを用いた従来の電気接続箱の断面
図である。

【符号の説明】

１ 本体 ３１ 表カバー ３１ａ 中空部 ３５ 冷却用液

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部を有する箱状の本体内部に発熱源
   となる電気回路が収容される電気接続箱の放熱構造にお
   いて、 前記本体の開口部に着脱自在に取り付けられる表カバー
   が内部に中空部を有する二重構造で形成され、冷却用液
   が該中空部に封入されたことを特徴とする電気接続箱の
   放熱構造。
2. 【請求項２】 少なくとも前記表カバーの一部分が中空
   部を有する二重構造で形成され、冷却用液が該中空部に
   封入されたことを特徴とする請求項１記載の電気接続箱
   の放熱構造。
3. 【請求項３】 放熱用のフィンが前記表カバーの外周面
   に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の電気接続箱の放熱構造。