JP2011072073A - 航空機用直流電源装置の内部冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電流を通電させるダイオードバスバーに直立する放熱部を形成し、ファンと放熱部によって航空機内の直流電源装置の放熱を高効率に行うことを目的とする。
【解決手段】本発明による航空機用直流電源装置の内部冷却構造は、ファン(20A)を有する筐体(1)内のブラケット(21)に各絶縁シート(23,23A)及びダイオードバスバー(24)を介してダイオード(22)を設け、このダイオードバスバー(24)の両端に放熱部(30)を設け、ダイオード(22)からの発熱は各放熱部(30)及びファン(20A)により行われる構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、航空機用直流電源装置の内部冷却構造に関し、特に、電流を通電させるダイオードバスバーに直立する放熱部を形成し、ファンとダイオードバスバーの放熱部によって航空機内の直流電源装置の放熱を高効率に行うようにするための新規な改良に関する。

従来、用いられいたこの種の航空機用直流電源装置の内部冷却構造としては、図３及び図５で示される構成が本出願人が開発した従来構成として開示されているが、航空機用ではなく、一般的な電気・電子機器用としては、後述の特許文献１〜３に開示された構成を挙げることができる。

すなわち、図５で示される特許文献１の構成においては、基板３上にリード線２を介して抵抗器１が設けられ、基板３と抵抗器１との間に放熱板５が介装されている。
従って、この放熱板５によって抵抗器１に発生した熱を外気に自然放熱するように構成されている。

また、図６で示される特許文献２の構成においては、電子回路装置１０の基板１１上に積層状のシャント抵抗１３が設けられ、このシャント抵抗１３上に接着剤１６を介して凹状をなす放熱器１５が設けられている。
前記放熱器１５は、平板部１５ａとこの平板部１５ａの両端に設けられた一対のフィン部１５ａ，１５ｂとから構成されている。
従って、前記シャント抵抗１３から発生した熱は、接着剤１６を経て放熱器１５から外気に自然放熱される。

また、図７で示される特許文献３の構成においては、プリント基板１１の孔７にグランド用ピン８が挿入されることにより、ＩＣパッケージ１４が前記プリント基板１１上に取り付けられている。
前記ＩＣパッケージ１４上には、接着剤１６を介して金属板１８が設けられ、この金属板１８のリード１７は前記孔７内に挿入固定されている。
前記金属板１８上には、接着剤１６ａを介して多数のフィン部１５ｂを有する放熱器としての金属ブロック１５Ａが設けられている。
従って、前記ＩＣパッケージ１４から発生した発熱は、金属板１８を経て金属ブロック１５Ａのフィン部１５ｂを介して外気に放熱される。

前述の図５、図６及び図７に開示された各放熱構造は、何れも、地上において用いられる電気・電子機器に採用されているため、通常の使用状態では、前述の自然放熱で十分であるが、航空機のように、空気が希薄な真空に近いような状態の高度を飛行する場合、前述の従来構成では十分な放熱効果を得ることができなかった。

前述の状況により、本出願人は、図３及び図４で示される放熱装置を開発し、航空機に搭載を目指していた。
すなわち、図３において符号２０で示されるものは筐体であり、この筐体２０にはファン２０Ａが設けられている。
前記筐体２０内の板状のブラケット２１には、複数のダイオード２２が所定間隔で設けられており、このブラケット２１の両面には第１、第２絶縁シート２３，２３Ａが設けられている。

前記第１絶縁シート２３の上面には、電流を通電させるためのダイオードバスバー２４が設けられている。
前記ダイオードバスバー２４側には、複数のダイオード２２の取付ロッド２２ａが前記ダイオードバスバー２４、第１絶縁シート２３、ブラケット２１及び第２絶縁シート２３Ａを貫通すると共に、前記ブラケット２１に設けられた絶縁ブッシュ２５を介して取付けられている。
前記各ダイオード２２は、前記第２絶縁シート２３Ａから突出した取付ロッド２２ａに取付ナット２６を螺合させることにより、前記ブラケット２１に対して各ダイオード２２を固定することができる。

従って、前述の構成において、電源装置の各ダイオード２２には、前記ダイオードバスバー２４及びダイオード２２の頂部の電極２２ｂを介して電流が通電され、各ダイオード２２からの発熱は、前記ファン２１Ａからの空気流によって自冷方式による冷却が行われる。

実開昭５５−１４９９０２号公報 特開２００９−１００８２号公報

従来の航空機用直流電源装置の内部冷却構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、航空機のように、高々度環境で飛行すると、ほぼ真空に近い状態であるため、ファンによる自冷だけでは冷却効果を高めることができず、発熱体であるダイオードからの放熱を十分に行うことは困難であった。

本発明による航空機用直流電源装置の内部冷却構造は、筐体に設けられたファンと、前記筐体内に設けられ前記ファンの近傍に配設されたブラケットと、前記ブラケットの第１面と第２面に設けられた第１、第２絶縁シートと、前記第１絶縁シート上に設けられ電流が通電されるダイオードバスバーと、前記ダイオードバスバー、各絶縁シート及びブラケットを貫通して設けられたダイオードと、前記ダイオードバスバーの両端に設けられ互いに直立して対向配置された一対の放熱部と、を備え、前記ダイオードからの発熱は、前記各放熱部を有するダイオードバスバー及び前記ファンにより放熱される構成であり、また、前記放熱部を有するダイオードバスバーは、銅で構成されている構成である。

本発明による航空機用直流電源装置の内部冷却構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、筐体に設けられたファンと、前記筐体内に設けられ前記ファンの近傍に配設されたブラケットと、前記ブラケットの第１面と第２面に設けられた第１、第２絶縁シートと、前記第１絶縁シート上に設けられ電流が通電されるダイオードバスバーと、前記ダイオードバスバー、各絶縁シート及びブラケットを貫通して設けられたダイオードと、前記ダイオードバスバーの両端に設けられ互いに直立して対向配置された一対の放熱部と、を備え、前記ダイオードからの発熱は、前記各放熱部を有するダイオードバスバー及び前記ファンにより放熱されることにより、ダイオードからの発熱をダイオードバスバーの放熱部とファンからの冷却用風との相乗効果により、高高度の航空機に搭載した状態においても、十分な放熱効果を得ることができる。
また、前記放熱部を有するダイオードバスバーは、銅で構成されていることにより、ダイオードバスバーの放熱部の放熱が高効率に行われることになり、高高度で使用される航空機用直流電源装置の確実な放熱状態を得ることができる。

本発明による航空機用直流電源装置の内部構造を示す一部の正面図である。 図１の要部の拡大図である。 従来の航空機用直流電源装置の内部冷却構造を示す一部の正面図である。 図３の要部の拡大図である。 従来の抵抗器の放熱構造を示す斜視図である。 従来の電子回路装置の放熱構造を示す正面図である。 従来のＩＣパッケージの放熱構造を示す分解斜視図である。

本発明は、電流を通電させるダイオードバスバーに直立する放熱部を形成し、ファンとダイオードバスバーによって航空機内の直流電源装置の放熱を高効率に行うようにした航空機用直流電源装置の内部冷却構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による航空機用直流電源装置の内部冷却構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号２０で示されるものは筐体であり、この筐体２０にはファン２０Ａが設けられている。
前記筐体２０内の板状のブラケット２１には、複数のダイオード２２が所定間隔で設けられており、このブラケット２１の両面には第１、第２絶縁シート２３，２３Ａが設けられている。

前記第１絶縁シート２３の上面には、電流を通電させるためのダイオードバスバー２４が設けられている。
前記ダイオードバスバー２４側には、複数のダイオード２２の取付ロッド２２ａが前記ダイオードバスバー２４、第１絶縁シート２３、ブラケット２１及び第２絶縁シート２３Ａを貫通すると共に、前記ブラケット２１に設けられた絶縁ブッシュ２５を介して取付けられている。
前記各ダイオード２２は、前記第２絶縁シート２３Ａから突出した取付ロッド２２ａに取付ナット２６を螺合させることにより、前記ブラケット２１に対して各ダイオード２２を固定することができる。

前記ダイオードバスバー２４の両端には、互いに直立して対向配置された一対の板状の放熱部３０が設けられ、各放熱部３０はダイオードバスバー２４と一体又は別体に形成されると共に、この各放熱部３０とダイオードバスバー２４とは銅で形成されている。

従って、前述の構成において、電源装置の各ダイオード２２には、前記ダイオードバスバー２４及びダイオード２２の頂部の電極２２ｂを介して電流が通電され、各ダイオード２２からの発熱は、前記ダイオードバスバー２４の各放熱部３０からの放熱、及び、ファン２０Ａによる空気流とによる相乗効果により、各ダイオード２２の放熱による冷却が行われる。

本発明は、ダイオードの放熱だけではなく、トランジスタ等の他の発熱素子の放熱にも適用することができる。

２０ 筐体
２０Ａ ファン
２１ ブラケット
２２ ダイオード
２２ｂ 電極
２３ 第１絶縁シート
２３Ａ 第２絶縁シート
２４ ダイオードバスバー
２５ 絶縁ブッシュ
２６ 取付ナット
３０ 放熱部

Claims (2)

1. 筐体(20)に設けられたファン(20A)と、前記筐体(20)内に設けられ前記ファン(20A)の近傍に配設されたブラケット(21)と、前記ブラケット(21)の第１面(21a)と第２面(21b)に設けられた第１、第２絶縁シート(23,23A)と、前記第１絶縁シート(23)上に設けられ電流が通電されるダイオードバスバー(24)と、前記ダイオードバスバー(24)、各絶縁シート(23,23A)及びブラケット(21)を貫通して設けられたダイオード(22)と、前記ダイオードバスバー(24)の両端に設けられ互いに直立して対向配置された一対の放熱部(30)と、を備え、
   前記ダイオード(22)からの発熱は、前記各放熱部(30)を有するダイオードバスバー(24)及び前記ファン(20A)により放熱されることを特徴とする航空機用直流電源装置の内部冷却構造。
2. 前記放熱部(30)を有するダイオードバスバー(24)は、銅で構成されていることを特徴とする請求項１記載の航空機用直流電源装置の内部冷却構造。

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