特開 2022-183581 充電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183581

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021090982

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古川 昌幹

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503FA01

(57)【要約】

【課題】充電装置の内部から効率的に排熱するための技術を提供する。
【解決手段】充電装置は、充電対象に電力を供給する基板と、前記基板を収容する筐体と、を備え、前記基板には、発熱部品が実装されており、前記筐体の外壁うち、第１の箇所に第１の開口が形成されており、前記筐体の前記外壁うち、前記第１の箇所よりも上方に位置する第２の箇所に第２の開口が形成されており、前記発熱部品は、前記筐体の内側の空間のうち、前記第１の開口と前記第２の開口をつなぐ流路内に配置されている。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電対象に電力を供給する基板と、
前記基板を収容する筐体と、
を備え、
前記基板には、発熱部品が実装されており、
前記筐体の外壁うち、第１の箇所に第１の開口が形成されており、
前記筐体の前記外壁うち、前記第１の箇所よりも上方に位置する第２の箇所に第２の開口が形成されており、
前記発熱部品は、前記筐体の内側の空間のうち、前記第１の開口と前記第２の開口をつなぐ流路内に配置されている、充電装置。

【請求項2】

前記第１の箇所は、前記筐体の底面に含まれており、
前記発熱部品は、前記第１の箇所の直上に配置されている、請求項１に記載の充電装置。

【請求項3】

前記筐体は、下側の第１の筐体と、上側の第２の筐体と、を含み、
前記第１の筐体の上側の外周縁が、前記第２の筐体の下側の開口の内側に嵌まり、
前記第１の開口は、前記第１の筐体に形成されており、
前記第２の開口は、前記第１の筐体の前記外周縁と前記第２の筐体の前記開口の内面との隙間の一部である、請求項１又は２に記載の充電装置。

【請求項4】

前記筐体は、２個以上の設置部を含み、
前記２個以上の設置部のそれぞれには、前記充電対象が設置され、
前記２個以上の設置部のそれぞれの内側に、前記発熱部品が配置されており、
前記２個以上の設置部のそれぞれの外壁に、前記第１の開口と前記第２の開口が形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、充電対象に電力を供給するための充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、基板を収容する筐体を備える充電装置が開示されている。基板上には、発熱体が実装されている。筐体の内側には、空間が形成されており、当該空間が、発熱体と筐体上に設置されるバッテリの間に位置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５－３１５０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の技術では、発熱体から放射される熱は、空間内の空気により断熱されて、バッテリに直接に伝わらない。

【0005】

上記の技術では、発熱体からの断熱が考慮されているものの排熱が考慮されていない。

【0006】

近年、バッテリの充電容量の増加に伴い、発熱体から放射される熱の量が増加しつつある。このため、充電装置において発熱を考慮することが求められている。

【0007】

本明細書では、充電装置の内部から効率的に排熱するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書で開示する充電装置は、充電対象に電力を供給する基板と、前記基板を収容する筐体と、を備え、前記基板には、発熱部品が実装されており、前記筐体の外壁うち、第１の箇所に第１の開口が形成されており、前記筐体の前記外壁うち、前記第１の箇所よりも上方に位置する第２の箇所に第２の開口が形成されており、前記発熱部品は、前記筐体の内側の空間のうち、前記第１の開口と前記第２の開口をつなぐ流路内に配置されている。

【0009】

このような構成によれば、発熱部品から放射される熱は、上昇気流により流路内を通り、第１の開口よりも上方に位置する第２の開口へと流れる。これにより、充電装置の内部から効率的に排熱することができる。

【0010】

前記第１の箇所は、前記筐体の底面に含まれており、前記発熱部品は、前記第１の箇所の直上に配置されていてもよい。

【0011】

このような構成によれば、底面から流入した冷気を発熱部品に直接に接触させることができる。

【0012】

前記筐体は、下側の第１の筐体と、上側の第２の筐体と、を含み、前記第１の筐体の上側の外周縁が、前記第２の筐体の下側の開口の内側に嵌まり、前記第１の開口は、前記第１の筐体に形成されており、前記第２の開口は、前記第１の筐体の前記外周縁と前記第２の筐体の前記開口の内面との隙間の一部であってもよい。

【0013】

このような構成によれば、第２の筐体の下側の開口の内面が、第２の開口の庇の役割を果たす。これにより、第２の筐体の外側に付着した流体（例えば水）が、庇によって遮られ、第２の開口から筐体の内部に侵入することを防ぐことができる。効率的な排熱と防水の確保とを両立することができる。

【0014】

前記筐体は、２個以上の設置部を含み、前記２個以上の設置部のそれぞれには、前記充電対象が設置され、前記２個以上の設置部のそれぞれの内側に、前記発熱部品が配置されており、前記２個以上の設置部のそれぞれの外壁に、前記第１の開口と前記第２の開口が形成されていてもよい。

【0015】

このような構成によれば、２個以上の充電対象に対応する２個以上の発熱部品のそれぞれに流路を個別に設定することができる。２個以上の発熱部品について１個の流路を設定する比較例と比べて、排熱の効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】充電装置の上側からの斜視図を示す。

【図2】充電装置の底側からの斜視図を示す。

【図3】図２のIII-III線における断面図の一部を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（充電装置１０の構成：図１～図３）
図１～図３を参照して、第１実施例の充電装置１０について説明する。充電装置１０は、携帯端末（図示省略）のバッテリ（図示省略）を充電するための装置である。携帯端末は、情報コード（例えばバーコード）に記録されているデータ、電子タグ（例えばＲＦＩＤ）に記憶されているデータ等を読み取るための装置である。なお、変形例では、携帯端末は、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートＰＣ等であってもよい。

【0018】

各図には、ｘｙｚ座標系が定義されている。ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は、それぞれ、充電装置１０の左右方向、前後方向、高さ方向を示す。充電装置１０は、底面（符号１２ａが付された箇所）を下側にして、所定の台（例えば机）の上に載置される。

【0019】

充電装置１０は、筐体１２を備え、筐体１２には、４個の載置部１４が形成されている。なお、図１では、４個の載置部１４のうちの１個に符号を付し、残りの載置部の符号は、省略されている。なお、変形例では、載置部１４の個数は、４個に限らず、例えば、１個、５個等であってもよい。

【0020】

載置部１４は、第１の載置部１６と、第２の載置部１８と、を含む。第１の載置部１６は、第１のバッテリ（図示省略）が載置される部位である。第２の載置部１８は、第１のバッテリよりも小さい第２のバッテリ（図示省略）が載置される部位である。なお、変形例では、載置部１４は、第１の載置部１６と第２の載置部１８のうちの一方のみを含んでいてもよい。

【0021】

第１の載置部１６の上面は、ｙ軸負方向の側が低くなるように傾斜している。第１の載置部１６には、第１のバッテリの端子（図示省略）に接続される端子１６ａが露出している。第１のバッテリの端子が端子１６ａに接続されることにより、第１のバッテリが充電される。

【0022】

第２の載置部１８の上面も、ｙ軸負方向の側が低くなるように傾斜している。第２の載置部１８には、第２のバッテリの端子（図示省略）に接続される端子１８ａが露出している。第２のバッテリの端子が端子１８ａに接続されることにより、第２のバッテリが充電される。

【0023】

筐体１２は、下側の第１の筐体１２ａと、上側の第２の筐体１２ｂと、を含む。図３の断面図に示すように、第１の筐体１２ａの上側の外周縁１２ｐが、第２の筐体１２ｂの下側の開口１２ｑの内側に嵌まる。外周縁１２ｐと開口１２ｑの内面との隙間の一部には、第２の開口３２が形成されている。また、外周縁１２ｐと開口１２ｑの内面との隙間のうち、第２の開口３２を除く隙間の幅は、第２の開口３２の幅よりも小さい。第２の開口３２の幅は、虫等よりも小さく設計されている。第２の開口３２の幅は、例えば、１．４ｍｍである。虫等が第２の開口３２から筐体１２に侵入することが抑制される。また、このような構成によれば、外周縁１２ｐと開口１２ｑの内面との隙間を、第２の開口３２に流用することができる。

【0024】

また、図２に示すように、下側の第１の筐体１２ａの底面には、第１の開口３０が形成されている。図２に示すように、第１の開口３０と第２の開口３２は、ｘ軸方向（即ち左右方向）に並んでいる。また、図２、図３に示すように、第１の開口３０の内側は、格子状に区切られている。格子と格子との隙間の幅は、例えば、１．０ｍｍである。虫等が第１の開口３０から筐体１２に侵入することが抑制される。

【0025】

図３に示すように、第２の筐体１２ｂの内側には、基板４０を支持する内壁１２ｃが形成されている。内壁１２ｃの下面には、基板４０が固定される。基板４０は、充電対象のバッテリ（図示省略）に電力を供給する。基板４０には、バッテリに供給される電力を制御するためのＩＣ４２が実装されている。図３に示すように、ＩＣ４２は、第１の開口３０の直上に配置されている。

【0026】

図３に示すように、第２の開口３２は、第１の筐体１２ａの外周縁１２ｐと第２の筐体１２ｂの開口１２ｑとの隙間に形成されており、第１の開口３０は、第１の筐体１２ａの底面に形成されている。即ち、第２の開口３２は、第１の開口３０よりも上方に位置している。筐体１２の内側には、第１の開口３０と第２の開口３２とをつなぐ流路６０が形成されている。ＩＣ４２は、当該流路６０内に配置されている。

【0027】

開口３０、３２の機能について説明する。ＩＣ４２は、発熱する。このため、図３の矢印に示すように、ＩＣ４２から放射される熱は、上昇気流により流路６０を通り、第１の開口３０よりも上方に位置する第２の開口３２へと流れる。これにより、充電装置１０の内部から効率的に排熱することができる。

【0028】

また、この上昇気流により、筐体１２の外側の冷気が、第１の開口３０から筐体１２の内側に流入する。当該冷気は、第１の開口３０の直上に配置されているＩＣ４２に直接に接触する。ＩＣ４２の冷却を促すことができる。

【0029】

また、第１の筐体１２ａの外周縁１２ｐが第２の筐体１２ｂの開口１２ｑに嵌まる構成（図３参照）によれば、開口１２ｑの内面が、第２の開口３２の庇の役割を果たす。これにより、第２の筐体１２ｂの外側に付着した流体（例えば水）が、庇によって遮られ、第２の開口３２から筐体１２の内部に侵入することを防ぐことができる。効率的な排熱と防水の確保とを両立することができる。

【0030】

また、本実施例では、ＩＣ４２が、４個の載置部１４のそれぞれの内側に設置されている。即ち、充電装置１０は、４個のＩＣ４２を備える。そして、図２に示すように、４個の載置部１４のそれぞれの底面及び側面に、第１の開口３０と第２の開口３２が形成されている。このような構成によれば、４個の充電対象に対応する４個のＩＣ４２のそれぞれに、図３に示すような流路６０を個別に設定することができる。４個のＩＣ４２について１個の流路を設定する比較例と比べて、排熱の効率を向上させることができる。

【0031】

（対応関係）
基板４０、ＩＣ４２が、それぞれ、「基板」、「発熱部品」の一例である。筐体１２、第１の筐体１２ａ、第２の筐体１２ｂが、それぞれ、「筐体」、「第１の筐体」、「第２の筐体」の一例である。第１の開口３０、第２の開口３２、流路６０が、それぞれ、「第１の開口」、「第２の開口」、「流路」の一例である。４個の載置部１４が、「２個以上の設置部」の一例である。

【0032】

以上、本明細書で開示する技術の具体例を説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

【0033】

（変形例１）「充電対象」は、バッテリに限らず、例えば、携帯端末そのものであってもよい。

【0034】

（変形例２）第１の開口３０は、下側の第１の筐体１２ａの底面に限らず、例えば、下側の第１の筐体１２ａのｘ軸方向又はｙ軸方向の側面、上側の第２の筐体１２ｂの側面等に形成されてもよい。

【0035】

（変形例３）第２の開口３２は、第１の筐体１２ａと第２の筐体１２ｂとの隙間に限らず、例えば、第１の筐体１２ａのｘ軸方向又はｙ軸方向の側面、第２の筐体１２ｂのｘ軸方向又はｙ軸方向の側面、及び、第２の筐体１２ｂのｚ軸方向における上面等に形成されていてもよい。

【0036】

（変形例４）ＩＣ４２は、第１の開口３０の直上に限らず、流路６０内に配置されていればよい。一般的に言えば、「前記発熱部品は、前記筐体の内側の空間のうち、前記第１の開口と前記第２の開口をつなぐ流路内に配置されてい」ればよい。

【0037】

（変形例５）上記の実施例では、第１の筐体１２ａの上側の外周縁１２ｐが、第２の筐体１２ｂの下側の開口１２ｑの内側に嵌まる。これに代えて、例えば、第２の筐体１２ｂの下側の外周縁が、第１の筐体１２ａの上側の開口の内側に嵌まってもよい。

【0038】

（変形例６）「発熱部品」は、ＩＣ４２に限らず、例えば、コンデンサ等の他の電子部品であってもよい。

【0039】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0040】

１０ ：充電装置
１２ ：筐体
１２ａ ：第１の筐体
１２ｂ ：第２の筐体
１２ｃ ：内壁
１２ｐ ：外周縁
１２ｑ ：開口
１４ ：載置部
１６ ：第１の載置部
１６ａ ：端子
１８ ：第２の載置部
１８ａ ：端子
３０ ：第１の開口
３２ ：第２の開口
４０ ：基板
６０ ：流路

【図1】

【図2】

【図3】