(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】回路基板ユニット及び電力機器
(51)【国際特許分類】
H05K 7/20 20060101AFI20241106BHJP
H01L 23/36 20060101ALI20241106BHJP
H01L 23/467 20060101ALI20241106BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20241106BHJP
【ＦＩ】
H05K7/20 E
H01L23/36 Z
H01L23/46 C
H02M7/48 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021073786
(22)【出願日】2021-04-26
(65)【公開番号】P2022168387
(43)【公開日】2022-11-08
【審査請求日】2023-12-27
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】堀 恵輔
【審査官】中田 誠二郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１３１５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３１９８２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０５４０２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０８６１４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２５２６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２９００８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５３－０８４２７７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－３０７５９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５６８４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０３０３６７９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ ７／２０
Ｈ０１Ｌ ２３／３６
Ｈ０１Ｌ ２３／４６７
Ｈ０２Ｍ ７／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、
前記回路基板に取り付けられる一対の放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、前記回路基板に取り付けられて前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板の板面に対して間隔があるフランジ部と、を含み、
前記一対の放熱部材は、一対の前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、一対の前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置されており、
前記フランジ部は、複数の片部を有しており、
前記複数の片部は、第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有する回路基板ユニット。
【請求項2】
前記フランジ部は、前記第１片部及び前記第２片部の少なくとも一方を複数含むとともに、前記第１片部と前記第２片部とが交互に繰り返し並ぶよう構成される請求項１に記載の回路基板ユニット。
【請求項3】
向かいあう前記放熱部材のうちの一方の前記放熱部材に備わる前記第１片部と、他方の前記放熱部材に備わる前記第２片部と、が、前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置される請求項２に記載の回路基板ユニット。
【請求項4】
前記第１片部は、前記本体部に対する角度が９０°以下とされるのに対し、前記第２片部は、前記本体部に対する角度が前記第１片部よりも小さい請求項３に記載の回路基板ユニット。
【請求項5】
向かいあう前記一対の放熱部材は、同一部品とされる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路基板ユニット。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回路基板ユニットと、前記回路基板ユニットを冷却する冷却ファンと、を備える電力機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書が開示する技術は、回路基板ユニット及び電力機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ヒートシンクを備えた電子機器の放熱構造の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－１３１５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電力機器に備わる基板に実装される電力素子の増加事情に伴い、１つの基板に対して複数設置する場合がある。本発明が解決しようとする第１の課題は放熱部材となるヒートシンクの冷却面を増やしつつ、設置スペースを小さくすることである。
【0005】
本発明が解決しようとする第２の課題は、放熱部材となるヒートシンクの設置スペースを十分に確保できる場合においても、基板に設置される複数のヒートシンクの放熱性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１の回路基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板に対して間隔があるフランジ部と、を含む放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置される。
【0007】
第２の回路基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板に対して間隔があるフランジ部と、を含む放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、前記フランジ部がそれぞれ前記本体部から内向きに突き出すように向かいあって配置されており、前記フランジ部は、第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有するように分割される。
【0008】
上記技術は、電力機器に適用することができる。
【発明の効果】
【0009】
第１には、放熱部材の放熱性能を確保しつつ放熱部材の設置スペースを小さくすることができる。電力機器に備わる基板に実装される電力素子の増加事情に伴い、１つの基板に対してL字曲げ構造や櫛型構造などの単純形状のヒートシンクを複数設置する場合がある。例えば、省スペース化を行うためにヒートシンクの寸法を短くし、隣り合わせで配置するなどの方法が考えられるが、冷却面を増やすために設けられたフィンが奥行幅を持つ。発明者は、放熱部材となるヒートシンクの冷却効率を高めるため、前記本体部と連なるフランジ部に分割部を設けることを考えた。これにより、分割部が複数のフィンとなるため、冷却面が増え、冷却効率が向上する。さらに、第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有する前記フランジ部とすることで、前記フランジ部がそれぞれ前記本体部から内向きに突き出すように向かいあって前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置された場合に、単純形状のヒートシンクを複数設置する場合よりも、設置スペースを小さくできる。
【0010】
第２には、放熱部材の放熱性能を向上させることができる。回路基板に搭載される電力素子は、通電に伴って発熱する。電力素子から発せられた熱は、電力素子に接する本体部と、本体部に連なるフランジ部と、を含む放熱部材となるヒートシンクに伝達されて熱放散する。第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有する前記フランジ部とすることで、前記フランジ部がそれぞれ前記本体部から内向きに突き出すように向かいあって前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置された場合に、回路基板とヒートシンクとの間に囲まれた空間ができる。囲まれた空間に空気を流通させれば、本体部に対する角度が互いに異なる第１片部及び第２片部が突起物となり、乱流が生じ易くなる。乱流の発生は熱拡散を促進させるので、ヒートシンクの放熱性能が向上する。
【0011】
発明者が見出した第１と第２の本発明の効果は、電力機器に適用することができる。例えば、ネットワークサーバー向け電力機器や携帯電話基地局向け電力機器は建物内に設置される。電力機器に用いる電力素子は発熱を起こすため、電力素子の冷却に放熱部材としてヒートシンクを用いることが一般的であるものの、ヒートシンクを用いて冷却効率を高めるにはヒートシンクの冷却面を増やす必要があり、ヒートシンクが大型化しまうため、電力機器が大型化してしまう。しかしながら、本発明により、放熱部材の冷却効率を確保しつつも、電力機器の小型化・軽量化を実現することができ、電力機器の設置スペースを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１に係る電力機器の斜視図
【図2】電力機器のケース内を示す平面図
【図3】回路基板ユニットの側面図
【図4】放熱部材の側面図
【図7】一対の放熱部材を組み付ける前の斜視図
【図8】一対の放熱部材を組み付ける前の平面図
【図16】実施形態４に係る回路基板ユニットの断面図
【図23】電力機器のケース内を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【0013】
回路基板ユニットの概要について説明する。
第１の回路基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板に対して間隔があるフランジ部と、を含む放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置される。
第１の回路基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板に対して間隔があるフランジ部と、を含む放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、前記フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように向かいあって配置される。
【0014】
回路基板に搭載される電力素子は、通電に伴って発熱する。電力素子から発せられた熱は、電力素子に接する本体部と、本体部に連なるフランジ部と、を含む放熱部材に伝達されて放散される。前記放熱部材において間隔を空けて配置される本体部の空間は、回路基板と、回路基板の板面に対して間隔を空けて配置されるフランジ部で囲まれている。従って、この空間に空気を流通させれば、本体部及びフランジ部の放熱が効率的に促進される。
【0015】
前記放熱部材のフランジ部は、少なくとも一部同士が回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置されている。仮にフランジ部同士が回路基板の板面の法線方向から視て重なり合わない配置とされた場合よりも、本体部からのフランジ部の突出寸法を大きくしつつ本体部の間隔を小さくできる。各フランジ部の突出寸法代が大きくなれば、放熱部材の表面積が増加して放熱性能が向上する。本体部の間隔が小さくなれば、放熱部材の設置スペースが小さくなる。
【0016】
前記フランジ部は、複数の片部を有してもよい。フランジ部が複数の片部を有することで、フランジ部の表面積が増加する。よって放熱部材の放熱性能が向上する。
【0017】
前記複数の片部は、第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有してもよい。
【0018】
回路基板、本体部及びフランジ部により囲まれた空間には、本体部に対する角度が互いに異なる第１片部及び第２片部が配置されているから、同空間に空気を流通させた場合に乱流が生じ易くなる。乱流の発生により、放熱部材から空気へと熱を伝達できるので、放熱部材の放熱性能がより向上する。
【0019】
第２の回路基板ユニットは、回路基板と、前記回路基板に搭載される電力素子と、前記電力素子に接する本体部と、前記本体部に連なる前記回路基板に対して間隔を空けて配置されるフランジ部と、を含む放熱部材と、を備え、前記放熱部材は、前記本体部同士が間隔を空けて配置されるとともに、前記フランジ部が前記本体部から内向きに突き出すように向かい合って配置されており、前記フランジ部は、第１片部と、前記第１片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２片部と、を有する。
【0020】
回路基板に搭載される電力素子は、通電に伴って発熱する。電力素子から発せられた熱は、電力素子に接する本体部と、本体部に連なるフランジ部と、を含む放熱部材に伝達されて放散が図られる。フランジ部が本体部から外向きに突き出していると、放熱部材間の空間が、フランジ部によって閉じられることなく、開放される。これに対し、フランジ部が本体部から内向きに突き出していると、放熱部材間の空間が、回路基板と各フランジ部とによって囲まれる。従って、囲まれた空間に空気を流通させれば、本体部及びフランジ部から放熱される。
【0021】
向かいあう放熱部材におけるフランジ部は、第１片部と、第１片部とは本体部に対する角度が異なる第２片部と、に分割される。フランジ部が分割構造とされることで、フランジ部の表面積は増加し、放熱性能が向上する。さらに、間隔を空けて配置される本体部の間の空間は、本体部に対する角度が互いに異なる第１片部及び第２片部が配置されることから、同空間に空気を流通させた場合に乱流が生じ易くなる。乱流の発生により、放熱部材から空気に熱を伝達でき、放熱性能が向上する。これにより、放熱部材を小型化しても十分な放熱性能が得られる。
【0022】
向かいあう前記放熱部材のうちの一方の前記放熱部材に備わる前記第１片部と、他方の前記放熱部材に備わる前記第２片部と、が、前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置されてもよい。回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置される第１片部及び第２片部は、本体部に対する角度が互いに異なるので、本体部に連なる位置を回路基板の板面の法線方向と同じにすることが可能となる。これにより、回路基板の板面の法線方向に対して放熱部材の配置スペースを小さくできる。
【0023】
前記第１片部は、前記本体部に対する角度が９０°以下とされるのに対し、前記第２片部は、前記本体部に対する角度が前記第１片部よりも小さくてもよい。回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置される第１片部及び第２片部は、本体部に対する角度が９０°よりも小さくなる。これにより、回路基板の板面の法線方向に対して放熱部材の配置スペースが小さくなる。
【0024】
前記一方の放熱部材に備わる前記第１片部は、前記他方の放熱部材に備わる前記第２片部に接触してもよい。前記一方の放熱部材に備わる前記第２片部は、前記他方の放熱部材に備わる前記法線方向から視て重なり合う前記第１片部に接触してもよい。
【0025】
回路基板の板面の法線方向から視て重なり合う第１片部と第２片部は、相互に接触する関係となっているので、向かいあう放熱部材は、回路基板の板面の法線方向に対していずれの向きにも位置ずれしにくい。第１片部と第２片部が接触することにより、放熱部材の間で熱移動するので、向かいあう放熱部材を１つの部材と見なすことができる。これにより、放熱部材の冷却面は増え、冷却効率が向上する。放熱部材の温度測定や温度管理を行う場合、いずれかの放熱部材に温度センサを設置すればよい。
【0026】
前記一方の放熱部材に備わる前記第１片部は、前記他方の放熱部材に備わる前記第１片部と端面同士が向かいあって配置され、前記一方の放熱部材に備わる前記第２片部は、前記他方の放熱部材に備わる前記第２片部と端面同士が向かいあって配置されてもよい。回路基板の板面の法線方向から視て重なり合わない各片部の端面同士が向かいあう関係となる。放熱部材は、回路基板の板面の法線方向から視て重なり合わない各片部の並び方向についていずれの向きにも位置ずれしにくい。
【0027】
前記フランジ部は、前記第１片部または前記第２片部の少なくとも一方を含み、前記第１片部と前記第２片部が交互に並ぶように構成されてもよい。回路基板、本体部及びフランジ部により囲まれた空間には、本体部に対する角度が異なる第１片部と第２片部が交互に並ぶように配置される。上記空間に空気を流通させた場合、乱流が生じ易くなり、放熱部材の放熱性能がより向上する。
【0028】
前記放熱部材は、前記本体部に連なって前記回路基板と前記フランジ部の中間に配置される中間フランジ部が設けられてもよい。間隔を空けて配置される本体部の空間は、回路基板とフランジ部の中間に中間フランジ部が配置されるので、この空間に空気を流通させれば、放熱が促進される。
【0029】
向かいあう前記放熱部材の前記放熱部材に備わる前記フランジ部は、前記本体部からの突出先端面が、もう片方の前記放熱部材に備わる前記フランジ部に接触されるのに対し、向かいあう前記放熱部材のいずれかの前記放熱部材に備わる前記中間フランジ部は、前記本体部からの突出先端面が、もう片方の前記放熱部材に備わる前記中間フランジ部に接触してもよい。
【0030】
間隔を空けて配置される本体部から突き出すフランジ部同士が接触するとともに中間フランジ部同士が接触するので、向かいあう放熱部材は、本体部の間隔が確保される。フランジ部同士が接触するとともに中間フランジ部同士が接触することで、向かいあう放熱部材の間で熱移動するので、向かいあう放熱部材を１つの部材と見なすことができる。放熱部材の温度測定や温度管理を行う場合、いずれかの放熱部材に温度センサを設置すればよい。
【0031】
向かいあう前記放熱部材は、前記中間フランジ部の少なくとも一部同士が前記回路基板の板面の法線方向から視て重なり合うように配置されてもよい。中間フランジ部同士が回路基板の板面の法線方向から視て重なり合わない配置と比べ、本体部から突き出す中間フランジ部の突出寸法代が大きくなる。これにより、放熱部材の表面積が増加するので、放熱部材の放熱性能が向上する。
【0032】
前記中間フランジ部は、第１中間片部と、前記第１中間片部とは前記本体部に対する角度が異なる第２中間片部と、を有してもよい。中間フランジ部が分割構造とされることで、表面積は増加し、放熱部材の放熱性能が向上する。間隔を空けて配置される本体部の空間は、本体部に対する角度が互いに異なる第１中間片部及び第２中間片部が配置されることから、同空間に空気を流通させた場合に乱流が生じ易くなる。乱流の発生により、放熱部材から空気に熱を伝達させることができ、放熱部材の放熱性能が向上する。
【0033】
向かいあう前記放熱部材は、同一部品とされてもよい。部品の種類数を削減することができるので、製造時の組み付け作業が容易になるとともに部品に係る在庫管理が容易となる。
【0034】
前記電力素子は、前記本体部に対して前記フランジ部が突き出す側とは反対側に配置されてもよい。仮に電力素子が本体部に対してフランジ部が突き出す側に配置される場合に比べると、回路基板のうち、間隔を空けて配置される本体部の間に挟まれた部分を有効利用することができる。
【0035】
前記回路基板のうち、間隔を空けて配置される前記本体部の間の空間には、前記電力素子を駆動する駆動回路が設けられてもよい。電力素子は、駆動回路によって駆動される。回路基板のうち、間隔を空けて配置される本体部の間の空間を利用して駆動回路を設置できるので、回路基板のスペースを有効利用することができる。
【0036】
前記電力素子は、間隔を空けて配置される前記本体部の間に挟まれるように配置されてもよい。回路基板、本体部及びフランジ部により囲まれた空間に空気を流通させれば、流通される空気に電力素子から発せられる熱を直接的に伝達させることができる。これにより、電力素子を効率的に冷却できる。
【0037】
前記電力素子は、前記本体部に対して前記フランジ部が突き出す側と、突き出す側とは反対側と、に配置されてもよい。本体部に対してフランジ部が突き出す側に配置される電力素子と本体部に対してフランジ部が突き出す側とは反対側に配置される電力素子が共通の本体部に接することで、放熱が図られる。回路基板に電力素子が多く搭載される場合、電力素子を効率的に冷却できる。
【0038】
電力機器は、前記回路基板ユニットと、前記回路基板ユニットを冷却する冷却ファンと、を備える。冷却ファンから回路基板ユニットへ送風されると、回路基板、本体部及びフランジ部により囲まれた空間に空気が効率的に流通される。これにより、放熱部材の放熱性能がより向上する。
【0039】
＜実施形態１＞
本明細書で開示される技術を電力機器１０に適用した実施形態１について図１から図１１を参照して説明する。各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。上下方向については、図３から図６，図９から図１１を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
本明細書で開示される技術を電力機器１０に適用した実施形態１について図１から図１１を参照して説明する。各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。上下方向については、図３から図６，図９から図１１を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
【0040】
図１は実施形態１に係る電力機器の斜視図である。図１に示すように、本実施形態の電力機器１０は、全体として箱型をなすケース１１を備える。ケース１１には、電源スイッチ１２などが設けられている。ケース１１の壁面には、内外の空気を流通させる通風口１３が設けられている。電力機器１０は、例えばコンバーター、インバーターなどである。本実施形態では、交流電力を直流電力に変換するスイッチング電源（スイッチングレギュレータ）を電力機器１０として例示する。
【0041】
図２は電力機器のケース内を示す平面図である。図１及び図２に示すように、ケース１１内には、冷却ファン１４と、回路基板ユニット２０と、が少なくとも収容されている。冷却ファン１４は、ケース１１の壁面にある通風口１３と、回路基板ユニット２０と、の間に介在する形で配置されている。冷却ファン１４が駆動されると、通風口１３を通してケース１１内に外気が取り込まれる。取り込まれた空気が回路基板ユニット２０に吹き付けられるようになっている。
【0042】
図２及び図３に示すように、回路基板ユニット２０は、回路基板２１と、回路基板２１に搭載される電力素子２２と、回路基板２１に取り付けられる放熱部材２３と、が含まれる。回路基板２１は、ケース１１の平面形状に倣って方形の板状をなしている。回路基板２１は、板面２１Ａの短辺方向がＸ軸方向と、板面２１Ａの長辺方向がＹ軸方向と、板面２１Ａの法線方向（板厚方向）がＺ軸方向と、それぞれ一致する。ケース１１内には、上記した回路基板２１とは異なる回路基板などが収容されている。
【0043】
本実施形態では電力素子２２をＦＥＴ（電界効果トランジスタ）とする。入力される交流電流をパルス幅変調または周波数変調して直流電流に変換して出力する機能を有する。電力素子２２は、通電に伴って発熱する。
【0044】
図２及び図３に示すように、電力素子２２は、回路基板２１の表側の板面２１Ａ上に搭載される。電力素子２２は、端子部２２Ａを複数（具体的には３つ）有する。複数の端子部２２Ａは、回路基板２１に形成された端子孔に挿入される。電力素子２２は、回路基板２１の各端子孔に挿入された各端子部２２Ａに半田付けされる。これにより、電力素子２２は、回路基板２１に形成された回路パターンに対して電気的に接続されている。
【0045】
電力素子２２は、回路基板２１の板面２１Ａ内において、Ｙ軸方向について間隔を空けて３つが列をなして配置される。電力素子２２の列は、Ｘ軸方向について間隔を空けた位置に２つ配されている。本実施形態では、合計６つの電力素子２２が回路基板２１の板面２１Ａ内において順番に配置されている。回路基板２１には、上記電力素子２２以外の回路素子（ダイオード、コンデンサ、トランスなど）も搭載されている。この回路素子には、後述する駆動回路素子２６Ａも含まれる。
【0046】
放熱部材２３は、金属板材に曲げ加工などを施して所定形状に成形されている。この金属板材は、アルミニウムなどの伝熱性に優れた金属材料からなる。放熱部材２３は、通電された電力素子２２から発せられる熱を放散させる。
【0047】
図２から図４に示すように、放熱部材２３は、本体部３０と、本体部３０に連なるフランジ部３１と、を有する。本体部３０は、回路基板２１に取り付けられる。本体部３０は、側方から視て横長の方形をなしている。本体部３０は、板面の短辺方向がＺ軸方向と、板面の長辺方向がＹ軸方向と、板面の法線方向がＸ軸方向と、それぞれ一致する。
【0048】
本体部３０は、取付脚部３０Ａを有する。取付脚部３０Ａは、回路基板２１に形成された取付孔に挿入される。取付脚部３０Ａは、本体部３０の下端部におけるＹ軸方向についての両端位置に設けられ、それぞれ下向きに突き出している。本体部３０は、各取付脚部３０Ａが回路基板２１の各取付孔に挿入された状態で接着剤などにより固着される。これにより、本体部３０は、回路基板２１に対して取付状態となる。この取付状態の本体部３０は、主要部分（取付脚部３０Ａ以外の部分）が回路基板２１からＺ軸方向に沿って表側に立ち上がった状態とされる。
【0049】
図２、図４及び図５に示すように、本体部３０には、板面に電力素子２２が接した状態で取り付けられている。本体部３０と電力素子２２との間には、両者を絶縁状態に保つために絶縁シート２４が介在するよう設けられている。各電力素子２２及び絶縁シート２４は、本体部３０に対してＹ軸方向にほぼ等しい間隔を空けた位置に取り付けられている。
【0050】
絶縁シート２４は、電力素子２２から発せられた熱を本体部３０に効率的に伝達させることができる。電力素子２２及び絶縁シート２４は、取付ネジ２５により、本体部３０に対して取付状態となる。本体部３０には、取付ネジ２５が取り付けられるネジ取付孔３０Ｂが設けられている。絶縁シート２４には、ネジ取付孔３０Ｂに連通する連通孔が設けられている。
【0051】
図５に示すように、フランジ部３１は、本体部３０からＸ軸方向について片側に突き出すよう屈曲されている。フランジ部３１は、本体部３０からＸ軸方向について電力素子２２側とは反対側に向けて突き出している。フランジ部３１は、本体部３０のうちＺ軸方向について表側（取付脚部３０Ａ側とは反対側）の端部に連なる。フランジ部３１は、回路基板２１における表側の板面２１Ａに対して表側に間隔を空けて配置されている。
【0052】
図３及び図５に示すように、上記のような構成の放熱部材２３は、回路基板２１に対して取り付けられている。放熱部材２３は、本体部３０同士がＸ軸方向について間隔を空けて配置されるよう、回路基板２１に取り付けられている。放熱部材２３は、向かいあう本体部３０から各フランジ部３１がそれぞれ内向きに突き出すとともに、本体部３０の外側に各電力素子２２が配置されている。
【0053】
図５及び図６に示すように、回路基板２１のうち、向かいあう本体部３０の間に挟まれた部分には、駆動回路２６が設けられている。駆動回路２６は、電力素子２２を駆動する。駆動回路２６は、複数の駆動回路素子２６Ａでもよい。複数の駆動回路素子２６Ａは、回路基板２１における裏側（電力素子２２及び放熱部材２３が搭載される側とは反対側）の板面２１Ａに搭載されている。
【0054】
発明者は、電力機器の高効率化を行いながら小型化を実現したかった。しかしながら、電力機器内の回路素子（電力素子２２など）は発熱を起こす。特に、電力素子である半導体素子を冷却する方法としてヒートシンクを用いることが一般的であるが、熱を拡散かつ冷却効率を高めるためには、ヒートシンクの冷却面を増やす必要がある。一般的に冷却面を増やそうとすると、ヒートシンクが大型化してしまうため、電力機器が大型化してしまう。よって、小型化を実現するには、ヒートシンクサイズをできるだけ小さく、かつ表面積を増やせるようなヒートシンク構造を実現することが課題となる。
【0055】
課題解決のため、単なるＬ字曲げ構造のヒートシンクを適用することも考えられるが、発明者は、ヒートシンクの表面積を増やし、冷却効率を高めるために、Ｌ字部分に切り込みを設けることで切り込まれた部分が複数のフィンとなる構造を考えた。さらに、複数のフィンをＬ字側から見た際に、フィン同士が重ならないように交互に曲げられているような構造とすることで、このヒートシンクを対向に配置し、複数のフィンが重なりつつ噛み合うようにすると、単なるＬ字曲げ構造のヒートシンクを組み合わせるよりも、向かい合わせた際に、ヒートシンクが組み合わさり、配置スペースが小さくなるコの字型のヒートシンクユニットを構成できることを見出した。これにより、ヒートシンクの表面積を増やしつつ、Ｌ字曲げのヒートシンクを対向に配置するよりも省スペース化が可能となる。以下、その詳細を説明する。
【0056】
図５及び図６に示すように、本実施形態に係る放熱部材２３は、それぞれの本体部３０から内向きに突き出す各フランジ部３１の一部が、回路基板２１の板面２１Ａの法線方向であるＺ軸方向から視て重なり合うように配置されている。
【0057】
向かいあう放熱部材２３のうち、一方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１の突出先端側部分と、他方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１の突出先端側部分と、が、Ｚ軸方向について上下に重なり合う。各フランジ部３１における突出基端側部分同士は、Ｚ軸方向について上下に重なり合わない。
【0058】
向かいあう放熱部材２３は、向かいあって配置される本体部３０の間の間隔が、各フランジ部３１の突出代（突出寸法）の和よりも小さくなるように配置されている。
【0059】
図７に示すように、フランジ部３１は、分割構造となっている。フランジ部３１は、スリット３１Ｓが入れられることで複数の片部３２に分割されている。本実施形態では、５つのスリット３１ＳがＹ軸方向に対し、ほぼ等間隔に入れられることで、フランジ部３１は６つに分割された片部３２となる。各片部３２の幅寸法は、ほぼ同一となる。
【0060】
図５から図７に示すように、複数の片部３２には、第１片部３２Ａと、第２片部３２Ｂと、の２種類が含まれている。第２片部３２Ｂは、第１片部３２Ａと比べて本体部３０に対する屈曲角度（角度）が異なる。第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂは、本体部３０に対する屈曲角度がいずれも９０°以下という点が共通する。
【0061】
第１片部３２Ａは、本体部３０に対する屈曲角度が９０°程度とされる。これに対し、第２片部３２Ｂは、本体部３０に対する屈曲角度が４５°程度とされる。つまり、第２片部３２Ｂは、第１片部３２Ａよりも本体部３０に対する屈曲角度が小さい。第１片部３２Ａは、全長にわたってＺ軸方向についての位置がほぼ変わらない。これに対し、第２片部３２Ｂは、突出基端から突出先端に近づくほどＺ軸方向についての位置が次第に低くなり、回路基板２１に接近している。
【0062】
本実施形態では、フランジ部３１の第１片部３２Ａと第２片部３２Ｂとが同数（３つ）ずつ含まれている。フランジ部３１は、第１片部３２Ａと、第２片部３２Ｂと、がＹ軸方向について交互に並ぶよう構成されている。
【0063】
図２に示すように、向かいあう放熱部材２３は、各スリット３１Ｓ及び各片部３２におけるＹ軸方向の位置が、整合するように相互に配置されている。
【0064】
図５及び図６に示すように、向かいあう放熱部材２３は、一方の放熱部材２３に備わる第１片部３２Ａと、他方の放熱部材２３に備わる第２片部３２Ｂと、が、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置されている。第１片部３２Ａは、第２片部３２Ｂに対して外側（上側）に重なり合う。第２片部３２Ｂは、第１片部３２Ａに対して内側（下側）に重なり合う。第２片部３２Ｂは、回路基板２１と、向かいあって配置される本体部３０と、第１片部３２Ａと、によって囲まれた空間Ｓの内側に向けて斜めに突き出す形で配置されている。
【0065】
図７に示すように、向かいあう放熱部材２３のうち、左側の放熱部材２３では、Ｙ軸方向に対し、第１片部３２Ａ、第２片部３２Ｂの順で交互に並んでいる。向かいあう右側の放熱部材２３では、Ｙ軸方向に対し、第２片部３２Ｂ、第１片部３２Ａの順で交互に並んでいる。向かいあう放熱部材２３は、第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂの並び順が逆の関係となっている。
【0066】
向かいあう放熱部材２３に備わる各片部３２のうち、Ｚ軸方向から視て重なり合うものは、第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂの組み合わせとなる。放熱部材２３は、同一部品となる。
【0067】
図５及び図６に示すように、Ｚ軸方向から視て互いに重なり合う第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂは、相互に接触する。図５及び図６に示すように、各第１片部３２Ａの突出端面３２Ａ１が、Ｚ軸方向から視て重なり合う各第２片部３２Ｂの外側の板面に対して接触されるので、放熱部材２３がＸ軸方向について位置決めができる。
【0068】
図９に示すように、向かいあう放熱部材２３は、Ｚ軸方向から視て重なり合うことがなく、Ｙ軸方向について隣り合う各片部３２の側端面同士が向かいあって配置される。
【0069】
向かいあう放熱部材２３のうち、Ｙ軸方向について隣り合う２つの第１片部３２Ａは、本体部３０からの突き出し方向に沿う側端面３２Ａ２同士が、スリット３２Ｓ分の間隔を空けて配置されている。Ｙ軸方向について隣り合う２つの第１片部３２Ａは、側端面３２Ａ２同士が接触できる。向かいあう放熱部材２３のうち、Ｙ軸方向について隣り合う２つの第２片部３２Ｂは、本体部３０からの突き出し方向に沿う側端面３２Ｂ１同士が、スリット３２Ｓ分の間隔を空けて配置されている。Ｙ軸方向について隣り合う２つの第２片部３２Ｂの側端面３２Ｂ１同士が接触できる。これにより、放熱部材２３は、Ｙ軸方向についての位置ずれしにくい。
【0070】
【0071】
中間フランジ部３３は、回路基板２１の板面２１Ａと、フランジ部３１と、に対して間隔を空けて向かいあって配置されている。中間フランジ部３３は、Ｚ軸方向について回路基板２１と、フランジ部３１と、の中間に位置する。中間フランジ部３３は、回路基板２１と、向かいあって配置される本体部３０と、第１片部３２Ａと、によって囲まれた空間Ｓ内に、Ｚ軸方向に対して中間位置から突き出す形で配置されている。中間フランジ部３３は、フランジ部３１と同じ側へ突き出している。中間フランジ部３３は、本体部３０のうちＺ軸方向に対し、裏側（フランジ部３１側とは反対側）の端部に連ねる。
【0072】
図７に示すように、中間フランジ部３３は、本体部３０の下端部のうち、Ｙ軸方向に対して中央側に配置されている。中間フランジ部３３は、Ｙ軸方向に対し、向かいあう取付脚部３０Ａによって両側から挟まれている。中間フランジ部３３は、Ｙ軸方向に対しての長さ寸法（形成範囲）がフランジ部３１よりも小さい。
【0073】
中間フランジ部３３は、分割構造となっている。中間フランジ部３３は、スリット３３Ｓが入れられることで複数の中間片部３４に分割される。本実施形態では、３つのスリット３３ＳがＹ軸方向に対し、ほぼ等間隔に入れられることで、中間フランジ部３３は４つに分割された中間片部３４となる。各中間片部３４の幅寸法は、ほぼ同一となり、片部３２の幅寸法とほぼ同一となる。４つの中間片部３４は、６つの片部３２のうちのＹ軸方向に対しての両端に位置するものを除いた４つの片部３２と整合する配置となり、Ｚ軸方向から視て重なり合う。
【0074】
図５から図７に示すように、複数の中間片部３４には、第１中間片部３４Ａと、第２中間片部３４Ｂと、の２種類が含まれている。第２中間片部３４Ｂは、第１中間片部３４Ａと本体部３０に対する屈曲角度（角度）が異なる。第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂは、本体部３０に対する屈曲角度がいずれも９０°以下という点が共通する。
【0075】
第１中間片部３４Ａは、本体部３０に対する屈曲角度が９０°程度とされる。これに対し、第２中間片部３４Ｂは、本体部３０に対する屈曲角度が４５°程度とされる。つまり、第２中間片部３４Ｂは、第１中間片部３４Ａよりも本体部３０に対する屈曲角度が小さい。第１中間片部３４Ａは、本体部３０に対する屈曲角度が第１片部３２Ａと同じとなる。同様に、第２中間片部３４Ｂは、本体部３０に対する屈曲角度が第２片部３２Ｂと同じとなる。
【0076】
第１中間片部３４Ａは、全長にわたりＺ軸方向についての位置がほぼ変わらない。これに対し、第２中間片部３４Ｂは、突出基端から突出先端に近づくほどＺ軸方向についての位置が次第に高くなって回路基板２１から遠ざかる。中間フランジ部３３には、第１中間片部３４Ａと第２中間片部３４Ｂとが同数（２つ）ずつ含まれる。中間フランジ部３３は、第１中間片部３４Ａと、第２中間片部３４Ｂと、がＹ軸方向について交互に並ぶよう構成されている。
【0077】
【0078】
図５及び図６に示すように、向かいあう放熱部材２３は、一方の放熱部材２３に備わる第１中間片部３４Ａと、他方の放熱部材２３に備わる第２中間片部３４Ｂと、が、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置されている。第１中間片部３４Ａは、第２中間片部３４Ｂに対して外側（下側）に重なり合う。これに対し、第２中間片部３４Ｂは、第１中間片部３４Ａに対して内側（上側）に重なり合う。第２中間片部３４Ｂは、回路基板２１と、向かいあって配置される本体部３０と、第１片部３２Ａと、によって囲まれた空間Ｓの内側に向けて斜めに突き出す形で配置されている。
【0079】
図８に示すように、向かいあう放熱部材２３のうち、左側の放熱部材２３では、図８に示すように、Ｙ軸方向に対し、第１中間片部３４Ａ、第２中間片部３４Ｂの順で交互に並んでいる。向かいあう右側の放熱部材２３では、Ｙ軸方向に対し、第２中間片部３４Ｂ、第１中間片部３４Ａの順で交互に並んでいる。向かいあう放熱部材２３は、第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂの並び順が逆の関係となっている。
【0080】
向かいあう放熱部材２３に備わる各中間片部３４のうち、Ｚ軸方向から視て重なり合うものは、第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂの組み合わせとなる。放熱部材２３は、同一部品となる。
【0081】
図８に示すように、第１中間片部３４Ａは、同一の放熱部材２３に備わる第２片部３２Ｂに対してＺ軸方向から視て重なり合うように配置される。同様に、第２中間片部３４Ｂは、同一の放熱部材２３に備わる第１片部３２Ａに対してＺ軸方向から視て重なり合うように配置される。
【0082】
図５及び図６に示すように、第２片部３２Ｂ及び第２中間片部３４Ｂは、回路基板２１と、向かいあって配置される本体部３０と、第１中間片部３４Ａと、によって囲まれた空間Ｓに対し、向かいあって配置される。第２片部３２Ｂ及び第２中間片部３４Ｂは、Ｙ軸方向に対し、隣り合うもので上記空間Ｓの対角配置が交互に入れ替わるようになる。
【0083】
【0084】
各第１中間片部３４Ａの突出端面３４Ａ１は、Ｚ軸方向から視て重なり合う各第２中間片部３４Ｂの外側の板面に対し、それぞれ接触される。向かいあう放熱部材２３は、互いに接触する各第１片部３２Ａ及び各第２片部３２Ｂと、互いに接触する各第１中間片部３４Ａ及び各第２中間片部３４Ｂと、にそれぞれＸ軸方向に対し、位置決めができる。
【0085】
図９に示すように、向かいあう放熱部材２３は、Ｚ軸方向から視て重なり合うことがなく、Ｙ軸方向に対して隣り合う各中間片部３４の側端面同士が向かいあって配置される。
【0086】
回路基板ユニット２０の組み付け手順について説明する。図８に示すように、放熱部材２３に対して電力素子２２及び絶縁シート２４を取付ネジ２５で取り付ける。電力素子２２及び絶縁シート２４を各放熱部材２３に取り付けたら、向かいあう放熱部材２３同士の組み付けを行う。組み付けは、本体部３０の板面同士を向かいあって配置させた状態で両者をＸ軸方向に対して接近させる。
【0087】
図１０及び図１１に示すように、各第１片部３２Ａの突出端面３２Ａ１が対向する各第２片部３２Ｂの外側の板面に接触されるとともに、各第１中間片部３４Ａの突出端面３４Ａ１が向かいあう各第２中間片部３４Ｂの外側の板面に接触される。これにより、向かいあう放熱部材２３は、Ｚ軸方向について上下いずれの向きに対しても位置決めが図られるとともに、Ｘ軸方向について本体部３０間の間隔が一定に保持される。
【0088】
図９に示すように、Ｙ軸方向について隣り合う第１片部３２Ａの側端面３２Ａ２同士が向かいあって配置され、Ｙ軸方向について隣り合う第２片部３２Ｂの側端面３２Ｂ１同士が向かいあって配置される。同様に、Ｙ軸方向について隣り合う第１中間片部３４Ａの側端面３４Ａ２同士が向かいあって配置され、Ｙ軸方向について隣り合う第２中間片部３４Ｂの側端面３４Ｂ１同士が向かいあって配置される。向かいあう放熱部材２３は、Ｙ軸方向について奥側及び手前側のいずれの向きにもスリット３１Ｓ、３３Ｓの幅以上に位置決めができる。
【0089】
向かいあう放熱部材２３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のいずれの向きについても位置決めされた状態となる。図５及び図６に示すように、放熱部材２３を回路基板２１に取り付けることができるので、各取付脚部３０Ａが各取付孔に、各端子部２２Ａが各端子孔に、それぞれ円滑に挿入される。回路基板ユニット２０の組み付け作業性が優れたものとなる。
【0090】
各取付孔内に挿入された各取付脚部３０Ａが接着剤により固着され、各端子孔内に挿入された各端子部２２Ａが半田付けされる。以上により、回路基板ユニット２０が製造される。
【0091】
【0092】
この構成によれば、仮にフランジ部同士がＺ軸方向から視て重なり合わない配置とされる場合に比べると、各本体部３０からの各フランジ部３１の突出代を大きくしつつ向かいあって配置される本体部３０の間の間隔を小さくできる。各フランジ部３１の突出代が大きくなれば、放熱部材２３の表面積が増加して放熱性能が向上する。対向する本体部３０の間の間隔が小さくなれば、放熱部材２３の設置スペースが小さくなり、電力機器１０及び回路基板ユニット２０の小型化を実現することができる。これにより、放熱部材２３の放熱性能を確保しつつ電力機器１０及び回路基板ユニット２０の小型化を図ることができる。
【0093】
【0094】
この構成によれば、仮に中間フランジ部同士がＺ軸方向から視て重なり合わない配置とされる場合に比べると、各本体部３０から突き出す各中間フランジ部３３の突出代が大きくなる。これにより、放熱部材２３の表面積が増加するので、放熱部材２３の放熱性能が向上する。
【0095】
図５及び図６に示すように、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置される第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂは、各本体部３０に対する角度が互いに異なるので、各本体部３０に連なる位置がＺ軸方向に対し、ほぼ同じとなる。同様に、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置される第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂは、各本体部３０に対する角度が互いに異なるので、各本体部３０に連なる位置がＺ軸方向に対し、ほぼ同じとなる。これにより、Ｚ軸方向に対し、放熱部材２３の配置スペースを小さくできる。
【0096】
図５及び図６に示すように、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置される第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂは、いずれも各本体部３０に対する角度が９０°よりも小さくなる。同様に、Ｚ軸方向から視て重なり合うように配置される第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂは、いずれも各本体部３０に対する角度が９０°よりも小さくなる。これにより、Ｚ軸方向について放熱部材２３の配置スペースがより小さくなる。
【0097】
【0098】
【0099】
このようにすれば、仮に電力素子が本体部３０に対してフランジ部３１が突き出す側に配置される場合に比べると、回路基板２１のうち、間隔を空けて配置される本体部３０の間の空間を有効利用できる。本実施形態では、有効利用を図るべく、回路基板２１のうち、間隔を空けて対向する本体部３０の間に挟まれた部分に、駆動回路２６が設けられている。これにより、回路基板２１のスペースを有効利用することができるので、回路基板２１ひいては回路基板ユニット２０の小型化を図ることができる。
【0100】
図２に示すように、上記のような組み付け手順で製造された回路基板ユニット２０は、電力機器１０のケース１１内に収容されて使用される。使用に際しては、回路基板ユニット２０に備わる各電力素子２２が通電に伴って発熱するため、その冷却を図るべくケース１１に備えられる冷却ファン１４が駆動される。各電力素子２２は、駆動回路２６によって駆動される。
【0101】
図５及び図６に示すように、冷却ファン１４が駆動されると、回路基板ユニット２０を構成する回路基板２１と、向かいあって配置される本体部３０と、各本体部３０からそれぞれ内向きに突き出した各フランジ部３１と、によって囲まれた空間Ｓ内において空気の流通が促進される。空間Ｓを流通する空気によって電力素子２２から放熱部材２３へと伝達された熱が効率的に放散される。
【0102】
上記空間Ｓには、回路基板２１と、フランジ部３１と、の中間となる位置に中間フランジ部３３が配置されるので、空間Ｓを流通する空気には、本体部３０及びフランジ部３１に加えて中間フランジ部３３からも放熱が促進される。これにより、放熱部材２３の放熱性能が向上する。
【0103】
図５及び図６に示すように、上記空間Ｓ内には、共に分割構造とされたフランジ部３１及び中間フランジ部３３を構成する片部３２及び中間片部３４が配置されている。これにより、空間Ｓを流通する空気に触れるフランジ部３１及び中間フランジ部３３の表面積が十分に確保されるので、放熱部材２３の放熱性能が向上する。
【0104】
片部３２及び中間片部３４には、それぞれ本体部３０に対する屈曲角度が異なる第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂと、第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂと、が含まれる。これら第１片部３２Ａ、第２片部３２Ｂ、第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂが上記空間Ｓに配置されることで、空間Ｓを流通する空気に乱流が生じ易くなる。
【0105】
上記空間Ｓには、第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂが交互に並ぶとともに第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂが交互に並んでいるので、空間Ｓを流通する空気に乱流が生じ易くなる。特に、第２片部３２Ｂ及び第２中間片部３４Ｂは、上記空間Ｓの位置から空間Ｓ内にそれぞれ突き出す形で配置されているので、空間Ｓを流通する空気に乱流が生じ易くなる。
【0106】
第２片部３２Ｂ及び第２中間片部３４Ｂは、Ｙ軸方向について隣り合うもので上記空間Ｓの配置が交互に入れ替わるので、空間Ｓを流通する空気に乱流が一層生じ易くなる。このような乱流の発生により放熱部材２３から空間Ｓを流通する空気へと熱が効率的に伝達されるので、放熱部材２３の放熱性能が向上する。
【0107】
図５及び図６に示すように、放熱部材２３は、Ｚ軸方向から視て重なり合う第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂが接触するとともに第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂが接触する。これにより、放熱部材２３の間で伝熱が図られているので、向かいあう放熱部材２３を１つの部材と見なすことができる。例えば向かいあう放熱部材２３のいずれか一方に対して温度センサＴＳを設置すれば、１つの温度センサＴＳで放熱部材２３の温度測定や温度管理を行うことが可能となる。
【0108】
以上のように、本実施形態によれば、放熱部材２３に備わる各フランジ部３１を分割構造とし、各片部３２を交互に曲げて互いに噛み合う関係としている。これにより、（１）放熱部材２３に係る配置スペース削減による小型化の効果、（２）放熱部材２３の表面積の増大による放熱効率の向上効果、（３）空間Ｓでの乱流の発生による放熱効率の向上効果、（４）一対の放熱部材２３同士が位置決めされることによる組付作業性の向上効果、などを得ることができる。
【0109】
【0110】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態に係る電力素子１２２は、放熱部材１２３の本体部１３０に対して、本体部１３０からフランジ部１３１が突き出す側に配置されている。つまり、電力素子１２２は、間隔を空けて配置される本体部１３０の間に挟まれるように配置されている。従って、電力素子１２２は、回路基板ユニット１２０を構成する回路基板１２１と、向かいあって配置される本体部１３０と、フランジ部１３１と、によって囲まれた空間Ｓ内に位置することになる。これにより、上記空間Ｓ内に流通される空気に電力素子１２２からの熱を直接的に伝達させることができるので、電力素子１２２を効率的に冷却することができる。
【0111】
本実施形態に係る電力素子１２２は、ダイオードとされる。本実施形態では、上記した実施形態１に記載した絶縁シート２４が省略されている。本実施形態では、上記した実施形態１に記載した中間フランジ部３３が省略されている。
【0112】
【0113】
図１４及び図１５に示すように、本実施形態に係る電力素子２２２は、放熱部材２２３の本体部２３０における表裏両面にそれぞれ取り付けられている。電力素子２２２は、本体部２３０に対してフランジ部２３１が突き出す側と、その反対側と、にそれぞれ配置されている。
【0114】
本実施形態に係る電力素子２２２には、ＦＥＴとダイオードとが含まれている。ＦＥＴとされる電力素子２２２は、上記した実施形態１と同様に、本体部２３０に対し、それぞれ背中合わせとなる配置で取り付けられている。ＦＥＴとされる電力素子２２２と、本体部２３０と、の間には、絶縁シート２２４が配置されている。ダイオードとされる電力素子２２２は、上記した実施形態２と同様に、本体部２３０の間に挟まれる配置で取り付けられている。ダイオードとされる電力素子２２２と本体部２３０との間には、絶縁シート２２４が配置されなくてもよい。
【0115】
ＦＥＴとされる電力素子２２２と、ダイオードとされる電力素子２２２と、の共通の本体部２３０へと伝熱されることで、放熱が図られる。特に、回路基板２２１に電力素子２２２が多く搭載される場合においても、電力素子２２２を効率的に冷却することができる。
【0116】
ＦＥＴとされる電力素子２２２と、ダイオードとされる電力素子２２２と、は、Ｙ軸方向に対してずれた配置とされてもよい。本体部２３０に熱がこもりにくくなる。本実施形態では、上記した実施形態１に記載した中間フランジ部３３が省略されている。
【0117】
＜実施形態４＞
本明細書で開示される技術を電力機器３１０に適用した実施形態４について図１６を参照して説明する。上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本明細書で開示される技術を電力機器３１０に適用した実施形態４について図１６を参照して説明する。上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0118】
図１６に示すように、本実施形態に係る放熱部材３２３は、取付脚部３３０Ａが本体部３３０とは別部品とされている。取付脚部３３０Ａは、本体部３３０に対してネジ止めされている。取付脚部３３０Ａは、本体部３３０（アルミニウム）とは異なる金属材料であり、半田付けに適した金属材料からなる。取付脚部３３０Ａは、回路基板３２１の取付孔に挿入された状態で半田付けされることで、固定が図られている。
【0119】
【0120】
図１７及び図１８に示すように、本実施形態に係る放熱部材４２３は、固定部材３５により、固定される。固定部材３５は、回路基板４２１の板面４２１Ａに並行する平板状をなしている。固定部材３５は、放熱部材４２３に備わるフランジ部４３１に跨るように配置されるとともに、向かいあうフランジ部４３１に対して外側（上側）から取り付けられる。
【0121】
【0122】
図１９及び図２０に示すように、本実施形態に係る放熱部材５２３は、本体部５３０に対して第２片部５３２Ｂ及び第２中間片部５３４Ｂの屈曲角度がいずれも９０°を超えた値とされる。第２片部５３２Ｂ及び第２中間片部５３４Ｂは、本体部５３０に対する屈曲角度が共に１３５°程度とされ、第１片部５３２Ａ及び第１中間片部５３４Ａよりも大きい。第２片部５３２Ｂは、回路基板５２１と、本体部５３０と、第１片部５３２Ａと、により囲まれた空間Ｓの外側に向けて斜めに突き出すように配置されている。一方、第２中間片部５３４Ｂは、上記空間Ｓ内に配置されるものの、Ｚ軸方向について回路基板５２１側に向けて斜めに突き出すように配置されている。
【0123】
第１片部５３２Ａは、突出端面５３２Ａ１が向かいあって配置される第２片部５３２Ｂの内側（下側）の板面に接触される。第１中間片部５３４Ａは、突出端面５３４Ａ１が向かいあって配置される第２中間片部５３４Ｂの内側（上側）の板面に接触される。上記した実施形態１と同様に、向かいあう放熱部材５２３は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向について位置決めができる。一対の放熱部材５２３は、Ｙ軸方向についても位置決めができる。
【0124】
本実施形態では、向かいあう放熱部材５２３を回路基板５２１に対して取り付ける際に、各放熱部材５２３を個別に取り付ける。一方の放熱部材５２３を先行して回路基板５２１に取り付け、その後に他方の放熱部材５２３を回路基板５２１に取り付ける手順となる。
【0125】
第２片部５３２Ｂ及び第２中間片部５３４Ｂは、共に本体部５３０に連なる基端位置から上記空間Ｓの外側に向けて突き出している。他方の放熱部材５２３を回路基板５２１に取り付ける際に片部５３２同士や中間片部５３４同士が引っ掛かりにくくなっている（図１９及び図２０の二点鎖線を参照）。
【0126】
【0127】
図２１から図２３に示すように、本実施形態に係る放熱部材６２３は、フランジ部６３１同士がＺ軸方向から視て重なり合わないように配置されている。放熱部材６２３に備わる各フランジ部６３１は、Ｘ軸方向に対して左右にずれており、その間に所定の間隔が空けられている。放熱部材６２３は、互いに向かいあって配置される本体部６３０の間の間隔が、各本体部６３０からの各フランジ部６３１の突出代の和よりも大きくなるように配置されている。
【0128】
図２１から図２３に示すように、放熱部材６２３に備わる各フランジ部６３１は、各本体部６３０に対し、屈曲角度が異なる第１片部６３２Ａ及び第２片部６３２Ｂに分割される。同様に、放熱部材６２３に備わる各中間フランジ部６３３は、各本体部６３０に対し、屈曲角度が異なる第１中間片部６３４Ａ及び第２中間片部６３４Ｂに分割される。
【0129】
図２３に示すように、冷却ファン６１４が駆動されたときの各放熱部材６２３の放熱性能が上記した実施形態１と同等に確保される。第１片部６３２Ａ、第２片部６３２Ｂ、第１中間片部６３４Ａ及び第２中間片部６３４Ｂにより空間Ｓを流通する空気に乱流が生じ易くなる。乱流の発生により放熱部材６２３から空間Ｓを流通する空気へと熱が効率的に伝達されるので、放熱部材６２３の放熱性能が向上する。本実施形態では、放熱部材６２３を回路基板６２１に対して取り付ける際には、各放熱部材６２３を個別に取り付けている。
【0130】
＜実施形態８＞
本明細書で開示される技術を電力機器７１０に適用した実施形態８について図２４を参照して説明する。上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本明細書で開示される技術を電力機器７１０に適用した実施形態８について図２４を参照して説明する。上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0131】
図２４に示すように、本実施形態に係る放熱部材７２３は、各本体部７３０に対する各フランジ部７３１及び各中間フランジ部７３３の屈曲角度がそれぞれ９０°で統一されている。
【0132】
各フランジ部７３１は、各本体部７３０に連なる基端位置がＺ軸方向について互いに異なることで、突出先端側部分同士がＺ軸方向から視て重なり合う関係となる。各中間フランジ部７３３は、各本体部７３０に連なる基端位置がＺ軸方向について互いに異なることで、突出先端側部分同士がＺ軸方向から視て重なり合う関係となる。放熱部材７２３は、同一部品ではなく、異なる部品とされる。
【0133】
各フランジ部７３１及び各中間フランジ部７３３は、上記した実施形態１等のように分割構造でもよい。また、非分割構造でもよい。
【0134】
＜他の実施形態＞
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
【0135】
（１）本体部３０に対するフランジ部３１（各片部３２Ａ，３２Ｂ）の屈曲角度は、各実施形態において例示した４５°，９０°，１３５°以外の数値に適宜に変更することが可能である。例えば、本体部３０に対する第１片部３２Ａの屈曲角度が９０°よりも小さくてもよいし、９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂの屈曲角度がいずれも９０°よりも小さくてもよいし、９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１片部３２Ａの屈曲角度が９０°よりも小さいものの、本体部３０に対する第２片部３２Ｂの屈曲角度が９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１片部３２Ａの屈曲角度が９０°よりも大きいものの、本体部３０に対する第２片部３２Ｂの屈曲角度が９０°よりも小さくてもよい。
【0136】
（２）中間フランジ部３３（各中間片部３４Ａ，３４Ｂ）に係る屈曲角度は、各実施形態において例示した４５°，９０°，１３５°以外の数値に適宜に変更することが可能である。例えば、本体部３０に対する第１中間片部３４Ａの屈曲角度が９０°よりも小さくてもよいし、９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂの屈曲角度がいずれも９０°よりも小さくてもよいし、９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１中間片部３４Ａの屈曲角度が９０°よりも小さいものの、本体部３０に対する第２中間片部３４Ｂの屈曲角度が９０°よりも大きくてもよい。本体部３０に対する第１中間片部３４Ａの屈曲角度が９０°よりも大きいものの、本体部３０に対する第２中間片部３４Ｂの屈曲角度が９０°よりも小さくてもよい。
【0137】
（３）本体部３０に対する屈曲角度が異なる片部３２が３種類以上設定されていてもよい。同様に、本体部３０に対する屈曲角度が異なる中間片部３４が３種類以上設定されていてもよい。
【0138】
（４）本体部３０に対する第１片部３２Ａの屈曲角度と、本体部３０に対する第１中間片部３４Ａの屈曲角度と、が異なってもよい。同様に、本体部３０に対する第２片部３２Ｂの屈曲角度と、本体部３０に対する第２中間片部３４Ｂの屈曲角度と、が異なってもよい。
【0139】
（５）フランジ部３１は、第１片部３２Ａや第２片部３２ＢがＹ軸方向について複数続けて並んでいてもよい。同様に、中間フランジ部３３は、第１中間片部３４Ａや第２中間片部３４ＢがＹ軸方向について複数続けて並んでいてもよい。
【0140】
（６）第１片部３２Ａの設置数と、第２片部３２Ｂの設置数と、が異なってもよい。例えば、第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂのうちのいずれか一方が１つで他方が複数であってもよい。同様に、第１中間片部３４Ａの設置数と、第２中間片部３４Ｂの設置数と、が異なってもよい。例えば、第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂのうちのいずれか一方が１つで他方が複数であってもよい。
【0141】
（７）片部３２の具体的な設置数（分割数）は、適宜に変更できる。同様に、中間片部３４の具体的な設置数は、適宜に変更できる。例えば、中間片部３４の設置数が片部３２の設置数と同じでもよく、中間片部３４の設置数が片部３２の設置数よりも多くてもよい。第１片部３２Ａ及び第２片部３２Ｂの設置数が１つずつであってもよい。第１中間片部３４Ａ及び第２中間片部３４Ｂの設置数が１つずつであってもよい。
【0142】
（８）フランジ部３１は、本体部３０のうち回路基板２１側とは反対側の端部（上端部）よりも回路基板２１側（下側）の位置に連なるよう設けられてもよい。同様に、中間フランジ部３３は、本体部３０のうち回路基板２１側の端部（下端部）よりも回路基板２１側とは反対側（上側）の位置に連なるよう設けられてもよい。
【0143】
（９）向かいあう放熱部材２３は、各フランジ部３１がほぼ全域にわたり回路基板２１の板面２１Ａの法線方向から視て重なり合う関係でもよい。回路基板２１の板面２１Ａの法線方向から視て重なり合う各フランジ部３１の重なり程度は、適宜に変更できる。
【0144】
（１０）向かいあう放熱部材２３は、各フランジ部３１の少なくとも一部同士が回路基板２１の板面２１Ａの法線方向から視て重なり合う関係であるものの、フランジ部３１同士が接触せずに非接触に保たれるように配置されてもよい。放熱部材２３は、各中間フランジ部３３の少なくとも一部同士が回路基板２１の板面２１Ａの法線方向から視て重なり合う関係であるものの、中間フランジ部３３同士が接触せずに非接触に保たれるように配置されてもよい。
【0145】
（１１）向かいあう放熱部材２３は、各フランジ部３１の各片部３２Ａ，３２Ｂにおける側端面３２Ａ２，３２Ｂ１同士が非対向となるように配置されてもよい。放熱部材２３は、各中間フランジ部３３の各中間片部３４Ａ，３４Ｂにおける側端面３４Ａ２，３４Ｂ１同士が非対向となるように配置されてもよい。
【0146】
（１２）実施形態１～７において、向かいあう放熱部材２３は、同一部品ではなくて異なる部品でもよい。その場合、例えば一方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１や中間フランジ部３３における本体部３０からの突出代と、他方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１や中間フランジ部３３における本体部３０からの突出代と、が異なっていてもよい。一方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１や中間フランジ部３３と、他方の放熱部材２３に備わるフランジ部３１や中間フランジ部３３と、で本体部３０に連なる基端位置が異なってもよい。
【0147】
（１３）実施形態１～４，８において、向かいあう放熱部材２３を回路基板２１に対して取り付ける際に各放熱部材２３を個別に取り付けるようにしてもよい。
【0148】
（１４）実施形態６において、向かいあう放熱部材２３を回路基板２１に対して一括で取り付けるようにしてもよい。
【0149】
（１５）各実施形態に記載した技術事項を適宜に組み合わせることも可能である。
【0150】
（１６）電力素子２２は、取付ネジ２５以外にも、接着剤などによって放熱部材２３に対して取り付けられてもよい。その場合、放熱部材２３のネジ取付孔３０Ｂを省略することも可能である。
【0151】
（１７）ケース１１内に向かいあう放熱部材２３が複数組設置される構成であってもよい。
【0152】
（１８）電力素子２２は、ＦＥＴやダイオード以外の種類であってもよい。
【0153】
（１９）放熱部材２３における電力素子２２の設置数や配置は、適宜に変更できる。向かいあう放熱部材２３で電力素子２２の設置数が異なっていてもよい。
【0154】
（２０）回路基板２１における駆動回路２６の配置は、適宜に変更できる。
【0155】
（２１）冷却ファン１４の設置数や配置は、適宜に変更できる。例えば、冷却ファン１４は、上記のような吹き付けタイプ以外にも、吹き出しタイプであってもよい。
【0156】
（２２）冷却ファン１４を省略できる。
【0157】
（２３）ケース１１の形状、大きさ、付属部品などの構成は、適宜に変更できる。
【0158】
（２４）電力機器１０は、スイッチング電源以外であってもよい。例えば、直流電源機器や交流電源機器であってもよい。また、整流器、無停電電源機器（UPS）や太陽光発電用パワーコンディショナー（PCS）であってもよい。PCSは、蓄電装置を含んだPCSや電気自動車用PCSであってもよい。加えて、施設・屋外照明機器やUV機器などの照明機器に利用されてもよい。
【0159】
（２５）ダイオードとされる電力素子２２と本体部３０との間にも絶縁シート２４を介在させることもできる。
【符号の説明】
【0160】
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０：電力機器、１４，６１４：冷却ファン、２０，１２０，４２０：回路基板ユニット、２１，１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１：回路基板、２１Ａ，４２１Ａ：板面、２１Ａ，４２１Ａ：板面、２２，１２２，２２２，６２２：電力素子、２３，１２３，２２３，３２３，４２３，５２３，６２３，７２３：放熱部材、２６：駆動回路、３０，１３０，２３０，３３０，５３０，６３０，７３０：本体部、３１，１３１，２３１，４３１，６３１，７３１：フランジ部、３２，５３２：片部、３２Ａ，５３２Ａ，６３２Ａ：第１片部、３２Ａ２：側端面（端面）、３２Ｂ，５３２Ｂ，６３２Ｂ：第２片部、３２Ｂ１：側端面（端面）、３３，６３３，７３３：中間フランジ部、３４Ａ，５３４Ａ，６３４Ａ：第１中間片部、３４Ｂ，５３４Ｂ，６３４Ｂ：第２中間片部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】