特許ウォッチ

公開番号2024068489
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022178990
出願日2022-11-08
発明の名称冷却器、電力変換装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240513BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】安定した冷却性能を確保することができる冷却器を提案すること。
【解決手段】冷却器1は、本体部を備え、本体部は、第2面222を有する第1基部22と、第2面222に間隔をあけて対向する第4面232を含む第2基部23と、第4面232から第2面222に向かって突出し、互いに離間する複数の隔壁24と、を備え、本体部内は、第1基部22、第2基部23、および複数の隔壁24によって形成される複数の冷却流路R3を含み、第2面222は、複数の凹部220を有し、複数の凹部220内にはろう材6が配置され、複数の隔壁24の少なくとも一部は、ろう材6により複数の凹部220に接合される。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に延在する本体部を備え、
前記本体部は、
前記第１方向に延在し、第１面、および前記第１面と反対側の第２面を有する第１基部と、
前記第１方向に延在する第２基部であって、発熱体を冷却する第３面、および、前記第３面の反対側において前記第２面に間隔をあけて対向する第４面を含む第２基部と、
前記第４面から前記第２面に向かって突出し、前記第１方向と交差する第２方向に延在し、互いに離間する前記複数の隔壁と、を備え、
前記本体部内は、前記第１基部、前記第２基部、および前記複数の隔壁によって形成される複数の冷却流路を含み、
前記第２面は、複数の凹部を有し、
前記複数の凹部内には、接合材が配置され、
前記複数の隔壁の少なくとも一部は、前記接合材により前記複数の凹部に接合される、
ことを特徴とする冷却器。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記複数の隔壁のそれぞれは、前記第４面に接続される第１部分と、前記第１部分の幅よりも小さく、前記接合材により前記複数の凹部に接合される第２部分と、を有する、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記第２部分の幅は、前記第１部分からの距離が増加するにつれて減少する、
請求項２に記載の冷却器。
【請求項４】
前記凹部の底面は、平坦であり、
前記複数の隔壁の各先端は、平坦である、
請求項２または３に記載の冷却器。
【請求項５】
前記凹部の底面は、湾曲している、
請求項２または３に記載の冷却器。
【請求項６】
前記複数の隔壁の先端の少なくとも一部は、前記凹部の底面に接触している、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項７】
前記複数の隔壁の先端の少なくとも一部は、前記接合材を介して前記凹部に接合される、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項８】
前記複数の凹部の少なくとも一部は、前記複数の隔壁に対応するように沿って設けられ、
前記複数の隔壁の少なくとも一部は、前記凹部内に配置され、前記接合材により前記複数の凹部に接合される、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項９】
請求項１に記載の冷却器を備える、
電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却器およびそれを備える電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
直流電力を交流電力に変換する電力変換装置等の半導体装置が知られている。当該半導体装置には、発熱体の熱を放散させるための冷却器が搭載されている。当該冷却器としては、複数の矩形状または円形状の孔で構成された複数の流路を有するものが知られている。かかる複数の流路を有する冷却器の例として、特許文献１に記載の冷却器が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に記載の冷却器は、複数の冷却流路を有する本体部を備える。本体部は、発熱体が配置される外面を含み第１方向に延在する平板状の外壁と、外壁に離間し、第１方向に延在す平板状の第１隔壁とを有する。また、外壁には、その内面から第１方向に直交する第２方向に延在する平板状の複数の隔壁が設けられる。かかる外壁、第１隔壁、および複数の隔壁によって、互いに独立した複数の冷却流路が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特願２０２２－００６３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、複数の隔壁が、壁の平坦面に接続されている。このため、例えば、複数の隔壁を第１隔壁にろう材を介して接合する場合、ろう材量が過剰であると冷却流路にろう材が流れ込むおそれがある。この結果、冷却流路の断面積の極度な縮小または流路の閉塞が発生するおそれがある。よって、発熱体の冷却不良または冷却器の圧力損失の増大を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の好適な態様に係る冷却器は、第１方向に延在する本体部を備え、前記本体部は、前記第１方向に延在し、第１面、および前記第１面と反対側の第２面を有する第１基部と、前記第１方向に延在する第２基部であって、発熱体を冷却する第３面、および、前記第３面の反対側において前記第２面に間隔をあけて対向する第４面を含む第２基部と、前記第４面から前記第２面に向かって突出し、前記第１方向と交差する第２方向に延在し、互いに離間する前記複数の隔壁と、を備え、前記本体部内は、前記第１基部、前記第２基部、および前記複数の隔壁によって形成される複数の冷却流路を含み、前記第２面は、複数の凹部を有し、前記複数の凹部内には、接合材が配置され、
前記複数の隔壁の少なくとも一部は、前記接合材により前記複数の凹部に接合される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、余剰の接合材による冷却流路の断面積の極度な縮小および流路閉塞のおそれを抑制することができる。このため、発熱体の冷却不良または冷却器の圧力損失の増大を招くおそれを抑制することができ、よって、安定した冷却性能を確保することができる冷却器を提案することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の冷却器１および半導体モジュールの分解斜視図である。
図１の冷却器および半導体モジュールの平面図である。
図２中のＡ１－Ａ１線の断面図である。
図２中のＡ２－Ａ２線断面図である。
図２中のＡ３－Ａ３線の断面図である。
図１に示す導入管および導出管をＹ１方向にみた図である。
図１に示す冷却器内での冷媒の流れを説明するための平面図である。
図１に示す冷却流路形成部の一部を拡大した断面図である。
図８の第１基部の一部を示す平面図である。
比較例の冷却流路形成部を示す図である。
図８に示す冷却流路形成部の拡大図である。
冷却流路形成部の製造について説明するための図である。
冷却流路形成部の製造について説明するための図である。
冷却流路形成部の製造について説明するための図である。
第１変形例の冷却流路形成部を示す図である。
第２変形例の冷却流路形成部を示す図である。
第３変形例の冷却流路形成部を示す図である。
第４変形例の冷却流路形成部を示す図である。
第５変形例の冷却流路形成部を示す図である。
第６変形例の冷却器を示す斜視図である。
図１９中のＢ１－Ｂ１線の断面図である。
第７変形例の冷却器を示す斜視図である。
図２１中のＢ２－Ｂ２線の断面図である。
電力変換装置の概略的な内部構造の一例を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【００１０】
１．実施形態
１－１．冷却器１の概略
図１は、実施形態の冷却器１および半導体モジュール２００の分解斜視図である。図２は、図１の冷却器１および半導体モジュール２００の平面図である。以下の説明は、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、以下では、Ｘ軸に沿う一方向がＸ１方向であり、Ｘ１方向とは反対の方向がＸ２方向である。Ｙ軸に沿う一方向がＹ１方向であり、Ｙ１方向とは反対の方向がＹ２方向である。Ｚ軸に沿う一方向がＺ１方向であり、Ｚ１方向とは反対の方向がＺ２方向である。また、Ｘ軸およびＹ軸に沿った平面をＸ－Ｙ平面とする。また、以下では、Ｚ１方向を「上方」とし、Ｚ２方向を「下方」とする。また、以下では、Ｚ１方向またはＺ２方向からみることを「平面視」とする。また、Ｙ１方向およびＹ１方向のそれぞれは、「第１方向」の一例であり、Ｘ１方向およびＸ１方向のそれぞれは、「第２方向」の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許