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公開番号2025138130
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037032
出願日2024-03-11
発明の名称冷却装置および電力変換装置
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 20070101AFI20250917BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷媒の下流側における冷却性能の低下を抑制する。
【解決手段】冷却装置20は、相互に交差するX2方向およびY2方向に沿う冷却面と、冷却面を冷却する冷媒が流通する内部空間Sとを含む。内部空間Sは、第1空間S1と、第1空間S1のX2方向に位置する第2空間S2と、第1空間S1のY2方向に位置する第3空間S3と、第2空間S2のY2方向に位置する第4空間S4と、第1空間S1と第4空間S4とを連通させる第1連通路P1と、第2空間S2と第3空間S3とを連通させる第2連通路とを含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
相互に交差する第１方向および第２方向に沿う冷却面と、前記冷却面を冷却する冷媒が流通する内部空間とを含む冷却装置であって、
前記内部空間は、
第１空間と、
前記第１空間の前記第１方向に位置する第２空間と、
前記第１空間の前記第２方向に位置する第３空間と、
前記第２空間の前記第２方向に位置する第４空間と、
前記第１空間と前記第４空間とを連通させる第１連通路と、
前記第２空間と前記第３空間とを連通させる第２連通路とを含む
冷却装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１連通路と前記第２連通路とは、前記第１空間および前記第２空間の組と、前記第３空間および前記第４空間の組との間において、前記冷却面に垂直な第３方向に積層される
請求項１の冷却装置。
【請求項３】
前記内部空間は、
冷媒の供給口が設置され、前記第１空間と前記第２空間とに連通する供給空間と、
冷媒の排出口が設置され、前記第３空間と前記第４空間とに連通する排出空間と
をさらに含む請求項１または請求項２の冷却装置。
【請求項４】
前記第１空間と前記第２空間と前記第３空間と前記第４空間との各々に設置された熱交換体
をさらに具備する請求項１の冷却装置。
【請求項５】
発熱量が相違する第１回路部と第２回路部とを含む電力変換部と、
相互に交差する第１方向および第２方向に沿う冷却面と、前記冷却面を冷却する冷媒が流通する内部空間とを含む冷却装置とを具備し、
前記冷却面は、
前記第２方向に延在し、前記第１回路部が設置される第１領域と、
前記第１領域の前記第１方向において前記第２方向に延在し、前記第２回路部が設置される第２領域とを含み、
前記内部空間は、
前記第１領域に対応する第１空間と、
前記第２領域に対応し、前記第１空間の前記第１方向に位置する第２空間と、
前記第１領域に対応し、前記第１空間の前記第２方向に位置する第３空間と、
前記第２領域に対応し、前記第２空間の前記第２方向に位置する第４空間と、
前記第１空間と前記第４空間とを連通させる第１連通路と、
前記第２空間と前記第３空間とを連通させる第２連通路とを含む
電力変換装置。
【請求項６】
前記第１回路部は、前記第２方向に配列された複数のスイッチング素子を含み、
前記第２回路部は、前記第２方向に配列された複数のダイオードを含む
請求項５の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１回路部は、前記第２方向に配列された複数の第１回路要素を含む第１電力変換回路を含み、
前記第２回路部は、前記第２方向に配列された複数の第２回路要素を含み、前記第１電力変換回路とは機能が相違する第２電力変換回路を含む
請求項５の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１回路部は、前記第２方向に長尺な受動部品を含み、
前記第２回路部は、前記第２方向に配列された複数の回路要素を含む
請求項５の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発熱体を冷却する技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば半導体モジュール等の発熱体を冷却するための技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、第１バイパス路を挟んで幅方向に並列された一対の第１インナーフィンと、第１バイパス路の下流側に空間をあけて設置された第２インナーフィンと、空間に設置された平面漏斗状の仕切とを具備するヒートシンクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－６２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体モジュール等の発熱体が冷媒の方向に沿って設置された構成では、発熱体に沿って流動する過程において冷媒の温度が徐々に上昇し、結果的に冷媒の下流側において充分な冷却性能を維持できない可能性がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、冷媒の下流側における冷却性能の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る冷却装置は、相互に交差する第１方向および第２方向に沿う冷却面と、前記冷却面を冷却する冷媒が流通する内部空間とを含む冷却装置であって、前記内部空間は、第１空間と、前記第１空間の前記第１方向に位置する第２空間と、前記第１空間の前記第２方向に位置する第３空間と、前記第２空間の前記第２方向に位置する第４空間と、前記第１空間と前記第４空間とを連通させる第１連通路と、前記第２空間と前記第３空間とを連通させる第２連通路とを含む。
【０００６】
本開示のひとつの態様に係る電力変換装置は、発熱量が相違する第１回路部と第２回路部とを含む電力変換部と、相互に交差する第１方向および第２方向に沿う冷却面と、前記冷却面を冷却する冷媒が流通する内部空間とを含む冷却装置とを具備し、前記冷却面は、前記第２方向に延在し、前記第１回路部が設置される第１領域と、前記第１領域の前記第１方向において前記第２方向に延在し、前記第２回路部が設置される第２領域とを含み、前記内部空間は、前記第１領域に対応する第１空間と、前記第２領域に対応し、前記第１空間の前記第１方向に位置する第２空間と、前記第１領域に対応し、前記第１空間の前記第２方向に位置する第３空間と、前記第２領域に対応し、前記第２空間の前記第２方向に位置する第４空間と、前記第１空間と前記第４空間とを連通させる第１連通路と、前記第２空間と前記第３空間とを連通させる第２連通路とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態における電力変換装置の斜視図である。
電力変換装置の平面図である。
電力変換装置の側面図である。
図３におけるIV-IV線からみた平面図である。
図３におけるV-V線からみた平面図である。
図４および図５におけるVI-VI線からみた断面図である。
図４および図５におけるVII-VII線からみた断面図である。
第１流路壁の近傍を拡大した斜視図である。
電力変換部の回路図である。
冷却装置と電力変換部との位置関係を例示する平面図である。
第１実施形態の効果の説明図である。
第２実施形態における冷却装置と電力変換部との位置関係を例示する平面図である。
第３実施形態における電力変換部の回路図である。
第３実施形態における冷却装置と電力変換部との位置関係を例示する平面図である。
第４実施形態における電力変換部の回路図である。
第４実施形態における冷却装置と電力変換部との位置関係を例示する平面図である。
変形例における内部空間の説明図である。
変形例における内部空間の説明図である。
変形例における内部空間の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する形態は、本開示を実施する場合に想定される例示的な一形態である。したがって、本開示の範囲は、以下に例示する形態には限定されない。
【０００９】
Ａ：第１実施形態
図１は、第１実施形態における電力変換装置１００の斜視図である。また、図２は、電力変換装置１００の平面図であり、図３は、電力変換装置１００の側面図である。
【００１０】
図１から図３に例示される通り、以下の説明においては、相互に直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を便宜的に想定する。Ｘ軸に沿う一方向を「Ｘ1方向」と表記し、Ｘ1方向の反対の方向を「Ｘ2方向」と表記する。また、Ｙ軸に沿う一方向を「Ｙ1方向」と表記し、Ｙ1方向の反対の方向を「Ｙ2方向」と表記する。同様に、Ｚ軸に沿う一方向を「Ｚ1方向」と表記し、Ｚ1方向の反対の方向を「Ｚ2方向」と表記する。なお、Ｘ2方向は「第１方向」の一例であり、Ｙ2方向は「第２方向」の一例である。また、以下の説明においては、Ｚ軸に沿う視線により対象を観察することを「平面視」と表記する。
（【００１１】以降は省略されています）

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