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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technischer
Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine elektrische Vorrichtung, ein Kühlsystem für diese und eine Wechselrichtervorrichtung
für ein
elektrisches Fahrzeug und insbesondere eine Wechselrichtervorrichtung,
die durch den Aufbau des Flüssigkeitskanalaufbaus
im Leistungsschaltungsteil eines Flüssigkeitskühlungswechselrichters gekennzeichnet
ist.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Als ein Beispiel einer herkömmlichen
elektrischen Vorrichtung mit einem Flüssigkeitskanal mit einem Raum,
in dem ein Kühlmedium
zum Kühlen
eines Heizelements strömen
kann, ist beispielsweise ein herkömmlicher Flüssigkeitskühlungswechselrichter, ein Wechselrichter,
wie in der JP-A 10-22428 in 8 gezeigt,
bekannt, bei dem neben einer Kammer für ein Kühlmedium mehrere Reihen von
Rippen auf der Oberfläche
des Substrats eines Moduls ausgebildet sind, wobei die Rippenreihen
in der Richtung vom Einlaß für den Strom
des Kühlmediums
zum Auslaß für denselben,
die die Längsrichtung
ist, angeordnet sind und die Rippen als Folge in der Strömungsrichtung
des Kühlmediums
aneinandergrenzender Rippen ausgebildet sind. In einem derartigen Fall
ist auch bekannt, daß ein
Sammelelement für das
Kühlmedium
zwischen dem Einlaß für den Strom des
Kühlmediums
und der Kammer für
das Kühlmedium
ausgebildet ist, um zum Erzielen einer gleichmäßigen Kühlung eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmediums
in der Kühlkammer sicherzustellen,
da die Breite der Kammer für
das Kühlmedium
in Bezug auf die des Einlasses für
den Strom des Kühlmediums
breit ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Bei einer Untersuchung des in der
JP-A 10-22428 offenbarten Aufbaus durch die vorliegenden Erfinder
wurde jedoch festgestellt, daß bei
diesem Aufbau das Problem einer Steigerung des Druckverlusts im
Flüssigkeitskanal
auftritt. Insbesondere ist der in der JP-A 10-22428 ausgeführte Aufbau ein
Aufbau, bei dem die Tiefe des Flüssigkeitskanals in
den Rippenreihen geringer als am Einlaß für den Strom des Kühlmediums
ist. Zudem sind die jeweiligen Sammelelemente zwischen dem Flüssigkeitseinlaßkanal und
dem Flüssigkeitskanal
in den Rippenreihen und zwischen dem Flüssigkeitskanal in den Rippenreihen
und dem Flüssigkeitsauslaßkanal vorgesehen.
Daher ändert
sich die Tiefe des Flüssigkeitskanals
in den jeweiligen Sammelelementen zwischen dem Flüssigkeitseinlaßkanal und
dem Flüssigkeitskanal
in den Rippenreihen abrupt, wodurch ein Druckverlust verursacht
wird, und ebenso ändert
sich die Tiefe des Flüssigkeitskanals
zwischen dem Flüssigkeitskanal
in den Rippenreihen und dem Flüssigkeitsauslaßkanal abrupt,
wodurch ein Druckverlust verursacht wird. Diese Druckverluste steigern
die Last auf einer Pumpe zur Zufuhr des Kühlmediums in den Flüssigkeitskanal.
Dadurch tritt das Problem einer Vergrößerung der Größe der Pumpe
auf.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Wechselrichtervorrichtung mit einem
Flüssigkeitskanalaufbau
zu schaffen, der zur Verbesserung der thermischen Charakteristika
ohne die Notwendigkeit von Sammelelementen eine gleichmä ßige Kühlung ermöglicht und
den Druckverlust im Flüssigkeitskanal
verringert.
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Durch die vorliegende Erfindung wird
eine elektrische Vorrichtung mit einem Kanalaufbau geschaffen, der
ohne die Notwendigkeit von Sammelelementen eine gleichmäßige Kühlung ermöglicht,
wodurch die thermischen Charakteristika verbessert und auch eine
Verringerung des Druckverlusts in anderen Teilen als dem Kühlelement
ermöglicht
werden. Ferner werden durch die vorliegende Erfindung ein Kühlsystem
und ein elektrisches Fahrzeug für
die elektrische Vorrichtung geschaffen.
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Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe
wird durch die vorliegende Erfindung eine Wechselrichtervorrichtung
mit einem Flüssigkeitskanal
mit einem Raum, in dem ein Kühlmedium
fließen kann,
und einem Zufuhrrohr und einem Ablaufrohr geschaffen, die jeweils
ein Einströmen
und ein Abfließen
des Kühlmediums
in den bzw. aus dem Raum ermöglichen.
Der Flüssigkeitskanal
enthält
ein Kühlelement,
das unmittelbar unter dem Heizelement im Leistungsschaltungsteil
der Wechselrichtervorrichtung angeordnet ist, ein erstes, zwischen
dem Zufuhrrohr und dem Kühlelement
angeordnetes Konstruktionselement, das ein Flüssigkeitskanalquerschnittsprofil
aufweist, das sich in der Richtung der kurzen Seite des Kühlelements
allmählich
verjüngt und
in der Richtung seiner längeren
Seite allmählich erweitert,
und ein zweites, zwischen dem Kühlelement
und dem Ablaufrohr angeordnetes Konstruktionselement, das ein Flüssigkeitskanalquerschnittsprofil
aufweist, das sich von der kurzen Seite des Kühlelements allmählich vergrößert und
von seiner längeren
Seite allmählich
verjüngt.
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Dank dieser Eigenschaften ermöglicht die vorliegende
Erfindung eine gleichmäßige Kühlung ohne
die Notwendigkeit von Sammelele menten, wodurch die thermischen Charakteristika
verbessert und eine Verringerung des Druckverlusts in anderen Teilen
als dem Kühlelement
ermöglicht
werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
ist die Änderungsrate
der Länge
des ersten sowie des zweiten Konstruktionselements auf der kurzen
Seite und auf der langen Seite vorzugsweise konstant.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
sind das erste und das zweite Konstruktionselement sowie das Zufuhr-
und das Ablaufrohr vorzugsweise parallel zu dem Kühlelement,
und der Winkel zwischen den Außenwänden des
Kühlelements
und jedes der Konstruktionselemente beträgt nicht mehr als 45°.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
ist der Winkel θ1
zwischen den Außenwänden des
ersten Konstruktionselements und des Kühlelements vorzugsweise kleiner
als der Winkel θ3 zwischen
den Außenwänden des
zweiten Konstruktionselements und des Kühlelements.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
sind sowohl das Zufuhrrohr als auch das Ablaufrohr vorzugsweise
senkrecht zum Kühlelement.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
sind das Zufuhrrohr und das Ablaufrohr in bezug auf die Wechselrichtervorrichtung
vorzugsweise auf der gleichen Seite angeordnet, wobei der Winkel θ5 zwischen
den Außenwänden des
Zufuhrrohrs und des ersten Konstruktionselements nicht mehr als 45° und der
Winkel θ6
zwischen den Außenwänden des
ersten Konstruktionselements und des Kühlteils weniger als 90° beträgt.
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Bei der erfindungsgemäßen Wechselrichtervorrichtung
sind vorzugsweise mehrere Wechselrichtervorrichtungen auf der gleichen
Ebene angeordnet.
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Weitere Aufgaben, Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine Draufsicht, die ein Modul einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 1B ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung zeigt,
und 1C ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
der Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
gemäß einem herkömmlichen
Beispiel zeigt;
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4A ist
ein Diagramm, das Veränderungen
des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals des
bei der Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Flüssigkeitskanalaufbaus zeigt,
und 4B ist ein Diagramm,
das Veränderungen
des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals
gemäß dem herkömmlichen
Beispiel zeigt;
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5 ist
ein Diagramm zur Erläuterung
des Druckverlustwerts in anderen Teilen als dem Kühlelement
bei der Verwendung des für die
Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendeten Flüssigkeitskanalaufbaus;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
bei einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7A ist
eine Draufsicht, die ein Modul einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 7B ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung zeigt,
und 7C ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung zeigt;
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8A ist
eine Draufsicht, die ein Modul einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, 8B ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung zeigt,
und 8C ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung zeigt;
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9A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt, und 9B ist
eine Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt;
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10 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Flüssigkeitskanalteil einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 10B ist
eine Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt;
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11A ist
eine perspektivische Ansicht, die den Flüssigkeitskanalteil einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 11B ist
eine Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt;
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12A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt, und 12B ist eine
Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt;
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13A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
neunten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt, und 13B ist eine
Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt;
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14 ist
ein Blockdiagramm eines Kühlsystems
für eine
Steuerung (Wechselrichtervorrichtung) und einen Elektromotor eines
elektrischen Fahrzeugs, in das eine der vorstehend beschriebenen
Wechselrichtervorrichtungen eingebaut ist; und
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15 ist
eine Draufsicht des Aufbaus eines Antriebssystems für eine elektrische
Vorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Kühlsystem.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Zusammenhang mit den 1 bis 5 wird nachstehend
der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst wird unter Bezugnahme
auf 1 auf den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
Bezug genommen. Der Flüssigkeitskühlungswechselrichter gemäß dieser
Ausführungsform
wird als eingebauter Wechselrichter für Fahrzeuge, wie Fahrzeuge,
die zum Umweltschutz beitragen, verwendet.
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1A ist
eine Draufsicht, die ein Modul der Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit sechs Armen (oberen und unteren Armen
jeweils in der U-, der V- und der W-Phase) zeigt, und 1B ist eine perspektivische
Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil
der Wechselrichtervorrichtung zeigt. 1C ist
eine Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie A-A' in 1B ist.
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Wie in 1A gezeigt,
enthält
das Modul 100 Halbleiterchips 103 und 104,
Substrate 102 und eine Kupferbasis 101. Jeder
der Halbleiterchips 103 und jeder der Halbleiterchips 104 ist
typischer Weise jeweils aus einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,
bipolarer Isolierschichttransistor) und einer FWD (Free Wheeling
Diode, Freilaufdiode) aufgebaut. Die Wechselrichtervorrichtung wandelt
von einer Gleichstromquelle, wie einer Batterie, zugeführten Gleichstrom
in Wechselstrom um und führt
den erhaltenen Wechselstrom einem Elektromotor zu, um diesen anzutreiben,
wobei die Halbleiterchips 103 die Funktion des Schaltens
durch eine Impulsbreitenmodulationssteuerung oder dergleichen ausführt.
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Bei dem dargestellten Beispiel sind
sechs Substrate 102 auf der Kupferbasis 101 montiert,
wodurch ein sechsarmiges Modul gebildet wird. Auf jedem der Substrate 102 sind
drei Halbleiterchips 103 und zwei Halbleiterchips 104 montiert.
Die Oberflächengröße des Sub strats 102 beträgt beispielsweise ca.
27 mm · 55
mm. Die Oberflächengröße des Halbleiterchips 103 beträgt beispielsweise
ca. 9 mm2. Die Oberflächengröße des Halbleiterchips 104 beträgt beispielsweise
ca. 6 mm2. Das Substrat 102 wird durch
Hartlöten
einer Kupferfolie auf sowohl die Vorder- als auch die Rückseite
einer Aluminiumnitridplatte hergestellt.
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Wie in 1C gezeigt,
sind die Halbleiterchips 103 und 104 über ein
Lötmittel 106 auf
jedem der Substrate 102 montiert. Jedes der Substrate 102 ist
mittels eines Lötmittels 107 auf
der Kupferbasis 101 montiert. Die Oberflächengröße der Kupferbasis beträgt beispielsweise
ca. 100 mm · 230
mm. In der Kupferbasis 101 sind Schraubenbohrungen 105 zum Schrauben
ausgebildet, deren Größe ca. M6
beträgt. Das
Modul 100 wird unter Verwendung von Schrauben 111 über Fett
an einem durch Aluminiumdruckguß hergestellten
Gehäuse 110 befestigt.
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Wie in 1C dargestellt,
ist ein schraffiert dargestellter Flüssigkeitskanal 120 in
dem Gehäuse 110 ausgebildet.
Der Flüssigkeitskanal 120 hat
die in den 1C und 1B gezeigte Form. Wie in 1C gezeigt, sind im mittleren
Teil des Gehäuses 110 in dem
(nachstehend als „Kühlelement" bezeichneten) Teil
unter der Stelle, an der die Halbleiterchips 103 und 104 montiert
sind, einstückig
mit dem Gehäuse 110 ausgebildete
Rippen 109 vorgesehen.
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Wie in 1B gezeigt,
sind die Rippen 109 parallel zur Längsrichtung des Flüssigkeitskanals 120 ausgebildet.
Bei dem dargestellten Beispiel sind dreizehn zueinander parallele
Rippen 109 vorgesehen. Die Breite Wf1 jeder der Rippen
beträgt
beispielsweise 2,5 mm.
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Wie in 1B gezeigt,
ist das Modul 100 an der durch dicke, gestrichelte Linien
dargestellten Position in dem Flüssigkeitskanal
installiert. Das Modul 100 wird durch die Zufuhr eines
langlebigen Kühlmittels,
bei dem es sich um Kühlwasser
handelt, mittels einer (nicht dargestellten) elektrischen Wasserpumpe
in den Flüssigkeitskanal 120 gekühlt. Die
maximale Fördergeschwindigkeit
der elektrischen Wasserpumpe beträgt 20 Liter pro Minute, und
ihr maximaler Druckverlust liegt bei ca. 14 kPa.
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Ein mit einem Kühler zu verbindendes Zufuhrrohr
ist mit dem linken Ende des Flüssigkeitskanals 120 verbunden.
Der Flüssigkeitskanal 120 umfaßt ein Zufuhrrohr 112,
ein Konstruktionsrohr 113, ein Kühlteil 114, ein Konstruktionsrohr 115 und
ein Ablaufrohr 116. Ein Flüssigkeitskanal 118 zwischen den
Rippen ist im mittleren Teil des Kühlelements 114 ausgebildet.
Ein mit dem Kühler
zu verbindendes Ablaufrohr ist mit dem rechten Ende des Wasserablaufrohrs 116 verbunden.
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Der Aufbau des Flüssigkeitskanals 120 wird unter
Bezugnahme auf 2 näher beschrieben.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
der Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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Ein mit dem Kühler zu verbindendes Zufuhrrohr
ist mit dem Einlaß 200 des
Zufuhrrohrs verbunden. Der Durchmesser R1 des Einlasses 200 des
Zufuhrrohrs beträgt
beispielsweise 17 mm. Das Zufuhrrohr 112 weist eine viereckige
Frismenform auf. Seine Höhe
H1 beträgt
beispielsweise 17 mm, seine Breite W1 beispielsweise 17 mm und seine
Länge L1 beispielsweise
10 mm.
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Das Querschnittsprofil des Flüssigkeitskanals
in dem Konstruktionsrohr 113, das sich vom Zufuhrrohr 112 bis
zum Kühlelement 114 erstreckt,
hat im wesentlichen eine Form, die sich in der Richtung der kurzen
Seite des Kühlelements 114 allmählich verjüngt und
in der Richtung seiner langen Seite allmählich vergrößert, und er verbindet das
Zufuhrrohr 112 und das Kühlelement 114. Das
Konstruktionsrohr 113 ist nämlich so aufgebaut, daß es sich
in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals (der langen Seite)
vom Flüssigkeitskanalquerschnitt 202 allmählich auf
den Flüssigkeitskanalquerschnitt 203 erweitert
und in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals (der kurzen
Seite) allmählich
verengt. Die Breite des Flüssigkeitskanalquerschnitts 202 entspricht
der Breite W1 und beträgt
beispielsweise 17 mm. Die Breite W2 des Flüssigkeitskanalquerschnitts 203 beträgt beispielsweise
60 mm. Die Länge
L2 des Konstruktionsrohrs 113 beträgt beispielsweise 23 mm. Die Änderungsrate
der Erweiterung des Konstruktionsrohrs 113 in der Richtung
der Breite des Flüssigkeitskanals
und die Änderungsrate
der Verjüngung
in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
sind jeweils im wesentlichen konstant. Der in der Richtung der Tiefe
des Flüssigkeitskanals
abnehmende Winkel des Konstruktionsrohrs 113, d.h. der
Winkel θ 1
zwischen den Außenwänden des
Kühlelements 114 und des
Konstruktionsrohrs 113 beträgt 30°. Wünschenswerter Weise beträgt der Winkel θ1 zur Verringerung des
Druckverlusts nicht mehr als 45°.
Andererseits beträgt
der in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals zunehmende
Winkel des Konstruktionsrohrs 113, d.h. der Winkel θ2 zwischen
den Außenwänden des
Kühlelements 114 und
des Konstruktionsrohrs 113 30°. Wünschenswerter Weise beträgt der Winkel θ2 zur Verringerung
des Druckverlusts nicht mehr als 45°.
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In dem Kühlelement 114 ist
der Flüssigkeitskanal 118 zwischen
den Rippen vorgesehen, in dem sich einstückig mit dem Gehäuse 110 geformte
Rippen 109 befinden. Die Rippenbreite Wf1 jeder der Rippen 109 beträgt beispielsweise
2,5 mm, der Abstand Wf2 zwischen nebeneinander liegenden Rippen
beträgt
beispielsweise 2 mm, und die Rippenhöhe beträgt beispielsweise 5 mm. Wenn
die Strömungsge schwindigkeit
20 Liter pro Minute beträgt, beträgt die Strömungsgeschwindigkeit
in dem Flüssigkeitskanal 118 zwischen
den Rippen ca. 2,5 m/s. Die Länge
L4 des Flüssigkeitskanals 118 zwischen den
Rippen beträgt
beispielsweise 150 mm, und die jeweiligen Längen L3 und L5 der vor und
hinter dem Wasserkanal zwischen den Rippen angeordneten Abschnitte
des Kühlelements 114 betragen
beispielsweise 10 mm.
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Das durch die Rippen 109 strömende, langlebige
Kühlmittel
wird in dem Konstruktionsrohr 115 in der Richtung der Breite
des Flüssigkeitskanals
in einem Winkel von 30° von
dem Flüssigkeitskanalquerschnitt 204 auf
den Flüssigkeitskanalquerschnitt 205 verengt
und in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals allmählich erweitert.
Weiter fließt
das langlebige Kühlmittel
von dem Ablaufrohr 116 zum Auslaß 201 des Ablaufrohrs
mit einem Durchmesser von 17 ϕ. Wünschenswerter Weise beträgt der in
der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
zunehmende Winkel des Konstruktionsrohrs 115 nicht mehr
als 45°.
Die Länge
L6 des Konstruktionsrohrs 115 beträgt beispielsweise 23 mm. Die
Breite und die Höhe
des Flüssigkeitskanalquerschnitts 204 werden genau
wie die des Flüssigkeitskanalquerschnitts 203 eingestellt,
und die Breite und Höhe
des Flüssigkeitskanalquerschnitts 205 werden
genau wie die des Flüssigkeitskanalquerschnitts 202 eingestellt.
Die Breite W4 des Ablaufrohrs 116 beträgt beispielsweise 17 mm, und
seine Höhe
H4 beträgt
beispielsweise 17 mm.
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Zur Verringerung des Druckverlusts
im Flüssigkeitskanal
ist es wünschenswert,
daß der
Winkel θ1
zwischen dem Konstruktionsrohr 113 und dem Kühlelement
kleiner als der Winkel θ3
zwischen dem Konstruktionsrohr 115 und dem Kühlelement
ist. Genauer beträgt
der Winkel θ1
bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel 30°, und der Winkel θ3 beträgt ebenfalls
30°, es
ist jedoch wünschenswert,
den Winkel θ1
beispielsweise auf 20° zu ändern. Dadurch kann
der Druckverlust weiter verringert werden, obwohl die Gesamtlänge des
Flüssigkeitskanals
erhöht wird.
Wird versucht, die Gesamtlänge
des Flüssigkeitskanals
zu verringern, wenn sowohl der Winkel θ1 als auch der Winkel θ3 30° betragen,
ist zu empfehlen, den Winkel θ3
auf 40° zu
verändern.
Dadurch würden
die Länge
des Flüssigkeitskanals
verringert und eine Verringerung der Größe der Wechselrichtervorrichtung
ermöglicht,
obwohl der Druckverlust geringfügig
zunähme.
Da das Gehäuse 110 gleichzeitig ein
Gußerzeugnis
ist, weist jede seiner Ecken eine abgerundete Ecke mit einem Krümmungsradius
von ca. 1 mm auf, und ebenso weist das Gehäuse 110 zum Anfasen
tatsächlich
einen Gradienten von einigen Grad auf.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird hier der Aufbau des Flüssigkeitskanals
gemäß einem
herkömmlichen
Beispiel beschrieben.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
gemäß dem herkömmlichen
Beispiel zeigt.
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Der Flüssigkeitskanal 300 mit
dem in 3 gezeigten Flüssigkeitskanalaufbau
tritt aus einem Zufuhrrohreinlaß 200 über einen
Flüssigkeitskanaleinlaß 112 in
ein Konstruktionselement 301 ein. Der Flüssigkeitskanal 300 erweitert
sich in der Richtung seiner Breite von einem Flüssigkeitskanalquerschnitt 305 auf
einen Flüssigkeitskanalquerschnitt 306,
verändert
sich in der Richtung seiner Tiefe jedoch nicht. Ebenso verjüngt sich
der Flüssigkeitskanal 300 auf der
Seite des Ablaufrohrs in der Richtung seiner Breite von einem Flüssigkeitskanalquerschnitt 307 auf
einen Flüssigkeitskanalquerschnitt 308,
verändert
sich jedoch in der Richtung seiner Tiefe nicht. Auf der Seite des
Zufuhrrohrs ist zwischen dem Konstruktionselement 301 und
einem Kühlelement 114 ein
Sammelelement 303 vorgesehen.
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Ähnlich
ist auf der Seite des Ablaufrohrs zwischen dem Kühlelement 114 und
einem Konstruktionselement 302 ein Sammelelement 304 vorgesehen.
Das langlebige Kühlmittel
strömt
durch das Konstruktionselement 302 und das Ablaufrohr 116 und wird
aus dem Auslaß 201 des
Ablaufrohrs abgegeben.
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Als nächstes werden unter Bezugnahme
auf die 4A und 4B Veränderungen des Querschnittsbereichs
des Flüssigkeitskanals
bei der Verwendung des Flüssigkeitskanalaufbaus
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem herkömmlichen
Beispiel beschrieben.
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4A ist
ein Diagramm, das Veränderungen
des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals bei
dem für
die Wechselrichtervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Flüssigkeitskanalaufbau zeigt,
und 4B ist ein Diagramm,
das Veränderungen
des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals
bei dem herkömmlichen
Beispiel zeigt.
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In 4A zeigt
die Abszisse eine Position X des Flüssigkeitskanals 120 in
Längsrichtung.
Die Ordinate zeigt den Querschnittsbereich S des Flüssigkeitskanals.
In 4A zeigt eine Position
x1 die Position des in 2 gezeigten
Einlasses 200 Zufuhrrohrs. Wenn sich das Querschnittsprofil
des Flüssigkeitskanals
an der Position x1 von 17 ϕ auf 17 mm2 ändert, ändert sich
der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals
abrupt von S2 (227 mm2) auf S3 (289 mm2). Eine Position x2 bezeichnet die Position
des Querschnitts 202 des Flüssigkeitskanals gemäß 2. Eine Position x3 bezeichnet
die Position eines in 2 gezeigten
Flüssigkeitskanalquerschnitts 203.
In dem Bereich von der Position x2 zur Position x3 verändert sich
der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals
allmählich
von S3 (289 mm2) auf S4 (300 mm2),
da hier das Konstruktionsrohr 113 verwendet wird. Der Bereich
von einer Position x4 zu einer Position x5 bezeichnet den Positionsbereich,
in dem der Flüssigkeitskanal 118 zwischen
den Rippen ausgebildet ist. An der Position x4 verändert sich
der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals
abrupt von S4 (300 mm2) auf S1 (150 mm2). Eine Position x6 bezeichnet die Position
des Flüssigkeitskanalquerschnitts 204 gemäß 2, und eine Position x7
bezeichnet die Position des Flüssigkeitskanalquerschnitts 205 gemäß 2. Im Bereich von der Position
x6 zur Position x7 verändert
sich der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals allmählich von
S4 (300 mm2) auf S3 (289 mm2),
da hier das Konstruktionsrohr 115 verwendet wird. Eine
Position x8 bezeichnet die Position des Auslasses 201 des
Ablaufrohrs gemäß 2. Wenn sich das Querschnittsprofil
des Flüssigkeitskanals
an der Position x8 von 17 mm2 auf 17 ϕ ändert, ändert sich
der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals
abrupt von S3 (289 mm2) auf S2 (227 mm2).
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In 4B bezeichnet
eine Position x2 die Position eines in 3 gezeigten Flüssigkeitskanalquerschnitts 305.
Eine Position x9 bezeichnet die Position eines Flüssigkeitskanalquerschnitts 306 gemäß 3. An den Positionen von
x2 bis x9 verändert
sich der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals von S3 (289
mm2) auf S5 (1020 mm2).
Eine Position x3 bezeichnet die Position des Einlasses des Kühlelements 114.
An der Position x3 ändert
sich der Querschnittsbereich des Flüssigkeitskanals abrupt von
S5 (1020 mm2) auf S4 (300 mm2).
Ebenso bezeichnet eine Position x6 die Position des Auslasses des
Kühlelements 114 gemäß 3, eine Position x10 bezeichnet
die Position eines Flüssigkeitskanalquerschnitts 307,
und eine Position x7 bezeichnet die Position eines Flüssigkeitskanalquerschnitts 308.
An den Positionen von x10 bis x7 ändert sich der Querschnittsbereich
des Flüssigkeitskanals
abrupt von S5 (1020 mm2) auf S3 (289 mm2).
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf 5 der Druckverlust
in anderen Teilen als dem Kühlelement
bei der Verwendung des Flüssigkeitskanalaufbaus
gemäß dieser
Ausführungsform
im Vergleich zu dem herkömmlichen
Beispiel beschrieben.
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In 5 ist
der Druckverlust in anderen Teilen als dem Kühl-element bei der Verwendung des für die Wechselrichtervorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Flüssigkeitskanalaufbaus im Vergleich
zu dem Druckverlust bei dem herkömmlichen
Beispiel gezeigt. Die Ordinate bezeichnet den Druckverlustwert (kPa)
in anderen Teilen als dem Kühlelement.
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In 5 repräsentiert
X den Druckverlustwert in dem Flüssigkeitskanalaufbau
gemäß dem herkömmlichen
Beispiel. Aufgrund des Vorhandenseins der Konstruktionsteile 301 und 302 und
der Sammelteile 303 und 304 tritt zwischen diesen
Rohren, den Sammelelementen und dem Kühlelement 114 eine
abrupte Änderung
des Querschnittsprofils und des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals auf.
Der gemessene Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem in 3 gezeigten Kühlelement 114 betrug
2,4 kPa. Dieser Druckverlustwert tragt in keiner Weise zur Wärmeübertragung
bei. Es ist wünschenswert,
den Druckverlustwert zu minimieren.
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Andererseits repräsentiert Y in 5 den Druckverlustwert bei dem Flüssigkeitskanalaufbau gemäß dieser
Ausführungsform.
Durch allmähliches Verändern der
Konstruktionsrohre 113 und 115 in der Richtung
der Breite und der Tiefe des Flüssigkeitskanals
ist es möglich,
das Auftreten abrupter Änderungen
des Querschnittsprofils und des Querschnittsbereichs des Flüssigkeitskanals
zwischen den Konstruktionsrohren 113 und 115 und
dem Kühlelement 114 zu
verhindern und dadurch den Druckverlust zu verringern. Der gemessene
Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem Kühlelement 114 betrug
bei diesem Beispiel 0,5 kPa. Daher kann der Druckverlustwert bei
dieser Ausführungsform
im Vergleich zu den 2,4 kPa bei dem in 3 gezeigten, herkömmlichen Beispiel um einen
Faktor von etwa 5 verringert werden. Die Druckverlustwerte der in 2 (vorliegende Ausführungsform)
und 3 (herkömmliches Beispiel)
gezeigten Kühlelemente 114 stimmen überein,
d.h. die Wärmeabstrahlungskapazitäten der
Module 100 stimmen überein.
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Wie in 2 gezeigt,
ist das Konstruktionsrohr 113 so aufgebaut, daß es sich
in der Richtung der Breite und der Tiefe des Flüssigkeitskanals allmählich verändert, und
daher ist es selbst dann möglich,
eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des
Kühlmediums
(des Kühlwassers)
in dem Kühlelement 114 sicherzustellen
und dadurch eine gleichmäßige Kühlung zu
erreichen, wenn die Breite W2 (60 mm) des Kühlelements in bezog auf ein
Zufuhrrohr (17 ?) groß ist.
Dies bedeutet, daß der
Druckverlust bei der vorliegenden Ausführungsform ohne eine Verschlechterung
der Wärmeübertragungscharakteristika
des Flüssigkeitskanals
verringert werden kann. Dies ermöglicht
eine Verringerung der Größe der Pumpe.
Ebenso kann eine Verringerung der Größe des Wechselrichters implementiert
werden, da die Verringerung des Druckverlusts eine effizientere Kühlung des
Wechselrichters ermöglicht.
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Wie vorstehend beschrieben, ist bei
der vorliegenden Ausführungsform
ein Konstruktionselement mit einem Querschnittsprofil, das sich
in der Richtung der kurzen Seite des Kühlelements allmählich verjüngt und
in der Richtung seiner langen Seite allmählich vergrößert, in dem Flüssigkeitskanal
vorgesehen, der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, ist ein Konstruktionselement mit einem Querschnittsprofil vorgesehen,
das sich von der kurzen Seite des Kühlelements allmählich vergrößert und
von seiner langen Seite allmählich
verjüngt.
Dadurch wird das Erzielen einer gleichmäßigen Kühlung im Kühlelement ermöglicht,
wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert und ebenso der Druckverlust in anderen Teilen als dem
Kühlelement
verringert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf 6 der Aufbau einer
Wechselrichtervorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Gesamtaufbau des Flüssigkeitskühlungswechselrichters
gemäß dieser Ausführungsform
stimmt mit dem des in 1 gezeigten überein.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht die den Aufbau des Flüssigkeitskanals
der Wechselrichtervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
In 6 sind mit den in 2 gezeigten identische Elemente
durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Ein Zufuhrrohr 501 und ein
Ablaufrohr 504, die jeweils einen Flüssigkeitskanal 500 bilden,
sind Zylinder mit dem gleichen Durchmesser wie der Einlaß 200 des
Zufuhrrohrs und der Auslaß 201 des
Ablaufrohrs. Ein Konstruktionselement 502 ist so aufgebaut,
daß es
sich in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals allmählich von
einem Flüssigkeitskanalquerschnitt 505 auf
einen Flüssigkeitskanalquerschnitt 506 vergrößert und
in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
allmählich
verjüngt.
Andererseits ist ein Konstruktionselement 503 so aufgebaut, daß es sich
in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals allmählich von
einem Flüssigkeitskanalquerschnitt 507 auf
einen Flüssigkeitskanalquerschnitt 508 verjüngt und
in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
allmählich
erweitert. Die Konstruktionselemente 502 und 503 können einen
verschachtelten Aufbau aufweisen oder alternativ eine Kombination
aus einem Halbzylinder und einem rechteckigen Parallelepiped sein,
indem nur auf der an das Modul angrenzenden Oberfläche ein Öffnungsabschnitt
angebracht wird.
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Bei dieser Ausführungsform kann der Druckverlustwert
noch mehr als bei dem in 2 gezeigten Aufbau
reduziert werden. Dies liegt daran, daß das Zufuhrrohr 501 einen
kreisförmigen
Querschnitt mit dem gleichen Durchmesser wie dem des mit dem Kühler verbundenen
Zufuhrrohrs aufweist, wodurch in diesem Teil kein Druckverlust verursacht
wird, und daß das
Konstruktionselement 502 einen Aufbau mit einem Querschnitt
aufweist, der sich allmählich
verändert,
wodurch der Druckverlust verringert wird. Der gemessene Druckverlustwert
in anderen den Teilen als dem Kühlelement 114 betrug
0,3 kPa. Daher kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlustwert
weiter als der Druckverlustwert von 0,5 kPa bei dem in 2 gezeigten Aufbau gesenkt werden.
Dies ermöglicht
die Implementierung einer Verringerung der Größe der Pumpe bzw. des Wechselrichters.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anbringen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
eine gleichmäßige Kühlung in
dem Kühlelement
zu erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert und auch der Druckverlust in anderen Teilen als dem Kühlelement
verringert werden. Überdies
kann dadurch, daß sowohl
das Zufuhrrohr als auch das Ablaufrohr zylinderförmig sind, der Druckverlust
weiter verringert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 7A bis 7C der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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7A ist
eine Draufsicht, die ein Modul einer Wechselrichtervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform
mit sechs Armen (einem unteren und einem oberen Arm jeweils in der
U-, der V- und der W-Phase) zeigt, und 7B ist eine perspektivische Draufsicht,
die den Flüssigkeitskanalteil
der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
zeigt. 7C ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie B-B' in 7B ist. In den 7A bis 7C sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
wird als Wasserkühlungswechselrichter
mit dem Aufbau eines Basisdirektkühlungsmoduls mit Rippen verwendet.
Genauer sind Rippen 602 einstöckig mit einer Kupferbasis 601 ausgebildet.
In der Mitte des oberen Teils des Gehäuses 110 ist ein Öffnungsabschnitt
ausgebildet. Durch Einsetzen der Rippen 602 in den vorstehend
erwähnten Öffnungsabschnitt
und Befestigen eines Moduls 600 durch Schrauben 111 an
dem Gehäuse 110 wird
ein Flüssigkeitskanal 603 gebildet.
Die Größe der Rippen 602 entspricht
der der in 1 gezeigten Rippen 109.
Auf diese Weise kann die Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
durch einstöckiges
Formen der Rippen 602 mit der Kupferbasis 601 die
Effizienz der Kühlung
als Direktkühlsystem
verbessern, das das Kühlwasser
direkt auf das Modul aufbringt. Im allgemeinen wird durch Schrauben
und einen (nicht dargestellten) O-Ring verhindert, daß in dem
Modul 600 Wasser aus dem Flüssigkeitskanal in den Hochspannungsteil
austritt. Statt dessen kann jedoch durch Schweißen oder Reibbolzenschweißen verhindert
werden, daß das
Modul mit Wasser bedeckt wird.
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Die Flüssigkeitskanalabschnitte 112, 114, 115 und 116 entsprechen
im wesentlichen den in den 1 und 2 gezeigten, bei denen die
Flüssigkeitskanalabschnitte 113 und 115 als
Konstruktionselemente vorgesehen sind. Als Ergebnis der Herstellung
des Flüssigkeitskanals
unter Verwendung der Kupferbasis 601 wird die Breite des
Flüssigkeitskanals
am Endteil 110A neben dem mittleren Teil der oberen Platte
des Gehäuses 110 um
die Plattendicke t1 (beispielsweise 2 mm) schmaler, und es besteht
die Gefahr der Veranlassung eines Druckverlusts. Daher ist zur Verringerung
des Druckverlusts an dem dem Endteil 110A entsprechenden
Teil die runde Ecke R117 vorgesehen.
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Bei dem Flüssigkeitskanalaufbau mit der
in 7 gezeigten Form betrug der gemessene
Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem Kühlelement 114 0,6
kPa. Obwohl der Druckverlustwert in diesem Fall um ca. 0,1 kPa höher als
bei dem in 2 gezeigten
Aufbau ist, kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlustwert
im Vergleich zu dem herkömmlichen
Aufbau verringert werden. Dadurch wird eine Verringerung der Größe der Pumpe
oder des Wechselrichters ermöglicht.
Zudem ist zu erkennen, daß die
Verwendung eines Direktkühlsystems
die Effizienz der Kühlung
verbessert.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstrecken, und in dem Flüssigkeitskanal,
der sich von dem Kühlelement
zum Auslaß des Ablaufrohrs
erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement eine
gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert und auch der Druckverlust in anderen Teilen als dem Kühlelement verringert
werden. Überdies
kann durch die Verwendung eines Direktkühlsystems die Effizienz der
Kühlung
verbessert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 8A bis 8C der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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8A ist
eine Draufsicht, die ein Modul einer Wechselrichtervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit sechs Armen (jeweils einem unteren
und einem oberen Arm in der U-, der V- und der W-Phase) zeigt, und 8B ist eine perspektivische
Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil
der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
zeigt. 8C ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie C-C' in 8B ist. In den 8A bis 8C sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
wird als Wasserkühlungswechselrichtung
mit dem Aufbau eines Basisdirektkühlmoduls ohne Rippen verwendet.
Genauer ist die Kupferbasis 100 eine flache Platte ohne
Rippen. Der Aufbau stimmt mit Ausnahme der Kupferbasis 100 mit
dem in 6 gezeigten überein.
Als Kühlsystem
wird auch in diesem Fall ein Direktkühlsystem verwendet. Durch Verbinden
des Moduls 100 durch Verschrauben oder Verschweißen mit
dem Gehäuse 110 wird ein
Flüssigkeitskanal 700 gebildet.
Die Tiefe H6 des Flüssigkeitskanals
im Kühlelement 701 betragt
beispielsweise ca. 2 mm. Wenn die Fördergeschwindigkeit 20 Liter
pro Minute beträgt,
beträgt
die Strömungsgeschwindigkeit
im Kühlelement 701 ca.
2, 5 m/s.
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Bei dem Flüssigkeitskanalaufbau mit der
in 8 gezeigten Form wurde betrug der
Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem Kühlelement 114 1 kPa.
Obwohl der Druckverlustwert in diesem Fall höher als bei dem in 7 gezeigten Aufbau ist, kann durch den
vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau
der Druckverlustwert im Vergleich zu dem herkömmlichen Aufbau verringert
werden. Dadurch wird eine Verringerung der Größe der Pumpe oder des Wechselrichters
möglich.
Zudem ist zu erkennen, daß durch
die Verwendung eines Direktkühlsystems die
Effizienz der Kühlung
verbessert wird.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern. Überdies
kann die Effizienz der Kühlung
durch die Verwendung eines Direktkühlsystems verbessert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 9A und 9B der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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9A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. 9B ist eine Schnittansicht,
die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie D-D' in 9A ist. In den 9A und 9B sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Der Wechselrichter gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein System mit zwei Wechselrichtern mit Flüssigkeitskanälen, die
Ende an Ende parallel miteinander verbunden sind. Der ebene Aufbau
der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
ist dem in 1A gezeugten ähnlich,
bei dieser Ausführungsform
sind jedoch in der Strömungsrichtung
des Flüssigkeitskanals
zwei Module in Reihe auf der gleichen Ebene angeordnet.
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In einem Flüssigkeitskanal 800 strömt das Kühlwasser
von einem vorgeschalteten Kühlelement 114 über einen
Flüssigkeitskanal 801 zu
einem nachgeschalteten Kühlelement 802.
Die Größe der Rippen 803 entspricht
der der Rippen 109. Die Rippen 109 und die Rippen 803 können in
der Mitte einstückig
miteinander verbunden sein. Das Zufuhr- und das Ablaufrohr 112 und 116 können jeweils
im wesentlichen senkrecht zu dem Kühlelement 114 angeordnet
sein.
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Wenn das Kühlwasser mit einer Fördergeschwindigkeit
von 20 Litern pro Minute zugeführt
wurde, betrug der gemessene Druckverlust in den anderen Teilen als
den Kühlelementen 114 und 802 1,5 kPa.
Dies liegt daran, daß der
Druckverlust im Flüssigkeitskanal 801 groß ist. Wenn
jedoch der in 3 gezeigte
herkömmliche
Aufbau für
einen Typ mit zwei Wechselrichtern verwendet wurde, betrug der festgestellte
Druckverlustwert 3,4 kPa, und daher ist ersichtlich, daß durch
den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau
der Druckverlust im Vergleich zum herkömmlichen Aufbau verringert
werden kann. Gleichzeitig sollte die Strömungsgeschwindigkeit auf eine der
zulässigen
Obergrenze für
den Druckverlust entsprechende verringert werden, wenn die Wahrscheinlichkeit
besteht, daß die
Strömungsge schwindigkeit
die Förderkapazität der Pumpe übersteigt. Auch
bei dem vorliegenden Aufbau kann eine Verringerung der Größe des Wechselrichters
implementiert werden. Hierbei wird ein indirektes Kühlsystem
als Flüssigkeitskühlsystem
verwendet, statt dessen kann jedoch auch ein direktes Kühlsystem,
wie das in den 7A bis 7C und das in den 8A bis 8C gezeigte, verwendet werden.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 10A und 10B der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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10A ist
eine perspektivische Ansicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. 10B ist eine
Schnittansicht, die den Flüssigkeitskanalteil der
Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie E-E' in 10A ist. In den 10A und 10B sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Zufuhr- und
Ablaufrohre jeweils im wesentlichen senkrecht zum Kühlteil angeordnet,
und im allgemeinen verjüngt
sich das Querschnittsprofil des Wasserrohrs in der Richtung der
kurzen Seite des Verbindungsquerschnitts zwischen dem Konstruktionselement
und dem Kühlelement
vom Zufuhrrohr zum Kühlteil
allmählich
und erweitert sich in der Richtung seiner langen Seite allmählich. Andererseits
vergrößert sich das
Querschnittsprofil des Wasserrohrs im allgemeinen von der kurzen
Seite des Verbindungsquerschnitts zwischen dem Kühlelement und dem Konstruktionselement
vom Kühlelement
zum Ablaufrohr allmählich
und verjüngt
sich von seiner langen Seite allmählich.
-
Bei der in 10 gezeigten
Konstruktion stimmen die Teile mit Ausnahme des Flüssigkeitskannls 900 mit
denen gemäß 1 überein.
Das Zufuhrrohr 901 und das Ablaufrohr 904 sind
jeweils im wesentlichen senkrecht zum Kühlelement 114 angeordnet.
Zwischen dem Zufuhrrohr 901 und dem Kühlelement 114 ist
ein Konstruktionselement 902 vorgesehen, das sich in der
Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals
(der langen Seite) vom Flüssigkanalquerschnitt 905 auf
den Flüssigkanalquerschnitt 906 erweitert
und in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals (der kurzen
Seite) verjüngt.
Ebenso ist zwischen dem Kühlelement 114 und
dem Ablaufrohr 904 ein Konstruktionselement 903 vorgesehen,
das sich in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals (der langen
Seite) von einem Flüssigkeitskanalquerschnitt 907 auf
einen Flüssigkanalquerschnitt 908 verjüngt und
in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
(der kurzen Seite) erweitert.
-
Bei dem Flüssigkeitskanalaufbau mit dem
in 10 gezeigten Aufbau betrug der
gemessene Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem Kühlelement 114 1,7
kPa. Daher kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlustwert
im Vergleich zu dem in 3 gezeigten,
herkömmlichen
Aufbau um ca. 30% verringert werden. Dies ermöglicht das Realisieren einer
Verringerung der Größe der Pumpe
bzw. des Wechselrichters. Ebenso können durch Anordnen der Seite
des Zufuhrrohrs und der Seite des Ablaufrohrs senkrecht zum Kühlelement
die Abmessungen des Flüssigkeitskühlungswechselrichters
im Vergleich zu dem herkömmlichen
Aufbau verkleinert werden, woraus ein Wechselrichter mit verringerter
Größe resultiert. Da
zudem das Zufuhr- und das Ablaufrohr in bezog auf den Wechselrichter
auf der gleichen Seite angeordnet sind, ist bei der Konstruktion
ein hoher Grad an Flexibilität
möglich.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 11A und 11B der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
siebten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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11A ist
eine perspektivische Ansicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. 11B ist eine
Schnittansicht, die den Flüssigkeitskanalabschnitt
der Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie F-F' in 11A ist. In den 11A und 11B sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Wie bei der in den 10A und 10B gezeigten,
sechsten Ausführungsform
sind bei der vorliegenden Ausführungsform
das Zufuhr- und das Ablaufrohr jeweils im wesentlichen senkrecht
zum Kühlelement
angeordnet. Die Konstruktion stimmt mit Ausnahme des Aufbaus eines
Flüssigkeitskanals 1000 mit
dem gemäß 1 überein.
Sowohl das Zufuhrrohr 1001 als auch das Ablaufrohr 1004 sind,
wie vorstehend beschrieben, im wesentlichen normal zum Kühlelement 114.
Zwischen dem Zufuhrrohr 1001 und dem Kühlelement 114 ist
ein Konstruktionsteil 1002 vorgesehen, das sich in der
Richtung der Breite des Flüssigkeitskanals
vom Flüssigkanalquerschnitt 1005 auf
den Flüssigkanalquerschnitt 1006 erweitert
und in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals verjüngt. Ebenso
ist zwischen dem Kühlelement 114 und
dem Ablaufrohr 1004 ein Konstruktionselement 1003 vorgesehen,
das sich in der Richtung der Breite des Flüssigkeitskanal von dem Flüssigkanalquerschnitt 1007 auf
den Flüssigkanalquerschnitt 1008 verjüngt und
in der Richtung der Tiefe des Flüssigkeitskanals
erweitert.
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Die vorliegende Ausführungsform
unterscheidet sich hinsichtlich des Winkels zwischen der Außenwand
jedes der Konstruktionselemente 1002 und 1003 und
dem Kühlelement 114 von
der in 10 dargestellten, sechsten
Ausführungsform. Genauer
beträgt
der Winkel θ5
zwischen den Außenwänden des
Zufuhrrohrs 1001 und des Konstruktionsteils 1002 45°. Ebenso
beträgt
der Winkel θ6
zwischen den Außenwänden des
Konstruktionselements 1002 und des Kühlelements 114 45°. Dadurch dreht
das in den Einlaß 200 des
Zufuhrrohrs eintretende Kühlwasser
seine Strömungsrichtung
zwischen dem Zufuhrrohr 1001 und dem Konstruktionselement 10022 um
einen Winkel von ca. 45°,
und ferner dreht es seine Strömungsrichtung
zwischen dem Konstruktionselement 1002 und dem Kühlelement 114 um
einen Winkel von ca. 45°,
wodurch es in das Kühlelement 114 strömt. Ebenso
wird die Strömungsrichtung
des Kühlwassers
zwischen dem Kühlelement 114 und
dem Konstruktionselement 1003 in bezug auf die Seite des
Ablaufrohrs um einen Winkel von ca. 45° ge dreht, und ferner wird seine
Strömungsrichtung
zwischen dem Konstruktionselement 1003 und dem Ablaufrohr 1004 um
einen Winkel von ca. 45° gedreht,
wodurch es aus dem Auslaß 201 des Ablaufrohrs
strömt.
-
Wie vorstehend beschrieben wird bei
dieser Ausführungsform
durch Aufteilen der Änderung
(der Vektoränderung)
der Strömungsrichtung
zwischen dem Zufuhr- und dem Ablaufrohr 1001 und 1004 und dem
Kühlelement 114 in
zwei Schritte und Einstellen der einstufigen Vektoränderung
auf 45° das
Auftreten eines Druckverlusts aufgrund einer steilen Vektoränderung
verhindert. Wünschenswerter
Weise beträgt der
Winkel 85 zwischen den Außenwänden des Zufuhrrohrs 1001 und
des Konstruktionselements 1002 nicht mehr als 45°. Ebenso
ist es wünschenswert, daß der Winkel θ6 zwischen
den Außenwänden des Zufuhrrohrs 1002 und
des Kühlelements 114 weniger als
45° beträgt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform
beträgt
der gemessene Druckverlustwert in den anderen Teilen als dem Kühlelement 114 1,1
kPa. Daher kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlustwert
im Vergleich zu dem in 10 gezeigten
Beispiel verringert werden. Ebenso können durch Anordnen der Zufuhrrohrseite
und der Ablaufrohrseite senkrecht zu dem Kühlelement die Abmessungen kleiner
als bei dem herkömmlichen Aufbau
gehalten werden, was zu einer verringerten Größe des Wechselrichters führt. Zudem
wird hinsichtlich der Konstruktion ein höherer Grad an Flexibilität möglich, da
das Zufuhr- und das Ablaufrohr in bezug auf den Wechselrichter auf
der gleichen Seite angeordnet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühl element
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 12A und 12B der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
achten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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12A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. 12B ist eine
Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie G-G' in 12A ist. In den 12A und 12B sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
Der Wechselrichter gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein System mit zwei Wechselrichtern mit Flüssigkeitskanälen, die
in L-Form in Reihe verbunden sind. Der ebene Aufbau der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform ähnelt dem
in 1A gezeigten, doch
bei dieser Ausführungsform
sind auf der gleichen Ebene zwei Module vorgesehen. In einem Flüssigkeitskanal 1100 sind
in der Strömungsrichtung
zwei Module in Reihe angeordnet und bilden zwischen den beiden Wechselrichtern
im wesentlichen eine L-Form.
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In dem Flüssigkeitskanal 1100 strömt das Kühlwasser
durch einen Flüssigkeitskanal 1101 von einem
vorgeschalteten Kühlelement 114 zu
einem nachgeschalteten Kühlelement 1102.
Die Größe der Rippen 1103 entspricht
der der Rippen 109. Die Rippen 109 und die Rippen 1103 können in
der Mitte einstöckig
miteinander verbunden sein. Das Zufuhr- und das Ablaufrohr 112 und 116 sowie
die Konstruktionselemente 113 und 115 können jeweils
im wesentlichen senkrecht zum Kühlelement 114 angeordnet sein.
Hier wird ein indirektes Kühlsystem
als Flüssigkeitskühlsystem
verwendet, es kann statt dessen jedoch auch ein direktes Kühlsystem,
wie die in den 7A bis 7C und den 8A bis 8C gezeigten,
verwendet werden.
-
Wenn das Kühlwasser mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 20 Litern pro Minute zugeführt wurde,
betrug der gemessene Druckverlust in den anderen Teilen als den
Kühlelementen 114 und 1102 3,2
kPa. Daher kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlust
im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem der herkömmliche Aufbau
für den
in 3 gezeigten Typ mit
zwei Wechselrichtern verwendet wird. Gleichzeitig sollte die Strömungsgeschwindigkeit
auf eine der zulässigen
Obergrenze für
den Druckverlust entsprechende reduziert werden, wenn die Wahrscheinlichkeit
besteht, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
die Förderkapazität der Pumpe übersteigt.
Durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau
kann auch eine Verringerung der Größe des Wechselrichters implementiert
werden.
-
Wie vorstehend beschrieben, ist es
bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern.
-
Als nächstes wird unter Bezugnahme
auf die 13A und 13B der Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung
gemäß einer
neunten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
13A ist
eine perspektivische Draufsicht, die den Flüssigkeitskanalteil der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt. 13B ist eine
Schnittansicht, die den Gesamtaufbau der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser Ausführungsform
zeigt, wobei die Schnittansicht eine Ansicht entlang der Linie H-H' in 13A ist. In den 13A und 13B sind
die mit den in 1 gezeigten identischen
Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
Der Wechselrichter gemäß dieser
Ausführungsform
ist ein System mit zwei Wechselrichtern mit Flüssigkeitskanälen, die
U-förmig
in Reihe verbunden sind. Der ebene Aufbau der Wechselrichtervorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform ähnelt dem
in 1A gezeigten, doch
bei dieser Ausführungsform
sind zwei Module auf der gleichen Ebene vorgesehen. In einem Flüssigkeitskanal 1200 sind
in der Strömungsrichtung
zwei Module in Reihe angeordnet, wobei zwischen den beiden Wechselrichtern im
wesentlichen eine U-Form gebildet wird.
-
In dem Flüssigkeitskanal 1200 strömt das Kühlwasser über einen
Flüssigkeitskanal 1201 von einem
vorgeschalteten Kühlelement 114 zu
einem nachgeschalteten Kühlelement 1202.
Die Größe der Rippen 1203 stimmt
mit der der Rippen 109 überein. Die
Rippen 109 und die Rippen 1203 können in
der Mitte einstöckig
miteinander verbunden sein. Das Zufuhr- und das Ablaufrohr 112 und 116 und
die Konstruktionselemente 113 und 115 können jeweils
im wesentlichen senkrecht zum Kühlelement 114 angeordnet
sein. Hier wird ein indirektes Kühlsystem
als Flüssigkeitskühlsystem
verwendet, es kann statt dessen jedoch auch ein direktes Kühlsystem,
wie die in den 7A bis 7C und in den 8A bis 8C gezeigten, verwendet werden.
-
Wenn das Kühlwasser mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 20 Litern pro Minute zugeführt wurde,
betrug der gemessene Druckverlust in den anderen Teilen als den
Kühlelementen 114 und 1202 4,2
kPa. Daher kann durch den vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau der Druckverlust
im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem der herkömmliche Aufbau
für den
in 3 gezeigten Typ mit
zwei Wechselrichtern verwendet wird. Gleichzeitig sollte die Strömungsmenge
auf eine der zulässigen
Obergrenze für
den Druckverlust entsprechende reduziert werden, wenn die Wahrscheinlichkeit
besteht, daß die
Strömungsgeschwindigkeit
die Förderkapazität der Pumpe übersteigt.
Auch bei dem vorliegenden Flüssigkeitskanalaufbau
kann eine Verringerung der Größe des Wechselrichters
implementiert werden.
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Wie aus Vorstehendem hervorgeht,
ist es bei der vorliegenden Ausführungsform
durch Anordnen jeweiliger Konstruktionselemente in dem Flüssigkeitskanal,
der sich vom Einlaß des
Zufuhrrohrs zum Kühlelement
erstreckt, und in dem Flüssigkeitskanal, der
sich vom Kühlelement
zum Auslaß des
Ablaufrohrs erstreckt, möglich,
in dem Kühlelement
eine gleichmäßige Kühlung zu
erzielen, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert werden, und ebenso den Druckverlust in anderen Teilen
als dem Kühlelement
zu verringern.
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14 zeigt
ein Kühlsystem
für eine
Steuereinheit (eine Wechselrichtervorrichtung) und einen Elektromotor
eines elektrischen Fahrzeugs, wie eines elektrischen Automobils
oder eines Hybridfahrzeugs, mit einer der vorstehend beschriebenen Wechselrichtervorrichtungen.
Das Kühlsystem
wird hergestellt, indem unter Verwendung eines Kühlrohrs 5 ein Elektromotor 2 zum
Antreiben einer Achse, eine Steuereinheit 1 (eine Wechselrichtervorrichtung) zum
Steuern des Ausgangs des Elektromotors 2, ein Kühler 3 zum
Kühlen
eines Kühlmediums
und eine elektrische Pumpe 4 verbunden werden. Eine als Kühlmedium
verwendete Frostschutzlösung
ist in dem Kühlrohr 5 versiegelt.
Ein Kühlergebläsemotor 6 zum
zwangsweisen Kühlen
des Kühlmediums
ist an der Seitenfläche
des Kühlers 3 angebracht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau stimmen die von der Steuereinheit 1 (der
Wechselrichtervorrichtung) und die von dem Elektromotor 2 erzeugte
Wärmemenge
im wesentlichen überein.
Der Heizwert der elektronischen Komponenten, wie Transistoren, Kondensatoren
und dergleichen, die die Steuereinheit 1 (die Wechselrichtervorrichtung)
bilden, hat jedoch einen hohen Wert von 150°. Eine derart warme Umgebung
ist sehr schädlich
für diese
elektronischen Bauteile, die eine geringe Wärmebeständigkeit aufweisen. Daher ist
das System so aufgebaut, daß der Steuereinheit 1 (der
Wechselrichtervorrichtung) in der Kühlreihenfolge eine höhere Priorität als dem Elektromotor 2 eingeräumt wird
und der Elektromotor 2 mit der höheren Wärmebeständigkeit nach der Steuereinheit 1 (der
Wechselrichtervorrichtung) gekühlt
wird, um eine effiziente Kühlung
mit verbessertem Wärmeausgleich
zu erzielen.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform eine
der vorstehend beschriebenen Wechselrichtervorrichtungen, d.h. eine
Wechselrichtervorrichtung, durch die der Druckverlust reduziert
werden kann, vorgesehen ist, kann die Kapazität der elektrischen Pumpe 4 verringert
werden, die eine Frostschutzlösung
oder Wasser als Kühlmedium
zwangsweise umwälzt,
d.h. die Größe der elektrischen
Pumpe 4 kann verringert werden. Gemäß dieser Ausführungsform
kann daher ein kostengünstiges
Kühlsystem
geschaffen werden.
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15 zeigt
den Aufbau eines Antriebssystems einer elektrischen Vorrichtung
mit dem vorstehend beschriebenen Kühlsystem. Bei dieser Ausführungsform
wird ein Fall als Beispiel herangezogen, in dem eine der vorstehend
beschriebenen Wechselrichtervorrichtungen auf einem elektrischen
Automobil montiert ist, dessen einzige Antriebsquelle ein Elektromotor
ist. Statt dessen kann jedoch auch jede der vorstehend beschriebenen
Wechselrichtervorrichtungen für
ein Hybridfahrzeug verwendet werden, bei dem ein Motor in Form eines
Verbrennungsmotors und ein Elektromotor als Antriebsquellen für das Fahrzeug
verwendet werden.
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In 15 bezeichnet
das Bezugszeichen 39 eine Fahrzeugkarosserie. Eine Achse 42 mit
an ihren gegenüberliegenden
Enden vorgesehenen Rädern 40a und 40b ist
drehbar am vorderen Teil der Fahrzeugkarosserie 39 installiert.
Die Vorderräder
sind nämlich
am vorderen Teil der Fahrzeugkarosserie 39 montiert. Eine
Achse, an deren einander gegenüberliegenden
Enden Räder 41a und 41b vorgesehen sind,
ist drehbar im hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie 39 montiert.
Die Hinterräder
sind nämlich
am hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie 39 befestigt. Ein
Elektromotor 2 ist über
ein Getriebe 44 mechanisch mit der Achse 42 verbunden.
Eine Wechselrichtervorrichtung 100 ist elektrisch mit dem
Elektromotor 2 verbunden. Von einer Batterie 20 als
Stromquelle des Fahrzeugs zugeführter
Gleichstrom wird von der Wechselrichtervorrichtung 100 in
Drei-Phasen-Wechselstrom
umgewandelt, der dem Elektromotor 2 zugeführt wird.
Eine Steuereinheit 21 höherer
Ebene ist elektrisch mit der Wechselrichtervorrichtung 100 verbunden
und gibt das dem Ausmaß des
Niederdrückens
eines Gaspedals entsprechende Befehlssignal in die Wechselrichtervorrichtung 100 ein.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform eine
der vorstehend beschriebenen Wechselrichtervorrichtungen, d.h. eine
Wechselrichtervorrichtung vorgesehen ist, durch die der Druckverlust
reduziert werden kann, kann die Kapazität der Pumpe 4 verringert
werden, die das Kühlsystem
zum Kühlen
der Wechselrichtervorrichtung bildet, d.h. die Größe der elektrischen
Pumpe 4 kann verringert werden. Gemäß dieser Ausführungsform
kann daher ein kostengünstiges
Kühlsystem
geschaffen werden. Dadurch wird die Montierbarkeit des Kühlsystems
in dem elektrischen Fahrzeug verbessert, und es tragt zu einer Verringerung
der Herstellungskosten des elektrischen Fahrzeugs bei.
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Erfindungsgemäß kann ohne die Notwendigkeit
von Sammelelementen eine gleichmäßige Kühlung erzielt
werden, wodurch die Wärmecharakteristika
verbessert und ebenso eine Verringerung des Druckverlusts in anderen
Teilen als dem Kühlelement ermöglicht werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf derzeit als bevorzugte Ausführungsformen betrachtete Beispiele
beschrieben wurde, wird darauf hingewiesen, daß zahlreiche Veränderungen
und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne von den Grenzaspekten
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und daher sollen die beiliegenden
Ansprüche
sämtliche
derartigen Veränderungen
und Modifikationen abdecken, die in den wahren Geist und Rahmen
der Erfindung fallen.