DE112013005692T5

DE112013005692T5 - Invertervorrichtung

Info

Publication number: DE112013005692T5
Application number: DE112013005692.5T
Authority: DE
Inventors: Yasunobu Kamiya; Naoki HIGASHIKAWA
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-09-10
Also published as: WO2014083976A1; US20150289411A1; JP5737275B2; JP2014108014A; CN104813576A

Abstract

Eine Invertervorrichtung (10) weist Folgendes auf: ein Gehäuse (11); Halbleitermodule (51 bis 53, 71 bis 73); einen ersten Wärmetauscher (16), der einen ersten Durchlass (24) hat, wobei eine Wärme erzeugende Komponente (23) thermisch an den ersten Wärmetauscher (16) gekoppelt ist; einen zweiten Wärmetauscher (61), der im Inneren des Gehäuses (11) vorgesehen ist; einen Zuführanschluss (22a, 41c), der mit einem Zuführrohr (84) zum Zuführen von Kühlmittel verbunden ist; einen Abgabeanschluss (22b), der mit einem Abgaberohr (85) verbunden ist, wobei das Abgaberohr Kühlmittel von dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher zu einer Kühlmittelzuführquelle (83) abgibt; einen Abgabeanschluss (22b), der mit einem Abgaberohr (85) verbunden ist, welches Kühlmittel von dem ersten Wärmetauscher (16) oder dem zweiten Wärmetauscher (41) zu der Kühlmittelzuführquelle (83) abgibt, und Verbindungsleitungen (81, 82), die es dem ersten Durchlass (24) und einem zweiten Durchlass (42) ermöglichen, miteinander zu kommunizieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Invertervorrichtung, die ein Halbleitermodul hat, das in einem Gehäuse aufgenommen ist.
HINTERGRUNDTECHNOLOGIE
Als eine Vorrichtung zum Kühlen einer Wärme erzeugenden Komponente unter Verwendung eines Kühlmittels, das in einem Durchlass strömt, der in einem Gehäuse ausgebildet ist, ist beispielsweise eine in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr 2003-101277 beschriebene Wärmeerzeugungselementkühlstruktur bekannt.
Die in der zuvor erwähnten Druckschrift beschriebene Kühlstruktur ist durch ein Leistungsmodul, ein Invertergehäuse und einen DC-DC-Wandler konfiguriert. Ein Raum zum Aufnehmen eines Wärme erzeugenden Elements, das an dem Leistungsmodul montiert ist, und ein Peripherieschaltkreis des Wärme erzeugenden Elements sind an einer Seite ausgebildet, die der oberen Fläche des Invertergehäuses entspricht. Eine Seitenwand ist in einem Außenumfangsabschnitt der unteren Fläche des Invertergehäuses ausgebildet. Ein Montageträger ist an der Seitenwand montiert, sodass er einen Kühlmitteldurchlass an der Seite ausbildet, der der unteren Fläche des Invertergehäuses entspricht. Der DC-DC-Wandler ist an dem Montageträger montiert. Kühlmittel strömt in den Kühlmitteldurchlass, wodurch das Leistungsmodul und der DC-DC-Wandler gekühlt werden.
DRUCKSCHRIFTEN AUS DEM STAND DER TECHNIK
Patentdruckschriften

Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-101277

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Jedoch kann die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-101277 beschriebene Kühlstruktur einen Mangel in der Kühlleistung für das Wärmeerzeugungselement verursachen.
Mittel zum Lösen des Problems
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Invertervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den Mangel in der Kühlleistung zu begrenzen.
In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung ist eine Invertervorrichtung bereitgestellt, die ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse untergebrachtes Halbleitermodul, einen ersten Wärmetauscher, einen zweiten Wärmetauscher, einen Zuführanschluss, einen Abgabeanschluss und eine Verbindungsleitung aufweist. Der erste Wärmetauscher hat einen ersten Durchlass, der durch eine äußere Fläche des Gehäuses definiert ist, und ein Durchlass bildendes Element, das zumindest einen Abschnitt der äußeren Fläche bedeckt. Der erste Wärmetauscher ist thermisch an eine Wärme erzeugende Komponente gekoppelt. Der zweite Wärmetauscher ist in dem Gehäuse angeordnet, wobei der zweite Wärmetauscher einen zweiten Durchlass hat, der auf den ersten Durchlass gestapelt ist und der thermisch an das Halbleitermodul gekoppelt ist. Der Zuführanschluss ist mit einem Zuführrohr zum Zuführen von Kühlmittel von einer Kühlmittelzuführquelle zu dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher verbunden. Der Abgabeanschluss ist mit einem Abgaberohr verbunden. Das Abgaberohr gibt Kühlmittel von dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher zu der Kühlmittelzuführquelle zu. Die Verbindungsleitung ermöglicht es dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass, miteinander zu kommunizieren.
Wenn bei dieser Form das Halbleitermodul Wärme erzeugt, dann tritt zwischen dem thermischen Medium, das in dem zweiten Durchlass strömt, der in einem Gehäuse angeordnet ist, und dem Halbleitermodul ein Wärmeaustausch auf, wodurch das Halbleitermodul gekühlt wird. Wenn die Wärme erzeugende Komponente Wärme erzeugt, dann tritt der Wärmeaustausch zwischen dem in dem ersten Durchlass strömenden Kühlmittel und der Wärme erzeugenden Komponente auf, wodurch die Wärme erzeugende Komponente gekühlt wird. Durch Bereitstellen eines Wärmetauschers zum Kühlen des Halbleitermoduls und eines Wärmetauschers zum Kühlen der Wärme erzeugenden Komponente getrennt voneinander, werden Unzulänglichkeiten in der Kühlleistung für das Halbleitermodul und die Wärme erzeugende Komponente beschränkt.
Gemäß einer Form der Offenbarung hat die Verbindungsleitung eine erste Verbindungsleitung und eine zweite Verbindungsleitung, die sich von der ersten Verbindungsleitung unterscheidet. Einer von dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass hat einen Zuführdurchlass und einen Abgabedurchlass, wobei der Zuführdurchlass den Zuführanschluss hat und mit der ersten Verbindungsleitung verbunden ist, und der Abgabedurchlass hat den Abgabeanschluss und ist mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden. Der andere von dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass und der Abgabedurchlass haben einen Strömungsumkehraufbau.
Bei dieser Form sind der Zuführanschluss und der Abgabeanschluss in einem von dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass angeordnet. Verglichen mit einem Fall, in dem der Zuführanschluss und der Abgabeanschluss getrennt voneinander angeordnet sind, stellt dies einen einfachen Dichtungsaufbau bereit. Da der Strömungsumkehraufbau eine benachbarte Anordnung des Zuführrohrs und des Abgaberohrs ermöglicht, wird das Verbinden der Kühlmittelzuführquelle mit dem Zuführrohr und dem Abgaberohr erleichtert.
Gemäß einer Form der Offenbarung hat der erste Durchlass einen Zuführdurchlass, der den Zuführanschluss hat und der mit der ersten Verbindungsleitung verbunden ist, und hat einen Abgabedurchlass, der den Abgabeanschluss hat und der mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden ist. Der zweite Durchlass und der Abgabedurchlass haben einen Strömungsumkehraufbau.
Bei dieser Form sind der Zuführanschluss und der Abgabeanschluss in dem ersten Durchlass angeordnet, der durch die Außenfläche des Gehäuses und das Durchlass bildende Element ausgebildet ist. Dies erleichtert das Verbinden des ersten Durchlasses mit der Kühlmittelzuführquelle.
Gemäß einer Form der Offenbarung sind der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher getrennt voneinander ausgebildet.
Diese Form erleichtert das Fügen des Halbleitermoduls an den zweiten Wärmetauscher verglichen mit einem Fall, in dem der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher miteinander einstückig angeordnet sind.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung hat der erste Durchlass eine erste Lamelle, die durch Druckguss einstückig mit dem ersten Wärmetauscher geformt ist. Der zweite Durchlass hat eine zweite Lamelle, die getrennt von dem zweiten Wärmetauscher ausgebildet ist.
Bei dieser Form ist der Lamellenachsabstand der zweiten Lamelle verglichen mit dem Lamellenachsabstand der ersten Lamelle, die durch Druckguss ausgebildet ist, klein. Um das Halbleitermodul zu kühlen, muss der zweite Wärmetauscher eine höhere Kühlleistung als der erste Wärmetauscher haben. Der erste Wärmetauscher muss keine Kühlleistung haben, die vergleichbar zu der des zweiten Wärmetauschers ist. Daher wird die Kühlleistung des zweiten Wärmetauschers verbessert, indem die Lamelle des zweiten Wärmetauschers getrennt vorgesehen wird, um den Lamellenachsabstand zu verringern. Im Gegensatz dazu ist die erste Lamelle des ersten Wärmetauschers durch Druckguss einstückig mit dem ersten Wärmetauscher geformt. Die erste Lamelle wird somit gleichzeitig mit dem ersten Wärmetauscher hergestellt. Dies erleichtert das Herstellen der ersten Lamelle.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung hat die Wärme erzeugende Komponente eine elektrische Komponente, die an einen Metallbasisträger gefügt ist. Der Metallbasisträger dient zudem als das Durchlass bildende Element.
Bei dieser Form wird der Metallbasisträger zudem als das Durchlass bildende Element verwendet. Dies macht es unnötig, ein separates Durchlass bildendes Element bereitzustellen. Als ein Ergebnis wird der erste Durchlass definiert, ohne die Komponentenanzahl zu erhöhen.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, die mittels Beispiel die Prinzipien der Offenbarung veranschaulichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale der vorliegenden Offenbarung, von denen angenommen wird, dass sie neu sind, sind im Einzelnen in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt. Die Offenbarung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine Schnittansicht ist, die eine Invertervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine Schnittansicht ist, die die Invertervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
3A eine Draufsicht ist, die ein Leistungsmodul des Ausführungsbeispiels gesehen von oben zeigt;
3B eine Draufsicht ist, die das Leistungsmodul des Ausführungsbeispiels gesehen von unten zeigt;
4 ein Schaltkreisschaubild ist, das die elektrische Konfiguration der Invertervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel wiedergibt; und
5 eine Schnittansicht ist, die ein anderes Beispiel der Invertervorrichtung zeigt.
ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nun wird eine Invertervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat eine Invertervorrichtung 10 ein Leistungsmodul 30, das in einem Gehäuse 11 angeordnet ist. Das Gehäuse 11 ist durch einen rechteckkastenartigen Hauptkörper 12 zum Aufnehmen des Leistungsmoduls 30 und eine obere Platte 13 zum Schließen einer Öffnung 12A des Hauptkörpers 12 ausgebildet. Der Hauptkörper 12 hat eine ebene, rechteckige Bodenplatte 14 und vier Seitenwände 15, die von äußeren Umfängen der Bodenplatte 14 aufrecht stehend angeordnet sind. Die Öffnung 12a wird ausgebildet, indem sie von den Seitenwänden 15 umgeben ist. Die obere Platte 13 ist an den distalen Enden der Seitenwände 15 angeordnet. Ein erster Wärmetauscher 16 ist in einem Bodenabschnitt des Gehäuses 11 angeordnet. Der Hauptkörper 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und durch Druckguss hergestellt. 1 ist eine Ansicht aus einer Richtung, die mit Bezug auf die Richtung, in der auf 2 geblickt wird, um 90 Grad gedreht ist.
Die Bodenplatte 14 hat rechteck-parallelepiped-artige Vorsprünge 17, 18, 19, 20, die an einem Außenumfang der Fläche (einer äußeren Fläche des Gehäuses 11) entgegengesetzt zu der Seite ausgebildet sind, von der die Seitenwände 15 vorragen. Im weiteren Verlauf werden die Vorsprünge 17, 18, die in der Querrichtung der Bodenplatte 14 angeordnet sind, als die ersten Vorsprünge 17, 18 bezeichnet. Die Vorsprünge 19, 20, die in der Längsrichtung der Bodenplatte 14 angeordnet sind, werden als die zweiten Vorsprünge 19, 20 bezeichnet.
Ein DC-DC-Wandler 21 ist an der Außenseite der Bodenplatte 14 angeordnet. Der DC-DC-Wandler 21 ist durch Montieren einer als Wärme erzeugende Komponente dienenden elektrischen Komponente 23, etwa einem Schaltelement, an einem Metallbasisträger 22 konfiguriert. Der Metallbasisträger 22 hat eine ebene, rechteckige Form. Die Längsabmessung und die Querabmessung des Metallbasisträgers 22 sind jeweils gleich wie die Längsabmessung und die Querabmessung der Bodenplatte 14. Der Metallbasisträger 22 ist an den distalen Enden der Vorsprünge 17, 18, 19, 20 angeordnet. Der Metallbasisträger 22 schließt eine Öffnung 16a, die ausgebildet ist, indem sie von den Vorsprüngen 17, 18, 19, 20 umgeben wird. Ein erster Durchlass 24, in welchem Kühlmittel strömt, ist durch die ersten Vorsprünge 17, 18, die zweiten Vorsprünge 19, 20 und den Metallbasisträger 22 definiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient der Metallbasisträger 22 als ein Durchlass bildendes Element, das den ersten Durchlass 24 definiert, indem es die entsprechende Außenfläche des Gehäuses 11 bedeckt. In dem Ausführungsbeispiel bilden die Bodenplatte 14 des Gehäuses 11 und der Metallbasisträger 22 den ersten Wärmetauscher 16.
Eine Trennwand 25, die sich von dem ersten Vorsprung 17 zu dem anderen ersten Vorsprung 18 erstreckt, ist an der Außenfläche der Bodenplatte 14 angeordnet. Die Trennwand 25 befindet sich an der Seite, die dem Vorsprung 20 in der Längsrichtung der Bodenplatte 14 entspricht. Das heißt, die Trennwand 25 ist zwischen den zweiten Vorsprüngen 19 und 20 an einer Stelle näher an dem zweiten Vorsprung 20 als an dem anderen zweiten Vorsprung 19 angeordnet. Die Trennwand 25 trennt den ersten Durchlass 24 in einen Zuführdurchlass 26 und einen Abgabedurchlass 27, die in der Längsrichtung der Bodenplatte 14 zueinander benachbart sind. Der Zuführdurchlass 26 ist an der Seite angeordnet, die dem zweiten Vorsprung 20 mit Bezug auf die Trennwand 25 entspricht. Der Abgabedurchlass 27 ist an der Seite vorgesehen, die dem zweiten Vorsprung 19 mit Bezug auf die Trennwand 25 entspricht. Das heißt, der Zuführdurchlass 26 ist zwischen der Trennwand 25 und dem zweiten Vorsprung 20 angeordnet und der Abgabedurchlass 27 befindet sich zwischen der Trennwand 25 und dem zweiten Vorsprung 19. Da die Trennwand 25 an der Seite angeordnet ist, die dem zweiten Vorsprung 20 entspricht, ist die Abmessung des Zuführdurchlasses 26 in der Längsrichtung der Bodenplatte 14 kleiner als die Abmessung des Abgabedurchlasses 27 in der Längsrichtung der Bodenplatte 14. Ein Zuführanschluss 22a, der eine Öffnung in dem Zuführdurchlass 26 hat, und ein Abgabeanschluss 22b, der eine Öffnung in dem Abgabedurchlass 27 hat, sind in dem Metallbasisträger 22 ausgebildet.
Eine Vielzahl von plattenartigen ersten Lamellen 28, die sich jeweils in der Längsrichtung der Bodenplatte 14 erstrecken, sind an der Außenfläche der Bodenplatte 14 und in der Querrichtung der Bodenplatte 14 beabstandet voneinander ausgebildet. Die ersten Lamellen 28 sind zwischen dem zweiten Vorsprung 19 und der Trennwand 25 ausgebildet. Das heißt, die ersten Lamellen 28 sind in dem Abgabedurchlass 27 angeordnet. Die ersten Lamellen 28 sind durch Druckguss einstückig mit dem Hauptkörper 12 geformt.
Das Leistungsmodul 30 hat einen Sitz 31. Der Sitz 31 ist mittels eines nicht dargestellten Stützabschnitts in dem Gehäuse 11 befestigt. Der Sitz 31 hat einen ebenen, rechteckigen Basisabschnitt 32. Rechteck-parallelepiped-artige Isolierbasen 33, die in der Richtung der Dicke des Basisabschnitts 22 vorragen, sind an entgegengesetzten Querendabschnitten (entgegengesetzte linke und rechte Endabschnitte, wie in 1 gesehen) des Basisabschnitts 32 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 3A und 3B sind Vorsprünge 34 an entgegengesetzten Längsendabschnitten einer jeden Isolierbasis 33 ausgebildet. Der Basisabschnitt 32 hat eine erste Fläche und eine zweite Fläche, die der ersten Fläche entgegengesetzt ist. Die Isolierbasen 33 sind an der ersten Fläche des Basisabschnitts 32 angeordnet. Die Vorsprünge 35 sind an den vier Ecken der zweiten Fläche des Basisabschnitts 32 angeordnet. Drei rechteckige Durchgangslöcher 36 sind in dem Basisabschnitt 32 ausgebildet und in der Längsrichtung des Basisabschnitts 32 voneinander beabstandet.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist eine als ein zweiter Wärmetauscher dienende Kühlvorrichtung 41 an der Fläche (der ersten Fläche) des Basisabschnitts 32 angeordnet, an dem die Isolierbasen 33 vorgesehen sind. Die Kühlvorrichtung 41 ist wie ein Rechteckparallelepiped geformt und ein zweiter Durchlass 42 ist in der Kühlvorrichtung 41 ausgebildet. Die Kühlvorrichtung 41 ist auf den ersten Wärmetauscher 16 gestapelt. Der zweite Durchlass 42 ist somit auf dem ersten Durchlass 24 gestapelt.
Unter Bezugnahme auf 2 sind in der Kühlvorrichtung 41 (dem zweiten Durchlass 42) drei Lamelleneinheiten 43 angeordnet, und sie sind in der Längsrichtung der Kühlvorrichtung 41 voneinander beabstandet. Jede der Lamelleneinheiten 43 ist durch Ausbilden von stiftartigen zweiten Lamellen 45 an entgegengesetzten Flächen eines ebenen, rechteckigen Basisabschnitts 44 konfiguriert. Jede Lamelleneinheit 43 ist durch Löten der distalen Endflächen der zweiten Lamellen 45 auf die Innenflächen der Kühlvorrichtung 41 bereitgestellt. Der Lamellenachsabstand der zweiten Lamellen 45 ist verglichen mit dem Lamellenachsabstand der ersten Lamellen 28 klein.
Wie in 3A dargestellt ist, hat die Kühlvorrichtung 41 eine erste Fläche, die dem Basisabschnitt 32 zugewandt ist, und eine zweite Fläche, die der ersten Fläche entgegengesetzt ist. Erste Halbleitermodule 51, 52, 53 werden an die zweite Fläche der Kühlvorrichtung 41 gefügt. Die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 sind in der Längsrichtung der Kühlvorrichtung 41 voneinander beabstandet angeordnet. Ein erster positivseitiger Eingabeanschluss 54, der elektrisch mit dem positiven Anschluss einer Stromquelle verbunden ist, ein erster negativseitiger Eingangsanschluss 55, der mit dem negativen Anschluss der Stromquelle elektrisch verbunden ist, und ein erster Ausgangsanschluss 56, der mit einer Last elektrisch verbunden ist, sind in jedem der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 angeordnet.
Die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 haben jeweils eine erste Fläche, die der Kühlvorrichtung 41 zugewandt ist, und eine zweite Fläche, die der ersten Fläche entgegengesetzt ist. Eine Blattfeder 60 ist an den zweiten Flächen der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 angeordnet. Die Blattfeder 60 ist durch im Wesentlichen ebene, rechteckige Körper 61 und Halteabschnitte 62 ausgebildet, die in der Längsrichtung eines jeden Körpers 61 angeordnet sind und sich von drei Abschnitten zwischen den Körpern 61 in Richtung der entgegengesetzten Querseiten der Körper 61 erstrecken. Genauer gesagt ist die Blattfeder 60 durch die Körper 61, die jeweils eine im Wesentlichen ebene, rechteckige Form haben, und die drei Halteabschnitte 62 ausgebildet. Die Halteabschnitte 62 befinden sich jeweils zwischen dem entsprechend benachbarten Paar von Körpern 61. Jeder der Halteabschnitte 62 erstreckt sich in der Querrichtung eines jeweiligen Körpers 61.
Ein Plattenelement 63 ist an den Vorsprüngen 34 befestigt, die an der Isolierbasis 33 angeordnet sind. Das Plattenelement 63 presst die Körper 61 der Blattfeder 60. Dies presst die Halteabschnitte 62 gegen die zugehörigen ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und fügt die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 an die Kühlvorrichtung 41.
Unter Bezugnahme auf 3 sind die zweiten Halbleitermodule 71, 72, 73 jeweils in eines der Durchgangslöcher 36 eingesetzt, die in dem Basisabschnitt 32 ausgebildet sind. Die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73, die in den Durchgangslöchern 36 eingesetzt sind, sind an die erste Fläche (die dem Basisabschnitt 32 zugewandte Fläche) der Kühlvorrichtung 41 gefügt, die der zweiten Fläche entgegengesetzt ist, an die die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 gefügt sind. Die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 sind in der Längsrichtung der Kühlvorrichtung 41 voneinander beabstandet angeordnet. Ein zweiter positivseitiger Eingangsanschluss 74, der mit dem positiven Anschluss der Stromquelle elektrisch verbunden ist, ein zweiter negativseitiger Eingangsanschluss 75, der mit dem negativen Anschluss der Stromquelle elektrisch verbunden ist, und ein zweiter Ausgangsanschluss 76, der mit einer Last elektrisch verbunden ist, sind in jedem der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 angeordnet.
Die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 sind jeweils an die Kühlvorrichtung 41 wie die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 gefügt. Eine Blattfeder 60 drückt die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 gegen die Kühlvorrichtung 41. Ein Plattenelement 63, das die Blattfeder 60 drückt, ist an den Vorsprüngen 35 befestigt. Die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 sind wie die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 durch die Blattfeder 60 an die Kühlvorrichtung 41 gefügt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der erste positivseitige Eingangsanschluss 54 eines jeden der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 mit dem zweiten positivseitigen Eingangsanschluss 74 des entsprechenden einen der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 durch einen nicht dargestellten Sammelleiter elektrisch verbunden. Auf ähnliche Weise ist der erste negativseitige Eingangsanschluss 55 eines jeden der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 mit dem zweiten negativseitigen Eingangsanschluss 75 des entsprechenden einen der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 durch einen nicht dargestellten Sammelleiter elektrisch verbunden. Der erste Ausgangsanschluss 56 eines jeden ersten Halbleitermoduls 51 bis 53 ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss 76 des entsprechenden einen der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 elektrisch verbunden. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedes der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und das entsprechende eine der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 parallel verbunden. Jedes erste Halbleitermodul 51 bis 53 und das entsprechende zweite Halbleitermodul 71 bis 73 bilden einen Inverter.
Jede Lamelleneinheit 43 ist in einem Abschnitt des zweiten Durchlasses 42 entsprechend der Position zwischen dem entsprechenden einen der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und dem zugehörigen einen der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist, ist ein als erste Verbindungsleitung dienendes erstes Vertikalrohr 81 an einer Seite angeordnet, die einem ersten Längsendabschnitt 41a der Kühlvorrichtung 41 entspricht. Das erste Vertikalrohr 81 ist durch die Bodenplatte 14 eingesetzt und erstreckt sich zu dem Zuführdurchlass 26. Das erste Vertikalrohr 81 verbindet den Zuführdurchlass 26 und den zweiten Durchlass 42 miteinander.
Das zweite Vertikalrohr 82, das als eine zweite Verbindungsleitung dient, ist an einer Seite angeordnet, die einem zweiten Längsendabschnitt 41b der Kühlvorrichtung 41 entspricht. Das zweite Vertikalrohr 82 ist durch die Bodenplatte 14 eingesetzt und erstreckt sich zu dem Abgabedurchlass 27. Das zweite Vertikalrohr 82 verbindet den Abgabedurchlass 27 und den zweiten Durchlass 42 miteinander.
Ein Zuführrohr 84, das mit einer Kühlmittelzuführquelle 83 verbunden ist und Kühlmittel von der Kühlmittelzuführquelle 83 zu dem Zuführdurchlass 26 zuführt, ist in dem Zuführdurchlass 26 angeordnet. Das Zuführrohr 84 ist mit dem Zuführanschluss 22a verbunden, der in dem Metallbasisträger 22 vorgesehen ist.
Ein Abgaberohr 85 ist in dem Abgabedurchlass 27 angeordnet. Das Abgaberohr 85 gibt das Kühlmittel von dem zweiten Durchlass 42 zu der Außenseite des Abgabedurchlasses 27 ab, wodurch das Kühlmittel zu der Kühlmittelzuführquelle 83 wieder zugeführt wird. Das Abgaberohr 85 ist mit dem Abgabeanschluss 22b verbunden, der in dem Metallbasisträger 22 vorgesehen ist. Das Abgaberohr 85 befindet sich näher an dem Zuführrohr 84 als das zweite Vertikalrohr 82. Als ein Ergebnis haben der zweite Durchlass 42 und der Abgabedurchlass 27 einen Strömungsumkehraufbau derart, dass das Kühlmittel in dem zweiten Durchlass 42 von dem ersten Vertikalrohr 81 zu dem zweiten Vertikalrohr 82 fortschreitet, und das das Kühlmittel in dem Abgabedurchlass 27 von dem zweiten Vertikalrohr 82 zu dem Abgaberohr 85 fortschreitet.
Im weiteren Verlauf wird die elektrische Konfiguration der Invertervorrichtung 10 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 wird die Invertervorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beispielsweise in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug installiert, um den von einer Batterie B zugeführten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und den Wechselstrom zu einer Last auszugeben. Die Invertervorrichtung 10 hat einen Inverter 101 und den DC-DC-Wandler 21. Der Inverter 101 ist durch die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 konfiguriert. Der DC-DC-Wandler 21 ist durch die an dem Metallbasisträger 22 montierte elektronische Komponente 23 konfiguriert.
Der DC-DC-Wandler 21 ist zwischen der Batterie B und dem Inverter 101 angeordnet. Der DC-DC-Wandler 21 hat Schaltelemente Q11, Q12. Als die Schaltelemente Q11, Q12 werden Leistungshalbleiterelemente, etwa Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) oder Metall-Oxid-Halbleiterfeldeffekttransistoren (MOSFETs) verwendet.
Die Schaltelemente Q11, Q12 sind zwischen einer Stromzufuhrleitung des Inverters 101 und einer Erdungsleitung in Reihe verbunden. Der Kollektor des Schaltelements Q11 ist mit der Stromzufuhrleitung verbunden. Der Emitter des Schaltelements Q12 ist mit der Erdungsleitung und dem negativen Anschluss der Batterie B verbunden. Ein Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Schaltelements Q11 und dem Kollektor des Schaltelements Q12 ist mit einem ersten Ende eines Reaktors L verbunden. Ein zweites Ende des Reaktors L ist mit dem positiven Anschluss der Batterie B verbunden. Eine Diode D1 ist mit dem Kollektor und dem Emitter des Schaltelements Q11 verbunden und dazwischen angeordnet, sodass der elektrische Strom von dem Emitter zu dem Kollektor fließt. Eine andere Diode D1 ist mit dem Kollektor und dem Emitter des Schaltelements Q12 verbunden und dazwischen angeordnet, sodass der elektrische Strom von dem Emitter zu dem Kollektor fließt. Als ein Ergebnis hat die elektronische Komponente 23 zumindest die Schaltelemente Q11 und Q12, die Dioden D1 und den Reaktor L.
Ein Niederspannungskondensator C1 ist mit einem Eingangsanschluss des DC-DC-Wandlers 21 (einem Verbindungsanschluss mit Bezug auf die Batterie B) verbunden. Ein Hochspannungskondensator C2 ist mit einem Verbindungsanschluss mit Bezug auf den Inverter 101 verbunden, der ein Ausgangsanschluss des DC-DC-Wandlers 21 ist.
Jedes der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 hat ein erstes Schaltelement Q1 und ein zweites Schaltelement Q2. Jedes der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 hat ein drittes Schaltelement Q3 und ein viertes Schaltelement Q4. Als die Schaltelemente Q1, Q2, Q3, Q4 werden Leistungshalbleiterelemente, etwa Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) oder Metall-Oxid-Halbleiterfeldeffekttransistoren (MOSFETs) verwendet.
Jedes der ersten Schaltelemente Q1 ist in Reihe mit dem entsprechenden Einen der zweiten Schaltelemente Q2 verbunden. Jedes der dritten Schaltelemente Q3 ist in Reihe mit dem entsprechenden Einen der vierten Schaltelemente Q4 verbunden. Eine Diode D ist parallel zu jedem der Schaltelementen Q1 bis Q4 verbunden.
In jedem von den ersten Halbleitermodulen 51 bis 53 ist der Verbindungspunkt zwischen den zwei Schaltelementen Q1 und Q2 mit dem ersten Ausgangsanschluss 56 verbunden. In jedem der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 ist der Verbindungspunkt zwischen den zwei Schaltelementen Q3 und Q4 mit dem zweiten Ausgangsanschluss 76 verbunden. Jeder der ersten Ausgangsanschlüsse 56 und der entsprechende Eine der zweiten Ausgangsanschlüsse 76 sind über einen Sammelleiter oder dergleichen miteinander verbunden und mit einer Last elektrisch verbunden.
Der Kollektor eines jeden der ersten Schaltelement Q1 ist mit dem entsprechenden Einen der ersten positivseitigen Eingangsanschlüsse 54 verbunden. Der Kollektor eines jeden der dritten Schaltelemente Q3 ist mit dem entsprechenden Einen der zweiten positivseitigen Eingangsanschlüsse 74 verbunden. Jeder von den ersten positivseitigen Eingangsanschlüssen 54 und dem entsprechenden Einen der zweiten positivseitigen Eingangsanschlüsse 74 sind über einen Sammelleiter oder dergleichen miteinander und mit dem positiven Anschluss der Batterie B durch den DC-DC-Wandler 21 verbunden.
Der Emitter eines jeden der zweiten Schaltelemente Q2 ist mit dem entsprechenden Einen der ersten negativseitigen Eingangsanschlüsse 55 verbunden. Der Emitter eines jeden der vierten Schaltelemente Q4 ist mit dem entsprechenden Einen der zweiten negativseitigen Eingangsanschlüsse 75 verbunden. Jeder der ersten negativseitigen Eingangsanschlüsse 55 und der entsprechende Eine der zweiten negativseitigen Eingangsanschlüsse 75 sind durch einen Sammelleiter oder dergleichen miteinander und durch den DC-DC-Wandler 21 mit dem negativen Anschluss der Batterie B verbunden. Das Paar aus dem ersten Halbleitermodule 51 und dem zweiten Halbleitermodul 71, das Paar aus dem ersten Halbleitermodul 52 und dem zweiten Halbleitermodul 72 und das Paar aus dem ersten Halbleitermodul 53 und dem zweiten Halbleitermodul 73 konfigurieren jeweils ein Paar oberer und unterer Arme, die einer Phase des Inverters 101 entsprechen. Die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 konfigurieren obere und untere Arme, die drei Phasen entsprechen. Auf diese Art konfiguriert die Invertervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Drei-Phasen-Invertervorrichtung.
Nun wird der Betrieb der Invertervorrichtung 10 beschrieben. Wenn die Invertervorrichtung 10 aktiviert wird, dann erzeugen die ersten Halbleitermodule 51 bis 53, die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73, der Metallbasisträger 72 und die elektronische Komponente 23 Wärme.
Von der Kühlmittelzuführquelle 83 wird Kühlmittel zu dem Zuführdurchlass 26 zugeführt. Nachdem es zu dem Zuführdurchlass 26 zugeführt wurde, wird das Kühlmittel über das erste Vertikalrohr 81 zu dem zweiten Durchlass 42 zugeführt. Das Kühlmittel, das zu dem zweiten Durchlass 42 zugeführt wurde, strömt in den zweiten Durchlass 42, um die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 zu kühlen, die an die entgegengesetzten Flächen der Kühlvorrichtung 51 thermisch gekoppelt sind.
Nachdem es in den zweiten Durchlass 42 geströmt ist, wird das Kühlmittel über das zweite Vertikalrohr 82 zu dem Abgabedurchlass 27 zugeführt. Das Kühlmittel, das zu dem Abgabedurchlass 27 zugeführt wurde, strömt in den Abgabedurchlass 27, um den Metallbasisträger 22 und die elektronische Komponente 23, die an dem Metallbasisträger 22 montiert ist, zu kühlen.
Das Abgaberohr 85, das in dem Abgabedurchlass 27 angeordnet ist, befindet sich an der Seite, die dem Zuführrohr 84 mit Bezug auf das zweite Vertikalrohr 82 entspricht. Das heißt, das Abgaberohr 85 liegt näher an dem Zuführrohr 84 als das zweite Vertikalrohr 82. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem zweiten Durchlass 42 ist somit entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Abgabedurchlass 27. Das heißt, wenn Kühlmittel von dem zweiten Vertikalrohr 82 in den Abgabedurchlass 27 zugeführt wird, nachdem es in den zweiten Durchlass 42 geströmt ist, wird der Strom des Kühlmittels umgekehrt, sodass er zu dem Zuführrohr 84 fortschreitet und dann in den Abgabedurchlass 27 strömt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten Lamellen 28 einstückig mit dem Hauptkörper 12 durch Druckguss geformt. Andererseits sind die Lamelleneinheiten 43 getrennt von der Kühlvorrichtung 41 angeordnet. In dem Fall, dass die ersten Lamellen 28 durch Druckguss ausgebildet sind, ist es schwierig, einen kleinen Lamellenachsabstand für die ersten Lamellen 28 bereitzustellen. Der Lamellenachsabstand der zweiten Lamellen 45 einer jeden Lamelleneinheit 43 ist verglichen mit dem Lamellenachsabstand der ersten Lamellen 28 klein. Dies verbessert die Kühleffizienz für die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73, die an die Kühlvorrichtung 41 gefügt sind, und zwar verglichen mit der Kühleffizienz für die elektronische Komponente 23, die thermisch an den ersten Wärmetauscher 16 (das Gehäuse 11) gekoppelt ist.
Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel bietet die folgenden Vorteile.

(1) Die Kühlvorrichtung 41 ist in dem Gehäuse 11 angeordnet. Die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 sind thermisch an die Kühlvorrichtung 41 gekoppelt. Der erste Wärmetauscher 16 ist in dem Außenbereich des Gehäuses 11 angeordnet. Der DC-DC-Wandler 21 ist thermisch an den ersten Wärmetauscher 16 gekoppelt. Die Kühlvorrichtung 41, die die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73, die den Inverter 101 konfigurieren, kühlt, und der erste Wärmetauscher 16, der den DC-DC-Wandler 21 kühlt, sind getrennt angeordnet. Dies beschränkt Unzulänglichkeiten in der Kühlleistung für die jeweiligen zuvor beschriebenen Komponenten. Falls beispielsweise die elektronische Komponente 23 (der DC-DC-Wandler 21), die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermoduls 71 bis 73 einfach durch den ersten Wärmetauscher 16 gekühlt werden, kann die Kühlleistung unvorteilhafterweise unzureichend werden. In diesem Fall kann die Wärmeerzeugungsdichte durch Vergrößern der Abmessung einer jeden dieser Komponenten verringert werden. Durch Verbessern der Kühlleistung für die Invertervorrichtung 10 und der Kühlleistung für die ersten Halbleitermodule 51 bis 53, die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 und die elektronische Komponente 23, wie in dem Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wird die Abmessungsvergrößerung dieser Komponenten zurückgehalten und die Abmessungsvergrößerung der Invertervorrichtung 10 wird ebenso zurückgehalten.
(2) Dem ersten Durchlass 24 und dem zweiten Durchlass 42 wird es ermöglicht, durch das erste Vertikalrohr 81 und das zweite Vertikalrohr 82 miteinander in Verbindung zu sein. Daher wird das Kühlmittel sowohl zu dem ersten Durchlass 24 als auch dem zweiten Durchlass 42 zugeführt, sogar ohne getrennt zu dem ersten Durchlass 24 und dem zweiten Durchlass 42 zugeführt zu werden. Dies macht es unnötig, das Zuführrohr 84 und das Abgaberohr 85 getrennt für die Kühlvorrichtung 41 und den ersten Wärmetauscher 16 anzuordnen.
(3) Der erste Durchlass 24 und der zweite Durchlass 42 sind in einer gestapelten Art angeordnet. Dies hält die Zunahme des Flächenbereichs des Leistungsmoduls 30, gesehen von oben, zurück, wodurch die Abmessungsvergrößerung der Invertervorrichtung 10 zurückgehalten wird.
(4) Der Zuführanschluss 22a und der Abgabeanschluss 22b sind beide in dem ersten Durchlass 24 angeordnet. Dies stellt verglichen mit einem Fall, in dem der Zuführanschluss 22a und der Abgabeanschluss 22b in getrennten Durchlässen angeordnet sind, einen einfachen Dichtungsaufbau bereit. Der erste Durchlass 24 ist durch die entsprechende andere Fläche des Gehäuses 11 und den Metallbasisträger 22 (das Durchlass bildende Element) ausgebildet. Sowohl der Zuführanschluss 22a als auch der Abgabeanschluss 22b sind in dem ersten Durchlass 24 angeordnet. Dies erleichtert die Verbindung der Kühlmittelzuführquelle 83 zu dem Zuführrohr 84 und dem Abgaberohr 85.
(5) Der zweite Durchlass 42 und der Abgabedurchlass 27 haben einen Strömungsumkehraufbau. Das Abgaberohr 85 ist benachbart zu dem Zuführrohr 84 angeordnet. Dies erleichtert das Verbinden des Abgaberohrs 85 und des Zuführrohrs 84 mit der Kühlmittelzuführquelle 83.
(6) Die Kühlvorrichtung 41 ist getrennt von dem Gehäuse 11 angeordnet. Dies erleichtert das Fügen der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 an die entgegengesetzten Flächen der Kühlvorrichtung 41, und zwar verglichen mit einem Fall, in dem die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 an die entgegengesetzten Flächen der Kühlvorrichtung 41 gefügt sind, die einstückig mit dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Dies macht es möglich, die Abmessung der Kühlvorrichtung 41 verglichen mit dem Fall zu verringern, in dem die Kühlvorrichtung 41 einstückig mit dem Gehäuse 11 ausgebildet ist, wodurch die Auslegungsflexibilität des Gehäuses 11 verbessert wird.
(7) Die ersten Lamellen 28 sind einstückig mit dem Hauptkörper 12 durch Druckguss geformt. Andererseits sind die zweiten Lamellen 45 getrennt von der Kühlvorrichtung 41 angeordnet und in der Kühlvorrichtung 41 (dem zweiten Durchlass 42) beispielsweise durch Löten vorgesehen. Der Lamellenachsabstand der zweiten Lamellen 45 ist somit verglichen mit dem Lamellenachsabstand der ersten Lamellen 28 klein. Dies verbessert die Kühlleistung der Kühlvorrichtung 41, die die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 kühlt, wodurch das Herstellen des ersten Wärmetauschers 16 erleichtert wird, der weniger Kühlleistung als die Kühlvorrichtung 41 benötigt.
(8) Der Metallbasisträger 22, auf dem der DC-DC-Wandler 21 montiert ist, wird als das Durchlass bildende Element verwendet. Dies macht es unnötig, ein getrenntes Durchlass bildendes Element vorzubereiten. Als ein Ergebnis wird der erste Durchlass 24 ohne Erhöhen der Komponentenanzahl definiert.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann folgendermaßen modifiziert werden.
Wie in 5 dargestellt ist, kann das Zuführrohr 84 in der Kühlvorrichtung 41 angeordnet sein. Ein Zuführanschluss 41c ist in dem ersten Längsendabschnitt 41a der Kühlvorrichtung 41 angeordnet. Das Zuführrohr 84 ist mit dem Zuführanschluss 41c verbunden. Kühlmittel wird durch das Zuführrohr 84 in den zweiten Durchlass 42 zugeführt. Einiges des Kühlmittels strömt dann über das erste Vertikalrohr 81 in den ersten Durchlass 24, während der Rest des Kühlmittels in den zweiten Durchlass 42 strömt. Das Kühlmittel in dem ersten Durchlass 24 wird durch das Abgaberohr 85 abgegeben und dann zu der Kühlmittelzuführquelle 83 wieder zugeführt. Das Kühlmittel in dem zweiten Durchlass 42 strömt durch das zweite Vertikalrohr 82 in den ersten Durchlass 24. Das Kühlmittel wird dann durch das Abgaberohr 85 abgegeben und wieder zu der Kühlmittelzuführquelle 83 zugeführt. In diesem Fall ist es anders als bei der in 2 dargestellten Konfiguration unnötig, den Zuführdurchlass 26 und den Abgabedurchlass 27 zu definieren und die Trennwand 25 ist nicht nötig. Falls ein Abgaberohr an dem zweiten Längsendabschnitt 41b der Kühlvorrichtung 41 zusätzlich zu dem in dem ersten Wärmetauscher 16 vorgesehenen Abgaberohr 85 angeordnet ist, muss das zweite Vertikalrohr 82 nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
In dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel können die Abmessungen des Metallbasisträgers 22 wie erforderlich in einem solchen Bereich geändert werden, dass die Öffnung 12a, die durch die Vorsprünge 17, 18, 19, 20 ausgebildet und von diesen umgeben ist, von dem Metallbasisträger 22 bedeckt ist.
In dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der ersten Halbleitermodule 51 bis 53 parallel mit dem entsprechenden Einen der zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 verbunden, um den einzelnen dreiphasigen Inverter zu konfigurieren. Jedoch ist das Ausführungsbeispiel nicht auf diese Konfiguration beschränkt und die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die entsprechenden zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 können getrennte Inverter konfigurieren.
In den oben dargestellten Ausführungsbeispielen können lediglich die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 oder die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 an die Kühlvorrichtung 41 gefügt sein. Das heißt, Halbleitermodule müssen lediglich an eine der entgegengesetzten Flächen der Kühlvorrichtung 41 in der Richtung der Dicke gefügt sein, von denen jede eine Installationsfläche für die Halbleitermodule sein kann.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann als eine Wärme erzeugende Komponente der in der Invertervorrichtung 10 angeordnete Kondensator C2 verwendet werden. Das heißt, die Invertervorrichtung 10 muss nicht notwendigerweise den DC-DC-Wandler 21 haben. Selbst wenn die Invertervorrichtung 10 den DC-DC-Wandler 21 aufweist, muss der erste Wärmetauscher 16 nicht notwendigerweise den DC-DC-Wandler 21 kühlen, solange ein solches Kühlen nicht erforderlich ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine Wärme erzeugende Komponente in dem Gehäuse 11 angeordnet sein. Genauer gesagt ist jede geeignete Anordnung zulässig, solange der erste Wärmetauscher 16 durch Fügen der Wärme erzeugenden Komponente an eine Innenfläche der Bodenplatte 16 an die Wärme erzeugende Komponente thermisch gekoppelt ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der zweite Durchlass 42 in den Zuführdurchlass 26 und den Abgabedurchlass 27 geteilt sein. In diesem Fall sind das Zuführrohr 84 und das Abgaberohr 85 in der Kühlvorrichtung 41 angeordnet.
Solange in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kühlleistung für die ersten Halbleitermodule 51 bis 53, die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 und die elektronische Komponente 23 ohne Verwendung der ersten Lamellen 28 oder der zweiten Lamellen 45 sichergestellt ist, müssen weder die ersten Lamellen 28 noch die zweiten Lamellen 45 vorgesehen werden.
Solange in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kühlleistung beibehalten wird, ohne dass sie unzureichend wird, selbst wenn die zweiten Lamellen 45 einstückig mit der Kühlvorrichtung 41 geformt sind, können die zweiten Lamellen 45 einstückig mit der Kühlvorrichtung 41 geformt sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann als ein Durchlass bildendes Element jede geeignete Komponente verwendet werden, die sich von dem Metallbasisträger 22 unterscheidet. Beispielsweise kann als das Durchlass bildende Element ein Deckelelement zum Abdecken der Öffnung 12a verwendet werden, die in der Außenfläche der Bodenplatte 14 ausgebildet ist. In diesem Fall kann der Metallbasisträger 22 an dem Deckelelement angeordnet sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 durch Löten an die Kühlvorrichtung 41 gefügt sein. Die ersten Halbleitermodule 51 bis 53 und die zweiten Halbleitermodule 71 bis 73 können durch jedes geeignete Mittel, das sich vom Löten unterscheidet, oder beispielsweise unter Verwendung von Klebstoff an die Kühlvorrichtung 41 gefügt werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel muss das Durchlass bildende Element (der Metallbasisträger 22) nicht notwendigerweise den gesamten Abschnitt der entsprechenden Außenfläche der Bodenplatte 14 abdecken. Das Durchlass bildende Element kann die Außenfläche der Bodenplatte 14 in einem solchen Bereich abdecken, dass die Öffnung 16a durch das Durchlass bildende Element geschlossen ist.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
10 ... Invertervorrichtung, 11 ... Gehäuse, 16 ... Erster Wärmetauscher, 20 ... Metallbasisträger, 22a, 41c ... Zuführanschluss, 22b ... Abgabeanschluss, 23 ... Elektronische Komponente, 24 ... Erster Durchlass, 26 ... Zuführdurchlass, 27 ... Abgabedurchlass, 41 ... Kühlvorrichtung, 42 ... Zweiter Durchlass, 45 ... Zweite Lamelle, 51, 52, 53 ... Erstes Halbleitermodul, 71, 72, 73 ... Zweites Halbleitermodul, 81 ... Erstes Vertikalrohr, 82 ... Zweites Vertikalrohr, 84 ... Zuführrohr, 85 ... Abgaberohr.

Claims

Invertervorrichtung mit: einem Gehäuse; einem Halbleitermodul, das in dem Gehäuse untergebracht ist; einem ersten Wärmetauscher, der einen ersten Durchlass hat, der durch eine äußere Fläche des Gehäuses und ein Durchlass bildendes Element definiert ist, das zumindest einen Abschnitt der äußeren Fläche bedeckt, wobei der erste Wärmetauscher thermisch an eine Wärme erzeugende Komponente gekoppelt ist; einen zweiten Wärmetauscher, der in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der zweite Wärmetauscher einen zweiten Durchlass hat, der auf den ersten Durchlass gestapelt ist und der thermisch an das Halbleitermodul gekoppelt ist; einen Zuführanschluss, der mit einem Zuführrohr zum Zuführen von Kühlmittel von einer Kühlmittelzuführquelle zu dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher verbunden ist; einem Abgabeanschluss, der mit einem Abgaberohr verbunden ist, wobei das Abgaberohr Kühlmittel von dem ersten Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmetauscher zu der Kühlmittelzuführquelle abgibt; und eine Verbindungsleitung, die es dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass ermöglicht, miteinander zu kommunizieren.
Invertervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindungsleitung eine erste Verbindungsleitung und eine zweite Verbindungsleitung, die sich von der ersten Verbindungsleitung unterscheidet, aufweist, einer von dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass einen Zuführdurchlass und einen Abgabedurchlass hat, wobei der Zuführdurchlass den Zuführanschluss hat und mit der ersten Verbindungsleitung verbunden ist, und der Abgabedurchlass den Abgabeanschluss hat und mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden ist, und der andere von dem ersten Durchlass und dem zweiten Durchlass und der Abgabedurchlass einen Strömungsumkehraufbau haben.
Invertervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Durchlass Folgendes aufweist: einen Zuführdurchlass, der den Zuführanschluss hat und der mit der ersten Verbindungsleitung verbunden ist; und einen Abgabedurchlass, der den Abgabeanschluss hat und mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden ist, und der zweite Durchlass und der Abgabedurchlass einen Strömungsumkehraufbau haben.
Invertervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher getrennt ausgebildet sind.
Invertervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der erste Durchlass eine erste Lamelle hat, die durch Druckguss einstückig mit dem ersten Wärmetauscher geformt ist, und der zweite Durchlass eine zweite Lamelle hat, die getrennt von dem zweiten Wärmetauscher ausgebildet ist.
Invertervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wärme erzeugende Komponente eine elektronische Komponente aufweist, die an einen Metallbasisträger gefügt ist, und der Metallbasisträger zudem als das Durchlass bildende Element dient.