DE112017007390T5

DE112017007390T5 - Halbleiterkühlvorrichtung, Leistungssteuerungssystem und sich bewegender Körper

Info

Publication number: DE112017007390T5
Application number: DE112017007390.1T
Authority: DE
Inventors: Koichi Ushijima; Shoji Saito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110476247A; WO2018185822A1; JP6710322B2; JPWO2018185822A1; CN110476247B; US10966348B2; US20200243419A1

Abstract

Eine Aufgabe besteht darin, eine Halbleiterkühlvorrichtung vorzusehen, die den Mischbetrag von Mikroblasen im Kältemittel optimal hält und die Reduzierung des Kühleffekts des Halbleitermoduls verhindert. Die Halbleiterkühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kältemittel-Zirkulationsweg, durch den ein Kältemittel zirkuliert, einen Wärmetauscher, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg vorgesehen ist, worauf ein Halbleitermodul installierbar ist, und dafür konfiguriert ist, Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Halbleitermodul auszutauschen, einen Mikroblasengenerator, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg vorgesehen und dafür konfiguriert ist, Mikroblasen im Kältemittel zu erzeugen, einen Controller, der dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator zu steuern, und einen Kältemittelsensor, der dafür konfiguriert ist, eine Temperatur, eine Durchflussrate, eine Strömungsgeschwindigkeit oder einen Druck des im Kältemittel-Zirkulationsweg zirkulierenden Kältemittels zu messen. Der Controller ist dafür konfiguriert, den Mikroblasengenerator basierend auf einem durch den Kältemittelsensor gemessenen Messergebnis zu steuern, um den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen zu steuern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterkühlvorrichtung, ein Leistungssteuerungssystem und einen sich bewegenden Körper.
Allgemeiner Stand der Technik
Um die Zuverlässigkeit eines Halbleitermoduls zu verbessern, muss das Halbleitermodul effizient gekühlt werden. Beispielsweise übernimmt die in Patentdokument 1 beschriebene Leistungsumwandlungsvorrichtung ein Kühlverfahren des Wasserkühlungstyps, um ein Halbleitermodul zu kühlen.
Die Temperatur-Steuerungseinrichtung, die die Temperatur eines Objekts steuert, dessen Temperatur mit einem Mikroblasen enthaltenden flüssigen Kältemittel gesteuert werden soll, wird in Patentdokument 2 vorgeschlagen.
Dokumente nach dem Stand der Technik
Patentdokumente

[Patentdokument 1] offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-166604
[Patentdokument 2] offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2009-44100

Zusammenfassung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Die in das flüssige Kältemittel gemischten Mikroblasen reduzieren den Druckverlust des Kältemittels. Das Mikroblasen enthaltende, flüssige Kältemittel weist jedoch insofern ein Problem auf, als die Konzentration der Mikroblasen im Kältemittel aufgrund eines Kollapses der Mikroblasen oder dergleichen im Lauf der Zeit abnimmt und der Effekt einer Reduzierung des Druckverlusts und der Effekt einer Verbesserung der Wärmeabstrahlung abnehmen. Wenn auf der anderen Seite die Konzentration der Mikroblasen überhöht ist, platzen oder verteilen sich die Mikroblasen, so dass sie Luftblasen im Strömungsweg des Kältemittels erzeugen, und der Effekt einer Wärmeabstrahlung wird reduziert. Falls ein Mikroblasengenerator die Funktion, den Erzeugungsbetrag von in den Strömungsweg des Kältemittels zugeführten Mikroblasen zu steuern, nicht aufweist, können der Effekt einer Reduzierung des Druckverlusts und der Effekt einer Verbesserung der Wärmeabstrahlung nicht wiedererlangt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die Probleme wie oben beschrieben zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Halbleiterkühlvorrichtung vorzusehen, die den Mischbetrag von Mikroblasen in dem Kältemittel optimal hält und die Reduzierung des Kühleffekts des Halbleitermoduls verhindert.
Mittel zum Lösen des Problems
Die Halbleiterkühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kältemittel-Zirkulationsweg, durch den ein Kältemittel zirkuliert, einen Wärmetauscher, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg vorgesehen ist, worauf ein Halbleitermodul installierbar ist, und dafür konfiguriert ist, Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Halbleitermodul auszutauschen, einen Mikroblasengenerator, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg vorgesehen und dafür konfiguriert ist, Mikroblasen im Kältemittel zu erzeugen, einen Controller, der dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator zu steuern, und einen Kältemittelsensor, der dafür konfiguriert ist, eine Kältemitteltemperatur, einen Kältemittel-Volumenstrom bzw. eine Kältemittel-Durchflussrate, eine Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit oder einen Kältemitteldruck des im Kältemittel-Zirkulationsweg zirkulierenden Kältemittels zu messen. Der Controller ist dafür konfiguriert, den Mikroblasengenerator basierend auf einem Messergebnis zu steuern, das durch den Kältemittelsensor gemessen wurde, um den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen zu steuern.
Effekte der Erfindung
Geschaffen wird eine Halbleiterkühlvorrichtung, die den Mischbetrag von Mikroblasen im Kältemittel optimal hält und die Reduzierung des Kühleffekts des Halbleitermoduls verhindert.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
Figurenliste

[1] Ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer zugrundeliegenden Technologie schematisch veranschaulicht.
[2] Ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 schematisch veranschaulicht.
[3] Ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Mischbetrags von Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht.
[4] Eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Mikroblasen-Erzeugungsbetrag und ΔT3 gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht.
[5] Ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2 schematisch veranschaulicht.
[6] Ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Mischbetrags von Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
[7] Eine grafische Darstellung, die eine Korrelation zwischen einer Kältemitteltemperatur und einer Kältemittel-Durchflussrate in einem optimalen Kältemittelzustand veranschaulicht.
[8] Ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3 schematisch veranschaulicht.
[9] Ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren eines Mischbetrags von Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
[10] Eine grafische Darstellung, die eine Korrelation zwischen einer Kältemitteltemperatur und ΔP1 in einem optimalen Kältemittelzustand veranschaulicht.
[11] Ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5 schematisch veranschaulicht.
[12] Ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Leistungssteuerungssystems und eines sich bewegenden Körpers gemäß einer Ausführungsform 6 schematisch veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Bevor Ausführungsformen der Halbleiterkühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, wird die zugrundeliegende Technologie der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung 900 gemäß einer zugrundeliegenden Technologie der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht. Die Halbleiterkühlvorrichtung 900 umfasst einen Kältemittel-Zirkulationsweg 91, durch den ein Mikroblasen enthaltendes Kältemittel 92 zirkuliert, einen Zirkulator bzw. eine Umwälzeinrichtung 93, die das Kältemittel 92 durch den Kältemittel-Zirkulationsweg 91 zirkulieren lässt bzw. umwälzt, und Kühllamellen 94. Die Kühllamellen 94 tauschen Wärme zwischen dem Kältemittel 92 und dem auf den Kühllamellen 94 installierten Halbleitermodul 95 aus. Die Mikroblasen reduzieren eine Fluidreibung des Kältemittels 92 und reduzieren einen Druckverlust des Kältemittels 92. Die Halbleiterkühlvorrichtung 900 ermöglicht, die Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels 92 zu erhöhen, so dass der Wärmewiderstand Rth (j_w) zwischen dem Halbleitermodul 95 und dem Kältemittel 92 reduziert wird und als Folge der Wärmeabstrahleffekt verbessert wird.
Die Halbleiterkühlvorrichtung in jeder, im folgenden beschriebenen Ausführungsform hat zusätzlich zu den Effekten der oben erwähnten Halbleiterkühlvorrichtung 900 den Effekt, den Mischbetrag der Mikroblasen im Kältemittel optimal zu halten und die Reduzierung des Kühleffekts auf das Halbleitermodul zu verhindern.
<Ausführungsform 1>
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform 1 schematisch veranschaulicht.
Die Halbleiterkühlvorrichtung 100 umfasst einen Kältemittel-Zirkulationsweg 1, durch den ein Kältemittel 2 zirkuliert, eine Umwälzeinrichtung 3, einen Kältemittelsensor, der den physikalischen Zustand des Kältemittels 2 misst, das heißt einen Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur in der Ausführungsform 1, Kühllamellen 4, die ein Wärmetauscher sind, einen Sensor 9 für die Modultemperatur, einen Mikroblasengenerator 6 und einen Controller 7.
Das Kältemittel 2 ist ein Mikroblasen enthaltendes Kältemittel, zum Beispiel eine Mischung aus einer Frostschutzflüssigkeit (LLC) und Wasser mit den Mikroblasen.
Die Umwälzeinrichtung 3 ist im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 angeordnet und lässt das Kältemittel 2 durch den Kältemittel-Zirkulationsweg 1 zirkulieren.
Der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur ist an dem Einlass oder dem Auslass der Kühllamellen 4 des Kältemittel-Zirkulationswegs 1 vorgesehen und misst die Kältemitteltemperatur Tw. In der Ausführungsform 1 ist der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur am Einlass der Kühllamellen 4 angeordnet.
Die Kühllamellen 4, die ein Wärmetauscher sind, sind im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 angeordnet und tauschen Wärme zwischen dem Kältemittel 2 und dem Halbleitermodul 5 aus. Beispielsweise ist eine Seite der Kühllamellen 4 in Kontakt mit dem Kältemittel 2 im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 angeordnet, und das Halbleitermodul 5 ist auf der anderen Seite installiert. Es sollte besonders erwähnt werden, dass die Kühllamellen 4 ein Beispiel eines Wärmetauschers sind und der Wärmetauscher nicht auf die Kühllamellen 4 beschränkt ist.
Das Halbleitermodul 5 ist beispielsweise ein Leistungs-Halbleitermodul und enthält eine Halbleitervorrichtung, die als Hauptmaterial Si, SiC oder GaN enthält. Die Halbleitervorrichtung enthält zum Beispiel einen MOSFET oder IGBT.
Der Sensor 9 für die Modultemperatur misst eine Modultemperatur Tj des auf den Kühllamellen 4 angeordneten Halbleitermoduls 5. Der Sensor 9 für die Modultemperatur ist zum Beispiel auf einer Seite der Kühllamellen 4 angeordnet, auf der das Halbleitermodul 5 angeordnet ist. Die durch den Sensor 9 für die Modultemperatur gemessene Modultemperatur Tj ist vorzugsweise die Temperatur der Halbleitervorrichtung und bevorzugter die Temperatur des Übergangs der Halbleitervorrichtung.
Der Mikroblasengenerator 6 erzeugt in das Kältemittel 2 zu mischende Mikroblasen.
Obgleich nicht dargestellt, enthält der Controller 7 einen Prozessor, der verschiedene arithmetische Verarbeitungen und Bestimmungsverarbeitungen durchführt, und einen Speicher, der verschiedene Daten speichert. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6, um den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen zu steuern. In der Ausführungsform 1 steuert der Controller 7 den Ausstoß des Mikroblasengenerators 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und der durch den Sensor 9 für die Modultemperatur gemessenen Modultemperatur Tj.
Obgleich hier nicht dargestellt, kann der Controller 7 mit einem Eingangsanschluss zum Einspeisen eines auf die Modultemperatur Tj des Halbleitermoduls 5 bezogenen Signals anstelle des oben beschriebenen Sensors 9 für die Modultemperatur versehen sein. Der Eingangsanschluss empfängt beispielsweise ein Signal, das von dem auf dem Halbleitermodul 5 angeordneten Sensor für die Modultemperatur abgegeben wird. Das Signal kann ein Signal sein, das einen Wert der Modultemperatur Tj enthält, oder kann ein Signal sein, das angibt, dass die Modultemperatur Tj höher oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und dem vom Eingangsanschluss eingespeisten Signal.
Als Nächstes werden ein Betrieb der Halbleiterkühlvorrichtung 100 und ein Steuerungsverfahren des Mischbetrags von Mikroblasen beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das das Steuerungsverfahren des Mischbetrags von Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht.
Zuerst wird in Schritt S10 ein Zustand, in welchem der Mischbetrag von im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal ist, vorbereitet. Im optimalen Zustand des Kältemittels 2 wird das Halbleitermodul 5 in einem gegebenen konstanten Erregungszustand gehalten.
In Schritt S11 erhält der Controller 7 die durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessene Kältemitteltemperatur Tw1 und die durch den Sensor 9 für die Modultemperatur gemessene Modultemperatur Tj1.
In Schritt S12 berechnet der Controller 7 ΔT1 = Tj1 - Tw1, was die Temperaturdifferenz zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und der Modultemperatur Tj1 ist, und speichert die Temperaturdifferenz im Speicher als Referenzdaten. ΔT1 gibt die Größenordnung des Kühleffekts in einem Zustand an, in dem der Mischbetrag der Mikroblasen optimal ist.
In Schritt S13 wird in einem Zustand, in dem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, das heißt der Zustand des Mischbetrags der Mikroblasen optimal ist oder nicht, seit die Zeit von Schritt S11 an verstrichen ist, das Halbleitermodul 5 im gleichen Zustand wie dem konstanten Erregungszustand, in dem die Referenzdaten erfasst werden, angesteuert.
In Schritt S14 erhält der Controller 7 die durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessene Kältemitteltemperatur Tw2 und die durch den Sensor 9 für die Modultemperatur gemessene Modultemperatur Tj2.
In Schritt S15 berechnet der Controller 7 ΔT2 = Tj2 - Tw2, was die Temperaturdifferenz zwischen der Kältemitteltemperatur Tw2 und der Modultemperatur Tj2 ist.
In Schritt S16 liest der Controller 7 aus dem Speicher ΔT1 aus, das in einem Zustand berechnet wurde, in welchem die im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal sind. Der Controller 7 berechnet ΔT3 = ΔT1 - ΔT2 mit ΔT2, das in dem Zustand berechnet wurde, in welchem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, und ΔT1. Wenn der Mischbetrag der Mikroblasen nicht im optimalen Zustand ist, tritt eine Differenz zwischen ΔT1 und ΔT2 auf. Beispielsweise nimmt ΔT3 zu, wenn der Kühleffekt des Kältemittels 2 abnimmt.
In Schritt S17 bestimmt der Controller 7, ob die berechnete ΔT3 in einen vorbestimmten zulässigen Bereich fällt oder nicht. Wenn ΔT3 in den zulässigen Bereich fällt, das heißt in Schritt S17 JA gilt, wird das Steuerungsverfahren beendet. Wenn ΔT3 den zulässigen Bereich überschreitet, das heißt in Schritt S17 NEIN gilt, geht das Steuerungsverfahren zu Schritt S18 weiter.
In Schritt S18 steuert der Controller 7 den Mikroblasengenerator 6 an. 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Korrelation zwischen ΔT3 und dem Betrag einer Mikroblasenerzeugung oder der Betriebszeit des Mikroblasengenerators 6 veranschaulicht, um die Mikroblasen auf den optimalen Mischbetrag zu bringen. Basierend auf der Korrelation steuert der Controller 7 den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen gemäß ΔT3. Folglich erholt sich der Mischbetrag der im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen hin zum optimalen Zustand. Nach der Steuerung der Mikroblasen in Schritt S18 kann das vorliegende Steuerungsverfahren beendet werden, oder das Verfahren kann wieder zu Schritt S14 weitergehen, um zu bestätigen, ob ΔT3 in dem zulässigen Bereich konvergiert, wie in 3 veranschaulicht ist.
Das Obige zusammenfassend, umfasst die Halbleiterkühlvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform 1 den Kältemittel-Zirkulationsweg 1, durch den das Kältemittel 2 zirkuliert, die Kühllamellen 4, die auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg 1 angeordnet sind, worauf das Halbleitermodul 5 installierbar ist, und ein Wärmetauscher sind, der Wärme zwischen dem Kältemittel 2 und dem Halbleitermodul 5 austauscht, den Mikroblasengenerator 6, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg 1 angeordnet ist und Mikroblasen im Kältemittel 2 erzeugt, den Controller 7, der den Mikroblasengenerator 6 steuert, und den Kältemittelsensor, der den Zustand des im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 zirkulierenden Kältemittels 2 misst. In der Ausführungsform 1 repräsentiert der Kältemittelsensor den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der eine Kältemitteltemperatur Tw misst.
Die Halbleiterkühlvorrichtung 100 enthält ferner einen Sensor 9 für die Modultemperatur, der eine Modultemperatur Tj des Halbleitermoduls 5 misst, das in den Kühllamellen 4 installierbar ist, die ein Wärmetauscher sind. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw des Kältemittels 2 und der durch den Sensor 9 für die Modultemperatur gemessenen Modultemperatur Tj des Halbleitermoduls 5.
Alternativ dazu enthält der Controller 7 ferner einen Eingangsanschluss, um ein Signal einzuspeisen, das auf die Modultemperatur Tj des Halbleitermoduls 5 bezogen ist, das im Wärmetauscher installierbar ist. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und dem vom Eingangsanschluss eingespeisten Signal.
Mit der Konfiguration wie oben beschrieben hält die Halbleiterkühlvorrichtung 100 den Mischbetrag der im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen im optimalen Zustand. Das heißt, die Halbleiterkühlvorrichtung 100 reduziert den Druckverlust des Kältemittels 2 und stellt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels 2 sicher. Folglich wird der Wärmewiderstand Rth (j_w) zwischen dem Halbleitermodul 5 und dem Kältemittel 2 reduziert, und der Effekt einer Wärmeabstrahlung wird verbessert.
<Ausführungsform 2>
Beschrieben wird eine Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 2. Beschreibungen von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der Ausführungsform 1 werden weggelassen.
5 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung 200 gemäß der Ausführungsform 2 schematisch veranschaulicht. Die Halbleiterkühlvorrichtung 200 ist an beliebigen Positionen des Kältemittel-Zirkulationswegs 1 mit einem Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der eine Kältemitteltemperatur Tw detektiert, und einem Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate, der die Kältemittel-Durchflussrate L misst, oder einem Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit, der die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V misst, versehen. Der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur ist vorzugsweise in der unmittelbaren Umgebung des Sensors 10 für die Kältemittel-Durchflussrate oder des Sensors 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit angeordnet. Die Kältemitteltemperatur Tw und die Kältemittel-Durchflussrate L oder die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V, die in solch einer Anordnung gemessen werden, reduzieren Messfehler aufgrund der Dispersion der physikalischen Zustände des Kältemittels 2 bezüglich der Positionen im Kältemittel-Zirkulationsweg 1.
Der Controller 7 steuert den Ausstoß des Mikroblasengenerators 6 basierend auf der Kältemitteltemperatur Tw und der Kältemittel-Durchflussrate L oder der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V.
Als Nächstes werden eine Operation der Halbleiterkühlvorrichtung 200 und ein Steuerungsverfahren des Mischbetrags von Mikroblasen beschriebe. 6 ist ein Flussdiagramm, das das Steuerungsverfahren des Mischbetrags der Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
Zuerst wird in Schritt S20 ein Zustand vorbereitet, in welchem der Mischbetrag von im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal ist. In dem Zustand des optimalen Kältemittels 2 wird das Halbleitermodul 5 in einem gegebenen konstanten Erregungszustand gehalten.
In Schritt S21 erhält der Controller 7 eine durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessene Kältemitteltemperatur Tw1 und eine durch den Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate gemessene Kältemittel-Durchflussrate L1 oder eine durch den Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit gemessene Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V1. An diesem Punkt erhält der Controller 7 vorzugsweise eine Vielzahl von Kältemittel-Durchflussraten L1 oder eine Vielzahl von Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeiten V1 für eine Vielzahl von Kältemitteltemperaturen Tw1. Daher wird die Korrelation zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und der Kältemittel-Durchflussrate L1 oder die Korrelation zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V1 im optimalen Kältemittelzustand erhalten. Der Controller 7 speichert Korrelationsdaten zwischen der erfassten Kältemitteltemperatur Tw1 und der Kältemittel-Durchflussrate L1 oder der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V1 im Speicher als Referenzdaten. Es sollte besonders erwähnt werden, dass 6 jeden Schritt im Fall einer Messung der Kältemittel-Durchflussrate L veranschaulicht.
In Schritt S22 wird in einem Zustand, in dem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, das heißt der Zustand des Mischbetrags der Mikroblasen optimal ist oder nicht, seit die Zeit von Schritt S21 an verstrichen ist, das Halbleitermodul 5 im gleichen Zustand wie dem konstanten Erregungszustand, in welchem die Referenzdaten erfasst werden, angesteuert.
In Schritt S23 erhält der Controller 7 eine durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessene Kältemitteltemperatur Tw2 und eine durch den Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate gemessene Kältemittel-Durchflussrate L2 oder eine durch den Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit gemessene Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V2.
In Schritt S24 liest der Controller 7 aus dem Speicher die Kältemittel-Durchflussrate L1 aus, die in einem Zustand gemessen wurde, in welchem die im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal sind. Der Controller 7 berechnet ΔL3 = L1 - L2 mit der Kältemittel-Durchflussrate L2, die in dem Zustand gemessen wurde, in dem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, und L1. Das Gleiche gilt für die Steuerung gemäß der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V, und der Controller 7 liest aus dem Speicher die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V1 aus, die in dem Zustand gemessen wurde, in dem die im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal sind. Der Controller 7 berechnet ΔV3 = V1 - V2 mit der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V2, die in dem Zustand gemessen wurde, in dem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, und V1. Wenn der Mischbetrag der Mikroblasen nicht im optimalen Zustand ist, wird der Effekt einer Reduzierung des Druckverlusts durch die Mikroblasen reduziert, so dass ΔL3 oder ΔV3 groß wird.
In Schritt S25 bestimmt der Controller 7, ob die berechnete ΔL3 oder ΔV3 in einen vorbestimmten zulässigen Bereich fällt oder nicht. Wenn ΔL3 oder ΔV3 in den zulässigen Bereich fällt, das heißt in Schritt S25 JA gilt, wird das Steuerungsverfahren beendet. Wenn ΔL3 oder ΔV3 den zulässigen Bereich überschreitet, das heißt in Schritt S25 NEIN gilt, geht das Steuerungsverfahren zu Schritt S26 weiter.
In Schritt S26 steuert der Controller 7 den Mikroblasengenerator 6 an. 7 veranschaulicht eine Korrelation zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und einer Kältemittel-Durchflussrate L1, die im Schritt S21 im optimalen Kältemittelzustand erfasst wurden. In 7 sind auch die Kältemitteltemperatur Tw2 und die Kältemittel-Durchflussrate L2, die in Schritt S23 erfasst wurden, veranschaulicht. Der Controller 7 steuert den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen so, dass sich die Werte der Kältemitteltemperatur Tw2 und der Kältemittel-Durchflussrate L2 dem Zielwert auf der grafischen Darstellung annähern, die die Beziehung zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und der Kältemittel-Durchflussrate L1 veranschaulicht. Diese Steuerung wird von Schritt S23 bis Schritt S26 wiederholt durchgeführt, bis die Werte in dem den Zielwert enthaltenden zulässigen Bereich konvergieren. Indem solch eine Steuerung durchgeführt wird, erholt sich der Mischbetrag der im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen hin zum optimalen Zustand. Die gleiche Steuerung wie oben beschrieben wird auch durchgeführt, wenn der Erzeugungsbetrag von Mikroblasen mittels der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V1 und der Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V2 gesteuert wird.
Das Obige zusammenfassend, umfasst der Kältemittelsensor, der in der Halbleiterkühlvorrichtung 200 gemäß der Ausführungsform 2 enthalten ist, den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der die Kältemitteltemperatur Tw misst, und den Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate, der die Kältemittel-Durchflussrate L misst. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und der durch Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate gemessenen Kältemittel-Durchflussrate L.
Alternativ dazu umfasst der in der Halbleiterkühlvorrichtung 200 enthaltene Kältemittelsensor den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der die Kältemitteltemperatur Tw misst, und den Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit, der die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V misst. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und der durch den Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit gemessenen Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit V.
Mit solch einer Konfiguration hält die Halbleiterkühlvorrichtung 200 den Mischbetrag der im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen im optimalen Zustand. Das heißt, die Halbleiterkühlvorrichtung 200 reduziert den Druckverlust des Kältemittels 2 und stellt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels 2 sicher. Folglich wird der Wärmewiderstand Rth (j_w) zwischen dem Halbleitermodul 5 und dem Kältemittel 2 reduziert, und der Effekt einer Wärmeabstrahlung wird verbessert.
<Ausführungsform 3>
Beschrieben wird eine Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 3. Beschreibungen von Konfigurationen und Operationen ähnlich jenen der Ausführungsform 1 werden weggelassen.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung 300 gemäß der Ausführungsform 3 schematisch veranschaulicht. Die Halbleiterkühlvorrichtung 300 ist mit einem Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der eine Kältemitteltemperatur Tw an beliebigen Stellen des Kältemittel-Zirkulationswegs 1 detektiert, einem Sensor 12a für den Kältemitteldruck, der einen Kältemitteldruck Pa an einem Kältemitteleinlass der Kühllamellen 4 misst, und einem Sensor 12b für den Kältemitteldruck, der einen Kältemitteldruck Pb an einem Kältemittelauslass der Kühllamellen 4 misst, versehen.
Der Controller 7 steuert den Ausstoß des Mikroblasengenerators 6 basierend auf der Kältemitteltemperatur Tw und einer Kältemittel-Druckdifferenz ΔP = Pb - Pa.
Als Nächstes werden eine Operation der Halbleiterkühlvorrichtung 300 und ein Steuerungsverfahren des Mischbetrags von Mikroblasen beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das das Steuerungsverfahren des Mischbetrags von Mikroblasen gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
Zuerst wird in Schritt S30 ein Zustand vorbereitet, in welchem der Mischbetrag von im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen optimal ist. In dem Zustand des optimalen Kältemittels 2 wird das Halbleitermodul 5 in einem gegebenen konstanten Erregungszustand gehalten.
In Schritt S31 erhält der Controller 7 eine Kältemitteltemperatur Tw1, die durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessen wird, einen Kältemitteldruck Pa1, der durch den Sensor 12a für den Kältemitteldruck gemessen wird, und einen Kältemitteldruck Pb1, der durch den Sensor 12b für den Kältemitteldruck gemessen wird. An diesem Punkt erhält der Controller 7 vorzugsweise eine Vielzahl von Kältemitteldrücken Pa1 und eine Vielzahl von Kältemitteldrücken Pb1 für eine Vielzahl von Kältemitteltemperaturen Tw1.
In Schritt S32 berechnet der Controller 7 ΔP1 = Pb1 - Pa1, was eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck Pa1 und dem Kältemitteldruck Pb1 repräsentiert. ΔP1 gibt die Größenordnung des Effekts einer Reduzierung des Druckverlusts in einem Zustand an, in dem der Mischbetrag der Mikroblasen optimal ist. In Schritt S31 werden eine Vielzahl von Kältemitteldrücken Pa1 und eine Vielzahl von Kältemitteldrücken Pb1 für eine Vielzahl von Kältemitteltemperaturen Tw1 erhalten; daher wird die Korrelation zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und ΔP1 erhalten. Der Controller 7 speichert Korrelationsdaten zwischen der erfassten Kältemitteltemperatur Tw1 und ΔP1 im Speicher als Referenzdaten.
In Schritt S33 wird in einem Zustand, in dem unklar ist, ob der Zustand des Kältemittels 2 optimal ist oder nicht, das heißt der Zustand des Mischbetrags der Mikroblasen optimal ist oder nicht, seit die Zeit von Schritt S31 an verstrichen ist, das Halbleitermodul 5 in dem gleichen Zustand wie dem konstanten Erregungszustand, in welchem die Referenzdaten erfasst werden, angesteuert.
In Schritt S34 erhält der Controller 7 eine durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessene Kältemitteltemperatur Tw2, einen durch den Sensor 12a für den Kältemitteldruck gemessenen Kältemitteldruck Pa2 und einen durch den Sensor 12b für den Kältemitteldruck gemessenen Kältemitteldruck Pb2.
In Schritt S35 berechnet der Controller 7 ΔP2 = Pb2 - Pa2, was eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck Pa2 und dem Kältemitteldruck Pb2 repräsentiert.
In Schritt S36 bestimmt der Controller 7, ob die berechnete ΔP2 in einen vorbestimmten zulässigen Bereich fällt oder nicht. Wenn ΔP2 in den zulässigen Bereich fällt, das heißt in Schritt S36 JA gilt, wird das Steuerungsverfahren beendet. Wenn ΔP2 den zulässigen Bereich überschreitet, das heißt in Schritt S36 NEIN gilt, geht das Steuerungsverfahren zu Schritt S37 weiter.
In Schritt S37 steuert der Controller 7 den Mikroblasengenerator 6 an. 10 veranschaulicht eine Korrelation zwischen der Kältemitteltemperatur Tw1 und ΔP1, die in Schritt S32 im optimalen Kältemittelzustand erfasst wurde. In 7 sind auch die Kältemitteltemperatur Tw2, die in Schritt S34 erfasst wurde, und ΔP2, die in Schritt S35 berechnet wurde, veranschaulicht. Der Controller 7 steuert den Erzeugungsbetrag von Mikroblasen so, dass sich die Werte der Kältemitteltemperatur Tw2 und der Kältemittel-Druckdifferenz ΔP2 dem Zielwert auf der grafischen Darstellung annähern, die die Beziehung der Kältemitteltemperatur Tw1 und der Kältemittel-Druckdifferenz ΔP1 veranschaulicht. Diese Steuerung wird von Schritt S34 bis Schritt S37 wiederholt durchgeführt, bis die Zielwerte in dem den Zielwert enthaltenden zulässigen Bereich konvergieren. Folglich erholt sich der Mischbetrag von im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen hin zum optimalen Zustand.
Das Obige zusammenfassend, umfasst der in der Halbleiterkühlvorrichtung 300 enthaltene Kältemittelsensor den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der die Kältemitteltemperatur Tw misst, und die Sensoren für den Kältemitteldruck, die Kältemitteldrücke an den jeweiligen Positionen im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 messen. In der Ausführungsform 3 misst der Sensor 12a für den Kältemitteldruck einen Kältemitteldruck Pa an einem Kältemitteleinlass der Kühllamellen 4, und der Sensor 12b für den Kältemitteldruck misst einen Kältemitteldruck Pb an einem Kältemittelauslass der Kühllamellen 4. Der Controller 7 steuert den Mikroblasengenerator 6 basierend auf der durch den Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur Tw und dem Kältemitteldruck Pa und dem Kältemitteldruck Pb, die durch den Sensor 12a für den Kältemitteldruck bzw. den Sensor 12b für den Kältemitteldruck gemessen werden.
Mit solch einer Konfiguration hält die Halbleiterkühlvorrichtung 300 den Mischbetrag der im Kältemittel 2 enthaltenen Mikroblasen im optimalen Zustand. Das heißt, die Halbleiterkühlvorrichtung 200 reduziert den Druckverlust des Kältemittels 2 und stellt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Kältemittels 2 sicher. Folglich wird der Wärmewiderstand Rth (j_w) zwischen dem Halbleitermodul 5 und dem Kältemittel 2 reduziert, und der Effekt einer Wärmeabstrahlung wird verbessert.
<Ausführungsform 4>
Eine Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 4 enthält eine Halbleiterkühlvorrichtung, in der unter der Konfiguration der Halbleiterkühlvorrichtung 100 in der Ausführungsform 1, der Konfiguration der Halbleiterkühlvorrichtung 200 in der Ausführungsform 2 und der Konfiguration der Halbleiterkühlvorrichtung 300 in der Ausführungsform 3, die oben beschrieben wurden, beliebige aus den zwei Konfigurationen kombiniert sind oder eine Halbleiterkühlvorrichtung, die all die Konfigurationen enthält.
Die Halbleiterkühlvorrichtung in der Ausführungsform 4 stellt die gemischte Konzentration von Mikroblasen im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 wieder her, indem der Mikroblasengenerator 6 gesteuert wird, um die Reduzierung der gemischten Konzentration von Mikroblasen im Kältemittel 2, die aufgrund eines Kollapses oder dergleichen reduziert wurde, mit der Konfiguration, in der beliebige der zwei Konfigurationen der Kältemittelsensoren kombiniert sind, oder der Konfiguration, in der alle Kältemittelsensoren kombiniert sind, zu steuern.
<Ausführungsform 5>
Beschrieben wird eine Halbleiterkühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 5. 11 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Halbleiterkühlvorrichtung 500 gemäß der Ausführungsform 5 veranschaulicht.
In gleicher Weise wie bei der in der Ausführungsform 3 beschriebenen Halbleiterkühlvorrichtung 300 umfasst die Halbleiterkühlvorrichtung 500 einen Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, einen Sensor 12a für den Kältemitteldruck und einen Sensor 12b für den Kältemitteldruck. Jedoch sind der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der Sensor 12a für den Kältemitteldruck und der Sensor 12b für den Kältemitteldruck in den Kühllamellen 4, die ein Wärmetauscher sind, eingebaut.
Mit solch einer Konfiguration wird der Aufbau einer Verrohrung für das Kühlsystem, das den Kältemittel-Zirkulationsweg 1 bildet, vereinfacht. Ferner misst der Kältemittelsensor den Zustand des im Wärmetauscher befindlichen Kältemittels 2; daher werden die Abnahme des Effekts einer Reduzierung des Druckverlusts und die Abnahme des Wärmeabstrahleffekts des Kältemittels 2 genau detektiert.
Die Halbleiterkühlvorrichtung, in der der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur, der in der in Ausführungsform 1 beschriebenen Halbleiterkühlvorrichtung 100 enthalten ist, in den Kühllamellen 4 eingebaut ist, zeigt ebenfalls den oben beschriebenen gleichen Effekt. Die Halbleiterkühlvorrichtung, in der der Sensor 8 für die Kältemitteltemperatur und der Sensor 10 für die Kältemittel-Durchflussrate oder der Sensor 11 für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit, die in der in der Ausführungsform 2 beschriebenen Halbleiterkühlvorrichtung 200 enthalten sind, in den Kühllamellen 4 eingebaut sind, zeigt ebenfalls den gleichen oben beschriebenen Effekt.
<Ausführungsform 6>
Ein Leistungssteuerungssystem und ein sich bewegender Körper gemäß einer Ausführungsform 6 werden beschrieben. 12 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Leistungssteuerungssystems 600 und eines sich bewegenden Körpers 700 gemäß der Ausführungsform 6 schematisch veranschaulicht.
Das Leistungssteuerungssystem 600 enthält die Halbleiterkühlvorrichtung 500, die in der Ausführungsform 5 beschrieben wurde, das Halbleitermodul 5, das in den Kühllamellen 4 der Halbleiterkühlvorrichtung 500 installiert ist, eine Batterie 15, um das Halbleitermodul 5 mit Leistung zu versorgen, als eine primärseitige Leistungsquelle und einen Motor 16, der durch eine durch das Halbleitermodul 5 gesteuerte Leistung angetrieben wird.
Der sich bewegende Körper 700 umfasst das Leistungssteuerungssystem 600 und ein Rad 17, das durch den im Leistungssteuerungssystem enthaltenen Motor 16 angetrieben wird. Das Leistungssteuerungssystem 600 wird durch einen Host-Controller des sich bewegenden Körpers 700 gesteuert.
Mit solch einer Konfiguration verhindert die Halbleiterkühlvorrichtung 500 die Verschlechterung des Wärmewiderstands Rth (j_w) zwischen der im Halbleitermodul 5 enthaltenen Halbleitervorrichtung und dem im Kältemittel-Zirkulationsweg 1 zirkulierenden Kältemittel 2 und verlängert die Lebensdauer des Halbleitermoduls 5. Folglich werden die Verbesserung der Zuverlässigkeit und die verlängerte Lebensdauer des Leistungssteuerungssystems 600 und des sich bewegenden Körpers 700 sichergestellt.
Ferner zeigt das Leistungssteuerungssystem oder der sich bewegende Körper, das oder der anstelle der Halbleiterkühlvorrichtung 500 mit der in einer der Ausführungsformen 1 bis 4 beschriebenen Halbleiterkühlvorrichtung versehen ist, ebenfalls den gleichen Effekt, wie oben beschrieben wurde.
Es sollte besonders erwähnt werden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden können und geeignet modifiziert oder weggelassen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Obgleich die Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht beschränkend. Es versteht sich, dass zahlreiche andere Modifikationen und Variationen konzipiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste
1 Kältemittel-Zirkulationsweg, 2 Kältemittel, 3 Umwälzeinrichtung, 4 Kühllamellen, 5 Halbleitermodul, 6 Mikroblasengeneratoren, 7 Controller, 8 Sensor für die Kältemitteltemperatur, 9 Sensor für die Modultemperatur, 10 Sensoren für die Kältemittel-Durchflussrate, 11 Sensor für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit, 12a Sensor für den Kältemitteldruck, 12b Sensor für den Kältemitteldruck, 15 Batterie, 16 Motor, 17 Rad, 100 Halbleiterkühlvorrichtung, 500 Halbleiterkühlvorrichtung, 600 Leistungssteuerungssystem, 700 sich bewegender Körper, L Kältemittel-Durchflussrate, Pa Kältemitteldruck, Pb Kältemitteldruck, Tj Modultemperatur, Tw Kältemitteltemperatur, V Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006166604 [0003]
JP 2009044100 [0003]

Claims

Halbleiterkühlvorrichtung (100, 200, 300), umfassend: einen Kältemittel-Zirkulationsweg (1), durch den ein Kältemittel (2) zirkuliert; einen Wärmetauscher, der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg (1) vorgesehen ist, worauf ein Halbleitermodul (5) installierbar ist, und dafür konfiguriert ist, Wärme zwischen dem Kältemittel (2) und dem Halbleitermodul (5) auszutauschen; einen Mikroblasengenerator (6), der auf dem Kältemittel-Zirkulationsweg (1) vorgesehen und dafür konfiguriert ist, Mikroblasen im Kältemittel (2) zu erzeugen; einen Controller (7), der dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) zu steuern; und einen Kältemittelsensor, der dafür konfiguriert ist, eine Kältemitteltemperatur, eine Kältemittel-Durchflussrate, eine Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit oder einen Kältemitteldruck des Kältemittels (2), das im Kältemittel-Zirkulationsweg (1) zirkuliert, zu messen, wobei der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf einem durch den Kältemittelsensor erhaltenen Messergebnis zu steuern, um den Erzeugungsbetrag der Mikroblasen zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung (500) nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelsensor im Wärmetauscher eingebaut ist.
Halbleiterkühlvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Sensor (9) für die Modultemperatur, der dafür konfiguriert ist, eine Modultemperatur des Halbleitermoduls (5) zu messen, das im Wärmetauscher installierbar ist, wobei der Kältemittelsensor einen Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur enthält, der dafür konfiguriert ist, die Kältemitteltemperatur zu messen, und der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf der durch den Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur und der durch den Sensor (9) für die Modultemperatur gemessenen Modultemperatur zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Controller (7) einen Eingangsanschluss zum Einspeisen eines Signals enthält, das auf eine Modultemperatur des Halbleitermoduls (5) bezogen ist, das im Wärmetauscher installierbar ist, der Kältemittelsensor einen Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur enthält, der dafür konfiguriert ist, die Kältemitteltemperatur zu messen, und der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf der durch den Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur und dem durch den Eingangsanschluss eingespeisten Signal zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kältemittelsensor einen Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur, der dafür konfiguriert ist, die Kältemitteltemperatur zu messen, und einen Sensor (10) für die Kältemittel-Durchflussrate enthält, der dafür konfiguriert ist, die Kältemittel-Durchflussrate zu messen, und der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf der durch den Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur und der durch den Sensor (10) für die Kältemittel-Durchflussrate gemessenen Kältemittel-Durchflussrate zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kältemittelsensor einen Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur, der dafür konfiguriert ist, die Kältemitteltemperatur zu messen, und einen Sensor (11) für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit enthält, der dafür konfiguriert ist, die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit zu messen, und der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf der durch den Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur und der durch den Sensor (11) für die Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit gemessenen Kältemittel-Strömungsgeschwindigkeit zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kältemittelsensor einen Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur, der dafür konfiguriert ist, die Kältemitteltemperatur zu messen, und Sensoren (12a, 12b) für den Kältemitteldruck enthält, die dafür konfiguriert sind, den Kältemitteldruck an jeweiligen Positionen in dem Kältemittel-Zirkulationsweg (1) zu messen, und der Controller (7) dafür konfiguriert ist, den Mikroblasengenerator (6) basierend auf der durch den Sensor (8) für die Kältemitteltemperatur gemessenen Kältemitteltemperatur und den durch die jeweiligen Sensoren (12a, 12b) für den Kältemitteldruck gemessenen Kältemitteldrücken zu steuern.
Halbleiterkühlvorrichtung, umfassend: unter der Halbleiterkühlvorrichtung (100) nach Anspruch 3, der Halbleiterkühlvorrichtung (100) nach Anspruch 4, der Halbleiterkühlvorrichtung (200) nach Anspruch 5, der Halbleiterkühlvorrichtung (200) nach Anspruch 6 und der Halbleiterkühlvorrichtung (300) nach Anspruch 7, irgendeine aus den zwei Konfigurationen, irgendeine aus den drei Konfigurationen, irgendeine aus den vier Konfigurationen oder all die Konfigurationen.
Leistungssteuerungssystem (600), umfassend: eine Halbleiterkühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; ein Halbleitermodul (5), das auf dem Wärmetauscher installiert ist; eine Batterie (15), die dafür konfiguriert ist, das Halbleitermodul (5) mit Leistung zu versorgen; und einen Motor (16), der durch die durch das Halbleitermodul (5) gesteuerte Leistung angetrieben wird.
Sich bewegender Körper (700), umfassend: das Leistungssteuerungssystem (600) nach Anspruch 9, und ein Rad (17), das dafür konfiguriert ist, durch den Motor (16) angetrieben zu werden.