JP2000323635A - 電力負荷装置 - Google Patents
電力負荷装置Info
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- JP2000323635A JP2000323635A JP13010799A JP13010799A JP2000323635A JP 2000323635 A JP2000323635 A JP 2000323635A JP 13010799 A JP13010799 A JP 13010799A JP 13010799 A JP13010799 A JP 13010799A JP 2000323635 A JP2000323635 A JP 2000323635A
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- power semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の位置の温度調節手段を有した電力用負
荷装置に給電する電力用半導体素子の温度に関する問題
を解決すること。 【解決手段】 負荷装置の所定位置の温度調節手段を利
用して電力用半導体素子１ｂの通電時の温度上昇を押さ
え、負荷装置の総体的小型化を図ると共に、寒冷地等に
おいて、通電時と非通電時との電力用半導体素子１ｂの
温度差が大きい環境においては、前記温度調節手段を利
用して電力用半導体素子１ｂの温度低下を防止し、電力
用半導体素子１ｂの寿命低下を防止する。
荷装置に給電する電力用半導体素子の温度に関する問題
を解決すること。 【解決手段】 負荷装置の所定位置の温度調節手段を利
用して電力用半導体素子１ｂの通電時の温度上昇を押さ
え、負荷装置の総体的小型化を図ると共に、寒冷地等に
おいて、通電時と非通電時との電力用半導体素子１ｂの
温度差が大きい環境においては、前記温度調節手段を利
用して電力用半導体素子１ｂの温度低下を防止し、電力
用半導体素子１ｂの寿命低下を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のよ
うに、電動機を搭載し、該電動機に電力用半導体素子を
介し給電すると共に、その所定の位置の温度を調節する
温度調節手段を備えた電力負荷装置の改良に関するもの
である。
うに、電動機を搭載し、該電動機に電力用半導体素子を
介し給電すると共に、その所定の位置の温度を調節する
温度調節手段を備えた電力負荷装置の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の電力負荷装置の一つに自
動車がある。即ち、電力用半導体素子を用いたインバー
タ装置に駆動され可変速度制御される電動機を搭載する
と共に、所定の位置、即ち、室内の温度を調節するエア
コンデショナ（以下エアコンと称す）からなる温度調節
手段を備えている。
動車がある。即ち、電力用半導体素子を用いたインバー
タ装置に駆動され可変速度制御される電動機を搭載する
と共に、所定の位置、即ち、室内の温度を調節するエア
コンデショナ（以下エアコンと称す）からなる温度調節
手段を備えている。
【０００３】そして、前記電動機に給電するインバータ
を自然冷却するための冷却フィンを、前記温度調節手段
とは別に備えたものである。
を自然冷却するための冷却フィンを、前記温度調節手段
とは別に備えたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の自動
車、即ち電力負荷装置は、エアコンとは別にインバータ
を自然冷却する冷却フィンを備えたものであり、また、
冷却効果をあげるため前記冷却フィンのサイズを大きく
しているため、小型化、製造コストの低減上に難点があ
った。
車、即ち電力負荷装置は、エアコンとは別にインバータ
を自然冷却する冷却フィンを備えたものであり、また、
冷却効果をあげるため前記冷却フィンのサイズを大きく
しているため、小型化、製造コストの低減上に難点があ
った。
【０００５】また、寒冷地においては、電力負荷装置動
作時の電力用半導体素子の温度と、前記電力負荷装置停
止時の前記電力用半導体素子の温度との温度差が大きく
前記電力用半導体素子の接着部に生じる熱応力が大き
く、前記接着部に亀裂が生じ、結果的に、前記電力用半
導体素子の寿命低下に繋がる等の不具合があった。
作時の電力用半導体素子の温度と、前記電力負荷装置停
止時の前記電力用半導体素子の温度との温度差が大きく
前記電力用半導体素子の接着部に生じる熱応力が大き
く、前記接着部に亀裂が生じ、結果的に、前記電力用半
導体素子の寿命低下に繋がる等の不具合があった。
【０００６】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
てなされたもので、電力負荷装置の小型化、製造コスト
低減を図るものである。
てなされたもので、電力負荷装置の小型化、製造コスト
低減を図るものである。
【０００７】また、寒冷地における電力用半導体素子、
即ち、電力負荷装置の寿命低下を防止するものである。
即ち、電力負荷装置の寿命低下を防止するものである。
【０００８】また、省エネルギーに好適な電力負荷装置
を提供することを目的とするものである。
を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電力負
荷装置は、該電力負荷装置の所定の位置の温度を調節す
る温度調節手段で、前記電力負荷装置の一部を構成する
給電用の電力用半導体素子の主電流の増加に応じ前記電
力用半導体素子の冷却を増大させるようにしたものであ
る。
荷装置は、該電力負荷装置の所定の位置の温度を調節す
る温度調節手段で、前記電力負荷装置の一部を構成する
給電用の電力用半導体素子の主電流の増加に応じ前記電
力用半導体素子の冷却を増大させるようにしたものであ
る。
【００１０】また、周囲温度を検出する周囲温度検出手
段を設け、該周囲温度検出手段の検出温度が所定値に低
下すると、前記温度調節手段で、前記電力用半導体素子
の温度低下を阻止するようにしたものである。
段を設け、該周囲温度検出手段の検出温度が所定値に低
下すると、前記温度調節手段で、前記電力用半導体素子
の温度低下を阻止するようにしたものである。
【００１１】また、電力用半導体素子による給電に伴う
発熱を蓄熱装置に貯え、周囲温度が所定値に低下する
と、前記蓄熱装置の蓄熱を利用し前記電力用半導体素子
の温度低下を阻止するようにしたものである。
発熱を蓄熱装置に貯え、周囲温度が所定値に低下する
と、前記蓄熱装置の蓄熱を利用し前記電力用半導体素子
の温度低下を阻止するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図１に基づき説明する。図において１は自動車
に搭載された電動機（図示せず）を可変速度制御するイ
ンバータで、前記電動機に接続される出力端子１ａ、該
出力端子１ａを介し前記電動機に給電するスイッチング
用電力用半導体素子１ｂ、該スイッチング用電力用半導
体素子１ｂのスイッチング制御等を行うための制御基板
１ｃ、該制御基板１ｃに実装され、前記スイッチング制
御を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）
１ｄ、スイッチング用電力用半導体素子１ｂや制御基板
１ｃ等を収納するケース１ｅ等で構成されたものであ
る。
形態１を図１に基づき説明する。図において１は自動車
に搭載された電動機（図示せず）を可変速度制御するイ
ンバータで、前記電動機に接続される出力端子１ａ、該
出力端子１ａを介し前記電動機に給電するスイッチング
用電力用半導体素子１ｂ、該スイッチング用電力用半導
体素子１ｂのスイッチング制御等を行うための制御基板
１ｃ、該制御基板１ｃに実装され、前記スイッチング制
御を行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）
１ｄ、スイッチング用電力用半導体素子１ｂや制御基板
１ｃ等を収納するケース１ｅ等で構成されたものであ
る。
【００１３】２はインバータ１の下部に結合した冷却フ
ィン、３は冷媒液（図示せず）を、冷却フィン２内を通
過させるポンプ、４はポンプ３に結合され前記冷媒液を
介し放熱するラジエータ、５はラジエータ４の放熱効果
を高めるためにラジエータ４を強制的に冷却する冷却フ
ァンで、スイッチング用電力用半導体素子１ｂの主電流
の増減に応じ回転数が増減するようマイコン１ｄで制御
されるものである。
ィン、３は冷媒液（図示せず）を、冷却フィン２内を通
過させるポンプ、４はポンプ３に結合され前記冷媒液を
介し放熱するラジエータ、５はラジエータ４の放熱効果
を高めるためにラジエータ４を強制的に冷却する冷却フ
ァンで、スイッチング用電力用半導体素子１ｂの主電流
の増減に応じ回転数が増減するようマイコン１ｄで制御
されるものである。
【００１４】なお、冷却フィン２、前記冷媒液、ポンプ
３、ラジエータ４、冷却ファン５等で温度調節手段を構
成してなるもので、所定温度範囲においての冷却と加
熱、所謂温度調節を行い得るようにしたものである。
３、ラジエータ４、冷却ファン５等で温度調節手段を構
成してなるもので、所定温度範囲においての冷却と加
熱、所謂温度調節を行い得るようにしたものである。
【００１５】このように構成された装置においては、ラ
ジエータ４を介しインバータ１を強制的に冷却する冷却
ファン５の回転数制御を、スイッチング用電力用半導体
素子１ｂの主電流の増減に応じ行うようにしたので、ス
イッチング用電力用半導体素子１ｂが合理的に冷却さ
れ、従来に比し冷却フィン２が小形でもスイッチング用
電力用半導体素子１ｂを所定の温度に冷却することが出
来る。
ジエータ４を介しインバータ１を強制的に冷却する冷却
ファン５の回転数制御を、スイッチング用電力用半導体
素子１ｂの主電流の増減に応じ行うようにしたので、ス
イッチング用電力用半導体素子１ｂが合理的に冷却さ
れ、従来に比し冷却フィン２が小形でもスイッチング用
電力用半導体素子１ｂを所定の温度に冷却することが出
来る。
【００１６】実施の形態２．この発明の実施の形態２を
図２に基づき説明する。図において、６は周囲温度を検
出する周囲温度検出手段としての温度センサで、前記周
囲温度が氷点下に達した場合に、その検出信号がマイコ
ン１ｄに自動的に入力されることで、ポンプ３が自動的
に駆動される等して、前記温度調節装置で前記スイッチ
ング用電力用半導体素子１ｂを加熱し前記スイッチング
用電力用半導体素子１ｂの温度が低下するのを阻止する
ように構成されてなるものである。なお、その他の符号
の説明は、実施の形態１の図１の説明と同一につき、説
明を省略する。
図２に基づき説明する。図において、６は周囲温度を検
出する周囲温度検出手段としての温度センサで、前記周
囲温度が氷点下に達した場合に、その検出信号がマイコ
ン１ｄに自動的に入力されることで、ポンプ３が自動的
に駆動される等して、前記温度調節装置で前記スイッチ
ング用電力用半導体素子１ｂを加熱し前記スイッチング
用電力用半導体素子１ｂの温度が低下するのを阻止する
ように構成されてなるものである。なお、その他の符号
の説明は、実施の形態１の図１の説明と同一につき、説
明を省略する。
【００１７】このように構成された装置においては、周
囲温度が氷点下等に低下した場合においても、インバー
タを構成するスイッチング用電力用半導体素子１ｂの温
度が周囲温度同様に低下することを阻止することが出来
る。
囲温度が氷点下等に低下した場合においても、インバー
タを構成するスイッチング用電力用半導体素子１ｂの温
度が周囲温度同様に低下することを阻止することが出来
る。
【００１８】実施の形態３．この発明の実施の形態３を
図３に基づき説明する。図において、７はスイッチング
用電力用半導体素子１ｂによる給電に伴う発熱を蓄熱す
る蓄熱装置で、周囲温度が氷点下等に低下した場合に、
蓄熱装置７の蓄熱を利用しスイッチング用電力用半導体
素子１ｂの温度低下を阻止するようにしたもので、この
場合はポンプ３等の駆動が不要である。なお、その他の
符号の説明は、実施の形態２の図２の説明と同一につ
き、説明を省略する。
図３に基づき説明する。図において、７はスイッチング
用電力用半導体素子１ｂによる給電に伴う発熱を蓄熱す
る蓄熱装置で、周囲温度が氷点下等に低下した場合に、
蓄熱装置７の蓄熱を利用しスイッチング用電力用半導体
素子１ｂの温度低下を阻止するようにしたもので、この
場合はポンプ３等の駆動が不要である。なお、その他の
符号の説明は、実施の形態２の図２の説明と同一につ
き、説明を省略する。
【００１９】このように構成された装置においては、ス
イッチング用電力用半導体素子１ｂの温度が氷点下に低
下するのが阻止されるだけでなく、蓄熱装置７が蓄えた
熱を有効利用することができる。
イッチング用電力用半導体素子１ｂの温度が氷点下に低
下するのが阻止されるだけでなく、蓄熱装置７が蓄えた
熱を有効利用することができる。
【００２０】なお、上記実施の形態においては、スイッ
チング用電力用半導体素子１ｂの主電流の増加に応じ冷
却ファン５の回転数を増減するようにしたが、ポンプ３
の流量を増減させても良く、温度調節手段の具体的構成
が上記実施の形態に限定されるものでないことは言うま
でもない。
チング用電力用半導体素子１ｂの主電流の増加に応じ冷
却ファン５の回転数を増減するようにしたが、ポンプ３
の流量を増減させても良く、温度調節手段の具体的構成
が上記実施の形態に限定されるものでないことは言うま
でもない。
【００２１】また、実施の形態１乃至実施の形態３は、
自動車からなる電力負荷装置について説明したが、本発
明が自動車以外の電力負荷装置にも適用できることも言
うまでもないことである。
自動車からなる電力負荷装置について説明したが、本発
明が自動車以外の電力負荷装置にも適用できることも言
うまでもないことである。
【００２２】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２３】この発明に係る電力負荷装置は、該電力負
荷装置の所定の位置の温度を調節する温度調節手段で、
前記電力負荷装置の一部を構成する給電用の電力用半導
体素子の主電流の増加に応じ前記電力用半導体素子の冷
却を増大させるようにしたので、小形で、安価な電力負
荷装置を提供することが出来る。
荷装置の所定の位置の温度を調節する温度調節手段で、
前記電力負荷装置の一部を構成する給電用の電力用半導
体素子の主電流の増加に応じ前記電力用半導体素子の冷
却を増大させるようにしたので、小形で、安価な電力負
荷装置を提供することが出来る。
【００２４】また、周囲温度を検出する周囲温度検出手
段を設け、該周囲温度検出手段の検出温度が所定値に低
下すると、前記温度調節手段で、電力用半導体素子の温
度低下を阻止するようにしたので、寒冷地等における周
囲温度の大きな変化で前記電力用半導体素子の寿命低下
を防止できる効果がある。
段を設け、該周囲温度検出手段の検出温度が所定値に低
下すると、前記温度調節手段で、電力用半導体素子の温
度低下を阻止するようにしたので、寒冷地等における周
囲温度の大きな変化で前記電力用半導体素子の寿命低下
を防止できる効果がある。
【００２５】また、電力用半導体素子による給電に伴う
発熱を蓄熱装置に貯え、周囲温度が所定値すると、前記
蓄熱装置の蓄熱を利用し前記電力用半導体素子の温度低
下を阻止するようにしたので、省エネルギー上極めて有
用な電力負荷装置を提供できる効果がある。
発熱を蓄熱装置に貯え、周囲温度が所定値すると、前記
蓄熱装置の蓄熱を利用し前記電力用半導体素子の温度低
下を阻止するようにしたので、省エネルギー上極めて有
用な電力負荷装置を提供できる効果がある。
【図１】 本発明の実施の形態１を示す一部断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施の形態２を示す一部断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の実施の形態３を示す一部断面図であ
る。
る。
１ インバータ、１ｂ 電力用半導体素子 ２ 冷却フ
ィン、３ ポンプ、４ラジエタ、５ 冷却フィン、６
温度センサ、７ 蓄熱装置
ィン、３ ポンプ、４ラジエタ、５ 冷却フィン、６
温度センサ、７ 蓄熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高梨 健 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 AA04 BA05 BB05 BB35 BF01
Claims (3)
- 【請求項１】 負荷に給電する電力用半導体素子、およ
び前記負荷の所定の位置の温度を調節する温度調節手段
を備えた電力負荷装置において、前記温度調節手段で前
記電力用半導体素子を冷却すると共に、該電力用半導体
素子の出力電流の増加を検出し、前記温度調節手段によ
る前記電力用半導体素子の冷却を増大させるようにした
ことを特徴とする電力負荷装置。 - 【請求項２】 負荷に給電する電力用半導体素子、およ
び前記負荷の所定の位置の温度を調節する温度調節手段
を備えた電力負荷装置において、周囲温度を検出する周
囲温度検出手段を設け、該周囲温度検出手段の検出温度
が所定値に低下すると、前記温度調節手段で、前記電力
用半導体素子の温度低下を阻止するようにしたことを特
徴とする電力用負荷装置。 - 【請求項３】 負荷に給電する電力用半導体素子、およ
び前記負荷の所定の位置の温度を調節する温度調節手段
を備えた電力負荷装置において、前記給電に伴う発熱を
蓄熱装置に貯え、周囲温度が所定値に低下すると、前記
蓄熱装置の蓄熱を利用し前記電力用半導体素子の温度低
下を阻止するようにしたことを特徴とする電力用負荷装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13010799A JP2000323635A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 電力負荷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13010799A JP2000323635A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 電力負荷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323635A true JP2000323635A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15026130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13010799A Pending JP2000323635A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 電力負荷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323635A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7876561B2 (en) | 2007-01-22 | 2011-01-25 | Johnson Controls Technology Company | Cooling systems for variable speed drives and inductors |
| US7957166B2 (en) | 2007-10-30 | 2011-06-07 | Johnson Controls Technology Company | Variable speed drive |
| US8149579B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-04-03 | Johnson Controls Technology Company | Cooling member |
| US8495890B2 (en) | 2007-01-22 | 2013-07-30 | Johnson Controls Technology Company | Cooling member |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP13010799A patent/JP2000323635A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7876561B2 (en) | 2007-01-22 | 2011-01-25 | Johnson Controls Technology Company | Cooling systems for variable speed drives and inductors |
| US8495890B2 (en) | 2007-01-22 | 2013-07-30 | Johnson Controls Technology Company | Cooling member |
| US7957166B2 (en) | 2007-10-30 | 2011-06-07 | Johnson Controls Technology Company | Variable speed drive |
| TWI402665B (zh) * | 2007-10-31 | 2013-07-21 | Johnson Controls Tech Co | 冷卻組件及變速驅動器 |
| US8149579B2 (en) | 2008-03-28 | 2012-04-03 | Johnson Controls Technology Company | Cooling member |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Effective date: 20040629 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061205 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070619 |