JP2011066199A - Power controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力制御装置に関する。 The present invention relates to a power control apparatus.
従来、この種の電力制御装置としては、ハイブリッド自動車等に用いられるインバータ装置等であって、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワー半導体素子が実装された基板と、当該基板が接合された筐体の内部に形成された冷媒流路と、当該冷媒流路内に冷媒流通方向に沿う方向に配置され冷媒流路を区画するフィンとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電力制御装置では、発熱体であるパワー半導体素子の近くに配置されるフィンの側面に突起あるいはフィンの側面を貫通する孔等を設け、冷媒の流れの乱流発生を促進することで冷却性能を向上させている。 Conventionally, this type of power control device is an inverter device or the like used in a hybrid vehicle or the like, and includes a substrate on which a power semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is mounted and a housing to which the substrate is bonded. An apparatus is proposed that includes a refrigerant flow path formed inside a body and fins that are arranged in the refrigerant flow direction along the refrigerant flow direction and define the refrigerant flow path (see, for example, Patent Document 1). ). In this power control device, a cooling performance is achieved by providing a protrusion or a hole penetrating the side surface of the fin on the side surface of the fin disposed near the power semiconductor element that is a heating element to promote the generation of turbulent flow of the refrigerant. Has improved.
ところで、上述のような電力制御装置における冷却性能を向上させる他の手法としては、発熱体である半導体素子との間で熱交換を行った冷媒を速やかに入れ替えるために、冷媒の流速を増加させることが考えられる。しかしながら、冷媒の流速が増加すると冷媒流路における流路抵抗が増加することからポンプの負荷すなわちポンプに要求される吐出圧が大きくなり、それにより、ポンプの消費電力が増加したり、ポンプを大型化する必要が生じたりするおそれがある。 By the way, as another method for improving the cooling performance in the power control apparatus as described above, the flow rate of the refrigerant is increased in order to quickly replace the refrigerant that has exchanged heat with the semiconductor element that is a heating element. It is possible. However, since the flow resistance in the refrigerant flow path increases as the refrigerant flow rate increases, the pump load, that is, the discharge pressure required for the pump increases, thereby increasing the power consumption of the pump and increasing the size of the pump. There is a possibility that it will be necessary to make it.
本発明の電力制御装置は、冷媒の供給源の負荷増を抑制しながら冷却性能を向上させることを主目的とする。 The main purpose of the power control apparatus of the present invention is to improve the cooling performance while suppressing an increase in the load of the refrigerant supply source.
本発明の電力制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The power control apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電力制御装置は、電力制御用の素子が複数実装された少なくとも1つの基板と、冷媒の供給源に接続されると共に該冷媒と前記素子との熱交換を可能とするように前記基板の近傍に設けられた冷却流路とを備える電力制御装置であって、
前記冷却流路内には、熱膨張材を含むと共に、該熱膨張材の熱膨張を利用して前期冷却流路における前記冷媒の流速を前記供給源からの前記冷媒の流量変化を伴うことなく増加させる流速変更手段が配置されることを特徴とする。
The power control apparatus according to the present invention includes at least one substrate on which a plurality of power control elements are mounted, and the substrate connected to a refrigerant supply source and capable of heat exchange between the refrigerant and the element. A power control device provided with a cooling flow path provided in the vicinity of
The cooling channel contains a thermal expansion material, and the thermal expansion of the thermal expansion material is used to change the flow rate of the refrigerant in the previous cooling channel without changing the flow rate of the refrigerant from the supply source. The flow rate changing means for increasing is arranged.
本発明の電力制御装置では、熱膨張材の熱膨張を利用して冷却流路における冷媒の流速を供給源からの冷媒の流量変化を伴うことなく増加させる流速変更手段が冷却流路内に配置される。これにより、素子の温度が高いときには冷却流路における冷媒の流速を増加させることができるので、冷却流路内に冷媒を速やかに流通させて冷却性能を向上させることが可能となる。また、素子の温度が高いときには当該素子との熱交換により冷媒の温度も上昇して冷媒の粘性が低下することから、冷媒の流速を増加させたとしても冷却流路における流路抵抗の増加すなわち冷媒の供給源の負荷増を抑制することができる。そして、素子の温度が低いときには、冷却流路における冷媒の流速は素子の温度が高いときのように増加することはないので、冷却流路における流路抵抗の増加すなわち冷媒の供給源の負荷増を抑制することができる。従って、本発明の電力制御装置では、冷媒の供給源の負荷増を抑制しながら冷却性能を向上させることが可能となる。 In the power control apparatus of the present invention, the flow rate changing means for increasing the flow rate of the refrigerant in the cooling flow path using the thermal expansion of the thermal expansion material without changing the flow rate of the refrigerant from the supply source is disposed in the cooling flow path. Is done. Thereby, when the temperature of the element is high, the flow rate of the refrigerant in the cooling channel can be increased, so that it is possible to improve the cooling performance by quickly circulating the refrigerant in the cooling channel. Further, when the temperature of the element is high, the temperature of the refrigerant also rises due to heat exchange with the element and the viscosity of the refrigerant decreases, so that even if the flow rate of the refrigerant is increased, the flow resistance in the cooling flow path increases, that is, An increase in the load of the refrigerant supply source can be suppressed. When the temperature of the element is low, the flow rate of the refrigerant in the cooling channel does not increase as when the temperature of the element is high. Therefore, the flow resistance in the cooling channel is increased, that is, the load of the refrigerant supply source is increased. Can be suppressed. Therefore, in the power control apparatus of the present invention, it is possible to improve the cooling performance while suppressing an increase in the load of the refrigerant supply source.
前記流速変更手段は、前記冷媒の温度上昇に応じて前記冷却流路の流路断面積を減少させる手段であってもよいし、伸縮性を有する材料からなる袋体と、該袋体内に封入された所定値以上の熱膨張係数を有する流体とを含むものであってもよい。また、前記流速変更手段は、第1斜面を有すると共に前記冷却流路内に配置される第1部材と、前記第1部材の前記第1斜面と平行な第2斜面を有すると共に該第2斜面が前記第1斜面と当接するように前期冷却流路内に配置される第2部材とを含み、前記熱膨張材は、前記冷媒の温度変化に応じて前記第1斜面と前記第2斜面とが当接した状態で前記第1部材と前記第2部材とを互いに逆方向に相対移動させるように配置されるものであってもよい。あるいは、前記流速変更手段は、前記冷却流路内に前記冷媒の流れ方向に延在するように配置される第1部材と、前記第1部材により回動自在に支持された一端を有すると共に前記冷却流路の一部を閉塞可能な閉塞部材と、前記第1部材と前記閉塞部材との双方と当接するように配置される第2部材とを含み、前記熱膨張材は、前記冷媒の温度変化に応じて前記第1部材と前記第2部材とを相対移動させるように配置されるものであってもよい。さらに、前記冷却流路は、それぞれ前記冷媒の流れ方向に伸びる複数の通路に区画されており、前記流速変更手段は、前記熱膨張材に接続されると共に該熱膨張材の熱膨張により前記複数の通路の少なくとも何れかを閉鎖可能な弁体を含むものであってもよい。 The flow rate changing means may be a means for reducing the cross-sectional area of the cooling flow path in response to a rise in the temperature of the refrigerant, or a bag made of a stretchable material, and enclosed in the bag And a fluid having a thermal expansion coefficient equal to or greater than a predetermined value. The flow velocity changing means has a first slope and a first member disposed in the cooling channel, a second slope parallel to the first slope of the first member, and the second slope. And a second member disposed in the previous cooling channel so as to contact the first slope, and the thermal expansion material includes the first slope and the second slope according to a temperature change of the refrigerant. The first member and the second member may be arranged so as to move relative to each other in opposite directions in a state in which they are in contact with each other. Alternatively, the flow rate changing means includes a first member disposed in the cooling flow path so as to extend in the flow direction of the refrigerant, and one end rotatably supported by the first member. A closing member capable of closing a part of the cooling flow path; and a second member disposed so as to contact both the first member and the closing member, wherein the thermal expansion material is a temperature of the refrigerant. The first member and the second member may be arranged so as to move relative to each other according to the change. Further, the cooling flow path is partitioned into a plurality of passages extending in the refrigerant flow direction, and the flow rate changing means is connected to the thermal expansion material and the plurality of the flow rate changing means are thermally expanded by the thermal expansion material. It may include a valve body capable of closing at least one of the passages.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1(a)および(b)は、本発明の一実施例に係る電力制御装置10の要部を示す模式図である。電力制御装置10は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるモータの制御に用いられるものであり、スイッチング素子(例えばIGBT等の半導体素子等)を含む複数の素子21が実装される実装面をそれぞれ有すると共に実装面と反対側の面が互いに対向するように配置される基板15a,15bと、基板15aおよび15bが接合される冷却管20の内部に形成されると共に素子21と熱交換させるための冷媒を供給する図示しないポンプに接続される冷却流路22と、冷却流路22内に配置されると共に冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材23とを備える。熱膨張材23は、例えば冷却流路22の図中上下方向における中央付近に固定される。ここで、熱膨張材23は、冷媒の温度上昇に応じて体膨張するものであれば、例えばアルミニウムやマグネシウムといった金属材料により形成されるものであってもよいし、ゴム等の弾性材料や樹脂材料により形成されるものであってもよい。なお、図1(a)および(b)中の矢印は冷却流路22内の冷媒の流れ方向および流速の大きさを示す。また、実施例において、電力制御装置10は、2つの対向する基板15a,15bを備えるものとしたが、一つあるいは三つ以上の基板を備えるものであってもよい。
FIGS. 1A and 1B are schematic views showing the main part of a
上述のように構成された電力制御装置10において、素子21に電流が流されると当該素子21が発熱し、素子21から発生した熱が基板15a,15bと冷却管20とを介して冷却流路22内を流れる冷媒へと熱伝導することにより、素子21と冷媒との間で熱交換が行われて素子21が冷却される。一方、素子21との間で熱交換を行った冷媒は、素子21から受け取った熱量に応じて温度が上昇すると共に熱伝達等により周囲の冷媒の温度を上昇させる。従って、素子21の発熱量が比較的少ないときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材23は、図1(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となる。これに対して、素子21の発熱量が比較的多いときには、素子21の発熱量が多いほど基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が上昇し、図1(b)に示すように、基板15a,15bの近傍に配置された熱膨張材23が冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する。これにより、冷却流路22の流路断面積が冷媒の温度上昇に応じて減少し、基板15a,15bの近傍を流れる冷媒の流速が図1(a)に示す熱膨張材23の熱膨張前の状態に比して増加する。そして、素子21が冷却されて充分に降温したときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が低下し、熱膨張材23は、図1(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となり、冷却流路22内の基板15a,15bの近傍における流路断面積および冷媒の流速は、熱膨張材23の熱膨張前と同一あるいは同程度となる。
In the
以上、説明したように、実施例の電力制御装置10では、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張して冷却流路22の流路断面積を減少させる熱膨張材23が冷却流路22内に配置される。これにより、素子21の温度が高いときには冷却流路22における冷媒の流速を増加させることができるので、冷却流路22内に冷媒を速やかに流通させて冷却性能を向上させることが可能となる。また、素子21の温度が高いときには当該素子21との熱交換により冷媒の温度も上昇して冷媒の粘性が低下することから、冷媒の流速を増加させたとしても冷却流路22における流路抵抗の増加すなわちポンプの負荷増を抑制することができる。そして、素子21の温度が低いときには、冷却流路22における冷媒の流速は素子の温度が高いときのように増加することはないので、冷却流路22における流路抵抗の増加すなわちポンプの負荷増を抑制することができる。従って、実施例の電力制御装置10では、ポンプの負荷増を抑制しながら冷却性能を向上させることが可能となる。
As described above, in the
図2(a)および(b)は、変形例に係る電力制御装置10Bの要部を示す模式図である。なお、重複した説明を避けるため、電力制御装置10Bの構成のうち上述の実施例の電力制御装置10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。同図に示す電力制御装置10Bは、上述の電力制御装置10における熱膨張材23の代わりに熱膨張材24を備える。熱膨張材24は、ゴム等の弾性材料や樹脂材料といった伸縮性を有する材料から形成される袋体24aと、袋体24a内に封入されると共に所定値以上の熱膨張係数を有して冷却流路22内の冷媒の温度上昇に応じて袋体24aを伸張させることができる熱膨張流体24bとを含む。
FIGS. 2A and 2B are schematic views showing the main part of a
上述のように構成された電力制御装置10Bでは、上述の電力制御装置10と同様に、素子21に電流が流されると当該素子21が発熱し、素子21と冷媒との間で熱交換が行われる。素子21の発熱量が比較的少ないときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材24は、図2(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となる。これに対して、素子21の発熱量が比較的多いときには、図2(b)に示すように、素子21の発熱量が多いほど熱膨張材24の袋体24a内に封入された熱膨張流体24bが冷媒から袋体24aを介して熱を受けて熱膨張し、袋体24aを伸張させることにより、熱膨張材24全体の体積が増加する。これにより、冷却流路22の流路断面積が冷媒の温度上昇に応じて減少し、基板15a,15bの近傍を流れる冷媒の流速が図2(a)に示す熱膨張材24の熱膨張前の状態に比して増加する。そして、素子21が冷却されて充分に降温したときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が低下し、熱膨張材24は、図2(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となり、冷却流路22内の基板15a,15bの近傍における流路断面積および冷媒の流速も熱膨張材24の熱膨張前と同一あるいは同程度となる。従って、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張して冷却流路22の流路断面積を減少させる熱膨張材24が冷却流路22内に配置される変形例の電力制御装置10Bにおいても、上述の電力制御装置10と同様の効果を得ることができる。
In the
図3(a)および(b)は、変形例に係る電力制御装置10Cの要部を示す模式図である。なお、重複した説明を避けるため、電力制御装置10Cの構成のうち上述の実施例の電力制御装置10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。同図に示す電力制御装置10Cは、上述の電力制御装置10における熱膨張材23の代わりに流速変更機構30を備える。流速変更機構30は、それぞれ長手方向が冷却流路22の流路方向と概ね一致するように冷却流路22内に配置される可動部材31,32と、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材33a,33bと、熱膨張材33a,33bの一端をそれぞれ冷却流路22内に固定する固定部材34とを含む。ここで、熱膨張材33a,33bは、上述の電力制御装置10の熱膨張材23と同様に、例えば、アルミニウムやマグネシウムといった金属材料により形成されるものであり、冷媒の温度上昇に応じて体膨張または線膨張するものである。
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating a main part of a power control apparatus 10C according to a modification. In addition, in order to avoid duplicate description, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the structure of the
可動部材31は、略L字形状を呈しており、一端に形成された第1斜面311と、他端側に第1斜面311と平行をなすように形成された第2斜面312と、第1斜面311と第2斜面312の間で長手方向に延びる面313と、第2斜面の背後に可動部材31の長手方向と直交するように形成された垂直面314とを有する。可動部材32は、可動部材31と同一形状を有しており、一端に形成された第1斜面321と、他端側に第1斜面321と平行をなすように形成された第2斜面322と、第1斜面321と第2斜面322との間で長手方向に延びる面323と、第2斜面322の背後に可動部材32の長手方向と直交するように形成された垂直面324とを有する。可動部材31と可動部材32とは、可動部材31の第1斜面311と可動部材32の第2斜面322とが当接し合うと共に可動部材32の第1斜面321と可動部材31の第2斜面312とが当接し合い、かつ、面313と面323とが当接し合うように冷却流路22内の図中上下方向における中央付近に配置される。そして、熱膨張材33aの他端は、可動部材31の垂直面314に固定され、熱膨張材33bの他端は、可動部材32の垂直面324に固定される。
The
上述のように構成された電力制御装置10Cでは、素子21の発熱量が比較的少ないときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材33a,33bは、図3(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となり、可動部材31と可動部材32とは、面313と面323とが当接し合った状態を保つ。これに対して、素子21の発熱量の増加に伴って基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が上昇すると、熱膨張材33a,33bが熱膨張し、熱膨張材33aが可動部材31の垂直面314に冷媒の流れと同方向に力を加えると共に熱膨張材33bが可動部材32の垂直面324に冷媒の流れと逆方向に力を加える。熱膨張材33a,33bから力を受けた可動部材31,32は、図3(b)に示すように、第1斜面311と第2斜面322とが当接し合うと共に第1斜面321と第2斜面312とが当接し合う状態で逆方向に相対移動することになり、それにより、可動部材31の垂直面314と可動部材32の第1斜面321とにより画成される面の面積と、可動部材32の垂直面324と可動部材31の第1斜面311とにより画成される面の面積とが拡大することになる。これにより、冷却流路22の流路断面積が冷媒の温度上昇に応じて減少し、基板15a,15bの近傍を流れる冷媒の流速が増加する。そして、素子21が冷却されて降温したときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が低下し、熱膨張材33a,33bが図3(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となると共に可動部材31,32が図3(a)の状態あるいはそれに近い状態となり、冷却流路22内の基板15a,15bの近傍における流路断面積および冷媒の流速も熱膨張材33a,33bの熱膨張前と同一あるいは同程度となる。従って、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材31a,31bを利用して冷却流路22の流路断面積を減少させる流速変更機構30が冷却流路22内に配置される変形例の電力制御装置10Cにおいても、上述の電力制御装置10等と同様の効果を得ることができる。なお、可動部材31および32は、本実施例に示したような略L字形状のものに限られず、少なくとも1組の当接し合う斜面を有するものであってもよい。また、可動部材31および32の何れか一方を冷却流路22内に固定すると共に、当該一方に対して他方を移動可能としてもよい。
In the power control device 10C configured as described above, when the amount of heat generated by the
図4(a)および(b)は、変形例に係る電力制御装置10Dの要部を示す模式図である。なお、重複した説明を避けるため、電力制御装置10Dの構成のうち上述の実施例の電力制御装置10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。同図に示す電力制御装置10Dは、上述の電力制御装置10Cにおける流速変更機構30の代わりに流速変更機構40を備える。流速変更機構40は、冷却流路22内に冷媒の流れ方向に延在するように配置される第1部材41と、それぞれ第1部材41により回動自在に支持された基端を有すると共に冷却流路22の一部を閉塞可能な複数の閉塞部材42と、それぞれ冷却流路22内に固定されると共に第1部材41と対応する閉塞部材42の遊端部との双方と当接するように配置される複数の第2部材43と、一端が第1部材41に固定されると共に冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材44と、熱膨張材44の他端を冷却流路22内に固定する固定部材45とを含む。ここで、熱膨張材44は、上述の電力制御装置10の熱膨張材23と同様に、例えば、アルミニウムやマグネシウムといった金属材料により形成されるものであり、冷媒の温度上昇に応じて体膨張または線膨張するものである。
FIGS. 4A and 4B are schematic views showing the main part of a
上述のように構成された電力制御装置10Dでは、素子21の発熱量が比較的少ないときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材33a,33bは、図4(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となり、流速変更機構40の第2部材43は、閉塞部材42の遊端部と当接した状態を保つ。これに対して、素子21の発熱量の増加に伴って基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が上昇すると、熱膨張材44が熱膨張して第1部材41の一端に冷媒の流れと同方向に力を加える。熱膨張材44から力を受けた第1部材41は、図4(b)に示すように、各固定部材43に対して冷媒の流れ方向と同方向に移動し、第1部材41の移動に伴って各閉塞部材42が第2部材43に押し広げられるように、すなわち冷却流路22の一部を閉鎖するように開く。これにより、冷却流路22の流路断面積が冷媒の温度上昇に応じて減少し、基板15a,15bの近傍を流れる冷媒の流速が増加する。そして、素子21が冷却されて降温したときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が低下し、熱膨張材44が図4(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となると共に第1部材41および閉塞部材42が図4(a)の状態あるいはそれに近い状態となり、冷却流路22内の基板15a,15bの近傍における流路断面積および冷媒の流速も熱膨張材44の熱膨張前と同一あるいは同程度となる。従って、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材44を利用して冷却流路22の流路断面積を減少させる流速変更機構40が冷却流路22内に配置される変形例の電力制御装置10Dにおいて、上述の電力制御装置10等と同様の効果を得ることができる。なお、本実施例では、第2部材43を冷却流路22内に固定すると共に第1部材41と閉塞部材42とが一体となって移動するものとしたが、閉塞部材42の基端を冷却流路22内に回動自在に支持すると共に第1部材41と第2部材43とが一体となって移動するものとしてもよい。
In the
図5(a)および(b)は、変形例に係る電力制御装置10Eの要部を示す模式図である。なお、重複した説明を避けるため、電力制御装置10Eの構成のうち上述の実施例の電力制御装置10の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。同図に示す電力制御装置10Dにおいて、冷却流路22は、それぞれ冷媒の流れ方向に延びる3つの通路22a,22bおよび22cに区画される。また、電力制御装置10Dは、流速変更機構50を備える。流速変更機構50は、通路22bを閉鎖可能な弁体51と、一端が弁体51に固定されると共に冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材52と、弁体51が通路22bの入口から離間するように熱膨張材52の他端を冷却流路22内に固定する固定部材53とを含む。ここで、熱膨張材52は、上述の電力制御装置10の熱膨張材23と同様に、例えば、アルミニウムやマグネシウムといった金属材料により形成されるものであり、冷媒の温度上昇に応じて体膨張または線膨張するものである。
FIGS. 5A and 5B are schematic views showing the main part of a
上述のように構成された電力制御装置10Eでは、素子21の発熱量が比較的少ないときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材52は、図5(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となり、弁体51は通路22bの入口から離間した状態を保つ。これに対して、素子21の発熱に伴って基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度が上昇すると、熱膨張材52が熱膨張して、弁体51に冷媒の流れと同方向に力を加える。熱膨張材52から力を受けた弁体51は、図5(b)に示すように、通路22bの入口へと移動して最終的に通路22bを閉鎖する。これにより、冷却流路22の流路断面積が減少し、通路22a,22cを流れる流量が増加することになるため、基板15a,15bの近傍を流れる冷媒の流速が増加する。また、素子21が冷却されて降温したときには、基板15a,15b近傍を流れる冷媒の温度はそれほど上昇しないため、熱膨張材52が図5(a)に示す熱膨張前の状態あるいは僅かに熱膨張した状態となると共に弁体51が図5(a)のように開弁した状態となり、通路22bが開放されて冷却流路22内の基板15a,15bの近傍における流路断面積および冷媒の流速も熱膨張材52の熱膨張前とほぼ同一となる。従って、冷媒の温度上昇に応じて熱膨張する熱膨張材52を利用して冷却流路22の流路断面積を減少させる流速変更機構50が冷却流路22内に配置される変形例の電力制御装置10Eにおいても、上述の電力制御装置10等と同様の効果を得ることができる。
In the
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電力制御装置の製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the power control device manufacturing industry.
10 電力制御装置、15a,15b 基板、20 冷却管、21 素子、22 冷却流路、22a,22b,22c 通路、23,24,33a,33b,44、52 熱膨張材、24a 袋体、24b 熱膨張流体、30,40,50 流速変更機構、31,32 可動部材、34,45,53 固定部材、41 第1部材、42 閉塞部材、43 第2部材、51 弁体。 10 Power control device, 15a, 15b Substrate, 20 Cooling pipe, 21 Element, 22 Cooling flow path, 22a, 22b, 22c Passage, 23, 24, 33a, 33b, 44, 52 Thermal expansion material, 24a Bag body, 24b Heat Expansion fluid, 30, 40, 50 Flow rate changing mechanism, 31, 32 Movable member, 34, 45, 53 Fixed member, 41 First member, 42 Closure member, 43 Second member, 51 Valve body.
Claims (1)
前記冷却流路内には、熱膨張材を含むと共に、該熱膨張材の熱膨張を利用して前期冷却流路における前記冷媒の流速を前記供給源からの前記冷媒の流量変化を伴うことなく増加させる流速変更手段が配置される電力制御装置。 At least one substrate on which a plurality of power control elements are mounted and a cooling flow connected to the coolant supply source and provided near the substrate so as to allow heat exchange between the coolant and the device A power control device comprising a road,
The cooling channel contains a thermal expansion material, and the thermal expansion of the thermal expansion material is used to change the flow rate of the refrigerant in the previous cooling channel without changing the flow rate of the refrigerant from the supply source. A power control device in which a flow velocity changing means for increasing is arranged.
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