JP2011502459A5 - - Google Patents
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Description
電子部品又はモジュールをフル作動するため、プラスチック冷却器１０は、約１００℃の連続温度で作動でき、プラスチック材料の耐火性についてのアンダーライターズ研究所(Underwriters Laboratory) の適当な規格（ＵＬ７５６Ａ−Ｅ）を満たす。冷却器１０に使用されるプラスチック材料は、液体の吸収が低レベルであり、高い引張荷重が作用した状態で物理的に丈夫であり、射出成形又は機械加工を行うことができる。冷却器１０を取り付けることができるパワーアセンブリには、温度及び電力の両方が周期的に加わるため、冷却器１０のプラスチック材料は、熱膨張率が低くなければならない。これは、プラスチック冷却器１０と半導体モジュール端子に取り付けられた銅製積層構造との間の熱膨張率の不適合により半導体モジュール内のワイヤボンドが切れないようにするためである。更に、プラスチック冷却器１０は、多数のパワーデバイスを一緒に取り付けることができるファスナとして作用する。これにより、単一の積層バスバー構造を電気的接続に使用でき、これによりパワーアセンブリ全体の大きさ及び重量を低減できる。プラスチック冷却器１０に使用されるプラスチック材料は、ノリル（ノリル（Ｎｏｒｙｌ）は登録商標である）（ポリフェニレンオキシド、改質）、ヴァロックス（ヴァロックス（Ｖａｌｏｘ）は登録商標である）（ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＪ））、又はヴェスペル（ヴェスペル（Ｖｅｓｐｅｌ）は登録商標である）（ポリイミド）であってもよい。
For full operation of the electronic components or modules, the plastic cooler 10 can operate at a continuous temperature of about 100 ° C. and is suitable for the fire resistance of plastic materials by the Underwriters Laboratory appropriate standard (UL 756A-E). Is satisfied. The plastic material used for the cooler 10 has a low level of liquid absorption, is physically strong in the presence of a high tensile load, and can be injection molded or machined. The power assembly to which the cooler 10 can be attached periodically applies both temperature and power, so the plastic material of the cooler 10 must have a low coefficient of thermal expansion. This is to prevent the wire bond in the semiconductor module from being broken due to a mismatch of the thermal expansion coefficient between the plastic cooler 10 and the copper laminated structure attached to the semiconductor module terminal. In addition, the plastic cooler 10 acts as a fastener that allows multiple power devices to be attached together. This allows a single stacked busbar structure to be used for electrical connection, thereby reducing the overall power assembly size and weight. Plastic materials used in the plastic cooler 10 are Noryl (Noryl is a registered trademark) (polyphenylene oxide, modified), Valox (Valox is a registered trademark) (polybutylene terephthalate) (PBJ)), or Vespel (Vespel is a registered trademark) (polyimide).
様々な例示の実施例に示す可変速ドライブ及びインダクタ用のプラスチック冷却器の構造及び構成は、単なる例示であるというに着目することが重要である。本開示では、数個の実施例しか詳細に説明しないけれども、当業者は、本開示を検討することにより、特許請求の範囲に列挙した要旨の新規な教示及び利点から大きく逸脱することなく、多くの変更（大きさの変更、様々なエレメントの寸法、構造、形状、及び比率、パラメータの値、取り付け構成、使用される材料、色、配向、等）が可能であるということを容易に理解するであろう。例えば、一体に形成されたものとして示したエレメントは、多数の部品又はエレメントで形成されていてもよく、エレメントの位置を逆にする等の変更を行ってもよく、別個のエレメント又は位置の性質又は数を変更してもよい。従って、こうした変更は全て、本願の特許請求の範囲の範疇に含まれる。任意のプロセス又は方法の工程の順序は、変形例に従って変えてもよいし再構築してもよい。特許請求の範囲では、手段及び機能に関する言及は、列挙した機能を実施するものとして本明細書中に説明した構造を、構造的等価物ばかりでなく、等価の構造も含もうとするものである。例示の実施例の設計、作動状態、及び構成において、本願の範囲を逸脱することなく、この他の代替、変更、変形、省略を行ってもよい。
本発明は以下の形態を有する。
[形態１]
可変速ドライブシステム用パワーアセンブリにおいて、
フィルムコンデンサーと、
前記フィルムコンデンサーに取り付けられた少なくとも一つの冷却デバイスとを含み、
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、前記フィルムコンデンサー用のヒートシンクとして作動し、前記少なくとも一つの冷却デバイスを通して冷却流体を循環するように形成されており、更に、
前記少なくとも一つの冷却デバイスに取り付けられた、前記少なくとも一つの冷却デバイス内を循環する冷却流体によって冷却される少なくとも一つの電子部品を含み、
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、プラスチック材料で形成されている、パワーアセンブリ。
[形態２]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記フィルムコンデンサーは、追加の構成要素を取り付けるための、及びパワーシステムをエンクロージャーに取り付けるための取り付けファスナを含む、パワーアセンブリ。
[形態３]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記冷却デバイスはプラスチックである、パワーアセンブリ。
[形態４]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記冷却デバイスは、約１００℃の連続使用温度で作動する、パワーアセンブリ。
[形態５]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記冷却器を通して差し向けられた前記流体は、冷媒、グリコール、又は水である、パワーアセンブリ。
[形態６]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記ベースは、射出成形プロセス、鋳造プロセス、又は機械加工プロセスによって製造される、パワーアセンブリ。
[形態７]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記プラスチック材料は、ＵＬ７４６Ａ−Ｅ規格を満たす、パワーアセンブリ。
[形態８]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
複数の電子部品が前記冷却器に取り付けられている、パワーアセンブリ。
[形態９]
形態１に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記フィルムコンデンサーに取り付けられた前記少なくとも一つの冷却デバイスは、前記フィルムコンデンサーに少なくとも一つのファスナで固定されている、パワーアセンブリ。
[形態１０]
形態９に記載のパワーアセンブリにおいて、
前記少なくとも一つのファスナはねじである、パワーアセンブリ。
[形態１１]
インダクタにおいて、
少なくとも一つのコア脚部を持つコアと、
前記少なくとも一つのコア脚部と熱的に連通したコイルと、
前記コアに取り付けられた、前記コアと熱的に連通した冷却デバイスとを含み、
前記冷却デバイスは、前記コア用のヒートシンクとして作動し、
前記冷却デバイスは、前記冷却デバイスを通して冷却流体を循環し、前記コアが発生した熱を吸収するように形成されている、インダクタ。
[形態１２]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記コイルは、熱伝導性で電気絶縁性の材料層を含む、インダクタ。
[形態１３]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記コアは、熱導体で充填された空隙を含む、インダクタ。
[形態１４]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記冷却デバイスはプラスチックである、インダクタ。
[形態１５]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記冷却デバイスは、約２００℃の連続使用温度で作動する、インダクタ。
[形態１６]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記冷却器を通して差し向けられた前記流体は、冷媒、グリコール、又は水である、インダクタ。
[形態１７]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記ベースは、射出成形プロセス、鋳造プロセス、又は機械加工プロセスによって製造される、インダクタ。
[形態１８]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記コイルは、熱伝導性で電気絶縁性の材料層を含む、インダクタ。
[形態１９]
形態１１に記載のインダクタにおいて、
前記コアは、熱導体で充填された空隙を含む、インダクタ。
[形態２０]
形態１９に記載のインダクタにおいて、
前記熱導体はセラミックである、インダクタ。
It is important to note that the structure and configuration of the plastic cooler for variable speed drives and inductors shown in the various exemplary embodiments is merely exemplary. Although only a few embodiments are described in detail in this disclosure, those skilled in the art will be able to review this disclosure in many ways without departing significantly from the novel teachings and advantages of the subject matter recited in the claims. It is easy to understand that changes in size (size changes, dimensions, structures, shapes and ratios of various elements, parameter values, mounting configurations, materials used, colors, orientations, etc.) are possible Will. For example, an element shown as being integrally formed may be made up of a number of parts or elements, may be modified, such as reversing the position of the element, and the nature of the separate element or position. Alternatively, the number may be changed. Accordingly, all such modifications are within the scope of the claims of this application. The order of the steps of any process or method may be changed or reconstructed according to variations. In the claims, references to means and functions are intended to include the structures described herein as performing the recited functions, as well as structural equivalents, as well as equivalent structures. . Other alternatives, modifications, variations, and omissions may be made in the design, operating conditions, and configuration of the illustrated embodiments without departing from the scope of the present application.
The present invention has the following forms.
[Form 1]
In power assemblies for variable speed drive systems,
A film capacitor,
And at least one cooling device attached to the film condenser;
The at least one cooling device operates as a heat sink for the film condenser and is configured to circulate a cooling fluid through the at least one cooling device;
Including at least one electronic component attached to the at least one cooling device and cooled by a cooling fluid circulating in the at least one cooling device;
The power assembly, wherein the at least one cooling device is formed of a plastic material.
[Form 2]
In the power assembly according to aspect 1,
The film capacitor includes a mounting fastener for mounting additional components and for mounting a power system to the enclosure.
[Form 3]
In the power assembly according to aspect 1,
The power assembly, wherein the cooling device is plastic.
[Form 4]
In the power assembly according to aspect 1,
The cooling device operates at a continuous use temperature of about 100 ° C.
[Form 5]
In the power assembly according to aspect 1,
The power assembly, wherein the fluid directed through the cooler is a refrigerant, glycol, or water.
[Form 6]
In the power assembly according to aspect 1,
The base is a power assembly manufactured by an injection molding process, a casting process, or a machining process.
[Form 7]
In the power assembly according to aspect 1,
The plastic material meets a UL 746A-E standard power assembly.
[Form 8]
In the power assembly according to aspect 1,
A power assembly, wherein a plurality of electronic components are attached to the cooler.
[Form 9]
In the power assembly according to aspect 1,
The power assembly, wherein the at least one cooling device attached to the film condenser is secured to the film condenser with at least one fastener.
[Form 10]
The power assembly according to aspect 9,
The power assembly, wherein the at least one fastener is a screw.
[Form 11]
In the inductor,
A core having at least one core leg;
A coil in thermal communication with the at least one core leg;
A cooling device attached to the core and in thermal communication with the core;
The cooling device acts as a heat sink for the core;
The inductor, wherein the cooling device is configured to circulate a cooling fluid through the cooling device and absorb the heat generated by the core.
[Form 12]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor includes a thermally conductive and electrically insulating material layer.
[Form 13]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor includes an air gap filled with a thermal conductor.
[Form 14]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor, wherein the cooling device is plastic.
[Form 15]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The cooling device is an inductor that operates at a continuous use temperature of about 200 ° C.
[Form 16]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor, wherein the fluid directed through the cooler is a refrigerant, glycol, or water.
[Form 17]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor is manufactured by an injection molding process, a casting process, or a machining process.
[Form 18]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor includes a thermally conductive and electrically insulating material layer.
[Form 19]
In the inductor according to the eleventh aspect,
The inductor includes an air gap filled with a thermal conductor.
[Form 20]
In the inductor according to mode 19,
The inductor, wherein the thermal conductor is ceramic.
Claims (10)
フィルムコンデンサーと、
少なくとも一つの冷却デバイスであって、前記フィルムコンデンサーが前記少なくとも一つの冷却デバイスの外表面に取り付けられた少なくとも一つの冷却デバイスとを含み、
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、前記フィルムコンデンサー用のヒートシンクとして作動し、前記少なくとも一つの冷却デバイスを通して冷却流体を循環するように形成されており、更に、
前記少なくとも一つの冷却デバイスに取り付けられた、前記少なくとも一つの冷却デバイス内を循環する冷却流体によって直接、冷却される少なくとも一つの電子部品を含み、
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、プラスチック材料で形成されている、パワーアセンブリ。 In power assemblies for variable speed drive systems,
A film capacitor,
At least one cooling device, wherein the film condenser is attached to an outer surface of the at least one cooling device;
The at least one cooling device operates as a heat sink for the film condenser and is configured to circulate a cooling fluid through the at least one cooling device;
Including at least one electronic component attached to the at least one cooling device and directly cooled by a cooling fluid circulating in the at least one cooling device;
The power assembly, wherein the at least one cooling device is formed of a plastic material.
前記フィルムコンデンサーは、追加の構成要素を取り付けるための、及び前記パワーアセンブリをエンクロージャーに取り付けるための取り付けファスナを含む、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The film capacitors, for mounting additional components, and a mounting fastener for mounting the power assembly to the enclosure, power assembly.
前記プラスチック材料は、改質ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、及びポリイミドからなるグループから選択される、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The power assembly is a power assembly selected from the group consisting of modified polyphenylene oxide, polybutylene terephthalate, and polyimide .
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、約１００℃の連続使用温度で作動する、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The power assembly wherein the at least one cooling device operates at a continuous use temperature of about 100 degrees Celsius.
前記少なくとも一つの冷却デバイスを通して差し向けられた前記流体は、冷媒、グリコール、又は水である、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The power assembly, wherein the fluid directed through the at least one cooling device is a refrigerant, glycol, or water.
前記少なくとも一つの冷却デバイスは、射出成形プロセス、又は機械加工プロセスによって製造される、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
Said at least one cooling device, an injection molding process, or is produced by machining process, the power assembly.
前記プラスチック材料は、熱膨張率が低い、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The plastic material is a power assembly having a low coefficient of thermal expansion .
複数の電子部品が前記少なくとも一つの冷却デバイスに取り付けられている、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
A power assembly, wherein a plurality of electronic components are attached to the at least one cooling device .
前記フィルムコンデンサーに取り付けられた前記少なくとも一つの冷却デバイスは、前記フィルムコンデンサーに少なくとも一つのファスナで固定されている、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 1.
The power assembly, wherein the at least one cooling device attached to the film condenser is secured to the film condenser with at least one fastener.
前記少なくとも一つのファスナはねじである、パワーアセンブリ。 The power assembly according to claim 9, wherein
The power assembly, wherein the at least one fastener is a screw.
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