JP2014033016A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device that allows reducing the difference of cooling efficiency between a plurality of heat generating bodies by a cooling medium.SOLUTION: An inverter device 10 comprises: first, third, and fifth switching elements Q1, Q3, and Q5; a plurality of diodes D; and a cooler 20. The cooler 20 includes a U-phase coolant passage 32, a V-phase coolant passage, and a W-phase coolant passage 52. Each of the coolant passages 32, 42, and 52 is provided with inflow openings 31c, 41c, and 51c and outflow openings 31d, 41d, and 51d, respectively, and feed passages 34, 44, and 54 are connected to the inflow openings 31c, 41c, and 51c, respectively.

Description

本発明は、複数の発熱体と、冷媒流路を内部に有し、発熱体が外面に熱的に結合されるとともに、プレートフィンを冷媒流路における冷却媒体の流通方向に延ばして備える冷却器と、を有する半導体装置に関する。   The present invention is a cooler having a plurality of heat generating elements and a refrigerant flow path inside, the heat generating elements being thermally coupled to the outer surface, and plate fins extending in the flow direction of the cooling medium in the refrigerant flow paths. And a semiconductor device.

半導体装置においては、冷却器による半導体素子の冷却効率が望まれている。図6(a)及び図6(b)に示すように、特許文献1に開示の電力変換装置80のケース81内には、制御基板82が配置されるとともに、制御基板82上には平滑用コンデンサ83が配置されている。また、制御基板82上には2本の冷却通路84,85が平滑用コンデンサ83を挟む状態に配置されている。冷却通路84,85はそれぞれ平滑用コンデンサ83の長さ方向に沿って直線状に延びている。冷却通路84,85は、それぞれ制御基板82上に支持された溝部84a,85aと、溝部84a,85a上に支持された蓋部84b,85bとから形成されている。   In a semiconductor device, cooling efficiency of a semiconductor element by a cooler is desired. As shown in FIGS. 6A and 6B, a control board 82 is disposed in the case 81 of the power conversion device 80 disclosed in Patent Document 1, and the smoothing is provided on the control board 82. A capacitor 83 is disposed. Further, two cooling passages 84 and 85 are arranged on the control board 82 so as to sandwich the smoothing capacitor 83. The cooling passages 84 and 85 each extend linearly along the length direction of the smoothing capacitor 83. The cooling passages 84 and 85 are formed of groove portions 84a and 85a supported on the control board 82 and lid portions 84b and 85b supported on the groove portions 84a and 85a, respectively.

また、冷却通路84,85の一端には冷却流体が流入する流入口86,87が設けられるとともに、冷却通路84,85の他端には冷却流体が流出する流出口88,89が設けられている。半導体素子である上アームパワーモジュール90(発熱体)は、冷却通路84を形成する蓋部84bの上面に熱的に結合され、下アームパワーモジュール91(発熱体)は、冷却通路85を形成する蓋部85bの上面に熱的に結合されている。   In addition, inlets 86 and 87 through which the cooling fluid flows are provided at one end of the cooling passages 84 and 85, and outlets 88 and 89 through which the cooling fluid flows out are provided at the other end of the cooling passages 84 and 85. Yes. The upper arm power module 90 (heating element), which is a semiconductor element, is thermally coupled to the upper surface of the lid portion 84b that forms the cooling passage 84, and the lower arm power module 91 (heating element) forms the cooling passage 85. It is thermally coupled to the upper surface of lid portion 85b.

冷却通路84での冷却流体の流通方向に沿って3つの上アームパワーモジュール90が並ぶとともに、冷却通路85での冷却流体の流通方向に沿って3つの下アームパワーモジュール91が並んでいる。そして、冷却通路84,85を流れる冷却流体によって、上アームパワーモジュール90及び下アームパワーモジュール91が冷却される。   Three upper arm power modules 90 are arranged along the flow direction of the cooling fluid in the cooling passage 84, and three lower arm power modules 91 are arranged along the flow direction of the cooling fluid in the cooling passage 85. The upper arm power module 90 and the lower arm power module 91 are cooled by the cooling fluid flowing through the cooling passages 84 and 85.

特開2012−70570号公報JP 2012-70570 A

ところが、特許文献1の電力変換装置80においては、冷却流体は、流入口86,87側から流出口88,89に流れるに連れて各上アームパワーモジュール90及び各下アームパワーモジュール91と熱交換されていき、流出口88,89に近づくに連れて冷却効率が低下していく。このため、複数の上アームパワーモジュール90及び下アームパワーモジュール91の中でも、流入口86,87に近い上アームパワーモジュール90及び下アームパワーモジュール91と、流出口88,89に近い上アームパワーモジュール90及び下アームパワーモジュール91との間で冷却流体による冷却効率に差が生じてしまう。   However, in the power conversion device 80 of Patent Document 1, the cooling fluid exchanges heat with the upper arm power modules 90 and the lower arm power modules 91 as they flow from the inlets 86 and 87 to the outlets 88 and 89. The cooling efficiency decreases as the outlets 88 and 89 are approached. Therefore, among the plurality of upper arm power modules 90 and lower arm power modules 91, the upper arm power modules 90 and lower arm power modules 91 close to the inflow ports 86 and 87 and the upper arm power modules close to the outflow ports 88 and 89. A difference in the cooling efficiency due to the cooling fluid occurs between 90 and the lower arm power module 91.

本発明は、複数の発熱体の間での冷却媒体による冷却効率の差を小さくすることができる半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing a difference in cooling efficiency due to a cooling medium between a plurality of heating elements.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、複数の半導体素子を有する複数の発熱体と、冷媒流路を内部に有し、前記発熱体が外面に熱的に結合されるとともに、プレートフィンを前記冷媒流路における冷却媒体の流通方向に延ばして備える冷却器と、を有し、前記冷却媒体が供給路を流れて前記冷媒流路に供給されるように構成された半導体装置であって、前記冷却器は、前記冷媒流路を複数備え、各冷媒流路は前記冷却媒体の流入口及び流出口を個別に備えるとともに、各流入口には前記供給路が接続され、前記複数の発熱体は、それぞれ個別に対応する前記冷媒流路内の冷却媒体と熱交換可能に設けられるとともに、各冷媒流路では各発熱体の複数の半導体素子を各冷媒流路毎で別々に冷却するように前記冷却媒体が流れることを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 includes a plurality of heating elements having a plurality of semiconductor elements, a refrigerant flow path inside, and the heating element is thermally coupled to an outer surface. And a cooler provided with plate fins extending in the flow direction of the cooling medium in the refrigerant flow path, the cooling medium flowing through the supply path and being supplied to the refrigerant flow path In the semiconductor device, the cooler includes a plurality of the refrigerant flow paths, each refrigerant flow path individually includes an inlet and an outlet for the cooling medium, and the supply path is connected to each inlet. The plurality of heating elements are provided so as to be able to exchange heat with the cooling medium in the refrigerant flow path corresponding to each individually, and in each refrigerant flow path, a plurality of semiconductor elements of each heating element are provided for each refrigerant flow path. The cooling medium flows to cool separately It is the gist of.

これによれば、冷却媒体は、供給路を通ってそれぞれ個別に流入口から各冷媒流路に流入し、プレートフィンによって流れが乱されることなく各冷媒流路を流れる。よって、冷媒流路を流れる冷却媒体は、他の冷媒流路を流れた後に、その冷媒流路に流入するわけではなく、各冷媒流路には、熱交換されていない冷却媒体が流入する。したがって、各発熱体は、各冷媒流路を流れる冷却媒体により個別に熱交換され、発熱体同士の間での冷却効率の差を小さくすることができる。   According to this, the cooling medium individually flows into the respective refrigerant flow paths from the inlet through the supply path, and flows through the respective refrigerant flow paths without being disturbed by the plate fins. Therefore, the cooling medium flowing through the refrigerant flow path does not flow into the refrigerant flow path after flowing through the other refrigerant flow paths, but the cooling medium that is not heat-exchanged flows into each refrigerant flow path. Therefore, each heating element is individually heat-exchanged by the cooling medium flowing through each refrigerant flow path, and the difference in cooling efficiency between the heating elements can be reduced.

また、前記複数の冷媒流路は、それぞれ別々の流路形成部材の内側に形成され、前記冷却器は前記流路形成部材を複数備えていてもよい。
これによれば、複数の冷媒流路を個別に設けた冷却器を簡単に製造することができる。
The plurality of refrigerant channels may be formed inside separate channel forming members, and the cooler may include a plurality of the channel forming members.
According to this, the cooler which provided the some refrigerant | coolant flow path separately can be manufactured easily.

また、半導体装置は、前記複数の発熱体が複数電気的に接続されることによってインバータ及びコンバータのうち少なくとも一方を構成していてもよい。
これによれば、インバータ及びコンバータの少なくとも一方は、複数の発熱体を有するため、それら発熱体の間での冷却効率の差を抑えることで、インバータ及びコンバータの少なくとも一方を効率良く冷却することができる。
Further, the semiconductor device may constitute at least one of an inverter and a converter by electrically connecting a plurality of the heating elements.
According to this, since at least one of the inverter and the converter has a plurality of heating elements, it is possible to efficiently cool at least one of the inverter and the converter by suppressing a difference in cooling efficiency between the heating elements. it can.

また、前記複数の前記流出口それぞれには、排出路が繋がっていてもよい。
これによれば、各流出口を介して冷媒流路から流出した冷却媒体を纏めて流すことができる。
In addition, a discharge path may be connected to each of the plurality of outlets.
According to this, the cooling medium that has flowed out of the refrigerant flow path through the respective outlets can be collectively flowed.

本発明によれば、複数の発熱体の間での冷却媒体による冷却効率の差を小さくすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the difference of the cooling efficiency by the cooling medium between several heat generating bodies can be made small.

実施形態におけるインバータ回路の電気的構成を示す図。The figure which shows the electrical constitution of the inverter circuit in embodiment. 実施形態の半導体装置を示す斜視図。The perspective view which shows the semiconductor device of embodiment. (a)はU相用冷媒流路を示す図2の3a−3a線断面図、(b)はV相用冷媒流路を示す図2の3b−3b線断面図、(c)はW相用冷媒流路を示す図2の3c−3c線断面図。2A is a sectional view taken along the line 3a-3a in FIG. 2 showing the U-phase refrigerant flow path, FIG. 2B is a sectional view taken along the line 3b-3b in FIG. 2 showing the V-phase refrigerant flow path, and FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line 3c-3c in FIG. 冷却装置を示す部分破断平面図。The partially broken top view which shows a cooling device. 別例の半導体装置を示す平面図。The top view which shows the semiconductor device of another example. (a)は背景技術を示す平面図、(b)は背景技術を示す断面図。(A) is a top view which shows background art, (b) is sectional drawing which shows background art.

以下、本発明の半導体装置を電気自動車に搭載されるインバータ装置に具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
まず、インバータ装置10の電気的構成について説明する。インバータ装置10は電気自動車に搭載され、電気自動車の3相モータ15を駆動させる。
Hereinafter, an embodiment in which a semiconductor device of the present invention is embodied in an inverter device mounted on an electric vehicle will be described with reference to FIGS.
First, the electrical configuration of the inverter device 10 will be described. The inverter device 10 is mounted on an electric vehicle and drives a three-phase motor 15 of the electric vehicle.

図1に示すように、インバータ回路11は、発熱体としての6個のスイッチング素子Q1〜Q6を有し、各スイッチング素子Q1〜Q6には、半導体素子が使用される。この実施形態では各スイッチング素子Q1〜Q6としてIGBT(絶縁ゲートバイポーラ型トランジスタ)が使用されている。インバータ回路11は、第1及び第2のスイッチング素子Q1,Q2、第3及び第4のスイッチング素子Q3,Q4、第5及び第6のスイッチング素子Q5,Q6がそれぞれ直列に接続されている。各スイッチング素子Q1〜Q6のコレクタとエミッタ間には、半導体素子及び発熱体としてのダイオードDが、逆並列に、即ちカソードがコレクタにアノードがエミッタに対応する状態に接続されている。第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの組はそれぞれ上アームと呼ばれ、第2、第4及び第6のスイッチング素子Q2,Q4,Q6とダイオードDの組はそれぞれ下アームと呼ばれる。また、第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの組は、それぞれ半導体素子からなる発熱体であり、第2、第4及び第6のスイッチング素子Q2,Q4,Q6とダイオードDの組はそれぞれ半導体素子からなる発熱体である。   As shown in FIG. 1, the inverter circuit 11 has six switching elements Q1 to Q6 as heating elements, and semiconductor elements are used for the switching elements Q1 to Q6. In this embodiment, IGBTs (insulated gate bipolar transistors) are used as the switching elements Q1 to Q6. In the inverter circuit 11, first and second switching elements Q1 and Q2, third and fourth switching elements Q3 and Q4, and fifth and sixth switching elements Q5 and Q6 are connected in series, respectively. Between the collectors and emitters of the switching elements Q1 to Q6, a semiconductor element and a diode D as a heating element are connected in antiparallel, that is, in a state where the cathode corresponds to the collector and the anode corresponds to the emitter. A set of the first, third and fifth switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D is called an upper arm, respectively, and a set of the second, fourth and sixth switching elements Q2, Q4, Q6 and the diode D is called an upper arm. Are each called the lower arm. Each of the first, third and fifth switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D is a heating element made of a semiconductor element, and the second, fourth and sixth switching elements Q2, Q4, Each set of Q6 and diode D is a heating element made of a semiconductor element.

スイッチング素子Q1,Q3,Q5のコレクタがそれぞれ配線12を介して直流電源13のプラス端子に接続され、スイッチング素子Q2,Q4,Q6のエミッタがそれぞれ配線14を介して直流電源13のマイナス端子に接続される。スイッチング素子Q1,Q2の間の接合点は3相モータ15のU相端子Uに、スイッチング素子Q3,Q4の間の接合点は3相モータ15のV相端子Vに、スイッチング素子Q5,Q6の間の接合点は3相モータ15のW相端子Wに、それぞれ接続される。   The collectors of switching elements Q1, Q3, and Q5 are connected to the positive terminal of DC power supply 13 through wiring 12, respectively, and the emitters of switching elements Q2, Q4, and Q6 are connected to the negative terminal of DC power supply 13 through wiring 14, respectively. Is done. The junction between the switching elements Q1 and Q2 is at the U-phase terminal U of the three-phase motor 15, the junction between the switching elements Q3 and Q4 is at the V-phase terminal V of the three-phase motor 15, and the switching elements Q5 and Q6. The junction point between them is connected to the W-phase terminal W of the three-phase motor 15.

次に、インバータ装置10の構造について詳しく説明する。
図2に示すように、インバータ装置10は、U相の上アームの第1のスイッチング素子Q1とダイオードDの組、V相の上アームの第3のスイッチング素子Q3とダイオードDの組、及びW相の上アームの第5のスイッチング素子Q5とダイオードDの組を備える。なお、U相の下アームの第2のスイッチング素子Q2とダイオードDの組、V相の下アームの第4のスイッチング素子Q4とダイオードDの組、及びW相の下アームの第6のスイッチング素子Q6とダイオードDの組を備えるインバータ装置については、上アームのインバータ装置10と構成が同じであるため、説明を省略する。
Next, the structure of the inverter device 10 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the inverter device 10 includes a set of a first switching element Q1 and a diode D of the upper arm of the U phase, a set of a third switching element Q3 and a diode D of the upper arm of the V phase, A pair of a fifth switching element Q5 and a diode D of the upper arm of the phase is provided. The U-phase lower arm second switching element Q2 and diode D, the V-phase lower arm fourth switching element Q4 and diode D, and the W-phase lower arm sixth switching element. About an inverter apparatus provided with the group of Q6 and the diode D, since the structure is the same as the inverter apparatus 10 of an upper arm, description is abbreviate | omitted.

インバータ装置10の冷却器20について説明する。
冷却器20は、U相用流路形成部材31と、V相用流路形成部材41と、W相用流路形成部材51とを並設して形成されている。図3(a)及び図4に示すように、U相用流路形成部材31は、矩形状の底板31aと、この底板31aを覆う矩形箱状の筐体31bとから形成され、U相用流路形成部材31内にはU相用冷媒流路32が形成されている。底板31aの一対の長辺のうち一方の長辺寄りで、かつ長辺方向の一端寄りには、U相用流入口31cが形成されるとともに、他方の長辺寄りで、かつ長辺方向の一端寄りにはU相用流出口31dが形成されている。そして、U相用冷媒流路32には、複数のプレートフィン33が底板31aの短辺方向へ延びる状態で立設されている。
The cooler 20 of the inverter device 10 will be described.
The cooler 20 is formed by juxtaposing a U-phase flow path forming member 31, a V-phase flow path forming member 41, and a W-phase flow path forming member 51. As shown in FIG. 3A and FIG. 4, the U-phase flow path forming member 31 is formed of a rectangular bottom plate 31a and a rectangular box-shaped casing 31b covering the bottom plate 31a. A U-phase refrigerant channel 32 is formed in the channel forming member 31. A U-phase inlet 31c is formed near one long side of the pair of long sides of the bottom plate 31a and near one end in the long side direction, and near the other long side and in the long side direction. A U-phase outlet 31d is formed near one end. A plurality of plate fins 33 are erected in the U-phase refrigerant flow path 32 so as to extend in the short side direction of the bottom plate 31a.

U相用流路形成部材31において、底板31aの外面には、U相用流入口31cを囲む状態にU相用供給路34の一端が接続されるとともに、このU相用供給路34の他端には、冷媒供給路60が接続されている。また、U相用流路形成部材31において、底板31aの外面には、U相用流出口31dを囲む状態にU相用排出路35の一端が接続されるとともに、このU相用排出路35の他端には冷媒排出路61が接続されている。U相用供給路34及びU相用排出路35は、U相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51の長辺方向の一端側及び下側に配置されている。U相用供給路34とU相用排出路35は、U相用流路形成部材31を挟んで配置されるとともに、同一直線上に配置されている。また、U相用供給路34とU相用排出路35は、V相用流路形成部材41及びW相用流路形成部材51から離間して設けられている。   In the U-phase flow path forming member 31, one end of the U-phase supply path 34 is connected to the outer surface of the bottom plate 31a so as to surround the U-phase inlet 31c. A refrigerant supply path 60 is connected to the end. Further, in the U-phase flow path forming member 31, one end of the U-phase discharge path 35 is connected to the outer surface of the bottom plate 31a so as to surround the U-phase outlet 31d. A refrigerant discharge path 61 is connected to the other end. The U-phase supply path 34 and the U-phase discharge path 35 are arranged on one end side in the long side direction of the U-phase flow path forming member 31, the V-phase flow path forming member 41, and the W-phase flow path forming member 51. Located on the lower side. The U-phase supply path 34 and the U-phase discharge path 35 are disposed with the U-phase flow path forming member 31 interposed therebetween and are disposed on the same straight line. Further, the U-phase supply path 34 and the U-phase discharge path 35 are provided apart from the V-phase flow path forming member 41 and the W-phase flow path forming member 51.

図2に示すように、U相用流路形成部材31において、筐体31bの外面における長辺方向一端寄りには、第1のスイッチング素子Q1が接合されるとともに、他端寄りの外面にはダイオードDが接合されている。すなわち、U相用流路形成部材31の外面には、U相の上アームを構成する第1のスイッチング素子Q1とダイオードDが接合されている。よって、第1のスイッチング素子Q1とダイオードDは、U相用流路形成部材31の長辺方向に沿って配列されている。   As shown in FIG. 2, in the U-phase flow path forming member 31, the first switching element Q <b> 1 is joined to the outer surface of the casing 31 b near one end in the long side direction, and the outer surface near the other end is connected to the outer surface near the other end. A diode D is joined. That is, the first switching element Q1 and the diode D constituting the upper arm of the U phase are joined to the outer surface of the U phase flow path forming member 31. Therefore, the first switching element Q <b> 1 and the diode D are arranged along the long side direction of the U-phase flow path forming member 31.

図3(b)及び図4に示すように、V相用流路形成部材41は、矩形状の底板41aと、この底板41aを覆う矩形箱状の筐体41bとから形成され、V相用流路形成部材41内にはV相用冷媒流路42が形成されている。底板41aの一対の長辺のうち一方の長辺寄りで、かつ長辺方向中央には、V相用流入口41cが形成されるとともに、他方の長辺寄りで、かつ長辺方向中央にはV相用流出口41dが形成されている。V相用冷媒流路42には、複数のプレートフィン43が底板41aの短辺方向へ延びる状態で立設されている。   As shown in FIG. 3B and FIG. 4, the V-phase flow path forming member 41 is formed of a rectangular bottom plate 41a and a rectangular box-shaped casing 41b covering the bottom plate 41a. A V-phase refrigerant channel 42 is formed in the channel forming member 41. A V-phase inlet 41c is formed near one long side of the pair of long sides of the bottom plate 41a and at the center in the long side direction, and near the other long side and at the center in the long side direction. A V-phase outlet 41d is formed. A plurality of plate fins 43 are erected in the V-phase refrigerant flow path 42 so as to extend in the short side direction of the bottom plate 41a.

V相用流路形成部材41において、底板41aの外面には、V相用流入口41cを囲む状態にV相用供給路44の一端が接続されるとともに、このV相用供給路44の他端には、冷媒供給路60が接続されている。また、底板41aの外面には、V相用流出口41dを囲む状態にV相用排出路45の一端が接続されるとともに、このV相用排出路45の他端には冷媒排出路61が接続されている。V相用供給路44及びV相用排出路45は、U相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51の長辺方向中央及び下側に配置されている。V相用供給路44とV相用排出路45は、V相用流路形成部材41を挟んで配置されるとともに、同一直線上に配置されている。また、V相用供給路44とV相用排出路45は、U相用流路形成部材31及びW相用流路形成部材51から離間して設けられている。   In the V-phase flow path forming member 41, one end of the V-phase supply path 44 is connected to the outer surface of the bottom plate 41a so as to surround the V-phase inlet 41c. A refrigerant supply path 60 is connected to the end. One end of a V-phase discharge path 45 is connected to the outer surface of the bottom plate 41a so as to surround the V-phase outlet 41d, and a refrigerant discharge path 61 is connected to the other end of the V-phase discharge path 45. It is connected. The V-phase supply path 44 and the V-phase discharge path 45 are the U-phase flow path forming member 31, the V-phase flow path forming member 41, and the W-phase flow path forming member 51. Is arranged. The V-phase supply path 44 and the V-phase discharge path 45 are arranged with the V-phase flow path forming member 41 interposed therebetween and are arranged on the same straight line. The V-phase supply path 44 and the V-phase discharge path 45 are provided apart from the U-phase flow path forming member 31 and the W-phase flow path forming member 51.

図2に示すように、V相用流路形成部材41において、筐体41bの長辺方向一端寄りの外面には、第3のスイッチング素子Q3が接合されるとともに、他端寄りの外面にはダイオードDが接合されている。すなわち、V相用流路形成部材41の外面には、V相の上アームを構成する第3のスイッチング素子Q3とダイオードDが接合されている。よって、第3のスイッチング素子Q3とダイオードDは、V相用流路形成部材41の長辺方向に沿って配列されている。   As shown in FIG. 2, in the V-phase flow path forming member 41, the third switching element Q3 is joined to the outer surface near one end in the long side direction of the casing 41b, and the outer surface near the other end is connected to the outer surface near the other end. A diode D is joined. That is, the third switching element Q3 and the diode D constituting the upper arm of the V phase are joined to the outer surface of the V phase flow path forming member 41. Therefore, the third switching element Q3 and the diode D are arranged along the long side direction of the V-phase flow path forming member 41.

図3(c)及び図4に示すように、W相用流路形成部材51は、矩形状の底板51aと、この底板51aを覆う矩形箱状の筐体51bとから形成され、W相用流路形成部材51内にはW相用冷媒流路52が形成されている。底板51aの一対の長辺のうち一方の長辺寄りで、かつ長辺方向他端寄りには、W相用流入口51cが形成されるとともに、他方の長辺寄りで、かつ長辺方向他端寄りにはW相用流出口51dが形成されている。W相用冷媒流路52には、複数のプレートフィン53が底板51aの短辺方向へ延びる状態で立設されている。   As shown in FIG. 3C and FIG. 4, the W-phase flow path forming member 51 is formed of a rectangular bottom plate 51a and a rectangular box-shaped casing 51b covering the bottom plate 51a. A W-phase coolant channel 52 is formed in the channel forming member 51. A W-phase inlet 51c is formed near one of the pair of long sides of the bottom plate 51a and near the other end in the long side direction, and near the other long side and in the long side direction, etc. A W-phase outlet 51d is formed near the end. A plurality of plate fins 53 are erected in the W-phase refrigerant channel 52 so as to extend in the short side direction of the bottom plate 51a.

W相用流路形成部材51において、底板51aの外面には、W相用流入口51cを囲む状態にW相用供給路54の一端が接続されるとともに、このW相用供給路54の他端には、冷媒供給路60が接続されている。また、W相用流路形成部材51において、底板51aの外面には、W相用流出口51dを囲む状態にW相用排出路55の一端が接続されるとともに、このW相用排出路55の他端には冷媒排出路61が接続されている。W相用供給路54及びW相用排出路55は、U相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51の長辺方向他端側及び下側に配置されている。W相用供給路54とW相用排出路55は、W相用流路形成部材51を挟んで配置されるとともに、同一直線上に配置されている。また、W相用供給路54とW相用排出路55は、U相用流路形成部材31及びV相用流路形成部材41から離間して設けられている。   In the W-phase flow path forming member 51, one end of the W-phase supply path 54 is connected to the outer surface of the bottom plate 51a so as to surround the W-phase inlet 51c. A refrigerant supply path 60 is connected to the end. In the W-phase flow path forming member 51, one end of a W-phase discharge path 55 is connected to the outer surface of the bottom plate 51a so as to surround the W-phase outlet 51d. A refrigerant discharge path 61 is connected to the other end. The W-phase supply path 54 and the W-phase discharge path 55 are the other end side in the long side direction of the U-phase flow path forming member 31, the V-phase flow path forming member 41, and the W-phase flow path forming member 51. Located on the lower side. The W-phase supply path 54 and the W-phase discharge path 55 are disposed with the W-phase flow path forming member 51 interposed therebetween and are disposed on the same straight line. The W-phase supply path 54 and the W-phase discharge path 55 are provided apart from the U-phase flow path forming member 31 and the V-phase flow path forming member 41.

図2に示すように、W相用流路形成部材51において、筐体51bの長辺方向一端寄りの外面には、第5のスイッチング素子Q5が接合されるとともに、他端寄りの外面にはダイオードDが接合されている。すなわち、W相用流路形成部材51の外面には、W相の上アームを構成する第5のスイッチング素子Q5とダイオードDが接合されている。よって、第5のスイッチング素子Q5とダイオードDは、W相用流路形成部材51の長辺方向に沿って配列されている。   As shown in FIG. 2, in the W-phase flow path forming member 51, the fifth switching element Q5 is joined to the outer surface near one end in the long side direction of the casing 51b, and the outer surface near the other end is connected to the outer surface near the other end. A diode D is joined. That is, the fifth switching element Q5 and the diode D constituting the upper arm of the W phase are joined to the outer surface of the W-phase flow path forming member 51. Therefore, the fifth switching element Q5 and the diode D are arranged along the long side direction of the W-phase flow path forming member 51.

冷却器20において、冷媒供給路60を流れた冷却媒体としての冷媒は、U相用冷媒流路32、V相用冷媒流路42、及びW相用冷媒流路52に個別に流入する。さらに、冷媒は、U相用冷媒流路32、V相用冷媒流路42、及びW相用冷媒流路52から個別に排出され、冷媒排出路61を流れる。ここで、冷媒供給路60と冷媒排出路61を結ぶ直線の延びる方向であり、冷媒が冷媒供給路60から冷媒排出路61に向けて進む方向を、冷媒の進行方向とすると、U相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51は、その長辺方向が冷媒の進行方向に垂直になっている。また、U相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51は、冷媒の進行方向に沿って並設されている。さらに、冷媒の進行方向に並設されたU相用流路形成部材31とV相用流路形成部材41とは離間し、V相用流路形成部材41とW相用流路形成部材51とは離間している。   In the cooler 20, the refrigerant as the cooling medium that flows through the refrigerant supply path 60 individually flows into the U-phase refrigerant flow path 32, the V-phase refrigerant flow path 42, and the W-phase refrigerant flow path 52. Further, the refrigerant is individually discharged from the U-phase refrigerant flow path 32, the V-phase refrigerant flow path 42, and the W-phase refrigerant flow path 52 and flows through the refrigerant discharge path 61. Here, if the direction in which the refrigerant extends from the refrigerant supply path 60 toward the refrigerant discharge path 61 is the direction in which a straight line connecting the refrigerant supply path 60 and the refrigerant discharge path 61 extends, The long side direction of the path forming member 31, the V-phase channel forming member 41, and the W-phase channel forming member 51 is perpendicular to the traveling direction of the refrigerant. In addition, the U-phase flow path forming member 31, the V-phase flow path forming member 41, and the W-phase flow path forming member 51 are arranged in parallel along the direction in which the refrigerant travels. Furthermore, the U-phase flow path forming member 31 and the V-phase flow path forming member 41 that are arranged in parallel in the refrigerant traveling direction are separated from each other, and the V-phase flow path forming member 41 and the W-phase flow path forming member 51 are separated. Is separated from

次に、インバータ装置10の作用を記載する。
冷媒供給路60を流れた熱交換前の冷媒は、U相用供給路34、V相用供給路44、及びW相用供給路54に分流する。そして、U相用供給路34を流れた冷媒は、U相用流入口31cからU相用流路形成部材31内に流入し、U相用冷媒流路32を流れる。U相用冷媒流路32では、冷媒はプレートフィン33によって複数に分流され、U相用流路形成部材31の短辺方向に沿って流れる。分流された冷媒は、U相用流路形成部材31のプレートフィン33間の間隙それぞれに流れる。
Next, the operation of the inverter device 10 will be described.
The refrigerant that has flowed through the refrigerant supply path 60 and before heat exchange is divided into the U-phase supply path 34, the V-phase supply path 44, and the W-phase supply path 54. Then, the refrigerant that has flowed through the U-phase supply path 34 flows into the U-phase flow path forming member 31 from the U-phase inlet 31 c and flows through the U-phase refrigerant flow path 32. In the U-phase refrigerant flow path 32, the refrigerant is divided into a plurality by the plate fins 33 and flows along the short side direction of the U-phase flow path forming member 31. The divided refrigerant flows into the gaps between the plate fins 33 of the U-phase flow path forming member 31.

U相の上アームを構成する第1のスイッチング素子Q1とダイオードDは、U相用冷媒流路32での冷媒の流れる方向に垂直な方向に配列されている。このため、第1のスイッチング素子Q1とダイオードDが冷媒と熱交換される。そして、プレートフィン33の間を流れ、熱交換された冷媒は、U相用流出口31dからU相用冷媒流路32外へ流出され、U相用排出路35を流れて冷媒排出路61に排出される。   The first switching element Q1 and the diode D constituting the upper arm of the U phase are arranged in a direction perpendicular to the direction in which the refrigerant flows in the U phase refrigerant flow path 32. For this reason, the first switching element Q1 and the diode D exchange heat with the refrigerant. Then, the refrigerant that has flowed between the plate fins 33 and exchanged heat flows out of the U-phase outlet 31d to the outside of the U-phase refrigerant passage 32, flows through the U-phase discharge passage 35, and enters the refrigerant discharge passage 61. Discharged.

V相用供給路44を流れた冷媒は、V相用流入口41cからV相用流路形成部材41内に流入し、V相用冷媒流路42を流れる。V相用冷媒流路42に流入する冷媒は、U相用流路形成部材31及びW相用流路形成部材51を流れた冷媒ではなく、冷媒供給路60を流れた直後の冷媒である。   The refrigerant that has flowed through the V-phase supply path 44 flows into the V-phase flow path forming member 41 from the V-phase inlet 41c and flows through the V-phase refrigerant flow path 42. The refrigerant flowing into the V-phase refrigerant flow path 42 is not the refrigerant that has flowed through the U-phase flow path forming member 31 and the W-phase flow path forming member 51, but the refrigerant that has just flowed through the refrigerant supply path 60.

そして、V相用冷媒流路42では、冷媒はプレートフィン43によって複数に分流され、V相用流路形成部材41の短辺方向に沿って流れる。分流された冷媒は、プレートフィン間の間隙それぞれにほぼ同じ流量で流れる。V相の上アームを構成する第3のスイッチング素子Q3とダイオードDは、V相用冷媒流路42での冷媒の流れる方向に垂直な方向に配列されている。このため、第3のスイッチング素子Q3とダイオードDがほぼ同等に冷媒と熱交換される。そして、プレートフィン43の間を流れ、熱交換された冷媒は、V相用流出口41dからV相用冷媒流路42外へ流出され、V相用排出路45を流れて冷媒排出路61に排出される。   In the V-phase refrigerant flow path 42, the refrigerant is divided into a plurality by the plate fins 43 and flows along the short side direction of the V-phase flow path forming member 41. The divided refrigerant flows at substantially the same flow rate in the gaps between the plate fins. The third switching element Q3 and the diode D constituting the upper arm of the V phase are arranged in a direction perpendicular to the direction in which the refrigerant flows in the V phase refrigerant flow path 42. For this reason, the third switching element Q3 and the diode D exchange heat with the refrigerant almost equally. Then, the refrigerant that flows between the plate fins 43 and exchanges heat flows out from the V-phase outlet 41d to the outside of the V-phase refrigerant flow path 42, flows through the V-phase discharge path 45, and enters the refrigerant discharge path 61. Discharged.

W相用供給路54を流れた冷媒は、W相用流入口51cからW相用流路形成部材51内に流入し、W相用冷媒流路52を流れる。W相用冷媒流路52に流入する冷媒は、U相用流路形成部材31及びV相用流路形成部材41を流れた冷媒ではなく、冷媒供給路60を流れた直後の冷媒である。   The refrigerant that has flowed through the W-phase supply path 54 flows into the W-phase flow path forming member 51 from the W-phase inlet 51c and flows through the W-phase refrigerant flow path 52. The refrigerant flowing into the W-phase refrigerant flow path 52 is not the refrigerant that has flowed through the U-phase flow path forming member 31 and the V-phase flow path forming member 41 but the refrigerant that has just flowed through the refrigerant supply path 60.

そして、W相用冷媒流路52では、冷媒はプレートフィン53によって複数に分流され、W相用流路形成部材51の短辺方向に沿って流れる。分流された冷媒は、プレートフィン53間の間隙それぞれに流れる。W相の上アームを構成する第5のスイッチング素子Q5とダイオードDは、W相用冷媒流路52での冷媒の流れる方向に垂直な方向に配列されている。このため、第5のスイッチング素子Q5とダイオードDが冷媒と熱交換される。そして、プレートフィン53の間を流れ、熱交換された冷媒は、W相用流出口51dからW相用冷媒流路52外へ流出され、W相用排出路55を流れて冷媒排出路61に排出される。   In the W-phase refrigerant flow path 52, the refrigerant is divided into a plurality by the plate fins 53 and flows along the short side direction of the W-phase flow path forming member 51. The divided refrigerant flows through the gaps between the plate fins 53. The fifth switching element Q5 and the diode D constituting the upper arm of the W phase are arranged in a direction perpendicular to the direction in which the refrigerant flows in the W phase refrigerant flow path 52. For this reason, the fifth switching element Q5 and the diode D exchange heat with the refrigerant. Then, the refrigerant that has flowed between the plate fins 53 and exchanged heat flows out of the W-phase outlet 51d to the outside of the W-phase refrigerant passage 52, flows through the W-phase discharge passage 55, and enters the refrigerant discharge passage 61. Discharged.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)冷却器20は、U相用流路形成部材31とV相用流路形成部材41とW相用流路形成部材51を備え、各流路形成部材31,41,51は個別に流入口31c,41c,51cを備える。そして、各流入口31c,41c,51cには冷媒供給路60が接続されている。よって、各冷媒は、冷媒供給路60を通ってそれぞれ個別に流入口31c,41c,51cから各冷媒流路32,42,52に流入する。したがって、各冷媒流路32,42,52には、熱交換されていない冷媒が流入するため、第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDを、各冷媒流路32,42,52で別々冷却することができる。よって、第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5同士の間、及びダイオードD同士の間での冷却効率の差を小さくすることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The cooler 20 includes a U-phase flow path forming member 31, a V-phase flow path forming member 41, and a W-phase flow path forming member 51. The flow path forming members 31, 41, 51 are individually provided. Inflow ports 31c, 41c, 51c are provided. A refrigerant supply path 60 is connected to each inflow port 31c, 41c, 51c. Therefore, each refrigerant flows into the refrigerant flow paths 32, 42, 52 from the inlets 31c, 41c, 51c individually through the refrigerant supply path 60. Therefore, since the refrigerant not heat-exchanged flows into each refrigerant flow path 32, 42, 52, the first, third and fifth switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D are connected to each refrigerant flow path. It is possible to cool separately at 32, 42 and 52. Therefore, the difference in cooling efficiency between the first, third and fifth switching elements Q1, Q3, Q5 and between the diodes D can be reduced.

(2)冷却器20は、U相用流路形成部材31とV相用流路形成部材41とW相用流路形成部材51を備え、各流路形成部材31,41,51は個別に流入口31c,41c,51cを備える。そして、熱交換していない冷媒によって、いずれのスイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDを冷却することができ、スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDを安定した状態で駆動させることができる。   (2) The cooler 20 includes a U-phase flow path forming member 31, a V-phase flow path forming member 41, and a W-phase flow path forming member 51. The flow path forming members 31, 41, 51 are individually provided. Inflow ports 31c, 41c, 51c are provided. And any switching element Q1, Q3, Q5 and the diode D can be cooled with the refrigerant | coolant which is not heat-exchanged, and switching element Q1, Q3, Q5 and the diode D can be driven in the stable state.

(3)各冷媒流路32,42,52では、冷媒は各スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの配列方向に垂直な方向に冷媒が流れる。そして、この冷媒の流れる方向に沿って各プレートフィン33,43,53が設けられている。よって、プレートフィン33,43,53によって冷媒の流れが乱されず、また、スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの配列方向に沿って冷媒を分流させて各スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDをほぼ均等に冷却することができる。   (3) In each refrigerant flow path 32, 42, 52, the refrigerant flows in a direction perpendicular to the direction in which the switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D are arranged. And each plate fin 33, 43, 53 is provided along the direction through which this refrigerant | coolant flows. Therefore, the flow of the refrigerant is not disturbed by the plate fins 33, 43, and 53, and the refrigerant is divided along the arrangement direction of the switching elements Q1, Q3, and Q5 and the diode D so that the switching elements Q1, Q3, and Q5 The diode D can be cooled almost uniformly.

(4)各冷媒流路32,42,52での冷媒の流れる方向は、各スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの配列方向に垂直になっている。このため、各スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの配列方向に沿って冷媒が流れる場合と比べると、冷媒を流すために必要な冷媒流路32,42,52の長さを短くすることができ、冷却器20、ひいてはインバータ装置10をコンパクトにすることができる。   (4) The flow direction of the refrigerant in each refrigerant flow path 32, 42, 52 is perpendicular to the arrangement direction of the switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D. For this reason, compared with the case where a refrigerant | coolant flows along the arrangement direction of each switching element Q1, Q3, Q5 and the diode D, length of the refrigerant | coolant flow paths 32, 42, and 52 required in order to flow a refrigerant | coolant is shortened. Thus, the cooler 20, and thus the inverter device 10, can be made compact.

(5)各冷媒流路32,42,52は、それぞれ各流路形成部材31,41,51内に形成されている。よって、各冷媒流路32,42,52を個別に分けるための構成を簡単に作ることができ、複数の冷媒流路32,42,52を個別に設けた冷却器20を簡単に製造することができる。   (5) The refrigerant flow paths 32, 42, 52 are formed in the flow path forming members 31, 41, 51, respectively. Therefore, the structure for dividing each refrigerant flow path 32,42,52 separately can be made easily, and the cooler 20 which provided the several refrigerant flow paths 32,42,52 separately is manufactured easily. Can do.

(6)インバータ装置10は、インバータ回路11を備え、複数のスイッチング素子Q1,Q3,Q5及びダイオードDを備えるが、各流路形成部材31,41,51を用いてスイッチング素子Q1,Q3,Q5間での冷却効率の差を小さくしている。よって、インバータ装置10においては、複数のスイッチング素子Q1,Q3,Q5及びダイオードDを効率良く駆動させることができる。   (6) The inverter device 10 includes an inverter circuit 11 and includes a plurality of switching elements Q1, Q3, and Q5 and a diode D, and the switching elements Q1, Q3, and Q5 using the flow path forming members 31, 41, and 51, respectively. The difference in cooling efficiency between the two is reduced. Therefore, in the inverter device 10, the plurality of switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D can be driven efficiently.

(7)各流路形成部材31,41,51の各流入口31c,41c,51cは、各供給路34,44,54を介して一本の冷媒供給路60に接続されている。このため、冷媒を冷媒供給路60から各供給路34,44,54に分流させることができる。したがって、例えば、各供給路34,44,54が個別に冷媒の供給源に接続される場合と比べると、各供給路34,44,54を短くして冷却器20、ひいてはインバータ装置10をコンパクトにすることができる。   (7) Each inflow port 31c, 41c, 51c of each flow path forming member 31, 41, 51 is connected to one refrigerant supply path 60 via each supply path 34, 44, 54. For this reason, the refrigerant can be diverted from the refrigerant supply path 60 to the supply paths 34, 44, 54. Therefore, for example, compared with the case where each of the supply paths 34, 44, 54 is individually connected to the refrigerant supply source, each of the supply paths 34, 44, 54 is shortened to make the cooler 20 and thus the inverter device 10 compact. Can be.

(8)各流路形成部材31,41,51の各流出口31d,41d,51dは、各排出路35,45,55を介して一本の冷媒排出路61に接続されている。このため、各流出口31d,41d,51dを介して各冷媒流路32,42,52から流出した冷媒を纏めて流すことができる。したがって、例えば、各排出路35,45,55が個別に冷媒の排出先に接続される場合と比べると、各排出路35,45,55を短くして冷却器20ひいては、インバータ装置10をコンパクトにすることができる。   (8) Each outlet 31d, 41d, 51d of each flow path forming member 31, 41, 51 is connected to one refrigerant discharge path 61 via each discharge path 35, 45, 55. For this reason, the refrigerant | coolant which flowed out from each refrigerant | coolant flow path 32,42,52 can be collectively flowed through each outflow port 31d, 41d, 51d. Therefore, for example, compared with the case where each discharge path 35, 45, 55 is individually connected to the refrigerant discharge destination, each discharge path 35, 45, 55 is shortened to make the cooler 20 and thus the inverter device 10 compact. Can be.

(9)冷却器20での冷媒の進行方向に対し、U相用流路形成部材31とV相用流路形成部材41とW相用流路形成部材51は、長辺方向が垂直になる状態に並設されている。よって、各流路形成部材31,41,51内の冷媒で、各スイッチング素子Q1,Q3,Q5及びダイオードDを同様に冷却することができながらも、冷却器20をコンパクトにすることができる。   (9) The long-side direction of the U-phase flow path forming member 31, the V-phase flow path forming member 41, and the W-phase flow path forming member 51 is perpendicular to the traveling direction of the refrigerant in the cooler 20. It is juxtaposed to the state. Therefore, the cooling device 20 can be made compact while the switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D can be similarly cooled by the refrigerant in the flow path forming members 31, 41, 51.

(10)U相用流路形成部材31に接続されたU相用排出路35は、V相用流路形成部材41及びW相用流路形成部材51と非接触に設けられている。このため、U相用冷媒流路32で熱交換された冷媒により、V相用冷媒流路42及びW相用冷媒流路52の冷媒が加熱されることを防止できる。V相用流路形成部材41に接続されたV相用排出路45は、W相用流路形成部材51と非接触に設けられている。このため、V相用冷媒流路42で熱交換された冷媒により、W相用冷媒流路52の冷媒が加熱されることを防止できる。   (10) The U-phase discharge path 35 connected to the U-phase flow path forming member 31 is provided in non-contact with the V-phase flow path forming member 41 and the W-phase flow path forming member 51. For this reason, it is possible to prevent the refrigerant in the V-phase refrigerant flow path 42 and the W-phase refrigerant flow path 52 from being heated by the refrigerant heat-exchanged in the U-phase refrigerant flow path 32. The V-phase discharge path 45 connected to the V-phase flow path forming member 41 is provided in non-contact with the W-phase flow path forming member 51. For this reason, it is possible to prevent the refrigerant in the W-phase refrigerant flow path 52 from being heated by the refrigerant heat-exchanged in the V-phase refrigerant flow path 42.

また、V相用流路形成部材41に接続されたV相用供給路44は、U相用流路形成部材31と非接触に設けられている。このため、V相用冷媒流路42に供給される前の冷媒が、U相用冷媒流路32で熱交換された冷媒によって加熱されることを防止できる。W相用流路形成部材51に接続されたW相用供給路54は、U相用流路形成部材31及びV相用流路形成部材41と非接触に設けられている。このため、W相用冷媒流路52に供給される前の冷媒が、U相用冷媒流路32及びV相用冷媒流路42で熱交換された冷媒によって加熱されることを防止できる。   The V-phase supply path 44 connected to the V-phase flow path forming member 41 is provided in non-contact with the U-phase flow path forming member 31. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant before being supplied to the V-phase refrigerant flow path 42 from being heated by the refrigerant heat-exchanged in the U-phase refrigerant flow path 32. The W-phase supply path 54 connected to the W-phase flow path forming member 51 is provided in non-contact with the U-phase flow path forming member 31 and the V-phase flow path forming member 41. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant before being supplied to the W-phase refrigerant flow path 52 from being heated by the refrigerant heat-exchanged in the U-phase refrigerant flow path 32 and the V-phase refrigerant flow path 42.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、スイッチング素子Q1,Q3,Q5とダイオードDの配列方向が、冷媒進行方向に対して垂直になるように配置したが、垂直でなくてもよい。各冷媒流路32,42,52では複数の半導体素子を各冷媒流路32,42,52毎で別々に冷却するように配置すればよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the arrangement direction of the switching elements Q1, Q3, Q5 and the diode D is arranged so as to be perpendicular to the refrigerant traveling direction, but may not be perpendicular. In each refrigerant flow path 32, 42, 52, a plurality of semiconductor elements may be arranged to be cooled separately for each refrigerant flow path 32, 42, 52.

○ 実施形態では、各流路形成部材31,41,51の各流出口31d,41d,51dに、各排出路35,45,55を介して一本の冷媒排出路61を接続したが、各流出口31d,41d,51dに接続した各排出路35,45,55をそれぞれ冷媒の排出先に直接接続して、冷媒排出路61を無くしてもよい。   In the embodiment, one refrigerant discharge path 61 is connected to each outlet 31d, 41d, 51d of each flow path forming member 31, 41, 51 via each discharge path 35, 45, 55. The discharge paths 35, 45, and 55 connected to the outlets 31d, 41d, and 51d may be directly connected to the refrigerant discharge destination, and the refrigerant discharge path 61 may be eliminated.

○ 実施形態では、各流路形成部材31,41,51の各流入口31c,41c,51cに、各供給路34,44,54を介して一本の冷媒供給路60を接続したが、各流入口31c,41c,51cに接続した各供給路34,44,54をそれぞれ冷媒の供給源に直接接続して、冷媒供給路60を無くしてもよい。   In the embodiment, one refrigerant supply path 60 is connected to each inlet 31c, 41c, 51c of each flow path forming member 31, 41, 51 via each supply path 34, 44, 54. The supply paths 34, 44, 54 connected to the inflow ports 31c, 41c, 51c may be directly connected to the refrigerant supply source, respectively, and the refrigerant supply path 60 may be eliminated.

○ 実施形態では、U相用冷媒流路32、V相用冷媒流路42、及びW相用冷媒流路52をそれぞれ別々のU相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51内に形成したが、これに限らない。一つの冷却器の空間を仕切壁等で区画して、一つの冷却器内にU相用冷媒流路32、V相用冷媒流路42、及びW相用冷媒流路52を設けてもよい。   In the embodiment, the U-phase refrigerant flow path 32, the V-phase refrigerant flow path 42, and the W-phase refrigerant flow path 52 are separated into separate U-phase flow path forming member 31 and V-phase flow path forming member 41, respectively. Although formed in the W-phase flow path forming member 51, the present invention is not limited to this. A space of one cooler may be partitioned by a partition wall or the like, and a U-phase refrigerant channel 32, a V-phase refrigerant channel 42, and a W-phase refrigerant channel 52 may be provided in one cooler. .

○ 実施形態では、U相用流路形成部材31(U相用冷媒流路32)、V相用流路形成部材41(V相用冷媒流路42)、及びW相用流路形成部材51(W相用冷媒流路52)の順に並設したが、並設の順番は任意に変更してもよい。   In the embodiment, the U-phase flow path forming member 31 (U-phase refrigerant flow path 32), the V-phase flow path forming member 41 (V-phase refrigerant flow path 42), and the W-phase flow path forming member 51. Although arranged in the order of (W-phase refrigerant flow path 52), the arrangement order may be arbitrarily changed.

○ 半導体装置は、コンバータであってもよい。
○ 実施形態では、各供給路34,44,54及び各排出路35,45,55は、各流路形成部材31,41,51の下側に配置されたが、各供給路34,44,54及び各排出路35,45,55は、各流路形成部材31,41,51の横側や上側に配置されていてもよい。
The semiconductor device may be a converter.
In the embodiment, the supply paths 34, 44, 54 and the discharge paths 35, 45, 55 are arranged below the flow path forming members 31, 41, 51, but the supply paths 34, 44, 54 and the respective discharge paths 35, 45, 55 may be arranged on the lateral side or the upper side of the respective flow path forming members 31, 41, 51.

○ 図5に示すように、冷却器20は、インバータ回路11の冷却用にU相用流路形成部材31、V相用流路形成部材41、及びW相用流路形成部材51を備えるとともに、コンバータ回路の冷却用にコンバータ用流路形成部材22を備えていてもよい。また、コンバータ用流路形成部材22には、コンバータ用供給流路22a及びコンバータ用排出流路22bが接続されている。   As shown in FIG. 5, the cooler 20 includes a U-phase flow path forming member 31, a V-phase flow path forming member 41, and a W-phase flow path forming member 51 for cooling the inverter circuit 11. The converter flow path forming member 22 may be provided for cooling the converter circuit. The converter flow path forming member 22 is connected to a converter supply flow path 22a and a converter discharge flow path 22b.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記供給路は、その接続された前記流路形成部材とは別の流路形成部材には非接触になっている請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の半導体装置。
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(A) The semiconductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the supply path is not in contact with a flow path forming member different from the connected flow path forming member. apparatus.

Q1〜Q6…半導体素子及び発熱体としての第1のスイッチング素子、D…半導体素子及び発熱体としてのダイオード、20…冷却器、31,41,51…流路形成部材、31c,41c,51c…流入口、31d,41d,51d…流出口、32,42,52…冷媒流路、33,43,53…プレートフィン、34,44,54…供給路、35,45,55…排出路。   Q1 to Q6: a semiconductor element and a first switching element as a heating element, D: a diode as a semiconductor element and a heating element, 20 ... a cooler, 31, 41, 51 ... a flow path forming member, 31c, 41c, 51c ... Inlet, 31d, 41d, 51d ... Outlet, 32, 42, 52 ... Refrigerant flow path, 33, 43, 53 ... Plate fin, 34, 44, 54 ... Supply path, 35, 45, 55 ... Discharge path.

Claims (4)

複数の半導体素子を有する複数の発熱体と、
冷媒流路を内部に有し、前記発熱体が外面に熱的に結合されるとともに、プレートフィンを前記冷媒流路における冷却媒体の流通方向に延ばして備える冷却器と、
を有し、前記冷却媒体が供給路を流れて前記冷媒流路に供給されるように構成された半導体装置であって、
前記冷却器は、前記冷媒流路を複数備え、各冷媒流路は前記冷却媒体の流入口及び流出口を個別に備えるとともに、各流入口には前記供給路が接続され、
前記複数の発熱体は、それぞれ個別に対応する前記冷媒流路内の冷却媒体と熱交換可能に設けられるとともに、各冷媒流路では各発熱体の複数の半導体素子を各冷媒流路毎で別々に冷却するように前記冷却媒体が流れることを特徴とする半導体装置。
A plurality of heating elements having a plurality of semiconductor elements;
A cooler having a refrigerant flow path therein, the heating element being thermally coupled to an outer surface, and a plate fin extending in a flow direction of the cooling medium in the refrigerant flow path;
A semiconductor device configured such that the cooling medium flows through a supply path and is supplied to the refrigerant flow path,
The cooler includes a plurality of the coolant channels, each coolant channel individually includes an inlet and an outlet of the cooling medium, and the supply path is connected to each inlet,
The plurality of heating elements are provided so as to be able to exchange heat with the cooling medium in the refrigerant flow path corresponding to each individually, and in each refrigerant flow path, a plurality of semiconductor elements of each heating element are separately provided for each refrigerant flow path. A semiconductor device characterized in that the cooling medium flows so as to be cooled.
前記複数の冷媒流路は、それぞれ別々の流路形成部材の内側に形成され、前記冷却器は前記流路形成部材を複数備える請求項1に記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of refrigerant flow paths are respectively formed inside separate flow path forming members, and the cooler includes a plurality of the flow path forming members. 前記複数の発熱体が複数電気的に接続されることによってインバータ及びコンバータのうち少なくとも一方を構成する請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of an inverter and a converter is configured by electrically connecting a plurality of the plurality of heating elements. 前記複数の前記流出口それぞれには、排出路が繋がっている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a discharge path is connected to each of the plurality of outlets.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180131140A (en) * 2017-05-31 2018-12-10 한온시스템 주식회사 Heat Exchanger for Cooling Electric Element
WO2019009172A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180131140A (en) * 2017-05-31 2018-12-10 한온시스템 주식회사 Heat Exchanger for Cooling Electric Element
KR102350025B1 (en) 2017-05-31 2022-01-12 한온시스템 주식회사 Heat Exchanger for Cooling Electric Element
WO2019009172A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device
JPWO2019009172A1 (en) * 2017-07-07 2020-05-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device
JP7022901B2 (en) 2017-07-07 2022-02-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor laser device

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