JP2014086505A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体モジュールと冷却管との密着性を確保すると共に、冷媒流路における冷却媒体の流量分布を低減して、半導体モジュールの冷却効率を向上させた電力変換装置を提供すること。
【解決手段】半導体素子２１を内蔵してなる半導体モジュール２と、半導体モジュール２を両主面から冷却する複数の冷却管３とを備えた電力変換装置１。冷却管３は、内部に冷却媒体を流通させる冷媒流路３１を備えている。冷媒流路３１は、半導体モジュール２と冷却管３との積層方向Ｘに直交する方向に形成されている。冷却管３は、積層方向Ｘと冷媒流路３１の流路方向Ｙとの双方に直交する幅方向Ｚに冷媒流路３１を仕切る仕切リブ３２を、流路方向Ｙに沿って設けてなる。仕切リブ３２は、冷却管３の一部を積層方向Ｘにくびれさせて形成してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体素子を内蔵してなる半導体モジュールと、該半導体モジュールを両主面から冷却する複数の冷却管とを備えた電力変換装置に関する。

例えば電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータやコンバータ等の電力変換装置において、半導体素子を内蔵してなる半導体モジュールと、該半導体モジュールを両主面から冷却する複数の冷却管とを積層したものがある。かかる構成の電力変換装置においては、半導体モジュールの熱を冷却管に放熱することで、半導体モジュールの温度上昇を防いでいる。

そして、半導体モジュールの冷却を効率的に行うためには、半導体モジュールと冷却管との間の接触面積を充分に確保する必要がある。ところが、隣り合う冷却管の間に２個の半導体モジュールを配置した際に、両者の間に厚みの差がある場合などには、半導体モジュールと冷却管との密着が不充分となり、接触面積が充分に確保できないおそれがある。

そこで、特許文献１においては、冷媒流路の流路方向に並列配置された一対の半導体モジュールの間の位置と、一対の半導体モジュールの外側の位置とにおいて、冷却管の一部にくびれ部を設けた冷却器が提案されている。これにより、くびれ部において冷却管を変形しやすくし、冷却管の各部分を、それぞれの半導体モジュールに対して追従させやすくしている。

特開２００５−２２８８７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の冷却器においては、冷媒流路の流路方向に対して直交する方向にくびれ部を形成しているため、冷媒流路を流れる冷却媒体の圧力損失を招くおそれがある。

また、例えば複数の半導体素子を内蔵して半導体モジュールを構成する場合など、体格の大きい半導体モジュールが用いられることがある。そうすると、半導体モジュールと冷却管とを、広い面積において確実に密着させる必要が生じる。しかも、冷媒流路の流路方向及び積層方向との双方に直交する幅方向に半導体モジュールが大型化すると、上記特許文献１のような構成では、半導体モジュールと冷却管との密着性を向上させることはできない。

また、上記幅方向に半導体モジュールが大型化すると、これに合わせて冷却管も幅方向に大型化することとなるが、この場合、冷却管の中の冷媒流路において、幅方向の流量分布が形成されることとなる。そうすると、上記幅方向の位置によって、冷却能力にバラツキが生じ、効率的な冷却が困難となるおそれがある。

さらに、上記幅方向に冷却管が大型化すると、厚み方向（積層方向）における冷却管の剛性が低くなりすぎるおそれもある。すなわち、冷却管と半導体モジュールとは、両者の密着性を確保するために、積層方向に加圧力を受けている。このとき、冷却管の剛性が低すぎると、冷却管が変形してしまい、冷却管と半導体モジュールとの間の接触圧を得にくくなるという問題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、半導体モジュールと冷却管との密着性を確保すると共に、冷媒流路における冷却媒体の流量分布を低減して、半導体モジュールの冷却効率を向上させた電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、半導体素子を内蔵してなる半導体モジュールと、該半導体モジュールを両主面から冷却する複数の冷却管とを備えた電力変換装置であって、
上記冷却管は、内部に冷却媒体を流通させる冷媒流路を備え、
該冷媒流路は、上記半導体モジュールと上記冷却管との積層方向に直交する方向に形成されており、
上記冷却管は、上記積層方向と上記冷媒流路の流路方向との双方に直交する幅方向に上記冷媒流路を仕切る仕切リブを、上記流路方向に沿って設けてなり、
上記仕切リブは、上記冷却管の一部を上記積層方向にくびれさせて形成してあることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

上記電力変換装置において、上記冷却管は、上記幅方向に上記冷媒流路を仕切る仕切リブを、上記流路方向に沿って設けてなる。これにより、冷却管に導入された冷却媒体は、仕切リブによって幅方向に分割された複数の分割流路に、それぞれ分かれて流れることとなる。そして、各冷媒流路は幅方向の寸法が小さいため、冷却媒体の流量分布が幅方向に生じることを防ぎやすい。その結果、幅方向において、冷却能力のばらつきが生じ難くなり、冷却効率を向上させることができる。

また、上記仕切リブは、冷却管の一部を積層方向にくびれさせて形成してある。そして、仕切リブは流路方向に沿って形成されている。それゆえ、冷却管は、仕切リブのくびれ部分において積層方向に微小な変形を許容することができる。すなわち、仕切リブを境に冷却管の幅方向の複数箇所が積層方向に互いにずれるように、仕切リブのくびれ部分が若干変形することも可能となる。これにより、上記幅方向において半導体モジュールの厚みにバラツキがある場合などにも、冷却管の各部が半導体モジュールの両主面の各部位にそれぞれ確実に追従して密着することができる。これにより、半導体モジュールと冷却管との接触面積を充分に確保して、半導体モジュールを効率的に冷却することができる。

また、上記仕切リブが冷却管の一部を積層方向にくびれさせて形成してあるため、仕切リブを境にした冷却管の幅方向の複数箇所を、個別に積層方向に寸法変化するように変形させることも可能となる。これによっても、半導体モジュールの両主面に対して効果的に冷却管を追従させやすくなる。

また、上記冷却管は、上記仕切リブを設けているため、積層方向の加圧力に対する強度を向上させることができる。それゆえ、幅方向の寸法が大きい半導体モジュールに対応して冷却管の幅方向の寸法を大きくしても、積層方向の加圧力に対する冷却管の強度を確保することができる。その結果、冷却管における半導体モジュールとの接触面の変形を防ぐことができる。そのため、冷却管と半導体モジュールとの間の密着性を確保することができる。

以上のごとく、本発明によれば、半導体モジュールと冷却管との密着性を確保すると共に、冷媒流路における冷却媒体の流量分布を低減して、半導体モジュールの冷却効率を向上させた電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の平面説明図。 図１のII−II線矢視断面図。 図１のIII−III線矢視断面図。 実施例１における、冷却管の説明図。 図４のＶ−Ｖ断面相当の冷却管の断面説明図。 実施例１における、作用効果の一つを説明する冷却管の断面説明図。 実施例１における、作用効果の他の一つを説明する冷却管の断面説明図。 実施例２における、冷却管の断面説明図。 実施例３における、冷却管の説明図。 図９のＡ−Ａ断面相当の冷却管の断面説明図。 実施例３における、他の冷却管の断面説明図。 実施例４における、電力変換装置の平面説明図。 図１２のＢ−Ｂ線矢視断面図。 実施例５における、電力変換装置の平面説明図。 図１４のＣ−Ｃ線矢視断面図。 実施例６における、電力変換装置の平面説明図。

上記電力変換装置において、上記冷却管は、外周端縁において上記積層方向に互いに重ね合わされる一対の外殻プレートによって形成されており、上記仕切リブは、上記一対の外殻プレートの少なくとも一方の一部を他方へ向けて突出させることにより形成されていることが好ましい（請求項２）。この場合には、特に新たな部材を追加することなく、上記仕切リブを形成することができる。

また、上記冷却管は、上記一対の外殻プレートの間に平板状の中間プレートを設けてなり、該中間プレートの両主面に対して外周端縁において一対の外殻プレートが上記積層方向に重ね合わされており、上記仕切リブは、上記一対の外殻プレートの一部を上記中間プレートへ向けて突出させることにより形成されていてもよい（請求項３）。この場合にも、特に新たな部材を追加することなく、上記仕切リブを形成することができる。

また、上記仕切リブには、上記積層方向に貫通するスリット部が上記流路方向に沿って形成されていることが好ましい（請求項４）。この場合には、上記仕切リブをより変形させやすくすることができる。それゆえ、上記冷却管における上記仕切リブを挟んで上記幅方向の両側の部分を、互いに積層方向にずらしやすくなり、半導体モジュールの幅方向の各部に対応して、より冷却管を追従させやすくなる。

また、上記半導体モジュールは、複数の上記半導体素子を内蔵してなり、上記半導体素子が配置されていない部分において上記仕切リブと上記積層方向に重なるように、上記冷却管に当接配置されていることが好ましい（請求項５）。この場合には、半導体素子の全体が冷媒流路と積層方向に重なるため、上記半導体素子を効果的に冷却することができる。

また、上記仕切リブによって仕切られた複数の分割流路のそれぞれに、一つ以上の上記半導体素子が上記積層方向に重なるように、上記半導体モジュールが上記冷却管に当接配置されていることが好ましい（請求項６）。この場合には、複数の半導体素子の間の冷却ばらつきを効果的に低減することができる。

また、上記積層方向に重なる上記半導体素子の発熱量の総合計が大きい上記分割流路ほど、上記流路断面積が大きくなるようにすることもできる（請求項７）。この場合には、より効率的に、複数の半導体素子を冷却することができる。

（実施例１）
上記電力変換装置の実施例につき、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体素子２１を内蔵してなる半導体モジュール２と、半導体モジュール２を両主面から冷却する複数の冷却管３とを備えている。

冷却管３は、図２〜図５に示すごとく、内部に冷却媒体を流通させる冷媒流路３１を備えている。冷媒流路３１は、半導体モジュール２と冷却管３との積層方向（以下、適宜「積層方向Ｘ」という。）に直交する方向に形成されている。
冷却管３は、積層方向Ｘと冷媒流路３１の流路方向（以下、適宜「流路方向Ｙ」という。）との双方に直交する幅方向（以下、適宜「幅方向Ｚ」という。）に冷媒流路３１を仕切る仕切リブ３２を、流路方向Ｙに沿って設けてなる。仕切リブ３２は、図５に示すごとく、冷却管３の一部を積層方向Ｘにくびれさせて形成してある。

また、図１〜図３に示すごとく、半導体モジュール２は、複数の半導体素子２１を内蔵してなる。そして、半導体モジュール２は、半導体素子２１が配置されていない部分において仕切リブ３２と積層方向Ｘに重なるように、冷却管３に当接配置されている。
また、仕切リブ３２によって仕切られた複数の分割流路３１１のそれぞれに、一つ以上の半導体素子２１が積層方向Ｘに重なるように、半導体モジュール２が冷却管３に当接配置されている。

図２に示すごとく、本例において、半導体モジュール２は、６個の半導体素子２１を内蔵してなる。これら６個の半導体素子２１は、流路方向Ｙに３個並び、幅方向Ｚに２個並ぶように配置されている。そして、半導体モジュール２を冷却管３と積層した状態において、積層方向Ｘから見たとき、幅方向Ｚに２個並んだ半導体素子２１の間に、仕切リブ２１が配置されている。

なお、本例において、半導体素子２１は、例えば、ＲＣ−ＩＧＢＴ（逆導通ＩＧＢＴ）とすることができるが、特に限定されるものではない。そして、図１、図３に示すごとく、半導体モジュール２は、半導体素子２１をその両主面から放熱板２２によって挟持した状態で、樹脂モールドしてなる。そして、放熱板２２を半導体モジュール２の主面に露出させている。これにより、各半導体素子２１は、放熱板２２を介して冷却管３に放熱することができるよう構成されている。なお、本例においては、放熱板２２が露出した部分以外の位置において、冷却管３の仕切リブ３２が半導体モジュール２に積層方向Ｘに重なっている。つまり、放熱板２２の露出面の全面が、分割流路３１１と、積層方向Ｘに重なっている。

図４に示すごとく、冷却管３は、冷媒流路３１の両端部に、冷媒入口３３１と冷媒出口３３２とをそれぞれ設けてなる。そして、仕切リブ３２は、冷媒入口３３１と冷媒出口３３２との間に形成されている。本例においては、仕切リブ３２は、冷媒入口３３１の中心と冷媒出口３３２の中心との間を結ぶ直線上に、配設されている。これにより、冷媒入口３３１から導入された冷却媒体を、図２の矢印Ｗに示すように、仕切リブ３２によって仕切られた２つの分割流路３１１のそれぞれに、略均等に流通させることができる。なお、図２以外においても、矢印Ｗは冷却媒体の流れを表す。

冷却管３は、図５に示すごとく、外周端縁３４１において積層方向Ｘに互いに重ね合わされる一対の外殻プレート３４によって形成されている。仕切リブ３２は、一対の外殻プレート３４の一方の一部を他方へ向けて突出させることにより形成されている。そして、一方の外殻プレート３４から突出された仕切リブ３２は、他方の外殻プレート３４に当接し、この当接部においてろう付け等によって接合されている。

上記のような仕切リブ３２の構成により、冷却管３は、幅方向Ｚの中央部において、積層方向Ｘにくびれた状態となる。
また、仕切リブ３２によって仕切られた各分割流路３１１には、適宜、インナーフィン３５が配設されている。本例において、インナーフィン３５は、流路方向Ｙに直交する断面形状が矩形波状となる形状を有する。これにより、冷却媒体と冷却管３との接触面積を多くして、冷却媒体と半導体モジュール２との間の熱交換効率を向上させている。

冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。

また、冷却管３は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属部材からなる。そして、外殻プレート３４は、例えば、金属プレートをプレス加工することによって成形してなる。仕切リブ３２も他の部位と共に、プレス加工によって形成することができる。また、一対の外殻プレート３４同士は、例えばろう付け等によって接合することができる。

また、図１に示すごとく、半導体モジュール２の両主面に接触配置される一対の冷却管３は、冷媒入口３３１と冷媒出口３３２を設けた部位において、互いに連結管３６によって連結されている。連結管３６は、外殻プレート３４と一体的に形成されたものであってもよいし、別部材を接合したものであってもよい。

また、一方の冷却管３には、外部より冷却媒体を冷媒流路３１へ導入する冷媒導入管３７１と、冷却媒体を排出する冷媒排出管３７２とが接続されている。
また、半導体モジュール２と冷却管３との積層体は、図示しない加圧部材によって、積層方向Ｘに加圧されている。これにより、半導体モジュール２と冷却管３とは、所定の加圧力によって圧接している。

次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電力変換装置１において、冷却管３は、幅方向Ｚに冷媒流路３１を仕切る仕切リブ３２を、流路方向Ｙに沿って設けてなる。これにより、図２の矢印Ｗに示すように、冷却管３に導入された冷却媒体は、仕切リブ３２によって幅方向Ｚに分割された複数の分割流路３１１に、それぞれ分かれて流れることとなる。そして、各冷媒流路３１１は幅方向Ｚの寸法が小さいため、冷却媒体の流量分布が幅方向Ｚに生じることを防ぎやすい。その結果、幅方向Ｚにおいて、冷却能力のばらつきが生じ難くなり、冷却効率を向上させることができる。

また、仕切リブ３２は、冷却管３の一部を積層方向Ｘにくびれさせて形成してある。そして、仕切リブ３２は流路方向Ｙに沿って形成されている。それゆえ、図６に示すごとく、冷却管３は、仕切リブ３２のくびれ部分において積層方向Ｘに微小な変形を許容することができる。すなわち、仕切リブ３２を境に冷却管３の幅方向Ｚの２箇所が積層方向Ｘに互いにずれるように、仕切リブ３２のくびれ部分が若干変形することも可能となる。これにより、幅方向Ｚにおいて半導体モジュール２の厚みにバラツキがある場合などにも、冷却管３の各部（各冷却面３８）が半導体モジュール２の両主面の各部位にそれぞれ確実に追従して密着することができる。これにより、半導体モジュール２と冷却管３との接触面積を充分に確保して、半導体モジュール２を効率的に冷却することができる。

また、仕切リブ３２が冷却管３の一部を積層方向Ｘにくびれさせて形成してあるため、図７に示すごとく、仕切リブ３２を境にした冷却管３の幅方向Ｚの２箇所を、個別に積層方向Ｘに寸法変化するように変形させることも可能となる。これによっても、半導体モジュール２の両主面に対して効果的に冷却管３の冷却面３８を追従させやすくなる。

また、冷却管３は、仕切リブ３２を設けているため、積層方向Ｘの加圧力に対する強度を向上させることができる。それゆえ、幅方向Ｚの寸法が大きい半導体モジュール２に対応して冷却管３の幅方向Ｚの寸法を大きくしても、積層方向Ｘの加圧力に対する冷却管３の強度を確保することができる。その結果、冷却管３における半導体モジュール２との接触面の変形を防ぐことができる。そのため、冷却管３と半導体モジュール２との間の密着性を確保することができる。

また、仕切リブ３２は、外殻プレート３４の一部を他方の外殻プレート３４へ向けて突出させることにより形成されている。これにより、特に新たな部材を追加することなく、仕切リブ３２を形成することができる。

また、半導体モジュール２は、半導体素子２１が配置されていない部分において仕切リブ３２と積層方向Ｘに重なるように、冷却管３に当接配置されている。そのため、半導体素子２１の全体が冷媒流路３１と積層方向Ｘに重なるため、半導体素子２１を効果的に冷却することができる。

また、仕切リブ３２によって仕切られた複数の分割流路３１１のそれぞれに、一つ以上の半導体素子２１が積層方向Ｘに重なるように、半導体モジュール２が冷却管３に当接配置されている。これにより、複数の半導体素子２１の間の冷却ばらつきを効果的に低減することができる。

以上のごとく、本例によれば、半導体モジュールと冷却管との密着性を確保すると共に、冷媒流路における冷却媒体の流量分布を低減して、半導体モジュールの冷却効率を向上させた電力変換装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、一対の外殻プレート３４の間に平板状の中間プレート３４０を設けてなる冷却管３を用いた例である。
中間プレート３４０の両主面に対して外周端縁３４１において一対の外殻プレート３４が積層方向Ｘに重ね合わされている。そして、仕切リブ３２は、一対の外殻プレート３４の一部を中間プレート３４０へ向けて突出させることにより形成されている。

一対の外殻プレート３４からそれぞれ突出する仕切リブ３２は、積層方向Ｘから見たときに互いに重なり合う位置に形成されている。そして、各仕切リブ３２は、中間プレート３４０における同じ位置の表裏に、それぞれ当接し、ろう付け等によって接合されている。

中間プレート３４０は、冷媒流路３１を積層方向Ｘに分割するように形成されている。それゆえ、一つの冷却管３の冷媒流路３１は、中間プレート３４０と仕切リブ３２とによって、４つの分割流路３１１に分割されている。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合にも、特に新たな部材を追加することなく、仕切リブ３２を形成することができる。また、本例は、積層方向Ｘに複数の半導体モジュール２を、冷却管３を介して積層配置した構成（後述の実施例６参照）に適用することが好ましい。この場合、上記のような構成の冷却管３を用いることにより、積層方向Ｘに隣り合う半導体モジュール２同士の熱干渉を、より防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図９〜図１１に示すごとく、仕切リブ３２に、冷却管３を積層方向Ｘに貫通するスリット部３２１を流路方向Ｙに沿って形成した例である。
すなわち、図１０に示すごとく、一方の外殻プレート３４の一部を他方の外殻プレート３４に向かって突出させることにより形成した仕切リブ３２の突出端を、他方の外殻プレート３４に当接した部分に、スリット部３２１を形成してなる。つまり、スリット部３２１は、仕切リブ３２において、一対の外殻プレート３４を貫通するように形成してある。
また、スリット部３２１は、流路方向Ｙにおいて、仕切リブ３２が形成された領域の略全体にわたって形成されている。

なお、同様の構成として、図１１に示すごとく、上記実施例２（図８）に示した冷却管３の構造において、スリット部３２１を形成することもできる。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、仕切リブ３２のくびれ部分をより変形させやすくすることができる。それゆえ、冷却管３における仕切リブ３２を挟んで幅方向Ｚの両側の部分を、互いに積層方向Ｘにずらしやすくなり、半導体モジュール２の幅方向の各部に対応して、より冷却管３を追従させやすくなる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１２、図１３に示すごとく、冷却管３に、仕切リブ３２を２本平行に配設した例である。
すなわち、本例においては、図１３に示すごとく、冷却管３内の冷媒流路を２本の仕切リブ３２によって３分割してなる。これにより、３本の分割流路３１１が形成されている。

本例において、半導体モジュール２は、幅方向Ｚに３個の半導体素子２１を並べて内蔵してある。すなわち、半導体モジュール２は、幅方向Ｚに３個、流路方向Ｙに２個、半導体素子２１を配列させて、内蔵している。そして、流路方向Ｙに並んだ２個の半導体素子２１同士が、同じ分割流路３１１と、積層方向Ｘに重なるように、半導体モジュール２が冷却管３と当接配置されている。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、幅方向Ｚにより大型化する半導体モジュール２に対して、冷媒流路３１における冷却媒体の幅方向Ｚの流量ばらつきを効果的に抑制することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、仕切リブ３２の本数は特に限定されるものではなく、例えば３本以上仕切リブ３２を形成し、４本以上の分割流路３１１を形成するよう構成してもよい。

（実施例５）
本例は、図１４、図１５に示すごとく、仕切リブ３２によって仕切られた複数の分割流路３１１の流路断面積を、互いに異ならせた例である。
すなわち、冷媒流路３１における仕切リブ３２の形成位置を、幅方向Ｚの一方に偏った位置とすることにより、一対の分割流路３１１の幅方向Ｚの寸法を互いに異ならせている。これにより、流路断面積の大きい分割流路３１１Ｈと、流路断面積の小さい分割流路３１１Ｌとを形成している。

そして、積層方向Ｘに重なる半導体素子２１の発熱量の総合計が大きい分割流路３１１ほど、流路断面積が大きくなるようにしている。つまり、流路断面積が大きい分割流路３１１Ｈに対して積層方向Ｘに重なる半導体素子２１の発熱量の総合計は、流路断面積が小さい分割流路３１１Ｌに対して積層方向Ｘに重なる半導体素子２１の発熱量の総合計よりも大きくなるようにしてある。

具体的には、例えば、半導体モジュール２が、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子２１Ｈとダイオード２１Ｌとを、半導体素子２１として内蔵している場合において、流路断面積が大きい分割流路３１１Ｈに対してスイッチング素子２１Ｈを積層方向Ｘに重ね、流路断面積が小さい分割流路３１１Ｌに対してダイオード２１Ｌを積層方向Ｘに重ねた構成とすることができる。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、より効率的に、複数の半導体素子２１を冷却することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例６）
本例は、図１６に示すごとく、複数の半導体モジュール２を、積層方向Ｘに冷却管３と共に積層してなる電力変換装置１の例である。
本例においては、３個の半導体モジュール２を４本の冷却管３と交互に積層している。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を有する。

１ 電力変換装置
２ 半導体モジュール
２１ 半導体素子
３ 冷却管
３１ 冷媒流路
３２ 仕切リブ
Ｘ 積層方向
Ｙ 流路方向
Ｚ 幅方向

Claims (7)

1. 半導体素子（２１）を内蔵してなる半導体モジュール（２）と、該半導体モジュール（２）を両主面から冷却する複数の冷却管（３）とを備えた電力変換装置（１）であって、
   上記冷却管（３）は、内部に冷却媒体を流通させる冷媒流路（３１）を備え、
   該冷媒流路（３１）は、上記半導体モジュール（２）と上記冷却管（３）との積層方向（Ｘ）に直交する方向に形成されており、
   上記冷却管（３）は、上記積層方向（Ｘ）と上記冷媒流路（３１）の流路方向（Ｙ）との双方に直交する幅方向（Ｚ）に上記冷媒流路（３１）を仕切る仕切リブ（３２）を、上記流路方向（Ｙ）に沿って設けてなり、
   上記仕切リブ（３２）は、上記冷却管（３）の一部を上記積層方向（Ｘ）にくびれさせて形成してあることを特徴とする電力変換装置（１）。
2. 請求項１に記載の電力変換装置（１）において、上記冷却管（３）は、外周端縁（３４１）において上記積層方向（Ｘ）に互いに重ね合わされる一対の外殻プレート（３４）によって形成されており、上記仕切リブ（３２）は、上記一対の外殻プレート（３４）の少なくとも一方の一部を他方へ向けて突出させることにより形成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
3. 請求項２に記載の電力変換装置（１）において、上記冷却管（３）は、上記一対の外殻プレート（３４）の間に平板状の中間プレート（３４０）を設けてなり、該中間プレート（３４０）の両主面に対して外周端縁（３４１）において一対の外殻プレート（３４）が上記積層方向（Ｘ）に重ね合わされており、上記仕切リブ（３２）は、上記一対の外殻プレート（３４）の一部を上記中間プレート（３４０）へ向けて突出させることにより形成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）において、上記仕切リブ（３２）には、上記積層方向（Ｘ）に貫通するスリット部（３２１）が上記流路方向（Ｙ）に沿って形成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）において、上記半導体モジュール（２）は、複数の上記半導体素子（２１）を内蔵してなり、上記半導体素子（２１）が配置されていない部分において上記仕切リブ（３２）と上記積層方向（Ｘ）に重なるように、上記冷却管（３）に当接配置されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
6. 請求項５に記載の電力変換装置（１）において、上記仕切リブ（３２）によって仕切られた複数の分割流路（３１１）のそれぞれに、一つ以上の上記半導体素子（２１）が上記積層方向（Ｘ）に重なるように、上記半導体モジュール（２）が上記冷却管（３）に当接配置されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
7. 請求項６に記載の電力変換装置（１）において、上記積層方向（Ｘ）に重なる上記半導体素子（２１）の発熱量の総合計が大きい上記分割流路（３１１）ほど、上記流路断面積が大きいことを特徴とする電力変換装置（１）。

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