JP2018182930A - Inverter and motor driver unit - Google Patents

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和司 紺野
Kazuji Konno
和司 紺野
幸寛 小林
Yukihiro Kobayashi
幸寛 小林
吉剛 大森
Yoshitake Omori
吉剛 大森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an inverter which enables cost reduction as one example.SOLUTION: An inverter 10 according to an embodiment includes: a module 21 having a switching element 31 and first fins 35 which discharge heat generated by the switching element 31; and a case 23 which houses the module 21 in a housing chamber 51 provided therein and is provided with a first opening 52 leading from the housing chamber 51 to the outside and in which the first opening 52 is covered by the module 21 and at least parts of the first fins 35 are located in the first opening 52.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明の実施形態は、インバータ及びモータドライバユニットに関する。   Embodiments of the present invention relate to an inverter and a motor driver unit.

従来、車両のモータを駆動するインバータは、パワーモジュールを備える。パワーモジュールは、スイッチング素子のような発熱する部品が搭載されるため、水冷方式又は空冷方式により冷却される。   Conventionally, an inverter for driving a motor of a vehicle includes a power module. The power module is cooled by a water-cooling system or an air-cooling system because the power-generating component such as the switching element is mounted.

パワーモジュールとして、水冷方式により冷却される構造が知られる（特許文献１）。ウォータージャケットが冷却フィンを覆った状態でパワーモジュールに取り付けられることで、冷却水が流される流路が形成される。例えば、パワーモジュールに継続的に大電流が流れる場合、このような水冷方式が採用される。一方、例えば、パワーモジュールに一時的に電流が流れる場合、空冷方式が採用される。   As a power module, a structure cooled by a water cooling method is known (Patent Document 1). The water jacket covers the cooling fins and is attached to the power module to form a flow path through which the cooling water flows. For example, when a large current flows continuously to the power module, such a water cooling system is adopted. On the other hand, for example, when current temporarily flows in the power module, the air cooling system is adopted.

特開２０１５−２２０３８２号公報JP, 2015-220382, A

従来の構成では、パワーモジュールに流れる電流のような種々の条件に基づき、水冷方式のパワーモジュールや空冷方式のパワーモジュールが設計される。例えば、パワーモジュールに流れる電流が決定されると、当該電流に応じた冷却性能を有する水冷方式又は空冷方式のパワーモジュールが設計される。   In the conventional configuration, a water-cooled power module or an air-cooled power module is designed based on various conditions such as the current flowing to the power module. For example, when the current flowing to the power module is determined, a water-cooled or air-cooled power module having a cooling performance according to the current is designed.

このように、条件に応じてパワーモジュールが設計されるため、条件が変わる度にパワーモジュールの設計及び評価が行われる。このように設計されたパワーモジュールは、当該条件のための専用品となる。このため、インバータのコストが増大してしまう。   Thus, since the power module is designed according to the condition, the design and evaluation of the power module are performed each time the condition changes. The power module designed in this way is a dedicated item for the condition. This increases the cost of the inverter.

そこで、本発明は上記に鑑みてなされたものであり、コストを低減可能なインバータ及びモータドライバユニットを提供する。   Therefore, the present invention has been made in view of the above, and provides an inverter and a motor driver unit capable of reducing the cost.

本発明の実施形態に係るインバータは、一例として、スイッチング素子と、前記スイッチング素子から発生する熱を放出する第１のフィンと、を有するモジュールと、内部に設けられた収容室に前記モジュールを収容し、前記収容室から外部に通じる第１の開口が設けられ、前記モジュールが当該第１の開口を覆い、前記第１のフィンの少なくとも一部が前記第１の開口の内部に位置する、ケースと、を備える。よって、一例としては、モジュールがケースに保護されるとともに、モジュールの第１のフィンがケースの外部に位置することにより、第１のフィンを気体又は液体の熱媒体により冷却することができるとともに、当該熱媒体が例えばモジュールの電極に接触することが抑制される。従って、モジュール及びケースが共通化されながら、空冷や液冷のような種々の冷却機構によりモジュールを冷却することができ、例えば使用条件に応じて種々の冷却機構を選択的にケースに取り付けることができる。モジュール及びケースが共通化されることで、モジュール及びケースの設計及び評価のための期間及び費用が低減され、インバータのコストが低減される。   As an example, the inverter according to the embodiment of the present invention accommodates the module in a storage chamber provided therein, and a module having a switching element and a first fin for releasing heat generated from the switching element. A case in which a first opening communicating with the storage chamber to the outside is provided, the module covers the first opening, and at least a portion of the first fin is located inside the first opening And. Thus, as one example, while the module is protected by the case and the first fin of the module is located outside the case, the first fin can be cooled by a heat medium of gas or liquid, It is suppressed that the heat medium concerned contacts an electrode of a module, for example. Therefore, while the module and the case are made common, the module can be cooled by various cooling mechanisms such as air cooling and liquid cooling, for example, various cooling mechanisms may be selectively attached to the case according to the use conditions. it can. By sharing the module and the case, the time and cost for designing and evaluating the module and the case are reduced, and the cost of the inverter is reduced.

上記インバータでは、一例として、前記第１のフィンが、前記第１の開口の内部に収容される。よって、一例としては、他の物体が第１のフィンに当たることにより、第１のフィンが破損することが抑制される。   In the inverter, as an example, the first fin is accommodated inside the first opening. Thus, as an example, the breakage of the first fin is suppressed by the fact that another object hits the first fin.

上記インバータは、一例として、前記ケースの外面に面する取付面を有し、前記取付面に設けられて前記第１の開口に連通する少なくとも一つの凹部と、前記少なくとも一つの凹部に連通する第２の開口と、前記少なくとも一つの凹部に連通する第３の開口と、が設けられ、前記ケースに取り付けられ、前記ケースに覆われた前記少なくとも一つの凹部と、前記モジュールに覆われた前記第１の開口の内部と、を含む流路を形成する、ダクト、をさらに備える。よって、一例としては、流路に液体又は気体の熱媒体が流されることで、当該熱媒体が、第１のフィンが位置する第１の開口の内部を通る。これにより、第１のフィンから熱媒体への伝熱が生じ、モジュールが冷却される。   The inverter has, as one example, a mounting surface facing the outer surface of the case, and at least one recess provided on the mounting surface and in communication with the first opening, and in communication with the at least one recess A second opening and a third opening communicating with the at least one recess, the at least one recess being attached to the case and covered by the case, and the second being covered by the module And a duct that forms a flow path including the inside of the one opening. Therefore, as an example, a heat medium of liquid or gas is caused to flow in the flow path, and the heat medium passes through the inside of the first opening in which the first fin is located. Thereby, the heat transfer from the first fin to the heat medium occurs, and the module is cooled.

上記インバータは、一例として、前記ケースの外に位置するとともに前記第１の開口を覆う第１のカバーと、前記第１のカバーを覆う第２のカバーと、前記第１のカバーから突出する第２のフィンと、を有し、前記第１のカバーと前記第２のカバーとの間に形成される流路と、前記流路に連通する第２の開口と、前記流路に連通する第３の開口とが設けられ、前記ケースに取り付けられ、前記流路に前記第２のフィンが位置する、ダクトと、前記第１の開口の内部に配置され、前記第１のフィンと前記第１のカバーとに接触し、空気よりも熱伝導率が高い熱媒体と、をさらに備える。よって、一例としては、流路に液体又は気体が流されることで、第１のフィンから第１のカバー及び熱媒体を介する当該液体又は気体への伝熱が生じ、モジュールが冷却される。   The inverter is, by way of example, a first cover located outside the case and covering the first opening, a second cover covering the first cover, and a first protruding from the first cover A flow path formed between the first cover and the second cover, a second opening communicating with the flow path, and a second flow path formed between the first cover and the second flow path; A duct provided with three openings, attached to the case, the second fin being located in the flow path, and disposed inside the first opening, the first fin and the first And a heat transfer medium having a thermal conductivity higher than that of air. Thus, as one example, the flow of the liquid or gas in the flow path causes the heat transfer from the first fin to the liquid or gas via the first cover and the heat medium, thereby cooling the module.

上記インバータは、一例として、前記第２の開口から前記流路に流体を送る供給装置、をさらに備える。よって、一例としては、第１のフィンから流体への伝熱が促進され、モジュールが効率良く冷却される。   The inverter further includes, as one example, a supply device that sends fluid from the second opening to the flow path. Thus, as one example, heat transfer from the first fin to the fluid is promoted, and the module is efficiently cooled.

本発明の実施形態に係るモータドライバユニットは、一例として、電気部品と、前記電気部品から発生する熱を放出する第１のフィンと、を有するモジュールと、内部に設けられた収容室に前記モジュールを収容し、前記収容室から外部に通じる第１の開口が設けられ、前記モジュールが当該第１の開口を覆い、前記第１のフィンの少なくとも一部が前記第１の開口の内部に位置する、ケースと、を備える。よって、一例としては、モジュールがケースに保護されるとともに、モジュールの第１のフィンがケースの外部に位置することにより、第１のフィンを気体又は液体の熱媒体により冷却することができるとともに、当該熱媒体が例えばモジュールの電極に接触することが抑制される。従って、モジュール及びケースが共通化されながら、空冷や液冷のような種々の冷却機構によりモジュールを冷却することができ、例えば使用条件に応じて種々の冷却機構を選択的にケースに取り付けることができる。モジュール及びケースが共通化されることで、モジュール及びケースの設計及び評価のための期間及び費用が低減され、モータドライバユニットのコストが低減される。   A motor driver unit according to an embodiment of the present invention, by way of example, a module having an electric component and a first fin for releasing heat generated from the electric component, and the module provided in a storage chamber provided inside A first opening communicating with the storage chamber to the outside, the module covers the first opening, and at least a portion of the first fin is located inside the first opening , And a case. Thus, as one example, while the module is protected by the case and the first fin of the module is located outside the case, the first fin can be cooled by a heat medium of gas or liquid, It is suppressed that the heat medium concerned contacts an electrode of a module, for example. Therefore, while the module and the case are made common, the module can be cooled by various cooling mechanisms such as air cooling and liquid cooling, for example, various cooling mechanisms may be selectively attached to the case according to the use conditions. it can. By sharing the module and the case, the time and cost for designing and evaluating the module and the case are reduced, and the cost of the motor driver unit is reduced.

図１は、第１の実施形態に係るインバータを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an inverter according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態のインバータを分解して示す斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the inverter of the first embodiment. 図３は、第１の実施形態のインバータを分解して他の方向から示す斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the inverter of the first embodiment from another direction. 図４は、第１の実施形態のインバータを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the inverter of the first embodiment. 図５は、第１の実施形態の変形例に係る第１のダクトを示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a first duct according to a modification of the first embodiment. 図６は、第２の実施形態に係るインバータを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an inverter according to the second embodiment. 図７は、第２の実施形態のインバータを分解して示す斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view showing the inverter of the second embodiment. 図８は、第２の実施形態のインバータを分解して他の方向から示す斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view showing the inverter of the second embodiment from another direction. 図９は、第２の実施形態のインバータを示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the inverter of the second embodiment.

以下に、第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。   The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In the present specification, a plurality of expressions may be described for the components according to the embodiment and the descriptions of the components. Components and explanations in which a plurality of expressions are made may be other expressions not described. Furthermore, components and explanations that are not to be plurally represented may also be other expressions that are not described.

図１は、第１の実施形態に係るインバータ１０を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態のインバータ１０を分解して示す斜視図である。図３は、第１の実施形態のインバータ１０を分解して他の方向から示す斜視図である。図４は、第１の実施形態のインバータ１０を示す断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an inverter 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the inverter 10 according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing the inverter 10 according to the first embodiment in an exploded view from another direction. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the inverter 10 of the first embodiment.

図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、インバータ１０の幅に沿う。Ｙ軸は、インバータ１０の奥行きに沿う。Ｚ軸は、インバータ１０の厚さに沿う。   As shown in the drawings, X, Y and Z axes are defined herein. The X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to one another. The X axis is along the width of the inverter 10. The Y axis is along the depth of the inverter 10. The Z axis is along the thickness of the inverter 10.

インバータ１０は、インバータ及びモータドライバユニットの一例である。インバータ１０は、ガソリン自動車、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、及び燃料電池自動車（ＦＣＶ）のような種々の車両に搭載される。なお、インバータ１０は、他の機械に搭載されても良いし、単独で用いられても良い。   The inverter 10 is an example of an inverter and a motor driver unit. The inverter 10 is mounted on various vehicles such as gasoline vehicles, electric vehicles (EVs), hybrid vehicles (HVs), plug-in hybrid vehicles (PHVs), and fuel cell vehicles (FCVs). The inverter 10 may be mounted on another machine or may be used alone.

インバータ１０は、三相交流を生成して三相モータを駆動するとともに、当該モータの回転数を制御する。なお、インバータ１０は、他のモータを駆動しても良く、一定の回転数でモータを駆動しても良い。また、インバータ１０は、モータと一体に設けられても良い。   The inverter 10 generates a three-phase alternating current to drive a three-phase motor and controls the number of rotations of the motor. In addition, the inverter 10 may drive another motor, and may drive a motor by fixed rotation speed. The inverter 10 may be provided integrally with the motor.

インバータ１０は、共通ユニット１５と、第１の冷却ユニット１６とを有する。共通ユニット１５がインバータと称されても良い。第１の冷却ユニット１６は、共通ユニット１５に取り付けられる。   The inverter 10 has a common unit 15 and a first cooling unit 16. The common unit 15 may be referred to as an inverter. The first cooling unit 16 is attached to the common unit 15.

図４に示すように、共通ユニット１５は、パワーモジュール２１と、制御基板２２と、ケース２３と、第１のシール部材２５と、第２のシール部材２６とを有する。パワーモジュール２１は、モジュールの一例である。   As shown in FIG. 4, the common unit 15 includes a power module 21, a control substrate 22, a case 23, a first seal member 25, and a second seal member 26. The power module 21 is an example of a module.

パワーモジュール２１は、図２に破線で示される複数の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）３１を有する。ＩＧＢＴ３１は、スイッチング素子及び電気部品の一例である。なお、スイッチング素子はＩＧＢＴ３１に限らず、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のような他の素子であっても良い。ＩＧＢＴ３１は、電子部品又はパワー半導体素子とも称され得る。   The power module 21 has a plurality of insulated gate bipolar transistors (IGBTs) 31 shown by broken lines in FIG. The IGBT 31 is an example of a switching element and an electrical component. The switching element is not limited to the IGBT 31 but may be another element such as a field effect transistor (FET). The IGBT 31 may also be referred to as an electronic component or a power semiconductor element.

パワーモジュール２１は、例えば、基板に搭載されたＩＧＢＴ３１を、絶縁性の樹脂でモールドすることにより形成される。なお、パワーモジュール２１はこの例に限られない。パワーモジュール２１の出力端子が、バスバーやケーブルによりモータに接続される。   The power module 21 is formed, for example, by molding an IGBT 31 mounted on a substrate with an insulating resin. The power module 21 is not limited to this example. The output terminal of the power module 21 is connected to the motor by a bus bar or a cable.

パワーモジュール２１は、略板状に形成される。図４に示すように、パワーモジュール２１は、上面２１ａと、底面２１ｂとを有する。上面２１ａは、Ｚ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が向く方向）に向く。底面２１ｂは、上面２１ａの反対側に位置し、Ｚ軸に沿う負方向（Ｚ軸の矢印の反対方向）に向く。上面２１ａから、複数のピラー３２が突出する。底面２１ｂは、略平坦に形成される。なお、底面２１ｂは、凹凸が設けられても良いし、曲面であっても良い。   The power module 21 is formed in a substantially plate shape. As shown in FIG. 4, the power module 21 has an upper surface 21 a and a bottom surface 21 b. The upper surface 21 a faces in the positive direction along the Z axis (the direction in which the arrow of the Z axis is directed). The bottom surface 21b is located on the opposite side of the top surface 21a, and faces in the negative direction along the Z axis (the opposite direction of the arrow of the Z axis). A plurality of pillars 32 project from the upper surface 21 a. The bottom surface 21 b is formed substantially flat. The bottom surface 21 b may be provided with asperities or may be a curved surface.

パワーモジュール２１は、ヒートシンク３４をさらに有する。ヒートシンク３４は、例えば、アルミニウムのような金属によって作られる。ヒートシンク３４は、例えば、パワーモジュール２１の基板を介してＩＧＢＴ３１に熱的に接続される。   The power module 21 further includes a heat sink 34. The heat sink 34 is made of, for example, a metal such as aluminum. The heat sink 34 is thermally connected to the IGBT 31 via, for example, the substrate of the power module 21.

ヒートシンク３４は、パワーモジュール２１の底面２１ｂの少なくとも一部を形成する。このため、底面２１ｂは、金属によって作られる。なお、底面２１ｂは、ヒートシンク３４を覆う樹脂のような他の材料によって作られても良い。   The heat sink 34 forms at least a part of the bottom surface 21 b of the power module 21. For this reason, the bottom 21b is made of metal. The bottom surface 21 b may be made of another material such as a resin covering the heat sink 34.

ヒートシンク３４は、複数の放熱フィン３５を有する。放熱フィン３５は、第１のフィンの一例である。放熱フィン３５は、パワーモジュール２１の底面２１ｂから、Ｚ軸に沿う負方向に突出する。複数の放熱フィン３５は、棒状に形成され、マトリクス状に配置される。なお、放熱フィン３５はこの例に限らず、板状に形成されても良い。   The heat sink 34 has a plurality of radiation fins 35. The radiation fin 35 is an example of a first fin. The radiation fins 35 project from the bottom surface 21 b of the power module 21 in the negative direction along the Z axis. The plurality of heat radiation fins 35 are formed in a rod shape and arranged in a matrix. In addition, the radiation fin 35 may be formed not only in this example but in a plate shape.

制御基板２２は、例えば、プリント回路板（ＰＣＢ）である。制御基板２２は、パワーモジュール２１のピラー３２に支持され、ピラー３２にネジによって固定される。なお、制御基板２２は、他の位置に設けられても良い。   The control board 22 is, for example, a printed circuit board (PCB). The control substrate 22 is supported by the pillars 32 of the power module 21 and fixed to the pillars 32 by screws. The control board 22 may be provided at another position.

制御基板２２は、パワーモジュール２１の信号端子と電気的に接続される。制御基板２２は、例えば、車両のＥＣＵから入力されるゲート駆動信号に基づき、複数のＩＧＢＴ３１を制御する。   The control board 22 is electrically connected to the signal terminal of the power module 21. The control board 22 controls the plurality of IGBTs 31 based on, for example, a gate drive signal input from an ECU of the vehicle.

制御基板２２は、コネクタ３７を有する。コネクタ３７に、ケーブル３８が接続される。制御基板２２は、ケーブル３８を介して、電源から電力を供給されるとともに、ＥＣＵからゲート駆動信号を入力される。   The control board 22 has a connector 37. The cable 38 is connected to the connector 37. The control board 22 is supplied with power from the power supply via the cable 38 and receives a gate drive signal from the ECU.

ケース２３は、例えば、アルミニウムのような金属によって作られ、直方体の箱型に形成される。なお、ケース２３は、他の材料によって作られても良いし、他の形状に形成されても良い。ケース２３は、ボトムカバー４１と、トップカバー４２とを有する。   The case 23 is made of, for example, a metal such as aluminum, and formed in a rectangular box shape. The case 23 may be made of another material, or may be formed in another shape. The case 23 has a bottom cover 41 and a top cover 42.

ボトムカバー４１は、Ｚ軸に沿う正方向に開放された直方体の箱状に形成される。ボトムカバー４１は、底壁４４と、四つの周壁４５と、枠部４６と、複数の凸部４７とを有する。底壁４４は、壁の一例である。   The bottom cover 41 is formed in a box shape of a rectangular parallelepiped opened in the positive direction along the Z axis. The bottom cover 41 has a bottom wall 44, four peripheral walls 45, a frame 46, and a plurality of projections 47. The bottom wall 44 is an example of a wall.

底壁４４は、四角形の板状に形成される。底壁４４は、外面４４ａと、内面４４ｂとを有する。外面４４ａは、ケース２３の外面の一部を形成し、Ｚ軸に沿う負方向に向く略平坦な面である。すなわち、外面４４ａは、ケース２３の外部に向く。内面４４ｂは、外面４４ａの反対側に位置する。内面４４ｂは、ケース２３の内面の一部を形成し、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。すなわち、内面４４ｂは、ケース２３の内部に向く。複数の周壁４５はそれぞれ、底壁４４の縁からＺ軸に沿う正方向に延びる。複数の周壁４５は互いに接続され、四角形の枠状に形成される。   The bottom wall 44 is formed in a rectangular plate shape. Bottom wall 44 has an outer surface 44a and an inner surface 44b. The outer surface 44 a forms a part of the outer surface of the case 23 and is a substantially flat surface facing in the negative direction along the Z axis. That is, the outer surface 44 a faces the outside of the case 23. The inner surface 44b is located on the opposite side of the outer surface 44a. The inner surface 44 b forms a part of the inner surface of the case 23 and is a substantially flat surface facing in the positive direction along the Z axis. That is, the inner surface 44 b faces the inside of the case 23. Each of the plurality of peripheral walls 45 extends from the edge of the bottom wall 44 in the positive direction along the Z axis. The plurality of peripheral walls 45 are connected to one another and formed in a rectangular frame shape.

トップカバー４２は、四角形の板状に形成される。トップカバー４２は、Ｚ軸に沿う正方向における周壁４５の端部に支持され、例えばネジによりボトムカバー４１に取り付けられる。トップカバー４２がボトムカバー４１の周壁４５に取り付けられることで、ケース２３が箱型に形成される。   The top cover 42 is formed in a rectangular plate shape. The top cover 42 is supported by the end of the peripheral wall 45 in the positive direction along the Z axis, and is attached to the bottom cover 41 by, for example, a screw. The top cover 42 is attached to the peripheral wall 45 of the bottom cover 41, whereby the case 23 is formed in a box shape.

ケース２３の内部に、収容室５１が設けられる。収容室５１は、底壁４４とトップカバー４２との間に位置し、周壁４５に囲まれる。底壁４４の内面４４ｂは、収容室５１に面する。   A storage chamber 51 is provided inside the case 23. The storage chamber 51 is located between the bottom wall 44 and the top cover 42 and is surrounded by the peripheral wall 45. The inner surface 44 b of the bottom wall 44 faces the storage chamber 51.

収容室５１に、パワーモジュール２１と制御基板２２とが収容される。制御基板２２に接続されるケーブル３８は、ケース２３に設けられた孔を通って、ケース２３の外部に延びる。さらに、収容室５１に、例えば、平滑コンデンサ、バスバー、端子台、及び電流センサのような他の部品が収容される。これにより、ケース２３は、パワーモジュール２１、制御基板２２、及び種々の部品を、水分や塵埃から保護する。   The power module 21 and the control board 22 are accommodated in the accommodation chamber 51. The cable 38 connected to the control board 22 extends to the outside of the case 23 through a hole provided in the case 23. Furthermore, the housing 51 accommodates other components such as, for example, a smoothing capacitor, a bus bar, a terminal block, and a current sensor. Thus, the case 23 protects the power module 21, the control board 22, and various parts from moisture and dust.

ケース２３に、露出口５２が設けられる。露出口５２は、第１の開口の一例である。露出口５２は、底壁４４を貫通する略四角形の孔であり、外面４４ａと内面４４ｂとに開く。露出口５２は、収容室５１に連通し、収容室５１からケース２３の外部に通じる開口である。言い換えると、露出口５２は、収容室５１と一続きの空間を形成する。なお、露出口５２は、周壁４５やトップカバー４２のようなケース２３の他の部分に設けられても良い。   An exposure port 52 is provided in the case 23. The exposure port 52 is an example of a first opening. The exposure port 52 is a substantially square hole penetrating the bottom wall 44 and opens in the outer surface 44 a and the inner surface 44 b. The exposure port 52 is an opening that communicates with the storage chamber 51 and communicates with the outside of the case 23 from the storage chamber 51. In other words, the exposure port 52 forms a continuous space with the storage chamber 51. The exposure port 52 may be provided in another portion of the case 23 such as the peripheral wall 45 or the top cover 42.

枠部４６は、底壁４４の内面４４ｂからＺ軸に沿う正方向に突出する。枠部４６は、露出口５２を囲む四角形の枠状に形成される。枠部４６が設けられることにより、Ｚ軸に沿う方向における露出口５２の長さは、底壁４４の厚さよりも長い。すなわち、枠部４６は、露出口５２を延長する。   The frame portion 46 protrudes from the inner surface 44 b of the bottom wall 44 in the positive direction along the Z-axis. The frame portion 46 is formed in a rectangular frame shape surrounding the exposure port 52. By providing the frame portion 46, the length of the exposure port 52 in the direction along the Z axis is longer than the thickness of the bottom wall 44. That is, the frame 46 extends the exposure port 52.

枠部４６は、支持面４６ａを有する。支持面４６ａは、Ｚ軸に沿う正方向における枠部４６の端部であり、略平坦に形成される。支持面４６ａは、第１のシール部材２５を介して、パワーモジュール２１の底面２１ｂを支持する。   The frame 46 has a support surface 46 a. The support surface 46 a is an end of the frame 46 in the positive direction along the Z axis, and is formed substantially flat. The support surface 46 a supports the bottom surface 21 b of the power module 21 via the first seal member 25.

パワーモジュール２１の底面２１ｂは、ケース２３の内側から露出口５２を覆う。別の表現によれば、露出口５２は、収容室５１に収容されたパワーモジュール２１の底面２１ｂを露出させる。   The bottom surface 21 b of the power module 21 covers the exposure port 52 from the inside of the case 23. According to another expression, the exposure port 52 exposes the bottom surface 21 b of the power module 21 accommodated in the accommodation chamber 51.

第１のシール部材２５は、例えば水密性を有する合成ゴムによって作られたガスケットである。なお、第１のシール部材２５は、Ｏリングのような他のシール部材であっても良い。第１のシール部材２５は、支持面２６ａの形状と略同一の略四角形の枠状に形成され、支持面２６ａに載置される。これにより、第１のシール部材２５は、収容室５１に開く露出口５２を囲む。   The first seal member 25 is, for example, a gasket made of water-tight synthetic rubber. The first seal member 25 may be another seal member such as an O-ring. The first seal member 25 is formed in a substantially rectangular frame shape substantially the same as the shape of the support surface 26a, and is mounted on the support surface 26a. Thereby, the first seal member 25 surrounds the exposure port 52 opening to the storage chamber 51.

第１のシール部材２５は、パワーモジュール２１の底面２１ｂとケース２３の枠部４６の支持面４６ａとの間に介在し、底面２１ｂと支持面４６ａとの間を水密（液密）に塞ぐ。なお、第１のシール部材２５は、底面２１ｂと支持面４６ａとの間を気密に塞いでも良い。これにより、露出口５２は、パワーモジュール２１と第１のシール部材２５とにより内側から塞がれる。   The first seal member 25 is interposed between the bottom surface 21b of the power module 21 and the support surface 46a of the frame 46 of the case 23, and closes the space between the bottom surface 21b and the support surface 46a in a watertight manner. The first seal member 25 may airtightly seal between the bottom surface 21 b and the support surface 46 a. Thus, the exposure port 52 is closed from the inside by the power module 21 and the first seal member 25.

パワーモジュール２１の底面２１ｂから突出する複数の放熱フィン３５はそれぞれ、露出口５２の内部に位置する。Ｚ軸に沿う方向において、放熱フィン３５の長さは、露出口５２の長さよりも短い。このため、複数の放熱フィン３５は、露出口５２の内部に収容される。なお、複数の放熱フィン３５はこの例に限らず、露出口５２を通ってケース２３の外部に突出しても良い。   The plurality of radiation fins 35 protruding from the bottom surface 21 b of the power module 21 are respectively located inside the exposure port 52. The length of the radiation fin 35 is shorter than the length of the exposure port 52 in the direction along the Z-axis. For this reason, the plurality of heat radiation fins 35 are accommodated inside the exposure port 52. The plurality of heat radiation fins 35 is not limited to this example, and may protrude to the outside of the case 23 through the exposure port 52.

複数の凸部４７は、底壁４４の内面４４ｂからＺ軸に沿う正方向に突出する。複数の凸部４７にそれぞれ、ネジ穴４７ａが設けられる。ネジ穴４７ａは、底壁４４の外面４４ａに設けられた有底の穴であり、収容室５１には開かない。   The plurality of projections 47 project from the inner surface 44 b of the bottom wall 44 in the positive direction along the Z axis. Screw holes 47 a are provided in the plurality of convex portions 47 respectively. The screw hole 47 a is a bottomed hole provided on the outer surface 44 a of the bottom wall 44 and does not open into the storage chamber 51.

図３に示すように、ケース２３に、第１の溝５４がさらに設けられる。第１の溝５４は、底壁４４の外面４４ａに設けられた窪みであり、略四角形の枠状に延びる。第１の溝５４は、円形のような他の形状に延びても良い。第１の溝５４は、露出口５２から離間した位置に設けられ、露出口５２を囲む。   As shown in FIG. 3, the case 23 is further provided with a first groove 54. The first groove 54 is a recess provided on the outer surface 44 a of the bottom wall 44 and extends in a substantially square frame shape. The first groove 54 may extend in other shapes, such as circular. The first groove 54 is provided at a position separated from the exposure port 52 and surrounds the exposure port 52.

第２のシール部材２６は、例えば水密性を有する合成ゴムによって作られたＯリングである。なお、第２のシール部材２６は、ガスケットのような他のシール部材であっても良い。第２のシール部材２６は、略四角形の枠状に形成され、第１の溝５４に嵌め込まれる。このため、第２のシール部材２６は、露出口５２から離間した位置に配置され、外面４４ａに設けられた露出口５２を囲む。   The second seal member 26 is, for example, an O-ring made of water-tight synthetic rubber. The second seal member 26 may be another seal member such as a gasket. The second seal member 26 is formed in a substantially square frame shape and fitted in the first groove 54. Therefore, the second seal member 26 is disposed at a position separated from the exposure port 52 and surrounds the exposure port 52 provided on the outer surface 44 a.

図４に示すように、第１の冷却ユニット１６は、第１のダクト６１と、第１のニップル６２と、第２のニップル６３と、複数のボルト６５とを有する。第１のダクト６１は、ダクトの一例である。   As shown in FIG. 4, the first cooling unit 16 has a first duct 61, a first nipple 62, a second nipple 63, and a plurality of bolts 65. The first duct 61 is an example of a duct.

第１のダクト６１は、例えば、アルミニウムのような金属によって作られ、略直方体の箱状に形成される。なお、第１のダクト６１は、他の材料によって作られても良いし、他の形状に形成されても良い。   The first duct 61 is made of, for example, a metal such as aluminum, and formed in a substantially rectangular box shape. The first duct 61 may be made of another material, or may be formed in another shape.

第１のダクト６１は、取付面６１ａと、第１の側面６１ｂと、第２の側面６１ｃとを有する。取付面６１ａは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。取付面６１ａは、底壁４４の外面４４ａに面する。言い換えると、取付面６１ａと外面４４ａとが向かい合う。取付面６１ａの一部が、底壁４４の外面４４ａに接触する。   The first duct 61 has a mounting surface 61a, a first side surface 61b, and a second side surface 61c. The attachment surface 61 a is a substantially flat surface that faces in the positive direction along the Z axis. The mounting surface 61 a faces the outer surface 44 a of the bottom wall 44. In other words, the mounting surface 61a and the outer surface 44a face each other. A portion of the mounting surface 61 a contacts the outer surface 44 a of the bottom wall 44.

第１の側面６１ｂは、取付面６１ａとは異なる面であり、例えばＸ軸に沿う負方向（Ｘ軸の矢印の反対方向）に向く。第２の側面６１ｃは、取付面６１ａとは異なる面であり、例えばＸ軸に沿う正方向（Ｘ軸の矢印が向く方向）に向く。第１の側面６１ｂ及び第２の側面６１ｃは、他の方向に向いても良い。   The first side surface 61b is a surface different from the mounting surface 61a, and, for example, faces in the negative direction along the X axis (the opposite direction of the arrow of the X axis). The second side surface 61c is a surface different from the mounting surface 61a, and, for example, faces in the positive direction along the X axis (the direction in which the arrow of the X axis is directed). The first side 61 b and the second side 61 c may face in other directions.

第１のダクト６１は、ボルト６５によってケース２３に取り付けられる。ボルト６５は、底壁４４の外面４４ａに設けられたネジ穴４７ａに捩じ込まれることで、第１のダクト６１をケース２３の外面４４ａに固定する。なお、第１のダクト６１は、他の手段によってケース２３に取り付けられても良い。   The first duct 61 is attached to the case 23 by bolts 65. The bolt 65 is screwed into a screw hole 47 a provided in the outer surface 44 a of the bottom wall 44 to fix the first duct 61 to the outer surface 44 a of the case 23. The first duct 61 may be attached to the case 23 by other means.

第１のダクト６１に、第１の凹部７１と、第２の凹部７２と、流入口７３と、流出口７４と、第２の溝７５とが設けられる。第１の凹部７１及び第２の凹部７２は、少なくとも一つの凹部の一例である。なお、第１のダクト６１に、第１の凹部７１及び第２の凹部７２の代わりに、一つの凹部が設けられても良い。流入口７３は、第２の開口の一例である。流出口７４は、第３の開口の一例である。   The first duct 61 is provided with a first recess 71, a second recess 72, an inlet 73, an outlet 74, and a second groove 75. The first recess 71 and the second recess 72 are an example of at least one recess. Note that, instead of the first recess 71 and the second recess 72, one recess may be provided in the first duct 61. The inlet 73 is an example of a second opening. The outlet 74 is an example of a third opening.

第１の凹部７１及び第２の凹部７２はそれぞれ、第１のダクト６１の取付面６１ａに設けられた窪みである。第１の凹部７１の一部と第２の凹部７２の一部とはそれぞれ、露出口５２に面する。このため、第１の凹部７１が露出口５２に連通するとともに、第２の凹部７２が露出口５２に連通する。第１の凹部７１は、Ｘ軸に沿う負方向における露出口５２の端部に連通する。一方、第２の凹部７２は、Ｘ軸に沿う正方向における露出口５２の端部に連通する。   Each of the first recess 71 and the second recess 72 is a recess provided in the mounting surface 61 a of the first duct 61. A portion of the first recess 71 and a portion of the second recess 72 each face the exposure port 52. Therefore, the first recess 71 communicates with the exposure port 52, and the second recess 72 communicates with the exposure port 52. The first recess 71 communicates with the end of the exposure port 52 in the negative direction along the X axis. On the other hand, the second recess 72 communicates with the end of the exposure port 52 in the positive direction along the X axis.

流入口７３は、第１のダクト６１の第１の側面６１ｂに設けられ、第１の凹部７１に連通する。流出口７４は、第１のダクト６１の第２の側面６１ｃに設けられ、第２の凹部７２に連通する。第１のダクト６１に一つの凹部が設けられる場合、流入口７３と流出口７４とが当該凹部に連通する。   The inlet 73 is provided on the first side surface 61 b of the first duct 61 and communicates with the first recess 71. The outlet 74 is provided on the second side surface 61 c of the first duct 61 and communicates with the second recess 72. When the first duct 61 is provided with one recess, the inlet 73 and the outlet 74 communicate with the recess.

図２に示すように、第２の溝７５は、第１のダクト６１の取付面６１ａに設けられた窪みであり、略四角形の枠状に延びる。第２の溝７５は、円形のような他の形状に延びても良い。第２の溝７５は、第１の凹部７１及び第２の凹部７２から離間した位置に設けられ、第１の凹部７１及び第２の凹部７２を囲む。   As shown in FIG. 2, the second groove 75 is a recess provided in the attachment surface 61 a of the first duct 61 and extends in a substantially square frame shape. The second groove 75 may extend in other shapes, such as circular. The second groove 75 is provided at a position separated from the first recess 71 and the second recess 72 and surrounds the first recess 71 and the second recess 72.

図４に示すように、第１のダクト６１がケース２３に取り付けられると、第２のシール部材２６が、第２の溝７５に嵌め込まれる。このため、第２のシール部材２６は、第１の凹部７１及び第２の凹部７２から離間した位置に配置され、取付面６１ａに設けられた第１の凹部７１及び第２の凹部７２を囲む。   As shown in FIG. 4, when the first duct 61 is attached to the case 23, the second seal member 26 is fitted into the second groove 75. Therefore, the second seal member 26 is disposed at a position separated from the first recess 71 and the second recess 72 and surrounds the first recess 71 and the second recess 72 provided in the mounting surface 61 a. .

第２のシール部材２６は、ケース２３の底壁４４の外面４４ａと第１のダクト６１の取付面６１ａとの間に介在し、外面４４ａと取付面６１ａとの間を水密（液密）に塞ぐ。なお、第２のシール部材２６は、外面４４ａと取付面６１ａとの間を気密に塞いでも良い。   The second seal member 26 is interposed between the outer surface 44 a of the bottom wall 44 of the case 23 and the mounting surface 61 a of the first duct 61 to make the space between the outer surface 44 a and the mounting surface 61 a watertight. Close up. The second seal member 26 may airtightly seal between the outer surface 44a and the mounting surface 61a.

第１のダクト６１がケース２３に取り付けられると、第１の凹部７１の一部と第２の凹部７２の一部とが、底壁４４の外面４４ａに覆われる。さらに、露出口５２の一部が、第１のダクト６１の取付面６１ａによって覆われる。   When the first duct 61 is attached to the case 23, a part of the first recess 71 and a part of the second recess 72 are covered by the outer surface 44 a of the bottom wall 44. Furthermore, a part of the exposure port 52 is covered by the mounting surface 61 a of the first duct 61.

ケース２３に取り付けられた第１のダクト６１は、流路７７を形成する。流路７７は、導入部分７７ａと、伝熱部分７７ｂと、排出部分７７ｃとを含む。導入部分７７ａは、第１の部分とも称され、底壁４４の外面４４ａに覆われた第１の凹部７１の内部である。伝熱部分７７ｂは、第２の部分とも称され、パワーモジュール２１の底面２１ｂによって内側から覆われ、第１のダクト６１の取付面６１ａによって外側から覆われた、露出口５２の内部である。排出部分７７ｃは、第３の部分とも称され、底壁４４の外面４４ａに覆われた第２の凹部７２の内部である。   The first duct 61 attached to the case 23 forms a flow passage 77. The flow path 77 includes an introduction portion 77a, a heat transfer portion 77b, and a discharge portion 77c. The introduction portion 77 a is also referred to as a first portion, and is the inside of the first recess 71 covered by the outer surface 44 a of the bottom wall 44. The heat transfer portion 77 b is also referred to as a second portion, and is the inside of the exposure port 52 covered from the inside by the bottom surface 21 b of the power module 21 and from the outside by the mounting surface 61 a of the first duct 61. The discharge portion 77 c is also referred to as a third portion and is the inside of the second recess 72 covered by the outer surface 44 a of the bottom wall 44.

導入部分７７ａの一方の端部は、流入口７３に連通する。導入部分７７ａの他方の端部は、伝熱部分７７ｂの一方の端部に連通する。導入部分７７ａの断面積は、伝熱部分７７ｂに近づくに従って小さくなる。   One end of the introduction portion 77 a communicates with the inflow port 73. The other end of the introduction portion 77a communicates with one end of the heat transfer portion 77b. The cross-sectional area of the introduction part 77a becomes smaller as it approaches the heat transfer part 77b.

排出部分７７ｃの一方の端部は、伝熱部分７７ｂの他方の端部に連通する。排出部分７７ｃの他方の端部は、流出口７４に連通する。排出部分７７ｃの断面積は、伝熱部分７７ｂに近づくに従って小さくなる。   One end of the discharge portion 77c communicates with the other end of the heat transfer portion 77b. The other end of the discharge portion 77 c communicates with the outlet 74. The cross-sectional area of the discharge part 77c becomes smaller as it approaches the heat transfer part 77b.

流路７７の一方の端部に流入口７３が連通し、流路７７の他方の端部に流出口７４が連通する。流入口７３と流出口７４との間の経路において、流路７７は、第１のシール部材２５及び第２のシール部材２６によって水密に保たれる。   The inlet 73 communicates with one end of the flow passage 77, and the outlet 74 communicates with the other end of the flow passage 77. In the path between the inlet 73 and the outlet 74, the flow passage 77 is kept watertight by the first seal member 25 and the second seal member 26.

第１のニップル６２は、第１のダクト６１の第１の側面６１ｂに取り付けられる。第１のニップル６２は、筒状に形成され、流入口７３を延長する。第２のニップル６３は、第１のダクト６１の第２の側面６１ｃに取り付けられる。第２のニップル６３は、筒状に形成され、流出口７４を延長する。   The first nipple 62 is attached to the first side 61 b of the first duct 61. The first nipple 62 is formed in a tubular shape and extends the inflow port 73. The second nipple 63 is attached to the second side 61 c of the first duct 61. The second nipple 63 is formed in a tubular shape and extends the outlet 74.

インバータ１０は、冷却系８０をさらに有する。冷却系８０は、水冷方式の冷却系であり、車両の冷却系の一部である。なお、インバータ１０は、車両の冷却系から独立した冷却系８０を有しても良い。冷却系８０は、ポンプ８１と、複数の配管８２と、ラジエータ８３とを有する。ポンプ８１は、供給装置の一例である。   Inverter 10 further includes a cooling system 80. The cooling system 80 is a water cooling type cooling system and is a part of the vehicle cooling system. The inverter 10 may have a cooling system 80 independent of the cooling system of the vehicle. The cooling system 80 includes a pump 81, a plurality of pipes 82, and a radiator 83. The pump 81 is an example of a supply device.

ポンプ８１は、例えば、車両の冷却系のウォーターポンプである。なお、ポンプ８１は、車両の冷却系から独立したポンプであっても良い。ポンプ８１は、例えば、制御基板２２、又は車両のＥＣＵによってインバータ制御される。これにより、ポンプ８１の消費電力が低減される。ポンプ８１は、配管８２を介して第１のニップル６２及び第２のニップル６３に接続される。   The pump 81 is, for example, a water pump of a cooling system of a vehicle. The pump 81 may be a pump independent of the cooling system of the vehicle. The pump 81 is inverter-controlled by, for example, the control board 22 or an ECU of a vehicle. Thus, the power consumption of the pump 81 is reduced. The pump 81 is connected to the first nipple 62 and the second nipple 63 via a pipe 82.

ポンプ８１は、配管８２を通して、冷却水８５を流入口７３から流路７７の導入部分７７ａに送る。冷却水８５は、流体の一例であり、熱媒体又は冷媒とも称され得る。流路７７に供給された冷却水８５は、導入部分７７ａから伝熱部分７７ｂへ流れる。   The pump 81 sends the cooling water 85 from the inlet 73 to the inlet portion 77 a of the flow passage 77 through the pipe 82. The cooling water 85 is an example of a fluid and may also be referred to as a heat carrier or a refrigerant. The cooling water 85 supplied to the flow path 77 flows from the introduction portion 77a to the heat transfer portion 77b.

冷却水８５は、伝熱部分７７ｂから排出部分７７ｃへ流れる。冷却水８５は、排出部分７７ｃに連通する流出口７４から、配管８２を通ってポンプ８１に戻される。言い換えると、ポンプ８１は、流路７７の排出部分７７ｃの冷却水８５を、流出口７４から吸引する。   The cooling water 85 flows from the heat transfer portion 77b to the discharge portion 77c. The cooling water 85 is returned to the pump 81 through the pipe 82 from the outlet 74 communicating with the discharge portion 77 c. In other words, the pump 81 sucks the cooling water 85 of the discharge portion 77 c of the flow path 77 from the outlet 74.

冷却水８５は、ラジエータ８３によって冷却され、ポンプ８１に到達する。ラジエータ８３は、例えば、車両の冷却系のラジエータである。なお、ラジエータ８３は、車両の冷却系から独立したラジエータであっても良い。   The cooling water 85 is cooled by the radiator 83 and reaches the pump 81. The radiator 83 is, for example, a radiator of a cooling system of a vehicle. The radiator 83 may be a radiator independent of the cooling system of the vehicle.

以上説明されたインバータ１０がモータを駆動するとき、ＩＧＢＴ３１が発熱することで、パワーモジュール２１の温度が上昇する。なお、パワーモジュール２１の他の部品が発熱しても良い。   When the inverter 10 described above drives a motor, the temperature of the power module 21 is raised by the heat generated by the IGBT 31. The other components of the power module 21 may generate heat.

ポンプ８１が冷却水８５を流すことで、冷却水８５が、流路７７の導入部分７７ａから伝熱部分７７ｂに送られる。伝熱部分７７ｂに、複数の放熱フィン３５が配置される。このため、パワーモジュール２１の熱が、複数の放熱フィン３５から冷却水８５に伝導する。すなわち、放熱フィン３５は、ＩＧＢＴ３１から発生する熱を冷却水８５に放出する。言い換えると、流路７７を流れる冷却水８５により、パワーモジュール２１が冷却される。   As the pump 81 causes the cooling water 85 to flow, the cooling water 85 is sent from the introduction portion 77 a of the flow path 77 to the heat transfer portion 77 b. A plurality of heat radiation fins 35 are disposed in the heat transfer portion 77 b. For this reason, the heat of the power module 21 is conducted from the plurality of radiation fins 35 to the cooling water 85. That is, the heat radiation fins 35 release the heat generated from the IGBTs 31 to the cooling water 85. In other words, the power module 21 is cooled by the cooling water 85 flowing through the flow path 77.

放熱フィン３５から伝導伝熱された冷却水８５は、ラジエータ８３によって冷却され、ポンプ８１に戻される。冷却された冷却水８５は、ポンプ８１によって再び流路７７に送られる。このように、水冷方式の冷却系８０は、熱媒体である冷却水８５と複数の放熱フィン３５とを直接的に伝導伝熱させることで、パワーモジュール２１を冷却する。   The cooling water 85 conductively transferred from the radiation fins 35 is cooled by the radiator 83 and returned to the pump 81. The cooled cooling water 85 is again sent to the flow path 77 by the pump 81. As described above, the cooling system 80 of the water cooling system cools the power module 21 by direct conduction heat transfer between the cooling water 85 which is a heat medium and the plurality of radiation fins 35.

第１の実施形態のインバータ１０は、例えば、以下のように製造される。なお、インバータ１０の製造方法は、以下の例に限られない。まず、枠部４６に取り付けられた第１のシール部材２５に、パワーモジュール２１が載置される。パワーモジュール２１は、例えばネジによって、ケース２３に取り付けられる。これにより、パワーモジュール２１の底面２１ｂと、ケース２３の枠部４６の支持面４６ａとの間が、第１のシール部材２５によって水密に塞がれる。   The inverter 10 of the first embodiment is manufactured, for example, as follows. In addition, the manufacturing method of the inverter 10 is not restricted to the following example. First, the power module 21 is placed on the first seal member 25 attached to the frame 46. The power module 21 is attached to the case 23 by, for example, a screw. As a result, the space between the bottom surface 21 b of the power module 21 and the support surface 46 a of the frame 46 of the case 23 is watertightly closed by the first seal member 25.

次に、パワーモジュール２１に取り付けられた制御基板２２のコネクタ３７にケーブル３８が接続される。さらに、他の部品が収容室５１に収容された状態で、トップカバー４２がボトムカバー４１に取り付けられる。これにより、収容室５１が水密に封止される。   Next, the cable 38 is connected to the connector 37 of the control board 22 attached to the power module 21. Furthermore, the top cover 42 is attached to the bottom cover 41 with the other components accommodated in the accommodation chamber 51. Thereby, the storage chamber 51 is sealed in a watertight manner.

次に、第１の溝５４に第２のシール部材２６が嵌め込まれる。これにより、共通ユニット１５が作られる。なお、第２のシール部材２６は、先に第２の溝７５に嵌め込まれても良い。   Next, the second seal member 26 is fitted into the first groove 54. Thereby, the common unit 15 is created. The second seal member 26 may be fitted into the second groove 75 first.

次に、第１の溝５４又は第２の溝７５に第２のシール部材２６が嵌め込まれた状態で、第１の冷却ユニット１６が共通ユニット１５に取り付けられる。例えば、ボルト６５により、第１の冷却ユニット１６の第１のダクト６１が、共通ユニット１５のケース２３の外面４４ａに取り付けられる。なお、第１のダクト６１は、溶接又は接着のような他の手段によりケース２３に取り付けられても良い。   Next, the first cooling unit 16 is attached to the common unit 15 with the second seal member 26 fitted in the first groove 54 or the second groove 75. For example, the first duct 61 of the first cooling unit 16 is attached to the outer surface 44 a of the case 23 of the common unit 15 by the bolt 65. The first duct 61 may be attached to the case 23 by other means such as welding or bonding.

次に、第１の冷却ユニット１６が冷却系８０に接続される。第１のニップル６２及び第２のニップル６３に、配管８２が接続される。そして、第１の冷却ユニット１６の流路７７に冷却水８５が供給される。以上により、インバータ１０が製造される。   Next, the first cooling unit 16 is connected to the cooling system 80. A pipe 82 is connected to the first nipple 62 and the second nipple 63. Then, the cooling water 85 is supplied to the flow path 77 of the first cooling unit 16. Thus, the inverter 10 is manufactured.

図５は、第１の実施形態の変形例に係る第１のダクト６１を示す平面図である。図５に示すように、第１の実施形態の第１のダクト６１に、複数のガイド８９が設けられる。複数のガイド８９は、第１の凹部７１に位置する。言い換えると、複数のガイド８９は、流路７７の導入部分７７ａに位置する。   FIG. 5 is a plan view showing a first duct 61 according to a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 5, a plurality of guides 89 are provided in the first duct 61 of the first embodiment. The plurality of guides 89 are located in the first recess 71. In other words, the plurality of guides 89 are located at the introduction portion 77 a of the flow path 77.

複数のガイド８９は、流入口７３の近傍から、流路７７の伝熱部分７７ｂの近傍まで延びる。複数のガイド８９は、流路７７の伝熱部分７７ｂに近づくに従って、互いに離間するように延びる。   The plurality of guides 89 extend from the vicinity of the inlet 73 to the vicinity of the heat transfer portion 77 b of the flow passage 77. The plurality of guides 89 extend away from one another as they approach the heat transfer portion 77 b of the flow passage 77.

流路７７の導入部分７７ａを流れる冷却水８５は、複数のガイド８９にガイドされ、導入部分７７ａを流れる。冷却水８５は、ガイド８９によって、Ｙ軸に沿う方向に拡散する。これにより、冷却水８５は、流路７７の導入部分７７ａから伝熱部分７７ｂにより均等に流れる。   The cooling water 85 flowing through the introduction portion 77a of the flow path 77 is guided by the plurality of guides 89 and flows through the introduction portion 77a. The cooling water 85 is diffused by the guide 89 in the direction along the Y axis. Thereby, the cooling water 85 flows uniformly from the introduction part 77 a of the flow path 77 to the heat transfer part 77 b.

以下に、第２の実施形態について、図６乃至図９を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。   The second embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 to 9. In the following description of the embodiment, components having the same functions as the components already described are denoted by the same reference numerals as the components already described, and the description may be omitted. In addition, a plurality of components given the same reference numerals may not have all functions and properties in common, and may have different functions and properties according to each embodiment.

図６は、第２の実施形態に係るインバータ１０を示す斜視図である。図７は、第２の実施形態のインバータ１０を分解して示す斜視図である。図８は、第２の実施形態のインバータ１０を分解して他の方向から示す斜視図である。図９は、第２の実施形態のインバータ１０を示す断面図である。   FIG. 6 is a perspective view showing the inverter 10 according to the second embodiment. FIG. 7 is an exploded perspective view of the inverter 10 according to the second embodiment. FIG. 8 is an exploded perspective view showing the inverter 10 of the second embodiment from another direction. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the inverter 10 of the second embodiment.

第２の実施形態のインバータ１０は、共通ユニット１５と、第２の冷却ユニット９０とを有する。第２の実施形態の共通ユニット１５は、第１の実施形態の共通ユニット１５と同一である。なお、第２の実施形態の共通ユニット１５と第１の実施形態の共通ユニット１５とが異なっても良い。   The inverter 10 according to the second embodiment has a common unit 15 and a second cooling unit 90. The common unit 15 of the second embodiment is identical to the common unit 15 of the first embodiment. The common unit 15 of the second embodiment and the common unit 15 of the first embodiment may be different.

第２の冷却ユニット９０は、空冷方式によりパワーモジュール２１を冷却する。図９に示すように、第２の冷却ユニット９０は、第２のダクト９１と、ファン９２と、複数のボルト９３とを有する。第２のダクト９１は、ダクトの一例である。ファン９２は、供給装置の一例である。   The second cooling unit 90 cools the power module 21 by air cooling. As shown in FIG. 9, the second cooling unit 90 includes a second duct 91, a fan 92, and a plurality of bolts 93. The second duct 91 is an example of a duct. The fan 92 is an example of a supply device.

第２のダクト９１は、例えば、アルミニウムのような金属によって作られる。なお、第２のダクト９１は、他の材料によって作られても良い。図８に示すように、第２のダクト９１は、第１のカバー９５と、第２のカバー９６と、複数の空冷フィン９７とを有する。空冷フィン９７は、第２のフィンの一例である。   The second duct 91 is made of, for example, a metal such as aluminum. The second duct 91 may be made of another material. As shown in FIG. 8, the second duct 91 has a first cover 95, a second cover 96, and a plurality of air cooling fins 97. The air cooling fin 97 is an example of a second fin.

第１のカバー９５は、取付壁１０１と、二つの側壁１０２とを有する。取付壁１０１は、四角形の板状に形成される。図９に示すように、取付壁１０１は、第１の面１０１ａと、第２の面１０１ｂとを有する。   The first cover 95 has a mounting wall 101 and two side walls 102. The mounting wall 101 is formed in a rectangular plate shape. As shown in FIG. 9, the mounting wall 101 has a first surface 101a and a second surface 101b.

第１の面１０１ａは、Ｚ軸に沿う正方向に向く略平坦な面である。第１の面１０１ａは、底壁４４の外面４４ａに面する。言い換えると、第１の面１０１ａと外面４４ａとは向かい合う。第１の面１０１ａの一部が、底壁４４の外面４４ａに接触する。第２の面１０１ｂは、第１の面１０１ａの反対側に位置し、Ｚ軸に沿う負方向に向く。   The first surface 101a is a substantially flat surface facing in the positive direction along the Z axis. The first surface 101 a faces the outer surface 44 a of the bottom wall 44. In other words, the first surface 101a and the outer surface 44a face each other. A portion of the first surface 101 a contacts the outer surface 44 a of the bottom wall 44. The second surface 101 b is located on the opposite side of the first surface 101 a and directed in the negative direction along the Z-axis.

図７に示すように、取付壁１０１に、第３の溝１０１ｃが設けられる。第３の溝１０１ｃは、取付壁１０１の第１の面１０１ａに設けられた窪みであり、略四角形の枠状に延びる。第３の溝１０１ｃは、円形のような他の形状に延びても良い。   As shown in FIG. 7, the mounting wall 101 is provided with a third groove 101 c. The third groove 101 c is a recess provided on the first surface 101 a of the mounting wall 101 and extends in a substantially square frame shape. The third groove 101c may extend in other shapes, such as circular.

図８に示すように、二つの側壁１０２は、取付壁１０１の第２の面１０１ｂから、Ｚ軸に沿う負方向に突出する。二つの側壁１０２は、Ｘ軸に沿う方向に平行に延びる。Ｚ軸に沿う正方向又はＺ軸に沿う負方向に平面視した場合、二つの側壁１０２の間に露出口５２が位置する。   As shown in FIG. 8, the two side walls 102 project from the second surface 101 b of the mounting wall 101 in the negative direction along the Z axis. The two side walls 102 extend parallel to the direction along the X axis. When viewed in plan in the positive direction along the Z axis or in the negative direction along the Z axis, the exposure port 52 is located between the two side walls 102.

第２のカバー９６は、Ｚ軸に沿う負方向における二つの側壁１０２の端部に、例えばネジによって取り付けられる。これにより、第２のカバー９６が第１のカバー９５を覆う。図９に示すように、第１のカバー９５と第２のカバー９６との間に、流路１０５が形成される。   The second cover 96 is attached to the end of the two side walls 102 in the negative direction along the Z-axis, for example by screws. Thereby, the second cover 96 covers the first cover 95. As shown in FIG. 9, a flow path 105 is formed between the first cover 95 and the second cover 96.

第２のダクト９１に、上記の流路１０５と、流入口１０６と、流出口１０７とが設けられる。流入口１０６は、第２の開口の一例である。流出口１０７は、第３の開口の一例である。流路１０５は、Ｘ軸に沿う方向に延びる。流入口１０６は、Ｘ軸に沿う負方向における流路１０５の端部に連通する。流出口１０７は、Ｘ軸に沿う正方向における流路１０５の端部に連通する。   The second duct 91 is provided with the flow path 105, the inlet 106, and the outlet 107 described above. The inlet 106 is an example of a second opening. The outlet 107 is an example of a third opening. The flow path 105 extends in the direction along the X axis. The inlet 106 communicates with the end of the channel 105 in the negative direction along the X axis. The outlet 107 communicates with the end of the flow passage 105 in the positive direction along the X axis.

複数の空冷フィン９７は、第１のカバー９５と一体に形成される。複数の空冷フィン９７は、取付壁１０１の第２の面１０１ｂから、Ｚ軸に沿う負方向に突出する。複数の空冷フィン９７は、流路１０５に位置する。Ｚ軸に沿う正方向又はＺ軸に沿う負方向に平面視した場合、複数の空冷フィン９７の少なくとも一部は、露出口５２に重ねられる。   The plurality of air cooling fins 97 are integrally formed with the first cover 95. The plurality of air cooling fins 97 protrude from the second surface 101 b of the mounting wall 101 in the negative direction along the Z axis. The plurality of air cooling fins 97 are located in the flow path 105. When viewed in plan in the positive direction along the Z axis or in the negative direction along the Z axis, at least a portion of the plurality of air cooling fins 97 is overlapped with the exposure port 52.

図８に示すように、複数の空冷フィン９７は、Ｘ軸に沿う方向に平行に延びる。すなわち、複数の空冷フィン９７が延びる方向は、流路１０５が延びる方向と略同一である。なお、複数の空冷フィン９７はこの例に限らず、例えば、マトリクス状に配置される棒状に形成されても良い。   As shown in FIG. 8, the plurality of air cooling fins 97 extend in parallel to the direction along the X axis. That is, the direction in which the plurality of air cooling fins 97 extend is substantially the same as the direction in which the flow path 105 extends. The plurality of air cooling fins 97 is not limited to this example, and may be formed in, for example, a rod shape arranged in a matrix.

図９に示すように、ファン９２は、流入口１０６を覆うように、第２のダクト９１に取り付けられる。なお、ファン９２は、他の位置に配置されても良い。ファン９２は、空気１０８を、流入口１０６から流路１０５に送る。空気１０８は、流体の一例であり、熱媒体又は冷媒とも称され得る。空気１０８は、流入口１０６から、流路１０５を通って流出口１０７へ流れる。ファン９２は、例えば、制御基板２２、又は車両のＥＣＵによってインバータ制御される。これにより、ファン９２の消費電力が低減される。   As shown in FIG. 9, the fan 92 is attached to the second duct 91 so as to cover the inlet 106. The fan 92 may be disposed at another position. The fan 92 sends the air 108 from the inlet 106 to the flow path 105. The air 108 is an example of a fluid and may also be referred to as a heat carrier or a refrigerant. Air 108 flows from the inlet 106 through the channel 105 to the outlet 107. The fan 92 is inverter-controlled by, for example, the control board 22 or an ECU of a vehicle. Thereby, the power consumption of the fan 92 is reduced.

第２のダクト９１は、ボルト９３によってケース２３に取り付けられる。ボルト９３は、底壁４４の外面４４ａに設けられたネジ穴４７ａに捩じ込まれることで、第２のダクト９１をケース２３の外面４４ａに固定する。なお、第２のダクト９１は、他の手段によってケース２３に取り付けられても良い。   The second duct 91 is attached to the case 23 by bolts 93. The bolt 93 is screwed into a screw hole 47 a provided in the outer surface 44 a of the bottom wall 44 to fix the second duct 91 to the outer surface 44 a of the case 23. The second duct 91 may be attached to the case 23 by other means.

第２のダクト９１がケース２３に取り付けられると、第１のカバー９５の取付壁１０１は、ケース２３の外に位置した状態で、露出口５２を覆う。すなわち、取付壁１０１の第１の面１０１ａは、ケース２３の外側から露出口５２を覆う。   When the second duct 91 is attached to the case 23, the mounting wall 101 of the first cover 95 covers the exposed opening 52 while being located outside the case 23. That is, the first surface 101 a of the mounting wall 101 covers the exposure port 52 from the outside of the case 23.

また、第２のダクト９１がケース２３に取り付けられると、第２のシール部材２６が、第３の溝１０１ｃに嵌め込まれる。第２のシール部材２６は、ケース２３の底壁４４の外面４４ａと第２のダクト９１の取付壁１０１の第１の面１０１ａとの間に介在し、外面４４ａと第１のカバー９５との間を水密（液密）に塞ぐ。なお、第２のシール部材２６は、外面４４ａと第１のカバー９５との間を気密に塞いでも良い。これにより、露出口５２は、第１のカバー９５と第２のシール部材２６とにより外側から塞がれる。また、第１の実施形態と同じく、第２のシール部材２６は、露出口５２から離間した位置に配置され、外面４４ａに設けられた露出口５２を囲む。   In addition, when the second duct 91 is attached to the case 23, the second seal member 26 is fitted into the third groove 101c. The second seal member 26 is interposed between the outer surface 44 a of the bottom wall 44 of the case 23 and the first surface 101 a of the mounting wall 101 of the second duct 91, and has the outer surface 44 a and the first cover 95. Close the space in a watertight manner. The second seal member 26 may airtightly seal between the outer surface 44 a and the first cover 95. Thereby, the exposure port 52 is closed from the outside by the first cover 95 and the second seal member 26. Further, as in the first embodiment, the second seal member 26 is disposed at a position separated from the exposure port 52 and surrounds the exposure port 52 provided on the outer surface 44 a.

露出口５２は、ケース２３の内部からパワーモジュール２１の底面２１ｂに塞がれるとともに、ケース２３の外部から第１のカバー９５の取付壁１０１の第１の面１０１ａに塞がれる。さらに、第１のシール部材２５が底面２１ｂとケース２３との間を水密に塞ぐとともに、第２のシール部材２６が外面４４ａと第１のカバー９５との間を水密に塞ぐ。これにより、露出口５２の内部が水密に封止される。   The exposure port 52 is closed from the inside of the case 23 to the bottom surface 21 b of the power module 21, and is closed from the outside to the first surface 101 a of the mounting wall 101 of the first cover 95. Furthermore, the first seal member 25 seals between the bottom surface 21 b and the case 23 in a watertight manner, and the second seal member 26 seals between the outer surface 44 a and the first cover 95 in a watertight manner. Thereby, the inside of the exposure port 52 is watertightly sealed.

露出口５２の内部に、熱媒体１１１が配置される。熱媒体１１１は、例えば、グリースのような、空気よりも熱伝導率が高い流体である。熱媒体１１１は、露出口５２の内部に充填され、露出口５２の内部に位置する複数の放熱フィン３５と、露出口５２を覆うパワーモジュール２１の底面２１ｂ及び第１のカバー９５の取付壁１０１の第１の面１０１ａとに接触する。   The heat medium 111 is disposed inside the exposure port 52. The heat medium 111 is, for example, a fluid such as grease having a higher thermal conductivity than air. The heat medium 111 is filled in the inside of the exposure port 52, and a plurality of radiation fins 35 located inside the exposure port 52, the bottom surface 21 b of the power module 21 covering the exposure port 52, and the mounting wall 101 of the first cover 95. Contact with the first surface 101a of the

以上説明されたインバータ１０がモータを駆動するとき、ＩＧＢＴ３１が発熱することで、パワーモジュール２１の温度が上昇する。なお、パワーモジュール２１の他の部品が発熱しても良い。   When the inverter 10 described above drives a motor, the temperature of the power module 21 is raised by the heat generated by the IGBT 31. The other components of the power module 21 may generate heat.

露出口５２の内部において、複数の放熱フィン３５が、熱媒体１１１に接触する。このため、パワーモジュール２１の熱は、複数の放熱フィン３５から熱媒体１１１に伝導する。すなわち、放熱フィン３５は、ＩＧＢＴ３１から発生する熱を熱媒体１１１に放出する。さらに、熱媒体１１１の熱は、取付壁１０１と複数の空冷フィン９７とに伝導する。   In the inside of the exposure port 52, the plurality of heat radiation fins 35 contact the heat medium 111. For this reason, the heat of the power module 21 is conducted from the plurality of radiation fins 35 to the heat medium 111. That is, the radiation fin 35 releases the heat generated from the IGBT 31 to the heat medium 111. Furthermore, the heat of the heat medium 111 is conducted to the mounting wall 101 and the plurality of air cooling fins 97.

ファン９２が空気１０８を流すことで、空気１０８が、流路１０５に送られる。このため、流路１０５に配置された複数の空冷フィン９７の熱が、空気１０８に伝熱する。すなわち、パワーモジュール２１の熱は、放熱フィン３５から、熱媒体１１１、取付壁１０１、及び空冷フィン９７を通り、空気１０８に伝導する。空冷フィン９７から伝導伝熱された空気１０８は、流出口１０７から排出される。   The air 92 is sent to the flow path 105 by the fan 92 flowing the air 108. Therefore, the heat of the plurality of air cooling fins 97 disposed in the flow path 105 is transferred to the air 108. That is, the heat of the power module 21 is conducted from the heat dissipating fins 35 to the air 108 through the heat medium 111, the mounting wall 101 and the air cooling fins 97. The air 108 conductively transferred from the air cooling fins 97 is discharged from the outlet 107.

上述のように、流路１０５を流れる空気１０８により、パワーモジュール２１が冷却される。空冷方式の第２の冷却ユニット９０は、熱媒体である空気１０８と複数の放熱フィン３５とを、熱媒体１１１、取付壁１０１、及び複数の空冷フィン９７を介して間接的に伝導伝熱させることで、パワーモジュール２１を冷却する。   As described above, the power module 21 is cooled by the air 108 flowing through the flow path 105. The second cooling unit 90 of the air cooling system indirectly conducts the heat of the air 108 as the heat medium and the plurality of radiation fins 35 via the heat medium 111, the mounting wall 101, and the plurality of air cooling fins 97. Thus, the power module 21 is cooled.

なお、第２の冷却ユニット９０は、ファン９２を有さず、第２のダクト９１とボルト９３のみを有しても良い。この場合、走行風である空気１０８が流入口１０６から流路１０５に取り込まれることで、第２の冷却ユニット９０は、パワーモジュール２１を冷却する。   The second cooling unit 90 may have only the second duct 91 and the bolt 93 without the fan 92. In this case, the second cooling unit 90 cools the power module 21 by the air 108 which is the traveling wind being taken into the flow path 105 from the inflow port 106.

第２の実施形態のインバータ１０は、例えば、以下のように製造される。なお、インバータ１０の製造方法は、以下の例に限られない。まず、第１の実施形態と同じく、共通ユニット１５が作られる。   The inverter 10 of the second embodiment is manufactured, for example, as follows. In addition, the manufacturing method of the inverter 10 is not restricted to the following example. First, the common unit 15 is created as in the first embodiment.

次に、第１のカバー９５に、例えばネジによって第２のカバー９６が取り付けられる。これにより、第２のダクト９１が作られる。さらに、ファン９２が第２のダクト９１に、例えばネジによって取り付けられる。これにより、第２の冷却ユニット９０が作られる。   Next, a second cover 96 is attached to the first cover 95, for example by screws. Thereby, the second duct 91 is made. Furthermore, a fan 92 is attached to the second duct 91, for example by screws. Thereby, a second cooling unit 90 is created.

次に、第１の溝５４又は第３の溝１０１ｃに第２のシール部材２６が嵌め込まれた状態で、第２の冷却ユニット９０が共通ユニット１５に取り付けられる。例えば、ボルト９３により、第２の冷却ユニット９０の第２のダクト９１が、共通ユニット１５のケース２３の外面４４ａに取り付けられる。これにより、インバータ１０が製造される。なお、第２のダクト９１は、溶接及び接着のような他の手段によりケース２３に取り付けられても良い。   Next, the second cooling unit 90 is attached to the common unit 15 in a state where the second seal member 26 is fitted into the first groove 54 or the third groove 101c. For example, the second duct 91 of the second cooling unit 90 is attached to the outer surface 44 a of the case 23 of the common unit 15 by the bolt 93. Thus, the inverter 10 is manufactured. The second duct 91 may be attached to the case 23 by other means such as welding and adhesion.

以上、第１の実施形態のインバータ１０と第２の実施形態のインバータ１０について説明されたが、上述のように、第１の実施形態の共通ユニット１５と第２の実施形態の共通ユニット１５とは同一である。すなわち、共通ユニット１５に第１の冷却ユニット１６が取り付けられることで、水冷式の第１の実施形態のインバータ１０が製造される。一方、共通ユニット１５に第２の冷却ユニット９０が取り付けられることで、空冷式の第２の実施形態のインバータ１０が製造される。また、共通ユニット１５に空水冷方式の冷却ユニットが取り付けられても良い。   As mentioned above, although the inverter 10 of 1st Embodiment and the inverter 10 of 2nd Embodiment were demonstrated, the common unit 15 of 1st Embodiment and the common unit 15 of 2nd Embodiment are mentioned above. Are identical. That is, by attaching the first cooling unit 16 to the common unit 15, the water-cooled inverter 10 of the first embodiment is manufactured. On the other hand, by attaching the second cooling unit 90 to the common unit 15, the air-cooled inverter 10 of the second embodiment is manufactured. Further, a cooling unit of the air water cooling system may be attached to the common unit 15.

以上説明された第１の実施形態及び第２の実施形態のインバータ１０において、パワーモジュール２１が、ケース２３の収容室５１に収容される。ケース２３の露出口５２がパワーモジュール２１の底面２１ｂによって覆われ、パワーモジュール２１の放熱フィン３５の少なくとも一部が露出口５２の内部に位置する。すなわち、パワーモジュール２１がケース２３に保護されるとともに、パワーモジュール２１の放熱フィン３５がケース２３の外部に露出する。これにより、放熱フィン３５を気体又は液体の熱媒体により冷却することができるとともに、当該熱媒体が例えばパワーモジュール２１の電極に接触することが抑制される。従って、パワーモジュール２１及びケース２３が共通化されながら、空冷や液冷のような種々の冷却機構によりパワーモジュール２１を冷却することができ、例えば使用条件に応じて種々の冷却機構を選択的にケース２３に取り付けることができる。   In the inverter 10 according to the first embodiment and the second embodiment described above, the power module 21 is accommodated in the accommodation chamber 51 of the case 23. The exposure port 52 of the case 23 is covered by the bottom surface 21 b of the power module 21, and at least a part of the radiation fin 35 of the power module 21 is located inside the exposure port 52. That is, the power module 21 is protected by the case 23, and the radiation fins 35 of the power module 21 are exposed to the outside of the case 23. As a result, the radiation fins 35 can be cooled by a gas or liquid heat medium, and the heat medium can be prevented from contacting, for example, the electrodes of the power module 21. Therefore, the power module 21 can be cooled by various cooling mechanisms such as air cooling or liquid cooling while the power module 21 and the case 23 are made common, for example, various cooling mechanisms may be selectively selected according to the use conditions. It can be attached to the case 23.

具体的に例示すると、例えばインバータ１０がＨＶ、ＰＨＶ、又はＦＣＶに搭載される場合、モータが主な駆動源として使用される。このため、モータを駆動するインバータ１０は、大電流を継続的に出力し、大量の熱を発する。この場合、共通ユニット１５に第１の冷却ユニット１６が取り付けられることで、水冷式の第１の実施形態のインバータ１０が製造される。   Specifically, for example, when the inverter 10 is mounted on an HV, PHV or FCV, a motor is used as a main drive source. For this reason, the inverter 10 which drives a motor outputs a large current continuously, and emits a lot of heat. In this case, the first cooling unit 16 is attached to the common unit 15, whereby the water-cooled inverter 10 of the first embodiment is manufactured.

一方、例えばインバータ１０がガソリン自動車に搭載される場合、モータは発進時等に補助的な駆動源として使用される。このため、モータを駆動するインバータ１０が発する熱は、低く抑えられる。この場合、共通ユニット１５に第２の冷却ユニット９０が取り付けられることで、空冷式の第２の実施形態のインバータ１０が製造される。   On the other hand, for example, when the inverter 10 is mounted on a gasoline car, the motor is used as an auxiliary drive source when starting or the like. For this reason, the heat which inverter 10 which drives a motor emits is controlled low. In this case, the second cooling unit 90 is attached to the common unit 15, whereby the air-cooled inverter 10 of the second embodiment is manufactured.

共通ユニット１５が水冷式の第１の実施形態のインバータ１０を構成可能なように、ケース２３がパワーモジュール２１を保護する。このため、水冷式の第１の実施形態のインバータ１０において、流路７７を流れる冷却水８５や、車両内の水分がパワーモジュール２１の電極に接触することが抑制される。空冷式の第２の実施形態のインバータ１０においても、車両内の水分がパワーモジュール２１の電極に接触することが抑制される。従って、パワーモジュール２１及びケース２３が共通化されても、インバータ１０に不具合が生じることが抑制される。   The case 23 protects the power module 21 so that the common unit 15 can configure the water-cooled inverter 10 of the first embodiment. Therefore, in the water-cooled inverter 10 according to the first embodiment, the cooling water 85 flowing in the flow passage 77 and moisture in the vehicle are prevented from contacting the electrodes of the power module 21. Also in the air-cooled inverter 10 of the second embodiment, contact of moisture in the vehicle with the electrodes of the power module 21 is suppressed. Therefore, even if the power module 21 and the case 23 are made common, it is possible to suppress the occurrence of a failure in the inverter 10.

パワーモジュール２１及びケース２３が共通化されることで、複数種類のインバータ１０を製造する場合に、インバータ１０のコストが低減される。さらに、パワーモジュール２１及びケース２３の設計及び評価のための期間及び費用が低減され、インバータ１０のコストが低減される。   By making the power module 21 and the case 23 in common, the cost of the inverter 10 is reduced when manufacturing a plurality of types of inverters 10. Furthermore, the time and cost for design and evaluation of power module 21 and case 23 are reduced, and the cost of inverter 10 is reduced.

第１の実施形態及び第２の実施形態において、流入口７３，１０６はＸ軸に沿う負方向に開き、流出口７４，１０７はＸ軸に沿う正方向に開く。しかし、例えば車両内のレイアウトによって、流入口７３，１０６及び流出口７４，１０７が開く方向が異なるインバータ１０が新たに作られることがある。この場合も、パワーモジュール２１及びケース２３が共通化されることで、パワーモジュール２１及びケース２３の設計及び評価のための期間及び費用が低減され、インバータ１０のコストが低減される。   In the first and second embodiments, the inlets 73 and 106 open in the negative direction along the X axis, and the outlets 74 and 107 open in the positive direction along the X axis. However, for example, depending on the layout in the vehicle, an inverter 10 may be newly created in which the directions in which the inlets 73 and 106 and the outlets 74 and 107 open are different. Also in this case, by sharing the power module 21 and the case 23, the time and cost for designing and evaluating the power module 21 and the case 23 are reduced, and the cost of the inverter 10 is reduced.

複数の放熱フィン３５が、露出口５２の内部に収容される。すなわち、複数の放熱フィン３５の全ての部分が、露出口５２の内部に位置する。これにより、例えばインバータ１０の製造時に、他の物体が放熱フィン３５に当たることにより、放熱フィン３５が破損することが抑制される。   A plurality of radiation fins 35 are accommodated inside the exposure port 52. That is, all parts of the plurality of radiation fins 35 are located inside the exposure port 52. As a result, for example, when the inverter 10 is manufactured, damage to the heat dissipating fins 35 is suppressed as another object hits the heat dissipating fins 35.

第１の実施形態において、ポンプ８１は、流入口７３から流路７７に冷却水８５を送る。また、第２の実施形態において、ファン９２は、流入口１０６から流路１０５に空気１０８を送る。これにより、放熱フィン３５から冷却水８５や空気１０８への伝熱が促進され、パワーモジュール２１が効率良く冷却される。   In the first embodiment, the pump 81 sends the cooling water 85 from the inlet 73 to the flow passage 77. Also, in the second embodiment, the fan 92 sends the air 108 from the inlet 106 to the flow path 105. Thereby, the heat transfer from the radiation fin 35 to the cooling water 85 and the air 108 is promoted, and the power module 21 is efficiently cooled.

また、第１の実施形態のインバータ１０において、ケース２３に取り付けられる第１のダクト６１は、取付面６１ａに設けられた第１の凹部７１及び第２の凹部７２と、露出口５２の内部と、を含む流路７７を形成する。当該流路７７に冷却水８５が流されることで、当該冷却水８５が、放熱フィン３５が位置する露出口５２の内部を通る。これにより、放熱フィン３５から冷却水８５への伝熱が生じ、パワーモジュール２１が冷却される。   In the inverter 10 according to the first embodiment, the first duct 61 attached to the case 23 includes the first recess 71 and the second recess 72 provided in the mounting surface 61 a and the inside of the exposure port 52. , And a flow path 77 including The cooling water 85 flows through the flow path 77, whereby the cooling water 85 passes through the inside of the exposure port 52 where the radiation fin 35 is located. Thereby, the heat transfer from the radiation fin 35 to the cooling water 85 occurs, and the power module 21 is cooled.

なお、第１の実施形態において、冷却水８５の代わりに、空気が流路７７に流されても良い。流路７７に空気が流されることで、当該空気が、放熱フィン３５が位置する露出口５２の内部を通る。これにより、放熱フィン３５から空気への伝熱が生じ、パワーモジュール２１が冷却される。   In the first embodiment, instead of the cooling water 85, air may be flowed into the flow passage 77. Air flows in the flow path 77, whereby the air passes through the inside of the exposure port 52 where the heat dissipating fins 35 are located. Thereby, the heat transfer from the radiation fin 35 to the air occurs, and the power module 21 is cooled.

第２の実施形態のインバータ１０において、ケース２３に取り付けられる第２のダクト９１に、第１のカバー９５と第２のカバー９６との間に形成される流路１０５が設けられる。第１のカバー９５は、露出口５２を覆う。パワーモジュール２１の底面２１ｂと第１のカバー９５とに覆われた露出口５２の内部に、熱媒体１１１が配置される。流路１０５に空気１０８が流されることで、放熱フィン３５から第１のカバー９５及び熱媒体１１１を介する空気１０８への伝熱が生じ、パワーモジュール２１が冷却される。   In the inverter 10 of the second embodiment, the second duct 91 attached to the case 23 is provided with a flow path 105 formed between the first cover 95 and the second cover 96. The first cover 95 covers the exposure port 52. The heat medium 111 is disposed inside the exposed port 52 covered by the bottom surface 21 b of the power module 21 and the first cover 95. The flow of the air 108 through the flow path 105 causes a heat transfer from the heat dissipating fins 35 to the air 108 via the first cover 95 and the heat medium 111, thereby cooling the power module 21.

熱媒体１１１が、複数の放熱フィン３５に接触する。これにより、複数の放熱フィン３５と熱媒体１１１とが面接触するため、複数の放熱フィン３５を流れる空気１０８に直接的に当てる場合に比べ、パワーモジュール２１がより効率良く冷却され得る。   The heat medium 111 contacts the plurality of radiation fins 35. Thus, since the plurality of heat radiation fins 35 and the heat medium 111 are in surface contact with each other, the power module 21 can be cooled more efficiently than when the air 108 flows through the plurality of heat radiation fins 35 directly.

なお、第２の実施形態において、空気１０８の代わりに、冷却水が流路１０５に流されても良い。流路１０５に冷却水が流されることで、放熱フィン３５から第１のカバー９５及び熱媒体１１１を介する冷却水への伝熱が生じ、パワーモジュール２１が冷却される。   In the second embodiment, instead of the air 108, cooling water may be flowed to the flow channel 105. The flow of the cooling water through the flow path 105 causes a heat transfer from the radiation fin 35 to the cooling water via the first cover 95 and the heat medium 111, thereby cooling the power module 21.

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention was illustrated, the above-mentioned embodiment and modification are an example to the last, and limiting the scope of the invention is not intended. The above embodiment and modifications can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the scope of the invention. In addition, the configurations and shapes of the embodiments and the modifications may be partially replaced and implemented.

１０…インバータ（インバータ、モータドライバユニット）、２１…パワーモジュール（モジュール）、２３…ケース、３１…ＩＧＢＴ（スイッチング素子、電気部品）、３５…放熱フィン（第１のフィン）、４４ａ…外面、５１…収容室、５２…露出口（第１の開口）、６１…第１のダクト（ダクト）、６１ａ…取付面、７１…第１の凹部（凹部）、７２…第２の凹部（凹部）、７３…流入口（第２の開口）、７４…流出口（第３の開口）、７７…流路、８１…ポンプ（供給装置）、９１…第２のダクト（ダクト）、９２…ファン（供給装置）、９５…第１のカバー、９６…第２のカバー、９７…空冷フィン（第２のフィン）、１０５…流路、１０６…流入口（第２の開口）、１０７…流出口（第３の開口）、１０８…空気（流体）、１１１…熱媒体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inverter (inverter, motor driver unit), 21 ... Power module (module), 23 ... Case, 31 ... IGBT (switching element, electrical component), 35 ... Radiation fin (1st fin), 44a ... Outer surface, 51 ... A storage chamber, 52 ... an exposure port (first opening), 61 ... a first duct (duct), 61 a ... mounting surface, 71 ... a first recess (recess), 72 ... a second recess (recess), 73: inlet (second opening) 74: outlet (third opening) 77: flow path 81: pump (supply device) 91: second duct (duct) 92: fan (supply Device), 95: first cover, 96: second cover, 97: air-cooled fin (second fin), 105: flow path, 106: inlet (second opening), 107: outlet (second) 3) opening 108, air (fluid), 11 ... heat medium.

Claims (6)

スイッチング素子と、前記スイッチング素子から発生する熱を放出する第１のフィンと、を有するモジュールと、
内部に設けられた収容室に前記モジュールを収容し、前記収容室から外部に通じる第１の開口が設けられ、前記モジュールが当該第１の開口を覆い、前記第１のフィンの少なくとも一部が前記第１の開口の内部に位置する、ケースと、
を具備するインバータ。 A module having a switching element, and a first fin emitting heat generated from the switching element;
The module is accommodated in a storage chamber provided inside, and a first opening communicating with the storage chamber from the storage chamber is provided, the module covers the first opening, and at least a portion of the first fin is A case located inside the first opening;
Equipped with an inverter. 前記第１のフィンが、前記第１の開口の内部に収容される、請求項１のインバータ。   The inverter of claim 1, wherein the first fin is housed inside the first opening. 前記ケースの外面に面する取付面を有し、前記取付面に設けられて前記第１の開口に連通する少なくとも一つの凹部と、前記少なくとも一つの凹部に連通する第２の開口と、前記少なくとも一つの凹部に連通する第３の開口と、が設けられ、前記ケースに取り付けられ、前記ケースに覆われた前記少なくとも一つの凹部と、前記モジュールに覆われた前記第１の開口の内部と、を含む流路を形成する、ダクト、
をさらに具備する請求項１又は請求項２のインバータ。 At least one recess provided on the attachment surface and in communication with the first opening, the attachment surface facing the outer surface of the case, a second opening in communication with the at least one recess, and the at least one recess A third opening communicating with one recess, the at least one recess attached to the case and covered by the case, and the inside of the first opening covered by the module; Form a flow path, including ducts,
The inverter according to claim 1 or 2, further comprising: 前記ケースの外に位置するとともに前記第１の開口を覆う第１のカバーと、前記第１のカバーを覆う第２のカバーと、前記第１のカバーから突出する第２のフィンと、を有し、前記第１のカバーと前記第２のカバーとの間に形成される流路と、前記流路に連通する第２の開口と、前記流路に連通する第３の開口とが設けられ、前記ケースに取り付けられ、前記流路に前記第２のフィンが位置する、ダクトと、
前記第１の開口の内部に配置され、前記第１のフィンと前記第１のカバーとに接触し、空気よりも熱伝導率が高い熱媒体と、
をさらに具備する請求項２のインバータ。 A first cover located outside the case and covering the first opening, a second cover covering the first cover, and a second fin projecting from the first cover A flow path formed between the first cover and the second cover, a second opening communicating with the flow path, and a third opening communicating with the flow path A duct attached to the case, the second fin being located in the flow path,
A heat medium disposed inside the first opening, in contact with the first fin and the first cover, and having a thermal conductivity higher than that of air;
The inverter of claim 2 further comprising: 前記第２の開口から前記流路に流体を送る供給装置、
をさらに具備する請求項３又は請求項４のインバータ。 A supply device for sending fluid from the second opening to the flow path,
The inverter according to claim 3 or 4, further comprising: 電気部品と、前記電気部品から発生する熱を放出する第１のフィンと、を有するモジュールと、
内部に設けられた収容室に前記モジュールを収容し、前記収容室から外部に通じる第１の開口が設けられ、前記モジュールが当該第１の開口を覆い、前記第１のフィンの少なくとも一部が前記第１の開口の内部に位置する、ケースと、
を具備するモータドライバユニット。 A module having an electrical component and a first fin for emitting heat generated from the electrical component;
The module is accommodated in a storage chamber provided inside, and a first opening communicating with the storage chamber from the storage chamber is provided, the module covers the first opening, and at least a portion of the first fin is A case located inside the first opening;
Motor driver unit equipped with.
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