JP5664878B2 - Inverter cooling structure - Google Patents

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Description

本発明は、インバータの冷却構造に関する。   The present invention relates to a cooling structure for an inverter.

インバータは、筐体内に、スイッチング素子としてのインバータモジュールを収めて構成される。
電気自動車では、直流電力、交流電力の変換を行うインバータを搭載して、バッテリに蓄えた直流電力を交流電力に変換し、交流モータを駆動している。こうしたモータ駆動用として用いられるインバータは、走行に必要なトルクを確保するため、大電流を流すので、インバータモジュールのスイッチ動作の際、かなりの発熱を伴う。
The inverter is configured by housing an inverter module as a switching element in a housing.
An electric vehicle is equipped with an inverter that converts direct current power and alternating current power, converts direct current power stored in a battery into alternating current power, and drives an alternating current motor. Since an inverter used for driving such a motor passes a large current in order to secure a torque required for traveling, considerable heat is generated during the switching operation of the inverter module.

そのため、インバータでは、インバータモジュールの発熱対策のため、冷却構造が搭載されている。冷却構造には、安定した冷却性能の確保のため、特許文献1に開示されているような水冷式(液冷式)が採用される傾向にある。
水冷式の冷却構造の多くは、筐体の内部に、インバータモジュールと、同インバータと隣接する冷却室とを収容し、筐体に、外部から冷却室へ冷却水(冷却液)を導入する入側の流路、ヒートシンクでの冷却を終えた冷却室内の冷却水を外部へ導出させる出側の流路を設けた構造が用いられる。
Therefore, in the inverter, a cooling structure is mounted as a countermeasure against heat generation of the inverter module. The cooling structure tends to employ a water cooling type (liquid cooling type) as disclosed in Patent Document 1 in order to ensure stable cooling performance.
Many water-cooled cooling structures contain an inverter module and a cooling chamber adjacent to the inverter inside the housing, and the cooling water (coolant) is introduced into the housing from the outside into the cooling chamber. A structure provided with a flow path on the side and a flow path on the output side that leads out the cooling water in the cooling chamber after cooling by the heat sink to the outside is used.

特開2009−105174号公報JP 2009-105174 A

ところで、インバータの冷却構造には、インバータモジュールを冷却水で適切に冷却したり、電気自動車の車種に応じて冷却水の導入・出が行えるようにしたりすることが求められる。
ところが、上記のように単に冷却水を入側流路、出側流路を通じて冷却室内に流通させる構造だと、冷却水ポンプから圧送される冷却水は、水流の勢いが強いため、冷却室に開口する入側流路の入口からそのまま出側流路の出口へ通過する水流が多く、冷却室の周囲に拡散するような水流が確保できない。
By the way, the cooling structure of the inverter is required to appropriately cool the inverter module with cooling water, or to be able to introduce and discharge cooling water according to the type of electric vehicle.
However, if the cooling water is simply circulated into the cooling chamber through the inlet and outlet channels as described above, the cooling water pumped from the cooling water pump has a strong water flow, There are many water flows that pass directly from the inlet of the inlet-side channel to the outlet of the outlet-side channel, and a water flow that diffuses around the cooling chamber cannot be secured.

インバータモジュールの冷却は、冷却室内を拡散する水流により、インバータモジュールの各部で適切に熱交換が行えるが、上記のような単純に入側流路から出側流路へ冷却水が流れるようになると、インバータモジュールの各部での熱交換は適切に行えない。
冷却水を冷却室内の周囲を拡散させるためには、冷却室内に冷却水の流れを阻害する阻害物などを設けて、冷却室内の水流の勢いを弱くすることが考えられるが、これでは構造的に複雑なものとなってしまう。
The cooling of the inverter module can be appropriately exchanged heat in each part of the inverter module by the water flow diffusing in the cooling chamber, but when the cooling water simply flows from the inlet side flow path to the outlet side flow path as described above. The heat exchange at each part of the inverter module cannot be performed properly.
In order to disperse the cooling water around the cooling chamber, it may be possible to reduce the momentum of the water flow in the cooling chamber by providing an obstacle or the like that inhibits the flow of the cooling water in the cooling chamber. It becomes complicated.

しかも、外部から冷却水を導入する導入口、冷却室から冷却水を導出する導入口の向きは、水流の勢いを弱くする構造の影響を受けやすく、インバータは、車種毎、インバータの搭載具合に応じて、入側流路の導入口や出側流路の導出口の向きが異なる仕様を新たに製作することが求められる。
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で冷却室の周囲に拡散する液流が確保できるとともに、当該冷却室内に周囲に拡散させる流れを形成する構造はそのままに、インバータの搭載具合に応じて冷却水の導出方向の向きの変更が行えるインバータの冷却構造を提供することにある。
Moreover, the direction of the inlet for introducing cooling water from the outside and the direction of the inlet for extracting cooling water from the cooling chamber are easily affected by the structure that weakens the momentum of the water flow. Accordingly, it is required to newly manufacture specifications with different directions of the inlet of the inlet channel and the outlet of the outlet channel.
Accordingly, an object of the present invention is to secure a liquid flow that diffuses around the cooling chamber with a simple structure, and to maintain the structure that forms the flow to diffuse around the cooling chamber, according to the mounting condition of the inverter. and to provide a cooling structure for inverter that allows changes in electrical output orientation of the cooling water.

請求項1に記載の発明は、冷却室は、角形で平坦状をなした凹部を有して形成し、冷却液を冷却室へ流入させる入側流路の入口と、冷却液を冷却室から流出させる出側流路の出口とを、冷却室を構成する一つの面の互いに離れた地点に設けるとともに、入側流路と出側流路の延在方向と直交する方向である縦向きに開口させ、入側流路と出側流路とを、入口と出口間の間隔を保ったまま、それぞれ同一方向に添って平行に延ばすとともに、出側流路の導出口出口との間のみ、導出口とは異なる方向へ分岐して外部に開口する口部を設けた。 According to the first aspect of the present invention, the cooling chamber is formed to have a square and flat concave portion, and the inlet of the inlet channel for allowing the cooling liquid to flow into the cooling chamber, and the cooling liquid from the cooling chamber. an outlet of the outgoing-side flow path to flow out, Rutotomoni provided a point distant from each other in one surface constituting the cooling chamber, which is a direction orthogonal to the extending direction of the inlet channel and the outlet side passage portrait a is opened, the inlet channel and the outlet side flow path while maintaining the spacing between inlet and outlet, with parallel extending bus respectively along the same direction, the guide outlet and the outlet of the outlet side flow path only between, it provided the mouth that opens to the outside branch direction different from the guide outlet.

同構成により、入口から冷却室へ流入する冷却液は、冷却室に導入される間で流れる方向が変化したり、冷却室の凹部の壁面との衝突により流れの向きが変えられながら出口へ向かうので、入口と出口間を流れる冷却液の液流は弱くなる。このため、冷却室の凹部内には、インバータモジュールを最適に熱交換させる液流、すなわち冷却室内の周囲に拡散するような液流が形成される。しかも、インバータの搭載具合に応じて、当初の導出口、分岐した口部を選択するだけで、インバータモジュールを適切に冷却させる液流、すなわち冷却室内に周囲に拡散させる流れを形成する構造はそのままに、冷却液の導出方向の向きの変更が行えるので、車種毎に対応しやすい。 With this configuration , the coolant flowing into the cooling chamber from the inlet changes in the direction in which it flows while being introduced into the cooling chamber, or moves toward the outlet while the direction of the flow is changed by collision with the wall surface of the recess in the cooling chamber. Therefore, the liquid flow of the coolant flowing between the inlet and the outlet becomes weak. For this reason, a liquid flow that optimally exchanges heat with the inverter module , that is, a liquid flow that diffuses around the cooling chamber is formed in the recess of the cooling chamber. Moreover, depending on the mounting condition of the inverter, the initial electrical outlet, by simply selecting the branched mouth, structure defining liquid flow to adequately cool the inverter module, i.e. the flow to diffuse around the cooling chamber as it is , since change of electrical output orientation of the cooling liquid is performed, likely corresponding to each vehicle model.

請求項2に記載の発明は、口部が利用しやすいよう、口部は、冷却配管と接続可能なニップル部材あるいは口部の開口を塞ぐプラグ部材が組み付くものとした。   In the second aspect of the invention, the mouth portion is assembled with a nipple member that can be connected to the cooling pipe or a plug member that closes the opening of the mouth portion so that the mouth portion can be easily used.

請求項1の発明によれば、簡単な構造により、入口と出口間を流れる冷却液の液流を弱くさせ、冷却室内に周囲に拡散するような液流が形成できる。
それ故、インバータモジュールを最適に熱交換させることができる。しかも、インバータの搭載具合に応じて、当初の導出口や分岐した口部を選択するだけで、冷却室内に周囲に拡散するような流れを形成する構造はそのままに、簡単に、求められる冷却液の導出方向の変更ができ、インバータの搭載される車種に対応しやすい。
According to the present invention, the easy single structure, to weaken the coolant liquid flow flowing between the inlet and the outlet, the liquid flow so as to spread around the cooling chamber can be formed.
Therefore, the inverter module can be heat-exchanged optimally. In addition, simply by selecting the initial outlet and the branched outlet according to the state of installation of the inverter, the structure that forms a flow that diffuses around in the cooling chamber remains as it is, and the required coolant can be easily obtained. guide output can direction changes easily correspond to models to be mounted in the inverter.

請求項2の発明によれば、口部が利用しやすくなる。   According to the invention of claim 2, the mouth portion can be easily used.

本発明の一実施形態に係るインバータを搭載した電気自動車(車両)を示す斜視図。The perspective view which shows the electric vehicle (vehicle) carrying the inverter which concerns on one Embodiment of this invention. 同インバータの冷却構造を示す斜視図。The perspective view which shows the cooling structure of the inverter. 同冷却構造の各部を示す斜視図。The perspective view which shows each part of the cooling structure. 図3中のA−A線に沿う断面図 Sectional drawing which follows the AA line in FIG .

以下、本発明を図1ないし図4に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図1は、例えば電気自動車(車両)を示していて、図1中1は車体で、車体1の後部に形成されたパワーユニットスペース(図示しない)の中央には、走行駆動となる走行用モータ3(交流モータ)が据え付けられている。この走行用モータ3の直上には、モータ駆動用の水冷式インバータ5(以下、単にインバータ5という)が据え付けられる。ちなみに、インバータ5を挟んだ車幅方向一側には、インバータ5と隣接して、車載充電器7やDC−DCコンバータ(図示しない)などが据え付けられ、車幅方向他側には、制動システムを構成する電動バキュームポンプ8が据え付けてあり、パワーユニットスペース内を各機器が占めている。
Hereinafter, it will be explained based on an embodiment Figures 1 of the present invention shown in FIG.
FIG. 1 shows, for example, an electric vehicle (vehicle). In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle body, and a traveling motor 3 for traveling driving is provided at the center of a power unit space (not shown) formed at the rear of the vehicle body 1. (AC motor) is installed. A water-cooled inverter 5 for driving the motor (hereinafter simply referred to as the inverter 5) is installed immediately above the traveling motor 3. Incidentally, an in-vehicle charger 7 and a DC-DC converter (not shown) are installed adjacent to the inverter 5 on one side in the vehicle width direction across the inverter 5, and a braking system is installed on the other side in the vehicle width direction. The electric vacuum pump 8 is installed, and each device occupies the power unit space.

インバータ5は、車体1の搭載されたバッテリ9に蓄えた直流電力を交流電力に変換して、走行用モータ3へ駆動電力として供給する。このインバータ5が、冷却水配管11を介して、車体前部のラジエータ13や冷却水ポンプ15などに接続される。これら機器で構成される冷却システムにより、インバータ5が、冷却水(本願の冷却液に相当)で冷却される。   The inverter 5 converts the DC power stored in the battery 9 on which the vehicle body 1 is mounted into AC power and supplies the AC power to the traveling motor 3 as drive power. The inverter 5 is connected to a radiator 13 at the front of the vehicle body, a cooling water pump 15 and the like via a cooling water pipe 11. The inverter 5 is cooled by cooling water (corresponding to the cooling liquid of the present application) by the cooling system constituted by these devices.

この冷却水で冷却されるインバータ5の冷却構造が、図2〜図4に示されている。図2は同冷却構造の全体を示し、図3は同じく分解した図を示し、図4は異なる方向から見た各部を示している。
すなわち、インバータ5は、例えば上下二分割式の角形の筐体17内の中段に、コンデンサモジュールや端子モジュール(いずれも図示しない)が収容され、筐体17内の最下部(コンデンサモジュールの下側)に、スッチング素子となるIGBTモジュール19(本願のインバータモジュールに相当)が収容されている。IGBTモジュール19は、スイッチング動作により、かなりの発熱を伴うモジュールである。
Cooling structure of the inverter 5 to be cooled by the cooling water is shown in FIGS. FIG. 2 shows the entire cooling structure, FIG. 3 shows an exploded view, and FIG. 4 shows each part viewed from different directions.
That is, the inverter 5 has a capacitor module and a terminal module (both not shown) accommodated in, for example, a middle stage in a vertically divided rectangular casing 17, and the lowermost part in the casing 17 (the lower side of the capacitor module). ) Accommodates an IGBT module 19 (corresponding to the inverter module of the present application) serving as a switching element. The IGBT module 19 is a module that generates a considerable amount of heat due to a switching operation.

そのため、筐体17の内部には、IGBTモジュール19と隣接した位置に冷却室23が収容され(図3)、先の冷却システムの冷却水で、IGBTモジュール19を冷却させる構造にしている。この冷却構造には、IGBTモジュール19の下部に、角形プレート状のヒートシンク21(放熱部)を設け、このヒートシンク21の下側に冷却室23を設ける構造が用いられている。   Therefore, a cooling chamber 23 is accommodated in the housing 17 at a position adjacent to the IGBT module 19 (FIG. 3), and the IGBT module 19 is cooled with the cooling water of the previous cooling system. In this cooling structure, a structure in which a rectangular plate-like heat sink 21 (heat dissipating part) is provided below the IGBT module 19 and a cooling chamber 23 is provided below the heat sink 21 is used.

具体的には、図3,4に示されるように冷却室23は、筐体17の下部壁17aの一部に、角形で平坦状をなした凹部25を形成し、この凹部25の開口部にヒートシンク21を載せて固定(例えばボルト止め)する構造で、室空間を形成してある。これで、ヒートシンク21の下面が臨む冷却室23を形成している。ちなみに、ヒートシンク21の下面には、冷却室23内へ突き出る多数の冷却フィン21aが設けてある。 Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4 , the cooling chamber 23 is formed with a rectangular and flat concave portion 25 in a part of the lower wall 17 a of the housing 17, and the opening of the concave portion 25 is formed. A chamber space is formed by a structure in which the heat sink 21 is mounted and fixed (for example, bolted). Thus, a cooling chamber 23 facing the lower surface of the heat sink 21 is formed. Incidentally, a large number of cooling fins 21 a protruding into the cooling chamber 23 are provided on the lower surface of the heat sink 21.

この冷却室23には、冷却室23内で適切な冷却水の流れが確保されるよう、水流の勢いを弱めながら冷却水を流通させる流路構造が組み合わせられている。この流路構造には、図3,4に示されるように冷却室23を構成する一つの面の互いに離れた位置、ここでは冷却室23の底面の車幅方向両端側の平行な二点位置に形成された入口27および出口29と、筐体17の下部をなす平坦な下部壁17aに平行に添わせて形成した導入路33(本願の入側流路に相当)および導出路35(本願の出側流路に相当)とを組み合わせて、水流の勢いを弱める構造が用いられる。 The cooling chamber 23 is combined with a flow path structure for circulating the cooling water while reducing the momentum of the water flow so that an appropriate flow of cooling water is secured in the cooling chamber 23. In this flow path structure, as shown in FIGS. 3 and 4 , positions on one surface constituting the cooling chamber 23 that are separated from each other, here, parallel two-point positions on both ends in the vehicle width direction on the bottom surface of the cooling chamber 23. An inlet 27 and an outlet 29 formed in the upper part of the housing 17 and a flat lower wall 17a forming the lower part of the housing 17 and a lead-in path 33 (corresponding to the inlet-side flow path of the present application) and a lead-out path 35 (corresponding to the present application) The structure which weakens the momentum of the water flow is used.

具体的には、入口27、出口29は、下部壁7aに一対の円形の通孔を形成してなる。導入路33および導出路35は、下部壁7aの下面に、縦向きに開口する入口27および出口29に続いて、車両前後方向、ここでは車両前方方向に沿って、トンネル状の一対の筒部33a,35aを形成してなる。一対の筒部33a,35aは、縦向きで開口する入・出口27.29から、入口27と出口29間の間隔を保ったまま、横向き、すなわち車両前方方向(同一方向)へ平行に、例えば下部壁17aの縁部まで延ばしてなる。そして、下部壁17a端で開口する入側の筒部27aの端を、冷却水を導入する導入口39とし、同じく下部壁17a端で開口する出側の筒部29aの端を、冷却水を導出する導出口41としている。つまり、導入路33および導出路35は、入口27と出口29間の間隔を保ったまま、同一方向に添って平行に延びるように、筐体17に形成してある。   Specifically, the inlet 27 and the outlet 29 are formed by forming a pair of circular through holes in the lower wall 7a. The introduction path 33 and the lead-out path 35 are formed on a lower surface of the lower wall 7a, followed by an inlet 27 and an outlet 29 that are opened in the longitudinal direction, and a pair of tunnel-shaped cylindrical portions along the vehicle front-rear direction, here the vehicle front direction. 33a and 35a are formed. The pair of cylindrical portions 33a and 35a are arranged in the horizontal direction, that is, in parallel to the vehicle front direction (same direction) from the inlet / outlet 27.29 that opens in the vertical direction, with the gap between the inlet 27 and the outlet 29 maintained, for example, It extends to the edge of the lower wall 17a. Then, the end of the inlet cylinder part 27a that opens at the end of the lower wall 17a is used as an introduction port 39 for introducing cooling water, and the end of the outlet cylinder part 29a that also opens at the end of the lower wall 17a is used as cooling water. A derivation port 41 for derivation is used. That is, the introduction path 33 and the lead-out path 35 are formed in the housing 17 so as to extend in parallel in the same direction while maintaining a distance between the inlet 27 and the outlet 29.

この流路構造により、冷却室23内に、水流の勢いを弱めた冷却水が流れるようにしている。つまり、冷却水は、導入路33により横向きに受け入れ、この横向きの水流が、入口27を通過する際に縦向きになり、さらに入口27からヒートシンク21の下面と衝突する縦向きの流れや冷却室23の壁面に衝突する横向きの流れに変化することにより、入口27と出口29間を流れる冷却水の水流を弱くさせる。出側でも同様であり、これらにより、冷却室23内に周囲に拡散するような水流を形成する。   With this flow path structure, cooling water with weakened water flow flows in the cooling chamber 23. That is, the cooling water is received in the horizontal direction by the introduction path 33, and the horizontal water flow becomes vertical when passing through the inlet 27, and further, the vertical flow or cooling chamber collides with the lower surface of the heat sink 21 from the inlet 27. By changing to a lateral flow that collides with the wall surface 23, the flow of the cooling water flowing between the inlet 27 and the outlet 29 is weakened. The same applies to the outlet side, and thereby, a water flow is formed in the cooling chamber 23 so as to diffuse around.

このインバータ5の導入口39と入側の冷却配管11とは、ニップル部材43(冷却配管接続用の継手部材)を介して接続される。インバータ5の導出口41と出側の冷却配管11とは、ニップル部材44(冷却配管接続用の継手部材)を介して接続され、ラジエータ13を経た冷却水が冷却室23内に循環されるようにしている(図2)。
またインバータ5には、こうした向きの制約のある導出口41以外から、冷却水の導出を可能にした構造が組み付けられている。これは、図2〜図に示されるように導出路35の途中に口部47を形成したものである。
The inlet 39 of the inverter 5 and the inlet side cooling pipe 11 are connected via a nipple member 43 (a joint member for connecting a cooling pipe). The lead-out port 41 of the inverter 5 and the cooling pipe 11 on the outlet side are connected via a nipple member 44 (a joint member for connecting a cooling pipe) so that the cooling water passing through the radiator 13 is circulated in the cooling chamber 23. (Fig. 2).
Further to the inverter 5, the non Ah Ru guide outlet 41 in such orientation constraints, allowing the derivation of the coolant structure is assembled. As shown in FIGS . 2 to 4 , a mouth 47 is formed in the middle of the outlet path 35.

具体的には口部47は、出口29と導出口41との間の筒部35a部分、ここでは中間の部位に、導出路35から分岐する分岐部45を形成し、この分岐部45から、筒部49を、当初の導出口41とは異なる向き、ここでは導出口41が有る地点とは直角にずれた向き、つまり車幅方向側方(ここでは電動バキュームポンプ8が搭載されている側)へ向け、下部壁17aに添わせて形成される。この筒部49の端、ここでは下部壁17aの端に臨む開口を第2の導出口51としている。つまり、第2の導出口51からでも冷却水の導出が行える分岐路53を形成している。これで、下部壁17aに、当初の導出口41とは異なる向きで冷却水を導出させるための口部47を設けている。ちなみに、第2の導出口51は、不使用のときは同導出口51を塞ぐプラグ部材57(図4に図示)が組み付き、使用するときは冷却配管と接続可能なニップル部材59(図4に図示)が組み付く。 Specifically, the mouth portion 47 forms a branch portion 45 that branches from the lead-out path 35 in a cylindrical portion 35a portion between the outlet 29 and the outlet port 41, here in an intermediate portion, and from this branch portion 45, The cylindrical portion 49 is oriented in a different direction from the original outlet 41, here in a direction shifted at a right angle from the point where the outlet 41 is located, that is, in the vehicle width direction side (here, the side where the electric vacuum pump 8 is mounted). ) Along the lower wall 17a . An opening that faces the end of the cylindrical portion 49, here, the end of the lower wall 17 a is used as a second outlet 51. In other words, the branch path 53 that allows the cooling water to be derived from the second outlet 51 is formed. Thus, the lower wall 17a is provided with a mouth portion 47 for letting out the cooling water in a direction different from the initial outlet port 41. Incidentally, the second outlet 51 is assembled with a plug member 57 (shown in FIG. 4) that closes the outlet 51 when not in use, and a nipple member 59 (see FIG. 4) that can be connected to a cooling pipe when in use. Assemble).

このように構成されたインバータ5の冷却構造の作用について説明する。
図1に示されるようにインバータ5が、車載充電器7と電動バキュームポンプ8との間に挟まれるように据付けられた場合、第2の導出口51には、プラグ部材57を装着して、導出口51を塞いでおく。
このときは、冷却ポンプ15の圧送動作により、ラジエータ13からインバータ5へ向かう冷却水は、図3,4に示されるように車体前後方向前側に向いている導入口39から、横向きの導入路33を経て入口27に至り、冷却室23の幅方向片側に寄せた縦向きの入口27から、冷却室23内に導入される。
The effect | action of the cooling structure of the inverter 5 comprised in this way is demonstrated.
The inverter 5 as shown in FIG. 1, when mounted so as to be sandwiched between the in-vehicle charger 7 and electric vacuum pump 8, the second outlet port 51, by mounting the plug member 57 The outlet 51 is closed.
In this case, the pumping operation of the cooling pump 15, the cooling water toward the inverter 5 from the radiator 13 from the inlet 39 facing in the longitudinal direction of the vehicle body front side as shown in FIG. 3, 4, lateral inlet channel 33 Then, it reaches the inlet 27 and is introduced into the cooling chamber 23 from the vertically oriented inlet 27 approaching one side in the width direction of the cooling chamber 23.

ここで、冷却室23へ向かう冷却水の水流は、冷却室23へ導入される間で、流れる方向が変化したり、入口27から導出する冷却水が、ヒートシンク21の下面と衝突したり冷却室23の壁面と衝突したりするため、勢いは弱まる。冷却室23内の冷却水は、出口29へ向かい、縦向きの出口29および横向きの導出路35を経て、導出口41から冷却配管11へ向かい、導入路33を流れる冷却水と同じ方向の向きにて、冷却配管11へ導出される。   Here, the flow direction of the cooling water flowing toward the cooling chamber 23 changes in the flow direction while being introduced into the cooling chamber 23, or the cooling water led out from the inlet 27 collides with the lower surface of the heat sink 21. The momentum is weakened because it collides with the wall surface of 23. The cooling water in the cooling chamber 23 is directed in the same direction as the cooling water flowing toward the outlet 29, passing through the vertical outlet 29 and the horizontal outlet path 35, from the outlet 41 to the cooling pipe 11, and flowing through the inlet path 33. Then, it is led out to the cooling pipe 11.

この出側での冷却水の水流の勢いを弱める作用、入側での冷却水の勢いを弱める作用により、入口27から出口29へは、周囲に拡散しながら流れ、冷却室23内の各部に冷却水が行き渡る。これで冷却室23内の冷却水は、ヒートシンク21の各部や冷却フィン群の各部との熱交換に適した流れとなり、インバータ5のIGBTモジュール19を効率良く冷却する。   By the action of weakening the momentum of the cooling water flow on the outlet side and the action of weakening the momentum of the cooling water on the inlet side, the flow from the inlet 27 to the outlet 29 flows while diffusing to the surroundings, and reaches each part in the cooling chamber 23. Cooling water is distributed. Thus, the cooling water in the cooling chamber 23 becomes a flow suitable for heat exchange with each part of the heat sink 21 and each part of the cooling fin group, and efficiently cools the IGBT module 19 of the inverter 5.

このインバータ5の冷却は、導入路33、導出路35共、同じ方向を冷却水が流れているときに成立するため、図1に示されるようなインバータ5の両側に車載充電器7や電動バキュームポンプ8が配置される搭載される状況下では発揮しやすい。
ここで、インバータ5を搭載する電気自動車の車種が変更し、例えば電動バキュームポンプ8が、インバータ5の横ではなく他の地点に搭載され、機器のレイアウトの関係で、図1中の一点鎖線に示されるように電動バキュームポンプ8が配置されていたインバータ5の側方のスペースから、冷却水の導出を求められたとする。
Since the cooling of the inverter 5 is established when the cooling water flows in the same direction in both the introduction path 33 and the outlet path 35, the on-vehicle charger 7 and the electric vacuum are provided on both sides of the inverter 5 as shown in FIG. It is easy to demonstrate under the situation where the pump 8 is installed.
Here, the vehicle type of the electric vehicle on which the inverter 5 is mounted is changed. For example, the electric vacuum pump 8 is mounted not at the side of the inverter 5 but at another point, and the one-dot chain line in FIG. As shown, it is assumed that the cooling water is derived from the space on the side of the inverter 5 where the electric vacuum pump 8 is disposed.

このときには、第2の導出口51を選択する。すなわち、当初の車両前方側に向いている導出口41にプラグ部材(図示しない)を装着して導出口41を塞ぎ、側方に向いている第2の導出口51にニップル部材59を装着し、同ニップル部材59を介して、出側の冷却配管11を導出口51に接続させる。つまり、当初の導出方向と異なる横方向の向きから、冷却室23内の冷却水を導出させる。   At this time, the second outlet 51 is selected. That is, a plug member (not shown) is attached to the initial outlet 41 that faces the front side of the vehicle to close the outlet 41, and a nipple member 59 is attached to the second outlet 51 that faces sideways. The outlet cooling pipe 11 is connected to the outlet 51 through the nipple member 59. That is, the cooling water in the cooling chamber 23 is led out from a lateral direction different from the initial leading direction.

これにより、IGBTモジュール19を適切に冷却するための、水流の勢いを弱める構造は、そのままに、IGBTモジュール19の冷却が行える。
このようにインバータ5は、冷却室23の同一面に入口27、出口29を設け、入口27と出口29間の間隔を保ったまま、入口27、出口29から同一方向に添って導入路33、導出路35を平行に延ばすという簡単な構造で、IGBTモジュール19を最適に冷却(熱交換)することができる。
Thereby, the IGBT module 19 can be cooled with the structure that weakens the momentum of the water flow for cooling the IGBT module 19 appropriately.
In this way, the inverter 5 is provided with the inlet 27 and the outlet 29 on the same surface of the cooling chamber 23, and the introduction path 33, along the same direction from the inlet 27 and the outlet 29, while maintaining a gap between the inlet 27 and the outlet 29. The IGBT module 19 can be optimally cooled (heat exchange) with a simple structure in which the lead-out path 35 extends in parallel.

しかも、インバータ5の搭載具合に応じて、導出路35の途中にある第2の導出口51を選択するだけで、冷却室23内の周囲に拡散するような流れを形成する構造はそのままに、簡単に、求められる冷却水の導出方向の変更ができる。このため、インバータ5を製作し直したりせずにすむ。特に口部47は、閉塞用のプラグ部材57や配管接続用のニップル部材59が組み付くようにしてあるので、利用しやすい。 In addition, the structure that forms a flow that diffuses around the inside of the cooling chamber 23 is simply selected by selecting the second outlet 51 in the middle of the outlet path 35 according to the mounting condition of the inverter 5. easily can guide out direction of the change of the cooling water required. For this reason, it is not necessary to manufacture the inverter 5 again. In particular, the opening 47 is easy to use because the plug member 57 for closing and the nipple member 59 for connecting pipes are assembled.

もちろん、第2の導出口51に、冷却を終えた冷却水の熱を利用するため、別途、配管部材を接続しても構わない。
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、横向きに分岐した口部47を用いたが、これに限らず、当初の導出口41の向きと異なる向きであれば構わない。
Of course, the second outlet 51, in order to utilize the heat of the cooling water which has finished the cooling separately may be connected to the piping member.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in one embodiment, is used a mouth 47 which branches laterally facing, not limited thereto, but may if orientation different from the orientation of the original electrical outlet 41.

5 インバータ
17 筐体
19 IGBTモジュール(インバータモジュール)
21,21a ヒートシンク,冷却フィン(放熱部)
23 冷却室
27 入口
29 出口
33 導入路(入側流路)
35 導出路(出側流路)
39 導入口
41 導出口
47 口部
51 第2の導出口
5 Inverter 17 Housing 19 IGBT module (Inverter module)
21,21a Heat sink, cooling fin (heat dissipation part)
23 Cooling chamber 27 Inlet 29 Outlet 33 Inlet path (inlet channel)
35 Lead-out path (exit-side flow path)
39 Inlet port 41 Outlet port 47 Port portion 51 Second outlet port

Claims (2)

筐体の内部にインバータモジュールと、前記インバータモジュールに隣接して配置され
る冷却室と、を収容し、
一端に筐体外部から冷却液を導入する導入口を、他端に冷却液を前記冷却室に流入する
入口を有する入側流路と、一端に筐体外部冷却液を導出する導出口を、他端に冷却液
を前記冷却室から流出させる出口を有する出側流路と、を前記筐体に形成したインバータ
の冷却構造において
前記冷却室は、角形で平坦状をなした凹部を有して形成され、
前記入口と前記出口とは、前記冷却室を構成する一つの面の互いに離れた地点に設けられるとともに、前記入側流路と前記出側流路の延在方向と直交する方向である縦向きに開口し、
前記入側流路と前記出側流路とは、前記入口と前記出口間の間隔を保ったまま、それぞれ同一方向に添って平行に延びるとともに、前記出側流路の前記導出口と前記出口との間のみ、前記導出口とは異なる方向へ分岐して外部に開口する口部が設けられる
ことを特徴とするインバータの冷却構造。
An inverter module inside the housing, and a cooling chamber disposed adjacent to the inverter module,
An inlet for introducing the coolant from the outside of the housing at one end, an inlet-side flow path having an inlet for introducing the coolant into the cooling chamber at the other end, and an outlet for leading the coolant to the outside of the housing at one end In the cooling structure of the inverter formed in the casing, an outlet-side flow path having an outlet for allowing the coolant to flow out of the cooling chamber at the other end
The cooling chamber is formed with a square and flat recess.
Vertical wherein the inlet and the outlet, which is a direction orthogonal to the arranged at a point remote from each other of one surface constituting the cooling chamber Rutotomoni, the extending direction of the entering-side flow path and the exit-side flow path Open in the direction,
The entering-side flow path and the exit-side flow path while maintaining the distance between the inlet and the outlet, extends parallel along the same direction, respectively, a front Symbol outlet before Symbol exit-side flow path cooling structure of the inverter, characterized in that only between the outlet mouth which is open to the outside branches to different directions are provided before and Symbol outlet.
前記口部は、冷却配管と接続可能なニップル部材あるいは当該口部の開口を塞ぐプラグ部材が組み付くものであることを特徴とする請求項1に記載のインバータの冷却構造。   The cooling structure for an inverter according to claim 1, wherein the mouth portion is assembled with a nipple member connectable to the cooling pipe or a plug member for closing the opening of the mouth portion.
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