WO2024095653A1

WO2024095653A1 - 冷却装置

Info

Publication number: WO2024095653A1
Application number: PCT/JP2023/035772
Authority: WO
Inventors: 久也萩森; 佑馬望月
Original assignee: ジヤトコ株式会社
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2023-09-29
Publication date: 2024-05-10

Abstract

［課題］装置の簡素化と受熱した絶縁油の高い冷却効率とを両立させる。［解決手段］冷却装置は電力用半導体機器を冷却する。冷却装置は電力用半導体機器を収容するタンクと、絶縁油と、沸点温度が絶縁油の沸点温度よりも低く且つ比重が絶縁油の比重よりも大きい冷媒液とを有する。絶縁油と冷媒液とはタンクに混合状態で格納されて電力用半導体機器を冷却する。

Description

冷却装置

　本発明は冷却装置に関する。

　特許文献１には半導体スタックを絶縁油に浸漬して油入タンクに収容する一方、半導体素子両側のヒートパイプ式放熱体に作動液を封入し、封入した作動液の沸騰、凝縮サイクルを利用して冷却を行う冷却装置が開示されている。この冷却装置では絶縁油と作動液とは非混合状態とされ、放熱体からの受熱で昇温した絶縁油は油入タンク内で自然対流、或いはポンプにより強制対流し、タンクに付設したラジエータを通じて大気中に放熱することで冷却される。

特開平８－９７３３８号公報

　受熱した絶縁油を自然対流させる場合は強制対流させる場合と比べて冷却装置を簡素化できる一方、強制対流させる場合と比べて高い冷却効率を得ることが困難となる。逆に、受熱した絶縁油を強制対流させる場合には自然対流させる場合と比べ高い冷却効率を得ることができる一方、ポンプなど絶縁油を強制対流させるための装置の追加が必要になる結果、冷却装置の簡素化が妨げられる虞がある。

　本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、装置の簡素化と受熱した絶縁油の高い冷却効率とを両立させることを目的とする。

　本発明のある態様の冷却装置は電力用半導体機器を冷却する冷却装置であって、前記電力用半導体機器を収容するタンクと、絶縁油と、沸点温度が前記絶縁油の沸点温度よりも低く且つ比重が前記絶縁油の比重よりも大きい冷媒液とを有する。前記絶縁油と前記冷媒液とは、前記タンクに混合状態で格納されて前記電力用半導体機器を冷却する。

　この態様によれば、混合状態でタンクに格納された絶縁油と冷媒液とが比重の違いにより高さ方向で異なる位置に存在しようとする。結果、比重の大きい冷媒液が絶縁油の下側に位置することになる。このため、強制対流させるための装置を特段追加せずとも冷媒液で気化熱冷却を行うことで、気化した冷媒液により上方の絶縁油を攪拌でき、これにより受熱した絶縁油を強制対流させることができる。従って、装置の簡素化と受熱した絶縁油の高い冷却効率とを両立させることができる。

図１は、冷却装置の概略構成図である。図２は、電気回路作動時の冷却装置の様子を示す図である。図３は、電気回路及び冷却装置の第１変形例を示す図である。図４は、電気回路及び冷却装置の第２変形例を示す図である。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

　図１は冷却装置１００の概略構成図である。図１では電気回路５０が非作動で且つ環境温度状態にある静的状態を示す。環境温度は外気温或いは大気温であり、例えば常温時とされる。図１の上下方向は鉛直方向（高さ方向）に対応する。

　冷却装置１００は電気回路５０を冷却する。電気回路５０は例えばインバータ（インバータとして機能する電気回路）であり、電力用半導体機器に相当する。電気回路５０は第１基板５１と第２基板５２と回路部５５とを有する。第１基板５１及び第２基板５２はプリント基板であり、第１基板５１は第２基板５２に積層される。回路部５５は第１基板５１及び第２基板５２に実装され、第１基板５１及び第２基板５２の回路パターンに接続することで第１基板５１及び第２基板５２と電気的に接続する。

　回路部５５は半導体素子５５ａとワイヤ５５ｂとリードフレーム５５ｃとコンデンサ５５ｄとを有する。半導体素子５５ａ、ワイヤ５５ｂ及びリードフレーム５５ｃは第１基板５１に実装され、コンデンサ５５ｄは第２基板５２に実装される。半導体素子５５ａはパワー素子であり、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子とされる。半導体素子５５ａは複数設けられ、本実施形態では図１の奥手前方向（図１の紙面に直交する方向）に沿って二列に配列される。なお、複数の半導体素子５５ａの配置は必ずしもこれに限られない。

　半導体素子５５ａはワイヤ５５ｂを介してリードフレーム５５ｃと電気的に接続する。半導体素子５５ａはモールド樹脂により封止され、半導体素子５５ａからの放熱はモールド樹脂を介して行われる。半導体素子５５ａからの放熱はリードフレーム５５ｃを介して行うこともできる。半導体素子５５ａはワイヤ５５ｂやリードフレーム５５ｃとともに第２基板５２の下側（裏側）に設けられ、コンデンサ５５ｄは第２基板５２の上側（表側）に設けられる。

　半導体素子５５ａとコンデンサ５５ｄとは電気回路５０が備える複数の電子部品の一例であり、半導体素子５５ａとコンデンサ５５ｄとでは発熱密度が異なる。電気回路５０は半導体素子５５ａ及びコンデンサ５５ｄ以外の電子部品を有していてよい。本実施形態ではコンデンサ５５ｄは複数の電子部品のうち半導体素子５５ａ以外の他の電子部品の一例として、半導体素子５５ａ以外の他の電子部品を代表する。発熱密度は半導体素子５５ａのほうがコンデンサ５５ｄと比べて相対的に高く、半導体素子５５ａとコンデンサ５５ｄとは発熱密度が異なる複数の電子部品に相当する。

　冷却装置１００はタンク１０とサブタンク２０とを有する。タンク１０は電気回路５０を収容する。タンク１０の側壁内面にはボス１０ａが設けられ、ボス１０ａには第２基板５２が固定される。第２基板５２はタンク１０内を上方空間と下方空間とに区分する。第２基板５２には複数の貫通孔５２ａが形成され、タンク１０内の上方空間及び下方空間は複数の貫通孔５２ａを介して互いに連通する。複数の貫通孔５２ａは例えば鉛直方向視で第１基板５１とオーバーラップしない位置に設けることができる。

　タンク１０は第１筐体部１１と第２筐体部１２とシール部材１３とを有する。第１筐体部１１と第２筐体部１２とはともに一面が開口した箱状の形状を有する。第１筐体部１１と第２筐体部１２とは、シール部材１３を介して開口端部の合わせ面同士を合わせた状態でボルト締結により結合される。第１筐体部１１は第２筐体部１２の上に配置され、ボス１０ａは第２筐体部１２に設けられる。

　タンク１０には絶縁油ＯＬと冷媒液ＬＱとが混合状態で格納される。混合状態とは同一空間内に隔絶されずに混在する状態であり、静的状態において比重に応じて分離する場合を含む。絶縁油ＯＬは炭化水素系油であり、例えば無段変速機構で冷却や潤滑に用いられる油と同じ油が用いられる。冷媒液ＬＱはフッ素系冷媒（フッ素系不活性液体）であり、冷媒液ＬＱとしては例えばパーフロロカーボン（ＰＦＣ）が用いられる。フッ素系冷媒である冷媒液ＬＱは絶縁油ＯＬよりも比重が大きい。このため、絶縁油ＯＬと冷媒液ＬＱとが混合状態でタンク１０に格納されると、タンク１０内では絶縁油ＯＬが上側、冷媒液ＬＱが下側に存在するようになる。

　タンク１０に格納される冷媒液ＬＱの格納量は第２筐体部１２の容量より小さい。このため、冷媒液ＬＱは静的状態において第２筐体部１２内でタンク１０の底に溜まった状態になる。タンク１０内において冷媒液ＬＱが占める空間以外の残りの空間は絶縁油ＯＬにより満たされる。このため、高さ方向における第１筐体部１１及び第２筐体部１２の結合位置には絶縁油ＯＬが存在する。

　シール部材１３は互いに結合された第１筐体部１１及び第２筐体部１２間をシールする。シール部材１３は高さ方向において絶縁油ＯＬが比重に応じて格納される範囲内に設けられ、絶縁油ＯＬの漏れを防止する。シール部材１３は例えばガスケットで構成できる。

　タンク１０は冷却液通路１０ｂと貫通孔１０ｃとを有する。冷却液通路１０ｂは第１筐体部１１により構成されるタンク１０の上壁内部に形成される。冷却液通路１０ｂには冷却液が流通し、冷却液はタンク１０内の絶縁油ＯＬや冷媒液ＬＱから受熱して絶縁油ＯＬや冷媒液ＬＱを冷却する。貫通孔１０ｃは第１筐体部１１により構成されるタンク１０の側壁を貫通する。従って、貫通孔１０ｃは高さ方向において絶縁油ＯＬが比重に応じて格納される範囲内（静的状態で絶縁油ＯＬが存在することになる高さ方向の範囲内）に設けられる。貫通孔１０ｃは水平方向に延伸してタンク１０の側壁を貫通する。

　タンク１０は遮蔽板１４及び遮蔽板１５をさらに備える。遮蔽板１４及び遮蔽板１５は貫通孔１０ｃが設けられたタンク１０の側壁内面に設けられる。遮蔽板１４は貫通孔１０ｃのタンク１０内への開口部周辺下部に設けられ、遮蔽板１５は当該開口部周辺上部に設けられる。遮蔽板１４は貫通孔１０ｃの延伸方向に沿って貫通孔１０ｃから離れるほど上に位置するように斜め上に延伸する。遮蔽板１５は貫通孔１０ｃの延伸方向に沿って貫通孔１０ｃから離れるほど下に位置するように斜め下に延伸する。遮蔽板１４の先端部と遮蔽板１５の先端部との間には隙間が形成される。このため、タンク１０内と貫通孔１０ｃとの連通状態は遮蔽板１４及び遮蔽板１５によって妨げられない。

　遮蔽板１４及び遮蔽板１５それぞれは例えば断面が直角より角度が大きい変形Ｌ字状の形状を有し、一方の板状部分を固定部としてタンク１０の側壁内面にボルト等で固定することで設けることができる。遮蔽板１４及び遮蔽板１５は図１の奥手前方向において少なくとも貫通孔１０ｃが設けられている範囲に亘って設けることができる。遮蔽板１４及び遮蔽板１５の代わりに例えば貫通孔１０ｃの延伸方向に沿って貫通孔１０ｃから離れるほど先細りするテーパ形状の管部材が設けられてもよい。

　サブタンク２０はタンク１０に設けられる。サブタンク２０はタンク部２１と接続部２２とを有する。タンク部２１は円筒状の形状を有する。タンク部２１は鉛直方向に沿って延伸し上端部で開口する。接続部２２はパイプ状の形状を有し、水平方向に沿って延伸する。接続部２２は例えばフランジを固定部として開放端部に有し、当該フランジをタンク１０の側壁にボルト締結することで、サブタンク２０がタンク１０に固定される。

　接続部２２は基端部でタンク部２１の下部に径方向から接続してタンク部２１内に開口するとともに、開放端部で貫通孔１０ｃに接続する。このため、タンク１０内を満たすように格納された絶縁油ＯＬは、貫通孔１０ｃ及び接続部２２内を満たすとともにタンク部２１内の一部を満たす。接続部２２とタンク１０の側壁との間には絶縁油ＯＬの漏れ防止のためにシール部材を設けることができる。

　サブタンク２０は空気室ＡＲをさらに有する。空気室ＡＲはタンク部２１内において絶縁油ＯＬの直上に形成される。空気室ＡＲは連通路Ｃを介してタンク部２１内と連通する。連通路Ｃは絶縁油ＯＬで満たされた部分のタンク部２１、接続部２２及び貫通孔１０ｃにより構成される。

　サブタンク２０はブリーザキャップ２３をさらに備える。ブリーザキャップ２３はタンク部２１の上端部に設けられる。ブリーザキャップ２３は本体部２３ａと傘部２３ｂとを有する。本体部２３ａは円筒状の形状を有し、本体部２３ａの一端部外周にはねじが形成される。本体部２３ａはタンク部２１の上端部内周に形成されたねじに締め込まれる。本体部２３ａは外周に設けられた鍔部がタンク部２１に当接するまで締め込まれ、これによりブリーザキャップ２３がタンク部２１に固定される。

　傘部２３ｂは本体部２３ａの他端部に設けられる。傘部２３ｂは有底円筒状の形状を有し、本体部２３ａを上から覆うことで外部からの水の浸入を妨げる。本体部２３ａと傘部２３ｂとの間には周方向に隙間が形成され、当該隙間は下方に向かって外気に開放される。本体部２３ａの他端部の周壁には内外を連通する連通孔が形成される。従って、ブリーザキャップ２３は当該連通孔及び隙間を介して空気室ＡＲとサブタンク２０外の外気とを連通させる。

　本体部２３ａ内にはラビリンス流路Ｌが形成される。ラビリンス流路Ｌは空気を通過させる一方で絶縁油ＯＬの通過を妨げる。ラビリンス流路Ｌを形成する壁部それぞれは例えば先端側ほど下に位置するように傾斜させることで、絶縁油ＯＬの自重落下を促すように設けられてもよい。ブリーザキャップ２３はエアブリーザ機構に相当する。

　静的状態において冷媒液ＬＱは液面高さＨを有し、第２基板５２はその上面及び下面の間に液面高さＨが位置するように設けられる。このため、第２基板５２の裏側に設けられた半導体素子５５ａはタンク１０内下方（絶縁油ＯＬよりも下方）で冷媒液ＬＱ内に浸した状態で収容され、第２基板５２の表側に設けられたコンデンサ５５ｄは絶縁油ＯＬ内に浸した状態で収容される。結果、冷却装置１００では次のようにして電気回路５０が冷却される。

　図２は電気回路５０作動時の冷却装置１００の様子を示す図である。電気回路５０が作動すると、半導体素子５５ａやコンデンサ５５ｄが発熱する。冷却装置１００では冷媒液ＬＱによる気化熱冷却と絶縁油ＯＬによる受熱により電気回路５０の冷却が行われる。半導体素子５５ａは冷媒液ＬＱに浸かっているので、半導体素子５５ａが発熱すると冷媒液ＬＱが気化する。これにより、発熱密度が相対的に高い半導体素子５５ａが気化熱冷却により冷却されるので、電気回路５０が効果的に冷却される。

　絶縁油ＯＬに浸かっているコンデンサ５５ｄは絶縁油ＯＬに放熱することで冷却される。これは、半導体素子５５ａと比べて発熱密度が低いコンデンサ５５ｄは絶縁油ＯＬで十分冷却可能なためである。これにより、冷媒液ＬＱの格納量が抑えられるので、高価なフッ素系冷媒の格納量を抑制できる。結果、例えば電気回路５０の冷却に冷媒液ＬＱのみを用いる場合と比べてコスト低減が図られる。絶縁油ＯＬは気化せずに液体状態のままで冷却を行う。

　気化した冷媒液ＬＱは貫通孔５２ａを介してタンク１０内の下方空間から上方空間へ移動する。絶縁油ＯＬは気化した冷媒液ＬＱからも受熱する。結果、気化した冷媒液ＬＱの一部は絶縁油ＯＬへの放熱により液化する。受熱した絶縁油ＯＬ及び気化したままの冷媒液ＬＱはタンク１０内の天井付近で冷却液により冷却される。結果、気化したままの冷媒液ＬＱも液化する。液化した冷媒液ＬＱは絶縁油ＯＬより比重が大きい。このため、液化した冷媒液ＬＱは絶縁油ＯＬ内を沈んでゆき、貫通孔５２ａを介してタンク１０内の上方空間から下方空間に戻る。

　絶縁油ＯＬは気化した冷媒液ＬＱにより攪拌される。結果、ポンプなど強制対流させるための装置を追加せずとも絶縁油ＯＬに強制対流が発生し、これにより自然対流の場合と比べて受熱した絶縁油ＯＬの冷却効率が高まる。タンク１０内では冷媒液ＬＱの気化、液化により、下方空間と上方空間との間で冷媒液ＬＱの循環的な流れが生じる。この際には気化した冷媒液ＬＱは複数の貫通孔５２ａのうち一部の貫通孔５２ａを通過し、液化した冷媒液ＬＱは残りの貫通孔５２ａを通過する。結果、強制対流は例えば矢印で示すような流れとなる。

　空気室ＡＲは連通路Ｃを介してタンク１０内と連通する。このため、冷媒液ＬＱの気化によるタンク１０の内圧上昇はサブタンク２０により抑制される。結果、その分シール部材１３によるシールが容易になる。また、冷媒液ＬＱの沸点上昇も抑えられるので、その分気化熱冷却が行われ難くなることも抑制される。さらに、このように設けられた空気室ＡＲはタンク１０内とは別室とされる。このため、冷媒液ＬＱが空気室ＡＲに入り難い構造も同時に得られる。冷媒液ＬＱは遮蔽板１４によっても気化した状態でサブタンク２０内に入ることを妨げられ、遮蔽板１５によっても液化した状態でサブタンク２０内に入ることを妨げられる。

　ブリーザキャップ２３はタンク１０内を大気圧に維持する。このため、冷媒液ＬＱの沸点の変動が抑制され、タンク１０の内圧上昇により沸点が上昇する事態が回避される。従って、より高温にならないと気化熱冷却が行われなくなる事態が回避される。また、タンク１０内が大気圧に維持されることで、より高圧になる場合と比べてシール部材１３によるシールも容易となる。フッ素系冷媒である冷媒液ＬＱは絶縁油ＯＬよりも粘度及び表面張力が小さく、シール部材１３をすり抜け易い。このため、絶縁油ＯＬを漏れ防止の対象とすることでもシール部材１３によるシールは容易となる。

　次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

　（１）冷却装置１００は電力用半導体機器である電気回路５０を冷却する。冷却装置１００は電気回路５０を収容するタンク１０と、絶縁油ＯＬと、沸点温度が絶縁油ＯＬの沸点温度よりも低く且つ比重が絶縁油ＯＬの比重よりも大きい冷媒液ＬＱとを有する。絶縁油ＯＬと冷媒液ＬＱとはタンク１０に混合状態で格納されて電気回路５０を冷却する。

　このような構成によれば、混合状態でタンク１０に格納された絶縁油ＯＬと冷媒液ＬＱとが比重の違いにより高さ方向で異なる位置に存在しようとする。結果、比重の大きい冷媒液ＬＱが絶縁油ＯＬの下側に位置することになる。このため、強制対流させるための装置を特段追加せずとも冷媒液ＬＱで気化熱冷却を行うことで、気化した冷媒液ＬＱにより上方の絶縁油ＯＬを攪拌でき、これにより受熱した絶縁油ＯＬを強制対流させることができる。従って、装置の簡素化と受熱した絶縁油ＯＬの高い冷却効率とを両立させることができる。

　（２）本実施形態において冷媒液ＬＱはフッ素系冷媒である。このような構成によれば、絶縁油ＯＬよりも沸点温度が低く且つ比重が大きい冷媒液ＬＱに気化熱冷却を行わせることができる。

　（３）冷却装置１００は空気室ＡＲを有するサブタンク２０と、空気室ＡＲとタンク１０内とを連通する連通路Ｃとをさらに有する。このような構成によれば、冷媒液ＬＱの気化によるタンク１０内の内圧上昇を抑制できる。従って、その分シール部材１３によるシールが容易になる。また、冷媒液ＬＱの沸点上昇も抑えられるので、その分気化熱冷却が行われ難くなることも抑制できる。さらに、タンク１０内とは別室として空気室ＡＲを設けたので、これらの作用効果を得つつも冷媒液ＬＱが空気室ＡＲに入り難い構造を得ることができる。

　（４）サブタンク２０は、空気室ＡＲとサブタンク２０外の大気とを連通させるブリーザキャップ２３を備える。このような構成によれば、タンク１０内が大気圧に維持されるので、冷媒液ＬＱの沸点の変動が抑制される。このため、タンク１０の内圧上昇により沸点が上昇し、より高温にならないと気化熱冷却が行われなくなる事態を回避できる。また、タンク１０内が大気圧に維持されるので、シール部材１３によるシールもより容易となる。

　（５）電気回路５０は半導体素子５５ａとコンデンサ５５ｄとを有する。半導体素子５５ａとコンデンサ５５ｄとのうち相対的に発熱密度が高い電子部品である半導体素子５５ａは、タンク１０内下方で冷媒液ＬＱ内に浸した状態で収容される。このような構成によれば、相対的に発熱密度が高い半導体素子５５ａを冷媒液ＬＱで気化熱冷却することで、電気回路５０を効果的に冷却できる。また、コンデンサ５５ｄは絶縁油ＯＬで冷却すればよいので、複数の電子部品を発熱密度に応じて適切に冷却でき、冷媒液ＬＱの格納量抑制によるコスト低減にも繋げることができる。

　（６）タンク１０は、第１筐体部１１及び第２筐体部１２と、互いに結合された第１筐体部１１及び第２筐体部１２間をシールするシール部材１３とを有する。シール部材１３は高さ方向において絶縁油ＯＬが比重に応じて格納される範囲内に設けられる。このような構成によれば、絶縁油ＯＬを漏れ防止の対象とするので、シール部材１３によるシールが容易になる。

　電気回路５０は次に示すように冷却装置１００に収容されてもよい。

　図３、図４は電気回路５０及び冷却装置１００の変形例を示す図である。図３に示す例では、第１基板５１はタンク１０内の底面に設けられ、第２基板５２とはコネクタや配線を介して電気的に接続される。複数の貫通孔５２ａは鉛直方向に第１基板５１とオーバーラップする位置に設けられてもよい。第２基板５２はボス１０ａとともに図１、図２に示す本実施形態の場合より上方に設けられる一方、冷媒液ＬＱの液面高さＨは本実施形態の場合と同じである。結果、この例でも半導体素子５５ａは液面高さＨより下方に位置し、コンデンサ５５ｄは液面高さＨより上方に位置する。従って、半導体素子５５ａはタンク１０内下方で冷媒液ＬＱ内に浸した状態で収容され、コンデンサ５５ｄは絶縁油ＯＬ内に浸した状態で収容される。このように構成した場合でも気化した冷媒液ＬＱにより上方の絶縁油ＯＬを攪拌でき、これにより受熱した絶縁油ＯＬを強制対流させることができるので、装置の簡素化と受熱した絶縁油ＯＬの高い冷却効率との両立が可能である。

　図４に示す例では、図３に示す例と比べて電気回路５０が第３基板５３をさらに備えるとともに、タンク１０がボス１０ｄをさらに備える。ボス１０ｄは第１筐体部１１に設けられ、第３基板５３は第１筐体部１１の開口側からボス１０ｄに固定される。従って、第３基板５３は第２基板５２よりも上方に設けられる。第３基板５３は貫通孔１０ｃよりも下方に設けられる。第３基板５３にはダイオード５５ｅが実装される。ダイオード５５ｅは複数設けられ、回路部５５の構成要素となっている。従って、この例では回路部５５は第１基板５１、第２基板５２及び第３基板５３に実装され、第３基板５３は第１基板５１や第２基板５２とコネクタや配線を介して電気的に接続される。ダイオード５５ｅはコンデンサ５５ｄと同様に半導体素子５５ａよりも発熱密度が低く、絶縁油ＯＬ内に浸した状態で収容される。つまり、この例ではダイオード５５ｅはコンデンサ５５ｄとともに電気回路５０が備える複数の電子部品であって半導体素子５５ａ以外の他の電子部品の一例とされる。このように構成した場合でも、気化した冷媒液ＬＱにより上方の絶縁油ＯＬを攪拌でき、これにより受熱した絶縁油ＯＬを強制対流させることができるので、装置の簡素化と受熱した絶縁油ＯＬの高い冷却効率との両立が可能である。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　例えば、サブタンク２０はブリーザキャップ２３の代わりにタンク部２１と一体として構成されたエアブリーザ機構を有してもよい。

　１０　　タンク
　１０ｃ　貫通孔
　１１　　第１筐体部
　１２　　第２筐体部
　１３　　シール部材
　２０　　サブタンク
　２１　　タンク部
　２２　　接続部
　２３　　ブリーザキャップ（エアブリーザ機構）
　１１　　ケース
　１２　　電気回路
　５０　　電気回路５０
　５５　　回路部
　５５ａ　半導体素子
　５５ｄ　コンデンサ
　１００　冷却装置
　ＡＲ　　空気室
　Ｃ　　　連通路
　ＬＱ　　冷媒液（フッ素系冷媒）
　ＯＬ　　絶縁油

Claims

　電力用半導体機器を冷却する冷却装置であって、
　前記電力用半導体機器を収容するタンクと、
　絶縁油と、
　沸点温度が前記絶縁油の沸点温度よりも低く且つ比重が前記絶縁油の比重よりも大きい冷媒液と、
を有し、
　前記絶縁油と前記冷媒液とは、前記タンクに混合状態で格納されて前記電力用半導体機器を冷却する、
冷却装置。
　請求項１に記載の冷却装置であって、
　前記冷媒液はフッ素系冷媒である、
冷却装置。
　請求項１に記載の冷却装置であって、
　空気室を有するサブタンクと、
　前記空気室と前記タンク内とを連通する連通路と、
をさらに有する、
冷却装置。
　請求項３に記載の冷却装置であって、
　前記サブタンクは、前記空気室と前記サブタンク外の大気とを連通させるエアブリーザ機構を備える、
冷却装置。
　請求項１から４いずれか１項に記載の冷却装置であって、
　前記電力用半導体機器は発熱密度が異なる複数の電子部品を有し、
　前記複数の電子部品のうち相対的に発熱密度が高い電子部品は、前記タンク内下方で前記冷媒液に浸した状態で収容される、
冷却装置。
　請求項１から４いずれか１項に記載の冷却装置であって、
　前記タンクは、第１筐体部及び第２筐体部と、互いに結合された前記第１筐体部及び前記第２筐体部間をシールするシール部材とを有し、
　前記シール部材は、高さ方向において前記絶縁油が比重に応じて格納される範囲内に設けられる、
冷却装置。