冷却装置

【課題】サージ電圧を低減することが可能な冷却装置を提供する。
【解決手段】冷却装置１０は、冷却器本体１００を備える。冷却器本体１００は、冷媒入口側に設けられる第一素子搭載領域１０１と、冷媒出口側に設けられる第二素子搭載領域１０２と、第一素子搭載領域１０１および第二素子搭載領域１０２の間に設けられて、冷却器本体１００に設けられた、分割された導電性凸部としての導電性プレート１３２を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却装置に関し、より特定的には、発熱素子の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発熱素子に関する技術は、たとえば特開２０１０−２５１４４３号公報（特許文献１）、特開平１０−３０９０７３号公報（特許文献２）、特開２０００−１２５５４３号公報（特許文献３）、特開２００３−３１９６６５号公報（特許文献４）、特開２００６−１０１６７６号公報（特許文献５）および特開２０１０−２０５９６０号公報（特許文献６）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１４４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９０７３号公報
【特許文献３】特開２０００−１２５５４３号公報
【特許文献４】特開２００３−３１９６６５号公報
【特許文献５】特開２００６−１０１６７６号公報
【特許文献６】特開２０１０−２０５９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、インバータの冷却器の天板の一部に溝を形成し、その溝内にロウ付けで素子を固定する構造が開示されている。
【０００５】
特許文献２では、配線用の第一の導体の近傍に、第一の導体とは独立してなおかつ第一の導体の電流変化に応じて誘導電流を生じる第二の導体が配置される構造が開示されている。
【０００６】
特許文献３では、負側プレートと正側プレートの間に挟まれた薄い絶縁シートからなるサージ電圧抑制プレートを備えた構造が開示されている。
【０００７】
特許文献４では、配線インダクタンスを低減するために近接配置された１対の導電板の対面領域の間に、高い誘電率を有する高誘電部材を配置する構造が開示されている。
【０００８】
特許文献５では、平滑コンデンサの負極側と各相のスイッチング素子の負側端子とを一方の平板導電バーで接続し、平滑コンデンサの正極側と各相のスイッチング素子の正側端子とを他の導電平板バーで接続する構造が開示されている。
【０００９】
特許文献６では、ハイサイド板、およびローサイド板と、ミドルサイド板との間に設けられた導電板が開示されている。
【００１０】
従来の技術では、冷却器の天板とハウジングバスバーとの間にインダクタンスが増加し、サージ電圧が発生するという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、サージ電圧の発生を抑制することが可能な冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に従った冷却装置は、発熱素子の冷却装置であって、冷媒入口および冷媒出口を有する導電性の冷却器本体を備え、冷却器本体は、冷媒入口側に設けられる第一素子搭載領域と、冷媒出口側に設けられる第二素子搭載領域と、第一および第二素子搭載領域の間に設けられて分割された導電性凸部とを有する。
【００１３】
このように構成された冷却装置では、導電性凸部が設けられているため、この上にバスバーを配置した場合にインダクタンスを減少させることができ、サージ電圧の発生を抑制することができる。さらに、導電性凸部が分割されているため、熱を加えても歪の発生を抑制することができる。
【００１４】
好ましくは、第一素子搭載領域および第二素子搭載領域には絶縁基板を介在させて発熱素子が搭載される。
【００１５】
好ましくは、導電性凸部上に絶縁体を介在させてバスバーが配置される。
好ましくは、バスバーはロウ付けにより導電性凸部に固定される。
【００１６】
好ましくは、導電性凸部は板状である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に従った、発熱素子の冷却装置を示す平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った、発熱素子の冷却装置の断面図である。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、発熱素子の冷却装置の断面図である。
【図４】図３中のＩＶで囲んだ部分を拡大して導電性プレートおよびバスバーを示す断面図である。
【図５】図１で示す発熱素子の冷却装置における導電性プレートを説明するための斜視図である。
【図６】比較例に従った、導電性プレートが設けられていない冷却装置の斜視図である。
【図７】別の比較例に従った、導電性プレートが分割されていない冷却装置の斜視図である。
【図８】導電性プレートが設けられていない冷却装置のサージ電圧を示すグラフである。
【図９】導電性プレートが設けられた、実施の形態に従った冷却装置のサージ電圧を示すグラフである。
【図１０】導電性プレートが設けられることによる、インダクタンス減少の効果を説明するためのグラフである。
【図１１】導電性プレートが分割されることによる、応力の減少の効果を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った、発熱素子の冷却装置を示す平面図である。図１を参照して、冷却装置１０は、発熱素子を冷却するための冷却装置である。冷却装置１０は、冷媒入口１１および冷媒出口１２を有する導電性の冷却器本体１００を備える。冷却器本体１００は、冷媒入口１１側に設けられる第一素子搭載領域１０１と、冷媒出口１２側に設けられる第二素子搭載領域１０２とを有する。第一素子搭載領域１０１および第二素子搭載領域１０２の間が中間領域１０３である。第一素子搭載領域１０１および第二素子搭載領域１０２では、冷却器本体１００を構成する上側筐体１３０表面に絶縁基板１１０が設けられている。絶縁基板１１０上に二点鎖線で示す発熱素子１１１が搭載される。中間領域１０３は第一素子搭載領域１０１と第二素子搭載領域１０２との間で所定方向に延びている。
【００２０】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った、発熱素子の冷却装置の断面図である。図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、発熱素子の冷却装置の断面図である。図２および図３を参照して、冷却装置１０の冷却器本体１００は、上側筐体１３０と、上側筐体１３０に接合される下側筐体１４０とを備える。上側筐体１３０と下側筐体１４０との間が水路１５０であり、冷媒としての冷却水が水路１５０内を流れる。これにより、絶縁基板１１０上に搭載された発熱素子から発生する熱を除去することが可能である。上側筐体１３０上には、ハウジング１３１が搭載される。
【００２１】
図４は、図３中のＩＶで囲んだ部分を拡大して導電性プレートをおよびバスバー示す断面図である。図４を参照して、上側筐体１３０表面に、導電性凸部としての導電性プレート１３２が設けられている。導電性プレート１３２は、第一素子搭載領域１０１と第二素子搭載領域１０２との間の中間領域１０３に設けられる。ハウジング１３１のバスバー１３３がアルミニウム製の導電性プレート１３２と対向している。導電性プレート１３２上に絶縁体を介在させてバスバー１３３が配置される。バスバー１３３はロウ付けにより板状の導電性プレート１３２に固定される。
【００２２】
図５は、図１で示す発熱素子の冷却装置における導電性プレートを説明するための斜視図である。図５を参照して、導電性プレート１３２は長さ方向に分割されたアルミニウムのプレートである。導電性プレート１３２は、中間領域１０３の延びる方向に沿って島状に配置されている。なお、この実施の形態では、５つの導電性プレート１３２が開示されているが、これに限られず、２つ以上の導電性プレート１３２があればよい。
【００２３】
図６は、比較例に従った、導電性プレートが設けられていない冷却装置の斜視図である。図６を参照して、比較例に従った冷却装置１０では、導電性プレート１３２が設けられていない。これにより、バスバーと上側筐体との間のインダクタンスが大きくなる。
【００２４】
図７は別の比較例に従った、導電性プレートが分割されていない冷却装置の斜視図である。図７を参照して、１枚の長手方向に延びる導電性プレート１３５を設けた場合には、インダクタンスを低減してサージ電圧を低減する効果はある。しかしながら、ロウ付け工程において、長手方向に延びる導電性プレート１３５が応力を発生させる可能性がある。
【００２５】
図８は、導電性プレートが設けられていない冷却装置のサージ電圧を示すグラフである。図８を参照して、導電性プレート１３２が追加されていない場合、すなわち、図６で示す構成では、バスバー１３３と上側筐体１３０との間のインダクタンスが大きくなる。これにより、ターンオフサージ電圧値が大きくなる。
【００２６】
図９は、導電性プレートが設けられた、実施の形態に従った冷却装置のサージ電圧を示すグラフである。図９を参照して、図１から５で示す本発明では、バスバー１３３と、導電性プレート１３２の相互インダクタンスにより、相対的にバスバー１３３のインダクタンスが低減し、結果的にサージ電圧が下がる。なお、この効果は、導電性プレート１３２がバスバー１３３に近いほど効果は大きい。すなわち、Ｌ値を減らすことにより、サージ電圧を低減でき、サージ電圧クライテリアに対し余裕を持たせることができる。
【００２７】
図１０は、導電性プレートが設けられることによる、インダクタンス減少の効果を説明するためのグラフである。図１０を参照して、導電性プレート１３２を追加することで、導電性プレートが設けられていない場合に比べてバスバー１３３のインダクタンスを低減することできる。
【００２８】
図１１は、導電性プレートが分割されることによる、応力の減少の効果を説明するためのグラフである。図１１を参照して、図７で示す１枚の導電性プレートであれば絶縁基板１１０に大きな応力が発生する。分割プレート（図１から図５）を用いることにより、応力の発生を抑えることが可能である。サージ電圧を決める要因の１つに、ハウジングバスバー１３３のインダクタンスがある。ハウジング１３１と冷却器本体１００との間にスペーサとしての導電性プレート１３２を追加することで、ハウジングバスバー１３３のインダクタンスを低減させサージ電圧を下げる。この際、導電性プレート１３２を冷却器本体１００にロウ付けで追加する場合に、この導電性プレート１３２の形状を分割形状とすることで、ロウ付け工程において絶縁基板１１０に発生する応力を最低限に抑えることができる。
【００２９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３０】
１０冷却装置、１１冷媒入口、１２冷媒出口、１００冷却器本体、１０１第一素子搭載領域、１０２第二素子搭載領域、１０３中間領域、１１０絶縁基板、１１１発熱素子、１３０上側筐体、１３１ハウジング、１３２導電性プレート、１３３バスバー、１４０下側筐体、１５０水路。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子の冷却装置であって、
冷媒入口および冷媒出口を有する導電性の冷却器本体を備え、
前記冷却器本体は、前記冷媒入口側に設けられる第一素子搭載領域と、前記冷媒出口側に設けられる第二素子搭載領域と、前記第一および第二素子搭載領域の間に設けられて分割された導電性凸部とを有する、冷却装置。
【請求項２】
前記第一素子搭載領域および前記第二素子搭載領域には絶縁基板を介在させて発熱素子が搭載される、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記導電性凸部上に絶縁体を介在させてバスバーが配置される、請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記バスバーはロウ付けにより導電性凸部に固定される、請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記導電性凸部は板状である、請求項１から４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【図１】