JP2008252964A - Power conversion device and cooling structure - Google Patents

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Takuji Kozu
卓司 神頭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling structure by which an applicable area can be cooled effectively so as not to cause the temperature of switching elements to exceed a limit in a heat generation structure in which switching elements are arranged discretely, and to provide a power conversion device using the same. <P>SOLUTION: The power conversion device includes switching elements 7, which perform switching operation, and a cooling medium passage 5, which is positioned so as to go along with the switching elements and makes a cooling medium which cools the switching elements flow. The cooling medium passage has portions 8, which project toward the corresponding portions A of the switching elements, on the wall surface at the side opposite to the switching elements. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力変換装置および冷却構造に関し、とくに自動車に用いられるモータの電力変換装置および冷却構造に関するものである。   The present invention relates to a power conversion device and a cooling structure, and more particularly to a power conversion device and a cooling structure for a motor used in an automobile.

自動車にはエンジンが圧倒的に多く用いられてきたが、化石燃料の高騰や、地球温暖化防止のためのＣＯ2排出量の抑制などを背景に、電気自動車やハイブリッド自動車が注目を集め、とくにハイブリッド自動車はエンジン車に比べて単位燃料当りの走行距離が高いために急激にその台数を増やしている。ハイブリッド車等の自動車用モータには大きな電力が供給されるので、電力変換装置も大きな電力を扱うことになり、電力変換装置自体の電力損失を減らし、効率のよい電力変換を行う必要がある。このため電力変換装置には、電力のオン・オフを繰り返すスイッチとして動作する半導体デバイス、すなわちスイッチング素子が用いられる。スイッチング素子は、オン状態で電圧ゼロ、またオフ状態で電流ゼロなので、オン・オフの電圧・電流のタイムラグが生じなければ消費電力はゼロである。しかし、実際はタイムラグが生じるため、スイッチング素子の電力消費はゼロではなく、ロスとして熱が発生する。上記のハイブリッド自動車、燃料電池自動車などの電気自動車に搭載されるモータ駆動および電力回生用の電力変換装置では、バッテリーの大容量化、高速スイッチング化に伴い、上記の熱問題が深刻化している。 Engines have been overwhelmingly used in automobiles, but electric cars and hybrid cars have attracted attention, especially against the backdrop of soaring fossil fuels and the suppression of CO 2 emissions to prevent global warming. The number of hybrid vehicles is increasing rapidly because the mileage per unit fuel is higher than that of engine vehicles. Since a large amount of power is supplied to a motor for an automobile such as a hybrid vehicle, the power conversion device also handles a large amount of power, and it is necessary to reduce power loss of the power conversion device itself and perform efficient power conversion. For this reason, a semiconductor device that operates as a switch that repeatedly turns on and off power, that is, a switching element is used in the power conversion device. Since the switching element has zero voltage in the on state and zero current in the off state, the power consumption is zero if there is no time lag between the on / off voltage and current. However, since a time lag actually occurs, the power consumption of the switching element is not zero, and heat is generated as a loss. In a power conversion device for driving a motor and regenerating power mounted in an electric vehicle such as a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, the above-described thermal problem has become serious as the battery has a large capacity and high-speed switching.

上記半導体素子の温度上昇は、自動車モータ用の電力変換装置に限られず、古くから問題とされ、多くの取り組みがなされてきた。たとえば、コンピュータの半導体素子の実装基板間の間隙を冷媒の空気路とする冷却構造において、空冷路の入口側の半導体素子と、空冷路の出口側の半導体素子の温度を同じに揃えるために、複数の実装基板の入口側の間隔を、出口側の間隔よりも大きく配置する構造の提案がなされている（特許文献１参照）。この冷却構造によれば、空気流の流速を出口側で大きくできるので、空気温度は出口側で高いものの、流速向上による放熱量の向上により、出口側の半導体素子の温度を入口側の半導体素子と同じに揃えることができる。また、コンピュータの半導体素子を水冷する構造においても、水路の入口側の幅を出口側の幅よりも広くする冷却構造が提案されている（特許文献２参照）。この場合も、出口側の冷却水の流速を入口側より上昇させることにより、出口側における水温上昇にもかかわらず、流速上昇による放熱量向上により、半導体素子の温度を均一に揃えることができる。
特開平０３−０８５７９６号公報 国際公開ＷＯ００／１６３９７号 The temperature rise of the semiconductor element is not limited to power converters for automobile motors, and has been a problem for a long time, and many efforts have been made. For example, in the cooling structure in which the gap between the mounting boards of the semiconductor elements of the computer is an air path of the refrigerant, in order to equalize the temperature of the semiconductor element on the inlet side of the air cooling path and the semiconductor element on the outlet side of the air cooling path, There has been proposed a structure in which the intervals on the inlet side of a plurality of mounting boards are arranged larger than the intervals on the outlet side (see Patent Document 1). According to this cooling structure, since the flow velocity of the air flow can be increased on the outlet side, the air temperature is high on the outlet side. Can be aligned to the same. Also, a cooling structure in which the width of the water channel at the inlet side is wider than the width of the outlet side has been proposed in the structure for cooling the semiconductor element of the computer with water (see Patent Document 2). Also in this case, by increasing the flow rate of the cooling water on the outlet side from the inlet side, the temperature of the semiconductor elements can be made uniform by improving the heat radiation amount by increasing the flow rate, regardless of the increase in the water temperature on the outlet side.
Japanese Patent Laid-Open No. 03-085796 International Publication WO00 / 16397

しかしながら、自動車モータの電力変換装置に用いられるスイッチング素子は、年々性能が向上するにつれ小型化されるとともに、その小型化された素子に大電流が集中するため、発熱も局所的に突出する形態をとる。このため上記のような従来の冷却構造では、適切な対応をとることができない。すなわち、非常に大きな発熱箇所（スイッチング素子）が離散的にかつ局所的に配置される発熱構造において、そのスイッチング素子の温度が限界を超えないように、効果的に冷却する構造となっていない。換言すれば、上記従来の冷却構造は、スイッチング素子の配置箇所と、スイッチング素子が配置されない非配置箇所とを同一視して、互いに隣接するスイッチング素子配置箇所と非配置箇所とを連続的に同様に冷却している。このため、自動車モータの電力変換装置におけるスイッチング素子に特有の発熱形態に対して、冷却技術が未だ十分に対応できていない。   However, the switching element used in the power conversion device for an automobile motor is downsized as the performance improves year by year, and a large current concentrates on the downsized element, so that heat generation also protrudes locally. Take. For this reason, the conventional cooling structure as described above cannot take an appropriate measure. That is, in a heat generation structure in which very large heat generation points (switching elements) are discretely and locally arranged, the structure is not effectively cooled so that the temperature of the switching elements does not exceed the limit. In other words, the above-described conventional cooling structure identifies the switching element placement location and the non-placement location where the switching element is not placed as the same, and the switching element placement location and the non-placement location that are adjacent to each other are continuously the same. It has cooled down. For this reason, the cooling technology has not yet sufficiently coped with the heat generation characteristic peculiar to the switching element in the power conversion device for an automobile motor.

本発明は、非常に大きな発熱箇所であるスイッチング素子が離散的に配置される発熱構造において、そのスイッチング素子の温度が限界を超えないように、スイッチング素子に狙いを定めて効率的に冷却することができる冷却構造およびそれを用いた電力変換装置を提供することを目的とする。   In the heat generation structure in which switching elements, which are very large heat generation points, are arranged discretely, the present invention aims at the switching elements and efficiently cools so that the temperature of the switching elements does not exceed the limit. It is an object of the present invention to provide a cooling structure and a power conversion device using the same.

本発明の電力変換装置は、スイッチング動作を行うスイッチング素子と、スイッチング素子に沿うように位置し、スイッチング素子を冷却する冷却媒体を流す冷却媒体路とを備える。そして、冷却媒体路は、スイッチング素子の対向側の壁面に、スイッチング素子の対応領域に向かって張り出す部分を有することを特徴とする。   The power conversion device according to the present invention includes a switching element that performs a switching operation, and a cooling medium path that is positioned along the switching element and allows a cooling medium that cools the switching element to flow. The cooling medium path has a portion that protrudes toward the corresponding region of the switching element on the wall surface on the opposite side of the switching element.

上記構成によれば、スイッチング素子の対応領域では、冷却媒体路（流路）内に張り出す壁面部により冷却媒体路の断面積が小さくなり、流速が増大する。このためスイッチング素子対応領域の熱抵抗（流速に反比例）が減少し、放熱量が増大する。この結果、上記対応領域における放熱性向上により、上記対応領域のスイッチング素子の温度上昇を抑えることができる。すなわちスイッチング素子対応領域に狙いを定めて、これら箇所の放熱性を効率的に向上させることができる。   According to the above configuration, in the corresponding area of the switching element, the cross-sectional area of the cooling medium path is reduced by the wall surface portion projecting into the cooling medium path (flow path), and the flow velocity is increased. For this reason, the thermal resistance (inversely proportional to the flow velocity) of the switching element corresponding region decreases, and the heat dissipation amount increases. As a result, an increase in heat dissipation in the corresponding region can suppress an increase in temperature of the switching element in the corresponding region. That is, it is possible to aim at the switching element corresponding region and efficiently improve the heat dissipation of these portions.

また、上記の壁面は冷却媒体路内に張り出すため、流路の断面積が小さくなり圧力損失の増大は避けられないが、張り出す部分を離散的にするなどの方策により、流速向上による放熱性向上を確保しながら圧力損失の増大を軽減することができる。また張り出す壁面部の張り出し方を流れ方向に急峻に張り出して直交させる場合はさておき、徐々にゆるやかに張り出させたり、その徐々に張り出す表面の摩擦損失を減らすなどの対策によっても圧力損失を制限することが可能となる。とくに張り出す壁面部の角をなくし鏡面に仕上げることにより摩擦損失を減らすことができる。また、スイッチング素子対応領域における流速増大により、レイノルズ数（流速に比例）を増大させて、層流よりも放熱性の高い流れの形態である乱流を発生しやすくする。なお、上記構成により、層流と乱流とを問わず、流速の増大により放熱量の増大を得ることができる。   In addition, since the above wall surface protrudes into the cooling medium path, the cross-sectional area of the flow path becomes small and an increase in pressure loss is inevitable. However, heat dissipation by increasing the flow velocity can be achieved by measures such as making the protruding part discrete. The increase in pressure loss can be reduced while securing the improvement in performance. In addition, if the method of overhanging the wall surface is steeply projected in the flow direction and perpendicular to the flow direction, pressure loss can be reduced by measures such as gradually extending the surface gradually or reducing the friction loss of the gradually protruding surface. It becomes possible to restrict. In particular, frictional loss can be reduced by eliminating the corners of the protruding wall surface and finishing the mirror surface. In addition, by increasing the flow velocity in the switching element corresponding region, the Reynolds number (proportional to the flow velocity) is increased, and turbulent flow, which is a form of heat radiation higher than laminar flow, is easily generated. Note that, with the above configuration, an increase in the amount of heat release can be obtained by increasing the flow velocity regardless of whether the flow is laminar or turbulent.

なお、スイッチング素子の対応箇所または対応領域は、スイッチング素子１個を対象にする場合、平面的に見てスイッチング素子に重なる、スイッチング素子側の冷却媒体路の壁面である。また、スイッチング素子が一まとまり複数個の単位が、いくつか配置される構造を対象とする場合には、複数個の一まとまりのスイッチング素子を、１個のスイッチング素子とみなして対応領域を考える場合もある。しかし、後者の場合であっても、あくまで１個のスイッチング素子ごとに対応領域を定めることもある。また、スイッチング素子に沿うように位置するとは、スイッチング素子を実装する実装基板を介在させてもよく、また実装基板の下に放熱板や筐体壁をさらに介在させる形態をも含でもよい。また冷却媒体路（流路）が、被冷却部品を含むモジュール筐体内に収納もしくは埋設され、もしくは作り込まれた構造であってもよい。   Note that the corresponding portion or the corresponding region of the switching element is a wall surface of the cooling medium path on the switching element side that overlaps the switching element when seen in a plan view. In addition, when a switching element is grouped and a plurality of units are arranged, the corresponding region is considered by regarding the plurality of switching elements as one switching element. There is also. However, even in the latter case, a corresponding region may be defined for each switching element. Further, the positioning along the switching element may include a mounting board on which the switching element is mounted, and may include a form in which a heat sink or a housing wall is further interposed under the mounting board. Moreover, the cooling medium path (flow path) may be a structure in which the cooling medium path (flow path) is housed, embedded, or built in the module housing including the component to be cooled.

上記の冷却媒体路では、スイッチング素子の対向側の壁面を、山状（錘状）に盛り上がるように形成することができる。この構成により、冷却媒体は断面が狭くなった部分の中でも山状（錘状）盛り上がり部分の回り（山の斜面部）を、速度を高めて通過する。一般に、スイッチング素子の直下から斜め４５度の範囲内の下方に熱が広がってゆくことから、上記の流速分布により、圧力損失を抑制しながらスイッチング素子対応領域に狙いを定めて効率的に冷却することができる。この結果、対応領域内のスイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。また、山状盛り上り部を有する冷却媒体路の製作も比較的容易である。   In the cooling medium path, the wall surface on the opposite side of the switching element can be formed so as to rise in a mountain shape (a weight shape). With this configuration, the cooling medium passes around the mountain-shaped (conical) bulge portion (the slope portion of the mountain) at an increased speed even in the portion having a narrow cross section. In general, heat spreads from a position just below the switching element to a lower angle within a range of 45 degrees obliquely. Therefore, the above-described flow velocity distribution aims at the switching element corresponding region while efficiently suppressing pressure loss, and efficiently cools. be able to. As a result, the temperature rise of the switching element in the corresponding region can be suppressed. In addition, it is relatively easy to manufacture a cooling medium passage having a mountain-shaped rising portion.

上記の冷却媒体路のスイッチング素子の対向側の壁面を、その冷却媒体路の幅にわたって畝状に盛り上がった形状にすることができる。この構成により、冷却媒体路の幅にわたってスイッチング素子が配列される構成の場合、畝状盛り上がり部分の流路断面積が減少し、流速を幅全体にわたって上昇させることができる。このため、上記流路幅にわたって配置されたスイッチング素子に狙いを定めて効率的に冷却することができる。また、畝状盛り上り部を有する冷却媒体路の製作も比較的容易である。   The wall surface on the opposite side of the switching element of the cooling medium path can be formed into a shape that rises like a bowl over the width of the cooling medium path. With this configuration, in the configuration in which the switching elements are arranged over the width of the cooling medium path, the flow path cross-sectional area of the ridge-like swell portion is reduced, and the flow velocity can be increased over the entire width. For this reason, it can aim at the switching element arrange | positioned over the said flow-path width, and can cool efficiently. In addition, it is relatively easy to manufacture a cooling medium passage having a bowl-shaped raised portion.

上記の冷却媒体路では、スイッチング素子側における前記対応領域の壁面に、冷却媒体の進行方向に沿うように延在するフィンを設けることができる。この構成により、スイッチング素子の対応領域における放熱量をフィンによりさらに増大させることができる。   In the cooling medium path, fins extending along the traveling direction of the cooling medium can be provided on the wall surface of the corresponding region on the switching element side. With this configuration, the heat radiation amount in the corresponding region of the switching element can be further increased by the fins.

また、上記のスイッチング素子が、複数個、実装基板に実装され、冷却媒体路は実装基板に沿って位置し、スイッチング素子の対応領域に向かって張り出す壁面部分は、スイッチング素子の対応領域ごとに形成されることができる。この構成により、離散的に配置されたスイッチング素子対応領域に狙いを定めて、各対応領域別に局所的に冷却することができる。この結果、冷却媒体路全体における圧力損失を大きく損なうことなく、各スイッチング素子の温度上昇を、各対応領域の放熱性向上によって抑制することができる。またスイッチング素子対応領域は、１つのスイッチング素子に対応する箇所に限定されず、一まとまりの複数のスイッチング素子に対応する箇所であってもよい。とくに畝状盛り上がり部分では、流路幅にわたって並べられた複数個のスイッチング素子に狙いを定めて流速を向上させ、その結果、放熱性を向上させることができる。   In addition, a plurality of the above switching elements are mounted on the mounting board, the cooling medium path is located along the mounting board, and the wall surface portion protruding toward the corresponding area of the switching element is provided for each corresponding area of the switching element. Can be formed. With this configuration, it is possible to aim at the switching element corresponding regions arranged discretely and locally cool the corresponding regions. As a result, the temperature rise of each switching element can be suppressed by improving the heat dissipation of each corresponding region without greatly impairing the pressure loss in the entire cooling medium path. The switching element corresponding region is not limited to a position corresponding to one switching element, and may be a position corresponding to a group of a plurality of switching elements. In particular, in the bowl-shaped swelled portion, the flow rate can be improved by aiming at a plurality of switching elements arranged over the channel width, and as a result, the heat dissipation can be improved.

上記の冷却媒体路では、スイッチング素子の対向側の外面の平坦部に、上記のスイッチング素子と異なる他の素子を配置する構成としてもよい。この構成により、電力変換用のスイッチング素子以外の素子を上記対向側の外面に配置して冷却することができ、冷却装置の有効利用をはかり、かつ自動車において重要視される空間利用効率を高めることができる。   In the cooling medium path, another element different from the switching element may be arranged on the flat portion on the outer surface on the opposite side of the switching element. With this configuration, elements other than the switching element for power conversion can be arranged and cooled on the outer surface on the opposite side, the cooling device can be effectively used, and the space utilization efficiency that is regarded as important in automobiles is increased. Can do.

本発明の冷却構造は、平板状の被冷却部品に沿うように位置し、被冷却部品を冷却する冷却媒体を流す冷却媒体路を備える。そして、冷却媒体路は、前記被冷却部品の対向側の壁面に、被冷却部品の対応領域に向かって張り出す部分を有することを特徴とする。   The cooling structure of the present invention includes a cooling medium path that is positioned along a flat plate-like component to be cooled and that flows a cooling medium that cools the component to be cooled. The cooling medium path has a portion that protrudes toward a corresponding region of the component to be cooled on the wall surface on the opposite side of the component to be cooled.

上記構成によれば、被冷却部品の対応領域では、冷却媒体路内に張り出す壁面部により冷却媒体路の断面積が小さくなり、流速が増大する。このためその箇所の熱抵抗（流速に反比例）が減少し、放熱量が増大する。すなわち被冷却部品の対応領域に狙いを定めて、これら箇所の放熱性を効率的に向上させることができる。   According to the above configuration, in the corresponding region of the component to be cooled, the cross-sectional area of the cooling medium path is reduced by the wall surface portion projecting into the cooling medium path, and the flow velocity is increased. For this reason, the thermal resistance (inversely proportional to the flow velocity) of the part decreases, and the heat radiation amount increases. That is, it is possible to aim at the corresponding region of the component to be cooled and to efficiently improve the heat dissipation at these locations.

また、上記の壁面部は冷却媒体路内に張り出すため、流路の断面積が小さくなり、圧力損失の増大は避けられないが、張り出す部分を離散的にするなどの方策により、流速向上による放熱性向上を確保しながら圧力損失を抑制することができる。また張り出す壁面部の張り出し方を流れ方向に急峻に盛り上げて直交させる場合はさておき、徐々にゆるやかに張り出させたり、その徐々に張り出させる表面の摩擦損失を減らすなどの対策によっても圧力損失を制限することが可能となる。とくに張り出す壁面部において角をなくし鏡面に仕上げることにより摩擦損失を減らすことができる。また、被冷却部品の対応領域における流速増大により、レイノルズ数（流速に比例）を増大させて、層流よりも放熱性の高い流れの形態である乱流を発生しやすくする。なお、上記構成により、層流と乱流とを問わず、流速の増大により放熱量の増大を得ることができる。   In addition, since the above wall surface part protrudes into the cooling medium path, the cross-sectional area of the flow path becomes small and an increase in pressure loss is inevitable, but the flow rate can be improved by measures such as making the protruding part discrete. The pressure loss can be suppressed while ensuring the heat dissipation improvement due to. In addition, if the method of overhanging the wall surface is steeply raised and perpendicular to the flow direction, pressure loss can also be achieved by measures such as gradually overhanging or reducing the friction loss of the gradually overhanging surface. Can be restricted. In particular, frictional loss can be reduced by eliminating the corners on the protruding wall surface and finishing the mirror surface. In addition, the Reynolds number (proportional to the flow velocity) is increased by increasing the flow velocity in the corresponding region of the component to be cooled, thereby facilitating the generation of turbulent flow in the form of heat dissipation that is higher than laminar flow. Note that, with the above configuration, an increase in the amount of heat release can be obtained by increasing the flow velocity regardless of whether the flow is laminar or turbulent.

なお、被冷却部品の対応箇所または対応領域は、被冷却部品１個を対象にする場合、平面的に見て被冷却部品に重なる、被冷却部品側の冷却媒体路の壁面である。また、被冷却部品が一まとまり複数個の単位が、いくつか配置される構造を対象とする場合には、複数個の一まとまりの被冷却部品を、１個の被冷却部品とみなして対応領域を考える場合もある。しかし、後者の場合であっても、あくまで１個の被冷却部品ごとに対応領域を定めることもある。また、被冷却部品に沿うように位置するとは、被冷却部品を実装する実装基板を介在させてもよく、また実装基板の下に放熱板や筐体壁をさらに介在させる形態をも含でもよい。また冷却媒体路（流路）が、被冷却部品を含むモジュール筐体内に収納もしくは埋設され、もしくは作り込まれた構造であってもよい。   Note that the corresponding part or the corresponding region of the component to be cooled is the wall surface of the cooling medium path on the component to be cooled side that overlaps the component to be cooled when viewed in plan. In addition, in the case where a plurality of units to be cooled are grouped and a plurality of units are arranged, the corresponding region is regarded as a single component to be cooled. There are also cases where However, even in the latter case, the corresponding area may be determined for each piece of component to be cooled. Further, positioning along the component to be cooled may include a mounting board on which the component to be cooled is mounted, or may include a form in which a heat sink or a housing wall is further interposed under the mounting board. . Moreover, the cooling medium path (flow path) may be a structure in which the cooling medium path (flow path) is housed, embedded, or built in the module housing including the component to be cooled.

上記冷却媒体路では、被冷却部品の対向側の壁面が、山状（錘状）に盛り上がる形状にすることができる。この構成により、冷却媒体は断面が狭くなった部分の中でも山状（錘状）盛り上がり部分の回り（斜面部など）を速度を高めて通過する。一般に、被冷却部品の下方斜め４５度の範囲内に熱が広がってゆくことから、上記の流速分布により、圧力損失を抑制しながら効果的に被冷却部品を冷却することができる。この結果、被冷却部品の対応領域を狙って放熱性を向上させ、対応領域の被冷却部品の温度上昇を抑制することができる。また、上記山状盛り上り部を有する冷却媒体路の製作も比較的容易である。   In the cooling medium path, the wall surface on the opposite side of the component to be cooled can be shaped to rise in a mountain shape (weight shape). With this configuration, the cooling medium passes around a mountain-shaped (conical) bulge portion (such as a slope portion) at an increased speed even in a portion having a narrow cross section. In general, heat spreads in a range of 45 degrees obliquely below the component to be cooled, so that the component to be cooled can be effectively cooled while suppressing pressure loss by the above flow velocity distribution. As a result, it is possible to improve the heat dissipation aiming at the corresponding region of the component to be cooled, and to suppress the temperature rise of the component to be cooled in the corresponding region. In addition, it is relatively easy to manufacture the cooling medium passage having the mountain-shaped bulge portion.

上記冷却媒体路では、被冷却部品の対向側の壁面が、その冷却媒体路の幅にわたって畝状に盛り上がるようにしてもよい。この構成により、冷却媒体路の幅にわたって被冷却部品が配列される構成の場合、畝状盛り上がり部分の流路断面積が減少し、流速を幅全体にわたって上昇させることができる。このため、上記流路幅にわたって配置された被冷却部品に狙いを定めて効率的に冷却することができる。また、上記畝状盛り上り部を有する冷却媒体路の製作も比較的容易である。   In the cooling medium path, the wall surface on the opposite side of the component to be cooled may rise like a bowl over the width of the cooling medium path. With this configuration, in the configuration in which the components to be cooled are arranged over the width of the cooling medium path, the flow path cross-sectional area of the ridge-like swell portion is reduced, and the flow velocity can be increased over the entire width. For this reason, it can aim at the to-be-cooled components arrange | positioned over the said flow-path width, and can cool efficiently. In addition, it is relatively easy to manufacture the cooling medium passage having the ridge-shaped swelled portion.

上記冷却媒体路は、被冷却部品側における対応領域の壁面に、冷却媒体の進行方向に沿うように延在するフィンを有してもよい。この構成により、被冷却部品配置箇所における放熱量をフィンによりさらに増大させることができる。   The cooling medium path may have fins extending along the traveling direction of the cooling medium on the wall surface of the corresponding region on the part to be cooled. With this configuration, it is possible to further increase the heat radiation amount at the parts to be cooled by the fins.

また、被冷却部品が、複数個、実装基板に実装され、冷却媒体路は実装基板に沿って位置し、被冷却部品の対応領域に向かって張り出す壁面部は、被冷却部品の対応領域ごとに形成される構成としてもよい。この構成により、離散的に配置された被冷却部品の対応領域に狙いを定めて、各対応領域別に局所的に冷却することができる。この結果、冷却媒体路全体における圧力損失を大きく損なうことなく、各被冷却部品の温度上昇を、各対応領域の放熱性向上によって抑制することができる。また、被冷却部品の対応領域は、１つの被冷却部品に対応する箇所に限定されず、一まとまりの複数の被冷却部品に対応する箇所であってもよい。とくに畝状盛り上がり部分では、流路幅にわたって並べられた複数個の被冷却部品に狙いを定めて流速を向上させ、その結果、放熱性を向上させることができる。   In addition, a plurality of components to be cooled are mounted on the mounting substrate, the cooling medium path is located along the mounting substrate, and the wall surface portion that projects toward the corresponding region of the component to be cooled corresponds to the corresponding region of the component to be cooled. It is good also as a structure formed in. With this configuration, it is possible to aim at the corresponding areas of the components to be cooled that are discretely arranged and locally cool each corresponding area. As a result, the temperature rise of each component to be cooled can be suppressed by improving the heat dissipation property of each corresponding region without significantly impairing the pressure loss in the entire cooling medium path. Further, the corresponding region of the cooled component is not limited to a location corresponding to one cooled component, and may be a location corresponding to a group of cooled components. In particular, at the bowl-shaped swelled portion, the flow rate can be improved by aiming at a plurality of parts to be cooled arranged across the channel width, and as a result, the heat dissipation can be improved.

上記の冷却媒体路では、被冷却部品の対向側の壁の外面に、スイッチング素子と異なる他の素子を配置するための平坦部を有する構成としてもよい。この構成により、被冷却部品以外の部品を上記対向側の外面に配置して、冷却することができ、空間利用効率性を高めることができる。   The cooling medium path may have a flat portion on the outer surface of the opposite wall of the component to be cooled for disposing another element different from the switching element. With this configuration, parts other than the part to be cooled can be arranged and cooled on the outer surface on the opposite side, and space utilization efficiency can be improved.

図１は、本発明の実施の形態における電力交換装置を説明するための図である。この電力変換装置１０は、ハイブリッド自動車のモータ用の端子である、Ｕ相端子、Ｖ相端子およびＷ相端子を有し、また発電機用の端子である、＋端子および−端子を有する。スイッチング素子７は、モータ用のスイッチング素子７ａ，７ｂと、発電機用のスイッチング素子７ｃとが配置される。モータ用スイッチング素子はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)７ａと、還流ダイオード７ｂとがある。還流ダイオードはインダクタンスを含む図示しない負荷と並列に配置されるダイオードであり、負荷電流を平準化するために用いられる。本発明の実施の形態の説明において、厳密にはスイッチング素子ではないが、スイッチング素子とともに同じ回路に用いられる半導体素子もスイッチング素子と呼ぶこととする。これらスイッチング素子７ａ，７ｂ，７ｃは、図示を省略した実装基板上に実装され、その実装基板の下に放熱板３が配置される。上記のスイッチング素子７、実装基板等は、筐体３１に収納される。上記筐体３１内には、スイッチング素子７の上に絶縁板を介在させて、上記スイッチング素子のゲート信号を制御する半導体素子等が実装された、図示しない制御信号用実装基板が配置される。   FIG. 1 is a diagram for explaining a power exchange device according to an embodiment of the present invention. This power conversion device 10 has a U-phase terminal, a V-phase terminal, and a W-phase terminal that are terminals for a motor of a hybrid vehicle, and has a + terminal and a − terminal that are terminals for a generator. The switching element 7 includes motor switching elements 7a and 7b and a generator switching element 7c. The motor switching element includes an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 7a and a reflux diode 7b. The freewheeling diode is a diode disposed in parallel with a load (not shown) including an inductance, and is used for leveling the load current. In the description of the embodiment of the present invention, although not strictly a switching element, a semiconductor element used in the same circuit as the switching element is also called a switching element. These switching elements 7a, 7b, and 7c are mounted on a mounting board (not shown), and the heat sink 3 is disposed under the mounting board. The switching element 7, the mounting board, and the like are housed in a housing 31. A control signal mounting board (not shown) on which a semiconductor element or the like for controlling the gate signal of the switching element is mounted on the switching element 7 with an insulating plate interposed therebetween is disposed in the casing 31.

上記放熱板３の下にその放熱板３に接するように、冷却媒体が流れる冷却媒体路５が設けられる。冷却媒体には、不凍液であるエチレングリコール水溶液などを用いることができる。冷却媒体路５は、スイッチング素子モジュールの筐体３１の一部として形成されていてもよい。これから、本発明の実施の形態の電力変換装置について、（実施の形態１）および（実施の形態２）にしたがって説明する。   A cooling medium path 5 through which a cooling medium flows is provided below the heat radiating plate 3 so as to be in contact with the heat radiating plate 3. An ethylene glycol aqueous solution that is an antifreeze can be used as the cooling medium. The cooling medium path 5 may be formed as a part of the casing 31 of the switching element module. From now on, the power conversion device according to the embodiment of the present invention will be described according to (Embodiment 1) and (Embodiment 2).

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１における冷却構造を説明するための上面図である。図２において、スイッチング素子７ａ，７ｂの下方の冷却媒体路５において、底部壁面（スイッチング素子側の対向側の壁面）が、冷却媒体路内へと盛り上がり、山状部８ａ，８ｂが形成されている。図２の場合、山状部８ａ，８ｂは、スイッチング素子７ａ，７ｂの各個に一つずつ形成されている。流路方向に沿って山状部８ａ，８ｂが形成されている部分Ａと、盛り上り部が形成されていない非形成部分Ｂとがある。山状の盛り上り部が形成された部分Ａでは、流路の幅Ｗにわたって山状部８ａ，８ｂが離散的に形成されている。 (Embodiment 1)
FIG. 2 is a top view for explaining the cooling structure in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, in the cooling medium path 5 below the switching elements 7 a and 7 b, the bottom wall surface (the wall surface on the opposite side on the switching element side) rises into the cooling medium path, and mountain-shaped portions 8 a and 8 b are formed. Yes. In the case of FIG. 2, the mountain-shaped portions 8a and 8b are formed one by one for each of the switching elements 7a and 7b. There are a portion A where the mountain-shaped portions 8a and 8b are formed along the flow path direction, and a non-formed portion B where the raised portion is not formed. In the portion A where the mountain-shaped swell portion is formed, the mountain-shaped portions 8a and 8b are discretely formed over the width W of the flow path.

図２は、盛り上った山状部８ａ，８ｂを示す斜視図である。流路方向に沿って山状部が形成された部分Ａの断面積ＳＡは、山状部など盛り上りが形成されていない部分Ｂの断面積ＳＢより小さい。上記部分Ａにおける冷却媒体の平均流速ＶＡと、部分Ｂの平均流速ＶＢとは、ＶＡ・ＳＡ＝ＶＢ・ＳＢの関係を満たすので、ＶＡはＶＢより大きくなる。とくに部分Ａの山状部の間隙部９の流速が大きくなる。スイッチング素子７は下方に向けて、主として真下から４５度範囲内に多くの熱を伝播させる。このため、部分Ａの間隙部９の流速が大きくなることにより、スイッチング素子７が発する熱を効率的に受けて放熱することができる。この結果、スイッチング素子が位置する対応領域に狙いを定めて放熱性を向上させることにより、スイッチング素子７の温度上昇を抑制することができる。 FIG. 2 is a perspective view showing the raised ridges 8a and 8b. Sectional area S A of the portion A of the mountain-shaped portions are formed along the flow path direction, the cross-sectional area S B is smaller than the portion B of upsurge like a mountain shape portion is not formed. Since the average flow velocity V A of the cooling medium in the portion A and the average flow velocity V B in the portion B satisfy the relationship V A · S A = V B · S B , V A is larger than V B. In particular, the flow velocity of the gap portion 9 in the mountain portion of the portion A is increased. The switching element 7 propagates a large amount of heat downward, mainly within a range of 45 degrees from directly below. For this reason, when the flow velocity of the gap 9 in the portion A is increased, the heat generated by the switching element 7 can be efficiently received and radiated. As a result, the temperature rise of the switching element 7 can be suppressed by aiming at the corresponding region where the switching element is located and improving the heat dissipation.

図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。スイッチング素子７ａの下方の対向壁面に山状盛り上り部８ａを有し、部分Ａの断面積を小さくして、この部分Ａの平均流速ＶＡを、部分Ｂにおける平均流速ＶＢよりも大きくする。この結果、上記のようにスイッチング素子に狙いを定めて放熱性を向上させてスイッチング素子の温度上昇を抑制することができる。とくに、図２および図３と合わせて分かるように、本実施の形態では、冷却媒体は山状部の間隙部９を抵抗小さく大きな流速で通過するので、冷却媒体の流れ全体の圧力損失を小さく抑えてスイッチング素子ごとに狙いを付けて冷却することができる。 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. On the opposite wall surface below the switching element 7a, there is a mountain-shaped raised portion 8a, the sectional area of the portion A is reduced, and the average flow velocity V A of the portion A is made larger than the average flow velocity V B in the portion B. . As a result, it is possible to aim at the switching element as described above, improve the heat dissipation, and suppress the temperature rise of the switching element. In particular, as can be seen in conjunction with FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the cooling medium passes through the gap portion 9 of the mountain-shaped portion with a small resistance and a large flow velocity, so that the pressure loss of the entire flow of the cooling medium is reduced. It can suppress and can cool by aiming at every switching element.

図４において、冷却媒体路５の底部壁の外面に、他の素子を配置するための平坦部２５を有する。この平坦部２５には、たとえば自動車エアコン用のＤＣコンバータ用半導体素子を配置して冷却することができる。この結果、自動車において非常に重要視される空間利用率の向上をはかることができる。他の実施の形態においても、冷却媒体路の底部壁の外面に平坦部２５を設けた構造を例示するが、上記図４の場合と同じ目的であるので、特別な場合以外、説明を繰り返さない。   In FIG. 4, a flat portion 25 for arranging other elements is provided on the outer surface of the bottom wall of the cooling medium passage 5. In the flat portion 25, for example, a DC converter semiconductor element for an automobile air conditioner can be arranged and cooled. As a result, it is possible to improve the space utilization rate which is very important in automobiles. In the other embodiments, the structure in which the flat portion 25 is provided on the outer surface of the bottom wall of the cooling medium passage is illustrated. However, since the purpose is the same as that in the case of FIG. 4 described above, the description will not be repeated except for a special case. .

図５は、図２におけるＶ−Ｖ線に沿う、Ａ部の断面図である。言うまでもないが、冷却媒体は紙面に垂直に流れる。このＡ部では、山状の盛り上り部８ａ，８ｂにより流路断面積が狭められているので、平均流速はＢ部のそれより大きく、とくに山状盛り上り部８ａ，８ｂの間隙部９では流速が大きくなり、放熱性を大きく向上させる。半導体スイッチング素子７ａ，７ｂは、下方に向かって放熱板３を介在させて真下から４５度範囲内に多くの熱を伝播させる。間隙部９の大きな流速は、山状部８ａ，８ｂの頂上周辺を流れる冷却媒体とともに、スイッチング素子に狙いをつけて効率的にこの熱を冷却媒体の流れに乗せて放散することができる。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion A along the line VV in FIG. Needless to say, the cooling medium flows perpendicular to the paper surface. In this part A, the flow passage cross-sectional area is narrowed by the mountain-like swelled parts 8a, 8b, so the average flow velocity is larger than that of the B part, especially in the gap part 9 between the mountain-like swelled parts 8a, 8b. Increases flow speed and greatly improves heat dissipation. The semiconductor switching elements 7a and 7b propagate a large amount of heat within 45 degrees from directly below with the heat sink 3 interposed therebetween. The large flow velocity of the gap 9 can efficiently dissipate this heat on the flow of the cooling medium by aiming at the switching element together with the cooling medium flowing around the top of the mountain-shaped portions 8a and 8b.

図２および図５に示す冷却構造の変形例になるが、図６に示すように、冷却媒体の流れ方向に沿って延在するフィン１１を冷却媒体路のスイッチング素子側の壁内面に設けてもよい。フィン１１は、冷却媒体と大きな表面積で接触してスイッチング素子７ａ，７ｂの真下から４５度範囲内に放散される熱を受けて、より多くの冷却媒体に効率的に放散することができる。フィン１１は、放熱板３と一体成型加工で製作されることが望ましい。しかし、放熱板の対応領域の部分を別部品として、その別部品にフィン１１を一体成型加工で形成し、その別部品を放熱板の該当部分（孔部としてある）に嵌め入れて縁同士を溶接して形成してもよい。   The cooling structure shown in FIGS. 2 and 5 is a modified example. As shown in FIG. 6, fins 11 extending along the flow direction of the cooling medium are provided on the inner surface of the wall on the switching element side of the cooling medium path. Also good. The fins 11 are in contact with the cooling medium with a large surface area and receive heat dissipated within a range of 45 degrees from directly below the switching elements 7a and 7b, so that they can be efficiently dissipated into more cooling medium. The fins 11 are desirably manufactured by integral molding with the heat sink 3. However, the part of the corresponding region of the heat sink is a separate part, and the fin 11 is formed in the separate part by integral molding, and the separate part is fitted into the corresponding part (as a hole) of the heat sink to connect the edges. It may be formed by welding.

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における冷却構造を説明する図である。図面の各部に付した、実施の形態１と同じ参照番号は、とくに断らないかぎり共通である。本実施の形態における特徴は、図８に示すように、流路の幅Ｗにわたって盛り上っている畝状部８を張り出し部とした点にある。図９は、図７におけるＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。畝状盛り上り部８が配置されると、Ａ部の断面積は流路の幅Ｗにわたって均一に小さくされ、流速ＶＡはＡ部の幅位置にあまり依存せずに揃うようになり、Ｂ部の流速ＶＢより大きくなる。このため、スイッチング素子７ａの下方４５度範囲内の放熱性が向上し、スイッチング素子７ａ，７ｂに狙いを定めて放熱性を向上させてスイッチング素子７ａ，７ｂの温度上昇を抑制することができる。 (Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram illustrating a cooling structure according to Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those of the first embodiment attached to the respective parts in the drawings are common unless otherwise specified. As shown in FIG. 8, the feature of the present embodiment is that the overhanging portion is a ridge-shaped portion 8 that is raised over the width W of the flow path. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. When the bowl-shaped swelled portion 8 is arranged, the cross-sectional area of the A portion is uniformly reduced over the width W of the flow path, and the flow velocity V A is aligned without much depending on the width position of the A portion. parts becomes larger than the flow velocity V B of. For this reason, the heat dissipation within a 45 degree range below the switching element 7a is improved, the heat dissipation is improved by aiming at the switching elements 7a and 7b, and the temperature rise of the switching elements 7a and 7b can be suppressed.

本実施の形態における張り出し部は、流路の幅Ｗにわたって連続して畝状に盛り上っているため、畝の高さが実施の形態１における山状盛り上り部の高さと同じ場合、圧力損失が大きくなることは避けられない。しかし、畝状部分を幅Ｗにわたって連続して盛り上げずに、途切れ途切れに断続的に畝を盛り上げる形状であってもよく、この場合には、畝と畝との間に間隙部ができ、実施の形態１と同様に、間隙部の流速を増大させることができ、この間隙部の放熱性を向上させることができる。この場合、圧力損失を連続した畝の場合よりも小さくすることができる。   Since the overhanging portion in the present embodiment continuously rises in a bowl shape over the width W of the flow path, when the height of the bowl is the same as the height of the mountain-like rise portion in the first embodiment, the pressure It is inevitable that the loss will increase. However, the shape of the ridges may be intermittently raised without intermittently raising the ridge-like portion over the width W. In this case, a gap is formed between the ridge and the ridge. As in the first embodiment, the flow rate of the gap can be increased, and the heat dissipation of the gap can be improved. In this case, the pressure loss can be made smaller than in the case of continuous soot.

図１０および図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である図１１は、図７の冷却構造の変形例を示す図である。図１０において、スイッチング素子７の側の冷却媒体路の壁面には、流路方向に沿って延在するフィン１１が設けられている。フィン１１は、冷却媒体を大きな表面積で接触してスイッチング素子７ａ，７ｂの真下から４５度範囲内に放散される熱を受けて効果的に冷媒中に放散することができる。   FIG. 11, which is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIGS. 10 and 10, is a diagram showing a modification of the cooling structure in FIG. 7. In FIG. 10, fins 11 extending along the flow path direction are provided on the wall surface of the cooling medium path on the switching element 7 side. The fins 11 can contact the cooling medium with a large surface area, receive heat dissipated within 45 degrees from directly below the switching elements 7a and 7b, and effectively dissipate it into the refrigerant.

図１２は、図７に示す冷却媒体路（流路）の幅Ｗを仕切り壁１２で分けて、幅Ｗ１，Ｗ２とした変形例を示す図である。このような流路の幅の狭幅化は、図２に示す冷却構造にも適用することができる。流路の狭幅化により、流路幅の位置による放熱性の変動を小さくでき、冷却媒体量を少なくすることができる。しかし、流路断面積の縮小および流路長さの増大による圧力損失の増大を生じ、また流路の入口側と出口側との冷却媒体の温度差の増大を招来することもある。 FIG. 12 is a diagram illustrating a modification in which the width W of the cooling medium path (flow path) illustrated in FIG. 7 is divided by the partition wall 12 to be the widths W 1 and W 2 . Such narrowing of the width of the flow path can also be applied to the cooling structure shown in FIG. By narrowing the flow path, variation in heat dissipation due to the position of the flow path width can be reduced, and the amount of cooling medium can be reduced. However, there is an increase in pressure loss due to a reduction in the cross-sectional area of the flow path and an increase in the length of the flow path, and an increase in the temperature difference of the cooling medium between the inlet side and the outlet side of the flow path may occur.

上記本発明の実施の形態１および２を例示して説明したが、本発明は上記実施の形態１および２の例示に限定されるべきではない。たとえば冷却媒体路内に張り出す壁面部は、なだらかな山状盛り上り部やなだらかな畝状盛り上り部に限定されず、急峻に流れに直交するように盛り上る山や畝であってもよい。この場合、盛り上る高さを加減することにより、圧力損失を許容範囲内にすることができる。山や畝の具体的形状はどのようであってもよい。   Although the first and second embodiments of the present invention have been described by way of example, the present invention should not be limited to the exemplification of the first and second embodiments. For example, the wall surface portion projecting into the cooling medium path is not limited to a gentle mountain-like bulge portion or a gentle ridge-like bulge portion, and may be a mountain or ridge that rises sharply so as to be orthogonal to the flow. . In this case, the pressure loss can be within an allowable range by adjusting the height of the rise. The specific shape of the mountain or ridge may be any.

要は、スイッチング素子の対応領域に狙いを定めて、そのスイッチング素子対応領域のすべてまたは部分の冷媒の流速を高めて、放熱性を、非対応領域に比べて向上させればよい。換言すれば、本発明においては、スイッチング素子の対応領域に狙いを定めて対向する壁面部を張り出すことにより、圧力損失を過度に大きくすることなく、スイッチング素子の温度上昇を抑制することにポイントがある。スイッチング素子対応箇所および非対応箇所の両方に対して、同じように放熱性を高めることは、圧力損失を過度に害することになり、本発明と相容れない。   In short, it is only necessary to aim at the corresponding area of the switching element and increase the flow rate of the refrigerant in all or part of the corresponding area of the switching element to improve the heat dissipation compared to the non-corresponding area. In other words, in the present invention, the aim is to suppress the temperature rise of the switching element without excessively increasing the pressure loss by aiming at the corresponding region of the switching element and projecting the opposing wall surface portion. There is. Improving heat dissipation in the same way for both the switching element corresponding part and the non-corresponding part excessively harms the pressure loss and is incompatible with the present invention.

また、繰り返すことになるが、畝状盛り上り部は流路の幅にわたって連続している必要はなく、断続的に盛り上りのない平坦箇所（間隙部）を設けてもよい。この間隙部の配置により、放熱性を実質的に損なうことなく圧力損失の増大を防止することができる。張り出し壁面部は、スイッチング素子１個に張り出し部１つを対応させる構成にする必要はない。スイッチング素子が複数個ずつまとまって配置される場合、そのまとまった領域ごとに張り出し部を１つずつ配置することができる。また、言うまでもないが、本発明の説明において、「張り出す」という用語は、「盛り上る」という用語を含む意味で用いている。   Moreover, although it repeats, the bowl-shaped bulge part does not need to be continuous over the width | variety of a flow path, You may provide the flat location (gap part) which does not bulge intermittently. By the arrangement of the gap portion, it is possible to prevent an increase in pressure loss without substantially impairing heat dissipation. The overhanging wall surface portion does not need to be configured so that one overhanging portion corresponds to one switching element. When a plurality of switching elements are arranged together, one overhang portion can be arranged for each grouped area. Needless to say, in the description of the present invention, the term “protruding” is used to include the term “raising”.

上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is the implementation of these inventions. It is not limited to the form. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明の電力変換装置および冷却構造では、大きな発熱体であるスイッチング素子または被冷却部品に狙いを定めて、その対応領域における放熱性を高めるよう張り出し壁面部を設け、非対応領域の放熱性については平坦のままにするので、圧力損失を大きく害することなく、そのスイッチング素子または被冷却部品の温度上昇を抑制することができる。   In the power conversion device and the cooling structure of the present invention, a projecting wall surface portion is provided so as to enhance heat dissipation in the corresponding region by aiming at a switching element or a component to be cooled which is a large heating element, and heat dissipation in a non-corresponding region Is kept flat, so that the temperature rise of the switching element or the component to be cooled can be suppressed without greatly deteriorating the pressure loss.

本発明の実施の形態における電力変換装置を説明する図である。It is a figure explaining the power converter device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態１における冷却構造を示す図である。It is a figure which shows the cooling structure in Embodiment 1 of this invention. 図２の盛り上り部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the swell part of FIG. 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV line of FIG. 本発明の実施の形態１の冷却構造の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the cooling structure of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における冷却構造を示す図である。It is a figure which shows the cooling structure in Embodiment 2 of this invention. 図７の盛り上り部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the swell part of FIG. 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IX-IX line of FIG. 本発明の実施の形態２の冷却構造の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the cooling structure of Embodiment 2 of this invention. 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XI-XI line of FIG. 本発明の実施の形態２の冷却構造の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the cooling structure of Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

３ 放熱板、５ 冷却媒体路（流路）、７ スイッチング素子、７ａ ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、７ｂ 還流ダイオード、７ｃ スイッチング素子、８ 盛り上り部、８ａ，８ｂ 山状盛り上り部、９ 間隙部、１０ 電力変換装置、１１ フィン、１２ 仕切り壁、２５ 冷却媒体路の底部壁の外面の平坦部、３１ 筐体、Ａ スイッチング素子の対応領域、Ｂ （スイッチング素子）非対応領域、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ 冷却媒体路の幅。
3 heat sink, 5 cooling medium path (flow path), 7 switching element, 7a IGBT (switching element), 7b reflux diode, 7c switching element, 8 raised part, 8a, 8b mountain-like raised part, 9 gap part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power converter, 11 Fin, 12 Partition wall, 25 Flat part of outer surface of bottom wall of cooling medium path, 31 Housing, A Corresponding area of switching element, B (switching element) non-corresponding area, W, W1, W2 The width of the cooling medium path.

Claims (7)

スイッチング動作を行うスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に沿うように位置し、前記スイッチング素子を冷却する冷却媒体を流す冷却媒体路とを備え、
前記冷却媒体路は、前記スイッチング素子の対向側の壁面に、前記スイッチング素子の対応領域に向かって張り出す部分を有することを特徴とする、電力変換装置。 A switching element for performing a switching operation;
A cooling medium path that is positioned along the switching element and that flows a cooling medium that cools the switching element;
The cooling medium path has a portion that protrudes toward a corresponding region of the switching element on a wall surface on the opposite side of the switching element. 前記冷却媒体路の前記スイッチング素子の対向側の壁面が、山状に盛り上がっていることを特徴とする、請求項１に記載の電力変換装置。   2. The power conversion device according to claim 1, wherein a wall surface of the cooling medium path facing the switching element is raised in a mountain shape. 前記冷却媒体路の前記スイッチング素子の対向側の壁面が、その冷却媒体路の幅にわたって畝状に盛り上がっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の電力変換装置。   3. The power conversion device according to claim 1, wherein a wall surface of the cooling medium path facing the switching element is raised in a bowl shape over the width of the cooling medium path. 前記冷却媒体路が、前記スイッチング素子側における前記対応領域の壁面に、前記冷却媒体の進行方向に沿うように延在するフィンを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電力変換装置。   The said cooling-medium path | route has a fin extended so that the advancing direction of the said cooling medium may be followed in the wall surface of the said corresponding | compatible area | region in the said switching element side. Power converter. 前記スイッチング素子が、複数個、実装基板に実装され、前記冷却媒体路は前記実装基板に沿って位置し、前記スイッチング素子の対応領域に向かって張り出す壁面部分は、前記スイッチング素子の対応領域ごとに形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電力変換装置。   A plurality of the switching elements are mounted on a mounting board, the cooling medium path is located along the mounting board, and a wall surface portion protruding toward a corresponding area of the switching element is provided for each corresponding area of the switching element. The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power conversion device is formed. 前記冷却媒体路は、前記スイッチング素子の対向側の壁の外面の平坦部に、前記スイッチング素子と異なる素子を配置することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の電力変換装置。   6. The power conversion device according to claim 1, wherein the cooling medium path has an element different from the switching element arranged on a flat portion of an outer surface of a wall on the opposite side of the switching element. . 平板状の被冷却部品に沿うように位置し、前記被冷却部品を冷却する冷却媒体を流す冷却媒体路を備え、
前記冷却媒体路は、前記被冷却部品の対向側の壁面に、前記被冷却部品の対応領域に向かって張り出す部分を有することを特徴とする、冷却構造。
A cooling medium path is provided along a flat plate-shaped component to be cooled, and a cooling medium path for flowing a cooling medium for cooling the component to be cooled is provided.
The cooling structure according to claim 1, wherein the cooling medium path has a portion projecting toward a corresponding region of the cooled component on a wall surface on the opposite side of the cooled component.
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