JP5924106B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図3は、従来の電力変換装置の正面側斜視図である。図4は、従来の電力変換装置の背面側斜視図である。101は半導体スイッチング素子、102は冷却体、103は主配管(給水側)、104は主配管(排水側)、105は分岐配管(給水側)、106は分岐配管(排水側)、107は給水口、108は排水口である。
図3において、2つの半導体スイッチング素子101が、1つの板状の冷却体102に固定されている。冷却体102の両側には、主配管(給水側)103と主配管(排水側)104が配置されている。主配管(給水側)103と冷却体102とは、分岐配管(給水側)105で接続されている。同様に、主配管(排水側)104と冷却体102とは、分岐配管(排水側)106で接続されている。なお、冷却体102は、軸方向に直列に複数配置されている。
次に、従来の水冷方式の電力変換装置の動作を説明する。
従来の電力変換装置では、各分岐配管として例えばフレキシブル配管を使用する場合において、主配管(給水側)103と給水口107との間、そして、主配管(排水側)104と排水口108との間のそれぞれの距離が短いため、組み立て性がよくないという問題があった。
そこで、本発明は、上記の課題を解決するために、電力変換装置の組み立て性を向上させることを目的とする。
図1は、本発明の実施例の電力変換装置の正面側の斜視図である。図2は、その背面側の斜視図である。1は半導体スイッチング素子、2は冷却体、3は主配管(給水側)、4は主配管(排水側)、5は分岐配管(給水側)、6は分岐配管(排水側)、7は給水口、8は排水口である。
図1では、2つの半導体スイッチング素子1が、1つの板状の冷却体2に固定されている。冷却体2の背面側の中央付近には、主配管(給水側)3と主配管(排水側)4が、冷却体2とは離隔して配置されている。主配管(給水側)3および主配管(排水側)4と冷却体2とは、背面側で分岐配管により接続されているが、この点は後述する。また、冷却体2は、軸方向に直列に複数配置されている。それぞれの冷却体2は、同様に、背面側で分岐配管により冷却体2に接続されている。
全体構成としては、冷却水の給水が向かう方向が下方、排水が向かう方向が上方となるように設置されている。そして、上方側にはポンプ(図示しない)が設置されている。ポンプは、主配管(給水側)3および主配管(排水側)4と接続されている。このポンプの働きにより、冷却水が、各主配管の内部を上述した方向に循環させられる。
図2では、冷却体2と主配管(給水側)3とは、給水口7を介して、分岐配管(給水側)5により接続されている。同様に、冷却体2と主配管(排水側)4とは、排水口8を介して、分岐配管(排水側)6により接続されている。
さらに、給水口7は、主配管(排水側)4を挟むようにして、主配管(給水側)3と接続されている。この接続には、分岐配管(給水側)5が用いられている。なお、分岐配管(給水側)5は、主配管(排水側)4の裏側を通って、給水口7に接続している。
なお、給水口7と主配管(給水側)3とは、主配管(排水側)4を挟むようにして接続されている。すなわち、給水口7から距離が遠い方の主配管を、主配管(給水側)3として給水口7と接続している。そのため、この接続に使用される分岐配管(給水側)5の長さは、従来例と比較すると長くなっている。
図1および図2では、図示しないポンプから、冷却水が主配管(給水側)3の内部を通って強制的に送られてくる。そして、送られてきた冷却水は、分岐配管(給水側)5から、給水口7を介して、冷却体2の内部に流入する。
以上が、本発明の実施例の電力変換装置の構成および動作の説明である。
フレキシブル配管は縮む量が少ない。しかし、本発明の第1の実施例では、給水口7と主配管(給水側)3との間の距離、そして、排水口8と主配管(排水側)4との間の距離を、それぞれ従来構造よりも長く設定している。そのため、フレキシブル配管が、組み立て時の誤差を十分に吸収することが可能となっている。
そのほか、電力変換装置の冷却構造のメンテナンスや分解、交換作業も容易に行うことができる。
なお、上記の実施例では、給水口7から主配管(給水側)3までの距離と、排水口8から主配管(排水側)4までの距離が、ともに長く設定されている。しかし、どちらか一方の距離だけを長く設定した場合であっても、その分、組み立て性を向上させることができる。
また、半導体スイッチング素子1を相ごとに分けて別々の冷却体2に取り付け、各主配管は各冷却体2の相ごとに接続し、各冷却体2を直列に接続することもできる。具体的には、冷却体2に取り付けられた半導体スイッチング素子1を、上方から下方へ順番に、U相、V相、W相とする。この場合には、各主配管を相ごとに直列に接続することができるため、配管の簡素化を図ることができる。
2 冷却体
3 主配管(給水側)
4 主配管(排水側)
5 分岐配管(給水側)
6 分岐配管(排水側)
7 給水口
8 排水口
Claims (6)
- 半導体素子が取り付けられて内部に冷却液の流れる流路が形成された冷却体と、
該冷却体の外面に設けられた供給口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の内部へ供給する供給配管と、
前記冷却体の外面に設けられた排出口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の外部へ排出する排出配管とを備え、
前記供給配管が、前記冷却体に離隔して設けられた供給用主配管と、該供給用主配管から前記供給口までを接続する供給用分岐配管とから構成され、
前記排出配管が、前記冷却体に離隔して設けられた排出用主配管と、該排出用主配管から前記排出口までを接続する排出用分岐配管とから構成され、
前記排出用分岐配管の距離が、前記排出口から前記供給用主配管までの距離よりも長く設定され、
前記供給用主配管および前記排出用主配管が、前記冷却体の中心位置の近傍に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 半導体素子が取り付けられて内部に冷却液の流れる流路が形成された冷却体と、
該冷却体の外面に設けられた供給口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の内部へ供給する供給配管と、
前記冷却体の外面に設けられた排出口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の外部へ排出する排出配管とを備え、
前記供給配管が、前記冷却体に離隔して設けられた供給用主配管と、該供給用主配管から前記供給口までを接続する供給用分岐配管とから構成され、
前記排出配管が、前記冷却体に離隔して設けられた排出用主配管と、該排出用主配管から前記排出口までを接続する排出用分岐配管とから構成され、
前記供給用分岐配管の距離が、前記供給口から前記排出用主配管までの距離よりも長く設定され、
前記供給用主配管および前記排出用主配管が、前記冷却体の中心位置の近傍に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 半導体素子が取り付けられて内部に冷却液の流れる流路が形成された冷却体と、
該冷却体の外面に設けられた供給口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の内部へ供給する供給配管と、
前記冷却体の外面に設けられた排出口を介して前記冷却体に接続し、前記冷却液を前記冷却体の外部へ排出する排出配管とを備え、
前記供給配管が、前記冷却体に離隔して設けられた供給用主配管と、該供給用主配管から前記供給口までを接続する供給用分岐配管とから構成され、
前記排出配管が、前記冷却体に離隔して設けられた排出用主配管と、該排出用主配管から前記排出口までを接続する排出用分岐配管とから構成され、
前記排出用分岐配管の距離が、前記排出口から前記供給用主配管までの距離よりも長く設定されており、
前記供給用分岐配管の距離が、前記供給口から前記排出用主配管までの距離よりも長く設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項3に記載の電力変換装置であって、
前記供給用主配管および前記排出用主配管が、前記冷却体の中心位置の近傍に配置されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電力変換装置であって、
前記供給用分岐配管または前記排出用分岐配管の少なくとも1つが、フレキシブル配管であることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電力変換装置であって、
前記電力変換装置が多相の電力変換装置であり、
前記半導体素子が相ごとに分かれて複数の前記冷却体にそれぞれ取り付けられ、
異なる相の前記半導体素子を取り付けた複数の前記冷却体が、直列に配管接続されていることを特徴とする電力変換装置。
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