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公開番号2025097117
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023213219
出願日2023-12-18
発明の名称冷却装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/473 20060101AFI20250623BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電力変換回路の製品寿命を伸長できる冷却装置を提供すること。
【解決手段】冷却装置50は、複数の熱交換部51、入出力管52,53、および切替装置56を備えている。熱交換部51は、冷却水が流れる流路を有し、流路に沿って配置される複数の半導体素子を両側から冷却するように積層配置されている。入出力管52,53は、各熱交換部51の流路に対して冷却水を入出力する。切替装置56は、入出力管52を介して流路に冷却水を入力し、入出力管53を介して流路を流れた冷却水を出力する第1モードと、入出力管52を介して流路を流れた冷却水を出力し、入出力管53を介して流路に冷却水を入力する第2モードと、を切り替え可能に構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷却水が流れる流路（５１１）を有し、前記流路に沿って配置される複数の半導体素子（４１）を両側から冷却するように積層配置された複数の熱交換部（５１）と、
各熱交換部の前記流路に対して前記冷却水を入出力する第１入出力管（５２）および第２入出力管（５３）と、
前記第１入出力管を介して前記流路に前記冷却水を入力し、前記第２入出力管を介して前記流路を流れた前記冷却水を出力する第１モードと、前記第１入出力管を介して前記流路を流れた前記冷却水を出力し、前記第２入出力管を介して前記流路に前記冷却水を入力する第２モードと、を切り替え可能に構成された切替装置（５６）と、
を備える冷却装置。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記切替装置は、
前記第１入出力管および前記第２入出力管に連なり、前記冷却水の流入口（５４）に対して前記第１入出力管および前記第２入出力管のひとつを選択的に接続する入力ソレノイドバルブ（６０）と、
前記第１入出力管および前記第２入出力管に連なり、前記入力ソレノイドバルブが選択する前記第１入出力管および前記第２入出力管のひとつとは別のひとつを前記冷却水の流出口（５５）に対して接続する出力ソレノイドバルブ（７０）と、
を有する、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記入力ソレノイドバルブおよび前記出力ソレノイドバルブのそれぞれは、ソレノイド（６３，７３）と、前記ソレノイドへの通電により駆動し、バルブ内流路を切り替える可動部（６４，７４）と、を有し、
単一の前記ソレノイドへの通電の方向の切り替えにより、前記可動部が進退可能に構成されている、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記切替装置は、前記入力ソレノイドバルブの可動部と前記出力ソレノイドバルブの可動部とに連結されたリンク機構（８０）を有する、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記切替装置は、前記リンク機構に配置され、前記リンク機構を動作させるための駆動部（８６）を有する、請求項４に記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、電力変換回路を構成する半導体素子を冷却するための冷却装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、インバータを冷却する冷却装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２１２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却装置として、複数の熱交換部を積層配置した構成のものが知られている。複数の熱交換部は、冷却水が流れる流路をそれぞれ有している。複数の熱交換部は、積層配置により、流路に沿って配置される複数の半導体素子を両側から冷却する。この構成では、熱交換部における冷却水の入口に近い半導体素子に較べて、出口に近い半導体素子のほうが、冷却水による熱負荷の低減効果が低い。よって、出口付近の半導体素子の寿命は、入口付近の半導体素子の寿命よりも短くなる。このように特定の半導体素子の寿命によって、複数の半導体素子により構成される電力変換回路の製品寿命が決まってしまう。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、冷却装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
本開示の目的のひとつは、電力変換回路の製品寿命を伸長できる冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のひとつの態様は、冷却装置であって、
冷却水が流れる流路（５１１）を有し、流路に沿って配置される複数の半導体素子（４１）を両側から冷却するように積層配置された複数の熱交換部（５１）と、
各熱交換部の流路に対して冷却水を入出力する第１入出力管（５２）および第２入出力管（５３）と、
第１入出力管を介して流路に冷却水を入力し、第２入出力管を介して流路を流れた冷却水を出力する第１モードと、第１入出力管を介して流路を流れた冷却水を出力し、第２入出力管を介して流路に冷却水を入力する第２モードと、を切り替え可能に構成された切替装置（５６）と、
を備える。
【０００７】
開示の冷却装置によれば、切替装置を備えている。切替装置は、上記した第１モードと第２モードとを切り替え可能に構成されている。第１モードと第２モードとの切り替えにより、半導体素子の熱負荷の偏りを抑制することができる。よって、複数の半導体素子により構成される電力変換回路の製品寿命を伸長することができる。
【０００８】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲、および本欄に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
電力変換回路および駆動システムを示す図である。
第１実施形態に係る冷却装置を備えた電力変換装置を示す平面図である。
半導体装置を示す平面図である。
図２のIV-IV線に沿う断面図である。
冷却装置を図２のＸ１方向から見た図である。
図２のVI-VI線に沿う断面図である。
図２のVII-VII線に沿う断面図である。
入力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
入力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
第２実施形態に係る冷却装置において、入力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
入力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
第３実施形態に係る冷却装置において、切替装置を示す図である。
入力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
入力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
第４実施形態に係る冷却装置において、切替装置を示す図である。
入力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード１の状態を示す断面図である。
入力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
出力ソレノイドバルブのモード２の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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