JPH06315265A - 電力変換装置の冷却構造 - Google Patents
電力変換装置の冷却構造Info
- Publication number
- JPH06315265A JPH06315265A JP9996893A JP9996893A JPH06315265A JP H06315265 A JPH06315265 A JP H06315265A JP 9996893 A JP9996893 A JP 9996893A JP 9996893 A JP9996893 A JP 9996893A JP H06315265 A JPH06315265 A JP H06315265A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat dissipation
- wind tunnel
- fin
- dissipation fin
- vertically long
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 縦長の放熱フインに取り付けられた複数の半
導体素子を均一に冷却し、温度上昇のばらつきを抑制す
る。 【構成】 複数の半導体素子４が取り付けられた縦長の
放熱フイン３と、この放熱フインのフイン側を内壁の一
部とし箱体内に配設された縦長の風洞７と、この風洞内
に一方から風を送るファン５とを備え、前記風洞の通風
断面積が一方から他方に向かうに従って小さくなるよう
に前記放熱フインの縦長の方向を傾斜して取り付ける。
導体素子を均一に冷却し、温度上昇のばらつきを抑制す
る。 【構成】 複数の半導体素子４が取り付けられた縦長の
放熱フイン３と、この放熱フインのフイン側を内壁の一
部とし箱体内に配設された縦長の風洞７と、この風洞内
に一方から風を送るファン５とを備え、前記風洞の通風
断面積が一方から他方に向かうに従って小さくなるよう
に前記放熱フインの縦長の方向を傾斜して取り付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦長の放熱フインに複
数の半導体素子を取り付けた電力変換装置の冷却構造に
関する。
数の半導体素子を取り付けた電力変換装置の冷却構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の電力用半導体素子を１つの放熱フ
インに取り付けて小形化した電力変換装置がある。この
種の電力変換装置として図２に示す冷却構造のものがあ
る。図２において、（ａ）は扉を開いた正面図、（ｂ）
はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。この電
力変換装置は、箱体１と扉２で閉鎖された空間に収納さ
れる。放熱フイン３は一面に平面部を有し他面に放熱の
ためのフインを備え縦長の形としている。この放熱フイ
ン３の平面部には絶縁形パワーモジュールの半導体素子
４ａ〜４ｅが取り付けられる。また、放熱フイン３のフ
イン側を内壁の一部として箱体１と隔壁６の間に風洞７
が形成され、下方から冷却ファン５により風が送り込ま
れるようにしている。
インに取り付けて小形化した電力変換装置がある。この
種の電力変換装置として図２に示す冷却構造のものがあ
る。図２において、（ａ）は扉を開いた正面図、（ｂ）
はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。この電
力変換装置は、箱体１と扉２で閉鎖された空間に収納さ
れる。放熱フイン３は一面に平面部を有し他面に放熱の
ためのフインを備え縦長の形としている。この放熱フイ
ン３の平面部には絶縁形パワーモジュールの半導体素子
４ａ〜４ｅが取り付けられる。また、放熱フイン３のフ
イン側を内壁の一部として箱体１と隔壁６の間に風洞７
が形成され、下方から冷却ファン５により風が送り込ま
れるようにしている。
【０００３】また、風洞内の圧力損失が大きくなると冷
却ファン５による風量が減少し放熱効果が低下するので
放熱フイン３のフインと箱体１の間に少し空隙を設けて
いる。
却ファン５による風量が減少し放熱効果が低下するので
放熱フイン３のフインと箱体１の間に少し空隙を設けて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の冷却構造では、放熱フイン３の縦長方向を垂直に配
設するのが通例であり、上方の半導体素子が下方の半導
体素子の放熱の影響を受け、図３（ｃ）の特性Ａに示す
ように上方になるに従って半導体素子の温度上昇は大き
くなる。但し、素子の電力損失は全て等しいものとす
る。この場合、電力変換装置の定格容量は最上方の半導
体素子４ｅの温度上昇θA で決めなければならない。
来の冷却構造では、放熱フイン３の縦長方向を垂直に配
設するのが通例であり、上方の半導体素子が下方の半導
体素子の放熱の影響を受け、図３（ｃ）の特性Ａに示す
ように上方になるに従って半導体素子の温度上昇は大き
くなる。但し、素子の電力損失は全て等しいものとす
る。この場合、電力変換装置の定格容量は最上方の半導
体素子４ｅの温度上昇θA で決めなければならない。
【０００５】また、上述した温度上昇の差を少なくする
ため風洞内の適当な位置に通風ガイド８を設け、図３
（ｂ）に示すように冷却に寄与しない空隙を通過する風
Ｗを途中から放熱フイン３の方へ誘導することが行われ
る。この場合、各素子の温度上昇は図３（ｃ）の特性Ｂ
に示すように変化し最大温度上昇となる素子の位置が変
化する。この図では半導体素子４ｃが最大温度上昇θB
となった例である。しかし、この場合も各素子間の温度
上昇にはばらつきがあり、全ての素子に能率良く通電す
ることはできなかった。
ため風洞内の適当な位置に通風ガイド８を設け、図３
（ｂ）に示すように冷却に寄与しない空隙を通過する風
Ｗを途中から放熱フイン３の方へ誘導することが行われ
る。この場合、各素子の温度上昇は図３（ｃ）の特性Ｂ
に示すように変化し最大温度上昇となる素子の位置が変
化する。この図では半導体素子４ｃが最大温度上昇θB
となった例である。しかし、この場合も各素子間の温度
上昇にはばらつきがあり、全ての素子に能率良く通電す
ることはできなかった。
【０００６】本発明は、上述の問題を解消しようとして
なされたもので、その目的とするところは、縦長の放熱
フインに取り付けられた複数の半導体素子をバランス良
く冷却し、温度上昇のばらつきをなくす電力変換装置の
冷却構造を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、縦長の放熱
フインに取り付けられた複数の半導体素子をバランス良
く冷却し、温度上昇のばらつきをなくす電力変換装置の
冷却構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数の半導体素子が取り付けられた縦
長の放熱フインと、この放熱フインのフイン側を内壁の
一部とし箱体内に配設された縦長の風洞と、この風洞内
に一方から風を送るファンとを備え、前記風洞の通風断
面積が一方から他方に向かうに従って小さくなるように
前記放熱フインの縦長の方向を傾斜して取り付ける。
めに、本発明は、複数の半導体素子が取り付けられた縦
長の放熱フインと、この放熱フインのフイン側を内壁の
一部とし箱体内に配設された縦長の風洞と、この風洞内
に一方から風を送るファンとを備え、前記風洞の通風断
面積が一方から他方に向かうに従って小さくなるように
前記放熱フインの縦長の方向を傾斜して取り付ける。
【０００８】
【作用】上記構造により、ファンによって風洞の一方か
ら送り込まれた風は、傾斜した放熱フインに分散して吹
き込まれ、放熱フインの一方には一部の風のみが冷却に
寄与する。風洞の他方に向かうに従って通風断面積が小
さくなり次第に他の風も冷却に寄与するようになり、他
方の半導体素子の温度が一方の半導体素子の放熱により
影響されるのを抑制し、全ての半導体素子の温度上昇を
均一にする。
ら送り込まれた風は、傾斜した放熱フインに分散して吹
き込まれ、放熱フインの一方には一部の風のみが冷却に
寄与する。風洞の他方に向かうに従って通風断面積が小
さくなり次第に他の風も冷却に寄与するようになり、他
方の半導体素子の温度が一方の半導体素子の放熱により
影響されるのを抑制し、全ての半導体素子の温度上昇を
均一にする。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す。図１におい
て、（ａ）は扉を開いた正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面
図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣ−Ｃ断面図であ
る。この電力変換装置は、箱体１と扉２で閉鎖された空
間に収納される。放熱フイン３は一面に平面部を有し他
面に放熱のためのフインを備え縦長の形としている。こ
の放熱フイン３の平面部には絶縁形パワーモジュールの
半導体素子４ａ〜４ｅが取り付けられる。また、放熱フ
イン３のフイン側を内壁の一部として箱体１と隔壁６と
の間に風洞７が形成され、下方から冷却ファン５により
風が送り込まれるようにしている。
て、（ａ）は扉を開いた正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面
図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣ−Ｃ断面図であ
る。この電力変換装置は、箱体１と扉２で閉鎖された空
間に収納される。放熱フイン３は一面に平面部を有し他
面に放熱のためのフインを備え縦長の形としている。こ
の放熱フイン３の平面部には絶縁形パワーモジュールの
半導体素子４ａ〜４ｅが取り付けられる。また、放熱フ
イン３のフイン側を内壁の一部として箱体１と隔壁６と
の間に風洞７が形成され、下方から冷却ファン５により
風が送り込まれるようにしている。
【００１０】この場合、図１（ｂ）に示すように風洞７
の通風断面積は風の吹き出し口（図では箱体１の上部）
へ向かうに従って次第に狭くなるように放熱フイン３の
縦長方向を傾斜して取り付ける。従って、通風断面積は
図１（ｄ）のＣ−Ｃ断面図に示すように風の吹き込み口
は広く、図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すように風の吹
き出し口は狭くなる。
の通風断面積は風の吹き出し口（図では箱体１の上部）
へ向かうに従って次第に狭くなるように放熱フイン３の
縦長方向を傾斜して取り付ける。従って、通風断面積は
図１（ｄ）のＣ−Ｃ断面図に示すように風の吹き込み口
は広く、図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すように風の吹
き出し口は狭くなる。
【００１１】上記構造により、冷却ファン５によって風
洞に送り込まれる風は、図３（ａ）に示すように傾斜し
た放熱フイン３に分散して吹き込まれ、放熱フイン３の
下部には一部の風Ｗ1 のみが冷却に寄与し、上部に向か
うに従って次第に他の風Ｗ2〜Ｗ4 が冷却に寄与するよ
うになる。これにより上方の半導体素子の温度上昇は下
方の半導体素子の放熱による影響が抑制され図３（ｃ）
の特性Ｃに示すように均一な温度上昇にすることがで
き、最大温度上昇θC を低くすることができる。従っ
て、全ての半導体素子に能率良く通電することが可能と
なり電力変換装置の定格容量を増大することが可能とな
る。また、各半導体素子４にはサージ電圧を抑制するた
めのスナバ回路の用品（コンデンサや抵抗等）９が取り
付けられるが、放熱フイン３が傾斜しているので図３
（ａ）に示すように上方のスナバ用品が下方の全てのス
ナバ用品の放熱の影響を受け高温になることもなくなり
信頼性が向上する。
洞に送り込まれる風は、図３（ａ）に示すように傾斜し
た放熱フイン３に分散して吹き込まれ、放熱フイン３の
下部には一部の風Ｗ1 のみが冷却に寄与し、上部に向か
うに従って次第に他の風Ｗ2〜Ｗ4 が冷却に寄与するよ
うになる。これにより上方の半導体素子の温度上昇は下
方の半導体素子の放熱による影響が抑制され図３（ｃ）
の特性Ｃに示すように均一な温度上昇にすることがで
き、最大温度上昇θC を低くすることができる。従っ
て、全ての半導体素子に能率良く通電することが可能と
なり電力変換装置の定格容量を増大することが可能とな
る。また、各半導体素子４にはサージ電圧を抑制するた
めのスナバ回路の用品（コンデンサや抵抗等）９が取り
付けられるが、放熱フイン３が傾斜しているので図３
（ａ）に示すように上方のスナバ用品が下方の全てのス
ナバ用品の放熱の影響を受け高温になることもなくなり
信頼性が向上する。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、縦長の放熱フインに取
り付けられた複数の半導体素子をバランス良く冷却し、
温度上昇のばらつきをなくすことができ、各半導体素子
に能率良く通電することが可能となり定格容量を増大す
ることの可能な電力変換装置の冷却構造を提供すること
ができる。
り付けられた複数の半導体素子をバランス良く冷却し、
温度上昇のばらつきをなくすことができ、各半導体素子
に能率良く通電することが可能となり定格容量を増大す
ることの可能な電力変換装置の冷却構造を提供すること
ができる。
【図１】本発明による実施例の構成図
【図２】従来の電力変換装置の構成図
【図３】本発明及び従来装置の作用を説明するための図
で（ａ）は本発明、（ｂ）は従来装置の作用図、（ｃ）
は両者の温度特性図
で（ａ）は本発明、（ｂ）は従来装置の作用図、（ｃ）
は両者の温度特性図
１…箱体 ２…扉 ３…放熱フイン ４…半導体素子 ５…冷却ファン ６…隔壁 ７…風洞 ９…スナバ回路用品
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の半導体素子が取り付けられた縦長
の放熱フインと、この放熱フインのフイン側を内壁の一
部とし箱体内に配設された縦長の風洞と、この風洞内に
一方から風を送るファンとを備え、前記風洞の通風断面
積が一方から他方に向かうに従って小さくなるように前
記放熱フインの縦長の方向を傾斜して取り付けることを
特徴とする電力変換装置の冷却構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電力変換装置の冷却構
造において、前記風洞は前記放熱フインの一部及び前記
箱体の一部を内壁として構成することを特徴とする電力
変換装置の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9996893A JPH06315265A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 電力変換装置の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9996893A JPH06315265A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 電力変換装置の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06315265A true JPH06315265A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14261475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9996893A Pending JPH06315265A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 電力変換装置の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06315265A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007112662A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Hongkong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Heat exchange enhancement |
| WO2007112664A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd | Heat exchange enhancement |
| JP2010258321A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Industries Corp | 冷却器 |
| US20110188280A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Electric power converter |
| JP2012210115A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Yaskawa Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2014179382A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | ヒートシンク |
| JP2019134129A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | インバータ収容筐体、インバータ装置、及びチリングユニット |
| WO2020050044A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 株式会社デンソー | ヘッドアップディスプレイ装置 |
| JP2020150671A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電力入出力装置 |
| WO2023157183A1 (ja) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
| WO2025211459A1 (ja) * | 2024-04-05 | 2025-10-09 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 高電圧回路ユニット及び輸送用冷凍機械 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP9996893A patent/JPH06315265A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007112662A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Hongkong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Heat exchange enhancement |
| WO2007112664A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd | Heat exchange enhancement |
| US7440280B2 (en) | 2006-03-31 | 2008-10-21 | Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Co., Ltd | Heat exchange enhancement |
| US7593229B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-09-22 | Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Co. Ltd | Heat exchange enhancement |
| US7651253B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-01-26 | Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Co., Ltd | Heat exchange enhancement |
| US7800898B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-09-21 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co. Ltd. | Heat exchange enhancement |
| US7826214B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-11-02 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Heat exchange enhancement |
| JP2010258321A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Industries Corp | 冷却器 |
| US20110188280A1 (en) * | 2010-02-02 | 2011-08-04 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Electric power converter |
| US8687357B2 (en) * | 2010-02-02 | 2014-04-01 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Electric power converter |
| JP2012210115A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Yaskawa Electric Corp | 電力変換装置 |
| US8773851B2 (en) | 2011-03-30 | 2014-07-08 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Power converting apparatus |
| JP2014179382A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | ヒートシンク |
| JP2019134129A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | インバータ収容筐体、インバータ装置、及びチリングユニット |
| WO2020050044A1 (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | 株式会社デンソー | ヘッドアップディスプレイ装置 |
| JP2020040468A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 株式会社デンソー | ヘッドアップディスプレイ装置 |
| JP2020150671A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電力入出力装置 |
| WO2023157183A1 (ja) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
| WO2025211459A1 (ja) * | 2024-04-05 | 2025-10-09 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | 高電圧回路ユニット及び輸送用冷凍機械 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5235491A (en) | Safety power supply | |
| US2965819A (en) | Heat dissipating electronic mounting apparatus | |
| US4807441A (en) | Cooling system for a sealed enclosure | |
| US20080130232A1 (en) | Heat sink | |
| US20180158748A1 (en) | Heat dissipation apparatus for semiconductor module | |
| US5727624A (en) | CPU heat dissipating device with airguiding units | |
| US6446708B1 (en) | Heat dissipating device | |
| JP2000092819A (ja) | 半導体冷却装置 | |
| JPH06315265A (ja) | 電力変換装置の冷却構造 | |
| JP4639648B2 (ja) | インバータ装置 | |
| CN212749765U (zh) | 一种服务器散热装置 | |
| US4709560A (en) | Control module cooling | |
| US6561267B2 (en) | Heat sink and electronic circuit module including the same | |
| CN111212544A (zh) | 电子装置 | |
| JPH09120917A (ja) | 変圧装置 | |
| JP6026059B1 (ja) | 電子機器 | |
| JPH08321571A (ja) | ヒートシンク装置 | |
| JPH10190265A (ja) | ピンフィン型放熱装置 | |
| CN110400677A (zh) | 变压器及其散热装置 | |
| JPH09153573A (ja) | ヒートシンク冷却装置 | |
| CN210959282U (zh) | 风道系统 | |
| JPS6272149A (ja) | 圧電フアン付放熱フイン | |
| JP5440061B2 (ja) | 空冷式パワー半導体装置 | |
| KR101996616B1 (ko) | 방열 장치를 구비하는 전자기기 | |
| JPH02249755A (ja) | 鉄道車両用制御装置 |