(57)【要約】【課題】振動に起因して半導体モジュールに加わる負荷を抑制する。【解決手段】リアクトルの積層冷却構造（１）は、一の方向に延びるインナーコア（１２）と、該インナーコアの周囲に巻回されたコイル（１１）とを含む第１部分と、アウターコア（１３）を含む第２部分とを有するリアクトル（１０）と、上記一の方向に延びる平板型の半導体モジュール（２０）と、夫々、冷却媒体の流路を内部に有し、上記一の方向に延びる複数の冷却器（３１）と、を備える。第１部分及び半導体モジュール各々は、複数の冷却器の一部により挟まれることにより固定されている。第１部分及び第２部分は、互いから独立して相対的に動くことが可能に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の方向に延びるインナーコアと、前記インナーコアの周囲に巻回されたコイルとを含む第１部分と、アウターコアを含む第２部分とを有するリアクトルと、
前記一の方向に延びる平板型の半導体モジュールと、
夫々、冷却媒体の流路を内部に有し、前記一の方向に延びる複数の冷却器と、
を備え、
前記第１部分及び前記半導体モジュール各々は、前記複数の冷却器の一部により挟まれることにより固定されており、
前記第１部分及び前記第２部分は、互いから独立して相対的に動くことが可能に構成されている
ことを特徴とするリアクトルの積層冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアクトルの積層冷却構造の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の構造として、例えば、コイルの内側と外周を覆う軟磁性体のコアを採用するリアクトルと、複数の半導体モジュール各々とが冷却器により挟まれている構造が提案されている（特許文献１参照）。尚、複数の電子部品と複数の冷却管とが交互に積層されてなる積層型冷却器が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３８０１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２００４７８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に記載のリアクトルの重量は、半導体モジュールの重量に比べて重い。このため、積層冷却構造に振動が加わると、半導体モジュールに過度の負荷が加わる可能性があるという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、振動に起因して半導体モジュールに加わる負荷を抑制することができるリアクトルの積層冷却構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るリアクトルの積層冷却構造は、一の方向に延びるインナーコアと、前記インナーコアの周囲に巻回されたコイルとを含む第１部分と、アウターコアを含む第２部分とを有するリアクトルと、前記一の方向に延びる平板型の半導体モジュールと、夫々、冷却媒体の流路を内部に有し、前記一の方向に延びる複数の冷却器と、を備え、前記第１部分及び前記半導体モジュール各々は、前記複数の冷却器の一部により挟まれることにより固定されており、前記第１部分及び前記第２部分は、互いから独立して相対的に動くことが可能に構成されているというものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るリアクトルの積層冷却構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態に係るリアクトルの積層冷却構造について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るリアクトルの積層冷却構造を示す図である。図１（ａ）は、リアクトルの積層冷却構造を一の方向から平面的に見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。
【０００９】
図１（ａ）において、積層冷却構造１は、リアクトル１０、複数のパワーカード２０及び複数の冷却器３１を備えて構成されている。図１（ａ）に示すように、リアクトル１０及び複数のパワーカード２０各々は、その両側を冷却器３１で狭持されている。冷却器３１は、冷媒を通す流路である。各冷却器３１には、冷媒供給管３２から冷媒が供給される。各冷却器３１を通った冷媒は、冷媒排出管３３から排出される。
【００１０】
図１（ｂ）において、リアクトル１０は、コイル１１、インナーコア１２及びアウターコア１３を備えて構成されている。ここで特に、コイル１１及びインナーコア１２は、一体として構成されている。他方で、アウターコア１３は、コイル１１及びインナーコア１２から分離している。尚、以降適宜、コイル１１及びインナーコア１２を、「インナーコア・コイル」と称する。
【００１１】
リアクトル１０のうちインナーコア・コイルは、冷却器３１により狭持される。アウターコア１２は、例えば固定樹脂と一体成型される。該固定樹脂が、積層冷却構造１を収容するケース（図示せず）にボルトで固定されることにより、アウターコア１３も固定される。本実施形態では、インナーコア・コイルとアウターコア１３とは互いから独立して相対的に動くことができる。
【００１２】
ところで、インナーコア・コイル及び各パワーカード２０は、例えば熱伝導グリスを介して冷却器３１に接触されることが多い。経時変化に起因してグリス抜けが生じると、冷却器３１による冷却効率が悪化する。この冷却効率の悪化を防止するために（言い換えれば、冷却器３１とインナーコア・コイル又はパワーカード２０との接触を維持するために）、積層冷却構造１は、その積層方向に加圧される。この積層方向に加わる圧力に応じて適宜移動可能なように、インナーコア・コイル及び各パワーカード２０は積層冷却構造１を収容するケース等には固定されていない。
【００１３】
尚、積層冷却構造１を積層方向に加圧する方法の一例として、積層冷却構造１の一端を、積層冷却構造１を収容するケースの内壁に押し当てつつ、積層冷却構造１の他端に、積層冷却構造１を積層方向に加圧するための板バネ（図示せず）を挿入する方法が挙げられる。
【００１４】
（技術的効果）
コイル１１は、主に銅により構成されており、インナーコア１２及びアウターコア１３は、主に鉄により構成されている。このため、主に樹脂により構成されたパワーカード２０の質量に比べて、リアクトル１０の質量は著しく重い。
【００１５】
仮に、コイル１１、インナーコア１２及びアウターコア１３が一体として構成されていると（ここでは、アウターコア１３はケースに固定されていないものとする）、積層冷却構造１に振動が加わった際に、パワーカード２０に過度の負荷が加わる可能性がある。なぜなら、リアクトル１０に起因して積層冷却構造１の質量が比較的重くなり、振動による積層冷却構造１の振幅が比較的大きくなるからである。この結果、パワーカード２０が損傷（例えば断線）する可能性がある。
【００１６】
しかしながら、本実施形態では、アウターコア１３は、インナーコア・コイルから分離している。つまり、本実施形態では、積層冷却構造１の質量には、アウターコア１３の質量は含まれない。本願発明者の研究によれば、リアクトル１０の構造にもよるが、アウターコア１３の質量は、リアクトル１０の質量全体の約６割を占める。従って、アウターコア１３をインナーコア・コイルから分離することによって、リアクトル１０に起因する積層冷却構造１の質量を著しく減少させることができる。
【００１７】
この結果、本実施形態に係る積層冷却構造１によれば、振動が加わった場合であっても、アウターコア１３がインナーコア・コイルと一体として構成されている比較例に比べて、積層冷却構造１の振幅を抑制することができる。従って、本実施形態に係る積層冷却構造１によれば、振動に起因してパワーカード２０に加わる負荷を抑制することができる。
【００１８】
＜変形例＞
コイル１１が、インナーコア１２及びアウターコア１３各々から独立して相対的に動くことが可能に構成されていてよい。この場合、コイル１１のみが冷却器３１により狭持される。このように構成すれば、積層冷却構造１の質量をより減少させることができる。尚、インナーコア１２及びアウターコア１３は一体として構成されていてよい。
【００１９】
以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
【００２０】
発明の一態様に係るリアクトルの積層冷却構造は、一の方向に延びるインナーコアと、前記インナーコアの周囲に巻回されたコイルとを含む第１部分と、アウターコアを含む第２部分とを有するリアクトルと、前記一の方向に延びる平板型の半導体モジュールと、夫々、冷却媒体の流路を内部に有し、前記一の方向に延びる複数の冷却器と、を備え、前記第１部分及び前記半導体モジュール各々は、前記複数の冷却器の一部により挟まれることにより固定されており、前記第１部分及び前記第２部分は、互いから独立して相対的に動くことが可能に構成されているというものである。
【００２１】
上述の実施形態においては、インナーコア・コイル（即ち、コイル１１及びインナーコア１２）が第１部分の一例に相当し、アウターコア１３が第２部分の一例に相当し、パワーカード２０が半導体モジュールの一例に相当する。
【００２２】
当該積層冷却構造では、リアクトルの第１部分が、該リアクトルの第２部分から独立して相対的に動くことが可能である。つまり、当該積層冷却構造では、リアクトルの第２部分は積層冷却構造の質量に寄与しない。このため、当該積層冷却構造に振動が加わった場合であっても、当該積層冷却構造の振幅は比較的小さくなる。従って、当該積層冷却構造によれば、振動に起因して半導体モジュールに加わる負荷を抑制することができる。
【００２３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うリアクトルの積層冷却構造もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２４】
１…積層冷却構造、１０…リアクトル、１１…コイル、１２…インナーコア、１３…アウターコア、２０…パワーカード、３１…冷却器、３２…冷媒供給管、３３…冷媒排出管
【図１】
2019161131.tif 000003