(57)【要約】【課題】冷却媒体の温度の検出精度に優れた温度検出器を備えた電力変換装置を提供すること。【解決手段】半導体素子を内蔵する半導体モジュール２と半導体モジュール２を冷却するための冷却器３とを備えた電力変換装置１。冷却器３は、内側に冷却媒体Ｗを流通させる冷媒流路を設けてなる。冷却媒体Ｗの温度を検出するための温度検出器４が、冷却器３の一部に面接触する金属プレート５に取り付けてある。或いは、冷却媒体Ｗの温度を検出するための温度検出器４が、冷却器３の一部に取り付けてあってもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を内蔵する半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却するための冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記冷却器は、内側に冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けてなり、
上記冷却媒体の温度を検出するための温度検出器が、上記冷却器の一部に取り付けてあることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１において、上記冷却器は、上記半導体モジュールを両主面から挟持するように配された複数の冷却管を有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項２において、上記温度検出器は、上記複数の冷却管のうちの端部に配された冷却管に取り付けられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項２において、上記温度検出器は、上記複数の冷却管のうちの隣合う２つの冷却管の間に挟持されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項４において、上記温度検出器を挟持する隣合う２つの冷却管の間には、上記半導体モジュールが配設されていないことを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記温度検出器は、上記冷却器の一部を構成する冷却管の一方の主面に接触配置されており、上記冷却管の他方の面には、上記半導体モジュールが接触配置されており、上記冷却管の上記冷媒流路は、上記温度検出器に面する第一流路と上記半導体モジュールに面する第二流路とを有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
半導体素子を内蔵する半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却するための冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記冷却器は、内側に冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けてなり、
上記冷却媒体の温度を検出するための温度検出器が、上記冷却器の一部に面接触する金属プレートに取り付けてあることを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項７において、上記冷却器は、上記半導体モジュールを両主面から挟持するように配された複数の冷却管を有し、上記金属プレートは、上記複数の冷却管のうちの端部に配された冷却管の外側面に面接触していることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項８において、上記金属プレートは、上記複数の冷却管と上記複数の半導体モジュールとを積層方向に押圧する押圧手段の一部を構成する部材であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項において、上記金属プレートは、幅方向の端部に、上記冷却器との接触面に直交する方向に設けた取付座部を有し、該取付座部に上記温度検出器を取付けてあることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１１】
請求項１０において、上記取付座部は、上記金属プレートの幅方向の両端部に形成されており、上記温度検出器は、上記両端部に設けた取付座部のうちの少なくとも一方に取付けられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか一項において、上記金属プレートは、上記冷却器の一部を構成する冷却管の一方の主面に接触配置されており、上記冷却管の他方の面には、上記半導体モジュールが接触配置されており、上記冷却管の上記冷媒流路は、上記金属プレートに面する第一流路と上記半導体モジュールに面する第二流路とを有することを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を内蔵する半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却するための冷却器とを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータやコンバータ等の電力変換装置は、半導体素子を内蔵する複数の半導体モジュールによって構成される。該半導体モジュールには大きな電流が流れるため、半導体モジュールは発熱し、温度上昇する。そのため、半導体モジュールを冷却して、正常な動作を確保する必要がある。
そこで、電力変換装置は、半導体モジュールの冷却を行うための冷却器を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
冷却器は、内側に水などの冷却媒体を流通させ、冷却器に接触配置した半導体モジュールと冷却媒体との間で熱交換を行うことにより、半導体モジュールを冷却する。それ故、冷却媒体の温度が充分に低くないと、半導体モジュールの冷却効率が不充分となるおそれがある。
そこで、冷却媒体の温度が所定の温度にあることを監視すべく、冷却媒体の温度を測定する温度検出器が、電力変換装置に配設されている。これにより、例えば、冷却媒体を循環させるためのポンプの故障や、半導体モジュールの異常発熱等に起因して、冷却媒体が温度上昇したとき、これを温度検出器によって検出することにより、被制御電力を低減したり、停止させたりするなどの処置をとることができる。
【０００４】
しかしながら、温度検出器を、冷却器の近傍における電力変換装置の筐体にネジ留め固定すると、電力変換装置に内蔵されるリアクトル等の発熱体による熱が、筐体を伝って温度検出器にまで達する（比較例１参照）。更には、半導体モジュールの熱が、輻射熱として温度検出器に伝わることもある。
これにより、温度検出器は、冷却器における冷却媒体の温度よりも高い温度を検出してしまう。その結果、上述したような電力変換装置の熱保護機能が早目に作動してしまうという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、冷却媒体の温度の検出精度に優れた温度検出器を備えた電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、半導体素子を内蔵する半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却するための冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記冷却器は、内側に冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けてなり、
上記冷却媒体の温度を検出するための温度検出器が、上記冷却器の一部に取り付けてあることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【０００８】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置においては、上記温度検出器が上記冷却器の一部に取付けてあるため、冷却器内の冷却媒体の温度を精度よく検出することができる。即ち、温度検出器は、上記冷却器の管壁を通じて冷却媒体の温度を検出することができるため、優れた検出精度を得ることができる。
【０００９】
また、温度検出器を筐体に固定した場合等には、電力変換装置におけるリアクトルなどの発熱部品の熱が筐体を通じて温度検出器に伝わることが考えられるが、温度検出器を冷却器に直接取付けることにより、このような熱外乱を防ぐことができる。その結果、温度検出器は、冷却媒体の温度検出の精度を高くすることができる。
【００１０】
以上のごとく、本発明によれば、冷却媒体の温度の検出精度に優れた温度検出器を備えた電力変換装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、半導体素子を内蔵する半導体モジュールと該半導体モジュールを冷却するための冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記冷却器は、内側に冷却媒体を流通させる冷媒流路を設けてなり、
上記冷却媒体の温度を検出するための温度検出器が、上記冷却器の一部に面接触する金属プレートに取り付けてあることを特徴とする電力変換装置にある（請求項７）。
【００１２】
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置においては、上記温度検出器が上記冷却器の一部に面接触する金属プレートに取付けてあるため、冷却器内の冷却媒体の温度を精度よく検出することができる。即ち、温度検出器は、金属からなる上記冷却器の管壁及び上記金属プレートを通じて冷却媒体の温度を検出することができるため、冷却媒体と温度検出器との間の熱抵抗が小さくなり、優れた検出精度を得ることができる。
【００１３】
また、上記温度検出器は、上記金属プレートに取付ければよいため、例えばネジ留めなどによって容易かつ確実に温度検出器を取付けることができる。
また、上記金属プレートを上記冷却器に面接触させることにより、冷却器の熱を効率的に金属プレートに伝達することができ、冷却媒体の温度を精確に検出することができる。
【００１４】
また、温度検出器を冷却器に金属プレートを介して取付けることにより、リアクトル等の発熱体からの伝熱などの熱外乱を防ぐことができる。その結果、温度検出器による冷却媒体の温度検出の精度を高くすることができる。
【００１５】
以上のごとく、本発明によれば、冷却媒体の温度の検出精度に優れた温度検出器を備えた電力変換装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明（請求項１）及び第２の発明（請求項７）において、上記電力変換装置としては、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等がある。また、上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の動力源である交流モータに通電する駆動電流の生成に用いることができる。
【００１７】
上記第１の発明（請求項１）において、上記冷却器は、上記半導体モジュールを両主面から挟持するように配された複数の冷却管を有することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記半導体モジュールを効率的に冷却することができる。
【００１８】
また、上記温度検出器は、上記複数の冷却管のうちの端部に配された冷却管に取り付けることができる（請求項３）。
この場合には、温度検出器を冷却器に容易に取付けることができる。
【００１９】
また、上記温度検出器は、上記複数の冷却管のうちの隣合う２つの冷却管の間に挟持されていてもよい（請求項４）。
この場合には、温度検出器は、２つの冷却管を通じて冷却媒体の温度を検出することとなるため、一層精確な温度検出を行うことができる。
【００２０】
また、上記温度検出器を挟持する隣合う２つの冷却管の間には、上記半導体モジュールが配設されていないことが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記温度検出器は、上記半導体モジュールの熱の影響を受け難く、冷却媒体の温度検出精度をより高めることができる。即ち、半導体モジュールの熱が輻射によって温度検出器に達したり、半導体モジュールの熱によって局部的に温度上昇した冷却媒体の温度を温度検出器が検出したりすることを防ぐことにより、熱外乱を除去することができる。
【００２１】
また、上記温度検出器は、上記冷却器の一部を構成する冷却管の一方の主面に接触配置されており、上記冷却管の他方の面には、上記半導体モジュールが接触配置されており、上記冷却管の上記冷媒流路には、上記温度検出器に面する第一流路と上記半導体モジュールに面する第二流路とを有することが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記半導体モジュールの熱の影響を抑制して、上記温度検出器による冷却媒体の温度検出精度を高くすることができる。即ち、半導体モジュールは、主に冷媒流路のうちの第二流路を流れる冷却媒体と熱交換するため、第二流路内の冷却媒体の温度は上昇する。しかし、温度検出器は、第一流路に面しているため、主に第一流路を流れる冷却媒体の温度を検出することとなる。それ故、半導体モジュールの熱外乱を排除して、冷却媒体の温度検出精度を高めることができる。
【００２２】
次に、第２の発明（請求項７）において、上記冷却器は、上記半導体モジュールを両主面から挟持するように配された複数の冷却管を有し、上記金属プレートは、上記複数の冷却管のうちの端部に配された冷却管の外側面に面接触していることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記半導体モジュールを効率的に冷却することができる。また、上記金属プレートを大きな面積で冷却器と面接触させることが容易となるため、温度検出器によって冷却媒体の温度をより精度よく測定することができる。
【００２３】
また、上記金属プレートは、上記複数の冷却管と上記複数の半導体モジュールとを積層方向に押圧する押圧手段の一部を構成する部材であることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記押圧手段を構成する部材を、上記温度検出器を搭載するための上記金属プレートとして利用することができるため、部品点数の増加を防ぐことができる。また、この場合、金属プレートは、押圧された状態で冷却管に密着するため、冷却管と金属プレートとの間の熱抵抗を小さくすることができる。その結果、温度検出器による冷却媒体の温度検出をより精確に行うことができる。
【００２４】
また、上記金属プレートは、幅方向の端部に、上記冷却器との接触面に直交する方向に設けた取付座部を有し、該取付座部に上記温度検出器を取付けてあることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上記温度検出器を容易に安定した状態で金属プレートに取付けることができる。
【００２５】
また、上記取付座部は、上記金属プレートの幅方向の両端部に形成されており、上記温度検出器は、上記両端部に設けた取付座部のうちの少なくとも一方に取付けられていることが好ましい（請求項１１）。
この場合には、幅方向の向きを考慮することなく、金属プレートを電力変換装置に組付けることができる。即ち、例えば、金属プレートの幅方向の向きを逆転させて取付けても、一方の取付座部が他方の座部と同じ位置に配置されることとなるため、上記温度検出器の取り付けに支障を来たすことがないという利点がある。その結果、電力変換装置の組立て作業性が向上する。
【００２６】
また、上記金属プレートは、上記冷却器の一部を構成する冷却管の一方の主面に接触配置されており、上記冷却管の他方の面には、上記半導体モジュールが接触配置されており、上記冷却管の上記冷媒流路は、上記金属プレートに面する第一流路と上記半導体モジュールに面する第二流路とを有することが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記半導体モジュールの熱の影響を抑制して、上記温度検出器による冷却媒体の温度検出精度を高くすることができる。即ち、半導体モジュールは、主に冷媒流路のうちの第二流路を流れる冷却媒体と熱交換するため、第二流路内の冷却媒体の温度は上昇する。しかし、温度検出器を取付けた金属プレートは第一流路に面しているため、温度検出器は主に第一流路を流れる冷却媒体の温度を検出することとなる。それ故、半導体モジュールの熱外乱を排除して、冷却媒体の温度検出精度を高めることができる。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１、図２を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体素子を内蔵する複数の半導体モジュール２と該半導体モジュール２を冷却するための冷却器３とを備えている。
冷却器３は、内側に冷却媒体Ｗを流通させる冷媒流路を設けてなる。
そして、冷却媒体Ｗの温度を検出するための温度検出器４が、冷却器３の一部に面接触する金属プレート５に取り付けてある。
【００２８】
冷却器３は、半導体モジュール２を両主面から挟持するように配された複数の冷却管３１を有し、金属プレート５は、複数の冷却管３１のうちの端部に配された冷却管３１０の外側面３１９に面接触している。
冷却器３は、図１に示すごとく、半導体モジュール２の両主面に配され、該半導体モジュール２と共に積層配置される複数の冷却管３１と、該複数の冷却管３１の上流側端部３１１同士及び下流側端部３１２同士を連結する連結部３２とを有する。そして、各冷却管３１の内部に、冷却媒体Ｗが流通する冷媒流路が形成されている。また、積層方向の一端に配された冷却管３１の上流側端部３１１及び下流側端部３１２には、それぞれ冷媒入口管３３１及び冷媒出口管３３２が配設されている。
【００２９】
これにより、冷媒入口管３３１から導入された冷却媒体Ｗは、上記連通部３２を通じて、各冷却管３１に、上流側端部３１１から分配供給されると共に下流側端部３１２に向かって流れる。この間に、冷却媒体Ｗは半導体モジュール２と熱交換する。そして、冷却媒体Ｗは、各冷却管３１の下流側端部３１２から連通部３２を通じて冷媒出口３２２へ向かい、冷媒出口管３２２から排出される。
また、隣合う冷却管３１の間には、２個の半導体モジュール２が冷媒流路の形成方向に並べて配置してある。
【００３０】
上記電力変換装置１は、各半導体モジュール２の半導体素子によるスイッチング動作によって被制御電流を制御する。そして、この被制御電流が各半導体素子に流れることにより、半導体素子が発熱し温度上昇する。一方、この温度上昇を防ぐべく、上記冷却器３の冷却管３１を流れる冷却媒体Ｗによって、半導体モジュール２を冷却して温度上昇を抑制している。
【００３１】
また、上記冷却媒体としては、例えば、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、水やアンモニア等の自然冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒がある。
【００３２】
また、複数の半導体モジュール２及び冷却器３を含めた電力変換装置１の構成部品は、筐体１１の内部に収容されている。ただし、冷却器３の冷媒入口管３３１及び冷媒出口間３３２の一部は、筐体１１から突出している。冷媒入口管３３１及び冷媒出口管３３２は、筐体１１に対して樹脂製のグロメットを介して支承されている。
なお、筐体１１及び冷却器３は、例えばアルミニウムからなる。また、金属プレート５は、例えばステンレス鋼からなる。ただし、これらの材質は、特に限定されるものではない。
【００３３】
また、筐体１１の内部には、電力変換装置１の構成部品の一つであるリアクトル１２が配設されている。リアクトル１２は、冷媒入口管３３１と冷媒出口管３３２との間において、筐体１１に固定されている。ただし、リアクトル１２は、冷却器３に対しては直接接触していない。
【００３４】
また、温度検出器４は、筐体１１に対して接触していない。
また、温度検出器４としては、例えば、サーミスタ，温度検出ダイオード，熱電対，サーモスタット等を用いたものがある。
また、温度検出器４は、金属プレート５に対して例えばビス等によって固定することができる。
【００３５】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１においては、温度検出器４が冷却器３の一部に面接触する金属プレート５に取付けてあるため、冷却器３内の冷却媒体Ｗの温度を精度よく検出することができる。即ち、温度検出器４は、金属からなる冷却器３の管壁及び金属プレート５を通じて冷却媒体Ｗの温度を検出することができるため、冷却媒体Ｗと温度検出器４との間の熱抵抗が小さくなり、優れた検出精度を得ることができる。
【００３６】
また、温度検出器４は、金属プレート５に取付ければよいため、例えばネジ留めなどによって容易かつ確実に温度検出器４を取付けることができる。
また、金属プレート５を冷却器３に面接触させることにより、冷却器３の熱を効率的に金属プレート５に伝達することができ、冷却媒体Ｗの温度を精確に検出することができる。
【００３７】
また、仮に温度検出器４を筐体１１に固定した場合には、電力変換装置１におけるリアクトル１２などの発熱部品の熱が筐体１１を通じて温度検出器４に伝わることが考えられるが、温度検出器４を冷却器３に金属プレート５を介して取付けることにより、このような熱外乱を防ぐことができる。その結果、温度検出器４による冷却媒体Ｗの温度検出の精度を高くすることができる。
【００３８】
また、金属プレート５は、複数の冷却管３１のうちの端部に配された冷却管３１０の外側面３１９に面接触している。これにより、金属プレート５を大きな面積で冷却器３と面接触させることが容易となるため、温度検出器４によって冷却媒体Ｗの温度をより精度よく測定することができる。
【００３９】
以上のごとく、本例によれば、冷却媒体の温度の検出精度に優れた温度検出器を備えた電力変換装置を提供することができる。
【００４０】
（実施例２）
本例は、図３、図４に示すごとく、冷却器３の端部に配された冷却管３１０の外側面３１９に面接触した金属プレート５に対して、その幅方向の端面５１に温度検出器４を取付けた電力変換装置１の例である。
即ち、実施例１（図１、図２）においては、金属プレート５における冷却管３１０とは反対側の面に温度検出器４を取付けた例を示したが、本例の電力変換装置１は、金属プレート５の幅方向の端面５１に温度検出器４を固定している。
【００４１】
また、本例の場合、複数の冷却管３１と複数の半導体モジュール２とを積層方向に押圧する押圧手段の一部を構成する部材を、金属プレート５とすることができる。即ち、端部の冷却管３１０に金属プレート５を面接触させた状態で、金属プレート５を冷却管３１０とは反対側の面からバネ等によって、冷却管３１と半導体モジュール２との積層方向に押圧する（矢印Ｆ）。
【００４２】
即ち、薄いアルミニウム板等によって構成される冷却管３１０を直接板ばね等によって押圧すると、冷却管３１０が局部的に変形してしまうため、剛性の高い金属プレート５を冷却管３１０に面接触させた状態で、金属プレート５を介して押圧することにより、冷却管３１０を変形させることなく、冷却管３１と半導体モジュール２との積層体の全体を均等に押圧することができる。
そして、この押圧手段の一部としても機能する金属プレート５に対して、温度検出器４を固定している。
その他は、実施例１と同様である。
【００４３】
本例の場合には、上記押圧手段を構成する部材を、温度検出器４を搭載するための金属プレート５として利用することができるため、部品点数の増加を防ぐことができる。また、この場合、金属プレート５は、押圧された状態で冷却管３１０に密着するため、冷却管３１０と金属プレート５との間の熱抵抗を小さくすることができる。その結果、温度検出器４による冷却媒体Ｗの温度検出をより精確に行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４４】
（実施例３）
本例は、図５、図６に示すごとく、金属プレート５の幅方向（短手方向）の端部に、冷却器３との接触面に直交する方向に設けた取付座部５２を設け、該取付座部５２に温度検出器４を取付けた例である。
なお、金属プレート５の取付座部５２は、具体的には、電力変換装置１を自動車のエンジンルームに配置したときに上側に配置される。
その他は、実施例１と同様である。
【００４５】
本例の場合には、温度検出器４を容易に安定した状態で金属プレート５に取付けることができる。
また、本例の場合、実施例２と同様に、複数の冷却管３１と複数の半導体モジュール２とを積層方向に押圧する押圧手段の一部を構成する部材を、金属プレート５とすることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４６】
（実施例４）
本例は、図７に示すごとく、金属プレート５の取付座部５２を、金属プレート５の幅方向の両端部に形成した例である。
そして、温度検出器４は、２つの取付座部５２のうちの一方に取付けられている。具体的には、電力変換装置１を自動車のエンジンルームに配置したときに上側になる取付座部５２の上面に温度検出器４が固定されている。
その他は、実施例３と同様である。
【００４７】
本例の場合には、幅方向の向きを考慮することなく、金属プレート５を電力変換装置１に組付けることができる。即ち、金属プレート５の幅方向の向きを逆転させて取付けても、一方の取付座部５２が他方の座部５２と同じ位置に配置されることとなるため、温度検出器４の取り付けに支障を来たすことがないという利点がある。
その結果、電力変換装置の組立て作業性が向上する。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４８】
（実施例５）
本例は、図８、図９に示すごとく、複数の冷却管３１のうちの隣合う２つの冷却管３１の間に、温度検出器４を挟持した電力変換装置１の例である。
本例においては、冷却器３における冷媒入口管３３１及び冷媒出口管３３２とは反対側の端部に配された冷却管３１０と、該冷却管３１０に隣合う冷却管３１との間に、温度検出器４を挟持させている。
【００４９】
そして、温度検出器４を挟持する隣合う２つの冷却管３１０、３１の間には、半導体モジュール２は配設せず、温度検出器４のほかに、温度検出器４と同様の外形を有するダミー４０を挟持させている。これにより、冷却管３１と半導体モジュール２との積層体が積層方向に押圧されたとき、その押圧力が積層体の全体に均等にかかるようにすることができる。
【００５０】
また、温度検出器４及びダミー４０は、半導体モジュール２と同等の幅（図８における上下幅）を有することが好ましい。これにより、上記押圧力が積層体の全体に均等にかかりやすくなる。
なお、本例の電力変換装置１においては、温度検出器４は冷却器３に直接接触している。
その他は、実施例１と同様である。
【００５１】
本例の場合には、温度検出器４は、２つの冷却管３１、３１０を通じて冷却媒体Ｗの温度を検出することとなるため、一層精確な温度検出を行うことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５２】
（実施例６）
本例は、図１０に示すごとく、冷却管３１の冷媒流路３４を、温度検出器４に面する第一流路３４１と半導体モジュール２に面する第二流路３４２とに分割した例である。
即ち、冷却管３１の一方の主面に温度検出器４が接触配置され、冷却管３１の他方の面に半導体モジュール２が接触配置された構成において、冷却管３１に、温度検出器４に面する第一流路３４１と半導体モジュール２に面する第二流路３４２とを形成している。
【００５３】
そして、第一流路３４１と第二流路３４２とは、冷却管３１の流路方向の両端以外においては、仕切板３５によって仕切られた互いに独立した流路となっている。即ち、冷却管３１の上流側端部３１１（図１参照）から導入された冷却媒体Ｗは、第一流路３４１と第二流路３４２とに枝分かれして流れ、下流側端部３１２（図１参照）において初めて合流することとなる。
なお、第一流路３４１及び第二流路３４２には、冷却媒体Ｗの整流及び冷却効率の向上を目的とした波型の内部フィン３４３がそれぞれ配設されている。
【００５４】
本例の場合には、半導体モジュール２の熱の影響を抑制して、温度検出器４による冷却媒体Ｗの温度検出精度を高くすることができる。即ち、半導体モジュール２は、主に冷媒流路Ｗのうちの第二流路３４２を流れる冷却媒体Ｗと熱交換するため、第二流路３４２内の冷却媒体Ｗの温度は上昇する。しかし、温度検出器４は、第一流路３４１に面しているため、主に第一流路３４１を流れる冷却媒体Ｗの温度を検出することとなる。それ故、半導体モジュール２の熱外乱を排除して、冷却媒体Ｗの温度検出精度を高めることができる。
【００５５】
（実施例７）
本例は、図１１に示すごとく、上記実施例６において示した冷却管３１と半導体モジュール２とを交互に積層した電力変換装置１の例である。即ち、第一流路３４１と第二流路３４２とを有する冷却管３１を、半導体モジュール２と交互に積層している。
そして、積層方向の端部に配される冷却管３１０の外側面３１９に、温度検出器４を直接接触配置している。
その他は、実施例６と同様である。
【００５６】
本例のように、積層型の冷却器３においても、上記実施例６に示した冷却管３１を用いることにより、実施例６に示した作用効果を得ることができる。
なお、本例において、温度検出器４を取付けた冷却管３１１のみが、第一流路３４１と第二流路３４２とを有する冷却管であってもよい。この場合でも、半導体モジュール２の熱外乱を排除して、冷却媒体Ｗの温度検出精度を高めることができる。
【００５７】
（実施例８）
本例は、図１２に示すごとく、冷却管３１０に金属プレート５を面接触させ、該金属プレート５に温度検出器４を取付けた例である。
その他は、実施例７と同様である。
本例の場合にも、実施例６に示した作用効果を得ることができる。
【００５８】
（実施例９）
本例は、図１３に示すごとく、隣合う２つの冷却管３１、３１０の間に温度検出器４を挟持させた例である。
その他は、実施例７と同様である。
本例の場合にも、実施例６に示した作用効果を得ることができる。
【００５９】
（比較例１）
本例は、図１４、図１５に示すごとく、温度検出器４を電力変換装置９における筐体１１に取付けた例である。
即ち、本例の電力変換装置９においては、温度検出器４を、冷却器３における冷媒入口管３３１と冷却管３１との接合部付近における筐体１１の底部にネジ留め固定している。また、温度検出器４は、冷却管３とは接触していない。
その他は、実施例１と同様である。
【００６０】
本例の場合には、電力変換装置９に内蔵されるリアクトル１２等の発熱体による熱が、筐体１１を伝って温度検出器４にまで達する。これにより、温度検出器４は、冷却媒体Ｗの実際の温度よりも高い温度を検出してしまうこととなる。
更には、温度検出器４は冷却器３に接触していないため、冷却器３内の冷却媒体Ｗの温度は、冷却器３と温度検出器４との間に介在する空気を介して測定することとなる。それ故、温度検出器４は、冷却媒体Ｗの温度を精確に検出することが困難となる。
【００６１】
このように、本例の電力変換装置１においては、温度検出器４による冷却媒体Ｗの測定温度と、実際の冷却媒体Ｗの温度との間に乖離が生じてしまう。
その結果、上述した電力変換装置の熱保護機能が早目に作動してしまい、電力変換装置の正常な動作を妨げてしまうおそれがある。
【００６２】
これに対し、本発明にかかる実施例１〜９の電力変換装置１のように、直接或いは金属プレートを介して冷却器３に温度検出器４を取付けることにより、冷却媒体Ｗの温度を精確に検出することができる。その結果、電力変換装置１の正常な動作を確保することができる。
【００６３】
（比較例２）
本例は、図１６に示すごとく、冷媒流路３４が一段形成された冷却管３１の一方の面に半導体モジュール２を接触配置し、他方の面に温度検出器４を接触配置した例である。
即ち、上記冷却管３１は、上記実施例６（図１０）のように冷却管３１の冷媒流路３４を温度検出器４に面する第一流路３４１と半導体モジュール２に面する第二流路３４２とに分割せず、冷媒流路３４を一つとしている。
その他は、実施例６と同様である。
【００６４】
本例の場合には、冷媒流路３４を流れる冷却媒体Ｗは、冷却管３１の一方の面において半導体モジュール２と熱交換を行い、温度上昇する。そして、冷却管３１の他方の面において温度検出器４によって冷却媒体Ｗの温度を検出する。即ち、半導体モジュール２の熱によって局部的に温度上昇した冷却媒体Ｗの温度を、温度検出器４によって検出することとなる。
それ故、冷却管３１に供給されている冷却媒体Ｗの温度よりも、温度検出器４によって測定される測定温度が大きな値となってしまう。
その結果、上述した電力変換装置の熱保護機能が早目に作動してしまい、電力変換装置の正常な動作を妨げてしまうおそれがある。
【００６５】
これに対し、上記実施例６（図１０）のように冷却管３１の冷媒流路３４を温度検出器４に面する第一流路３４１と半導体モジュール２に面する第二流路３４２とに分割することにより、冷却媒体Ｗの温度を精確に検出することができる。その結果、電力変換装置の正常な動作を確保することができる。
【００６６】
なお、本発明の電力変換装置は、例えば、実施例３又は４に実施例６を組合わせるなど、上記各実施例を適宜組合わせた態様とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における、電力変換装置の平面説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面説明図。
【図３】実施例２における、電力変換装置の平面説明図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線矢視断面説明図。
【図５】実施例３における、電力変換装置の平面説明図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線矢視断面説明図。
【図７】実施例４における、電力変換装置の断面説明図。
【図８】実施例５における、電力変換装置の平面説明図。
【図９】図８のＤ−Ｄ線矢視断面説明図。
【図１０】実施例６における、半導体モジュールと温度検出器との間に配される冷却管の断面説明図。
【図１１】実施例７における、電力変換装置の断面説明図。
【図１２】実施例８における、電力変換装置の断面説明図。
【図１３】実施例９における、電力変換装置の断面説明図。
【図１４】比較例１における、電力変換装置の平面説明図。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ線矢視断面説明図。
【図１６】比較例２における、半導体モジュールと温度検出器との間に配される冷却管の断面説明図。
【符号の説明】
【００６８】
１  電力変換装置
１１  筐体
２  半導体モジュール
３  冷却器
３１  冷却管
４  温度検出器
５  金属プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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