(57)【要約】【課題】重ねて設置した少なくとも２つの断続器を備える電力スイッチングモジュールの全体のサイズをさらに一層小さくすることである。【解決手段】電力スイッチングモジュールは、少なくとも１つの電力スイッチ（１１０から１１３）であって、少なくとも１つの他の電力スイッチ（２０から２３）の上にあり、各電力スイッチは上部壁（５０）および下部壁（６０）を備え、各壁は、前記壁に沿って流路（９６、１１６）および空隙（１３３、１３４）内を循環する冷却用流体による熱伝導によって冷却されるようになされた、少なくとも１つの電力スイッチを備える。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電力スイッチ（１１０から１１３）であって、少なくとも１つの他の電力スイッチ（２０から２３）の上にあり、各電力スイッチは、冷却用流体による熱伝導によって冷却されるようにそれぞれなされた上部および下部壁を備える、少なくとも１つの電力スイッチと、
底部および頂部スイッチの、それぞれ、下部および上部壁（５０）に沿って冷却用流体を循環させるように構成された下部閉流路（９６）および上部閉流路（１１６）とを備える電力スイッチングモジュールであって、
下部空隙（１３３）においておよび上部空隙（１３４）において冷却用流体を循環させることによって、壁（６０）を冷却するための、そのまたは各底部スイッチの上部壁（６０）に沿いかつ上部壁の上にあるモジュールの下部空隙（１３３）と、そのまたは各頂部スイッチの下部壁（６０）に沿いかつ下部壁の下にあるモジュールの上部空隙（１３４）とを備えることを特徴とする電力スイッチングモジュール。
【請求項２】
前記下部空隙（１３３）および前記上部空隙（１３４）は、相互接続された２つの端部を有し、単一の冷却用流体循環回路（１３２）を形成する、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
そのまたは各スイッチ（２０から２３、１１０から１１３）は、前記下部または上部壁の一方に熱的に接続された単一ヒートシンク（７２）を備え、前記ヒートシンクは、流路（９６、１１６）または空隙（１３３、１３４）において循環する冷却用流体と直接接触するようになされたフィン（７４）を装備している請求項１または２に記載のモジュール。
【請求項４】
そのまたは各頂部スイッチ（１１０から１１３）の上部壁（５０）のみが、ヒートシンク（７２）を備え、そのまたは各底部スイッチ（２０から２３）の下部壁のみがヒートシンク（７２）を備える請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
ヒートシンクのフィン（７４）は、主冷却用流体循環方向に平行である請求項３または４に記載のモジュール。
【請求項６】
下部流路（９６）および上部流路（１１６）は、互いに接続されて、そのまたは各頂部スイッチの上部壁（５０）に沿って、かつそのまたは各底部スイッチの下部壁（５０）に沿って、単一の冷却用流体循環回路（１４０）を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項７】
そのまたは各冷却用流体循環回路（１３２、１４０）は、同じポンプ（１４２）に接続されて、そのまたは各循環回路内に冷却用流体を循環させる、請求項２または６に記載のモジュール。
【請求項８】
空隙および流路の少なくとも端部は、同じ冷却用流体のための共通の入り口または出口コネクタ（１４１、１４４）に接続される、請求項１から７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項９】
前記冷却流体は、水のような液体である、請求項１から８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１０】
各スイッチは、
複数のトランジスタ（２６から２９）と、
各トランジスタのエミッタおよび／またはゲートが溶接されている電気線路（６２、６４）であって、空隙（１３３、１３４）において循環する冷却用流体によって冷却される壁（６０）の内側表面上に形成されている、電気線路とを備える請求項１から９のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１１】
各スイッチはさらに、各トランジスタ（２６から２９）のコレクタが溶接されている電気線路（５２）を備え、前記線路は、流路（９６、１１６）において循環する冷却用流体によって冷却される壁の内側表面上に形成されている請求項１０に記載のモジュール。
【請求項１２】
トランジスタは、溶融溶接シリンダ（８０）によって電気線路に電気的に接続されている請求項１０または１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
実質的に平行六面体形状のスペーサ（１３０）は、１つまたは複数の頂部スイッチ（１１０から１１３）と１つまたは複数の底部スイッチ（２０から２３）の間に収容され、頂部スイッチと底部スイッチの間に所定の距離を維持し、前記スペーサは各スイッチのためのハウジングを備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記スペーサ（１３０）の形状は、下部流路（９６）および上部流路（１１６）の開いた側を密閉するようになされている、請求項１３に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記ただ１つの冷却用流体循環回路（１３２）が、前記スペーサ（１３０）内に形成され、前記下部空隙（１３３）および前記上部空隙（１３４）は、矩形断面を有し、スペーサの長い方の側に平行にスペーサ内部に延びる請求項２および請求項１３または１４に記載のモジュール。
【請求項１６】
下部空隙（１３３）および上部空隙（１３４）の厚みは１ｍｍ以下である請求項１から１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
各相が、各々が少なくとも１つのスイッチ（２０から２３、１１０から１１３）で構成される２つの断続器（１６、１８）を備える多相インバータであって、同相の２つの断続器（１６、１８）は、請求項１から１６のいずれか１つの請求項に従う単一の電力スイッチングモジュールを用いて製造されることを特徴とする、多相インバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力スイッチングモジュールおよびそのモジュールを装備した多相インバータに関する。
【０００２】
更に詳しくは、本発明は、
少なくとも１つの電力スイッチであって、少なくとも１つの他の電力スイッチの上にあり、その又は各電力スイッチは、冷却用流体による熱伝導によって冷却されるようにそれぞれなされた上部および下部壁を備える、少なくとも１つの電力スイッチと、
底部および頂部スイッチの、それぞれ、下部および上部壁に沿って冷却用流体を循環させるように構成された下部閉流路および上部閉流路とを備える電力スイッチングモジュールに関する。
【０００３】
たとえば、上述の種類の電力モジュールは、列車の主電動機などの電気機器の電動機に電力を供給する３相電力インバータにおいて用いられる。
【背景技術】
【０００４】
上述の種類の電力インバータは従来、１相当たり２つの断続器を備える。
【０００５】
スイッチングされる電流が比較的大きい、たとえば、約数千アンペアのオーダーであるため、各断続器は、実際には、複数の電力スイッチで構成され、複数の電力スイッチの各々は、次に、複数の個々の断続器、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で構成される。トランジスタがこのように複数存在するため、上述の種類の電力断続器は大きく、過熱を防止するために冷却されなければならない。
【０００６】
このため、当技術分野では、モジュールの全体のサイズを小さくするために、同相の２つの断続器が重ねて配置されるスイッチングモジュールを作ることが知られている。この従来技術の実施形態において、トランジスタによって生成される熱を排気するための冷却回路は、モジュールのスイッチの外面上にのみ形成される。重ねた２つの断続器を備えるこの種のモジュールは、これまで用いられてきたモジュールよりも容積は大きくないが、やはり全体のサイズが大きい。
【特許文献１】ＧＢ１，４１６，５６１号公報明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、重ねて設置した少なくとも２つの断続器を備える電力スイッチングモジュールの全体のサイズをさらに一層小さくすることを目指している。
【０００８】
特許文書ＧＢ  １  ４１６  ５６１は、半導体素子が円板形状のパッケージ内に配置されている電力半導体部品のモジュール方式h配置を開示している。冷却用液体が、積み重なった２つのパッケージの間にスプリング手段を備える空間の中を循環することができる。この液体は、頂部パッケージの下部壁および底部パッケージの上部壁を冷却する。さらに、このモジュール方式配置の外壁もまた、モジュールの縦方向に循環する冷却用液体によって冷却される。このように、当技術分野において、電力スイッチングモジュールを、最初にモジュールの外壁に沿って、第２にモジュールの内部で、冷却用液体の２つの折り重なる循環によって冷却することが知られている。しかし、上述の特許文書に記載されているモジュール配置において、積み重なった２つのパッケージの間の空間のスプリング手段は、モジュールの内部パッケージの面に沿った冷却用液体の流れを妨害し、このことが熱交換効率を制限する。モジュールの全体のサイズは、モジュールがスイッチングすることができる電流量に対してやはり大きい。部品の内面を介して熱を放散させるには、比較的大量の冷却用液体が必要とされる。
【０００９】
したがって、上述した文書の教示は、冷却用回路が、モジュールのスイッチの各々の外面上に排他的に形成される、従来技術のスイッチングモジュールから始めて、本発明の目的である、その全体のサイズをさらに小さくするようにモジュールを変更することにはつながらない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明は電力スイッチングモジュールにあり、
少なくとも１つの電力スイッチであって、少なくとも１つの他の電力スイッチの上にあり、各電力スイッチは、冷却用流体による熱伝導によって冷却されるようにそれぞれなされた上部および下部壁を備える、少なくとも１つの電力スイッチと、
底部および頂部スイッチの、それぞれ、下部および上部壁に沿って冷却用流体を循環させるように構成された下部閉流路および上部閉流路とを備える電力スイッチングモジュールであって、
下部空隙においておよび上部空隙において冷却用流体を循環させることによって、壁を冷却するための、そのまたは各底部スイッチの上部壁に沿いかつ上部壁の上にあるモジュールの下部空隙と、そのまたは各頂部スイッチの下部壁に沿いかつ下部壁の下にあるモジュールの上部空隙とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上述のモジュールにおいて、各断続器のスイッチは、上からおよび下から冷却される。このように、トランジスタのスイッチング損失によって生ずる熱は、２つの壁を通して排出される。冷却用流体は、下部および上部空隙のそれぞれにおいて妨害なしで循環し、したがって、トランジスタは、従来技術より効率的に冷却される。さらに、トランジスタがスイッチングすることができる電流量は主に、熱を放散させるトランジスタの容量によって制限される。特に、冷却されているトランジスタは、そのトランジスタに対する公称電流の５倍まで電流をスイッチングできることがわかった。したがって、同じ電気的仕様について、上述のモジュールで用いられる電力スイッチによって形成された電力断続器は、１つの壁のみによって冷却される従来技術の電力断続器よりも少ないトランジスタを備える。電力断続器の各スイッチにおけるトランジスタの数が減るために、各断続器の全体のサイズもまた小さくなる。こうして、各断続器のサイズを小さくすることによって、追加の壁および第２の冷却用流体循環回路の存在によって生ずるスイッチングモジュールのサイズの増加を十分な以上に相殺する。その結果、最終の結果は、２つの冷却用回路を装備する、本発明によるスイッチングモジュールが、１つのみの冷却用回路を有する従来技術のスイッチングモジュールより全体のサイズが小さい、ということである。
【００１２】
本発明によるスイッチングモジュールの他の特徴によれば、スイッチングモジュールは、
下部空隙および上部空隙は、相互接続された２つの端部を有し、単一の冷却用流体循環回路を形成し、
そのまたは各スイッチは、下部または上部壁の一方に熱的に接続された単一ヒートシンクを備え、ヒートシンクは、流路または空隙において循環する冷却用流体と直接接触するようになされたフィンを装備しており、
そのまたは各頂部スイッチの上部壁のみが、ヒートシンクを備え、そのまたは各底部スイッチの下部壁のみがヒートシンクを備えており、
ヒートシンクのフィンは、主冷却用流体循環方向に平行であり、
下部流路および上部流路は、互いに接続されて、そのまたは各頂部スイッチの上部壁に沿って、かつそのまたは各底部スイッチの下部壁に沿って、単一の冷却用流体循環回路を形成し、
そのまたは各冷却用流体循環回路は、同じポンプに接続されて、そのまたは各循環回路内に冷却用流体を循環させ、
空隙および流路の少なくとも端部は、共通の冷却用流体入り口または出口コネクタに接続されており、
実質的に平行六面体形状のスペーサは、１つまたは複数の頂部スイッチと１つまたは複数の底部スイッチの間に収容され、頂部スイッチと底部スイッチの間に所定の距離を維持し、前記スペーサは各スイッチのためのハウジングを備えており、
前記スペーサの形状は、下部流路および上部流路の開いた側を密閉するようになされており、
各スイッチは、複数のトランジスタと、各トランジスタのエミッタおよび／またはゲートが溶接されている電気線路であって、空隙において循環する冷却用流体によって冷却される壁の内部表面上に形成されている、電気線路とを備えており、
各スイッチはさらに、各トランジスタのコレクタが溶接されている電気線路を備え、前記線路は、流路において循環する冷却用流体によって冷却される壁の内部表面上に形成されており、
トランジスタは、溶融溶接シリンダによって電気線路に電気的に接続されている、という点で特徴付けられている。
【００１３】
本発明はまた、各相が、各々が少なくとも１つのスイッチで構成される２つの断続器を備える多相インバータであって、同相の２つの断続器は、先行する任意の請求項に従う単一電力スイッチングモジュールを用いて製造されるという点で特徴付けられている。
【００１４】
本発明は、単に例として、また、図面を参照して行われる以下の説明を読んだ後によりよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、電子プロセッサ６の制御下で電動機などの回転式電気機器４に電力を供給するようになされた３相電力インバータ２を示す。
【００１６】
電動機４は、たとえば、列車の主電動機の１つである。
【００１７】
プロセッサ６および３相変換器を制御する方法は当技術分野では知られている。そのため、制御する方法は、本明細書では詳細には述べない。
【００１８】
インバータ２は、従来の回路であり、それぞれが２つの同じ電力断続器１６および１８で構成されている３つの同じ電気相１０、１２、および１４を備える。この例において、各電力断続器は、数千アンペアの電流をスイッチングするようになされており、数千ボルトの電位差に耐えることができる。
【００１９】
このために、各断続器は、並列に接続された複数の電気スイッチで構成されている。
【００２０】
たとえば、図２は、４つの同じスイッチ２０から２３で構成された断続器を示す。スイッチ２０のみが詳細に示される。
【００２１】
この例において、各スイッチは、並列に接続された４つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）２６から２９およびトランジスタの端子に逆並列に接続された２つのダイオード３２、３３を備える。
【００２２】
各トランジスタは、たとえば、３０００ボルトの電圧および１５０アンペアの最大公称電流に耐えることができる。したがって、並列にトランジスタを接続することによって、それを構成するトランジスタそれぞれが耐えることができる電流よりもずっと大きな電流をスイッチングできるスイッチを作る。
【００２３】
トランジスタ２６から２９の各々のゲートは、それぞれの抵抗器３６から３９を介して、図示されないゲート制御電極に接続される。
【００２４】
図３は、スイッチ２０の構造を示す分解斜視図である。スイッチは、誘電性材料などの、電気的に絶縁性があり熱的に伝導性がある材料でできている基板すなわち底部壁５０を備える。基板５０は、実質的に矩形で水平に配置されている。
【００２５】
上に向いた基板５０の内部表面上のエッチングされた電気線路５２は、トランジスタ２６から２９のコレクタをコレクタ電極５４に接続する。コレクタ電極５４は、線路５２にろう付けされ基板５０の裏の短い側で外側に突き出る。
【００２６】
各トランジスタは２つの対向する平面を有する。図３において、各トランジスタの下部面はトランジスタのコレクタ電極を保持し、上部面は同じトランジスタのゲートおよびエミッタ電極を保持す。
【００２７】
トランジスタ２６から２９の各々のコレクタならびにダイオード３２および３３のカソードは線路５２に溶接される。電気接続部を設けるのに加えて、溶接によって、トランジスタのコレクタの基板５０への熱的接続を確実とする。各トランジスタのコレクタと基板５０の間の良好な熱の伝達を保証するために、溶接領域は可能な限り大きくされる。
【００２８】
スイッチ２０はまた、電気的に絶縁性があり熱的に伝導性がある材料でできている矩形基板又は上部壁６０を備える。基板６０の内部面上のエッチングされた電気線路６２、６４は、基板５０に面する。線路６２は、トランジスタ２６から２９のゲートを、抵抗器３６から３９を介してゲート電極６６に接続する。線路６４は、トランジスタ２６から２９のエミッタをエミッタ電極６８に接続する。
【００２９】
この例において、ゲートおよびエミッタ電極６６、６８は基板５０に固定される。
【００３０】
最後に、スイッチ２０は、温度センサ７０およびヒートシンク７２をも備える。
【００３１】
温度センサ７０は基板５０の内部表面に固定される。
【００３２】
ヒートシンク７２は複数の平行フィン７４を備える銅ヒートシンクである。２つの連続したフィン７４の間の空間は、たとえば、３ｍｍの深さと１ｍｍの幅を有する実質的に矩形の断面の狭い流路を形成する。ヒートシンク７２は、基板５０の外側表面に溶接され、それによって、フィン７４は基板５０の短い側に平行である。
【００３３】
溶接シリンダを用いた、「バンプ」溶接プロセスとして知られている溶接方法によって、基板６０は基板５０に固定され、それによって、基板６０は基板５０に平行でかつ基板５０の上になる。このために、溶接シリンダ８０は、基板６０の線路６２および６４に電気的および熱的に接続されるように表面上に配置される。この例において、シリンダ８０は特に、ダイオード３２および３３のアノード表面上で、かつトランジスタ２６から２９のエミッタおよびゲートの表面上に配置される。他のシリンダ８０もまた、ゲート電極６６およびエミッタ電極６８を線路６２および６４に接続するように配置される。
【００３４】
基板６０を基板５０に組み立てるために、シリンダ８０は溶融され、基板６０を基板５０に、電気的、熱的、および機械的に接続する。さらに、シリンダ８０を用いるおかげで、線路６２、６４と、トランジスタのエミッタおよびゲートの対応する表面との間の接触領域は広く、溶接された表面の間での良好な熱伝達も保証される。
【００３５】
コレクタが溶接されている基板を介して排出される可能性のある熱の量は、エミッタおよびゲートが接続されている基板を介して排出されることができる熱の量より非常に大きいことがわかったので、１つのヒートシンク７２のみがトランジスタのコレクタ側に固定される。
【００３６】
一旦、基板６０が基板５０に溶接されると、これら２つの基板の間の空間が誘電性ゲルで満たされて、電気部品を外部環境から分離する。
【００３７】
図４および図５は、断続器１８の構造を図で示す。断続器は、プラスチック材料のような、電気的に絶縁性のある材料でできている水平下部支持部９０を備える。
【００３８】
たとえば、支持部９０は、角において４つの垂直足部９４によって支持された平行六面体の形の水平板９２の形態をとる。
【００３９】
板９２の上部表面上で、板９２の長い側に平行に延びる矩形断面の開いた流路９６が存在する。流路９６は冷却用液体およびスイッチのヒートシンク７２を収容するようになされている。このために、流路の幅および深さは、ヒートシンク７２の幅および高さに適合する。特に、各フィン７４の底部の自由端は、流路９６の底部と接触して、フィン７４の間に冷却用流体循環ミニ流路を画定する。この種の構成は、フィン７４をより効率的にする。
【００４０】
断続器１８を形成する４つのスイッチ２０から２３は、支持部９０において入れ子にされ、それによって、それぞれのヒートシンク７２は、流路９６内に収納される。この例において、スイッチ２０から２３は、ヒートシンクのフィン７４が支持部９０の長い側に平行になるように配置される。この構成は、流路９６内での冷却用液体の循環を促進する。この例において、スイッチ２０から２３の基板５０は、板９２の上部表面に平行な共通面において次々と並べられている。基板５０の下部表面は、たとえば、流路９６の端部に接着され密閉されている。
【００４１】
図６および図７は、組み立てられたスイッチングモジュール１００の構造を図で示す。スイッチングモジュール１００は、たとえば、鏡面映像構成で重ねて配置された断続器１６および１８を結合する。
【００４２】
断続器１６の構造は、たとえば、図４および図５を参照して述べた断続器１８の構造と同じである。特に、断続器１６は、スイッチ２０から２３とそれぞれ同じ４つのスイッチ１１０から１１３を備え、支持部９０と同じ支持部１２０に固定される。この例において、スイッチ２０に用いられている参照番号はまた、スイッチ１１０から１１３の同じ部分にも用いられる。スイッチ１１０から１１３は、開いた流路１１６内に収納される。
【００４３】
組み立てられるときに、スイッチ１６および１８のそれぞれの基板６０は互いに面する。
【００４４】
平行六面体の形の水平スペーサ１３０は、断続器１６および１８のそれぞれの基板６０の間に収容されて、スイッチ１１０から１１３をスイッチ２０から２３から所定の距離に保つ。
【００４５】
スペーサ１３０はスイッチ２０から２３および１１０から１１３のそれぞれについてのハウジングを含む。さらに、スペーサ１３０の形は、流路１１６および９６の開いた側の上に密閉を提供するようになされている。
【００４６】
スペーサ１３０の内部には、モジュール１００のトランジスタの全てを基板６０を介して冷却するために、冷却用液体を循環させるための単一の第１の回路１３２がある。このために、矩形断面の２つの水平で直線で囲まれた空隙１３３および１３４は、スペーサ１３０の内部でスペーサの長い側に平行に、かつ基板６０のそれぞれの外側表面に沿って延びる。これらの空隙１３３および１３４の左手端部は開いており、それらの右手端部は、第１の半円形空隙１３６を介して流体的に接続されている。空隙１３３および１３４の厚みは、使用される冷却用液体の容積に対する熱伝達効率を最大にするために１ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００４７】
スペーサ１３０はまた、その右手端部において、流路９６および１１６の右手端部を流体的に接続する第２の半円形空隙１３８を有する。これは、モジュール１００のトランジスタの全てを基板５０を介して冷却するために、冷却用液体を循環させるための第２の回路１４０を作る。
【００４８】
回路１３２および１４０は各々、Ｕ形の長手方向区画を有する。
【００４９】
空隙１３６および１３８を含むスペーサ１３０の右手端部は、たとえば、スペーサ１３０の一体部分か、または、支持部９０または１２０の一方の一体部分のいずれかである。
【００５０】
モジュール１００の内部において、第１および第２の回路１３２および１４０は互いに流体的に独立している。
【００５１】
流路９６および空隙１３３の左手端部は、Ｙ形コネクタ１４１を介して共通ポンプ１４２の出口に流体的に接続されている。
【００５２】
同様に、流路１１６および空隙１３４の左手端部は、Ｙ形コネクタ１４４により同じポンプ１４２の入り口に流体的に接続されている。このように、単一のポンプを用いて、両方の回路１３２および１４０において、冷却用液体が循環するように使用される。
【００５３】
この例において、ポンプ１４２の出口は、冷却用液体を回路１３２および１４０内に放出するようになされており、ポンプ１４２の入り口は、回路１３２および１４０に存在する冷却用液体を吸引するようになされている。
【００５４】
液体の循環方向は図７において矢印で示される。
【００５５】
モジュール１００の動作は次に述べられる。
【００５６】
断続器が動作するときに、各トランジスタは、スイッチング損失のために、また電気を伝導するために熱を生ずる。生じた熱の大部分は、コレクタおよび基板５０を介してヒートシンク７２に伝達される。ヒートシンク７２のフィン７４の間の空間によって形成される狭い流路の存在は、回路１４０内で循環する冷却用液体との接触領域を増加する。したがって、熱はより効率的にヒートシンク７２と冷却用液体の間で伝達される。
【００５７】
トランジスタにより発生される熱の残りは、基板６０を介して回路１３２内を循環する冷却用液体に直接伝達される。
【００５８】
このように、トランジスタがそれらの上部面および下部面を介して冷却されるために、各トランジスタの加熱はかなり制限される。そのため、トランジスタが設計される公称電流よりずっと大きな電流をスイッチングするために、トランジスタを使用することが可能である。したがって、トランジスタの上部面および下部面について、それぞれ２つの冷却回路が存在するために、同じ数のトランジスタを用いて非常に大きな電流をスイッチングすることができるスイッチングモジュール１００を作製するか、または、トランジスタの数、そしてしたがって、全く同じ電流をスイッチングするモジュール１００のサイズを小さくすることが可能である。
【００５９】
この例において、冷却用液体は、たとえば水である。しかし、代わりに、他の冷却用液体を用いることができる。同様に、冷却用液体を不活性ガスなどのガスと置換することが可能である。
【００６０】
異なる実施形態において、回路１３２および１４０は、完全に独立している、すなわち、回路は、流路９６および１１６ならびに空隙１３３および１３４の左手端部において、それぞれ流体コネクタ１４１および１４４を有していなくてもよい。この種の実施形態は先験的には特別の利点を有していないが、回路１４０において冷却用液体を循環させるポンプ１４２および回路１３２において不活性冷却用ガスを循環させる別のポンプを用いることが、考えられてもよい。
【００６１】
ここに記載されるモジュール１００は、基板６０を冷却するただ１つの第１の回路１３２および基板５０を冷却するただ１つの第２の回路を備えており、両方の回路は同じポンプから供給されている。しかし、異なる実施形態において、電力モジュールは、基板６０のための複数の第１の冷却用回路および基板５０のための複数の第２の冷却用回路を備えることができる。このために、流路９６および１１６ならびに空隙１３３および１３４は、たとえば、それらの右手端および左手端のそれぞれで開いている。左手の開いた端は、図７を参照して述べたのと同じ方法で、第１のポンプに接続され、右手の開いた端は同様に、第２のポンプに接続される。この実施形態において、流路９６および１１６は、それぞれ、断続器１６および１８の基板５０を冷却するために流体を循環させる２つの独立した第１の回路を形成する。空隙１３３および１３４は、それぞれ、断続器１６および１８の基板６０を冷却するために流体を循環させる２つの独立した第２の回路を形成する。
【００６２】
トランジスタが絶縁ゲートバイポーラトランジスタである特定の状況でモジュール１００を述べてきた。しかし、異なる実施形態において、トランジスタは、バイポーラトランジスタまたは金属酸化物シリコン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）であり、あるいは、効率的に冷却される必要がある他の電子部品で置き換えられる。
【００６３】
ここでは、断続器が４つのスイッチを備える特定の状況で断続器を述べている。しかし、異なる実施形態において、電力断続器は、４つを超えるスイッチまたは４つより少ないスイッチ、たとえば、ただ１つのスイッチで形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】複数の断続器を備える電力インバータのブロック図である。
【図２】図１のインバータの断続器の１つの部分ブロック図である。
【図３】図１のインバータの断続器の１つで用いられるスイッチの分解図である。
【図４】図１のインバータの断続器の、図５のラインＩＶに沿って切り取った断面を示す図である。
【図５】図１のインバータの断続器の、図４のラインＶに沿って切り取った断面を示す図である。
【図６】本発明によるスイッチングモジュールの、図７のラインＶＩに沿って切り取った断面を示す図である。
【図７】本発明によるスイッチングモジュールの、図６のラインＶＩＩに沿って切り取った断面を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
２  ３相電力インバータ
４  電動機
６  電子プロセッサ
１０、１２、１４  電気相
１６、１８  断続器
２０〜２３、１１０〜１１３  電気スイッチ
２６〜２９  絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
３２、３３  ダイオード
３６〜３９  抵抗器
５０、６０  基板
５２、６２、６４  電気線路
６６  ゲート電極
６８  エミッタ電極
７０  温度センサ
７２  ヒートシンク
７４  フィン
８０  溶接シリンダ
９０  水平下部支持部
１２０  支持部
９２  水平板
９４  垂直足部
９６、１１６  流路
１００  スイッチングモジュール
１３０  スペーサ
１３２  第１の回路
１３３、１３４  空隙
１３６、１３８  半円形空隙
１４０  第２の回路
１４１  Ｙ形コネクタ
１４２  共通ポンプ
【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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【外国語明細書】
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