(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータユニットを駆動用のモータ近辺に配置するものにおいて、
前記インバータユニットは、主回路ブロックと制御回路ブロックとの間に冷却液による第１の冷却ブロックを介在させると共に、第１の冷却ブロックとは反対の制御回路ブロック側に第２の冷却ブロックを配置して前記インバータユニットを構成し、第２の冷却ブロックを、前記モータ側に位置してインバータユニットを配置して構成したことを特徴としたインバータ用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインバータ用冷却装置に係り、特に車載向けインバータの冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載用インバータの動作保証電圧は、例えば３０〜８５℃と低く設定され、内部に実装する電気部品、ハンダ、及び構造部品などは産業部品の使用が可能にされている。更に、インバータの主回路は直流電圧４００〜７００Ｖの高電圧を扱うことが前提とされている。主回路に制御回路を備えたインバータユニットは、ハイブリッドエンジンの場合、図５で示すように、エンジンとミッション間に配置されるモータ上に設置することが考えられる。また、エンジンのない電気自動車の場合には、エンジンがないこいにより単にモータ上に設置することが考えられる。
【０００３】
なお、車載用の電力変換器としては、特許文献１，２が公知となっている。特許文献１の図４には、インバータモジュール側に冷却水通路を設けることが記載されている。また、特許文献２には、冷却流通路を設けたヒートシンクに半導体モジュールを取付けたことが記載されている。
【特許文献１】特許第３０３１６６９号公報
【特許文献２】特許第３６８９０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、インバータユニットは、図６で示すようにヒートシンク上に主回路用のスイッチング素子（ＩＧＢＴなど）を取付け、その上面位置に電子部品が搭載されるプリント板（Ｐ板）が配設される。このため、主回路のスイッチング素子の発熱量を集中的に冷却し、スイッチング素子とプリント板の熱からの保護を図っている。しかし、ハイブリット車の場合、図５のようなレイアウトを採用すると、制御回路を構成するプリント板は、主回路の発熱量だけでなく、モータやエンジンから発生する熱がプリント板に悪影響を与え、電子部品が破損する虞を有する。なお、各特許文献には、インバータを図５のように配置した時の課題については言及されていない。
【０００５】
そこで、本発明が目的とするとこは、モータ近辺にインバータを配設した場合のインバータ用冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、インバータユニットを駆動用のモータ近辺に配置するものにおいて、
前記インバータユニットは、主回路ブロックと制御回路ブロックとの間に冷却液による第１の冷却ブロックを介在させると共に、第１の冷却ブロックとは反対側の制御回路ブロックに第２の冷却ブロックを配置して前記インバータユニットを構成し、第２の冷却ブロックを、前記モータ側に位置してインバータユニットを配置して構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のとおり、本発明によれば、インバータユニットを構成する主回路ブロック１と制御回路ブロックは、冷却ブロックを介して分離された状態となり、且つ制御回路ブロック側をモータ側に位置して配置したことにより、制御回路ブロックは主回路ブロックからの熱影響を受けず、また、モータ側からの発熱は冷却ブロックを介して吸収されるため、特に車載時における高発熱対策が可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、インバータユニットを構成する主回路ブロックと制御回路ブロック（プリント板）との間に冷却液を通流する冷却ブロックを挟んだサンドイッチ構造としたものである。以下、実施例に基づいて詳述する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施例を示すインバータの冷却装置の構成図を示したもので、１はインバータユニット１０を構成する主回路ブロックで、発熱体としてのスイッチング素子等よりなっている。２は電子部品が実装される制御回路ブロック、３は冷却流路が形成された冷却ブロックで、主回路ブロック１と制御回路ブロック２により挟まれた状態で設けられる。この冷却ブロック３は、複数に屈曲した流路を有して構成され、流入口を介してインバータユニット１０の外部から冷却液（ここでは冷却水）が流入し、主回路ブロック１及び制御回路ブロック２の熱を吸収して流出口から外部に送出される。
【００１３】
この実施例の場合、インバータユニット１０は図５のように配置され、その制御回路ブロック２はモータ側に位置して配置された状態となり、主回路ブロック１とは冷却水路ブロック３を介して分離された状態となっている。制御回路ブロック２はモータ、エンジン及びミッションからの発熱による影響は受けるが、主回路ブロック１からの発熱による影響は受けない。したがって、冷却ブロック３を挟んだサンドイッチ構造としたことにより、制御回路ブロック２は、主回路ブロック１からの発熱による影響を受けることなく、モータ、エンジン及びミッションによる発熱対策が可能となる。また、主回路ブロック１自体は冷却ブロック３による冷却対策が可能となる。
このため、車載用には限らないが、特にハイブリットエンジンや純電気自動車へのインバータユニットの搭載が可能となると共に、各車での電気部品、ハンダ、及び構造部品の産業用部品の使用が可能となるものである。
【実施例２】
【００１４】
図２は第２の実施例を示したもので、図１で示す実施例と相違する点は、第２の冷却ブロック４を設けたことである。冷却ブロック４は、モータ、エンジン及びミッションが発する熱を吸収するために、第１の冷却ブロック２と共に制御回路ブロック２を挟んだ状態で配置される。
このように構成されたインバータユニット１０には、流入口を介して冷却水が流入し、一方のルートとして第１の冷却ブロック３に流れ、主回路ブロック１及び制御回路ブロック２の発生熱を吸収して流出口から外部に送出される。他方のルートとしては、第２の冷却ブロック４を通って冷却水が流れることにより、モータ、エンジンなどにより高温となっているインバータ筐体の温度と制御回路ブロック２の発熱を吸収し、流出口からインバータユニット外部に送出される。
【００１５】
したがって、この実施例によれば、モータ、エンジン及びミッション等の高発熱体が発する熱は冷却ブロック４により吸収されることによって、第１の実施例よりも更に高温対策が可能となるものである。
【実施例３】
【００１６】
図３は第３の実施例を示す構成図で、図１で示した第１の実施例と相違する点は、インバータユニット１０を構成する筐体の少なくとも下部、すなわち、モータ側に位置する部位に断熱材５を配置したものである。筐体周囲に端熱材５を用いてもよいが、ここでは筐体の下部に断熱材５が設けられている。
この実施例によれば、モータ、エンジン及びミッション等の高発熱体が発する熱は断熱材５によりブロックされるため、制御回路ブロック２等の高温対策は十分となる。
【実施例４】
【００１７】
図４は第４の実施例を示す構成図で、図１で示した第１の実施例と相違する点は、冷却ブロック３に電気絶縁材よりなる熱伝導部材６を直接貼り付けたことである。このように構成することにより、制御回路ブロック２の冷却効果をより高めたものである。他は図１と同様であるので、作用についての説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示すインバータユニットの構成図。
【図２】第２の実施形態を示すインバータユニットの構成図。
【図３】第３の実施形態を示すインバータユニットの構成図。
【図４】第４の実施形態を示すインバータユニットの構成図。
【図５】車載用インバータユニットの配置図。
【図６】インバータユニットの熱影響の説明図。
【符号の説明】
【００１９】
１…  主回路ブロック
２…  制御回路ブロック
３、４…  冷却ブロック
５…  断熱材
６…  熱伝導部材
１０…  インバータユニット
【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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