JP2000277961A - 発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法 - Google Patents
発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法Info
- Publication number
- JP2000277961A JP2000277961A JP11083000A JP8300099A JP2000277961A JP 2000277961 A JP2000277961 A JP 2000277961A JP 11083000 A JP11083000 A JP 11083000A JP 8300099 A JP8300099 A JP 8300099A JP 2000277961 A JP2000277961 A JP 2000277961A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- liquid
- heating element
- cooled
- switching element
- 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
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 7
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 6
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N perfluorotributylamine Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)N(C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F RVZRBWKZFJCCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱素子を効率よく十分に冷却すると共に装
置の小型化を図る。 【解決手段】 スイッチング素子４２の許容動作雰囲気
温度より低い沸点を有すると共に高い絶縁性を示す冷却
液体２８でスイッチング素子４２を液封すると共に、こ
の冷却液体２８を液体冷却装置５０により冷却する。冷
却液体２８は、スイッチング素子４２が生じる熱を奪っ
て気化することによりスイッチング素子４２を冷却す
る。気化した冷却液体２８は、液体冷却装置５０により
冷却されて液化する。この結果、スイッチング素子４２
を効率よく冷却することができ、装置を小型化すること
ができる。
置の小型化を図る。 【解決手段】 スイッチング素子４２の許容動作雰囲気
温度より低い沸点を有すると共に高い絶縁性を示す冷却
液体２８でスイッチング素子４２を液封すると共に、こ
の冷却液体２８を液体冷却装置５０により冷却する。冷
却液体２８は、スイッチング素子４２が生じる熱を奪っ
て気化することによりスイッチング素子４２を冷却す
る。気化した冷却液体２８は、液体冷却装置５０により
冷却されて液化する。この結果、スイッチング素子４２
を効率よく冷却することができ、装置を小型化すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱素子の冷却装
置および発熱素子の冷却方法に関する。
置および発熱素子の冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の発熱素子の冷却装置とし
ては、液冷ヒートシンクの開口部に発熱素子であるＩＧ
ＢＴ素子（スイッチング素子）により構成されるインバ
ータを取り付けてＩＧＢＴ素子を冷却するものが提案さ
れている（例えば、特開平９−１２１５５７号公報な
ど）。この装置では、ＩＧＢＴ素子により生じる熱を熱
伝導により液冷ヒートシンクに伝え、この熱を液冷ヒー
トシンクの開口部に形成される冷却媒体の流路に水等の
冷却媒体を流して除去することによりＩＧＢＴ素子を冷
却している。
ては、液冷ヒートシンクの開口部に発熱素子であるＩＧ
ＢＴ素子（スイッチング素子）により構成されるインバ
ータを取り付けてＩＧＢＴ素子を冷却するものが提案さ
れている（例えば、特開平９−１２１５５７号公報な
ど）。この装置では、ＩＧＢＴ素子により生じる熱を熱
伝導により液冷ヒートシンクに伝え、この熱を液冷ヒー
トシンクの開口部に形成される冷却媒体の流路に水等の
冷却媒体を流して除去することによりＩＧＢＴ素子を冷
却している。
【０００３】他の発熱素子の冷却装置としては、半導体
素子をフレオンで液封すると共に半導体素子間に隔壁を
設けてなるものが提案されている（例えば、特開昭５７
−１４１９４５号公報など）。この装置では、フレオン
が沸騰する際の気化熱を半導体素子から奪うことにより
半導体素子を冷却している。また、隔壁を設けることに
より半導体素子間に気泡の膜が生じて冷却効果を低下さ
せることを防止している。
素子をフレオンで液封すると共に半導体素子間に隔壁を
設けてなるものが提案されている（例えば、特開昭５７
−１４１９４５号公報など）。この装置では、フレオン
が沸騰する際の気化熱を半導体素子から奪うことにより
半導体素子を冷却している。また、隔壁を設けることに
より半導体素子間に気泡の膜が生じて冷却効果を低下さ
せることを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液冷ヒ
ートシンクを用いてＩＧＢＴ素子を冷却する装置では、
効果的で十分な冷却をすることができないといった問題
があった。近年、インバータ等を含むすべての機器は小
型化が要求されており、こうした小型化に伴いインバー
タのスイッチング素子も密集して配置される。したがっ
て、このスイッチング素子を十分に冷却する必要がある
が、熱伝導による冷却では十分に熱を除去することがで
きない。
ートシンクを用いてＩＧＢＴ素子を冷却する装置では、
効果的で十分な冷却をすることができないといった問題
があった。近年、インバータ等を含むすべての機器は小
型化が要求されており、こうした小型化に伴いインバー
タのスイッチング素子も密集して配置される。したがっ
て、このスイッチング素子を十分に冷却する必要がある
が、熱伝導による冷却では十分に熱を除去することがで
きない。
【０００５】半導体素子をフレオンで液封する装置で
は、装置が傾いたときに半導体素子の一部がフレオンに
よる液封から解除され、半導体素子が十分に冷却されな
い場合を生じるという問題があった。また、半導体素子
を長時間使用すると、フレオンが沸騰温度となって気化
が激しくなり、半導体素子の周囲に沸騰膜が生じて半導
体素子が十分に冷却されないという問題もあった。
は、装置が傾いたときに半導体素子の一部がフレオンに
よる液封から解除され、半導体素子が十分に冷却されな
い場合を生じるという問題があった。また、半導体素子
を長時間使用すると、フレオンが沸騰温度となって気化
が激しくなり、半導体素子の周囲に沸騰膜が生じて半導
体素子が十分に冷却されないという問題もあった。
【０００６】本発明の発熱素子の冷却装置は、発熱素子
を効率よく十分に冷却することを目的の一つとする。ま
た、本発明の発熱素子の冷却装置は、装置が傾いた状態
でも発熱素子を十分に冷却することを目的とする。さら
に、本発明の発熱素子の冷却装置は、装置全体としての
小型化を目的の一つとする。本発明の発熱素子の冷却方
法は、発熱素子を効率よく十分に冷却する手法を提供す
ることを目的の一つとする。
を効率よく十分に冷却することを目的の一つとする。ま
た、本発明の発熱素子の冷却装置は、装置が傾いた状態
でも発熱素子を十分に冷却することを目的とする。さら
に、本発明の発熱素子の冷却装置は、装置全体としての
小型化を目的の一つとする。本発明の発熱素子の冷却方
法は、発熱素子を効率よく十分に冷却する手法を提供す
ることを目的の一つとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法
は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下
の手段を採った。
発明の発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法
は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下
の手段を採った。
【０００８】本発明の発熱素子の冷却装置は、発熱素子
を冷却する冷却装置であって、前記発熱素子の許容動作
雰囲気温度より低い沸点を有する冷却液体を用いて該発
熱素子を液封する液封手段と、前記冷却液体を冷却する
冷却手段とを備えることを要旨とする。
を冷却する冷却装置であって、前記発熱素子の許容動作
雰囲気温度より低い沸点を有する冷却液体を用いて該発
熱素子を液封する液封手段と、前記冷却液体を冷却する
冷却手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】この本発明の発熱素子の冷却装置では、発
熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有する冷却
液体が気化する際の気化熱を発熱素子から直接または間
接に奪って発熱素子を冷却するから、冷却効率の高いも
のとすることができる。しかも、冷却手段により冷却液
体を冷却することにより、気化した冷却液体のガスを液
化して再び発熱素子の冷却に使用できるようにするか
ら、発熱素子の動作雰囲気温度をその許容温度範囲内と
することができる。
熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有する冷却
液体が気化する際の気化熱を発熱素子から直接または間
接に奪って発熱素子を冷却するから、冷却効率の高いも
のとすることができる。しかも、冷却手段により冷却液
体を冷却することにより、気化した冷却液体のガスを液
化して再び発熱素子の冷却に使用できるようにするか
ら、発熱素子の動作雰囲気温度をその許容温度範囲内と
することができる。
【００１０】こうした本発明の発熱素子の冷却装置にお
いて、前記液封手段は、前記冷却液体以外の流体を排除
すると共に該冷却液体を用いて前記発熱素子を液封する
手段であるものとすることもできる。こうすれば、装置
が傾いたときでも発熱素子が冷却液体から外部へ露出す
ることがないから、こういった場合でも発熱素子を冷却
することができる。
いて、前記液封手段は、前記冷却液体以外の流体を排除
すると共に該冷却液体を用いて前記発熱素子を液封する
手段であるものとすることもできる。こうすれば、装置
が傾いたときでも発熱素子が冷却液体から外部へ露出す
ることがないから、こういった場合でも発熱素子を冷却
することができる。
【００１１】また、本発明の発熱素子の冷却装置におい
て、前記液封手段は、前記冷却手段により用いられる冷
却媒体の流路を備える手段であるものとすることもでき
る。こうすれば、液封に用いた冷却液体を冷却媒体を用
いて冷却することができる。
て、前記液封手段は、前記冷却手段により用いられる冷
却媒体の流路を備える手段であるものとすることもでき
る。こうすれば、液封に用いた冷却液体を冷却媒体を用
いて冷却することができる。
【００１２】さらに、本発明の発熱素子の冷却装置にお
いて、前記発熱素子はスイッチング素子であり、前記冷
却液体は絶縁体であるものとすることもできる。こうす
れば、液封による電気的な短絡を防止することができ
る。この態様の本発明の発熱素子の冷却装置において、
前記冷却液体はパーフロロカーボンであるものとするこ
ともできる。
いて、前記発熱素子はスイッチング素子であり、前記冷
却液体は絶縁体であるものとすることもできる。こうす
れば、液封による電気的な短絡を防止することができ
る。この態様の本発明の発熱素子の冷却装置において、
前記冷却液体はパーフロロカーボンであるものとするこ
ともできる。
【００１３】本発明の発熱素子の冷却方法は、発熱素子
を冷却する冷却方法であって、前記発熱素子の許容動作
雰囲気温度より低い沸点を有する冷却液体を該発熱素子
の少なくとも一部と接触させ、該冷却液体が気化する際
の気化熱により該発熱素子を冷却し、前記冷却液体を該
冷却液体と異なる冷却媒体を用いて冷却することを要旨
とする。
を冷却する冷却方法であって、前記発熱素子の許容動作
雰囲気温度より低い沸点を有する冷却液体を該発熱素子
の少なくとも一部と接触させ、該冷却液体が気化する際
の気化熱により該発熱素子を冷却し、前記冷却液体を該
冷却液体と異なる冷却媒体を用いて冷却することを要旨
とする。
【００１４】この本発明の発熱素子の冷却方法では、発
熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有する冷却
液体が気化する際の気化熱を発熱素子から直接または間
接に奪って発熱素子を冷却するから、冷却効率を高いも
のとすることができる。しかも、冷却液体をこの冷却液
体と異なる冷却媒体を用いて冷却することにより気化し
た冷却液体のガスを液化して再び発熱素子の冷却に使用
できるようにするから、発熱素子の動作雰囲気温度をそ
の許容温度範囲内とすることができる。
熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有する冷却
液体が気化する際の気化熱を発熱素子から直接または間
接に奪って発熱素子を冷却するから、冷却効率を高いも
のとすることができる。しかも、冷却液体をこの冷却液
体と異なる冷却媒体を用いて冷却することにより気化し
た冷却液体のガスを液化して再び発熱素子の冷却に使用
できるようにするから、発熱素子の動作雰囲気温度をそ
の許容温度範囲内とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
発熱素子としてのスイッチング素子４２を冷却する冷却
装置２０の構成の概略を示す構成図である。図示するよ
うに、実施例の冷却装置２０は、複数のスイッチング素
子４２を収納部２３に収納する箱形のケース２２と、こ
のケース２２の収納部２３に充填された冷却液体２８
と、冷却液体２８を冷却する液体冷却装置５０とから構
成されている。
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
発熱素子としてのスイッチング素子４２を冷却する冷却
装置２０の構成の概略を示す構成図である。図示するよ
うに、実施例の冷却装置２０は、複数のスイッチング素
子４２を収納部２３に収納する箱形のケース２２と、こ
のケース２２の収納部２３に充填された冷却液体２８
と、冷却液体２８を冷却する液体冷却装置５０とから構
成されている。
【００１６】ケース２２は、その外周壁内に冷却媒体
（例えば、水など）の流路２６が形成されており、冷却
媒体の流入口２４と流出口２５は液体冷却装置５０の循
環管５２に接続されている。ケース２２の内部の収納部
２３は密閉構造とされており、その下面には、設置板４
０にワイヤボンデイング４４によりスイッチング素子４
２が設置されている。スイッチング素子４２としては、
実施例ではＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Tran
sister）を用いた。なお、スイッチング素子４２の取り
付け基板や電気的な接続配線などは本発明の要部を構成
しないから、その図示およびその説明は省略する。
（例えば、水など）の流路２６が形成されており、冷却
媒体の流入口２４と流出口２５は液体冷却装置５０の循
環管５２に接続されている。ケース２２の内部の収納部
２３は密閉構造とされており、その下面には、設置板４
０にワイヤボンデイング４４によりスイッチング素子４
２が設置されている。スイッチング素子４２としては、
実施例ではＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Tran
sister）を用いた。なお、スイッチング素子４２の取り
付け基板や電気的な接続配線などは本発明の要部を構成
しないから、その図示およびその説明は省略する。
【００１７】ケース２２の収納部２３に充填される冷却
液体２８は、スイッチング素子４２が良好に動作するこ
とができる許容動作雰囲気温度より低い沸点を有し、高
い絶縁性を示す液体である。実施例では、ＩＧＢＴの許
容動作雰囲気温度より低い沸点を有すると共に高い絶縁
性を示すパーフロロカーボン（例えば、住友スリーエム
製のフロリナートなど）を用いた。こうした冷却液体２
８は、スイッチング素子４２が生じる熱を奪って気化す
ることによりスイッチング素子４２を冷却する。
液体２８は、スイッチング素子４２が良好に動作するこ
とができる許容動作雰囲気温度より低い沸点を有し、高
い絶縁性を示す液体である。実施例では、ＩＧＢＴの許
容動作雰囲気温度より低い沸点を有すると共に高い絶縁
性を示すパーフロロカーボン（例えば、住友スリーエム
製のフロリナートなど）を用いた。こうした冷却液体２
８は、スイッチング素子４２が生じる熱を奪って気化す
ることによりスイッチング素子４２を冷却する。
【００１８】液体冷却装置５０は、ケース２２の流入口
２４と流出口２５とに接続されケース２２の流路２６と
共に循環路を形成する循環管５２と、この循環管５２に
取り付けられ冷却媒体を循環管５２内で循環させる循環
ポンプ５４と、同じく循環管５２に取り付けられ冷却媒
体を外気で冷却するラジエータ５６とを備える。液体冷
却装置５０は、循環ポンプ５４により外気で冷却された
冷却媒体を循環管５２に循環させることにより、ケース
２２の収納部２３に充填された冷却液体２８を冷却す
る。したがって、スイッチング素子４２の熱により気化
した冷却液体２８は、液体冷却装置５０により冷却され
て液化する。
２４と流出口２５とに接続されケース２２の流路２６と
共に循環路を形成する循環管５２と、この循環管５２に
取り付けられ冷却媒体を循環管５２内で循環させる循環
ポンプ５４と、同じく循環管５２に取り付けられ冷却媒
体を外気で冷却するラジエータ５６とを備える。液体冷
却装置５０は、循環ポンプ５４により外気で冷却された
冷却媒体を循環管５２に循環させることにより、ケース
２２の収納部２３に充填された冷却液体２８を冷却す
る。したがって、スイッチング素子４２の熱により気化
した冷却液体２８は、液体冷却装置５０により冷却され
て液化する。
【００１９】以上説明した実施例の発熱素子の冷却装置
２０によれば、スイッチング素子４２の許容動作雰囲気
温度より低い沸点を有する冷却液体２８が気化する際の
気化熱をスイッチング素子４２から直接または間接に奪
うことにより、スイッチング素子４２を冷却することが
できる。しかも、液体冷却装置５０により冷却液体２８
を冷却するから、気化した冷却液体２８を液化して再び
スイッチング素子４２の冷却に使用することができる。
この結果、冷却効率を向上させることができ、装置全体
を小型化することができる。また、冷却液体２８は高い
絶縁性を示すから、電気的な短絡を生じることもない。
もとより、スイッチング素子４２の動作雰囲気温度をそ
の許容温度範囲内とすることができる。
２０によれば、スイッチング素子４２の許容動作雰囲気
温度より低い沸点を有する冷却液体２８が気化する際の
気化熱をスイッチング素子４２から直接または間接に奪
うことにより、スイッチング素子４２を冷却することが
できる。しかも、液体冷却装置５０により冷却液体２８
を冷却するから、気化した冷却液体２８を液化して再び
スイッチング素子４２の冷却に使用することができる。
この結果、冷却効率を向上させることができ、装置全体
を小型化することができる。また、冷却液体２８は高い
絶縁性を示すから、電気的な短絡を生じることもない。
もとより、スイッチング素子４２の動作雰囲気温度をそ
の許容温度範囲内とすることができる。
【００２０】また、実施例の発熱素子の冷却装置２０に
よれば、ケース２２の収納部２３が密閉構造として形成
されており、この収納部２３に冷却液体２８が充填され
ているから、冷却装置２０が傾いたときでもスイッチン
グ素子４２が冷却液体２８から露出することがなく、こ
ういった場合でもスイッチング素子４２を効率よく冷却
することができる。
よれば、ケース２２の収納部２３が密閉構造として形成
されており、この収納部２３に冷却液体２８が充填され
ているから、冷却装置２０が傾いたときでもスイッチン
グ素子４２が冷却液体２８から露出することがなく、こ
ういった場合でもスイッチング素子４２を効率よく冷却
することができる。
【００２１】実施例の発熱素子の冷却装置２０では、発
熱素子としてＩＧＢＴであるスイッチング素子４２を冷
却するものとして構成したが、ＩＧＢＴ以外のスイッチ
ング素子を冷却するものとして構成してもよく、スイッ
チング素子以外の発熱素子を冷却するものとして構成し
てもよい。
熱素子としてＩＧＢＴであるスイッチング素子４２を冷
却するものとして構成したが、ＩＧＢＴ以外のスイッチ
ング素子を冷却するものとして構成してもよく、スイッ
チング素子以外の発熱素子を冷却するものとして構成し
てもよい。
【００２２】実施例の発熱素子の冷却装置２０では、ケ
ース２２の収納部２３に充填する冷却液体２８としてパ
ーフロロカーボンを用いたが、他の液体を用いるものと
してもよい。この場合、液体としては、スイッチング素
子４２が良好に動作することができる許容動作雰囲気温
度より低い沸点を有し、高い絶縁性を示す液体であれば
よい。発熱体として電気的な短絡を考慮しなくてもよい
場合には、更に絶縁性を示す必要もない。
ース２２の収納部２３に充填する冷却液体２８としてパ
ーフロロカーボンを用いたが、他の液体を用いるものと
してもよい。この場合、液体としては、スイッチング素
子４２が良好に動作することができる許容動作雰囲気温
度より低い沸点を有し、高い絶縁性を示す液体であれば
よい。発熱体として電気的な短絡を考慮しなくてもよい
場合には、更に絶縁性を示す必要もない。
【００２３】実施例の発熱素子の冷却装置２０では、ケ
ース２２の外周壁に冷却媒体の流路２６を形成したが、
収納部２３内に冷却媒体の流路を形成する管路を備える
ものとしてもよい。
ース２２の外周壁に冷却媒体の流路２６を形成したが、
収納部２３内に冷却媒体の流路を形成する管路を備える
ものとしてもよい。
【００２４】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図１】 本発明の一実施例である発熱素子としてのス
イッチング素子４２を冷却する冷却装置２０の構成の概
略を示す構成図である。
イッチング素子４２を冷却する冷却装置２０の構成の概
略を示す構成図である。
２０ 発熱素子の冷却装置、２２ ケース、２３ 収納
部、２４ 流入口、２５ 流出口、２６ 流路、２８
冷却液体、４０ 設置板、４２ スイッチング素子、４
４ ワイヤボンデイング、５０ 液体冷却装置、５２
循環管、５４循環ポンプ、５６ ラジエータ。
部、２４ 流入口、２５ 流出口、２６ 流路、２８
冷却液体、４０ 設置板、４２ スイッチング素子、４
４ ワイヤボンデイング、５０ 液体冷却装置、５２
循環管、５４循環ポンプ、５６ ラジエータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 哲浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大串 哲朗 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉田 茂一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA07 AA09 AA10 DA01 DA03 DB07 DB12 FA01 5F036 AA01 BA07
Claims (6)
- 【請求項１】 発熱素子を冷却する冷却装置であって、 前記発熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有す
る冷却液体を用いて該発熱素子を液封する液封手段と、 前記冷却液体を冷却する冷却手段とを備える冷却装置。 - 【請求項２】 前記液封手段は、前記冷却液体以外の流
体を排除すると共に該冷却液体を用いて前記発熱素子を
液封する手段である請求項１記載の冷却装置。 - 【請求項３】 前記液封手段は、前記冷却手段により用
いられる冷却媒体の流路を備える手段である請求項１ま
たは２記載の冷却装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか記載の冷却装
置であって、 前記発熱素子は、スイッチング素子であり、 前記冷却液体は、絶縁体である冷却装置。 - 【請求項５】 前記冷却液体はパーフロロカーボンであ
る請求項４記載の冷却装置。 - 【請求項６】 発熱素子を冷却する冷却方法であって、 前記発熱素子の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有す
る冷却液体を該発熱素子の少なくとも一部と接触させ、
該冷却液体が気化する際の気化熱により該発熱素子を冷
却し、 前記冷却液体を該冷却液体と異なる冷却媒体を用いて冷
却する冷却方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083000A JP2000277961A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法 |
| US09/531,568 US20020053420A1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-20 | Cooling apparatus and cooling method for heating elements |
| DE10014625A DE10014625A1 (de) | 1999-03-26 | 2000-03-24 | Heizelementkühlgerät und Heizelementkühlverfahren |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11083000A JP2000277961A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法 |
| US09/531,568 US20020053420A1 (en) | 1999-03-26 | 2000-03-20 | Cooling apparatus and cooling method for heating elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277961A true JP2000277961A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=26424030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11083000A Pending JP2000277961A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020053420A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000277961A (ja) |
| DE (1) | DE10014625A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002158321A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Toyota Motor Corp | 車輌用電気部品の冷却装置 |
| CN103442541A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-12-11 | 江苏大学 | 硅基毛细泵回路微型冷却器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7556086B2 (en) * | 2001-04-06 | 2009-07-07 | University Of Maryland, College Park | Orientation-independent thermosyphon heat spreader |
| US7104782B2 (en) | 2003-06-05 | 2006-09-12 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Gate cooling structure in a molding stack |
| JP6440822B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2018-12-19 | 三菱電機株式会社 | 冷却器、電力変換装置および冷却システム |
| US20180070477A1 (en) * | 2015-03-30 | 2018-03-08 | Exascaler Inc. | Electronic-device cooling system |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11083000A patent/JP2000277961A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-20 US US09/531,568 patent/US20020053420A1/en not_active Abandoned
- 2000-03-24 DE DE10014625A patent/DE10014625A1/de not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002158321A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Toyota Motor Corp | 車輌用電気部品の冷却装置 |
| CN103442541A (zh) * | 2013-07-29 | 2013-12-11 | 江苏大学 | 硅基毛细泵回路微型冷却器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020053420A1 (en) | 2002-05-09 |
| DE10014625A1 (de) | 2000-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100610734B1 (ko) | 액랭 시스템 | |
| CN102005442B (zh) | 电力转换装置 | |
| US7957145B2 (en) | Electric power converter | |
| JP2008109131A (ja) | 内蔵式冷却システムを有する電力モジュール | |
| KR20050081814A (ko) | 전자 기기의 냉각 시스템 및 그것을 사용한 전자 기기 | |
| JP2008227150A (ja) | 電子機器 | |
| JP2013033773A (ja) | 電子部品用冷却装置 | |
| JP2024508221A (ja) | 浸漬冷却用バスバーアセンブリ | |
| JP2000277961A (ja) | 発熱素子の冷却装置および発熱素子の冷却方法 | |
| JP2000277962A (ja) | 発熱素子の冷却装置 | |
| CN115955825A (zh) | 一种逆变器、功率设备及光伏系统 | |
| JP2000349213A (ja) | 発熱素子の冷却装置 | |
| US20240196513A1 (en) | Substrate Structure and Terminal Device | |
| JP3409434B2 (ja) | インバータ | |
| WO2014162652A1 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP4404861B2 (ja) | 熱発生構成要素を冷却する装置、及び熱発生構成要素を冷却する装置を製造する方法 | |
| JP4840276B2 (ja) | 素子冷却構造 | |
| JP3362005B2 (ja) | 半導体電力変換装置 | |
| CN216437821U (zh) | 用于电子器件的散热器模块和固态断路器 | |
| JPS6144450Y2 (ja) | ||
| JP6244066B1 (ja) | 冷却システム | |
| JP2004102949A (ja) | 電子装置 | |
| CN220963320U (zh) | 电子设备 | |
| CN217563963U (zh) | 计算装置和车辆 | |
| JP3791293B2 (ja) | 車両用制御器の冷却装置 |