JP2005045935A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各冷却体の流体流路の圧力損失を均等化すること。
【解決手段】 各回路ユニット１ａ〜１ｃ内にはパイプ８ａ〜パイプ８ｃが挿入され、各パイプ８ａ〜８ｃはベース６ａ〜６ｃに連結され、各ベース６ａ〜６ｃには半導体素子２ａ〜２ｃが装着され、各回路ユニット１ａ〜１ｃには送風ファン７ａ〜７ｃが取り付けられ、回路ユニット１ａ、１ｂ間と回路ユニット１ａ、１ｃ間にそれぞれ送風ガイド調整装置６２ａ、送風ガイド調整装置６２ｂが取り付けられ、各送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂには送風ガイド６１ａ、６１ｂが回動自在に固定され、送風ファン７ａ〜７ｃから導入された風が回路ユニット１ａ〜１ｃの背面側から筐体１００の上面側に排出され、独立の流体流路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの流路断面積が送風ガイド６１ａ、６１ｂの位置によって調整され、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける流体の圧力損失が均等化されるようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電力変換装置に係り、特に、半導体素子による電力変換素子を用いて直流電力を交流電力にまたは交流電力を直流電力に変換するに好適な電力変換装置に関する。

電力変換装置には、電力変換素子として、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体素子が用いられている。この種の半導体素子を用いた容量の大きな電力変換装置では、半導体素子および冷却装置も複数で構成されることがある。大容量の電力変換装置を筐体内に設置するに際しては、三相各相の半導体素子を相毎に分けて設置し、各相の半導体素子を冷却装置によって冷却する構成が採用されている。

例えば、電力変換装置の筐体を壁面に設置する場合には、複数の電子ユニットを垂直方向に間隔を空けて設置し、制風板を用いて下方のユニットからの排気が上方のユニットに入り込まないような構成が採用されている（特許文献１参照）。

また、冷却空気の流路に生ずる圧力損失や風ガイドの設置角度によって冷却効果が変化し、冷却効果が大きい最適な設置角度を算出するのが困難なため、半導体素子および冷却装置から構成されるモジュールおよび風ガイドが最適な冷却効果が得られる位置に可変に設定できるようにしたものがある（特許文献２参照）。

また、冷却装置の近傍に送風ファンを設置するものも提案されている（特許文献３参照）。さらに、１つの冷却ユニットで奥行き方向に複数のヒートシンクを配置するようにしたものも提案されている（特許文献４参照）。

特開平３−２３１４９６号公報（図３） 特開平９−３０７０３８号公報（図１） 特開２００２−１８６２６５号公報（図２） 特開２００３−３３００２号公報（図１） 上記のような従来技術によれば、半導体素子および冷却装置から構成される複数の回路ユニットを複数方向に間隔を空けて配置し、各回路ユニットの前面側から吸込んだ空気で半導体素子を冷却し、冷却に用いた空気を上面側に排出することで、背面および側面に通気孔を設けなくてもよい電力変換装置を実現できる。

しかし、特許文献１に記載されている例のように、筐体の上面側が広く開いている場合には、最上段の回路ユニットから排出された空気の圧力損失は小さいが、下段のユニットは排気流路が狭くなっているために、圧力損失が大きくなる。そのため、複数の回路ユニット間で冷却性能に差異が生じ、装置全体の冷却性能が、最も冷却性能の低い回路ユニットで制約されることになり、電力変換装置全体としては、冷却効率が低いことになる。

また、同じ仕様の半導体素子でも特性のばらつきは存在するため、素子損失による発熱も差がある。また冷却性能が同じだとすれば、発熱が大きい半導体素子では温度上昇が高くなるため、発熱の小さい半導体素子に比べて寿命が低下することになり、電力変換装置全体としては、各半導体素子を最大限有効に利用できていないことになる。

本発明の課題は、電力変換素子としての半導体素子を冷却する冷却体が複数存在し、各冷却体を冷却する流体の流路の一部が各冷却体で共通となっている電力変換装置において、各冷却体の流体流路の圧力損失を均等化することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、複数の冷却体を収納する筐体に、各冷却体に流体を導入するための流体導入口と各冷却体を通過した流体を排出するための流体排出口を形成し、流体導入口と流体排出口とを結ぶ流体流路として、各冷却体で共通の流体流路と各冷却体毎に独立の流体流路とを形成し、独立の流体流路間に、各独立の流体流路の流路断面積を調整する流体流路開閉手段を配置するようにしたものである。

前記した手段によれば、各独立の流体流路の流路断面積を流体流路調整手段によって調整することで、各独立の流体流路の圧力損失を均等化することができ、結果として、全体の冷却効率を高め、電力変換素子の性能を最大限有効に利用することが可能になる。

また、本発明は、電力変換素子としての半導体素子を冷却するための複数の冷却体が鉛直方向に沿って、３段に分かれて配置されていた場合には、各冷却体に、各冷却体に流体を導入するための流体導入口と各冷却体を通過した流体を排出するための流体排出口を形成するとともに、各流体導入口と各流体排出口とを結ぶ流体流路として、各冷却体ごとに独立の流体流路を形成し、各冷却体の流体導入口に、各冷却体に送風するための送風ファンを設置し、上段の送風ファンと中段の冷却体との間に中断の冷却体から排出される流体が上段の送風ファン側に導入されるのを遮蔽する上側遮蔽板を配置い、中段の送風ファンと下段の冷却体との間には下段の冷却体から排出される流体が中段の送風ファン側に導入されるのを遮蔽する下側遮蔽板を配置し、各冷却体の流体排出口側の領域に、各冷却体共通の流体流路を形成し、各冷却体の流体導入口側の領域には、各冷却体ごとに独立の流体流路を形成し、独立の流体流路のうち上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積を、下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積とは異なる大きさに設定するようにしたものである。なお、送風ファンは、各冷却体の排気口に設置することもできる。

前記した手段によれば、上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積を、下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積とは異なる大きさに設定することで、各冷却体ごとに形成された独立の流体流路の圧力損失を均等化することができ、結果として、全体の冷却効率を高め、電力変換素子の性能を最低限有効に利用することができる。この場合、各冷却体が一定の間隔を保って等間隔で配置されている場合には、独立の流体流路のうち上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積を、下側遮蔽板を一要素として構成される流体の流路断面積よりも小さく設定することが望ましい。

本発明によれば、各冷却体の流体流路の圧力損失を均等化することができ、結果として、全体の冷却効率を高め、電力変換素子の性能を最低限有効に利用することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、インバータまたはコンバータを構成する電力変換装置に用いられる電力変換素子としての半導体素子を三相各相ごとに分け、各相の半導体素子を水平方向に沿って３列に分けて配置したときの概略構成を示しており、（ａ）は電力変換装置の上面図、（ｂ）は電力変換装置の正面図である。

図１において、ほぼ箱型形状に形成された筐体１００内には、冷却体の一要素を構成する回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃが水平方向に沿って配列されて収納されている。各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃには一対の送風ファン７ａ、７ｂ、７ｃが上下に分かれて配置されている。各送風ファン７ａ〜７ｃは筐体１００の前面側に配置された扉の流体導入口（図示省略）から風を取り入れて各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃに送風するようになっている。また各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃは複数枚のアルミ板が積層されて構成されている。各アルミ板の中央部には複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔内にはパイプ８ａ、８ｂ、８ｃが挿入されている。各パイプ８ａ、８ｂ、８ｃはアルミブロックで構成されたベース６ａ、６ｂ、６ｃに連結されており、ベース６ａ〜６ｃ、パイプ８ａ〜８ｃはヒートパイプとして構成され、各ベース６ａ〜６ｃ、パイプ８ａ〜８ｃ内には純水が循環するようになっている。そして各ベース６ａ、６ｂ、６ｃには三相各相ごとの電力変換素子としての半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃが取り付けられている。またベース６ａ、６ｂ、６ｃのうち半導体素子に２ａ、２ｂ、２ｃを挟む領域に、各半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃの温度を検出する一対の温度センサ５ａ、５ｂ、５ｃが上下に分かれて配置されている。さらに、各ベース６ａ、６ｂ、６ｃの下側には一対の平滑コンデンサ３ａ、３ｂ、３ｃが配置されている。各平滑コンデンサ３ａ〜３ｃの下側には制御回路４０が設置されており、制御回路４０はゲート駆動回路４１と温度検出回路５０に接続されている。また各温度センサ５ａ〜５ｃは温度検出回路５０に接続されており、ゲート駆動回路４１は各相の半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃのゲートに接続されている。

一方、筐体１００の上部側には各回路ユニット１ａ〜１ｃを通過した流体としての風を排出するための流体排出口１０１が形成されている。

また、回路ユニット１ａと回路ユニット１ｂとの間には送風ガイド調整装置６２ａが設置され、回路ユニット１ｂと回路ユニット１ｃとの間には送風ガイド調整装置６２ｂが設置されており、各送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂにはそれぞれ送風ガイド６１ａ、６１ｂが取り付けられている。送風ガイド６１ａは、筐体１００内の流体流路として、回路ユニット１ａの前面側と筐体１００との間の領域に独立の流体流路１０２ａを形成するようになっている。また送風ガイド６１ａは、送風ガイド６１ｂとともに、回路ユニット１ｂの前面側と筐体１００との間の領域に独立の流体流路１０２ｂを形成するようになっており、送風ガイド６１ｂは、回路ユニット１ｃの前面側と筐体１００との間の領域に独立の流体流路１０２ｃを形成するようになっている。すなわち、回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃにおいては、送風ファン７ａ、７ｂ、７ｃから風を取り入れてこの風を独立の流体流路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ内に導入し、導入された風によって回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃ内を冷却し、冷却に用いられた風を回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの背面側から上部側に排出するようになっている。この場合、流体排出口１０１は各回路ユニット共通の流体流路を構成することになる。

また、送風ガイド６１ａ、６１ｂは、送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂによって回動するように構成されており、送風ガイド６１ａ、６１ｂの位置によって各流体流路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの流路断面積が調整されるようになっている。この場合、送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂは、温度センサ５ａ、５ｂ、５ｃの検出による温度の情報を入力する温度検出回路５０からの指令を基に各送風ガイド６１ａ、６２ｂの位置を自動的に調整するようになっている。

すなわち、各回路ユニットでは同一仕様の半導体素子を用いた場合でも、半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃの特性のばらつきなどによって発熱量に違いが生じることがある。このことは設計段階では予測が困難であるため、温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度を基に送風ガイド６１ａ、６１ｂの位置を調整するとともに、流体流路１０２ａ、１０２ｂ、１００ｃの流路断面積を調整するようになっている。半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃの温度を基に流体流路１０２ａ、１０２ｂ、１００ｃの流路断面積を調整することで、各回路ユニットにおける風量を均等化することができ、結果として、各回路ユニットにおける流体流路の圧力損失を均等化することができる。なお、送風ガイド６１ａ、６１ｂ、送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂは流体流路調整手段を構成することになる。

一方、冷却性能の違いは、冷却体としての回路ユニットが違えば当然であるが、同じ冷却体でも風量の違いによっても生じる。

例えば、図２に示すように、筐体１００の上面１００ａの四隅に吊り上げ用のボルト１０３などが取り付けられ、吊り上げ用のボルト１０３を用いて筐体１００を吊り上げて運搬できるようになっている場合、装置上面１００ａの一部は強度を確保するために塞がれた構造となっている。そのため、３個並んだ回路ユニット１ａ〜１ｃのうち中央に配置された回路ユニット１ｂの場合は、回路ユニット１ｂから排出された風は比較的スムーズに上面から筐体１００の外部に排出されるが、両脇の回路ユニット１ａ、１ｃの場合は、上面側がかなり塞がれているため、各回路ユニットを出た風の流路圧力損失が大きくなり、各回路ユニット１ａ、１ｃを流れる空気の風速が低下し、冷却性能が低下する。

このような場合は、送風ガイド６１ａ、６１ｂを中央の回路ユニット１ｂ側への流路を絞るように調整することで、両脇の回路ユニット１ａ、１ｃと中央の回路ユニット１ｂの風量を均等化させることができる。これにより、３つの回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの温度上昇は同等となり、各相の半導体素子２ａ〜２ｃの寿命をほぼ同じにすることができる。

また筐体１００が部屋の隅に配置された場合の例を図３に示す。筐体１００が部屋の右隅の壁面近くに配置された場合、壁面側からの吸気がしにくいため、送風ガイド６１ａ、６１ｂを壁面から離れる方向に向けることで、各回路ユニットの風量を均等化することができる。

このように、本実施形態においては、温度や装置の設置環境に応じて送風ガイド６１ａ、６１ｂの位置を調整することで、各回路ユニットにおける風の風量を均等にすることができるとともに、各回路ユニットにおける流体の圧力損失を均等化することができ、結果として装置全体の冷却効率を高め、半導体素子２ａ〜２ｃの性能を最大限有効に利用することができる。

次に、本発明の第２実施形態を図４にしたがって説明する。本実施形態は、送風ガイド６１ａ、６１ｂを手動操作によって調整するとともに、温度センサ２ａ〜２ｃの検出温度を制御回路４０、遠隔監視回路４２を介して監視装置４３に伝送するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。監視装置４３は温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度を定期的に監視するとともに、監視結果から各温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度が不均等な場合には警報を発生させるようになっている。そして各半導体素子２ａ〜２ｃの温度が不均衡な場合には、保守員が装置のある所まで出向いて行って、各温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度が均等になるように、送風ガイド６１ａ、６１ｂの位置を手動操作で調整する。この場合、温度検出回路５０に各温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度を表示する表示器を接続することで、各温度センサ５ａ〜５ｃの検出温度を確認することができる。また、送風ガイド６１ａ、６１ｂを自動で調整するための送風ガイド調整装置６２ａ、６２ｂは不要となる。

本実施形態においては、産業機器やエレベータなどでは、遠隔監視が行なわるとともに、定期点検が義務付けられており、このような場合に上記のような構成が有効である。

また、本実施形態においても、送風ガイド６１ａ、６１ｂを手動操作することで各回路ユニットの風量を均等にすることができるため、各回路ユニットにおける流路の圧力損失を均等化することができ、装置全体の冷却効率を高め、半導体素子２ａ〜２ｃの性能を最大限有効に利用することができる。

次に、本発明の第３実施形態を図５にしたがって説明する。本実施形態は、冷却体の一要素を構成する回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃを鉛直方向に沿って３段に分けて配置するようにしたものであり、各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃは筐体１００内部に鉛直方向に沿って３段に分かれて配置されている。各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃは一定の間隔Ｄを保って等間隔に配置されており、各回路ユニット１ａ〜１ｃはアルミ製のベース板１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えて構成されている。ベース板１０ａ、１０ｂ、１０ｃはヒートシンクとして、複数の放熱フィン（図示省略）と一体となって形成されている。ベース板１０ａ、１０ｂ、１０ｃの前面側にはＰ側の半導体素子２ａ、２ｃ、２ｅと、Ｎ側の半導体素子２ｂ、２ｄ、２ｆが装着されている。一方、各ベース板１０ａ〜１０ｃの背面側には、多数の放熱フィンの開口部によって風を導入するための流体導入口２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成されているとともに、流体排出口３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。すなわち回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃには、ベース板１０ａ、１０ｂ、１０ｃの背面側に各回路ユニットで独立の流体流路が形成されている。そして各ベース板１０ａ、１０ｂ、１０ｃの流体導入口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ側には半導体素子２ａ〜２ｆに送風するための一対の送風ファン７ａ、７ｂ、７ｃが取り付けられている。

上段の送風ファン７ａと中段の回路ユニット１ｂとの間には、回路ユニット１ｂから排出される風が上段の送風ファン７ａ側に導入されるのを遮蔽する遮蔽板（上側遮蔽板）６３が配置され、中段の送風ファン７ｂと回路ユニット１ｃとの間には、下段の回路ユニット１ｃから排出される風が中段の送風ファン７ｂ側に導入されるのを遮蔽する遮蔽板（下側遮蔽板）６４が配置されている。そして、各回路ユニット１ａ、１ｂ、１ｃの流体導入口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ側の領域には各回路ユニットごとに独立の流体流路が形成され、流体排出口３０ａ、３０ｂ、３０ｃ側の領域には各回路ユニット共通の流体流路が形成されている。すなわち、各回路ユニットとも、送風ファン７ａ〜７ｃによって回路ユニットの底部側から空気を取り込み、放熱フィンを通過した風を空気排出口３０ａ、３０ｂ、３０ｃ側から排出する構成となっており、途中での風の出入りはないようになっている。

ここで、各回路ユニット１ａ〜１ｃを単に３段に分けて配置しただけでは、各回路ユニット１ａ〜１ｃの温度が均等にならなかったり、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける風量が均一にならなかったりすることがある。すなわち、中段に配置された回路ユニット１ｂの場合、遮蔽板６４が冷却風の吸気側に配置され、遮蔽板６３が冷却風の排気側に配置されるため、空気の流れが各遮蔽板６３、６４によって曲げられ、双方で圧力損失の増大を招くことになる。これに対して、上段に配置された回路ユニット１ａの場合は、遮蔽板６３が冷却風の吸気側に配置されるため、圧力損失の増大を招くが、排気側には筐体１００の流体排出口１０１があるため、排気側の圧力損失は小さい。一方、下段に配置された回路ユニット１ｃの場合は、遮蔽板６４が冷却風の排気側に配置され、圧力損失を招くが、吸気側には遮蔽板がないため、圧力損失は余り増大しない。

そこで、本実施形態においては、各回路ユニットにおける流体流路の圧力損失の条件が最も厳しいものとして、中段に配置された回路ユニット１ｂにおいて、回路ユニット１ａにおける吸気側の流路断面積よりも回路ユニット１ｂの排気側の流路断面積が大きくなるように、送風ファン７と遮蔽板６３の上面側とを結ぶ距離がＬ１に設定されている。また回路ユニット１ｂの吸気側の流路断面積と回路ユニット１ｃの排気側の流路断面積がほぼ等しくなるように、送風ファン７ｂと遮蔽板６４の上面側とを結ぶ距離がＬ２に設定されている。そして、この距離Ｌ１はＬ２よりも小さく設定されている（Ｌ１＜Ｌ２）。

上記構成を採用することにより、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける流体の流量が不均等になるのを緩和させることができ、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける温度上昇を同等にすることができ、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける半導体素子２ａ〜２ｆの寿命をほぼ同じにすることができる。

すなわち、本実施形態によれば、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける流体流路の圧力損失を均等化することができるため、結果として、装置全体の冷却効率を高め、半導体素子の性能を最大限有効に利用することができる。

なお、前記実施形態においては、各回路ユニット１ａ〜１ｃにおける送風ファン７ａ〜７ｃとして一対の送風ファンを用いたものについて述べたが、送風ファンの数は２個に限らず、各ユニットの寸法などに合わせて調整することができる。

また、各回路ユニット１ａ〜１ｃに送風ファン７ａ〜７ｃを取り付けるに際しては、各回路ユニット１ａ〜１ｃの吸気側に送風ファン７ａ〜７ｃを設ける代わりに、排気側に取り付けることもできる。

さらに、遮蔽板６３、６４を取り付けるに際しては、各遮蔽板６３、６４の角度を変更できる機構を設けることもできる。このような機構を設けることで、各遮蔽板６３、６４を一要素として構成される流体流路の流路断面積を任意に調整することができる。

本発明の第１実施形態を示す電力変換装置の概略構成図であって、（ａ）は電力変換装置の上面図、（ｂ）電力変換装置の正面図である。 本発明の第１実施形態における装置上面の概略構成図である。 本発明の第１実施形態における装置上面の他の構成を説明するための図である。 本発明の第２実施形態を示す電力変換装置の概略正面図である。 本発明の第４実施形態を示す図であって、（ａ）は電力変換装置の概略正面図、（ｂ）は電力変換装置の概略側面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ 回路ユニット
２ａ〜２ｆ 半導体素子
３ａ〜３ｃ 平滑コンデンサ
５ａ〜５ｃ 温度センサ
６１ａ、６１ｂ 送風ガイド
６２ａ、６２ｂ 送風ガイド調整装置
７ａ〜７ｃ 送風ファン

Claims (8)

1. 電力変換素子を冷却するための冷却体を複数個収納する筐体に、前記各冷却体に流体を導入するための流体導入口と前記各冷却体を通過した流体を排出するための流体排出口が形成され、前記流体導入口と前記流体排出口とを結ぶ流体流路として、前記各冷却体で共通の流体流路と前記各冷却体毎に独立の流体流路とが形成され、前記独立の流体流路間には前記各独立の流体流路の流路断面積を調整する流体流路調整手段が配置されてなる電力変換装置。
2. 請求項１に記載の電力変換装置において、前記流体流路は風の流路として構成され、前記独立の流体流路には各冷却体に風を送る送風ファンが設置されてなることを特徴とする電力変換装置。
3. 請求項１または２に記載の電力変換装置において、前記各冷却体に接続された複数の電力変換素子の温度をそれぞれ検出する複数の温度センサを備え、前記流体流路調整手段は、前記各温度センサの検出温度に従って前記各独立の流体流路の流路断面積を調整してなることを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置において、前記各冷却体は水平方向に沿って配置され、前記独立の流体流路は前記流体導入口と前記各冷却体との間に形成されてなることを特徴とする電力変換装置。
5. 電力変換素子を冷却するための複数の冷却体が鉛直方向に沿って３段に分かれて配置され、前記各冷却体には、前記各冷却体に流体を導入するための流体導入口と前記各冷却体を通過した流体を排出するための流体排出口が形成されているとともに、前記各流体導入口と前記各流体排出口とを結ぶ流体流路として、各冷却体毎に独立の流体流路が形成され、前記各冷却体の流体導入口には、前記各冷却体に送風するための送風ファンが設置され、上段の送風ファンと中段の冷却体との間には中段の冷却体から排出される流体が上段の送風ファン側に導入されるのを遮蔽する上側遮蔽板が配置され、中段の送風ファンと下段の冷却体との間には下段の冷却体から排出される流体が中段の送風ファン側に導入されるのを遮蔽する下側遮蔽板が配置され、前記各冷却体の流体排出口側の領域には前記各冷却体共通の流体流路が形成され、前記各冷却体の流体導入口側の領域には前記各冷却体毎に独立の流体流路が形成され、前記独立の流体流路のうち前記上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積は、前記下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積とは異なる大きさに設定されてなる電力変換装置。
6. 電力変換素子を冷却するための複数の冷却体が鉛直方向に沿って３段に分かれて配置され、前記各冷却体には、前記各冷却体に流体を導入するための流体導入口と前記各冷却体を通過した流体を排出するための流体排出口が形成されているとともに、前記各流体導入口と前記各流体排出口とを結ぶ流体流路として、各冷却体毎に独立の流体流路が形成され、前記各冷却体の流体排出口には、前記各冷却体からの流体を排出するための送風ファンが設置され、上段の冷却体と中段の送風ファンとの間には中段の送風ファンから排出される流体が上段の冷却体側に導入されるのを遮蔽する上側遮蔽板が配置され、中段の冷却体と下段の送風ファンとの間には下段の送風ファンから排出される流体が中段の冷却体側に導入されるのを遮蔽する下側遮蔽板が配置され、前記各冷却体の流体排出口側の領域には前記各冷却体共通の流体流路が形成され、前記各冷却体の流体導入口側の領域には前記各冷却体毎に独立の流体流路が形成され、前記独立の流体流路のうち前記上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積は、前記下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積とは異なる大きさに設定されてなる電力変換装置。
7. 請求項５または６に記載の電力変換装置において、前記各冷却体は、一定の間隔を保って等間隔で配置され、前記独立の流体流路のうち前記上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積は、前記下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積よりも小さく設定されてなることを特徴とする電力変換装置。
8. 請求項５、６または７のうちいずれか１項に記載の電力変換装置において、前記独立の流体流路のうち前記上側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積と前記下側遮蔽板を一要素として構成される流体流路の流路断面積はその大きさがそれぞれ調整可能であることを特徴とする電力変換装置。
   

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