JP2012249503A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュール21と、半導体モジュール21を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路とを積層してなる半導体積層ユニット2を、ケース3に収容してなる電力変換装置1。半導体積層ユニット2は、冷媒流路の少なくとも一部を構成する流路構成部品の一部において、ケース3に固定されている。流路構成部品の一部は、固定用突出部221を備え、固定用突出部221がケース3に固定されている。半導体積層ユニット2は、内部に冷媒流路を備えた複数の冷却管220と、複数の半導体モジュール21とによって構成されており、複数の冷却管220のうちの一部が、固定用突出部221を備えている。
【選択図】図1
Description
かかる電力変換装置においては、上記半導体積層ユニットがケース内に配置されている。
上記半導体積層ユニットは、上記冷媒流路の少なくとも一部を構成する流路構成部品の一部において、上記ケースに固定されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
以上のごとく、本発明によれば、半導体積層ユニットの振動を抑制することができる電力変換装置を提供することができる。
また、上記半導体積層ユニットにおいて、上記冷媒導入管及び冷媒排出管が形成されている側を「前端側」その反対側を「後端側」として、以下、説明する。
また、上記ケースに固定された上記流路構成部品としての上記電子部品は、リアクトル又はコンデンサとすることが好ましい。この場合には、比較的質量が大きくなりやすいリアクトル又はコンデンサにおいて上記半導体積層ユニットをケースに固定することとなるため、上記半導体積層ユニットの振動を効果的に抑制することができる。
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図1〜図4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、半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュール21と、半導体モジュール21を冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路(図示略)とを積層してなる半導体積層ユニット2を、ケース3に収容して形成されている。
また、半導体積層ユニット2は、冷媒流路の少なくとも一部を構成する流路構成部品である冷却管220の一部において、ケース3に固定されている。
ケース3は、底部30と、底部30の端縁部からZ方向に立設される壁部32とによって構成されている。また、ケース3は、壁部32の立設側端部において開放されている。また、ケース3の底部30には、制御端子211を突出させる開放孔33が形成されている。そして、図1、図3に示すごとく、ケース3の底部30からケース3の内側に対して、Z方向に突出する被固定部31が形成されている。被固定部31は、ケース3の底部30の後端側において、開放孔33を挟んで一対形成されている。
そして、半導体積層ユニット2に設けた固定用突出部221がケース3に固定されている。具体的には、ケース3の底部30から突出した一対の被固定部31に、それぞれ一対の固定用突出部221が固定されている。これにより、半導体積層ユニット2は、ケース3内に収容されると共にケース3に固定されている。
本例の電力変換装置1においては、半導体積層ユニット2が、流路構成部品(冷却管220)の一部においてケース3に固定されている。これにより、ケース3に対する半導体積層ユニット2の振動を抑制することができる。その結果、半導体モジュール21と冷媒流路との間のずれを防ぐことができ、冷媒流路による半導体モジュール21の冷却性能の低下を防ぐことができる。
以上のごとく、本例によれば、半導体積層ユニットの振動を抑制することができる電力変換装置を提供することができる。
本例は、図5、図6に示すごとく、固定用突出部221の被固定部31に対する固定手段をかしめ固定とした例である。
本例においては、図6(a)に示すごとく、かしめ固定前の被固定部31のZ方向の高さが、固定用突出部221よりも高くなるように、延出部311と基部312を有して形成されている。そして、両者をかしめ固定する際には、図6(b)に示すごとく、被固定部31の延出部311を、固定用突出部221の上端側を覆うように折り返す。
その他、実施例1と同様であり、同様の作用効果を有する。
本例は、図7〜図9に示すごとく、固定用突出部221の被固定部31に対する固定手段について、被固定部31に対して、固定用突出部221を溶接した例である。
本例においては、図7に示すごとく、固定用突出部221における被固定部31との当接部分229においてX方向の厚みを冷却管220よりも薄くしている。そして、この厚みの小さい当接部分229において、固定用突出部221と被固定部31とが溶接されている。また、溶接の種類としては、抵抗溶接、アーク溶接等を用いることができる。
また、アーク溶接を採用する場合、例えば、図9に示すごとく、固定用突出部221及び被固定部31の上端部を溶接部226とすることができる。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図10に示すごとく、複数の冷却管220のうち後端に配された冷却管220に、固定用突出部221を形成した例である。
本例における固定用突出部221は、半導体積層ユニット2の複数の冷却管220のうち、後端に配された冷却管220に形成されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図11に示すごとく、前端に配された冷却管220にも固定用突出部221を形成した例である。つまり、前端及び後端に配された冷却管220が、それぞれ固定用突出部221を備えている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図12、図13に示すごとく、ケース3に固定された流路構成部品である立設プレート34が、ケース3と一体的に形成されている例である。なお、図13においては、半導体モジュール21は省略されている。
その他は、実施例1と同様である。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図14〜図16に示すごとく、ケース3に固定された流路構成部品として、電力変換装置1の一部を構成する電子部品6を用いた例である。この電子部品6は、例えば、リアクトルもしくはコンデンサ等とすることが好ましい。
そして、電子部品6におけるY方向の両端部付近に、X方向へ貫通した連通部60が冷媒流路の一部として形成されている。それゆえ、電子部品6は流路構成部品の一種である。
その他は、実施例1と同様である。
また、上記の電子部品6としては、リアクトル又はコンデンサを用いることが好ましい。この場合には、比較的質量が大きくなりやすいリアクトル又はコンデンサにおいて半導体積層ユニット2をケース3に固定することとなるため、半導体積層ユニット2の振動を効果的に抑制することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
2 半導体積層ユニット
21 半導体モジュール
220 冷却管
221 固定用突出部
3 ケース
Claims (9)
- 半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却媒体を流通させる冷媒流路とを積層してなる半導体積層ユニットを、ケースに収容してなる電力変換装置において、
上記半導体積層ユニットは、上記冷媒流路の少なくとも一部を構成する流路構成部品の一部において、上記ケースに固定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、上記半導体モジュールは、上記半導体素子を制御する制御回路に接続される制御端子と、上記半導体素子によって制御される被制御電流が流れる主電極端子とを、上記半導体積層ユニットの積層方向に直交する方向に突出させてなり、上記流路構成部品の一部は、積層方向に直交すると共に上記制御端子及び上記主電極端子に直交する方向に突出した固定用突出部を備え、該固定用突出部が上記ケースに固定されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項2に記載の電力変換装置において、上記半導体積層ユニットは、内部に上記冷媒流路を備えた複数の冷却管と、複数の上記半導体モジュールとによって構成されており、上記複数の冷却管のうちの一部が、上記固定用突出部を備えていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項3に記載の電力変換装置において、上記半導体積層ユニットは、積層方向の前端に、積層方向へ突出した冷媒導入管及び冷媒排出管を備え、上記半導体積層ユニットにおける積層方向の中央よりも後端に近い位置に配された上記冷却管の少なくとも一つに、上記固定用突出部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4に記載の電力変換装置において、上記複数の冷却管のうち後端に配された冷却管は、上記固定用突出部を備えていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項4又は5に記載の電力変換装置において、上記複数の冷却管のうち積層方向の中央よりも前端に近い位置に配された上記冷却管の少なくとも一つにも、上記固定用突出部が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1〜6に記載の電力変換装置において、上記半導体積層ユニットと上記ケースとは溶接によって固定されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、上記ケースに固定された上記流路構成部品は、上記ケースと一体的に形成されていることを特徴とする電力変換装置。
- 請求項1に記載の電力変換装置において、上記ケースに固定された上記流路構成部品は、上記電力変換装置の一部を構成する電子部品であることを特徴とする電力変換装置。
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