JP2019013142A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の参考発明は、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複数の冷却管とを積層した積層体と、
上記半導体モジュールに接続したコンデンサと、
上記積層体を該積層体の積層方向に加圧する加圧部材と、
上記積層体と上記コンデンサと上記加圧部材とを収納する金属製のケースとを備え、
該ケースは、外郭をなす外壁部と、上記ケース内に形成され上記外壁部に連結した隔壁部とを有し、該隔壁部によって、上記ケース内の空間を、上記コンデンサを収納するコンデンサ収納空間と、上記積層体を収納する積層体収納空間とに区画してあり、
上記コンデンサは、上記コンデンサ収納空間に収納されたコンデンサ素子と、上記コンデンサ収納空間に充填され上記コンデンサ素子を封止する封止部材と、
上記コンデンサは、上記積層方向において上記積層体に隣り合う位置に設けられ、上記隔壁部のうち、上記積層体と上記コンデンサとの間に介在する介在隔壁部には、その厚さ方向に、上記加圧部材の加圧力が加わっており、
上記介在隔壁部は、上記外壁部のいずれの部位よりも、厚さが薄いことを特徴とする電力変換装置にある。
そのため、封止部材を、ケースの隔壁部や外壁部に接触させることができる。したがって、コンデンサ素子から発生した熱を、封止部材を介して、金属製のケースにすぐに伝えることができる。そのため、コンデンサ素子からケースまでの熱抵抗を小さくすることができ、コンデンサの冷却効率を高めることができる。
そのため、ケースを小型化でき、かつ軽量化することができる。上記電力変換装置では、封止部材によってコンデンサ収納空間を充填してあるため、封止部材を介在隔壁部に接触させることができる。したがって、封止部材と介在隔壁部との間に隙間が存在しておらず、加圧部材の加圧力が介在隔壁部に加わっても、この加圧力を封止部材によって受け止めることができる。そのため、介在隔壁部を薄くすることができ、ケースの小型化および軽量化を達成することができる。
上記半導体モジュールに接続したコンデンサと、
上記半導体モジュールのスイッチング動作を制御する制御回路基板と、
上記構造体と上記コンデンサと上記制御回路基板とを収容する、金属製のケースとを備え、
上記ケースは、外郭をなす外壁部と、上記ケース内に形成され上記外壁部に連結した隔壁部とを有し、該隔壁部によって、上記ケース内の空間を、上記コンデンサを収納するコンデンサ収納空間と、その他の部品を収納する空間とに区画してあり、上記ケースは上記冷却器によって冷却され、
上記制御回路基板の厚さ方向において、上記構造体を上記制御回路基板に投影した領域から外れた位置にて、上記制御回路基板を上記隔壁部に固定してある、電力変換装置にある。
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図6を用いて説明する。図1に示すごとく、本例の電力変換装置1は、積層体10と、コンデンサ3と、金属製のケース4と、加圧部材5とを備える。
積層体10は、半導体素子20(図6参照)を内蔵した複数の半導体モジュール2と、該半導体モジュール2を冷却する複数の冷却管11とを積層してなる。コンデンサ3は、半導体モジュール2に接続している。
上記積層体10とコンデンサ3と加圧部材5とは、ケース4に収納されている。
介在隔壁部42aは、外壁部41のいずれの部位よりも、厚さが薄くなっている。
そのため、封止部材31を、ケース4の隔壁部42や外壁部41に接触させることができる。したがって、コンデンサ素子30から発生した熱を、封止部材31を介して、金属製のケース4にすぐに伝えることができる。そのため、コンデンサ素子30からケース4までの熱抵抗を小さくすることができ、コンデンサ3の冷却効率を高めることができる。
そのため、ケース4を小型化でき、かつ軽量化することができる。本例では、封止部材31によってコンデンサ収納空間SCを充填してあるため、封止部材31を介在隔壁部42aに接触させることができる。したがって、封止部材31と介在隔壁部42aとの間に隙間が存在しておらず、加圧部材5の加圧力Fが介在隔壁部42aに加わっても、この加圧力Fを封止部材31によって受け止めることができる。そのため、介在隔壁部42aを薄くすることができ、ケース4の小型化および軽量化を達成することができる。
そのため、ケース4をより軽量化することができ、かつ小型化することができる。したがって、電力変換装置1を軽量化および小型化することができる。
そのため、封止部材31に加わった、加圧部材5の加圧力Fを、隔壁部42よりも厚い支持外壁部41dによって受け止めることができる。
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、ケース4の形状を変更した例である。図8に示すごとく、本例のケース4は、2枚の側方隔壁部42cを備える。この2枚の側方隔壁部42cを繋ぐように、介在隔壁部42aを形成してある。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、ケース4の形状を変更した例である。図9に示すごとく、本例のケース4は、2枚の側方隔壁部42cを備える。この2枚の側方隔壁部42cを繋ぐように、介在隔壁部42aを形成してある。また、本例のケース4は、介在隔壁部42aに平行な対向隔壁部42dを有する。対向隔壁部42dは、2枚の側方隔壁部42cを繋ぐように形成されている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
10 積層体
11 冷却管
2 半導体モジュール
20 半導体素子
3 コンデンサ
30 コンデンサ素子
31 封止部材
4 ケース
41 外壁部
42 隔壁部
42a 介在隔壁部
5 加圧部材
F 加圧力
SC コンデンサ収納空間
SL 積層体収納空間
Claims (2)
- 半導体素子(20)を内蔵した半導体モジュール(2)と、該半導体モジュールを冷却する冷却器とを有する構造体と、
上記半導体モジュールに接続したコンデンサ(3)と、
上記半導体モジュールのスイッチング動作を制御する制御回路基板(6)と、
上記構造体と上記コンデンサと上記制御回路基板とを収容する、金属製のケース(4)とを備え、
上記ケースは、外郭をなす外壁部(41)と、上記ケース内に形成され上記外壁部に連結した隔壁部(42)とを有し、該隔壁部によって、上記ケース内の空間を、上記コンデンサを収納するコンデンサ収納空間(Sc)と、その他の部品を収納する空間とに区画してあり、上記ケースは上記冷却器によって冷却され、
上記制御回路基板の厚さ方向(Z)において、上記構造体を上記制御回路基板に投影した領域から外れた位置にて、上記制御回路基板を上記隔壁部に固定してある、電力変換装置(1)。 - 上記コンデンサは、コンデンサ素子(30)と、該コンデンサ素子を上記コンデンサ収納空間内に封止する封止部材(31)とを備え、上記制御回路基板は締結部材によって上記隔壁部に締結されており、その締結方向と、上記コンデンサ素子の電極面の法線方向とは一致している、請求項1に記載の電力変換装置。
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