JP2021002952A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに対向する放熱フィンを有する一対の冷却部を備える構成において、冷却性能を向上させることが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】この電力変換装置１００は、冷却風が流れる方向において、上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａおよび下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａ同士と、上部放熱フィン４２の下流側の端部４２ｂおよび下部放熱フィン５２の下流側の端部５２ｂ同士とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、上部冷却部４０と下部冷却部５０とが配置されている。【選択図】図８

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、互いに対向する放熱フィンを有する一対の冷却部を備える電力変換装置に関する。

従来、互いに対向する放熱フィンを有する一対の冷却部を備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１の電力変換装置は、第１のベース部の表面上にインバータ装置の順変換部（ダイオードなど）が載置され、第１のベース部の裏面上に多数のフィンが設けられる第１のヒートシンク（冷却部）を備えている。また、上記特許文献１の電力変換装置は、第２のベース部の表面上にインバータ装置の逆変換部（ＩＧＢＴなど）が載置され、第２のベース部の裏面上に多数のフィンが設けられる第２のヒートシンク（冷却部）を備えている。そして、第１のヒートシンクの多数のフィンと第２のヒートシンクの多数のフィンとは、互いに対向するように配置されている。また、第１のヒートシンクの多数のフィンの間に、第２のヒートシンクの多数のフィンが配置されている。つまり、第１のヒートシンクのフィンと、第２のヒートシンクのフィンとが交互に噛み合わされるように、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとが対向するように配置されている。なお、第１のヒートシンクの隣り合うフィン同士の間の間隔（第２のヒートシンクの隣り合うフィン同士の間の間隔）は、１つのフィンの厚みよりも大きい。これにより、第１のヒートシンクのフィンと第２のヒートシンクのフィンとが交互に噛み合わされた状態においても、第１のヒートシンクのフィンと第２のヒートシンクのフィンとの間には、隙間が生じている。

また、上記特許文献１の電力変換装置は、冷却ファンを備えている。冷却ファンは、第１のヒートシンクのフィンと第２のヒートシンクのフィンとの間の隙間に冷却風を送風するように構成されている。また、冷却風の流れる方向において、第１のヒートシンクのフィンの上流側の端部の位置と、第２のヒートシンクのフィンの上流側の端部の位置とは、一致していると考えられる。また、冷却風の流れる方向において、第１のヒートシンクのフィンの下流側の端部の位置と、第２のヒートシンクのフィンの下流側の端部の位置とは、一致していると考えられる。そして、冷却風は、複数のフィンの上流側の側端部から流入するとともに、複数のフィンの下流側の側端部から流出する。

特開２００４−５６８４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、冷却風は、複数のフィンの上流側の側端部から流入するとともに、複数のフィンの下流側の側端部から流出する。つまり、複数のフィンに対する冷却風の流入および流出が、複数のフィンの側端部のみから行われるので、冷却風の圧損が比較的大きくなると考えられる。このため、冷却性能が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、互いに対向する放熱フィンを有する一対の冷却部を備える構成において、冷却性能を向上させることが可能な電力変換装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、第１半導体素子が載置され、第１冷却本体部と、第１冷却本体部の表面上に設けられる第１放熱フィンとを有する第１冷却部と、第２半導体素子が載置され、第２冷却本体部と、第２冷却本体部の表面上に第１放熱フィンに対向するように設けられる第２放熱フィンとを有する第２冷却部と、第１放熱フィンと第２放熱フィンとに対して冷却風を送風する送風部とを備え、第１冷却本体部からの第１放熱フィンの突出高さ、および、第２冷却本体部からの第２放熱フィンの突出高さは、冷却風が流れる方向において略一定であり、冷却風が流れる方向において、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの上流側の端部同士と、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの下流側の端部同士とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、第１冷却部と第２冷却部とが配置されている。

この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、冷却風が流れる方向において、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの上流側の端部同士と、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの下流側の端部同士とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、第１冷却部と第２冷却部とが配置されている。これにより、第１放熱フィンと第２放熱フィンとが対向する方向において、第１放熱フィンと第２放熱フィンとが対向しない部分（非対向部分）が生じる。そして、上流側の端部同士がずれている場合、冷却風は、冷却風が流れる方向における第１放熱フィンの上流側の端部（側端部）および第２放熱フィンの上流側の端部（側端部）に加えて、第１放熱フィンの第２放熱フィンに対向しない部分（または、第２放熱フィンの第１放熱フィンに対向しない部分）からも流入する。その結果、冷却風の圧損が比較的小さくなる（流入しやすくなる）ので、冷却性能を向上させることができる。また、上流側の端部同士がずれている部分において、空気溜めが形成されるので、送風部から送風される空気を第１放熱フィン側および第２放熱フィン側にスムーズに流すことができる。また、下流側の端部同士がずれている場合、冷却風は、冷却風が流れる方向における第１放熱フィンの下流側の端部（側端部）および第２放熱フィンの下流側の端部（側端部）に加えて、第１放熱フィンの第２放熱フィンに対向しない部分（または、第２放熱フィンの第１放熱フィンに対向しない部分）からも、流出する。その結果、冷却風の圧損が比較的小さくなる（流出しやすくなる）ので、冷却性能を向上させることができる。

また、第１冷却本体部からの第１放熱フィンの突出高さ、および、第２冷却本体部からの第２放熱フィンの突出高さは、冷却風が流れる方向において略一定である。ここで、第１放熱フィンの突出高さおよび第２冷却本体部からの第２放熱フィンの突出高さが、冷却風が流れる方向に沿って変化する（たとえば、放熱フィンが先細りのテーパ形状を有する）場合、突出高さが比較的大きい放熱フィンに挟まれる空間（隙間）における冷却風の圧損が大きくなる。そこで、上記のように構成することによって、冷却風に対する圧損が大きくなるのが抑制されるので、冷却性能をより向上させることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、冷却風が流れる方向において、第１放熱フィンの上流側の端部が、第２放熱フィンの上流側の端部に対してずれているとともに、第１放熱フィンの下流側の端部が、第２放熱フィンの下流側の端部に対してずれている。このように構成すれば、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンに冷却風が流入しやすくなるとともに、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンから冷却風が流出しやすくなるので、冷却性能をさらに向上させることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、冷却風が流れる方向における第１放熱フィンの端部と第２放熱フィンの端部とのずれ量は、冷却風が流れる方向における第１冷却本体部および第２冷却本体部の各々の長さの半分よりも小さい。このように構成すれば、ずれ量が第１冷却本体部および第２冷却本体部の各々の長さの半分を超える場合と比べて、冷却風が流れる方向における第１放熱フィンと第２放熱フィンとが配置される領域の長さが比較的小さくなるので、冷却風が流れる方向における電力変換装置の長さが大きくなるのを抑制することができる。また、第１放熱フィンと第２放熱フィンとが対向していない部分から、冷却風が放熱フィンから脱離するように流出する場合がある。このため、冷却性能が低下する。そこで、第１放熱フィンの端部と第２放熱フィンの端部とのずれ量を比較的小さくすることによって、冷却風が放熱フィンから脱離するように流出するのが抑制されるので、冷却性能が低下するのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、ずれ量は、第１冷却本体部からの第１放熱フィンの突出高さと、第２冷却本体部からの第２放熱フィンの突出高さとのうちの少なくとも一方に略等しい。このように構成すれば、第１放熱フィンの端部と第２放熱フィンの端部とのずれ量がより小さくなるので、冷却風が流れる方向における電力変換装置の長さが大きくなるのをより抑制することができるとともに、冷却性能が低下するのをより抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、第１放熱フィンと第２放熱フィンとが対向する対向方向から見て、第１半導体素子の全体は、第１冷却本体部において、第１冷却本体部と第２冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されており、対向方向から見て、第２半導体素子の全体は、第２冷却本体部において、第１冷却本体部と第２冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されている。ここで、上記のように、第１放熱フィンと第２放熱フィンとが対向していない部分から、冷却風が放熱フィンから脱離するように流出する場合がある。このため、冷却性能が低下する。そこで、上記のように構成することによって、冷却性能が比較的高い第１冷却本体部と第２冷却本体部とがオーバラップする領域に第１半導体素子の全体および第２半導体素子の全体が配置されるので、第１半導体素子および第２半導体素子に対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、冷却風が流れる流路をさらに備え、流路は、冷却風が流れる方向に略直交する方向に窪む凹部と、凹部に対向するように設けられ、凹部側に突出する凸部とを含み、第１冷却部は、凹部の凸部側の表面上に配置され、第２冷却部は、凸部の凹部側の表面上に配置されており、冷却風が、送風部から凸部を乗り越えるとともに、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンを介して、凸部の下流側に流れるように構成されている。このように構成すれば、凸部の凹部とは反対側の空間に第２半導体素子を配置することができるので、電力変換装置の第２冷却部が配置される側の部分を拡張できない場合でも、容易に、第２冷却部および第２半導体素子を配置することができる。

この場合、好ましくは、冷却風が流れる方向において、凹部の長さは、凸部の長さよりも大きい。このように構成すれば、凹部の長さが比較的大きくなるので、凹部の内側面と第１冷却部の上流側の端部との間、および、凹部の内側面と第１冷却部の下流側の端部との間とに、各々隙間を生じさせることができる。これにより、冷却風は、上流側の隙間を介してスムーズに第１冷却部に流入することができるとともに、下流側の隙間を介してスムーズに第１冷却部から流出することができる。

上記冷却風が流れる流路を備える電力変換装置において、好ましくは、凹部および凸部は、略直方体形状を有しており、冷却風の流れの上流側において、略直方体形状の凹部の角部と略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の流路の断面積は、凹部および凸部が設けられない部分の流路の断面積よりも小さい。このように構成すれば、冷却風の流れの上流側における略直方体形状の凹部の角部と略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の流路における冷却風の流速が比較的速くなるので、第１冷却部および第２冷却部の冷却性能をより向上させることができる。

上記冷却風が流れる流路を備える電力変換装置において、好ましくは、凹部および凸部は、略直方体形状を有しており、冷却風の流れの下流側において、略直方体形状の凹部の角部と略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の流路の断面積は、凹部および凸部が設けられない部分の流路の断面積よりも大きい。このように構成すれば、冷却風の流れの下流側における略直方体形状の凹部の角部と略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の流路における冷却風に対する圧損を小さくすることができるので、第１冷却部および第２冷却部から冷却風がスムーズに流出する。その結果、第１冷却部および第２冷却部の冷却性能をより向上させることができる。

上記冷却風が流れる流路を備える電力変換装置において、好ましくは、第１半導体素子および第１冷却部が配置される第１筐体部と、第１筐体部に積層され、第２半導体素子および第２冷却部が配置される第２筐体部とをさらに備え、凹部は、第１筐体部の第２筐体部側の面に設けられ、凸部は、第２筐体部の第１筐体部とは反対側の面に設けられており、第２筐体部と凹部とによって、冷却風が流れる流路が構成されている。このように構成すれば、凸部の凹部とは反対側の空間に第２半導体素子を配置することができるので、第２筐体部の第１筐体部側とは反対側に別途筐体を設けることなく、第２半導体素子を配置することができる。また、凸部の凹部側の表面上に第２冷却部が配置されても、凹部に第１冷却部が配置されるので、冷却風が流れる方向に略直交する方向における流路の全体の幅を大きくすることなく（つまり、流路の一部分を窪ませるだけで）、流路に第１冷却部および第２冷却部を配置することができる。これらによって、冷却風が流れる方向に略直交する方向における電力変換装置の長さが大きくなるのを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、互いに対向する放熱フィンを有する一対の冷却部を備える構成において、冷却性能を向上させることができる。

一実施形態による電力変換装置の斜視図である。 一実施形態による電力変換装置のＸ１方向側から見た側面図である。 一実施形態による電力変換装置のＹ方向側から見た側面図である。 一実施形態による電力変換装置のＸ２方向側から見た側面図である。 一実施形態による電力変換装置の上面図である。 一実施形態による電力変換装置の下面図である。 一実施形態による電力変換装置のＸ１方向側から見た断面図である。 一実施形態による電力変換装置のＹ方向側から見た断面図である。 冷却風の流れを説明するための図である。 比較例の電力変換装置における、冷却風の流れのシミュレーションの結果（速度分布図）を示す図である。 本実施形態の電力変換装置における、冷却風の流れのシミュレーションの結果（速度分布図）を示す図である。 比較例の電力変換装置における、冷却風の流れのシミュレーションの結果（速度ベクトル図）を示す図である。 本実施形態の電力変換装置における、冷却風の流れのシミュレーションの結果（速度ベクトル図）を示す図である。 第１変形例による電力変換装置のＹ方向側から見た断面図である。 第２変形例による電力変換装置のＹ方向側から見た断面図である。 第３変形例による電力変換装置のＹ方向側から見た断面図である。 第４変形例による電力変換装置のＹ方向側から見た断面図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［本実施形態］
図１〜図９を参照して、本実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。なお、電力変換装置１００は、たとえば、鉄道用の車両１（図２参照）に配置されている。なお、図２以外の図では、車両１は省略されている。

図１〜図４に示すように、電力変換装置１００は、送風部１０、上部筐体部２０、および、下部筐体部３０を備えている。また、図５〜図８に示すように、電力変換装置１００は、上部冷却部４０、下部冷却部５０、上部半導体素子６０、および、下部半導体素子７０を備えている。また、電力変換装置１００には、冷却風が流れる流路８０が設けられている。そして、電力変換装置１００では、送風部１０から流路８０に送風される冷却風が、下部筐体部３０の側面３４（図８参照）から吐き出されるように構成されている。以下、具体的に説明する。なお、上部筐体部２０および下部筐体部３０は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１筐体部」および「第２筐体部」の一例である。また、上部冷却部４０および下部冷却部５０は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１冷却部」および「第２冷却部」の一例である。また、上部半導体素子６０および下部半導体素子７０は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１半導体素子」および「第２半導体素子」の一例である。

なお、図１などでは、上部筐体部２０のＺ１方向側が開放されている一方、実際には、上部筐体部２０のＺ１方向側は、塞がれている。また、図６などでは、下部筐体部３０（凸部３１）のＺ２方向側が開放されている一方、実際には、下部筐体部３０（凸部３１）のＺ２方向側は、塞がれている。

図８に示すように、本実施形態では、上部筐体部２０には、上部半導体素子６０および上部冷却部４０が配置される。また、上部筐体部２０（流路８０）には、冷却風（矢印Ｃ）が流れる方向（Ｘ方向）に略直交する方向（Ｙ方向）に窪む凹部２１が設けられている。また、凹部２１は、上部筐体部２０の下部筐体部３０側（Ｚ２方向側）の面２２に設けられている。また、上部筐体部２０は、たとえば、板金により構成されている。また、凹部２１は、上部筐体部２０にネジ（図示せず）などにより固定されている。

また、本実施形態では、上部冷却部４０は、凹部２１の後述する凸部３１側（Ｚ２方向側）の表面２１ａ上に配置されている。上部冷却部４０は、上部冷却本体部４１と、上部冷却本体部４１の表面４１ａ上に設けられる上部放熱フィン４２とを有する。上部冷却本体部４１は、略板形状を有する。上部冷却本体部４１のＺ１方向側（上部筐体部２０の内側の密閉された空間ＳＰ１）には、上部半導体素子６０が載置されている。なお、上部冷却本体部４１および上部放熱フィン４２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１冷却本体部」および「第１放熱フィン」の一例である。

具体的には、図５に示すように、上部筐体部２０の凹部２１には、開口部２１ｂが設けられている。開口部２１ｂは、上部冷却本体部４１により塞がれている。また、開口部２１ｂから、上部冷却本体部４１の一部と、上部半導体素子６０とが露出している。また、上部冷却本体部４１により開口部２１ｂが塞がれた状態の上部筐体部２０の内部は、密閉された空間ＳＰ１になっている。そして、この上部筐体部２０の内部（密閉された空間ＳＰ１）に上部半導体素子６０が配置されている。また、上部半導体素子６０は、Ｙ方向に沿って複数配置されている。なお、上部筐体部２０の内部には、上部半導体素子６０以外の電気部品（図示せず）も配置されている。また、上部筐体部２０の内部には、送風部１０からの冷却風は流れない。

また、図７に示すように、上部冷却本体部４１のＺ２方向側の表面４１ａから、Ｚ２方向側に突出するように、上部放熱フィン４２が設けられている。上部放熱フィン４２は、複数設けられている。複数の上部放熱フィン４２は、Ｙ方向に沿って、略等間隔で互いに離間した状態で配置されている。

また、図７に示すように、上部冷却本体部４１からの上部放熱フィン４２の突出高さｈ１は、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において略一定（図８参照）である。具体的には、上部放熱フィン４２は、略長方形形状を有する。そして、略長方形形状を有する上部放熱フィン４２の長手方向が、Ｘ方向に沿うように、上部放熱フィン４２が配置されている。また、上部放熱フィン４２（上部冷却部４０）のＸ方向に沿った長さは、Ｌ１（図８参照）である。また、上部冷却部４０のＺ方向に沿った長さは、Ｌ２である。また、上部冷却部４０のＺ方向に沿った長さＬ２は、凹部２１の深さＤよりも大きい。すなわち、上部放熱フィン４２の先端は、凹部２１からＺ２方向側に突出している。

また、本実施形態では、図８に示すように、下部筐体部３０は、上部筐体部２０に積層されている。また、下部筐体部３０には、下部半導体素子７０および下部冷却部５０が配置されている。また、下部筐体部３０は、凹部２１に対向するように設けられ、凹部２１側（Ｚ１方向側）に突出する凸部３１を含む。凸部３１は、下部筐体部３０の上部筐体部２０とは反対側（Ｚ２方向側）の面３２に設けられている。また、下部筐体部３０は、たとえば、板金により構成されている。また、凸部３１は、たとえば、板金により構成されている。また、凸部３１は、下部筐体部３０にネジ９０（図６参照）などにより固定されている。

また、下部冷却部５０は、凸部３１の凹部２１側（Ｚ１方向側）の表面３１ａ上に配置されている。下部冷却部５０は、下部冷却本体部５１と、下部冷却本体部５１の表面５１ａ上に設けられる下部放熱フィン５２とを有する。下部冷却本体部５１は、略板形状を有する。下部冷却本体部５１のＺ２方向側には、下部半導体素子７０が載置されている。なお、凸部３１のＺ２方向側には、空間ＳＰ２が設けられている。また、下部冷却本体部５１および下部放熱フィン５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第２冷却本体部」および「第２放熱フィン」の一例である。

具体的には、図６に示すように、下部筐体部３０の凸部３１には、開口部３１ｂが設けられている。開口部３１ｂは、下部冷却本体部５１により塞がれている。また、開口部３１ｂから、下部冷却本体部５１の一部と下部半導体素子７０とがＺ２方向側に露出している。そして、図８に示すように、下部冷却本体部５１により開口部３１ｂが塞がれることにより、凸部３１のＺ２方向側の空間ＳＰ２が密閉されている。そして、この空間ＳＰ２の内部に下部半導体素子７０が配置されている。また、図６に示すように、下部半導体素子７０は、Ｙ方向に沿って複数配置されている。なお、空間ＳＰ２の内部には、下部半導体素子７０以外の電気部品（図示せず）も配置されている。また、下部筐体部３０の内部には、送風部１０からの冷却風は流れない。

また、図７に示すように、下部冷却本体部５１のＺ１方向側の表面５１ａから、Ｚ１方向側に突出するように、下部放熱フィン５２が設けられている。下部放熱フィン５２は、複数設けられている。複数の下部放熱フィン５２は、Ｙ方向に沿って、略等間隔で互いに離間した状態で配置されている。

また、下部冷却本体部５１からの下部放熱フィン５２の突出高さｈ２は、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において略一定（図８参照）である。具体的には、下部放熱フィン５２は、略長方形形状を有する。そして、略長方形形状を有する下部放熱フィン５２の長手方向が、Ｘ方向に沿うように、下部放熱フィン５２が配置されている。また、下部放熱フィン５２（下部冷却部５０）のＸ方向に沿った長さは、Ｌ１１（図８参照）である。また、下部冷却部５０のＺ方向に沿った長さは、Ｌ１２である。下部放熱フィン５２（下部冷却部５０）のＸ方向に沿った長さＬ１１は、上部放熱フィン４２（上部冷却部４０）のＸ方向に沿った長さＬ１に略等しい。また、下部冷却部５０のＺ方向に沿った長さＬ１２は、上部冷却部４０のＺ方向に沿った長さＬ２に略等しい。また、凸部３１のＺ方向に沿った高さｈ３は、下部冷却部５０のＺ方向に沿った長さＬ１２よりも大きい。

また、本実施形態では、図８に示すように、上部冷却部４０の凹部２１および下部冷却部５０の凸部３１は、略直方体形状を有している。また、凹部２１の隅部２１ｃは、丸型形状（Ｒ形状）に形成されている。また、凹部２１の角部２１ｄも、丸型形状（Ｒ形状）に形成されている。なお、凹部２１の角部２１ｄとは、凹部２１の略四角形形状の開口の縁部を意味する。また、凸部３１の角部３１ｃも、丸型形状（Ｒ形状）に形成されている。なお、凸部３１の角部３１ｃとは、凸部３１のＺ１方向側の略四角形形状の縁部を意味する。

そして、本実施形態では、図８に示すように、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において、凹部２１の長さＬ２１は、凸部３１の長さＬ３１よりも大きい。なお、凹部２１の長さＬ２１は、凸部３１の長さＬ３１の２倍よりは、小さい。また、図７に示すように、Ｙ方向において、凹部２１の長さＬ２２は、凸部３１の長さＬ３２よりも大きい。また、図８に示すように、Ｘ方向において、凹部２１の中心は、凸部３１の中心よりもＸ２方向側にずれている。

ここで、本実施形態では、図８に示すように、下部筐体部３０（凸部３１以外の部分）と上部筐体部２０の凹部２１とによって、冷却風が流れる流路８０が構成されている。具体的には、凹部２１のＺ２方向側の空間である上部風洞部８１と、下部筐体部３０の凸部３１以外の部分である下部風洞部８２とによって、流路８０が構成されている。

また、本実施形態では、冷却風の流れの上流側（Ｘ１方向側）において、略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ１の流路８０の断面積Ｓ１は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ２の流路８０の断面積Ｓ２よりも小さい。なお、部分Ｐ２とは、流路８０における部分Ｐ１よりも上流側の部分である。具体的には、冷却風の流れの上流側（Ｘ１方向側）において、Ｙ方向から見て、凹部２１の角部２１ｄと凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ１の幅Ｗ１１は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ２のＺ方向の幅Ｗ２１よりも小さい。これにより、部分Ｐ１の流路８０の断面積Ｓ１（≒Ｗ１１×Ｗ１）は、部分Ｐ２の流路８０の断面積Ｓ２（≒Ｗ２１×Ｗ１）よりも小さくなる。なお、Ｗ１は、Ｙ方向における流路８０の幅（図７参照）である。

また、本実施形態では、冷却風の流れの下流側（Ｘ２方向側）において、略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ３の流路８０の断面積Ｓ３は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ４の流路８０の断面積Ｓ４よりも大きい。なお、部分Ｐ４とは、流路８０における部分Ｐ３よりも下流側の部分である。具体的には、冷却風の流れの下流側（Ｘ２方向側）において、Ｙ方向から見て、凹部２１の角部２１ｄと凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ３の幅Ｗ３１は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ４のＺ方向の幅Ｗ４１よりも大きい。これにより、部分Ｐ３の流路８０の断面積Ｓ３（≒Ｗ３１×Ｗ１）は、部分Ｐ４の流路８０の断面積Ｓ４（≒Ｗ４１×Ｗ１）よりも大きくなる。

送風部１０は、下部筐体部３０のＸ１方向側の側面３３に取り付けられている。また、送風部１０は、Ｙ方向に沿って３つ（図２参照）設けられている。また、送風部１０は、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とに対して冷却風を送風する。また、下部筐体部３０のＸ２方向側の側面３４には、複数の開口部３４ａ（図４参照）が設けられている。そして、冷却風が、送風部１０から凸部３１を乗り越えるとともに、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２を介して、凸部３１の下流側（Ｘ２方向側）に流れる。そして、下部筐体部３０の側面３４の開口部３４ａから排出される。なお、冷却風の流れの詳細については、後述する。

ここで、本実施形態では、図８に示すように、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の上流側の端部同士（端部４２ａおよび端部５２ａ）と、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の下流側の端部同士（端部４２ｂおよび端部５２ｂ）とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、上部冷却部４０と下部冷却部５０とが配置されている。具体的には、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において、上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａが、下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａに対して、Ｘ２方向側にずれているとともに、上部放熱フィン４２の下流側の端部４２ｂが、下部放熱フィン５２の下流側の端部５２ｂに対して、Ｘ２方向側にずれている。

ここで、上部冷却部４０（上部放熱フィン４２）のＸ方向に沿った長さＬ１と、下部放熱フィン５２（下部冷却部５０）のＸ方向に沿った長さＬ１１とは、略等しい。そして、上部冷却部４０が下部冷却部５０に対して、冷却風の下流側（Ｘ２方向側）にずらして配置されている。これにより、Ｘ方向において、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の上流側の端部同士（端部４２ａおよび端部５２ａ）が互いにずれるとともに、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の下流側の端部同士（端部４２ｂおよび端部５２ｂ）が互いにずれている。また、冷却風の上流側と下流側とにおいて、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とのずれ量（上流側のずれ量Ｌ４１および下流側のずれ量Ｌ４２）は、互いに略等しい。

また、本実施形態では、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）における上部放熱フィン４２の端部４２ａ（端部４２ｂ）と、下部放熱フィン５２の端部５２ａ（端部５２ｂ）とのずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）は、冷却風が流れる方向における上部冷却本体部４１の長さＬ１および下部冷却本体部５１の長さＬ１１の各々の半分よりも小さい。具体的には、ずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）は、上部冷却本体部４１からの上部放熱フィン４２の突出高さｈ１と、下部冷却本体部５１からの下部放熱フィン５２の突出高さｈ２とのうちの少なくとも一方（本実施形態では、両方）に略等しい。

また、本実施形態では、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向する対向方向（Ｚ方向）から見て、上部半導体素子６０の全体は、上部冷却本体部４１において、上部冷却本体部４１と下部冷却本体部５１とがオーバラップする領域に配置されている。また、対向方向（Ｚ方向）から見て、下部半導体素子７０の全体は、下部冷却本体部５１において、上部冷却本体部４１と下部冷却本体部５１とがオーバラップする領域に配置されている。具体的には、上部半導体素子６０は、上部冷却本体部４１において、Ｘ２方向側に配置されている。また、下部半導体素子７０は、下部冷却本体部５１において、Ｘ１方向側に配置されている。

（冷却風の流れの詳細）
次に、図９を参照して、冷却風（太い矢印Ｃ）の流れの詳細について説明する。

まず、送風部１０から送風された冷却風は、Ｘ２方向側に沿って移動する。その後、冷却風は、凸部３１の上流側（Ｘ１方向側）の壁部３１ｄに衝突することにより、斜め上方に移動する。その後、冷却風は、Ｘ方向に沿うように移動することにより、Ｘ１方向側から、隣り合う上部放熱フィン４２の間の隙間と、隣り合う下部放熱フィン５２の間の隙間とに流入する。さらに、冷却風は、下部放熱フィン５２のＺ１方向側からも、隣り合う下部放熱フィン５２の間の隙間に流入する。これにより、下部放熱フィン５２の間の隙間に流入する冷却風の流入量が増大するので、冷却風の流速が大きくなる。

また、冷却風は、上部放熱フィン４２から、Ｘ方向に沿って流出する。さらに、冷却風は、上部放熱フィン４２から、斜め下方に沿って流出する。これにより、上部放熱フィン４２から流出する冷却風の流出量が増大する（圧損が低減する）ので、冷却風がスムーズに流出する。また、冷却風は、下部放熱フィン５２から、Ｘ方向に沿って流出する。これらの結果、上部冷却部４０および下部冷却部５０の冷却性能が向上する。その後、冷却風は、複数の開口部３４ａ（図４参照）から下部筐体部３０の外部に流出する。

（シミュレーション）
次に、図１０〜図１３を参照して、比較例による電力変換装置１１０と比較しながら、冷却風の流れのシミュレーションについて説明する。

図１０および図１２に示すように、比較例による電力変換装置１１０では、冷却風が流れる方向において、上部冷却部４０（上部放熱フィン４２）の上流側の端部４２ａと、下部冷却部５０（下部放熱フィン５２）の上流側の端部５２ａとは、ずれていない。また、上部冷却部４０（上部放熱フィン４２）の下流側の端部４２ｂと、下部冷却部５０（下部放熱フィン５２）の下流側の端部５２ｂとは、ずれていない。そして、図１１に示す本実施形態の電力変換装置１００では、図１０に示す比較例による電力変換装置１１０と比べて、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の上流側において、冷却風の流れが高速になる領域（点線の丸で囲まれた領域）が大きくなることが確認された。

また、図１２に示すように、比較例による電力変換装置１１０では、冷却風が上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２に流入する領域（太い点線により示される線）が、上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａおよび下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａのみであることが確認された。一方、図１３に示すように、本実施形態による電力変換装置１００では、冷却風が上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２に流入する領域（太い点線により示される線）が、上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａおよび下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａに加えて、下部放熱フィン５２のＺ１方向側からも流入することが確認された。具体的には、下部放熱フィン５２のＺ１方向側では、冷却風（速度ベクトル）が、右斜め下方に移動していることが確認された。

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、冷却風が流れる方向において、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の上流側の端部同士（端部４２ａおよび端部５２ａ）と、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２の下流側の端部同士（端部４２ｂおよび端部５２ｂ）とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、上部冷却部４０と下部冷却部５０とが配置されている。これにより、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向する方向において、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向しない部分（非対向部分）が生じる。そして、冷却風は、冷却風が流れる方向における上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａ（側端部）および下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａ（側端部）に加えて、下部放熱フィン５２の上部放熱フィン４２に対向しない部分からも流入する。その結果、冷却風の圧損が比較的小さくなる（流入しやすくなる）ので、冷却性能を向上させることができる。また、上流側の端部同士（端部４２ａおよび端部５２ａ）がずれている部分において、空気溜めが形成されるので、送風部１０から送風される空気を上部放熱フィン４２側および下部放熱フィン５２側にスムーズに流すことができる。また、冷却風は、冷却風が流れる方向における上部放熱フィン４２の下流側の端部４２ｂ（側端部）および下部放熱フィン５２の下流側の端部５２ｂ（側端部）に加えて、上部放熱フィン４２の下部放熱フィン５２に対向しない部分からも、流出する。その結果、冷却風の圧損が比較的小さくなる（流出しやすくなる）ので、冷却性能を向上させることができる。

また、上部冷却本体部４１からの上部放熱フィン４２の突出高さｈ１、および、下部冷却本体部５１からの下部放熱フィン５２の突出高さｈ２は、冷却風が流れる方向において略一定である。ここで、上部放熱フィン４２の突出高さｈ１および下部冷却本体部５１からの下部放熱フィン５２の突出高さｈ２が、冷却風が流れる方向に沿って変化する（たとえば、放熱フィンが先細りのテーパ形状を有する）場合、突出高さが比較的大きい放熱フィンに挟まれる空間（隙間）における冷却風の圧損が大きくなる。そこで、上記のように構成することによって、冷却風に対する圧損が大きくなるのが抑制されるので、冷却性能をより向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却風が流れる方向において、上部放熱フィン４２の上流側の端部４２ａが、下部放熱フィン５２の上流側の端部５２ａに対してずれているとともに、上部放熱フィン４２の下流側の端部４２ｂが、下部放熱フィン５２の下流側の端部５２ｂに対してずれている。これにより、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２に冷却風が流入しやすくなるとともに、上部放熱フィン４２および下部放熱フィン５２から冷却風が流出しやすくなるので、冷却性能をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却風が流れる方向における上部放熱フィン４２の端部４２ａ（端部４２ｂ）と下部放熱フィン５２の端部５２ａ（端部５２ｂ）とのずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）は、冷却風が流れる方向における上部冷却本体部４１の長さＬ１および下部冷却本体部５１の長さＬ１１の各々の半分よりも小さい。これにより、ずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）が、上部冷却本体部４１の長さＬ１および下部冷却本体部５１の長さＬ１１の各々の半分を超える場合と比べて、冷却風が流れる方向における上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが配置される領域の長さが比較的小さくなるので、冷却風が流れる方向における電力変換装置１００の長さが大きくなるのを抑制することができる。また、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向していない部分から、冷却風が放熱フィンから脱離するように流出する場合がある。このため、冷却性能が低下する。そこで、上部放熱フィン４２の端部４２ａ（端部４２ｂ）と下部放熱フィン５２の端部５２ａ（端部５２ｂ）とのずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）を比較的小さくすることによって、冷却風が上部放熱フィン４２から脱離するように流出するのが抑制されるので、冷却性能が低下するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）は、上部冷却本体部４１からの上部放熱フィン４２の突出高さｈ１と、下部冷却本体部５１からの下部放熱フィン５２の突出高さｈ２とのうちの少なくとも一方に略等しい。これにより、上部放熱フィン４２の端部４２ａ（端部４２ｂ）と下部放熱フィン５２の端部５２ａ（端部５２ｂ）とのずれ量Ｌ４１（ずれ量Ｌ４２）がより小さくなるので、冷却風が流れる方向における電力変換装置１００の長さが大きくなるのをより抑制することができるとともに、冷却性能が低下するのをより抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向する対向方向から見て、上部半導体素子６０の全体は、上部冷却本体部４１において、上部冷却本体部４１と下部冷却本体部５１とがオーバラップする領域に配置されている。また、対向方向から見て、下部半導体素子７０の全体は、下部冷却本体部５１において、上部冷却本体部４１と下部冷却本体部５１とがオーバラップする領域に配置されている。ここで、上記のように、上部放熱フィン４２と下部放熱フィン５２とが対向していない部分から、冷却風が放熱フィンから脱離するように流出する場合がある。このため、冷却性能が低下する。そこで、上記のように構成することによって、冷却性能が比較的高い上部冷却本体部４１と下部冷却本体部５１とがオーバラップする領域に上部半導体素子６０の全体および下部半導体素子７０の全体が配置されるので、上部半導体素子６０および下部半導体素子７０に対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、上部冷却部４０は、凹部２１の凸部３１側の表面２１ａ上に配置され、下部冷却部５０は、凸部３１の凹部２１側の表面３１ａ上に配置されている。これにより、凸部３１の凹部２１とは反対側の空間ＳＰ２に下部半導体素子７０を配置することができるので、電力変換装置１００の下部冷却部５０が配置される側（Ｚ２方向側）の部分を拡張できない場合でも、容易に、下部冷却部５０および下部半導体素子７０を配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却風が流れる方向（Ｘ方向）において、凹部２１の長さＬ２１は、凸部３１の長さＬ３１よりも大きい。これにより、凹部２１の長さＬ２１が比較的大きくなるので、凹部２１の内側面と上部冷却部４０の上流側の端部４２ａとの間、および、凹部２１の内側面と上部冷却部４０の下流側の端部４２ｂとの間とに、各々隙間を生じさせることができる。これにより、冷却風は、上流側の隙間を介してスムーズに上部冷却部４０に流入することができるとともに、下流側の隙間を介してスムーズに上部冷却部４０から流出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却風の流れの上流側において、略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ１の流路８０の断面積Ｓ１は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ２の流路８０の断面積Ｓ２よりも小さい。これにより、冷却風の流れの上流側における略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ１の流路８０における冷却風の流速が比較的速くなるので、上部冷却部４０および下部冷却部５０の冷却性能をより向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却風の流れの下流側において、略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ３の流路８０の断面積Ｓ３は、凹部２１および凸部３１が設けられない部分Ｐ４の流路８０の断面積Ｓ４よりも大きい。これにより、冷却風の流れの下流側における略直方体形状の凹部２１の角部２１ｄと略直方体形状の凸部３１の角部３１ｃとの間に対応する部分Ｐ３の流路８０における冷却風に対する圧損を小さくすることができるので、上部冷却部４０および下部冷却部５０から冷却風がスムーズに流出する。その結果、上部冷却部４０および下部冷却部５０の冷却性能をより向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、凹部２１は、上部筐体部２０の下部筐体部３０側の面２２に設けられ、凸部３１は、下部筐体部３０の上部筐体部２０とは反対側の面３２に設けられており、下部筐体部３０と凹部２１とによって、冷却風が流れる流路８０が構成されている。これにより、凸部３１の凹部２１とは反対側の空間ＳＰ２に下部半導体素子７０を配置することができるので、下部筐体部３０の上部筐体部２０側とは反対側に別途筐体を設けることなく、下部半導体素子７０を配置することができる。また、凸部３１の凹部２１側の表面３１ａ上に下部冷却部５０が配置されても、凹部２１に上部冷却部４０が配置されるので、冷却風が流れる方向に略直交する方向における流路８０の全体の幅を大きくすることなく（つまり、流路８０の一部分を窪ませるだけで）、流路８０に上部冷却部４０および下部冷却部５０を配置することができる。これらによって、冷却風が流れる方向に略直交する方向における電力変換装置１００の長さが大きくなるのを抑制することができる。

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、上部放熱フィンの上流側の端部が下部放熱フィンの上流側の端部に対してずれているとともに、上部放熱フィンの下流側の端部が下部放熱フィンの下流側の端部に対してずれている（つまり、上流側の端部と下流側の端部とが共にずれている）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１４に示す第１変形例による電力変換装置２００のように、上部放熱フィン１４２の上流側の端部１４２ａが下部放熱フィン１５２の上流側の端部１５２ａに対して下流側にずれている一方、上部放熱フィン１４２の下流側の端部１４２ｂと下部放熱フィン１５２の下流側の端部１５２ｂとがずれていなくてもよい。また、図１５に示す第２変形例による電力変換装置３００のように、上部放熱フィン２４２の上流側の端部２４２ａと下部放熱フィン２５２の上流側の端部２５２ａとがずれていない一方、上部放熱フィン２４２の下流側の端部２４２ｂが下部放熱フィン２５２の下流側の端部２５２ｂに対して上流側にずれていてもよい。なお、上部放熱フィン１４２および下部放熱フィン１５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１放熱フィン」および「第２放熱フィン」の一例である。また、上部放熱フィン２４２および下部放熱フィン２５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１放熱フィン」および「第２放熱フィン」の一例である。

また、図１６に示す第３変形例による電力変換装置４００のように、上部放熱フィン３４２の上流側の端部３４２ａが下部放熱フィン３５２の上流側の端部３５２ａに対して下流側にずれているとともに、上部放熱フィン３４２の下流側の端部３４２ｂが下部放熱フィン３５２の下流側の端部３５２ｂに対して上流側にずれていてもよい。なお、上部放熱フィン３４２および下部放熱フィン３５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１放熱フィン」および「第２放熱フィン」の一例である。

また、上記実施形態では、冷却風が流れる方向における上部放熱フィンの端部と下部放熱フィンの端部とのずれ量が、上部放熱フィンの突出高さ（下部冷却本体部からの下部放熱フィンの突出高さ）に略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ずれ量は、冷却風が流れる方向における上部冷却本体部および下部冷却本体部の各々の長さの半分よりも小さければよい。

また、上記実施形態では、Ｚ方向から見て、上部半導体素子（下部半導体素子）の全体が、上部冷却本体部（下部冷却本体部）において、上部冷却本体部と下部冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｚ方向から見て、上部半導体素子（下部半導体素子）が、部分的に、上部冷却本体部（下部冷却本体部）において、上部冷却本体部と下部冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、冷却風が流れる流路が、凹部と凸部とを含む（略ハット形状を有する）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１７に示す第４変形例による電力変換装置５００のように、冷却風が流れる流路４８０が、略直方体形状を有していてもよい。電力変換装置５００は、上部半導体素子６０が密閉される上部筐体部４２０と、下部半導体素子７０が密閉される下部筐体部４３０とを含む。また、上部筐体部４２０と下部筐体部４３０との間に略直方体形状の流路４８０を含む中間筐体部４３１が設けられている。また、上部冷却部４０および下部冷却部５０は、中間筐体部４３１の内部に配置されている。

また、上記実施形態では、Ｘ方向における、上部冷却部（上部放熱フィン）の長さと、下部冷却部（下部放熱フィン）の長さとが略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上部冷却部（上部放熱フィン）の長さと、下部冷却部（下部放熱フィン）の長さとが異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、上部冷却本体部からの上部放熱フィンの突出高さと、下部冷却本体部からの下部放熱フィンの突出高さとが略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上部冷却本体部からの上部放熱フィンの突出高さと、下部冷却本体部からの下部放熱フィンの突出高さとが異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、電力変換装置が、鉄道用の車両に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。鉄道用の車両以外の装置に配置されている電力変換装置にも本発明を適用することは可能である。

また、上記実施形態では、送風部が、電力変換装置（下部筐体部）のＸ１方向側に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、送風部が、電力変換装置（下部筐体部）のＸ２方向側に設けられていてもよい。

１０ 送風部
２０ 上部筐体部（第１筐体部）
２１ 凹部
２１ａ （凹部の）表面
２１ｄ （凹部の）角部
２２ （上部筐体部の）面
３０ 下部筐体部（第２筐体部）
３１ 凸部
３１ａ （凸部の）表面
３１ｃ （凸部の）角部
３２ （下部筐体部の）面
４０ 上部冷却部（第１冷却部）
４１ 上部冷却本体部（第１冷却本体部）
４１ａ （上部冷却本体部の）表面
４２、１４２、２４２、３４２ 上部放熱フィン（第１放熱フィン）
４２ａ、１４２ａ、２４２ａ、３４２ａ （上流側の）端部
４２ｂ、１４２ｂ、２４２ｂ、３４２ｂ （下流側の）端部
５０ 下部冷却部（第２冷却部）
５１ 下部冷却本体部（第２冷却本体部）
５１ａ （下部冷却本体部の）表面
５２、１５２、２５２、３５２ 下部放熱フィン（第２放熱フィン）
５２ａ、１５２ａ、２５２ａ、３５２ａ （上流側の）端部
５２ｂ、１５２ｂ、２５２ｂ、３５２ｂ （下流側の）端部
６０ 上部半導体素子（第１半導体素子）
７０ 下部半導体素子（第２半導体素子）
８０、４８０ 流路
１００、２００、３００、４００、５００ 電力変換装置

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、第１半導体素子が載置され、第１冷却本体部と、第１冷却本体部の表面上に設けられる第１放熱フィンとを有する第１冷却部と、第２半導体素子が載置され、第２冷却本体部と、第２冷却本体部の表面上に第１放熱フィンに対向するように設けられる第２放熱フィンとを有する第２冷却部と、第１放熱フィンと第２放熱フィンとに対して冷却風を送風する送風部とを備え、第１放熱フィンと第２放熱フィンとは、冷却風が流れる方向に沿って延びるように配置されており、第１冷却本体部からの第１放熱フィンの突出高さ、および、第２冷却本体部からの第２放熱フィンの突出高さは、冷却風が流れる方向において略一定であり、冷却風が流れる方向において、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの上流側の端部同士と、第１放熱フィンおよび第２放熱フィンの下流側の端部同士とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、第１冷却部と第２冷却部とが配置されている。

Claims (10)

1. 第１半導体素子が載置され、第１冷却本体部と、前記第１冷却本体部の表面上に設けられる第１放熱フィンとを有する第１冷却部と、
   第２半導体素子が載置され、第２冷却本体部と、前記第２冷却本体部の表面上に前記第１放熱フィンに対向するように設けられる第２放熱フィンとを有する第２冷却部と、
   前記第１放熱フィンと前記第２放熱フィンとに対して冷却風を送風する送風部とを備え、
   前記第１冷却本体部からの前記第１放熱フィンの突出高さ、および、前記第２冷却本体部からの前記第２放熱フィンの突出高さは、前記冷却風が流れる方向において略一定であり、
   前記冷却風が流れる方向において、前記第１放熱フィンおよび前記第２放熱フィンの上流側の端部同士と、前記第１放熱フィンおよび前記第２放熱フィンの下流側の端部同士とのうちの少なくとも一方が互いにずれるように、前記第１冷却部と前記第２冷却部とが配置されている、電力変換装置。
2. 前記冷却風が流れる方向において、前記第１放熱フィンの上流側の端部が、前記第２放熱フィンの上流側の端部に対してずれているとともに、前記第１放熱フィンの下流側の端部が、前記第２放熱フィンの下流側の端部に対してずれている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記冷却風が流れる方向における前記第１放熱フィンの端部と前記第２放熱フィンの端部とのずれ量は、前記冷却風が流れる方向における前記第１冷却本体部および前記第２冷却本体部の各々の長さの半分よりも小さい、請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記ずれ量は、前記第１冷却本体部からの前記第１放熱フィンの突出高さと、前記第２冷却本体部からの前記第２放熱フィンの突出高さとのうちの少なくとも一方に略等しい、請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記第１放熱フィンと前記第２放熱フィンとが対向する対向方向から見て、前記第１半導体素子の全体は、前記第１冷却本体部において、前記第１冷却本体部と前記第２冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されており、
   前記対向方向から見て、前記第２半導体素子の全体は、前記第２冷却本体部において、前記第１冷却本体部と前記第２冷却本体部とがオーバラップする領域に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記冷却風が流れる流路をさらに備え、
   前記流路は、前記冷却風が流れる方向に略直交する方向に窪む凹部と、前記凹部に対向するように設けられ、前記凹部側に突出する凸部とを含み、
   前記第１冷却部は、前記凹部の前記凸部側の表面上に配置され、
   前記第２冷却部は、前記凸部の前記凹部側の表面上に配置されており、
   前記冷却風が、前記送風部から前記凸部を乗り越えるとともに、前記第１放熱フィンおよび前記第２放熱フィンを介して、前記凸部の下流側に流れるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記冷却風が流れる方向において、前記凹部の長さは、前記凸部の長さよりも大きい、請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記凹部および前記凸部は、略直方体形状を有しており、
   前記冷却風の流れの上流側において、前記略直方体形状の凹部の角部と前記略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の前記流路の断面積は、前記凹部および前記凸部が設けられない部分の前記流路の断面積よりも小さい、請求項６または７に記載の電力変換装置。
9. 前記凹部および前記凸部は、略直方体形状を有しており、
   前記冷却風の流れの下流側において、前記略直方体形状の凹部の角部と前記略直方体形状の凸部の角部との間に対応する部分の前記流路の断面積は、前記凹部および前記凸部が設けられない部分の前記流路の断面積よりも大きい、請求項６〜８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 前記第１半導体素子および前記第１冷却部が配置される第１筐体部と、
    前記第１筐体部に積層され、前記第２半導体素子および前記第２冷却部が配置される第２筐体部とをさらに備え、
    前記凹部は、前記第１筐体部の前記第２筐体部側の面に設けられ、
    前記凸部は、前記第２筐体部の前記第１筐体部とは反対側の面に設けられており、
    前記第２筐体部と前記凹部とによって、前記冷却風が流れる前記流路が構成されている、請求項６〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
    
    
    
    
    

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