JP2022160060A - 電気導体の冷却装置、電力変換装置及び回転電気機械 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が複雑化することを抑えて冷却性能を向上する。【解決手段】電気導体の冷却装置は、冷媒が流通する流路を形成するとともに前記流路と連通する開口部を外面に備えた冷却装置本体と、電気導体を固定可能な導体固定部と、前記導体固定部と前記冷却装置本体との間に挟まれて、前記開口部を塞ぐように前記冷却装置本体に固定され、前記冷却装置本体及び前記冷媒と前記導体固定部とを電気的に絶縁するとともに前記導体固定部の熱を前記冷却装置本体及び前記冷媒に伝熱する絶縁台部と、を備え、前記絶縁台部は、前記導体固定部を保持する絶縁台部本体と、前記絶縁台部本体と同一材料で形成され、前記流路内に露出して前記冷却装置本体と共に前記流路を画成する流路形成部とを備える。【選択図】 図２

Description

本開示は、電気導体の冷却装置、電力変換装置及び回転電気機械に関する。

特許文献１には、モーターの導電部材同士を電気的に接続する端子台が記載されている。この特許文献１に記載された端子台は、モーターケースの冷媒流路を通る冷媒と接触するヒートシンクを備えている。

特許第５６７２０７４号公報

特許文献１に記載の端子台は、金属製の端子部の熱を、絶縁材である成形樹脂部を介してヒートシンクに伝えることで、端子部を冷却している。しかしながら、端子台の構造が複雑化するとともに、端子部から冷媒流路までの伝熱経路が長くなり更なる冷却性能の向上を図ることが困難になる場合があるという課題がある。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、構造が複雑化することを抑えて冷却性能を向上することができる電気導体の冷却装置、電力変換装置及び回転電気機械を提供するものである。

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
本開示の第一態様によれば、電気導体の冷却装置は、冷媒が流通する流路を形成するとともに前記流路と連通する開口部を外面に備えた冷却装置本体と、電気導体を固定可能な導体固定部と、前記導体固定部と前記冷却装置本体との間に挟まれて、前記開口部を塞ぐように前記冷却装置本体に固定され、前記冷却装置本体及び前記冷媒と前記導体固定部とを電気的に絶縁するとともに前記導体固定部の熱を前記冷却装置本体及び前記冷媒に伝熱する絶縁台部と、を備え、前記絶縁台部は、前記導体固定部を保持する絶縁台部本体と、前記絶縁台部本体と同一材料で形成され、前記流路内に露出して前記冷却装置本体と共に前記流路を画成する流路形成部とを備える。

本開示の第二態様によれば、電力変換装置は、上記電気導体の冷却装置と、前記電気導体としての入力導体と、前記入力導体から入力された電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部により変換された電力を出力する出力導体と、を備える。

本開示の第三態様によれば、回転電気機械は、上記電気導体の冷却装置と、電気導体しての入力導体と、を備え、前記入力導体から入力された電力により回転磁界を発生させて電気エネルギーを回転エネルギーに変換する。

上記電気導体の冷却装置、電力変換装置及び回転電気機械によれば、構造が複雑化することを抑えて冷却性能を向上することができる。

本開示の第一実施形態における電力変換装置の概略構成を示す斜視図である。 本開示の第一実施形態における電気導体の冷却装置の斜視図である。 本開示の第一実施形態における電気導体の冷却装置の分解斜視図である。 本開示の第一実施形態における冷却装置の平面図である。 本開示の第二実施形態における図２に相当する斜視図である。 本開示の第一実施形態の第一変形例における絶縁台部を流路形成部側から見た斜視図である。 本開示の第一実施形態の第二変形例における電気導体の冷却装置の平面図である。

次に、本開示の第一実施形態における電気導体の冷却装置及び電力変換装置を図面に基づき説明する。
図１は、本開示の第一実施形態における電力変換装置の概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、この第一実施形態における電力変換装置１００は、ケーシング１１と、入力導体１２と、整流部１３と、電力変換部１４と、出力導体１５と、冷却装置１６と、を備えている。本実施形態においては、電力変換装置１００として電動機（図示せず）を制御するためのインバーターを一例にして説明する。

ケーシング１１は、電力変換装置１００の外殻をなすものである。本実施形態において例示するケーシング１１は、合成樹脂等により形成されて直方体状をなし、互いに背合わせとなるように配置された二つの側面（以下、入力側側面１７、出力側側面１８と称する）からそれぞれ入力導体１２と出力導体１５とが引き出されている。

入力導体１２は、例えば、直流電力を整流部１３に供給する電気導体である。本実施形態の入力導体１２は、銅などを含む金属により形成されたバスバーであり、ケーシング１１の入力側側面（外面）１７と交差する方向に延びる第一入力導体部１２ａと、この第一入力導体部１２ａの外側端部から入力側側面１７に沿うように延びる第二入力導体部１２ｂとを備えている。第一入力導体部１２ａは、ケーシング１１の入力側側面１７を貫通している。本実施形態の第二入力導体部１２ｂは、第一入力導体部１２ａから図１の紙面下方（言い換えれば、冷却装置１６に近い側）に向かって垂直に折れ曲がるように延びている。入力導体１２の端部（言い換えれば、第二入力導体部１２ｂの下端部）は、ボルト等の固定具（図示せず）によって、後述する冷却装置１６の導体固定部２０に固定されている。本実施形態では、例えば、電力変換部１４のＰ型半導体の領域に接続される入力導体１２と、Ｎ型半導体の領域に接続される入力導体１２と、の二つの入力導体１２を備えている。

整流部１３は、入力導体１２から入力された電力を整流する。本実施形態における整流部１３は、入力導体１２から入力された電力に重畳された高周波成分等を除去する複数のコンデンサ（図示せず）を備えている。整流部１３を経た電力は、電力変換部１４へ供給される。整流部１３は、必要に応じて設ければよく、例えば、整流部１３を省略するようにしてもよい。

電力変換部１４は、入力導体１２から入力された電力を変換する。より具体的には、電力変換部１４は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング素子を備えており、制御部（図示せず）から入力された制御信号に従って、入力導体１２から整流部１３を経て入力された直流電力を交流電力に変換する。本実施形態においては、三相交流を出力するために三つの電力変換部１４が一体に形成されている。上述した入力導体１２は、これら三つの電力変換部１４に分岐して接続されている。

出力導体１５は、電力変換部１４により変換された電力を出力する。より具体的には、出力導体１５は、入力導体１２と同様に銅などを含む金属により形成されたバスバーであり、例えば、ケーシング１１の出力側側面１８を貫通して、出力側側面１８と交差する方向に直線状に延びている。本実施形態の出力導体１５の端部には、例えば、貫通孔（図示せず）が形成され、ボルト等の固定具により他の電気導体（図示せず）を固定することが可能となっている。

冷却装置１６は、電気導体を冷却可能に構成されている。本実施形態では、電気導体として入力導体１２を冷却する。さらに、本実施形態の冷却装置１６は、入力導体１２だけではなく、電力変換装置１００において発熱する他部品（例えば、電力変換部１４）も同時に冷却可能となっている。例えば、図１の上方から見て（言い換えれば平面視で）本実施形態における冷却装置１６の輪郭は、ケーシング１１の輪郭と同一に形成され、図１においてケーシング１１の下方に積層されるように冷却装置１６が設けられている。本実施形態における冷却装置１６は、ケーシング１１に固定され一体化されている。

図２は、本開示の第一実施形態における電気導体の冷却装置の斜視図である。図３は、本開示の第一実施形態における電気導体の冷却装置の分解斜視図である。
図１、図２に示すように、冷却装置１６は、冷却装置本体１９と、導体固定部２０と、絶縁台部２１と、を備えている。
冷却装置本体１９は、冷媒が流通する流路Ｒ（図３参照）を形成している。この冷却装置本体１９には、外部に配置された冷媒供給装置（図示せず）から冷媒が供給される。冷却装置本体１９に供給された冷媒は、冷却装置本体１９の流路を流れた後、冷却装置本体１９の外部に排出されて例えば冷媒供給装置（図示せず）に戻される。

図３に示すように、冷却装置本体１９は、流路Ｒと連通する開口部２２を有している。本実施形態の開口部２２は、冷却装置本体１９の外面のうち、上述したケーシング１１の入力側側面１７と同一方向を向く、冷却装置本体１９の入力側外面２３に形成されている。さらに、本実施形態の開口部２２は、入力側側面１７において、冷却装置１６とケーシング１１との積層される積層方向Ｄｈ（図１参照）と垂直な方向（以下、開口部２２の長手方向Ｄａと称する）に長い長穴となっている。この開口部２２には、開口部２２の長手方向Ｄａの両側にそれぞれ入力側外面２３と垂直な方向（以下、単に奥行き方向Ｄｄと称する）に延びる第一流路Ｒａ及び第二流路Ｒｂが連通されている。また、これら第一流路Ｒａ及び第二流路Ｒｂの間には、入力側外面２３から奥行き方向Ｄｄにオフセットするように第一折返し流路面２４が形成されている。また、開口部２２の長手方向Ｄａにおいて、開口部２２の両外側の入力側外面２３には、絶縁台部２１を取り付けるためのネジ穴２５が形成されている。

図２に示すように、導体固定部２０は、電気導体である入力導体１２を固定可能に形成されている。この実施形態における導体固定部２０は、ボルト等の固定具（図示せず）を着脱可能に固定する固定穴部２６と、固定穴部２６の開口周縁から固定穴部２６の延びる方向（言い換えれば、奥行き方向Ｄｄ）と垂直な方向に広がる固定板部２７と、を備えている。これら固定穴部２６と固定板部２７とは、銅やアルミニウムなどの金属により一体に形成されている。本実施形態における固定板部２７は、固定穴部２６の延びる方向から見て、矩形状に露出する平面を有している。なお、入力導体１２を導体固定部２０に固定する構造は、ボルト締結に限られない。また、入力導体１２を固定する際に十分な強度が得られる場合、固定板部２７は省略してもよい。

ここで、この第一実施形態の導体固定部２０には、上記入力導体１２の端部と重なるようにして、例えば、直流電源等に接続される外部導体Ｃの端部が固定具により固定される。つまり、この導体固定部２０は、外部導体Ｃと入力導体１２とを中継する中継端子としての機能を有している。そして、導体固定部２０に固定された外部導体Ｃの端部と入力導体１２の端部との間の接触部の電気抵抗値は、接触抵抗により大きくなる。そのため、この接触部には、電流を流した際に電圧降下及び温度上昇が生じ易くなっている。

図２、図３に示すように、絶縁台部２１は、導体固定部２０と冷却装置本体１９との間に挟まれるように配置されている。絶縁台部２１は、開口部２２を塞ぐように冷却装置本体１９に固定されている。この絶縁台部２１は、冷却装置本体１９及び流路Ｒを流れる冷媒と導体固定部２０とを電気的に絶縁している。さらに絶縁台部２１は、導体固定部２０の熱を冷却装置本体１９及び冷媒に伝熱可能に形成されている。絶縁台部２１を形成する材料としては、例えば、電気的な絶縁性能の高い合成樹脂に、熱伝導性を高めることが可能なフィラーを添加した材料を用いることができる。

図４は、本開示の第一実施形態における冷却装置の平面図である。
図３、図４に示すように、絶縁台部２１は、絶縁台部本体２８と、流路形成部２９と、を備えている。これら絶縁台部本体２８と、流路形成部２９とは、同一材料により形成されている。絶縁台部本体２８は、導体固定部２０を保持している。本実施形態の絶縁台部本体２８は、その長手方向の両外側に、上記冷却装置本体１９の入力側外面２３に固定される二つの絶縁台固定部３１を備えている。本実施形態の絶縁台固定部３１は、ボルト等の固定具Ｂの雄ネジ部Ｓを挿通するための貫通孔３１ｈを有している。

流路形成部２９は、流路Ｒ内に露出して冷却装置本体１９と共に流路Ｒを画成している。言い換えれば、流路形成部２９は、冷却装置本体１９の開口部２２と向かい合うように配置されて、開口部２２を閉塞している。本実施形態における流路形成部２９は、凹部３２と、凸部３３と、シール部材３４と、を備えている。凹部３２は、絶縁台部本体２８の冷却装置本体１９側の端面から導体固定部２０に近づく方向に向かって凹むように形成されている。この実施形態における凹部３２は、長手方向Ｄａに長い形状をなし、図４における長手方向Ｄａの両端部に凹状に湾曲する曲面３２ｒを有している。凸部３３は、開口部２２の周縁に沿って奥行き方向Ｄｄに突出して開口部２２の内周面に嵌め合わせ可能に形成されている。凸部３３は、開口部２２の内周面に沿う筒状に形成されている。シール部材３４は、凸部３３と開口部２２の内周面との間に設けられて流路形成部２９と絶縁台部２１との間をシールしている。この実施形態のシール部材３４は、リング状に形成され、凸部３３の外周面に装着されている。このシール部材３４は、凸部３３が開口部２２に嵌め合わされることで、凸部３３の外周面と開口部２２の内周面との間に挟まれて潰れた状態となる。なお、凸部３３の外周面には、シール部材３４を位置決めするためのリング状の溝を形成するようにしてもよい。

《作用効果》
上記第一実施形態の電気導体の冷却装置１６は、冷媒が流通する流路Ｒを形成するとともに流路と連通する開口部２２を外面に備えた冷却装置本体１９と、電気導体としての入力導体１２を固定可能な導体固定部２０と、導体固定部２０と冷却装置本体１９との間に挟まれて、開口部２２を塞ぐように冷却装置本体１９に固定され、冷却装置本体１９及び冷媒と導体固定部２０とを電気的に絶縁するとともに導体固定部２０の熱を冷却装置本体１９及び冷媒に伝熱する絶縁台部２１と、を備えている。更に、絶縁台部２１は、導体固定部２０を保持する絶縁台部本体２８と、絶縁台部本体２８と同一材料で形成され、流路内に露出して冷却装置本体と共に流路を画成する流路形成部２９とを備えている。
このように構成することで、導体固定部２０に固定された入力導体１２に電流が流れることにより入力導体１２に温度上昇が生じたとしても、入力導体１２の熱が導体固定部２０から絶縁台部２１に伝わり、絶縁台部２１の絶縁台部本体２８と同一材料で形成された流路形成部２９を介して流路を流れる冷媒と熱交換される。したがって、絶縁台部２１の伝熱経路を短縮することができ、その結果、電気導体の冷却装置１６の構造が複雑化することを抑えて冷却性能を向上することが可能となる。

上記第一実施形態の電気導体の冷却装置１６における流路形成部２９は、更に、導体固定部２０に近づく方向に向かって凹む凹部３２を備えている。
このように構成することで、入力導体１２と冷却装置本体１９との絶縁距離を確保しつつ、導体固定部２０と流路を流れる冷媒との距離を短縮することができる。したがって、導体固定部２０を効率よく冷却することが可能となる。

上記第一実施形態の電気導体の冷却装置１６における流路形成部２９は、更に、前記開口部２２の内周面に沿って突出して前記開口部２２に嵌め合わせ可能な凸部３３を備えている。さらに、凸部３３と開口部２２との間に設けられて流路形成部２９と絶縁台部２１との間をシールするシール部材３４を備えている。
このように構成することで、シール部材３４を容易に取り付けることが可能となる。したがって、組立作業者の負担を軽減できる。さらに、開口部２２と凸部３３との間でシール部材３４を押し潰す方向と、冷媒圧力によってシール部材３４の押圧される方向とを異ならせることができる。したがって、例えば、冷媒圧力が高まった場合であってもシール性能が低下することを抑制でき、絶縁台部２１と冷却装置本体１９との間のシールをより確実なものとすることができる。

上記第一実施形態の電力変換装置１００は、上記電気導体の冷却装置１６と、電気導体としての入力導体１２と、入力導体１２から入力された電力を変換する電力変換部１４と、電力変換部１４により変換された電力を出力する出力導体１５と、を備えている。そして、電気導体の冷却装置１６は、電力変換器の冷却装置１６を兼ねている。
このように構成することで、電気導体を冷却する専用の冷却装置１６を設けることなく、電力変換装置１００で用いる電気導体である入力導体１２を冷却することが可能となる。したがって、電力変換装置１００の大型化を抑制しつつ、入力導体１２を効率よく冷却することが可能となる。

《第二実施形態》
次に、本開示の第二実施形態における電気導体の冷却装置を図面に基づき説明する。この第二実施形態における電気導体の冷却装置は、上述した第一実施形態に対して、導体固定部の構成のみが異なる。そのため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。図５は、本開示の第二実施形態における図２に相当する斜視図である。

図５に示すように、この第二実施形態における冷却装置２１６は、第一実施形態の冷却装置１６と同様に、冷却装置本体１９と、導体固定部２２０と、絶縁台部２２１と、を備えている。なお、この第二実施形態の冷却装置本体１９は、第一実施形態と同様の構成となっている。

導体固定部２２０は、電気導体である電力変換装置１００の入力導体１２を固定可能に形成されている。この第二実施形態における導体固定部２２０は、長手方向Ｄａと垂直な積層方向Ｄｈに延びている。この第二実施形態における導体固定部２２０は、銅やアルミニウムなどの金属により形成されている。導体固定部２２０は、積層方向Ｄｈの寸法が長手方向Ｄａの寸法よりも長く、長手方向Ｄａの寸法が一定の平板状をなしている。言い換えれば、導体固定部２２０は、幅寸法が一定の帯状に形成されている。第一実施形態と同様に、導体固定部２２０は、入力導体１２の個数と同じ二つが設けられ、それぞれ開口部２２の長手方向Ｄａに間隔をあけて互いに平行に延びている。これら導体固定部２２０の上部には、ボルト・ナット等の固定具（図示せず）を用いて入力導体１２を固定するための貫通孔４１が形成されている。一方で、導体固定部２２０の下部には、ボルト・ナット等の固定具（図示せず）を用いて、直流電源等から延びる外部導体Ｃを固定するための貫通孔４２が形成されている。

絶縁台部２２１は、導体固定部２０と冷却装置本体１９との間に挟まれるように配置されている。絶縁台部２２１は、開口部２２を塞ぐように冷却装置本体１９に固定されている。この絶縁台部２２１は、冷却装置本体１９及び冷媒と導体固定部２２０とを電気的に絶縁している。さらに絶縁台部２２１は、導体固定部２２０の熱を冷却装置本体１９及び冷媒に伝熱可能に形成されている。この第二実施形態の絶縁台部２２１は、上述した導体固定部２２０を上下に貫通した状態で導体固定部２２０に固定されている。絶縁台部２２１と導体固定部２２０とは、例えば、接着剤で固定したり、射出成型により一体に成形して固定したりすることができる。絶縁台部２２１を形成する材料としては、第一実施形態と同様に、例えば、電気的な絶縁性能の高い合成樹脂に、熱伝導性を高めるフィラーを添加した材料を用いることができる。

絶縁台部２２１は、第一実施形態と同様に、絶縁台部本体２２８と、流路形成部２９（図５においては図示せず）と、を備えている。これら絶縁台部本体２２８と、流路形成部２９とは、同一材料により形成されている。絶縁台部本体２２８は、導体固定部２２０を保持している。また、絶縁台部本体２２８は、その長手方向Ｄａの両外側に、上記冷却装置本体１９の入力側外面２３に固定される二つの絶縁台固定部３１を備えている。これら絶縁台固定部３１は、ボルト等の固定具によって冷却装置本体１９の入力側外面２３に固定されている。

《作用効果》
したがって、第二実施形態の電気導体の冷却装置２１６によれば、第一実施形態よりも、導体固定部２２０において固定具により固定される箇所を増加させることができるため、上記入力導体１２や外部導体Ｃ以外の電気導体を導体固定部２２０に合流接続させたり分岐接続させたりする必要がある場合であっても、容易にこれらを接続することが可能となる。したがって、中継端子としての汎用性を向上させることができる。

《第一変形例》
図６は、本開示の第一実施形態の第一変形例における絶縁台部２１を流路形成部２９側から見た斜視図である。
例えば、図６に示す第一変形例のように、流路形成部２９の凹部３２の内側に、絶縁台部本体２８と同一材料で形成された冷却フィン４５を備えていてもよい。この第一変形例における冷却フィン４５は、長穴である凹部３２の長手方向Ｄａに延びている。また、この第一変形例における冷却フィン４５は、凹部３２の内側で長手方向Ｄａと垂直な凹部３２の上下方向（言い換えれば、積層方向Ｄｈ）に間隔をあけて複数（例えば、２つ）設けられている。
この第一変形例のように構成することで、冷却フィン４５により冷媒と絶縁台部２１との接触面積を増加させることができるため、冷媒と絶縁台部２１との間の熱交換を効率よく行うことが可能となる。

《第二変形例》
図７は、本開示の第一実施形態の第二変形例における電気導体の冷却装置の平面図である。
第一実施形態では、電気導体の冷却装置１６が電力変換装置１００と一体に設けられている場合について説明した。しかし、電気導体の冷却装置１６は、電力変換装置１００と一体に設けられているものに限られない。例えば、図７に示すように、モーター等の回転電気機械Ｍと一体に設けるようにしてもよい。本実施形態における回転電気機械Ｍは、回転電気機械Ｍの入力導体（図示せず）から入力された電力により回転磁界を発生させて電気エネルギーを回転エネルギーへ変換する。この回転電気機械Ｍは、回転電気機械本体ＭＡと、回転電気機械本体ＭＡを収容する円筒状に形成されたケーシングＭＣとを有している。ケーシングＭＣの外周縁部には、回転電気機械本体ＭＡを冷却する冷却装置３１６が設けられている。この冷却装置３１６は、回転電気機械本体ＭＡの外面を全周にわたって覆うように円環状に形成されている。

この冷却装置３１６の冷却装置本体３１９は、その内部に冷媒が流通する円環状の流路Ｒを有している。また、この冷却装置本体３１９は、第一実施形態の冷却装置本体１９と同様に、流路Ｒと連通する開口部２２（図示せず）を外面３１７に備え、この開口部２２（図示せず）を塞ぐように絶縁台部２１が冷却装置本体３１９に固定されている。そして、導体固定部２０には、回転電気機械本体ＭＡの入力導体（図示せず）と、回転電気機械本体ＭＡを制御するインバーター等の電力変換装置１００の出力導体１５に電気的に接続された他の電気導体（図示せず）とがボルト等の固定具により固定される。なお、絶縁台部２１、導体固定部２０の構成や、冷却装置本体３１９側の開口部２２、第一流路Ｒａ、第二流路Ｒｂ、及び、第一折返し流路面２４の構成については、第一実施形態と同様のため詳細説明を省略する。

したがって、上記第二変形例のように構成することで、回転電気機械本体ＭＡの入力導体１２と、回転電気機械本体ＭＡを制御するインバーター等の電力変換装置１００の出力導体１５に接続された他の電気導体（図示せず）とを、それぞれ電気導体として冷却することが可能となる。さらに、電気導体を冷却する専用の冷却装置を設けることなく、少なくとも回転電気機械本体ＭＡで用いる入力導体を電気導体として冷却することが可能となる。したがって、回転電気機械Ｍの大型化を抑制しつつ、少なくとも回転電気機械Ｍの入力導体を効率よく冷却することが可能となる。

《他の実施形態》
本開示は上述した各実施形態及び各変形例の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上記第一、第二実施形態では、電力変換装置１００としてインバーターを一例にして説明したが、電力変換装置１００はインバーターに限られるものでは無い。例えば、コンバーターや、インバーターとコンバーターとを組み合わせたもの等、発熱部品であるパワー半導体素子により電力変換を行う装置であってもよい。また、パワー半導体素子とは別の発熱部品を備えた電力装置であってもよい。

また、各実施形態及び各変形例においては、電気導体としてバスバーを例示したが、電気導体はバスバーに限られない。電気導体は、例えば、被覆電線等であってもよい。さらに、各実施形態及び各変形例の冷却装置１６，２１６，３１６においては、導体固定部２０，２２０が二つ設けられている場合について説明したが、導体固定部２０，２２０は、１つだけ設けたり、三つ以上設けたりしてもよい。

更に、各実施形態及び各変形例においては、電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６が、電力変換装置１００や回転電気機械Ｍと一体に設けられる場合について説明したが、これらの構成に限られない。例えば、電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６は、電力変換装置１００や回転電気機械Ｍとは個別に設けてもよい。また、電力変換装置１００や回転電気機械Ｍに用いられる電気導体を冷却する場合について説明したが、冷却対象となる電気導体は、上記電力変換装置１００や回転電気機械Ｍに用いられる電気導体に限られない。温度上昇する可能性のある電気導体であれば、本開示の電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６による冷却対象としてもよい。

〈付記〉
実施形態に記載の筐体及び電力変換装置は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様によれば、電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６は、冷媒が流通する流路Ｒを形成するとともに前記流路Ｒと連通する開口部２２を外面１７に備えた冷却装置本体１９，３１９と、電気導体１２を固定可能な導体固定部２０，２２０と、前記導体固定部２０，２２０と前記冷却装置本体１９，３１９との間に挟まれて、前記開口部２２を塞ぐように前記冷却装置本体１９，３１９に固定され、前記冷却装置本体１９，３１９及び前記冷媒と前記導体固定部２０，２２０とを電気的に絶縁するとともに前記導体固定部２０，２２０の熱を前記冷却装置本体１９，３１９及び前記冷媒に伝熱する絶縁台部２１，２２１と、を備え、前記絶縁台部２１，２２１は、前記導体固定部２０，２２０を保持する絶縁台部本体２８，２２８と、前記絶縁台部本体２８，２２８と同一材料で形成され、前記流路Ｒ内に露出して前記冷却装置本体１９，３１９と共に前記流路Ｒを画成する流路形成部２９とを備える。
このように構成することで、導体固定部２０，２２０に固定された電気導体１２に電流が流れることにより電気導体１２に温度上昇が生じたとしても、電気導体１２の熱が導体固定部２０，２２０から絶縁台部２１，２２１に伝わり、絶縁台部２１，２２１の絶縁台部本体２８，２２８と同一材料で形成された流路形成部２９を介して流路Ｒを流れる冷媒と熱交換される。したがって、絶縁台部２１，２２１の伝熱経路を短縮することができ、その結果、電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６の構造が複雑化することを抑えて冷却性能を向上することが可能となる。
電気導体１２の例としては、入力導体がある。

（２）第２の態様によれば、（１）の流路形成部２９は、前記導体固定部２０，２２０に近づく方向に向かって凹む凹部３２を備える。
このように構成することで、入力導体１２と冷却装置本体１９との絶縁距離を確保しつつ、導体固定部２０と流路Ｒを流れる冷媒との距離を短縮することができる。したがって、導体固定部２０を効率よく冷却することが可能となる。

（３）第３の態様によれば、（２）の流路形成部２９は、前記凹部３２の内側に前記絶縁台部本体２８，２２８と同一材料で形成された冷却フィン４５を備える。
このように構成することで、冷却フィン４５により冷媒と絶縁台部２１との接触面積を増加させることができるため、冷媒と絶縁台部２１との間の熱交換を効率よく行うことが可能となる。

（４）第４の態様によれば、（１）から（３）の何れか一つの電気導体の冷却装置１６，２１６，３１６において、前記開口部２２の内周面に沿って突出して前記開口部２２に嵌め合わせ可能な凸部３３を、更に備え、前記凸部３３と前記開口部２２との間に設けられて前記流路形成部２９と前記絶縁台部２１，２２１との間をシールするシール部材３４を備える。
このように構成することで、シール部材３４を容易に取り付けることが可能となる。したがって、組立作業者の負担を軽減できる。さらに、開口部２２と凸部３３との間でシール部材３４を押し潰す方向と、冷媒圧力によってシール部材３４の押圧される方向とを異ならせることができる。したがって、例えば、冷媒圧力が高まった場合であってもシール性能が低下することを抑制でき、絶縁台部２１と冷却装置本体１９との間のシールをより確実なものとすることができる。

（５）第５の態様によれば、電力変換装置１００は、（１）から（４）の何れか一つの電気導体の冷却装置１６，２１６と、前記電気導体としての入力導体１２と、前記入力導体１２から入力された電力を変換する電力変換部１４と、前記電力変換部１４により変換された電力を出力する出力導体１５と、を備える。
このように構成することで、電気導体を冷却する専用の冷却装置１６を設けることなく、電力変換装置１００で用いる電気導体である入力導体１２を冷却することが可能となる。したがって、電力変換装置１００の大型化を抑制しつつ、入力導体１２を効率よく冷却することが可能となる。

（６）第６の態様によれば、回転電気機械Ｍは、（１）から（４）の何れか一つの電気導体の冷却装置３１６と、前記電気導体しての入力導体と、を備え、前記入力導体から入力された電力により回転磁界を発生させて電気エネルギーを回転エネルギーに変換する。
回転電気機械Ｍの例としては、電動機や発電機がある。
このように構成することで、回転電気機械Ｍの入力導体と、回転電気機械Ｍを制御するインバーター等の電力変換装置１００の出力導体１５に接続された他の電気導体（図示せず）とを、それぞれ電気導体として冷却することが可能となる。さらに、電気導体を冷却する専用の冷却装置を設けることなく、少なくとも回転電気機械Ｍで用いる入力導体を電気導体として冷却することが可能となる。したがって、回転電気機械Ｍの大型化を抑制しつつ、少なくとも回転電気機械Ｍの入力導体を効率よく冷却することが可能となる。

１１…ケーシング １２…入力導体 １２ａ…第一入力導体部 １２ｂ…第二入力導体部 １３…整流部 １４…電力変換部 １５…出力導体 １６，２１６，３１６…冷却装置 １７…入力側側面 １８…出力側側面 １９，３１９…冷却装置本体 ２０，２２０…導体固定部 ２１，２２１…絶縁台部 ２２…開口部 ２３…入力側外面 ２４…第一折返し流路面 ２５…ネジ穴 ２６…固定穴部 ２７…固定板部 ２８，２２８…絶縁台部本体 ２９…流路形成部 ３１…絶縁台固定部 ３１ｈ…貫通孔 ３２…凹部 ３２ｒ…曲面 ３３…凸部 ３４…シール部材 ４１，４２…貫通孔 ４５…冷却フィン １００…電力変換装置 Ｂ…固定具 Ｃ…外部導体 Ｒ…流路 Ｒａ…第一流路 Ｒｂ…第二流路 Ｍ…回転電気機械 ＭＡ…回転電気機械本体 ＭＣ…ケーシング

Claims (6)

1. 冷媒が流通する流路を形成するとともに前記流路と連通する開口部を外面に備えた冷却装置本体と、
   電気導体を固定可能な導体固定部と、
   前記導体固定部と前記冷却装置本体との間に挟まれて、前記開口部を塞ぐように前記冷却装置本体に固定され、前記冷却装置本体及び前記冷媒と前記導体固定部とを電気的に絶縁するとともに前記導体固定部の熱を前記冷却装置本体及び前記冷媒に伝熱する絶縁台部と、を備え、
   前記絶縁台部は、
   前記導体固定部を保持する絶縁台部本体と、
   前記絶縁台部本体と同一材料で形成され、前記流路内に露出して前記冷却装置本体と共に前記流路を画成する流路形成部とを備える
   電気導体の冷却装置。
2. 前記流路形成部は、前記導体固定部に近づく方向に向かって凹む凹部を備える
   請求項１に記載の電気導体の冷却装置。
3. 前記流路形成部は、前記凹部の内側に前記絶縁台部本体と同一材料で形成された冷却フィンを備える
   請求項２に記載の電気導体の冷却装置。
4. 前記流路形成部は、前記開口部の内周面に沿って突出して前記開口部に嵌め合わせ可能な凸部を、更に備え、
   前記凸部と前記開口部との間に設けられて前記流路形成部と前記絶縁台部との間をシールするシール部材を備える
   請求項１から３の何れか一項に記載の電気導体の冷却装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の電気導体の冷却装置と、
   前記電気導体としての入力導体と、
   前記入力導体から入力された電力を変換する電力変換部と、
   前記電力変換部により変換された電力を出力する出力導体と、を備える電力変換装置。
6. 請求項１から４の何れか一項に記載の電気導体の冷却装置と、
   前記電気導体しての入力導体と、を備え、
   前記入力導体から入力された電力により回転磁界を発生させて電気エネルギーを回転エネルギーに変換する回転電気機械。

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