JP5717922B1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図3は、本発明の実施の形態1にかかる電力変換モジュール1を示す図である。図1は、電力変換モジュール1の斜視図である。図2は、電力変換モジュール1の断面図であり、図1におけるA−A断面図である。図3は、電力変換モジュール1の下面図である。また、図4は、本発明の実施の形態1にかかる電力変換モジュール1の他の例を示す断面図である。
図8は、本発明の実施の形態2にかかる電力変換モジュール70の斜視図である。電力変換モジュール70は、放熱部20の熱伝導板30の厚みを回路基板部10の厚みよりも厚くした熱伝導板71を熱伝導板30の代わりに有すること以外は、実施の形態1にかかる電力変換モジュール1と同様の構成および効果を有する。すなわち、回路基板部10は、熱伝導板71の面方向における一端側の領域に設けられている。また、放熱部20は、熱伝導板71において、面方向における他端側の領域に、回路基板部10に隣接して設けられている。第1空隙部31は、電力変換モジュール1と同様に熱伝導板71をその厚み方向に貫通する。なお、図8においては、熱伝導板71に注目して示しており、電力変換モジュール70の構成部材のうち熱伝導板71以外の記載を省略している。
図13は、本発明の実施の形態3にかかる電力変換モジュール80を示す図である。実施の形態3にかかる電力変換モジュール80は、実施の形態2にかかる電力変換モジュール70と同じ外観形状を有する。したがって、実施の形態3にかかる電力変換モジュール80、および筐体210に複数の電力変換モジュール80が収納された電力変換装置は、基本的に実施の形態1および実施の形態2の場合と同様の効果を有する。
図15は、本発明の実施の形態4にかかる電力変換モジュール90を示す図である。実施の形態4にかかる電力変換モジュール90は、実施の形態2にかかる電力変換モジュール70および実施の形態3にかかる電力変換モジュール80と同じ外観形状を有する。したがって、実施の形態4にかかる電力変換モジュール90、および筐体210に複数の電力変換モジュール90が収納された電力変換装置は、基本的に実施の形態1および実施の形態2の場合と同様の効果を有する。
図17は、本発明の実施の形態5にかかる電力変換モジュール100を示す図である。図18は、本発明の実施の形態5にかかる電力変換モジュール100の分解図である。実施の形態5にかかる電力変換モジュール100は、第2熱伝導板85の代わりに第4熱伝導板101を有し、該第4熱伝導板101に実施の形態4に示した第3熱伝導板91が該第4熱伝導板101に傾斜して挿入された外観形状を有する点が実施の形態4にかかる電力変換モジュール90と異なる。したがって、実施の形態5にかかる電力変換モジュール100、および筐体210に複数の電力変換モジュール100が収納された電力変換装置は、基本的に実施の形態1および実施の形態2の場合と同様の効果を有する。
図19は、本発明の実施の形態6にかかる電力変換モジュール110を示す断面図である。図20は、本発明の実施の形態6にかかる電力変換モジュール110を示す下面図である。実施の形態6にかかる電力変換モジュール110は、回路基板部10の熱伝導板30に第4空隙部111が設けられた点が、実施の形態1にかかる電力変換モジュール1と異なる。したがって、実施の形態6にかかる電力変換モジュール110、および筐体210に複数の電力変換モジュール110が収納された電力変換装置は、基本的に実施の形態1の場合と同様の効果を有する。
図22は、本発明の実施の形態7にかかる電力変換モジュール120を示す断面図である。実施の形態7にかかる電力変換モジュール120は、電力変換回路基板50と熱伝導板30との間に、空気よりも熱伝導率が高い熱拡散シート121を備える点が、実施の形態1にかかる電力変換モジュール1と異なる。したがって、実施の形態7にかかる電力変換モジュール120、および筐体210に複数の電力変換モジュール120が収納された電力変換装置は、基本的に実施の形態1の場合と同様の効果を有する。
Claims (12)
- 半導体スイッチング素子を有する電力変換回路が実装された絶縁基板が、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い熱伝導板の一端側の領域に実装された回路基板部と、
前記熱伝導板において前記一端側の領域に隣接する他端側の領域であって、前記熱伝導板を厚み方向または面方向に貫通する複数の第1空隙部を有し、前記絶縁基板から前記熱伝導板に伝導した熱を放熱して前記絶縁基板を冷却する放熱部と、
を有する複数の電力変換モジュールと、
前記複数の電力変換モジュールを収納する筐体と、
を備え、
前記電力変換モジュールは、
前記放熱部を外部に露出させた状態で前記回路基板部が前記筐体に収納され、
前記放熱部における前記熱伝導板の厚みが、前記回路基板部の前記熱伝導板の厚みよりも厚く、
前記放熱部の前記熱伝導板における前記他端側の端部領域に、前記放熱部同士を重ねて接合された状態で積層された2つの前記電力変換モジュール同士を固定する係止部を備えること、
を特徴とする電力変換装置。 - 前記回路基板部における前記熱伝導板を構成する第1領域と、
前記第1領域の面方向において前記第1領域の側面から突出する第2領域と、
を有する第1熱伝導板と、
前記第1熱伝導板よりも厚みが厚く、前記第1空隙部を有し、前記第1熱伝導板の前記第2領域が挿入される第1開口部を側面に有して前記放熱部を構成する第2熱伝導板と、
を備え、
前記第1熱伝導板の前記第2領域が前記第2熱伝導板の前記第1開口部に挿入されて前記熱伝導板が構成され、
前記第2領域は、前記第2熱伝導板に挿入された状態において前記第1空隙部に対応した位置に第2空隙部を備えること、
を特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記回路基板部における前記熱伝導板を構成する第3領域と、
前記第3領域の面方向において前記第3領域の側面から突出する第4領域と、
を有する第3熱伝導板と、
前記第3熱伝導板よりも厚みが厚く、前記第1空隙部を有し、前記第3熱伝導板の前記第4領域が挿入される第2開口部を側面に有して前記放熱部を構成する第4熱伝導板と、
を備え、
前記第3熱伝導板の前記第4領域が前記第4熱伝導板の前記第2開口部に挿入されて前記熱伝導板が構成され、
前記第4領域は、前記第4熱伝導板に挿入された状態において前記第1空隙部に対応した位置に、前記第4領域の前記第4熱伝導板への挿入方向に沿って延在する複数の第1スリットを備えること、
を特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記回路基板部における前記熱伝導板を構成する第5領域と、
前記第5領域の面方向において前記第5領域の側面から突出する第6領域と、
を有する第5熱伝導板と、
前記第5熱伝導板よりも厚みが厚く、対向する側面間を貫通する第3空隙部を有し、前記第5熱伝導板の前記第6領域が挿入される第3開口部を上面の面方向に対して傾斜して側面に有して前記放熱部を構成する第6熱伝導板と、
を備え、
前記第5熱伝導板の前記第6領域が前記第6熱伝導板の前記第3開口部に挿入されて前記熱伝導板が構成され、
前記第6領域は、前記第6領域の前記第6熱伝導板への挿入方向に沿って延在する複数の第2スリットを備えること、
を特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 半導体スイッチング素子を有する電力変換回路が実装された絶縁基板が、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い熱伝導板の一端側の領域に実装された回路基板部と、
前記熱伝導板において前記一端側の領域に隣接する他端側の領域であって、前記熱伝導板を厚み方向または面方向に貫通する複数の第1空隙部を有し、前記絶縁基板から前記熱伝導板に伝導した熱を放熱して前記絶縁基板を冷却する放熱部と、
を有する複数の電力変換モジュールと、
前記複数の電力変換モジュールを収納する筐体と、
を備え、
前記電力変換モジュールは、前記放熱部を外部に露出させた状態で前記回路基板部が前記筐体に収納され、
前記回路基板部の前記熱伝導板は、前記熱伝導板の面方向における前記半導体スイッチング素子の実装位置よりも前記放熱部と反対側の位置に、厚み方向に貫通する第3空隙部を有すること、
を特徴とする電力変換装置。 - 前記第1空隙部に対向する方向から冷却風が吹き付けられること、
を特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子は、前記回路基板部において前記放熱部側の外縁部領域に配置されていること、
を特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子は、前記回路基板部において前記放熱部側の端部に配置されていること、
を特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記第1空隙部は、前記回路基板部から離間した位置に設けられること、
を特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記回路基板部における前記絶縁基板と前記熱伝導板との間に、空気よりも熱伝導率の高い熱拡散シートを備えること、
を特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記半導体スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子であること、
を特徴とする請求項1から10のいずれか1つに記載の電力変換装置。 - 前記回路基板部における前記熱伝導板の表裏面に前記絶縁基板が配置されること、
を特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載の電力変換装置。
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