JP5994717B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等には、電源電力を駆動用モータの駆動に必要な駆動用電力に変換するインバータやコンバータ等の電力変換装置が搭載されている。例えば、電力変換装置として、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールやコンデンサの他に、電力変換回路を構成する各種電子部品を備えている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の構成では、半導体モジュール等の電子部品、冷却器、制御回路基板等の各種部品はフレームを介してケースに固定され、ケース内に密封されている。

特開２０１１−１８２６３０号公報

しかしながら、電力変換装置全体の小型化や生産性の向上を目的として、部品点数の削減が求められているところ、上記構成では、上記各種部品の固定のための部材としてフレームが必要となる点で、部品点数が増加するという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、部品点数を削減することができる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、電力変換回路を構成する半導体モジュールを含む第１電子部品と、
該第１電子部品を冷却する冷却器と、
上記電力変換回路を構成する電子部品のうち、上記第１電子部品以外の第２電子部品が収納される電子部品ケースと、
上記第１電子部品、上記冷却器及び上記電子部品ケースが収納される筐体と、
を備え、
上記第１電子部品及び上記冷却器は、上記電子部品ケースに固定されており、
上記電子部品ケースは、上記筐体内に固定されているとともに、上記第２電子部品が収納されるケース本体部と、上記第１電子部品及び上記冷却器を直接的または間接的に支持する支持部とを有しており、
上記支持部は、上記ケース本体部の一端のケース端面に立設されているとともに、上記第１電子部品及び上記冷却器を上記ケース端面側にガイドするように形成されたガイド部を有することを特徴とする電力変換装置にある。

上記電力変換装置においては、第１電子部品及び冷却器は、第２電子部品が収納される電子部品ケースに固定されており、電子部品ケースは筐体に固定されている。すなわち、第１電子部品及び冷却器は、電子部品ケースを介して筐体に固定されている。これにより、第１電子部品及び冷却器を筐体に固定するためのフレーム等の部材を別途用意する必要がないため、部品点数を削減できる。

以上のごとく、本発明によれば、部品点数を削減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。

実施例１における、蓋を取り外した状態の電力変換装置の上面図。 実施例１における、筐体を取り外した状態の電力変換装置の側面図。 実施例１における、筐体を取り外した状態での電力変換装置の分解上面図 実施例１における、筐体を取り外した状態での電力変換装置の正面図。 図２における、V−V線断面図。 実施例２における、筐体を取り外した状態での電力変換装置の正面図。 実施例２における、蓋を取り外した状態の電力変換装置の上面図。

上記電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、電源電力を駆動用モータの駆動に必要な駆動用電力に変換することに用いられる。

上記電力変換装置において、第１電子部品には、半導体モジュールの他に、例えば、リアクトルなどが含まれる。第２電子部品には、例えば、コンデンサ、リアクトルが含まれうる。

上記電力変換装置において、上記電子部品ケースは、上記第２電子部品が収納されるケース本体部と、上記第１電子部品及び上記冷却器を直接的または間接的に支持する支持部とを有する。これにより、支持部により、第１電子部品及び冷却器を電子部品ケースに固定することが容易となるため、第１電子部品及び冷却器の組み付け作業性が向上する。

上記電力変換装置において、上記支持部は上記ケース本体部のケース端面に立設されている。これにより、支持部により、第１電子部品及び冷却器をケース本体部のケース端面側に配置することが容易となり、第１電子部品及び冷却器の組み付け作業性が向上する。

上記電力変換装置において、上記支持部は、上記ケース端面の縁部から、上記ケース端面に垂直な方向に延びるように形成されていることとすることができる。この場合には、支持部の形成方向から電子部品ケースを見た場合に、第１電子部品及び冷却器がケース端面の外縁からはみ出さないように電子部品ケースに固定されているため、上記電力変換装置の小型化に寄与する。また、ケース本体部のケース端面側において、第１電子部品及び冷却器が配置される領域を広く確保できるため、筐体内の空間を効率良く利用することができ、上記電力変換装置の小型化に寄与する。

また、上記電力変換装置において、上記ケース本体部の外形は、直方体であって、上記支持部は、上記ケース本体部における矩形の上記ケース端面の四隅にそれぞれ形成され、上記第１電子部品及び上記冷却器は、上記支持部が延びている方向から上記電子部品ケースを見た場合において、上記ケース端面の外縁の内側に位置していることとすることができる。この場合には、支持部の形成方向から電子部品ケースを見た場合に、第１電子部品及び冷却器がケース端面の外縁からはみ出さないように電子部品ケースに固定されているため、上記電力変換装置の小型化に寄与する。さらに、ケース端面の四隅にそれぞれ形成された支持部により、第１電子部品及び冷却器の保持性が高まるため、耐振性が向上する。また、かかる支持部によって、第１電子部品及び冷却器を外力から保護することができる。

また、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールを制御する制御回路基板を備え、該制御回路基板は、上記四隅に形成された上記支持部のうち隣り合う上記支持部を結ぶ平面に沿って、上記隣り合う上記支持部の間に配置されていることとすることができる。この場合には、支持部の形成方向から電子部品ケースを見た場合に、制御回路基板がケース本体部のケース端面の外縁からはみ出さないため、上記電力変換装置の小型化に寄与する。また、ケース本体部のケース端面側において、制御回路基板以外の部品（第１電子部品及び冷却器など）が配置される領域を広く確保できるため、筐体内の空間を効率良く利用することができ、上記電力変換装置の小型化に寄与する。

また、上記電力変換装置において、上記第１電子部品が複数備えられるとともに、上記冷却器は複数の冷却管を有しており、上記複数の第１電子部品と上記複数の冷却管とは、上記支持部の形成方向に沿って交互に積層されて積層体を形成していることとすることができる。この場合には、積層体の積層方向が支持部の形成方向となるため、第１電子部品及び冷却管を積層体として組み付けることが容易となる。

また、上記電力変換装置において、上記支持部は、上記第１電子部品及び冷却器を上記ケース端面側にガイドするように形成されたガイド部を有する。これにより、ガイド部により、第１電子部品及び冷却器の組み付けが容易となる。また、ガイド部によって、第１電子部品及び冷却器の保持性が高まるため、耐振性が向上する。

また、上記電力変換装置において、上記第１電子部品は、リアクトルを備え、上記ガイド部は、該リアクトルを上記ケース端面側にガイドするように形成されていることとすることができる。この場合には、第１電子部品の構成要素の内、重量が比較的大きいリアクトルがガイド部によってガイドされるため、組み付け作業性が高まる。また、ガイド部によってリアクトルの保持性が高まるため、耐振性が向上する。

また、上記電力変換装置において、上記冷却器に冷媒を導入する冷媒導入管と、上記冷却器から冷媒を排出する冷媒排出管とを有し、該冷媒導入管及び該冷媒排出管の少なくともいずれか一方は、上記ケース端面と異なる側に突出していることとすることができる。この場合には、第１電子部品及び冷却器を設置する際に、ケース本体部のケース端面と異なる側に突出している冷媒導入管又は冷媒排出管と、ケース本体部との干渉が低減されるため、第１電子部品及び冷却器の組み付け作業が容易となる。

また、上記電力変換装置において、上記第１電子部品と電気的に接続される接続部材は、上記支持部が形成される方向から見たときに、上記ケース端面の外縁の内側に位置するように設けられていることとすることができる。この場合には、支持部が形成される方向から見た場合に、接続部材はケース本体部のケース端面の外縁からはみ出さないこととなるため、上記電力変換装置の小型化に寄与する。

また、上記電力変換装置において、上記電子部品ケースには、複数種類のコンデンサが収納されていることとすることができる。この場合には、複数種類のコンデンサを使用する場合においても、部品点数を削減できる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１及び図２に示すごとく、電力変換回路を構成する半導体モジュール１０を含む第１電子部品１４（半導体モジュール１０、リアクトル３２）と、半導体モジュール１０を含む第１電子部品１４を冷却する冷却器２０とを備える。電力変換装置１は、さらに、電力変換装置を構成する電子部品の内、第１電子部品１４以外の第２電子部品（コンデンサ４１ａ、４１ｂ）が収納される電子部品ケース４０と、第１電子部品１４、冷却器２０及び電子部品ケース４０が収納される筐体５０とを備える。そして、第１電子部品１４及び冷却器２０は電子部品ケース４０に固定されており、電子部品ケース４０は、筐体５０内に固定されている。筐体５０は、後述の高さ方向Ｚの一方側に着脱可能な蓋（図示せず）を有しており、当該蓋により筐体５０の内部が密閉されている。

図２に示すごとく、電力変換装置１には、複数の第１電子部品１４（半導体モジュール１０、リアクトル３２）が備えられる。冷却器２０は複数の冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃを有している。そして、複数の第１電子部品１４（半導体モジュール１０、リアクトル３２）と、複数の冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃとは、後述の支持部４２の形成方向Ｘに沿って交互に積層されて、図３に示すように、積層体３１を形成している。半導体モジュール１０及び冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃはともにその外形が板状であって、積層体３１において、半導体モジュール１０は両主面から冷却管２１ｂ、２１ｃによって挟持されている。また、隣り合う冷却管２１ｂ、２１ｃの間には、２個の半導体モジュール１０が介設されている。また、図２に示すごとく、積層体３１において、電子部品ケース４０のケース本体部４１側にはリアクトル３２が設けられており、半導体モジュール１０と同様に隣り合う冷却管２１ａ、２１ｂにより挟持されている。

複数の冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃはそれぞれの内部に冷媒流路を備える。図２に示すごとく、複数の冷却管２１は、支持部４２の形成方向Ｘ（この方向を、以下、適宜「積層方向Ｘ」ともいう）に直交する方向に長く、その長手方向（この方向を、以下、適宜「横方向Ｙ」という。）の両端部において、隣り合う冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃ同士が変形可能な連結管２２によって連結されている。冷却器２０において、積層方向Ｘにおいてケース本体部４１と反対側の端部に配された冷却管２１ｃにおける横方向Ｙの両端部に、冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４が接続されている。
積層体３１の積層方向Ｘの一端の第１端部３１１には複数の冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃの内の一つの冷却管２１ａが位置するとともに、第１端部３１１に位置する冷却管２１ａは電子部品ケース４０のケース本体部４１に当接している。

冷媒導入管２３から導入された冷却媒体は、連結管２２を適宜通り、各冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃに分配されると共に、冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃ内部の冷媒流路を介してその長手方向（横方向Ｙ）に流通する。そして、各冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃを流れる間に、冷却媒体は半導体モジュール１０及びリアクトル３２との間で熱交換を行う。熱交換により温度上昇した冷却媒体は、下流側の連結管２２を適宜通り、冷媒排出管２４に導かれ、冷却器２０から排出される。

冷却媒体としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート（登録商標）等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。

図１及び図２に示すように、電子部品ケース４０は、電力変換回路を構成する電子部品のうち、第１電子部品１４（半導体モジュール１０、リアクトル３２）以外の第２電子部品（コンデンサ４１ａ、４１ｂ）が収納されるケース本体部４１と、第１電子部品１４及び冷却器２０を直接的または間接的に支持する支持部４２とを有する。本例では、支持部４２は、第１電子部品１４及び冷却器２０を間接的に支持している。電子部品ケース４０は、金属製であって、例えば、アルミニウム、鉄等の金属又は合金の成形体によって構成することができる。ケース本体部４１の形状は、その外形が直方体の箱状であって、図１に示すように、その内部には複数種類のコンデンサ４１ａ、４１ｂが樹脂モールドされた状態で収納されている。本例では、コンデンサ４１ａは平滑コンデンサであって、コンデンサ４１ｂはフィルタコンデンサである。

支持部４２は、図１〜図３に示すように、ケース本体部４１の一端のケース端面４３に立設されている。図５に示すように、支持部４２の形状は断面矩形の柱状である。そして、支持部４２はケース端面４３の縁部から、ケース端面４３に垂直な方向に延びるように形成されており、図４及び図５に示すように、矩形のケース端面４３の四隅にそれぞれ形成されている。

また、図３に示すように、支持部４２は、第１電子部品１４及び冷却器２０をケース端面４３側にガイドするように形成されたガイド部４４を有する。ガイド部４４は、図３に示すように、それぞれの支持部４２の側面において、支持部４２の形成方向Ｘに沿う凸条であって、支持部４２の形成方向Ｘにおいて、ケース端面４３から支持部４２の中央まで形成されている。これにより、ガイド部４４は、第１電子部品１４のリアクトル３２をケース端面４３側にガイドし、支持するように構成されている。

図１〜図３に示すように、積層体３１の積層方向Ｘおいて、ケース本体部４１と反対側の端部（他端）の第２端部３１２には、加圧部材６０が設けられている。加圧部材６０は、固定板６１と、弾性部材６２を有する。固定板６１は金属製であって、図４に示すように、ケース端面４３の外形よりも一回り小さい平面視矩形の板状部材である。図３に示すように、固定板６１は、その四隅に形成された孔部６１ａを介して、支持部４２のケース本体部４１と反対側の先端部４５に設けられたネジ孔にネジ６３を螺入することにより、先端部４５に固定される。固定板６１は、Ｙ方向の両端部に切り欠き部６４を有する。一方の切り欠き部６４は冷媒導入管２３の外縁に沿っており、一方の切り欠き部６４は冷媒排出管２４の外縁に沿っている。これにより、固定板６１が冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４と干渉することが防止されている。

弾性部材６２は、例えば、ゴム製であって、固定板６１よりも一回り小さい板状部材である。図２及び図３に示すように、弾性部材６２は固定板６１側の冷却管２１ｃと固定板６１との間に介設されている。弾性部材６２の厚さは、冷却管２１ｃと固定板６１との幅よりも若干大きい。弾性部材６２は、ネジ６３を締め付けることにより、固定板６１と冷却管２１ｃとにより圧縮される。これにより、弾性部材６２に反力が生じて、積層体３１がケース本体部４１のケース端面４３側に加圧され、積層された半導体モジュール１０と冷却管２１とが密着させられる。弾性部材６２は、弾性材料から形成することができ、例えば、ゴム、弾性樹脂、板バネ、コイルばね、又はこれらの内の複数を組み合わせたものから形成することができる。

図２及び図３に示すごとく、加圧部材６０が支持部４２に固定されることにより、積層体３１の積層方向Ｘの他端の第２端部３１２に、積層体３１を第１端部３１１側に加圧する加圧部材６０が当接し、積層体３１は、第２端部３１２側（冷却管２１ｃ側）が加圧部材６０によって加圧されるとともに、第１端部３１１側（冷却管２１ａ側）が電子部品ケース４０のケース本体部４１によって支承されている。これにより、積層体３１を構成している第１電子部品１４及び冷却器２０は、支持部４２によって間接的に支持されている。第１電子部品１４及び冷却器２０は、図４に示すように、電子部品ケース４０を支持部４２が延びている方向から見た場合において、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。

半導体モジュール１０は、図４に示すごとく、主電極端子１１及び制御端子１２を備える。主電極端子１１は積層方向Ｘ及び横方向Ｙに直交する方向（以下、これを「高さ方向Ｚ」という。）の一方（上方）に突出している。一方、制御端子１２は高さ方向Ｚの一方（上方）及び他方（下方）に突出している。本明細書において、主電極端子１１及び制御端子１２の突出方向を上方及び下方として説明するが、上下は特に限定されるものではなく、便宜的なものである。主電極端子１１は、ケース本体部４１から引き出されたコンデンサ端子４６と接続されており、これにより、主電極端子１１とコンデンサ４１ａ、４１ｂとが電気的に接続されている。

図２に示すように、接続部材８０は、スペーサ８１、ボルト８２及びナット８３を有する。スペーサ８１は樹脂製であって、積層方向Ｘにおいて隣り合う主電極端子１１同士の間及び主電極端子１１とコンデンサ端子４６との間にそれぞれ介設されている。主電極端子１１及びコンデンサ端子４６の先端には貫通孔が形成されており、これと同径の貫通孔がスペーサ８１にも形成されている。そして、これらの貫通孔（いずれも図示せず）が軸方向に一致するようにスペーサ８１が配設されている。ボルト８２は、主電極端子１１、コンデンサ端子４６及びスペーサ８１において軸方向に一致された各貫通孔の一方側から一括して挿入され、他方側でナット８３に締結されている。これにより、接続部材８０が形成され、半導体モジュール１０は接続部材８０の主電極端子１１と電気的に接続されている。そして、図４に示すように、各半導体モジュール１０およびリアクトル３２は、接続部材８０を介して後述の制御回路基板７０と接続されている。図４に示すように、支持部４２が延びている方向から電子部品ケース４０を見た場合において、主電極端子１１及び制御端子１２の先端部は、ケース端面４３の外縁の外側に位置している。そして、接続部材８０もケース端面４３の外縁の外側に位置している。
また、図２に示すように、半導体モジュール１０は、積層方向Ｘにおけるケース本体部４１と反対側にも、主電極端子１３を備える。主電極端子１３は外部電源（図示せず）と接続されている。

図４に示すように、電子部品ケース４０の上下側には、制御回路基板７０、７１が設けられている。制御回路基板７０は電子部品ケース４０の上側において、接続部材８０及び制御端子１２と電気的に接続されており、制御回路基板７１は電子部品ケース４０の下側において、制御端子１２と電気的に接続されている。制御回路基板７０、７１はそれぞれ、ネジ７２を介して電子部品ケース４０に取り付けられている。

筐体５０は、図１に示すように、筐体５０の外側に突出形成されたボス５１を備える。ボス５１は６か所に設けられ、それぞれにネジ穴が形成されている。電子部品ケース４０において、各ボス５１に対応するそれぞれの位置に固定部４７を備える。固定部４７は、図４に示すように、ケース端面４３の外縁の外側に突出するように舌片状に形成されている。固定部４７には、貫通孔が形成されており、この貫通孔にネジ５２を介して、ネジ５２をボス５１のネジ孔に螺入することにより、図１に示すように、電子部品ケース４０が筐体５０内に固定されている。そして、第１電子部品１４及び冷却器２０は電子部品ケース４０に固定されているため、第１電子部品１４及び冷却器２０も電子部品ケース４０を介して筐体５０内に固定されることとなっている。

なお、筐体５０の開口側（高さ方向Ｚの上方側）は、図示しない蓋によって覆われている。また、筐体５０には、第１電子部品１４や第２電子部品（コンデンサ４１a、４１ｂ）などの各種電子部品や制御回路基板７０、７１と、外部機器とを電気的に接続するために、適宜、配線やコネクタ等を設けるための開口部を設けてあるが、これらの開口部には、適宜シール材等を設けることによって、筐体５０内の水密性を確保している。

次に、本例の電力変換装置１の作用効果について、以下に詳述する。
本例の電力変換装置１によれば、第１電子部品１４及び冷却器２０は、第２電子部品（コンデンサ４１ａ、４１ｂ）が収納される電子部品ケース４０に固定されており、電子部品ケース４０は筐体５０に固定されている。すなわち、第１電子部品１４及び冷却器２０は、電子部品ケース４０を介して筐体５０に固定されている。これにより、第１電子部品１４及び冷却器２０を筐体５０に固定するためのフレーム等の部材を別途用意する必要がないため、部品点数を削減できる。

電力変換装置１によれば、電子部品ケース４０は、第２電子部品（コンデンサ４１ａ、４１ｂ）が収納されるケース本体部４１と、第１電子部品１４及び冷却器２０を間接的に支持する支持部４２とを有する。これにより、支持部４２によって、第１電子部品１４及び冷却器２０を電子部品ケース４０に固定することが容易となるため、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付け作業性が向上する。

また、本例の電力変換装置１において、支持部４２はケース端面４３に立設されている。これにより、支持部４２により、第１電子部品１４及び冷却器２０をケース端面４３側に配置することが容易となり、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付け作業性が向上する。

また、支持部４２は、ケース端面４３の縁部から、ケース端面４３に垂直な方向（積層方向Ｘ）に延びるように形成されている。これにより、ケース端面４３側において、第１電子部品１４及び冷却器２０が配置される領域を広く確保できるため、筐体５０内の空間を効率良く利用することができる。

また、電力変換装置１において、ケース本体部４１の外形は、直方体であって、支持部４２は、ケース本体部４１における矩形のケース端面４３の四隅にそれぞれ形成されている。そして、第１電子部品１４及び冷却器２０は、支持部４２が延びている方向（本例では積層方向Ｘ）から電子部品ケース４０を見た場合において、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。これにより、電子部品ケース４０を支持部４２の形成方向から見た場合に、第１電子部品１４及び冷却器２０がケース端面４３の外縁からはみ出さないように電子部品ケース４０に固定されているため、電力変換装置１の小型化に寄与する。さらに、ケース端面４３の四隅にそれぞれ形成された支持部４２により、第１電子部品１４及び冷却器２０の保持性が高まるため、電力変換装置１の耐振性が向上する。また、かかる支持部４２によって、第１電子部品１４及び冷却器２０を外力から保護することができる。

また、電力変換装置１において、第１電子部品１４及び冷却器２０には半導体モジュール１０が複数備えられ、冷却器２０は複数の冷却管２１ｂ、２１ｃ、２１ｃを有している。そして、複数の半導体モジュール１０及びリアクトル３２と、複数の冷却管２１ｂ、２１ｃ、２１ｃとは、支持部４２の形成方向に沿って交互に積層されて積層体３１を形成している。これにより、積層体３１の積層方向が支持部４２の形成方向Ｘとなるため、複数の半導体モジュール１０、複数の冷却管２１ｂ、２１ｃ、２１ｃ及びリアクトル３２を積層体３１として組み付けることが容易となる。

また、電力変換装置１において、支持部４２は、第１電子部品１４及び冷却器２０をケース端面４３側にガイドするように形成されたガイド部４４を有する。そのため、ガイド部４４により、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付けが容易となる。また、ガイド部４４によって、第１電子部品１４及び冷却器２０の保持性が高まるため、電力変換装置１の耐振性が向上する。

また、電力変換装置１において、第１電子部品１４は、リアクトル３２を備え、ガイド部４４は、リアクトル３２をガイドするように形成されている。これにより、第１電子部品１４の構成要素の内、重量が比較的大きいリアクトル３２がガイド部４４によってケース端面４３側にガイドされるため、組み付け作業性が高まる。また、ガイド部４４によって、リアクトル３２の保持性が高まるため、電力変換装置１の耐振性が向上する。

また、電力変換装置１は、冷却器２０に冷媒を導入する冷媒導入管２３と、冷却器２０から冷媒を排出する冷媒排出管２４とを有する。冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４は、ケース端面４３と異なる側（本例では、積層方向Ｘにおいて、ケース本体部４１と反対側）に突出している。これにより、第１電子部品１４及び冷却器２０を電子部品ケース４０に固定する際に、冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４と、ケース本体部４１との干渉が低減されるため、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付け作業が容易となる。
なお、本例では、冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４の両方がケース端面４３と異なる側に突出していることとしたが、両者の内いずれか一方がケース端面４３と異なる側に突出していることとしてもよい。この場合にも、冷媒導入管２３及び冷媒排出管２４の内、ケース端面４３と異なる側に突出しているものと、ケース本体部４１との干渉が低減されるため、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付け作業が容易となる。

また、電力変換装置１において、ケース本体部４１には、コンデンサとして複数種類のコンデンサ４１ａ、４１ｂが収納されている。これにより、複数種類のコンデンサ４１ａ、４１ｂを使用する本例の電力変換装置１においても、上記作用効果を奏する。

本例では、支持部４２は、ケース本体部４１の一端のケース端面４３において、断面矩形の柱状に立設されているが、これに限定されない。例えば、ケース端面４３に突起部や板状部を形成して、これらを支持部とし、当該支持部により、第１電子部品１４及び冷却器２０を直接的又は間接的に支持することとしてもよい。

本例では、コンデンサ４１ａ、４１ｂが収納される電子部品ケース４０に、第１電子部品１４及び冷却器２０を固定したが、これに限定されない。例えば、半導体モジュール１０と冷却管２１ａ、２１ｂを交互に積層した積層体を、第２電子部品としてのリアクトル３２が収納される電子部品ケース（リアクトルケース）に押し当てることにより、第１電子部品１４及び冷却器２０をリアクトルケースに固定するとともに、リアクトルケースを筐体５０に固定することとしてもよい。この場合も、第１電子部品１４及び冷却器２０を筐体５０に固定するためのフレーム等の部材を別途用意する必要がないため、部品点数を削減できる。

本例では、ガイド部４４は、半導体モジュール１０と冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃとともに積層体３１を形成するリアクトル３２をケース端面４３側にガイドするように構成したが、これに限定されない。例えば、ガイド部４４は、半導体モジュール１０と冷却管２１ａ、２１ｂ、２１ｃとを交互に積層してなる積層体（リアクトル３２を含まない積層体）を、ケース端面４３側にガイドするように構成することができる。この場合も、ガイド部４４により、第１電子部品１４及び冷却器２０の組み付けが容易となり、また、第１電子部品１４及び冷却器２０の保持性が高まるため、電力変換装置１の耐振性が向上する。

本例では、支持部４２に固定した加圧部材６０により、積層体３１を電子部品ケース４０のケース端面４３に押圧して、第１電子部品１４及び冷却器２０を電子部品ケース４０に固定したが、これに限定されない。例えば、加圧部材６０を用いることなく、第１電子部品１４及び冷却器２０を支持部４２に取り付けることにより、支持部４２が第１電子部品１４及び冷却器２０を直接的に支持するとともに、第１電子部品１４及び冷却器２０を電子部品ケース４０に固定することとしてもよい。また、支持部４２及び加圧部材６０を用いることなく、第１電子部品１４及び冷却器２０を直接的に電子部品ケース４０のケース端面４３に固定してもよい。これらの場合においても、第１電子部品１４及び冷却器２０を筐体５０に固定するためのフレーム等の部材を別途用意する必要がないため、部品点数を削減できる。

（実施例２）
本例の電力変換装置１００は、実施例１における制御回路基板７０、７１に替えて、図６に示すように、制御回路基板７００、７１０を備える。さらに、実施例１における主電極端子１１、制御端子１２及びコンデンサ端子４６に替えて、図６に示すように、主電極端子１１０、制御端子１２０及びコンデンサ端子４６０を備える。また、接続部材８０に替えて、図６及び図７に示すように、接続部材８００を備える。その他の構成要素は実施例１の場合と同様である。本例において、実施例１の場合と同等の構成要素には、同一の符号を用いてその説明を省略する。

図６に示すように、電力変換装置１００は、半導体モジュール１０を制御する制御回路基板７００、７１０を備える。制御回路基板７００は、ケース端面４３の四隅に形成された支持部４２のうち、高さ方向Ｚにおいて上方側の隣り合う支持部４２を結ぶ平面Ｌに沿って、当該隣り合う支持部４２の間に配置されている。一方、制御回路基板７１０は、ケース端面４３の四隅に形成された支持部４２のうち、高さ方向Ｚにおいて下方側の隣り合う支持部４２を結ぶ平面Ｍに沿って、当該隣り合う支持部４２の間に配置されている。制御回路基板７００、７１０の幅（横方向Ｙの長さ）は、隣り合う支持部４２間の距離よりも小さい。なお、制御回路基板７００、７１０は電子部品ケース４０の所定位置に対してネジ止めされている。
図６に示すように、支持部４２が延びている方向（積層方向Ｘ）から電子部品ケース４０を見た場合において、制御回路基板７００、７１０は、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。

主電極端子１１０及び制御端子１２０は、実施例１の主電極端子１１及び制御端子１２と同様に、高さ方向Ｚにおいて上下方向に突出している。しかし、本例では、図６に示すように、支持部４２が延びている方向（積層方向Ｘ）から電子部品ケース４０を見た場合において、主電極端子１１０及び制御端子１２０も、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。同様に、コンデンサ端子４６０も、積層方向Ｘから見た場合において、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。

接続部材８００は、図７に示すように、スペーサ８１、ボルト８２及びナット８３により、主電極端子１１０及びコンデンサ端子４６０を締結することにより、構成されている。そして、図６に示すように、接続部材８００を介して、制御回路基板７００と主電極端子１１０及びコンデンサ端子４６０とが電気的に接続される。接続部材８００も、積層方向Ｘから電子部品ケース４０を見た場合において、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。

本例の電力変換装置１００の作用効果について、以下に詳述する。
本例の電力変換装置１００では、制御回路基板７００、７１０は、ケース端面４３の四隅に形成された支持部４２のうち隣り合う支持部４２を結ぶ平面Ｌ、Ｍに沿って、当該隣り合う支持部４２の間にそれぞれ配置されている。これにより、支持部４２の形成方向（積層方向Ｘ）から電子部品ケース４０を見た場合に、制御回路基板７００、７１０がケース端面４３の外縁からはみ出さないため、電力変換装置１００の小型化に寄与する。また、ケース端面４３側において、制御回路基板７００、７１０以外の部品（第１電子部品１４及び冷却器２０）が配置される領域を広く確保できるため、筐体５０内の空間を効率良く利用することができ、電力変換装置１００の小型化に寄与する。

また、電力変換装置１００では、接続部材８００は、電子部品ケース４０を支持部４２が形成される方向から見たときに、ケース端面４３の外縁の内側に位置している。これにより、支持部４２が形成される方向から電子部品ケース４０を見た場合に、接続部材８００はケース端面４３の外縁からはみださないこととなるため、電力変換装置１００の小型化に寄与する。なお、本例においても、実施例１の場合と同様の作用効果を奏する。

本例では、制御回路基板７００、７１０の幅は、隣り合う支持部４２間の距離よりも小さいこととしたが、制御回路基板７００、７１０の幅を、隣り合う支持部４２間の距離よりも若干大きくすることとしてもよい。この場合には、隣り合う支持部４２において、互いに対向する側に制御回路基板７００（７１０）の幅方向の端部に沿って切り欠いた切り欠き部を設けることができる。そして、この切り欠き部に制御回路基板７００（７１０）の幅方向の端部が当接するようにして、制御回路基板７００（７１０）を隣り合う支持部４２の間に制御回路基板７００（７１０）に配置することができる。これにより、上記切り欠き部は、制御回路基板７００（７１０）を配置するためのガイドとして機能するため、制御回路基板７００（７１０）の組み付けが容易となる。また、当該切り欠き部により、制御回路基板７００、７１０の安定性が向上するため、電力変換装置１００の耐振性が向上する。

１、１００ 電力変換装置
１０ 半導体モジュール
１４ 第１電子部品
２０ 冷却器
３１ 積層体
４０ 電子部品ケース
４１ ケース本体部
４１ａ、４１ｂ コンデンサ（第２電子部品）
４２ 支持部
５０ 筐体

Claims (9)

1. 電力変換回路を構成する半導体モジュール（１０）を含む第１電子部品（１４）と、
   該第１電子部品（１４）を冷却する冷却器（２０）と、
   上記電力変換回路を構成する電子部品のうち、上記第１電子部品（１４）以外の第２電子部品（４１ａ、４１ｂ）が収納される電子部品ケース（４０）と、
   上記第１電子部品（１４）、上記冷却器（２０）及び上記電子部品ケース（４０）が収納される筐体（５０）と、
   を備え、
   上記第１電子部品（１４）及び上記冷却器（２０）は、上記電子部品ケース（４０）に固定されており、
   上記電子部品ケース（４０）は、上記筐体（５０）内に固定されているとともに、上記第２電子部品（４１ａ、４１ｂ）が収納されるケース本体部（４１）と、上記第１電子部品（１４）及び上記冷却器（２０）を直接的または間接的に支持する支持部（４２）とを有しており、
   上記支持部（４２）は、上記ケース本体部（４１）の一端のケース端面（４３）に立設されているとともに、上記第１電子部品（１４）及び上記冷却器（２０）を上記ケース端面（４３）側にガイドするように形成されたガイド部（４４）を有することを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
2. 請求項１に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記支持部（４２）は、上記ケース端面（４３）の縁部から、上記ケース端面（４３）に垂直な方向に延びるように形成されていることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
3. 請求項２に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記ケース本体部（４１）の外形は、直方体であって、上記支持部（４２）は、上記ケース本体部（４１）における矩形の上記ケース端面（４３）の四隅にそれぞれ形成され、上記第１電子部品（１４）及び上記冷却器（２０）は、上記支持部（４２）が延びている方向から上記電子部品ケース（４０）を見た場合において、上記ケース端面（４３）の外縁の内側に位置していることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
4. 請求項３に記載の電力変換装置（１００）において、上記半導体モジュール（１０）を制御する制御回路基板（７００，７１０）を備え、該制御回路基板（７００，７１０）は、上記四隅に形成された上記支持部のうち隣り合う上記支持部（４２）を結ぶ平面（Ｌ、Ｍ）に沿って、上記隣り合う上記支持部（４２）の間に配置されていることを特徴とする電力変換装置（１００）。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記第１電子部品（１４）は複数備えられるとともに、上記冷却器（２０）は複数の冷却管（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）を有しており、上記複数の第１電子部品（１４）と上記複数の冷却管（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）とは、上記支持部（４２）の形成方向に沿って交互に積層されて積層体（３１）を形成していることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記第１電子部品（１４）は、リアクトル（３２）を備え、上記ガイド部（４４）は、該リアクトル（３２）を上記ケース端面（４３）側にガイドするように形成されていることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記冷却器（２０）に冷媒を導入する冷媒導入管（２３）と、上記冷却器（２０）から冷媒を排出する冷媒排出管（２４）とを有し、該冷媒導入管（２３）及び該冷媒排出管（２４）の少なくともいずれか一方は、上記ケース端面（４３）と異なる側に突出していることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力変換装置（１００）において、上記第１電子部品（１４）と電気的に接続される接続部材（８００）は、上記支持部（４２）が形成される方向から見たときに、上記ケース端面（４３）の外縁の内側に位置するように設けられていることを特徴とする電力変換装置（１００）。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力変換装置（１、１００）において、上記電子部品ケース（４０）には、複数種類のコンデンサ（４１ａ、４１ｂ）が収納されていることを特徴とする電力変換装置（１、１００）。

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