JP7069733B2 - 放熱用ブロックおよび電力変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、放熱用ブロックおよび電力変換装置に関する。

従来、放熱性を有する電子回路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には、電子部品が実装された回路基板と、回路基板を覆うケース部材と、ケース部材と回路基板との間に設けられ、回路基板の電子部品をモールドするモールド樹脂とを備える電子回路装置が開示されている。この特許文献１の電子回路装置では、電子部品は、モールド樹脂により隙間なく接触して覆われており、モールド樹脂を介して放熱するように構成されている。

特開２００５－１２９８２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された電子回路装置では、電子部品は、モールド樹脂により隙間なく接触して覆われているため、電子部品が密閉空間に配置される。その結果、ガスが発生して内圧が上昇した場合のガスを逃がす弁を有する電解コンデンサのような電子部品を配置することが困難であるという不都合がある。このため、上記特許文献１の電子回路装置のような構成では、電解コンデンサを冷却することが困難である。その結果、電解コンデンサを冷却して電解コンデンサの温度上昇を抑制することが困難であるという問題点がある。電解コンデンサの温度が上昇すると、電解コンデンサの劣化が促進されて寿命が短くなる。

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、電解コンデンサを冷却して電解コンデンサの温度上昇を抑制することが可能な放熱用ブロックおよび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、この発明の第１の局面による放熱用ブロックは、金属材料により形成された放熱用ブロック本体部と、放熱用ブロック本体部に設けられ、電解コンデンサの外形寸法よりも大きい寸法を有するとともに電解コンデンサが収容される凹状の電解コンデンサ収容部と、電解コンデンサ収容部の内壁と電解コンデンサとの間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材とを備え、電解コンデンサは、電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている。

この発明の第１の局面による放熱用ブロックでは、上記のように構成することにより、電解コンデンサの端子とは反対側の端面を露出させて開放することができるので、ガスを逃がすための弁を塞ぐことがない。その結果、電解コンデンサ収容部に電解コンデンサを収容することが可能となる。これにより、電解コンデンサ収容部に収容された電解コンデンサの熱を絶縁部材を介して放熱用ブロック本体部に放熱することができる。その結果、電解コンデンサを冷却して電解コンデンサの温度上昇を抑制することができる。これにより、電解コンデンサの劣化を抑制することができるので、電解コンデンサの寿命を長くすることができる。また、放熱用ブロック本体部に電解コンデンサ収容部を設けることにより、放熱用ブロック本体部により電解コンデンサ収容部に収容された電解コンデンサを冷却することができるので、冷却のために回転駆動部を有する冷却ファンを設ける必要がない。これにより、比較的寿命が短い回転駆動部を有する冷却ファンの保守を行う必要がない。

上記第１の局面による放熱用ブロックにおいて、好ましくは、電解コンデンサ収容部は、放熱用ブロック本体部に設けられた貫通穴の内側に形成されており、電解コンデンサは、両方の端面が露出するように配置されている。このように構成すれば、電解コンデンサの端子側の端面を開放することができるので、端子間同士を確実に絶縁することができる。また、電解コンデンサの基板への装着処理を容易に行うことができる。

上記第１の局面による放熱用ブロックにおいて、好ましくは、放熱用ブロック本体部および電解コンデンサは、筐体に覆われており、放熱用ブロック本体部に接続され、筐体の外部に露出されたヒートシンクに接続する熱伝導部をさらに備える。このように構成すれば、電解コンデンサから伝えられた放熱用ブロック本体部の熱を熱伝導部およびヒートシンクを介して筐体の外部に放熱することができるので、電解コンデンサを効果的に冷却することができる。また、電解コンデンサを含む部品が配置される筐体内の空間を密閉することができるので、防塵機能や防水機能を持たせることができる。

上記第１の局面による放熱用ブロックにおいて、好ましくは、電解コンデンサは、電解コンデンサ収容部の内壁に対して電解コンデンサが電気的に必要とする絶縁距離以上離間して配置されている。このように構成すれば、電解コンデンサと放熱用ブロック本体部とが電気的に接続するのを効果的に抑制しつつ、電解コンデンサの熱を放熱用ブロック本体部に放熱することができる。

上記第１の局面による放熱用ブロックにおいて、好ましくは、電解コンデンサ収容部は、複数の電解コンデンサを収容することが可能に構成されており、複数の電解コンデンサは、単一の電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている。このように構成すれば、複数の電解コンデンサを各々別個の電解コンデンサ収容部に収容する場合に比べて、電解コンデンサ収容部の配置領域を小さくすることができる。これにより、放熱用ブロックの大きさが大きくなるのを抑制することができるので、放熱用ブロックを設ける装置の小型化を図ることができる。

この場合、好ましくは、電解コンデンサ収容部は、平面視において、複数の円形状が互いに重なる形状を有しており、複数の電解コンデンサは、各々円筒形状を有し、互いの間隔が電解コンデンサが電気的に必要とする絶縁距離以上離間して単一の電解コンデンサ収容部に配置されている。このように構成すれば、複数の電解コンデンサを、共通の電解コンデンサ収容部に、絶縁性を維持しながら容易に収容することができる。

上記第１の局面による放熱用ブロックにおいて、好ましくは、絶縁部材は、熱硬化性を有する樹脂材を含む。このように構成すれば、電解コンデンサの熱により絶縁部材が変形するのを抑制することができる。

上記目的を達成するために、この発明の第２の局面による電力変換装置は、スイッチング素子と、電解コンデンサと、電解コンデンサの熱を伝達する放熱用ブロックとを備え、放熱用ブロックは、金属材料により形成された放熱用ブロック本体部と、放熱用ブロック本体部に設けられ、電解コンデンサの外形寸法よりも大きい寸法を有するとともに電解コンデンサが収容される凹状の電解コンデンサ収容部と、電解コンデンサ収容部の内壁と電解コンデンサとの間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材とを含み、電解コンデンサは、電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている。

この発明の第２の局面による電力変換装置では、上記のように構成することにより、電解コンデンサの端子とは反対側の端面を露出させて開放することができるので、ガスを逃がすための弁を塞ぐことがない。その結果、電解コンデンサ収容部に電解コンデンサを収容することが可能となる。これにより、電解コンデンサ収容部に収容された電解コンデンサの熱を絶縁部材を介して放熱用ブロック本体部に放熱することができる。その結果、電解コンデンサを冷却して電解コンデンサの温度上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供することができる。これにより、電解コンデンサの劣化を抑制することができるので、電解コンデンサの寿命を長くすることができる。また、放熱用ブロック本体部に電解コンデンサ収容部を設けることにより、放熱用ブロック本体部により電解コンデンサ収容部に収容された電解コンデンサを冷却することができるので、冷却のために回転駆動部を有する冷却ファンを設ける必要がない。これにより、比較的寿命が短い回転駆動部を有する冷却ファンの保守を行う必要がない。

上記第２の局面による電力変換装置において、好ましくは、スイッチング素子、電解コンデンサ、および、放熱用ブロックを覆う筐体と、スイッチング素子の熱を放熱するとともに、筐体の外部に露出されたヒートシンクと、をさらに備え、放熱用ブロックは、放熱用ブロック本体部に接続され、ヒートシンクに接続する熱伝導部をさらに含む。このように構成すれば、電解コンデンサから伝えられた放熱用ブロック本体部の熱を熱伝導部およびヒートシンクを介して筐体の外部に放熱することができるので、電解コンデンサを効果的に冷却することができる。また、スイッチング素子の熱を放熱するヒートシンクを、電解コンデンサの熱を放熱するヒートシンクとして用いることができるので、部品点数が増加するのを抑制することができる。また、スイッチング素子および電解コンデンサを含む部品が配置される筐体内の空間を密閉することができるので、防塵機能や防水機能を有する電力変換装置を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、電解コンデンサを冷却して電解コンデンサの温度上昇を抑制することができる。

本発明の第１実施形態による電力変換装置の回路図である。 本発明の第１実施形態による電力変換装置の側面断面図である。 本発明の第１実施形態による電力変換装置の放熱用ブロックを示した平面図である。 本発明の第２実施形態による電力変換装置の回路図である。 本発明の第２実施形態による電力変換装置の側面断面図である。 本発明の第２実施形態による電力変換装置の放熱用ブロックを示した平面図である。

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。

図１～図３を参照して、第１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。

［第１実施形態］
（電力変換装置の回路構成）
図１を参照して、電力変換装置１００の回路構成について説明する。電力変換装置１００は、入力された直流または交流の電力を設定された交流の電力に変換して出力するように構成されている。図１に示すように、電力変換装置１００は、直流電源（図示せず）から入力端子ＰおよびＮを介して入力される直流電力を３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の交流電力に変換するように構成されている。また、電力変換装置１００は、変換したＵ相、Ｖ相およびＷ相の交流電力を、出力端子Ｕ、ＶおよびＷを介して外部に出力するように構成されている。なお、出力端子Ｕ、ＶおよびＷは、モータ（図示せず）などに接続されている。

電力変換装置１００は、コンデンサＣと、スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆと、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆとを備えている。コンデンサＣは、入力端子ＰおよびＮの間に接続されている。また、コンデンサＣは、リップル電流などの平滑用に設けられている。また、コンデンサＣは、電解コンデンサである。

（電力変換装置の構造）
次に、図２および図３を参照して、電力変換装置１００の構造的な構成について説明する。図２に示すように、電力変換装置１００は、基板１０と、放熱用ブロック２０と、円筒形状の電解コンデンサ３０と、スイッチング素子４０と、筐体５０と、ヒートシンク６０とを備えている。放熱用ブロック２０は、放熱用ブロック本体部２１と、電解コンデンサ収容部２２と、熱伝導部２３と、絶縁部材２４とを含んでいる。電解コンデンサ３０は、一対の端子３１と、端面３２および３３とを含んでいる。端面３２（円筒形状の一方底面）には、ガスを逃がすための弁が設けられている。端面３３（円筒形状の他方底面）には、端子３１が設けられている。

基板１０は、電力変換装置１００を構成する電解コンデンサ３０と、スイッチング素子４０とを含む複数の部品が実装されている。また、基板１０の一方面側（ヒートシンク６０側）には、スイッチング素子４０が実装されている。また、基板１０の他方面側（ヒートシンク６０と反対側）には、電解コンデンサ３０が実装されている。つまり、電解コンデンサ３０とスイッチング素子４０とは、基板１０に対して互いに異なる面に実装されている。

放熱用ブロック２０は、電解コンデンサ３０の熱を伝達するために設けられている。放熱用ブロック２０は、熱伝導性の良好な金属材料により形成されている。放熱用ブロック２０は、たとえば、アルミ合金、銅などにより形成されている。放熱用ブロック２０には、図３に示すように、円形の通し穴が開いており、その中心位置に電解コンデンサ３０が配置されている。

具体的には、放熱用ブロック本体部２１は、金属材料により形成されている。また、放熱用ブロック本体部２１には、電解コンデンサ３０の外形寸法Ｄ１よりも大きい寸法Ｄ２を有するとともに電解コンデンサ３０が収容される凹状の電解コンデンサ収容部２２が形成されている。電解コンデンサ収容部２２は、放熱用ブロック本体部２１に設けられた貫通穴の内側に形成されている。

熱伝導部２３は、放熱用ブロック本体部２１に接続され、筐体５０の外部に露出されたヒートシンク６０に接続されている。つまり、熱伝導部２３は、放熱用ブロック本体部２１の熱をヒートシンク６０に伝導するように構成されている。熱伝導部２３は、放熱用ブロック本体部２１と一体的に設けられている。また、熱伝導部２３は、ヒートシンク６０のフィン６１が設けられている面とは反対側の面に密着している。

絶縁部材２４は、電解コンデンサ収容部２２の内壁と電解コンデンサ３０との間に配置されている。また、絶縁部材２４は、電気絶縁性を有している。また、絶縁部材２４は、熱伝導性が良好な材料により形成されている。また、絶縁部材２４は、電解コンデンサ３０と電解コンデンサ収容部２２との間に空隙のないように充填されている。たとえば、絶縁部材２４は、熱硬化性を有する樹脂材を含んでいる。つまり、絶縁部材２４は、電解コンデンサ３０と電解コンデンサ収容部２２との間に充填されて、加熱されて硬化することにより固まる。そして、電解コンデンサ３０が電解コンデンサ収容部２２の円形の通し穴の中に固着される。

絶縁部材２４は、たとえば、エポキシ系の樹脂を含んでいる。また、絶縁部材２４は、数Ｗ／（ｍＫ）程度の熱伝導率を有している。絶縁部材２４は、空気に対して、数十倍～数百倍程度の熱伝導率を有している。なお、絶縁部材２４は、電気絶縁性が高いことが望ましい。すなわち、絶縁部材２４の電気絶縁性が高いことにより、電解コンデンサ３０と電解コンデンサ収容部２２の内壁との間隔を狭く設定することができる。また、絶縁部材２４は、熱伝導率が高いことが望ましい。絶縁部材２４の熱伝導率が高いことにより、絶縁部材２４による熱抵抗を低く抑えることができる。これにより、電解コンデンサ３０から放熱用ブロック２０への熱伝導を促進することができ、その結果、電解コンデンサ３０の温度上昇を効果的に低く抑えることが可能である。

ここで、第１実施形態では、電解コンデンサ３０は、電解コンデンサ収容部２２の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子３１とは反対側の端面３２が露出するように配置されている。具体的には、電解コンデンサ３０は、両方の端面３２および３３が露出するように配置されている。つまり、電解コンデンサ３０の円筒形の両端平面は、放熱用ブロック２０および絶縁部材２４には覆われておらず、開放されている。ここで、電力変換装置１００の運転時には平滑回路としての電解コンデンサ３０にはリップル電流が印加される。電解コンデンサ３０は、主にその内部抵抗分によって発熱する。電解コンデンサ３０から発生した熱は周囲の絶縁部材２４を通過して、放熱用ブロック２０に熱伝導で伝熱する。その後、熱は、ヒートシンク６０等を介して大気に放熱される。その結果、電解コンデンサ３０の温度上昇を低く抑えることが可能である。

電解コンデンサ３０は、電解コンデンサ収容部２２の内壁に対して電解コンデンサ３０が電気的に必要とする絶縁距離以上離間して配置されている。具体的には、図３に示すように、電解コンデンサ３０は、電解コンデンサ収容部２２の内壁に対して、絶縁距離以上の距離Ｄ３離間して配置されている。なお、電解コンデンサ３０と、電解コンデンサ収容部２２の内壁との離間距離は、周方向において一定でなくてもよいが、少なくとも絶縁距離以上離間している。

スイッチング素子４０は、基板１０に実装される面と反対側の面がヒートシンク６０に接している。つまり、スイッチング素子４０の熱は、ヒートシンク６０を介して放熱される。

筐体５０は、基板１０、スイッチング素子４０、電解コンデンサ３０、および、放熱用ブロック２０を覆うように配置されている。また、筐体５０には、ヒートシンク６０が取り付けられている。

ヒートシンク６０は、筐体５０の外部に露出するように配置されている。筐体５０およびヒートシンク６０により、内部の空間が密閉されている。これにより、筐体５０内部が防塵機能や防水機能を有している。ヒートシンク６０に設けられた複数のフィン６１は、筐体５０の外部に露出するように配置されている。また、ヒートシンク６０は、放熱用ブロック２０を介して、電解コンデンサ３０の熱を外部に放熱するように構成されている。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、電解コンデンサ収容部２２の内壁と電解コンデンサ３０との間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材２４を設ける。また、電解コンデンサ３０を、電解コンデンサ収容部２２の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子３１とは反対側の端面３２が露出するように配置する。これにより、電解コンデンサ３０の端子３１とは反対側の端面３２を露出させて開放することができるので、ガスを逃がすための弁を塞ぐことがない。その結果、電解コンデンサ収容部２２に電解コンデンサ３０を収容することが可能となる。これにより、電解コンデンサ収容部２２に収容された電解コンデンサ３０の熱を絶縁部材２４を介して放熱用ブロック本体部２１に放熱することができる。その結果、電解コンデンサ３０を冷却して電解コンデンサ３０の温度上昇を抑制することができる。これにより、電解コンデンサ３０の劣化を抑制することができるので、電解コンデンサ３０の寿命を長くすることができる。また、放熱用ブロック本体部２１に電解コンデンサ収容部２２を設けることにより、放熱用ブロック本体部２１により電解コンデンサ収容部２２に収容された電解コンデンサ３０を冷却することができるので、冷却のために回転駆動部を有する冷却ファンを設ける必要がない。これにより、比較的寿命が短い回転駆動部を有する冷却ファンの保守を行う必要がない。

また、第１実施形態では、上記のように、電解コンデンサ収容部２２を、放熱用ブロック本体部２１に設けられた貫通穴の内側に形成する。また、電解コンデンサ３０を、両方の端面３２および３３が露出するように配置する。これにより、電解コンデンサ３０の端子３１側の端面３３を開放することができるので、端子３１間同士の絶縁性を維持しながら基板１０への装着処理を容易に行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、放熱用ブロック本体部２１に接続され、筐体５０の外部に露出されたヒートシンク６０に接続する熱伝導部２３を設ける。これにより、電解コンデンサ３０から伝えられた放熱用ブロック本体部２１の熱を熱伝導部２３およびヒートシンク６０を介して筐体５０の外部に放熱することができるので、電解コンデンサ３０を効果的に冷却することができる。また、電解コンデンサ３０を含む部品が配置される筐体５０内の空間を密閉することができるので、防塵機能や防水機能を持たせることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電解コンデンサ３０を、電解コンデンサ収容部２２の内壁に対して電解コンデンサ３０が電気的に必要とする絶縁距離以上離間して配置する。これにより、電解コンデンサ３０と放熱用ブロック本体部２１とが電気的に接続するのを効果的に抑制しつつ、電解コンデンサ３０の熱を放熱用ブロック本体部２１に放熱することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、絶縁部材２４は、熱硬化性を有する樹脂材を含んでいる。これにより、電解コンデンサ３０の熱により絶縁部材２４が変形するのを抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図４～図６を参照して、第２実施形態による電力変換装置２００の構成について説明する。この第２実施形態における電力変換装置２００は、１つの電解コンデンサ収容部２２に１つの電解コンデンサ３０が収容されている構成の第１実施形態と異なり、１つの電解コンデンサ収容部２１２に複数の電解コンデンサ３０が収容されている。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付して、説明を省略する。

（電力変換装置の回路構成）
図４を参照して、第２実施形態の電力変換装置２００の回路構成について説明する。電力変換装置２００は、コンデンサＣａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄと、スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆと、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆとを備えている。コンデンサＣａ、Ｃｂ、ＣｃおよびＣｄは、入力端子ＰおよびＮの間に接続されている。また、コンデンサＣａ、Ｃｂ、ＣｃおよびＣｄは、リップル電流などの平滑用に設けられている。また、コンデンサＣａ、Ｃｂ、ＣｃおよびＣｄは、電解コンデンサである。

（電力変換装置の構造）
次に、図５および図６を参照して、電力変換装置２００の構造的な構成について説明する。図５に示すように、電力変換装置２００は、基板１０と、放熱用ブロック２１０と、電解コンデンサ３０と、スイッチング素子４０と、筐体５０と、ヒートシンク６０とを備えている。放熱用ブロック２１０は、放熱用ブロック本体部２１１と、電解コンデンサ収容部２１２と、熱伝導部２１３と、絶縁部材２１４とを含んでいる。電解コンデンサ３０は、一対の端子３１と、端面３２および３３とを含んでいる。

放熱用ブロック２１０は、電解コンデンサ３０の熱を伝達するために設けられている。放熱用ブロック２１０は、熱伝導性の良好な金属材料により形成されている。放熱用ブロック２１０は、たとえば、アルミ合金、銅などにより形成されている。放熱用ブロック２１０には、図６に示すように、円形の通し穴が複数個（４個）つながった状態で開いている。また、放熱用ブロック２１０の複数の平行に開けた円形の通し穴の各中心点の距離は、穴の直径未満で、かつ、各穴が独立した円形を形成していない形状である。その各円形部の中心位置に電解コンデンサ３０の各々が配置されている。

具体的には、放熱用ブロック本体部２１１は、金属材料により形成されている。放熱用ブロック本体部２１１には、電解コンデンサ３０を収容する電解コンデンサ収容部２１２が設けられている。電解コンデンサ収容部２１２は、複数（４個）の電解コンデンサ３０を収容することが可能に構成されている。また、電解コンデンサ収容部２１２は、平面視において、複数の円形状が互いに重なる形状を有している。

ここで、第２実施形態では、複数の電解コンデンサ３０は、単一の電解コンデンサ収容部２１２の内壁に対して離間して配置されている。具体的には、図６に示すように、電解コンデンサ３０の各々は、電解コンデンサ収容部２１２の内壁に対して、絶縁距離以上の距離Ｄ４離間して配置されている。なお、電解コンデンサ３０と、電解コンデンサ収容部２１２の内壁との離間距離は、周方向において一定でなくてもよいが、少なくとも絶縁距離以上離間している。

また、複数の電解コンデンサ３０は、少なくとも端子３１とは反対側の端面３２が露出するように配置されている。具体的には、電解コンデンサ３０は、両方の端面３２および３３が露出するように配置されている。つまり、電解コンデンサ３０の円筒形の両端平面は、放熱用ブロック２１０および絶縁部材２１４には覆われておらず、開放されている。

また、複数の電解コンデンサ３０は、互いの間隔が電解コンデンサ３０が電気的に必要とする絶縁距離以上離間して単一の電解コンデンサ収容部２１２に配置されている。具体的には、図６に示すように、電解コンデンサ３０の各々は、互いの間隔が絶縁距離以上の距離Ｄ５離間して配置されている。なお、電解コンデンサ３０の互いの離間距離は、周方向において一定ではないが、少なくとも絶縁距離以上離間している。

複数の電解コンデンサ３０は、治具に設けられた穴に各々の端子３１が挿入された状態で、放熱用ブロック２１０の電解コンデンサ収容部２１２に収容される。そして、複数の電解コンデンサ３０は、電解コンデンサ収容部２１２の隙間に絶縁部材２１４が充填されて、硬化することにより固定される。これにより、複数の電解コンデンサ３０の各々の端子３１の向きを所定の方向にすることができるとともに、複数の電解コンデンサ３０の互いの距離を所定の間隔に保つことが可能である。

熱伝導部２１３は、放熱用ブロック本体部２１１に接続され、筐体５０の外部に露出されたヒートシンク６０に接続されている。つまり、熱伝導部２１３は、放熱用ブロック本体部２１１の熱をヒートシンク６０に伝導するように構成されている。

絶縁部材２１４は、電解コンデンサ収容部２１２の内壁と電解コンデンサ３０との間に配置されている。また、絶縁部材２１４は、電気絶縁性を有している。また、絶縁部材２１４は、熱伝導性が良好な材料により形成されている。また、絶縁部材２１４は、電解コンデンサ３０と電解コンデンサ収容部２１２との間に空隙のないように充填されている。たとえば、絶縁部材２１４は、熱硬化性を有する樹脂材を含んでいる。絶縁部材２１４は、たとえば、エポキシ系の樹脂を含んでいる。また、絶縁部材２１４は、数Ｗ／（ｍＫ）程度の熱伝導率を有している。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、電解コンデンサ収容部２１２の内壁と電解コンデンサ３０との間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材２１４を設ける。また、電解コンデンサ３０を、電解コンデンサ収容部２１２の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子３１とは反対側の端面３２が露出するように配置する。これにより、上記第１実施形態と同様に、電解コンデンサ３０を冷却して電解コンデンサ３０の温度上昇を抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、電解コンデンサ収容部２１２を、複数の電解コンデンサ３０を収容することが可能に構成する。また、複数の電解コンデンサ３０を、単一の電解コンデンサ収容部２１２の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子３１とは反対側の端面３２が露出するように配置する。これにより、複数の電解コンデンサ３０を各々別個の電解コンデンサ収容部に収容する場合に比べて、電解コンデンサ収容部２１２の配置領域を小さくすることができる。これにより、放熱用ブロック２１０の大きさが大きくなるのを抑制することができるので、放熱用ブロック２１０を設ける電力変換装置２００の小型化を図ることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、電解コンデンサ収容部２１２は、平面視において、複数の円形状が互いに重なる形状を有している。また、複数の電解コンデンサ３０を、互いの間隔が電解コンデンサ３０が電気的に必要とする絶縁距離以上離間して単一の電解コンデンサ収容部２１２に配置する。これにより、複数の電解コンデンサ３０を、共通の電解コンデンサ収容部２１２に、絶縁性を維持しながら容易に収容することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（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、上記第１および第２実施形態では、電力変換装置に本発明の放熱用ブロックを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の放熱用ブロックを電力変換装置以外に用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、放熱用ブロックを、スイッチング素子の熱を放熱するヒートシンクに接続する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、放熱用ブロックを専用のヒートシンクに接続してもよいし、放熱用ブロックを筐体に接続してもよい。また、放熱用ブロックを外部に露出させて、直接外部に放熱させてもよい。また、ファンを設けて強制対流により放熱用ブロックを冷却してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電力変換装置が、電力を３相の交流に変換する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、電力変換装置が、電力を単相の交流に変換する構成であってもよい。また、電力変換装置の回路構成は、実施形態の回路構成に限られない。

また、上記第１および第２実施形態では、電解コンデンサが平滑用に設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電解コンデンサを平滑用以外に用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電解コンデンサは、両方の端面が露出するように配置されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電解コンデンサは、少なくとも端子とは反対側の端面が露出するように配置されていればよい。つまり、電解コンデンサの圧力開放用の弁が設けられている側の端面が露出するように配置されていればよい。この場合、端子側の端面では、端子間の絶縁が保たれ、かつ、端子が露出している必要がある。

また、上記第１および第２実施形態では、電解コンデンサとスイッチング素子とが、基板に対して互いに反対側の面に実装されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電解コンデンサとスイッチング素子とが、基板に対して互いに同じ側の面に実装されていてもよい。

また、上記第１実施形態では、１つの電解コンデンサ収容部に１つの電解コンデンサが配置される構成の例を示し、上記第２実施形態では、１つの電解コンデンサ収容部に４つの電解コンデンサが配置される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの電解コンデンサ収容部に２、３または５つ以上の電解コンデンサが収容されてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、１つの放熱用ブロックに１つの電解コンデンサ収容部が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの放熱用ブロックに複数の電解コンデンサ収容部が設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、放熱用ブロックおよび電解コンデンサが筐体により密閉されている空間に配置されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、放熱用ブロックおよび電解コンデンサは、大気に開放された空間に配置されていてもよい。

２０、２１０ 放熱用ブロック
２１、２１１ 放熱用ブロック本体部
２２、２１２ 電解コンデンサ収容部
２３、２１３ 熱伝導部
２４、２１４ 絶縁部材
３０ 電解コンデンサ
３１ 端子
４０ スイッチング素子
５０ 筐体
６０ ヒートシンク
１００、２００ 電力変換装置

Claims (9)

1. 金属材料により形成された放熱用ブロック本体部と、
   前記放熱用ブロック本体部に設けられ、電解コンデンサの外形寸法よりも大きい寸法を有するとともに前記電解コンデンサが収容される凹状の電解コンデンサ収容部と、
   前記電解コンデンサ収容部の内壁と前記電解コンデンサとの間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材とを備え、
   前記電解コンデンサは、前記電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている、放熱用ブロック。
2. 前記電解コンデンサ収容部は、前記放熱用ブロック本体部に設けられた貫通穴の内側に形成されており、
   前記電解コンデンサは、両方の端面が露出するように配置されている、請求項１に記載の放熱用ブロック。
3. 前記放熱用ブロック本体部および前記電解コンデンサは、筐体に覆われており、
   前記放熱用ブロック本体部に接続され、前記筐体の外部に露出されたヒートシンクに接続する熱伝導部をさらに備える、請求項１または２に記載の放熱用ブロック。
4. 前記電解コンデンサは、前記電解コンデンサ収容部の内壁に対して前記電解コンデンサが電気的に必要とする絶縁距離以上離間して配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の放熱用ブロック。
5. 前記電解コンデンサ収容部は、複数の前記電解コンデンサを収容することが可能に構成されており、
   複数の前記電解コンデンサは、単一の前記電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の放熱用ブロック。
6. 前記電解コンデンサ収容部は、平面視において、複数の円形状が互いに重なる形状を有しており、
   複数の前記電解コンデンサは、各々円筒形状を有し、互いの間隔が前記電解コンデンサが電気的に必要とする絶縁距離以上離間して単一の前記電解コンデンサ収容部に配置されている、請求項５に記載の放熱用ブロック。
7. 前記絶縁部材は、熱硬化性を有する樹脂材を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の放熱用ブロック。
8. スイッチング素子と、
   電解コンデンサと、
   前記電解コンデンサの熱を伝達する放熱用ブロックとを備え、
   前記放熱用ブロックは、
   金属材料により形成された放熱用ブロック本体部と、
   前記放熱用ブロック本体部に設けられ、前記電解コンデンサの外形寸法よりも大きい寸法を有するとともに前記電解コンデンサが収容される凹状の電解コンデンサ収容部と、
   前記電解コンデンサ収容部の内壁と前記電解コンデンサとの間に配置され、電気絶縁性を有する絶縁部材とを含み、
   前記電解コンデンサは、前記電解コンデンサ収容部の内壁に対して離間するとともに、少なくとも端子とは反対側の端面に形成されたガスを逃がすための弁が露出するように配置されている、電力変換装置。
9. 前記スイッチング素子、前記電解コンデンサ、および、前記放熱用ブロックを覆う筐体と、
   前記スイッチング素子の熱を放熱するとともに、前記筐体の外部に露出されたヒートシンクと、をさらに備え、
   前記放熱用ブロックは、前記放熱用ブロック本体部に接続され、前記ヒートシンクに接続する熱伝導部をさらに含む、請求項８に記載の電力変換装置。

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