WO2022239069A1 - コンデンサユニットおよび電子機器 - Google Patents

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WO2022239069A1
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capacitor
heat transfer
heat
transfer members
unit
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English (en)
French (fr)
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宏和 高林
孝弘 増山
雄二 白形
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08—Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
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    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/40—Structural combinations of fixed capacitors with other electric elements, the structure mainly consisting of a capacitor, e.g. RC combinations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32—Wound capacitors

Definitions

  • the present disclosure relates to capacitor units and electronic devices.
  • Some electronic devices such as power converters that convert input power and supply the converted power to a load, are equipped with large-capacity capacitor units.
  • An example of this type of electronic device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200010.
  • the vehicle drive control device disclosed in Patent Document 1 includes a capacitor unit for power smoothing, and the capacitor unit is provided at the center inside the housing.
  • the heat generated when the capacitor unit is energized is dissipated into the air inside the electronic device housing.
  • the housing of the electronic device accommodates a heating element such as a switching element, so the temperature of the air inside the housing may rise.
  • a large-capacity capacitor unit generates a large amount of heat. Temperature rises.
  • the present disclosure has been made in view of the circumstances described above, and aims to provide a capacitor unit capable of reducing the temperature rise of a capacitor element, and an electronic device including the capacitor unit.
  • the capacitor unit of the present disclosure includes a plurality of capacitor elements and one or more heat transfer members.
  • One or more heat transfer members are provided adjacent to at least one of the plurality of capacitor elements, and internally disperse heat received from at least one of the plurality of capacitor elements.
  • heat generated by the multiple capacitor elements is dispersed inside the heat transfer member. As a result, the plurality of capacitor elements are cooled, and the temperature rise of the capacitor elements is reduced.
  • FIG. 2 shows a configuration of a capacitor element according to an embodiment
  • FIG. 11 is a top view of the second modification of the capacitor unit according to the embodiment
  • An example of an electronic device is a power conversion device mounted on a railway vehicle that converts DC power supplied from a DC power supply into three-phase AC power and supplies it to an electric motor.
  • An electronic device 1 according to Embodiment 1 will be described below by taking a power conversion device as an example.
  • the electronic device 1 shown in FIG. 1 is supplied with DC power from a power supply (not shown), specifically, a current collector that acquires power supplied from a substation via a power supply line.
  • the power supply line is, for example, an overhead line or a third rail.
  • Current collectors are, for example, pantographs or current collecting shoes.
  • the electronic device 1 converts the DC power supplied from the current collector into three-phase AC power and supplies the converted three-phase AC power to the load 51 .
  • the electronic device 1 is a 3-level inverter and the load 51 is a 3-phase induction motor.
  • the electronic device 1 includes a positive terminal 1a connected to a current collector, a negative terminal 1b grounded, a capacitor unit 11 charged with power supplied from the current collector, and current collecting via the capacitor unit 11. and a power conversion unit 12 that converts DC power supplied from the device into three-phase AC power.
  • the positive terminal 1a is preferably electrically connected to a current collector via a contactor, filter reactor, or the like.
  • the capacitor unit 11 has a first capacitor C1 and a second capacitor C2. The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are connected in series.
  • a pair of primary terminals of the power converter 12 are electrically connected to the positive terminal 1a and the negative terminal 1b.
  • a connection point of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 connected in series is connected to a terminal between the pair of primary terminals.
  • Three secondary terminals corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase of the three-phase AC power of the power converter 12 are connected to the corresponding input terminals of the load 51 .
  • the power converter 12 has a plurality of switching elements controlled by a control device (not shown). For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as the plurality of switching elements.
  • the power conversion unit 12 performs power conversion by controlling the switching operation of switching on and off of the plurality of switching elements by the control device. Specifically, the power conversion unit 12 converts DC power supplied through the primary terminal into three-phase AC power to be supplied to the load 51, and outputs the three-phase AC power from the secondary terminal.
  • the capacitor unit 11 capable of reducing the internal temperature rise will be described below.
  • FIG. 2 and FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. and heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c that internally disperse the heat received from the elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the internal temperature of the capacitor unit 11 is the temperature of each of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the Z-axis indicates the vertical direction
  • the Y-axis extends parallel to the main surfaces of the plurality of capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the X-axis is orthogonal to each of the Y-axis and Z-axis.
  • the capacitor unit 11 further includes a first bus bar 23a electrically connected to the positive electrodes of the capacitor elements 21a, 21b, 21c and 21d, and electrically connected to the positive electrodes of the capacitor elements 31a, 31b, 31c and 31d. and a first bus bar 33a.
  • the first bus bars 23a and 33a are plate-shaped members made of a conductor such as copper or aluminum, for example.
  • the capacitor unit 11 is further electrically connected to a second bus bar 23b electrically connected to each negative electrode of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, and 21d, and to each negative electrode of the capacitor elements 31a, 31b, 31c, and 31d. and a second bus bar 33b.
  • the second bus bars 23b and 33b are plate-shaped members made of a conductor such as copper or aluminum, for example.
  • Capacitor unit 11 is further electrically connected to first terminal 24a electrically connected to first bus bar 23a, first terminal 34a electrically connected to first bus bar 33a, and second bus bar 23b. and a second terminal 34b electrically connected to the second bus bar 33b.
  • the capacitor unit 11 further includes an insulating member covering at least part of each of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d and the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c. 25.
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged in a line with their main surfaces facing each other. Specifically, the capacitor elements 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged side by side in the X-axis direction with their main surfaces perpendicular to the X-axis. Similarly, the capacitor elements 31a, 31b, 31c, and 31d are arranged in a row with their main surfaces facing each other. Specifically, the capacitor elements 31a, 31b, 31c, and 31d are arranged side by side in the X-axis direction with their main surfaces perpendicular to the X-axis.
  • Capacitor element 21a is a film capacitor and includes film 41c on which positive electrode 41a is formed and film 41d on which negative electrode 41b is formed. Capacitor element 21a can be formed by stacking films 41c and 41d and winding them around the central axis.
  • the film 41c is a plastic film, and the positive electrode 41a is formed by vapor-depositing a metal such as aluminum or zinc on the film 41c.
  • the film 41d is a plastic film, and the negative electrode 41b is formed by vapor-depositing a metal such as aluminum or zinc on the film 41d.
  • One end of the capacitor element 21a in the central axis direction corresponds to a positive terminal, and the other end corresponds to a negative terminal.
  • the upper end of the capacitor element 21a corresponds to the positive terminal
  • the lower end of the capacitor element 21a corresponds to the negative terminal.
  • the upper end of the capacitor element 21a in the Z-axis direction corresponds to the positive terminal of the capacitor element 21a
  • the lower end of the capacitor element 21a in the Z-axis direction corresponds to the negative terminal of the capacitor element 21a.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c are provided at positions adjacent to at least one of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d. Heat transferred from at least one of 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is internally dispersed.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c are provided between two adjacent capacitor elements among the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d. is preferred. Furthermore, the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c are provided at positions adjacent to different capacitor elements among the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d. is preferred.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c are respectively adjacent two capacitors among the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d. They are provided between elements and are provided at positions different from each other.
  • the heat transfer member 22a is provided between the capacitor elements 21a and 21b, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 21a and 21b.
  • the heat transfer member 22b is provided between the capacitor elements 21b and 21c, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 21b and 21c.
  • the heat transfer member 22c is provided between the capacitor elements 21c and 21d, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 21c and 21d.
  • the heat transfer member 32a is provided between the capacitor elements 31a and 31b, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 31a and 31b.
  • the heat transfer member 32b is provided between the capacitor elements 31b and 31c, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 31b and 31c.
  • the heat transfer member 32c is provided between the capacitor elements 31c and 31d, and internally disperses the heat received from the capacitor elements 31c and 31d.
  • Each of the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c is a plate-shaped member having at least one principal surface in contact with at least one of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d.
  • Abutting shall include direct abutment and indirect abutment.
  • the heat transfer member 22a is a plate-like member, one main surface of the heat transfer member 22a contacts the capacitor element 21a, and the other main surface of the heat transfer member 22a contacts the capacitor element 21b.
  • Heat transfer member 22b is a plate-shaped member, and one main surface of heat transfer member 22b contacts capacitor element 21b, and the other main surface of heat transfer member 22b contacts capacitor element 21c.
  • Heat transfer member 22c is a plate-like member, and one main surface of heat transfer member 22c contacts capacitor element 21c, and the other main surface of heat transfer member 22c contacts capacitor element 21d.
  • the heat transfer member 32a is a plate-like member, one main surface of the heat transfer member 32a contacts the capacitor element 31a, and the other main surface of the heat transfer member 32a contacts the capacitor element 31b.
  • the heat transfer member 32b is a plate-like member, and one main surface of the heat transfer member 32b contacts the capacitor element 31b, and the other main surface of the heat transfer member 32b contacts the capacitor element 31c.
  • the heat transfer member 32c is a plate-like member, and one main surface of the heat transfer member 32c contacts the capacitor element 31c, and the other main surface of the heat transfer member 32c contacts the capacitor element 31d.
  • the heat transfer member 22a is a plate-shaped member that contacts the capacitor elements 21a and 21b, the heat transfer efficiency from the capacitor elements 21a and 21b to the heat transfer member 22a is increased, and the cooling performance of the capacitor elements 21a and 21b is improved.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c are preferably made of a material with high thermal conductivity, for example, a metal such as copper or aluminum.
  • heat generated in the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d can It is transmitted to the members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c and dispersed inside the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c.
  • heat transfer efficiency from the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d to the outer surface of the capacitor unit 11 is increased by providing the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c.
  • the heat is dispersed inside the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c as described above, so that the temperatures of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d variation is suppressed. In other words, the maximum temperature of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d is reduced.
  • the first bus bar 23a is electrically connected to the positive electrodes 41a of the capacitor elements 21a, 21b, 21c and 21d by coming into contact with the upper ends of the capacitor elements 21a, 21b, 21c and 21d in the vertical direction.
  • the first bus bar 33a is in contact with the vertical upper ends of the capacitor elements 31a, 31b, 31c and 31d, thereby electrically connecting to the positive electrodes 41a of the capacitor elements 31a, 31b, 31c and 31d.
  • the second bus bar 23b is electrically connected to the negative electrodes 41b of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, and 21d by coming into contact with the vertical lower ends of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, and 21d.
  • the second bus bar 33b is electrically connected to the negative electrodes 41b of the capacitor elements 31a, 31b, 31c and 31d by coming into contact with the vertical lower ends of the capacitor elements 31a, 31b, 31c and 31d.
  • the first terminal 24a is attached to the first busbar 23a by a fastening member (not shown) while being in contact with the first busbar 23a. As a result, the first terminal 24a is electrically connected to the first bus bar 23a.
  • the first terminal 34a is attached to the first bus bar 33a by a fastening member (not shown) while being in contact with the first bus bar 33a. As a result, the first terminal 34a is electrically connected to the first bus bar 33a.
  • the second terminal 24b is attached to the second bus bar 23b by a fastening member (not shown) while being in contact with the second bus bar 23b. As a result, the second terminal 24b is electrically connected to the second bus bar 23b.
  • the second terminal 34b is attached to the second bus bar 33b with a fastening member (not shown) in contact with the second bus bar 33b. As a result, the second terminal 34b is electrically connected to the second bus bar 33b.
  • a first capacitor C1 is realized by the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, the first bus bar 23a, the second bus bar 23b, the first terminal 24a, and the second terminal 24b.
  • the first terminal 24a corresponds to the positive terminal of the first capacitor C1
  • the second terminal 24b corresponds to the negative terminal of the first capacitor C1.
  • the first terminal 24a is electrically connected to the positive terminal 1a and the power converter 12 by a bus bar (not shown).
  • the second terminal 24b is electrically connected to the power converter 12 and the second capacitor C2 by a bus bar (not shown).
  • a second capacitor C2 is realized by the capacitor elements 31a, 31b, 31c, 31d, the first bus bar 33a, the second bus bar 33b, the first terminal 34a, and the second terminal 34b.
  • the first terminal 34a corresponds to the positive terminal of the second capacitor C2
  • the second terminal 34b corresponds to the negative terminal of the second capacitor C2.
  • the first terminal 34a is electrically connected to the power converter 12 and the first capacitor C1 by a bus bar (not shown).
  • the second terminal 34b is electrically connected to the negative terminal 1b and the power converter 12 by a bus bar (not shown).
  • the insulating member 25 is made of resin such as epoxy, urethane, or silicone, for example.
  • the insulating member 25 insulates the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d and the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c from each other.
  • the insulating member 25 covers at least part of each of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d and the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c. cover.
  • the insulating member 25 covers the first busbars 23a, 33a and the second busbars 23b, 33b and covers a portion of each of the first terminals 24a, 34a and a portion of each of the second terminals 24b, 34b. are exposed, the first terminals 24a, 34a and the second terminals 24b, 34b are covered.
  • the relative positional relationship between the first terminals 24a, 34a and the second terminals 24b, 34b is fixed.
  • the bus bar is electrically connected to the first terminals 24a, 34a and the second terminals 24b, 34b. It is possible to connect.
  • the insulating member 25 that covers the constituent elements of the capacitor unit 11 as described above can be used. is obtained.
  • the condenser unit 11 is thermally connected to heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c as shown in FIG. It is preferable to further include a cooling unit 26 that dissipates heat transferred from the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c from the heat transfer members 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • FIG. 5 is a view of the capacitor unit 11 in the same cross section as in FIG.
  • the cooling unit 26 has a heat receiving block 27 thermally connected to the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c, and a radiator 28 that radiates the heat transferred from the heat receiving block 27.
  • An insulating member 25 is attached to one main surface 27 a of the heat receiving block 27
  • a radiator 28 is attached to the other main surface 27 b of the heat receiving block 27 .
  • the heat receiving block 27 is preferably in contact with the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b and 32c.
  • the insulating member 25 is configured such that the end surfaces of the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c near the cooling portion 26 are exposed, and the heat transfer members 22a, 22b, 22c, and 32a are separated from each other. , 32b and 32c.
  • the insulating member 25 is attached to the cooling section 26 in a state in which the respective end faces of the heat transfer members 22 a , 22 b , 22 c , 32 a , 32 b , 32 c are in direct contact with the cooling section 26 .
  • the insulating member 25 is attached to the heat receiving block 27 of the cooling section 26 with a fastening member (not shown).
  • the radiator 28 radiates the heat transferred from the heat receiving block 27 to the surrounding air.
  • the heat transferred from the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d to the heat receiving block 27 via the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c is transferred to the surroundings by the radiator .
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d are cooled.
  • the radiator 28 has a plurality of fins whose main surfaces are parallel to the YZ plane, as shown in FIG.
  • the radiator 28 is preferably made of a material with high thermal conductivity, such as metal such as copper or aluminum.
  • the electronic device 1 accommodates the capacitor unit 11 having the above configuration and the power converter 12 inside the housing.
  • the electronic device 1 includes a housing 13 that houses the capacitor unit 11 and the power converter 12 , and a power converter cooling device 14 that cools the power converter 12 .
  • a housing 13 that houses the capacitor unit 11 and the power converter 12
  • a power converter cooling device 14 that cools the power converter 12 .
  • the plurality of switching elements SW included in the power conversion unit 12 are shown in FIG. , the negative terminal 1b, the positive terminal 1a and the busbar connected to the negative terminal 1b, and the terminal and busbar connected to the load 51 are omitted.
  • the housing 13 is formed with openings 13a and 13b. In the embodiment, openings 13a and 13b are formed in different planes.
  • the capacitor unit 11 is housed inside the housing 13 .
  • the cooling portion 26 of the capacitor unit 11 closes the opening 13a while being partly exposed to the outside of the housing 13 through the opening 13a. Since a part of the cooling unit 26 closes the opening 13a, the air outside the housing 13 containing foreign matter such as dust and moisture is prevented from flowing into the housing 13 through the opening 13a.
  • the heat receiving block 27 closes the opening 13 a from the inside of the housing 13 while the radiator 28 is exposed to the outside of the housing 13 . Since the radiator 28 is exposed to the outside of the housing 13 , the radiator 28 radiates the heat transferred from the heat receiving block 27 to the air outside the housing 13 .
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d are cooled. Since the temperature of the air outside the housing 13 is lower than the temperature of the air inside the housing 13, the cooling performance of the condenser unit 11 is higher than that of the condenser unit that dissipates heat to the air inside the housing.
  • the power converter cooling device 14 has a heat receiving block 15 to which a plurality of switching elements SW are attached, and a radiator 16 that radiates heat transferred from the plurality of switching elements SW via the heat receiving block 15 .
  • a plurality of switching elements SW are attached to one main surface 15 a of the heat receiving block 15 , specifically, the surface facing the inside of the housing 13 .
  • the power converter 12 has six switching elements SW, and the six switching elements are arranged two-dimensionally and attached to the main surface 15 a of the heat receiving block 15 .
  • a radiator 16 is attached to the other main surface 15 b of the heat receiving block 15 , specifically, the surface facing the outside of the housing 13 .
  • the heat receiving block 15 is preferably made of a material with high thermal conductivity, such as metal such as copper or aluminum.
  • the power conversion unit cooling device 14 having the above configuration is housed inside the housing 13 and closes the opening 13b while being partially exposed to the outside of the housing 13 through the opening 13b.
  • a portion of the power converter cooling device 14 blocks the opening 13 b , thereby suppressing the inflow of air outside the housing 13 containing foreign matter such as dust and moisture into the housing 13 .
  • the heat receiving block 15 closes the opening 13 b from the inside of the housing 13 while the radiator 16 is exposed to the outside of the housing 13 . Since the radiator 16 is exposed to the outside of the housing 13 , the radiator 16 radiates the heat transferred from the plurality of switching elements SW via the heat receiving block 15 to the air outside the housing 13 . As a result, the switching elements SW are cooled.
  • the radiator 16 has a plurality of fins whose main surfaces are parallel to the XY plane.
  • the laminate bus bar 17 electrically connects the capacitor unit 11 and the power converter 12 .
  • the laminate bus bar 17 is formed by laminating an insulating layer and a conductive layer, and electrically connects the first terminals 24a, 34a and the second terminals 24b, 34b to the corresponding switching elements SW. do.
  • the laminate bus bar 17 is attached to the first terminals 24a, 34a, the second terminals 24b, 34b, and the switching element SW by fastening members (not shown).
  • the heat generated by the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is transmitted to the heat receiving block 27 of the cooling section 26 via the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c. be done.
  • the heat transferred to the heat receiving block 27 is radiated to the air outside the housing 13 via a radiator 28 attached to the heat receiving block 27 or the housing 13 with which the heat receiving block 27 abuts.
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c and 31d are cooled, and the temperature rise of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c and 31d is reduced.
  • the switching element SW When the power converter 12 is in operation, the switching element SW is turned on and off, so the switching element SW generates heat. The heat generated by the switching element SW is transferred to the heat receiving block 15 , and the heat transferred to the heat receiving block 15 is radiated from the radiator 16 to the air outside the housing 13 . As a result, the switching element SW is cooled.
  • both the heat generated by the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d and the heat generated by the switching element SW are radiated to the air outside the housing 13.
  • a rise in the temperature of the air inside the housing 13 is reduced.
  • the increase in internal temperature of capacitor unit 11 and the increase in temperature of switching element SW are reduced.
  • the heat generated in the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d is transferred to the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c and dispersed inside the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c.
  • the temperature difference between the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d and the outer surface of the capacitor unit 11 decreases, and the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, The temperature rise of 31d is reduced.
  • the heat is dispersed inside the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c as described above, so that the temperatures of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d variation is suppressed. In other words, the maximum temperature of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d is reduced.
  • the condenser unit 11 includes the cooling part 26, the heat generated by the condenser elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d passes through the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c.
  • the heat is transmitted to the cooling unit 26 via the cooling unit 26 and radiated from the cooling unit 26 .
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d are further cooled, and the temperature rise of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is further reduced. be done.
  • the degree of deterioration of the films 41c, 41d depends on the temperature of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d and the potential gradient of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d. Varies depending on Specifically, when the temperature or potential gradient of capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d increases, the life of films 41c and 41d is shortened.
  • the lifetime of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is shortened. can be lengthened.
  • the capacity of the capacitor unit 11 can be increased.
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c and 31d can be miniaturized, that is, the capacitor unit 11 can be miniaturized.
  • Embodiments of the present disclosure are not limited to the above examples.
  • the number of capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d provided in the capacitor unit 11 is not limited to the above example, and is arbitrary.
  • the capacitor unit 11 has two capacitor groups of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 in the embodiment, the number of capacitor groups is arbitrary.
  • the capacitor unit may have only the first capacitor C1, or may have a third capacitor in addition to the first capacitor C1 and the second capacitor C2.
  • the configurations of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d are not limited to the above examples.
  • the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d may be film capacitors using metal foil.
  • the number and shape of the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c are such that the heat generated by the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d can be dispersed inside.
  • the capacitor unit 11 may have a single flat heat transfer member.
  • the capacitor unit 11 may have heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c, which are rod-shaped members, as shown in FIG.
  • the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, 35c are provided at positions adjacent to at least one of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d.
  • Heat transferred from at least one of 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is internally dispersed.
  • the condenser unit 11 includes the cooling part 26, the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are supplied from at least one of the condenser elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the transferred heat is transferred to the cooling portion 26 .
  • the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, 35c are provided between two adjacent capacitor elements among the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d. is preferred. Furthermore, the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are provided at positions adjacent to different capacitor elements among the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d. is preferred.
  • the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are respectively adjacent two of the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d. It is preferable that they are provided between two capacitor elements and provided at mutually different positions.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c may be U-shaped plate-shaped members or U-shaped rod-shaped members.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c may be plate-shaped members in which coolant is sealed in channels formed therein. The same applies to the heat transfer members 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, 35c.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c, 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are not limited to the above examples.
  • the heat transfer member may be provided at a position adjacent only to the capacitor element 21d, specifically, at a position adjacent to the surface of the capacitor element 21d facing the positive direction of the X axis.
  • a heat transfer member may be provided between first bus bar 23a and the surface of capacitor element 21a facing in the negative direction of the X axis.
  • the heat transfer members 22 a , 22 b , 22 c , 32 a , 32 b , 32 c , 29 a , 29 b , 29 c , 35 a , 35 b , 35 c may be entirely covered with the insulating member 25 .
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c, 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, 35c may contact the cooling part 26 indirectly.
  • a member that reduces contact thermal resistance For example, a TIM (Thermal Interface Material) such as a heat radiation sheet or grease may be provided.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c, 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are not limited to metal, and may be formed of a member capable of dispersing heat inside.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c, 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c may be formed of an anisotropic heat transfer member such as graphite.
  • the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, 32c, 29a, 29b, 29c, 35a, 35b, and 35c are members formed of a plurality of types of materials, for example, formed of different metals. It may be a clad material that
  • the method for fixing the relative positions of the heat transfer members 22a, 22b, 22c, 32a, 32b, and 32c with respect to the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, and 31d is limited to sealing with the insulating member 25. optional.
  • the shape of the cooling part 26 is arbitrary as long as it can dissipate the transferred heat.
  • part of the heat transfer members 22a, 22b, and 22c may pass through the heat receiving block 27 and serve as radiators.
  • part of the heat transfer members 32a, 32b, and 32c may pass through the heat receiving block 27 and serve as radiators.
  • the cooling unit 26 shown in FIG. 9 may further include a radiator 28 similar to that shown in FIG.
  • the radiator 28 may have any shape as long as it can dissipate the heat transferred from the heat receiving block 27 .
  • the plurality of fins that the radiator 28 has can be arbitrarily changed according to the air flow in the vicinity of the radiator 28 .
  • the radiator 28 may have a plurality of bar-shaped protrusions.
  • the radiator 28 may have a heat pipe, or may have a plate-like member in which a coolant is sealed in a channel formed inside.
  • the position where the cooling part 26 is provided is not limited to the above example.
  • the cooling unit 26 may be provided inside the housing 13 instead of outside the housing 13 .
  • the cooling unit 26 is preferably provided inside the housing 13 at a position where air from the outside of the housing 13 flows.
  • the electronic device 1 shown in FIG. 10 will be described below, focusing on the differences from the configuration of the electronic device 1 shown in FIG.
  • the electronic device 1 includes a partition member 18 that partitions the interior of the housing 13 into a first space 19a into which air from the outside of the housing 13 is prevented from flowing in, and a second space 19b into which air from the outside of the housing 13 flows. Prepare. A plurality of openings 13c are formed in the surface of the housing 13 facing the second space 19b, and the air outside the housing 13 flows into the second space 19b through the plurality of openings 13c.
  • An opening 18 a is formed in the partition member 18 .
  • the cooling part 26 closes the opening 18a while being partly located in the second space 19b. Since a part of the cooling part 26 closes the opening 18a, the air outside the housing 13 containing foreign matter such as dust and moisture is prevented from flowing into the first space 19a through the opening 18a.
  • the heat receiving block 27 closes the opening 18a from the first space 19a while the radiator 28 is exposed to the second space 19b. Since the radiator 28 is exposed to the second space 19b, the radiator 28 radiates the heat transferred from the heat receiving block 27 to the air outside the housing 13 that has flowed into the second space 19b. As a result, the capacitor elements 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d are cooled.
  • the openings 13 a and 13 b shown in FIG. 7 may be formed on the same surface of the housing 13 and the switching element SW may be thermally connected to the cooling section 26 .
  • capacitor unit 11 and switching element SW may be cooled by a common cooling device.
  • the main surfaces 27a and 27b of the heat receiving block 27 should be large enough to attach the switching element SW in addition to the insulating member 25 .
  • the method of attaching the insulating member 25 to the heat receiving block 27 is arbitrary.
  • the insulating member 25 may be adhered to the heat receiving block 27 with an adhesive.
  • the electronic device 1 shown in FIG. 7 may include the capacitor unit 11 shown in FIG.
  • the insulating member 25 may be attached to the inner surface of the housing 13 while closing the opening 13a shown in FIG.
  • the electronic device 1 shown in FIG. 10 may include the capacitor unit 11 shown in FIG.
  • the insulating member may be attached to the partition member 18 while closing the opening 18a shown in FIG.
  • the electronic device 1 is not limited to the 3-level power conversion device, but any device that includes the capacitor unit 11. As an example, the electronic device 1 may be a rectifier.
  • the electronic device 1 is not limited to railway vehicles, and can be mounted on any moving body such as automobiles, ships, and aircraft.
  • the load 51 is not limited to a three-phase induction motor, but any device that receives power supply from the electronic device 1 .
  • the load 51 is an air conditioner, lighting equipment, or the like.
  • 1 electronic equipment 1a positive terminal, 1b negative terminal, 11 capacitor unit, 12 power converter, 13 housing, 13a, 13b, 13c, 18a opening, 14 power converter cooling device, 15, 27 heat receiving block, 15a, 15b , 27a, 27b main surface, 16, 28 radiator, 17 laminate bus bar, 18 partition member, 19a first space, 19b second space, 21a, 21b, 21c, 21d, 31a, 31b, 31c, 31d capacitor element, 22a , 22b, 22c, 29a, 29b, 29c, 32a, 32b, 32c, 35a, 35b, 35c heat transfer member, 23a, 33a first bus bar, 23b, 33b second bus bar, 24a, 34a first terminal, 24b, 34b Second terminal, 25 insulating member, 26 cooling part, 41a positive electrode, 41b negative electrode, 41c, 41d film, 51 load, C1 first capacitor, C2 second capacitor, SW switching element.

Landscapes

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Abstract

コンデンサユニット（１１）は、複数のコンデンサ素子（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）と、複数のコンデンサ素子（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の少なくともいずれかに隣接した位置に設けられて、複数のコンデンサ素子（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の少なくともいずれかから受けた熱を内部で分散させる１つまたは複数の伝熱部材（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、を備える。

Description

コンデンサユニットおよび電子機器
　本開示は、コンデンサユニットおよび電子機器に関する。
　電子機器、例えば、入力電力を変換して変換した電力を負荷に供給する電力変換装置には、大容量のコンデンサユニットを備えるものがある。この種の電子機器の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される車両用駆動制御装置は、電源平滑用のコンデンサユニットを備え、筐体内部の中央にコンデンサユニットが設けられている。
特開２０１３－１６３５０３号公報
　コンデンサユニットの通電時に生じた熱は、電子機器の筐体内部の空気に放熱される。電子機器の筐体内部には、コンデンサユニットの他にも、例えばスイッチング素子である発熱体が収容されているため、筐体内部の空気の温度が上昇することがある。大容量のコンデンサユニットは発熱量が大きいため、筐体内部の温度の上昇によってコンデンサユニットを十分に冷却することができないと、コンデンサユニットの内部温度、具体的には、コンデンサユニットが備えるコンデンサ素子の温度が上昇してしまう。
　コンデンサ素子としてフィルムコンデンサが採用されている場合、許容温度が、コンデンサ素子の温度が取り得る値より高いフィルムで形成されるフィルムコンデンサが必要となる。コンデンサ素子の通流電流の増大に伴ってコンデンサ素子の温度は上昇するため、フィルムの許容温度が十分に高くない場合は、コンデンサ素子の通流電流に制約が生じる。換言すれば、筐体内部に設けられているコンデンサ素子の温度の上昇によって、コンデンサ素子のフィルムの許容温度およびコンデンサ素子の通流電流を含むコンデンサユニットの設計に制約が生じる。この課題は、大容量のコンデンサユニットを備える電力供給装置に限られず、コンデンサユニットを備える電子機器においてコンデンサユニットを十分に冷却できない場合に起こり得る。
　本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、コンデンサ素子の温度の上昇を低減可能なコンデンサユニットおよびコンデンサユニットを備える電子機器を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示のコンデンサユニットは、複数のコンデンサ素子と、１つまたは複数の伝熱部材と、を備える。１つまたは複数の伝熱部材は、複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかに隣接した位置に設けられて、複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかから受けた熱を内部で分散させる。
　本開示に係るコンデンサユニットにおいて、複数のコンデンサ素子で生じた熱は伝熱部材の内部で分散される。この結果、複数のコンデンサ素子が冷却され、コンデンサ素子の温度の上昇が低減される。
実施の形態に係る電子機器の構成を示すブロック図 実施の形態に係るコンデンサユニットの正面図 実施の形態に係るコンデンサユニットの図２におけるIII－III線での矢視断面図 実施の形態に係るコンデンサ素子の構成を示す図 実施の形態に係るコンデンサユニットの断面図 実施の形態に係るコンデンサユニットの背面図 実施の形態に係る電子機器の断面図 実施の形態に係るコンデンサユニットの第１変形例の正面図 実施の形態に係るコンデンサユニットの第２変形例の上面図 実施の形態に係る電子機器の変形例の断面図
　以下、本開示の実施の形態に係るコンデンサユニットおよび電子機器について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
　電子機器の一例として、鉄道車両に搭載され、直流電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換して電動機に供給する電力変換装置がある。電力変換装置を例にして、実施の形態１に係る電子機器１について以下に説明する。
　図１に示す電子機器１は、図示しない電源、具体的には、電力供給線を介して変電所から供給される電力を取得する集電装置から直流電力の供給を受ける。電力供給線は、例えば、架線または第三軌条である。集電装置は、例えば、パンタグラフまたは集電靴である。電子機器１は、集電装置から供給された直流電力を三相交流電力に変換して、変換した三相交流電力を負荷５１に供給する。実施の形態では、電子機器１は３レベルインバータであり、負荷５１は三相誘導電動機である。
　電子機器１は、集電装置に接続される正極端子１ａと、接地される負極端子１ｂと、集電装置から供給される電力で充電されるコンデンサユニット１１と、コンデンサユニット１１を介して集電装置から供給される直流電力を三相交流電力に変換する電力変換部１２と、を備える。正極端子１ａは、接触器、フィルタリアクトル等を介して、集電装置に電気的に接続されることが好ましい。コンデンサユニット１１は、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、を有する。第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２は直列に接続されている。
　電力変換部１２の一対の一次端子は、正極端子１ａおよび負極端子１ｂに電気的に接続される。一対の一次端子の間の端子に、直列に接続された第１コンデンサＣ１および第２コンデンサＣ２の接続点が接続される。電力変換部１２の三相交流電力のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する３つの二次端子は、負荷５１の対応する入力端子に接続される。電力変換部１２は、図示しない制御装置によって制御される複数のスイッチング素子を有する。複数のスイッチング素子として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）が用いられる。複数のスイッチング素子のオンオフを切り替えるスイッチング動作が制御装置によって制御されることで、電力変換部１２は、電力変換を行う。詳細には、電力変換部１２は、一次端子を介して供給される直流電力を負荷５１に供給するための三相交流電力に変換し、三相交流電力を二次端子から出力する。
　内部温度の上昇を低減可能なコンデンサユニット１１について、以下に説明する。図２および図２のIII－III線での断面図である図３に示すように、コンデンサユニット１１は、複数のコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから受けた熱を内部で分散させる伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、を備える。コンデンサユニット１１の内部温度は、具体的には、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのそれぞれの温度である。図２および図３において、Ｚ軸は鉛直方向を示し、Ｙ軸は複数のコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの主面に平行に延びる。Ｘ軸は、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれに直交する。
　コンデンサユニット１１はさらに、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのそれぞれの正極に電気的に接続される第１バスバー２３ａと、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのそれぞれの正極に電気的に接続される第１バスバー３３ａと、を備える。第１バスバー２３ａ，３３ａは、例えば、銅、アルミニウム等の導電体で形成される板状部材である。
　コンデンサユニット１１はさらに、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのそれぞれの負極に電気的に接続される第２バスバー２３ｂと、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのそれぞれの負極に電気的に接続される第２バスバー３３ｂと、を備える。第２バスバー２３ｂ，３３ｂは、例えば、銅、アルミニウム等の導電体で形成される板状部材である。コンデンサユニット１１はさらに、第１バスバー２３ａに電気的に接続される第１端子２４ａと、第１バスバー３３ａに電気的に接続される第１端子３４ａと、第２バスバー２３ｂに電気的に接続される第２端子２４ｂと、第２バスバー３３ｂに電気的に接続される第２端子３４ｂと、を備える。
　コンデンサユニット１１はさらに、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、および伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの少なくとも一部を被覆する絶縁部材２５を備える。
　コンデンサユニット１１の各部の詳細について以下に説明する。図２に示すように、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、主面が互いに向き合う状態で一列に並べて設けられる。詳細には、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、主面がＸ軸に直交する向きで、Ｘ軸方向に並べて設けられる。同様に、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、主面が互いに向き合う状態で一列に並べて設けられる。詳細には、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、主面がＸ軸に直交する向きで、Ｘ軸方向に並べて設けられる。
　コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの構成は同じであるため、コンデンサ素子２１ａの構成について図４を用いて説明する。
　コンデンサ素子２１ａはフィルムコンデンサであって、正極４１ａが形成されているフィルム４１ｃと、負極４１ｂが形成されているフィルム４１ｄと、を備える。フィルム４１ｃ，４１ｄを重ねて中心軸周りに巻くことで、コンデンサ素子２１ａを形成することができる。フィルム４１ｃはプラスチックフィルムであって、金属、例えば、アルミニウム、亜鉛等がフィルム４１ｃに蒸着されることで、正極４１ａが形成される。同様に、フィルム４１ｄはプラスチックフィルムであって、金属、例えば、アルミニウム、亜鉛等がフィルム４１ｄに蒸着されることで、負極４１ｂが形成される。
　コンデンサ素子２１ａの中心軸の方向の一端が正極端子に相当し、他端が負極端子に相当する。図４の例では、コンデンサ素子２１ａの上端が正極端子に相当し、コンデンサ素子２１ａの下端が負極端子に相当する。図２および図３の例では、コンデンサ素子２１ａのＺ軸方向上端がコンデンサ素子２１ａの正極端子に相当し、コンデンサ素子２１ａのＺ軸方向下端がコンデンサ素子２１ａの負極端子に相当する。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかに隣接した位置に設けられて、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかから伝達された熱を内部で分散させる。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに隣接している２つのコンデンサ素子の間に設けられることが好ましい。さらに、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに異なるコンデンサ素子に隣接した位置に設けられることが好ましい。
　実施の形態では、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃはそれぞれ、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに隣接している２つのコンデンサ素子の間に設けられ、かつ、互いに異なる位置に設けられる。詳細には、伝熱部材２２ａは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂの間に設けられ、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂから受けた熱を内部で分散させる。伝熱部材２２ｂは、コンデンサ素子２１ｂ，２１ｃの間に設けられ、コンデンサ素子２１ｂ，２１ｃから受けた熱を内部で分散させる。伝熱部材２２ｃは、コンデンサ素子２１ｃ，２１ｄの間に設けられ、コンデンサ素子２１ｃ，２１ｄから受けた熱を内部で分散させる。
　同様に、伝熱部材３２ａは、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂの間に設けられ、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂから受けた熱を内部で分散させる。伝熱部材３２ｂは、コンデンサ素子３１ｂ，３１ｃの間に設けられ、コンデンサ素子３１ｂ，３１ｃから受けた熱を内部で分散させる。伝熱部材３２ｃは、コンデンサ素子３１ｃ，３１ｄの間に設けられ、コンデンサ素子３１ｃ，３１ｄから受けた熱を内部で分散させる。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、少なくとも一方の主面がコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかに当接する板状部材であることが好ましい。当接するとは、直接的に当接することおよび間接的に当接することを含むものとする。実施の形態では、伝熱部材２２ａは板状部材であって、伝熱部材２２ａの一方の主面はコンデンサ素子２１ａに当接し、伝熱部材２２ａの他方の主面はコンデンサ素子２１ｂに当接する。伝熱部材２２ｂは板状部材であって、伝熱部材２２ｂの一方の主面はコンデンサ素子２１ｂに当接し、伝熱部材２２ｂの他方の主面はコンデンサ素子２１ｃに当接する。伝熱部材２２ｃは板状部材であって、伝熱部材２２ｃの一方の主面はコンデンサ素子２１ｃに当接し、伝熱部材２２ｃの他方の主面はコンデンサ素子２１ｄに当接する。
　同様に、伝熱部材３２ａは板状部材であって、伝熱部材３２ａの一方の主面はコンデンサ素子３１ａに当接し、伝熱部材３２ａの他方の主面はコンデンサ素子３１ｂに当接する。伝熱部材３２ｂは板状部材であって、伝熱部材３２ｂの一方の主面はコンデンサ素子３１ｂに当接し、伝熱部材３２ｂの他方の主面はコンデンサ素子３１ｃに当接する。伝熱部材３２ｃは板状部材であって、伝熱部材３２ｃの一方の主面はコンデンサ素子３１ｃに当接し、伝熱部材３２ｃの他方の主面はコンデンサ素子３１ｄに当接する。
　伝熱部材２２ａがコンデンサ素子２１ａ，２１ｂに当接する板状部材であることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂから伝熱部材２２ａへの伝熱効率が高まり、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂの冷却性能が向上する。伝熱部材２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃについても同様である。これによって、コンデンサユニット１１の内部温度の上昇を低減することが可能となる。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。
　上述のように、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが設けられることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに伝達され、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内部で分散される。また、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃが設けられることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄからコンデンサユニット１１の外面までの伝熱効率が向上し、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとコンデンサユニット１１の外面との温度差が減少する。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度の上昇が低減され、コンデンサユニット１１の外面の温度は上昇する。
　さらに、上述のように伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内部で熱が分散されることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度のばらつきが抑制される。換言すれば、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの最大温度が低減される。
　第１バスバー２３ａは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの鉛直方向上端に当接することで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのそれぞれの正極４１ａに電気的に接続する。同様に、第１バスバー３３ａは、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの鉛直方向上端に当接することで、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのそれぞれの正極４１ａに電気的に接続する。
　第２バスバー２３ｂは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの鉛直方向下端に当接することで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのそれぞれの負極４１ｂに電気的に接続する。同様に、第２バスバー３３ｂは、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの鉛直方向下端に当接することで、コンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのそれぞれの負極４１ｂに電気的に接続する。
　第１端子２４ａは、図示しない締結部材によって第１バスバー２３ａに当接した状態で第１バスバー２３ａに取り付けられる。この結果、第１端子２４ａは、第１バスバー２３ａに電気的に接続される。第１端子３４ａは、図示しない締結部材によって第１バスバー３３ａに当接した状態で第１バスバー３３ａに取り付けられる。この結果、第１端子３４ａは、第１バスバー３３ａに電気的に接続される。
　同様に、第２端子２４ｂは、図示しない締結部材によって第２バスバー２３ｂに当接した状態で第２バスバー２３ｂに取り付けられる。この結果、第２端子２４ｂは、第２バスバー２３ｂに電気的に接続される。第２端子３４ｂは、図示しない締結部材によって第２バスバー３３ｂに当接した状態で第２バスバー３３ｂに取り付けられる。この結果、第２端子３４ｂは、第２バスバー３３ｂに電気的に接続される。
　上述のコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、第１バスバー２３ａ、第２バスバー２３ｂ、第１端子２４ａ、および第２端子２４ｂによって、第１コンデンサＣ１が実現される。第１端子２４ａは第１コンデンサＣ１の正極端子に相当し、第２端子２４ｂは第１コンデンサＣ１の負極端子に相当する。第１端子２４ａは図示しないバスバーによって、正極端子１ａおよび電力変換部１２に電気的に接続される。第２端子２４ｂは、図示しないバスバーによって、電力変換部１２および第２コンデンサＣ２に電気的に接続される。
　上述のコンデンサ素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、第１バスバー３３ａ、第２バスバー３３ｂ、第１端子３４ａ、および第２端子３４ｂによって、第２コンデンサＣ２が実現される。第１端子３４ａは第２コンデンサＣ２の正極端子に相当し、第２端子３４ｂは第２コンデンサＣ２の負極端子に相当する。第１端子３４ａは図示しないバスバーによって、電力変換部１２および第１コンデンサＣ１に電気的に接続される。第２端子３４ｂは、図示しないバスバーによって、負極端子１ｂおよび電力変換部１２に電気的に接続される。
　絶縁部材２５は、例えば、エポキシ、ウレタン、シリコーン等の樹脂で形成される。絶縁部材２５は、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを互いに絶縁する。実施の形態では、絶縁部材２５は、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、および伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの少なくとも一部を被覆する。換言すれば、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、および伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの少なくとも一部は、絶縁部材２５に封止されている。これにより、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに対する伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの相対的位置が固定される。
　実施の形態では、絶縁部材２５は、第１バスバー２３ａ，３３ａおよび第２バスバー２３ｂ，３３ｂを被覆し、第１端子２４ａ，３４ａのそれぞれの一部および第２端子２４ｂ，３４ｂのそれぞれの一部を露出させた状態で、第１端子２４ａ，３４ａおよび第２端子２４ｂ，３４ｂを被覆する。これにより、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、第１バスバー２３ａ，３３ａ、第２バスバー２３ｂ，３３ｂ、第１端子２４ａ，３４ａ、および第２端子２４ｂ，３４ｂの相対的な位置関係が固定される。第１端子２４ａ，３４ａのそれぞれの一部および第２端子２４ｂ，３４ｂのそれぞれの一部が露出していることで、バスバーを第１端子２４ａ，３４ａおよび第２端子２４ｂ，３４ｂに電気的に接続することが可能となる。
　例えば、図示しないケースの内部にコンデンサユニット１１の構成要素を並べて、エポキシ樹脂をケースに充填して硬化させてケースから取り出すことで、上述したようにコンデンサユニット１１の構成要素を被覆する絶縁部材２５が得られる。
　冷却性能を高めるために、コンデンサユニット１１は、図５に示すように、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに熱的に接続され、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して伝達された熱を放熱する冷却部２６をさらに備えることが好ましい。図５は、図３と同じ断面でコンデンサユニット１１を見た図である。
　冷却部２６は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに熱的に接続される受熱ブロック２７と、受熱ブロック２７から伝達された熱を放熱する放熱器２８と、を有する。受熱ブロック２７の一方の主面２７ａに絶縁部材２５が取り付けられ、受熱ブロック２７の他方の主面２７ｂに放熱器２８が取り付けられる。受熱ブロック２７が伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに熱的に接続されることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して受熱ブロック２７に熱が伝達される。受熱ブロック２７は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。
　受熱ブロック２７は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに当接することが好ましい。実施の形態では、絶縁部材２５は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの冷却部２６に近い端面を露出させた状態で、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを被覆する。そして、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれの端面が冷却部２６に直接的に当接した状態で、絶縁部材２５は、冷却部２６に取り付けられる。例えば、絶縁部材２５は、図示しない締結部材によって、冷却部２６が有する受熱ブロック２７に取り付けられる。
　受熱ブロック２７が伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの端面に当接することで、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃから受熱ブロック２７に直接的に熱が伝達され、伝熱効率が高まる。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの冷却性能が向上して、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度の上昇を低減することが可能となる。
　放熱器２８は、受熱ブロック２７から伝達された熱を周囲の空気に放熱する。コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して受熱ブロック２７に伝達された熱が、放熱器２８によって周囲の空気に放熱されることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが冷却される。実施の形態では、放熱器２８は、図６に示すように主面がＹＺ平面に平行な複数のフィンを有する。放熱器２８は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。
　図７に示すように、電子機器１は、上記構成を有するコンデンサユニット１１と、電力変換部１２を筐体内部に収容する。詳細には、電子機器１は、コンデンサユニット１１および電力変換部１２を収容する筐体１３と、電力変換部１２を冷却する電力変換部冷却装置１４と、を備える。図の複雑化を避けるため、図７において、電力変換部１２については、電力変換部１２が有する複数のスイッチング素子ＳＷのみを記載し、電力変換部１２の他の構成要素、例えば、正極端子１ａ、負極端子１ｂ、正極端子１ａおよび負極端子１ｂに接続されるバスバー、ならびに、負荷５１に接続される端子およびバスバーについて記載を省略した。
　電子機器１の各部の詳細について以下に説明する。筐体１３には、開口１３ａ，１３ｂが形成される。実施の形態では、開口１３ａ，１３ｂは互いに異なる面に形成される。
　コンデンサユニット１１は、筐体１３の内部に収容される。コンデンサユニット１１が有する冷却部２６は、一部が開口１３ａから筐体１３の外部に露出した状態で開口１３ａを塞ぐ。冷却部２６の一部が開口１３ａを塞ぐことで、塵埃、水分等の異物を含む筐体１３の外部の空気が開口１３ａから筐体１３の内部に流入することが抑制される。詳細には、放熱器２８が筐体１３の外部に露出した状態で、受熱ブロック２７は筐体１３の内部から開口１３ａを塞ぐ。放熱器２８が筐体１３の外部に露出しているため、放熱器２８は、受熱ブロック２７から伝達された熱を筐体１３の外部の空気に放熱する。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが冷却される。筐体１３の外部の空気の温度は、筐体１３の内部の空気の温度より低いため、筐体の内部の空気に放熱するコンデンサユニットと比べて、コンデンサユニット１１の冷却性能は高い。
　電力変換部冷却装置１４は、複数のスイッチング素子ＳＷが取り付けられる受熱ブロック１５と、受熱ブロック１５を介して複数のスイッチング素子ＳＷから伝達された熱を放熱する放熱器１６と、を有する。受熱ブロック１５の一方の主面１５ａ、具体的には、筐体１３の内部に向く面に複数のスイッチング素子ＳＷが取り付けられる。例えば、電力変換部１２は６つのスイッチング素子ＳＷを有し、６つのスイッチング素子は二次元に配列されて、受熱ブロック１５の主面１５ａに取り付けられる。受熱ブロック１５の他方の主面１５ｂ、具体的には、筐体１３の外部に向く面に放熱器１６が取り付けられる。受熱ブロック１５は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウム等の金属で形成されることが好ましい。
　上記構成を有する電力変換部冷却装置１４は、筐体１３の内部に収容されて、一部が開口１３ｂから筐体１３の外部に露出した状態で開口１３ｂを塞ぐ。電力変換部冷却装置１４の一部が開口１３ｂを塞ぐことで、塵埃、水分等の異物を含む筐体１３の外部の空気が筐体１３の内部に流入することが抑制される。詳細には、放熱器１６が筐体１３の外部に露出した状態で、受熱ブロック１５は筐体１３の内部から開口１３ｂを塞ぐ。放熱器１６が筐体１３の外部に露出しているため、放熱器１６は、受熱ブロック１５を介して複数のスイッチング素子ＳＷから伝達された熱を筐体１３の外部の空気に放熱する。この結果、複数のスイッチング素子ＳＷが冷却される。
　放熱器１６は、主面がＸＹ平面に平行な複数のフィンを有する。Ｙ軸が鉄道車両の進行方向に一致する向きで電子機器１を鉄道車両に取り付けることで、放熱器１６が有する複数のフィンの間を走行風が流れる。これにより、複数のスイッチング素子ＳＷの冷却性能が向上する。
　ラミネートバスバー１７は、コンデンサユニット１１と電力変換部１２を電気的に接続する。詳細には、ラミネートバスバー１７は、絶縁層と導電層を積層することで形成されていて、第１端子２４ａ，３４ａおよび第２端子２４ｂ，３４ｂのそれぞれを対応するスイッチング素子ＳＷに電気的に接続する。ラミネートバスバー１７は、図示しない締結部材によって、第１端子２４ａ，３４ａ、第２端子２４ｂ，３４ｂ、およびスイッチング素子ＳＷに取り付けられる。
　上記構成を有する電子機器１に電力が供給されると、具体的には、電子機器１が集電装置に電気的に接続されると、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに電流が流れて、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが発熱する。コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して冷却部２６が有する受熱ブロック２７に伝達される。受熱ブロック２７に伝達された熱は、受熱ブロック２７に取り付けられる放熱器２８または受熱ブロック２７が当接する筐体１３を介して、筐体１３の外部の空気に放熱される。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが冷却されて、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度上昇が低減される。
　電力変換部１２の動作時は、スイッチング素子ＳＷのオンオフが切り替わるため、スイッチング素子ＳＷが発熱する。スイッチング素子ＳＷで生じた熱は、受熱ブロック１５に伝達され、受熱ブロック１５に伝達された熱は、放熱器１６から筐体１３の外部の空気に放熱される。この結果、スイッチング素子ＳＷが冷却される。
　上述したように、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱およびスイッチング素子ＳＷのいずれで生じた熱も筐体１３の外部の空気に放熱されるため、筐体１３の内部の空気の温度上昇が低減される。この結果、コンデンサユニット１１の内部温度の上昇およびスイッチング素子ＳＷの温度の上昇が低減される。
　以上説明した通り、実施の形態に係るコンデンサユニット１１においては、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃに伝達され、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内部で分散される。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとコンデンサユニット１１の外面との温度差が減少し、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度の上昇が低減される。
　さらに、上述のように伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの内部で熱が分散されることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度のばらつきが抑制される。換言すれば、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの最大温度が低減される。
　コンデンサユニット１１が冷却部２６を備える場合は、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱は、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃを介して冷却部２６に伝達され、冷却部２６から放熱される。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄがより冷却されて、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度の上昇がより低減される。
　フィルム４１ｃ，４１ｄの劣化の程度は、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度およびコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの電位傾度に応じて変化する。具体的には、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度または電位傾度が増大すると、フィルム４１ｃ，４１ｄの寿命は短くなる。
　上述のように、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの温度上昇が低減されると、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの寿命を長くすることができる。また、同程度の寿命で、電位傾度を増大させることが可能となる。換言すれば、同程度の寿命で、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに印加される電圧を高くすること、または、フィルム４１ｃ，４１ｄを薄くすることが可能となる。換言すれば、コンデンサユニット１１の設計の制約が緩和される。
　コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに印加される電圧を高くすることで、コンデンサユニット１１の大容量化が可能となる。フィルム４１ｃ，４１ｄを薄くすることで、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの小型化、すなわち、コンデンサユニット１１の小型化が可能となる。
　本開示の実施の形態は、上述の例に限られない。
　コンデンサユニット１１が備えるコンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの数は、上述の例に限られず、任意である。実施の形態ではコンデンサユニット１１は第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２の２つのコンデンサ群を有するが、コンデンサ群の数は任意である。例えば、コンデンサユニットは第１コンデンサＣ１のみを有してもよいし、第１コンデンサＣ１と第２コンデンサＣ２に加えて、第３コンデンサを有してもよい。
　コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの構成は、上述の例に限られない。一例として、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、金属箔を用いたフィルムコンデンサでもよい。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの個数および形状は、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで生じた熱を内部で分散することができる形状であれば任意である。一例として、コンデンサユニット１１は、平板状の単一の伝熱部材を有してもよい。他の一例として、コンデンサユニット１１は、図８に示すように、棒状部材である伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃを有してもよい。伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかに隣接した位置に設けられて、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかから伝達された熱を内部で分散する。コンデンサユニット１１が冷却部２６を備える場合は、伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの少なくともいずれかから伝達された熱を冷却部２６に伝達する。
　伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに隣接している２つのコンデンサ素子の間に設けられることが好ましい。さらに、伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに異なるコンデンサ素子に隣接した位置に設けられることが好ましい。
　図８に示すように、伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃはそれぞれ、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの内、互いに隣接している２つのコンデンサ素子の間に設けられ、かつ、互いに異なる位置に設けられることが好ましい。
　他の一例として、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、Ｕ字型に折り曲げられた板状部材でもよいし、Ｕ字型に折り曲げられた棒状部材でもよい。他の一例として、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、内部に形成された流路に冷媒が封入されている板状部材でもよい。伝熱部材２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃについても同様である。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃが設けられる位置は、上述の例に限られない。一例として、上述の位置に加えて、コンデンサ素子２１ｄにのみ隣接した位置、具体的には、コンデンサ素子２１ｄのＸ軸正方向に向く面に隣接した位置に伝熱部材が設けられてもよい。他の一例として、第１バスバー２３ａとコンデンサ素子２１ａのＸ軸負方向に向く面との間に伝熱部材が設けられてもよい。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、全体が絶縁部材２５に覆われていてもよい。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、冷却部２６に間接的に当接してもよい。一例として、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃと冷却部２６が有する受熱ブロック２７の間に、接触熱抵抗を低減する部材、例えば、放熱シート、グリス等のＴＩＭ（Thermal Interface Material）が設けられてもよい。
　伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、金属に限られず、内部で熱を分散させることができる部材で形成されればよい。一例として、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、異方性を有する熱輸送部材、例えばグラファイトで形成されてもよい。他の一例として、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、複数種類の材料で形成される部材、例えば、異種金属で形成されるクラッド材でもよい。
　コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに対する伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの相対的位置を固定する方法は、絶縁部材２５による封止に限られず、任意である。電子機器１が鉄道車両に搭載される場合には、鉄道車両の走行時に生じる振動によって、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄに対する伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの相対的位置が変動しない程度に強固に固定可能な手法が採用されることが好ましい。
　冷却部２６の形状は、伝達された熱を放熱することができる形状であれば任意である。一例として、図９に示すように、伝熱部材２２ａ，２２ｂ，２２ｃの一部が受熱ブロック２７を貫通し、放熱器としての役割を果たしてもよい。同様に、伝熱部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃの一部が、受熱ブロック２７を貫通し、放熱器としての役割を果たしてもよい。図９に示す冷却部２６は、図５と同様の放熱器２８をさらに備えてもよい。
　放熱器２８の形状は、受熱ブロック２７から伝達された熱を放熱することができる形状であれば任意である。一例として、放熱器２８が有する複数のフィンは、放熱器２８の近傍の空気の流れに応じて任意に変更可能である。他の一例として、放熱器２８は、複数の棒状の突起を有してもよい。他の一例として、放熱器２８は、ヒートパイプを有してもよいし、内部に形成された流路に冷媒が封入されている板状部材を有してもよい。
　冷却部２６が設けられる位置は、上述の例に限られない。具体的には、冷却部２６は、筐体１３の外部ではなく、筐体１３の内部に設けられてもよい。この場合、冷却部２６は、図１０に示すように、筐体１３の内部であって、筐体１３の外部の空気が流入する位置に設けられることが好ましい。図７に示す電子機器１の構成と異なる点を中心に、図１０に示す電子機器１について以下に説明する。
　電子機器１は、筐体１３の内部を筐体１３の外部の空気の流入が抑制されている第１空間１９ａと筐体１３の外部の空気が流入する第２空間１９ｂとに仕切る仕切部材１８を備える。第２空間１９ｂに面する筐体１３の面には複数の開口１３ｃが形成されていて、複数の開口１３ｃから筐体１３の外部の空気が第２空間１９ｂに流入する。
　仕切部材１８には開口１８ａが形成されている。冷却部２６は、一部が第２空間１９ｂに位置した状態で、開口１８ａを塞ぐ。冷却部２６の一部が開口１８ａを塞ぐことで、塵埃、水分等の異物を含む筐体１３の外部の空気が開口１８ａから第１空間１９ａに流入することが抑制される。詳細には、放熱器２８が第２空間１９ｂに露出した状態で、受熱ブロック２７は第１空間１９ａから開口１８ａを塞ぐ。放熱器２８が第２空間１９ｂに露出しているため、放熱器２８は、受熱ブロック２７から伝達された熱を第２空間１９ｂに流入した筐体１３の外部の空気に放熱する。この結果、コンデンサ素子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが冷却される。
　他の一例として、図７に示す開口１３ａ，１３ｂが筐体１３の同一面に形成されて、スイッチング素子ＳＷが冷却部２６に熱的に接続されてもよい。換言すれば、コンデンサユニット１１とスイッチング素子ＳＷは、共通の冷却装置によって冷却されてもよい。この場合、受熱ブロック２７の主面２７ａ，２７ｂは、絶縁部材２５に加えて、スイッチング素子ＳＷを取り付け可能な程度に大きければよい。
　絶縁部材２５を受熱ブロック２７に取り付ける方法は、任意である。一例として、接着剤によって絶縁部材２５を受熱ブロック２７に接着してもよい。
　図７に示す電子機器１は、図３に示すコンデンサユニット１１を備えてもよい。この場合、絶縁部材２５は、図７に示す開口１３ａを塞いだ状態で筐体１３の内面に取り付けられればよい。同様に、図１０に示す電子機器１は、図３に示すコンデンサユニット１１を備えてもよい。この場合、絶縁部材は、図１０に示す開口１８ａを塞いだ状態で仕切部材１８に取り付けられればよい。
　電子機器１は、３レベル電力変換装置に限られず、コンデンサユニット１１を備える任意の機器である。一例として、電子機器１は、整流装置でもよい。電子機器１は、鉄道車両に限られず、自動車、船舶、航空機等の任意の移動体に搭載可能である。
　負荷５１は、三相誘導電動機に限られず、電子機器１から電力供給を受ける任意の機器である。例えば、負荷５１は、空調機器、照明機器等である。
　本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。
　１　電子機器、１ａ　正極端子、１ｂ　負極端子、１１　コンデンサユニット、１２　電力変換部、１３　筐体、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１８ａ　開口、１４　電力変換部冷却装置、１５，２７　受熱ブロック、１５ａ，１５ｂ，２７ａ，２７ｂ　主面、１６，２８　放熱器、１７　ラミネートバスバー、１８　仕切部材、１９ａ　第１空間、１９ｂ　第２空間、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ　コンデンサ素子、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ　伝熱部材、２３ａ，３３ａ　第１バスバー、２３ｂ，３３ｂ　第２バスバー、２４ａ，３４ａ　第１端子、２４ｂ，３４ｂ　第２端子、２５　絶縁部材、２６　冷却部、４１ａ　正極、４１ｂ　負極、４１ｃ，４１ｄ　フィルム、５１　負荷、Ｃ１　第１コンデンサ、Ｃ２　第２コンデンサ、ＳＷ　スイッチング素子。

Claims (14)

  1. 　複数のコンデンサ素子と、
    　前記複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかに隣接した位置に設けられて、前記複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかから受けた熱を内部で分散させる１つまたは複数の伝熱部材と、
    　を備えるコンデンサユニット。
  2. 　前記１つまたは複数の伝熱部材のそれぞれの少なくとも一部および前記複数のコンデンサ素子を被覆することで、前記複数のコンデンサ素子に対する前記１つまたは複数の伝熱部材の相対的位置を固定する絶縁部材をさらに備える、
    　請求項１に記載のコンデンサユニット。
  3. 　前記１つまたは複数の伝熱部材はそれぞれ、少なくとも一方の主面が前記複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかに当接する板状部材である、
    　請求項１または２に記載のコンデンサユニット。
  4. 　前記１つまたは複数の伝熱部材はそれぞれ、前記複数のコンデンサ素子の少なくともいずれかに当接する棒状部材である、
    　請求項１または２に記載のコンデンサユニット。
  5. 　前記複数の伝熱部材は、互いに異なる前記コンデンサ素子に隣接した位置に設けられる、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のコンデンサユニット。
  6. 　前記１つまたは複数の伝熱部材に熱的に接続され、前記複数のコンデンサ素子から前記１つまたは複数の伝熱部材を介して伝達された熱を放熱する冷却部をさらに備える、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載のコンデンサユニット。
  7. 　前記１つまたは複数の伝熱部材はそれぞれ、前記複数のコンデンサ素子の内、互いに隣接している２つの前記コンデンサ素子の間に設けられて、前記互いに隣接している２つのコンデンサ素子から受けた熱を前記冷却部に伝達する、
    　請求項６に記載のコンデンサユニット。
  8. 　前記１つまたは複数の伝熱部材は前記冷却部に当接している、
    　請求項６または７に記載のコンデンサユニット。
  9. 　前記冷却部は、
    　前記１つまたは複数の伝熱部材に熱的に接続される受熱ブロックと、
    　前記受熱ブロックから伝達された熱を放熱する放熱器と、を有する、
    　請求項６から８のいずれか１項に記載のコンデンサユニット。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載のコンデンサユニットを備える、
    　電子機器。
  11. 　請求項６から８のいずれか１項に記載のコンデンサユニットと、
    　前記コンデンサユニットを介して電源から供給される電力を負荷に供給するための電力に変換し、変換した前記電力を出力する電力変換部と、
    　前記コンデンサユニットおよび前記電力変換部を収容する筐体と、を備え、
    　前記コンデンサユニットが備える前記冷却部は、前記複数のコンデンサ素子から前記１つまたは複数の伝熱部材を介して伝達された熱を、前記筐体の外部の空気に放熱する、
    　電子機器。
  12. 　前記筐体の内部を、前記コンデンサユニットおよび前記電力変換部が収容され、前記筐体の外部の空気の流入が抑制されている第１空間と、前記筐体の外部の空気が流入する第２空間とに仕切る仕切部材をさらに備え、
    　前記コンデンサユニットが備える前記冷却部は、一部が前記仕切部材に形成された開口から前記第２空間に露出した状態で前記開口を塞ぐ、
    　請求項１１に記載の電子機器。
  13. 　前記コンデンサユニットが備える前記冷却部は、一部が前記筐体に形成された開口から前記筐体の外部に露出した状態で前記開口を塞ぐ、
    　請求項１１に記載の電子機器。
  14. 　前記電力変換部から伝達された熱を前記筐体の外部の空気に放熱する電力変換部冷却装置をさらに備える、
    　請求項１１から１３のいずれか１項に記載の電子機器。
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