(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクスコンバータであって、
交流電源の各入力相及び負荷の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチと、
前記第１双方向スイッチが接続される前記入力相及び前記出力相と同一の前記入力相及び前記出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチと、を有し、
一の前記出力相に接続される複数の前記第１双方向スイッチと複数の前記第２双方向スイッチとが第１方向に沿った一列のスイッチ列として配置され、且つ、前記一の出力相の前記スイッチ列と他の前記出力相の前記スイッチ列とが前記第１方向に垂直な第２方向に沿って並列に配置されている
ことを特徴とするマトリクスコンバータ。
【請求項２】
前記複数の第２双方向スイッチは、
前記第１双方向スイッチと同数のグループを１以上有する
ことを特徴とする請求項１に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項３】
前記複数の第１双方向スイッチは、
一つにまとまって配置され、
前記複数の第２双方向スイッチは、
前記グループごとにまとまって配置される
ことを特徴とする請求項２に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項４】
前記複数の第１双方向スイッチは、
前記出力相ごとに、前記入力相の各々に接続される前記第１双方向スイッチ同士が近接して配置され、
前記複数の第２双方向スイッチは、
各前記グループにおいて、前記出力相ごとに、前記入力相の各々に接続される前記第２双方向スイッチ同士が近接して配置される
ことを特徴とする請求項３に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項５】
近接して配置された複数の前記第１双方向スイッチ又は複数の前記第２双方向スイッチに対応する複数のＡＣコンデンサを単一のモジュールカバーに収容したコンデンサモジュールをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項６】
前記コンデンサモジュールは、
前記モジュールカバーの底面から突出した複数の端子を有し、
前記近接して配置された複数の前記第１双方向スイッチ又は複数の前記第２双方向スイッチ上に前記複数の端子により自立して設置される
ことを特徴とする請求項５に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項７】
前記モジュールカバーは、
前記複数のＡＣコンデンサよりも前記底面側に、前記近接して配置された複数の前記第１双方向スイッチ又は複数の前記第２双方向スイッチに対応する複数のスナバコンデンサを収容する
ことを特徴とする請求項６に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項８】
前記コンデンサモジュールは、
前記モジュールカバーの側面に配置され、前記複数のＡＣコンデンサの結線の中性点に接続された中性点端子を有し、
前記マトリクスコンバータは、
複数の前記コンデンサモジュール間で前記中性点端子を接続した第１バスバーをさらに有する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項９】
前記モジュールカバーは、
樹脂製である
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１０】
前記第１双方向スイッチ及び前記第２双方向スイッチの前記入力相側に接続され、前記入力相の各々に接続された板状の導体と絶縁シートとを積層して構成された第２バスバーをさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１１】
ゲートドライブ回路と前記複数の第１双方向スイッチの各々とを接続する第１信号配線と、
前記ゲートドライブ回路と前記複数の第２双方向スイッチの各々とを接続する第２信号配線と、をさらに有し、
同一の前記入力相及び前記出力相に対し電気的に並列に接続される前記第１双方向スイッチの前記第１信号配線と前記第２双方向スイッチの前記第２信号配線とは、長さが等しい
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１２】
同一の前記入力相及び前記出力相に接続される前記第１双方向スイッチと前記第２双方向スイッチとは、近接して配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１３】
前記第１方向に沿って配置され、前記一の出力相に接続される前記複数の第１双方向スイッチと前記複数の第２双方向スイッチとを接続した複数の第３バスバーと、
前記第２方向に沿って配置され、一の前記入力相に接続される複数の前記第１双方向スイッチと複数の前記第２双方向スイッチとを接続した複数の第４バスバーと、をさらに有し、
前記第３バスバー及び前記第４バスバーの各々は、
一端部に端子を備えた直線部と、
前記直線部に連結され、前記第１双方向スイッチと前記第２双方向スイッチとに分岐して接続された複数の分岐部と、を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１４】
前記分岐部は、
前記第１双方向スイッチと前記第２双方向スイッチとが並ぶ方向に対称な形状を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１５】
前記分岐部は、
前記直線部と別体であり、前記直線部に着脱可能に固定される
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１６】
前記第３バスバー及び前記第４バスバーの少なくとも一方は、
前記第１双方向スイッチ及び前記第２双方向スイッチに対し前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向に配置されるコンデンサを載置するように構成された複数の載置部を有する
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１７】
前記第１双方向スイッチ及び前記第２双方向スイッチが載置されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクのフィンを収納し、前記第１方向と平行な向きに冷媒を流すように構成された風洞部と、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のマトリクスコンバータ。
【請求項１８】
マトリクスコンバータであって、
交流電源の各入力相及び負荷の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチと、
前記第１双方向スイッチが接続される前記入力相及び前記出力相と同一の前記入力相及び前記出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチと、
近接して配置された複数の前記第１双方向スイッチ又は複数の前記第２双方向スイッチに対応する複数のＡＣコンデンサを単一のモジュールカバーに収容した少なくとも１つのコンデンサモジュールと、を有し、
前記コンデンサモジュールは、
前記モジュールカバーの底面から突出した複数の端子を有し、
前記近接して配置された複数の前記第１双方向スイッチ又は複数の前記第２双方向スイッチ上に前記複数の端子により自立して設置される
ことを特徴とするマトリクスコンバータ。
【請求項１９】
マトリクスコンバータであって、
交流電源の各入力相及び負荷の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチと、
前記第１双方向スイッチが接続される前記入力相及び前記出力相と同一の前記入力相及び前記出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチと、
ゲートドライブ回路と前記複数の第１双方向スイッチの各々とを接続する第１信号配線と、
前記ゲートドライブ回路と前記複数の第２双方向スイッチの各々とを接続する第２信号配線と、を有し、
同一の前記入力相及び前記出力相に対し電気的に並列に接続される前記第１双方向スイッチの前記第１信号配線と前記第２双方向スイッチの前記第２信号配線とは、長さが等しい
ことを特徴とするマトリクスコンバータ。
【請求項２０】
マトリクスコンバータであって、
交流電源の各入力相及び負荷の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチと、
前記第１双方向スイッチが接続される前記入力相及び前記出力相と同一の前記入力相及び前記出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチと、
前記一の出力相に接続される前記複数の第１双方向スイッチと前記複数の第２双方向スイッチとを接続した複数の第３バスバーと、
一の前記入力相に接続される複数の前記第１双方向スイッチと複数の前記第２双方向スイッチとを接続した複数の第４バスバーと、を有し、
前記第３バスバー及び前記第４バスバーの各々は、
一端部に端子を備えた直線部と、
前記直線部に連結され、前記第１双方向スイッチと前記第２双方向スイッチとに分岐して接続された複数の分岐部と、を有し、
前記分岐部は、
前記第１双方向スイッチと前記第２双方向スイッチとが並ぶ方向に対称な形状を有する
ことを特徴とするマトリクスコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、マトリクスコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体双方向スイッチがそれぞれ設けられた複数の半導体スイッチモジュールと、半導体双方向スイッチのスイッチングにより発生するサージ電圧を抑制するための複数のコンデンサ及び複数のダイオードがそれぞれ設けられた複数のスナバモジュールと、を備えたマトリクスコンバータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２９３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マトリクスコンバータの大容量化を図る上では、装置構成のさらなる最適化が要望される。【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、大容量化することができるマトリクスコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、マトリクスコンバータであって、交流電源の各入力相及び負荷の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチと、前記第１双方向スイッチが接続される前記入力相及び前記出力相と同一の前記入力相及び前記出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチと、を有するマトリクスコンバータが適用される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マトリクスコンバータを大容量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のマトリクスコンバータの回路構成を表す回路構成図である。
【図２】図１中の「ＢＬＯＣＫ１」に対応する回路上の位置の回路構成を表す回路構成図である。
【図３】図１中の「ＢＬＯＣＫ４」に対応する回路上の位置の回路構成を表す回路構成図である。
【図４】スイッチモジュールの配置構成の概要を表す概念図である。
【図５】本体ケースを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す斜視図である。
【図６】図５に示す状態からコンデンサモジュール及び一部のバスバーを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す分解斜視図である。
【図７】図５に示す状態からコンデンサモジュール及び一部のバスバーを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す分解斜視図である。
【図８】図５に示す状態から一部のバスバーを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す分解斜視図である。
【図９Ａ】コンデンサモジュールの構成を表す斜視図である。
【図９Ｂ】コンデンサモジュールの構成を表す斜視図である。
【図９Ｃ】コンデンサモジュールの構成を表す斜視図である。
【図１０】コンデンサモジュールの自立状態を表す模式図である。
【図１１】スイッチモジュールの配置構成の別の例を表す概念図である。
【図１２】第２実施形態のマトリクスコンバータの回路構成を表す回路構成図である。
【図１３】スイッチモジュールの配置構成の概要を表す概念図である。
【図１４】本体ケースを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す斜視図である。
【図１５】本体ケースを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す分解斜視図である。
【図１６】図５に示す状態からコンデンサ部、一部のバスバー、ケーブルを省略した状態においてマトリクスコンバータの具体的構成を表す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面中に注記された「前」「後」「左」「右」「上」「下」の方向は、本明細書中の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」と記述される方向にそれぞれ対応する。但し、実施形態のマトリクスコンバータの各構成の位置関係は、「前」「後」「左」「右」「上」「下」の概念に限定されるものではない。
【００１０】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。
【００１１】
（マトリクスコンバータの回路構成）
まず、図１、図２、及び図３を参照しつつ、本実施形態のマトリクスコンバータの回路構成について説明する。
【００１２】
図１〜図３に示すように、マトリクスコンバータ１は、交流電源２から入力される交流電力を任意の電圧・周波数の交流電力に直接変換して負荷４（この例では交流モータ）に出力する電力変換装置である。
【００１３】
なお、マトリクスコンバータ１における交流電源２の入力相数は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、当該入力相数が３相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）である場合について説明する。つまり、交流電源２は、３相交流電源である。また、マトリクスコンバータ１における負荷４の出力相数は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、当該出力相数が３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）である場合について説明する。つまり、負荷４は、３相交流負荷（この例では３相交流モータ）である。さらに、負荷４としては、交流モータに限定されるものではなく、マトリクスコンバータ１から入力される交流電力に基づいて作動することが可能な電子機器であれば、特に限定されるものではない。
【００１４】
このマトリクスコンバータ１は、３個のＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、複数の第１双方向スイッチＱ１と、複数の第２双方向スイッチＱ２と、複数のＡＣコンデンサ部ＡＣと、複数のスナバコンデンサＳＣと、ゲートドライブ回路１０とを有する。
【００１５】
本実施形態では、第１双方向スイッチＱ１は、９個設けられ、第２双方向スイッチＱ２は、第１双方向スイッチＱ１と同数、つまり９個を１グループとして、１グループ設けられる。以下適宜、第１双方向スイッチＱ１及び第２双方向スイッチＱ２を区別なく示す場合には、単に「双方向スイッチＱ」という。また、ＡＣコンデンサ部ＡＣ及びスナバコンデンサＳＣは、それぞれ、双方向スイッチＱと同数、つまり１８個設けられる。なお、図１中では、図示の煩雑化を防止するため、双方向スイッチＱ、ＡＣコンデンサ部ＡＣ、スナバコンデンサＳＣの図示を省略し、これらに対応する回路上の位置を「ＢＬＯＣＫ」として、概念的に図示している。
【００１６】
ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ、交流電源２のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続される。以下適宜、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３を区別なく示す場合には、単に「ＡＣリアクトルＬ」という。これらＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３の出力側では、それぞれ、電源線が６本に分岐する。以下適宜、ＡＣリアクトルＬの出力側で分岐した各電源線を「分岐後電源線」という。
【００１７】
９個の第１双方向スイッチＱ１は、それぞれ、電気的に並列でかつ逆方向に接続される２つのスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２（この例ではＩＧＢＴ）を備える（図２中の部分拡大図参照）。なお、スイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２としては、ＩＧＢＴに限定されるものではなく、例えばＭＯＳＦＥＴやＧＴＯ等の、ゲートドライブ回路１０によりスイッチング制御（オン・オフ制御）可能な装置を含む構成であれば、特に限定されるものではない。また、各第１双方向スイッチＱ１の構成は、２つのスイッチ部ＳＷ１，ＳＷ２を備える構成に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。これら９個の第１双方向スイッチＱ１は、それぞれ、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３のいずれかの出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかに接続されると共に、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかと接続される。すなわち、９個の第１双方向スイッチＱ１は、３個を１組として、３組に区分される。そして、各組に係る３個の第１双方向スイッチＱ１は、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３の各々の出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、負荷４の同一の出力相に電気的に並列に接続される。この際、各組では、第１双方向スイッチＱ１の接続対象とする出力相が異なる。
【００１８】
つまり、第１双方向スイッチＱ１に係る３組は、それぞれ、「ＢＬＯＣＫ１」「ＢＬＯＣＫ２」「ＢＬＯＣＫ３」に示す回路上の位置に配置される。図２に示すように、「ＢＬＯＣＫ１」では、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃとして各々モジュール化された３個の第１双方向スイッチＱ１が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｕ相に電気的に並列に接続される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ２」では、第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆ（後述の図４参照）として各々モジュール化された３個の第１双方向スイッチＱ１が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｖ相に電気的に並列に接続される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ３」では、第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉ（後述の図４参照）として各々モジュール化された３個の第１双方向スイッチＱ１が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｗ相に電気的に並列に接続される。以下適宜、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉを区別なく示す場合には、単に「第１スイッチモジュールＱＭ１」という。
【００１９】
９個の第２双方向スイッチＱ２は、それぞれ、上記第１双方向スイッチＱ１と同様に構成される。これら９個の第２双方向スイッチＱ２は、それぞれ、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３のいずれかの出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかに接続されると共に、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかと接続される。この際、９個の第２双方向スイッチＱ２は、それぞれ、第１双方向スイッチＱ１が接続される入力相と同一の入力相に対し、当該第１双方向スイッチＱ１と電気的に並列に接続されると共に、第１双方向スイッチＱ１が接続される出力相と同一の出力相に対し、当該第１双方向スイッチＱ１と電気的に並列に接続される。すなわち、９個の第２双方向スイッチＱ２は、３個を１組として、３組に区分される。そして、各組に係る３個の第２双方向スイッチＱ２は、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３の各々の出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、負荷４の同一の出力相に電気的に並列に接続される。この際、各組では、第２双方向スイッチＱ２の接続対象とする出力相が異なる。
【００２０】
つまり、第２双方向スイッチＱ２に係る３組は、それぞれ、「ＢＬＯＣＫ４」「ＢＬＯＣＫ５」「ＢＬＯＣＫ６」に示す回路上の位置に配置される。図３に示すように、「ＢＬＯＣＫ４」では、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃとして各々モジュール化された３個の第２双方向スイッチＱ２が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｕ相に電気的に並列に接続される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ５」では、第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆ（後述の図４参照）として各々モジュール化された３個の第２双方向スイッチＱ２が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｖ相に電気的に並列に接続される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ６」では、第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉ（後述の図４参照）として各々モジュール化された３個の第２双方向スイッチＱ２が、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共に、Ｗ相に電気的に並列に接続される。以下適宜、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉを区別なく示す場合には、単に「第２スイッチモジュールＱＭ２」という。また、以下適宜、第１スイッチモジュールＱＭ１及び第２スイッチモジュールＱＭ２を区別なく示す場合には、単に「スイッチモジュールＱＭ」という。
【００２１】
１８個のＡＣコンデンサ部ＡＣは、それぞれ、電気的に並列に接続される複数のＡＣコンデンサ（図示せず）を備える。これら１８個のＡＣコンデンサ部ＡＣは、３個を１組として、６組に区分される。そして、各組に係る３個のＡＣコンデンサ部ＡＣは、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３の各々の出力側で分岐し、かつ同一の組に係る３個の双方向スイッチＱの各々が接続される３本の分岐後電源線において、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と結線（例えばスター結線）される。
【００２２】
１８個のスナバコンデンサＳＣは、３個を１組として、６組に区分される。そして、各組に係る３個のスナバコンデンサＳＣは、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３の各々の出力側で分岐し、かつ同一の組に係る３個の双方向スイッチＱの各々が接続される３本の分岐後電源線において、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と結線される。
【００２３】
つまり、ＡＣコンデンサ部ＡＣに係る６組及びスナバコンデンサＳＣに係る６組は、それぞれ、「ＢＬＯＣＫ１」〜「ＢＬＯＣＫ６」に示す回路上の位置に配置される。
【００２４】
「ＢＬＯＣＫ１」〜「ＢＬＯＣＫ３」では、当該「ＢＬＯＣＫ」に示す回路上の位置に配置される３個の第１双方向スイッチＱ１の各々が接続される３本の分岐後電源線において、３個のＡＣコンデンサ部ＡＣがＲ相、Ｓ相、Ｔ相と結線されると共に、３個のスナバコンデンサＳＣがＲ相、Ｓ相、Ｔ相と結線される（図２参照）。この際、図２に示すように、「ＢＬＯＣＫ１」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ１（後述の図５も参照）としてモジュール化される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ２」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ２（後述の図５参照）としてモジュール化される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ３」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ３（後述の図５参照）としてモジュール化される。
【００２５】
「ＢＬＯＣＫ４」〜「ＢＬＯＣＫ６」では、当該「ＢＬＯＣＫ」に示す回路上の位置に配置される３個の第２双方向スイッチＱ２の各々が接続される３本の分岐後電源線において、３個のＡＣコンデンサ部ＡＣがＲ相、Ｓ相、Ｔ相と結線されると共に、３個のスナバコンデンサＳＣがＲ相、Ｓ相、Ｔ相と結線される（図３参照）。この際、図３に示すように、「ＢＬＯＣＫ４」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ４（後述の図５も参照）としてモジュール化される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ５」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ５（後述の図５参照）としてモジュール化される。また、特に図示はしないが、「ＢＬＯＣＫ６」における３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、コンデンサモジュールＣＭ６（後述の図５参照）としてモジュール化される。以下適宜、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６を区別なく示す場合には、単に「コンデンサモジュールＣＭ」という。
【００２６】
ゲートドライブ回路１０は、９個の第１双方向スイッチＱ１（言い換えれば第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉ）の各々と、９本の第１信号配線Ｗ１（図２参照）の各々により接続されると共に、９個の第２双方向スイッチＱ２（言い換えれば第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉ）の各々と、９本の第２信号配線Ｗ２（図３参照）の各々により接続される。このゲートドライブ回路１０は、９個の第１双方向スイッチＱ１及び９個の第２双方向スイッチＱ２をスイッチング制御することで、これら１８個の双方向スイッチＱに対しスイッチング動作を実行させる。この際、同一の入力相及び出力相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１，ＱＭ２の信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく構成される。
【００２７】
つまり、図２及び図３に示す、Ｒ相及びＵ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ２ａの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。Ｓ相及びＵ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｂ，ＱＭ２ｂの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。Ｔ相及びＵ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｃ，ＱＭ２ｃの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。また、特に図示はしないが、Ｒ相及びＶ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ２ｄの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。Ｓ相及びＶ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｅ，ＱＭ２ｅの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。Ｔ相及びＶ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｆ，ＱＭ２ｆの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。また、特に図示はしないが、Ｒ相及びＷ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ２ｇの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。また、Ｓ相及びＷ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｈ，ＱＭ２ｈの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。また、Ｔ相及びＷ相に対し電気的に並列に接続されるスイッチモジュールＱＭ１ｉ，ＱＭ２ｉの信号配線Ｗ１，Ｗ２は、長さが等しく形成される。
【００２８】
（スイッチモジュールの配置構成の概要）
次に、図４を参照しつつ、スイッチモジュールＱＭの配置構成の概要について説明する。
【００２９】
図４に示すように、マトリクスコンバータ１においては、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉは、１つにまとまって配置される。具体的には、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第１スイッチモジュールＱＭ１同士が近接して配置される。より具体的には、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第１スイッチモジュールＱＭ１同士が近接してマトリクスコンバータ１の筐体１１０（後述の図５参照）の長さ方向である上下方向に沿って一列に配置される。
【００３０】
つまり、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＵ相に電気的に並列に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＶ相に電気的に並列に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＷ相に電気的に並列に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。この際、Ｕ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃの列と、Ｖ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆの列と、Ｗ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉの列とは、左右方向に沿って配置される（後述の図６等も参照）。したがって、９個の第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉは、上下方向及び左右方向に沿って３×３のマトリクス状に配置される。
【００３１】
なお、複数の第１スイッチモジュールＱＭ１の配置は、上記のような配置に限定されるものではなく、他の配置であってもよい。
【００３２】
また、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、グループごとにまとまって配置される。なお、本実施形態では、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、１グループとして設けられる。したがって、１グループに係る第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、１つにまとまって配置される。具体的には、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第２スイッチモジュールＱＭ２同士が近接して配置される。より具体的には、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第２スイッチモジュールＱＭ２同士が近接して上下方向に沿って一列に配置される。
【００３３】
つまり、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＵ相に電気的に並列に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＶ相に電気的に並列に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続されると共にＷ相に電気的に並列に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉは、互いに近接して上下方向に沿って一列に配置される（後述の図６等も参照）。この際、Ｕ相に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃの列と、Ｖ相に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆの列と、Ｗ相に接続される第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉの列とは、左右方向に沿って配置される（後述の図６等も参照）。したがって、９個の第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、上下方向及び左右方向に沿って３×３のマトリクス状に配置される。
【００３４】
なお、複数の第２スイッチモジュールＱＭ２の配置は、上記のような配置に限定されるものではなく、他の配置であってもよい。
【００３５】
そして、一の出力相に接続される３個の第１スイッチモジュールＱＭ１と３個の第２スイッチモジュールＱＭ２とは、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。
【００３６】
つまり、Ｕ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃと第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃとは、上下方向に沿った一列のＵ相出力スイッチ列として配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｖ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆと第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆとは、上下方向に沿った一列のＶ相出力スイッチ列として配置される（後述の図６等も参照）。また、Ｗ相に接続される第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉと第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉとは、上下方向に沿った一列のＷ相出力スイッチ列として配置される（後述の図６等も参照）。
【００３７】
（マトリクスコンバータの具体的構成）
次に、図５、図６、図７、及び図８を参照しつつ、マトリクスコンバータ１の具体的構成について説明する。なお、図６〜図８中では、図示の煩雑化を防止するため、マトリックスコンバータ１の部品同士の接続線を一部省略して図示している。
【００３８】
図５〜図８に示すように、マトリクスコンバータ１は、筐体１１０と、風洞部１２０と、本体部１３０と、本体部１３０を収納する本体ケース（図示せず）とを有する。本体部１３０は、上記ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３と、上記第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉと、上記第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉと、上記コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６と、上記ゲートドライブ回路１０を備えた基板（図示せず）とを有する。なお、図５〜図８中では、説明の便宜上、マトリクスコンバータ１を、筐体１１０の長さ方向、当該長さ方向に垂直な幅方向、当該長さ方向及び幅方向に垂直な奥行き方向が、それぞれ、上下方向、左右方向、前後方向となるように、図示している。この場合、上下方向は、第１方向に相当する。
【００３９】
筐体１１０のベース（図示せず）には、３個のヒートシンク１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃが左右方向に沿って隣接して取り付けられる。なお、筐体１１０のベースに取り付けられるヒートシンクの個数は、３個に限定されるものではなく、他の個数であってもよい。例えば、もっと幅広のヒートシンクが筐体１１０のベースに１個又は２個取り付けられたり、もっと幅狭のヒートシンクが筐体１１０のベースに４個以上取り付けられてもよい。各ヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃは、アルミニウムや銅等の熱が伝導しやすい材料で構成される。これら各ヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃは、略板状のベース１９１と、ベース１９１に立設された複数のフィン１９２とを備え、フィン１９２が風洞部１２０に収納されるように、筐体１１０のベースに取り付けられる。
【００４０】
左側のヒートシンク１９０ａのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置されると共に、上記第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置される。これにより、左側のヒートシンク１９０ａのベース１９１の前面には、上記Ｕ相出力スイッチ列が構成される。
【００４１】
中央のヒートシンク１９０ｂのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置されると共に、上記第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置される。これにより、中央のヒートシンク１９０ｂのベース１９１の前面には、上記Ｖ相出力スイッチ列が構成される。
【００４２】
右側のヒートシンク１９０ｃのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置されると共に、上記第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉが互いに近接して上下方向に沿って一列に載置される。これにより、右側のヒートシンク１９０ｃのベース１９１の前面には、上記Ｗ相出力スイッチ列が構成される。
【００４３】
風洞部１２０は、筐体１１０の内部に形成された、冷媒（例えば空気）を流すための空間であり、上記Ｕ相出力スイッチ列、Ｖ相出力スイッチ列、及びＷ相出力スイッチ列に沿った方向と平行な向き、つまり上下方向に冷媒を流すように構成される。すなわち、筐体１１０の下壁部には、（この例では３個の）開口部１１２が形成され、筐体１１０の上端部には、（この例では２個の）ファン１５０が取り付けられる。そして、ファン１５０が開口部１１２から吸気して筐体１１０の上端部で排気することで、風洞部１２０に、上下方向（具体的には下方から上方）に冷媒が流れる。なお、ファン１５０が筐体１１０の上端部から吸気して開口部１１２で排気することで、風洞部１２０に、上下方向（具体的には上方から下方）に冷媒が流れてもよい。また、風洞部１２０での冷媒の流れる向きは、上下方向に限定されるものではなく、他の向き（例えば左右方向）であってもよい。
【００４４】
ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、風洞部１２０のヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃよりも上側（冷媒の流れる向きの下流側）に左右方向に沿って設置される。これらＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれ、バスバー（図示せず）により、交流電源２のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続される。すなわち、各ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、風洞部１２０からその前方（本体ケースに収納される部分）に突出した２つの端子ＬＴ１，ＬＴ２を備える。ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の端子ＬＴ１には、それぞれ、交流電源２のＲ相に接続されるバスバーの端子、Ｓ相に接続されるバスバーの端子、及びＴ相に接続されるバスバーの端子が、ねじにより締結されて接続される。なお、各ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、ケーブルにより、交流電源２の各出力相に接続されてもよい。
【００４５】
第１スイッチモジュールＱＭ１ａ〜ＱＭ１ｉ及び第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉは、それぞれ、左端部に２つの端子ＱＴ１１，ＱＴ１２を備えると共に、右端部に２つの端子ＱＴ１３，ＱＴ１４を備える。
【００４６】
コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６は、それぞれ、樹脂製のモジュールカバーＭＣを備える。なお、モジュールカバーＭＣは、必ず樹脂製である必要はなく、樹脂以外の材料で構成されたものであってもよい。各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６のモジュールカバーＭＣには、対応する３個のスイッチモジュールＱＭに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。なお、この例では、３個のスイッチモジュールＱＭに対応する３個のＡＣコンデンサＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、モジュールカバーＭＣにより収容されてコンデンサモジュールＣＭとしてモジュール化された状態で設置されるが、これに限定されるものではない。例えば、３個のＡＣコンデンサＡＣは、モジュールカバーにより収容されてコンデンサモジュールとしてモジュール化された状態で設置されるが、３個のスナバコンデンサＳＣは、当該コンデンサモジュールとは別体として設置されてもよい。
【００４７】
つまり、コンデンサモジュールＣＭ１のモジュールカバーＭＣには、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。コンデンサモジュールＣＭ２のモジュールカバーＭＣには、第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。コンデンサモジュールＣＭ３のモジュールカバーＭＣには、第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。コンデンサモジュールＣＭ４のモジュールカバーＭＣには、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。コンデンサモジュールＣＭ５のモジュールカバーＭＣには、第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。コンデンサモジュールＣＭ６のモジュールカバーＭＣには、第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉに対応する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。
【００４８】
各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６のモジュールカバーＭＣは、対応する３個のスイッチモジュールＱＭに対応する長さ（当該３個のスイッチモジュールＱＭの列とほぼ同じ長さ）を有する。なお、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６のモジュールカバーＭＣは、必ず対応する３個のスイッチモジュールＱＭに対応する長さを有する必要はなく、当該長さよりも長くてもよいし又は短くてもよい。
【００４９】
（コンデンサモジュールの構成）
以下、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、及び図１０を参照しつつ、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６の構成について説明する。
【００５０】
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃ、及び図１０に示すように、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６のモジュールカバーＭＣは、３個のＡＣコンデンサ部ＡＣを収容する略直方体状の第１収容部ＭＣ１と、３個のスナバコンデンサＳＣを収容する略直方体状の第２収容部ＭＣ２とを有する。なお、３個のＡＣコンデンサ部ＡＣ及び３個のスナバコンデンサＳＣは、共通の収容部により収容されてもよい。
【００５１】
第１収容部ＭＣ１は、収容する３個のＡＣコンデンサ部ＡＣの各々の入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、当該３個のＡＣコンデンサ部ＡＣの結線の中性点Ｎ（図２及び図３参照）に接続された中性点端子ＴＮとを備える。
【００５２】
各入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、モジュールカバーＭＣの幅方向一方側（この例では右側）において、第１収容部ＭＣ１の底面ｂｓ１から突出して設けられる。各入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、その先端部の面方向が底面ｂｓ１と平行となるように曲がって形成される。中性点端子ＴＮは、第１収容部ＭＣ１の側面（この例では左側面ｌｓ）に配置され、その先端部の面方向が底面ｂｓ１と平行となるように形成される。
【００５３】
第２収容部ＭＣ２は、モジュールカバーＭＣの幅方向他方側（この例では左側）で、かつ第１収容部ＭＣ１の後方に配置される。これにより、モジュールカバーＭＣでは、３個のＡＣコンデンサ部ＡＣよりも第２収容部ＭＣ２の底面ｂｓ２側（この例では後側）に３個のスナバコンデンサＳＣが収容される。この第２収容部ＭＣ２は、収容する３個のスナバコンデンサＳＣの各々の入出力端子を備える。
【００５４】
つまり、第２収容部ＭＣ２は、モジュールカバーＭＣの幅方向に垂直な奥行き方向一方側（この例では上側）のスナバコンデンサＳＣの入出力端子Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄと、モジュールカバーＭＣの奥行き方向他方側（この例では下側）のスナバコンデンサＳＣの入出力端子Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄと、中央のスナバコンデンサＳＣの入出力端子Ｔ６ａ，Ｔ６ｂとを備える。
【００５５】
各入出力端子Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂは、モジュールカバーＭＣの左側において、底面ｂｓ２から突出して設けられる。各入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄは、モジュールカバーＭＣの上側において、底面ｂｓ２から突出して設けられる。各入出力端子Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄは、モジュールカバーＭＣの下側において、底面ｂｓ２から突出して設けられる。各入出力端子Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂは、その先端部の面方向が底面ｂｓ２と平行となるように曲がって形成される。
【００５６】
この際、各入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂの先端部の、モジュールカバーＭＣの幅方向及び奥行き方向に垂直な深さ方向（この例では前後方向）位置は、他の各入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄの先端部の前後方向位置よりも後側に位置する。そして、入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂの各々の先端部の前後方向位置は、互いに一致する。なお、入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂの各々の先端部の前後方向位置は、必ず互いに一致する必要はない。
【００５７】
このような構成の各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６は、その左右両側に配置された入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂにより、対応する３個のスイッチコンデンサＱＭ上に自立（底面ｂｓ１，ｂｓ２が接地しないように立つことが可能）可能である（図１０参照）。つまり、モジュールカバーＭＣの左右両側に配置された入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂにより、複数の端子が構成される。
【００５８】
なお、入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄの各々の先端部の前後方向位置を、入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂの各々の先端部の前後方向位置と、互いに一致させてもよい。この場合、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６を、これら入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂと入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄとにより、対応する３個のスイッチコンデンサＱＭ上に自立可能である。このようにする場合、モジュールカバーＭＣの、左右両側に配置された入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂと、上下両側に配置された入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄとにより、複数の端子が構成される。また、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６は、必ず、モジュールカバーＭＣの底面から突出した複数の端子により、対応する３個のスイッチコンデンサＱＭ上に自立可能である必要はなく、固定部材（板金等）により支持されることで設置可能であってもよい。
【００５９】
（各バスバーの構成）
図５〜図８に示すように、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、対応するスイッチモジュールＱＭとは、ラミネートバスバー１１と、３個のラミネートバスバー１２により接続される。なお、ラミネートバスバー１１及びラミネートバスバー１２は、第２バスバーに相当する。また、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、対応するスイッチモジュールＱＭとは、他の構成のバスバーやケーブルにより接続されてもよい。
【００６０】
ラミネートバスバー１１は、その厚み方向一方側（この例では後側）から他方側（この例では前側）に向けて、平板状の第１のバスバー１１Ａ、第１の絶縁シート（図示せず）、平板状の第２のバスバー１１Ｂ、第２の絶縁シート（図示せず）、及び平板状の第３のバスバー１１Ｃをこの順序で積層して構成される。なお、第１のバスバー１１Ａ、第２のバスバー１１Ｂ、及び第３のバスバー１１Ｃは、導体に相当する。上記第１の絶縁シートにより、第１のバスバー１１Ａと第２のバスバー１１Ｂとの短絡を抑制することが可能であり、上記第２の絶縁シートにより、第２のバスバー１１Ｂと第３のバスバー１１Ｃとの短絡を抑制することが可能である。
【００６１】
第１のバスバー１１Ａは、左右方向に延びる第１平板部の左端部に端子１１Ａ１を備えると共に、当該第１平板部の左端部、中間部、右端部の各々から下方に延びる３個の第２平板部の各々の先端部に３個の端子（図示せず。以下適宜「第１の端子」という。）を備える。第２のバスバー１１Ｂは、左右方向に延びる第１平板部の左端部に端子１１Ｂ１を備えると共に、当該第１平板部の左端部、中間部、右端部の各々から下方に延びる３個の第２平板部の各々の先端部に３個の端子（図示せず。以下適宜「第２の端子」という。）を備える。第３のバスバー１１Ｃは、左右方向に延びる第１平板部の左端部に端子１１Ｃ１を備えると共に、当該第１平板部の左端部、中間部、右端部の各々から下方に延びる３個の第２平板部の各々の先端部に３個の端子（図示せず。以下適宜「第３の端子」という。）を備える。
【００６２】
端子１１Ａ１，１１Ｂ１，１１Ｃ１は、ラミネートバスバー１１のほぼ同一の上下方向位置において、左方から右方に向けてこの順序で配置される。バスバー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各々の左端側の第１の端子、第２の端子、第３の端子は、ラミネートバスバー１１のほぼ同一の左右方向位置において、上方から下方に向けてこの順序で配置される。バスバー１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各々の中央及び右端側の第１の端子、第２の端子、第３の端子についても同様である。
【００６３】
各ラミネートバスバー１２は、その厚み方向一方側（この例では左側）から他方側（この例では右側）に向けて、平板状の第１のバスバー１２Ａ、第１の絶縁シート１２Ｄ、平板状の第２のバスバー１２Ｂ、第２の絶縁シート１２Ｅ、及び平板状の第３のバスバー１２Ｃをこの順序で積層して構成される。なお、第１のバスバー１２Ａ、第２のバスバー１２Ｂ、及び第３のバスバー１２Ｃは、導体に相当する。絶縁シート１２Ｄにより、第１のバスバー１２Ａと第２のバスバー１２Ｂとの短絡を抑制することが可能であり、第２の絶縁シート１２Ｅにより、第２のバスバー１２Ｂと第３のバスバー１２Ｃとの短絡を抑制することが可能である。
【００６４】
第１のバスバー１２Ａは、上端側に、前方に突出した端子１２Ａ１と、後方に突出した端子１２Ａ２とを備えると共に、下端側に、後方に突出した端子１２Ａ３を備える。各端子１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ａ３は、その先端部の面方向がラミネートバスバー１２の厚み方向と平行となるように曲がって形成される。第２のバスバー１２Ｂは、上端側に、前方に突出した端子１２Ｂ１と、後方に突出した端子１２Ｂ２とを備えると共に、下端側に、後方に突出した端子１２Ｂ３を備える。各端子１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｂ３は、その先端部の面方向がラミネートバスバー１２の厚み方向と平行となるように曲がって形成される。第３のバスバー１２Ｃは、上端側に、前方に突出した端子１２Ｃ１と、後方に突出した端子１２Ｃ２とを備えると共に、下端側に、後方に突出した端子１２Ｃ３を備える。各端子１２Ｃ１，１２Ｃ２，１２Ｃ３は、その先端部の面方向がラミネートバスバー１２の厚み方向と平行となるように曲がって形成される。
【００６５】
端子１２Ａ１，１２Ｂ１，１２Ｃ１は、ラミネートバスバー１２のほぼ同一の左右方向位置において、上方から下方に向けてこの順序で配置される。端子１２Ａ２，１２Ｂ２，１２Ｃ２，１２Ａ３，１２Ｂ３，１２Ｃ３は、ラミネートバスバー１２のほぼ同一の左右方向位置において、上方から下方に向けてこの順序で配置される。
【００６６】
また、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相と、対応するスイッチモジュールＱＭとは、３個のバスバー１３と、バスバー１４とにより接続される。なお、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相と、対応するスイッチモジュールＱＭとは、他の構成のバスバーやケーブルにより接続されてもよい。
【００６７】
各バスバー１３は、その長さ方向一端部（この例では上端部）から他端部（この例では下端部）に亘る６箇所に、後方に突出した端子１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６を備えると共に、下端部に、前方に突出した端子１３７を備える。各端子１３１〜１３７は、その先端部の面方向がバスバー１３の厚み方向（この例では左右方向）と平行となるように曲がって形成される。
【００６８】
（マトリクスコンバータの各構成の接続関係）
スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃ，ＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃの各々の端子ＱＴ１３には、それぞれ、ラミネートバスバー１２の端子１２Ａ２，１２Ｂ２，１２Ｃ２，１２Ａ３，１２Ｂ３，１２Ｄ３が接続される。また、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃの各々の端子ＱＴ１３には、それぞれ、コンデンサモジュールＣＭ１の入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（図９Ｂ等参照）も接続され、上記ラミネートバスバー１２の端子１２Ａ２，１２Ｂ２，１２Ｃ２と共に、ねじにより締結されて固定される。また、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃの各々の端子ＱＴ１３には、それぞれ、コンデンサモジュールＣＭ４の入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（図９Ｂ等参照）も接続され、上記ラミネートバスバー１２の端子１２Ａ３，１２Ｂ３，１２Ｄ３と共に、ねじにより締結されて固定される。また、スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆ，ＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆの各々の端子ＱＴ１３についても同様に、ラミネートバスバー１２とコンデンサモジュールＣＭ２，ＣＭ５とが接続される。さらに、スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉ，ＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉの各々の端子ＱＴ１３についても同様に、ラミネートバスバー１２とコンデンサモジュールＣＭ３，ＣＭ６とが接続される。
【００６９】
そして、スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃ，ＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃに接続されるラミネートバスバー１２の端子１２Ａ１，１２Ｂ１，１２Ｃ１には、それぞれ、ラミネートバスバー１１の左端側の第１の端子、第２の端子、第３の端子が、ねじにより締結されて接続される。スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆ，ＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆに接続されるラミネートバスバー１２の端子１２Ａ１，１２Ｂ１，１２Ｃ１には、それぞれ、ラミネートバスバー１１の中央の第１の端子、第２の端子、第３の端子が、ねじにより締結されて接続される。スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉ，ＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉに接続されるラミネートバスバー１２の端子１２Ａ１，１２Ｂ１，１２Ｃ１には、それぞれ、ラミネートバスバー１１の右端側の第１の端子、第２の端子、第３の端子が、ねじにより締結されて接続される。
【００７０】
そして、ラミネートバスバー１１の端子１１Ａ１，１１Ｂ１，１１Ｃ１には、それぞれ、バスバー１７を介して、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の端子ＬＴ２が接続される。
【００７１】
また、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２には、それぞれ、コンデンサモジュールＣＭ１の入出力端子４ａ，４ｂ、入出力端子６ａ，６ｂ、入出力端子５ａ，５ｂが、ねじにより締結されて接続される。また、第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２についても同様に、コンデンサモジュールＣＭ２が接続される。さらに、第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２についても同様に、コンデンサモジュールＣＭ３が接続される。第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２には、それぞれ、コンデンサモジュールＣＭ４の入出力端子４ａ，４ｂ、入出力端子６ａ，６ｂ、入出力端子５ａ，５ｂが、ねじにより締結されて接続される。また、第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２についても同様に、コンデンサモジュールＣＭ５が接続される。さらに、第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉの各々の端子ＱＴ１１，ＱＴ１２についても同様に、コンデンサモジュールＣＭ６が接続される。
【００７２】
つまり、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６は、入出力端子Ｔ１〜Ｔ３が３個のスイッチモジュールＱＭの端子ＱＴ１３に接続されると共に、入出力端子４ａ，４ｂ，６ａ，６ｂ，５ａ，５ｂが３個のスイッチモジュールＱＭの端子ＱＴ１１，ＱＴ１２に接続されることで、当該３個のスイッチモジュールＱＭ上に自立して設置される。
【００７３】
また、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ３の各々の端子Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄと、コンデンサモジュールＣＭ４〜ＣＭ６の各々の端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ（図９Ｂ等参照）とが、ねじにより締結されて接続される。この際、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６間では、それらの中性点端子ＴＮがバスバー１５（第１バスバーに相当）により接続される。
【００７４】
バスバー１５は、左右方向に延びる直線部１５Ａと、直線部１５Ａの左端部に連結された上下方向に延びる直線部１５Ｂと、直線部１５Ａの略中央部に連結された上下方向に延びる直線部１５Ｃと、直線部１５Ａの右端部に連結された上下方向に延びる直線部１５Ｄとを備える。直線部１５Ｂの両端部には、端子１５Ｂ１，１５Ｂ２が設けられ、直線部１５Ｃの両端部には、端子１５Ｃ１，１５Ｃ２が設けられ、直線部１５Ｄの両端部には、端子１５Ｄ１，１５Ｄ２が設けられる。
【００７５】
そして、コンデンサモジュールＣＭ１，ＣＭ２，ＣＭ３，ＣＭ４，ＣＭ５，ＣＭ６の各々の中性点端子ＴＮに、それぞれ、バスバー１５の端子１５Ｂ１，１５Ｃ１，１５Ｄ１，１５Ｂ２，１５Ｃ２，１５Ｄ２が、ねじにより締結されて接続される。
【００７６】
また、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ３の各々の端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ（図９Ｂ等参照）には、放電回路（図示せず）に接続されるバスバー１６の適宜の位置に設けられた各々の端子１６１，１６２が、ねじにより締結されて接続される。これにより、各コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６のスナバコンデンサＳＣと放電回路とが接続される。
【００７７】
また、スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃ，ＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃの各々の端子ＱＴ１４には、それぞれ、バスバー１３の端子１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６が、ねじにより締結されて接続される。また、スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆ，ＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆの各々の端子ＱＴ１４についても同様に、バスバー１３が接続される。さらに、スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉ，ＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉの各々の端子ＱＴ１３についても同様に、バスバー１３が接続される。
【００７８】
そして、スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃ，ＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃに接続されるバスバー１３の端子１３７には、バスバー１４の端子１４１が、ねじにより締結されて接続される。スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆ，ＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆに接続されるバスバー１３の端子１３７には、バスバー１４の端子１４２が、ねじにより締結されて接続される。スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉ，ＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉに接続されるバスバー１３の端子１４３には、バスバー１４の端子１４２が、ねじにより締結されて接続される。
【００７９】
そして、バスバー１４の端子１４４，１４５，１４６には、それぞれ、適宜の接続部材（バスバーやケーブル等）を介して、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相が接続される。
【００８０】
（本実施形態による効果）
以上説明したように、本実施形態のマトリクスコンバータ１は、交流電源２の各入力相及び負荷４の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチＱ１と、第１双方向スイッチＱ１が接続される入力相及び出力相と同一の入力相及び出力相に当該第１双方向スイッチＱ１と電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチＱ２とを有する。このマトリクスコンバータ１は、第１双方向スイッチＱ１及び第２双方向スイッチＱ２をスイッチングすることにより、交流電源２の交流電力を任意の電圧・周波数の交流電力に変換し、負荷４に出力する。
【００８１】
ここで、個々の双方向スイッチＱには、対応可能な定格電流が定められている。双方向スイッチＱの定格電流を超えてマトリクスコンバータ１の定格電流を増大することはできないので、マトリクスコンバータ１の大容量化が制限されることになる。
【００８２】
本実施形態では、交流電源２の各入力相及び負荷４の各出力相に対し、複数の双方向スイッチＱが並列に接続される。これにより、個々の双方向スイッチＱに流れる電流を減少させることができる（例えば２個並列の場合、片方の双方向スイッチＱに流れる電流を半減できる）ので、双方向スイッチＱの電流を定格電流内に抑えつつ、マトリクスコンバータ１の定格電流を大幅に増大することができる。したがって、大容量のマトリクスコンバータ１を実現することができる。
【００８３】
また、本実施形態では特に、第２双方向スイッチＱ２は、第１双方向スイッチＱ１と同数のグループを１以上（本実施形態では１つ）有する。これにより、第２双方向スイッチＱ２のグループを増やすことにより、マトリクスコンバータ１の容量を増やすことができるので、大容量化が容易となる。
【００８４】
また、本実施形態では特に、複数の第１双方向スイッチＱ１は、一つにまとまって配置され、複数の第２双方向スイッチＱ２は、グループごとにまとまって配置される。これにより、マトリクスコンバータ１の容量を増やす際には、第２双方向スイッチＱ２のグループを増やしていけばよいこととなり、既設のスイッチの配置構成を変更する必要がない。したがって、大容量化が容易となる。
【００８５】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、マトリクスコンバータ１においては、各入力相に接続された双方向スイッチＱ間でＡＣコンデンサを介して電流が流れる。つまり、本実施形態のように、交流電源２の入力相が３相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）である場合、Ｒ相とＳ相、Ｓ相とＴ相、Ｒ相とＴ相の双方向スイッチＱ間で電流が流れる。このとき、各双方向スイッチＱ間の配線インダクタンスが大きいとサージ電圧も増大するので、大容量化が難しくなる。本実施形態では、各入力相に接続された双方向スイッチＱ同士が近接して配置されるので、各双方向スイッチＱ間の配線インダクタンスを低減できる。これにより、サージ電圧の増大を抑制しつつ電流を増大できるので、マトリクスコンバータ１の大容量化が容易となる。
【００８６】
また、本実施形態では特に、一の出力相に接続される複数の第１双方向スイッチＱ１と複数の第２双方向スイッチＱ２とが、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。これにより、マトリクスコンバータ１の幅方向の寸法を低減することが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態では特に、風胴部１２０が、上下方向に冷媒を流すように構成される。これにより、風胴部１２０では、一の入力相（Ｒ相又はＳ相又はＴ相）に接続される複数の第１双方向スイッチＱ１及び複数の第２双方向スイッチＱ２が並ぶ方向である左右方向に対しては、垂直な方向に冷媒が流れることになる。その結果、各双方向スイッチＱの熱が冷媒の流れる向きに対してヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃにより均一に伝わるので、冷却効率を向上することができる。
【００８８】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、上述のように、マトリクスコンバータ１においては、各入力相に接続された双方向スイッチＱ間でＡＣコンデンサを介して電流が流れる。このとき、各ＡＣコンデンサ間の配線インダクタンスが大きいとサージ電圧も増大するので、大容量化が難しくなる。本実施形態では、各入力相に接続された双方向スイッチＱに対応する複数のＡＣコンデンサを単一のモジュールカバーＭＣに収容するので、それらのＡＣコンデンサ同士を近接して配置できる。これにより、各ＡＣコンデンサ間の配線インダクタンスを低減できるので、サージ電圧の増大を抑制しつつ電流を増大できるので、マトリクスコンバータ１の大容量化が容易となる。また、１組の入力相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）単位でＡＣコンデンサをモジュール化することにより、マトリクスコンバータ１の容量を増やす際には、増加した第２双方向スイッチＱ２のグループに対し各出力相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ごとにコンデンサモジュールＣＭを追加すればよい。したがって、大容量化がより一層容易となる。
【００８９】
また、本実施形態では特に、コンデンサモジュールＣＭが、近接して配置された複数の双方向スイッチＱ上に、モジュールカバーＭＣの底面ｂｓ１，ｂｓ２から突出した端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂにより自立して設置される。これにより、双方向スイッチＱとＡＣコンデンサとを近接して配置できるので、この間の配線インダクタンスを低減できる。これにより、サージ電圧の増大を抑制しつつ電流を増大できるので、マトリクスコンバータ１の大容量化が容易となる。また、コンデンサモジュールＣＭを固定するための固定部材が不要となるので、部品点数やコストの低減が可能となる。また、固定部材と各部品との絶縁距離を確保する必要もなくなるので、小型化も可能となる。
【００９０】
また、本実施形態では特に、モジュールカバーＭＣは、複数のＡＣコンデンサよりも後側に、近接して配置された複数の双方向スイッチＱに対応する複数のスナバコンデンサＳＣを収容する。これにより、マトリクスコンバータ１の容量を増やす際には、増加した第２双方向スイッチＱ２のグループに対し各出力相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）ごとにコンデンサモジュールＣＭを追加することで、ＡＣコンデンサ及びスナバコンデンサＳＣを容易に追加することができる。したがって、大容量化がより一層容易となる。また、スナバコンデンサＳＣをＡＣコンデンサよりも双方向スイッチＱにより近接して配置することができるので、サージ電圧の抑制効果を高めることができる。
【００９１】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、バスバー等の配線構成の相違等により、同じ出力相における各コンデンサモジュールＣＭ間に電位差が生じる場合がある。本実施形態では、コンデンサモジュールＣＭ１〜ＣＭ６間で中性点端子ＴＮを接続したバスバー１５に電流が流れることにより上記電位差を低減できるので、マトリクスコンバータ１の動作の安定性、信頼性を向上できる。
【００９２】
また、本実施形態では特に、モジュールカバーＭＣが樹脂製である。これにより、コンデンサモジュールＣＭと他の部品との絶縁距離を短縮できる。その結果、コンデンサモジュールＣＭの近傍にバスバーを配置することが可能となる等、部品の配置の自由度を高めることができる。
【００９３】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、前述のように、マトリクスコンバータ１においては、Ｒ相とＳ相、Ｓ相とＴ相、Ｒ相とＴ相の双方向スイッチＱ間で電流が流れる。本実施形態では、上記電流の経路に含まれるラミネートバスバー１１，１２を、入力相の各々に接続された板状のバスバー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを積層した構成とする。これにより、上記電流が流れた際に積層された２つのバスバーで生じる磁界の向きが互いに反対となり打ち消しあうので、配線インダクタンスの低減効果を高めることができる。したがって、マトリクスコンバータ１の大容量化をより一層容易とすることができる。
【００９４】
また、本実施形態では特に、同一の入力相及び出力相に対し電気的に並列に接続される、第１双方向スイッチＱ１の第１信号配線Ｗ１の長さと、第２双方向スイッチＱ２の第２信号配線Ｗ２の長さとが、等しい。これにより、同一の入力相及び出力相に対し電気的に並列に接続される第１双方向スイッチＱ１と第２双方向スイッチＱ２とを高精度に同期してスイッチング動作させることができるので、マトリクスコンバータ１の動作の安定性、信頼性を向上できる。
【００９５】
また、本実施形態では特に、複数の端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂが、モジュールカバーＭＣを左右両側で支持するので、コンデンサモジュールＣＭを安定して自立させ、設置強度を高めることができる。
【００９６】
また、本実施形態では特に、コンデンサモジュールＣＭが、モジュールカバーＭＣの右側に配置されたＡＣコンデンサ部ＡＣの入出力端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、モジュールカバーＭＣの左側に配置されたスナバコンデンサＳＣの入出力端子Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂとを有する。これにより、右側にＡＣコンデンサの入出力端子である端子ＱＴ１３，ＱＴ１４を、左側にスナバコンデンサＳＣの入出力端子である端子ＱＴ１１，ＱＴ１２を備えた双方向スイッチＱ上に、複数の端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ａ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ａ，Ｔ５ｂ，Ｔ６ａ，Ｔ６ｂを支持部材としつつコンデンサモジュールＣＭを自立して設置することができる。
【００９７】
また、本実施形態では特に、コンデンサモジュールＣＭが、モジュールカバーＣＭの上下両側に配置されたスナバコンデンサＳＣの入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄを有する。これにより、これら入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄを、各コンデンサモジュールＣＭ間でスナバコンデンサＳＣ同士を接続する端子や、スナバコンデンサＳＣと放電回路とを接続する端子として使用することができる。また、モジュールカバーＭＣの四方に端子が配置されるので、本実施形態において、入出力端子Ｔ４ｃ，Ｔ４ｄ，Ｔ５ｃ，Ｔ５ｄをコンデンサモジュールＣＭの自立用に使用可能に構成した場合には、コンデンサモジュールＣＭの自立安定性及び設置強度をさらに高めることができる。
【００９８】
また、本実施形態では特に、モジュールカバーＭＣが、一列に配置された複数の双方向スイッチＱに対応する長さを有する。これにより、ＡＣコンデンサやスナバコンデンサＳＣを対応する双方向スイッチＱの直上に設置することが可能となるので、双方向スイッチＱとＡＣコンデンサ又はスナバコンデンサＳＣ間の配線インダクタンスをより一層低減できる。また、コンデンサモジュールＣＭと双方向スイッチＱとの対応関係が視認し易くなる。
【００９９】
＜変形例等＞
なお、第１実施形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。上記実施形態では、第２スイッチモジュールＱＭ２（第２双方向スイッチＱ２）が、第１スイッチモジュールＱＭ１（第１双方向スイッチＱ１）と同数である９個を１グループとして、１グループ設けられていた。しかし、第２スイッチモジュールＱ２のグループ数は、１に限定されるものではなく、２以上であってもよい。
【０１００】
例えば、図１１に示す例では、第２スイッチモジュールＱＭ２が、９個を１グループとして、３グループ設けられる。すなわち、本変形例は、第２スイッチモジュールＱＭ２のグループを上記実施形態から２グループ増やしたものに対応する。つまり、本変形例では、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉのグループと、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ′〜ＱＭ２ｉ′のグループと、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ″〜ＱＭ２ｉ″のグループとが設けられる。
【０１０１】
この際、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉ，ＱＭ２ａ′〜ＱＭ２ｉ′，ＱＭ２ａ″〜ＱＭ２ｉ″は、グループごとにまとまって配置される。具体的には、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉ，ＱＭ２ａ′〜ＱＭ２ｉ′，ＱＭ２ａ″〜ＱＭ２ｉ″は、各グループにおいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第２スイッチモジュールＱＭ２同士が近接して配置される。より具体的には、第２スイッチモジュールＱＭ２ａ〜ＱＭ２ｉ，ＱＭ２ａ′〜ＱＭ２ｉ′，ＱＭ２ａ″〜ＱＭ２ｉ″は、各グループにおいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の各々に接続される３個の第２スイッチモジュールＱＭ２同士が近接して上下方向に沿って一列に配置される。
【０１０２】
そして、一の出力相に接続される、３個の第１スイッチモジュールＱＭ１と、各グループにおける３個の第２スイッチモジュールＱＭ２とは、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。つまり、Ｕ相に接続される、第１スイッチモジュールＱＭ１ａ，ＱＭ１ｂ，ＱＭ１ｃと、１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ａ，ＱＭ２ｂ，ＱＭ２ｃと、別の１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ａ′，ＱＭ２ｂ′，ＱＭ２ｃ′と、さらに別の１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ａ″，ＱＭ２ｂ″，ＱＭ２ｃ″とは、上下方向に沿った一列のＵ相出力スイッチ列として配置される。また、Ｖ相に接続される、第１スイッチモジュールＱＭ１ｄ，ＱＭ１ｅ，ＱＭ１ｆと、１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ，ＱＭ２ｅ，ＱＭ２ｆと、別の１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ′，ＱＭ２ｅ′，ＱＭ２ｆ′と、さらに別のグループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｄ″，ＱＭ２ｅ″，ＱＭ２ｆ″とは、上下方向に沿った一列のＶ相出力スイッチ列として配置される。また、Ｗ相に接続される、第１スイッチモジュールＱＭ１ｇ，ＱＭ１ｈ，ＱＭ１ｉと、１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ，ＱＭ２ｈ，ＱＭ２ｉと、別の１グループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ′，ＱＭ２ｈ′，ＱＭ２ｉ′と、さらに別のグループにおける第２スイッチモジュールＱＭ２ｇ″，ＱＭ２ｈ″，ＱＭ２ｉ″とは、上下方向に沿った一列のＷ相出力スイッチ列として配置される。
【０１０３】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下で説明する第２実施形態において、上記第１実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略又は簡素化する。
【０１０５】
（マトリクスコンバータの回路構成）
まず、図１２を参照しつつ、本実施形態のマトリクスコンバータの回路構成について説明する。
【０１０６】
図１に示すように、マトリクスコンバータ１′は、フィルタ回路Ｆと、９個の第１双方向スイッチｑ１と、９個の第２双方向スイッチｑ２とを有する。以下適宜、第１双方向スイッチｑ１及び第２双方向スイッチｑ２を区別なく示す場合には、単に「双方向スイッチｑ」という。
【０１０７】
フィルタ回路Ｆは、前述の交流電源２と双方向スイッチｑとの間に設けられている。フィルタ回路Ｆは、前述の３個のＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、３個のコンデンサ部２０ａ，２０ｂ，２０ｃとによる、いわゆるＬＣフィルタ（「ＬＣ回路」ともいう。）として、実装されている。以下適宜、コンデンサ部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを区別なく示す場合には、単に「コンデンサ部２０」という。
【０１０８】
コンデンサ部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、それぞれ、電気的に並列に接続される５個のコンデンサ２１（後述の図１４参照）を備える。なお、コンデンサ部２０が備えるコンデンサ２１の個数は、５個に限定されるものではなく、他の個数であってもよい。これらコンデンサ部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の出力側において、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と結線（例えばスター結線）される。
【０１０９】
なお、フィルタ回路Ｆの構成は、上記構成に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。
【０１１０】
９個の第１双方向スイッチｑ１は、それぞれ、上記第１実施形態の第１双方向スイッチＱ１と同様に構成される。これら９個の第１双方向スイッチｑ１は、それぞれ、フィルタ回路Ｆの出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかに接続されると共に、前述の負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかと接続される。
【０１１１】
つまり、第１スイッチモジュールｑｍ１ａとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｒ相及びＵ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｂとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｓ相及びＵ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｃとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｔ相及びＵ相と接続される。そして、第１スイッチモジュールｑｍ１ｄとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｒ相及びＶ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｅとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｓ相及びＶ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｆとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｔ相及びＶ相と接続される。そして、第１スイッチモジュールｑｍ１ｇとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｒ相及びＷ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｈとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｓ相及びＷ相と接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｉとしてモジュール化された第１双方向スイッチｑ１が、Ｔ相及びＷ相と接続される。以下適宜、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ｑｍ１ｉを区別なく示す場合には、単に「第１スイッチモジュールｑｍ１」という。
【０１１２】
９個の第２双方向スイッチｑ２は、それぞれ、上記第１実施形態の第１双方向スイッチＱ１と同様に構成される。これら９個の第２双方向スイッチｑ２は、それぞれ、フィルタ回路Ｆの出力側においてＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれかに接続されると共に、負荷４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかと接続される。この際、９個の第２双方向スイッチｑ２は、それぞれ、第１双方向スイッチｑ１が接続される入力相と同一の入力相に対し、当該第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続されると共に、第１双方向スイッチｑ１が接続される出力相と同一の出力相に対し、当該第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。
【０１１３】
つまり、第２スイッチモジュールｑｍ２ａとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｒ相及びＵ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ａに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｂとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｓ相及びＵ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｂに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｃとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｔ相及びＵ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｃに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。そして、第２スイッチモジュールｑｍ２ｄとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｒ相及びＶ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｄに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｅとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｓ相及びＶ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｅに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｆとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｔ相及びＶ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｆに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。そして、第２スイッチモジュールｑｍ２ｇとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｒ相及びＷ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｇに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｈとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｓ相及びＷ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｈに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。また、第２スイッチモジュールｑｍ２ｉとしてモジュール化された第２双方向スイッチｑ２が、Ｔ相及びＷ相に対し、第１スイッチモジュールｑｍ１ｉに係る第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される。以下適宜、第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉを区別なく示す場合には、単に「第２スイッチモジュールｑｍ２」という。また、以下適宜、第１スイッチモジュールｑｍ１及び第２スイッチモジュールｑｍ２を区別なく示す場合には、単に「スイッチモジュールｑｍ」という。
【０１１４】
このようなマトリクスコンバータ１′では、ゲートドライブ回路（図示せず）が、９個の第１双方向スイッチｑ１及び９個の第２双方向スイッチｑ２をスイッチング制御することで、これら１８個の双方向スイッチｑに対しスイッチング動作を実行させる。
【０１１５】
（スイッチモジュールの配置構成の概要）
次に、図１３を参照しつつ、スイッチモジュールｑｍの配置構成の概要について説明する。
【０１１６】
図１３に示すように、マトリクスコンバータ１′においては、同一の入力相及び出力相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とは、近接して配置される。この例では、同一の入力相及び出力相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とは、マトリクスコンバータ１′の筐体１１０（後述の図１４参照）の長さ方向である上下方向に隣接して配置される。
【０１１７】
つまり、Ｒ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ａと第２スイッチモジュールｑｍ２ａとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｓ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｂと第２スイッチモジュールｑｍ２ｂとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｔ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｃと第２スイッチモジュールｑｍ２ｃとは、上下方向に隣接して配置される。そして、Ｒ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｄと第２スイッチモジュールｑｍ２ｄとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｓ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｅと第２スイッチモジュールｑｍ２ｅとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｔ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｆと第２スイッチモジュールｑｍ２ｆとは、上下方向に隣接して配置される。そして、Ｒ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｇと第２スイッチモジュールｑｍ２ｇとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｓ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｈと第２スイッチモジュールｑｍ２ｈとは、上下方向に隣接して配置される。また、Ｔ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｉと第２スイッチモジュールｑｍ２ｉとは、上下方向に隣接して配置される。
【０１１８】
そして、一の出力相に接続される３個の第１スイッチモジュールｑｍ１と３個の第２スイッチモジュールｑｍ２とは、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。この例では、同一の入力相及び出力相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２との３ペアが、上下方向に沿って配置される。これにより、これら３ペアに係る、一の出力相に接続される３個の第１スイッチモジュールｑｍ１と３個の第２スイッチモジュールｑｍ２とが、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。
【０１１９】
つまり、Ｒ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ａと第２スイッチモジュールｑｍ２ａとのペアと、Ｓ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｂと第２スイッチモジュールｑｍ２ｂとのペアと、Ｔ相及びＵ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｃと第２スイッチモジュールｑｍ２ｃとのペアとが、上下方向に沿って配置される。これにより、Ｕ相に接続される、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ、第２スイッチモジュールｑｍ２ａ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｂ、第２スイッチモジュールｑｍ２ｂ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｃ、及び第２スイッチモジュールｑｍ２ｃが、上下方向に沿った一列のＵ相出力スイッチ列として配置される（後述の図１５等も参照）。また、Ｒ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｄと第２スイッチモジュールｑｍ２ｄとのペアと、Ｓ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｅと第２スイッチモジュールｑｍ２ｅとのペアと、Ｔ相及びＶ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｆと第２スイッチモジュールｑｍ２ｆとのペアとが、上下方向に沿って配置される。これにより、Ｖ相に接続される、第１スイッチモジュールｑｍ１ｄ、第２スイッチモジュールｑｍ２ｄ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｅ、第２スイッチモジュールｑｍ２ｅ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｆ、及び第２スイッチモジュールｑｍ２ｆが、上下方向に沿った一列のＶ相出力スイッチ列として配置される（後述の図１５等も参照）。また、Ｒ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｇと第２スイッチモジュールｑｍ２ｇとのペアと、Ｓ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｈと第２スイッチモジュールｑｍ２ｈとのペアと、Ｔ相及びＷ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｉと第２スイッチモジュールｑｍ２ｉのペアとが、上下方向に沿って配置される。これにより、Ｗ相に接続される、第１スイッチモジュールｑｍ１ｇ、第２スイッチモジュールｑｍ２ｇ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｈ、第２スイッチモジュールｑｍ２ｈ、第１スイッチモジュールｑｍ１ｉ、及び第２スイッチモジュールｑｍ２ｉが、上下方向に沿った一列のＷ相出力スイッチ列として配置される（後述の図１５等も参照）。
【０１２０】
（マトリクスコンバータの具体的構成）
次に、図１４、図１５、及び図１６を参照しつつ、マトリクスコンバータ１′の具体的構成について説明する。なお、図１４〜図１６中では、図示の煩雑化を防止するため、マトリックスコンバータ１′の部品同士の接続線を一部省略して図示している。
【０１２１】
図１４〜図１６に示すように、マトリクスコンバータ１′は、前述の筐体１１０と、前述の風洞部１２０と、本体部１３０′と、前述の本体ケースとを有する。本体部１３０′は、上記ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３と、上記コンデンサ部２０ａ〜２０ｃと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ｑｍ１ｉと、上記第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉと、１８個のスナバモジュールｓｍとを有する。なお、図１４〜図１６中では、説明の便宜上、マトリクスコンバータ１′を、筐体１１０の長さ方向、当該長さ方向に垂直な幅方向、当該長さ方向及び幅方向に垂直な奥行き方向が、それぞれ、上下方向、左右方向、前後方向となるように、図示している。この場合、上下方向は、第１方向に相当し、左右方向は、第２方向に相当し、前後方向は、第３方向に相当する。
【０１２２】
筐体１１０のベースには、ベース１９１及び複数のフィン１９２を備えた前述の３個のヒートシンク１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃが、フィン１９２が風洞部１２０に収納されるように、左右方向に沿って隣接して取り付けられる。なお、筐体１１０のベースに取り付けられるヒートシンクの個数は、３個に限定されるものではなく、他の個数であってもよい。
【０１２３】
左側のヒートシンク１９０ａのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ａと第２スイッチモジュールｑｍ２ａとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｂと第２スイッチモジュールｑｍ２ｂとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｃと第２スイッチモジュールｑｍ２ｃとのペアとが、上下方向に沿って載置される。これにより、左側のヒートシンク１９０ａのベース１９１の前面には、上記Ｕ相出力スイッチ列が構成される。
【０１２４】
中央のヒートシンク１９０ｂのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｄと第２スイッチモジュールｑｍ２ｄとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｅと第２スイッチモジュールｑｍ２ｅとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｆと第２スイッチモジュールｑｍ２ｆとのペアとが、上下方向に沿って載置される。これにより、中央のヒートシンク１９０ｂのベース１９１の前面には、上記Ｖ相出力スイッチ列が構成される。
【０１２５】
右側のヒートシンク１９０ｃのベース１９１の前面には、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｇと第２スイッチモジュールｑｍ２ｇとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｈと第２スイッチモジュールｑｍ２ｈとのペアと、上記第１スイッチモジュールｑｍ１ｉと第２スイッチモジュールｑｍ２ｉのペアとが、上下方向に沿って載置される。これにより、右側のヒートシンク１９０ｃのベース１９１の前面には、上記Ｗ相出力スイッチ列が構成される。
【０１２６】
風洞部１２０は、上下方向に冷媒を流すように構成される。すなわち、前述のファン１５０が前述の開口部１１２から吸気して筐体１１０の上端部で排気することで、風洞部１２０に、上下方向（具体的には下方から上方）に冷媒が流れる。なお、ファン１５０が筐体１１０の上端部から吸気して開口部１１２で排気することで、風洞部１２０に、上下方向（具体的には上方から下方）に冷媒が流れてもよい。また、風洞部１２０での冷媒の流れる向きは、上下方向に限定されるものではなく、他の向き（例えば左右方向）であってもよい。
【０１２７】
ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、上記実施形態と同様、風洞部１２０のヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃよりも上側に左右方向に沿って設置され、それぞれ、バスバー（図示せず）により、交流電源２のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続される。すなわち、各ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、前述の２つの端子ＬＴ１，ＬＴ２を備える。ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の端子ＬＴ１には、それぞれ、交流電源２のＲ相に接続されるバスバーの端子、Ｓ相に接続されるバスバーの端子、及びＴ相に接続されるバスバーの端子が、ねじにより締結されて接続される。なお、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、ケーブルにより、交流電源２の各出力相に接続されてもよい。また、ＡＣリアクトルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々の端子ＬＴ２には、それぞれ、後述の３個のバスバー３４の各々の端子３４０Ａに接続されるケーブル５０ａ，５０ｂ，５０ｃの一端が接続される。なお、ＡＣリアクトルＬ１〜Ｌ３は、バスバーにより、上記３個のバスバー３４の各々の端子３４０Ａに接続されてもよい。
【０１２８】
コンデンサ部２０ａ〜２０ｃは、それぞれ、前述したように電気的に並列に接続された５個のコンデンサ２１を備える。コンデンサ部２０ａ〜２０ｃの各々の５個のコンデンサ２１は、左右方向に延びるコンデンサケース２２に収容されて支持される。各コンデンサ２１は、この例では円筒状であり、その円筒軸方向一方側（この例では下側）に、入出力端子ｔ１と、コンデンサ部２０ａ〜２０ｂの結線の中性点Ｎ（図１２参照）に接続された中性点端子ｔｎとを備える。そして、コンデンサ部２０ａ〜２０ｃの各々の５個のコンデンサ２１は、それらの端子ｔ１がバスバー３１に対しねじにより締結されて接続されることで、電気的に並列に接続される。また、各コンデンサ２１の中性点端子ｔｎは、バスバー３０に対しねじにより締結されて接続される。
【０１２９】
第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ａｍ１ｉ及び第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉは、それぞれ、左端部に２つの端子ｑｔ１１，ｑｔ１２を備えると共に、右端部に２つの端子ｑｔ１３，ｑｔ１４を備える。
【０１３０】
１８個のスナバモジュールｓｍは、それぞれ、側面（この例では左面）から突出した２つの入出力端子ｔ３ａ，ｔ３ｂを備え、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ａｍ１ｉ及び第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉの各々の上に載置される。そして、これら１８個のスナバモジュールｓｍの各々の入出力端子ｔ３ａ，ｔ３ｂは、それぞれ、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ａｍ１ｉ及び第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉの各々の端子ｑｔ１１，ｑｔ１２に対し接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ〜ａｍ１ｉ及び第２スイッチモジュールｑｍ２ａ〜ｑｍ２ｉの各々の端子ｑｔ１１，ｑｔ１２には、それぞれ、放電回路（図示せず）に接続されるバスバー３２の適宜の位置に設けられた各々の端子も接続され、上記１８個のスナバモジュールｓｍの各々の入出力端子ｔ３ａ，ｔ３ｂと共に、ねじにより締結されて固定される。これにより、各スイッチモジュールｑｍと各スナバモジュールｓｍが接続されると共に、各スナバモジュールｓｍと放電回路とが接続される。
【０１３１】
（各バスバーの構成）
本実施形態では、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とは、３個のバスバー３３（第３バスバーに相当）と、３個のバスバー３４（第４バスバーに相当）とにより接続される。なお、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とは、他の構成のバスバーやケーブルにより接続されてもよい。
【０１３２】
各バスバー３３は、上下方向に沿って配置され、一の出力相に接続される３個の第１スイッチモジュールｑｍ１と３個の第２スイッチモジュールｑＭ２とを接続するために使用される。これら各バスバー３３は、上下方向に延びる直線部３３０と、直線部３３０の上端側、略中央部、下端側に連結された分岐部３３１，３３２，３３３とを備える。
【０１３３】
直線部３３０の一端部（この例では下端部）には、端子３３０Ａが設けられる。
【０１３４】
分岐部３３１は、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とが並ぶ方向、つまり上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３３１ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３３１ｂを備える。そして、分岐部３３１は、これら端子３３１ａ，３３１ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１３５】
分岐部３３２は、上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３３２ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３３２ｂを備える。そして、分岐部３３２は、これら端子３３２ａ，３３２ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１３６】
分岐部３３３は、上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３３３ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３３３ｂを備える。そして、分岐部３３３は、これら端子３３３ａ，３３３ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１３７】
本実施形態では、分岐部３３１，３３２，３３３は、直線部３３０と一体として構成される。なお、分岐部３３１，３３２，３３３を、直線部３３０と別体して、直線部３３０に着脱不能に固定してもよい。また、分岐部３３１，３３２，３３３は、上下方向に対称な形状を備える。なお、分岐部３３１，３３２，３３３は、上下方向に非対称な形状であってもよい。
【０１３８】
各バスバー３４は、左右方向に沿って配置され、一の入力相に接続される３個の第１スイッチモジュールｑｍ１と３個の第２スイッチモジュールｑＭ２とを接続するために使用される。これら各バスバー３４は、左右方向に延びる直線部３４０と、直線部３４０の左端側、略中央部、右端側に連結された分岐部３４１，３４２，３４３とを備える。
【０１３９】
直線部３４０の一端部（この例では右端部）には、端子３４０Ａが設けられる。また、直線部３４０は、その左端側、略中央部、右端側の各々から下方に延びる端子３４４，３４５，３４６を備える。
【０１４０】
分岐部３４１は、上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３４１ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３４１ｂを備える。そして、分岐部３４１は、これら端子３４１ａ，３４１ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１４１】
分岐部３４２は、上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３４２ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３４２ｂを備える。そして、分岐部３４２は、これら端子３４２ａ，３４２ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１４２】
分岐部３４３は、上下方向に二股分岐し、その一方側（この例では上側）に端子３４３ａを備えると共に、その他方側（この例では下側）に端子３４３ｂを備える。そして、分岐部３４３は、これら端子３４３ａ，３４３ｂにより、第１スイッチモジュールｑｍ１と第２スイッチモジュールｑｍ２とに分岐して接続される。
【０１４３】
本実施形態では、分岐部３４１，３４２，３４３は、直線部３４０と別体であり、直線部３４０に対しねじにより着脱不能に固定される。一なお、分岐部３４１，３４２，３４３を、直線部３４０と一体して構成してもよい。また、分岐部３４１，３４２，３４３は、上下方向に対称な形状を備える。なお、分岐部３４１，３４２，３４３は、上下方向に非対称な形状であってもよい。
【０１４４】
（マトリクスコンバータの各構成の接続関係）
第１スイッチモジュールｑｍ１ａ，ｑｍ１ｄ，ｑｍ１ｇの各々の端子ｑｔ１３には、それぞれ、端子３４０Ａ及びケーブル５０ａを介してＡＣリアクトルＬ１の端子Ｌ２に接続されるバスバー３４の端子３４１ａ，３４２ａ，３４３ａが、ねじにより締結されて接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ａ，ｑｍ２ｄ，ｑｍ２ｇの各々の端子ｑｔ１３には、それぞれ、当該バスバー３４の端子３４１ｂ，３４２ｂ，３４３ｂが、ねじにより締結されて接続される。これにより、Ｒ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ａ，ｑｍ１ｄ，ｑｍ１ｇと第２スイッチモジュールｑｍ２ａ，ｑｍ２ｄ，ｑｍ２ｇとが接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｂ，ｑｍ１ｅ，ｑｍ１ｈの各々の端子ｑｔ１３についても同様に、端子３４０Ａ及びケーブル５０ｂを介してＡＣリアクトルＬ２の端子Ｌ２に接続されるバスバー３４が接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ｂ，ｑｍ２ｅ，ｑｍ２ｈの各々の端子ｑｔ１３についても同様に、当該バスバー３４が接続される。これにより、Ｓ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｂ，ｑｍ１ｅ，ｑｍ１ｈと第２スイッチモジュールｑｍ２ｂ，ｑｍ２ｅ，ｑｍ２ｈとが接続される。さらに、第１スイッチモジュールｑｍ１ｃ，ｑｍ１ｆ，ｑｍ１ｉの各々の端子ｑｔ１３についても同様に、端子３４０Ａ及びケーブル５０ｃを介してＡＣリアクトルＬ３の端子Ｌ２に接続されるバスバー３４が接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ｃ，ｑｍ２ｆ，ｑｍ２ｉの各々の端子ｑｔ１３についても同様に、当該バスバー３４が接続される。これにより、Ｔ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｃ，ｑｍ１ｆ，ｑｍ１ｉと第２スイッチモジュールｑｍ２ｃ，ｑｍ２ｆ，ｑｍ２ｉとが接続される。
【０１４５】
そして、３個のバスバー３４の各々の端子３４４，３４５，３４６に対し、５個のコンデンサ２１が各々接続された３個のバスバー３１の各々が載置され、ねじにより締結されて接続される。これにより、１５個のコンデンサ２１が、第１スイッチモジュールｑｍ１及び第２スイッチモジュールｑｍ２に対し、前後方向に積み重ねて配置される。つまり、端子３４４，３４５，３４６は、載置部に相当する。なお、バスバー３４に代えて又は加えて、上記バスバー３３に、コンデンサ２１を載置する構成を設けてもよい。あるいは、バスバー３４，３３のいずれにも、コンデンサ２１を載置する構成を設けず、コンデンサ２１を支持するための支持部材を別途設けてもよい。
【０１４６】
また、第１スイッチモジュールｑｍ１ａ，ｑｍ１ｂ，ｑｍ１ｃの各々の端子ｑｔ１４には、それぞれ、端子３３０Ａを介して負荷４のＵ相に接続されるバスバー３３の端子３３１ａがねじにより締結されて接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ａ，ｑｍ２ｂ，ｑｍ２ｃの各々の端子ｑｔ１４には、それぞれ、当該バスバー３３の端子３３１ｂがねじにより締結されて接続される。これにより、Ｕ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ａ，ｑｍ１ｂ，ｑｍ１ｃと第２スイッチモジュールｑｍ２ａ，ｑｍ２ｂ，ｑｍ２ｃとが接続される。また、第１スイッチモジュールｑｍ１ｄ，ｑｍ１ｅ，ｑｍ１ｆの各々の端子ｑｔ１４についても同様に、端子３３０Ａを介して負荷４のＶ相に接続されるバスバー３３が接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ｄ，ｑｍ２ｅ，ｑｍ２ｆの各々の端子ｑｔ１４についても同様に、当該バスバー３３が接続される。これにより、Ｖ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｄ，ｑｍ１ｅ，ｑｍ１ｆと第２スイッチモジュールｑｍ２ｄ，ｑｍ２ｅ，ｑｍ２ｆとが接続される。さらに、第１スイッチモジュールｑｍ１ｇ，ｑｍ１ｈ，ｑｍ１ｉの各々の端子ｑｔ１４についても同様に、端子３３０Ａを介して負荷４のＷ相に接続されるバスバー３３が接続され、第２スイッチモジュールｑｍ２ｇ，ｑｍ２ｈ，ｑｍ２ｉの各々の端子ｑｔ１４についても同様に、当該バスバー３３が接続される。これにより、Ｗ相に接続される第１スイッチモジュールｑｍ１ｇ，ｑｍ１ｈ，ｑｍ１ｉと第２スイッチモジュールｑｍ２ｇ，ｑｍ２ｈ，ｑｍ２ｉとが接続される。
【０１４７】
（本実施形態による効果）
以上説明したように、本実施形態のマトリクスコンバータ１′は、交流電源２の各入力相及び負荷４の各出力相と各々接続される複数の第１双方向スイッチｑ１と、第１双方向スイッチｑ１が接続される入力相及び出力相と同一の入力相及び出力相に当該第１双方向スイッチｑ１と電気的に並列に接続される複数の第２双方向スイッチｑ２とを有する。このマトリクスコンバータ１′は、第１双方向スイッチｑ１及び第２双方向スイッチｑ２をスイッチングすることにより、交流電源２の交流電力を任意の電圧・周波数の交流電力に変換し、負荷４に出力する。
【０１４８】
ここで、個々の双方向スイッチｑには、対応可能な定格電流が定められている。双方向スイッチｑの定格電流を超えてマトリクスコンバータ１′の定格電流を増大することはできないので、マトリクスコンバータ１′の大容量化が制限されることになる。
【０１４９】
本実施形態では、交流電源２の各入力相及び負荷４の各出力相に対し、複数の双方向スイッチｑが並列に接続される。これにより、個々の双方向スイッチｑに流れる電流を減少させることができる（例えば２個並列の場合、片方の双方向スイッチｑに流れる電流を半減できる）ので、双方向スイッチｑの電流を定格電流内に抑えつつ、マトリクスコンバータ１′の定格電流を大幅に増大することができる。したがって、大容量のマトリクスコンバータ１′を実現することができる。
【０１５０】
また、本実施形態では特に、同一の入力相及び出力相に接続される第１双方向スイッチｑ１と第２双方向スイッチｑ２とが、近接して配置される。これにより、第１双方向スイッチｑ１と第２双方向スイッチｑ２とを並列に接続する配線（バスバー３３，３４の各分岐部）を短くすることができ、配線構造を単純化できる。
【０１５１】
また、本実施形態では特に、一の出力相に接続される複数の第１双方向スイッチｑ１と複数の第２双方向スイッチｑ２とが、上下方向に沿った一列のスイッチ列として配置される。これにより、マトリクスコンバータ１′の幅方向の寸法を低減することが可能となる。
【０１５２】
また、本実施形態では特に、風胴部１２０が、上下方向に冷媒を流すように構成される。これにより、風胴部１２０では、一の入力相（Ｒ相又はＳ相又はＴ相）に接続される複数の第１双方向スイッチｑ１及び複数の第２双方向スイッチｑ２が並ぶ方向である左右方向に対しては、垂直な方向に冷媒が流れることになる。その結果、各双方向スイッチｑの熱が冷媒の流れる向きに対してヒートシンク１９０ａ〜１９０ｃにより均一に伝わるので、冷却効率を向上することができる。
【０１５３】
また、本実施形態では特に、マトリクスコンバータ１′が、上下方向に沿って配置されたバスバー３３と、左右方向に沿って配置されたバスバー３４とを有する。バスバー３３は、下端部に負荷４側に接続される端子３３０Ａを備えた直線部３３０と、第１双方向スイッチｑ１と第２双方向スイッチｑ２とに分岐して接続された複数の分岐部３３１，３３２，３３３とを有し、一の出力相（Ｕ相又はＶ相又はＷ相）と複数の第１双方向スイッチｑ１及び複数の第２双方向スイッチｑ２とを接続する。また、バスバー３４は、右端部に交流電源４側に接続される端子３４０Ａを備えた直線部３４０と、複数の分岐部３４１，３４２，３４３とを有し、一の入力相（Ｒ相、Ｓ相又はＴ相）と複数の第１双方向スイッチｑ１及び複数の第２双方向スイッチｑ２とを接続する。このように、バスバー３３，３４を用いた配線構造とすることで、配線の剛性を増大することができる。その結果、振動による配線のブレや損傷等を低減できる。また、バスバー３３，３４を用いて他の部品を支持する等、支持部材を兼ねることも可能となる。
【０１５４】
また、本実施形態では特に、バスバー３３の分岐部３３１，３３２，３３３及びバスバー３４の分岐部３４１，３４２，３４３が、第１双方向スイッチｑ１と第２双方向スイッチｑ２とが並ぶ方向に対称な形状を有する。これにより、分岐部３３１，３３２，３３３及び分岐部３４１，３４２，３４３における第１双方向スイッチｑ１側と第２双方向スイッチｑ２側のインピーダンスをほぼ同一とすることができるので、両スイッチの電流がアンバランスとなるのを防止できる。
【０１５５】
また、本実施形態では特に、バスバー３４の分岐部３４１，３４２，３４３が直線部３４０と別体であり、直線部３４０に着脱可能に固定される。直線部３４０と分岐部３４１，３４２，３４３とを別体とすることで、一体構造とする場合に比べて、バスバー３４を形成する際の銅板の廃棄部分をより少なくすることができる。また、直線部３４０と分岐部３４１，３４２，３４３とを着脱可能とすることで、分岐部３４１，３４２，３４３を双方向スイッチｑに接続させた状態で直線部３４０のみを取り外す等が可能となるので、メンテナンス性を向上できる。
【０１５６】
また、本実施形態では特に、バスバー３４の端子３４４，３４５，３４６が、コンデンサ２１を載置するように構成される。これにより、コンデンサ２１を第１双方向スイッチｑ１及び第２双方向スイッチｑ２に対し前後方向に積み重ねて配置できるので、双方向スイッチｑとコンデンサ２１との配線距離を短くすることが可能となり、配線インダクタンスを低減することができる。また、マトリクスコンバータ１′の上下方向及び左右方向の寸法を低減し、小型化することができる。さらに、バスバー３４をコンデンサ２１の支持部材として兼用することができるので、部品点数及びコストを低減できる。
【０１５７】
＜変形例等＞
なお、第２実施形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【０１５８】
以上、第１及び第２実施形態について説明したが、第１双方向スイッチ及び第２双方向スイッチの接続関係は、これら第１及び第２実施形態で説明した接続関係に限定されるものではない。つまり、第１双方向スイッチ及び第２双方向スイッチの接続関係としては、複数の第１双方向スイッチが、交流電源２の各入力相及び負荷４の各出力相と各々接続され、複数の第２双方向スイッチが、第１双方向スイッチが接続される入力相及び出力相と同一の入力相及び出力相に当該第１双方向スイッチと電気的に並列に接続される関係でありさえすれば、どのような接続関係であってもよい。
【０１５９】
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。
【０１６０】
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。
【０１６１】
また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。
【０１６２】
その他、一々例示はしないが、上記各実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１６３】
１            マトリクスコンバータ
１′          マトリクスコンバータ
２            交流電源
４            負荷
１０          ゲートドライブ回路
１１          ラミネートバスバー（第２バスバー）
１１Ａ〜Ｃ    バスバー（導体）
１２          ラミネートバスバー（第２バスバー）
１２Ａ〜Ｃ    バスバー（導体）
１２Ｄ，Ｅ    絶縁シート
１５          バスバー（第１バスバー）
２１          コンデンサ
３３          バスバー（第３バスバー）
３４          バスバー（第４バスバー）
１２０        風洞部
１９０ａ〜ｃ  ヒートシンク
１９２        フィン
３３０        直線部
３３０Ａ      端子
３３１        分岐部
３３２        分岐部
３３３        分岐部
３４４        端子（載置部）
３４５        端子（載置部）
３４６        端子（載置部）
３４０        直線部
３４０Ａ      端子
３４１        分岐部
３４２        分岐部
３４３        分岐部
ｂｓ１，２    底面
ＣＭ１〜６    コンデンサモジュール
ｌｓ          左面（側面）
ＭＣ          モジュールカバー
Ｑ１          第１双方向スイッチ（双方向スイッチ）
ｑ１          第１双方向スイッチ
Ｑ２          第２双方向スイッチ（双方向スイッチ）
ｑ２          第２双方向スイッチ
ＳＣ          スナバコンデンサ
Ｔ１          入出力端子（端子）
Ｔ２          入出力端子（端子）
Ｔ３          入出力端子（端子）
Ｔ４ａ，ｂ    入出力端子（端子）
Ｔ４ｃ，ｄ    入出力端子
Ｔ５ａ，ｂ    入出力端子（端子）
Ｔ５ｃ，ｄ    入出力端子
Ｔ６ａ，ｂ    入出力端子（端子）
ＴＮ          中性点端子
Ｗ１          第１信号配線
Ｗ２          第２信号配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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