(57)【要約】【課題】  互いに近接配置される主回路部と制御回路部との間で断熱性および電磁遮蔽性を確保し、かつ、外部への放熱性を向上させたインバータ装置を提供する。【解決手段】  パワーモジュール部７２と制御部７４との間に設けられるシールド板７８は、金属部材からなり、主回路部８２からの電磁ノイズを遮蔽する。また、シールド板７８は、フィン１００と、筐体８６，９４の外部に設けられる放熱部１０２とを有し、主回路部８２からの熱を吸熱して放熱部１０２から装置外部へ放熱する。パワーモジュール部７２の筐体８６および制御部７４の筐体９４は、互いに分離され、筐体８６，９４間には、断熱材８０が設けられる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路部および制御回路部をそれぞれ格納する第１および第２の筐体と、
前記主回路部と前記制御回路部との間に設けられ、前記主回路部と対向する面にフィン構造を有する電磁遮蔽材とを備えるインバータ装置。
【請求項２】
前記第１および第２の筐体の間に設けられる断熱材をさらに備える、請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記電磁遮蔽材の周縁部であって、かつ、前記第１および第２の筐体の外部に設けられる放熱部をさらに備える、請求項１または請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記放熱部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体との隙間を前記第１および第２の筐体の外部から覆い隠すように設けられる、請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記放熱部は、前記第１および第２の筐体を接合し、
前記放熱部と前記第１および第２の筐体との接合部は、ラビリンス構造からなる、請求項４に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記接合部は、前記放熱部と前記第１および第２の筐体との接合状態を維持するための嵌合構造を有する、請求項５に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記接合部に設けられるシール部材をさらに備える、請求項５または請求項６に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記第１および第２の筐体は、それらの内壁および外壁の少なくとも一部にフィン構造を有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項９】
前記電磁遮蔽材は、前記主回路部と前記制御回路部との間に冷媒を通流させる冷媒路を含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１０】
前記冷媒路は、金属部材からなる、請求項９に記載のインバータ装置。
【請求項１１】
前記主回路部を構成するパワー半導体素子は、シリコンカーバイドまたは窒化ガリウムからなる、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータ装置に関し、特に、パワー半導体素子を含む主回路部と制御回路部とが近接して配設されるインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱源となるパワー半導体素子を含む主回路部と主回路部の動作を制御する制御回路部（論理部）とが同一筐体内に格納されるインバータ装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
このようなインバータ装置においては、主回路部と制御回路部とが近接するため、主回路部と制御回路部との間の断熱性および電磁ノイズの遮蔽性が要求される。すなわち、制御回路部は、主回路部におけるパワー半導体素子に比べて使用温度域が低い電子部品によって構成されるため、主回路部から制御回路部への伝熱を防止して制御回路部を保護する必要がある。また、主回路部におけるパワー半導体素子のスイッチング動作は、制御回路部に対して電磁ノイズ源となるため、制御回路部が誤動作しないように主回路部からの電磁ノイズを遮蔽する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、主回路部と制御回路部（論理部）との間に断熱効果および電磁遮蔽効果を有する遮蔽板を設けたインバータ装置を開示する。このインバータ装置によれば、主回路部および制御回路部は、互いに独立して室内に設けられ、主回路部および制御回路部の各々を効果的に冷却することにより制御回路部の誤動作を防止して、インバータ装置の信頼性を向上させることができる。
【特許文献１】特開平２−２９００９９号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５２８３号公報
【特許文献３】特許第２７０４９９４号公報
【特許文献４】特開平７−１０６７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたインバータ装置は、主回路部と制御回路部との間の断熱性および電磁遮蔽性を確保できるインバータ装置として有用であるが、装置の放熱性を十分に考慮したものとは必ずしもいえない。
【０００６】
特に、断熱性や信頼性を考慮してポッティング樹脂などが筐体内に充填される場合は、特許文献１に開示されたインバータ装置のように主回路部を冷却ファンで冷却することはできない。このような場合、主回路部からの熱を効果的に装置外部へ放熱しないと、装置内部に熱が蓄積され、その結果、制御回路部が熱の影響で誤動作する可能性がある。
【０００７】
また、特許文献１に開示されたインバータ装置は、電磁ノイズの装置外部への漏洩防止については特に配慮されていない。パワー半導体素子のスイッチング動作により発生する電磁ノイズの装置外部への漏洩は、できる限り抑制されなければならない。そこで、装置外部への放熱と、装置外部への放熱ルートを設けたことによる電磁ノイズ漏れの防止とを両立できるインバータ装置が望まれる。
【０００８】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、互いに近接配置される主回路部と制御回路部との間で断熱性および電磁遮蔽性を確保し、かつ、外部への放熱性を向上させたインバータ装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の別の目的は、装置外部への放熱と装置外部への電磁ノイズ漏れの防止とを両立させたインバータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明によれば、インバータ装置は、主回路部および制御回路部をそれぞれ格納する第１および第２の筐体と、主回路部と制御回路部との間に設けられ、主回路部と対向する面にフィン構造を有する電磁遮蔽材とを備える。
【００１１】
好ましくは、インバータ装置は、第１および第２の筐体の間に設けられる断熱材をさらに備える。
【００１２】
好ましくは、インバータ装置は、電磁遮蔽材の周縁部であって、かつ、第１および第２の筐体の外部に設けられる放熱部をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、放熱部は、第１の筐体と第２の筐体との隙間を第１および第２の筐体の外部から覆い隠すように設けられる。
【００１４】
好ましくは、放熱部は、第１および第２の筐体を接合し、放熱部と第１および第２の筐体との接合部は、ラビリンス構造からなる。
【００１５】
好ましくは、接合部は、放熱部と第１および第２の筐体との接合状態を維持するための嵌合構造を有する。
【００１６】
好ましくは、インバータ装置は、接合部に設けられるシール部材をさらに備える。
【００１７】
好ましくは、第１および第２の筐体は、それらの内壁および外壁の少なくとも一部にフィン構造を有する。
【００１８】
好ましくは、電磁遮蔽材は、主回路部と制御回路部との間に冷媒を通流させる冷媒路を含む。
【００１９】
好ましくは、冷媒路は、金属部材からなる。
【００２０】
好ましくは、主回路部を構成するパワー半導体素子は、シリコンカーバイドまたは窒化ガリウムからなる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によるインバータ装置においては、主回路部および制御回路部は、それぞれ第１および第２の筐体に格納され、主回路部と制御回路部との間に設けられる電磁遮蔽材は、前記主回路部と対向する面にフィン構造を有するので、主回路部からの熱が電磁遮蔽材により積極的に吸熱されて装置外部へ放熱される。
【００２２】
したがって、この発明によれば、主回路部と制御回路部との間の電磁遮蔽性および断熱性が確保され、かつ、主回路部からの熱を効果的に装置外部へ放熱できる。
【００２３】
また、この発明によるインバータ装置においては、第１の筐体と第２の筐体との間に設けられる断熱材を備えるので、主回路部からの熱が筐体を伝わって制御回路部に伝熱することが防止される。
【００２４】
したがって、この発明によれば、主回路部と制御回路部との間の断熱性がさらに向上する。
【００２５】
また、この発明によるインバータ装置においては、電磁遮蔽材の周縁部であって、かつ、第１および第２の筐体の外部に設けられる放熱部を備えるので、電磁遮蔽材により吸熱された熱が放熱部に伝熱して装置外部へ放熱される。
【００２６】
したがって、この発明によれば、筐体内部に蓄積された熱をさらに効果的に装置外部へ放熱することができる。
【００２７】
また、この発明によるインバータ装置においては、放熱部は、第１の筐体と第２の筐体との隙間を第１および第２の筐体の外部から覆い隠すように設けられるので、第１の筐体と第２の筐体との隙間から漏洩する電磁ノイズが放熱部によって遮蔽される。
【００２８】
したがって、この発明によれば、装置外部への電磁ノイズ漏れを防止できる。
【００２９】
また、この発明によれば、放熱部と第１および第２の筐体との接合部は、ラビリンス構造からなるので、直進性の強い電磁ノイズの装置外部への漏洩を完全に防止できる。
【００３０】
また、この発明によるインバータ装置においては、放熱部と第１および第２の筐体との接合部は、接合状態を維持するための嵌合構造を有するので、第１および第２の筐体をボルトなしで接合できる。
【００３１】
したがって、この発明によれば、ボルトを介して第１の筐体から第２の筐体へ伝熱することによる主回路部と制御回路部との間の断熱性の悪化を防止できる。
【００３２】
また、この発明によれば、放熱部と第１および第２の筐体との接合部をシール部材によってシールしたので、インバータ装置内部を防水・防湿することができる。
【００３３】
また、この発明によれば、第１および第２の筐体は、それらの内壁および外壁の少なくとも一部にフィン構造を有するので、インバータ装置の冷却性が向上する。
【００３４】
また、この発明によるインバータ装置においては、電磁遮蔽材は、主回路部と制御回路部との間に冷媒を通流させる冷媒路を含むので、冷媒路内に流される冷媒によって主回路部からの熱が装置外部へ排出される。
【００３５】
したがって、この発明によれば、主回路部と制御回路部との間の断熱性をさらに向上させることができる。
【００３６】
また、この発明によれば、冷媒路は、金属部材からなるので、主回路部からの電磁ノイズの遮蔽性がさらに向上する。
【００３７】
また、この発明によれば、主回路部を構成するパワー半導体素子は、シリコンカーバイドまたは窒化ガリウムからなるので、その高耐熱性を利用してインバータ装置の冷却系統を簡素化することができる。そして、上述のように、制御回路部は、主回路部との間で高い断熱性を有するので、主回路部が高温化することによる制御回路部への悪影響は防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるインバータ装置１０の電気回路図である。
【００４０】
図１を参照して、インバータ装置１０は、インバータ２０と、制御装置３０と、コンデンサＣと、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、出力ライン５２〜５６とを備える。インバータ２０は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２を介してバッテリＢと接続され、また、出力ライン５２〜５６を介して電気負荷であるモータジェネレータＭＧと接続される。
【００４１】
バッテリＢは、直流電源であって、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリＢは、発生した直流電力をインバータ装置１０に供給し、また、インバータ装置１０によって充電される。
【００４２】
モータジェネレータＭＧは、たとえば、３相交流同期電動発電機であって、インバータ装置１０から受ける交流電力によって駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧは、発電機としても使用され、減速時の発電作用（回生発電）により交流電力を発生し、その発生した交流電力をインバータ装置１０に供給する。
【００４３】
インバータ２０は、Ｕ相アーム４２、Ｖ相アーム４４およびＷ相アーム４６からなる。各相アームは、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２間に並列に接続される。Ｕ相アーム４２は、直列に接続されたパワートランジスタＱ１，Ｑ２からなり、Ｖ相アーム４４は、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｗ相アーム４６は、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなる。ダイオードＤ１〜Ｄ６は、それぞれパワートランジスタＱ１〜Ｑ６に逆並列に接続される。そして、各相アームにおける上下アームの接続点は、出力ライン５２〜５６を介してモータジェネレータＭＧの各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続される。
【００４４】
コンデンサＣは、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２間に接続され、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２間の電圧変動を平滑化する。
【００４５】
制御装置３０は、モータジェネレータＭＧのトルク指令値、各相電流値、およびインバータ２０の入力電圧値などに基づいてモータジェネレータＭＧの各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいて、パワートランジスタＱ１〜Ｑ６をオン／オフするＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成する。そして、制御装置３０は、その生成したＰＷＭ信号をインバータ２０へ出力する。また、制御装置３０は、モータジェネレータＭＧによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリＢを充電するため、パワートランジスタＱ１〜Ｑ６のスイッチング動作を制御する。
【００４６】
このインバータ装置１０においては、インバータ２０は、制御装置３０からのＰＷＭ信号に応じてバッテリＢからの直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力をモータジェネレータＭＧへ出力する。また、インバータ２０は、モータジェネレータＭＧの回生動作によって発電された交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を電源ラインＰＬ１へ出力してバッテリＢを充電する。
【００４７】
このインバータ装置１０では、システムへの搭載性や小型化などの観点から、インバータ２０と制御装置３０とが近接して配置される。ここで、パワー半導体素子を含むインバータ２０は、制御装置３０の耐熱温度よりも高温になるところ（たとえば、制御装置３０の耐熱温度８０〜９０℃に対して、インバータ２０は１００℃以上になる。）、このインバータ装置１０は、以下に説明するように、インバータ２０を含む主回路部と制御装置３０を含む制御回路部との断熱性、および主発熱源である主回路部からの放熱性が十分に確保された構造を有する。また、このインバータ装置１０は、インバータ２０のスイッチング動作により発生する電磁ノイズの外部への漏洩防止に十分に配慮した構造を有する。
【００４８】
図２は、図１に示したインバータ装置１０の構造を示す断面図である。
【００４９】
図２を参照して、インバータ装置１０は、パワーモジュール部７２と、制御部７４と、冷却体７６と、シールド板７８と、断熱材８０とを備える。パワーモジュール部７２は、主回路部８２と、樹脂材８４と、筐体８６とを含む。制御部７４は、制御回路部８８と、支持部材９０と、絶縁材９２と、筐体９４とを含む。
【００５０】
主回路部８２は、図１に示したインバータ２０を含み、このインバータ装置１０における主な発熱源および電磁ノイズ源となる。樹脂材８４は、たとえば断熱性の高いポッティング樹脂からなり、筐体８６内に格納される主回路部８２を固定する。筐体８６は、主回路部８２を格納するケースであって、筐体８６内部の熱を効率的に外部へ放熱するための放熱用フィン９６を有する。
【００５１】
制御回路部８８は、図１に示した制御装置３０を含み、主回路部８２の動作温度よりも低い耐熱温度を有する電子部品からなる。支持部材９０は、制御回路部８８を筐体９４に固設する。絶縁材９２は、たとえば、セラミック紛体のフィラーなどが添加されたシリコンゴムなど熱良導体の絶縁材であり、制御回路部８８と主回路部８２との絶縁距離が十分に確保できないことから筐体９４内に充填される。筐体９４は、制御回路部８８を格納するケースであって、筐体９４内部の熱を効率的に外部へ放熱するための放熱用フィン９８を有する。
【００５２】
冷却体７６は、パワーモジュール部７２に密接して設けられ、パワーモジュール部７２を冷却する。
【００５３】
シールド板７８は、パワーモジュール部７２と制御部７４との間に設けられ、高透磁性かつ高伝熱性の金属からなる。シールド板７８は、主回路部８２から発生する電磁ノイズを遮蔽し、制御回路部８８への電磁ノイズの影響を防止する。また、シールド板７８は、主回路部８２と対向する面にフィン１００を有し、主回路部８２からの熱を装置外部へ効果的に放熱するためにパワーモジュール部７２内の熱を吸熱する。さらに、シールド板７８は、その周縁部であって、かつ、筐体外部に設けられる放熱部１０２を有し、フィン１００によって吸熱したパワーモジュール部７２内の熱を放熱部１０２に設けられた放熱用フィン１０４から外部へ放熱する。
【００５４】
断熱材８０は、筐体８６と筐体９４との間に設けられ、筐体８６から筐体９４への伝熱を防止する。すなわち、上述したように、主回路部８２から制御回路部８８への直接の伝熱は、シールド板７８によって防止されるが、主回路部８２からの熱が筐体８６，９４を介して制御回路部８８へ伝熱し得るため、この伝熱ルートを遮断するために断熱材８０が設けられる。
【００５５】
ここで、シールド板７８の放熱部１０２は、断熱材８０が設けられる部分を装置外部から覆い隠すことができるだけの面積を有している。すなわち、上述のように、このインバータ装置１０では、制御回路部８８と主回路部８２との間の断熱性を確実にするために、筐体が２つに分離され、かつ、その筐体の分離部分に断熱材８０が設けられている。しかしながら、断熱材８０は、必ずしも高い電磁遮蔽性を有していないので、断熱材８０を介して筐体外部へ漏洩する電磁ノイズが外部に拡散されないように、放熱部１０２によって電磁ノイズを遮蔽するようにしたものである。
【００５６】
このインバータ装置１０においては、シールド板７８は、主回路部８２からの電磁ノイズを遮蔽し、制御回路部８８への電磁ノイズの影響を防止する。また、シールド板７８は、フィン１００によって主回路部８２からの熱を積極的に吸熱し、筐体外部に設けられる放熱部１０２から外部へ放熱する。さらに、パワーモジュール部７２の筐体８６と制御部７４の筐体９４とは、断熱材８０によって分離されている。したがって、制御回路部８８と主回路部８２との間の断熱性は極めて高い。また、さらに、シールド板７８の放熱部１０２は、断熱材８０を介して筐体外部へ漏洩する電磁ノイズを遮蔽し、インバータ装置１０からの電磁ノイズ漏れを防止する。
【００５７】
なお、特に図示しないが、筐体８６，９４およびシールド板７８の各々は、アースされている。また、図１に示したコンデンサＣは、制御部７４内に含まれる。なお、コンデンサＣは、インバータ装置１０の外部に配置してもよい。
【００５８】
以上のように、この実施の形態１によれば、フィン１００および放熱部１０２を有するシールド板７８を備えるので、主回路部８２から制御回路部８８への電磁ノイズの影響を防止しつつ、制御回路部８８と主回路部８２との間で高い断熱効果が得られる。したがって、主回路部８２からの電磁ノイズおよび熱から、その主回路部８２に近接配置される制御回路部８８を保護することができる。
【００５９】
また、この実施の形態１によれば、パワーモジュール部７２内を冷却するための冷却ファンを設けることなく、パワーモジュール部７２内の熱を効果的に外部へ放熱できる。したがって、インバータ装置１０を小型化および低コスト化できる。
【００６０】
さらに、この実施の形態１によれば、筐体８６，９４の間に断熱材８０が設けられているので、主回路部８２から制御回路部８８へ筐体を介して伝熱することも防止される。また、さらに、断熱材８０を外部から覆い隠すように放熱部１０２を形成したので、インバータ装置１０からの電磁ノイズ漏れを防止することができる。
【００６１】
［実施の形態２］
図３は、この発明の実施の形態２によるインバータ装置１０Ａの構造を示す断面図である。なお、この図３では、図２に示した実施の形態１によるインバータ装置１０と構造が異なる放熱部近傍が拡大表示されており、その他の部分の構造は、インバータ装置１０と同じである。
【００６２】
図３を参照して、インバータ装置１０Ａは、図２に示したインバータ装置１０の構成において、シールド板７８および筐体８６，９４に代えてそれぞれシールド板７８Ａおよび筐体８６Ａ，９４Ａを備え、シール材１０６をさらに備える。
【００６３】
シールド板７８Ａは、実施の形態１におけるシールド板７８と放熱部の構造が異なる。シールド板７８Ａの放熱部１０２Ａは、筐体８６Ａ，９４Ａとともに図に示されるようなラビリンス構造を形成し、筐体８６Ａ，９４Ａを固定する。筐体８６Ａ，９４Ａは、シールド板７８Ａを介して互いに分離されており、上述したように、シールド板７８Ａの放熱部１０２Ａによって互いに固定される。
【００６４】
ここで、分離された筐体８６Ａ，９４Ａを結合するためにボルトを用いた場合、そのボルトを介して筐体８６Ａから筐体９４Ａへ伝熱し、制御回路部８８と主回路部８２との断熱性が損なわれるところ、この実施の形態２では、シールド板７８Ａと筐体８６Ａ，９４Ａとの接合部に嵌合構造１０８が設けられ、ボルトを用いることなく、筐体８６Ａ，９４Ａが互いに結合される。
【００６５】
シール材１０６は、シールド板７８Ａと筐体８６Ａ，９４Ａとの接合部に設けられ、たとえば、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ  Ｉｎ  Ｐｌａｃｅｄ  Ｇａｓｋｅｔ）などによって注入成形されたシリコンゴムからなる。シール材１０６は、インバータ装置１０Ａ内を防水・防湿するとともに、筐体８６Ａ，９４Ａがシールド板７８Ａと直接接触するのを防止し、筐体８６Ａおよびシールド板７８Ａから筐体９４Ａへの伝熱を抑制する。
【００６６】
このインバータ装置１０Ａにおいては、シールド板７８Ａは、その放熱部１０２Ａにおいて筐体８６Ａ，９４Ａとラビリンス構造を形成し、主回路部８２からの熱を放熱部１０２Ａから装置外部へ放熱するとともに、主回路部８２からの電磁ノイズが装置外部へ漏洩するのを防止する。すなわち、電磁波は、直進性が強いので、筐体８６Ａ，９４Ａとシールド板７８Ａとの接合部をラビリンス構造とすることにより、筐体８６Ａ，９４Ａの接合部からの電磁ノイズ漏れは、完全に抑止される。
【００６７】
また、実施の形態１における放熱部１０２と同様に、放熱部１０２Ａにも放熱用フィン１０４が設けられ、シールド板７８Ａは、フィン１００によって吸熱した主回路部８２からの熱を放熱部１０２Ａから外部へ放熱する。
【００６８】
なお、この実施の形態２によるインバータ装置１０Ａの回路構成は、図１に示した実施の形態１によるインバータ装置１０と同じであるので、その説明は繰返さない。
【００６９】
以上のように、この実施の形態２によれば、筐体８６Ａ，９４Ａとシールド板７８Ａとの接合部をラビリンス構造としたので、筐体８６Ａ，９４Ａに分離したことによるその接合部からの電磁ノイズ漏れを完全に防止できる。
【００７０】
また、筐体８６Ａ，９４Ａとシールド板７８Ａとの接合部に嵌合構造１０８を設けたので、ボルトを用いることなく筐体８６Ａ，９４Ａを互いに結合することができる。したがって、制御回路部８８と主回路部８２との断熱性がボルトにより損なわれることがない。
【００７１】
さらに、シールド板７８Ａと筐体８６Ａ，９４Ａとの接合部にシール材１０６を設けたので、インバータ装置１０Ａの内部が防水・防湿され、また、筐体８６Ａおよびシールド板７８Ａから筐体９４Ａへの伝熱も抑制される。
【００７２】
［実施の形態３］
図４は、この発明の実施の形態３によるインバータ装置１０Ｂの構造を示す断面図であり、図５は、図４に示すインバータ装置１０Ｂを放熱部側からみた側面図である。なお、図５では、放熱用フィンの図示を省略している。
【００７３】
図４，図５を参照して、このインバータ装置１０Ｂは、図３に示した実施の形態２によるインバータ装置１０Ａの構成において、シールド板７８Ａに代えてシールド部７８Ｂを備える。シールド部７８Ｂは、制御回路部８８を主回路部８２と空間的に分離する部分が冷媒路１１０によって構成されている点がシールド板７８Ａと異なる。
【００７４】
冷媒路１１０は、高透磁性かつ高伝熱性の金属からなり、内部にフィン構造を有する。そして、冷媒路１１０は、主回路部８２からの電磁ノイズを遮蔽するとともに、内部に冷却水または冷却風が流されることによって、主回路部８２から制御回路部８８への伝熱を防止するための断熱体を構成する。また、冷媒路１１０は、その冷却能力を高めることによって、パワーモジュール部７２および制御部７４を冷却する冷却体としても機能し得る。
【００７５】
なお、この実施の形態３によるインバータ装置１０Ｂのその他の構造は、図３に示した実施の形態２によるインバータ装置１０Ａと同じであるので、その説明は繰返さない。また、インバータ装置１０Ｂの回路構成は、図１に示した実施の形態１によるインバータ装置１０と同じであるので、その説明も繰返さない。
【００７６】
以上のように、この実施の形態３によれば、シールド部７８Ｂに冷媒路１１０を設けたので、制御回路部８８と主回路部８２との間の断熱性がさらに向上する。また、冷媒路１１０は、高透磁性かつ高伝熱性の金属からなるので、主回路部８２からの電磁ノイズの遮蔽効果も有する。
【００７７】
なお、上記の実施の形態１〜３において、シールド板７８，７８Ａおよびシールド部７８Ｂは、「電磁遮蔽材」を構成する。
【００７８】
なお、上記の実施の形態１〜３において、インバータ装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、バッテリＢからの直流電圧を昇圧する昇圧回路をさらに含み、その昇圧回路によって昇圧された直流電圧を電源ラインＰＬ１に供給するようにしてもよい。そして、この場合の昇圧回路の構成としては、種々の公知な回路構成をとることができる。
【００７９】
また、上述したこの発明によるインバータ装置は、近年注目されている高温動作可能なＳｉＣ（シリコンカーバイド）パワー半導体素子やＧａＮ（窒化ガリウム）系のパワー半導体素子がインバータ２０に用いられる場合に好適である。これらのパワー半導体素子は、従来のＳｉ系の素子と比較して高耐熱性、高耐電圧、低損失、低オン抵抗などの特性を有しており、冷却系統の小型化や高効率化などを実現できるものとして、今後、インバータ装置を始め、様々な装置への適用が期待されている。
【００８０】
そして、このような高温系のパワー半導体素子がインバータ装置１０，１０Ａ，１０Ｂの主回路部８２に適用される場合、特に、主回路部８２とそれに近接配置される制御回路部８８との断熱性を十分に確保し、かつ、高温となるパワーモジュール部７２から積極的に放熱する必要がある。上述したこの発明によるインバータ装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、上記の要求特性を満足するものである。
【００８１】
また、上述したこの発明によるインバータ装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、近年大きく注目されているハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）において好適である。ハイブリッド自動車を含め、車両システムにおいては、低コスト化および小型化が強く要求される。そして、この要求特性に応えるため、インバータに上記の高温系のパワー半導体素子を採用し、高温のエンジン冷却水を用いてインバータを冷却する試みがなされている。これによって、エンジンとインバータとの冷却系統を統合できるので、冷却系を簡素化でき、システムの低コスト化および小型化を実現できる。ハイブリッド自動車においてこのようなシステムを構築する場合、インバータとそれに近接配置される制御回路部との断熱性が問題になるところ、この発明によるインバータ装置１０，１０Ａ，１０Ｂによれば、上述した冷却システムの構築を実現できる。
【００８２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の実施の形態１によるインバータ装置の電気回路図である。
【図２】図１に示したインバータ装置の構造を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるインバータ装置の構造を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるインバータ装置の構造を示す断面図である。
【図５】図４に示すインバータ装置を放熱部側からみた側面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  インバータ装置、２０  インバータ、３０  制御装置、４２  Ｕ相アーム、４４  Ｖ相アーム、４６  Ｗ相アーム、５２〜５６  出力ライン、７２  パワーモジュール部、７４  制御部、７６  冷却体、７８，７８Ａ  シールド板、７８Ｂ  シールド部、８０  断熱材、８２  主回路部、８４  樹脂材、８６，８６Ａ，９４，９４Ａ  筐体、８８  制御回路部、９０  支持部材、９２  絶縁材、９６，９８，１０４  放熱用フィン、１００  フィン、１０２，１０２Ａ  放熱部、１０６  シール材、１０８  嵌合構造、１１０  冷媒路、Ｂ  バッテリ、Ｃ  コンデンサ、ＭＧ  モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１〜Ｑ６  パワートランジスタ、Ｄ１〜Ｄ６  ダイオード。
【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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