(57)【要約】【課題】半導体モジュールと冷却管との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体の耐振動性を向上させることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】半導体モジュール２と、半導体モジュールを冷却する冷却器３とを有する電力変換装置１。冷却器３は、半導体モジュール２と共に積層された複数の冷却管３１と、複数の冷却管３１同士を冷却管３１の流路方向Ｙにおける半導体モジュール２よりも外側の部分においてそれぞれ連結する複数の連結管３２と、を有する。半導体モジュール２と複数の冷却管３１との積層体１１は、加圧部材４によって積層方向Ｘに加圧されている。互いに積層方向Ｘに隣り合う少なくとも一対の冷却管３１の間には、流路方向Ｙにおける半導体モジュール２の外側の双方において、スペーサ５が介在している。スペーサ５は、流路方向Ｙから見たとき、少なくとも高さ方向Ｚにおける連結管３２の両側に配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を内蔵した半導体モジュール（２）と、該半導体モジュールを冷却する冷却器（３）とを有する電力変換装置（１）であって、
上記冷却器は、上記半導体モジュールと共に積層された複数の冷却管（３１）と、
複数の上記冷却管同士を、該冷却管の流路方向（Ｙ）における上記半導体モジュールよりも外側の部分においてそれぞれ連結する複数の連結管（３２）と、を有し、
上記半導体モジュールと複数の上記冷却管との積層体（１１）は、加圧部材（４）によって積層方向（Ｘ）に加圧されており、
互いに上記積層方向に隣り合う少なくとも一対の上記冷却管の間には、上記流路方向における上記半導体モジュールの外側の双方において、スペーサ（５）が介在しており、
該スペーサは、上記流路方向から見たとき、少なくとも、上記流路方向と上記積層方向との双方に直交する高さ方向（Ｚ）における上記連結管の両側に配設されている、電力変換装置。
【請求項２】
上記積層方向から見て、上記スペーサは、上記高さ方向における上記連結管の両側に配設されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記積層方向から見て、上記スペーサは、上記高さ方向における上記連結管の両側にそれぞれ配設された上側配設部（５１）及び下側配設部（５２）と、上記流路方向における上記連結管の外側において上記上側配設部と上記下側配設部とを繋ぐように形成された外側配設部（５３）とを有する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記積層方向から見て、上記スペーサは、上記連結管を全周にわたって囲むように、環状に形成されている、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記スペーサは、上記半導体モジュールと一体的に形成されており、上記積層方向から見て、少なくとも、上記連結管に対して上記高さ方向の一方側と、上記流路方向の外側とに形成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項６】
少なくとも一対の隣り合う上記冷却管の間に、ダミー部材（１３）が介在しており、上記スペーサは、上記ダミー部材と一体的に形成されており、上記積層方向から見て、少なくとも、上記連結管に対して上記高さ方向の一方側と、上記流路方向の外側とに形成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記冷却器は、３本以上の上記冷却管を上記半導体モジュールと共に積層してなり、隣り合う上記冷却管同士の間の間隙空間（３９）を上記積層方向に複数段有し、複数段の上記間隙空間にそれぞれ上記スペーサが配置されており、複数段の上記間隙空間に配置された上記スペーサ同士が、互いに一体化されて、スペーサモジュール（５０）を構成している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
上記スペーサは、上記積層方向の少なくとも一方の面に、弾性膜（５６）を設けてなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
上記スペーサは、金属からなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールと冷却器とを有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却する冷却器とを備えた電力変換装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この電力変換装置においては、半導体モジュールと冷却管とが積層された積層体の振動を抑制すべく、一部の冷却管がケースに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４９５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、冷却管をケースに固定すると、少なくともその冷却管の積層方向の位置が固定されることとなる。そうすると、冷却管と半導体モジュールとの間の接触圧力を適切に調整し難くなるおそれがあるという課題がある。
【０００５】
すなわち、積層体を構成する半導体モジュール及び冷却管は、積層方向に線膨張および収縮する。それゆえ、加圧部材によって積層方向に加圧することで、各半導体モジュール及び各冷却管の位置が若干変動しながら、半導体モジュールと冷却管との間の所定の接触圧力を維持することができる。また、半導体モジュール及び冷却管の積層方向の寸法公差も、加圧部材による所定の加圧によって、吸収することができる。
【０００６】
ところが、冷却管をケースに固定する場合、冷却管の位置が決まってしまう。それゆえ、固定の仕方を工夫しないと、膨張、収縮が生じたとき、半導体モジュールと冷却管との間の接触圧力を適切に得ることが困難となるおそれがある。また、半導体モジュール及び冷却管の寸法公差の吸収が困難となるおそれもある。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、半導体モジュールと冷却管との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体の耐振動性を向上させることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、半導体素子を内蔵した半導体モジュール（２）と、該半導体モジュールを冷却する冷却器（３）とを有する電力変換装置（１）であって、
上記冷却器は、上記半導体モジュールと共に積層された複数の冷却管（３１）と、
複数の上記冷却管同士を、該冷却管の流路方向（Ｙ）における上記半導体モジュールよりも外側の部分においてそれぞれ連結する複数の連結管（３２）と、を有し、
上記半導体モジュールと複数の上記冷却管との積層体（１１）は、加圧部材（４）によって積層方向（Ｘ）に加圧されており、
互いに上記積層方向に隣り合う少なくとも一対の上記冷却管の間には、上記流路方向における上記半導体モジュールの外側の双方において、スペーサ（５）が介在しており、
該スペーサは、上記流路方向から見たとき、少なくとも、上記流路方向と上記積層方向との双方に直交する高さ方向（Ｚ）における上記連結管の両側に配設されている、電力変換装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置においては、互いに積層方向に隣り合う少なくとも一対の冷却管の間に、流路方向における半導体モジュールの外側の双方において、スペーサが介在している。そして、スペーサは、流路方向から見たとき、少なくとも、上記高さ方向における連結管の両側に配設されている。これにより、半導体モジュールと冷却管との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体の耐振動性を向上させることができる。
【００１０】
すなわち、上記のように、スペーサを隣り合う冷却管の間の所定の位置に介在させることで、高さ方向の振動によって積層体に作用する外力に対する剛性を向上させることができる。これにより、積層体の耐振動性を向上させることができる。
【００１１】
その一方で、積層体の一部を特に固定する必要もない。それゆえ、積層体の積層方向における各部の位置が、特に固定されることもない。そのため、加圧部材による加圧力を、積層方向に複数存在する、半導体モジュールと冷却管との間の接触面のそれぞれに、適切に作用させることができる。
【００１２】
以上のごとく、上記態様によれば、半導体モジュールと冷却管との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体の耐振動性を向上させることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の平面説明図。
【図２】図１のII−II線矢視断面相当の、積層体の断面説明図。
【図３】図１のIII−III線矢視断面相当の、積層体の断面説明図。
【図４】実施形態１における、スペーサの断面説明図。
【図５】実施形態２における、電力変換装置の説明図。
【図６】実施形態３における、電力変換装置の説明図。
【図７】実施形態４における、電力変換装置の平面説明図。
【図８】図７のVIII−VIII線矢視断面相当の、積層体の断面説明図。
【図９】実施形態５における、電力変換装置の平面説明図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視断面相当の、積層体の断面説明図。
【図１１】実施形態６における、電力変換装置の平面説明図。
【図１２】実施形態６における、積層体の側面説明図。
【図１３】実施形態６における、スペーサモジュールの斜視説明図。
【図１４】実施形態７における、電力変換装置の平面説明図。
【図１５】図１４のXV−XV線矢視断面相当の、積層体の断面説明図。
【図１６】実施形態８における、電力変換装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図    を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体素子を内蔵した半導体モジュール２と、半導体モジュール２を冷却する冷却器３とを有する。
【００１５】
冷却器３は、複数の冷却管３１と複数の連結管３２とを有する。複数の冷却管３１は、半導体モジュール２と共に積層されている。複数の連結管３２は、複数の冷却管３１同士を、冷却管３１の流路方向Ｙにおける半導体モジュール２よりも外側の部分においてそれぞれ連結している。
【００１６】
半導体モジュール２と複数の冷却管３１との積層体１１は、加圧部材４によって積層方向Ｘに加圧されている。
【００１７】
互いに積層方向Ｘに隣り合う少なくとも一対の冷却管３１の間には、流路方向Ｙにおける半導体モジュール２の外側の双方において、スペーサ５が介在している。
スペーサ５は、図２に示すごとく、流路方向Ｙから見たとき、少なくとも、高さ方向Ｚにおける連結管３２の両側に配設されている。ここで、高さ方向Ｚは、流路方向Ｙと積層方向Ｘとの双方に直交する方向である。なお、以下において、積層方向Ｘを単にＸ方向ともいい、流路方向Ｙを単にＹ方向ともいい、高さ方向Ｚを単にＺ方向ともいう。
【００１８】
本形態の電力変換装置１は、例えば、車両に搭載される。そして、電力変換装置１は、半導体モジュール２に内蔵されたスイッチング素子（図示略）のオンオフ動作によって、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うことができるよう構成されている。
【００１９】
半導体モジュール２は、スイッチング素子を封止樹脂にてモールドしてなる。そして、Ｘ方向を向いた一対の主面に、放熱面２１を有する。この放熱面２１に冷却管３１が圧接するように、半導体モジュール２が両主面から一対の冷却管３１に挟持された状態となっている。ただし、放熱面２１と冷却管３１との間には、熱伝導性を有する絶縁層が介在している。半導体モジュール２は、図３に示すごとく、高さ方向Ｚに、パワー端子２２を突出している。
【００２０】
本形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管３１を交互に積層してなる。この複数の半導体モジュール２と複数の冷却管３１との積層体１１は、加圧部材４と共に、ケース１２内に収容されている。加圧部材４は、積層体１１のＸ方向の一端側に配されている。Ｘ方向において、積層体１１に対して加圧部材４が配された側を、便宜的に、前側といい、その反対側を後側というものとする。
【００２１】
加圧部材４は、積層体１１の後端面とケース１２の後方壁部１２１との間において、Ｘ方向に圧縮変形した状態で、介在している。これにより、加圧部材４は、積層体１１を、後側から前側へ向かって加圧している。積層体１１の前端面は、ケース１２の前方壁部１２２に当接している。これにより、加圧部材４による加圧力は、積層体１１をＸ方向に圧縮するように作用している。それゆえ、複数の半導体モジュール２は、その両主面（すなわち一対の放熱面２１）において、冷却管３１に圧接されている。
【００２２】
積層体１１の前端に配置された冷却管３１からは、Ｘ方向の前方に向って、冷媒導入管３３１及び冷媒排出管３３２を突出している。冷媒導入管３３１及び冷媒排出管３３２は、Ｙ方向における冷却管３１の両端部付近に配設されている。冷媒導入管３３１及び冷媒排出管３３２は、Ｘ方向から見たとき、連結管３２と重なる位置に設けてある。
【００２３】
冷却器３は、例えば、アルミニウム等、熱伝導性に優れた金属からなる。連結管３２は、Ｘ方向に加圧されたとき、圧縮変形可能に構成されている。
本形態において、スペーサ５は、積層体１１における複数の冷却管３１の間のすべての段の間隙空間３９に、配設されている。そして、すべての連結管３２に対して、それぞれスペーサ５が隣接配置されている。換言すると、積層体１１を構成するすべての半導体モジュール２における、Ｙ方向の両側に、それぞれスペーサ５が配設されている。
【００２４】
図３に示すごとく、積層方向Ｘから見て、スペーサ５は、高さ方向Ｚにおける連結管３２の両側に配設されている。すなわち、スペーサ５は、連結管３２をＺ方向から挟み込むように、配設されている。
【００２５】
積層方向Ｘから見て、スペーサ５は、上側配設部５１及び下側配設部５２と、外側配設部とを有する。上側配設部５１及び下側配設部５２は、スペーサ５のうち、高さ方向Ｚにおける連結管３２の両側にそれぞれ配設された部位である。外側配設部５３は、スペーサ５のうち、流路方向Ｙにおける連結管３２の外側において上側配設部５１と下側配設部５２とを繋ぐように形成された部位である。
【００２６】
本形態においては、Ｙ方向において、連結管３２の内側には、スペーサ５は配置されていない。また、スペーサ５は、Ｚ方向から見たとき、連結管３２の略全体を覆うように配置されている。図３に示した構造においては、Ｙ方向におけるスペーサ５の内側端縁は、連結管３２の内側端縁よりも、若干外側に配置されている。ただし、Ｙ方向におけるスペーサ５の内側端縁は、連結管３２の内側端縁よりも内側に配置されていてもよい。
【００２７】
スペーサ５は、金属からなる。スペーサ５は、例えば、アルミニウムによって構成することができる。
図４に示すごとく、スペーサ５は、積層方向Ｘの少なくとも一方の面に、弾性膜５６２を設けてなる。本形態においては、スペーサ５は、両面に弾性膜５６２を有する。つまり、スペーサ５は、金属製の本体部５６１と、その両面に形成された弾性膜５６２とを有する。弾性膜５６２は、例えば、シリコーン樹脂、ゴム等によって形成することができる。
【００２８】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１においては、互いに積層方向Ｘに隣り合う冷却管３１の間に、流路方向Ｙにおける半導体モジュール２の外側の双方において、スペーサ５が介在している。そして、スペーサ５は、流路方向Ｙから見たとき、少なくとも、高さ方向Ｚにおける連結管３２の両側に配設されている。これにより、半導体モジュール２と冷却管３１との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体１１の耐振動性を向上させることができる。
【００２９】
すなわち、上記のように、スペーサ５を隣り合う一対の冷却管３１の間の所定の位置に介在させることで、高さ方向Ｚの振動によって積層体１１に作用する外力に対する剛性を向上させることができる。つまり、流路方向Ｙから見たとき、積層体１１を高さ方向Ｚに撓ませるような力や、積層体１１を捻じれさせる力に対して、積層体１１の剛性を高くすることができる。これにより、積層体１１の耐振動性を向上させることができる。
【００３０】
この点につき、より詳細に説明すると、Ｚ方向の振動が積層体１１に作用したとき、Ｘ方向の加圧力を受けている積層体１１は、Ｚ方向における連結管３２の一方側において、冷却管３１同士が近付き、他方側において、冷却管３１同士が離れる方向に、変形しようとする。すなわち、Ｙ方向から見たときに積層体１１が、Ｘ方向の中央部付近が振動の腹となるように撓んだり、Ｙ方向及びＺ方向の中央付近を通るＸ方向の軸を中心に捻じれたりするような外力が作用することで、上記のような変形が生じ得る。
【００３１】
そこで、冷却管３１同士の間であって、連結管３２をＺ方向の両側から挟むような位置に、スペーサ５を配置することで、上記の振動が加わったときに、積層体１１が撓んだり、捻じれたりすることを抑制することができる。
【００３２】
その一方で、積層体１１の一部を特に固定する必要もない。それゆえ、積層体１１のＸ方向における各部の位置が、特に固定されることもない。そのため、加圧部材４による加圧力を、Ｘ方向に複数存在する、半導体モジュール２と冷却管３１との間の接触面のそれぞれに、適切に作用させることができる。なお、スペーサ５は、半導体モジュール２よりも、Ｙ方向における外側に配置されている。そのため、スペーサ５の存在が半導体モジュール２と冷却管３１との間の接触圧力に影響することも抑制することができる。
【００３３】
また、Ｘ方向から見て、スペーサ５は、Ｚ方向における連結管３２の両側に配設されている。これにより、上述の積層体１１に撓みや捻じれを生じさせようとする外力に対する剛性を、より効果的に得ることができる。
【００３４】
Ｘ方向から見て、スペーサ５は、上側配設部５１及び下側配設部５２と外側配設部５３とを有する。これにより、スペーサ５を、冷却管３１の間に、Ｙ方向の両側から容易に配設することができる。
【００３５】
また、スペーサ５は弾性膜５６２を設けてなる。これにより、冷却管３１と半導体モジュール２との間の適切な接触圧力を、確保しやすくすることができる。すなわち、スペーサ５が弾性膜５６２を備えることで、スペーサ５のＸ方向における寸法変化を可能としている。それゆえ、スペーサ５を介して隣り合う冷却管３１同士の間の寸法を、スペーサ５を配置した部分においても、容易にすることができる。その結果、半導体モジュール２の寸法公差や、熱による線膨張、収縮による寸法変化が存在しても、所定の接触圧力を、半導体モジュール２と冷却管３１との間に作用させやすくなる。
【００３６】
なお、弾性膜５６２の厚みは、スペーサ５を配設することによる積層体１１の耐振動性を得ることができ、かつ、弾性膜５６２を設けることによる効果が得られる程度に、適宜設定される。
【００３７】
また、スペーサ５は、金属からなる。これにより、スペーサ５の剛性を充分に確保しやすくなる。
【００３８】
以上のごとく、本実施形態によれば、半導体モジュールと冷却管との間の適切な接触圧力を確保しつつ、積層体の耐振動性を向上させることができる電力変換装置を提供することができる。
【００３９】
（実施形態２）
本形態は、図５に示すごとく、積層方向Ｘから見て、スペーサ５が、連結管３２に対してＺ方向の両側に分割して配設されている、電力変換装置１の形態である。
すなわち、連結管３２をＺ方向から挟むような位置に、２つのスペーサ５が配置されている。
【００４０】
その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００４１】
本形態においては、複数のスペーサ５の合計の体積を小さくすることができる。それゆえ、電力変換装置１の軽量化を図ることができる。また、個々のスペーサ５の大きさを小さくすることができるため、スペーサ５の配置自由度を向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４２】
（実施形態３）
本形態は、図６に示すごとく、積層方向Ｘから見て、スペーサ５が、連結管３２を全周にわたって囲むように、環状に形成されている、電力変換装置１の形態である。
本形態においては、Ｘ方向から見た外形が円形となっている連結管３２を、外周から囲むように、スペーサ５が円環状に形成されている。
【００４３】
なお、本形態の電力変換装置１を製造する際には、例えば、複数の冷却管３１を、連結管３２を介して接続する前に、連結管３２を環状のスペーサ５の内側に挿通させておく。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４４】
本形態の電力変換装置１は、連結管３２の周囲において、冷却管３１同士の間の間隔が、いずれの方向に変形しようとする外力に対しても、スペーサ５によって効果的に対抗することができる。それゆえ、積層体１１の耐振動性を一層向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４５】
（実施形態４）
本形態は、図７、図８に示すごとく、スペーサ５が、半導体モジュール２と一体的に形成されている、電力変換装置１の形態である。
スペーサ５は、図８に示すごとく、積層方向Ｘから見て、少なくとも、連結管３２に対して高さ方向Ｚの一方側と、流路方向Ｙの外側とに形成されている。
【００４６】
半導体モジュール２におけるＹ方向の両側部分に、スペーサ５がそれぞれ設けてある。半導体モジュール２と一対のスペーサ５とが一体化されたスペーサ一体半導体モジュール２５は、Ｙ方向の寸法が、Ｙ方向に並んだ一対の連結管３２の外側面同士の間隔よりも大きい。
【００４７】
本形態において、スペーサ５は、例えば、半導体モジュール２の封止樹脂の一部をＹ方向に延設することで、形成することができる。この場合、スペーサ５は、樹脂からなることとなる。
【００４８】
スペーサ５は、Ｚ方向の一方側に開口した切欠部５４を有する。スペーサ５を冷却管３１同士の間に配置したとき、連結管３２が切欠部５４に配置される。スペーサ一体半導体モジュール２５を、冷却器３に組み付けるにあたっては、一対の切欠部５４の開口側を、冷却器３側に向けた状態とする。その状態から、スペーサ一体半導体モジュール２５を、冷却器３に対してＺ方向に近付け、一対の切欠部５４のそれぞれの内側に、一対の連結管３２のそれぞれが、Ｚ方向から挿入されるようにする。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４９】
本形態の場合には、スペーサ５が半導体モジュール２と一体的に形成されているため、部品点数を低減することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５０】
（実施形態５）
本形態は、図９、図１０に示すごとく、スペーサ５が、ダミー部材１３と一体的に形成されている、電力変換装置１の形態である。
本形態の電力変換装置１においては、少なくとも一対の隣り合う冷却管３１の間に、ダミー部材１３が介在している。そして、スペーサ５は、ダミー部材１３と一体的に形成されている。積層方向Ｘから見て、少なくとも、連結管３２に対して高さ方向Ｚの一方側と、流路方向Ｙの外側とに形成されている。
【００５１】
ダミー部材１３と一対のスペーサ５とが一体化されたスペーサ一体ダミー部材１３５の形状は、実施形態４に示したスペーサ一体半導体モジュール２５の形状と、概略同等である。ただし、スペーサ一体半導体モジュール２５にはパワー端子２２等が突出しているのに対し、スペーサ一体ダミー部材１３５は、特に端子を設けていない。
【００５２】
ダミー部材１３は、冷却管３１同士の間の間隔を所定の寸法に維持するために、一部の間隙空間３９における、一対の連結管３２の間に配置される部材である。それゆえ、ダミー部材１３は、特に電子部品等を内蔵していない。ダミー部材１３は、例えば、金属製とすることもできるし、樹脂製とすることもできる。
【００５３】
このようなダミー部材１３を、Ｙ方向に延設することで、ダミー部材１３と一体化したスペーサ５を形成することができる。スペーサ５には、切欠部５４が形成されている。切欠部５４の構成については、実施形態４にて示したものと同様である。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００５４】
本形態においては、積層体１１がダミー部材１３を有する場合、部品点数を低減することができる。また、ダミー部材１３は、特に電子部品等を内蔵する必要がなく、形状や材質等に制約が少ない。それゆえダミー部材１３にスペーサ５を一体化させることは、比較的容易であり、コスト低減を図ることもできる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５５】
（実施形態６）
本形態は、図１１〜図１３に示すごとく、複数段の間隙空間３９に配置されたスペーサ５同士が、互いに一体化されて、スペーサモジュール５０を構成している、電力変換装置１の形態である。
【００５６】
冷却器３は、３本以上の冷却管３１を半導体モジュール２と共に積層してなる。隣り合う冷却管３１同士の間の間隙空間３９を積層方向Ｘに複数段有する。複数段の間隙空間３９にそれぞれスペーサ５が配置されている。複数段の間隙空間３９に配置されたスペーサ５同士が、互いに一体化されて、スペーサモジュール５０を構成している。
【００５７】
スペーサモジュール５０は、複数のスペーサ５を連結する連結部材５５を有する。連結部材５５は、例えば、ワイヤー等にて形成することができる。すなわち、Ｘ方向に沿って延びるワイヤーからなる連結部材５５に、複数のスペーサ５が固定されている。これにより、複数のスペーサ５が一体化されたスペーサモジュール５０が形成される。
【００５８】
図１１に示すごとく、電力変換装置１は、スペーサモジュール５０を２つ備えている。すなわち、積層体１１におけるＹ方向の両側に、それぞれスペーサモジュール５０が配置されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００５９】
本形態においては、複数のスペーサ５一体化されているため、万一、一部のスペーサ５が、冷却管３１同士の間から外れても、積層体１１から離れた位置に移動することを防ぐことができる。つまり、例えば、一部のスペーサ５が間隙空間３９から外れたとしても、当該スペーサ５がケース１２内の他の部位に移動して、電力変換装置１を構成する電子部品や配線等に接触するなどの不具合を確実に防ぐことができる。
【００６０】
なお、スペーサモジュール５０の連結部材５５が、ワイヤーなど、ある程度変形可能な部材によって形成されている。これにより、加圧部材４による加圧力を、適切に、複数段の半導体モジュール２と冷却管３１との接触面に作用させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００６１】
（実施形態７）
本形態は、図１４、図１５に示すごとく、一段の間隙空間３９に、複数の半導体モジュール２を配置してなる、電力変換装置１の形態である。
本形態においては、一段の間隙空間３９に、２個の半導体モジュール２が配置されている。一段の間隙空間３９に配置された２個の半導体モジュール２は、Ｙ方向に並んで配置されている。
【００６２】
この場合、スペーサ５は、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２の双方に対して、Ｙ方向の外側となる位置に、配設されている。
また、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２は、互いに間隔を設けて配置されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
本形態においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２の間のスペースにおいても、一対の冷却管３１の間に、中央介在物を介在させてもよい。ただし、この場合において、中央介在物は、Ｚ方向において、少なくとも連結管３２の両側となる位置に配置する。また、中央介在物を配置する場合は、加圧部材４の加圧力が半導体モジュール２と冷却管３１との間の接触面に作用することを妨げないようにする必要がある。そこで、例えば、中央介在物の厚みを半導体モジュール２よりも若干薄くしたり、中央介在物と冷却管３１との間に弾性膜を設けたり、中央介在物自体を適度な弾性変形が可能な部材にて構成したりするなど、工夫が必要である。
【００６４】
（実施形態８）
本形態は、図１６に示すごとく、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２のそれぞれに、スペーサ５を一体化させた、電力変換装置１の形態である。
すなわち、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２は、それぞれ、互いに反対側に、スペーサ５を１つずつ設けている。この半導体モジュール２にスペーサ５を一体化してなるスペーサ一体半導体モジュール２０５は、それぞれ１つずつ、切欠部５４を有する。すなわち、各スペーサ５が一つの切欠部５４を有する。
【００６５】
切欠部５４の構成等は、実施形態３において示した切欠部５４と同様である。
その他の構成は、実施形態７と同様である。
本形態においては、実施形態７の作用効果と実施形態４の作用効果とを得ることができる。
【００６６】
なお、実施形態８において、Ｙ方向に並んだ２個の半導体モジュール２のうちの一方又は双方を、ダミー部材（実施形態５参照）に置き換えた構成とすることもできる。この場合は、実施形態８の作用効果と実施形態５の作用効果とを得ることができる。
【００６７】
その他、上記複数の実施形態を適宜組み合わせた形態とすることもできる。また、上記実施形態においては、複数段の間隙空間３９のすべてにスペーサ５を配設する形態を示したが、複数段の間隙空間のうちの一部にスペーサを配設する形態とすることもできる。例えば、積層体のＸ方向の中央付近など、特に剛性を高めたい段のみに、スペーサを配置することもできる。
また、スペーサは、金属に限らず、例えば、樹脂等によって形成することもできる。
【００６８】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  電力変換装置
１１  積層体
２  半導体モジュール
３  冷却器
３１  冷却管
４  加圧部材
５  スペーサ
Ｘ  積層方向
Ｙ  流路方向
Ｚ  高さ方向
【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９】
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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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