(57)【要約】【課題】  簡易な構造を有する電力変換装置を提供する。【解決手段】  電力変換装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体の前記開口部に取り付けられて前記開口部を封止し、少なくとも第１側の一部が前記筐体の外側に配置される放熱部と、前記放熱部の前記第１側とは反対の第２側に取り付けられ、前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置される半導体モジュールと、前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置され、前記半導体モジュールの高電位側端子及び低電位側端子に接続される平滑用コンデンサと、前記平滑用コンデンサと前記筐体の内面との間に設けられ、前記平滑用コンデンサの発熱を前記筐体に伝導する熱伝導部とを含む。【選択図】図３
2019115237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筐体と、
前記筐体の前記開口部に取り付けられて前記開口部を封止し、少なくとも第１側の一部が前記筐体の外側に配置される放熱部と、
前記放熱部の前記第１側とは反対の第２側に取り付けられ、前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置される半導体モジュールと、
前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置され、前記半導体モジュールの高電位側端子及び低電位側端子に接続される平滑用コンデンサと、
前記平滑用コンデンサと前記筐体の内面との間に設けられ、前記平滑用コンデンサの発熱を前記筐体に伝導する熱伝導部と
を含む、電力変換装置。
【請求項２】
前記筐体の前記開口部の周囲の部分と前記放熱部との間を封止するとともに、前記筐体と前記放熱部とを熱的に絶縁する封止部材をさらに含む、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記平滑用コンデンサは、
金属ケースと、
前記金属ケースを覆う樹脂カバーと
を有し、
前記熱伝導部は、絶縁性を有する熱伝導部であり、
前記平滑用コンデンサが前記熱伝導部と当接する部分は、前記樹脂カバーの開口部から前記金属ケースが表出する部分である、請求項１又は２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記熱伝導部が当接する前記内面に貫通孔を有し、
前記熱伝導部は、弾性を有し、
前記平滑用コンデンサは、前記樹脂カバーの開口部から前記金属ケースが表出する部分から突出するネジ部を有し、
前記平滑用コンデンサは、前記ネジ部が前記熱伝導部を貫通するとともに前記貫通孔に挿通された状態で、前記筐体の外側に設けられる絶縁体製のナットによって前記筐体に固定される、請求項３記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記放熱部を冷却するファンをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記開口部は前記筐体の側面に配置されており、
前記放熱部の前記一部は、前記筐体の前記側面の外側に位置するように配置されており、
前記ファンは、前記筐体の前記側面の下部側から上部側に向けて気流が生じさせることによって前記放熱部を冷却し、
前記熱伝導部は、前記筐体の床板の内面と前記平滑用コンデンサの下面との間に配設される、請求項５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、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、収納部及び蓋部から構成されたケースと、電力変換用半導体素子を有するものであって、前記ケース内に収納された半導体モジュールと、前記電力変換用半導体素子に電気的に接続され、前記ケース内に収納された平滑用コンデンサとを有し、前記蓋部は、前記平滑用コンデンサと熱的に接触し、前記平滑用コンデンサと熱的に接触している面とは反対側の面に放熱機構を有することを特徴とする電力変換装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５０４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の電力変換装置は、ケースの蓋部に放熱機構が一体的に形成されているため、構造が複雑である。
【０００５】
そこで、簡易な構造を有する電力変換装置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】
本発明の実施の形態の電力変換装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体の前記開口部に取り付けられて前記開口部を封止し、少なくとも第１側の一部が前記筐体の外側に配置される放熱部と、前記放熱部の前記第１側とは反対の第２側に取り付けられ、前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置される半導体モジュールと、前記筐体及び前記放熱部によって囲まれる空間内に配置され、前記半導体モジュールの高電位側端子及び低電位側端子に接続される平滑用コンデンサと、前記平滑用コンデンサと前記筐体の内面との間に設けられ、前記平滑用コンデンサの発熱を前記筐体に伝導する熱伝導部とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
簡易な構造を有する電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態の電力変換装置１００の外観を示す図である。
【図２】平滑用コンデンサ１４０を示す図である。
【図３】電力変換装置１００の内部構造を示す図である。
【図４】平滑用コンデンサ１４０、半導体モジュール１６０、及び接続導体１７０によって実現される電力変換装置１００の回路構成を示す図である。
【図５】平滑用コンデンサ１４０のＺ軸方向の寸法誤差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電力変換装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の電力変換装置１００の外観を示す図である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。Ｘ軸及びＹ軸は、平面方向に延在し、互いに直交する２軸である。Ｚ軸は、鉛直方向（天地方向）に延在する軸である。
【００１１】
電力変換装置１００は、外側から見える構成要素として、筐体１１０、ヒートシンク１２０、冷却ファン装置１３０、樹脂ナット１４５、及び脚部１５０を含む。
【００１２】
筐体１１０は、天板、床板、及び４つの側壁を有する直方体状で中空の部材であり、電力変換装置１００の半導体モジュール及び平滑用コンデンサ等を内部に収容する。筐体１１０は、ハウジング又はケースとして捉えることもできる部材である。筐体１１０は、金属製であり、一例としてアルミニウム製である。
【００１３】
筐体１１０は、図１（Ａ）に示すＹ軸負方向側のＸＺ面に見える側が正面であり、正面の反対側（Ｙ磁性方向側）が背面である。筐体１１０は、本体１１１及び正面扉１１２を有する。また、筐体１１０のＺ軸負方向側に位置する床板１１０Ａの下面１１０Ａ１には、脚部１５０が取り付けられる。
【００１４】
本体１１１は、正面側と背面側に開口部を有する直方体状の中空の部材であり、正面側の開口部には正面扉１１２が設けられている。また、本体１１１の背面側の開口部には、ヒートシンク１２０が取り付けられている。
【００１５】
正面扉１１２は、筐体１１０の正面側の側壁を開閉可能な扉にしたものである。正面扉１１２は、ハンドル１１２Ａを有し、正面扉１１２の正面から見て右側の端部が筐体１１０の内部に設けられる蝶番によって本体１１１に回動自在に取り付けられている。本体１１１と正面扉１１２との間には、封止用のシール部材（不図示）が設けられている。
【００１６】
このような筐体１１０は、背面にヒートシンク１２０が取り付けられて、正面扉１１２が閉じられている状態で、内部空間は封止される。筐体１１０は、防塵防水型である。なお、ここでは説明の便宜上、Ｙ軸負方向側の面が筐体１１０の正面であり、反対側が背面であるものとして説明するが、正面から見た右側面、正面から見た左側面、正面、及び背面の４面は、直方体状の筐体１１０の４つの側面である。
【００１７】
ヒートシンク１２０は、筐体１１０の本体１１１の背面側の開口部を覆うように取り付けられており、筐体１１０の外側に設けられている。ヒートシンク１２０は、放熱部の一例である。ヒートシンク１２０は、Ｙ軸負方向側の面には半導体モジュールが実装されている。
【００１８】
ヒートシンク１２０は、例えば、放熱性に優れるアルミニウム製である。ヒートシンク１２０には、Ｙ軸正方向側の面からＹ軸負方向に凹み、Ｚ軸方向に沿って延在する溝部１２０Ａが形成されており、複数の溝部１２０ＡはＸ軸方向に配列されている。図１において溝部１２０Ａとして示す破線は、Ｙ軸方向における溝部１２０Ａの底の位置を示す。
【００１９】
電力変換装置１００は、このような溝部１２０Ａを設けて、表面積を増やし、放熱性を高めている。なお、ヒートシンク１２０に溝部１２０Ａが設けられるＹ軸正方向側は第１側の一例であり、半導体モジュールが取り付けられるＹ軸負方向側は第２側の一例である。
【００２０】
冷却ファン装置１３０は、ヒートシンク１２０のＺ軸負方向側に取り付けられている。冷却ファン装置１３０は、筐体１３１、ファン１３２、及びダクト１３３を有する。筐体１３１は、Ｚ軸負方向側とＺ軸正方向側に開口部を有し、ファン１３２及び図示しないモータ等を内蔵する。ファン１３２が回転すると、Ｚ軸負方向側からＺ軸正方向側に向かって送風が行われる。筐体１３１のＺ軸正方向側の開口部から送出される空気は、ダクト１３３によってヒートシンク１２０の溝部に誘導される。
【００２１】
樹脂ナット１４５は、筐体１１０の床板１１０Ａのネジ孔を貫通する平滑用コンデンサのネジをネジ留めすることによって、筐体１１０に対して平滑用コンデンサを固定している。ここで、樹脂ナット１４５を用いるのは、筐体１１０と平滑用コンデンサとを絶縁するためである。樹脂ナット１４５は、封止材を塗布して平滑用コンデンサのネジにネジ留めされることにより、筐体１１０の床板１１０Ａに設けられているネジ孔を封止している。
【００２２】
脚部１５０は、筐体１１０の下面１１０Ａ１のＸ軸正方向側及びＸ軸負方向側の端部に取り付けられており、Ｙ軸方向に延在している。脚部１５０は、筐体１１０を保持するとともに、樹脂ナット１４５を設けるためのクリアランスを地面との間に稼ぐために設けられている。
【００２３】
次に、図２を用いて平滑用コンデンサ１４０について説明する。図２は、平滑用コンデンサ１４０を示す図である。平滑用コンデンサ１４０は、電力変換装置１００に含まれる構成要素のうちの１つであり、筐体１１０及びヒートシンク１２０（図１参照）によって封止される内部空間に配置される。
【００２４】
平滑用コンデンサ１４０は、半導体モジュールの高電位側端子及び低電位側端子に接続され、高電位側端子及び低電位側端子に接続される高電位側線路及び低電位側線路の間に生じる高周波電圧を平滑化する。平滑用コンデンサ１４０は、ケース１４１、端子１４２Ｐ、１４２Ｎ、スリーブ１４３、及びネジ１４４を有する。
【００２５】
ケース１４１は、平滑用コンデンサ１４０の電極等を収容するケースであり、Ｚ軸正方向側に位置する円形の面（以下、上面１４１Ａ）、円筒状の側面、及び、Ｚ軸負方向側に位置する円形の面（以下、下面１４１Ｂ）を有する円柱状で、中空の部材である。下面１４１Ｂは、ケース１４１の底面として捉えることもできる面である。
【００２６】
ケース１４１は、アルミニウム製であり、端子１４２Ｎに電気的に接続されている。ケース１４１の上面１４１Ａには、端子１４２Ｐ、１４２Ｎが設けられており、下面１４１Ｂの中央からはネジ１４４が突出している。ケース１４１、端子１４２Ｎ、及びネジ１４４は、同電位に保持される。ケース１４１は、金属ケースの一例である。
【００２７】
端子１４２Ｐ、１４２Ｎは、それぞれ、平滑用コンデンサ１４０の正極性端子（＋端子）、負極性端子（−端子）である。端子１４２Ｐ、１４２Ｎは、それぞれ、平滑用コンデンサ１４０の内部の正電極、負電極に接続されている。端子１４２Ｐ、１４２Ｎの中央には、ネジ穴が設けられている。
【００２８】
スリーブ１４３は、ケース１４１の外周面の大部分を覆う円筒状の絶縁部材である。スリーブ１４３は、例えば、樹脂製であり、樹脂カバーの一例である。ケース１４１の上面１４１Ａと、ケース１４１の外周面のうち上面１４１Ａの近傍の部分と、下面１４１Ｂと、ケース１４１の外周面のうち下面１４１Ｂの近傍の部分とは、スリーブ１４３に覆われずに表出している。すなわち、スリーブ１４３は、ケース１４１の外周面のうち、上面１４１Ａ及び下面１４１Ｂの近傍を除いた部分を被覆している。
【００２９】
ネジ１４４は、下面１４１Ｂの中心からＺ軸負方向側に突出する雄ネジである。ネジ１４４は、筐体１１０の床板１１０Ａの上面と平滑用コンデンサ１４０の下面１４１Ｂとの間に設けられる熱伝導シートを貫通した状態で、筐体１１０の床板１１０Ａのネジ孔に挿通される。この状態でネジ１４４には樹脂ナット１４５が締め付けられ、平滑用コンデンサ１４０は筐体１１０に固定される。ネジ１４４は、ネジ部の一例である。
【００３０】
図３は、電力変換装置１００の内部構造を示す図である。図３には、主な構成要素として、筐体１１０の本体１１１のＹ軸正方向側の一部分、ヒートシンク１２０、冷却ファン装置１３０、平滑用コンデンサ１４０、半導体モジュール１６０、接続導体１７０、及び熱伝導シート１８０を示す。図３では、本体１１１とヒートシンク１２０を断面で示す。
【００３１】
半導体モジュール１６０、接続導体１７０、及び熱伝導シート１８０は、電力変換装置１００に含まれる構成要素であり、筐体１１０及びヒートシンク１２０によって封止される内部空間に配置される。
【００３２】
また、以下の説明では、図３に加えて図４の回路図も用いる。図４は、平滑用コンデンサ１４０、半導体モジュール１６０、及び接続導体１７０によって実現される電力変換装置１００の回路構成を示す図である。
【００３３】
筐体１１０の本体１１１は、背面側に開口部１１１Ａを有する。開口部１１１Ａは、ＸＺ面視で矩形状であり、ＸＺ面視でのヒートシンク１２０よりも小さい。開口部１１１Ａの周囲には、ヒートシンク１２０を筐体１１０に固定する際に用いられるネジ１２２を挿通させる貫通孔１１１Ｂが設けられている。
【００３４】
ヒートシンク１２０のＹ軸負方向側の面には、半導体モジュール１６０が取り付けられている。半導体モジュール１６０は、Ｘ軸方向に沿って複数配列されている。ヒートシンク１２０のＹ軸負方向側の面には、開口部１１１Ａの周囲の貫通孔１１１Ｂに対応したネジ穴１２０Ｂが設けられている。ヒートシンク１２０のネジ穴１２０Ｂは、ヒートシンク１２０をＹ軸方向に貫通せず、ネジ１２２が挿入される深さに合わせられている。
【００３５】
ヒートシンク１２０は、本体１１１の開口部１１１Ａの周囲の部分との間にシール部材１２１を介して当接しており、開口部１１１Ａの周囲の貫通孔１１１Ｂに挿通され、シール部材１２１を貫通するネジ１２２がネジ穴１２０Ｂにネジ留めされることによって、筐体１１０に固定されている。
【００３６】
ここで、シール部材１２１は、ＸＺ面視で矩形環状であり、ＸＺ面視で開口部１１１Ａよりも大きく、ヒートシンク１２０よりも小さい矩形環状のシール部材である。このようなシール部材１２１を本体１１１の開口部１１１Ａの周囲の部分と、ヒートシンク１２０との間に設けることによって、筐体１１０とヒートシンク１２０とによって囲まれる内部空間は、封止されている。この状態で、ヒートシンク１２０のＹ軸負方向側の面に取り付けられている半導体モジュール１６０は、筐体１１０とヒートシンク１２０とによって封止される内部空間に位置する。シール部材１２１は、封止部材の一例である。
【００３７】
平滑用コンデンサ１４０は、Ｘ軸方向に複数配列されており、上アーム用の２つの平滑用コンデンサ１４０Ａ（図４参照）と、下アーム用の２つの平滑用コンデンサ１４０Ｂ（図４参照）とがある。上アーム用の２つの平滑用コンデンサ１４０Ａは、互いに並列に接続されており、下アーム用の２つの平滑用コンデンサ１４０Ｂも互いに並列に接続されている。
【００３８】
半導体モジュール１６０は、ヒートシンク１２０のＹ軸負方向側の面に取り付けられ、Ｘ軸方向に複数配列されている。半導体モジュール１６０は、一例として、インバータに含まれる上アーム用のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）及び還流ダイオードと、下アーム用のＩＧＢＴ及び還流ダイオードとを含む。
【００３９】
また、半導体モジュール１６０は、端子１６１Ｐ、１６１Ｎと出力端子１６２を有する。端子１６１Ｐは、上アーム用のＩＧＢＴのドレインに接続されており、端子１６１Ｎは、下アーム用のＩＧＢＴのソースに接続されている。端子１６１Ｐ及び１６１Ｎは、それぞれ、高電位側線路及び低電位側線路の一例である。また、出力端子１６２は、三相交流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のうちの一相の電力を出力する端子である。
【００４０】
接続導体１７０は、ＹＺ面視でＬ字型であり、Ｘ軸方向に延在している。接続導体１７０は、３枚の導体１７０Ｐ、１７０Ｍ、１７０Ｎ（図４参照）と、図示を省く２枚の絶縁シートとを有し、導体１７０Ｐ、絶縁シート、導体１７０Ｍ、絶縁シート、導体１７０Ｍの順に重ねられることにより、３枚の導体１７０Ｐ、１７０Ｍ、１７０Ｎを互いに絶縁した３層構造を実現している。
【００４１】
接続導体１７０は、半導体モジュール１６０に含まれる上アーム用のＩＧＢＴのドレインと下アーム用のＩＧＢＴのソースとの間に、上アーム用の平滑用コンデンサ１４０Ａと、下アーム用の２つの平滑用コンデンサ１４０Ａとを直列に接続している。
【００４２】
より具体的には、導体１７０Ｐは、半導体モジュール１６０の端子１６１Ｐと、上アーム用の平滑用コンデンサ１４０Ａの端子１４２Ｐとを接続し、導体１７０Ｎは、半導体モジュール１６０の端子１６１Ｎと、下アーム用の平滑用コンデンサ１４０Ｂの端子１４２Ｎとを接続している。なお、導体１７０Ｐ及び導体１７０Ｍの間と、導体１７０Ｎ及び導体１７０Ｍの間とには、それぞれ、図示しない電圧計等が接続される。
【００４３】
熱伝導シート１８０は、平滑用コンデンサ１４０の下面１４１Ｂ（図２（Ｃ）参照）と、筐体１１０の本体１１１の床板１１０Ａの上面との間に設けられ、熱伝導性、絶縁性、及び弾性を有するシート状の部材である。このような熱伝導シート１８０としては、例えば、信越化学工業株式会社が製品名TCシリーズで販売する熱伝導シートを用いることができる。なお、床板１１０Ａの上面は、筐体の内面の一例である。
【００４４】
熱伝導シート１８０は、平滑用コンデンサ１４０が発する熱を筐体１１０に伝導することによって、平滑用コンデンサ１４０を冷却するために設けられている。この場合に、筐体１１０は、平滑用コンデンサ１４０の放熱板として機能する。
【００４５】
平滑用コンデンサ１４０が発する熱を熱伝導シート１８０を介して効率的に筐体１１０に伝導させるために、平滑用コンデンサ１４０の下部にはスリーブ１４３を設けておらず、アルミニウム製のケース１４１の下面１４１Ｂが露出（表出）している。スリーブ１４３は樹脂製であり、熱伝導率が低いため、アルミニウム製のケース１４１の下面１４１Ｂを直接的に熱伝導シート１８０に接触させて、平滑用コンデンサ１４０が発する熱が効率的に熱伝導シート１８０に伝導するようにしたものである。
【００４６】
また、筐体１１０はアルミニウム製であり、熱伝導率が高いため、床板１１０Ａと熱伝導シート１８０とを直接的に接触させることによって、熱伝導シート１８０から効率的に熱を奪うことができる。
【００４７】
このように、平滑用コンデンサ１４０の下面１４１Ｂのアルミニウム製のケース１４１と、熱伝導シート１８０とを直接的に接触させるとともに、筐体１１０の床板１１０Ａと熱伝導シート１８０とを直接的に接触させることによって、平滑用コンデンサ１４０の内部の全体からケース１４１に伝導する熱が筐体１１０に効率的に伝導する構成にしている。
【００４８】
半導体モジュール１６０の動作に伴って充放電を繰り返す平滑用コンデンサ１４０は発熱量が多いため、迅速かつ確実に冷却するために、このような冷却構造を採用している。熱伝導シート１８０は、平滑用コンデンサ１４０が発する熱を筐体１１０に伝導できる程度の良好な熱伝導率を有していればよい。
【００４９】
また、熱伝導シート１８０は、筐体１１０と平滑用コンデンサ１４０とを絶縁するために絶縁性を有する。熱伝導シート１８０が直接的に接触する平滑用コンデンサ１４０のケース１４１は、端子１４２Ｎに電気的に接続されているため、筐体１１０を平滑用コンデンサ１４０の端子１４２Ｎから絶縁するために、熱伝導シート１８０は、絶縁性を有する。
【００５０】
また、熱伝導シート１８０は、筐体１１０の床板１１０Ａに熱伝導シート１８０を介して取り付けられる平滑用コンデンサ１４０のＺ軸方向の寸法誤差を吸収するために弾性を有する。
【００５１】
平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０に固定する際には、ネジ１４４を熱伝導シート１８０に貫通させて、筐体１１０の床板１１０Ａに設けられている貫通孔１１０Ａ２に挿通させた状態で、筐体１１０のＺ軸負方向側から樹脂ナット１４５で締め付けている。また、樹脂ナット１４５と床板１１０Ａの下面との間には、封止材を塗布することによって、貫通孔１１０Ａ２を封止している。封止材としては、例えば、シリコーン封止材を用いることができる。
【００５２】
平滑用コンデンサ１４０の端子１４２Ｐ、１４２Ｎは、Ｌ字型の接続導体１７０を介して、半導体モジュール１６０の端子１６１Ｐ、１６１Ｎにそれぞれ接続されている。また、半導体モジュール１６０の端子１６１Ｐ、１６１ＮのＺ軸方向における位置は、筐体１１０に取り付けられるヒートシンク１２０の位置によって決定される。
【００５３】
このように平滑用コンデンサ１４０の端子１４２Ｐ、１４２Ｎと、半導体モジュール１６０の端子１６１Ｐ、１６１Ｎとを接続導体１７０によって接続する構成において、平滑用コンデンサ１４０のＺ軸方向（円筒形状の軸方向）の寸法誤差を吸収するために、熱伝導シート１８０に弾性を持たせている。
【００５４】
なお、熱は下側（Ｚ軸負方向側）から上側（Ｚ軸正方向側）に移動するため、平滑用コンデンサ１４０のネジ１４４を筐体１１０に取り付ける位置は、床板１１０Ａが最も効率がよい。床板１１０Ａから筐体１１０の上側に向かって熱が伝導しつつ、熱が空気に奪われることによって放熱される。
【００５５】
また、冷却ファン装置１３０は、筐体１１０の側面の近傍で、下側から上側に向けて空気を送るので、筐体１１０の下側の空気が冷却ファン装置１３０によって上方に向かって吸い込まれることによっても、平滑用コンデンサ１４０から熱伝導シート１８０を介して床板１１０Ａに伝導する熱を効率的に放熱することができる。
【００５６】
図５は、平滑用コンデンサ１４０のＺ軸方向の寸法誤差を説明する図である。図５では、平滑用コンデンサ１４０を拡大して示す。
【００５７】
筐体１１０、ヒートシンク１２０、半導体モジュール１６０、及び接続導体１７０に比べて、平滑用コンデンサ１４０のＺ軸方向の誤差は比較的大きい。Ｚ軸方向は、平滑用コンデンサ１４０の円筒形状の中心軸が延在する方向（中心軸方向）である。
【００５８】
平滑用コンデンサ１４０の中心軸方向の長さ（端子１４２Ｐ、１４２Ｎの上端（Ｚ軸正方向の端面の位置）と、下面１４１Ｂとの間の長さ）は、寸法誤差がない状態でＬｍｍとする。寸法誤差が±１ｍｍであるとすると、寸法誤差を考慮した平滑用コンデンサ１４０の中心軸方向の長さは、Ｌ±１ｍｍである。
【００５９】
このような寸法誤差を吸収可能にするために、厚さ（Ｚ軸方向の厚さ）方向に潰されていない状態における熱伝導シート１８０の厚さを３ｍｍに設定し、寸法誤差が０ｍｍの平滑用コンデンサ１４０は、ネジ１４４に樹脂ナット１４５を締め付けることによって、熱伝導シート１８０を１．５ｍｍまで押し潰した状態で、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０の床板１１０Ａに固定すればよい。
【００６０】
このようにすれば、寸法誤差が＋１ｍｍの平滑用コンデンサ１４０の場合は、熱伝導シート１８０を０．５ｍｍまで押し潰した状態で、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０の床板１１０Ａ（図３参照）に固定される。
【００６１】
また、寸法誤差が−１ｍｍの平滑用コンデンサ１４０の場合は、熱伝導シート１８０を２．５ｍｍまで押し潰した状態で、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０の床板１１０Ａ（図３参照）に固定される。
【００６２】
このように、平滑用コンデンサ１４０の寸法誤差を吸収（相殺）した状態で、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０の床板１１０Ａ（図３参照）に固定することができる。
【００６３】
すなわち、上述のように、熱伝導シート１８０の厚さを平滑用コンデンサ１４０の中心軸方向長さの寸法誤差を吸収できる厚みとすることで、平滑用コンデンサ１４０の下面１４１Ｂと筐体１１０の床板１１０Ａの上面との隙間がなくなり、平滑用コンデンサ１４０の熱を確実に筐体１１０に伝えることができる。
また、複数の平滑用コンデンサ１４０の寸法誤差が異なる場合においても、各寸法誤差を吸収して、１つの接続導体１７０によって、複数の平滑用コンデンサ１４０の端子１４２Ｐ、１４２Ｎと、複数の半導体モジュール１６０の端子１６１Ｐ、１６１Ｎとを確実に接続することができる。
【００６４】
また、熱伝導シート１８０は、平滑用コンデンサ１４０以外のＺ軸方向の寸法誤差も吸収することができる。熱伝導シート１８０は、例えば、筐体１１０に対するヒートシンク１２０の取り付け誤差、ヒートシンク１２０に対する半導体モジュール１６０の取り付け誤差、半導体モジュール１６０に対する接続導体１７０の取り付け誤差、又は、接続導体１７０に対する平滑用コンデンサ１４０の取り付け誤差等を吸収することができる。これらの誤差は、上述した平滑用コンデンサ１４０の寸法誤差に比べると小さいが、熱伝導シート１８０が弾性を有するため、吸収することができる。
【００６５】
以上、実施の形態によれば、直方体状の簡易な構成の筐体１１０の床板１１０Ａに熱伝導シート１８０を介して平滑用コンデンサ１４０を設け、平滑用コンデンサ１４０の下面１４１Ｂと、床板１１０Ａの上面とを熱伝導シート１８０で熱的に接続して冷却可能にしたので、簡易な構造を有する電力変換装置１００を提供することができる。
【００６６】
このような筐体１１０の床板１１０Ａと熱伝導シート１８０とを用いた平滑用コンデンサ１４０の冷却構造は、金型等を用いることなく、特別な加工を行う必要がなく、簡易な構造で実現できるものである。
【００６７】
平滑用コンデンサ１４０のスリーブ１４３を下部に設けずに、ケース１４１の下面１４１Ｂを露出させ、下面１４１Ｂと筐体１１０の床板１１０Ａとを熱伝導シート１８０で熱的に接続した構成であり、非常に簡易な冷却構造である。
【００６８】
このような冷却構造では、平滑用コンデンサ１４０の発熱がケース１４１の下面１４１Ｂから熱伝導シート１８０を介して筐体１１０の床板１１０Ａに伝達するため、筐体１１０全体を放熱板として利用することができ、平滑用コンデンサ１４０を効率的に冷却することができる。
【００６９】
筐体１１０は、複数（例えば、４つ）の平滑用コンデンサ１４０と、複数（例えば、４つ）の半導体モジュール１６０とを収納可能な大きさを有するため、平滑用コンデンサ１４０を放熱するには十分な表面積（放熱面積）を有しており、フィンを有するヒートシンクのように複雑な冷却構造を用いる必要はない。
【００７０】
また、半導体モジュール１６０はヒートシンク１２０と熱的に接続されており、筐体１１０とヒートシンク１２０とは熱的に接続されていない。ヒートシンク１２０は、冷却ファン装置１３０の送風によって効率的に放熱する。このため、ヒートシンク１２０による半導体モジュール１６０の冷却とは別系統で平滑用コンデンサ１４０を効率的に冷却することができる。
【００７１】
また、電力変換装置１００は、上述のように簡易な構造で実現しているので、製造コストを低減することができる。また、フィンを有するヒートシンクとは異なり、製造のために金型等を必要としないので、金型等を準備する初期費用が掛からない。このことによっても、製造コストを低減することができる。
【００７２】
なお、以上では、平滑用コンデンサ１４０から熱伝導シート１８０を介して筐体１１０の床板１１０Ａに伝導させる形態について説明したが、床板１１０Ａ以外の部分にネジ孔を設けてネジ１４４を挿通させることによって、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０に固定してもよい。例えば、図３に示す筐体１１０の側面のうちの冷却ファン装置１３０の下側に位置する部分にネジ孔を設けて、平滑用コンデンサ１４０を筐体１１０の側面に固定してもよい。
【００７３】
また、以上では、半導体モジュール１６０がインバータに含まれる上アーム用と下アーム用のＩＧＢＴ及び還流ダイオードを含む形態について説明した。しかしながら、半導体モジュール１６０は、チョッパ回路に含まれるＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子を含む半導体モジュールであってもよい。この場合は、チョッパ回路のスイッチング素子を含む半導体モジュールに接続導体１７０で接続される平滑用コンデンサ１４０を熱伝導シート１８０を介して筐体１１０で冷却することになる。
【００７４】
また、以上では、ヒートシンク１２０の全体が筐体１１０の外側に設けられる形態について説明したが、ヒートシンク１２０のＹ軸負方向側の一部が筐体１１０の開口部１１１Ａから筐体１１０の内側に入っていて、残りの部分が筐体１１０の外側に設けられるような構成であってもよい。すなわち、ヒートシンク１２０の少なくともＹ軸正方向側の一部が筐体１１０の外側に配設されていればよい。
【００７５】
また、以上では、ヒートシンク１２０に冷却ファン装置１３０を取り付ける形態について説明したが、ヒートシンク１２０だけで半導体モジュール１６０を十分に冷却できる場合は、電力変換装置１００は、冷却ファン装置１３０を含まなくてよい。
【００７６】
また、以上では、上アーム用の２つの並列接続される平滑用コンデンサ１４０と、下アーム用の２つの並列接続される平滑用コンデンサ１４０とを含む形態について説明したが、平滑用コンデンサ１４０は、上アーム用及び下アーム用として、少なくとも１つ以上あればよい。複数ある場合は、互いに並列に接続されていればよい。
【００７７】
また、以上では、熱伝導シート１８０が熱伝導性、絶縁性、及び弾性を有するシート状の部材である形態について説明したが、平滑用コンデンサ１４０の寸法誤差が非常に小さく、上述したような調整が必要ない程度である場合には、熱伝導シート１８０は弾性を有さなくてもよい。
【００７８】
以上、本発明の例示的な実施の形態の電力変換装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１００  電力変換装置
１１０  筐体
１１１Ａ  開口部
１２０  ヒートシンク
１２１  シール部材
１３０  冷却ファン装置
１４０  平滑用コンデンサ
１４１  ケース
１４２Ｐ、１４２Ｎ  端子
１４３  スリーブ
１４４  ネジ
１４５  樹脂ナット
１５０  脚部
１６０  半導体モジュール
１７０  接続導体
１８０  熱伝導シート
【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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