(57)【要約】【課題】  リアクトルの放熱効果と振動抑制効果とを得る電力変換装置を提供することを目的とする。【解決手段】  電力変換装置１において、電力の流れるリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬと、電力変換装置１の筐体１０にリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを当該筐体１０と隙間１４を設けて配置すると共に、少なくとも隙間１４に熱伝導性を有する液状の樹脂１５を介在させた後当該樹脂１５を硬化させてリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの発熱を筐体１０へ伝達させることを特徴とする。【選択図】図５
2014080462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換装置において、
電力の流れるリアクトルと、
前記電力変換装置の筐体に前記リアクトルを当該筐体と隙間を設けて配置すると共に、
少なくとも前記隙間に熱伝導性を有する液状の樹脂を介在させた後当該樹脂を硬化させて前記リアクトルの発熱を前記筐体へ伝達させることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記リアクトルは前記筐体の窪み部の中に配置されると共に、前記リアクトルのコイルに前記樹脂が達することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記筐体は前記窪み部が放熱部をかねるように金属材によるダイキャストで一体成形されていることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記隙間には前記筐体から前記リアクトルへ向かう突出部を有することを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記突出部は前記リアクトルと接することを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記窪みは、少なくとも前記コイルが収まる深さを有し、
前記樹脂内に前記コイルが全て浸ることを特徴とする請求項請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記リアクトルは、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路の出力側に設けられ、前記インバータ回路の出力する交流電力に含まれる高周波成分を除去するフィルタ回路に用いられることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記リアクトルは、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路の入力側で前記直流電力の電圧を昇圧する昇圧回路に用いられることを特徴とする請求項請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記リアクトルは前記筐体にネジ止めされ、前記ネジ止め箇所が前記樹脂に埋め込まれることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れかに記載の電力変換装置。
【請求項１０】
直流電力を交流電力に変換する電力変換装置において、
前記直流電力が流れる直流リアクトルと、
前記交流電力が流れる交流リアクトルと、
前記直流リアクトル及び前記交流リアクトルが夫々の隙間を有して配置される筐体と、
前記夫々の隙間に液体で介在した後硬化して前記直流リアクトル及び前記交流リアクトルの放熱を前記筐体へ伝達させる熱伝導性を有する樹脂とを有し、
前記直流リアクトル及び交流リアクトルを電装基板の両側に配置させることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１１】
前記筐体は金属材によるダイキャストで一体に成形されると共に、前記筐体は前記直流リアクトル及び前記交流リアクトルを収納する窪みを夫々有し、これら窪みは少なくとも夫々のリアクトルのコイルが浸かる程度に前記液状の樹脂が供給される深さを有することを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記窪みは内側に向かって突出する突出部を複数有することを特徴とする請求項１１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、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池、蓄電池、或いは燃料電池等の出力電力を交流に変換して負荷へ供給する電力変換装置が提供されている。電力変換装置は、直流電力の電圧を昇圧する昇圧回路、昇圧後の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路、インバータ回路の後段に設けられインバータ回路の出力に含まれる高周波成分を除去するフィルタ回路などを有している。【０００３】
昇圧回路やフィルタ回路には、リアクトルが設けられており、これらのリアクトルは流れる電流量に応じて発熱する。【０００４】
また、昇圧回路やインバータ回路は、スイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ駆動することにより直流電力の昇圧や交流電力への変換を行う。この際リアクトルのコイルに直流電力が間欠通電されることによってコイルが振動する。出力が４ｋｗ〜６ｋｗ程度の一般的な電力変換装置１でさえ、コイルには１０Ａ以上もの大きな電流が流れることになり振動も大きなものとなる。【０００５】
特許文献１には、リアクトルのコイルとヒートシンクとの間に柔軟性の熱伝導シート及び電気絶縁シートを挟み込んでコイルをヒートシンクに押し付けて固定する電力変換装置が開示されている。これにより、特許文献１の電力変換装置では、熱伝導シートを介してリアクトルの発する熱をヒートシンクに伝えて効率よくリアクトルの熱を放熱している。また、特許文献１の電力変換装置では、リアクトルのコイルが柔軟性の熱伝導シートに押し付けられることによりリアクトルの振動を抑制している。
また特許文献２には、リアクトルを予めケース内に収納しこのケース内を樹脂で充填する電子部品収容筐体が記載され、このリアクトルを収納した電子部品収容筐体を固定用部材に取り付けるものが記載されている。このような電子部品収容筐体を用いることによってリアクトルの振動の伝播を抑制できるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６５５９７号公報
【特許文献２】特許第４８１６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電力変換装置では、コイルが熱伝導シートに押し付けられた状態で振動するため、熱伝導シートに強い力がかかって熱伝導シートが破れコイルとヒートシンクがショートしてしまうという問題があった。また、逆に熱伝導シートにコイルを押し付ける力を弱くすると、コイルが十分に熱伝導シートと接触せず十分に放熱効果が得られないという問題があった。
特許文献２に記載の電子部品収容筐体は単一の部品として用いられるものであり、電力変換装置等に組み込む際には別途筐体への取り付け構造が必要であり、この取り付け構造によっては筐体に放熱効果や振動抑制効果を持たせることが充分にできない場合があった。【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みて成された発明であり、筐体にリアクトルを熱伝導性のある樹脂で取り付けることによってリアクトルの放熱効果と振動抑制効果とを得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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、電力変換装置において、電力の流れるリアクトルと、前記電力変換装置の筐体に前記リアクトルを当該筐体と隙間を設けて配置すると共に、少なくとも前記隙間に熱伝導性を有する液状の樹脂を介在させた後当該樹脂を硬化させて前記リアクトルの発熱を前記筐体へ伝達させることを特徴とする。【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の他の電力変換装置は、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置において、前記直流電力が流れる直流リアクトルと、前記交流電力が流れる交流リアクトルと、前記直流リアクトル及び前記交流リアクトルが夫々の隙間を有して配置される筐体と、前記夫々の隙間に液体で介在した後硬化して前記直流リアクトル及び前記交流リアクトルの放熱を前記筐体へ伝達させる熱伝導性を有する樹脂とを有し、前記直流リアクトル及び交流リアクトルを電装基板の両側に配置させることを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リアクトルの放熱効果と振動抑制効果とを得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】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の電力変換装置の回路図である。
【図２】第１の実施形態の電力変換装置の分解斜視図である。
【図３】第１の実施形態の電力変換装置の平面図である。
【図４】リアクトルの斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図６】第２の実施形態の図３のＡ−Ａ断面図である。
【図７】変形例の図３のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、図面に基づき本発明の第１の実施形態を詳述する。図１に示すように、電力変換装置１は、例えば太陽電池２（直流電源）の出力電力（直流電力）を商用電力系統３に同期した交流電力に変換した後商用電力系統３に重畳する。具体的には、電力変換装置１は、昇圧回路４１、インバータ回路４２、及びフィルタ回路４３を有している。尚、直流電力は太陽電池から得られるものに限るものではなく、風力発電や水力発電など交流電力を出力する発電器から得られる交流電力を整流平滑した直流電力を用いてもよい。【００１４】
昇圧回路４１は、スイッチ素子Ｓ１、直流リアクトルＤＣＬ、ダイオードＤ１、及びコンデンサＣ１からなる非絶縁型の昇圧チョッパを構成している。昇圧回路４１は太陽電池１に接続され、スイッチ素子Ｓ１をＯＮデューティの制御された周期的なパルスでパルス駆動することにより直流電力をを昇圧してインバータ回路に供給する。そして、この際に、直流電力が直流リアクトルＤＣＬに流れてこのリアクトルが発熱し、スイッチ素子Ｓ１がＯＮ／ＯＦＦして直流リアクトルＤＣＬに流れる電流が変動しリアクトルのコイルから生じる磁界の変動によってこのコイルが振動し、直流リアクトルの振動につながる。【００１５】
インバータ回路４２は、スイッチ素子Ｓ２〜Ｓ５を単相フルブリッジ状に接続してなり、スイッチ素子Ｓ２〜Ｓ４をＰＷＭ制御（搬送波を変調波で変調して得られるスイッチング信号）によりＯＮ／ＯＦＦすることで昇圧回路４１から供給される直流電力を商用電力系統３に同期した疑似正弦波の交流電力に変換する。【００１６】
フィルタ回路４３は２つの交流リアクトルＡＣＬとコンデンサＣ２により構成され、インバータ回路４２で変換された疑似正弦波に含まれる高周波成分を減衰する。この際交流リアクトルは、インバータ回路４２の出力電力が流れて発熱し、疑似正弦波の高周波成分により振動する。【００１７】
このような電力変換装置１を構成する回路（昇圧回路４１、インバータ回路４２、及びフィルタ回路）は、直流リアクトルＤＣＬ、交流リアクトルＡＣＬ、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ５及びダイオードＤ１をまとめて構成したスイッチモジュールＩＰＭ、及びその他の部品が実装される電装基板１２などを配線により適宜接続することにより得られる。【００１８】
次に電力変換装置１の具体的な構造について述べる。図３（ａ）は電力変換装置１を下側壁Ｗ２側から見た側面図であり、図３（ｂ）は、電力変換装置１を前面カバー１３側から見た正面図である。図３（ｂ）は説明を容易にするため、前面カバー１３、直流リアクトルＤＣＬ及び電装基板１２を取り除いている。図２、図３に示すように、電力変換装置１は、直流リアクトルＤＣＬ、交流リアクトルＡＣＬ、スイッチモジュールＩＰＭ及び電装基板１２を収容する筐体１０を具えている。【００１９】
筐体１０は、前面に開口を有する箱形の直方体形状をしている。具体的には、筺体１０は、四方を上側壁Ｗ１、下側壁Ｗ２、右側壁Ｗ３、左側壁Ｗ４で囲むと共に、背面部材１１を有している。筐体１０は側壁Ｗ１〜Ｗ４及び背面部材１１をアルミニウム合金（他の金属また他の合金を用いてもよい）でダイカスト加工して一体に成形している。【００２０】
筺体１０の開口から直流リアクトルＤＣＬ、交流リアクトルＡＣＬ、及び電装基板１２等が組み入れられる。この筐体１０の開口は前面カバー１３により閉じられ、電力変換装置１は筺体１０の背面部材１１を建屋の壁に取り付けて利用する。また、下側壁Ｗ２には、配線孔２４が開いておりここから太陽電池の出力電力を入力するための配線や、交流に変換した太陽電池の出力電力を出力するための配線が筺体１０内に引き込まれる。尚、施工時にはパテ等で防水処理される。【００２１】
筺体１０の側壁Ｗ１〜Ｗ４から背面部材１１に掛けて幾つかの補強リブ２２が成形され、その補強リブ２２には一体化され電装基板１２を取り付ける取付スペーサ２１が成形されている。取付スペーサ２１にはネジ穴が設けられており、電装基板１２はこの取付スペーサ２１にネジ止めして固定される。【００２２】
背面部材１１はダイカスト加工されたアルミ合金であり、熱伝導性に優れ筐体内の熱を外部に容易に放熱する作用を有している。本発明はこの背面部材１１の外側にフィン１１ａ〜１１ｃを成形しさらに放熱作用を高めている。背面部材１１には２つの窪み１７ａ、１７ｂが成形され夫々直流リアクトルＤＣＬと交流リアクトルＡＣＬとが配置される。窪み１７ａ、１７ｂの外側にフィン１１ａ、１１ｂが夫々複数成形されている。また、背面部材１１の２つの窪み１７の間にはスイッチモジュールＩＰＭが配置され、スイッチモジュールＩＰＭが配置される背面部材１１の外側の２つの窪み１７ａ、１７ｂの間には複数のフィン１１ｃが成形されている。これにより、直流リアクトル及び交流リアクトルは電装基板１２の両側に配置される。【００２３】
フィン１１ａ〜１１ｃは、上側壁Ｗ１から下側壁Ｗ２へ延在するように設けられ、複数のフィン１１ａ〜１１ｃの間には下側壁Ｗ２から上側壁Ｗ１へ向けて冷却用の空気が流れる風路が構成されている。フィン１１ａ、１１ｂが夫々交流リアクトルＡＣＬと直流リアクトルＤＣＬの放熱を主に行う放熱部に相当し、フィン１１ｃがスイッチモジュールＩＰＭの放熱を主に行う。これら窪み１７ａ、１７ｂ、放熱部、フィン１１ａ〜１１ｃ、及び背面部材１１はダイカスト加工で一体に成形されているので、放熱に際しては全体が相互に放熱作用に寄与し、部分毎にリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬやスイッチモジュールの専用放熱部として作用することはない。例えば直流リアクトルＤＣＬの温度が特に高くなった際には窪み１７aのフィン１１ａのみならずこの窪み１７aの周辺の背面部材１１が放熱作用に寄与するものである。また、筐体１１内の雰囲気温度が高くなった際には筐体１１全体が放熱作用に寄与するものである。【００２４】
直流リアクトルＤＣＬは、図４（ａ）に示すように、四角い輪の形状を有する芯材（鉄心）３１の左右にコイル３２が巻回されて成る。また、直流リアクトルＤＣＬは、直流リアクトルＤＣＬを筺体１０へ取り付けるための取付部材３３を有している。取付部材３３は、上側部材３３ａと下側部材３３ｂとに分かれており、上側部材３３ａを芯材３１の上側に、下側部材３３ｂを芯材３１の下側に設けて長ネジ２５で連結することにより芯材３１に取り付けられる。また、取付部材３３は金属製の板部材を曲げ加工したものを用いているため、芯材３１と取付部材３３との間の絶縁性を保つために芯材３１と取付部材３３との間を絶縁性の接着剤などにより接着している。下側部材３３ｂには、直流リアクトルＤＣＬを筺体１０にネジ止めするためのネジを通す貫通孔３４が設けられており、直流リアクトルＤＣＬは、直流リアクトルＤＣＬを配置する筺体１０の配置面に対して芯材３１（コイル３２）が垂直になるように取り付けられる。【００２５】
また、直流リアクトルＤＣＬは、図４（ｂ）に示すように、取付部材３３を用いてリアクトルＤＣＬを配置する筺体１０の配置面に対して芯材３１（コイル３２）が水平に取り付けられるようにしても良い。この取付部材３３は、芯材３１に巻回されたコイル３２と略平行に設けられ筺体１０に取り付けられる取付部３３ｃと、取付部３３ｃから垂直方向に曲げられて芯材３１を左右から挟み込んで支持する支持部３３ｄ、３３ｅとを有している。取付部３３ｃにはネジを通す貫通孔３４が設けられており、ネジ止めにより筺体１０へ固定される。また、支持部３３ｄ、３３ｅには凹みが設けられており、この凹みに芯材３１が嵌めこまれて芯材３１が支持部３３ｄ、ｅに支持される。また、取付部材３３の取付部３３ｃとコイルとの間に隙間を設けると良く、取付部材３３の取付部３３ｃとコイル３３との間の距離が近くなる場合は、取付部材３３とコイルとの間に熱伝導性を有する絶縁シートを挟んでおいても良い。【００２６】
交流リアクトルＡＣＬについては、直流リアクトルＤＣＬが１つのコイルを芯材に巻回しているのに対して、２つのコイルを芯材に巻回している点で異なるだけであり、その他の構成は同様の構成を用いることができるので説明を省略する。【００２７】
尚、コイルの巻き方及び芯材の形状は実施例に限るものではなく、例えばＥ字型やトロイダル型のコアを用いることも可能であり、種々の変形に対しても同様の作用効果を得ることができるものである。【００２８】
次に、窪み１７ａ、１７ｂについて説明する。図５（ａ）は、図４（ａ）に示すリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７ａ、１７ｂに配置したときの図３のＡ−Ａ断面図である。図５（ｂ）は、図４（ｂ）に示すリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７ａ、１７ｂに配置したときの図３のＡ−Ａ断面図である。図５は窪み１７ａのＡ−Ａ断面図を示すものであるが、窪み１７ｂにつても同様の構成を有するため図示を省略する。【００２９】
図３（ｂ）、図５に示すように、窪み１７ａ、１７ｂはリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが中に全部収まる深さを有している。窪み１７ａは略４角形の開口を有し内壁Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７、Ｗ８と底面Ｗ９とから構成されている。窪み１７ａ、１７ｂの底面Ｗ９からリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬ側へ向かって突出し、窪み１７ａ、１７ｂの底面Ｗ９には内壁Ｗ５側から内壁Ｗ６側へ向かって延在する複数のリブ１６ａ〜１６ｃ（突出部）が設けられている。リブ１６ａの内壁Ｗ７側及びリブ１６ｃ内壁Ｗ８側にはリアクトル取付スペーサ２３がリブ１６に一体的に成形されている。また、窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ７、Ｗ８からリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬ側へ向かって突出し、窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ７、Ｗ８には夫々底面Ｗ９側から窪み１７ａ、１７ｂの開口へ向かって延在する複数のリブ１８ａ、１８ｂ（突出部）が設けられている。リブ１６ａ〜１６ｃ、１８ａ、１８ｂはこのような形状に限定されるものではなく、円柱状、円錐状、多角柱状、多角錐状、半球状など種々の形状が可能であり、またこれらの形状もしくはリブを連続配置した構造も可能である。これらのリブ１６ａ〜１６ｃ、１８ａ、１８ｂは後に注入され硬化する樹脂と密着し、樹脂１５と底面Ｗ９（放熱部）との熱伝導性を高める作用を有する。【００３０】
リアクトル取付スペーサ２３にはネジ穴が設けられており、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの下側部材３３ｂの貫通孔をこのネジ穴に合わせてネジ止めする。このようにすることにより、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの取付部材３３と底面Ｗ９との間に隙間１４を成すと共にコイル３２と底面Ｗ９との間に所定間隔を成すようにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬがネジ止め固定される。また、リブ１６の高さとリアクトル取付スペーサ２３の高さが同じ高さに成形されているため、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの取付部材３３はリブ１６と接して配置されることになる。【００３１】
この窪み１７ａ、１７ｂには、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが配置された後に、電気絶縁性及び熱伝導性（少なくとも空気の熱伝達率以上の熱伝導性）を有する液状の樹脂１５が注入される。この樹脂１５は、窪み１７ａ、１７ｂにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬのコイル３２の高さ以上まで注入される。第１の実施形態では、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、芯材３１及びコイル３２が完全に樹脂１５に埋め込まれている。この液状の樹脂１５は窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ５〜Ｗ８とリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬとの間に気泡など樹脂１５が回り込まない所ができないように注入し、またリアクトルのコイルの隙間１４にも樹脂が入り込むように注入することが好ましい。樹脂１５の粘性が高い場合は、注入に際して窪み１７ａ、１７ｂを囲っての加圧注入も可能である。注入後の液体の樹脂１５は所定の恒温庫で熱硬化（樹脂の種類によっては紫外線硬化）させる。窪み１７ａ、１７ｂを樹脂１５で埋めることによって、樹脂１５を介してリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの発熱を窪み１７ａ、１７ｂ、放熱部、背面部材１１へ放熱させることができる。リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの発熱はリブ１６ａ〜１６ｃ、１８ａ、１８ｂを介して窪み１７ａ、１７ｂ、放熱部、背面部材１１への放熱も行われ、発熱が樹脂１５を伝達する距離が短くなる分放熱効率が良くなる。すなわち、リブ１６ａ〜１６ｃ、１８ａ、１８ｂ（本実施例ではアルミ合金）が樹脂の熱伝達率より良くリアクトルの放熱に寄与する。【００３２】
以上のように、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、空気よりも熱伝導性が良い樹脂１５を介してリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの熱を放熱部１１へ伝えることができるためより良い放熱効果を得ることができる。また、絶縁性を有している樹脂１５がコイル３２と底面Ｗ９との所定間隔に回り込んでいるためリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬと筺体１０との電気的なショートを抑制することができる。【００３３】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが窪み１７ａ、１７ｂ内で樹脂１５により一体に硬化されているので、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬ自体の振動が抑制される。またこのリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７ａ、１７ｂの底面Ｗ９に固定する取付部材３３ｂやネジ止め箇所も樹脂１５に埋め込まれ一体に硬化されているのでリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬからの振動が底面Ｗ９へ伝わるのを抑制している。また、窪み１７ａ、１７ｂ自体の振動も樹脂１５によって抑制される。【００３４】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの取付部材３３は、リブ１６と接して配置されている。このため、直接リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの熱が底面Ｗ９に伝えられることになる。これにより、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬのより良い放熱効果を得ることができる。【００３５】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬは内壁Ｗ５〜Ｗ８にも熱を伝えて放熱することになるのでより良い放熱効果を得ることができる。【００３６】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、ネジ止めによりリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが固定されている。これにより、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが振動により樹脂１５から剥離したとしても、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬをその場所に固定し続けることができる。このため、樹脂１５から剥離したリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが振動により動いて他の部品に接触することを抑制することができる。【００３７】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、窪み１７ａ、１７ｂは、窪み１７ａ、１７ｂにコイル３２が収まる深さを有しており、樹脂１５はコイル３２の高さ以上窪み１７ａ、１７ｂに注入されている。これにより、コイル３２での発熱が樹脂１５を伝って窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ５〜Ｗ８及び底面Ｗ９に伝わることになるため、より良い放熱効果を得ることができる。【００３８】
また、第１の実施形態の電力変換装置１によれば、直流リアクトルＤＣＬ及び交流リアクトルＡＣＬを電装基板１２の両側に配置している。このため、熱源が分散して互いの熱により互いが干渉しづらくなるのでより良い放熱効果を得ることができる。【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について述べる。第１の実施形態では、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７の底部にネジ止めしたが、第２の実施形態では、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、リアクトル取付スペーサ２３を窪み１７の外に設け、取付部材３３をこのリアクトル取付スペーサ２３にネジ止めして固定している。図６（ａ）は、筺体１０への配置面に対して芯材３１（コイル３２）が略垂直になるようにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７ａ、１７ｂに取り付けた図である。図６（ｂ）は、筺体１０への配置面に対して芯材３１（コイル３２）が略平行になるようにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７ａ、１７ｂに取り付けた図である。【００４０】
この際に取付部材３３は、芯材３１及びコイル３２が窪み１７の中に宙づりになるような形状になっている。これ以外は、第１の実施形態と同様の構成を有しているため説明を省略する。【００４１】
この様にしても、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの取付部材３３と底面Ｗ９との間に隙間１４を設けると共にコイル３２と底面Ｗ９との間に所定間隔を隔てるようにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬがネジ止め固定される。また、この際にはリブ１６とコイル３２との間に隙間があるようにすると良い。【００４２】
この様な状態で樹脂１５を窪みの中に充填しても、空気よりも熱伝導性を有する樹脂１５を介してリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬの熱を窪み１７ａ、１７ｂへ伝えることができるため良い放熱効果を得ることができる。また、コイル３２と窪み１７ａ、１７ｂが所定間隔を隔てるようにリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを窪み１７にネジ止めしている。このため、コイル３２と窪み１７ａ、１７ｂとのショートを抑制することができる。【００４３】
また、第２の実施形態の電力変換装置によれば、背面部材１１は、窪み１７ａ、１７ｂの開口を完全に覆うものではなく、窪み１７ａの開口に対して隙間を有して開口の前に配置されることになる。例えば、取付部材３３をリアクトル取付スペーサ２３に取り付けた場合に、窪み１７ａの開口の一部（ここでは窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ５、Ｗ６側）が取付部材３３により覆われないで隙間を有している。また、例えば、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、リアクトル取付スペーサによって取付部材３３を背面部材１１（窪み１７ａ、１７ｂの開口面）から浮かして隙間を設けて取り付けている。【００４４】
これにより、これらの隙間から取付部材３３と樹脂１５との間に冷却用の空気が流れ込み、取付部材３３と樹脂１５との間からこれらの隙間へと流れ込んだ空気が抜ける風路が構成される。このため、樹脂１５、取付部材３３の内側（芯材３１やコイルの取付側）、或いは樹脂１５から露出している芯材３１やコイル３２を冷却することができるので放熱効果を上げることができる。冷却用の空気は自然対流により流れる空気を利用しても良いが、筺体１０内は密閉した空間になるため、筺体１０内にファン等を設けて強制的に空気を循環させるとより良い放熱効果が得られる。【００４５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 【００４６】
例えば、本実施形態では、窪み１７にリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを設け、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが完全に埋まるように樹脂１５を注入したが、窪み１７ａを有さなくとも良いし、リアクトルＡＣＬ、ＤＣＬが完全に埋まるまで樹脂を注入しなくても良い。例えば、隙間１４が埋まる程度或いはそれ以上に樹脂を注入すれば、コイル３２の発熱が芯材３１や取付部材３３を介してして樹脂１５に伝わり、樹脂１５から底面Ｗ９にこの熱を伝えることができるためより良い放熱効果を得ることができる。【００４７】
また、コイル３２の少なくとも一部が樹脂１５に埋まるようにすれば、直接コイル３２の熱を樹脂１５を介して底面Ｗ９に伝えることができるため、より良い放熱効果を得ることができる。このように、樹脂１５を注入する量を減らすと、図７に示すように、窪み１７ａ、１７ｂの深さを低くできるので筺体１０の小型化ができる。【００４８】
また、例えば、窪み１７ａ、１７ｂの内壁Ｗ８、Ｗ９側及び底面Ｗ９側にフィン１１ａ、１１ｂが突出するように設けたが、内壁Ｗ５、Ｗ６側にも設けても良い。このようにした場合、図５（ａ）に示すようなリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを固定すると、コイル３２が相対向する全ての面にフィンが設けられることになるため効率良くリアクトルＡＣＬ、ＤＣＬを放熱することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１      電力変換装置
２      太陽電池
３      商用電力系統
１０    筐体
１１    ヒートシンク背面部材
１２    電装基板
１３    前面カバー
１４    隙間
１５    樹脂
１６    リブ（突出部）
１７    窪み（窪み部）
１８    リブ
２１    電装基板の取付スペーサ
２２    補強リブ
２３    リアクトル取付スペーサ
２４    配線孔
３１    芯材
３２    コイル
３３    取付部材
３４    貫通孔
３５    長ネジ
４１    昇圧回路
４２    インバータ回路
４３    フィルタ回路
ＡＣＬ  交流リアクトル
ＤＣＬ  直流リアクトル
ＩＰＭ  スイッチモジュール
【図１】
2014080462.tif 000003
【図２】
2014080462.tif 000004
【図３】
2014080462.tif 000005
【図４】
2014080462.tif 000006
【図５】
2014080462.tif 000007
【図６】
2014080462.tif 000008
【図７】
2014080462.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月15日(2016.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のリアクトル、スイッチング素子、コンデンサを用いた昇圧回路で昇圧
された直流電力を擬似正弦波に変換し当該擬似正弦波を第２のリアクトルとコンデンサと
から構成されるフィルタ回路を介して商用電力系統へ供給可能に構成した電力変換装置に
おいて、
前記昇圧回路及び前記フィルタ回路を収容するダイキャスト成形され背面部材が側壁で
囲われた箱形の金属材の筐体と、
前記背面部材の両側夫々に前記ダイキャスト成形の際に成形される第１の窪み部及び第
２の窪み部と、
前記第１の窪み部の底から当該第１の窪み部の内側に向かって突出し前記第１の窪みの
内に配置される前記第１のリアクトルに接する第１の突出部と、
前記第２の窪み部の底から当該第２の窪み部の内側に向かって突出し前記第２の窪みの
内に配置される前記第２のリアクトルに接する第２の突出部と、
前記第１のリアクトルを前記第１の窪み部に配置した状態で当該第１の窪み部に充填さ
れ硬化した状態の熱伝導性を有する第１の樹脂と、
前記第２のリアクトルを前記第２の窪み部に配置した状態で当該第２の窪み部に充填さ
れ硬化した状態の熱伝導性を有する第２の樹脂と、を備えることを特徴とする電力変換装
置。
【請求項２】
前記第１の窪み部及び前記第２の窪み部は少なくとも夫々のリアクトルのコイルが浸か
る程度に前記樹脂が供給される深さを有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換
装置。
【請求項３】
前記背面部材の外側に前記ダイキャスト成形の際に成形され前記第１のリアクトル及び
前記第２のリアクトルの放熱を前記第１の樹脂または前記第２の樹脂を介して前記筐体の
外へ放熱する複数の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
電力変換装置。
【請求項４】
前記複数のフィンは、前記第１の窪み部と前記第２の窪み部との間に成形されているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の窪み部と前記第２の窪み部との間には電子部品が配置されることを特徴とす
る請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電力変換装置。
【国際調査報告】
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2014080462.tif 000011
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