(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を変換する電力変換装置において、
前記電力変換装置の発熱体となる発熱素子と、
前記発熱素子と電気的に接続されている電子部品と、
前記発熱素子を冷却する冷却部と、
前記発熱素子及び前記電子部品を収容する筐体と、
前記筐体内の空気を流す流路と、
前記筐体内に、互いの面を対向させた板状の第１の金属板と板状の第２の金属板を備え、
前記発熱素子と前記電子部品は所定の空間を隔てて配置されており、
前記流路は、前記所定の空間内の空気を吸気口から排気口まで流し、かつ、前記第１の金属板と前記第２の金属板により形成され、
前記冷却部は、前記第１の金属板の両面のうち前記第２の金属板と対向する第１の対向面と反対側の面に配置され、
前記発熱素子は、前記所定の空間で前記排気口側に配置され、かつ、前記第１の対向面に配置され、
前記電子部品は、回路基板を有し、かつ、前記第２の金属板の両面のうち前記第１の金属板と対向する第２の対向面と反対側の面に配置され、
前記回路基板は前記排気口よりも前記吸気口に近い位置に配置され、
前記所定の空間は、前記第２の対向面と前記発熱素子との隙間により形成される第１の空間と、前記第２の金属板のうち前記回路基板を設けた部分と前記第１の対向面との隙間で形成される第２の空間とを含み、
前記第１の対向面又は前記第２の対向面に沿う方向に対し垂直方向で、前記第２の空間の長さは前記第１の空間の長さより短い
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記電子部品は、前記発熱素子の入力電流又は出力電流を流すバスバを有し、
前記バスバは、前記第２の対向面と反対側の面で、前記発熱素子と対向する部分に配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置において、
複数の前記第２の金属板は、所定の方向からみたときに、略多角形状に配置され、
複数の前記第１の金属板は、前記所定の方向からみたときに、前記複数の第２の金属板の内側で略多角形状に配置され、
前記冷却部は前記複数の第１の金属板で囲まれた空間内に配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力変換装置において、
前記流路は前記第１の金属板と複数の前記第２の金属板により形成され、
前記複数の第２の金属板は、所定の断面において、一辺と、当該一辺に対して傾斜した辺の位置にそれぞれ配置され、
前記第１の金属板は、前記複数の第２の金属板のうち前記傾斜した辺に対応する第２の金属板と対向する位置に配置され、
前記電子部品は、前記複数の第２の金属板で囲まれた空間内に配置され、
前記所定の断面は、前記第１の金属板の対向面に対して垂直な面であり、かつ、前記所定の空間を流れる前記空気の流れの方向に沿う面である
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記発熱素子と前記電子部品との間を接続する複数の端子を備え、
前記複数の端子は、前記空気の流れに沿う方向と平行方向に沿って並べて配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記発熱素子と前記電子部品との間を接続する複数の端子を備え、
前記複数の端子は、前記発熱素子と前記電子部品との間を電気的に接続した状態で密封されるように構成されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置において、
前記吸気口は、前記電力変換装置の外部から前記電力変換装置の内部に所定の方向で取り込まれる風に対して臨む方向に向けて開口し、
前記排気口は、前記所定の方向で前記吸気口と反対側を向けて開口している
ことを特徴とする電力変換装置。
【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ものである。
【背景技術】
【０００２】
バッテリから出力された直流を交流に変換するインバータと、インバータを構成するパワートランジスタを冷却する冷却装置とパワートランジスタの動作を制御するための制御回路とを１つの筐体に設けた電気自動車用可変速装置が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１２４８０６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、上記の可変速装置はパワートランジスタによる発熱や制御回路自身の発熱から制御回路を保護するために、パワートランジスタを冷却する冷却装置とは別に筐体内にファンを必要とするという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、冷却装置とは別のファンを設けることなく、装置内の電子部品の過熱を防止できる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発熱素子と電子部品とを所定の空間を隔てて配置し、当該所定の空間内の空気を吸気口から排気口まで流すような流路を設け、発熱素子を、当該所定の空間で排気口側に配置することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発熱素子の発生する熱により流路内に対流を発生させて、熱い空気が排気口から筐体外に排出しやすいように構成されているため、発熱素子の熱が電子部品に伝わり難くなる。その結果として、本発明は、冷却装置とは別のファンを設けなくても、電子部品の過熱を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置、バッテリ、リレースイッチ、及びモータの回路図を示す。
【図２】図１の電力変換装置の平面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】本発明の変形例に係る電力変換装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の平面図である。
【図７】図６のVII−VII線に沿う断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る電力変換装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置、バッテリ、リレースイッチ、及びモータの回路図を示す。本実施形態に係る電力変換装置１は、バッテリ等の電源から入力される電力を変換し、モータ等の負荷に対して変換された電力を出力する装置である。なお、電力変換装置１は、バッテリ１００以外の電源を入力側に接続し、モータ３００以外の負荷を出力側に接続してもよい。
【００１１】
バッテリ１００は、複数の二次電池を接続することで構成されている。バッテリ１００は、電気自動車等の車両の駆動用電源として用いられる。リレースイッチ２００はバッテリ１００と電力変換装置１との間に接続されたスイッチである。モータ３００は、例えば三相同期モータであり、車両の動力源として用いられる。
【００１２】
電力変換装置１は、バッテリ１００の直流電力を交流電力に変換しモータ３００に出力する。電力変換装置１は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、ダイオードＤ１〜Ｄ６、コンデンサ１１、電圧センサ１２、電流センサ１３、及びゲート駆動回路１４を備えている。
【００１３】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ゲート駆動回路１４から送信される駆動信号に基づき、オン、オフを切り替える。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の各相に直列に接続されつつ、三相分のスイッチング素子の直列回路が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６にはＩＧＢＴ等が用いられる。
【００１４】
ダイオードＤ１〜Ｄ６は還流用のダイオードであって、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６にそれぞれ並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６及びダイオードＤ１〜Ｄ６は、一対の電源ラインの間に接続されている。一対の電源ラインは、バッテリ１００の正極及び負極にそれぞれ接続されている。なお、電力変換装置１内の電源ラインは後述するバスバ電極１６、１７に相当する。
【００１５】
またスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の接続点はモータ３００の各相に配線で接続されている。なお、電力変換装置１内の配線は後述するバスバ電極１８に相当する。
【００１６】
コンデンサ１１はバッテリ１００から入力される電圧を平滑する平滑用のコンデンサである。電圧センサ１２はコンデンサ１１の電圧を検出することで、バッテリ１００から電力変換装置１への入力電圧を検出する。電流センサ１３はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の接続点に接続された配線に、接続されている。電流センサ１３はモータ３００の入出力電流を検出する。
【００１７】
ゲート駆動回路１４は、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の制御端子（ゲート端子）に対して、駆動用の電圧（ゲート電圧）を出力するための回路である。ゲート駆動回路１４は制御用の配線によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に接続されている。
【００１８】
次に、図２〜図４を用いて、電力変換装置１の構造を説明する。図２は電力変換装置１の平面図を示し、図３は図２のIII−III線に沿う断面図を示し、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図を示す。なお、図２〜４に示すｘ、ｙ、ｚ方向について、ｘｙ平面が、電力変換装置１を車両等に設ける際の載置面（底面）となり、ｚ軸の負方向が重力の向きとなる。図２では、筐体４０の図示を省略している。
【００１９】
電力変換装置１は、図１に示したコンデンサ１１等の他に、バスバ電極１６、１７、１８、回路基板１９、配線２０、樹脂体２１、信号端子２２、放熱器２５、筐体４０、金属板４１、５１、５２、流路６０、及びコネクタ７０を備えている。
【００２０】
筐体４０は、電力変換装置１を構成する部品のうち発熱体となるパワーモジュール１０を収容するためのケースである。筐体４０内には金属板４１と金属板５１、５２が設けられている。金属板４１は板状の金属製の部材である。金属板４１の表面（パワーモジュール１０を固定する面）は矩形状に形成されている。なお、筐体４０と金属板５１とを別の構成部品とするのではなく、同一の素材を用いて一体化した構成部品としてもよい。
【００２１】
金属板４１の表面にはパワーモジュール１０が固定されている。パワーモジュール１０は、半導体素子１５をモジュール化した部材である。半導体素子１５は、ＳｉＣ素子等であり、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６及びダイオードＤ１〜Ｄ６に相当する。例えば半導体素子１５としてＳｉＣ素子を用いた場合には、パワーモジュール１０は、最大２２５〜２５０度程度の高温で動作する発熱源となる。パワーモジュール１０の外形は略直方体状になるよう形成されている。そして、パワーモジュール１０の表面の１面が金属板４１の表面に接着している。またパワーモジュール１０は、金属板４１の両面（互いに平行な面）のうち流路６０を臨む方の表面４１ａに実装されている。
【００２２】
放熱器２５は半導体素子１５を冷却するための部材であって、例えば金属製のフィンにより構成されている。放熱器２５は、金属板４１の両面のうち、表面４１ａと反対側の表面４１ｂに実装されている。また放熱器２５は、パワーモジュール１０と金属板４１を介して接近するために、パワーモジュール１０との間で金属板４１を挟むような位置に配置されている。言い替えると、放熱器２５は、金属板４１を介して、パワーモジュール１０と対向している。金属板４１の表面４１ｂは装置の外側を向いており、金属板４１の表面４１ａは装置の内側を向いている。金属板４１の表面４１ａは、金属板５１の表面５１ａと対向する対向面（本発明の「第１の対向面に相当」）となる。図３には示していないが、筐体４０と金属板４１との間の空間に、風や冷却水等の冷媒を供給する手段を設けて、放熱器２５を冷却する。また、放熱器２５を筐体４０の外部に突出するようにして、放熱器２５を自然空冷で冷却する構造としてもよい。
【００２３】
また金属板４１の表面４１ａには突起部４３が形成されている。突起部４３は、金属板４１と金属板５１との間の隙間を狭くするための部材である。突起部４３は金属板４１の表面４１ａからｘ方向に向けて（金属板５１の表面に向けて）隆起するように構成されている。
【００２４】
金属板５１、５２は板状の部材であり、一体になるよう形成されている。金属板５１は、金属板４１と同様に一枚の板で構成されている。複数の金属板５２は、金属板５１の表面の各辺から、当該表面に対して垂直方向に沿って延在している。これにより、金属板５１、５２は、金属板５１を底面としつつ、複数の金属板５２を側面とした箱状に形成されている。
【００２５】
金属板５１は、金属板４１との間で隙間を空けつつ、金属板４１と平行になるように配置されている。金属板４１の表面４１ａ、４１ｂ及び金属板５１の表面５１ａ、５１ｂがｚ方向に沿うように、金属板４１、５１が並んで配置されている。金属板５２は、筐体４０との間で隙間を空けつつ、筐体４０の上面部４０ａと平行になるように配置されている。上面部４０ａは、筐体４０のうち、上側（ｚ軸の正側）の位置からパワーモジュール１０等を覆う部材に相当する。上面部４０ａの表面４０ｂ、４０ｃ及び金属板５２の表面５２ａ、５２ｂがｘ方向に沿うように、上面部４０ａと金属板５２が所定の隙間を空けて状態で並んで配置されている。そして、金属板４１の表面４１ａと金属板５１の表面５１ａが対向し、上面部４０ａの表面４０ｂと金属板５２の表面５２ａが対向している。また、金属板５１、５２は、金属板４１よりも装置の内側の位置に配置されている。金属板５１の表面５１ａは、金属板４１の表面４１ａと対向する対向面（本発明の「第２の対向面に相当」）となる。
【００２６】
電子部品３０は、コンデンサ１１、バスバ電極１６、１７、１８、回路基板１９、配線２０を有している。電子部品３０に許容される耐熱温度は、半導体素子１５の高温時の温度よりも低く、電子部品３０の多くの部品は１５０℃以下であり、１２５℃程度の部品もある。なお、電子部品３０は、図２〜４に示す構成に限らず、例えばフォトカップ等を有してもよい。
【００２７】
バスバ電極１６〜１８は、半導体素子１５の入力電流又は出力電流を流すための線路である。バスバ電極１６、１７はパワーモジュール１０をバッテリ１００に接続するための直流用の電極である。バスバ電極１８は、パワーモジュール１０をモータ３００等の負荷に接続するための交流用の電極である。バスバ電極１６、１７は、パワーモジュール１０の直流端子１０ａ、１０ｂに接続され、バスバ電極１８は、パワーモジュール１０の交流端子１０ｃに接続されている。直流端子１０ａ、１０ｂ及び交流端子１０ｃは、ｚ軸方向に沿って並べて配置されている。また、直流端子１０ａ、１０ｂ及び交流端子１０ｃは、バスバ電極１６〜１８に接続された状態で密封されるように構成されている。
【００２８】
回路基板１９は、ゲート駆動回路１４を実装した基板である。配線２０は回路基板１９に実装されているゲート駆動回路１４とパワーモジュール１０の信号端子２２とを接続する。複数の信号端子２２は、配線２０を介して、半導体素子１５と電子部品３０のゲート駆動回路１４とを接続するための端子である。複数の信号端子２２は、ｚ軸方向に沿って並べて配置されている。また、複数の信号端子２２は、信号配線２０に接続された状態で樹脂部材により密封されるように構成されている。
【００２９】
金属板５１の両面５１ａ、５１ｂのうち、金属板４１の表面４１ａと対向する表面５１ａとは反対側の面５１ｂに電子部品３０が固定されている。金属板４１と金属板５１との間には隙間が設けられているため、電子部品３０は所定の空間（金属板４１、５１間の隙間に相当）を隔てて配置されている。電子部品３０とパワーモジュール１０との間の空間は、電気的に安定して動作させために、大きく取ることはできない。すなわち、電子部品３０は、所定の空間及び金属板５１を介しつつも、パワーモジュール１０と近接している。
【００３０】
電子部品３０のレイアウトにおいて、耐熱性の高い部品と、耐熱性の低い部品とを分離させた上で、各部品が配置されている。本実施形態では、ｚｙ平面上において、耐熱性の高いバスバ電極１６〜１８はｚ軸の正方向側に配置され、耐熱性の低い回路基板１９上の素子（ゲート駆動回路１４の回路素子）はｚ軸の負方向側に配置されている。そのため、バスバ電極１６〜１８は、金属板５１及び流路６０を介して、パワーモジュール１０と対向するように配置されている。回路基板１９は、金属板５１及び流路６０を介して、突起部４３と対向するように配置されている。
【００３１】
金属板４１と金属板５１との間の空間、及び、筐体４０の上面部４０ａと金属板５２との間の空間は、空気を通す流路６０となる。流路６０は、ｚ軸の負方向に向けて開口した吸気口６１と、ｚ軸の正方向に向けて開口した排気口６２とを有している。吸気口６１、排気口６２は筐体４０の外部を向いている。吸気口６１は、装置の外部の空気を装置内に取り込めるような位置に設けられている。一方、排気口６２は装置の内部の空気を装置外に排出するような位置に設けられている。電力変換装置１を車両に設けた場合に、筐体４０の下側に位置する吸気口６１から取り込まれた空気が、流路６０を通りつつ、筐体４０の上側に位置する排気口６２から排出される。このとき、吸気口６１から取り込まれる空気は、走行風（冷却風）に相当する。なお、吸気口６１から取り込む空気は、走行風に限らず自然の空気の流れでもよい。
【００３２】
そして、流路６０内に、パワーモジュール１０が配置されている。パワーモジュール１０は、流路６０内の空間で排気口６２側に配置されている。言い替えると、パワーモジュール１０は、吸気口６１から排気口６２までの空気の流れの経路において、吸気口６１よりも排気口６２に近くなるように配置されている。
【００３３】
また、回路基板１９は、吸気口６１から排気口６２までの空気の流れの経路において、排気口６２よりも吸気口６１に近くなるように金属板５１を介して配置されている。
【００３４】
ｘｙ平面を載置面として、電力変換装置１を車両等に設けた状態で、半導体素子１５を駆動させた場合の熱の伝導について説明する。まず、半導体素子１５の動作により、パワーモジュール１０が高温の状態となる。流路６０内の空気のうち、パワーモジュール１０の周辺の空気が熱されるため、流路６０内ではｚ軸の正方向に向けた上昇気流が発生する。
【００３５】
そして、流路６０内では、上昇気流によって、吸気口６１から排気口６２に向かう空気の流れが発生するため、パワーモジュール１０の熱気が排気口６２から排気される。すなわち、本実施形態に係る電力変換装置１は、ファン等を用いて流路６０内に空気を強制的に送り込まなくても、パワーモジュール１０の発生する熱により流路６０内に対流を発生させることで、加熱された空気を筐体４０外に排出している。これにより、パワーモジュール１０が生じる高熱から、電子部品３０の過熱を防止できる。
【００３６】
特に、半導体素子１５が２００℃以上になると、外気温度（電力変換装置１の外気の温度）と装置内の温度との温度差が大きくなり、流路６０内の上昇気流が早くなる。そのため、電子部品３０の耐熱温度と半導体素子１５の動作時の温度との温度差が大きい場合でも、電子部品３０の過熱を抑制できる。
【００３７】
また、電子部品３０のうち、耐熱温度の低い回路基板１９は、金属板５１の表面５１ｂに配置され、かつ、吸気口６１に近い位置に配置されることで、半導体素子１５から離れた位置に配置されている。これにより、半導体素子１５の動作時の温度に対して、回路基板１９の耐熱温度が大きくことなる場合でも、半導体素子１５の高熱から、回路基板１９を保護できる。
【００３８】
また本実施形態では、突起部４３を設けることで、金属板５１と対向する突起部４３の表面と金属板５１の表面との間に形成される空間（本発明の「第２の空間」に相当）の長さが、パワーモジュール１０と金属板５１の表面５１ａとの間に形成される空間（本発明の「第１の空間」に相当）の長さよりも短くなっている。空間の長さは、ｘ軸方向の長さである。これにより、回路基板１９の付近の流路６０が狭まり、この部分での風速が早くなるため、半導体素子１５の高熱から、回路基板１９を保護できる。
【００３９】
また本実施形態では、バスバ電極１６〜１８は、金属板５１の表面５１ｂで、パワーモジュール１０と対向する位置に配置されている。バスバ電極１６〜１８は、電子部品３０の中で耐熱の高い部材である。そのためバスバ電極１６〜１８は半導体素子１５に近づけても、半導体素子１５の熱が電子部品３０に影響しないように構成できる。
【００４０】
またパワーモジュール１０とバスバ電極１６〜１８との間には、電子部品３０を固定する金属板５１が設けられている。そのため、金属板５１が放熱部材となり、半導体素子１５からの熱を効率よく外部に排出できる。これにより、電子部品３０の過熱を抑制できる。
【００４１】
また本実施形態では、直流端子１０ａ、１０ｂ、交流端子１０ｃ及び信号端子２２は、ｚ軸方向に沿って並べて配置されている。これにより、直流端子１０ａ、１０ｂ等の電子端子群により流路６０内の空気の流れが妨げられないように、構成できる。また、電子端子群は、半導体素子１５と電子部品３０との間を電気的に接続した状態で樹脂部材により密封されるように構成されている。これにより、流路６０に湿気を多く含む外気が流れた場合に、湿潤による電気的な不良等を抑制できる。
【００４２】
なお、本発明の変形例として、図５に示すように、吸気口６１は電力変換装置１の外部から電力変換装置１の内部に所定の方向で取り込まれる風に対して臨む方向に向けて開口してもよい。図５は、変形例に係る電力変換装置１の断面図（ｘｙ平面で切った断面図）である。吸気口６１はｘ軸の負方向をほぼ向くように開口しており、流路６０はｘ軸の負方向から入る風を、流路６０に取り込めるような形状になっている。これにより、ｘｙ平面を載置面として電力変換装置１を車両に設けた場合に、走行風（冷却風）をより流路６０内に効率よく取り込み、流路６０内の風速を高めることができるため、冷却性能を向上できる。なお、図５では筐体４０の図示を省略している。
【００４３】
なお、排気口６２の開口する方向は、吸気口６１の開口方向と反対側を向けて開口してもよい。例えば、吸気口６１が、装置内に取り込まれる風に対して臨む方向（ｘ軸負方向）に向けて開口している場合には、排気口は、ｘ軸の正方向に向けて開口させる。装置内に取り込む風の方向は、ｘ軸に沿う方向である。これにより、ｘ軸の負方向からの風が排気口６２から流入することを抑制できる。
【００４４】
なお、図３及び図４に示した筐体４０の形状は、一例にすぎず、他の形状であってもよい。
【００４５】
上記の半導体素子１５又はパワーモジュール１０が本発明の「発熱素子」に相当し、金属板４１が本発明の「第１の金属板」に相当し、金属板５１が本発明の「第２の金属板」に相当し、放熱器２５が本発明の「冷却部」に相当する。
【００４６】
《第２実施形態》
図６は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置１の平面図である。図７は図６のVII−VII線に沿う断面図を示す。本例では上述した第１実施形態に対して、電力変換装置１の各構成のレイアウトが異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。なお、図６に示すレイアウトはｚ軸方向（流路６０内の空間において、空気の流れの方向）から電力変換装置１をみたときのレイアウトである。なお、図６、図７において、筐体の図示を省略している。
【００４７】
図６に示すように、金属板４１はｘｙ平面において、略六角形状に配置されている。また、金属板５１は、ｘｙ平面において、六角形状に配置された金属板４１の外側で、略六角形状に配置されている。また金属板４１は隣の金属板４１に固定されており、６枚の金属板４１で、六角柱状の閉空間を形成している。ただし、六角柱状の閉空間の上面と下面は開口している。
【００４８】
パワーモジュール１０、放熱器２５、電子部品３０は、金属板４１及び金属板５１の枚数に対応するように、６個設けられている。放熱器２５は、６枚の金属板４１で形成された閉空間内に配置されている。また放熱器２５のフィンは、ｘｙ平面上で、閉空間内の中心（六角形の中心点）を向くように配置されている。放熱器２５、電子部品３０は、ｘｙ平面状で、６枚の金属板４１及び６枚の金属板５１に対応して、それぞれ固定されている。そして、ｘｙ平面上で、パワーモジュール１０、放熱器２５、電子部品３０、金属板４１、金属板５１、及び流路６０は、閉空間の中心点を中心とした放射状で、放熱器２５、金属板４１、パワーモジュール１０、流路６０、金属板５１、及び電子部品３０の順番になるように、配置されている。
【００４９】
本実施形態では、ｘｙ平面において、複数の金属板４１及び複数の金属板５１を略六角形状に配置しつつ、複数の金属板４１で囲まれた空間内に、放熱器２５を配置する。半導体素子１５が高温になると、半導体素子１５の熱が放熱器２５に伝わり放熱器２５の温度も上がる。放熱器２５は複数の金属板４１で閉じた空間内に配置されているため、放熱器２５の熱が例えば電力ケーブルや信号線などに伝わることを防止できる。また、放熱器２５の放熱効果は、所謂チムニー効果（または煙突効果）により十分に発揮できる。
【００５０】
なお、複数の金属板４１、５１は、六角形に限らず、多角形状に配置されてもよい。
【００５１】
《第３実施形態》
図８は、発明の他の実施形態に係る電力変換装置１の断面図である。本例では上述した第１実施形態に対して、電力変換装置１の各構成のレイアウトが異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。なお、図８に示す断面は、金属板４１の表面ａ及び金属板５１の表面に対して垂直な面であり、かつ、流路６０の空気の流れの方向に沿う面である。なお、図８において、筐体の図示を省略している。
【００５２】
図８に示すように、ｘｙ平面において、金属板５２はｘ軸と平行に配置され、金属板５１はｘ軸に対して所定の傾きをもった直線上に配置されている。金属板５１と金属板５２の端部は固定されている。すなわち、ｘｙ平面において、金属板５１、５２は、鋭角をなす２辺のそれぞれの位置に配置されることで、一辺と、一辺に対して傾斜した辺の位置に、それぞれ配置されている。
【００５３】
電子部品３０は、金属板５１と金属板５２で囲われる空間（ｘｙ平面で、略三角形状の空間）内に配置されている。また、バスバ電極１６、１７及び配線２０は、金属板５１の表面５１ｂに配置され、回路基板１９は金属板５２の表面５２ｂに配置されている。
【００５４】
金属板４１は、金属板５１と対向しつつ、金属板４１及び金属板５１はｘｙ平面で平行になるように配置されている。放熱器２５は金属板４１の表面４１ｂに固定されている。
【００５５】
電力変換装置１が車両等に搭載される際には、ｘｚ平面に沿う面が載置面となる。そのため、金属板４１及び金属板５１の表面は載置面に対して傾斜した面となる。吸気口６１から流路６０に取り込まれた空気は、金属板５１の表面５１ａにあたって、流路６０内を通るため、パワーモジュール１０を効率よく冷却できる。また吸気口６１の開口する方向と、放熱器２５を構成するフィンの向く方向が同じ方向（ｘ軸の負方向）になっている。そのため、ｘ軸正方向に向かって吹く風（例えば走行風）は、放熱器２５のフィンの間に入りつつ、吸気口６１から流路６０にも入る。これにより、パワーモジュール１０及び放熱器２５を効率よく冷却できる。
【００５６】
本実施形態では、電子部品３０は金属板５１、５２で囲まれた空間内に配置されており、放熱器２５は金属板４１の表面４１ｂに配置されている。これにより、放熱器２５を大きくしつつ、電子部品３０を搭載するスペースを確保できる。電子部品３０の多くは回路基板１９等の略平面形状のものが多い。そのため、本実施形態のように、装置の底面（載置面）をほぼ全面に使うことで、電子部品３０の広いスペースを確保できる。また、放熱器２５を装置の底面に対して上方の位置に設けることで、大きな放熱器２５を用いることができる。
【００５７】
なお、本発明において、吸気口６１はｘ軸の負方向に向けて開口したが、ｙ軸の負方向に開口させてもよい。これにより、流路６０内に効率よく空気を取り込むことができるため、電子部品３０の過熱を抑制できる。
【００５８】
上記の金属板５１、５２が本発明の「複数の第２の金属板」に相当する。
【符号の説明】
【００５９】
１…電力変換装置
１０…パワーモジュール
１５…半導体素子
１６〜１８…バスバ電極
１９…回路基板
２５…放熱器
３０…電子部品
４０…筐体
４１、５１、５２…金属板
６０…流路
６１…吸気口
６２…排気口
【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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