(57)【要約】【課題】小型、軽量化が可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、電力変換装置は、受熱面３３を有する受熱ブロック３２と、この受熱ブロックに設けられた放熱部３４と、受熱ブロックの受熱面と異なる受熱面３７を有し受熱ブロック上に設けられた支持部材３６と、を有する冷却器１４と、受熱ブロックの受熱面上に実装され変換回路を形成する複数の半導体スイッチング素子２０ｕ、２１ｕ、２２ｕ、２３ｕと、支持部材の受熱面上に実装され変換回路を形成する複数のダイオード２４ｕ、２５ｕと、を備えている。【選択図】図３
2012239356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受熱面を有する受熱ブロックと、この受熱ブロックに設けられた放熱部と、前記受熱ブロック上に設けられ前記受熱面と異なる受熱面を有する支持部材と、を有する冷却器と、
前記受熱ブロックの受熱面上に実装され変換回路を形成する複数の半導体スイッチング素子と、
前記支持部材の受熱面上に実装され前記変換回路を形成する複数のダイオードと、
を備える電力変換装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記受熱ブロックの受熱面に立設された複数の支持板を有している請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記支持板は、前記受熱ブロックの受熱面に対して垂直に立設され、前記ダイオードは、前記スイッチング素子に対して垂直な向きに設けられている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記受熱ブロックの受熱面上に設けられ支持フレームを有し、前記支持フレームは、前記受熱面上に立設された一対の側壁と、これらの側壁間を延びて前記受熱面と隙間をおいて対向する上壁と、を有し、
前記複数のダイオードは前記支持フレームに取り付けられている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記ダイオードは、前記半導体スイッチング素子に対して垂直な向きで前記支持フレームに取付けられている請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記ダイオードは、前記半導体スイッチング素子の端子と同じ方向に端子を向けた状態で前記支持フレームの上壁に取り付けられ、前記半導体スイッチング素子とダイオードとが２階層に並列配置されている請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記ダイオードは、前記半導体スイッチング素子の端子と向かい合う方向に端子を向けた状態で前記支持フレームの上壁に取り付けられ、前記半導体スイッチング素子とダイオードとが２階層に並列配置されている請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記支持フレームは、前記受熱ブロックの受熱面に対して斜めに延びる側壁を有し、前記ダイオードは、前記支持フレームの側壁に取り付けられ、半導体スイッチング素子の端子と向かい合う方向に端子を向けた状態で前記支持フレームの上壁に取り付けられ、前記半導体スイッチング素子に対して斜めに配置されている請求項４に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、複数の半導体素子と冷却器を備え、鉄道車両等に搭載される車両用の電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉄道車両には、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、あるいは、直流電圧を３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電圧に変換するインバータ等の電力変換装置が搭載されている。このような電力変換装置は、一般に、ＩＧＢＴ等の大容量の半導体スイッチング素子やダイオード等の複数の半導体素子と、これらを冷却する冷却器と、を備えている。冷却器は、例えば、受熱面を有する受熱ブロックと、この受熱ブロックと一体にあるいは別体に設けられた放熱フィン、ヒートパイプ等とを備えている。
【０００３】
半導体スイッチング素子やダイオード等の複数の半導体素子は、共に損失が大きく、冷却器によって積極的に冷却を実施する必要がある。そのため、複数の半導体スイッチング素子および複数のダイオードは、全て、受熱ブロックの受熱面上に実装されている。半導体素子で発生した熱は、受熱ブロックに伝わり、この熱を、放熱フィンあるいはヒートパイプを介して大気に放熱することより、半導体素子が効率的に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４０４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成の電力変換装置において、複数の半導体素子は全て受熱ブロックの共通の受熱面上に配置されていることから、半導体素子数に応じて冷却器の受熱面の面積を大きくする必要がある。その結果、冷却器の大型化により、電力変換装置全体が大型化してしまう。電力変換装置は、車両用制御装置の外形、質量に対して占める割合が大きく、車両用制御装置の小型軽量化を実現するためには、電力変換装置の小型、軽量化が必要となる。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、小型、軽量化が可能な車両用の電力変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、電力変換装置は、受熱面を有する受熱ブロックと、この受熱ブロックに設けられた放熱部と、前記受熱ブロック上に設けられ前記受熱面と異なる受熱面を有する支持部材と、を有する冷却器と、  
前記受熱ブロックの受熱面上に実装され変換回路を形成する複数の半導体スイッチング素子と、前記支持部材の受熱面上に実装され前記変換回路を形成する複数のダイオードと、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置を示す斜視図。
【図２】図２は、前記電力変換装置のインバータ回路を示す図。
【図３】図３は、前記第１の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る電力変換装置の側面図。
【図６】図６は、第４の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図７】図７は、第５の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図８】図８は、第６の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図９】図９は、第７の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図１０】図１０は、第８の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【図１１】図１１は、第９の実施形態に係る電力変換装置の側面図および正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、種々の実施形態に係る電力変換装置について説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置の外観を示す斜視図、図２は、電力変換装置のインバータ回路を示し、図３は、電力変換装置の側面および正面を示している。
【００１０】
図１ないし図３に示すように、電力変換装置１０は、例えば、直流電力を交流電力に変換して電動機、空調装置等に供給する３レベル電力変換装置として構成され、３相のインバータ回路１２、インバータ回路１２を構成する半導体素子を冷却する冷却器１４、インバータ回路１２にスイッチング信号を送受信する図示しない制御部、その他、検出器、電源部等を備えている。
【００１１】
変換回路を構成するインバータ回路１２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各ユニットを有している。Ｕ相ユニットは、直流電源１９の直流正極端子Ｐと直流負極端子Ｎとの間に順次直列に接続された第１、第２、第３、第４スイッチング素子２０ｕ、２１ｕ、２２ｕ、２３ｕを有している。同様に、Ｖ相ユニットは、直流正極端子Ｐと直流負極端子Ｎとの間に順次直列に接続された第１、第２、第３、第４スイッチング素子２０ｖ、２１ｖ、２２ｖ、２３ｖを有し、Ｗ相ユニットは、直流正極端子Ｐと直流負極端子Ｎとの間に順次直列に接続された第１、第２、第３、第４スイッチング素子２０ｗ、２１ｗ、２２ｗ、２３ｗを有している。これら複数の半導体スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)やＧＴＯ等の自己消弧型半導体素子からなり、例えば、ＩＧＢＴと、このＩＧＢＴに逆並列に接続されたダイオードとがモジュール化されている。
【００１２】
Ｕ相ユニットの第１スイッチング素子２０ｕと第２スイッチング素子２１ｕとの接続点と、第３スイッチング素子２２ｕと第４スイッチング素子２３ｕとの接続点と、の間に、第１ダイオード２４ｕおよび第２ダイオード２５ｕが直列に接続されている。同様に、Ｖ相ユニットの第１スイッチング素子２０ｖと第２スイッチング素子２１ｖとの接続点と、第３スイッチング素子２２ｖと第４スイッチング素子２３ｖとの接続点と、の間に、第１ダイオード２４ｖおよび第２ダイオード２５ｖが直列に接続されている。Ｗ相ユニットの第１スイッチング素子２０ｗと第２スイッチング素子２１ｗとの接続点と、第３スイッチング素子２２ｗと第４スイッチング素子２３ｗとの接続点と、の間に、第１ダイオード２４ｗおよび第２ダイオード２５ｗが直列に接続されている。これらの第１および第２ダイオードは、例えば、低損失半導体素子である窒化ケイ素（ＳｉＣ）素子により形成されている。
【００１３】
Ｕ相ユニット、Ｖ相ユニット、Ｗ相ユニットは並列に接続され、更に、コンデンサ２６、２７が各ユニットと並列に接続されている。コンデンサ２６、２７は、例えば電源平滑用コンデンサであり、アルミニウム電解コンデンサなどである。Ｕ相ユニットの第２スイッチング素子２１ｕと第３スイッチング素子２２ｕとの間に出力端子３０ｕが接続され、同様に、Ｖ相ユニットの第２スイッチング素子２１ｖと第３スイッチング素子２２ｖとの間に出力端子３０ｖが接続され、Ｗ相ユニットの第２スイッチング素子２１ｗと第３スイッチング素子２２ｗとの間に出力端子３０ｗが接続されている。
【００１４】
図１および図３に示すように、電力変換装置１０の冷却器１４は、伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウムにより形成された矩形状の受熱ブロック３２を備えている。受熱ブロック３２の一方の表面は、矩形状の受熱面３３を形成している。受熱ブロック３２の他方の表面、すなわち、受熱面３３と反対側の表面には、多数の放熱フィン３４が立設されている。これらの放熱フィン３４は、アルミニウムにより、受熱ブロック３２と一体に形成され、冷却器１４の放熱部を構成している。
【００１５】
前述した各相の第１ないし第４スイッチング素子２０ｕ〜２３ｕ、２０ｖ〜２３ｖ、２０ｗ〜２３ｗは、熱伝導グリース等を介して受熱面３３上に取り付けられ、互いに隙間を置いて並んで配置されている。また、受熱面３３上には、複数の支持部材として、例えば、矩形状の支持板３６が立設されている。各支持板３６は、伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウム、鉄等の金属ブロックで形成されている。本実施形態において、支持板３６は、受熱面３３に対して垂直に立設され、例えば、３つ支持板３６が受熱面３３の一側縁に沿って並んで設けられ、３つの支持板３６が受熱面３３の反対側の一側縁に沿って並んで設けられている。そして、各支持板３６の内面、つまり、受熱ブロック３２の受熱面３３側を向いた面は、受熱面３７を構成している。
【００１６】
インバータ回路１２を構成する第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗは、それぞれ支持板３６の受熱面３７上に実装されている。例えば、受熱ブロック３２の一側縁に並んだ３つの支持板３６に、３つの第１ダイオード２４ｕ、２４ｖ、２４ｗがそれぞれ実装され、他側縁に並んだ３つの支持板３６に、３つの第２ダイオード２５ｕ、２５ｖ、２５ｗがそれぞれ実装されている。
【００１７】
上記のように構成された電力変換装置１０によれば、スイッチング素子２１ｕないし２３ｗは、受熱ブロック３２の受熱面３３に取付けられるため、これらのスイッチング素子で発生した熱は、受熱ブロック３２に伝わり、放熱フィン３４を介して大気に放熱されることより、スイッチング素子が積極的に冷却される。一方、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗは、受熱ブロック３２の受熱面３３に立設された支持板３６の受熱面３７に取付けられるため、積極的な冷却はされないが、これらのダイオードはＳｉＣ化によって発生損失が小さいため、問題無く機能することができる。支持板３６をアルミニウムのブロックで形成した場合、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗからの熱は、熱伝導率が良く熱容量の大きい支持板３６に熱伝達するため、第１および第２ダイオードの温度上昇を低減することができる。
【００１８】
本実施形態によれば、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗを受熱ブロック３２の受熱面３３に取付けない構成となるため、受熱面３３の面積を縮小することが可能となる。その結果、冷却器１４が小型、軽量化されることで電力変換装置１０全体の小型、軽量化を図ることができる。これにより、最終的には、鉄道車両用の制御装置の小型、軽量化を実現することが可能となる。また、電力変換装置１０の基準となる受熱ブロック３２の受熱面３３に対して垂直方向にダイオード等の内部機器が配置されているため、電力変換装置内部の接続導体やその他の周辺フレームの構造を簡素化することができる。
【００１９】
なお、第１の実施形態において、支持板３６は、受熱面３３に対して垂直に立設しているが、これに限らず、受熱面３３に対して傾斜して設けてもよい。電力変換装置１０は、その放熱フィン３４側が下を向いた配置構成としたが、これに限らず、転地を逆向きにして、あるいは、傾斜させて配置してもよい。
【００２０】
次に、種々の他の実施形態に係る電力変換装置について説明する。以下に説明する種々の実施形態において、上述した第１の実施形態と同一構成部分は、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
【００２１】
（第２の実施形態）  
図４は、第２の実施形態に係る電力変換装置１０の側面および正面を示している。第２の実施形態によれば、複数の支持板３６は、前述した第１の実施形態に対して、９０度回転して配置されている。すなわち、複数の支持板３６は、受熱ブロック３２の受熱面３３上に垂直に立設されているとともに、受熱面３３の長手方向に沿って２つずつ３列に並んで設けられている。１列の支持板３６にＵ相の第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕがそれぞれ取り付けられ、中央の列の支持板３６にＶ相の第１および第２ダイオード２４ｖ、２５ｖがそれぞれ取り付けられ、更に、受熱面３３の一側縁に並んだ他の列の支持板３６にＷ相の第１および第２ダイオード２４ｗ、２５ｗがそれぞれ取り付けられている。第１および第２ダイオードは、いずれも支持板３６の受熱面３７上に実装され、スイッチング素子２０ｕ〜２３ｗに対して垂直な向きに配置されている。
【００２２】
上記のように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果が実現される。
【００２３】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る電力変換装置１０の側面を示している。第３の実施形態によれば、冷却器１４の放熱部は、放熱フィンに代えて、ヒートパイプおよびこれに取り付けられた放熱フィンにより構成されている。
【００２４】
冷却器１４の放熱部は、受熱ブロック３２から延出した複数のヒートパイプ３８と、ヒートパイプ３８に取り付けられた複数の放熱フィン４０とを備えている。各ヒートパイプ３８の端部は、受熱ブロック３２内に埋め込まれている。複数のヒートパイプ３８は、例えば、受熱ブロック３２に対して垂直に延びているとともに、互いに所定の間隔を置いて平行に並んで設けられている。各ヒートパイプ３８内には、冷媒、例えば、純水が封入されている。冷媒の沸騰（気化）、凝縮（液化）の変化により熱輸送される。複数の放熱フィン４０は、ヒートパイプ３８に取り付けられ、互いに隙間を置いて並んでいる。
【００２５】
電力変換装置１０の他の構成は、第１の実施形態と同一である。そして、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００２６】
（第４の実施形態）  
図６は、第４の実施形態に係る電力変換装置１０の側面を示している。第４の実施形態によれば、冷却器１４の支持部材は、伝熱率の高い材料、例えば、鉄、アルミニウムの板材を折り曲げて形成された支持フレーム４２により構成されている。支持フレーム４２は、両端が直角に折曲げられたほぼＵ字形状に形成され、ほぼ垂直に延びる一対の側壁４３ａとこれらの側壁間を水平に延びる上壁４４とを有している。
【００２７】
支持フレーム４２は、一対の側壁４３の下端が受熱ブロック３２の受熱面３３上に固定されている。これにより、一対の側壁４３は、受熱面３３の両側縁部にほぼ垂直に立設され、また、上壁４４は、受熱面３３と間隔を置いてほぼ平行に対向している。支持フレーム４２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して３つ設けられ、互いに隙間を置いて３列に並んで配置されている。
【００２８】
各支持フレーム４２の各側壁４３の内面は、受熱面４３ａを構成している。そして、これら側壁４３の受熱面４３ａ上に第１ダイオード２４ｕおよび第２ダイオード２５ｕが実装され、受熱面３３上のスイッチング素子に対して垂直な方向を向いている。同様に、真ん中の支持フレーム４２の両側壁４３の受熱面４３ａ上に第１ダイオード２４ｖおよび第２ダイオード２５ｖが実装され、更に、他の１つの支持フレーム４２の両側壁４３の受熱面４３ａ上に第１ダイオード２４ｗおよび第２ダイオード２５ｗが実装され、それぞれスイッチング素子に対して垂直な方向を向いている。
【００２９】
電力変換装置１０の他の構成は、第１の実施形態と同一である。そして、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。また、第４の実施形態によれば、支持部材の数を低減することができ、部品点数の増加を伴わずに装置の小型、軽量化を実現できる。更に、電力変換装置１０の基準となる受熱ブロック３２の受熱面３３に対して垂直方向に内部機器が構成されるため、電力変換装置内部の接続導体やその他の周辺フレームの構造を簡素化することができる。
【００３０】
なお、第４の実施形態では、前述した第２、第３の実施形態のように、ダイオードおよびダイオード受熱面を受熱ブロック３２の受熱面３３上で９０度回転して配置した形態、電力変換装置を１８０度回転（天地方向を逆転）した形態、放熱部を冷却フィンからヒートパイプに変更する形態を適用してもよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。
【００３１】
（第５の実施形態）  
図７は、第５の実施形態に係る電力変換装置１０を示している。第５の実施形態によれば、上述した第４の実施形態に対して、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、支持フレーム４２の上壁４４の上面である受熱面４４ａ上に実装されている。これにより、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、スイッチング素子２０ｕ〜２３ｗの上方に、これらスイッチング素子の端子と同じ方向に端子を向けた状態で配置され、スイッチング素子とダイオードとが２階層に並列配置されている。電力変換装置１０の他の構成は、前述した第４の実施形態と同一である。
【００３２】
第５の実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果が実現されるとともに、スペースを効率的に活用した配置とすることが可能となる。また、半導体素子の端子部へのアクセス方向が１方向となり、組立時の作業性を改善することが可能となる。なお、本実施形態において、前述した第２、第３の実施形態のように、ダイオードおよびダイオード受熱面を受熱ブロック３２の受熱面３３上で９０度回転して配置した形態、電力変換装置を１８０度回転（天地方向を逆転）した形態、放熱部を冷却フィンからヒートパイプに変更する形態を適用してもよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。
【００３３】
（第６の実施形態）  
図８は、第６の実施形態に係る電力変換装置１０を示している。第６の実施形態によれば、前述した第５の実施形態に対して、支持フレーム４２の受熱面４４ａと第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗとの間に、伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウムで形成された板状の伝熱ブロック４８が配置されている。電力変換装置１０の他の構成は、前述した第５の実施形態と同一である。
【００３４】
第６の実施形態によれば、第５の実施形態と同様の効果が実現されるとともに、伝熱ブロック４８を設けることにより、ダイオードの冷却性を一層向上することができる。
【００３５】
（第７の実施形態）  
図９は、第７の実施形態に係る電力変換装置１０を示している。第７の実施形態によれば、上述した第４の実施形態に対して、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、支持フレーム４２の上壁４４の下面である受熱面４４ａ上に実装されている。これにより、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、スイッチング素子２０ｕ〜２３ｗの上方に、これらスイッチング素子の端子と向かい合う方向に端子を向けた状態で配置され、スイッチング素子とダイオードとが２階層に並列配置されている。電力変換装置１０の他の構成は、前述した第４の実施形態と同一である。
【００３６】
第７の実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果が実現されるとともに、スペースを効率的に活用した配置とすることが可能となる。また、スイッチング素子とダイオードとの端子間距離を短縮することが可能となるため、接続導体の簡素化及び、配線インダクタンス低減による半導体スイッチング素子のサージ電圧を低減することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態において、前述した第２、第３の実施形態のように、ダイオードおよびダイオード受熱面を受熱ブロック３２の受熱面３３上で９０度回転して配置した形態、電力変換装置を１８０度回転（天地方向を逆転）した形態、放熱部を冷却フィンからヒートパイプに変更する形態を適用してもよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。また、第６の実施形態と同様に、支持フレーム４２の受熱面４４ａと第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗとの間に、伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウムで形成された板状の伝熱ブロックを配置してもよい。
【００３８】
（第８の実施形態）  
図１０は、第８の実施形態に係る電力変換装置１０を示している。第８の実施形態によれば、上述した第７の実施形態に対して、各支持フレーム４２の各側壁４３は、受熱ブロック３２の受熱面３３に対して垂直ではなく、斜めに傾斜している。そして、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、支持フレーム４２の側壁４３の内面である受熱面４３ａ上に実装されている。これにより、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖは、スイッチング素子２０ｕ〜２３ｗの上方に、これらスイッチング素子の端子と斜めに向かい合う方向に端子を向けた状態で配置され、スイッチング素子とダイオードとが２階層に並列配置されている。電力変換装置１０の他の構成は、前述した第７の実施形態と同一である。
【００３９】
第８の実施形態によれば、第７の実施形態と同様の効果が実現されるとともに、電力変換装置の内部機器に複雑な形状の機器がある場合のように、内部スペースが複雑な形状となっている時、配置に応じてスペースを効率的に活用した配置とすることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態において、前述した第２、第３の実施形態のように、ダイオードおよびダイオード受熱面を受熱ブロック３２の受熱面３３上で９０度回転して配置した形態、電力変換装置を１８０度回転（天地方向を逆転）した形態、放熱部を冷却フィンからヒートパイプに変更する形態を適用してもよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。また、第６の実施形態と同様に、支持フレーム４２の受熱面４４ａと第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｗ、２５ｗとの間に、伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウムで形成された板状の伝熱ブロックを配置してもよい。
【００４１】
（第９の実施形態）  
図１１は、第９の実施形態に係る電力変換装置１０を示している。第９の実施形態によれば、上述した第４の実施形態に対して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する３つの支持フレームが、一体に形成され、１つの共通な支持フレーム４２として構成されている。そして、この支持フレーム４２の各側壁４３の内面である受熱面４３ａ上に、第１および第２ダイオード２４ｕ、２５ｕ、２４ｖ、２５ｖ、２４ｖ、２５ｖが実装されている。なお、支持フレーム４２の側壁４３に限らず、上壁４４の上面あるいは下面に実装してもよい。電力変換装置１０の他の構成は、前述した第４の実施形態と同一である。
【００４２】
第１１の実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果が実現されるとともに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相回路内にそれぞれ配置される第１および第２ダイオードを、一体化された単一の支持フレームに取り付けることができる。これにより、支持フレームが１つとなり、部品点数削減及び構造の簡素化が可能になる。また、受熱側支持フレームの熱容量が増大し、ダイオードの温度上昇を一層低減することが可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態において、前述した第２、第３の実施形態のように、ダイオードおよびダイオード受熱面を受熱ブロック３２の受熱面３３上で９０度回転して配置した形態、電力変換装置を１８０度回転（天地方向を逆転）した形態、放熱部を冷却フィンからヒートパイプに変更する形態を適用してもよく、いずれの場合も同様の効果が得られる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、変換回路は、３相に限らず、２相構造としてもよく、また、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータとして構成してもよい。冷却器を構成する材料は、アルミニウムに限定されることなく、種々選択可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…電力変換装置、１２…インバータ回路、１４…冷却器、  
２０ｕ、２１ｕ、２２ｕ、２３ｕ…スイッチング素子、  
２０ｖ、２１ｖ、２２ｖ、２３ｖ…スイッチング素子、  
２０ｗ、２１ｗ、２２ｗ、２３ｗ…スイッチング素子、  
２４ｕ、２４ｖ、２４ｗ…第１ダイオード、  
２５ｕ、２５ｖ、２５ｗ…第２ダイオード、  
３２…受熱ブロック、３３、３７…受熱面、３４…放熱フィン、３６…支持板、
３８…ヒートパイプ、４０…放熱フィン、４２…支持フレーム
【図１】
2012239356.tif 000003
【図２】
2012239356.tif 000004
【図３】
2012239356.tif 000005
【図４】
2012239356.tif 000006
【図５】
2012239356.tif 000007
【図６】
2012239356.tif 000008
【図７】
2012239356.tif 000009
【図８】
2012239356.tif 000010
【図９】
2012239356.tif 000011
【図１０】
2012239356.tif 000012
【図１１】
2012239356.tif 000013