(57)【要約】【課題】本明細書は、半導体モジュールと冷却器が交互に積層されているパワーユニットを備える電力変換装置に関し、冷却器の開口を封止している金属板の封止性を高める技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電力変換装置は、パワーユニットを加圧する弾性部材を備える。隣接する一対の冷却器の其々は、本体、ガスケット、金属板を備える。本体は、内部に流路が設けられており、半導体モジュールと対向する側面に開口を有する。ガスケットは、開口を囲むように配置されている。金属板は、一方の面がガスケットを挟んで開口を塞いでいる。弾性部材の加圧力によって開口と金属板の間の封止が確保される。積層方向からみたときにガスケットは一部を除いて半導体モジュールと重なる。半導体モジュールの両側の一対の金属板の間の隙間であって積層方向からみてガスケットの一部と重なる隙間に、その隙間を埋めるスペーサが嵌挿されている。【選択図】図３
2017011920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を収容しているカード型の複数の半導体モジュールと複数の冷却器が一つずつ交互に積層されている積層型のパワーユニットと、
前記半導体モジュールと前記冷却器の積層方向に前記パワーユニットを加圧する弾性部材と、
を備えており、
一の半導体モジュールを挟んで隣接している一対の前記冷却器のそれぞれは、
冷媒が流れる流路が内部に設けられており、前記一の半導体モジュールと対向する側面に前記流路と連通する開口が設けられている本体と、
前記積層方向からみたときに前記開口を囲むように前記側面に配置されているガスケットと、
一方の面が前記ガスケットを挟んで前記開口を塞いでおり、他方の面が前記一の半導体モジュールと対向している金属板と、
を備えており、
前記弾性部材の加圧力によって前記開口と前記金属板の間の封止が確保されており、
前記積層方向からみたときに、前記ガスケットは一部を除いて前記一の半導体モジュールと重なっており、
前記積層方向で前記一の半導体モジュールの両側に位置する一対の前記金属板の間の隙間であって前記積層方向からみたときに前記ガスケットの前記一部と重なる隙間に、当該隙間を埋めるスペーサが嵌挿されている、
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、半導体素子を収容しているカード型の複数の半導体モジュールと複数の冷却器が一つずつ交互に積層されているパワーユニットを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば大容量のモータに電力を供給する電力変換装置は、発熱量の大きい複数の半導体素子を備えている。複数の半導体素子を効率よく冷却する構造の一つとして、電力変換装置は、半導体素子を収容しているカード型の複数の半導体モジュールと複数の冷却器が一つずつ交互に積層されているパワーユニットを備えることがある（例えば特許文献１、２）。このパワーユニットはカード型の半導体モジュールをその両側から冷却するので冷却効率が高い。さらに、特許文献２の電力変換装置は、冷却効率を高めるため、半導体モジュールと冷却器の積層方向にパワーユニットを加圧する弾性部材を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２１２３６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３１５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願出願人は、上記のパワーユニットに、開口を有する本体とその開口を塞ぐ金属板によって構成される冷却器を採用することを提案した（特願２０１４−０８３４６９号、２０１４年４月１５日出願、本願出願時には未公開）。その冷却器は、本体を樹脂で作ることができ、量産性に優れ、また、軽量である。その冷却器は、次の構造を備える。冷却器は、本体と金属板とガスケットを備えている。本体は、冷媒が流れる流路が内部に設けられており、半導体モジュールと対向する側面に流路と連通する開口が設けられている。ガスケットは、半導体モジュールと冷却器の積層方向からみて開口を囲むように開口の周囲の側面に配置されている。金属板は、一方の面がガスケットを挟んで開口を塞いでおり、他方の面が半導体モジュールと対向している。すなわち、金属板の一方の面は流路に面しており他方の面は半導体モジュールに対向している。なお、金属板と半導体モジュールは直接に接していてもよいし、絶縁板を挟んでいてもよい。電力変換装置は、上記した冷却器と半導体モジュールが積層されたパワーユニットとそのパワーユニットを積層方向に加圧する弾性部材を備えている。上記した冷却器は、弾性部材の加圧力によって開口と金属板の間の封止が確保される。冷却器の本体が熱伝導率の低い例えば樹脂で作られていても、半導体モジュールの熱は金属板を通して冷却器内の冷媒に効率よく吸収される。
【０００５】
上記の電力変換装置では、本体の開口の周囲と金属板の間にはガスケットが配置され、弾性部材の加圧力により、開口と金属板の間の封止が確保される。金属板は、本体と半導体モジュールに挟まれる。ここで、半導体モジュールの冷却効率を高めるため、開口は大きいことが好ましい。開口が大きいと、半導体モジュールと冷却器の積層方向からみたときにガスケットの一部が半導体モジュールと重ならないことが生じ得る。積層方向からみたときにガスケットと半導体モジュールが重なっている部分では、金属板に加わるガスケットの反力は、半導体モジュールが受ける。一方、半導体モジュールとガスケットが重ならない領域では、ガスケットの反力で金属板が撓み、開口と金属板の間の封止が弱まる虞がある。本明細書は、金属板が撓むことなく、冷却器の開口と金属板の間の封止性を高める技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する電力変換装置は、上記したパワーユニットと弾性部材を備えている。今、一の半導体モジュールを挟んで隣接する一対の冷却器に着目する。パワーユニットにおいて、積層方向からみたときに、ガスケットは一部を除いて一の半導体モジュールと重なっている。そして、積層方向で一の半導体モジュールの両側に位置する一対の金属板の間の隙間であって積層方向からみたときにガスケットのその一部と重なる隙間に、その隙間を埋めるスペーサが嵌挿されている。積層方向で金属板と半導体モジュールが重ならない領域では、金属板に加わるガスケットの反力はスペーサが受けることになり、金属板が撓むことが防止される。この構造により、開口と金属板の封止性が高まる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の電力変換装置（インバータ）の平面図である。
【図２】パワーユニットの斜視図である。
【図３】パワーユニットの部分分解斜視図である。
【図４】積層方向からみたときの金属板とガスケットと半導体モジュールの位置関係を示す模式図である。
【図５】一対の冷却器とそれらの間に挟まれる半導体モジュールの積層体を図４のV−V線に相当する断面でカットした図である。
【図６】一対の冷却器とそれらの間に挟まれる半導体モジュールの積層体を図４のVI−VI線に相当する断面でカットした図である。
【図７】半導体モジュールとスペーサの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して実施例の電力変換装置を説明する。実施例の電力変換装置は、電気自動車に搭載され、バッテリの直流電力を交流電力に変換し、走行モータに供給するインバータ１００である。インバータ１００は、バッテリの直流電力を昇圧する昇圧回路と、直流を交流に変換するインバータ回路を備える。昇圧回路とインバータ回路は良く知られているので回路構成の説明は省略する。
【０００９】
図１にインバータ１００の平面図を示す。図１は、インバータ１００の上カバーを外した平面図であり、ハウジング５３の内部の部品レイアウトを示している。
【００１０】
インバータ１００は、ハウジング５３の中に、パワーユニット１０、リアクトル５５、２個のコンデンサ５６、制御基板（不図示）を収容している。リアクトル５５は、昇圧回路の一部品である。２個のコンデンサ５６は、それぞれ、昇圧回路の入力側と出力側に並列に接続されており、電流を平滑化する。不図示の制御基板は、パワーユニット１０の上に配置される。
【００１１】
パワーユニット１０は、複数の冷却器２ａ−２ｄと複数の半導体モジュール３ａ−３ｄが一つずつ交互に積層されたユニットである。半導体モジュール３ａ−３ｄのそれぞれは、半導体素子であるパワートランジスタを収容している。詳しい構造の説明は省略するが、１個の半導体モジュールに２個のパワートランジスタが収容されている。パワーユニット１０は４個の半導体モジュール３ａ−３ｄを備えており、合計で８個のパワートランジスタがパワーユニット１０に含まれている。複数のパワートランジスタが電力変換の主要部品、すなわち、前述した昇圧回路とインバータ回路の主要部品である。図１で不図示の制御基板が、各パワートランジスタのオンオフを制御する。
【００１２】
以下、説明を簡単にするため、複数の半導体モジュール３ａ−３ｄのいずれか一つを区別なく示すときには半導体モジュール３と表記する。同様に、複数の冷却器２ａ−２ｅのいずれか一つを区別なく示すときには冷却器２と表記する。積層方向（Ｘ方向）の端に位置する冷却器２ｄ、２ｅの形状は他の冷却器２ａ−２ｃとは異なるが、冷却器２ａ−２ｅを冷却器２と総称する。冷却器２ｄ、２ｅと他の冷却器２ａ−２ｃとの相違は後に説明する。
【００１３】
図中の座標系について説明する。Ｘ方向は複数の冷却器２と複数の半導体モジュール３の積層方向に相当する。冷却器２は、積層方向（Ｘ方向）から見て長尺であり、Ｙ方向が冷却器の長手方向に相当する。説明の便宜上、Ｚ方向を上下方向とする。
【００１４】
パワーユニット１０は、ハウジング５３の側壁５３ｂと支柱５３ａの間に配置されている。パワーユニット１０の積層方向の一端が側壁５３ｂに当接しており、他端と支柱５３ａの間に板バネ５４が挿入されている。板バネ５４は、パワーユニット１０に積層方向（図中のＸ方向）の圧力を加える。詳しくは後述するが、冷却器２の本体は半導体モジュール３と対向する側面に開口を有しており、その開口を金属板が封止している。板バネ５４による圧力によって開口と金属板の間の封止が確保される。
【００１５】
半導体モジュール３のＹ方向の両側にはスペーサ４ａ、４ｂが配置されている。符号を省略しているが、全ての半導体モジュール３の両側にスペーサ４ａ、４ｂが配置されている。スペーサ４ａ、４ｂについては後に詳しく説明する。
【００１６】
図２にパワーユニット１０の斜視図を示す。半導体モジュール３は、上面に３個のパワー端子５９ａ、５９ｂ、５９ｃを備えている。半導体モジュール３の内部では２個のパワートランジスタが直列に接続されており、３個のパワー端子５９ａ、５９ｂ、５９ｃは、それぞれ、パワートランジスタの直列接続の高電位側端子、中点端子、低電位側端子に相当する。なお、図には示されていないが、半導体モジュール３の下面には、パワートランジスタのゲートに接続されているゲート端子が設けられている。
【００１７】
積層方向（Ｘ方向）の一方の端に位置する冷却器２ｄには各冷却器２に冷媒を供給する供給管５１と各冷却器２を通過した冷媒を排出する排出管５２が設けられている。供給管５１と排出管５２には不図示の冷媒循環器がつながっている。パワーユニット１０が用いる冷媒は液体であり、典型的には水あるいは不凍液である。冷却器２の構造と冷媒の流れについては後述する。
【００１８】
半導体モジュール３はカード型であり、各半導体モジュール３を一対の冷却器２が挟み込んでいる。別言すれば、隣接する一対の冷却器２の間にカード型の半導体モジュール３が挟まれている。各半導体モジュール３のＹ方向の両側にはスペーサ４ａ、４ｂが取り付けられている。スペーサ４ａ、４ｂの役割は後に説明する。また、半導体モジュール３と冷却器２の間には、絶縁板１９が介挿されている。符号を省略しているが、全ての半導体モジュール３がパワー端子５９ａ−５９ｃを備える。また、全ての半導体モジュール３と冷却器の間に絶縁板１９が介挿されている。
【００１９】
図３に、パワーユニット１０の部分分解斜視図を示す。図３は、パワーユニット１０において隣接する一対の冷却器２ａ、２ｂと、それらに挟まれる半導体モジュール３ｂの分解斜視図である。なお、図示は省略しているが、冷却器２ｂの後方（Ｘ軸の負の方向）には半導体モジュール３ｃと冷却器２ｃが配置されている。隣接する冷却器２ｂ、２ｃとそれらに挟まれる半導体モジュール３ｃの構造的関係は、冷却器２ａ、２ｂ、半導体モジュール３ｂの構造的関係と同じである。また、図示は省略しているが、冷却器２ａの前方（Ｘ軸の正の方向）には半導体モジュール３ａと冷却器２ｄが配置されている。隣接する冷却器２ｄ、２ａとそれらに挟まれる半導体モジュール３ａの構造的関係は、冷却器２ａ、２ｂ、半導体モジュール３ｂの構造的関係と同じである。なお、パワーユニット１０の一端に位置する冷却器２ｄは、半導体モジュール３ａに面しない側の構造が他の冷却器と異なるが、半導体モジュール３ａに面している側の構造は冷却器２ａ、２ｂと同じである。同様に、パワーユニット１０の他端に位置する冷却器２ｅは、半導体モジュール３ｄに面しない側の構造が他の冷却器と異なるが、半導体モジュール３ｄに面している側の構造は冷却器２ａ、２ｂと同じである。以下では、冷却器２ａと２ｂの半導体モジュール３ｂの側の構造を説明する。冷却器２ａの半導体モジュール３ａの側の構造、及び、冷却器２ｂの半導体モジュール３ｃの側の構造も同じであることに留意されたい。
【００２０】
冷却器２ｂは、樹脂の射出成型で作られている本体２０を備えている。本体２０は、その内部に冷媒が通る流路２０１が設けられている。本体２０の半導体モジュール３ｂと対向する側面２３１に開口２１１が設けられている。開口２１１は、内部の流路２０１と連通している。開口２１１を囲むように、本体２０の側面２３１にリング状のガスケット２４１が配置される。開口２１１は、ガスケット２４１を介して金属板２５２で塞がれる。別言すれば、金属板２５２は、ガスケット２４１を挟んで開口２１１に取り付けられる。なお、金属板２５２は、本体２０に取り付けられる前に絶縁板１９を挟んで半導体モジュール３ｂに固定される。別言すれば、金属板２５２は、一方の面がガスケット２４１を挟んで開口２１１を塞いでおり、他方の面が絶縁板１９を挟んで半導体モジュール３ｂと対向する。
【００２１】
冷却器２ｂの半導体モジュール３ｂとは反対側の構造を説明する前に、冷却器２ａと半導体モジュール３ｂの構造的関係を説明する。冷却器２ａも内部に流路２０１を備えており、半導体モジュール３ｂに対抗する側面２３２に開口２１２が設けられている。開口２１２は流路２０１と連通する。開口２１２は、ガスケット２４２を挟んで金属板２５１で封止される。なお、金属板２５１も金属板２５２と同様に、本体２０に取り付けられる前に絶縁板１９を挟んで半導体モジュール３ｂに固定される。別言すれば、金属板２５１は、一方の面がガスケット２４２を挟んで開口２１２を塞いでおり、他方の面が絶縁板１９を挟んで半導体モジュール３ｂと対向する。
【００２２】
冷却器２ｂの半導体モジュール３ｂとは反対側の構造は、冷却器２ａの半導体モジュール３ｂの側の構造と同じである。また、冷却器２ａの半導体モジュール３ｂとは反対側の構造は冷却器２ｂの半導体モジュール３ｂの側の構造と同じである。すなわち、冷却器２ｂの開口２１２もガスケットを挟んで別の金属板に封止される。冷却器２ａの開口２１１もガスケットを挟んでさらに別の金属板に封止される。冷却器２ａ、２ｂは、積層方向の両側に開口２１１、２１２を備えており、それらの開口はガスケットを挟んで金属板で封止される。
【００２３】
金属板２５１、２５２は、ねじ等で本体２０に固定されていない。図１を参照して説明したように、板バネ５４がパワーユニット１０を積層方向に加圧しており、板バネ５４の加圧力によって開口２１１（２１２）と金属板２５２（２５１）との間の封止が確保される。この構造はいずれの冷却器でも同じである。ただし、パワーユニット１０の積層方向の両端面（冷却器２ｅの一方の側面と冷却器２ｄの一方の側面）には開口が設けられていない。
【００２４】
冷却器２ｂの本体２０のＹ方向の両側には、積層方向（Ｘ方向）に突出する筒部２２が形成されている。筒部２２は、リング状のガスケット２５を挟んで隣接する冷却器２ａの筒部２２と接続される。すなわち、隣接する冷却器同士は筒部２２でつながっている。筒部２２の内側には、本体２０を積層方向（Ｘ方向）に貫通する貫通孔２２１ａ（２２１ｂ）が設けられており、その貫通孔２２１ａ（２２１ｂ）は、本体２０の内部で流路２０１と連通している。冷却器２ｂの後方には冷却器２ｃが配置されており、冷却器２ｂと２ｃの連結構造は、冷却器２ａと２ｂの連結構造と同じである。パワーユニット１０では、隣接する冷却器２同士が２個の貫通孔２２１ａ、２２１ｂで連通する。パワーユニット１０では、供給管５１（図１、図２参照）から供給された冷媒が一方の貫通孔２２１ａを通じて各冷却器２に分配され、流路２０１をＹ方向に流れる。先に述べたように冷却器２ｂの本体２０はＹ方向に長尺であり、冷媒は本体２０の内部をその長尺方向に流れる。
【００２５】
冷媒は流路２０１を通過する間に隣接する半導体モジュール３の熱を、金属板２５１、２５２を介して吸収する。半導体モジュール３の熱を吸収した冷媒は、他方の貫通孔２２１ｂを通じて排出管５２（図１、図２参照）から排出される。先に述べたようにパワーユニット１０には不図示の冷媒循環器が接続されており、排出管５２から排出された冷媒はラジエータなどで冷却されて再びパワーユニット１０へと送られる。
【００２６】
金属板２５１（２５２）の本体２０を向く面には多数のピンフィン２６が設けられている。金属板２５１（２５２）は、開口２１２（２１１）を通じて流路２０１に面しており、冷媒に直接に触れる。半導体モジュール３ｂの熱は金属板２５１（２５２）とピンフィン２６を介して流路２０１を通る冷媒に効率よく吸収される。
【００２７】
他の半導体モジュール３ａ、３ｃ、３ｄも、半導体モジュール３ｂと同様にカード型であり、その両側から一対の冷却器２に挟まれている。半導体モジュール３ａ、３ｃ、３ｄも、両側の冷却器２によって効果的に冷却される。冷却器２の本体２０の上部には、軽量化のための溝２０４が設けられている。
【００２８】
半導体モジュール３ｂのＹ方向の両側のそれぞれにはスペーサ４ａ、４ｂが取り付けられる。スペーサ４ａ、４ｂは、半導体モジュール３ｂのＸ方向の両側に配置される金属板２５１、２５２の間の隙間を埋める。スペーサ４ａ、４ｂも樹脂で作られている。図３では、半導体モジュール３ｂから離した位置にスペーサ４ａ、４ｂを描き、半導体モジュール３ｂに取り付けられた状態のスペーサ４ａ、４ｂを仮想線で描いてある。
【００２９】
スペーサ４ａ、４ｂの役割について説明する。図４に、積層方向（Ｘ方向）からみたときの金属板２５１とガスケット２４２と半導体モジュール３ｂとスペーサ４ａ、４ｂの位置関係を示す模式図を示す。図を理解し易くするため、半導体モジュール３ｂを右上がりのハッチングで示してあり、スペーサ４ａ、４ｂを右下がりのハッチングで示してある。また、金属板２５１にはドットハッチングを施してある。さらに、一点鎖線は冷却器２ａの本体２０の開口２１２を示しており、点線はガスケット２４２を示している。
【００３０】
ガスケット２４２は、積層方向（Ｘ方向）からみて開口２１２を囲むように、開口２１２の周囲で本体２０の側面に配置されている。半導体モジュール３ｂの効率よく冷却するため、開口２１２は大きく設けられている。なお、クロスハッチの領域は、積層方向からみたときに半導体モジュール３ｂの一部とスペーサ４ａ（４ｂ）の一部が重なっていることを示している。半導体モジュール３ｂの一部とスペーサ４ａ（４ｂ）の一部が重なっているのは、図３に示されているように、半導体モジュール３ｂのＹ方向の側面がくさび状に突出しており、スペーサ４ａ（４ｂ）がそのくさび状の突出部に嵌合するようにＶ字の溝を有しているからである。図４に示すように、積層方向（Ｘ方向）からみたとき、開口２１２を囲むリング状のガスケット２４２は、一部を除いて半導体モジュール３ｂと重なっている。半導体モジュール３ｂと重なっていないその一部は、スペーサ４ａ（４ｂ）と重なる。なお、リング状のガスケット２４２は、そのすべてが金属板２５１とも重なっている。
【００３１】
図５は、隣接する一対の冷却器２ａ、２ｂとそれらに挟まれる半導体モジュール３ｂの積層体を、図４のV−V線に相当する断面でカットした図である。ただし、図５では積層体の下半分は図示を省略した。また、半導体モジュール３ｂと金属板２５１（２５２）の間に挟まれている絶縁板１９（図３参照）も図示を省略した。図５の断面においては、積層方向（Ｘ方向）からみて、ガスケット２４１（２４２）と半導体モジュール３ｂが重なっている。先に述べたように、パワーユニット１０は、板バネ５４（図１参照）によって積層方向（Ｘ方向）に加圧されており、その加圧力によって、開口２１２（２１１）と金属板２５１（２５２）の封止が確保されている。金属板２５１（２５２）は、ガスケット２４２（２４１）から反力（板バネ５４の加圧力に対する反力）を受ける。一方、金属板２５１（２５２）はガスケット２４２（２４１）の反対側を半導体モジュール３ｂによって支えらえている。よって、金属板２５１（２５２）は、ガスケット２４２（２４１）から反力を受けても撓むことはない。
【００３２】
なお、パワー端子５９ｂは半導体モジュール３ｂの内部でパワートランジスタ５８と接続している。パワー端子５９ｂはその一部が金属板２５１と対向する位置で半導体モジュール３ｂから露出している。それゆえ、パワー端子５９ｂ等と金属板２５１との間を絶縁すべく、金属板２５１と半導体モジュール３ｂの間に絶縁板１９（図３参照）が配置される。先に述べたように、図５では、半導体モジュール３ｂと金属板２５１（２５２）の間に挟まれる絶縁板１９の図示を省略していることに留意されたい。
【００３３】
金属板２５２も他のパワー端子５９ａ又は５９ｃと対向しているため、金属板２５２と半導体モジュール３ｂとの間にも絶縁板１９（図５では不図示）が配置される。さらにまた、半導体モジュール３ｂは、パワートランジスタ５８を樹脂で封止したデバイスであり、そのボディは樹脂で作られている。他の半導体モジュール３ａ、３ｃ、３ｄについても同様である。図５において、符号２６は金属板２５１（２５２）に設けられているピンフィンを示している。符号２０４は、先に説明したように、本体２０を軽量化するための溝を示している。符号２０５は、ガスケット２４１（２４２）を収めるための溝を示している。
【００３４】
図６は、隣接する一対の冷却器２ａ、２ｂとそれらに挟まれる半導体モジュール３ｂの積層体を、図４のVI−VI線に相当する断面でカットした図である。図６の断面では、積層方向（Ｘ方向）からみて、ガスケット２４２（２４１）と半導体モジュール３ｂは重なっていない。そのかわり、半導体モジュール３ｂのＹ方向の端にスペーサ４ａが取り付けられており、そのスペーサ４ａが、積層方向（Ｘ方向）からみてガスケット２４２（２４１）と重なる。スペーサ４ａは、半導体モジュール３ｂの積層方向（Ｘ方向）の両側に位置する一対の金属板２５１、２５２の間の隙間であって積層方向（Ｘ方向）からみたときにガスケット２４２及び２４１と重なる隙間に、その隙間を埋めるように配置されている。先に述べたように、板バネ５４（図１参照）によって金属板２５１（２５２）はガスケット２４２（２４１）に押しつけられており、金属板２５１（２５２）は、ガスケット２４２（２４１）から反力を受ける。図６の断面によく示されているように、金属板２５１（２５２）は、ガスケット２４２（２４１）の反対側をスペーサ４ａによって支持されており、ガスケット２４２（２４１）から反力を受けても撓むことがない。
【００３５】
図示を省略しているが、スペーサ４ａとは反対側の半導体モジュール３ｂの端にはスペーサ４ｂが取り付けられており、図６と同様の構造をなしている。板バネ５４（図１参照）によって金属板２５１（２５２）はガスケット２４２（２４１）に押し付けられる。金属板２５１（２５２）はガスケット２４２（２４１）から反力を受ける。図５と図６から理解されるように、金属板２５１（２５２）は、ガスケット２４２（２４１）の反対側を半導体モジュール３ｂ又はスペーサ４ａ、４ｂによって支持されているため、ガスケット２４２（２４１）の反力を受けても撓むことがない。よって、開口２１２（２１１）と金属板２５１（２５２）の間の封止性が高まる。
【００３６】
スペーサ４ａ、４ｂは、半導体モジュール３ｂの筐体の樹脂とは異なる樹脂で作られている。スペーサ４ａ、４ｂは、接着剤で半導体モジュール３ｂに接合される。スペーサ４ａ、４ｂは、半導体モジュール３ｂの両側に金属板２５１、２５２を取り付けた後に、それら金属板２５１、２５２の間の隙間に熱硬化性樹脂を流し込んで形成してもよい。
【００３７】
半導体モジュール３ａ、３ｃ、３ｄのＹ方向の両端にもスペーサ４ａ、４ｂが取り付けられており、各半導体モジュール３の両側に配置されている一対の金属板の間の隙間を埋めており、ガスケットの反力を支える。
【００３８】
なお、本体２０の開口２１２、２１１の周囲には溝２０５が設けられており、その溝２０５にガスケット２４１、２４２が配置される。溝２０５は、図１〜図４では図示を省略してあった。また、冷却器２ａ、２ｂの筒部２２の端面には、貫通孔２２１ａ（２２１ｂ）を囲むように溝２０７が設けられており、その溝２０７にガスケット２５が配置される。図１〜図４では溝２０７の図示を省略してあった。
【００３９】
図７に、半導体モジュールとスペーサの変形例の断面図を示す。図７は、図６に相当する断面である。図７の半導体モジュール１０３ｂとスペーサ１０４以外の部品は図６に示した部品と同じである。半導体モジュール１０３ｂは、Ｙ方向の端面に突出部１０５を備えており、一方、スペーサ１０４は、突出部１０５に対向したくぼみ１０６を備えている。スペーサ１０４を半導体モジュール１０３ｂに取り付ける際、突出部１０５とくぼみ１０６が嵌合し、スペーサ１０４がより強固に半導体モジュール１０３ｂに接合する。
【００４０】
実施例の電力変換装置はバッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータ１００であった。本明細書が開示する技術は、インバータ以外の電力変換装置に適用することも好適である。
【００４１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４２】
２、２ａ―２ｄ：冷却器
３、３ａ―３ｄ、１０３ｂ：半導体モジュール
４ａ、４ｂ、１０４：スペーサ
１０：パワーユニット
１９：絶縁板
２０：本体
２２：筒部
２５：ガスケット
２６：ピンフィン
５１：供給管
５２：排出管
５３：ハウジング
５４：板バネ
５５：リアクトル
５６：コンデンサ
５８：パワートランジスタ
５９ａ、５９ｂ、５９ｃ：パワー端子
１００：インバータ
２０１：流路
２１１、２１２：開口
２４１、２４２：ガスケット
２５１、２５２：金属板
【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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