JP6699712B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
前記コンデンサの両面に配され、前記コンデンサを冷却する放熱部(3)と、を備え、
上記コンデンサは、一つのコンデンサ素子(21)と、
前記コンデンサ素子に形成された複数の電極部(22)と、
前記複数の電極部にそれぞれ接続された複数のバスバー(23)と、
前記一つのコンデンサ素子および前記複数のバスバーの一部を封止する樹脂部材(24)と、を備え、
前記バスバーは、前記放熱部と前記コンデンサとの並び方向に直交する方向に前記樹脂部材から突出して形成され、外部と電気的に接続される露出部分(230)を有し、
前記露出部分は、前記並び方向における前記コンデンサの中心部よりも前記放熱部に近い側において、前記樹脂部材から突出して形成されており、
前記電子部品の端子は、幅の小さい側面と、前記側面よりも幅の大きい主面とを有し、
前記バスバーの前記露出部分は、幅の小さい側面と、前記側面よりも幅の大きい主面とを有し、
一つの前記コンデンサ素子に接続される複数の前記バスバーの前記露出部分は、一方の前記露出部分の主面と側面とのいずれもが、他方の前記露出部分の主面にも側面にも対向しないように配置されており、
前記コンデンサとこれに隣接する前記電子部品とが並ぶ方向において、各前記コンデンサの少なくとも一部の前記バスバーの前記露出部分が、当該隣接する電子部品の端子と対向するように配置されていると共に、当該対向する前記バスバーの前記露出部分と前記電子部品の端子とは、いずれも主面が前記放熱部側を向いている、電力変換装置(1)にある。
また、参考態様として、コンデンサと、該コンデンサを冷却する放熱部材とを備える電力変換装置であって、
上記コンデンサは、
誘電体と、該誘電体の表面に形成された金属層とを有するコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子に形成され、上記金属層に接続した電極部と、
該電極部に接続したバスバーとを備え、
該バスバーは、上記電極部の、上記金属層に接続した側とは反対側の主面に接続した底部と、該底部から該底部の厚さ方向に立設した突部とを備え、上記底部と上記突部とによって形成された凹状部に上記電極部が嵌合しており、
上記電極部と上記放熱部材との間に、上記バスバーの一部が介在していることを特徴とする電力変換装置がある。
そのため、コンデンサ素子の冷却効率を高めることができる。すなわち、上記構成にすると、バスバーの一部が放熱部材の近傍に配されるため、この部分を放熱部材によって冷却でき、さらに、バスバーに接続した電極部を冷却することができる。上述したように、コンデンサ素子は、誘電体と、該誘電体の表面に形成された金属層とを備え、この金属層が主に発熱する。金属層は電極部に接続している。したがって、放熱部材によってバスバー及び電極部を冷却することにより、金属層から発生した熱を電極部に伝え、さらにバスバーを介して放熱部材に伝えることが可能になる。そのため、誘電体が熱伝導の妨げになりにくくなり、コンデンサ素子の冷却効率を高めることができる。
そのため、コンデンサ素子の冷却効率をより高めることができる。すなわち、凹状部に電極部を嵌合させると、底部によって電極部を上記主面から冷却できると共に、突部によって、電極部を側面から冷却することができる。そのため、電極部の温度をより下げやすくなり、コンデンサ素子をより効果的に冷却することができる。
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図9を用いて説明する。図6に示すごとく、本例の電力変換装置1は、コンデンサ2と、該コンデンサ2を冷却する放熱部材3とを備える。図1〜図3に示すごとく、コンデンサ2は、コンデンサ素子21と、電極部22と、バスバー23とを備える。
電極部22と放熱部材3との間に、バスバー23の一部が介在している。
なお、本明細書において「耐湿性を有する」とは、水分を透過しない性質を有することを意味する。
そのため、コンデンサ素子21の冷却効率を高めることができる。すなわち、上記構成にすると、バスバー23の一部が放熱部材3の近傍に配されるため、この部分を放熱部材3によって冷却でき、さらに、バスバー23に接続した電極部22を冷却することができる。上述したように、コンデンサ素子22は、誘電体210(図8参照)と、該誘電体210の表面に形成された金属層211とを備え、この金属層211が主に発熱する。金属層211は電極部22に接続している。したがって、放熱部材3によってバスバー23及び電極部22を冷却することにより、金属層21から発生した熱を電極部22に伝え、さらにバスバー23を介して、放熱部材3に伝えることが可能になる。そのため、誘電体210が熱伝導の妨げになりにくくなり、コンデンサ素子21の冷却効率を高めることができる。
そのため、コンデンサ素子21の冷却効率をより高めることができる。すなわち、凹状部239に電極部22を嵌合させると、底部25によって電極部22を主面S1から冷却できると共に、突部26によって、電極部22を側面S4から冷却することができる。そのため、電極部22の温度をより下げやすくなり、コンデンサ素子21をより効果的に冷却することができる。
そのため、コンデンサ素子21の冷却効率をより高めることができる。すなわち、図10に示すごとく、電極部22と放熱部材3との間に、バスバー23の突部26を介在させることも可能であるが、突部26が電極部22に接触している面積は少ないため、突部26を冷却しても、電極部22を効果的に冷却しにくい。そのため、コンデンサ素子21の冷却効率が低下するおそれがある。これに対して、図1、図2に示すごとく、電極部22と放熱部3との間に底部25を介在させれば、電極部22に接触している面積が大きい底部25を冷却することができる。そのため、電極部22を効率的に冷却でき、コンデンサ素子21の冷却効率を高めることができる。
そのため、放熱部材3によって、2個のバスバー23(23a,23b)を両方とも冷却することができ、コンデンサ素子21をより効率的に冷却することができる。
以下の実施例においては、図面に用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、耐湿部材24の構造を変更した例である。図11に示すごとく、本例の耐湿部材24は、耐湿性を有する耐湿フィルム240を巻回して形成したフィルム巻回部241を備える。耐湿フィルム240には、例えば、絶縁フィルムの表面にアルミニウムを蒸着させたアルミラミネートフィルムを用いることができる。耐湿フィルム240は、コンデンサ素子21を覆うと共に、突部26のうち、X方向における凹状部239の開口側の部位である先端部261を覆っている。また、突部26のうち、X方向における底部25側の部位である基端部262から、接続端子230が延出している。
また、アルミラミネートフィルムはエポキシ樹脂よりも耐湿性能が高いため、本例の電力変換装置1は、実施例1と比べて、耐湿部材24の耐湿性を高めることができる。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、耐湿部材24の構造を変更した例である。図12に示すごとく、本例の耐湿部材24は、耐湿フィルム240を巻回することにより形成したフィルム巻回部241と、合成樹脂を成型することにより形成した樹脂成型部242とを備える。耐湿フィルム240は、コンデンサ素子21を覆うと共に、突部26の先端部261を覆っている。また、樹脂成型部242は、フィルム巻回部241を覆っている。樹脂成型部242は、突部の基端部262も覆っている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、バスバー23の形状を変更した例である。図13、図14に示すごとく、本例の突部26は、内側部分263と外側部分264とを備える。これら内側部分263と外側部分264とは、それぞれ環状に形成されている。内側部分263は、底部25に接続している。また、外側部分264は、内側部分263の外側に配されている。内側部分263と底壁25とによって、凹状部239が形成されている。
このようにすると、一枚の金属板を加工することにより、突部26の先端部261を耐湿部材24によって被覆できるバスバー23と、接続端子230とを、一体的に形成することができる。そのため、バスバー23及び接続端子230を容易に製造することができ、コンデンサ2の製造コストを低減しやすくなる。
その他、実施例2と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、絶縁部材6の構造を変更した例である。図15、図16に示すごとく、本例の絶縁部材6は、冷却管3aに接触する底壁61と、該底壁61からX方向に突出する側壁62とを備える。これら底壁61と側壁62とによって、バスバー23が嵌合するバスバー嵌合凹部60が形成されている。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を備える。
本例は、コンデンサ2の構造を変更した例である。本例では、樹脂製の耐湿部材24によって、コンデンサ素子21と、バスバー23の底部25及び突部26を覆っている。耐湿部材24の一部は、底部25と放熱部材3との間に介在している。放熱部材3は金属製である。また、本例では、バスバー23と放熱部材3との間に、絶縁部材6(図1参照)が介在していない。本例では、耐湿部材24を用いて、バスバー23と放熱部材3との電気的絶縁を確保している。
2 コンデンサ
21 コンデンサ素子
210 誘電体
211 金属層
22 電極部
23 バスバー
25 底部
26 突部
Claims (5)
- 複数のコンデンサ(2)を含む複数の電子部品と、
前記コンデンサの両面に配され、前記コンデンサを冷却する放熱部(3)と、を備え、
上記コンデンサは、一つのコンデンサ素子(21)と、
前記コンデンサ素子に形成された複数の電極部(22)と、
前記複数の電極部にそれぞれ接続された複数のバスバー(23)と、
前記一つのコンデンサ素子および前記複数のバスバーの一部を封止する樹脂部材(24)と、を備え、
前記バスバーは、前記放熱部と前記コンデンサとの並び方向に直交する方向に前記樹脂部材から突出して形成され、外部と電気的に接続される露出部分(230)を有し、
前記露出部分は、前記並び方向における前記コンデンサの中心部よりも前記放熱部に近い側において、前記樹脂部材から突出して形成されており、
前記電子部品の端子は、幅の小さい側面と、前記側面よりも幅の大きい主面とを有し、
前記バスバーの前記露出部分は、幅の小さい側面と、前記側面よりも幅の大きい主面とを有し、
一つの前記コンデンサ素子に接続される複数の前記バスバーの前記露出部分は、一方の前記露出部分の主面と側面とのいずれもが、他方の前記露出部分の主面にも側面にも対向しないように配置されており、
前記コンデンサとこれに隣接する前記電子部品とが並ぶ方向において、各前記コンデンサの少なくとも一部の前記バスバーの前記露出部分が、当該隣接する電子部品の端子と対向するように配置されていると共に、当該対向する前記バスバーの前記露出部分と前記電子部品の端子とは、いずれも主面が前記放熱部側を向いている、電力変換装置(1)。 - 前記バスバーは、幅の小さい側面と、前記側面よりも幅の大きい主面とを有し、
前記コンデンサは、前記バスバーとして、半導体素子(50)を内蔵する半導体モジュール(5s)の正極端子(52p)と接続される正側バスバーと、前記半導体モジュールの負極端子(52n)と接続される負側バスバーとを有し、
前記正側バスバーの前記露出部分と前記負側バスバーの前記露出部分とは、前記並び方向から見て互いの主面が重ならないように形成されている、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記放熱部として、前記コンデンサに対して前記並び方向における一方側と他方側とにそれぞれに配された第1放熱部と第2放熱部とを有し、
前記正側バスバーの前記露出部分は、前記並び方向における前記コンデンサの中心部よりも前記第1放熱部に近い側において、前記樹脂部材から突出形成されており、
前記負側バスバーの前記露出部分は、前記並び方向における前記コンデンサの中心部よりも前記第2放熱部に近い側において、前記樹脂部材から突出形成されている、請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記並び方向に直交する方向において、前記コンデンサと隣接する位置に、前記放熱部と熱的に接続された冷却部品(17)が配置されており、前記並び方向における前記コンデンサの中心部よりも前記冷却部品に近い側において、前記バスバーの前記露出部分は、前記樹脂部材から突出している、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記コンデンサは、前記放熱部には当接しており、前記冷却部品には当接しない状態で、配置されている、請求項4に記載の電力変換装置。
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