特許 6435906 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6435906

(24)【登録日】2018年11月22日

(45)【発行日】2018年12月12日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20181203BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20181203BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 ZZHV

   H02M3/155 Y

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-26814(P2015-26814)

(22)【出願日】2015年2月13日

(65)【公開番号】特開2016-149907(P2016-149907A)

(43)【公開日】2016年8月18日

【審査請求日】2017年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 和哉

(72)【発明者】

【氏名】松岡 哲矢

(72)【発明者】

【氏名】田辺 龍太

【審査官】 小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０１２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４３２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１６８１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５２４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１５３８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／２９

Ｈ０１Ｌ ２３／３４−２３／３６

Ｈ０１Ｌ ２３／３７３−２３／４２７

Ｈ０１Ｌ ２３／４４

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７−２３／４７３

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

Ｈ０２Ｍ ７／４２−７／９８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサ（２）と、該コンデンサ（２）を冷却する放熱部材（３）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記コンデンサ（２）は、
誘電体（２１０）と、該誘電体（２１０）の表面に形成された金属層（２１１）とを備えるコンデンサ素子（２１）と、
該コンデンサ素子（２１）に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層（２１１）に接続した電極部（２２）と、
耐湿性を有する金属材料からなり、上記電極部（２２）の、上記金属層（２１１）に接続した側とは反対側の主面（Ｓ１）に接続したバスバー（２３）と、
耐湿性を有する耐湿部材（２４）とを備え、
該耐湿部材（２４）と上記バスバー（２３）とによって、上記コンデンサ素子（２１）及び上記電極部（２２）を封止してあり、上記耐湿部材（２４）は上記バスバー（２３）の一部を覆っており、
上記バスバー（２３）及び上記電極部（２２）は、上記コンデンサ素子（２１）と上記放熱部材（３）との間に介在し、
上記バスバー（２３）の、上記放熱部材（３）側の主面（Ｓ２）は、上記耐湿部材（２４）から露出しており、
上記コンデンサ素子（２１）に形成された２個の上記電極部（２２ａ，２２ｂ）に、それぞれ上記バスバー（２３ａ，２３ｂ）が接続しており、上記２個の電極部（２２ａ，２２ｂ）を両方とも、上記バスバー（２３ａ，２３ｂ）と共に、上記コンデンサ素子（２１）と上記放熱部材（３）との間に介在させてあることを特徴とする電力変換装置（１）。

【請求項2】

コンデンサ（２）と、該コンデンサ（２）を冷却する放熱部材（３）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記コンデンサ（２）は、
誘電体（２１０）と、該誘電体（２１０）の表面に形成された金属層（２１１）とを備えるコンデンサ素子（２１）と、
該コンデンサ素子（２１）に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層（２１１）に接続した電極部（２２）と、
耐湿性を有する金属材料からなり、上記電極部（２２）の、上記金属層（２１１）に接続した側とは反対側の主面（Ｓ１）に接続したバスバー（２３）と、
耐湿性を有する耐湿部材（２４）とを備え、
該耐湿部材（２４）と上記バスバー（２３）とによって、上記コンデンサ素子（２１）及び上記電極部（２２）を封止してあり、上記耐湿部材（２４）は上記バスバー（２３）の一部を覆っており、
上記バスバー（２３）及び上記電極部（２２）は、上記コンデンサ素子（２１）と上記放熱部材（３）との間に介在し、
上記バスバー（２３）の、上記放熱部材（３）側の主面（Ｓ２）は、上記耐湿部材（２４）から露出しており、
上記バスバー（２３）は、上記電極部（２２）が嵌合する電極嵌合凹部（２３９）を備えることを特徴とする電力変換装置（１）。

【請求項3】

コンデンサ（２）と、該コンデンサ（２）を冷却する放熱部材（３）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記コンデンサ（２）は、
誘電体（２１０）と、該誘電体（２１０）の表面に形成された金属層（２１１）とを備えるコンデンサ素子（２１）と、
該コンデンサ素子（２１）に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層（２１１）に接続した電極部（２２）と、
耐湿性を有する金属材料からなり、上記電極部（２２）の、上記金属層（２１１）に接続した側とは反対側の主面（Ｓ１）に接続したバスバー（２３）と、
耐湿性を有する耐湿部材（２４）とを備え、
該耐湿部材（２４）と上記バスバー（２３）とによって、上記コンデンサ素子（２１）及び上記電極部（２２）を封止してあり、上記耐湿部材（２４）は上記バスバー（２３）の一部を覆っており、
上記バスバー（２３）及び上記電極部（２２）は、上記コンデンサ素子（２１）と上記放熱部材（３）との間に介在し、
上記バスバー（２３）の、上記放熱部材（３）側の主面（Ｓ２）は、上記耐湿部材（２４）から露出しており、
上記耐湿部材（２４）は、耐湿性を有する耐湿フィルム（２４０）を巻回することにより形成されたフィルム巻回部（２４１）を備えることを特徴とする電力変換装置（１）。

【請求項4】

コンデンサ（２）と、該コンデンサ（２）を冷却する放熱部材（３）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記コンデンサ（２）は、
誘電体（２１０）と、該誘電体（２１０）の表面に形成された金属層（２１１）とを備えるコンデンサ素子（２１）と、
該コンデンサ素子（２１）に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層（２１１）に接続した電極部（２２）と、
耐湿性を有する金属材料からなり、上記電極部（２２）の、上記金属層（２１１）に接続した側とは反対側の主面（Ｓ１）に接続したバスバー（２３）と、
耐湿性を有する耐湿部材（２４）とを備え、
該耐湿部材（２４）と上記バスバー（２３）とによって、上記コンデンサ素子（２１）及び上記電極部（２２）を封止してあり、上記耐湿部材（２４）は上記バスバー（２３）の一部を覆っており、
上記バスバー（２３）及び上記電極部（２２）は、上記コンデンサ素子（２１）と上記放熱部材（３）との間に介在し、
上記バスバー（２３）の、上記放熱部材（３）側の主面（Ｓ２）は、上記耐湿部材（２４）から露出しており、
上記バスバー（２３）から、上記コンデンサ素子（２１）を他の電子部品（５）に電気接続するための接続端子（２３０）が延出しており、上記耐湿部材（２４）によって上記接続端子（２３０）の一部が封止されていることを特徴とする電力変換装置（１）。

【請求項5】

上記バスバー（２３）は、上記電極部（２２）が嵌合する電極嵌合凹部（２３９）を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。

【請求項6】

上記耐湿部材（２４）は、耐湿性を有する耐湿フィルム（２４０）を巻回することにより形成されたフィルム巻回部（２４１）を備えることを特徴とする請求項１、２、５のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）。

【請求項7】

上記耐湿部材（２４）は、合成樹脂を成型することにより形成された樹脂成型部（２４２）と、上記フィルム巻回部（２４１）とを備えることを特徴とする請求項３又は６に記載の電力変換装置（１）。

【請求項8】

上記バスバー（２３）から、上記コンデンサ素子（２１）を他の電子部品（５）に電気接続するための接続端子（２３０）が延出しており、上記耐湿部材（２４）によって上記接続端子（２３０）の一部が封止されていることを特徴とする請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）。

【請求項9】

上記放熱部材（３）は金属製であり、上記バスバー（２３）と上記放熱部材（３）との間に、これらを絶縁する絶縁部材（６）が介在し、該絶縁部材（６）に、上記バスバー（２３）が嵌合するバスバー嵌合凹部（６０）が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、直流電圧が加わるコンデンサと、該コンデンサを冷却する放熱部材とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。上記コンデンサは、コンデンサ素子と、該コンデンサ素子に形成された電極部と、該電極部に接続したバスバーとを備える。このコンデンサは、バスバー及び電極部を介して、上記コンデンサ素子を、他の電子部品に電気接続するよう構成されている。

【0003】

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る。コンデンサ素子は、外部から水分が浸入すると、上記金属層が酸化して静電容量が低下するおそれがある。また、上記電極部は、メタリコン電極等の多孔質金属材料によって形成されており、透湿性を有する。そのため、上記コンデンサでは、コンデンサ素子と電極部とバスバーとを、エポキシ樹脂等の耐湿部材によって封止している。これにより、外部からコンデンサ素子に水分が浸入することを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２８９９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記電力変換装置は、コンデンサを小型化しにくいという問題がある。すなわち、上述したように、上記コンデンサでは、コンデンサ素子と電極部とバスバーとが、耐湿部材によって全て封止されている。そのため、耐湿部材の使用量が多く、コンデンサを小型化しにくい。

【0006】

また、上記電力変換装置は、コンデンサ素子の冷却効率に改善の余地がある。すなわち、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る。この金属層にリップル電流が流れて抵抗熱が発生する。上記電力変換装置では、上記放熱部材によって、コンデンサ素子を直接、冷却している。そのため、金属層から発生した熱が誘電体によって遮蔽され、熱を放熱部材に効率的に伝えにくいという問題がある。そのため、コンデンサ素子の冷却効率を充分、高めることができない。

【0007】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、コンデンサを小型化でき、かつコンデンサ素子の冷却効率をより高めることができる電力変換装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様は、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備えるコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層に接続した電極部と、
耐湿性を有する金属材料からなり、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バスバーと、
耐湿性を有する耐湿部材とを備え、
該耐湿部材と上記バスバーとによって、上記コンデンサ素子及び上記電極部を封止してあり、上記耐湿部材は上記バスバーの一部を覆っており、
上記バスバー及び上記電極部は、上記コンデンサ素子と上記放熱部材との間に介在し、
上記バスバーの、上記放熱部材側の主面は、上記耐湿部材から露出しており、
上記コンデンサ素子に形成された２個の上記電極部に、それぞれ上記バスバーが接続しており、上記２個の電極部を両方とも、上記バスバーと共に、上記コンデンサ素子と上記放熱部材との間に介在させてあることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第２の態様は、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備えるコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層に接続した電極部と、
耐湿性を有する金属材料からなり、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バスバーと、
耐湿性を有する耐湿部材とを備え、
該耐湿部材と上記バスバーとによって、上記コンデンサ素子及び上記電極部を封止してあり、上記耐湿部材は上記バスバーの一部を覆っており、
上記バスバー及び上記電極部は、上記コンデンサ素子と上記放熱部材との間に介在し、
上記バスバーの、上記放熱部材側の主面は、上記耐湿部材から露出しており、
上記バスバーは、上記電極部が嵌合する電極嵌合凹部を備えることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第３の態様は、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備えるコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層に接続した電極部と、
耐湿性を有する金属材料からなり、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バスバーと、
耐湿性を有する耐湿部材とを備え、
該耐湿部材と上記バスバーとによって、上記コンデンサ素子及び上記電極部を封止してあり、上記耐湿部材は上記バスバーの一部を覆っており、
上記バスバー及び上記電極部は、上記コンデンサ素子と上記放熱部材との間に介在し、
上記バスバーの、上記放熱部材側の主面は、上記耐湿部材から露出しており、
上記耐湿部材は、耐湿性を有する耐湿フィルムを巻回することにより形成されたフィルム巻回部を備えることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第４の態様は、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備えるコンデンサ素子と、
該コンデンサ素子に形成され、多孔質金属材料からなり、上記金属層に接続した電極部と、
耐湿性を有する金属材料からなり、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バスバーと、
耐湿性を有する耐湿部材とを備え、
該耐湿部材と上記バスバーとによって、上記コンデンサ素子及び上記電極部を封止してあり、上記耐湿部材は上記バスバーの一部を覆っており、
上記バスバー及び上記電極部は、上記コンデンサ素子と上記放熱部材との間に介在し、
上記バスバーの、上記放熱部材側の主面は、上記耐湿部材から露出しており、
上記バスバーから、上記コンデンサ素子を他の電子部品に電気接続するための接続端子が延出しており、上記耐湿部材によって上記接続端子の一部が封止されていることを特徴とする電力変換装置にある。

【発明の効果】

【0009】

上記電力変換装置においては、上記バスバー及び上記電極部が、コンデンサ素子と放熱部材との間に介在している。
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、放熱部材の近傍にバスバーが配されるため、放熱部材によってバスバーを冷却でき、さらに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。

【0010】

また、上記電力変換装置では、バスバーの、放熱部材側の主面が、耐湿部材から露出している。
このようにすると、バスバーと放熱部材との間に耐湿部材が介在しなくなる。そのため、耐湿部材が、バスバーから放熱部材への熱伝導の妨げになりにくい。したがって、放熱部材によってバスバー及び電極部をより効率的に冷却でき、コンデンサ素子の冷却効率をより高めることが可能となる。
また、上記構成にすると、バスバーの放熱部材側の主面が、耐湿部材によって覆われないため、バスバーの厚さ方向における、コンデンサの長さを短くすることができる。そのため、コンデンサを小型化しやすい。
なお、バスバーは耐湿性を有する金属材料によって形成されているため、バスバーの上記主面を耐湿部材によって覆わなくても、バスバー自体によって、外部から電極部に侵入する水分を遮蔽することができる。

【0011】

以上のごとく、本発明によれば、コンデンサを小型化でき、かつコンデンサ素子の冷却効率をより高めることができる電力変換装置を提供することができる。

【0012】

なお、本明細書において「耐湿性を有する」とは、水分を通さないことを意味する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１における、コンデンサ及び放熱部材の断面図であって、図３のI-I断面図。

【図2】図１のII-II断面図。

【図3】図１のIII矢視図。

【図4】実施例１における、コンデンサの斜視図。

【図5】実施例１における、電力変換装置の断面図であって、図６のV-V断面図。

【図6】図５のVI-VI断面図。

【図7】実施例１における、コンデンサの要部拡大断面図。

【図8】実施例１における、電力変換装置の回路図。

【図9】実施例２における、コンデンサ及び放熱部材の断面図。

【図10】実施例２における、バスバー及び接続端子の斜視図。

【図11】実施例３における、コンデンサ及び放熱部材の断面図。

【図12】実施例３における、バスバー及び接続端子の斜視図。

【図13】実施例４における、コンデンサ及び放熱部材の断面図。

【図14】実施例４における、絶縁部材の斜視図。

【図15】実施例４における、側壁部を環状に形成した絶縁部材の斜視図。

【図16】実施例５における、コンデンサ及び放熱部材の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。

【実施例】

【0015】

（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図８を用いて説明する。図５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、耐湿部材２４とを備える。

【0016】

図７に示すごとく、コンデンサ素子２１は、誘電体２１０と、該誘電体２１０の表面に形成された金属層２１１とを備える。電極部２２は、コンデンサ素子２１に形成されており、多孔質金属材料からなる。電極部２２は、金属層２１１に接続している。
図１、図２に示すごとく、電極部２２の、金属層２１１に接続した側とは反対側の主面Ｓ１に、バスバー２３が接続している。バスバー２３は、耐湿性を有する金属材料からなる。

【0017】

耐湿部材２４とバスバー２３とによって、コンデンサ素子２１及び電極部２２を封止してある。耐湿部材２４は、バスバー２３の一部を覆っている。
バスバー２３及び電極部２２は、コンデンサ素子２３と放熱部材３との間に介在している。
バスバー２３の、放熱部材３側の主面Ｓ２は、耐湿部材２４から露出している。

【0018】

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。また、コンデンサ素子２１は、フィルムコンデンサ素子である。図６に示すごとく、コンデンサ素子２１は、合成樹脂からなるフィルム（誘電体２１０）と、該フィルムの表面に形成した金属層２１１とを備える。このフィルムを巻回することにより、コンデンサ素子２１を形成してある。金属層２１１には、一方の電極部２２ａに接続した第１金属層２１１ａと、他方の電極部２２ｂ（図１参照）に接続した第２金属層２１１ｂとがある。また、電極部２２は、メタリコン電極である。

【0019】

図５、図８に示すごとく、本例の電力変換装置１は、フィルタコンデンサ２ａと平滑コンデンサ２ｂとの、２個のコンデンサ２（２ａ，２ｂ）を備える。

【0020】

図１、図４に示すごとく、バスバー２３から、コンデンサ素子２１を他の電子部品５に電気接続するための接続端子２３０が延出している。バスバー２３及び接続端子２３０は、銅板等からなる。

【0021】

耐湿部材２４は、コンデンサ素子２１の側面Ｓ３と、電極部２２の側面Ｓ４と、バスバー２３の側面Ｓ５とを覆っている。耐湿部材２４は、エポキシ樹脂等の合成樹脂からなる。また、バスバー２３は、電極部２２の主面Ｓ１を全て覆っている。

【0022】

上述したように、電極部２２は多孔質金属材料によって形成されているため、透湿性を有する。また、コンデンサ素子２１に水分が浸入すると、コンデンサ素子２１の金属層２１１（図７参照）が酸化して、静電容量が低下するおそれがある。そのため本例では、電極部２２及びコンデンサ素子２１を、耐湿性を有するバスバー２３と、耐湿部材２４とによって封止している。これにより、外部から電極部２２やコンデンサ素子２１に水分が浸入することを防止している。

【0023】

また、本例では、放熱部材３を用いてバスバー２３を冷却している。これにより、電極部２２を冷却し、さらにコンデンサ素子２１を冷却している。そのため、バスバー２３は冷却板としての機能も有する。このように、本例のバスバー２３は、コンデンサ素子２１を冷却するための冷却板としての機能と、外部から水分が浸入することを防止する防水板としての機能と、コンデンサ素子２１と他の電子部品５とを電気接続するための機能とを兼ね備えている。

【0024】

図１、図２に示すごとく、コンデンサ素子２１に形成された２個の電極２２（２２ａ，２２ｂ）に、それぞれバスバー２３（２３ａ，２３ｂ）が接続している。本例では、２個の電極２２（２２ａ，２２ｂ）を両方とも、コンデンサ素子２１と放熱部材３との間に配置してある。

【0025】

一方、本例の放熱部材３は、冷媒１１が流れる流路１２が内部に形成された冷却管３ａである。冷却管３ａは金属製である。冷却管３ａとバスバー２３との間には、これらを絶縁する絶縁部材６が介在している。絶縁部材６はセラミック製である。

【0026】

図５に示すごとく、本例の電力変換装置１は、コンデンサ２以外の電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）を複数個、備える。電子部品５には、半導体モジュール５_Ｓとリアクトル５_Ｌとがある。コンデンサ２（２ａ，２ｂ）とリアクトル５_Ｌと半導体モジュール５_Ｓとは、接続板１４によって電気接続されている。これにより、昇圧回路１００（図８参照）及びインバータ回路１０１を構成している。

【0027】

本例では、電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）と、コンデンサ２（２ａ，２ｂ）と、冷却管３ａとをＸ方向に積層して積層体１０を形成してある。積層体１０はケース１３に収納されている。ケース１３の第１壁部１３１と積層体１０との間に、加圧部材４（板ばね）が配されている。この加圧部材４によって、積層体１０をケース１３の第２壁部１３２に向けて加圧している。これにより、コンデンサ２（２ａ，２ｂ）のバスバー２３を冷却管３ａに押し当て、該バスバー２３を冷却している。また、加圧部材４の加圧力によって、電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）と冷却管３ａとの接触圧を確保すると共に、積層体１０をケース１０内に固定している。

【0028】

図５に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う２つの冷却管３ａは、一対の連結管１７によって連結されている。連結管１７は、パワー端子５２（図６参照）の突出方向（Ｚ方向）とＸ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）における、冷却管３ａの両端部にそれぞれ設けられている。また、一部の冷却管３ａには、冷媒１１を導入するための導入管１５と、冷媒１１を導出するための導出管１６とが接続している。導入管１５から冷媒１１を導入すると、冷媒１１は連結管１７を通って全ての冷却管３ａ内を流れ、導出管１６から導出する。これにより、コンデンサ２（２ａ，２ｂ）と電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）とを冷却している。

【0029】

図６に示すごとく、半導体モジュール５_Ｓは、半導体素子５０（図８参照）を内蔵する本体部５１と、該本体部５１から突出したパワー端子５２と、制御端子５３とを備える。パワー端子５２には、直流電圧が加わる正極端子５２ｐ及び負極端子５２ｎと、三相交流モータ８１（図８参照）に接続される交流端子５２ｃとがある。また、制御端子５３は制御回路基板１８に接続している。制御回路基板１８によって上記半導体素子５０のスイッチング動作を制御している。

【0030】

図８に示すごとく、本例では、フィルタコンデンサ２ａと、リアクトル５_Ｌと、一部の半導体モジュール５_Ｓとによって、上記昇圧回路１００を形成してある。また、他の半導体モジュール５_Ｓと平滑コンデンサ２ｂとによって、インバータ回路１０１を形成してある。本例では、昇圧回路１００を用いて直流電源８の電圧を昇圧し、その後、インバータ回路１０１を用いて直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて、三相交流モータ８１を駆動している。これにより、上記車両を走行させている。フィルタコンデンサ２ａは、直流電源８から供給される電流Ｉに含まれるノイズ電流を除去している。また、平滑コンデンサ２ｂは、昇圧回路１００によって昇圧された直流電圧を平滑化している。

【0031】

本例の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本例では、バスバー２３及び電極部２２を、コンデンサ素子２１と放熱部材３との間に介在させている。
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、放熱部材３の近傍にバスバー２３が配されるため、放熱部材３によってバスバー２３を冷却でき、さらに電極部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２１は、誘電体２１０（図７参照）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２１１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。

【0032】

また、本例では、バスバー２３の、放熱部材３側の主面Ｓ１が、耐湿部材２４から露出している。
このようにすると、バスバー２３と放熱部材３との間に耐湿部材２４が介在しなくなる。そのため、耐湿部材２４が、バスバー２３から放熱部材３への熱伝導の妨げになりにくい。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をより効率的に冷却でき、コンデンサ素子２１の冷却効率をより高めることが可能となる。
また、上記構成にすると、バスバー２３の放熱部材３側の主面Ｓ１が、耐湿部材２４によって覆われないため、バスバー２３の厚さ方向（Ｘ方向）における、コンデンサ２の長さを短くすることができる。そのため、コンデンサ２を小型化しやすい。
なお、バスバー２３は耐湿性を有する金属材料によって形成されているため、バスバー２３の主面Ｓ２を耐湿部材２４によって覆わなくても、バスバー２３自体によって、外部から電極部２２に侵入する水分を遮蔽することができる。

【0033】

また、本例では、コンデンサ素子２１に形成された２個の電極部２２（２２ａ，２２ｂ）に、それぞれバスバー２３（２３ａ，２３ｂ）を接続してある。そして、２個の電極部２２（２２ａ，２２ｂ）を両方とも、バスバー２３（２３ａ，２３ｂ）と共に、コンデンサ素子２１と放熱部材３との間に介在させている。
そのため、放熱部材３によって、２個の電極部２２（２２ａ，２２ｂ）を両方とも冷却することができ、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。

【0034】

また、本例のコンデンサ２は、図１に示すごとく、バスバー２３から延出した接続端子２３０を備える。接続端子２３０は、他の電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）に電気接続される。接続端子２３０の一部は、耐湿部材２４によって封止されている。
このようにすると、接続端子２３０が耐湿部材２４によって封止されているため、接続端子２３０の絶縁性を高めることができる。

【0035】

また、本例では上述したように、バスバー２３及び電極部２２を、放熱部材３によって冷却し、これにより、コンデンサ素子２１を冷却するようにしてある。そのため、コンデンサ２を、リアクトル５_Ｌや半導体モジュール５_Ｓ等（図５参照）のように発熱する電子部品５の近傍に配置しても、これらの電子部品５（５_Ｓ，５_Ｌ）からの熱を受けてコンデンサ素子２１の温度が過度に上昇することを抑制できる。

【0036】

以上のごとく、本例によれば、コンデンサを小型化でき、かつコンデンサ素子の冷却効率をより高めることができる電力変換装置を提供することができる。

【0037】

なお、本例では、放熱部材３として冷却管３ａを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばケース１３（図５参照）やヒートシンク（図示しない）を放熱部材３として利用してもよい。

【0038】

（実施例２）
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。

【0039】

本例は、バスバー２３の形状を変更した例である。図９、図１０に示すごとく、本例のバスバー２３は、底壁２５と、該底壁２５からＸ方向に立設する環状側壁２６とを備える。この環状側壁２６と底壁２５とにより、電極部２２が嵌合する電極嵌合凹部２３９が形成されている。電極嵌合凹部２３９には、コンデンサ素子２１の一部も嵌合している。

【0040】

また、本例では、環状側壁２６のうち、Ｘ方向において電極嵌合凹部２３９の開口側に位置する部位である先端部２６１を、耐湿部材２４によって覆っている。また、環状側壁２６のうち底壁２５に近い部位である基端部２６２に、接続端子２３０が取り付けられている。

【0041】

バスバー２３は、例えば、金属板をプレス加工することにより形成される。また、接続端子２３０は、バスバー２３に、溶接やはんだ付け等される。

【0042】

また、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。

【0043】

本例の作用効果について説明する。本例では、バスバー２３に、電極部２２が嵌合する電極嵌合凹部２３９を形成してある。そのため、電極部２２の主面Ｓ１だけでなく、側面Ｓ４をも、バスバー２３によって冷却することができる。そのため、電極部２２の冷却効率を高めることができ、コンデンサ素子２１の冷却効率をより向上させることができる。

【0044】

また、本例では、電極嵌合凹部２３９に、コンデンサ素子２１の一部も嵌合している。そのため、バスバー２３を用いて、コンデンサ素子２１を側面Ｓ３から冷却することができる。したがって、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。

【0045】

また、本例では、環状側壁２６の先端部２６１を、耐湿部材２４によって覆っている。そのため、外部からコンデンサ素子２１に水分が浸入することを、より確実に抑制することができる。

【0046】

また、本例のように電極嵌合凹部２３９を形成すると、実施例１のようにバスバー２３を厚くしなくても、バスバー２３の先端部２６１を、耐湿部材２４によって覆うことができる。そのため、バスバー２３を薄肉化でき、Ｘ方向におけるコンデンサ２の長さを短くすることができる。したがって、コンデンサ２を小型化することが可能となる。また、バスバー２３を構成する金属材料の使用量を低減できるため、コンデンサ２を軽量化できると共に、コンデンサ２の製造コストを低減することができる。

【0047】

また、本例の耐湿部材２４は、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。コンデンサ２の製造時には、耐湿フィルム２４０を引っ張りながら巻回することができるため、耐湿フィルム２４０は、コンデンサ素子２１やバスバー２３に密着させやすい。そのため、耐湿フィルム２４０とバスバー２３等との間には隙間が形成されにくく、これらの間の耐湿性を高めやすい。したがって、耐湿フィルム２４０の巻数が少なくても、高い耐湿性を確保することができ、合成樹脂を成型して耐湿部材２４を形成する場合と比べて、その厚さを薄くすることができる。そのため、コンデンサ２を小型化することができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

【0048】

（実施例３）
本例は、バスバー２３の形状を変更した例である。図１１、図１２に示すごとく、本例のバスバー２３は、底壁２５と、該底壁２５から立設する環状側壁２６とを備える。環状側壁２６は、底壁２５に接続した内側部分２６３と、該内側部分２６３の外側に配された外側部分２６４とを備える。内側部分２６３と底壁２５とによって、電極部２２が嵌合する電極嵌合凹部２３９が形成されている。電極嵌合凹部２３９には、コンデンサ素子２１２の一部も嵌合している。

【0049】

内側部分２６３と外側部分２６４とは、Ｘ方向における、電極嵌合凹部２３９の開口側の端部２８にて、互いに連結している。また、Ｘ方向における、外側部分２６４の底壁２５側の端部２９から、接続端子２３０が延出している。

【0050】

本例では、一枚の金属板をプレス加工することにより、バスバー２３と接続端子２３０とを一体的に形成してある。

【0051】

また、本例では、外側部分２６４の、Ｘ方向における電極嵌合凹部２３９の開口側の部位である先端部２６１を、耐湿部材２４によって覆っている。本例の耐湿部材２４は、実施例２と同様に、耐湿性を有する耐湿フィルム２４０を巻回することにより形成されている。

【0052】

本例の作用効果について説明する。本例のバスバー２３は、底壁２５と、環状側壁２６とを備える。環状側壁２６は、内側部分２６３と外側部分２６４とを備え、これらは、Ｘ方向における電極嵌合凹部２３９の開口側の端部２８にて、互いに連結している。また、Ｘ方向における、外側部分２６４の底壁２５側の端部２９から、接続端子２３０が延出している。
このようにすると、一枚の金属板を加工することにより、環状側壁２６の先端部２６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。

【0053】

（実施例４）
本例は、絶縁部材６の構造を変更した例である。図１３、図１４に示すごとく、本例の絶縁部材６は、冷却管３ａに接触する底部６１と、該底部６１からＸ方向に突出する突部６２とを備える。これら底部６１と突部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。

【0054】

本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、金属製の冷却管３ａとバスバー２３との間の沿面距離を長くすることができる。そのため、冷却管３ａとバスバーとを絶縁しやすくなる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

【0055】

なお、本例では、図１４に示すごとく、Ｙ方向における底部６１の両端部６１１，６１２には突部６２を形成していない。本例では、底部６１のＹ方向長さを、バスバー２３のＹ方向長さ（図４参照）よりも長くしてあるため、上記両端部６１１，６１２に突部６２を形成しなくても、バスバー２３と冷却管３ａとを充分、絶縁することができる。底部６１のＹ方向長さが短い場合は、図１５に示すごとく、底部の上記両端部６１１，６１２に突部６２を形成することが望ましい。このようにすると、突部６２によってバスバー２３を四方から取り囲むことができるため、バスバー２３と冷却管３ａとの間の沿面距離が局所的に短くなる箇所が形成されにくくなる。そのため、バスバー２３と冷却管３ａとを充分、絶縁することができる。

【0056】

（実施例５）
本例は、耐湿部材２４の構造を変更した例である。図１６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。フィルム巻回部２４１は、樹脂成型部２４２により覆われている。

【0057】

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。また、樹脂成型部２４２を構成する合成樹脂には、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。

【0058】

本例の作用効果について説明する。本例の耐湿部材２４は、フィルム巻回部２４１と樹脂成型部２４２とを備えるため、コンデンサ素子２１及びバスバー２３を二重に覆うことができる。そのため、耐湿性をより高めることができる。

【0059】

また、実施例２において説明したように、耐湿フィルム２４０は、コンデンサ素子２１等に密着させることができるため、巻数が少なくても高い耐湿性効果を得やすい。そのため、フィルム巻回部２４１は厚さを薄くしやすい。したがって、フィルム巻回部２４１を形成することにより、耐湿部材２４全体の厚さを薄くすることができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を備える。

【符号の説明】

【0060】

１ 電力変換装置
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
２４ 耐湿部材
３ 放熱部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】