特許 6981079 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】6981079

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20211202BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/48 Z

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-146784(P2017-146784)

(22)【出願日】2017年7月28日

(65)【公開番号】特開2019-30109(P2019-30109A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020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】小林 政徳

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０４６８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２７４００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１５４３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記装置ケースは、前記対向方向に直交する方向において前記コンデンサケースの側面であるコンデンサ側面（２４）と対向する装置側面（３３）を有し、前記冷媒流路は、前記コンデンサ側面と前記装置側面との間にも形成されており、
前記コンデンサ側面及び前記装置ケースの前記装置側面の少なくとも一方は、前記対向方向における前記装置対向面側に向うほど、前記コンデンサ側面と前記装置側面との間の間隔が広がるよう傾斜している、電力変換装置（１）。

【請求項2】

前記コンデンサ底面及び前記装置対向面の一方は、前記対向方向に突出した嵌合凸部（６１）を有し、他方は、前記対向方向に凹むとともに前記嵌合凸部に嵌合する嵌合凹部（６２）を有する、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記装置ケースは、前記コンデンサケースを固定するためのボス部（７）を複数有し、複数の前記ボス部のうちの一部の前記ボス部は、前記冷媒流路に面するよう形成されており、かつ、前記コンデンサに対して前記冷媒流路の上流側と下流側とに形成されている、請求項１又は２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記コンデンサ底面及び前記装置対向面の一方は、前記対向方向に突出した嵌合凸部（６１）を有し、他方は、前記対向方向に凹むとともに前記嵌合凸部に嵌合する嵌合凹部（６２）を有する、電力変換装置（１）。

【請求項5】

前記装置ケースは、前記コンデンサケースを固定するためのボス部（７）を複数有し、複数の前記ボス部のうちの一部の前記ボス部は、前記冷媒流路に面するよう形成されており、かつ、前記コンデンサに対して前記冷媒流路の上流側と下流側とに形成されている、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記装置ケースは、前記コンデンサケースを固定するためのボス部（７）を複数有し、複数の前記ボス部のうちの一部の前記ボス部は、前記冷媒流路に面するよう形成されており、かつ、前記コンデンサに対して前記冷媒流路の上流側と下流側とに形成されている、電力変換装置（１）。

【請求項7】

前記装置ケースは、前記対向方向に直交する方向において前記コンデンサケースの側面であるコンデンサ側面（２４）と対向する装置側面（３３）を有し、前記冷媒流路は、前記コンデンサ側面と前記装置側面との間にも形成されている、請求項４〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記凹部内流路は、前記コンデンサ素子と前記対向方向に重なる位置に形成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記コンデンサ素子は、金属化フィルムを巻回してなるフィルムコンデンサ素子であり、その巻回軸方向が前記対向方向である、請求項８に記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記凹部内流路は、前記対向方向に直交する方向に長尺な形状を有し、前記凹部内流路の長手方向と前記対向方向との双方に直交する方向に、前記凹部内流路が複数並ぶよう形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電力変換装置。

【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。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コンデンサと、コンデンサを収容する装置ケースと、装置ケース内に形成された冷媒流路とを有する電力変換装置が開示されている。特許文献１に記載の電力変換装置において、冷媒流路は、コンデンサを外周側から囲むように形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−４６４４７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、特許文献１に記載の電力変換装置においては、コンデンサを外周側からのみ冷却する構造を採用している。それゆえ、コンデンサの冷却性を向上させる観点から改善の余地がある。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、コンデンサの冷却性を向上させやすい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】

【0006】

本発明の一態様は、コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記装置ケースは、前記コンデンサケースを固定するためのボス部（７）を複数有し、複数の前記ボス部のうちの一部の前記ボス部は、前記冷媒流路に面するよう形成されており、かつ、前記コンデンサに対して前記冷媒流路の上流側と下流側とに形成されている、電力変換装置（１）にある。
本発明の他の態様は、コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記コンデンサ底面及び前記装置対向面の一方は、前記対向方向に突出した嵌合凸部（６１）を有し、他方は、前記対向方向に凹むとともに前記嵌合凸部に嵌合する嵌合凹部（６２）を有する、電力変換装置（１）にある。
本発明のさらに他の態様は、コンデンサケース（２１）内にコンデンサ素子（２２）を内蔵したコンデンサ（２）と、
前記コンデンサを収容する装置ケース（３）と、
前記装置ケースの内面と前記コンデンサケースの外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能な冷媒流路（４）と、を有し、
前記冷媒流路は、前記コンデンサケースの底面であるコンデンサ底面（２３）と、前記装置ケースにおける前記コンデンサ底面に対向する装置対向面（３２１）と、の間に形成された底部流路（４００）を有し、
前記コンデンサ底面、及び、前記装置対向面の少なくとも一方は、前記コンデンサ底面と前記装置対向面とが対向する対向方向（Ｚ）に凹凸状に形成された凹凸形状部（５）を有し、
前記底部流路の少なくとも一部は、前記凹凸形状部における凹部（５２）の内側に形成された凹部内流路（４０）であり、
前記装置ケースは、前記コンデンサケースを固定するためのボス部（７）を複数有し、複数の前記ボス部のうちの一部の前記ボス部は、前記冷媒流路に面するよう形成されており、かつ、前記コンデンサに対して前記冷媒流路の上流側と下流側とに形成されている、電力変換装置（１）にある。

【発明の効果】

【0007】

前記態様の電力変換装置において、冷媒流路は、コンデンサ底面と装置対向面との間に形成された底部流路を有する。それゆえ、底部流路を流れる冷媒は、コンデンサ底面に直接当たる。それゆえ、コンデンサを、コンデンサ底面からも効率的に冷却することができる。

【0008】

ここで、コンデンサ底面に直接冷媒を当てる場合、コンデンサには、コンデンサ底面に当たる冷媒から力（浮力）が作用する。そのため、装置ケースにコンデンサを固定し難くなることが懸念される。

【0009】

そこで、前記態様の電力変換装置は、コンデンサ底面、及び、装置対向面の少なくとも一方は、凹凸形状部を有する。そして、底部流路の少なくとも一部は、凹凸形状部における凹部の内側に形成された凹部内流路である。それゆえ、底部流路に流れる冷媒の流量を低減しやすく、これにより、コンデンサ底面と装置対向面との間に流れる冷媒からコンデンサに作用する力（浮力）を抑制することができる。以上のように、前記電力変換装置によれば、コンデンサをコンデンサ底面からも効率的に冷却しやすく、かつ、装置ケースに対するコンデンサの固定を強固にしやすい。

【0010】

以上のごとく、前記態様によれば、コンデンサの冷却性を向上させやすい電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１における、電力変換装置の上面図。

【図2】図１の、II−II線矢視断面図。

【図3】実施形態１における、電力変換装置の上下方向に直交する断面図。

【図4】実施形態１における、装置ケースの上面図。

【図5】図４の、Ｖ−Ｖ線矢視断面図。

【図6】実施形態１における、装置ケースの上下方向に直交する断面図。

【図7】実施形態１における、コンデンサを縦方向から見た図。

【図8】実施形態１における、コンデンサを横方向から見た図。

【図9】実施形態１における、コンデンサを下側から見た図。

【図10】実施形態１における、コンデンサ素子の上下方向に平行な断面図。

【図11】実施形態２における、コンデンサを下側から見た図。

【図12】実施形態３における、コンデンサを下側から見た図。

【図13】実施形態４における、コンデンサを下側から見た図。

【図14】実施形態５における、電力変換装置の上下方向及び縦方向に平行な断面図。

【図15】実施形態６における、電力変換装置の上下方向及び縦方向に平行な断面図。

【図16】実施形態６における、装置ケースの上下方向に直交する断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態１）
電力変換装置１の実施形態につき、図１〜図１０を用いて説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１、図２に示すごとく、コンデンサ２と装置ケース３と冷媒流路４とを有する。図２に示すごとく、コンデンサ２は、コンデンサケース２１内にコンデンサ素子２２を内蔵している。装置ケース３は、コンデンサ２を収容している。冷媒流路４は、装置ケース３の内面とコンデンサケース２１の外面との間に形成されるとともに冷媒が流通可能に構成されている。冷媒流路４は、コンデンサケース２１の底面であるコンデンサ底面２３と、装置ケースに３おけるコンデンサ底面２３に対向する装置対向面３２１と、の間に形成された底部流路４００を有する。コンデンサ底面２３、及び、装置対向面３２１の少なくとも一方は、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１とが対向する対向方向に凹凸状に形成された凹凸形状部５を有する。底部流路４００の少なくとも一部は、凹凸形状部５における凹部５２の内側に形成された凹部内流路４０である。以後、本実施形態の電力変換装置１につき詳説する。

【0013】

本明細書において、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１との対向方向は、鉛直方向である。以後、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１との対向方向を上下方向Ｚ（例えば図２、図５、図７、図８における上下方向に相当）という。また、上下方向Ｚの一方側を上側（例えば図２、図５、図７、図８における上側に相当）といい、その反対側を下側という。また、上下方向Ｚに直交する一方向を縦方向Ｙという（例えば図１、図３、図４、図６における上下方向に相当）。また、縦方向Ｙにおける一方側（例えば図１、図３、図４、図６における下側に相当）を手前側といい、その反対側を奥側という。また、上下方向Ｚ及び縦方向Ｙの双方に直交する方向を横方向Ｘ（例えば図１、図３、図４、図６における左右方向に相当）という。横方向Ｘにおける一方側（例えば図１、図３、図４、図６における左側に相当）を左側といい、その反対側（例えば図１、図３、図４、図６における右側に相当）を右側という。

【0014】

本実施形態の電力変換装置１は、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置である。図１に示すごとく、本実施形態の電力変換装置１は、コンデンサ２と３つの半導体モジュール１１とを有する。半導体モジュール１１は、正極側スイッチング素子と負極側スイッチング素子とを樹脂モールドしてなる、いわゆる２ｉｎ１型の半導体モジュールである。３つの半導体モジュール１１は、交流負荷のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続される。また、本実施形態において、コンデンサ２は、電力変換装置１に入力される直流電圧を平滑化する、いわゆる平滑コンデンサである。本実施形態において、装置ケース３内には、３つの半導体モジュール１１とコンデンサ２とが配されている。なお、コンデンサ２及び半導体モジュール１１からは、端子が突出しており、当該端子にはバスバが接続されているが、これらの図示は省略している。

【0015】

図２に示すごとく、装置ケース３は、上下方向Ｚに分割されたアッパーケース３１及びロアケース３２を有する。アッパーケース３１、ロアケース３２の上側に配されている。

【0016】

アッパーケース３１の内部には、上下方向Ｚに直交する面方向に冷媒が流通できる冷媒流路４が形成されている。図１、図３、図６に示すごとく、冷媒流路４は、冷媒流路４に冷媒を導入するための入口部４１と、入口部４１の下流側に形成されたコンデンサ配置部４２と、コンデンサ配置部４２の下流側に形成されたモジュール配置部４３と、モジュール配置部４３の下流側に形成され、冷媒流路４から冷媒を排出する出口部４４と、を有する。図１、図３に示すごとく、コンデンサ配置部４２には、コンデンサ２が配置され、モジュール配置部４３には、半導体モジュール１１が配置される。コンデンサ配置部４２の手前側端面の左側端部に入口部４１が連通しており、右側端面の奥側端部に出口部４４が連通している。モジュール配置部４３は、左右に行ったり来たりするクランク形状を有する。半導体モジュール１１は、モジュール配置部４３における、横方向Ｘに伸びるとともに縦方向Ｙに並ぶ３つの部位にそれぞれ配されている。なお、図６において、冷媒流路４を流れる冷媒の向きを矢印で示している。ここで、図６においては、コンデンサ２を図示していないが、冷媒の流れる向きに関してはコンデンサ２を装置ケース３に取り付けた状態において流れる冷媒の向きを表している。

【0017】

図４、図５に示すごとく、アッパーケース３１は、冷媒流路４のコンデンサ配置部４２とモジュール配置部４３との上側を閉塞する天壁３１１を有する。図４に示すごとく、天壁３１１には、コンデンサ２を冷媒流路４に挿入するための第一開口部３０１と、半導体モジュール１１を冷媒流路４に挿入するための第二開口部３０２とが形成されている。

【0018】

また、図１、図２等に示すごとく、アッパーケース３１には、冷媒流路４に冷媒を導入するための筒状の冷媒導入部３１２と、冷媒流路４から冷媒を排出するための冷媒排出部３１３と、が突出形成されている。冷媒導入部３１２の内側が冷媒流路４の入口部４１であり、冷媒排出部３１３の内側が冷媒流路４の出口部４４である。

【0019】

図２、図５に示すごとく、アッパーケース３１における冷媒流路４のコンデンサ配置部４２及びモジュール配置部４３の下側は、開口している。アッパーケース３１の下側の開口は、アッパーケース３１とロアケース３２とを組み付けることにより閉塞される。図６に示すごとく、ロアケース３２の上面には、後述の嵌合凹部６２が、縦方向Ｙに４つ、等間隔に形成されている。なお、図４、図５において、嵌合凹部の図示は省略している。

【0020】

図２に示すごとく、装置ケース３には、第一開口部３０１からコンデンサ２が挿入されている。図１に示すごとく、コンデンサ２は、縦方向Ｙに長尺に形成されており、略直方体形状を有する。前述のごとく、コンデンサ２は、コンデンサケース２１とコンデンサ素子２２とを有する。

【0021】

図２、図７〜図９に示すごとく、コンデンサケース２１は、略矩形板状のコンデンサ底壁２１１と、コンデンサ底壁２１１の周縁から上方に立設したコンデンサ側壁２１２と、コンデンサ側壁２１２の上端部から外周側に延設されたフランジ部２１３と、を有する。コンデンサ底壁２１１の下側の面が、コンデンサ底面２３である。

【0022】

コンデンサ底面２３は、その全面に凹凸形状部５を有する。凹凸形状部５は、下側に突出した凸部５１と、凸部５１の周囲に形成された凹部５２とを有する。凹凸形状部５は、４つの凸部５１を有する。各凸部５１は、上側に形成された上側凸部５１１と、上側凸部５１１から更に下側に突出する下側凸部５１２とを有する。図７に示すごとく、上側凸部５１１は、横方向Ｘに長尺であり、コンデンサ底面２３における横方向Ｘの一端から他端までにわたって連続的に形成されている。下側凸部５１２は、円柱状を呈しており、各凸部５１に３つ形成されている。図７に示すごとく、各凸部５１に形成された３つの下側凸部５１２は、横方向Ｘに等間隔に形成されている。図２、図８、図９に示すごとく、４つの凸部５１は、縦方向Ｙに等間隔に形成されている。図８、図９に示すごとく、４つの凸部５１のうち、縦方向Ｙの両端に形成された凸部５１は、コンデンサ底面２３における縦方向Ｙの両端部から突出している。

【0023】

図２に示すごとく、本実施形態において、コンデンサ底面２３は、下側に突出した嵌合凸部６１を有し、装置対向面３２１は、下側に凹むとともに嵌合凸部６１に嵌合する嵌合凹部６２を有する。本実施形態において、嵌合凸部６１は、上側凸部５１１の下側部分、及び下側凸部５１２によって構成されている。そして、嵌合凸部６１の表面形状に沿うように、ロアケース３２の装置対向面３２１に嵌合凹部６２が形成されている。そして、凹部５２とロアケース３２とによって囲まれた領域が、前述の凹部内流路４０である。本実施形態の凹部内流路４０は、横方向Ｘに長尺な形状を有する。また、凹部内流路４０は、縦方向Ｙに３つ並ぶよう形成されている。図９に示すごとく、凹部内流路４０は、横方向Ｘの両側に開放されている。冷媒は、凹部内流路４０を、横方向Ｘに流通する。

【0024】

図２、図７〜図９に示すごとく、コンデンサ側壁２１２は、コンデンサ底壁２１１における縦方向Ｙに延びる辺から上側に立設された一対の第一側壁部２１２ａと、コンデンサ底壁２１１における横方向Ｘに延びる辺から上側に立設された一対の第二側壁部２１２ｂとを有する。一対の第一側壁部２１２ａは、上側に向うにつれて、互いに横方向Ｘに離れるよう傾斜している。すなわち、左側の第一側壁部２１２ａは、上側に向うにつれて左側に向うよう傾斜しており、右側の第一側壁部２１２ａは、上側に向うにつれて右側に向うよう傾斜している。また、一対の第二側壁部２１２ｂは、上側に向うにつれて、互いに縦方向Ｙに離れるよう傾斜している。すなわち、奥側の第二側壁部２１２ｂは、上側に向うにつれて奥側に向うよう傾斜しており、手前側の第二側壁部２１２ｂは、上側に向うにつれて手前側に向うよう傾斜している。

【0025】

図２に示すごとく、装置ケース３は、上下方向Ｚに直交する方向においてコンデンサケース２１の側面であるコンデンサ側面２４と対向する装置側面３３を有する。本実施形態において、装置側面３３は、上下方向Ｚに平行に形成されている。冷媒流路４は、コンデンサ２のコンデンサ側面２４と装置側面３３との間にも形成されている。コンデンサ側面２４は、下側に向うほど、コンデンサ側面２４と装置側面３３との間の間隔が広がるよう傾斜している。

【0026】

図１、図２に示すごとく、フランジ部２１３は、アッパーケース３１の天壁３１１における第一開口部３０１の全周を覆うよう形成されている。図示は省略するが、フランジ部２１３は、天壁３１１の第一開口部３０１の全周に水密的に密着している。フランジ部２１３の四隅には、ボルトを挿通するためのボルト挿通孔２１３ａが形成されている。なお、図１において、ボルトの図示は省略している。

【0027】

また、図２、図３に示すごとく、装置ケース３は、コンデンサケース２１を固定するためのボス部７を２つ有する。２つのボス部７は、フランジ部２１３の２つのボルト挿通孔２１３ａの下側に形成されている。２つのボス部７は、冷媒流路４に面するよう形成されており、かつ、コンデンサ２に対して冷媒流路４の上流側と下流側とに形成されている。以後、上流側のボス部７をボス部７１といい、下流側のボス部７をボス部７２ということもある。

【0028】

コンデンサ２に対して冷媒流路４の上流側及び下流側に形成されたボス部７１、７２は、コンデンサ２のコンデンサ側面２４に沿うよう形成されている。また、上流側のボス部７１の上流側のコンデンサ側面２４は、上流側（手前側）に凸の曲面形状を有する。また、下流側のボス部７２の下流側のコンデンサ側面２４は、下流側（右側）に凸の曲面形状を有する。図３に示すごとく、コンデンサ２及びボス部７１、７２は、全周が冷媒流路４で覆われている。

【0029】

図６に示すごとく、入口部４１からコンデンサ配置部４２に導入された冷媒は、上流側のボス部７１、７２にぶつかって、ボス部７１、７２の両脇を流れる。また、下流側のボス部７１、７２に向って流れる冷媒は、ボス部７１、７２の両脇を流れて、ボス部７１、７２の下流側に流れる。

【0030】

図２に示すごとく、コンデンサ素子２２は、凹部内流路４０と上下方向Ｚに重なる位置に形成されている。図１０に示すごとく、コンデンサ素子２２は、金属化フィルムを巻回してなるフィルムコンデンサ素子であり、その巻回軸方向が上下方向Ｚである。すなわち、コンデンサ素子２２は、正電荷を帯電させる正側電極２２１と負電荷を帯電させる負側電極２２２とが、電気的絶縁性を有する誘電体フィルム２２３を介して対向するよう形成されると共に、これを巻回してなる。正側電極２２１及び負側電極２２２は、誘電体フィルム２２３に蒸着されている。正側電極２２１の下端部の全体、及び負側電極２２２の上端部の全体は、それぞれ、メタリコン電極１２に接続されており、メタリコン電極１２にはバスバ１３が接続されている。図２に示すごとく、コンデンサケース２１内には、コンデンサ素子２２を封止するポッティング樹脂２５が充填されている。

【0031】

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態の電力変換装置１において、冷媒流路４は、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１との間に形成された底部流路４００を有する。それゆえ、底部流路４００を流れる冷媒は、コンデンサ底面２３に直接当たる。それゆえ、コンデンサ２を、コンデンサ底面２３からも効率的に冷却することができる。

【0032】

ここで、コンデンサ底面２３に直接冷媒を当てる場合、コンデンサ２には、コンデンサ底面２３に当たる冷媒から力（浮力）が作用する。そのため、装置ケース３にコンデンサ２を固定し難くなることが懸念される。

【0033】

そこで、本実施形態の電力変換装置１は、コンデンサ底面２３、及び、装置対向面３２１の少なくとも一方は、凹凸形状部５を有する。そして、底部流路４００の少なくとも一部は、凹凸形状部５における凹部５２の内側に形成された凹部内流路４０である。それゆえ、底部流路４００に流れる冷媒の流量を低減しやすく、これにより、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１との間に流れる冷媒からコンデンサ２に作用する力（浮力）を抑制することができる。以上のように、本実施形態の電力変換装置１によれば、コンデンサ２をコンデンサ底面２３からも効率的に冷却しやすく、かつ、装置ケース３に対するコンデンサ２の固定を強固にしやすい。

【0034】

また、凹部内流路４０は、コンデンサ素子２２と上下方向Ｚに重なる位置に形成されている。それゆえ、コンデンサ素子２２の熱を、凹部内流路４０を流れる冷媒に伝えやすい。それゆえ、コンデンサ２を一層冷却しやすい。さらに、コンデンサ素子２２は、金属化フィルムを巻回してなるフィルムコンデンサ素子であり、その巻回軸方向が上下方向Ｚである。それゆえ、コンデンサ素子２２の熱は、比較的熱抵抗の小さい正側電極２２１、負側電極２２２を上下方向Ｚに伝わり、コンデンサ素子２２の下側に形成された凹部内流路４０を流れる冷媒に伝わりやすい。それゆえ、コンデンサ素子２２の放熱性を一層向上させやすい。

【0035】

また、冷媒流路４は、コンデンサ側面２４と装置側面３３との間にも形成されている。それゆえ、コンデンサ２の熱を、そのコンデンサ側面２４及びコンデンサ底面２３の双方から効率的に放熱できる。また、前述のごとく、凹部内流路４０を有することにより、コンデンサ２のコンデンサ側面２４及びコンデンサ底面２３の双方に冷媒流路４を形成しても、コンデンサ２を強固に装置ケース３に固定することができる。

【0036】

また、コンデンサ側面２４は、下側に向うほど、コンデンサ側面２４と装置側面３３との間の間隔が広がるよう傾斜している。それゆえ、コンデンサ２のコンデンサ側面２４と装置側面３３との間に形成された冷媒流路４は、下側ほど流路が広くなるため、下側、すなわち底部流路４００側に冷媒が流れやすい。それゆえ、コンデンサ２の下側へ冷媒を流通させやすく、コンデンサ２の下側からの放熱性を一層向上させやすい。

【0037】

また、コンデンサ底面２３は嵌合凸部６１を有し、装置対向面３２１は嵌合凸部６１に嵌合する嵌合凹部６２を有する。それゆえ、装置ケース３に対してコンデンサ２が、上下方向Ｚに直交する面方向にずれることを防止することができる。また、嵌合凸部６１と嵌合凸部６１が嵌合しているため、コンデンサ底面２３と装置対向面３２１との間に形成される冷媒流路４の体積を抑制しやすく、装置ケース３に対するコンデンサ２の固定をより強固にしやすい。また、底部流路４００の上側に配されるコンデンサ底面２３の面積を低減することができるため、冷媒からコンデンサ２に作用する浮力を一層抑制することができる。

【0038】

また、凹部内流路４０は、上下方向Ｚに直交する方向（本実施形態においては横方向Ｘ）に長尺な形状を有する。そして、凹部内流路４０の長手方向（本実施形態においては、横方向Ｘ）と上下方向Ｚとの双方に直交する方向（本実施形態においては縦方向Ｙ）に複数並ぶよう形成されている。それゆえ、冷媒を、複数の冷媒流路４に流しても、流れが乱されにくい。これにより、凹部内流路４０を流れる冷媒の流通が阻害されることによる冷却性能の悪化を防ぐことができる。

【0039】

また、装置ケース３は、コンデンサケース２１を固定するためのボス部７１、７２を複数有し、複数のボス部７のうちの一部のボス部７１、７２は、冷媒流路４に面するよう形成されており、かつ、コンデンサ２に対して冷媒流路４の上流側と下流側とに形成されている。それゆえ、冷媒流路４にボス部７１、７２を形成でき、流路外にボス部７１、７２を形成することによる電力変換装置１の大型化を防止することができる。ここで、冷媒流路４にボス部７１、７２を形成した場合、ボス部７１、７２が冷媒流路４を流れる冷媒の流れを乱し、これにより冷却性能が低下するおそれがある。そこで、ボス部７１、７２を前述の位置に形成することにより、ボス部７１、７２を冷媒流路４に形成した場合であっても、ボス部７１、７２が、冷媒流路４を流れる冷媒の流れを阻害することを抑制することができる。つまり、コンデンサ配置部４２に流入される冷媒は、上流側のボス部７１、７２にぶつかり、ボス部７１、７２の両脇を通り、コンデンサ２のコンデンサ側面２４に効率的に流れる。そして、コンデンサ２のコンデンサ側面２４を流れた冷媒は、下流側のボス部７１、７２の両脇を通り、スムーズにコンデンサ配置部４２から排出される。

【0040】

以上のごとく、本実施形態によれば、コンデンサの冷却性を向上させやすい電力変換装置を提供することができる。

【0041】

（実施形態２）
本実施形態は、図１１に示すごとく、実施形態１に対してコンデンサ２の凹凸形状部５の形状を変更した実施形態である。上側凸部５１１は、縦方向Ｙに長尺であり、コンデンサ底面２３における縦方向Ｙの一端から他端までにわたって連続的に形成されている。下側凸部５１２は、各凸部５１に６つ形成されている。各凸部５１に形成された６つの下側凸部５１２は、縦方向Ｙに等間隔に形成されている。凸部５１は、コンデンサ底壁２１１の４箇所から、下側に突出している。４つの凸部５１は、横方向Ｘに等間隔に形成されている。４つの凸部５１のうち、縦方向Ｙの両端に形成された凸部５１は、コンデンサ底面２３における横方向Ｘの両端部から突出している。

【0042】

図示は省略するが、本実施形態においても、ロアケース３２に嵌合凹部６２が形成されている。ロアケース３２の嵌合凹部６２は、コンデンサ２の上側凸部５１１の下側部分及び下側凸部５１２によって構成された嵌合凸部６１に沿う形状を有する。

【0043】

そして、凹部内流路４０は、縦方向Ｙに長尺な形状を有するとともに、横方向Ｘに３つ並ぶように形成されている。凹部内流路４０は、縦方向Ｙの両側に開放されている。冷媒は、凹部内流路４０を縦方向Ｙに流通する。

【0044】

その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0045】

本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0046】

（実施形態３）
本実施形態も、図１２に示すごとく、実施形態１に対して、コンデンサ２の凹凸形状部５の形状を変更した実施形態である。上側凸部５１１は、奥側に向うほど右側に向うような第一斜め方向Ｄ１に長尺であり、コンデンサ底面２３における斜め方向の一端から他端までにわたって連続的に形成されている。凸部５１は、コンデンサ底壁２１１の６箇所から、下側に突出している。６つの凸部５１は、上下方向Ｚ及び第一斜め方向Ｄ１の双方に直交する第二斜め方向Ｄ２に等間隔に形成されている。６つの凸部５１のうち、第二斜め方向Ｄ２の両端に形成された凸部５１以外の凸部５１において、下側凸部５１２は、第一斜め方向Ｄ１に等間隔に形成されている。なお、６つの凸部５１のうち、第二斜め方向Ｄ２の両端に形成された凸部５１のそれぞれは、１つの下側凸部５１２が形成されている。

【0047】

本実施形態においても、図示は省略するが、ロアケース３２に嵌合凹部６２が形成されている。ロアケース３２の嵌合凹部６２は、コンデンサ２の上側凸部５１１の下側部分及び下側凸部５１２によって構成された嵌合凸部６１に沿う形状を有する。

【0048】

そして、凹部内流路４０は、第一斜め方向Ｄ１に長尺な形状を有するとともに、第二斜め方向Ｄ２に５つ並ぶように形成されている。凹部内流路４０は、第一斜め方向Ｄ１の両側に開放されている。冷媒は、凹部内流路４０を第一斜め方向Ｄ１に流通する。すなわち、冷媒は、凹部内流路４０を入口部４１から出口部４４に向う向きに流れる。
その他は、実施形態１と同様である。

【0049】

本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0050】

（実施形態４）
本実施形態も、図１３に示すごとく、実施形態１に対して、コンデンサ２の凹凸形状部５の形状を変更した実施形態である。上側凸部５１１は、横方向Ｘに４箇所、縦方向Ｙに７箇所、格子状に配されている。すなわち、上側凸部５１１は、横方向Ｘに４箇所、断続的に並んでおり、縦方向Ｙに７箇所、断続的に並んでいる。すなわち、上側凸部５１１は、４×７で計２８個形成されている。各上側凸部５１１は、縦方向Ｙに長尺な形状を有する。そして、横方向Ｘの両側に形成された、縦方向Ｙに並ぶ上側凸部５１１の２つの列は、コンデンサ底面２３における横方向Ｘの両端部から突出している。また、縦方向Ｙの両側に形成された、横方向Ｘに並ぶ上側凸部５１１の２つの列は、コンデンサ底面２３における縦方向Ｙの両端部から突出している。

【0051】

そして、下側凸部５１２は、各上側凸部５１１の中央に１つ形成されている。

【0052】

本実施形態においても、図示は省略するが、ロアケース３２に嵌合凹部６２が形成されている。ロアケース３２の嵌合凹部６２は、コンデンサ２の上側凸部５１１の下側部分及び下側凸部５１２によって構成された嵌合凸部６１に沿う形状を有する。

【0053】

そして、凹部内流路４０は、縦方向Ｙ及び横方向Ｘに形成された網目状を呈している。凹部内流路４０は、縦方向Ｙの両側及び横方向Ｘの両側に開放されている。冷媒は、凹部内流路４０を縦方向Ｙ及び横方向Ｘに流通する。
その他、実施形態１と同様である。

【0054】

本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0055】

（実施形態５）
本実施形態は、図１４に示すごとく、実施形態１に対して、コンデンサ底面２３と、装置対向面３２１との上下方向Ｚの位置関係を変更した実施形態である。本実施形態において、コンデンサ底面２３は、装置対向面３２１と当接していない。本実施形態において、コンデンサ２の凸部５１は、ロアケース３２から上側に離れた位置に形成されている。これにより、本実施形態においては、上下方向Ｚにおける凸部５１とロアケース３２との間にも、底部流路４００が形成されている。なお、上下方向Ｚにおける凸部５１とロアケース３２との間の長さは、上下方向Ｚにおける凹部５２とロアケース３２との間の長さよりも短い。また、本実施形態において、ロアケース３２に嵌合凹部６２は形成されていない。本実施形態において、装置対向面３２１は、平面状に形成されている。
その他は、実施形態１と同様である。

【0056】

本実施形態においては、コンデンサ底面２３と底部流路４００との接触面積を稼ぐことができ、これにより、コンデンサ底面２３からの放熱性を向上させることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0057】

（実施形態６）
本実施形態は、図１５、図１６に示すごとく、ロアケース３２の装置対向面３２１に凹凸形状部５を形成した実施形態である。ロアケース３２の装置対向面３２１は、上側に突出した凸部５１と、凸部５１の周囲に形成された凹部５２とを有する。凹凸形状部５は、４つの凸部５１を有する。各凸部５１は、下側に形成された第一凸部５１ａと、第一凸部５１ａから更に上側に突出する第二凸部５１ｂとを有する。図１６に示すごとく、第一凸部５１ａは、横方向Ｘに長尺である。第二凸部５１ｂは、円柱状を呈しており、各凸部５１に３つ形成されている。各凸部５１に形成された３つの第二凸部５１ｂは、横方向Ｘに等間隔に形成されている。４つの凸部５１は、縦方向Ｙに等間隔に形成されている。

【0058】

本実施形態において、コンデンサ底面２３は、上下方向Ｚに直交する平面状に形成されている。そして、コンデンサ底面２３とロアケース３２の凸部５１の上面（すなわち第二凸部５１ｂの上面）とは当接している。そして、凹凸形状部５の凹部５２とコンデンサ底面２３とに囲まれた領域が、凹部内流路４０である。凹部内流路４０は、横方向Ｘに長尺な形状を有するとともに、縦方向Ｙに３つ並ぶよう形成されている。凹部内流路４０は、横方向Ｘの両側に開放されている。冷媒は、凹部内流路４０を横方向Ｘに流通する。
その他は、実施形態１と同様である。

【0059】

本実施形態においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0060】

本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ 電力変換装置
２１ コンデンサケース
２３ コンデンサ底面
３ 装置ケース
３２１ 装置対向面
４ 冷媒流路
４０ 凹部内流路
４００ 底部流路
５ 凹凸形状部
５２ 凹部

【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】