特許 7192548 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】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20221213BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H05K7/20 B

H05K7/20 G

H05K7/20 H

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019022034

(22)【出願日】2019-02-08

(65)【公開番号】P2020129923

(43)【公開日】2020-08-27

【審査請求日】2022-01-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】前田 哲也

【審査官】土井 悠生

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５８０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２０４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８１７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７４４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６３３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６０７２９８５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４０９６１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ １／００－７／９８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置面に設置されている筐体部と、
前記筐体部のうち開閉扉が設けられている正面側から見て、前記設置面に沿った左右方向に一列に並んで配置され、略直方体状の形状を有するとともに、前記左右方向の長さが、前記設置面と直交する上下方向の長さよりも短くなるように前記筐体部に収納される複数の電力変換部と、
前記筐体部の外表面に取り付けられ、前記複数の電力変換部の各々を冷却する第１冷却風と外気とを熱交換することにより前記第１冷却風を冷却する、前記複数の電力変換部に共通の第１熱交換器と、を備える、電力変換装置。

【請求項2】

前記筐体部の外表面は、前記筐体部の正面に対して前記左右方向の両側に設けられる前記筐体部の第１側面および第２側面を含み、
前記第１熱交換器は、前記第１側面および前記第２側面のうちの一方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3】

前記筐体部の内部において、前記第１熱交換器により冷却された前記第１冷却風が前記左右方向に沿って流通する第１冷却風流通領域と、前記複数の電力変換部が配置されている電力変換部配置領域とを区画する区画部材をさらに備え、
前記区画部材は、前記第１冷却風流通領域と、前記複数の電力変換部の各々との間に設けられる複数の開口部を含む、請求項１または２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記複数の開口部の各々の面積は、前記第１冷却風流通領域において流通する前記第１冷却風の風速に応じて、互いに異なるように構成されている、請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記複数の電力変換部の各々は、半導体素子が設けられる半導体素子部と、前記半導体素子部に沿って前記上下方向に延びるとともに、前記開口部を通過した前記第１冷却風が前記上下方向に流通する第２冷却風流通領域とを含む、請求項３または４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記筐体部の外表面に設けられ、前記筐体部内に第１外気を導入するための外気導入部をさらに備え、
前記複数の電力変換部の各々は、半導体素子が設けられる半導体素子部と、前記半導体素子部の熱を放熱する放熱フィンと、を含み、
前記半導体素子部は、前記第１熱交換器により冷却された前記第１冷却風により冷却され、
前記放熱フィンは、前記外気導入部から前記筐体部内に導入された前記第１外気により冷却される、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記複数の電力変換部の各々は、前記半導体素子部の前記半導体素子に電気信号を送信する電子基板をさらに含み、
前記複数の電力変換部の各々に接続されているリアクトルをさらに備え、
前記複数の電力変換部の各々の前記電子基板は、前記第１熱交換器により冷却された前記第１冷却風により冷却され、
前記リアクトルは、前記外気導入部から前記筐体部内に導入された第２外気により冷却される、請求項６に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記筐体部には、前記第１外気が流通する第１ダクト部と、前記第２外気が流通するとともに前記第１ダクト部とは別個に設けられた第２ダクト部とが設けられている、請求項７に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記リアクトルは、前記筐体部内において前記電力変換部と隔離されて収納されている、請求項８に記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記複数の電力変換部の各々において、前記放熱フィンと、前記半導体素子部とは、前記左右方向に沿って隣り合うように配置されている、請求項６～９のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項11】

前記半導体素子部と前記放熱フィンとの間に設けられ、前記第１外気と前記第１冷却風とを隔離する隔離部材をさらに備える、請求項６～１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項12】

前記筐体部の外表面は、前記筐体部の正面に対して前記左右方向の両側に設けられる前記筐体部の第１側面および第２側面を含み、
前記第１熱交換器は、前記第１側面に取り付けられ、
前記第２側面に取り付けられ、前記筐体部内において前記複数の電力変換部に対して前記第２側面側に設けられるとともに前記複数の電力変換部に接続される電子機器を冷却する第２冷却風と外気とを熱交換することにより、前記第２冷却風を冷却する第２熱交換器をさらに備える、請求項１～１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項13】

前記筐体部の前記外表面に取り付けられ、前記筐体部内において前記複数の電力変換部に対して前記筐体部の正面側または背面側に設けられるとともに前記複数の電力変換部の各々と接続される電気機器を冷却する第３冷却風と外気とを熱交換することにより、前記第３冷却風を冷却する第３熱交換器をさらに備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電力変換装置に関し、特に、熱交換器を備える電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、熱交換器を備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、収納盤と、収納盤内部の空気と外気とを熱交換する熱交換器と、を備えるパワーコンディショナが開示されている。熱交換器により冷却された空気は、収納盤内部を循環することにより、収納盤内部において、リアクトル、および、インバータ回路が配置されているヒートシンクを冷却する。また、収納盤内には、インバータ回路を含む２つのユニットが設けられている。２つのユニットは、正面（背面）側から見て、左右に並んで設けられている。また、熱交換器は、収納盤の開閉扉が設けられている正面とは反対側の背面に４つ設けられている。４つの熱交換器は、２つのユニットが並ぶ方向（左右方向）に沿って並んで設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１０３８７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、収納盤の左右方向の幅を小さくすることにより収納盤の設置面積を小さくするために、上記ユニットを縦置きにする場合がある。ユニットを縦置きにするとは、収納盤の正面から見て、ユニットの左右方向の長さが、ユニットの上下方向の長さよりも小さくなるように、ユニットを配置することを意味する。すなわち、ユニットを縦置きにするとは、ユニットの長手方向を上下方向に配置することを意味する。ユニットを縦置きにする場合、ユニットを横置きにする場合に比べて、収納盤の左右方向の幅が小さくなることにより収納盤の設置面積が縮小される。なお、ユニットを横置きにするとは、収納盤の正面から見て、ユニットの左右方向の長さが、ユニットの上下方向の長さよりも大きくなるように、ユニットを配置することを意味する。すなわち、ユニットを横置きにするとは、ユニットの長手方向を左右方向に配置することを意味する。

【0006】

また、上記特許文献１には明記されていないが、複数のインバータ回路（ユニット）の各々を別個の熱交換器からの冷却風により（個別に）冷却する場合がある。複数のインバータ回路の各々に対応するように複数の熱交換器を設ける場合で、かつ、ユニットを縦置きにすることにより収納盤の設置面積を縮小した場合、収納盤の左右方向の幅が小さくなるため、収納盤の外表面の左右方向において熱交換器を取り付けるスペースを確保することが困難になる場合がある。特に、大容量でインバータ回路（ユニット）を並列に配置する場合には、上記スペースの確保が特に困難になる。すなわち、上記特許文献１に記載されているような従来のパワーコンディショナ（電力変換装置）では、収納盤（筐体部）の設置面積を縮小しながら、収納盤（筐体部）の外表面に熱交換器を取り付けることが困難になる場合があるという不都合がある。この場合、収納盤（筐体部）の設置面積を縮小しながら、熱交換器によりインバータ回路（ユニット）を冷却することが困難になるという問題点がある。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、筐体部の設置面積を縮小しながら、筐体部の外表面に取り付けられた熱交換器により電力変換部を冷却するのを容易化することが可能な電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、設置面に設置されている筐体部と、筐体部のうち開閉扉が設けられている正面側から見て、設置面に沿った左右方向に一列に並んで配置され、略直方体状の形状を有するとともに、左右方向の長さが、設置面と直交する上下方向の長さよりも短くなるように筐体部に収納される複数の電力変換部と、筐体部の外表面に取り付けられ、複数の電力変換部の各々を冷却する第１冷却風と外気とを熱交換することにより第１冷却風を冷却する、複数の電力変換部に共通の第１熱交換器と、を備える。

【0009】

この発明の一の局面による電力変換装置は、上記のように、電力変換部の左右方向の長さが、電力変換部の上下方向の長さよりも短い場合、電力変換部の左右方向の長さが電力変換部の上下方向の長さよりも長い場合に比べて、筐体部の左右方向の長さが比較的短くなる。この場合、左右方向の電力変換部の長さが上下方向の電力変換部の長さよりも長い場合に比べて、筐体部の設置面積が比較的小さくなる。これにより、筐体部の設置面積を縮小することができる。また、第１熱交換器が複数の電力変換部に共通であることによって、複数の電力変換部ごとに別個に熱交換器を設ける場合に比べて、熱交換器の個数を低減することができる。これにより、筐体部の左右方向における長さが比較的短い場合でも、筐体部の外表面に第１熱交換器を容易に取り付けることができる。これらの結果、筐体部の設置面積を縮小しながら、筐体部の外表面に取り付けられた熱交換器により電力変換部を冷却するのを容易化することができる。なお、筐体部の設置面積とは、筐体部と設置面とが接触している部分の面積を意味する。

【0010】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体部の外表面は、筐体部の正面に対して左右方向の両側に設けられる筐体部の第１側面および第２側面を含み、第１熱交換器は、第１側面および第２側面のうちの一方に取り付けられている。ここで、電力変換部の左右方向の長さを電力変換部の上下方向の長さよりも短くした場合、電力変換部の左右方向の長さが電力変換部の上下方向の長さよりも長い場合に比べて、筐体部の上下方向の長さが比較的長くなる。その結果、電力変換部の左右方向の長さが電力変換部の上下方向の長さよりも長い場合に比べて、第１側面および第２側面の面積は比較的大きくなる。これにより、第１熱交換器を筐体部に容易に取り付けることができる。

【0011】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体部の内部において、第１熱交換器により冷却された第１冷却風が左右方向に沿って流通する第１冷却風流通領域と、複数の電力変換部が配置されている電力変換部配置領域とを区画する区画部材をさらに備え、区画部材は、第１冷却風流通領域と、複数の電力変換部の各々との間に設けられる複数の開口部を含む。このように構成すれば、区画部材により電力変換部配置領域と第１冷却風流通領域とを区画しながら、複数の開口部の各々により、電力変換部配置領域の所定の領域だけに第１冷却風を導入することができる。

【0012】

この場合、好ましくは、複数の開口部の各々の面積は、第１冷却風流通領域において流通する第１冷却風の風速に応じて、互いに異なるように構成されている。このように構成すれば、複数の開口部の各々を通過する第１冷却風の風量を容易に調整することができる。その結果、複数の電力変換部の各々と第１熱交換器との間の距離が互いに異なっている場合でも、複数の電力変換部を容易に均一に冷却することができる。

【0013】

上記複数の開口部を含む区画部材を備える電力変換装置において、好ましくは、複数の電力変換部の各々は、半導体素子が設けられる半導体素子部と、半導体素子部に沿って上下方向に延びるとともに、開口部を通過した第１冷却風が上下方向に流通する第２冷却風流通領域とを含む。このように構成すれば、上下方向に延びる第２冷却風流通領域を流通する第１冷却風が、半導体素子部に沿って流通するので、第２冷却風流通領域を流通する第１冷却風により複数の電力変換部の各々の半導体素子部を効率的に冷却することができる。

【0014】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体部の外表面に設けられ、筐体部内に第１外気を導入するための外気導入部をさらに備え、複数の電力変換部の各々は、半導体素子が設けられる半導体素子部と、半導体素子部の熱を放熱する放熱フィンと、を含み、半導体素子部は、第１熱交換器により冷却された第１冷却風により冷却され、放熱フィンは、外気導入部から筐体部内に導入された第１外気により冷却される。このように構成すれば、第１冷却風とは異なる冷却風（第１外気）によって放熱フィンを冷却することにより半導体素子部を冷却することができる。その結果、第１冷却風のみにより半導体素子部を冷却する場合に比べて、半導体素子部をより冷却することができる。また、電力変換部の容量を拡大させることに起因して半導体素子部の損失が増大した場合においても、第１外気による放熱フィンの冷却効率を向上させることにより、第１熱交換器の冷却効率を向上させることなく、半導体素子部を十分に冷却することができる。

【0015】

また、放熱フィンを冷却する冷却風（第１外気）と、半導体素子部を冷却する第１冷却風とを互いに異ならせることができる。その結果、第１外気により半導体素子部を冷却する場合と異なり、半導体素子部に筐体部の外側の異物（粉塵）等が付着するのを抑制することができる。

【0016】

この場合、好ましくは、複数の電力変換部の各々は、半導体素子部の半導体素子に電気信号を送信する電子基板をさらに含み、複数の電力変換部の各々に接続されているリアクトルをさらに備え、複数の電力変換部の各々の電子基板は、第１熱交換器により冷却された第１冷却風により冷却され、複数のリアクトルの各々は、外気導入部から筐体部内に導入された第２外気により冷却される。このように構成すれば、半導体素子部および電子基板と、リアクトルとを、互いに異なる冷却風により冷却することができる。その結果、第１冷却風によってリアクトルを冷却する場合に比べて、第１冷却風の、半導体素子部および電子基板に対する冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0017】

上記リアクトルが第２外気により冷却される電力変換装置において、好ましくは、筐体部には、第１外気が流通する第１ダクト部と、第２外気が流通するとともに第１ダクト部とは別個に設けられた第２ダクト部とが設けられている。このように構成すれば、第１外気および第２外気を別個に流通させることができるので、第１外気および第２外気の各々を効率良く流通させることができる。

【0018】

この場合、好ましくは、リアクトルは、筐体部内において電力変換部と隔離されて収納されている。このように構成すれば、第１外気および第２外気が混ざるのを抑制することができるので、第１外気および第２外気の各々をさらに効率良く流通させることができる。

【0019】

上記電力変換部が半導体素子と放熱フィンとを含む電力変換装置において、好ましくは、複数の電力変換部の各々において、放熱フィンと、半導体素子部とは、左右方向に沿って隣り合うように配置されている。このように構成すれば、放熱フィンが半導体素子部に対して筐体部の背面側に設けられている場合に比べて、筐体部の正面の開閉扉を開けた状態で放熱フィンのメンテナンスを行う作業を容易化することができる。

【0020】

上記電力変換部が半導体素子と放熱フィンとを含む電力変換装置において、好ましくは、半導体素子部と放熱フィンとの間に設けられ、第１外気と第１冷却風とを隔離する隔離部材をさらに備える。このように構成すれば、第１外気と第１冷却風とが混ざるのを抑制することができるので、第１外気による放熱フィンの冷却、および、第１冷却風による電力変換部の冷却を互いに個別に行うことができる。

【0021】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体部の外表面は、筐体部の正面に対して左右方向の両側に設けられる筐体部の第１側面および第２側面を含み、第１熱交換器は、第１側面に取り付けられ、第２側面に取り付けられ、筐体部内において複数の電力変換部に対して第２側面側に設けられるとともに複数の電力変換部に接続される電子機器を冷却する第２冷却風と外気とを熱交換することにより、第２冷却風を冷却する第２熱交換器をさらに備える。このように構成すれば、第１冷却風により電子機器を冷却する場合と異なり、電子機器の熱が第１冷却風に放熱されることに起因して第１冷却風による電力変換部の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0022】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体部の外表面に取り付けられ、筐体部内において複数の電力変換部に対して筐体部の正面側または背面側に設けられるとともに複数の電力変換部の各々と接続される電気機器を冷却する第３冷却風と外気とを熱交換することにより、第３冷却風を冷却する第３熱交換器をさらに備える。このように構成すれば、第３熱交換器からの第３冷却風により電気機器を冷却することによって、第１冷却風により電気機器を冷却する場合と異なり、電気機器の熱が第１冷却風に放熱されることに起因して第１冷却風による電力変換部の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、上記のように、筐体部の設置面積を縮小しながら、筐体部の外表面に取り付けられた熱交換器により電力変換部を冷却するのを容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の斜視図である。

【図2】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部を正面側から見た正面図である。

【図3】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部を背面側から見た背面図である。

【図4】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の一方側の側面図である。

【図5】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の他方側の側面図である。

【図6】図３の部分拡大図である。

【図7】一実施形態によるパワーコンディショナのインバータユニットの外形を説明するための図である。

【図8】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の内部を背面側から見た背面図である。

【図9】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の内部を背面側から見た斜視図である。

【図10】一実施形態によるパワーコンディショナの区画部材の開口部近傍を拡大した平面図である。

【図11】一実施形態によるパワーコンディショナのインバータユニットを斜め下方から見た斜視図である。

【図12】一実施形態によるパワーコンディショナのインバータユニットを斜め上方から見た斜視図である。

【図13】図２の２００－２００線に沿った断面図である。

【図14】図２の３００－３００線に沿った断面図である。

【図15】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の内部を正面側から見た正面図である。

【図16】一実施形態によるパワーコンディショナの筐体部の平面図である。

【図17】一実施形態によるパワーコンディショナの回路構成を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0026】

［本実施形態］
図１～図１７を参照して、本実施形態によるパワーコンディショナ１００の構成について説明する。なお、パワーコンディショナ１００は、特許請求の範囲の「電力変換装置」の一例である。

【0027】

（パワーコンディショナの構成）
図１に示すように、パワーコンディショナ１００は、屋外の設置面１００ａ（図２参照）に設置されている筐体部１０を備える。筐体部１０は、略直方体状の形状を有している。すなわち、筐体部１０は、外表面１０ａにより６方向から覆われるように構成されている。なお、設置面１００ａは、図２以外では、簡略化のため図示を省略する。

【0028】

筐体部１０の外表面１０ａは、正面１を含む。正面１には、開閉扉１ａが設けられている。開閉扉１ａは、図１のＸ方向に沿って複数（本実施形態では４つ）並んで配置されている。また、複数の開閉扉１ａの各々には、取手部１ｂが取り付けられている。なお、Ｘ方向は、特許請求の範囲の「左右方向」の一例である。

【0029】

また、筐体部１０の外表面１０ａは、筐体部１０の正面１に対してＸ方向の両側に設けられる筐体部１０の側面２および側面３（図２参照）を含む。パワーコンディショナ１００は、側面２に取り付けられる、熱交換器２０および熱交換器２１を備える。熱交換器２０および熱交換器２１は、設置面１００ａにおいてＸ方向と直交するＹ方向に沿って並んで設けられている。具体的には、熱交換器２０は、熱交換器２１の正面１側（Ｙ１方向側）に設けられている。なお、熱交換器２０および熱交換器２１は、それぞれ、特許請求の範囲の「第３熱交換器」および「第２熱交換器」の一例である。また、側面２および側面３は、それぞれ、特許請求の範囲の「第２側面」および「第１側面」の一例である。

【0030】

また、図２に示すように、パワーコンディショナ１００は、側面３に取り付けられている熱交換器３０を備える。具体的には、側面３には、単一の熱交換器３０が取り付けられている。熱交換器３０は、側面３において、熱交換器２１とＸ方向に対向する位置（図１６参照）に配置されている。なお、熱交換器３０は、特許請求の範囲の「第１熱交換器」の一例である。

【0031】

また、筐体部１０の外表面１０ａは、天井面４を含む。天井面４は、正面１、側面２、側面３、および、後述する背面５に対して、設置面１００ａ側とは反対側（Ｚ１方向側）に設けられている。

【0032】

図３に示すように、筐体部１０の外表面１０ａは、背面５を含む。パワーコンディショナ１００は、背面５に設けられる吸気ダクト５０を備える。吸気ダクト５０は、外気６２ａ（図１３参照）および外気６２ｂ（図１３参照）を筐体部１０内に導入するために設けられている。また、吸気ダクト５０は、筐体部１０の背面５に複数取り付けられている。なお、吸気ダクト５０は、背面５に１つだけ取り付けられる構成であってもよい。また、吸気ダクト５０は、特許請求の範囲の「外気導入部」の一例である。また、外気６２ａおよび外気６２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１外気」および「第２外気」の一例である。

【0033】

具体的には、背面５には、正面１の開閉扉１ａ（図２参照）のうちのＸ１方向側の３つの開閉扉１ａの各々とＹ方向に対向する位置に、５つの吸気ダクト５０がＺ方向に並んで設けられている。すなわち、背面５には、吸気ダクト５０が１５個取り付けられている。なお、背面５には、正面１の開閉扉１ａのうちの最もＸ２方向側の開閉扉１ａとＹ方向に対向する位置に、開閉扉５ａが設けられている。開閉扉５ａには、取手部５ｂが設けられている。なお、Ｚ方向は、特許請求の範囲の「上下方向」の一例である。

【0034】

図４に示すように、熱交換器３０は、外気６０（図６参照）を吸い込む吸込口３０ａと、吸込口３０ａに吸い込まれた外気６０を外部に吐出する吐出口３０ｂとを含む。吸込口３０ａは、吐出口３０ｂの設置面１００ａ側（Ｚ２方向側）に設けられている。なお、吸込口３０ａには、外気６０を吸い込むための図示しないファンが設けられている。

【0035】

また、図５に示すように、熱交換器２０は、外気を吸い込む吸込口２０ａと、吸込口２０ａに吸い込まれた外気（図示せず）を外部に吐出する吐出口２０ｂとを含む。吸込口２０ａは、吐出口２０ｂの設置面１００ａ側（Ｚ２方向側）に設けられている。また、熱交換器２１は、外気を吸い込む吸込口２１ａと、吸込口２１ａに吸い込まれた外気（図示せず）を外部に吐出する吐出口２１ｂとを含む。吸込口２１ａは、吐出口２１ｂの設置面１００ａ側（Ｚ２方向側）に設けられている。なお、吸込口２０ａおよび吸込口２１ａの各々には、外気を吸い込むための図示しないファンが設けられている。

【0036】

また、図６に示すように、熱交換器３０は、熱交換器３０の内部に設けられる放熱部材３１を含む。吸込口３０ａおよび吐出口３０ｂの各々は、放熱部材３１に対して、筐体部１０側とは反対側（Ｘ１方向側）に設けられている。放熱部材３１によって、吸込口３０ａにより吸い込まれた外気６０が筐体部１０内に流入することが防止されている。なお、放熱部材３１は、図６では平板形状を有するように図示しているが、この形状に限られない。

【0037】

また、熱交換器３０は、筐体部１０内を流通する冷却風６１を熱交換器３０に吸い込む吸込口３２ａを含む。また、熱交換器３０は、吸込口３２ａにより吸い込まれた冷却風６１を筐体部１０内に吐出する吐出口３２ｂを含む。吸込口３２ａおよび吐出口３２ｂの各々は、放熱部材３１に対して、筐体部１０側（Ｘ２方向側）に設けられている。また、吸込口３２ａは、吐出口３２ｂの設置面１００ａ側とは反対側（Ｚ１方向側）に設けられている。また、吸込口３２ａには、筐体部１０内の冷却風６１を吸い込むための図示しないファンが設けられている。なお、冷却風６１は、特許請求の範囲の「第１冷却風」の一例である。

【0038】

また、熱交換器３０の放熱部材３１によって、放熱部材３１に沿って流通する外気６０と、放熱部材３１に沿って流通する冷却風６１とが熱交換される。これにより、冷却風６１の熱が外気６０に放熱されるとともに冷却風６１が冷却される。

【0039】

また、図７に示すように、パワーコンディショナ１００は、筐体部１０内において、正面１から見て（図７は背面５から見た図）、設置面１００ａに沿ったＸ方向に一列に並んて配置される複数（本実施形態では３つ）のインバータユニット６を備える。複数のインバータユニット６の各々は、正面１（背面５）側から見て、Ｚ方向に並んで配置される５つの吸気ダクト５０（図３参照）のうちのＺ１方向側の３つの吸気ダクト５０とオーバラップするように設けられている。また、インバータユニット６は、後述するＩＧＢＴ素子６ｃ等の複数の電子機器を含み、上記複数の電子機器は１つのモジュールとして設けられている。また、複数のインバータユニット６（後述するインバータ回路６ｄ）は、互いに並列（図１７参照）に接続されている。なお、インバータユニット６は、特許請求の範囲の「電力変換部」の一例である。

【0040】

また、複数のインバータユニット６の各々は、略直方体状の形状を有している。具体的には、インバータユニット６は、正面１から見て、Ｘ方向の長さＬ１が、設置面１００ａと直交するＺ方向の長さＬ２よりも短い（小さい）。具体的には、長さＬ１は、長さＬ２の１／２以下の大きさである。

【0041】

また、熱交換器３０のＸ方向の長さＬ３は、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１よりも短い（小さい）。なお、熱交換器２０および熱交換器２１は、熱交換器３０と略同等の大きさである。

【0042】

ここで、本実施形態では、図８に示すように、熱交換器３０は、複数のインバータユニット６の各々を冷却する冷却風６１と外気６０（図６参照）とを熱交換することにより冷却風６１を冷却する、複数のインバータユニット６に共通の熱交換器である。具体的には、熱交換器３０の吐出口３２ｂ（図６参照）から筐体部１０内に吐出された冷却風６１は、複数（インバータユニット６の個数と同数）の冷却風６１に分岐する。そして、分岐した冷却風６１は、複数のインバータユニット６の各々を冷却する。

【0043】

図９に示すように、筐体部１０の内部には、複数のインバータユニット６が配置されているインバータユニット配置領域１１が設けられている。また、筐体部１０の内部には、熱交換器３０により冷却風６１（図８参照）がＸ方向に沿って流通する冷却風流通領域１２が設けられている。冷却風流通領域１２は、インバータユニット配置領域１１の、設置面１００ａ（図２参照）側（Ｚ２方向側）に設けられている。また、冷却風流通領域１２は、吐出口３２ｂの、熱交換器３０側とは反対側（Ｘ２方向側）においてＸ方向に延びるように設けられている。すなわち、冷却風流通領域１２は、吐出口３２ｂと、Ｚ方向において略同じ高さ位置に設けられている。なお、インバータユニット配置領域１１および冷却風流通領域１２は、それぞれ、特許請求の範囲の「電力変換部配置領域」および「第１冷却風流通領域」の一例である。

【0044】

また、パワーコンディショナ１００は、筐体部１０内において、冷却風流通領域１２とインバータユニット配置領域１１とを区画する区画部材１３を備える。区画部材１３は、ＸＹ平面に沿って延びる板状形状を有している。また、複数のインバータユニット６の各々は、区画部材１３に載置されている。

【0045】

ここで、本実施形態では、区画部材１３は、冷却風流通領域１２と、複数のインバータユニット６の各々との間に設けられる複数の開口部１３０を含む。具体的には、開口部１３０は、３つのインバータユニット６の各々の設置面１００ａ側（Ｚ２方向側）に設けられている。詳細には、複数の開口部１３０は、最も熱交換器３０に近い側（Ｘ１方向側）のインバータユニット６のＺ２方向側に設けられている開口部１３０ａを含む。また、複数の開口部１３０は、３つのインバータユニット６の中央のインバータユニット６のＺ２方向側に設けられている開口部１３０ｂを含む。また、複数の開口部１３０は、最も熱交換器２１（図７参照）に近い側（Ｘ２方向側）のインバータユニット６のＺ２方向側に設けられている開口部１３０ｃを含む。

【0046】

また、図１０に示すように、複数の開口部１３０の面積は、冷却風流通領域１２において流通する冷却風６１の風速に応じて、互いに異なるように構成されている。たとえば、開口部１３０ａおよび開口部１３０ｂには、それぞれ、遮蔽板１３１ａおよび遮蔽板１３１ｂが設けられている。この場合、開口部１３０ａの面積および開口部１３０ｂの面積は、それぞれ、遮蔽板が設けられていない開口部１３０ｃに対して、５０％および７０％である。すなわち、冷却風６１の上流側（熱交換器３０側）の開口部１３０から順に面積が小さい。なお、５０％および７０％という開口率は一例であり、冷却風６１の風速に応じて異なる開口率にしてもよい。また、遮蔽板１３１ａおよび遮蔽板１３１ｂは、それぞれ、開口部１３０ａおよび開口部１３０ｂに固定的に取り付けられていてもよいし、開口部１３０ａおよび開口部１３０ｂにスライド可能に取り付けられていてもよい。また、遮蔽板（１３１ａ、１３１ｂ）の代わりに、開口部１３０ａおよび開口部１３０ｂに金網が取り付けられていてもよい。なお、図９では、簡略化のため、遮蔽板１３１ａおよび遮蔽板１３１ｂの図示は省略している。

【0047】

具体的には、冷却風流通領域１２において流通する冷却風６１の風速が比較的小さい場合には、Ｘ２方向側（熱交換器３０から離れる方向側）に移動しようとする冷却風６１の量が比較的少ない。この場合、上述したように冷却風６１の上流側（熱交換器３０側）の開口部１３０から順に面積を小さくすることによって、開口部１３０ａ～１３０ｃを通過する冷却風６１の風量が均一化される。

【0048】

一方、冷却風流通領域１２を流通する冷却風６１の風速が比較的大きい場合には、より多くの冷却風６１がＸ２方向側（熱交換器３０から離れる方向側）に移動しようとする。この場合、開口部１３０ｃに遮蔽板を設けるとともに開口部１３０ａ（開口部１３０ｂ）に遮蔽板１３１ａ（遮蔽板１３１ｂ）を設けないようにすることにより、開口部１３０ａ～１３０ｃを通過する冷却風６１の風量を均一にしてもよい。なお、冷却風流通領域１２を流通する冷却風６１の風速は、冷却風流通領域１２に設けられている配線等の密度、および、吸込口３２ａ（図６参照）に設けられているファン（図示せず）の能力によって変化する。また、開口部１３０ａ～１３０ｃの各々に遮蔽板が設けられていてもよいし、遮蔽板が設けられていない状態で開口部１３０ａ～１３０ｃの面積を互いに異ならせてもよい。

【0049】

また、図１１に示すように、インバータユニット６の底面６ａ（区画部材１３側の面）には、開口部６ｂが設けられている。開口部６ｂは、開口部１３０（遮蔽板１３１ａおよび遮蔽板１３１ｂが設けられていない状態の開口部１３０）と略等しい面積および形状を有しているとともに、区画部材１３を垂直方向から見て（Ｚ１方向側から見て）、開口部１３０と略重なるように設けられている。なお、開口部１３０の面積（形状）と、開口部６ｂの面積（形状）とが、互いに異なっていてもよい。

【0050】

また、図９に示すように、複数のインバータユニット６の各々は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子６ｃが設けられるインバータ回路６ｄを含む。また、複数のインバータユニット６の各々は、インバータ回路６ｄのＩＧＢＴ素子６ｃに電気信号を送信するプリント基板６ｅを含む。具体的には、各インバータユニット６において、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅの各々は、Ｚ方向に３つ（Ｕ相用、Ｖ相用、および、Ｗ相用の３つ）並んで設けられている。なお、プリント基板６ｅは、特許請求の範囲の「電子基板」の一例である。また、インバータ回路６ｄおよびＩＧＢＴ素子６ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「半導体素子部」および「半導体素子」の一例である。

【0051】

また、プリント基板６ｅは、Ｚ方向に延びるように設けられている。具体的には、プリント基板６ｅは、ＸＺ平面に沿って延びるように設けられている。なお、インバータ回路６ｄは、プリント基板６ｅの熱交換器３０側（Ｘ１方向側）に設けられている。

【0052】

ここで、本実施形態では、図１１に示すように、複数のインバータユニット６の各々は、開口部１３０（および開口部６ｂ）を通過した冷却風６１がＺ方向に流通する冷却風流通領域６ｆを含む。冷却風流通領域６ｆは、インバータ回路６ｄ（図９参照）に沿ってＺ方向に延びるように設けられている。具体的には、インバータ回路６ｄは、冷却風流通領域６ｆ内の熱交換器３０側（Ｘ１方向側）に設けられている。また、プリント基板６ｅは、冷却風流通領域６ｆ内の背面５側（Ｙ２方向側）に設けられている。すなわち、冷却風流通領域６ｆを流通する冷却風６１は、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅによりガイドされながら、天井面４側（Ｚ１方向側）に移動する。これにより、冷却風流通領域６ｆを流通する冷却風６１は、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅを冷却しながらＺ１方向側へ移動する。なお、冷却風流通領域６ｆは、特許請求の範囲の「第２冷却風流通領域」の一例である。

【0053】

また、図９に示すように、複数のインバータユニット６の各々は、インバータ回路６ｄの熱を放熱する放熱フィン６ｇを含む。また、複数のインバータユニット６の各々は、放熱フィン６ｇが取り付けられている金属製の板状部材６ｈを含む。各インバータユニット６において、板状部材６ｈは、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅと同様に、Ｚ方向に３つ（Ｕ相用、Ｖ相用、および、Ｗ相用の３つ）並んで設けられている。そして、各インバータユニット６の３つの板状部材６ｈのそれぞれに放熱フィン６ｇが取り付けられている。放熱フィン６ｇは、板状部材６ｈにおいて、Ｚ方向に並んで配置されるように複数枚取り付けられている。なお、板状部材６ｈは、特許請求の範囲の「隔離部材」の一例である。

【0054】

具体的には、板状部材６ｈは、ＹＺ平面に沿って延びるように設けられている。放熱フィン６ｇは、板状部材６ｈの熱交換器３０側（Ｘ１方向側）の表面に取り付けられている。

【0055】

ここで、本実施形態では、複数のインバータユニット６の各々において、放熱フィン６ｇと、インバータ回路６ｄとは、Ｘ方向に沿って隣り合うように配置されている。具体的には、インバータ回路６ｄは、放熱フィン６ｇ（および板状部材６ｈ）の熱交換器２１（図８参照）側（Ｘ２方向側）に設けられている。詳細には、インバータ回路６ｄ（ＩＧＢＴ素子６ｃ）は、板状部材６ｈのＸ２方向側の面（放熱フィン６ｇが取り付けられている面の反対側の面）に配置されている。

【0056】

また、図１２に示すように、インバータユニット６の上面６ｉ（底面６ａと反対側の面）には、開口部６ｊが設けられている。冷却風流通領域６ｆを流通する冷却風６１（図８参照）は、開口部６ｊを通過する。そして、各インバータユニット６の開口部６ｊを通過した冷却風６１は、インバータユニット配置領域１１（図９参照）の上方側（Ｚ１方向側）の冷却風流通領域１４（図９参照）に流入する。冷却風流通領域１４に流入した冷却風６１は、冷却風流通領域１４を流通するとともに、熱交換器３０の吸込口３２ａ（図９参照）に吸い込まれる。すなわち、冷却風６１は、熱交換器３０、冷却風流通領域１２、冷却風流通領域６ｆ、および、冷却風流通領域１４を循環するように流通する。なお、複数のインバータユニット６の各々の開口部６ｊの面積は、互いに略等しい。

【0057】

また、本実施形態では、図１３に示すように、放熱フィン６ｇは、吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ａにより冷却される。具体的には、Ｚ方向に５つ並んだ吸気ダクト５０のうちのＺ１方向側の３つの吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ａは、放熱フィン６ｇの背面５側（Ｙ２方向側）に設けられるファン５１により吸引される。ファン５１は、背面５側（Ｙ２方向側）から見て、放熱フィン６ｇとオーバラップするように設けられている。なお、ファン５１は、各インバータユニット６ごとに３つずつ設けられているので、合計９つのファン５１が筐体部１０内に設けられている。そして、ファン５１により吸引された外気６２ａは、放熱フィン６ｇに沿って正面１側（Ｙ１方向側）に流通する。

【0058】

ここで、冷却風６１は、冷却風流通領域６ｆをＺ方向に流通するので、冷却風６１および外気６２ａは、側面３側（Ｘ１方向側）から見て、インバータユニット６において互いに略直交するように流通する。インバータユニット６は、冷却風６１および外気６２ａの両方により冷却（ハイブリット冷却）される。なお、冷却風６１および外気６２ａは、インバータ回路６ｄと放熱フィン６ｇとの間に設けられる板状部材６ｈにより隔離（区画）されていることにより、互いに交わることはない。

【0059】

放熱フィン６ｇに沿ってＹ１方向側に流通した外気６２ａは、Ｚ方向に延びるダクト５２ａに流入するとともに、ダクト５２ａを通ってＺ１方向側に流通する。ダクト５２ａを介してＺ１方向側に流通した外気６２ａは、天井面４側に設けられた屋根部４ａに流入するとともに、屋根部４ａのＹ１方向側（正面１よりもＹ１方向側）に設けられている吐出口４ｂ（図１４参照）から外部へ吐出される。吐出口４ｂは、屋根部４ａの下面４ｃ（図１４参照）において、設置面１００ａ（図２参照）と対向するように設けられている。なお、吐出口４ｂには、虫等の筐体部１０内への侵入を防止するために金網が取り付けられている。

【0060】

また、図１３に示すように、パワーコンディショナ１００は、複数のインバータユニット６の各々に接続されているリアクトル１５ａを備える。すなわち、パワーコンディショナ１００は、複数（インバータユニット６と同数）のリアクトル１５ａを備えている。リアクトル１５ａは、筐体部１０内において、インバータユニット配置領域１１および冷却風流通領域１２の設置面１００ａ側（Ｚ２方向側）に設けられているリアクトル配置領域１５に配置されている。すなわち、複数のリアクトル１５ａは、Ｘ方向に沿って並んで配置されている。

【0061】

また、リアクトル１５ａ（リアクトル配置領域１５）は、筐体部１０内においてインバータユニット６（インバータユニット配置領域１１）と隔離されて収納されている。具体的には、リアクトル１５ａ（リアクトル配置領域１５）は、冷却風流通領域１２（区画部材１３等）により、インバータユニット６（インバータユニット配置領域１１）と隔離されている。これにより、インバータユニット６（インバータユニット配置領域１１）を流通する外気６２ａおよび冷却風６１の各々と、リアクトル１５ａ（リアクトル配置領域１５）を流通する外気６２ｂとは、互いに干渉する（混ざり合う）ことはない。

【0062】

ここで、本実施形態では、複数のリアクトル１５ａの各々は、吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ｂにより冷却される。具体的には、Ｚ方向に５つ並んだ吸気ダクト５０のうちＺ２方向側の２つの吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ｂは、リアクトル配置領域１５に流入する。リアクトル配置領域１５に流入するとともにリアクトル１５ａを冷却した外気６２ｂは、ダクト５２ａとは別個に設けられたダクト５２ｂを通ってＺ１方向側に流通する。ダクト５２ｂは、ダクト５２ａの正面１側（Ｙ１方向側）において、ダクト５２ａに沿ってＺ方向に延びるように設けられている。ダクト５２ｂを介してＺ１方向側に流通した外気６２ｂは、屋根部４ａに流入するとともに吐出口４ｂから外部へ吐出される。なお、ダクト５２ａを流通する外気６２ａと、ダクト５２ｂを流通する外気６２ｂとは、干渉する（混ざり合う）ことはない。なお、ダクト５２ａおよびダクト５２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１ダクト部」および「第２ダクト部」の一例である。

【0063】

また、図８に示すように、筐体部１０内には、複数のインバータユニット６に対して側面２側（Ｘ２方向側）に電子機器１６ａが設けられている。電子機器１６ａは、複数のインバータユニット６に接続されている。具体的には、電子機器１６ａは、パワーコンディショナ１００を制御するためのプリント基板等を含む。なお、電子機器１６ａは、インバータユニット配置領域１１およびリアクトル配置領域１５の側面２側（Ｘ２方向側）の電子機器配置領域１６に配置されている。また、図８における電子機器１６ａの配置位置（破線部分の位置）は一例であり、これに限られない。

【0064】

ここで、本実施形態では、熱交換器２１は、電子機器１６ａを冷却する冷却風６３と外気（図示せず）とを熱交換することにより、冷却風６３を冷却する。具体的には、冷却風６３は、熱交換器２１および電子機器配置領域１６を循環するように流通する。なお、電子機器１６ａは、１つのモジュールとして設けられている。また、冷却風６３は、特許請求の範囲の「第２冷却風」の一例である。

【0065】

また、図１５に示すように、筐体部１０内において、複数のインバータユニット６の各々の正面１側（Ｙ１方向側）には、電気機器１７が設けられている。電気機器１７は、複数のインバータユニット６の各々と接続されている。具体的には、電気機器１７は、インバータ回路６ｄと、入力側の太陽光パネル１０１（図１７参照）との間の開閉を制御する入力側遮断機１７ａを含む。また、電気機器１７は、インバータ回路６ｄのノイズを低減するためのＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）フィルタ１７ｂを含む。また、電気機器１７からの導線（図示せず）は、インバータユニット６の開口部６ｊ（図１２参照）を介してインバータユニット６内に導入されている。

【0066】

ここで、本実施形態では、熱交換器２０は、電気機器１７を冷却する冷却風６４と外気（図示せず）とを熱交換することにより、冷却風６４を冷却する。具体的には、冷却風６４は、各インバータユニット６に対応する電気機器１７と、電子機器１６ａ（図８参照）の正面１側（Ｙ１方向側）に設けられる出力側遮断機１８とを冷却する。すなわち、熱交換器２０は、複数の電気機器に共通の熱交換器である。また、冷却風６４は、熱交換器２０、および、各インバータユニット６に接続されている電気機器１７と出力側遮断機１８とが設けられる正面側領域１９（図１６参照）を循環するように流通する。なお、出力側遮断機１８は、複数のインバータ回路６ｄと、出力側の電力系統１０２（図１７参照）との間の開閉を制御するように構成されている。また、冷却風６４は、特許請求の範囲の「第３冷却風」の一例である。

【0067】

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0068】

本実施形態では、上記のように、パワーコンディショナ１００は、正面１側から見て、Ｘ方向に一列に並んで配置され、略直方体状の形状を有するとともに、Ｘ方向の長さＬ１が、Ｚ方向の長さＬ２よりも短くなるように筐体部１０に収納される複数のインバータユニット６を備える。また、筐体部１０の側面３に取り付けられ、複数のインバータユニット６の各々を冷却する冷却風６１と外気６０とを熱交換することにより冷却風６１を冷却する、複数のインバータユニット６に共通の熱交換器３０を備えるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１が、インバータユニット６のＺ方向の長さＬ２よりも短い場合、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１がインバータユニット６のＺ方向の長さＬ２よりも長い場合に比べて、筐体部１０のＸ方向の長さが比較的短くなる。この場合、Ｘ方向のインバータユニット６の長さＬ１がＺ方向のインバータユニット６の長さＬ２よりも長い場合に比べて、筐体部１０の設置面積が比較的小さくなる。また、熱交換器３０が複数のインバータユニット６に共通であることによって、複数のインバータユニット６ごとに別個に熱交換器を設ける場合に比べて、熱交換器３０の個数を低減することができる。これにより、筐体部１０のＸ方向における長さＬ１が比較的短い場合でも、筐体部１０の外表面１０ａに熱交換器３０を容易に取り付けることができる。これらの結果、筐体部１０の設置面積を縮小しながら、筐体部１０の外表面１０ａに取り付けられた熱交換器３０によりインバータユニット６を冷却するのを容易化することができる。

【0069】

また、本実施形態では、上記のように、熱交換器３０が、側面３に取り付けられるように、パワーコンディショナ１００を構成する。ここで、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１をインバータユニット６のＺ方向の長さＬ２よりも短くした場合、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１がインバータユニット６のＺ方向の長さＬ２よりも長い場合に比べて、筐体部１０のＺ方向の長さが比較的長くなる。その結果、インバータユニット６のＸ方向の長さＬ１がインバータユニット６のＺ方向の長さＬ２よりも長い場合に比べて、側面３および側面２の面積は比較的大きくなる。これにより、熱交換器３０を筐体部１０に容易に取り付けることができる。

【0070】

また、本実施形態では、上記のように、パワーコンディショナ１００は、筐体部１０の内部において、熱交換器３０により冷却された冷却風６１がＸ方向に沿って流通する冷却風流通領域１２と、複数のインバータユニット６が配置されているインバータユニット配置領域１１とを区画する区画部材１３を備える。そして、区画部材１３が、冷却風流通領域１２と、複数のインバータユニット６の各々との間に設けられる複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｃ）を含むように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、区画部材１３によりインバータユニット配置領域１１と冷却風流通領域１２とを区画しながら、複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｃ）の各々により、インバータユニット配置領域１１の所定の領域（冷却風流通領域６ｆ）だけに冷却風６１を導入することができる。

【0071】

また、本実施形態では、上記のように、複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｃ）の各々の面積が、冷却風流通領域１２において流通する冷却風６１の風速に応じて、互いに異なるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｃ）の各々を通過する冷却風６１の風量を容易に調整することができる。その結果、複数のインバータユニット６の各々と熱交換器３０との間の距離が互いに異なっている場合でも、複数のインバータユニット６を容易に均一に冷却することができる。

【0072】

また、本実施形態では、上記のように、複数のインバータユニット６の各々が、ＩＧＢＴ素子６ｃが設けられるインバータ回路６ｄと、インバータ回路６ｄに沿ってＺ方向に延びるとともに、開口部１３０を通過した冷却風６１がＺ方向に流通する冷却風流通領域６ｆとを含むように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、上下方向に延びる冷却風流通領域６ｆを流通する冷却風６１が、インバータ回路６ｄに沿って流通するので、冷却風流通領域６ｆを流通する冷却風６１により複数のインバータユニット６の各々のインバータ回路６ｄを効率的に冷却することができる。

【0073】

また、本実施形態では、上記のように、インバータ回路６ｄが、熱交換器３０により冷却された冷却風６１により冷却され、放熱フィン６ｇが、吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ａにより冷却されるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、冷却風６１とは異なる冷却風（外気６２ａ）によって放熱フィン６ｇを冷却することによりインバータ回路６ｄを冷却することができる。その結果、冷却風６１のみによりインバータ回路６ｄを冷却する場合に比べて、インバータ回路６ｄをより冷却することができる。また、インバータユニット６の容量を拡大させることに起因してインバータ回路６ｄの損失が増大した場合においても、外気６２ａによる放熱フィン６ｇの冷却効率を向上させることにより、熱交換器３０の冷却効率を向上させることなく、インバータ回路６ｄを十分に冷却することができる。

【0074】

また、放熱フィン６ｇを冷却する冷却風（外気６２ａ）と、インバータ回路６ｄを冷却する冷却風６１とを互いに異ならせることができる。その結果、外気６２ａによりインバータ回路６ｄを冷却する場合と異なり、インバータ回路６ｄに筐体部１０の外側の異物（粉塵）等が付着するのを抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態では、上記のように、複数のインバータユニット６の各々のプリント基板６ｅが、熱交換器３０により冷却された冷却風６１により冷却され、複数のリアクトル１５ａの各々が、吸気ダクト５０から筐体部１０内に導入された外気６２ｂにより冷却されるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅと、リアクトル１５ａとを、互いに異なる冷却風により冷却することができる。その結果、冷却風６１によってリアクトル１５ａを冷却する場合に比べて、冷却風６１の、インバータ回路６ｄおよびプリント基板６ｅに対する冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態では、上記のように、筐体部１０には、外気６２ａが流通するダクト５２ａと、外気６２ｂが流通するとともにダクト５２ａとは別個に設けられたダクト５２ｂとが設けられるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、外気６２ａおよび外気６２ｂを別個に流通させることができるので、外気６２ａおよび外気６２ｂの各々を効率良く流通させることができる。

【0077】

また、本実施形態では、上記のように、リアクトル１５ａが、筐体部１０内においてインバータユニット６と隔離されて収納されるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、外気６２ａおよび外気６２ｂが混ざるのを抑制することができるので、外気６２ａおよび外気６２ｂの各々をさらに効率良く流通させることができる。

【0078】

また、本実施形態では、上記のように、複数のインバータユニット６の各々において、放熱フィン６ｇと、インバータ回路６ｄとが、Ｘ方向に沿って隣り合うように配置されるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、放熱フィン６ｇがインバータ回路６ｄに対して筐体部１０の背面５側に設けられている場合に比べて、筐体部１０の正面１の開閉扉１ａを開けた状態で放熱フィン６ｇのメンテナンスを行う作業を容易化することができる。

【0079】

また、本実施形態では、上記のように、外気６２ａと冷却風６１とを隔離する板状部材６ｈを備えるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、外気６２ａと冷却風６１とが混ざるのを抑制することができるので、外気６２ａによる放熱フィン６ｇの冷却、および、冷却風６１によるインバータユニット６の冷却を互いに個別に行うことができる。

【0080】

また、本実施形態では、上記のように、側面２に取り付けられ、筐体部１０内において複数のインバータユニット６に対して側面２側に設けられるとともに複数のインバータユニット６に接続される電子機器１６ａを冷却する冷却風６３と外気とを熱交換することにより、冷却風６３を冷却する熱交換器２１を備えるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、冷却風６１により電子機器１６ａを冷却する場合と異なり、電子機器１６ａの熱が冷却風６１に放熱されることに起因して冷却風６１によるインバータユニット６の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0081】

また、本実施形態では、上記のように、筐体部１０の側面２に取り付けられ、筐体部１０内において複数のインバータユニット６に対して筐体部１０の正面１側に設けられるとともに複数のインバータユニット６の各々と接続される電気機器１７を冷却する冷却風６４と外気とを熱交換することにより、冷却風６４を冷却する熱交換器２０を備えるように、パワーコンディショナ１００を構成する。これにより、熱交換器２０からの冷却風６４により電気機器１７を冷却することによって、冷却風６１により電気機器１７を冷却する場合と異なり、電気機器１７の熱が冷却風６１に放熱されることに起因して冷却風６１によるインバータユニット６の冷却効率が低下するのを抑制することができる。

【0082】

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0083】

たとえば、上記実施形態では、熱交換器３０（第１熱交換器）が、側面３（第１側面）に取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、熱交換器３０（第１熱交換器）が、側面３以外の外表面１０ａ（側面２、正面１、背面５、および、天井面４）に取り付けられていてもよい。

【0084】

また、上記実施形態では、区画部材１３に設けられた複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｂ）の面積が互いに異なる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の開口部１３０（１３０ａ～１３０ｂ）の面積を互い略等しくするとともに、複数のインバータユニット６（電力変換部）の各々の上面６ｉに設けられる開口部６ｊの面積を、互いに異ならせてもよい。

【0085】

また、上記実施形態では、冷却風６１（第１冷却風）が、冷却風流通領域６ｆ（第２冷却風流通領域）内を上方側（Ｚ１方向側）に向かって流通する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷却風６１（第１冷却風）が、冷却風流通領域６ｆ（第２冷却風流通領域）内を下方側（Ｚ２方向側）に向かって流通してもよい。また、冷却風流通領域６ｆ（第２冷却風流通領域）が、Ｙ方向に延びていてもよい。

【0086】

また、上記実施形態では、吸気ダクト５０（外気導入部）が、背面５に取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸気ダクト５０（外気導入部）が、背面５以外の外表面１０ａ（側面２、側面３、正面１、および、天井面４）に取り付けられていてもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、筐体部１０内に、インバータ回路６ｄ（半導体素子部）が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。筐体部１０内に、インバータ回路６ｄ以外の回路（たとえばコンバータ回路）が設けられていてもよい。

【0088】

また、上記実施形態では、筐体部１０内に、インバータ回路６ｄ（半導体素子部）にＩＧＢＴ素子６ｃ（半導体素子）が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。インバータ回路６ｄにＩＧＢＴ素子６ｃ以外の素子（たとえばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））が設けられていてもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、リアクトル１５ａおよび放熱フィン６ｇの各々が、吸気ダクト５０（外気導入部）から導入された外気（６２ａ、６２ｂ）により冷却される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、リアクトル１５ａおよび放熱フィン６ｇの各々が、熱交換器３０（第１熱交換器）により冷却される冷却風６１（第１冷却風）により冷却されてもよい。また、電子機器１６ａおよび電気機器１７の各々も、冷却風６１（第１冷却風）により冷却されてもよい。

【0090】

また、上記実施形態では、電気機器１７が、複数のインバータユニット６（電力変換部）に対して、筐体部１０の正面１側に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電気機器１７が、複数のインバータユニット６（電力変換部）に対して、筐体部１０の背面５側に設けられてもよい。

【0091】

また、上記実施形態では、熱交換器３０（第１熱交換器）が側面３（第１側面）に設けられるとともに、熱交換器２１（第２熱交換器）が側面２（第２側面）に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、熱交換器３０（第１熱交換器）が側面２（第２側面）に設けられるとともに、熱交換器２１（第２熱交換器）が側面３（第１側面）に設けられてもよい。

【0092】

また、上記実施形態では、熱交換器２１（第２熱交換器）および熱交換器２０（第３熱交換器）の各々が、側面２（第２側面）に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、熱交換器２１（第２熱交換器）および熱交換器２０（第３熱交換器）の各々が、側面２以外の外表面１０ａ（側面３、正面１、背面５、および、天井面４）に取り付けられていてもよい。

【0093】

また、上記実施形態では、筐体部１０に３つの熱交換器（２０、２１、および、３０）が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、筐体部１０に４つ以上の熱交換器が設けられてもよい。また、筐体部１０に１つまたは２つの熱交換器が設けられてもよい。

【0094】

また、上記実施形態では、筐体部１０が、下方側の設置面１００ａに設置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、筐体部１０が、側方側の壁面に設置されていてもよい。

【符号の説明】

【0095】

１ 正面
１ａ 開閉扉
２ 側面（第２側面）
３ 側面（第１側面）
５ 背面
６ インバータユニット（電力変換部）
６ｃ ＩＧＢＴ素子（半導体素子）
６ｄ インバータ回路（半導体素子部）
６ｅ プリント基板（電子基板）
６ｆ 冷却風流通領域（第２冷却風流通領域）
６ｇ 放熱フィン
６ｈ 板状部材（隔離部材）
１０ 筐体部
１０ａ 外表面
１１ インバータユニット配置領域（電力変換部配置領域）
１２ 冷却風流通領域（第１冷却風流通領域）
１３ 区画部材
１５ａ リアクトル
１６ａ 電子機器
１７ 電気機器
２０ 熱交換器（第３熱交換器）
２１ 熱交換器（第２熱交換器）
３０ 熱交換器（第１熱交換器）
５０ 吸気ダクト（外気導入部）
５２ａ ダクト（第１ダクト部）
５２ｂ ダクト（第２ダクト部）
６０ 外気（第１冷却風と熱交換する外気）
６１ 冷却風（第１冷却風）
６２ａ 外気（第１外気）
６２ｂ 外気（第２外気）
６３ 冷却風（第２冷却風）
６４ 冷却風（第３冷却風）
１００ パワーコンディショナ（電力変換装置）
１００ａ 設置面
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ 開口部
Ｌ１ 長さ（電力変換部の左右方向の長さ）
Ｌ２ 長さ（電力変換部の上下方向の長さ）
Ｘ 方向（左右方向）
Ｚ 方向（上下方向）

【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】

【図17】