特許 7511772 電力変換ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】電力変換ユニット

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240628BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H02M7/48 M

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023540881

(86)(22)【出願日】2023-02-22

(86)【国際出願番号】 JP2023006390

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100207192

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 健一

(72)【発明者】

【氏名】杷野 満

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１３０５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８６３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０９０３０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５１２７４２（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】

筐体と、
前記筐体の内部に配置される第１素子と、
前記筐体の内部に前記第１素子に水平方向に隣接して配置される第２素子と、
前記筐体の上面視して前記第１素子と前記第２素子とを覆う防爆板と、
前記第１素子に接続された放熱部材と、
前記放熱部材から前記第２素子に向かう方向に冷媒が流れるように前記筐体の内部に前記防爆板に沿って形成された流通流路と、
前記流通流路に前記冷媒の流れを生じさせる流体機械と、
を有し、
前記防爆板は、前記第１素子および前記第２素子に接続される積層導体であり、
前記防爆板は、階層の異なる前記積層導体ごとに、上面視して異なる位置に開口を有し、
前記開口が、下側の前記積層導体の前記開口に対して、対応する上側の前記積層導体の前記開口が前記冷媒の流れ方向で下流に位置して、
下側の前記開口から上側の前記開口へと前記冷媒が流れる、
電力変換ユニット。

【請求項2】

前記防爆板の隅部は、絶縁補強部を有する、
請求項１記載の電力変換ユニット。

【請求項3】

前記防爆板は、前記第１素子および前記第２素子と上下方向に離間しており、
前記防爆板は、前記第１素子および前記第２素子に接続されるスペーサを有する、
請求項１記載の電力変換ユニット。

【請求項4】

前記絶縁補強部は、前記防爆板の縁部に沿って配置される、
請求項２記載の電力変換ユニット。

【請求項5】

前記防爆板は、階層の異なる前記積層導体の間に絶縁伝熱部が充填される、
請求項１記載の電力変換ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電力変換ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換ユニットは、筐体に設けた棚と、棚上に収納されたユニットと、を有する。電力変換ユニットは、短絡防止、防爆のため、直流ヒューズを有する。電力変換ユニットは、ユニット等で短絡が発生した場合、他の健全ユニットへ影響を及ぼす可能性があった。各ユニットは、防爆機構を有する。一例としては、防爆機構が、ユニットを密閉するカバーを有する。
ユニットは、内部の用品を冷却する冷却機構を有する。冷却機構には、風冷機構、水冷機構がある。ユニットを密閉すると、ユニット内に熱がこもり、冷却効率が低下する可能性があった。
また、大容量の電力変換ユニットは、コスト削減、小型化から直流ヒューズをなくしている。直流ヒューズがないと、短絡が発生した場合、他の健全ユニットへ影響が及ぶ可能性があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／２０７６６６号

【文献】日本国特開２０１６－１１１７９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、防爆性能を向上させることができる電力変換ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の電力変換ユニットは、筐体と、第１素子と、第２素子と、防爆板と、を備える。第１素子は、筐体の内部に配置される。第２素子は、筐体の内部に第１素子に水平方向に隣接して配置される。防爆板は、筐体の上面視して第１素子と第２素子とを覆う。防爆板は、第１素子および第２素子に接続される積層導体である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態の電力変換ユニットの構成を示す斜視図。

【図2】第１実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す斜視図。

【図3】第１実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す断面図。

【図4】第１実施形態の電力変換ユニットでの冷却風の流れを示す断面図。

【図5】第２実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す斜視図。

【図6】第２実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す断面図。

【図7】第３実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す斜視図。

【図8】第４実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す断面図。

【図9】第４実施形態の電力変換ユニットでのユニットの構成を示す上面図。

【図10】第５実施形態の電力変換ユニットでの電力制御ユニットの構成を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、第１実施形態に係る電力変換ユニットを、図面に基づいて説明する。

【0008】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における電力変換ユニットを示す斜視図である。図において、符号１０は、電力変換ユニットである。

【0009】

以下、３次元空間で互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸方向は、各軸に平行な方向である。例えば図１に示すように、Ｘ軸方向は電力変換ユニット１０の左右方向に平行である。Ｙ軸方向は電力変換ユニット１０の前後方向に平行である。Ｚ軸方向は電力変換ユニット１０の上下方向に平行である。

【0010】

本実施形態に係る電力変換ユニット１０は、例えば、電気設備等に備えられる盤である。盤は、電源装置及びモータ駆動装置等を構成する配電盤、分電盤及び制御盤等である。電力変換ユニット１０は、例えば、半導体素子、導体、ヒューズ、キャパシタ（コンデンサ）、トランス、開閉器、遮断器及び計測機器等の各種の回路構成要素を備える。

【0011】

電力変換ユニット１０は、図１に示すように、操作部１０ａ及び電力制御部１０ｂを備える。操作部１０ａは、例えば、電力制御部１０ｂの動作に関する操作者の入力操作を受け付ける。操作部１０ａは、操作者の入力操作に応じて電力制御部１０ｂの動作を指示する信号を出力する。操作部１０ａは、例えば、操作ボタン等の入力機器及び液晶ディスプレイ等の表示器を備える。

【0012】

電力制御部１０ｂは、例えば、筐体１１と、複数のファン（流体機械）１３と、複数の電力制御ユニット（ユニット）１５と、を備える。
筐体１１のＺ軸方向での上部１１ａは、複数のファン１３を支持する。上部１１ａに形成された排気口１１Ａ（図３参照）は、例えばＺ軸方向に沿って各ファン１３に臨んで通じている。筐体１１のＹ軸方向での前部１１ｂに形成された複数の吸気口１１Ｂは、例えばＹ軸方向に沿って適宜の電力制御ユニット１５に対向して臨んでいる。各吸気口１１Ｂは、例えば矩形の開口である。
筐体１１は、内部に配置される複数の電力制御ユニット１５を支持する。

【0013】

複数のファン１３は、例えば２つのファン１３である。各ファン１３は、筐体１１の前部１１ｂの各吸気口１１Ｂから筐体１１の外部の空気を内部に吸入する。各ファン１３は、筐体１１の上部１１ａの排気口１１Ａから筐体１１の内部の空気を外部に排出する。各ファン１３は、筐体１１の内部を流れる空気により形成される冷却風Ｆによって複数の電力制御ユニット１５を冷却する。

【0014】

複数の電力制御ユニット１５は、例えば１２個の電力制御ユニット１５である。複数の電力制御ユニット１５は、例えばＺ軸方向に６段及びＸ軸方向に２列に並んで筐体１１の内部に配置されている。複数の電力制御ユニット１５のうち、最上段の２列の電力制御ユニット１５以外の各々は、例えばＹ軸方向に沿って筐体１１の各吸気口１１Ｂに対向して臨むように配置されている。

【0015】

図２は、本実施形態の電力変換ユニット１０での電力制御ユニット１５の構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態の電力制御ユニット１５の構成および熱と冷却風Ｆとの流れを示す断面図である。
各電力制御ユニット１５は、例えば、素子ユニット２１と、駆動ユニット２３と、キャパシタユニット２５と、を備える。
素子ユニット２１と駆動ユニット２３とは、図２，図３に示すように、例えばＺ軸方向に沿って積層されるように配置されている。

【0016】

素子ユニット２１は、第１ユニット筐体３１と、複数の半導体素子（第１素子）３３と、ヒートシンク（放熱部材）３５と、を備える。第１ユニット筐体３１は、複数の半導体素子３３及びヒートシンク３５を内部で支持する。第１ユニット筐体３１のＹ軸方向での前部３１ａ及び後部３１ｂには、例えばＹ軸方向に沿ってヒートシンク３５に臨んで通じる前部開口３１Ａ及び後部開口３１Ｂが形成されている。

【0017】

複数の半導体素子３３は、例えば、ブリッジ接続されることによってブリッジ回路を形成する複数のスイッチング素子及び整流素子等である。スイッチング素子は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又はＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉ－ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のトランジスタである。整流素子は、各トランジスタに並列に接続されるダイオードである。

【0018】

複数の半導体素子３３は、ヒートシンク３５の素子配置面３５Ａに配置されている。ヒートシンク３５の素子配置面３５Ａは、例えばヒートシンク３５のＺ軸方向での上部３５ａの上端面である。複数の半導体素子３３は、例えば素子配置面３５Ａ上でＸ軸方向に沿って一列に並んで配置されている。

【0019】

ヒートシンク３５の外形は、例えば直方体状である。ヒートシンク３５のＹ軸方向に沿った長さは、例えば素子配置面３５Ａに配置される各半導体素子３３のＹ軸方向の長さよりも所定長さだけ大きく形成されている。所定長さは、例えば各半導体素子３３を素子配置面３５Ａに固定するために必要な長さ程度等である。

【0020】

ヒートシンク３５は、複数のフィン部材３５ｂを備える。各フィン部材３５ｂの外形は、例えばＹ－Ｚ平面に平行な板状である。複数のフィン部材３５ｂは、上部３５ａからＺ軸方向の下方に向かって延び、後述する駆動ユニット２３の仕切り部材３７ａに接している。複数のフィン部材３５ｂは、Ｘ軸方向に沿って所定間隔をあけて並んで配置されている。
ヒートシンク３５の複数のフィン部材３５ｂは、筐体１１の内部を流れる空気の流路３５ｃを形成する。ヒートシンク３５での空気の流通方向は、複数のフィン部材３５ｂによってＹ－Ｚ平面に平行に設定されている。

【0021】

駆動ユニット２３は、第２ユニット筐体３７と、基板３９とを備える。第２ユニット筐体３７は、内部に配置される基板３９を支持する。第２ユニット筐体３７は、仕切り部材３７ａを備える。仕切り部材３７ａは、基板３９が配置される第２ユニット筐体３７の内部と、ヒートシンク３５によって形成される空気の流路３５ｃと、を隔てる。

【0022】

仕切り部材３７ａの外形は、例えばＸ－Ｙ平面に平行な板状である。仕切り部材３７ａは、ヒートシンク３５での流路３５ｃを流れる空気（冷却風）Ｆが第２ユニット筐体３７の内部に流れ込むことを禁止する。
基板３９は、例えば複数の半導体素子３３のうちのスイッチング素子等を駆動制御する駆動基板等を備える。

【0023】

キャパシタユニット２５は、例えば素子ユニット２１及び駆動ユニット２３とは分離された状態でＹ軸方向に沿って素子ユニット２１及び駆動ユニット２３に隣接するように配置されている。
キャパシタユニット２５は、図２，図３に示すように、第３ユニット筐体（支持部材）４１と、複数のキャパシタ（コンデンサ：第２素子）４３と、を備える。第３ユニット筐体４１は、内部に配置される複数のキャパシタ４３を支持する。

【0024】

第３ユニット筐体４１は、例えば、Ｘ軸方向での左側部４１ａ及び右側部４１ｂと、Ｚ軸方向での上部４１ｃ及び下部４１ｄと、上部４１ｃと下部４１ｄとの間の支持部材４１ｅと、を備える。
左側部４１ａ及び右側部４１ｂの各々の外形は、例えばＹ－Ｚ平面に平行な板状である。左側部４１ａ及び右側部４１ｂの各々には、空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための複数の側部開口が形成されていてもよい。各側部開口は、例えば円形状に貫通する開口である。

【0025】

上部４１ｃ、下部４１ｄ及び支持部材４１ｅの各々の外形は、例えばＸ－Ｙ平面に平行な板状である。上部４１ｃには、複数のキャパシタ４３が挿入される複数の挿入孔４５ｂが形成されている。各上部開口４５ｃは、例えば円形状に貫通する開口である。上部４１ｃには、空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための複数の上部開口４５ｃが形成されている。

【0026】

下部４１ｄには、空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための複数の下部開口が形成されてもよい。各下部開口は、例えば角丸長方形状に貫通する開口である。
複数のキャパシタ４３が配置される支持部材４１ｅには、空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための複数の支持部開口（貫通孔）４５ｅが形成されている。各支持部開口４５ｅは、例えば円形状に貫通する開口である。

【0027】

Ｚ軸方向に沿って所定間隔をあけて配置されている上部４１ｃと支持部材４１ｅとの間には、Ｙ軸方向に沿って空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための一対の対向する開口４５ｆが形成されている。各開口４５ｆは、例えば長方形状の開口である。

【0028】

Ｚ軸方向に沿って所定間隔をあけて配置されている下部４１ｄと支持部材４１ｅとの間のうち、Ｙ軸方向での前部４１ｆには空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための開口４５ｇが形成されている。開口４５ｇは、例えば台形状の開口である。
下部４１ｄと支持部材４１ｅとの間のうち、Ｙ軸方向での後部４１ｇには空気（冷却風）Ｆが通り抜けるための複数の開口４５ｈが形成されている。複数の開口４５ｈは、例えば円形状に貫通する開口である。

【0029】

各キャパシタ４３は、例えば複数の半導体素子３３のうちのスイッチング素子のオン及びオフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化するキャパシタ等を備える。
なお、第１ユニット筐体３１、第２ユニット筐体３７および第３ユニット筐体４１は、一体として構成することもできる。

【0030】

電力制御ユニット１５は、その上面が、防爆板５０によって覆われている。電力制御ユニット１５は、その上面が、防爆板５０によって閉塞されている。防爆板５０は導体である。防爆板５０は、銅板とすることができる。防爆板５０は、少なくとも複数の半導体素子３３および複数のキャパシタ４３を覆っている。防爆板５０は、上面視して半導体素子３３およびキャパシタ４３が全て目視できない程度に覆っている。

【0031】

防爆板５０は、素子ユニット２１とキャパシタユニット２５とを覆う。防爆板５０は、素子ユニット２１とキャパシタユニット２５とを連続して覆う。防爆板５０は、電力制御ユニット１５の上面を閉塞する。閉塞するとは、電力制御ユニット１５内で予期しがたいアークフラッシュ等が発生しても、これに伴う高温ガスや圧力波を、他の電力制御ユニット１５に放出させないことを意味する。防爆板５０は、電力制御ユニット１５内で予期しがたいアークフラッシュ等が発生しても、これに伴う高温ガスや圧力波を、他の電力制御ユニット１５に放出させない。
防爆板５０は、上面視した電力制御ユニット１５の輪郭にあわせて矩形輪郭を有する。防爆板５０は、上面視した電力制御ユニット１５の輪郭よりも若干小さい矩形輪郭を有する。

【0032】

防爆板５０は、閉塞に必要な所定の厚さ寸法を有する。また、電力制御ユニット１５で大容量の電力を変換する回路の一部として、必要な所定の厚さ寸法を有する。
防爆板５０は、Ｙ方向の両端部において、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して閉塞可能な構成を有する。防爆板５０は、Ｘ方向の両端部において、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して閉塞可能な構成を有する。

【0033】

防爆板５０は、Ｘ方向の端部が左側部４１ａ及び右側部４１ｂと離間している。防爆板５０と左側部４１ａとの離間距離は、絶縁可能な距離である。この絶縁距離は、電力制御ユニット１５における定格電圧等により設定される。防爆板５０と右側部４１ｂとの離間距離は、絶縁可能な距離である。この絶縁距離は、電力制御ユニット１５における定格電圧等により設定される。

【0034】

防爆板５０は、Ｘ方向において左側部４１ａ及び右側部４１ｂと接続されてもよい。この場合、防爆板５０と左側部４１ａとは、絶縁物によって接続される。防爆板５０と右側部４１ｂとは、絶縁物によって接続される。防爆板５０は、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に支持される。キャパシタユニット２５において、防爆板５０と第３ユニット筐体４１との間に流通流路２５ｃが形成される。
防爆板５０は、Ｚ方向で半導体素子３３およびキャパシタ４３と離間している。

【0035】

防爆板５０は、複数の半導体素子３３および複数のキャパシタ４３にそれぞれ接続される。防爆板５０は、複数の半導体素子３３および複数のキャパシタ４３とともに回路を構成するＰＮ導体を兼ねる。防爆板５０は、複数の導体板が積層される。防爆板５０は、例えば導体板（積層導体）５１と導体板（積層導体）５２とが積層される。導体板５１と導体板５２とは、銅板とすることができる。導体板５１と導体板５２とは、厚さ１ｍｍ以上の銅板とすることができる。導体板５１と導体板５２とは、厚さ２ｍｍ程度、厚さ２ｍｍ±０．５ｍｍの銅板とすることができる。導体板５１と導体板５２とは、いずれもＸ－Ｙ平面に沿って延在する。

【0036】

導体板５１と導体板５２とは、上面視してほぼ同じ輪郭形状とすることが可能である。導体板５１と導体板５２とは、上面視して異なる輪郭形状とすることが可能である。導体板５１は、例えば、導体板５２よりもＺ方向で上側に配置される。
導体板５１と導体板５２とは、Ｚ方向に離間している。導体板５１と導体板５２との間には、Ｚ方向に距離を有する。導体板５１と導体板５２とは、Ｚ方向の隙間に、スペーサを配置することができる。スペーサは、絶縁物である。
導体板５１と導体板５２とは、それぞれが複数の半導体素子３３および複数のキャパシタ４３の異なる端子に接続される。

【0037】

導体板５１は、接続部（スペーサ）５１ａを介して半導体素子３３に接続される。接続部５１ａは、導体板５１と半導体素子３３との間のスペーサを兼ねる。導体板５１と接続部５１ａとは、ボルト締めにより固定されている。接続部５１ａは、半導体素子３３の上面に配置される。接続部５１ａは、半導体素子３３の端子と一体でもよい。接続部５１ａは、導電性を有する導体からなる。接続部５１ａは、導体板５２と接続されていない。接続部５１ａは、導体板５２に形成された貫通孔（開口）５２ｅを貫通している。貫通孔５２ｅは、空気（冷却風）Ｆが通り抜けることができる。貫通孔５２ｅは、上面視して導体板５１が覆う。貫通孔５２ｅは、Ｚ方向の上側に導体板５１が位置する。

【0038】

導体板５１は、接続部（スペーサ）５１ｂを介してキャパシタ４３に接続される。接続部５１ｂは、導体板５１とキャパシタ４３との間のスペーサを兼ねる。導体板５１と接続部５１ｂとは、ボルト締めにより固定されている。接続部５１ｂは、キャパシタ４３の上面に配置される。接続部５１ｂは、キャパシタ４３の端子と一体でもよい。接続部５１ｂは、導電性を有する導体からなる。接続部５１ｂは、導体板５２と接続されていない。接続部５１ｂは、導体板５２に形成された貫通孔５２ｅを貫通している。貫通孔５２ｅは、空気（冷却風）Ｆが通り抜けることができる。貫通孔５２ｅは、上面視して導体板５１が覆う。貫通孔５２ｅは、Ｚ方向の上側に導体板５１が位置する。

【0039】

導体板５２は、接続部（スペーサ）５２ａを介して半導体素子３３に接続される。接続部５２ａは、導体板５２と半導体素子３３との間のスペーサを兼ねる。導体板５２と接続部５２ａとは、ボルト締めにより固定されている。接続部５２ａは、半導体素子３３の上面に配置される。接続部５２ａは、半導体素子３３の端子と一体でもよい。接続部５２ａは、導電性を有する導体からなる。

【0040】

導体板５２は、接続部（スペーサ）５２ｂを介してキャパシタ４３に接続される。接続部５２ｂは、導体板５２とキャパシタ４３との間のスペーサを兼ねる。導体板５２と接続部５２ｂとは、ボルト締めにより固定されている。接続部５２ｂは、キャパシタ４３の上面に配置される。接続部５２ｂは、キャパシタ４３の端子と一体でもよい。接続部５２ｂは、導電性を有する導体からなる。

【0041】

導体板５２とは、Ｚ方向で半導体素子３３およびキャパシタ４３と離間している。導体板５２と半導体素子３３との間には、接続部５２ａおよび接続部５２ｂ以外にもスペーサを配置してもよい。この場合、スペーサは高熱伝導の絶縁物である。

【0042】

図４は、本実施形態の電力変換ユニット１０における冷却風Ｆの流れを示す断面図である。
電力変換ユニット１０は、図３，図４に示すように、複数のファン１３の駆動によって冷却をおこなう。ファン１３により、筐体１１の外部の空気は複数の吸気口１１Ｂを介して筐体１１の内部に吸い込まれる。筐体１１の内部を通過した空気は各排気口１１Ａ及び各ファン１３を介して筐体１１の外部に排出される。筐体１１の内部を通過する空気は、各吸気口１１Ｂから各排気口１１Ａに至る流通経路で冷却風Ｆとして作用することによって複数の電力制御ユニット１５を冷却する。

【0043】

冷却風Ｆは、先ず、各吸気口１１Ｂから筐体１１の内部に吸い込まれる。冷却風Ｆは、Ｙ軸方向に沿って各電力制御ユニット１５の素子ユニット２１及び駆動ユニット２３に向かって流れる。冷却風Ｆは、各電力制御ユニット１５に到達する。

【0044】

ここで、素子ユニット２１において、半導体素子３３は、その下面でヒートシンク３５に接触する。半導体素子３３からは、図３に示すように、ヒートシンク３５に熱が伝導する。半導体素子３３は冷却される。
半導体素子３３は、その上面で接続部５１ａおよび接続部５２ａを介して防爆板５０に接続される。接続部５１ａおよび接続部５２ａを介して、半導体素子３３から防爆板５０に熱が伝導する。半導体素子３３は冷却される。

【0045】

同時に、半導体素子３３は、その上面で防爆板５０の下面に対向する。半導体素子３３の上面は、導体板５２の下面に対向する。半導体素子３３から防爆板５０に熱が放射される。半導体素子３３は冷却される。
素子ユニット２１において、半導体素子３３から防爆板５０に伝わった熱は、後述するように冷却風Ｆの当たっているキャパシタユニット２５に向けて移動する。

【0046】

電力制御ユニット１５において、冷却風Ｆは、図３，図４に示すように、素子ユニット２１の第１ユニット筐体３１の前部開口３１Ａからヒートシンク３５に向かって流れる。
冷却風Ｆは、ヒートシンク３５によって形成された流路３５ｃを通過する。冷却風Ｆは、間隔をあけて並んで配置された複数のフィン部材３５ｂの間を流れる。冷却風Ｆは、フィン部材３５ｂを冷却する。冷却風Ｆは、ヒートシンク３５を冷却する。ヒートシンク３５からの放熱により、複数の半導体素子３３が冷却される。

【0047】

冷却風Ｆは、ヒートシンク３５及び第１ユニット筐体３１の後部開口３１Ｂを通過する。冷却風Ｆは、キャパシタユニット２５の第３ユニット筐体４１の内部を流れる。冷却風Ｆは、第３ユニット筐体４１の内部のうち、上部４１ｃと支持部材４１ｅとの間を流れる。冷却風Ｆは、複数のキャパシタ４３の間を流れる。冷却風Ｆは、各キャパシタ４３を冷却する。
冷却風Ｆは、第３ユニット筐体４１の内部を通過する。冷却風Ｆは、各排気口１１Ａ及び各ファン１３に向かって流れる。冷却風Ｆは、筐体１１の外部に排出される。

【0048】

ここで、キャパシタユニット２５において、キャパシタ４３は、図３に示すように、冷却風Ｆにより冷却される。
キャパシタ４３は、その上面で接続部５１ｂおよび接続部５２ｂを介して防爆板５０に接続される。接続部５１ｂおよび接続部５２ｂを介して、キャパシタ４３から防爆板５０に熱が伝導する。キャパシタ４３は冷却される。
同時に、キャパシタ４３は、その上面で防爆板５０の下面に対向する。キャパシタ４３の上面は、導体板５２の下面に対向する。キャパシタ４３から防爆板５０に熱が放射される。半導体素子３３は冷却される。

【0049】

キャパシタユニット２５において、冷却風Ｆは、防爆板５０の下面に沿って流れる。防爆板５０は、冷却風Ｆにより冷却される。防爆板５０が冷却されることで、キャパシタ４３が冷却される。
キャパシタユニット２５において、冷却風Ｆは、導体板５２の貫通孔５２ｅを通過する。これにより、導体板５１と導体板５２との間を冷却風Ｆが通過する。導体板５１と導体板５２とが冷却風Ｆによって冷却される。

【0050】

また、素子ユニット２１において、冷却風Ｆは、防爆板５０に直接当たっていない。しかし、防爆板５０は、キャパシタユニット２５において冷却風Ｆによって冷却されている。防爆板５０は、素子ユニット２１からキャパシタユニット２５に熱が伝導する。防爆板５０は、素子ユニット２１から冷却風Ｆにより冷却されるキャパシタユニット２５まで、熱を伝導する。防爆板５０は、素子ユニット２１を冷却することができる。防爆板５０が冷却されることで、半導体素子３３およびキャパシタ４３が冷却される。

【0051】

キャパシタユニット２５では、Ｙ軸方向での一対の開口４５ｆ、開口４５ｇ及び複数の開口４５ｈを冷却風Ｆが通過する。加えて、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の各々での複数の側部開口、複数の上部開口４５ｃを冷却風Ｆが通過する。複数の下部開口４５ｄ及び複数の支持部開口４５ｅを冷却風Ｆが通過する。さらに、導体板５２の貫通孔５２ｅを冷却風Ｆが通過する。Ｚ軸方向に並んで配置される複数のキャパシタユニット２５は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って内部を通過する冷却風Ｆに対して、いわゆる風洞として機能する。

【0052】

本実施形態の電力変換ユニット１０は、電力制御ユニット１５の上面全域を覆う防爆板５０を配置することで、防爆構造を構成しつつ、冷却に優れた電力変換ユニット１０を提供することができる。

【0053】

本実施形態の電力変換ユニット１０は、電力制御ユニット１５の上面が、その全域で防爆板５０によって覆われる構成とされているため、破損した用品の飛散を防止し、被害拡大を防ぐことができる。しかも防爆板５０がＰＮ導体を兼ねた積層導体とされており、導電性および熱伝導に優れた材料（銅）とされることで、低インダクタンス化を維持したまま、電力制御ユニット１５内での熱のこもりを防ぐことができる。また、電力変換ユニット１０は、電力制御ユニット１５の部品点数を削減することができる。

【0054】

さらに、電力変換ユニット１０は、電力制御ユニット１５の上面がその全域で防爆板５０によって覆われる構成とされているため、防爆板５０のない構成に比べて、放熱面積も広くして、半導体素子３３およびキャパシタ４３の冷却効率を高めることができる。

【0055】

電力変換ユニット１０では、半導体素子３３をヒートシンク３５によって主に冷却する。これに加えて、半導体素子３３で発生した熱を導体である防爆板５０に伝えて、防爆板５０を熱の煽りで温度上昇させることで、半導体素子３３をより一層冷却して冷却効率を向上することができる。

【0056】

電力変換ユニット１０は、複数の半導体素子３３が冷却風Ｆの流通方向に直交する方向に沿って一列に並んだ配置とされる。しかも、全ての半導体素子３３が防爆板５０に接続される。全ての半導体素子３３の上面が防爆板５０に対向する。このため、ヒートシンク３５に加えて防爆板５０による冷却効率を向上させることができる。例えば、複数の半導体素子３３が冷却風Ｆの流通方向に沿って複数列に並んで配置される場合等に比べて、各半導体素子３３を積極的に冷却することができるとともに、防爆板５０による冷却をおこなうことができるため冷却風Ｆの流通方向でのヒートシンク３５の長さを小さくすることができる。

【0057】

電力変換ユニット１０は、冷却風Ｆの風下側であるキャパシタユニット２５側において、冷却風Ｆが防爆板５０に当たるようにしているため、導体である防爆板５０の熱伝導により、風上側から風下側に熱を伝導させて引っ張り、キャパシタユニット２５において防爆板５０から放熱させることができる。キャパシタユニット２５において防爆板５０には冷却風Ｆが当たっているため、防爆板５０は、半導体素子３３の冷却にも寄与することができる。電力変換ユニット１０は、上流側の半導体素子３３が下流側のキャパシタ４３に熱的に作用することを防ぐことができる。

【0058】

電力変換ユニット１０は、防爆板５０により冷却効率を向上することで、冷却風Ｆの流通経路が長くなることを抑制することができる。電力制御ユニット１５での冷却風Ｆの流通経路が長くなることを抑制することによって、電力制御ユニット１５の温度勾配の増大を抑制することができる。
防爆板５０により半導体素子３３の冷却効率を向上することで、ヒートシンク３５での流通経路が長くなることを抑制することができる。ヒートシンク３５での流通経路が長くなることを抑制することによって、ヒートシンク３５の温度勾配の増大を抑制することができる。

【0059】

冷却風Ｆの流通経路が長くなることを抑制することにより、冷却風Ｆの圧力損失の増大を抑制することができる。冷却風Ｆの圧力損失を低減することによって、冷却風Ｆの風速を増大させ、複数の半導体素子３３及び複数のキャパシタ４３の冷却効率を向上させることができる。冷却風Ｆの流通方向でのヒートシンク３５の長さが小さくなること、及び、冷却風Ｆの圧力損失が低減されることによって、冷却風Ｆの下流側に配置される他の電機機器の冷却効率を向上させることができる。

【0060】

電力変換ユニット１０は、冷却風Ｆの流通方向の上流側に配置されるヒートシンク３５を備える。このため、ヒートシンク３５に配置される複数の半導体素子３３を積極的に冷却することができる。しかも、ヒートシンク３５に加え防爆板５０により半導体素子３３を冷却することができる。例えば相対的に発熱が大きい半導体素子３３を他の回路要素よりも冷却風Ｆの流通方向の下流側に配置する場合等に比べて、複数の半導体素子３３を効率よく冷却することができる。

【0061】

電力変換ユニット１０は、複数の上部開口が形成された第３ユニット筐体４１に加えて防爆板５０を備える。このため、冷却風Ｆが第３ユニット筐体４１の内部を防爆板５０に沿って通過することを促すことができる。複数の第３ユニット筐体４１および防爆板５０の内部を風洞として機能させることによって、筐体１１の内部での圧力損失の増大を抑制することができる。

【0062】

電力変換ユニット１０は、筐体１１の内部に冷却風Ｆの通風路を別途に設ける必要が生じることを防ぐことができる。電力変換ユニット１０は、筐体１１が大型になることを防ぐことができる。筐体１１の内部の圧力損失を低減することによって、筐体１１の内部での冷却風Ｆによる冷却能力を向上させ、筐体１１の内部の容量を増大させることができる。防爆板５０に沿って冷却風Ｆが流れることで冷却能力を向上させ、筐体１１の内部の容量を増大させることができる。冷却風Ｆの冷却能力の増大により、各ファン１３の消費電力の増大を抑制し、各ファン１３を小型化することができる。

【0063】

電力変換ユニット１０は、第２ユニット筐体３７の内部と、ヒートシンク３５によって形成される空気の流路３５ｃと、を隔てる仕切り部材３７ａを備える。このため、ヒートシンク３５の排熱が第２ユニット筐体３７の内部の基板３９に熱的に作用することを抑制することができる。同時に、素子ユニット２１からキャパシタユニット２５に熱を伝導させる防爆板５０によって、素子ユニット２１の冷却効率を上げることができる。
防爆板５０によって、素子ユニット２１の冷却効率を向上するとともに、素子ユニット２１及び駆動ユニット２３と、キャパシタユニット２５とを分離することによって、保守容易性を向上させることができる。

【0064】

上述した実施形態では、素子ユニット２１と、駆動ユニット２３と、キャパシタユニット２５とは、互いに分離されてもよいし、適宜の組み合わせで一体的に形成されてもよい。

【0065】

以下、第２実施形態に係る電力変換ユニットを、図面に基づいて説明する。

【0066】

（第２の実施形態）
図５は、本実施形態の電力変換ユニット１０での電力制御ユニット１５の構成を示す斜視図である。図６は、本実施形態の電力制御ユニット１５の構成を示す断面図である。

【0067】

本実施形態において、上述した第1実施形態と異なるのは、絶縁補強部５５に関する点である。
絶縁補強部５５は、防爆板５０の強度を増加するために設けられる。具体的には、絶縁補強部５５は、防爆板５０の四隅において、下側から上向きの爆風等によって、防爆板５０がめくれる変形を起こすことを防止する。絶縁補強部５５は、防爆板５０の上面に取り付けられる。絶縁補強部５５は、防爆板５０の上面に接触する。絶縁補強部５５は、少なくとも防爆板５０の四隅に取り付けられる。

【0068】

絶縁補強部５５は、絶縁材料からなる。絶縁補強部５５は、防爆板５０が下側から作用した力で、四隅がめくれ上がらないように強度を維持できる強度を付与可能な材質からなる。絶縁補強部５５は、例えば、ダラスエポキシ樹脂からなる。絶縁補強部５５は、防爆板５０が下側から作用した力で、四隅がめくれ上がらないように強度を維持可能な太さおよび形状を有する。

【0069】

絶縁補強部５５は、図５，図６に示すように、棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ｂとを有する。

【0070】

棒絶縁補強部５５ａは、防爆板５０の四隅のうちＹ方向で同じ側に位置する２箇所を結ぶ。棒絶縁補強部５５ａは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、Ｘ方向に延在する辺に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ａは、防爆板５０におけるＹ方向の端部に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ａは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、素子ユニット２１における端部に配置される。

【0071】

棒絶縁補強部５５ａは、防爆板５０の上面に固定される。棒絶縁補強部５５ａは、防爆板５０に螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ａは、Ｘ方向の両端部において、防爆板５０よりもＸ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂと近接している。棒絶縁補強部５５ａは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂと接続されている。棒絶縁補強部５５ａは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂに固定されている。棒絶縁補強部５５ａは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂに螺合されてもよい。

【0072】

棒絶縁補強部５５ｂは、防爆板５０の四隅のうちＹ方向で同じ側に位置する２箇所を結ぶ。棒絶縁補強部５５ｂは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、Ｘ方向に延在する辺に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｂは、防爆板５０におけるＹ方向の端部に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｂは、防爆板５０の矩形輪郭のうち、キャパシタユニット２５における端部に配置される。

【0073】

棒絶縁補強部５５ｂは、防爆板５０の上面に固定される。棒絶縁補強部５５ｂは、防爆板５０に螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ｂは、Ｘ方向の両端部において、防爆板５０よりもＸ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂと近接している。棒絶縁補強部５５ｂは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂと接続されている。棒絶縁補強部５５ｂは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂに固定されている。棒絶縁補強部５５ｂは、Ｘ方向の端部がそれぞれ左側部４１ａ及び右側部４１ｂに螺合されてもよい。

【0074】

絶縁補強部５５は、棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ｂとが、Ｙ方向において互いに対向する。棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ａとは、互いに平行に配置される。棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ａとは、ほぼ等しい太さである。
絶縁補強部５５は、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されている。これにより、防爆板５０が第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されている。

【0075】

本実施形態における電力変換ユニット１０は、電力制御ユニット１５の上面全域を覆う防爆板５０に対して、絶縁補強部５５を設けた構成とされているため、破損した用品の飛散を防止し、被害拡大をさらに防止することができる。積層導体とされた防爆板５０に対して、絶縁補強部５５が絶縁性に優れた材料とされることで、電力制御ユニット１５における電気的な影響を考慮する必要がない。絶縁補強部５５が絶縁性に優れた材料とされることで、積層導体とされた防爆板５０に密着させることができる。絶縁補強部５５により、破損による防爆板５０の変形を抑制できる。

【0076】

絶縁補強部５５が絶縁性に優れた材料とされることで、電力制御ユニット１５内での熱のこもり防止性能に影響を与えることがない。絶縁補強部５５が強度に優れた材料とされることで、防爆性をより一層向上することができる。
また、絶縁補強部５５が第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることにより、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１を補強して、電力制御ユニット１５の強度を向上することができる。

【0077】

本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができる。

【0078】

本実施形態においては、棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ｂとが、防爆板５０の輪郭形状においてＸ方向の全長に延在する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ｂとが、防爆板５０の輪郭形状においてＸ方向の全長に対して、隅部を含む１／４～１／３程度の長さにそれぞれ延在する構成とすることもできる。

【0079】

以下、第３実施形態に係る電力変換ユニットを、図面に基づいて説明する。

【0080】

（第３の実施形態）
図７は、本実施形態の電力変換ユニット１０での電力制御ユニット１５の構成を示す斜視図である。
本実施形態において、上述した第２実施形態と異なるのは、絶縁補強部５５に関する点である。

【0081】

絶縁補強部５５は、図７に示すように、棒絶縁補強部５５ｃと棒絶縁補強部５５ｄとを有する。

【0082】

棒絶縁補強部５５ｃは、防爆板５０の四隅のうちＸ方向で同じ側に位置する２箇所を結ぶ。棒絶縁補強部５５ｃは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、Ｙ方向に延在する辺に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｃは、防爆板５０におけるＸ方向の端部に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｃは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、素子ユニット２１からキャパシタユニット２５にかけて延在する端部に配置される。

【0083】

棒絶縁補強部５５ｃは、防爆板５０の上面に固定される。棒絶縁補強部５５ｃは、防爆板５０に螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ｃは、Ｘ方向の端部において、防爆板５０よりも左側部４１ａと近接している。棒絶縁補強部５５ｃは、Ｘ方向の端部において、防爆板５０の輪郭よりもはみ出している。棒絶縁補強部５５ｃは、Ｘ方向の端部が左側部４１ａと接続されている。棒絶縁補強部５５ｃは、Ｘ方向の端部が左側部４１ａに固定されている。棒絶縁補強部５５ｃは、Ｘ方向の端部が左側部４１ａに螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ｃは、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定される。

【0084】

棒絶縁補強部５５ｄは、防爆板５０の四隅のうちＸ方向で同じ側に位置する２箇所を結ぶ。棒絶縁補強部５５ｄは、上面視した防爆板５０の矩形輪郭のうち、Ｙ方向に延在する辺に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｄは、防爆板５０におけるＸ方向の端部に沿って配置される。棒絶縁補強部５５ｄは、防爆板５０の矩形輪郭のうち、素子ユニット２１からキャパシタユニット２５にかけて延在する端部に配置される。

【0085】

棒絶縁補強部５５ｄは、防爆板５０の上面に固定される。棒絶縁補強部５５ｄは、防爆板５０に螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ｂは、Ｘ方向の両端部において、防爆板５０よりも右側部４１ｂと近接している。棒絶縁補強部５５ｄは、Ｘ方向の端部が右側部４１ｂと接続されている。棒絶縁補強部５５ｄは、Ｘ方向の端部が右側部４１ｂに固定されている。棒絶縁補強部５５ｄは、Ｘ方向の端部が右側部４１ｂに螺合されてもよい。
棒絶縁補強部５５ｄは、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定される。

【0086】

絶縁補強部５５は、棒絶縁補強部５５ｃと棒絶縁補強部５５ｄとが、Ｘ方向において互いに対向する。棒絶縁補強部５５ｃと棒絶縁補強部５５ｄとは、互いに平行に配置される。棒絶縁補強部５５ｃと棒絶縁補強部５５ｄとは、ほぼ等しい太さである。
絶縁補強部５５は、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されている。これにより、防爆板５０が第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されている。

【0087】

絶縁補強部５５は、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることで、より強固に防爆板５０を第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定することができる。
絶縁補強部５５は、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることで、隙間をなくして防爆性能をより一層向上することができる。

【0088】

本実施形態においても、上述した実施形態と同等の効果を奏することができる。

【0089】

本実施形態においては、棒絶縁補強部５５ｃと棒絶縁補強部５５ｄとが、防爆板５０の輪郭形状においてＹ方向の全長に延在する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、棒絶縁補強部５５ａと棒絶縁補強部５５ｂとが、防爆板５０の輪郭形状においてＹ方向の全長に対して、隅部を含む１／４～１／３程度の長さにそれぞれ延在する構成とすることもできる。

【0090】

以下、第４実施形態に係る電力変換ユニットを、図面に基づいて説明する。

【0091】

（第４の実施形態）
図８は、本実施形態の電力変換ユニット１０での電力制御ユニット１５の構成を示す断面図である。図９は、電力制御ユニット１５の構成を示す模式上面図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、貫通孔（開口）５１ｅに関する点である。

【0092】

防爆板５０は、図８，図９に示すように、上側の導体板５１に貫通孔５１ｅが形成される。貫通孔（開口）５１ｅは、空気（冷却風）Ｆが通り抜けることができる。貫通孔５１ｅは、上面視して導体板５２に重なっている。貫通孔５１ｅは、Ｚ方向の下側に導体板５２が位置する。貫通孔５１ｅは、それぞれの貫通孔５２ｅに対応する位置に配置される。具体的には、貫通孔５１ｅは、冷却風Ｆの流れ方向に沿って貫通孔５２ｅの下流となる位置に配置される。

【0093】

例えば、貫通孔５１ｅは、上面視して接続部５２ａと重なる位置に配置される。貫通孔５１ｅは、上面視して接続部５２ｂと重なる位置に配置される。貫通孔５１ｅの配置は、貫通孔５２ｅの下流であれば、この位置に限定されない。

【0094】

貫通孔５１ｅが冷却風Ｆの流れ方向に沿って貫通孔５２ｅの下流となる位置に配置されることで、貫通孔５２ｅを通り抜けた冷却風Ｆは、さらに貫通孔５１ｅを通り抜ける。冷却風Ｆは、下側の導体板５２に対して、その両面に沿って流れる。冷却風Ｆは、上側の導体板５１に対して、その下面に沿って流れる。

【0095】

これにより、導体板５２および導体板５１が冷却される。したがって、冷却風Ｆによる防爆板５０の冷却効率を向上することができる。

【0096】

本実施形態においても、上述した実施形態と同等の効果を奏することができる。

【0097】

以下、第４実施形態に係る電力変換ユニットを、図面に基づいて説明する。

【0098】

（第５の実施形態）
図１０は、本実施形態の電力変換ユニット１０での電力制御ユニット１５の構成を示す断面図である。
本実施形態において、上述した第１～第４実施形態と異なるのは、絶縁伝熱部５７に関する点である。

【0099】

絶縁伝熱部５７は、導体板５１と導体板５２との間に配置される。絶縁伝熱部５７は、導体板５１と導体板５２とにそれぞれ密着される。絶縁伝熱部５７は、導体板５１と導体板５２との間の全域に充填される。なお、絶縁伝熱部５７は、貫通孔５２ｅに充填されてもよい。

【0100】

絶縁伝熱部５７は、高強度の材質からなる。絶縁伝熱部５７は、絶縁性を有する材質からなる。絶縁伝熱部５７は、熱伝導性が高い材質からなる。絶縁伝熱部５７の材質は、適宜選択することができる。あるいは、絶縁伝熱部５７は、絶縁補強部５５と同じ材質とすることができる。

【0101】

絶縁伝熱部５７は、上面視して、防爆板５０と同じ輪郭形状とすることができる。
あるいは、絶縁伝熱部５７は、上面視して、防爆板５０の輪郭形状よりも、Ｘ方向にはみ出した輪郭形状とすることができる。この場合、絶縁伝熱部５７のＸ方向端部は、絶縁補強部５５と同様に、第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定することができる。

【0102】

絶縁伝熱部５７は、Ｘ方向の端部で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることで、より強固に防爆板５０を第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定することができる。

【0103】

さらに、絶縁伝熱部５７のＸ方向端部は、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることができる。
絶縁伝熱部５７は、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることで、より強固に防爆板５０を第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定することができる。
絶縁伝熱部５７は、Ｙ方向の全長で第１ユニット筐体３１および第３ユニット筐体４１に対して固定されることで、隙間をなくして防爆性能をより一層向上することができる。

【0104】

絶縁伝熱部５７によって、上側の導体板５１から下側の導体板５２へと熱が伝導する。絶縁伝熱部５７によって、下側の導体板５２から上側の導体板５１へと熱が伝導する。しかも、防爆板５０の全域で、導体板５１と導体板５２との間の熱伝導が容易になる。絶縁伝熱部５７の熱伝導により、さらに放熱が促進される。
これにより、導体板５１の温度が高い場合には、冷却風Ｆが当たるとともに冷却風Ｆが沿って流れることで積極的に冷却される導体板５２に熱を伝導させて、冷却効率を向上することができる。

【0105】

したがって、半導体素子３３から防爆板５０へと伝達された熱を、キャパシタユニット２５に位置するとともに冷却効率の高い導体板５２に伝えて、効率的に冷却することができる。

【0106】

本実施形態においても、上述した実施形態と同等の効果を奏することができる。

【0107】

本実施形態においては、絶縁伝熱部５７が、防爆板５０の全域に充填される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、絶縁伝熱部５７を、Ｘ方向に延在する棒絶縁補強部５５ａと同等の部材が導体板５１と導体板５２との間に、Ｙ方向に離間して複数配置された構成とすることもできる。
あるいは、絶縁伝熱部５７を、Ｙ方向に延在する棒絶縁補強部５５ｃと同等の部材が導体板５１と導体板５２との間に、Ｘ方向に離間して複数配置された構成とすることもできる。
さらに、防爆板５０の輪郭形状においてＸ方向の全長に対して、隅部を含む１／４～１／３程度の長さにそれぞれ延在する構成とすることもできる。

【0108】

さらに、上述した各実施形態における個々の構成を個別に選択して、それぞれ組み合わせて実施することも可能である。
例えば、絶縁伝熱部５７を、Ｙ方向に延在する棒絶縁補強部５５ｃと同等の部材が導体板５１と導体板５２との間に、Ｘ方向に離間して複数配置されるとともに、冷却風Ｆの流れ方向に沿って貫通孔５２ｅの下流となる位置に配置される貫通孔５１ｅを有する構成とすることが可能である。

【0109】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、防爆板５０を持つことにより、防爆性を高め、冷却性能を向上することができる。

【0110】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0111】

１０…電力変換ユニット、１１…筐体、１３…ファン（流体機械）、１５…電力制御ユニット（ユニット）、２１…素子ユニット、２３…駆動ユニット、２５…キャパシタユニット、３１…第１ユニット筐体、３３…半導体素子（第1素子）、３５…ヒートシンク（放熱部材）、３５ｃ…流路（流通流路）、３７…第２ユニット筐体、３９…基板、４１…第３ユニット筐体（支持部材）、４３…キャパシタ（コンデンサ、第２素子）、５０…防爆板、５１，５２…導体板（積層導体）、５１ａ，５１ｂ，５１ａ，５２ｂ…接続部（スペーサ）、５１ｅ…貫通孔（開口）、５２ｅ…貫通孔（開口）、５５…絶縁補強部、５７…絶縁伝熱部、

【要約】

電力変換ユニットは、筐体と、第１素子と、第２素子と、防爆板と、を備える。第１素子は、筐体の内部に配置される。第２素子は、筐体の内部に第１素子に水平方向に隣接して配置される。防爆板は、筐体の上面視して第１素子と第２素子とを覆う。防爆板は、第１素子および第２素子に接続される積層導体である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】