JP2019126130A

JP2019126130A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2019126130A
Application number: JP2018004041A
Authority: JP
Inventors: 賢彦櫻井; Kenhiko Sakurai
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: JP7069734B2

Abstract

【課題】筐体内部の空気温度の上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】この電力変換装置１００は、半導体スイッチング素子４１を含み、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路１０１と、電力変換回路１０１を収納する筐体１０と、筐体１０内で発生した熱を筐体１０外に放熱させるヒートシンク５０と、を備える。ヒートシンク５０は、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の熱を放熱する第１部分５１と、筐体１０内の空気を冷却する第２部分５２と、を有する。第１部分５１と第２部分５２との間には、熱抵抗となるシール部材２２および２３が設けられている。【選択図】図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device capable of suppressing an increase in air temperature inside a housing. A power conversion device 100 includes a semiconductor switching element 41, and is generated in a power conversion circuit 101 that converts DC power into AC power, a housing 10 that houses the power conversion circuit 101, and a housing 10. It is provided with a heat sink 50 that dissipates the generated heat to the outside of the housing 10. The heat sink 50 has a first portion 51 that dissipates heat from a heat generating portion including the semiconductor switching element 41, and a second portion 52 that cools the air inside the housing 10. Seal members 22 and 23 that provide thermal resistance are provided between the first portion 51 and the second portion 52. [Selection diagram] Fig. 3

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、ヒートシンクを備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter, and more particularly to a power converter including a heat sink.

従来、ヒートシンク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）。 BACKGROUND Conventionally, a power converter including a heat sink is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、スイッチング素子を含み、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路部と、電力変換回路を収納する筐体と、筐体内で発生した熱を筐体外に放熱するヒートシンクとを備える電力変換装置が開示されている。この特許文献１の電力変換装置では、ヒートシンクは、スイッチング素子に接して配置されてスイッチング素子の熱を放熱するとともに、筐体内側に向けて設けられた内側放熱フィンにより筐体内の空気を冷却するように構成されている。また、特許文献１の電力変換装置では、ヒートシンクは、スイッチング素子に対応する部分と、内側放熱フィンとが設けられた部分とが近接して一体的に設けられている。 The above-mentioned Patent Document 1 includes a power conversion circuit unit that includes a switching element and converts DC power into AC power, a housing that houses the power conversion circuit, and a heat sink that dissipates heat generated inside the housing to the outside of the housing A power converter comprising the In the power conversion device of Patent Document 1, the heat sink is disposed in contact with the switching element to radiate the heat of the switching element and cool the air in the housing by the inner heat radiation fins provided toward the inside of the housing. Is configured as. Further, in the power conversion device of Patent Document 1, the heat sink is integrally provided in such a manner that a portion corresponding to the switching element and a portion provided with the inner radiation fin are close to each other.

特開２０１６−１４６４３８号公報JP, 2016-146438, A

しかしながら、上記特許文献１に記載された電力変換装置では、ヒートシンクは、スイッチング素子に対応する部分と、内側放熱フィンとが設けられた部分とが近接して一体的に設けられているため、発熱量の大きいスイッチング素子から発生した熱が、内側放熱フィンに熱伝導しやすい。このため、内側放熱フィンの温度が上昇しやすいという不都合がある。これにより、内側放熱フィンと筐体内部の空気との温度差が小さくなるため、筐体内部の空気の熱が、内側放熱フィンに伝わるのが抑制される。その結果、筐体内部の空気温度の上昇を抑制することが困難であるという問題点がある。 However, in the power conversion device described in Patent Document 1, the heat sink generates heat since the portion corresponding to the switching element and the portion provided with the inner radiation fin are integrally provided in proximity to each other. Heat generated from a large amount of switching elements is easily conducted to the inner heat radiation fins. For this reason, there is a disadvantage that the temperature of the inner radiation fin tends to rise. As a result, the temperature difference between the inner radiation fin and the air inside the casing is reduced, so that the heat of the air inside the casing is suppressed from being transmitted to the inner radiation fin. As a result, there is a problem that it is difficult to suppress the rise of the air temperature inside the housing.

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、筐体内部の空気温度の上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and one object of the present invention is to provide a power conversion device capable of suppressing an increase in air temperature inside a housing. It is.

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、半導体スイッチング素子を含み、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、電力変換回路を収納する筐体と、筐体内で発生した熱を筐体外に放熱させるヒートシンクとを備え、ヒートシンクは、半導体スイッチング素子を含む発熱部分の熱を放熱する第１部分と、筐体内の空気を冷却する第２部分とを含み、第１部分と第２部分との間には、熱抵抗部が設けられている。 In order to achieve the above object, a power conversion device according to one aspect of the present invention includes a power conversion circuit that includes a semiconductor switching element and converts DC power into AC power, a housing that houses the power conversion circuit, and a housing A heat sink for dissipating heat generated in the body to the outside of the casing, the heat sink including a first portion for dissipating heat of the heat generating portion including the semiconductor switching element, and a second portion for cooling air in the casing; A thermal resistance portion is provided between the first portion and the second portion.

この発明一の局面による電力変換装置では、上記のように構成することにより、熱抵抗部により、半導体スイッチング素子の熱を放熱する第１部分から、筐体内の空気を冷却する第２部分に、熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、第２部分の温度が上昇するのを抑制することができるので、第２部分の筐体内側と、筐体内部の空気との温度差を大きくすることができる。その結果、筐体内部の空気の熱を効率よく第２部分に伝えることができるので、筐体内部の空気温度の上昇を抑制することができる。 In the power converter according to the first aspect of the present invention, by configuring as described above, from the first portion that dissipates the heat of the semiconductor switching element by the thermal resistance portion, to the second portion that cools the air in the housing, Heat transfer can be suppressed. As a result, since the temperature of the second portion can be suppressed from rising, the temperature difference between the inside of the housing of the second portion and the air inside the housing can be increased. As a result, the heat of the air inside the casing can be efficiently transmitted to the second portion, so that the rise of the air temperature inside the casing can be suppressed.

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、第１部分は、第１ベース板と、第１ベース板から筐体外側に設けられた第１外側フィンと、を含み、第２部分は、第２ベース板と、第２ベース板から筐体外側に設けられた第２外側フィンと、第２ベース板から筐体内側に設けられた内側フィンとを含む。このように構成すれば、半導体スイッチング素子を含む発熱部分を第１部分の第１ベース板に当接させることができるので、第１ベース板および第１外側フィンとを介して、半導体スイッチング素子の熱を容易に外部に放熱することができる。また、内側フィンにより筐体内部の空気の熱を効率よく第２部分に伝えることができるので、第２外側フィンを介して、筐体内部の熱を効率よく外部に放出することができる。 In the power converter according to the aforementioned aspect, preferably, the first portion includes a first base plate and a first outer fin provided on the outside of the casing from the first base plate, and the second portion is preferably A second base plate, a second outer fin provided on the outside of the case from the second base plate, and an inner fin provided on the inside of the case from the second base plate. According to this structure, the heat generating portion including the semiconductor switching element can be brought into contact with the first base plate of the first portion. Therefore, the semiconductor switching element can be manufactured through the first base plate and the first outer fin. Heat can be easily dissipated to the outside. In addition, since the heat of the air inside the housing can be efficiently transmitted to the second portion by the inner fins, the heat inside the housing can be efficiently released to the outside through the second outer fins.

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、熱抵抗部は、ヒートシンクよりも熱伝導率が小さい部材、ヒートシンクよりも断面積が小さい部分、および、屈曲部のうち少なくとも１つを含む。このように構成すれば、ヒートシンクよりも熱伝導が小さい部材を熱抵抗部に用いることにより、第１部分および第２部分を熱的に容易に分離することができるので、第１部分から第２部分への熱の伝わりを容易に抑制することができる。ヒートシンクよりも断面積が小さい部分または屈曲部を熱抵抗部に用いることにより、第１部分および第２部分を熱的に分離しつつ、第１部分および第２部分を一体的に形成することができるので、部品点数が増加するのを抑制することができる。 In the power converter according to the aforementioned aspect, preferably, the heat resistance portion includes at least one of a member having a smaller thermal conductivity than the heat sink, a portion having a smaller cross sectional area than the heat sink, and a bent portion. According to this structure, the first portion and the second portion can be easily separated thermally by using a member having a smaller thermal conductivity than the heat sink for the heat resistance portion. Transfer of heat to the part can be easily suppressed. Forming the first portion and the second portion integrally while thermally separating the first portion and the second portion by using a portion or a bent portion having a cross-sectional area smaller than the heat sink as the heat resistance portion Since this can be done, it is possible to suppress an increase in the number of parts.

この場合、好ましくは、熱抵抗部は、ヒートシンクよりも熱伝導率が小さいシール部材を含み、ヒートシンクは、シール部材を介して筐体に取り付けられている。このように構成すれば、ヒートシンクをシール部材を介して筐体に取り付けることができるので、筐体内を密閉することができる。これにより、半導体スイッチング素子を含む部品が配置される筐体内の空間を密閉することができるので、防塵機能や防水機能を持たせることができる。また、熱抵抗を有する（熱伝導率が小さい）シール部材を介してヒートシンクを筐体に取り付けることができるので、ヒートシンクの熱が筐体に伝わるのを抑制することができる。 In this case, preferably, the heat resistance portion includes a seal member having a lower thermal conductivity than the heat sink, and the heat sink is attached to the housing via the seal member. According to this structure, the heat sink can be attached to the housing through the seal member, so that the inside of the housing can be sealed. Thus, the space in the housing in which the component including the semiconductor switching element is disposed can be sealed, so that the dustproof function and the waterproof function can be provided. In addition, since the heat sink can be attached to the housing via the seal member having a thermal resistance (small heat conductivity), the heat of the heat sink can be suppressed from being transmitted to the housing.

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、ヒートシンクは、第１部分と第２部分とが別体により形成されており、別体の第１部分および第２部分の間には、熱抵抗部が配置されている。このように構成すれば、第１部分および第２部分を熱的に確実に分離することができるので、第１部分から第２部分への熱の伝わりをより効果的に抑制することができる。 In the power converter according to the above aspect, preferably, the heat sink is formed by separately forming the first portion and the second portion, and the thermal resistance is formed between the separate first portion and the second portion. Department is arranged. According to this structure, since the first portion and the second portion can be thermally separated with certainty, the transfer of heat from the first portion to the second portion can be more effectively suppressed.

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、ヒートシンクは、第１部分と第２部分とが一体的に形成されており、熱抵抗部は、第１部分と第２部分との間に設けられた溝部を含む。このように構成すれば、第１部分と第２部分とを別体で設ける場合に比べて、部品点数を減少させることができるとともに、筐体内を容易に密閉することができる。また、溝部により、第１部分から第２部分への熱の伝わりを抑制することができる。 In the power converter according to the aforementioned aspect, preferably, the heat sink is integrally formed with the first portion and the second portion, and the heat resistance portion is provided between the first portion and the second portion. Containing the grooved portion. According to this structure, the number of parts can be reduced and the inside of the housing can be easily sealed, as compared with the case where the first part and the second part are separately provided. Moreover, the heat transfer from the first portion to the second portion can be suppressed by the groove portion.

本発明によれば、上記のように、筐体内部の空気温度の上昇を抑制することが可能な電力変換装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide a power conversion device capable of suppressing an increase in air temperature inside a housing.

本発明の第１実施形態による電力変換装置の回路図である。It is a circuit diagram of a power converter by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による電力変換装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a power converter by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による電力変換装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of a power converter by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による電力変換装置の正面図である。It is a front view of the power converter device by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による電力変換装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of a power converter by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による電力変換装置の正面図である。It is a front view of the power converter device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による電力変換装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of a power converter by a 3rd embodiment of the present invention.

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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

図１〜図４を参照して、第１実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。 The configuration of the power conversion device 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

［第１実施形態］
（電力変換装置の回路構成）
図１を参照して、電力変換装置１００の回路構成について説明する。電力変換装置１００は、入力された直流または交流の電力を設定された交流の電力に変換して出力するように構成されている。図１に示すように、電力変換装置１００は、半導体スイッチング素子を含み直流電力を交流電力に変換する電力変換回路１０１と、半導体スイッチング素子を駆動するための制御回路４２とを備えている。電力変換装置１００は、直流電源（図示せず）から入力端子ＰおよびＮを介して入力される直流電力を３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の交流電力に変換するように構成されている。また、電力変換装置１００は、変換したＵ相、Ｖ相およびＷ相の交流電力を、出力端子Ｕ、ＶおよびＷを介して外部に出力するように構成されている。なお、出力端子Ｕ、ＶおよびＷは、モータ（図示せず）などに接続されている。 First Embodiment
(Circuit configuration of power converter)
The circuit configuration of the power converter 100 will be described with reference to FIG. 1. The power conversion device 100 is configured to convert the input direct current or alternating current power into set alternating current power and to output it. As shown in FIG. 1, the power conversion device 100 includes a power conversion circuit 101 including a semiconductor switching element and converting DC power into AC power, and a control circuit 42 for driving the semiconductor switching element. Power converter 100 is configured to convert DC power input from a DC power supply (not shown) through input terminals P and N into AC power of three phases (U phase, V phase and W phase). ing. In addition, power conversion device 100 is configured to output the converted AC power of U phase, V phase and W phase to the outside through output terminals U, V and W. The output terminals U, V and W are connected to a motor (not shown) or the like.

電力変換装置１００は、コンデンサＣと、半導体スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆと、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆとを備えている。コンデンサＣは、入力端子ＰおよびＮの間に接続されている。また、コンデンサＣは、リップル電流などの平滑用に設けられている。 The power conversion device 100 includes a capacitor C, semiconductor switching elements Sa, Sb, Sc, Sd, Se, and Sf, and diodes Da, Db, Dc, Dd, De, and Df. A capacitor C is connected between the input terminals P and N. In addition, the capacitor C is provided for smoothing such as ripple current.

（電力変換装置の構造）
次に、図２〜図４を参照して、電力変換装置１００の構造的な構成について説明する。図２〜図４に示すように、電力変換装置１００は、筐体１０と、シール部材２１、２２および２３と、締結部材３１、３２および３３と、基板４０と、ヒートシンク５０とを備えている。筐体１０は、筐体本体１１と、前面カバー１２とを含んでいる。筐体本体１１には、開口部１１１および１１２が設けられている。基板４０には、半導体スイッチング素子４１と、制御回路４２とが設けられている。ヒートシンク５０は、第１部分５１と、第２部分５２とを含んでいる。第１部分５１は、第１ベース板５１１と、第１外側フィン５１２とを有している。第２部分５２は、第２ベース板５２１と、第２外側フィン５２２と、内側フィン５２３とを含んでいる。なお、図２〜図４において、電力変換装置１００の半導体スイッチング素子４１および半導体スイッチング素子４１を駆動する制御回路４２以外の電子部品については、説明の簡略化のため省略している。 (Structure of power converter)
Next, the structural configuration of the power conversion device 100 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 2 to 4, the power conversion device 100 includes a housing 10, seal members 21, 22 and 23, fastening members 31, 32 and 33, a substrate 40, and a heat sink 50. . The housing 10 includes a housing body 11 and a front cover 12. Openings 111 and 112 are provided in the case body 11. The substrate 40 is provided with a semiconductor switching element 41 and a control circuit 42. The heat sink 50 includes a first portion 51 and a second portion 52. The first portion 51 has a first base plate 511 and a first outer fin 512. The second portion 52 includes a second base plate 521, a second outer fin 522, and an inner fin 523. In FIGS. 2 to 4, electronic components other than the semiconductor switching element 41 of the power conversion device 100 and the control circuit 42 for driving the semiconductor switching element 41 are omitted for simplification of the description.

筐体１０は、半導体スイッチング素子４１および制御回路４２が設けられた基板４０を覆うように配置されている。つまり、筐体１０は、電力変換回路１０１（図１参照）と制御回路４２を収納するように構成されている。また、筐体１０には、ヒートシンク５０が取り付けられている。また、筐体１０内は密閉されている。具体的には、筐体１０およびヒートシンク５０により、内部の空間が密閉されている。つまり、半導体スイッチング素子４１は、筐体１０内の密閉空間に配置されている。 The housing 10 is disposed to cover the substrate 40 on which the semiconductor switching element 41 and the control circuit 42 are provided. That is, the case 10 is configured to accommodate the power conversion circuit 101 (see FIG. 1) and the control circuit 42. In addition, a heat sink 50 is attached to the housing 10. Further, the inside of the housing 10 is sealed. Specifically, the internal space is sealed by the housing 10 and the heat sink 50. That is, the semiconductor switching element 41 is disposed in the sealed space in the housing 10.

筐体１０（筐体本体１１および前面カバー１２）は、金属製の板部材により形成されている。筐体１０は、たとえば、耐食アルミニウムや鉄材などにより形成されている。これにより、筐体１０の密閉性を容易に確保することが可能である。また、筐体１０は、密閉性を確保することが可能であればプラスチック等の樹脂材料により形成されていてもよい。 The housing 10 (the housing body 11 and the front cover 12) is formed of a metal plate member. The housing 10 is made of, for example, corrosion-resistant aluminum or iron material. Thereby, it is possible to easily secure the sealing property of the housing 10. In addition, the housing 10 may be made of a resin material such as plastic as long as sealing performance can be ensured.

前面カバー１２は、筐体本体１１に対して、シール部材２１を介して取り付けられている。また、前面カバー１２は、複数の締結部材３１により筐体本体１１に対して締結されている。ヒートシンク５０の第１部分５１は、筐体本体１１に対して、シール部材２２を介して取り付けられている。また、第１部分５１は、筐体本体１１の開口部１１１を塞ぐように筐体本体１１に取り付けられている。また、第１部分５１は、複数の締結部材３２により筐体本体１１に対して締結されている。ヒートシンク５０の第２部分５２は、筐体本体１１に対して、シール部材２３を介して取り付けられている。また、第２部分５２は、筐体本体１１の開口部１１２を塞ぐように筐体本体１１に取り付けられている。また、第２部分５２は、複数の締結部材３３により筐体本体１１に対して締結されている。 The front cover 12 is attached to the housing body 11 via the seal member 21. Further, the front cover 12 is fastened to the housing body 11 by a plurality of fastening members 31. The first portion 51 of the heat sink 50 is attached to the housing body 11 via the seal member 22. The first portion 51 is attached to the case body 11 so as to close the opening 111 of the case body 11. In addition, the first portion 51 is fastened to the housing body 11 by a plurality of fastening members 32. The second portion 52 of the heat sink 50 is attached to the housing body 11 via the seal member 23. The second portion 52 is attached to the housing body 11 so as to close the opening 112 of the housing body 11. Further, the second portion 52 is fastened to the casing body 11 by a plurality of fastening members 33.

シール部材２１〜２３は、筐体１０内の密閉性を保つために設けられている。シール部材２１〜２３は、たとえば、ゴムなどの弾性材料により形成されている。シール部材２１〜２３は、たとえば、ニトリル系のゴム材料により形成されている。シール部材２１〜２３は、筐体１０の開口に沿って環状に形成されている。 The sealing members 21 to 23 are provided to keep the inside of the housing 10 airtight. The seal members 21 to 23 are made of, for example, an elastic material such as rubber. The seal members 21 to 23 are formed of, for example, a nitrile rubber material. The sealing members 21 to 23 are annularly formed along the opening of the housing 10.

ここで、第１実施形態では、シール部材２２および２３は、熱抵抗部として機能する。つまり、ヒートシンク５０の第１部分５１と第２部分５２との間には、熱抵抗を有するシール部材２２および２３が設けられている。 Here, in the first embodiment, the seal members 22 and 23 function as a heat resistance portion. That is, between the first portion 51 and the second portion 52 of the heat sink 50, seal members 22 and 23 having thermal resistance are provided.

つまり、ヒートシンク５０は、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の取り付けられた領域と、内側フィン５２３が取り付けられた領域とが熱的に分離されている。 That is, in the heat sink 50, the attached area of the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 and the area attached with the inner fins 523 are thermally separated.

シール部材２３は、ヒートシンク５０の材料よりも熱伝導率が小さい材料により形成されている。また、シール部材２３は、筐体１０の材料よりも熱伝導率が小さい材料により形成されている。たとえば、シール部材２３は、１Ｗ／（ｍＫ）以下の熱伝導率を有している。また、シール部材２３は、ヒートシンク５０に対して、数千分の１〜数百分の１程度の熱伝導率を有している。 The seal member 23 is formed of a material having a thermal conductivity smaller than that of the material of the heat sink 50. Further, the seal member 23 is formed of a material having a thermal conductivity smaller than that of the material of the housing 10. For example, the seal member 23 has a thermal conductivity of 1 W / (mK) or less. In addition, the seal member 23 has a thermal conductivity of about one-thousandth to one-thousandth to the heat sink 50.

基板４０には、電力変換装置１００を構成する部品が実装されている。基板４０のＹ２面側（ヒートシンク５０側）には、半導体スイッチング素子４１が実装されている。また、基板４０のＹ１面側（ヒートシンク５０と反対側）には、制御回路４２が設けられている。つまり、半導体スイッチング素子４１と制御回路４２とは、基板４０に対して互いに異なる面に設けられている。また、半導体スイッチング素子４１は、ヒートシンク５０の第１部分５１に直接締結されている。つまり、図３に示すように、半導体スイッチング素子４１は、第１部分５１の第１ベース板５１１の内側（Ｙ１方向側）に接している。また、基板４０は、スペーサ等を介して筐体１０またはヒートシンク５０の第１部分５１に固定されている。 The component which comprises the power converter device 100 is mounted in the board | substrate 40. As shown in FIG. A semiconductor switching element 41 is mounted on the Y2 surface side (heat sink 50 side) of the substrate 40. A control circuit 42 is provided on the Y1 surface side of the substrate 40 (opposite to the heat sink 50). That is, the semiconductor switching element 41 and the control circuit 42 are provided on surfaces different from each other with respect to the substrate 40. The semiconductor switching element 41 is directly fastened to the first portion 51 of the heat sink 50. That is, as shown in FIG. 3, the semiconductor switching element 41 is in contact with the inside (the Y1 direction side) of the first base plate 511 of the first portion 51. In addition, the substrate 40 is fixed to the housing 10 or the first portion 51 of the heat sink 50 via a spacer or the like.

半導体スイッチング素子４１は、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ））などにより構成されている。 The semiconductor switching element 41 is configured of, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or the like.

ヒートシンク５０は、筐体１０内で発生した熱を筐体１０外に放熱させるように構成されている。また、ヒートシンク５０は、筐体１０の外部に露出するように配置されている。また、ヒートシンク５０は、電力変換装置１００の背面（Ｙ２方向側の面）に設けられている。ヒートシンク５０は、熱伝導率が高い材料により形成されている。ヒートシンク５０は、たとえば、アルミニウム材や、銅などにより形成されている。 The heat sink 50 is configured to dissipate heat generated in the housing 10 to the outside of the housing 10. Further, the heat sink 50 is disposed so as to be exposed to the outside of the housing 10. Further, the heat sink 50 is provided on the back surface (the surface on the Y2 direction side) of the power conversion device 100. The heat sink 50 is formed of a material having high thermal conductivity. The heat sink 50 is formed of, for example, an aluminum material, copper or the like.

ヒートシンク５０の第１部分５１は、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の熱を放熱するように構成されている。発熱部分は、半導体スイッチング素子４１のほか、たとえば、コンデンサやトランスなどを含んでいる。ヒートシンク５０の第２部分５２は、筐体１０内の空気を冷却するように構成されている。 The first portion 51 of the heat sink 50 is configured to dissipate the heat of the heat generating portion including the semiconductor switching element 41. The heat generating portion includes, in addition to the semiconductor switching element 41, for example, a capacitor and a transformer. The second portion 52 of the heat sink 50 is configured to cool the air in the housing 10.

また、ヒートシンク５０の第１部分５１と、第２部分５２とは、別体により形成されている。また、別体の第１部分５１および第２部分５２の間には、熱抵抗部としてのシール部材２２および２３が配置されている。 Further, the first portion 51 of the heat sink 50 and the second portion 52 are separately formed. In addition, seal members 22 and 23 as heat resistance portions are disposed between separate first portion 51 and second portion 52.

第１部分５１の第１ベース板５１１は、ＸＺ平面と略平行に設けられている。第１部分５１の第１外側フィン５１２は、第１ベース板５１１から筐体１０外側に設けられている。また、第１外側フィン５１２は、複数設けられている。また、第１外側フィン５１２は、第１ベース板５１１と略直交する面に沿って設けられている。また、複数の第１外側フィン５１２は、略平行に配列されている。また、第１外側フィン５１２は、ＹＺ平面と略平行に設けられている。つまり、第１外側フィン５１２は、上下方向（Ｚ方向）に延びるように配置されている。 The first base plate 511 of the first portion 51 is provided substantially parallel to the XZ plane. The first outer fins 512 of the first portion 51 are provided on the outer side of the housing 10 from the first base plate 511. Further, a plurality of first outer fins 512 are provided. In addition, the first outer fins 512 are provided along a plane substantially orthogonal to the first base plate 511. In addition, the plurality of first outer fins 512 are arranged substantially in parallel. Further, the first outer fins 512 are provided substantially parallel to the YZ plane. That is, the first outer fins 512 are arranged to extend in the vertical direction (Z direction).

ヒートシンク５０の第１部分５１は、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分から発生した熱を第１ベース板５１１から第１外側フィン５１２へ熱伝導させる。そして、第１部分５１は、第１外側フィン５１２から筐体１０外部の空気に熱を伝えて、筐体１０内部で発生した熱を筐体１０外へ放出する。 The first portion 51 of the heat sink 50 thermally conducts the heat generated from the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 from the first base plate 511 to the first outer fin 512. Then, the first portion 51 transfers heat from the first outer fins 512 to the air outside the housing 10 to release the heat generated inside the housing 10 to the outside of the housing 10.

第２部分５２の第２ベース板５２１は、ＸＺ平面と略平行に設けられている。第２部分５２の第２外側フィン５２２は、第２ベース板５２１から筐体１０外側に設けられている。また、第２外側フィン５２２は、複数設けられている。また、第２外側フィン５２２は、第２ベース板５２１と略直交する面に沿って設けられている。また、複数の第２外側フィン５２２は、略平行に配列されている。また、第２外側フィン５２２は、ＹＺ平面と略平行に設けられている。つまり、第２外側フィン５２２は、上下方向（Ｚ方向）に延びるように配置されている。 The second base plate 521 of the second portion 52 is provided substantially parallel to the XZ plane. The second outer fins 522 of the second portion 52 are provided on the outer side of the housing 10 from the second base plate 521. Further, a plurality of second outer fins 522 are provided. In addition, the second outer fins 522 are provided along a plane substantially orthogonal to the second base plate 521. Also, the plurality of second outer fins 522 are arranged substantially in parallel. The second outer fins 522 are provided substantially in parallel with the YZ plane. That is, the second outer fins 522 are arranged to extend in the vertical direction (Z direction).

図３および図４に示すように、第２部分５２の内側フィン５２３は、第２ベース板５２１から筐体１０内側に設けられている。また、内側フィン５２３は、複数設けられている。また、内側フィン５２３は、第２ベース板５２１と略直交する面に沿って設けられている。また、複数の内側フィン５２３は、略平行に配列されている。また、内側フィン５２３は、ＹＺ平面と略平行に設けられている。つまり、内側フィン５２３は、上下方向（Ｚ方向）に延びるように配置されている。なお、図４は、前面カバー１２およびシール部材２１を外した状態の電力変換装置１００を前方（Ｙ１方向）から見た図である。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the inner fins 523 of the second portion 52 are provided on the inner side of the housing 10 from the second base plate 521. In addition, a plurality of inner fins 523 are provided. Further, the inner fins 523 are provided along a plane substantially orthogonal to the second base plate 521. Further, the plurality of inner fins 523 are arranged substantially in parallel. In addition, the inner fins 523 are provided substantially in parallel with the YZ plane. That is, the inner fins 523 are arranged to extend in the vertical direction (Z direction). FIG. 4 is a view of the power conversion device 100 with the front cover 12 and the seal member 21 removed, as viewed from the front (Y1 direction).

内側フィン５２３は、筐体１０内の空気に接することにより、筐体１０内の空気から熱を奪うように構成されている。複数の内側フィン５２３を含む部材は、複数の第２外側フィン５２２を含む部材とは別体に形成されている。複数の内側フィン５２３を含む部材は、複数の第２外側フィン５２２を含む部材に締結や溶接などの方法により固定されている。 The inner fins 523 are configured to draw heat from the air in the housing 10 by contacting the air in the housing 10. The member including the plurality of inner fins 523 is formed separately from the member including the plurality of second outer fins 522. The member including the plurality of inner fins 523 is fixed to the member including the plurality of second outer fins 522 by a method such as fastening or welding.

ヒートシンク５０の第２部分５２は、筐体１０内部の空気の熱を内側フィン５２３から第２ベース板５２１へ熱伝導させる。第２部分５２は、第２ベース板５２１から第２外側フィン５２２へ熱を伝導させる。そして、第２部分５２は、第２外側フィン５２２から筐体１０外部の空気に熱を伝えて、筐体１０内部で発生した熱を筐体１０外へ放出する。 The second portion 52 of the heat sink 50 thermally transfers the heat of the air inside the housing 10 from the inner fins 523 to the second base plate 521. The second portion 52 conducts heat from the second base plate 521 to the second outer fin 522. Then, the second portion 52 transfers heat from the second outer fins 522 to the air outside the housing 10 to release the heat generated inside the housing 10 to the outside of the housing 10.

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第１実施形態では、上記のように、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の熱を放熱する第１部分５１と、筐体１０内の空気を冷却する第２部分５２との間に、熱抵抗を有するシール部材２２および２３を設ける。これにより、熱抵抗を有するシール部材２２および２３により、半導体スイッチング素子４１の熱を放熱する第１部分５１から、筐体１０内の空気を冷却する第２部分５２に、熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、第２部分５２の温度が上昇するのを抑制することができるので、第２部分５２の筐体１０内側と、筐体１０内部の空気との温度差を大きくすることができる。その結果、筐体１０内部の空気の熱を効率よく第２部分５２に伝えることができるので、筐体１０内部の空気温度の上昇を抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, a thermal resistance is generated between the first portion 51 that dissipates the heat of the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 and the second portion 52 that cools the air in the housing 10. Seal members 22 and 23 having the Thus, the heat transfer from the first portion 51 which dissipates the heat of the semiconductor switching element 41 to the second portion 52 which cools the air in the housing 10 is suppressed by the seal members 22 and 23 having thermal resistance. can do. Thereby, the temperature of the second portion 52 can be suppressed from rising, so the temperature difference between the inside of the housing 10 of the second portion 52 and the air inside the housing 10 can be increased. As a result, since the heat of the air inside the housing 10 can be efficiently transmitted to the second portion 52, the rise of the air temperature inside the housing 10 can be suppressed.

また、第１実施形態では、上記のように、第１部分５１に、第１ベース板５１１と、第１ベース板５１１から筐体１０外側に配置された第１外側フィン５１２と、を設ける。これにより、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分を第１部分５１の第１ベース板５１１に当接させることができるので、第１ベース板５１１および第１外側フィン５１２とを介して、半導体スイッチング素子４１の熱を容易に外部に放熱することができる。また、第２部分５２に、第２ベース板５２１と、第２ベース板５２１から筐体１０外側に配置された第２外側フィン５２２と、第２ベース板５２１から筐体１０内側に配置された内側フィン５２３とを設ける。これにより、内側フィン５２３により筐体１０内部の空気の熱を効率よく第２部分５２に伝えることができるので、第２外側フィン５２２を介して、筐体１０内部の熱を効率よく外部に放出することができる。 In the first embodiment, as described above, the first portion 51 is provided with the first base plate 511 and the first outer fins 512 disposed on the outer side of the housing 10 from the first base plate 511. Thus, the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 can be brought into contact with the first base plate 511 of the first portion 51, so that the semiconductor switching element can be formed via the first base plate 511 and the first outer fin 512. The heat of 41 can be easily dissipated to the outside. Further, in the second portion 52, the second base plate 521, the second outer fins 522 disposed on the outside of the housing 10 from the second base plate 521, and the inside of the housing 10 on the second base plate 521 An inner fin 523 is provided. As a result, the heat of the air inside the housing 10 can be efficiently transmitted to the second portion 52 by the inner fins 523. Therefore, the heat inside the housing 10 is efficiently dissipated to the outside through the second outer fins 522. can do.

また、第１実施形態では、上記のように、熱抵抗部として、ヒートシンク５０よりも熱伝導率が小さい部材を設ける。これにより、第１部分５１および第２部分５２を熱的に容易に分離することができるので、第１部分５１から第２部分５２への熱の伝わりを容易に抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, a member having a thermal conductivity smaller than that of the heat sink 50 is provided as the thermal resistance portion. Thereby, since the 1st part 51 and the 2nd part 52 can be separated easily thermally, the heat transfer from the 1st part 51 to the 2nd part 52 can be controlled easily.

また、第１実施形態では、上記のように、ヒートシンク５０を、シール部材２２および２３を介して筐体１０に取り付けている。これにより、ヒートシンク５０をシール部材２２および２３を介して筐体１０に取り付けることができるので、筐体１０内を密閉することができる。これにより、半導体スイッチング素子４１を含む部品が配置される筐体１０内の空間を密閉することができるので、防塵機能や防水機能を持たせることができる。また、熱抵抗を有する（熱伝導率が小さい）シール部材２２および２３を介してヒートシンク５０を筐体１０に取り付けることができるので、ヒートシンク５０の熱が筐体１０に伝わるのを抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, the heat sink 50 is attached to the housing 10 through the seal members 22 and 23. Thereby, since the heat sink 50 can be attached to the housing 10 via the sealing members 22 and 23, the inside of the housing 10 can be sealed. As a result, the space in the housing 10 in which the components including the semiconductor switching element 41 are disposed can be sealed, so that a dustproof function and a waterproof function can be provided. Further, since the heat sink 50 can be attached to the housing 10 through the seal members 22 and 23 having thermal resistance (small heat conductivity), it is possible to suppress the heat of the heat sink 50 from being transmitted to the housing 10 it can.

また、第１実施形態では、上記のように、ヒートシンク５０の第１部分５１と第２部分５２とを別体により形成し、別体の第１部分５１および第２部分５２の間に、熱抵抗を有するシール部材２２および２３を配置する。これにより、第１部分５１および第２部分５２を熱的に確実に分離することができるので、第１部分５１から第２部分５２への熱の伝わりをより効果的に抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, the first portion 51 and the second portion 52 of the heat sink 50 are separately formed, and heat is generated between the separate first portion 51 and the second portion 52. Position the sealing members 22 and 23 having resistance. Thereby, since the 1st portion 51 and the 2nd portion 52 can be separated thermally certainly, transfer of heat from the 1st portion 51 to the 2nd portion 52 can be controlled more effectively.

また、第１実施形態では、上記のように、筐体１０内を密閉し、半導体スイッチング素子４１を、筐体１０内の密閉空間に配置する。これにより、電力変換装置１００に防塵機能や防水機能を持たせることができる。 In the first embodiment, as described above, the inside of the housing 10 is sealed, and the semiconductor switching element 41 is disposed in the sealed space in the housing 10. As a result, the power conversion device 100 can have a dustproof function and a waterproof function.

［第２実施形態］
次に、図５および図６を参照して、第２実施形態による電力変換装置２００の構成について説明する。この第２実施形態における電力変換装置２００は、ヒートシンク５０の第１部分５１と第２部分５２とが別体で形成されている構成の第１実施形態と異なり、ヒートシンク６０の第１部分６１と第２部分６２とが一体的に形成されている。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付して、説明を省略する。 Second Embodiment
Next, the configuration of the power conversion device 200 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The power conversion device 200 according to the second embodiment differs from the first embodiment in which the first portion 51 and the second portion 52 of the heat sink 50 are separately formed, and the first portion 61 of the heat sink 60 The second portion 62 is integrally formed. In the figure, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

（電力変換装置の構造）
電力変換装置２００の構造的な構成について説明する。図５および図６に示すように、電力変換装置２００は、筐体１０と、シール部材２１および２４と、締結部材３１（図２参照）および３４と、基板４０と、ヒートシンク６０とを備えている。筐体１０は、筐体本体１３と、前面カバー１２とを含んでいる。筐体本体１３には、開口部１３１が設けられている。基板４０には、半導体スイッチング素子４１と、制御回路４２とが設けられている。ヒートシンク６０は、第１部分６１と、第２部分６２とを含んでいる。第１部分６１は、第１ベース板６１１と、第１外側フィン６１２とを有している。第２部分６２は、第２ベース板６２１と、第２外側フィン６２２と、内側フィン６２３とを含んでいる。なお、図５および図６において、電力変換装置２００の半導体スイッチング素子４１および半導体スイッチング素子４１を駆動する制御回路４２以外の電子部品については、説明の簡略化のため省略している。 (Structure of power converter)
The structural configuration of power conversion device 200 will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the power conversion device 200 includes the housing 10, the seal members 21 and 24, the fastening members 31 (see FIG. 2) and 34, the substrate 40, and the heat sink 60. There is. The housing 10 includes a housing body 13 and a front cover 12. The housing body 13 is provided with an opening 131. The substrate 40 is provided with a semiconductor switching element 41 and a control circuit 42. The heat sink 60 includes a first portion 61 and a second portion 62. The first portion 61 has a first base plate 611 and a first outer fin 612. The second portion 62 includes a second base plate 621, a second outer fin 622, and an inner fin 623. 5 and 6, electronic components other than the semiconductor switching element 41 of the power conversion device 200 and the control circuit 42 for driving the semiconductor switching element 41 are omitted for simplification of the description.

ここで、第２実施形態では、ヒートシンク６０の第１部分６１と第２部分６２とは、一体的に形成されている。また、第１部分６１と第２部分６２との間には、熱抵抗部として、屈曲部６３が設けられている。屈曲部６３は、Ｚ方向に延びるように形成された溝部６３１を含んでいる。また、屈曲部６３は、第１部分６１の第１ベース板６１１と第２部分６２の第２ベース板６２１との間に設けられ、第１ベース板６１１および第２ベース板６２１を接続するように構成されている。屈曲部６３は、外側（Ｙ２方向側）に向かって突出するように屈曲している。屈曲部６３は、第１ベース板６１１および第２ベース板６２１の間の固体部分（熱伝導部分）の距離を大きくすることにより、第１部分６１から第２部分６２への熱伝導を抑制するように構成されている。 Here, in the second embodiment, the first portion 61 and the second portion 62 of the heat sink 60 are integrally formed. Further, a bent portion 63 is provided as a heat resistance portion between the first portion 61 and the second portion 62. The bent portion 63 includes a groove portion 631 formed to extend in the Z direction. The bending portion 63 is provided between the first base plate 611 of the first portion 61 and the second base plate 621 of the second portion 62 so as to connect the first base plate 611 and the second base plate 621. Is configured. The bent portion 63 is bent so as to protrude outward (Y2 direction side). The bending portion 63 suppresses the heat conduction from the first portion 61 to the second portion 62 by increasing the distance of the solid portion (heat conducting portion) between the first base plate 611 and the second base plate 621. Is configured as.

なお、溝部６３１は、第１ベース板６１１および第２ベース板６２１よりも深く形成してもよいし、第１ベース板６１１および第２ベース板６２１よりも浅くして、溝の幅（Ｘ方向の長さ）を大きくしてもよい。これにより、熱伝導の距離を大きくすることが可能である。また、屈曲部６３は、複数回屈曲してもよい。 The groove portion 631 may be formed deeper than the first base plate 611 and the second base plate 621, or may be shallower than the first base plate 611 and the second base plate 621, and the groove width (X direction Length) may be increased. This makes it possible to increase the distance of heat conduction. The bending portion 63 may be bent a plurality of times.

ヒートシンク６０は、筐体本体１３に対して、シール部材２４を介して取り付けられている。また、ヒートシンク６０は、筐体本体１３の開口部１３１を塞ぐように筐体本体１３に取り付けられている。また、ヒートシンク６０は、複数の締結部材３４により筐体本体１３に対して締結されている。なお、第１部分６１の第１ベース板６１１および第１外側フィン６１２は、それぞれ、第１実施形態の第１ベース板５１１および第１外側フィン５１２に対応し、同様の構成を有している。また、第２部分６２の第２ベース板６２１、第２外側フィン６２２および内側フィン６２３は、それぞれ、第１実施形態の第２ベース板５２１、第２外側フィン５２２および内側フィン５２３に対応し、同様の構成を有している。 The heat sink 60 is attached to the housing body 13 via the seal member 24. Further, the heat sink 60 is attached to the case body 13 so as to close the opening 131 of the case body 13. Further, the heat sink 60 is fastened to the housing body 13 by a plurality of fastening members 34. The first base plate 611 and the first outer fin 612 of the first portion 61 correspond to the first base plate 511 and the first outer fin 512 of the first embodiment, respectively, and have the same configuration. . The second base plate 621, the second outer fins 622 and the inner fins 623 of the second portion 62 correspond to the second base plates 521, the second outer fins 522 and the inner fins 523 of the first embodiment, respectively. It has the same configuration.

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining structure of the second embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第２実施形態では、上記のように、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の熱を放熱する第１部分６１と、筐体１０内の空気を冷却する第２部分６２との間に、熱抵抗部としての屈曲部６３を設ける。これにより、熱抵抗部としての屈曲部６３により、半導体スイッチング素子４１の熱を放熱する第１部分６１から、筐体１０内の空気を冷却する第２部分６２に、熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、上記第１実施形態と同様に、筐体１０内部の空気温度の上昇を抑制することができる。 In the second embodiment, as described above, a thermal resistance is generated between the first portion 61 which dissipates the heat of the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 and the second portion 62 which cools the air in the housing 10. A bent portion 63 as a portion is provided. Thereby, the bending portion 63 as a heat resistance portion suppresses the transfer of heat from the first portion 61 which dissipates the heat of the semiconductor switching element 41 to the second portion 62 which cools the air in the housing 10 be able to. Thus, as in the first embodiment, it is possible to suppress an increase in the air temperature inside the housing 10.

また、第２実施形態では、上記のように、熱抵抗部として、屈曲部６３を設ける。これにより、第１部分６１および第２部分６２を熱的に分離しつつ、第１部分６１および第２部分６２を一体的に形成することができるので、部品点数が増加するのを抑制することができる。 In the second embodiment, as described above, the bending portion 63 is provided as the heat resistance portion. Thereby, since the first portion 61 and the second portion 62 can be integrally formed while the first portion 61 and the second portion 62 are thermally separated, it is possible to suppress an increase in the number of parts. Can.

また、第２実施形態では、上記のように、ヒートシンク６０の第１部分６１と第２部分６２とを一体的に形成し、熱抵抗部として、第１部分６１と第２部分６２との間に溝部６３１を設ける。これにより、第１部分６１と第２部分６２とを別体で設ける場合に比べて、部品点数を減少させることができるとともに、筐体１０内を容易に密閉することができる。また、溝部６３１により、第１部分６１から第２部分６２への熱の伝わりを抑制することができる。 Moreover, in the second embodiment, as described above, the first portion 61 and the second portion 62 of the heat sink 60 are integrally formed, and as a heat resistance portion, between the first portion 61 and the second portion 62 The groove 631 is provided in the As a result, the number of parts can be reduced and the inside of the housing 10 can be easily sealed as compared with the case where the first portion 61 and the second portion 62 are separately provided. In addition, the groove portion 631 can suppress the transfer of heat from the first portion 61 to the second portion 62.

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

［第３実施形態］
次に、図７を参照して、第３実施形態による電力変換装置３００の構成について説明する。この第３実施形態における電力変換装置３００は、ヒートシンク５０の第１部分５１と第２部分５２とが別体で形成されている構成の第１実施形態と異なり、ヒートシンク７０の第１部分７１と第２部分７２とが一体的に形成されている。また、第３実施形態における電力変換装置３００は、ヒートシンク６０の第１部分６１と第２部分６２との間に屈曲部６３が設けられている構成の第２実施形態と異なり、ヒートシンク７０の第１部分７１と第２部分７２との間にヒートシンク７０よりも断面積が小さい部分が形成されている。なお、図中において上記第１実施形態または第２実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付して、説明を省略する。 Third Embodiment
Next, the configuration of a power conversion device 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The power conversion device 300 according to the third embodiment differs from the first embodiment in which the first portion 51 and the second portion 52 of the heat sink 50 are separately formed, and the first portion 71 of the heat sink 70 The second portion 72 is integrally formed. Further, unlike the second embodiment in which the bending portion 63 is provided between the first portion 61 and the second portion 62 of the heat sink 60, the power conversion device 300 in the third embodiment differs from the second embodiment in that Between the first portion 71 and the second portion 72, a portion having a smaller cross-sectional area than the heat sink 70 is formed. In the drawings, the same components as those in the first embodiment or the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

（電力変換装置の構造）
電力変換装置３００の構造的な構成について説明する。図７に示すように、電力変換装置３００は、筐体１０と、シール部材２１および２４と、締結部材３１（図２参照）および３４と、基板４０と、ヒートシンク７０とを備えている。筐体１０は、筐体本体１３と、前面カバー１２とを含んでいる。筐体本体１３には、開口部１３１が設けられている。基板４０には、半導体スイッチング素子４１と、制御回路４２とが設けられている。ヒートシンク７０は、第１部分７１と、第２部分７２とを含んでいる。第１部分７１は、第１ベース板７１１と、第１外側フィン７１２とを有している。第２部分７２は、第２ベース板７２１と、第２外側フィン７２２と、内側フィン７２３とを含んでいる。なお、図７において、電力変換装置３００の半導体スイッチング素子４１および半導体スイッチング素子４１を駆動する制御回路４２以外の電子部品については、説明の簡略化のため省略している。 (Structure of power converter)
The structural configuration of power converter 300 will be described. As shown in FIG. 7, the power conversion device 300 includes a housing 10, seal members 21 and 24, fastening members 31 (see FIG. 2) and 34, a substrate 40, and a heat sink 70. The housing 10 includes a housing body 13 and a front cover 12. The housing body 13 is provided with an opening 131. The substrate 40 is provided with a semiconductor switching element 41 and a control circuit 42. The heat sink 70 includes a first portion 71 and a second portion 72. The first portion 71 includes a first base plate 711 and a first outer fin 712. The second portion 72 includes a second base plate 721, a second outer fin 722, and an inner fin 723. In FIG. 7, electronic components other than the semiconductor switching element 41 of the power conversion device 300 and the control circuit 42 that drives the semiconductor switching element 41 are omitted for simplification of the description.

ここで、第３実施形態では、ヒートシンク７０の第１部分７１と第２部分７２とは、一体的に形成されている。また、第１部分７１と第２部分７２との間には、熱抵抗部７３が設けられている。熱抵抗部７３は、ヒートシンク７０の第１ベース板７１１および第２ベース板７２１よりも断面積（ＹＺ平面と平行に切った断面積）が小さい薄肉部７３１を含んでいる。また、熱抵抗部７３は、Ｚ方向に延びるように形成された溝部７３２を含んでいる。また、熱抵抗部７３は、第１部分７１の第１ベース板７１１と第２部分７２の第２ベース板７２１との間に設けられ、第１ベース板７１１および第２ベース板７２１を接続するように構成されている。つまり、熱抵抗部７３は、第１部分７１および第２部分７２の接続部分の断面積よりも小さい断面積を有している。溝部７３２は、内側（Ｙ１方向側）に向かって凹むように形成されている。溝部７３２を外側に配置することにより、筐体１０内の密閉性の確保を容易にすることが可能である。薄肉部７３１は、断面積を小さくすることにより、熱抵抗が増加して、第１部分７１から第２部分７２への熱伝導を抑制するように構成されている。 Here, in the third embodiment, the first portion 71 and the second portion 72 of the heat sink 70 are integrally formed. In addition, a heat resistance portion 73 is provided between the first portion 71 and the second portion 72. The heat resistance portion 73 includes a thin portion 731 having a smaller cross-sectional area (a cross-sectional area cut in parallel to the YZ plane) than the first base plate 711 and the second base plate 721 of the heat sink 70. Further, the heat resistance portion 73 includes a groove portion 732 formed to extend in the Z direction. Further, the heat resistance portion 73 is provided between the first base plate 711 of the first portion 71 and the second base plate 721 of the second portion 72, and connects the first base plate 711 and the second base plate 721. Is configured as. That is, the heat resistance portion 73 has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the connection portion of the first portion 71 and the second portion 72. The groove 732 is formed to be recessed inward (in the Y1 direction side). By disposing the groove 732 on the outer side, it is possible to easily ensure the sealing performance in the housing 10. The thin-walled portion 731 is configured to reduce thermal conductivity from the first portion 71 to the second portion 72 by reducing the cross-sectional area.

なお、第１部分７１の第１ベース板７１１および第１外側フィン７１２は、それぞれ、第１実施形態の第１ベース板５１１および第１外側フィン５１２に対応し、同様の構成を有している。また、第２部分７２の第２ベース板７２１、第２外側フィン７２２および内側フィン７２３は、それぞれ、第１実施形態の第２ベース板５２１、第２外側フィン５２２および内側フィン５２３に対応し、同様の構成を有している。 The first base plate 711 and the first outer fin 712 of the first portion 71 correspond to the first base plate 511 and the first outer fin 512 of the first embodiment, respectively, and have the same configuration. . The second base plate 721, the second outer fin 722, and the inner fin 723 of the second portion 72 correspond to the second base plate 521, the second outer fin 522, and the inner fin 523 of the first embodiment, respectively. It has the same configuration.

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining structure of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第３実施形態では、上記のように、半導体スイッチング素子４１を含む発熱部分の熱を放熱する第１部分７１と、筐体１０内の空気を冷却する第２部分７２との間に、熱抵抗部７３を設ける。これにより、熱抵抗部７３により、半導体スイッチング素子４１の熱を放熱する第１部分７１から、筐体１０内の空気を冷却する第２部分７２に、熱が伝わるのを抑制することができる。これにより、上記第１実施形態と同様に、筐体１０内部の空気温度の上昇を抑制することができる。 In the third embodiment, as described above, a thermal resistance is generated between the first portion 71 that dissipates the heat of the heat generating portion including the semiconductor switching element 41 and the second portion 72 that cools the air in the housing 10. A section 73 is provided. Thus, the heat resistance portion 73 can suppress the transfer of heat from the first portion 71 that dissipates the heat of the semiconductor switching element 41 to the second portion 72 that cools the air in the housing 10. Thus, as in the first embodiment, it is possible to suppress an increase in the air temperature inside the housing 10.

また、第３実施形態では、上記のように、熱抵抗部は、ヒートシンク７０よりも断面積が小さい部分を含む。これにより、第１部分７１および第２部分７２を熱的に分離しつつ、第１部分７１および第２部分７２を一体的に形成することができるので、部品点数が増加するのを抑制することができる。 Further, in the third embodiment, as described above, the heat resistance portion includes a portion having a smaller cross-sectional area than the heat sink 70. Thereby, since the first portion 71 and the second portion 72 can be integrally formed while the first portion 71 and the second portion 72 are thermally separated, it is possible to suppress an increase in the number of parts. Can.

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

（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。 (Modification)
It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the description of the embodiments described above but by the claims, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the claims.

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、電力変換装置の背面（後側の面）にヒートシンクを設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電力変換装置のいずれの面にヒートシンクを設けてもよい。たとえば、電力変換装置の側面や前面にヒートシンクを設けてもよい。また、電力変換装置の設置姿勢については、設置するものが任意に決定して配置するようにしてもよい。 For example, although the example of the structure which provides a heat sink in the back surface (rear surface) of a power converter was shown in said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the heat sink may be provided on any surface of the power converter. For example, a heat sink may be provided on the side or front of the power converter. Further, the installation posture of the power conversion device may be arbitrarily determined and arranged.

また、上記第１〜第３実施形態では、電力変換装置に、制御回路を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御回路を電力変換装置に対して外付けで設けてもよい。 Moreover, although the example of the structure which provides a control circuit in a power converter device was shown in said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the control circuit may be provided externally to the power converter.

また、上記第１〜第３実施形態では、筐体に前面カバーを設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、筐体に前面カバーを設けずに、筐体本体により前面を覆ってもよい。 Moreover, although the example of the structure which provides a front cover in a housing | casing was shown in said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the front surface may be covered by the housing body without providing the front cover on the housing.

また、上記第１〜第３実施形態では、電力変換装置が、電力を３相の交流に変換する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、電力変換装置が、電力を単相の交流に変換する構成であってもよい。また、電力変換装置の回路構成は、実施形態の回路構成に限られない。 Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the power converter device showed the example of the structure which converts electric power into three-phase alternating current, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the power conversion device may be configured to convert power into single-phase alternating current. Further, the circuit configuration of the power conversion device is not limited to the circuit configuration of the embodiment.

また、上記第１〜第３実施形態では、第２部分の内側フィンと第２外側フィンとが別部材により形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２部分の内側フィンと第２外側フィンとを一体部材により形成してもよい。 Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example of the structure by which the inner side fin of a 2nd part and a 2nd outer side fin were formed by another member was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, the inner fin and the second outer fin of the second portion may be formed by an integral member.

また、上記第１〜第３実施形態では、ヒートシンクにフィンが設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヒートシンクにフィンが設けられていなくてもよい。また、フィンを設ける場合、第１外側フィン、第２外側フィンおよび内側フィンのうち、少なくとも１つを設ける構成でもよい。 Moreover, although the example of the structure in which the fin was provided in the heat sink was shown in the said, 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the heat sink may not be provided with fins. In the case of providing the fins, at least one of the first outer fins, the second outer fins, and the inner fins may be provided.

また、上記第１〜第３実施形態では、半導体スイッチング素子と制御回路とが、基板に対して互いに反対側の面に実装されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体スイッチング素子と制御回路とが、基板に対して互いに同じ側の面に実装されていてもよい。 In the first to third embodiments, the semiconductor switching element and the control circuit are mounted on the surfaces opposite to each other on the substrate. However, the present invention is not limited thereto. Absent. In the present invention, the semiconductor switching element and the control circuit may be mounted on the same side of the substrate.

また、上記第１実施形態では、熱抵抗部としてヒートシンクよりも熱伝導率が小さい部材を設ける例を示し、上記第２実施形態では、熱抵抗部として屈曲部を設ける例を示し、上記第３実施形態では、熱抵抗部としてヒートシンクよりも断面積が小さい部分を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱抵抗部は、ヒートシンクよりも熱伝導率が小さい部材、ヒートシンクよりも断面積が小さい部分、および、屈曲部のうち少なくとも１つを含んでいればよい。 In the first embodiment, an example in which a member having a thermal conductivity smaller than that of a heat sink is provided as the heat resistance portion is shown, and in the second embodiment, an example in which a bent portion is provided as the heat resistance portion is shown. Although the embodiment shows an example in which the heat resistance portion is provided with a portion having a smaller cross-sectional area than the heat sink, the present invention is not limited to this. In the present invention, the heat resistance portion may include at least one of a member having a smaller thermal conductivity than the heat sink, a portion having a smaller cross-sectional area than the heat sink, and a bent portion.

また、上記第２実施形態では、熱抵抗部としての屈曲部を外側に屈曲させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱抵抗部としての屈曲部を内側に屈曲させてもよい。 Moreover, although the example of the structure which bends the bending part as a heat resistance part outside was shown in the said 2nd Embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the bending portion as the heat resistance portion may be bent inward.

また、上記第１〜第３実施形態では、内側フィンを、半導体スイッチング素子に対して水平方向の位置に配置する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、内側フィンを半導体スイッチング素子に対して上下方向の位置に配置してもよい。 Moreover, although the example of the structure which arrange | positions an inner side fin with respect to a semiconductor switching element was shown in the said 1st-3rd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the inner fin may be disposed at a position in the vertical direction with respect to the semiconductor switching element.

１０筐体
２２、２３、２４シール部材（熱抵抗部）
４１半導体スイッチング素子
５０、６０、７０ヒートシンク
５１、６１、７１第１部分
５２、６２、７２第２部分
６３屈曲部（熱抵抗部）
７３熱抵抗部
１００、２００、３００電力変換装置
１０１電力変換回路
５１１、６１１、７１１第１ベース板
５１２、６１２、７１２第１外側フィン
５２１、６２１、７２１第２ベース板
５２２、６２２、７２２第２外側フィン
５２３、６２３、７２３内側フィン
６３１、７３２溝部 10 Casings 22, 23, 24 Seal members (heat-resistant part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 Semiconductor switching element 50, 60, 70 Heat sink 51, 61, 71 1st part 52, 62, 72 2nd part 63 Bending part (heat-resistant part)
73 thermal resistance unit 100, 200, 300 power conversion device 101 power conversion circuit 511, 611, 711 first base plate 512, 612, 712 first outer fin 521, 621, 721 second base plate 522, 622, 722 second Outer fins 523, 623, 723 Inner fins 631, 732 Grooves

Claims

A power conversion circuit that includes a semiconductor switching element and converts DC power into AC power;
A housing for housing the power conversion circuit;
And a heat sink for radiating heat generated in the housing to the outside of the housing,
The heat sink includes a first portion for radiating heat of a heat generating portion including the semiconductor switching element, and a second portion for cooling air in the housing.
A power converter, wherein a thermal resistance portion is provided between the first portion and the second portion.

The first portion includes a first base plate and a first outer fin provided on the outer side of the casing from the first base plate,
The second portion includes a second base plate, a second outer fin provided on the outer side of the casing from the second base plate, and an inner fin provided on the inner side of the casing from the second base plate. The power conversion device according to claim 1, comprising:

The power conversion device according to claim 1, wherein the heat resistance portion includes at least one of a member having a thermal conductivity smaller than that of the heat sink, a portion having a smaller cross-sectional area than the heat sink, and a bent portion. .

The heat resistance portion includes a seal member having a thermal conductivity smaller than that of the heat sink,
The power conversion device according to claim 3, wherein the heat sink is attached to the housing via the seal member.

In the heat sink, the first portion and the second portion are separately formed,
The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat resistance portion is disposed between the separate first portion and second portion.

The heat sink is integrally formed with the first portion and the second portion,
The power conversion device according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat resistance portion includes a groove portion provided between the first portion and the second portion.