[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力转换装置，并更具体地涉及一种电力转换装置的冷却结构。

背景技术

一般来说，诸如用于将交流电转换成直流电的转换器或用于将直流电转换成交流电的逆变器之类的电力转换装置用于驱动交流（AC）电动机。特别是，电力转换装置的容量近年来不断增大。为此，采用水冷方法作为冷却方法，以应付所产生热量的增加（例如，参见JP-A-2005-117829）。

在此，将参照图6和7来描述现有技术的水冷电力转换装置的冷却结构。

图6是现有技术的电力转换装置的正面的立体图。图7是现有技术的电力转换装置的背面的立体图。附图标记101表示半导体开关元件，附图标记102表示冷却本体，附图标记103表示主管道（供水侧），附图标记104表示主管道（排水侧），附图标记105表示分支管道（供水侧），附图标记106表示分支管道（排水侧），附图标记107表示供水端口，而附图标记108表示排水端口。

将描述现有技术的水冷电力转换装置的结构。

在图6中，两个半导体开关元件101固定到板状冷却本体102。主管道（供水侧）103和主管道（排水侧）104设置在冷却本体102的两侧上。主管道（供水侧）103和冷却本体102通过分支管道（供水侧）105彼此连接。同样，主管道（排水侧）104和冷却本体102通过分支管道（排水侧）106彼此连接。同时，多个冷却本体102沿轴向串联设置。

在图7中，冷却本体102与分支管道（供水侧）105经由供水端口107彼此连接，该供水端口设置在冷却本体102的背面上。同样，冷却本体102与分支管道（排水侧）106经由排水端口108彼此连接，该排水端口设置在冷却本体102的背面上。

同时，设置在冷却本体102的背面上的供水端口107和排水端口108设置在对应的主管道附近，并在冷却本体沿轴向的中间附近。

下面，将描述现有技术的水冷电力转换装置的操作。

在图6和7中，例如，冷却水流入主管道（供水侧）103。此外，冷却水经由分支管道（供水侧）105和供水端口107流入冷却本体102。

同时，冷却水经过冷却本体102，因而，固定到冷却本体102的半导体开关元件101被冷却。然后，流经冷却本体102的冷却水经由排水端口108和分支管道（排水侧）106排放到主管道（排水侧）104。

已在以上描述现有技术的水冷电力转换装置的冷却结构。

现有技术的水冷电力转换装置的冷却结构具有如下问题。

现有技术的电力转换装置具有的问题是，例如在冷却水循环时，气泡根据冷却本体102的固定定向而倾向于留在冷却本体102内。

将参照图8来描述此问题。图8是现有技术的水冷电力转换装置的冷却本体的背面的（第一）内部视图。

如图8中所示，冷却水在冷却本体102内从供水端口107流向排水端口108。此时，当冷却水经过时，气泡倾向于留在冷却本体内的上部。当留有气泡时，留有气泡的一部分的导热率严重变差。为此，不可能充分冷却半导体开关元件101，因而，会担心半导体开关元件101被破坏。

此外，现有技术的电力转换装置具有的问题是：当例如在维修时排出冷却水时，根据冷却本体102的固定定向，冷却水倾向于留在冷却本体102内的下部。

将参照图9详细描述此问题。图9是现有技术的水冷电力转换装置的冷却本体的背面的（第二）内部视图。

如图9中所示，当例如在维修时要将冷却水排出时，冷却水倾向于留在冷却本体102内的下部。当留有冷却水时，会担心外围装置由于冷却水的喷溅而被破坏。此外，还担心由于留下的冷却水的质量下降而造成对冷却本体102的腐蚀。

此外，担心在留下的冷却水冻结时，例如在零下环境等中，冷却本体会被破坏。

此外，当例如将挠性管道用作现有技术中的水冷电力转换装置内的每个分支管道时，会有可组装性差的问题，这是因为主管道（供水侧）103与供水端口107之间的距离以及主管道（排水侧）104与排水端口108之间的距离较短。

具体来说，由于挠性管道的收缩程度较小，所以难以例如向后在两个位点之间安装挠性管道。为此，在组装时组装误差和吸收量减小。由此，挠性管道不能在没有过分收缩的情况下进行组装。由此，不合理的力施加于管道系统的一定部分。此外，组装的次序也受限制。此外，维护、拆卸和更换也不容易。

此外，由于对应的主管道设置在现有技术中的水冷电力转换装置内的冷却本体102的两侧，所以还有电力转换装置的整个宽度增大的问题。