JP7363151B2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、を備えたインバータ装置に関する。

このようなインバータ装置の一例が、下記の特許文献１に開示されている。以下、この背景技術の説明では、特許文献１における符号を括弧内に引用する。

特許文献１のインバータ装置では、平滑コンデンサ（Ｃ）の複数のコンデンサ素子（Ｃ１）が、直流電源（ＢＡＴ）に接続された正極接続部材（Ｐ）と負極接続部材（Ｎ）との間に配置されると共に、コンデンサケース（２）に収容されている。そして、コンデンサケース（２）の内部における、複数のコンデンサ素子（Ｃ１）に対して直流電源（ＢＡＴ）側とは反対側の領域に、放電抵抗（Ｒ）が配置されている。

このように、特許文献１のインバータ装置では、通電によって発熱する放電抵抗（Ｒ）を、温度が高くなり易い直流電源（ＢＡＴ）側のコンデンサ素子（Ｃ１）から離して配置している。こうして、簡易な構成で、コンデンサケース（２）内の温度の均一化を図り、複数のコンデンサ素子（Ｃ１）の劣化の差を低減している。

特開２００９－２７８７９４号公報

しかしながら、特許文献１のインバータ装置では、通電に伴う正極接続部材（Ｐ）及び負極接続部材（Ｎ）の発熱が考慮されていない。そのため、正極接続部材（Ｐ）及び負極接続部材（Ｎ）の熱と、放電抵抗（Ｒ）の熱とにより、コンデンサ素子（Ｃ１）の劣化が促進される可能性があった。

そこで、簡易な構成で、平滑コンデンサのコンデンサ素子の熱による劣化を軽減できるインバータ装置の実現が望まれる。

上記に鑑みた、インバータ装置の特徴構成は、
インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、
前記インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、
直流電源の正極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との正極同士を電気的に接続する正極接続部材と、
前記直流電源の負極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との負極同士を電気的に接続する負極接続部材と、を備えたインバータ装置であって、
前記平滑コンデンサは、正極面、及び当該正極面とは反対側を向く負極面が形成された、少なくとも１つのコンデンサ素子を備え、
前記コンデンサ素子は、直方体状の配置領域に配置され、
前記正極接続部材は、前記正極面に沿うように形成された正極本体部と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の正極に電気的に接続される正極第１端子と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの正極に電気的に接続される正極第２端子と、を備え、
前記負極接続部材は、前記負極面に沿うように形成された負極本体部と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の負極に電気的に接続される負極第１端子と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの負極に電気的に接続される負極第２端子と、を備え、
前記コンデンサ素子の前記配置領域における、前記正極面及び前記負極面に交差する方向に沿う４つの面を、それぞれコンデンサ側面として、
前記放電抵抗は、４つの前記コンデンサ側面のうち、前記正極第１端子、前記正極第２端子、前記負極第１端子、及び前記負極第２端子のいずれもが配置されていない面に隣接して配置されている点にある。

この特徴構成によれば、４つのコンデンサ側面のうち、正極本体部と比較して温度が高くなり易い正極第１端子及び正極第２端子、並びに、負極本体部と比較して温度が高くなり易い負極第１端子及び負極第２端子のいずれもが配置されていない面に、放電抵抗が隣接して配置されている。つまり、通電によって発熱する放電抵抗が、比較的温度が高くなり易い、正極第１端子及び正極第２端子、並びに、負極第１端子及び負極第２端子から離れて配置されている。これにより、放電抵抗の周囲の温度が過剰に上昇することを抑制できる。以上のように、本構成によれば、簡易な構成で、平滑コンデンサのコンデンサ素子の熱による劣化を軽減することができる。

実施形態に係るインバータ装置の回路を示す図 コンデンサ素子と正極接続部材及び負極接続部材とを示す斜視図 平滑コンデンサと放電抵抗と正極接続部材及び負極接続部材とを示す斜視図 実施形態に係るインバータ装置の側面断面図 実施形態に係るインバータ装置の平面図

以下では、実施形態に係るインバータ装置１００について、図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態では、インバータ装置１００は、バッテリＢＴに接続されると共に回転電機ＭＧに接続されて、バッテリＢＴの直流と回転電機ＭＧの複数相（ここでは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相）の交流との間で電力を変換する。回転電機ＭＧは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能、及び動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を有している。なお、本実施形態では、バッテリＢＴが「直流電源」に相当する。

インバータ装置１００は、スイッチング素子ユニット１と、平滑コンデンサ２と、正極接続部材３Ｐ及び負極接続部材３Ｎと、放電抵抗４と、を備えている。スイッチング素子ユニット１は、インバータ回路１１Ｃを構成する複数のスイッチング素子１１を有している。平滑コンデンサ２は、インバータ回路１１Ｃの直流側の電圧（直流リンク電圧）を平滑化するコンデンサである。正極接続部材３Ｐは、バッテリＢＴの正極に電気的に接続されると共に、スイッチング素子ユニット１と平滑コンデンサ２と放電抵抗４との正極同士を電気的に接続する部材である。負極接続部材３Ｎは、バッテリＢＴの負極に電気的に接続されると共に、スイッチング素子ユニット１と平滑コンデンサ２と放電抵抗４との負極同士を電気的に接続する部材である。放電抵抗４は、平滑コンデンサ２と並列に接続されている。

スイッチング素子１１には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）、ＳｉＣ－ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ－ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）等の高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。ここでは、スイッチング素子１１としてＩＧＢＴを適用している。複数のスイッチング素子１１のそれぞれには、負極から正極へ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向として、並列にフリーホイールダイオード１２が設けられている。

図２に示すように、平滑コンデンサ２は、少なくとも１つのコンデンサ素子２１を備えている。コンデンサ素子２１には、正極面２１Ｐ、及び当該正極面２１Ｐとは反対側を向く負極面２１Ｎが形成されている。本実施形態では、コンデンサ素子２１は、直方体状に形成されている。そして、コンデンサ素子２１における互いに反対側を向く一対の面が、それぞれ正極面２１Ｐ及び負極面２１Ｎとして構成されている。

コンデンサ素子２１は、直方体状の配置領域ＡＲに配置されている。配置領域ＡＲは、コンデンサ素子２１が配置される領域を示す仮想的な立体である。配置領域ＡＲは、コンデンサ素子２１の正極面２１Ｐ及び負極面２１Ｎに交差する方向に沿う４つの面である、４つのコンデンサ側面ＳＦを含む。１つのコンデンサ素子２１が配置領域ＡＲに配置されている場合、当該１つのコンデンサ素子２１は直方体状に形成されていることになる。また、複数のコンデンサ素子２１が配置領域ＡＲに配置されている場合、当該複数のコンデンサ素子２１の集合が直方体状を成すように配置されていることになる。ここで、「直方体状」とは、多少の異形部分を有していたとしてもその全体としての概略形状が直方体であることを意味する。以下、形状等に関して「状」を付して用いる他の表現に関しても同様とする。

本実施形態では、配置領域ＡＲにおける、コンデンサ素子２１の正極面２１Ｐ及び負極面２１Ｎに沿う面は、長方形状に形成されている。そこで、以下の説明では、配置領域ＡＲにおける正極面２１Ｐ及び負極面２１Ｎに沿う面の長辺に沿う方向を「長手方向Ｘ」とし、短辺に沿う方向を「短手方向Ｙ」とする。そして、長手方向Ｘの一方側を「長手方向第１側Ｘ１」とし、長手方向Ｘの他方側を「長手方向第２側Ｘ２」とする。更に、短手方向Ｙの一方側を「短手方向第１側Ｙ１」とし、短手方向Ｙの他方側を「短手方向第２側Ｙ２」とする。また、正極面２１Ｐと負極面２１Ｎとが並ぶ方向を「高さ方向Ｚ」とする。そして、高さ方向Ｚにおいて、正極面２１Ｐの側を「正極面側Ｚ１」とし、負極面２１Ｎの側を「負極面側Ｚ２」とする。

本実施形態では、複数のコンデンサ素子２１がマトリクス状に配置されている。図示の例では、複数のコンデンサ素子２１は、長手方向Ｘに６つ、短手方向Ｙに１つ又は２つ、高さ方向Ｚに１つのコンデンサ素子２１が並ぶように配列されている。

負極接続部材３Ｎは、コンデンサ素子２１の負極面２１Ｎに沿うように形成された負極本体部３１Ｎと、負極本体部３１Ｎから突出するように形成され、バッテリＢＴの負極に電気的に接続される負極第１端子３２Ｎと、負極本体部３１Ｎから突出するように形成され、スイッチング素子ユニット１の負極に電気的に接続される負極第２端子３３Ｎと、を備えている。本実施形態では、負極接続部材３Ｎは、放電抵抗４の負極に電気的に接続される負極第３端子３４Ｎも備えている。

負極本体部３１Ｎは、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに沿って延在する板状に形成されている。本実施形態では、負極本体部３１Ｎは、複数のコンデンサ素子２１のそれぞれの負極面２１Ｎに接合された負極接合部３１１Ｎを有している。図示の例では、負極接合部３１１Ｎは、コンデンサ素子２１の負極面２１Ｎの面積よりも小さい面積を有する板状に形成されている。

負極第１端子３２Ｎは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出するように形成されている。本実施形態では、負極第１端子３２Ｎは、負極本体部３１Ｎの短手方向第１側Ｙ１の端縁部における長手方向第１側Ｘ１の端部から負極面側Ｚ２に突出し、更に短手方向第１側Ｙ１に向かうに従って長手方向第１側Ｘ１に向かう方向に突出するように形成されている。

負極第２端子３３Ｎは、短手方向第１側Ｙ１のコンデンサ側面ＳＦよりも短手方向第１側Ｙ１に突出するように形成されている。本実施形態では、負極第２端子３３Ｎは、負極本体部３１Ｎの短手方向第１側Ｙ１の端縁部から負極面側Ｚ２に突出した後に、短手方向第１側Ｙ１に突出し、更に負極面側Ｚ２に突出し、最後に先端部が短手方向第２側Ｙ２に突出するように形成されている。また、本実施形態では、３つの負極第２端子３３Ｎが、長手方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。

負極第３端子３４Ｎは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出するように形成されている。本実施形態では、負極第３端子３４Ｎは、負極本体部３１Ｎの長手方向第１側Ｘ１の端縁部から負極面側Ｚ２に突出した後に、長手方向第１側Ｘ１に突出し、更に正極面側Ｚ１に突出するように形成されている。

正極接続部材３Ｐは、コンデンサ素子２１の正極面２１Ｐに沿うように形成された正極本体部３１Ｐと、正極本体部３１Ｐから突出するように形成され、バッテリＢＴの正極に電気的に接続される正極第１端子３２Ｐと、正極本体部３１Ｐから突出するように形成され、スイッチング素子ユニット１の正極に電気的に接続される正極第２端子３３Ｐと、を備えている。本実施形態では、正極接続部材３Ｐは、放電抵抗４の正極に電気的に接続される正極第３端子３４Ｐも備えている。

正極本体部３１Ｐは、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに沿って延在する板状に形成されている。本実施形態では、正極本体部３１Ｐは、複数のコンデンサ素子２１のそれぞれの正極面２１Ｐに接合された正極接合部を有している。図示を省略しているが、正極接合部を含む正極本体部３１Ｐの形状は、負極本体部３１Ｎと同様の形状とされている。

正極第１端子３２Ｐは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出するように形成されている。本実施形態では、正極第１端子３２Ｐは、正極本体部３１Ｐの長手方向第１側Ｘ１の端縁部から負極面側Ｚ２に突出し、更に短手方向第１側Ｙ１に向かうに従って長手方向第１側Ｘ１に向かう方向に突出するように形成されている。そして、本実施形態では、正極第１端子３２Ｐは、当該正極第１端子３２Ｐの先端部の長手方向Ｘの位置が、負極第１端子３２Ｎの先端部の長手方向Ｘの位置と同じ、かつ、正極第１端子３２Ｐの先端部の高さ方向Ｚの位置が、負極第１端子３２Ｎの先端部の高さ方向Ｚの位置と同じになるように形成されている。更に、本実施形態では、正極第１端子３２Ｐの先端部と、負極第１端子３２Ｎの先端部とが、互いに短手方向Ｙに隣接して配置されている。つまり、正極第１端子３２Ｐと負極第１端子３２Ｎとは、互いに隣接して配置されている。図示の例では、正極第１端子３２Ｐは負極第１端子３２Ｎに対して短手方向第２側Ｙ２に隣接して配置されている。

正極第２端子３３Ｐは、短手方向第１側Ｙ１のコンデンサ側面ＳＦよりも短手方向第１側Ｙ１に突出するように形成されている。本実施形態では、正極第２端子３３Ｐは、正極本体部３１Ｐの短手方向第１側Ｙ１の端縁部から負極面側Ｚ２に突出した後に、短手方向第１側Ｙ１に突出し、更に負極面側Ｚ２に突出し、最後に先端部が短手方向第２側Ｙ２に突出するように形成されている。そして、本実施形態では、正極第２端子３３Ｐは、当該正極第２端子３３Ｐの先端部の短手方向Ｙの位置が、負極第２端子３３Ｎの先端部の短手方向Ｙの位置と同じ、かつ、正極第２端子３３Ｐの先端部の高さ方向Ｚの位置が、負極第２端子３３Ｎの先端部の高さ方向Ｚの位置と同じになるように形成されている。また、本実施形態では、３つの正極第２端子３３Ｐが、長手方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。そして、本実施形態では、正極第２端子３３Ｐと負極第２端子３３Ｎとが交互に並ぶように、３組の正極第２端子３３Ｐ及び負極第２端子３３Ｎが長手方向Ｘに沿って一列に並んで配置されている。

正極第３端子３４Ｐは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出するように形成されている。本実施形態では、正極第３端子３４Ｐは、正極本体部３１Ｐの長手方向第１側Ｘ１の端縁部から負極面側Ｚ２に突出した後に、長手方向第１側Ｘ１に突出し、更に正極面側Ｚ１に突出するように形成されている。そして、本実施形態では、正極第３端子３４Ｐは、当該正極第３端子３４Ｐの先端部の長手方向Ｘの位置が、負極第３端子３４Ｎの先端部の長手方向Ｘの位置と同じ、かつ、正極第３端子３４Ｐの先端部の高さ方向Ｚの位置が、負極第３端子３４Ｎの先端部の高さ方向Ｚの位置と同じになるように形成されている。更に、本実施形態では、正極第３端子３４Ｐと負極第３端子３４Ｎとは、互いに短手方向Ｙに隣接して配置されている。

上記のように、正極第１端子３２Ｐ及び負極第１端子３２Ｎは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出している。そのため、正極第１端子３２Ｐ及び負極第１端子３２Ｎは、配置領域ＡＲに対して長手方向第１側Ｘ１に配置されている。また、正極第２端子３３Ｐ及び負極第２端子３３Ｎは、短手方向第１側Ｙ１のコンデンサ側面ＳＦよりも短手方向第１側Ｙ１に突出している。そのため、正極第２端子３３Ｐ及び負極第２端子３３Ｎは、配置領域ＡＲに対して短手方向第１側Ｙ１に配置されている。更に、正極第３端子３４Ｐ及び負極第３端子３４Ｎは、長手方向第１側Ｘ１のコンデンサ側面ＳＦよりも長手方向第１側Ｘ１に突出している。そのため、正極第３端子３４Ｐ及び負極第３端子３４Ｎは、配置領域ＡＲに対して長手方向第１側Ｘ１に配置されている。

図３に示すように、本実施形態では、平滑コンデンサ２は、コンデンサケース２２を備えている。コンデンサケース２２は、少なくとも正極第１端子３２Ｐ、正極第２端子３３Ｐ、負極第１端子３２Ｎ、及び負極第２端子３３Ｎが外部に露出するように、正極接続部材３Ｐの一部及び負極接続部材３Ｎの一部とコンデンサ素子２１とを収容している。本実施形態では、正極第１端子３２Ｐ及び負極第１端子３２Ｎ、正極第２端子３３Ｐ及び負極第２端子３３Ｎ、並びに正極第３端子３４Ｐ及び負極第３端子３４Ｎが、コンデンサケース２２の外部に露出している。

コンデンサケース２２は、配置領域ＡＲに沿う直方体状に形成されている。つまり、コンデンサケース２２により配置領域ＡＲが規定されている。また、コンデンサケース２２は、コンデンサ素子２１の正極面２１Ｐに対向する頂面２２ａと、コンデンサ素子２１の負極面２１Ｎに対向する底面２２ｂと、これら頂面２２ａと底面２２ｂとの高さ方向Ｚの間の空間を囲むように配置された４つの側面２２ｃと、を有している。コンデンサケース２２の４つの側面２２ｃは、配置領域ＡＲの４つのコンデンサ側面ＳＦに対応している。つまり、コンデンサケース２２の外面により、４つのコンデンサ側面ＳＦが形成されている。本実施形態では、コンデンサケース２２は、中空の箱部材である。

本実施形態では、コンデンサケース２２は、正極第２端子３３Ｐ及び負極第２端子３３Ｎを保持する保持部２３を備えている。保持部２３は、電気的絶縁性を有する素材から構成されている。保持部２３は、正極第２端子３３Ｐと負極第２端子３３Ｎとの互いの接触を回避するように、それらの間に介装されている。

また、本実施形態では、コンデンサケース２２は、正極第３端子３４Ｐ及び負極第３端子３４Ｎを保護する保護部２４を備えている。本実施形態では、３つの保護部２４が設けられている。第１の保護部２４は、正極第３端子３４Ｐと負極第３端子３４Ｎとの間に配置されている。第２の保護部２４は、正極第３端子３４Ｐに対して短手方向第１側Ｙ１に隣接するように配置されている。第３の保護部２４は、負極第３端子３４Ｎに対して短手方向第２側Ｙ２に隣接するように配置されている。図示の例では、３つの保護部２４のそれぞれは、長手方向第１側Ｘ１の側面２２ｃから長手方向第１側Ｘ１に突出すると共に、高さ方向Ｚに沿って延在する板状に形成されている。

放電抵抗４は、平滑コンデンサ２に蓄積された電荷を放電するための抵抗器である。放電抵抗４は、一対の接続部材４１を介して、正極第３端子３４Ｐ及び負極第３端子３４Ｎに電気的に接続されている。放電抵抗４は、４つのコンデンサ側面ＳＦのうち、正極第１端子３２Ｐ、正極第２端子３３Ｐ、負極第１端子３２Ｎ、及び負極第２端子３３Ｎのいずれもが配置されていない面に隣接して配置されている。ここでは、４つのコンデンサ側面ＳＦのうち、正極第１端子３２Ｐ、正極第２端子３３Ｐ、負極第１端子３２Ｎ、及び負極第２端子３３Ｎのいずれもが配置されていない面は、長手方向第２側Ｘ２のコンデンサ側面ＳＦ、及び、短手方向第２側Ｙ２のコンデンサ側面ＳＦである。本実施形態では、放電抵抗４は、４つのコンデンサ側面ＳＦのうち、コンデンサ素子２１に対して正極第１端子３２Ｐ及び負極第１端子３２Ｎが位置する側とは反対側の面に隣接して配置されている。つまり、放電抵抗４は、正極第１端子３２Ｐ及び負極第１端子３２Ｎから長手方向Ｘに離れた、長手方向第２側Ｘ２のコンデンサ側面ＳＦに隣接して配置されている。

図４及び図５に示すように、本実施形態では、インバータ装置１００は、スイッチング素子ユニット１と平滑コンデンサ２と放電抵抗４とを収容するケース５を更に備えている。

本実施形態では、ケース５は、４つのコンデンサ側面ＳＦ（ここでは、コンデンサケース２２の側面２２ｃ）に対向するように配置された複数の壁部５１を備えている。ここでは、４つの壁部５１が、それぞれ４つのコンデンサ側面ＳＦに対向するように配置されている。具体的には、４つの壁部５１のそれぞれは、対向するコンデンサ側面ＳＦと平行状に配置されている。ここで、「平行状」とは、厳密に平行であることを必要とせず、平行又はそれに近い状態にあることを表す。平行に近い状態とは、例えば、平行に対して±２０°以下で傾いている状態までを含む。

図４に示すように、本実施形態では、ケース５は、当該ケース５の内部空間を高さ方向Ｚに区画する隔壁部５２を備えている。隔壁部５２は、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに沿って延在する板状に形成されている。隔壁部５２は、４つの壁部５１と一体的に形成されている。ケース５の内部空間における隔壁部５２よりも正極面側Ｚ１に、平滑コンデンサ２と正極接続部材３Ｐ及び負極接続部材３Ｎと放電抵抗４とが配置されている。そして、ケース５の内部空間における隔壁部５２よりも負極面側Ｚ２に、スイッチング素子ユニット１が配置されている。

ケース５内には、冷媒が流動する冷却路１０が設けられている。本実施形態では、隔壁部５２に、負極面側Ｚ２に窪んだ複数の溝部５２ａが形成されている。そして、複数の溝部５２ａが、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに沿って延在する板状の被覆部材６によって正極面側Ｚ１から覆われている。こうして、複数の溝部５２ａの内面と、被覆部材６の負極面側Ｚ２の表面とにより、冷却路１０が形成されている。本実施形態では、スイッチング素子ユニット１には、複数のスイッチング素子１１の冷却を促進するためのヒートシンク１３が設けられている。そして、ヒートシンク１３を構成する複数のフィンの間に形成された空間に複数の溝部５２ａが連通している。つまり、ヒートシンク１３を構成する複数のフィンの間を冷媒が流動するように、冷却路１０が形成されている。

冷却路１０の入口１０ａは、ケース５の内部と外部とを連通するように形成されている。本実施形態では、冷却路１０の入口１０ａは、長手方向第２側Ｘ２の壁部５１を長手方向Ｘに貫通するように形成されている。そして、冷却路１０の入口１０ａには、円筒状の供給部材７１が挿入されている。また、図５に示すように、冷却路１０の出口１０ｂも、ケース５の内部と外部とを連通するように形成されている。本実施形態では、冷却路１０の出口１０ｂは、短手方向第２側Ｙ２の壁部５１を短手方向Ｙに貫通するように形成されている。そして、冷却路１０の出口１０ｂには、円筒状の排出部材７２が挿入されている。

本実施形態では、放電抵抗４は、ケース５に接するように配置されている。図４に示すように、本例では、放電抵抗４は、４つの壁部５１のうち、冷却路１０の入口１０ａが形成された壁部５１に接するように配置されている。つまり、放電抵抗４は、長手方向第２側Ｘ２の壁部５１に接するように配置されている。

具体的には、長手方向第２側Ｘ２の壁部５１には、放電抵抗４を載置するための載置部５１１が長手方向第１側Ｘ１に突出するように形成されている。載置部５１１の正極面側Ｚ１の端面は、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに沿う平面状に形成されている。そして、載置部５１１の正極面側Ｚ１の端面に、固定部材４２に固定された状態の放電抵抗４が載置されている。

また、本実施形態では、放電抵抗４と正極接続部材３Ｐの正極第３端子３４Ｐ及び負極接続部材３Ｎの負極第３端子３４Ｎとを接続する一対の接続部材４１は、コンデンサケース２２の頂面２２ａに沿って配置されている。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、放電抵抗４が長手方向第２側Ｘ２のコンデンサ側面ＳＦに隣接して配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、放電抵抗４が短手方向第２側Ｙ２のコンデンサ側面ＳＦに隣接して配置された構成としても良い。

（２）上記の実施形態では、正極第１端子３２Ｐと負極第１端子３２Ｎとが互いに隣接して配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、正極第１端子３２Ｐと負極第１端子３２Ｎとが、それぞれ短手方向第２側Ｙ２と短手方向第１側Ｙ１とに離れて配置されていても良い。

（３）上記の実施形態では、放電抵抗４が、冷却路１０の入口１０ａが形成された長手方向第２側Ｘ２の壁部５１に接する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、放電抵抗４が、冷却路１０の入口１０ａが形成されていない、短手方向第１側Ｙ１の壁部５１や短手方向第２側Ｙ２の壁部５１に接していてもよい。或いは、放電抵抗４がケース５に接していなくても良い。

（４）上記の実施形態では、ケース５が、４つのコンデンサ側面ＳＦにそれぞれ対向するように配置された４つの壁部５１を備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ケース５が備える壁部が、コンデンサ側面ＳＦの一部又は全部に対向しない形状とされていても良い。

（５）上記の実施形態では、コンデンサケース２２が中空の箱部材である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、コンデンサケース２２の一部又は全部が、正極接続部材３Ｐの一部及び負極接続部材３Ｎの一部とコンデンサ素子２１とを封止する樹脂によって構成されていても良い。

（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔上記実施形態の概要〕
以下では、上記において説明したインバータ装置（１００）の概要について説明する。

インバータ装置（１００）は、インバータ回路（１１Ｃ）を構成する複数のスイッチング素子（１１）を有するスイッチング素子ユニット（１）と、
前記インバータ回路（１１Ｃ）の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサ（２）と、
前記平滑コンデンサ（２）と並列に接続された放電抵抗（４）と、
直流電源（ＢＴ）の正極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニット（１）と前記平滑コンデンサ（２）と前記放電抵抗（４）との正極同士を電気的に接続する正極接続部材（３Ｐ）と、
前記直流電源（ＢＴ）の負極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニット（１）と前記平滑コンデンサ（２）と前記放電抵抗（４）との負極同士を電気的に接続する負極接続部材（３Ｎ）と、を備えたインバータ装置（１００）であって、
前記平滑コンデンサ（２）は、正極面（２１Ｐ）、及び当該正極面（２１Ｐ）とは反対側を向く負極面（２１Ｎ）が形成された、少なくとも１つのコンデンサ素子（２１）を備え、
前記コンデンサ素子（２１）は、直方体状の配置領域（ＡＲ）に配置され、
前記正極接続部材（３Ｐ）は、前記正極面（２１Ｐ）に沿うように形成された正極本体部（３１Ｐ）と、前記正極本体部（３１Ｐ）から突出するように形成され、前記直流電源（ＢＴ）の正極に電気的に接続される正極第１端子（３２Ｐ）と、前記正極本体部（３１Ｐ）から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニット（１）の正極に電気的に接続される正極第２端子（３３Ｐ）と、を備え、
前記負極接続部材（３Ｎ）は、前記負極面（２１Ｎ）に沿うように形成された負極本体部（３１Ｎ）と、前記負極本体部（３１Ｎ）から突出するように形成され、前記直流電源（ＢＴ）の負極に電気的に接続される負極第１端子（３２Ｎ）と、前記負極本体部（３１Ｎ）から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニット（１）の負極に電気的に接続される負極第２端子（３３Ｎ）と、を備え、
前記コンデンサ素子（２１）の前記配置領域（ＡＲ）における、前記正極面（２１Ｐ）及び前記負極面（２１Ｎ）に交差する方向に沿う４つの面を、それぞれコンデンサ側面（ＳＦ）として、
前記放電抵抗（４）は、４つの前記コンデンサ側面（ＳＦ）のうち、前記正極第１端子（３２Ｐ）、前記正極第２端子（３３Ｐ）、前記負極第１端子（３２Ｎ）、及び前記負極第２端子（３３Ｎ）のいずれもが配置されていない面に隣接して配置されている。

この構成によれば、４つのコンデンサ側面（ＳＦ）のうち、正極本体部（３１Ｐ）と比較して温度が高くなり易い正極第１端子（３２Ｐ）及び正極第２端子（３３Ｐ）、並びに、負極本体部（３１Ｎ）と比較して温度が高くなり易い負極第１端子（３２Ｎ）及び負極第２端子（３３Ｎ）のいずれもが配置されていない面に、放電抵抗（４）が隣接して配置されている。つまり、通電によって発熱する放電抵抗（４）が、比較的温度が高くなり易い、正極第１端子（３２Ｐ）及び正極第２端子（３３Ｐ）、並びに、負極第１端子（３２Ｎ）及び負極第２端子（３３Ｎ）から離れて配置されている。これにより、放電抵抗（４）の周囲の温度が過剰に上昇することを抑制できる。以上のように、本構成によれば、簡易な構成で、平滑コンデンサ（２）のコンデンサ素子（２１）の熱による劣化を軽減することができる。

ここで、前記正極第１端子（３２Ｐ）と前記負極第１端子（３２Ｎ）とは、互いに隣接して配置され、
前記放電抵抗（４）は、４つの前記コンデンサ側面（ＳＦ）のうち、前記コンデンサ素子（２１）に対して前記正極第１端子（３２Ｐ）及び前記負極第１端子（３２Ｎ）が位置する側（Ｘ１）とは反対側（Ｘ２）の面に隣接して配置されていると好適である。

一般的に、直流電源（ＢＴ）に接続される正極第１端子（３２Ｐ）及び負極第１端子（３２Ｎ）は、スイッチング素子ユニット（１）に接続される正極第２端子（３３Ｐ）及び負極第２端子（３３Ｎ）よりも更に温度が高くなり易い。本構成によれば、放電抵抗（４）が、正極第１端子（３２Ｐ）及び負極第１端子（３２Ｎ）から離れて配置されている。これにより、コンデンサ素子（２１）の熱による劣化を更に軽減することができる。

また、前記スイッチング素子ユニット（１）と前記平滑コンデンサ（２）と前記放電抵抗（４）とを収容するケース（５）を更に備え、
前記ケース（５）内には、冷媒が流動する冷却路（１０）が設けられ、
前記冷却路（１０）の入口（１０ａ）が、前記ケース（５）の内部と外部とを連通するように形成され、
前記放電抵抗（４）が、前記ケース（５）に接するように配置されていると好適である。

この構成によれば、ケース（５）に設けられた冷却路（１０）の入口（１０ａ）を冷媒が通過する際に、当該冷媒によってケース（５）が冷却される。そして、放電抵抗（４）が、ケース（５）に接するように配置されている。これにより、放電抵抗（４）の温度上昇を抑制することができる。したがって、コンデンサ素子（２１）の熱による劣化を更に軽減することができる。

前記ケース（５）を備えた構成において、
前記ケース（５）は、４つの前記コンデンサ側面（ＳＦ）に対向するように配置された複数の壁部（５１）を備え、
前記放電抵抗（４）が、複数の前記壁部（５１）のうち、前記冷却路（１０）の前記入口（１０ａ）が形成された前記壁部（５１）に接するように配置されていると好適である。

この構成によれば、複数の壁部（５１）のうち、冷却路（１０）の入口（１０ａ）が形成された壁部（５１）が、最も冷媒によって冷却され易い。そして、放電抵抗（４）が、冷却路（１０）の入口（１０ａ）が形成された壁部（５１）に接するように配置されている。これにより、放電抵抗（４）の温度上昇を更に抑制することができる。したがって、コンデンサ素子（２１）の熱による劣化を更に軽減することができる。

また、前記平滑コンデンサ（２）は、少なくとも前記正極第１端子（３２Ｐ）、前記正極第２端子（３３Ｐ）、前記負極第１端子（３２Ｎ）、及び前記負極第２端子（３３Ｎ）が外部に露出するように、前記正極接続部材（３Ｐ）の一部及び前記負極接続部材（３Ｎ）の一部と前記コンデンサ素子（２１）とを収容したコンデンサケース（２２）を備え、
前記コンデンサケース（２２）により前記配置領域（ＡＲ）が規定され、前記コンデンサケース（２２）の外面により、４つの前記コンデンサ側面（ＳＦ）が形成されていると好適である。

この構成によれば、コンデンサ素子（２１）の直方体状の配置領域（ＡＲ）がコンデンサケース（２２）により規定される。そして、コンデンサケース（２２）の外面により形成される４つのコンデンサ側面（ＳＦ）のうち、コンデンサケース（２２）の外部に露出するように配置された正極第１端子（３２Ｐ）、正極第２端子（３３Ｐ）、負極第１端子（３２Ｎ）、及び負極第２端子（３３Ｎ）のいずれもが配置されていない面に隣接して、放電抵抗（４）が配置される。これにより、コンデンサ素子（２１）の熱による劣化を適切に軽減することができる。

本開示に係る技術は、インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、を備えたインバータ装置に利用することができる。

１００ ：インバータ装置
１ ：スイッチング素子ユニット
１１Ｃ ：インバータ回路
１１ ：スイッチング素子
２ ：平滑コンデンサ
２１ ：コンデンサ素子
２１Ｐ ：正極面
２１Ｎ ：負極面
３Ｐ ：正極接続部材
３１Ｐ ：正極本体部
３２Ｐ ：正極第１端子
３３Ｐ ：正極第２端子
３Ｎ ：負極接続部材
３１Ｎ ：負極本体部
３１１Ｎ：負極接合部
３２Ｎ ：負極第１端子
３３Ｎ ：負極第２端子
４ ：放電抵抗
ＢＴ ：バッテリ（直流電源）
ＡＲ ：配置領域
ＳＦ ：コンデンサ側面

Claims (5)

1. インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、
   前記インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、
   直流電源の正極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との正極同士を電気的に接続する正極接続部材と、
   前記直流電源の負極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との負極同士を電気的に接続する負極接続部材と、を備えたインバータ装置であって、
   前記平滑コンデンサは、正極面、及び当該正極面とは反対側を向く負極面が形成された、少なくとも１つのコンデンサ素子を備え、
   前記コンデンサ素子は、直方体状の配置領域に配置され、
   前記正極接続部材は、前記正極面に沿うように形成された正極本体部と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の正極に電気的に接続される正極第１端子と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの正極に電気的に接続される正極第２端子と、を備え、
   前記負極接続部材は、前記負極面に沿うように形成された負極本体部と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の負極に電気的に接続される負極第１端子と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの負極に電気的に接続される負極第２端子と、を備え、
   前記コンデンサ素子の前記配置領域における、前記正極面及び前記負極面に交差する方向に沿う４つの面を、それぞれコンデンサ側面として、
   前記放電抵抗は、４つの前記コンデンサ側面のうち、前記正極第１端子、前記正極第２端子、前記負極第１端子、及び前記負極第２端子のいずれもが配置されていない面に隣接して配置され、
   前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗とを収容するケースを更に備え、
   前記ケース内には、冷媒が流動する冷却路が設けられ、
   前記冷却路の入口が、前記ケースの内部と外部とを連通するように形成され、
   前記ケースには、
   ４つの前記コンデンサ側面に対向するように配置された複数の壁部と、
   前記ケースの内部区間を前記コンデンサ側面に沿う方向に区画する隔壁部と、が一体的に形成され、
   前記冷却路は、前記隔壁部に形成され、
   前記放電抵抗が、前記ケースの前記壁部に接するように配置されている、インバータ装置。
2. インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、
   前記インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、
   直流電源の正極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との正極同士を電気的に接続する正極接続部材と、
   前記直流電源の負極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との負極同士を電気的に接続する負極接続部材と、を備えたインバータ装置であって、
   前記平滑コンデンサは、正極面、及び当該正極面とは反対側を向く負極面が形成された、少なくとも１つのコンデンサ素子を備え、
   前記コンデンサ素子は、直方体状の配置領域に配置され、
   前記正極接続部材は、前記正極面に沿うように形成された正極本体部と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の正極に電気的に接続される正極第１端子と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの正極に電気的に接続される正極第２端子と、を備え、
   前記負極接続部材は、前記負極面に沿うように形成された負極本体部と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の負極に電気的に接続される負極第１端子と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの負極に電気的に接続される負極第２端子と、を備え、
   前記コンデンサ素子の前記配置領域における、前記正極面及び前記負極面に交差する方向に沿う４つの面を、それぞれコンデンサ側面として、
   前記放電抵抗は、４つの前記コンデンサ側面のうち、前記正極第１端子、前記正極第２端子、前記負極第１端子、及び前記負極第２端子のいずれもが配置されていない面に隣接して配置され、
   前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗とを収容するケースを更に備え、
   前記ケース内には、冷媒が流動する冷却路が設けられ、
   前記冷却路の入口が、前記ケースの内部と外部とを連通するように形成され、
   前記ケースには、
   ４つの前記コンデンサ側面に対向するように配置された複数の壁部と、
   前記ケースの内部区間を前記コンデンサ側面に沿う方向に区画する隔壁部と、が一体的に形成され、
   前記冷却路は、前記隔壁部に形成され、
   前記放電抵抗が、複数の前記壁部のうち、前記冷却路の前記入口が形成された前記壁部に接するように配置されている、インバータ装置。
3. インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子を有するスイッチング素子ユニットと、
   前記インバータ回路の直流側の電圧を平滑化する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサと並列に接続された放電抵抗と、
   直流電源の正極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との正極同士を電気的に接続する正極接続部材と、
   前記直流電源の負極に電気的に接続されると共に、前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗との負極同士を電気的に接続する負極接続部材と、を備えたインバータ装置であって、
   前記平滑コンデンサは、正極面、及び当該正極面とは反対側を向く負極面が形成された、少なくとも１つのコンデンサ素子を備え、
   前記コンデンサ素子は、直方体状の配置領域に配置され、
   前記正極接続部材は、前記正極面に沿うように形成された正極本体部と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の正極に電気的に接続される正極第１端子と、前記正極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの正極に電気的に接続される正極第２端子と、を備え、
   前記負極接続部材は、前記負極面に沿うように形成された負極本体部と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記直流電源の負極に電気的に接続される負極第１端子と、前記負極本体部から突出するように形成され、前記スイッチング素子ユニットの負極に電気的に接続される負極第２端子と、を備え、
   前記コンデンサ素子の前記配置領域における、前記正極面及び前記負極面に交差する方向に沿う４つの面を、それぞれコンデンサ側面として、
   前記放電抵抗は、４つの前記コンデンサ側面のうち、前記正極第１端子、前記正極第２端子、前記負極第１端子、及び前記負極第２端子のいずれもが配置されていない面に隣接して配置され、
   前記スイッチング素子ユニットと前記平滑コンデンサと前記放電抵抗とを収容するケースを更に備え、
   前記ケース内には、冷媒が流動する冷却路が設けられ、
   前記ケースには、
   ４つの前記コンデンサ側面に対向するように配置された複数の壁部と、
   前記ケースの内部区間を前記コンデンサ側面に沿う方向に区画する隔壁部と、が一体的に形成され、
   前記冷却路は、前記隔壁部に形成され、
   前記冷却路の入口が、前記ケースの内部と外部とを連通するように複数の前記壁部のうちの１つの前記壁部に形成され、
   前記冷却路の出口が、前記入口が形成される前記壁部とは別の前記壁部に形成され、
   前記放電抵抗が、複数の前記壁部のうち、前記冷却路の前記入口が形成された前記壁部に接するように配置されている、インバータ装置。
4. 前記正極第１端子と前記負極第１端子とは、互いに隣接して配置され、
   前記放電抵抗は、４つの前記コンデンサ側面のうち、前記コンデンサ素子に対して前記正極第１端子及び前記負極第１端子が位置する側とは反対側の面に隣接して配置されている、請求項１から３の何れか一項に記載のインバータ装置。
5. 前記平滑コンデンサは、少なくとも前記正極第１端子、前記正極第２端子、前記負極第１端子、及び前記負極第２端子が外部に露出するように、前記正極接続部材の一部及び前記負極接続部材の一部と前記コンデンサ素子とを収容したコンデンサケースを備え、
   前記コンデンサケースにより前記配置領域が規定され、
   前記コンデンサケースの外面により、４つの前記コンデンサ側面が形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のインバータ装置。

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