專利名稱：電力轉(zhuǎn)換裝置及電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由多個(gè)電功率半導(dǎo)體元件、元件冷卻用的導(dǎo)熱管式冷卻器及導(dǎo) 體和其他電氣零件構(gòu)成的電力轉(zhuǎn)換裝置以及電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻 器。
背景技術(shù)：
近年來，電力轉(zhuǎn)換裝置隨著電功率半導(dǎo)體元件的大容量化和高速化而產(chǎn)生 了發(fā)熱損失增大的問題。因此，提高電功率半導(dǎo)體元件用冷卻裝置的冷卻效率 以解決發(fā)熱損失的增大的問題、且避免裝置的大型化就成為重要的技術(shù)課題。圖l為使用導(dǎo)熱管式冷卻器的自冷式電力轉(zhuǎn)換裝置的大致結(jié)構(gòu)，如該圖所 示，電力轉(zhuǎn)換裝置的主要結(jié)構(gòu)要素是作為冷卻器的導(dǎo)熱管式冷卻器101、電功 率半導(dǎo)體元件102、導(dǎo)體等電氣零件103及框架104等。該導(dǎo)熱管式冷卻器101如圖l所示，主要由與電功率半導(dǎo)體元件102接觸 的受熱部105、導(dǎo)熱管106以及散熱片107構(gòu)成。散熱片107垂直于導(dǎo)熱管106 配置。在由于形狀的原因不設(shè)風(fēng)扇等強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)而利用自然對(duì)流進(jìn)行冷卻的 自冷式電力轉(zhuǎn)換裝置的場(chǎng)合，如果導(dǎo)熱管式冷卻器101的散熱片107配置成水 平狀態(tài)，即導(dǎo)熱管106配置成垂直狀態(tài)，則空氣會(huì)停滯在各散熱片之間而降低 冷卻效率。另一方面，如果為了將散熱片107配置成垂直狀態(tài)而將導(dǎo)熱管106 配置成水平狀態(tài)，則不能回收冷卻液。從而，考慮到冷卻液的回收，導(dǎo)熱管式 冷卻器101 —般是如圖1那樣傾斜一定角度橫向配置。上述結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換裝置多用于變壓器和整流器等，是電力工業(yè)領(lǐng)域不可 缺少的設(shè)備。
然而，在使用上述傳統(tǒng)導(dǎo)熱管式冷卻器的自冷式電力轉(zhuǎn)換裝置中，如前所述，由于導(dǎo)熱管式冷卻器101的散熱片107的形狀所導(dǎo)致的特性，其配置受到 限制，如圖1所示，要盡量地將散熱片107配置成垂直狀態(tài)，故裝置的形狀尺 寸在很大程度上取決于導(dǎo)熱管式冷卻器101的形狀尺寸。而且，在考慮到主回路的結(jié)構(gòu)及裝置小型化而采用將構(gòu)成主回路的堆架 (stack)向上方堆積的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各層的溫度上升不同，就 要采用使各層的冷卻能力均勻化的結(jié)構(gòu)，這樣就使裝置的高度增大。而且為了 適應(yīng)大容量的要求，要把導(dǎo)熱管式冷卻器與電功率半導(dǎo)體元件交替并聯(lián)連接而 構(gòu)成主回路，這樣就更無法避免裝置的大型化。從以上理由出發(fā)，要使裝置整 體小型化，導(dǎo)熱管式冷卻器的配置方法及形狀尺寸就成為一大問題。另外，電力轉(zhuǎn)換裝置一般是把導(dǎo)熱管式冷卻器及其他電氣零件等結(jié)構(gòu)要素 固定在框架上，為了防止運(yùn)輸時(shí)的振動(dòng)或地震等引起半導(dǎo)體元件等零件的破 損，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)整個(gè)裝置形成復(fù)雜的防振系統(tǒng)，故作業(yè)非常困難。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種把利用自然對(duì)流進(jìn)行冷卻 的導(dǎo)熱管式冷卻器做成沿垂直方向配置且可獲得充分冷卻效率的結(jié)構(gòu)、裝置主 體的形狀不易受導(dǎo)熱管式冷卻器配置的影響而使裝置顯著小型化的電力轉(zhuǎn)換 裝置及電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻器；以及，提供一種把半導(dǎo)體元件及導(dǎo)熱管式冷卻器等構(gòu)成主回路的零件做成不直 接固定在框架上的結(jié)構(gòu)、在與裝置主體之間設(shè)置彈簧減震系統(tǒng)以抑制主回路構(gòu) 件的振動(dòng)、而足以承受運(yùn)輸時(shí)及地震時(shí)的振動(dòng)的電力轉(zhuǎn)換裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換裝置及電力轉(zhuǎn)換裝置 用的導(dǎo)熱管式冷卻器。艮P，本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置把具有電功率半導(dǎo)體元件及對(duì)該電功率半導(dǎo)體元件 進(jìn)行冷卻用的導(dǎo)熱管式冷卻器的堆架沿垂直方向配置，同時(shí)在該堆架的下方配 置包含與外部接線用的導(dǎo)體在內(nèi)的電氣零件，該導(dǎo)熱管式冷卻器設(shè)置具有空氣 的流入方向向下方傾斜、流出方向向上方傾斜的部分的散熱片。采用這種結(jié)構(gòu)，裝置縱深方向的形狀不再依賴導(dǎo)熱管式冷卻器的形狀，而 且不需要采用向上方堆積的結(jié)構(gòu)，故可實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
另外由于不采用向上方堆積的結(jié)構(gòu)，可獲得良好的冷卻效率。此外，由于與外 部接線用的導(dǎo)體、電容器等電氣零件配置在堆架的下方，可實(shí)現(xiàn)裝置整體的小 型化和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，還可以避免在散熱片之間發(fā)生滯留現(xiàn)象而使冷卻效率降 低，從而得到良好的冷卻效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供以下結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換裝置及電力轉(zhuǎn)換裝 置用導(dǎo)熱管式冷卻器。艮P，本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置把具有電功率半導(dǎo)體元件及對(duì)該電功率半導(dǎo)體元件 進(jìn)行冷卻用的導(dǎo)熱管式冷卻器的堆架沿垂直方向配置，同時(shí)在導(dǎo)熱管式冷卻器 上設(shè)置可沿在容納堆架的框架上設(shè)置的導(dǎo)軌移動(dòng)的可動(dòng)部，且在堆架的下方配 置包含與外部接線用的導(dǎo)體在內(nèi)的電氣零件，該導(dǎo)熱管式冷卻器的散熱片相對(duì) 導(dǎo)熱管傾斜配置。通過設(shè)置使導(dǎo)熱管式冷卻器移動(dòng)用的可動(dòng)部，可以簡(jiǎn)化用電功率半導(dǎo)體元件和導(dǎo)熱管式冷卻器構(gòu)成堆架的作業(yè)，還可以避免在散熱片之間發(fā)生滯留現(xiàn)象而使冷卻效率降低，從而得到良好的冷卻效率。這里，至少也可以把包含與外部接線用的導(dǎo)體在內(nèi)的電氣零件裝入密封有絕緣氣體的密封容器內(nèi)。通過使用絕緣氣體，可以抑制電場(chǎng)強(qiáng)度，提高耐壓性，故可以實(shí)現(xiàn)電氣零件的小型化及裝置整體的小型化。另外，還可在導(dǎo)熱管式冷卻器的散熱片側(cè)面設(shè)置限定空氣流動(dòng)方向的側(cè)壁。 采用這種結(jié)構(gòu)，由于通過側(cè)壁來支承散熱片，可提高堆架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而且在多個(gè)堆架并排設(shè)置的場(chǎng)合，由于側(cè)壁的作用，空氣的流入及流出方向針對(duì)各個(gè)堆架而被限定，可以提高冷卻效率。另外，導(dǎo)熱管式冷卻器也可以采用不設(shè)散熱片的多根管子來構(gòu)成導(dǎo)熱管。 采用這種結(jié)構(gòu)，由于不設(shè)散熱片，就沒有配置對(duì)冷卻效率的影響問題，可適應(yīng)任何配置要求。還有，導(dǎo)熱管式冷卻器也可以是具有多個(gè)針狀的散熱片的結(jié)構(gòu)。 采用這種結(jié)構(gòu)，由于散熱片是針狀的，就沒有配置對(duì)冷卻效率的影響問題，可適應(yīng)任何配置要求。另外，導(dǎo)熱管式冷卻器也可以是散熱片與導(dǎo)熱管同一方向配置的結(jié)構(gòu)。 采用這種結(jié)構(gòu)，可以避免在散熱片之間發(fā)生滯留現(xiàn)象而降低冷卻效率，獲得良好的冷卻效率。還有，作為導(dǎo)熱管式冷卻器，還可以使用受熱部分與散熱部分電氣絕緣、且采用電氣絕緣性能高于水的冷卻劑的絕緣式導(dǎo)熱管式冷卻器。采用這種結(jié)構(gòu)，不必再在可動(dòng)部與導(dǎo)熱管式冷卻器之間夾裝絕緣部。 另外也可以在導(dǎo)熱管式冷卻器上設(shè)置彈簧減震部件。采用這種結(jié)構(gòu)，由于可以將堆架的振動(dòng)系統(tǒng)與裝置主體的振動(dòng)系統(tǒng)分開考 慮，防振設(shè)計(jì)較為容易，對(duì)防振對(duì)象具有可靠的防振效果。 另外還可以在導(dǎo)軌上使用彈性材料。 采用這種結(jié)構(gòu)可以抑制從框架傳遞到堆架的振動(dòng)。


以下是對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說明。圖1是傳統(tǒng)電力轉(zhuǎn)換裝置的示意主視圖。圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置的示意主視圖和側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明第3實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖和側(cè)視圖。圖4是本發(fā)明第4實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖和側(cè)視圖。圖5是本發(fā)明第5實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖和側(cè)視圖。圖6是本發(fā)明第6實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器的示意俯視圖和主視圖。圖7是本發(fā)明第7實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖和側(cè)視圖。圖8是本發(fā)明第8實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器一例的示意立體圖。圖9是本發(fā)明第8實(shí)施例導(dǎo)熱管式冷卻器又一例的示意俯視圖和主視圖。圖IO是本發(fā)明第IO實(shí)施例導(dǎo)熱管式冷卻器及電力轉(zhuǎn)換裝置的示意主視圖。在附圖中，相同符號(hào)表示相同部分或相應(yīng)部分。
具體實(shí)施方式
(第l實(shí)施例)以下結(jié)合圖2說明本發(fā)明第1實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置。 該圖(a)為第1實(shí)施例的示意主視圖，(b)為其側(cè)視圖。 本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置10通過使滑輪等可動(dòng)部3與設(shè)在導(dǎo)熱管式冷卻器 5配置用輔助框架1B上的導(dǎo)軌2抵接，而把經(jīng)過絕緣部4而設(shè)有滑輪等可動(dòng)部 3的導(dǎo)熱管式冷卻器5垂直地懸掛配置，并把電功率半導(dǎo)體元件8與前述導(dǎo)熱 管式冷卻器5多個(gè)連接而構(gòu)成堆架6。而且，將堆架6的下側(cè)部分和導(dǎo)體及其 他電氣零件7配置在輔助框架1B下方的主體框架1A內(nèi)。這樣，由于將導(dǎo)熱管式冷卻器5垂直配置，裝置縱深方向的形狀就不再依 賴導(dǎo)熱管式冷卻器5的形狀，而且不必采用向上方堆積的結(jié)構(gòu)，故可實(shí)現(xiàn)裝置 整體的小型化及結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化。又由于不采用向上方堆積的結(jié)構(gòu)，故可得到良 好的冷卻效率，實(shí)現(xiàn)熱設(shè)計(jì)方面優(yōu)秀的裝置。另外，與外部接線用的導(dǎo)體、電容器等電氣零件7也可以成套地配置在堆 架6的下方，故可實(shí)現(xiàn)裝置整體的小型化及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。另外，導(dǎo)熱管式冷卻器5的經(jīng)過絕緣部4而設(shè)的滑輪等可動(dòng)部3可以在輔 助框架1B上所設(shè)的導(dǎo)軌2上自由移動(dòng)，故可簡(jiǎn)化構(gòu)成堆架6的作業(yè)。而且由 于導(dǎo)熱管式冷卻器5處于懸掛狀態(tài)，各個(gè)導(dǎo)熱管式冷卻器5可因自重形成垂直 方向的配置。因此在把電功率半導(dǎo)體元件8多個(gè)連接且用夾具等進(jìn)行壓接以構(gòu) 成堆架6時(shí)，可以簡(jiǎn)化為均等地作面壓接而進(jìn)行的校準(zhǔn)各要素中心的作業(yè)，故 更加省力。另外可動(dòng)部分3的形狀及材料、導(dǎo)軌2的形狀及材料不受限制。 (第2實(shí)施例)以下說明本發(fā)明第2實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置。本實(shí)施例的大致結(jié)構(gòu)可以與圖2所示的相同，但把在內(nèi)部容納堆架6的下 側(cè)部分(主要是由導(dǎo)熱管式冷卻器5的受熱部及電功率半導(dǎo)體元件8組成的部 分)和電氣零件7的主體框架1A做成密封容器，并充填SFe等絕緣氣體。另外， 配置導(dǎo)熱管式冷卻器5的輔助框架1B不必做成密封結(jié)構(gòu)，只要內(nèi)部能配置導(dǎo) 熱管式冷卻器5、且上部鋪設(shè)導(dǎo)軌2即可。而且在主體框架1A的材料為金屬的場(chǎng)合，在導(dǎo)熱管式冷卻器5的導(dǎo)熱管貫 通主體框架1A上壁面的部位，要將導(dǎo)熱管與主體框架1A上壁面之間絕緣。本實(shí)施例是在容納電氣零件7等的主體框架1A中，把各結(jié)構(gòu)要素密封入充 填有SF6等絕緣氣體的密封配電盤(密封容器)內(nèi)。由于使用絕緣氣體，可以 抑制電場(chǎng)強(qiáng)度，提高耐壓性，故可實(shí)現(xiàn)電氣零件7的小型化及裝置整體的小型 化。另外絕緣氣體的種類不限于SF6。以下說明本發(fā)明第3至第9實(shí)施例，這些實(shí)施例是關(guān)于電力轉(zhuǎn)換裝置用的 導(dǎo)熱管式冷卻器的。(第3實(shí)施例)以下結(jié)合圖3說明本發(fā)明第3實(shí)施例電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻器。圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖，(b)是其側(cè)視圖。本實(shí)施例的導(dǎo)熱 管式冷卻器具有可動(dòng)部3、絕緣部4、受熱部ll、導(dǎo)熱管12及散熱片13。本實(shí)施例如圖3(b)所示，具有引導(dǎo)部14，即傳統(tǒng)導(dǎo)熱管式冷卻器散熱片的 前部向下、后部向上傾斜的部分。因此如圖3(b)的箭頭所示，空氣從下方流入， 吸收具有引導(dǎo)部14的散熱片13的熱量而進(jìn)行冷卻，從而使導(dǎo)熱管式冷卻器能 夠沿垂直方向配置。為了防止熱量積聚在散熱部分，含有引導(dǎo)部14的散熱片 13的形狀最好是水平部分盡量小的尺寸。因而把導(dǎo)熱管12的形狀做成薄板狀 而不是筒狀，這樣可以減少水平部分。另外，引導(dǎo)部14從水平方向傾斜的角度越小空間效率越好，但角度過小， 對(duì)于氣流的阻力就會(huì)增大。會(huì)在散熱片13之間發(fā)生滯留現(xiàn)象等而降低冷卻效 率。因而考慮到空間效率，引導(dǎo)部14從水平方向傾斜的角度最好在20。 35 °的范圍內(nèi)，不過對(duì)該角度并無限制。 (第4實(shí)施例)以下結(jié)合圖4說明本發(fā)明第4實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換用導(dǎo)熱管式冷卻器。 圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖，圖(b)是其側(cè)視圖。 本實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器具有可動(dòng)部3、絕緣部4、受熱部ll、導(dǎo)熱管 12及散熱片13，如圖(b)所示，導(dǎo)熱管式冷卻器的散熱片13做成傾斜形狀。 因此如圖(b)箭頭所示，空氣從下方流入，吸收散熱片13的熱量而進(jìn)行冷卻。 散熱片13從水平方向傾斜的角度越小空間效率越好，但角度過小，對(duì)于氣 流的阻力就會(huì)增大。會(huì)在散熱片之間發(fā)生滯留現(xiàn)象等而降低冷卻效率。因而考 慮到空間效率，散熱片13從水平方向傾斜的角度最好在20。 35°的范圍內(nèi)， 不過對(duì)該角度并無限制。 (第5實(shí)施例)以下結(jié)合圖5說明本發(fā)明第5實(shí)施例電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻器。 圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖，圖(b)是其側(cè)視圖。 本實(shí)施例是在圖3或圖4所示的第3或第4實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器上設(shè) 置側(cè)壁14。由于電力轉(zhuǎn)換裝置是把由導(dǎo)熱管式冷卻器及電功率半導(dǎo)體元件等構(gòu) 成的堆架做成從框架上懸掛的結(jié)構(gòu)，故作用在導(dǎo)熱管式冷卻器上的結(jié)構(gòu)性負(fù)載
很大，但本結(jié)構(gòu)是通過側(cè)壁14來支承散熱片，故可提高堆架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。另外，在多個(gè)堆架并排設(shè)置的場(chǎng)合，通過側(cè)壁14而針對(duì)各個(gè)堆架限定空氣 的流入及流出方向，可以提高冷卻效率。 (第6實(shí)施例)以下結(jié)合圖6說明本發(fā)明第6實(shí)施例電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻器。 圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意俯視圖，圖(b)是其主視圖。 本實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器是由受熱部11和不設(shè)散熱片的多個(gè)導(dǎo)熱管12 構(gòu)成的導(dǎo)熱管式冷卻器。本導(dǎo)熱管式冷卻器由于不設(shè)散熱片，故沒有配置對(duì)冷 卻效率的影響問題，可以適應(yīng)任何配置要求。而且為確保散熱面積，導(dǎo)熱管12 的截面形狀做成星形等，效果顯著。不過對(duì)導(dǎo)熱管12的根數(shù)和導(dǎo)熱管12的截 面形狀并無限制。圖6所示的是1排配置多根導(dǎo)熱管12，并且設(shè)置多排，當(dāng)然 也可以只設(shè)置l排。另外，圖中雖未示出，但在電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)上，本導(dǎo)熱管式冷卻器也 可在其上部設(shè)置可動(dòng)部3及絕緣部4，做成圖3、圖4和圖5所示的可沿垂直方向配置的結(jié)構(gòu)。 (第7實(shí)施例)以下結(jié)合圖7說明本發(fā)明第7實(shí)施例電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式冷卻器。 圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖，圖(b)是其側(cè)視圖。 本實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器是具有多個(gè)針型凸起狀散熱片13的導(dǎo)熱管式冷卻器。由于做成多個(gè)針型散熱片13的形狀，沒有配置對(duì)冷卻效率的影響問題，可適應(yīng)任何配置要求。另外在把本導(dǎo)熱管式冷卻器垂直地(即把針型散熱片水平地)配置時(shí)，考慮到空氣阻力造成的損失，如果把針的截面形狀做成上下方向的長(zhǎng)橢圓形，則冷卻效果更佳。不過對(duì)針型散熱片13的根數(shù)及截面形狀并無限制。另外，圖中雖未示出，但在電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)上，本導(dǎo)熱管式冷卻器也可在其上部設(shè)置可動(dòng)部3及絕緣部4，做成圖3、圖4和圖5所示的可沿垂直方向配置的結(jié)構(gòu)。 (第8實(shí)施例)以下結(jié)合圖8和圖9說明本發(fā)明第8實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置用的導(dǎo)熱管式 冷卻器。 圖8是第8實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器之一例的示意立體圖。 圖9(a)是第8實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器又一例的示意俯視圖，圖(b)是其主 視圖。本實(shí)施例的導(dǎo)熱管式冷卻器是具有與導(dǎo)熱管相同方向配置的散熱片13的導(dǎo) 熱管式冷卻器。譬如圖8所示，散熱片13在與導(dǎo)熱管式冷卻器相同的方向縱向配置，故當(dāng) 向垂直方向配置時(shí)，不會(huì)在散熱片13之間發(fā)生滯留現(xiàn)象而降低冷卻效率，可 得到良好的冷卻效率。另外，如果象圖9那樣，在縱向散熱片13a之間設(shè)置橫向散熱片13b來增 加散熱面積，則可進(jìn)一步提高冷卻效率。不過散熱片的配置不受以上所限。另外，圖中雖未示出，但在電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)，本導(dǎo)熱管式冷卻器也可 在其上部設(shè)置可動(dòng)部3及絕緣部4，做成圖3、圖4和圖5所示的可沿垂直方向配置的結(jié)構(gòu)。 (第9實(shí)施例)以下說明本發(fā)明第9實(shí)施例。本實(shí)施例是使用圖中未示的絕緣型導(dǎo)熱管式冷卻器作為圖2和圖3所示的 電力轉(zhuǎn)換裝置的冷卻裝置、即導(dǎo)熱管式冷卻器。所謂絕緣型導(dǎo)熱管式冷卻器，是將導(dǎo)熱管式冷卻器的受熱部分與散熱部分 電氣性絕緣，并使用電氣絕緣性高于水的冷卻劑。具體地說，譬如用其中可供冷卻劑通過的絕緣子將導(dǎo)熱管式冷卻器的受熱 部分與散熱部分之間連接，并使用碳氟化合物作為冷卻劑。使用絕緣型導(dǎo)熱管式冷卻器，可以削減前述的絕緣部4。而且可以減少組裝 等造成的裝置尺寸誤差。 (第IO實(shí)施例)以下結(jié)合圖10說明本發(fā)明第10實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置。 圖(a)是導(dǎo)熱管式冷卻器的示意主視圖，圖(b)是使用該導(dǎo)熱管式冷卻器的電力轉(zhuǎn)換裝置的示意側(cè)視圖。本實(shí)施例如圖10所示，在導(dǎo)熱管式冷卻器5中設(shè)置彈簧減震部件15，由導(dǎo) 熱管式冷卻器5及電功率半導(dǎo)體元件組成的堆架與導(dǎo)體(與外部接線用的導(dǎo)體)
之間的連接利用平編導(dǎo)體16，不是直接固定在框架l上。采用這種結(jié)構(gòu)，可以將含有運(yùn)輸及地震中最容易破損的半導(dǎo)體元件的堆架 的振動(dòng)系統(tǒng)與裝置主體的振動(dòng)系統(tǒng)分開考慮。采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在對(duì)裝置整體進(jìn) 行防振設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到由全部結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成的復(fù)雜振動(dòng)系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而 如果采用上述結(jié)構(gòu)，則防振設(shè)計(jì)的對(duì)象是比較單純的振動(dòng)系統(tǒng)，故防振設(shè)計(jì)較 為容易，且對(duì)于防振對(duì)象具有可靠的效果。另外，通過用防振橡膠等彈性材料作為可動(dòng)部3及導(dǎo)軌2的材料，或者在 可動(dòng)部3及導(dǎo)軌2上粘貼彈性材料，可以抑制從框架1向堆架傳遞的振動(dòng)。 不過對(duì)彈簧減震部件的材料及形狀并無限制。采用本發(fā)明，可以在利用自然對(duì)流進(jìn)行冷卻的電力轉(zhuǎn)換裝置中，將導(dǎo)熱管 式冷卻器沿垂直方向配置，且可以將導(dǎo)體等電氣零件成套配置，可簡(jiǎn)化裝置主 體的結(jié)構(gòu)，可以提供裝置規(guī)?？s小的電力轉(zhuǎn)換裝置。另外，由于半導(dǎo)體元件及導(dǎo)熱管式冷卻器等構(gòu)成主回路的堆架不是直接固 定在框架上，且在與裝置主體之間設(shè)置彈簧減震系統(tǒng)來抑制主回路構(gòu)成零件的 振動(dòng)，可以提供能充分承受運(yùn)輸時(shí)及地震時(shí)振動(dòng)的電力轉(zhuǎn)換裝置。顯然，如上所述，本發(fā)明還可作多種修改和變形。除了上述實(shí)施例外，在 權(quán)利要求范圍內(nèi)，本發(fā)明還可以有其他的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，設(shè)有具有電功率半導(dǎo)體元件及為對(duì)所述電功率半導(dǎo)體元件進(jìn)行冷卻而沿垂直方向配置的導(dǎo)熱管式冷卻器的堆架；設(shè)置在所述導(dǎo)熱管式冷卻器上、可沿在容納所述堆架的框架上設(shè)置的導(dǎo)軌移動(dòng)的可動(dòng)部；以及配置在所述堆架的下方、包含與外部接線用的導(dǎo)體在內(nèi)的電氣零件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，至少把包含與外部接線 用的導(dǎo)體在內(nèi)的所述電氣零件裝入密封有絕緣氣體的密封容器內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述導(dǎo)熱管式冷卻器 的散熱片側(cè)面設(shè)置限定空氣流動(dòng)方向的側(cè)壁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管式冷卻器采 用不設(shè)散熱片的多根管子來構(gòu)成導(dǎo)熱管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管式冷卻器具 有多個(gè)針狀的散熱片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管式冷卻器的 散熱片沿垂直方向配置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱管式冷卻器是 將受熱部分與散熱部分電氣絕緣、且采用電氣絕緣性高于水的冷卻劑的絕緣式導(dǎo)熱 管式冷卻器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述導(dǎo)熱管式冷卻器 上設(shè)置彈簧減震部件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述導(dǎo)軌上設(shè)有彈性 材料。
全文摘要
一種電力轉(zhuǎn)換裝置，把具有電功率半導(dǎo)體元件及對(duì)該元件進(jìn)行冷卻用的導(dǎo)熱管式冷卻器的堆架沿垂直方向配置。導(dǎo)熱管式冷卻器上設(shè)有可動(dòng)部，該可動(dòng)部可沿容納堆架的框架上所設(shè)的軌道移動(dòng)。在堆架的下方配置包含與外部接線用的導(dǎo)體在內(nèi)的電氣零件。采用這樣的配置，就不易受導(dǎo)熱管式冷卻器配置的影響，可以節(jié)省空間，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
文檔編號(hào)F28D15/02GK101150100SQ20071016693
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期1998年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月27日
發(fā)明者高橋伸廣 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社