CN107517596A - 电力转换装置 - Google Patents

Abstract

提供一种具有配设有发热的多个电子设备的冷却部的电力转换装置，该电力转换装置能够减小所需的设置面积并能够简化冷却流路的配置。本发明的电力转换装置(1)具备：冷却部(2)，其是具有制冷剂入口部(2c)以及制冷剂出口部(2e)的、内部为中空的棱柱，并在内部具有供制冷剂从制冷剂入口部(2c)朝向制冷剂出口部(2e)流动的制冷剂流路(2f)；电子设备(3)，其分别配设于冷却部(2)的侧面的外侧的三个面以上，并通过制冷剂沸腾而被冷却，所述三个面为除了配设有制冷剂入口部(2c)的制冷剂入口面(2b)以及配设有制冷剂出口部(2e)的制冷剂出口面(2d)以外的冷却部(2)的侧面的外侧的面；以及中空的外箱(4)，其覆盖电子设备(3)。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及对电力进行转换的电力转换装置。

背景技术

在以往的电力转换装置中，例如有搭载于电动汽车或者混合动力汽车等的、车载用的将逆变器装置与DC－DC转换器装置进行一体化的电力转换装置。

逆变器装置或者DC－DC转换器装置通常需要被冷却。因而，在配设有逆变器装置或者DC－DC转换器装置的箱体内大多形成供用于冷却的制冷剂流动的制冷剂流路。公开了一种冷却构造，该冷却构造在箱体内将制冷剂流路设置为“コ”字形，将发热量较大的电感元件、功率半导体模块等配置在制冷剂流路的附近来提高冷却效率。(例如，参照专利文献1)。

另一方面，还公开了如下构造：通过沿着半导体模块两面的散热面设置流路，并向流路供给冷却水，从而提高冷却效率(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－94022号公报(0015段～0017段、0090段～0091段、图11)

专利文献2：日本特开2011－109740号公报(0073段、图5)

发明内容

发明要解决的问题

对于这样的电力转换装置，由于发热的多个电子设备排列配设在一个平面上，所以冷却部为扁平构造。因此，存在设置具备冷却部的电力转换装置时所需的面积大的问题。

另外，当在电子设备的两面设置制冷剂流路来进行冷却时，制冷剂流路的配置变复杂。因此，当对各个电子设备进行制冷剂流路的配置时，存在制冷剂流路成为非常复杂的构造这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的问题而作出的，其目的在于提供一种能够减小所需的设置面积并能够简化冷却流路的配置的电力转换装置。

用于解决问题的方案

本发明的电力转换装置具备：冷却部，所述冷却部是具有制冷剂入口部以及制冷剂出口部的、内部为中空的棱柱，并在内部具有供制冷剂从制冷剂入口部朝向制冷剂出口部流动的制冷剂流路；电子设备，所述电子设备分别配设于冷却部的侧面的外侧的三个面以上，并通过制冷剂沸腾而被冷却，所述三个面为除了配设有制冷剂入口部的制冷剂入口面以及配设有制冷剂出口部的制冷剂出口面以外的冷却部的侧面的外侧的面；以及中空的外箱，所述中空的外箱覆盖电子设备。

发明效果

根据本发明的电力转换装置，可以得到能够减小所需的设置面积并能够简化冷却流路的配置的电力转换装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电力转换装置的分解立体图。

图2是本发明的实施方式1的电力转换装置的俯视图以及A－A剖视图。

图3是本发明的实施方式1的冷却部形状的变形例。

图4是表示本发明的实施方式1的电力转换装置的配置例的框图。

图5是表示在本发明的实施方式1中将发热量最大的电子设备配设于冷却部的下表面的外侧时的冷却器内的制冷剂的流动的图。

图6是本发明的实施方式2的冷却部的分解立体图。

图7是本发明的实施方式2的冷却部的俯视图以及B－B剖视图。

图8是本发明的实施方式2的冷却部的主视图。

图9是本发明的实施方式3的冷却部和中间部的分解立体图。

图10是本发明的实施方式3的电力转换装置的俯视图以及C－C剖视图。

图11是本发明的实施方式3的冷却部和中间部的分解立体图。

图12是本发明的实施方式3的冷却部和中间部的主视图。

图13是本发明的实施方式4的电力转换装置的俯视图以及D－D剖视图。

图14是本发明的实施方式5的电力转换装置的俯视图以及E－E剖视图。

图15是本发明的实施方式6的电力转换装置的俯视图以及F－F剖视图。

图16是本发明的实施方式7的电力转换装置的俯视图以及G－G剖视图。

图17是本发明的实施方式8的电力转换装置的俯视图以及H－H剖视图。

图18是本发明的实施方式9的电力转换装置的俯视图以及I－I剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

根据图1～5，说明本发明的实施方式1的电力转换装置1。在图中，标注相同的附图标记的部件为相同或者对应的部件，这在说明书的全文中是共通的。

图1是本发明的实施方式1的电力转换装置1的分解立体图。另外，图2是本发明的实施方式1的电力转换装置1的俯视图以及A－A剖视图，图2(a)是电力转换装置1的俯视图，以及图2(b)是电力转换装置1的图2(a)中的A－A处的剖视图。

本实施方式1的电力转换装置1主要具有外箱4、冷却部2、以及发热的多个电子设备3。对于冷却部2而言，在图1中示例了内部为中空的四棱柱，其具有冷却部侧面2a、制冷剂入口面2b、制冷剂入口部2c、制冷剂出口面2d、制冷剂出口部2e以及制冷剂流路2f。冷却部2的相向的两端面的一方的面为制冷剂入口面2b，另一方的面为制冷剂出口面2d。另外，供制冷剂流入的制冷剂入口部2c配设于制冷剂入口面2b，供制冷剂流出的制冷剂出口部2e配设于制冷剂出口面2d。制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e为制冷剂配管用的接头。

冷却部侧面2a例如由在图1中与制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d垂直相接的四棱柱的平面构成。也就是说，冷却部侧面2a是除了配设有制冷剂入口部2c的制冷剂入口面2b以及配设有制冷剂出口部2e的制冷剂出口面2d以外的冷却部2的面。

另外，在将电力转换装置1设置于车辆等的情况下，使冷却部侧面2a中的铅垂方向的上部的面为上表面，使下部的面为下表面。制冷剂流路2f是由制冷剂入口面2b、制冷剂出口面2d、以及冷却部侧面2a包围而成的四棱柱的中空的空间，其与制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e的接头连通。因此，制冷剂流路2f是沿着冷却部2的外形的形状的流路。

冷却部侧面2a与制冷剂入口面2b、或者冷却部侧面2a与制冷剂出口面2d夹着O型环等密封部件而进行接合。在这里，例如散热器软管等制冷剂配管40安装于制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e的接头，制冷剂经由水泵32或者散热器31在制冷剂流路2f内通过而进行循环。作为制冷剂，使用水、LCC(将作为主要成分的乙二醇用水稀释而成的防冻液)或者油等。

在冷却部侧面2a的外侧，作为发热的电子设备3，配设有控制电路3a、驱动电路3b、电容器3c、功率模块3d或者降压转换器3e等。电子设备3例如由线束41连接于马达33等负载设备或者电池34等电力供给设备。在这里，冷却部2由铝、铝合金或者不锈钢等的金属薄板形成。此外，电子设备3并不一定必须仅配设于冷却部侧面2a，只要空间有富余，也可以配设于制冷剂入口面2b或者制冷剂出口面2d。

在这里，对冷却部侧面2a的制造方法进行示例。作为一例，用以下所示的压铸制造方法来制作冷却部侧面2a。为了成形冷却部侧面2a，制作固定模和可动模各自的模具，并将它们分别安装于压铸机的固定盘以及可动盘。接下来，使压铸机的可动模移动，与固定模组合而被紧固。进而，将熔融金属压入到模具，当凝固完成时，可动模移动而模具打开，使冷却部侧面2a成形。另一方面，也能够用挤压成形来成形冷却部侧面2a。例如，通过向耐压性的模框装入原料并施加高的压力，从一定截面形状的微小间隙挤压出，而加工成希望的形状，由此能够得到冷却部侧面2a。另外，冷却部侧面2a也能够通过对板进行焊接、或者进行密封并用螺栓紧固来成形。

此外，制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d的位置并不限定于作为四棱柱的冷却部2的两端面，也可以配置于构成冷却部2的面的任意的位置。而且，发热的电子设备3只要配设于冷却部侧面2a中的至少三个面以上即可。

外箱4内部为中空，并被设置成覆盖电子设备3。在本实施方式1的外箱4中，外箱上部4a和外箱下部4b被分体地形成，并以从上下夹入配设有电子设备3的冷却部2的方式进行安装，保护内部。由于外箱4的外形大致为四棱柱，所以在设置时容易处理。

另外，在本实施方式1中，制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d没有被外箱4覆盖，而是形成与外箱4的面平滑的面，露出到外部。因此，外箱上部4a以及外箱下部4b与制冷剂入口面2b或者制冷剂出口面2d的形状相匹配地，分别成为“コ”字型的形状。外箱4在外箱上部4a与外箱下部4b的接触面被接合，而且外箱4与冷却部2在外箱上部4a以及外箱下部4b与冷却部2的接触面被接合，从而内部被密闭。

外箱4由铝、铝合金或者不锈钢等的金属薄板形成。为了防止电子设备3间经由外箱4发生短路，安装于冷却部2的电子设备3被配置成不与外箱4接触。另外，制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d并不一定需要形成与外箱4的面平滑的面。也可以是，制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d中的至少一方位于外箱4的面的内侧，只要能够以对外箱4的形状适当地进行变更来覆盖设置有电子设备3的冷却部侧面2a的方式使外箱4的内部密闭即可。

外箱4与冷却部2之间的空气被关入到密闭空间。被密闭的空气的温度因电子设备3的发热而上升。外箱4为金属制，通过在外箱4的外表面与外部空气进行热交换，能够对密闭空间的空气进行冷却。另外，在没有被电子设备3覆盖的冷却部2的表面也能够进行热交换来对密闭空间的空气进行冷却。也可以在外箱4的外表面设置凹凸或者翅片，促进外部空气与外箱4的热交换。

对于本实施方式1的电力转换装置1而言，如图2(b)所示，示例了冷却部2中的制冷剂流路2f截面的形状、即与制冷剂入口面2b或者制冷剂出口面2d平行的冷却部2的截面形状(A－A截面的形状)为正方形的情况。只要能够将发热的电子设备3固定于冷却部侧面2a的外侧的三个面以上即可，截面形状也可以是长方形或者梯形。此外，在本实施方式1中，外箱4与冷却部2之间的距离除了四个角以外，在任意的方向上都大致为相同的距离。但是，只要外箱4的外形在设置时容易处理即可，并不一定需要保持相同的距离。

而且，图3是本发明的实施方式1的冷却部2的形状的变形例。图3(a)以及图3(b)均为与图2(a)的A－A位置相当的位置处的剖视图。在图3(a)中，冷却部2的截面形状为五边形，在冷却部侧面2a的外侧设置有电子设备3。在图3(b)中，冷却部2的截面形状为六边形，在冷却部侧面2a的外侧设置有发热的电子设备3。在图2(b)中，示出了A－A位置处的冷却部2的截面形状为四边形的冷却部，但如图3所示，A－A位置处的冷却部2的截面形状也可以为五边形或者六边形，也可以是由三角形以上的多边形构成的棱柱。

在这里，图4是表示本发明的实施方式1的电力转换装置1的配置例的框图。根据图4，电力转换装置1由制冷剂配管40连接于水泵32和马达33。是如下配置：马达33与发动机30由制冷剂配管40连接、发动机30与散热器31由制冷剂配管40连接、散热器31与水泵32由制冷剂配管40连接。而且，电力转换装置1由线束41与电池34以及马达33连接。在图4中，示出了一例作为电力转换装置1的配置例，也可以自由地对各设备进行组合，并不限定于图4的配置。

接下来，对本发明的实施方式1中的电力转换装置1的动作进行说明。为了驱动马达33等，设置于冷却部2的控制电路3a、驱动电路3b、电容器3c、功率模块3d或者降压转换器3e等各电子设备3进行动作。这些电子设备3根据驱动状态进行发热。

配设于冷却部2的外侧的发热的电子设备3能够通过冷却部侧面2a而对制冷剂进行加热，使制冷剂沸腾。通过加热，从设置有发热的电子设备3的冷却部侧面2a产生伴有气泡24的沸腾，热传递率由于由制冷剂的相变产生的潜热以及设置有发热的电子设备3的冷却部侧面2a附近的制冷剂的流动的扰动等而上升。于是，电子设备3被冷却，成为规定的温度以下。此外，对于制冷剂是否沸腾，一般重点在于在单位时间从冷却部2的传热面(冷却器侧面2a中的设置有发热的电子设备3的面的内侧面)向制冷剂传递的每单位面积的热的量(热通量)，电子设备3的发热密度越高，热通量也越大，越容易产生沸腾。

通过沸腾产生的气泡24能够通过与远离冷却部2的下表面的温度较低的制冷剂进行热交换而冷凝。制冷剂通过从电子设备3接收热而温度上升，并从制冷剂出口部2e在散热器软管等制冷剂配管40内流动而向散热器31送出。在散热器31中，制冷剂通过与外部空气进行热交换而被冷却，被冷却的制冷剂再次流入到制冷剂入口部2c，对电子设备3进行冷却。

如上所述，本发明的实施方式1的电力转换装置1的特征在于，具备：冷却部2，所述冷却部2是具有制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e的、内部为中空的棱柱，并在内部具有供制冷剂从制冷剂入口部2c朝向制冷剂出口部2e流动的制冷剂流路2f；电子设备3，所述电子设备3分别配设于冷却部2的侧面的外侧的三个面以上，并通过制冷剂沸腾而被冷却，所述三个面为除了配设有制冷剂入口部2c的制冷剂入口面2b以及配设有制冷剂出口部2e的制冷剂出口面2d以外的冷却部2的侧面的外侧的面；以及中空的外箱4，所述中空的外箱4覆盖电子设备3。

根据这样的结构，通过将发热的电子设备3配设于冷却部侧面2a的至少三个面以上，从而能够使电力转换装置1紧凑化。另外，通过配设于整个面，从而能够进一步使电力转换装置1紧凑化。由于能够立体地配置发热的电子设备3，所以与扁平构造相比，能够有效活用冷却部2的冷却面，提高冷却效率。因此，由于使具备冷却部2的电力转换装置1紧凑化，所以能够得到如下效果：所需的设置面积较小即可。

另外，由于与以往的扁平构造的冷却部2相比设置面积小，所以能够得到在设置时不易与其他设备发生干涉的效果。特别是在搭载逆变器等的电动汽车或者混合动力汽车等车辆中，搭载设备的空间有限，所以通过将本发明的实施方式1的电力转换装置1搭载于车辆，从而可以得到能够确保搭载其他设备的空间这样的效果。

而且，冷却用的制冷剂流经冷却部2内部的制冷剂流路2f，在冷却部2的外侧安装有发热的电子设备3，所以即使不进行制冷剂流路2f的复杂的配置，也能够对电子设备3进行冷却。因此，能够得到具有简单的制冷剂流路2f的冷却部2。

通过用外箱4覆盖发热的电子设备3，还能够确保防止水从外部侵入的防水性、防止飞来物、尘埃或灰尘的侵入的密闭性。另外，通过使冷却部2为立体形状，与扁平构造相比，在用外箱4覆盖电子设备3的情况下的冷却部2与外箱4的接触面积较小，密封部分较少。因此，能够提高密闭性。

另外，在本发明的实施方式1的电力转换装置1中，也可以形成为将电子设备3中的发热密度最大的电子设备3配设于冷却部2的侧面中的下表面的外侧的结构。另外，也可以形成为将电子设备3中的发热量最大的电子设备3配设于冷却部2的侧面中的下表面的外侧的结构。

图5是表示在本发明的实施方式1中将发热密度最大的电子设备3配设于冷却部2的下表面的外侧的情况下的冷却部2内的制冷剂的流动的图。在图5的冷却部2中，在冷却部侧面2a中的下表面的外侧，配设有功率模块3d作为发热的电子设备3中的发热密度最大的电子设备3。图5是基本上与图2(b)对应的图，不过将示意性地表示沸腾情况下的冷却部2内的制冷剂的流动的流动箭头25添加到了图5(b)。此外，为了促进冷却部2的下表面附近的沸腾，冷却部2内优选为低流速状态。

根据这样的结构，通过将发热密度最大的电子设备20搭载于冷却部2的下表面的外侧，能够将大量的热向冷却部2下表面附近的制冷剂流路2f内的制冷剂传递，在下表面附近使制冷剂沸腾。在该情况下，通过沸腾产生的气泡由于浮力而上升，引起图5的流动箭头25所示的二次流。因此，在除了下表面以外的冷却部侧面2a，也由于二次流而热传递率变高，从而电子设备3的冷却效率提高。此外，由于制冷剂的沸腾产生的气泡24能够通过与远离冷却部2的下表面的温度较低的制冷剂进行热交换而冷凝。

另外，在本发明的实施方式1的电力转换装置1中，也可以形成为将电子设备3中的发热密度最小的电子设备3配设于冷却部2的侧面中的上表面的外侧的结构。另外，也可以形成为将电子设备3中的发热量最小的电子设备3配设于冷却部2的侧面中的上表面的外侧的结构。

根据这样的结构，对于被密闭在电力转换装置1与冷却部2之间的空气而言，通过将发热密度最小的电子设备21设置于冷却部2的上表面，能够减少冷却部2上方的温度上升。另外，对于发热密度最小的电子设备21而言，能够抑制受到由发热密度最大的电子设备20产生的热的影响。因此，能够效率良好地对电子设备3进行冷却，能够抑制由热导致的不良影响。

实施方式2.

根据图6～8，说明本发明的实施方式2的电力转换装置1的结构。图6是本发明的实施方式2的冷却部2的分解立体图。另外，图7(a)是冷却部2的俯视图，图7(b)是冷却部2在图7(a)中的B－B处的剖视图，图8是冷却部2的主视图。此外，在实施方式1的电力转换装置1中，作为电力转换装置1的基本构造，说明了一体成型的冷却部2的构造。在本发明的实施方式2中，对电力转换装置1的冷却部2的构造的变形例进行说明。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

如图6所示，本实施方式2中的冷却部2由盖部2g和“コ”字型冷却部2h构成。盖部2g是除了作为配设有制冷剂入口部2c的面的制冷剂入口面2b、以及作为配设有制冷剂出口部2e的面的制冷剂出口面2d以外的构成冷却部2的一个板状的面。“コ”字型冷却部2h是从冷却部2除掉盖部2g并与盖部2g分体地形成的部分。本实施方式2中的电力转换装置1具有将盖部2g与“コ”字型冷却部2h接合而成的冷却部2。

“コ”字型冷却部2h由冷却部侧面2a、制冷剂入口面2b、制冷剂入口部2c、制冷剂出口面2d以及制冷剂出口部2e以一体成型而形成。该盖部2g与“コ”字型冷却部2h夹着O型环等密封部件而接合，形成冷却部2。

如图7所示，制冷剂从制冷剂入口部2c流入，通过形成于冷却部2内部的制冷剂流路2f，向制冷剂出口部2e流动。为了不使该制冷剂向冷却部2外部漏出，在“コ”字型冷却部2h的上部设置有用于配设O型环等密封部件的密封用槽6。在将盖部2g与“コ”字型冷却部2h接合时，将O型环等密封部件配设于密封用槽6，对两者进行接合。如图8所示，盖部2g覆盖于冷却部2的上部，冷却流路2f被密闭。

如上所述，根据本发明的实施方式2的电力转换装置1，其特征在于，将除了制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d以外的侧面中的一个面作为板状的盖部2g，将除了盖部2g以外的冷却部2与盖部2g分体地形成，并将盖部2g与除了冷却部2的盖部2g以外的冷却部2接合而形成冷却部2。

根据这样的结构，由于“コ”字型冷却部2h一体成型地形成，所以与使冷却部侧面2a、制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d分别夹着密封部件而接合的情形相比，能够减少接合部位。因此，可以得到如下效果：能够提高密闭性，提高防止水从外部侵入的防水性，防止灰尘等的侵入。

另外，通过分割为“コ”字型冷却部2h和盖部2g，还可以得到如下效果：容易安装电子设备3，作业性提高。此外，盖部2g并不需要限定于冷却部侧面2a的上表面，也可以是其他面。

实施方式3.

根据图9～图12，说明本发明的实施方式3的电力转换装置1的结构。本发明的实施方式3在冷却部2与外箱的中间部4c一体成型这方面与实施方式2不同，对不同的部分进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图9是冷却部2和外箱的中间部4c的分解立体图，图10(a)是具备图9的冷却部2和外箱的中间部4c的电力转换装置1的俯视图，图10(b)是电力转换装置1的图10(a)中的C－C处的剖视图。在本发明的实施方式3中，外箱4具有与冷却部2一体地成形的中间部4c、与中间部4c的上部接合的外箱上部4a、以及与中间部4c的下部接合的外箱下部4b。外箱4的中间部4c的相向的两个侧面分别由与冷却部2的制冷剂入口面2b或者制冷剂出口面2d为同一面的面构成。具体而言，如图9所示，冷却部2的两端面的制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d以保持同一高度的状态分别在水平方向上延伸，与外箱4的中间部4c连接。

另外，与制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d垂直的、外箱4的中间部4c的相向的两个侧面的高度和冷却部2的与制冷剂入口面2b以及制冷剂出口面2d垂直的侧面的高度相同。而且，在外箱4的中间部4c中，与制冷剂入口面2b处于同一面的侧面、与制冷剂出口面2d处于同一面的侧面、以及与制冷剂入口面2b及制冷剂出口面2d垂直的相向的两个侧面与冷却部2的制冷剂入口面2b、制冷剂出口面2d、以及冷却部2的与制冷剂入口面2b及制冷剂出口面2d垂直的侧面一体地形成。

如图10(b)所示，盖部2g与“コ”字型冷却部2h接合，冷却部2与外箱4的间隙具有能够配设电子设备3的足够的宽度。另外，接合有盖部2g的“コ”字型冷却部2h在冷却部2的水平方向上相向的面的高度h1与制冷剂入口面2b、制冷剂出口面2d以及外箱4的中间部4c的高度h2相同。

因此，就构成外箱4的外箱上部4a以及外箱下部4b的形状而言，本实施方式3与实施方式2不同。将外箱上部4a以及外箱下部4b以覆盖电子设备3的方式从上下夹入电子设备3而进行安装。这样一来，在本实施方式3中，由于冷却部2与外箱的中间部4c处于同一高度，所以将外箱上部4a以及外箱下部4b安装于冷却部2和外箱的中间部4c时的接合面分别处于同一平面上。

另一方面，由于未设置外箱的中间部4c，所以将图1或者图2(b)所示的外箱上部4a和外箱下部4b夹入而进行安装时的接合面在外箱上部4a以及外箱下部4b的一部分根据冷却部2的形状而形成凹处。因此，外箱上部4a和外箱下部4b的接合面分别不处于同一平面上。

图11以及图12是图9以及图10所示的冷却部2和外箱的中间部4c的变形例。图11是外箱4以及冷却部2的分解立体图，图12是外箱4以及冷却部2的主视图。根据图11以及图12，也可以采用如下构造：使外箱的中间部4c的与制冷剂入口面2b以及冷却出口面2d垂直的侧面的高度h2比“コ”字型冷却部2h的高度h1小，在水平方向上延伸的制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d的面从制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d的上下端至外箱的中间部4c的上下端，在高度方向上直线地、或描绘曲面地变窄。也就是说，也可以是将构成冷却部2的“コ”字型冷却部2h和盖部2g组合并对四个角的角进行倒角而成的形状(倒圆形状)。此外，外箱4也同样地，可以是对构成电力转换装置1的外箱4的四个角的角进行倒角而成的形状(倒圆形状)。

如上所述，根据本发明的实施方式3的电力转换装置1，其特征在于，外箱4具有：中间部4c，所述中间部4c具有分别与冷却部2的制冷剂入口面2b或者制冷剂出口面2d处于同一面的相向的侧面、以及与制冷剂入口面2b及制冷剂出口面2d垂直且高度为冷却部2的与制冷剂入口面2b及制冷剂出口面2d垂直的侧面的高度以下的相向的侧面；外箱上部4a，所述外箱上部4a与中间部4c的上部接合；以及外箱下部4b，所述外箱下部4b与中间部4c的下部接合，中间部4c与冷却部2的制冷剂入口面2b、制冷剂出口面2d、以及冷却部2的与制冷剂入口面2b及制冷剂出口面2d垂直的侧面一体地形成。

根据这样的结构，由于使冷却部2与外箱的中间部4c一体成型，所以在将外箱上部4a和外箱下部4b以覆盖配设有电子设备3的冷却部2的方式从上下夹入冷却部2而进行安装的情况下，接合面分别处于同一平面上。因此，在外箱上部4a和外箱下部4b上不会根据冷却部2的形状而形成凹处，所以能够减少密封部件，能够容易进行设置。由此，作业性提高。另外，由于没有凹处，所以密闭性也提高，能够减小来自外部的水浸入的风险。

在这里，在不使冷却部2与外箱的中间部4c一体成型而安装外箱4和冷却部2的情况下，接合面处的接触热阻大。但是，在使冷却部2与外箱的中间部4c一体成型的情况下，容易通过热传导从冷却部2向外箱4传递热，在外部气温比冷却部2的温度低的情况下，能够向外散热来冷却电子设备3。

另外，由于采用了如下构造：在水平方向上延伸的面从制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d的上下端至外箱的中间部4c的上下端，在高度方向上直线地、或者描绘曲面地变窄，所以能够减小电力转换装置1的体积。因此，能够实现轻量化。而且，通过使外箱4同样地形成为对四个角的角进行倒角而成的形状(倒圆形状)，能够使电力转换装置1进一步轻量化，也更紧凑化。

由于是如下构造：在水平方向上延伸的面从制冷剂入口面2b和制冷剂出口面2d的上下端至外箱4的中间部4c的上下端，在高度方向上直线地、或者描绘曲面地变窄，所以不是阶梯状的台阶，因此能够容易地设置密封部件，不仅作业性提高，还能够减小来自外部的水浸入的风险。虽然未图示，但盖部2g和外箱4例如利用钎焊、焊接、螺栓、螺钉或者铆钉等进行固定。

实施方式4.

根据图13，说明本发明的实施方式4的电力转换装置1的结构。图13是本发明的实施方式4的冷却部2和中间部4c的俯视图以及D－D处的剖视图。在实施方式3的电力转换装置1中，使冷却部2与外箱的中间部4c一体成型，使外箱上部4a以及外箱下部4b从上下夹着冷却部2。本发明的实施方式4与实施方式3中所示的一体成型的冷却部2和外箱的中间部4c、以及“コ”字型冷却部2h的上部的构造不同，其他结构以及功能相同，以与实施方式3不同的点为中心进行说明。

实施方式4中的“コ”字型冷却部2h的上部四边为了与盖部2g接合而设置有实施了台阶状的加工而成的台阶部10。图13(a)表示冷却部2和外箱4的中间部4c的俯视图。另外，图13(b)是冷却部2和外箱4的中间部4c的图13(a)中的D－D处的剖视图。如图13(b)所示，在“コ”字型冷却部2h的上部具有一部分向内侧凹陷的台阶部10。在将盖部2g嵌入到“コ”字型冷却部2h的台阶部10之后，对“コ”字型冷却部2h与盖部2g的接合部位实施摩擦搅拌接合，从而将两者接合。

在这里，摩擦搅拌接合是指如下技术：使圆柱状的工具(连接工具)一边旋转一边***到部件的接合部，利用通过使工具沿着接合部移动而产生的摩擦热使部件软化，在部件为固体的状态下直接对其进行搅拌、接合。

如上所述，根据本发明的实施方式4的电力转换装置1，盖部2g与作为除了盖部2g以外的冷却部2的“コ”字型冷却部2h通过摩擦搅拌接合进行接合而形成。这样一来，不需要经由密封部件对盖部2g与“コ”字型冷却部2h进行接合。因此，不需要O型环等密封部件用的密封用槽6、螺栓紧固用的孔，所以能够使板厚变薄。

根据这样的结构，能够使电力转换装置1小型化、轻量化，而且能够削减密封部件等的零件件数。另外，摩擦搅拌接合是利用了金属结合的结合方法，能够减小密封部件那样因劣化而导致的漏水等的风险。

实施方式5.

根据图14，说明本发明的实施方式5的电力转换装置1的结构。图14是电力转换装置1的俯视图以及E－E剖视图。此外，本发明的实施方式5是将电力转换装置1的冷却部2的下表面的板厚减薄而得到的变形例。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图14(a)是电力转换装置1的俯视图。图14(b)是电力转换装置1的图14(a)中的E－E处的剖视图。如图14(b)所示，根据本发明的实施方式5的电力转换装置1，将配设于电力转换装置1的多个电子设备3中的发热密度最大的电子设备20配设于冷却部2的下表面的外侧，而且，冷却部2的侧面中的下表面的板厚比其他面薄。

如上所述，在本发明的实施方式5的电力转换装置1中，其特征在于，冷却部2的侧面中的下表面的板厚比其他侧面薄。

根据这样的结构，在本发明的实施方式5的电力转换装置1中，由于侧面中的下表面的板厚比其他侧面薄，所以搭载于冷却部2的下表面的外侧的电子设备3的热容易向冷却部2下表面附近的制冷剂流路2f内的制冷剂传递，能够促进制冷剂的沸腾。

实施方式6.

根据图15，说明本发明的实施方式6的电力转换装置1的结构。图15是电力转换装置1的俯视图以及F－F剖视图。此外，本发明的实施方式6在设置有冷却用的翅片26这方面与本发明的实施方式1不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图15(a)是电力转换装置1的俯视图。图15(b)是电力转换装置1的图15(a)中的F－F剖视图。如图15(b)所示，根据本发明的实施方式6的电力转换装置1，在冷却部2的上表面的内侧设置有冷却用的翅片26。

如上所述，在本发明的实施方式6的电力转换装置1中，其特征在于，在冷却部2的侧面中的上表面的内侧设置有翅片26。

根据这样的结构，冷却部2的上表面的散热特性高，所以能够防止配设于冷却部2的上表面的电子设备21达到规定的温度以上。此外，同样地，在配设于其余面的电子设备3中存在达到规定的温度以上的电子设备的情况下，也可以在设置有达到规定的温度以上的电子设备3的冷却部2的面的内侧设置冷却用的翅片26。而且，冷却用的翅片26的片数既可以是一片，也可以是多片。冷却用的翅片26的片数只要根据所需的散热特性而适当地进行变更即可。另外，冷却用的翅片26并不限于与流动平行地配设的梳子型翅片，也可以是圆柱销翅片、棱柱销翅片、偏置翅片(日文：オフセットフィン)、波纹翅片等。

实施方式7.

根据图16，说明本发明的实施方式7的电力转换装置1的结构。图16是电力转换装置1的俯视图以及G－G剖视图。此外，本发明的实施方式7在设置有导体棒11这方面与本发明的实施方式1不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图16(a)是电力转换装置1的俯视图。图16(b)是电力转换装置1的图16(a)中的G－G处的剖视图。如图16(b)所示，本发明的实施方式7的电力转换装置1的特征在于，具备：导体棒11，所述导体棒11将至少两个电子设备3彼此连接；以及绝缘部件12，所述绝缘部件12设置于导体棒11与冷却部2之间的间隙。绝缘部件12防止导体棒11与冷却部2的短路。另外，作为导体棒11，使用铜或者铝等。

根据这样的结构，通过将绝缘部件12配设于导体棒11与冷却部2之间的间隙，与没有绝缘部件12的情况相比，热更好地从发热的导体棒11向冷却部2传递。这是因为，即使绝缘部件12例如是塑料或者硅橡胶等，与空气的热传导率相比，绝缘部件12的热传导率也非常大。因此，能够防止导体棒11自身的高温化，能够有效地冷却导体棒11。

实施方式8.

根据图17，说明本发明的实施方式8的电力转换装置1的结构。图17是电力转换装置1的俯视图以及H－H剖视图。此外，本发明的实施方式8在突起13与本发明的实施方式1的冷却部2一体成型这方面与本发明的实施方式1不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图17(a)是电力转换装置1的俯视图。图17(b)是电力转换装置1的图17(a)中的H－H处的剖视图。如图17(b)所示，在本发明的实施方式8的冷却部2中，在冷却部侧面2a的在水平方向上相向的两个面上，将用于嵌合电子设备3的突起13一体成型地设置于冷却部侧面2a的外侧下部两个面。在该突起13的上部设置有用于与电子设备3嵌合的凹坑。另一方面，用于与凹坑嵌合的凸起设置于电子设备3。此外，在冷却部2中，在冷却部侧面2a的在水平方向上相向的两个面上，只要至少在一个侧面的外侧具有突起13即可。

如上所述，在本发明的实施方式8的电力转换装置1中，其特征在于，冷却部2至少在一个侧面的外侧具有供电子设备3嵌合的突起13。

根据这样的结构，当进行将电子设备3嵌入到设置于冷却部侧面2a的外侧下部的突起13的作业时，由于突起13对电子设备3进行支承，所以能够简单地用螺栓等将电子设备3与冷却部2紧固。由此，组装时的作业性提高。另外，通过使冷却部2与突起13一体成型，能够削减零件件数。

实施方式9.

根据图18，说明本发明的实施方式9的电力转换装置1的结构。图18是本发明的实施方式9的冷却部2的主视图以及I－I剖视图。本发明的实施方式9在如下方面于与本发明的实施方式1不同：在冷却部2的内部配设隔板14且制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e配设于冷却部2的同一面。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明，省略关于相同或者对应的部分的说明。

图18(a)是冷却部2的主视图，示出了截面位置I－I。图18(b)是冷却部2的图18(a)中的I－I处的剖视图。如图18(a)所示，制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e配设于构成冷却部2的面的同一面。另外，如图18(b)所示，为了将制冷剂流路2f在铅垂方向上分成第一区域和第二区域这两个区域，所述冷却部具备隔板14，所述隔板14将制冷剂流路2f分割为与制冷剂入口部2c相接的第一区域、和与制冷剂出口部2e相接的第二区域。

在隔板14中，构成隔板14的四边中的三边安装于构成冷却部2的面，剩余的一边在其与构成冷却部2的面之间形成有能够供制冷剂通过的间隙15。在构成冷却部2的、与未安装于隔板14的面相向的面上，制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e设置于同一面。也就是说，与配设有制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e的冷却部2的面相向的面不与隔板14相接，在该面与隔板14之间存在间隙15。隔板14除了间隙15之外安装于冷却部2的其他面。

从制冷剂入口部2c流入到冷却部2内的制冷剂流路2f的制冷剂通过间隙15而描绘U字状的轨迹地从制冷剂出口部2e排出。在这里，由于间隙15形成于与配设有制冷剂入口部2c以及制冷剂出口部2e的冷却部2的面相向的面侧，所以能够防止从制冷剂入口部2c向制冷剂出口部2e的“短路”。

如上所述，根据本发明的实施方式9的电力转换装置1，其特征在于，在冷却部2中，制冷剂入口部2c以及所述制冷剂出口部2e设置于同一面，冷却部2具备隔板14，所述隔板14将制冷剂流路分割为与制冷剂入口部2c相接的第一区域和与制冷剂出口部2e相接的第二区域，隔板14在其和与上述同一面相向的冷却部2的面之间形成供制冷剂通过的间隙。

根据这样的结构，通过将制冷剂入口部2c与制冷剂出口部2e配设于冷却部2的同一面，能够容易地将散热器软管连接。由此，例如在将电力转换装置1搭载于车辆的发动机室等小的空间的情况下，作业性提高。

另外，虽然在铅垂方向上设置隔板14，将制冷剂流路分成左右两个区域，但也可以在水平方向上设置隔板14，将制冷剂流路分成上下两个区域。在分成上下两个区域的情况下，可以使制冷剂从上下任一制冷剂配管流入，但优选使制冷剂从下向上流动。而且，隔板14既可以用螺钉等与冷却部2接合，也可以一体成型

此外，本发明能够在发明的范围内对各实施方式自由地进行组合、或对各实施方式适当地进行变形、省略。

附图标记说明

1：电力转换装置；2：冷却部；2b：制冷剂入口面；2c：制冷剂入口部；2d：制冷剂出口面；2e：制冷剂出口部；2f：制冷剂流路；2g：盖部；3：电子设备；4：外箱；4c：中间部；11：导体棒；12：绝缘部件；13：突起；14：隔板；15：间隙；20：发热密度最大的电子设备；21：发热密度最小的电子设备。

Claims (7)

1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：

冷却部，所述冷却部是具有制冷剂入口部以及制冷剂出口部的、内部为中空的棱柱，并在所述内部具有供制冷剂从所述制冷剂入口部朝向所述制冷剂出口部流动的制冷剂流路；

电子设备，所述电子设备分别配设于所述冷却部的侧面的外侧的三个面以上，并通过所述制冷剂沸腾而被冷却，所述三个面为除了配设有所述制冷剂入口部的制冷剂入口面以及配设有所述制冷剂出口部的制冷剂出口面以外的所述冷却部的侧面的外侧的面；以及

中空的外箱，所述中空的外箱覆盖所述电子设备。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

将所述电子设备中的发热密度最大的电子设备配设于所述冷却部的所述侧面中的下表面的外侧。

3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，

所述冷却部的所述侧面中的所述下表面的板厚比其他侧面薄。

4.根据权利要求2或者3所述的电力转换装置，其特征在于，

将所述电子设备中的发热密度最小的电子设备配设于所述冷却部的所述侧面中的上表面的外侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，

将除了所述制冷剂入口面以及所述制冷剂出口面以外的所述侧面中的一个面作为板状的盖部，将除了所述盖部以外的冷却部与所述盖部分体地形成，并将所述盖部与除了所述盖部以外的冷却部接合而形成所述冷却部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，

所述冷却部在所述侧面中的上表面的内侧设置有翅片。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，

在所述冷却部中，所述制冷剂入口部以及所述制冷剂出口部设置于同一面，所述冷却部具备隔板，所述隔板将所述制冷剂流路分割为与所述制冷剂入口部相接的第一区域和与所述制冷剂出口部相接的第二区域，

所述隔板在其和与所述同一面相向的所述冷却部的面之间形成供所述制冷剂通过的间隙。