JP6483330B1 - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、導電性を有する第１ケース部および絶縁性を有する第２ケース部を有する収納ケースと、第１ケース部内に収納された配線基板と、配線基板の配線に接続され、第２ケース部内に収納された電子部品と、を備える。

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

従来、携帯発電機等に用いられるインバータ式発電機には、エンジンの駆動にともなってエンジンに接続されたオルタネータに交流電圧を発生させ、発生した交流電圧を整流回路による整流および電解コンデンサによる平滑化によって直流電圧に変換し、変換された直流電圧をインバータで交流電圧に変換するものがある（例えば、特開２００３‐１０２２００号公報参照）。

また、インバータ式発電機においては、インバータで変換される交流電圧のノイズのレベルに応じて、インバータの出力側にノイズを低減するためのノイズフィルタを接続することがあった。ノイズフィルタは、モジュールや整流回路と比較して大型の巻線部品を有する。

このようなインバータ式発電機において、各電子部品は、アルミニウム等の金属製の収納ケースに収納された状態で樹脂封止されていた。

しかしながら、従来は、ノイズフィルタの巻線部品のような収納ケースとの絶縁距離の確保が必要な電子部品を収納するため、電子部品との距離が大きくなるように収納ケースを意図的に大きく形成しなければならなかった。したがって、従来は、収納ケースに対する電子部品の絶縁性を確保しながら小型軽量化を実現することが困難であるといった問題点があった。

なお、特開２０１０−１０６６９８号公報には、筐体内にインバータを備えたエンジン発電機が開示されている。このエンジン発電機では、筐体の小型化を図るために、筐体に部分的に凹部を設け、凹部にエアクリーナの少なくとも一部を配置している。しかしながら、特開２０１０−１０６６９８号公報は、インバータ自体の筐体および筐体に対する電子部品の絶縁性について何ら触れていない。すなわち、特開２０１０−１０６６９８号公報は、収納ケースに対する電子部品の絶縁性を確保しながら小型軽量化を実現することが困難であるといった問題に対して、何ら有効な解決手段を提示していない。

そこで、本発明は、収納ケースに対する電子部品の絶縁性を確保しながら小型軽量化を実現することが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電力変換装置は、
入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
導電性を有する第１ケース部および絶縁性を有する第２ケース部を有する収納ケースと、
前記第１ケース部内に収納された配線基板と、
前記配線基板の配線に接続され、前記第２ケース部内に収納された電子部品と、を備える。

前記電力変換装置において、
前記配線基板の配線に接続され、前記第１ケース部内に収納された少なくとも１つの第２の電子部品を更に備えてもよい。

前記電力変換装置において、
前記第１ケース部は、第１面および前記第１面の反対側の第２面を有し、部分的に前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔が設けられ、
前記第２ケース部は、前記貫通孔を通して前記第２面から突出するように前記第１ケース部に接合されていてもよい。

前記電力変換装置において、
前記第２ケース部は、
前記第２面から突出する方向に向かって凹部が設けられ、前記凹部内に前記第２の電子部品を収納する収納部分と、
前記第１面側の前記凹部の端部において前記収納部分を囲み、前記貫通孔の内周縁に当接する当接部分と、を有してもよい。

前記電力変換装置において、
前記第２の電子部品は、前記第１面上に配置されていてもよい。

前記電力変換装置において、
前記第２の電子部品は複数配置されており、
前記電子部品は、前記複数の第２の電子部品の少なくとも１つよりも前記第１面から前記第２面に向かう方向の寸法である厚みが厚くてもよい。

前記電力変換装置において、
前記収納ケースの前記第１面上で前記電子部品および前記第２の電子部品を封止する封止部材を更に備えてもよい。

前記電力変換装置において、
前記配線基板は、前記収納ケースの前記第１面に対向する第３面および前記第３面の反対側の第４面を有し、
前記電力変換装置は、前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記第２の電子部品の動作を制御する制御部を更に備え、
前記封止部材は、前記収納ケースの前記第１面上で、前記電子部品および前記第２の電子部品を封止し、且つ、前記配線基板および前記配線基板の前記第４面上の前記制御部を封止してもよい。

前記電力変換装置において、
前記第２ケース部は、樹脂を含有してもよい。

前記電力変換装置において、
前記第１ケース部の前記第２面上に配置された放熱フィンを更に備えてもよい。

前記電力変換装置において、
前記第２の電子部品は複数配置されており、前記複数の第２の電子部品は、
前記制御部により制御され、前記入力電圧を整流して出力する整流回路と、
前記制御部により制御され、前記整流回路が整流した電圧を変換して出力するモジュールと、
前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するリアクタと、を含んでもよい。

前記電力変換装置において、
前記電子部品は、前記リアクタを含むＬＣフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタの巻線部品を含み、前記巻線部品は、前記配線基板の前記第３面上に配置されていてもよい。

前記電力変換装置において、
前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の入力に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記入力電圧が供給される入力端子と、
前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の出力に接され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子と、を更に備えてもよい。

本発明の一態様に係る電力変換装置は、入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、導電性を有する第１ケース部および絶縁性を有する第２ケース部を有する収納ケースと、前記第１ケース部内に収納された配線基板と、前記配線基板の配線に接続され、前記第２ケース部内に収納された電子部品と、を備える。
このように、本発明によれば、絶縁性を有する第２ケース部内に、第１ケース部内の配線基板に接続された電子部品を収納することで、収納ケースを大きく形成することを要することなく、電子部品と収納ケースとの絶縁性を確保することができる。
これにより、収納ケースに対する電子部品の絶縁性を確保しながら小型軽量化を実現することができる。

図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置１００が適用される発電システム１０００の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す第１の実施形態に係る電力変換装置１００の主要な構成の一例を示すブロック図である。 図３は、図２に示す電力変換装置１００の外観の構成の一例を示す平面図である。 図４は、図３に示す電力変換装置１００の構成の一例を示す図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図５は、図３に示す電力変換装置１００の第１ケース部Ｈ１の斜視図である。 図６は、図３に示す電力変換装置１００の第１ケース部Ｈ１および第１ケース部Ｈ１上の第２の電子部品Ｙ、Ｍ、Ｒの平面図である。 図７は、図３に示す電力変換装置１００の配線基板１０に搭載された巻線部品Ｗを示す斜視図である。 図８は、図３に示す電力変換装置１００の分解斜視図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を限定するものではない。

図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置１００が適用される発電システム１０００の構成の一例を示す図である。図２は、図１に示す第１の実施形態に係る電力変換装置１００の主要な構成の一例を示すブロック図である。図３は、図２に示す電力変換装置１００の外観の構成の一例を示す平面図である。図４は、図３に示す電力変換装置１００の構成の一例を示す図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。図５は、図３に示す電力変換装置１００の第１ケース部Ｈ１の斜視図である。図６は、図３に示す電力変換装置１００の第１ケース部Ｈ１および第１ケース部Ｈ１上の第２の電子部品Ｙ、Ｍ、Ｒの平面図である。図７は、図３に示す電力変換装置１００の配線基板１０に搭載された巻線部品Ｗを示す斜視図である。図８は、図３に示す電力変換装置１００の分解斜視図である。

発電システム１０００は、例えば、図１に示すように、エンジンＥと、エンジンＥに接続されたオルタネータ（図示せず）によって駆動されるファンＸと、エンジンＥに接続され、オルタネータが出力した交流電圧（入力電圧）を電力変換した交流電圧（出力電圧）を出力する電力変換装置１００とを備える。

この発電システム１０００において、ファンＸが駆動することにより、外部から気流Ａが発電システム１０００の内部に流れ込み、電力変換装置１００及びエンジンＥの周囲に誘導される。これにより、電力変換装置１００及びエンジンＥが気流Ａにより冷却され、電力変換装置１００及びエンジンＥが発した熱が気流Ｂとともに外部に放出されることなる。

このような電力変換装置１００は、例えば、図２〜図４に示すように、収納ケースＨと、放熱フィンＺと、配線基板１０と、封止部材１１と、入力端子ＴＩＮと、整流回路Ｙと、平滑化キャパシタＣと、モジュールＭと、ＬＣフィルタ（リアクタＲ、第１のキャパシタＣ１Ｆ）ＦＸと、ノイズフィルタＦと、出力端子ＴＯＵＴと、制御部ＣＯＮと、を備える。収納ケースＨは、第１ケース部Ｈ１と、第２ケース部Ｈ２とを有する。整流回路Ｙと、モジュールＭと、リアクタＲは、第２の電子部品の一例である。

図３および図４に示すように、ノイズフィルタＦは、電子部品の一例である巻線部品（すなわち、例えば、コモンモードのチョークコイル）Ｗと、第２のキャパシタＣ２Ｆとを備える。巻線部品Ｗは、少なくとも１つの第２の電子部品（図３の例における整流回路ＹおよびモジュールＭ）よりも第１面Ａ１から第２面Ａ２に向かう方向の寸法である厚みが厚い大型の電子部品である。キャパシタＣ１Ｆ、キャパシタＣ２Ｆは、それぞれが複数のキャパシタを含んでいてもよい。

以下、これらの電力変換装置１００の各構成部の詳細について順に説明する。

（第１ケース部Ｈ１）
第１ケース部Ｈ１は、電力変換装置１００の各構成部を収納する。第１ケース部Ｈ１は、発熱源である第２の電子部品（例えば、モジュールや整流回路Ｙ）が発する熱を外部に放熱する観点から、熱伝導性を有している。また、第１ケース部Ｈ１は、電力変換装置１００の各構成部を安定的に収納する観点から、機械的強度を有している。熱伝導性および機械的強度の双方を有するように、第１ケース部Ｈ１は、アルミニウムなどの金属で構成されている。金属で構成されていることで、第１ケース部Ｈ１は、導電性を有する。

図４および図５に示すように、第１ケース部Ｈ１は、第１面Ａ１と、第１面Ａ１の反対側の第２面Ａ２とを有する。第１面Ａ１は、上面または内面ということもでき、第２面Ａ２は、下面または外面ということもできる。

図５に示すように、第１ケース部Ｈ１には、第２ケース部Ｈ２および巻線部品Ｗを配置するため、部分的に第１面Ａ１から第２面Ａ２まで貫通する貫通孔１４が設けられている。第２ケース部Ｈ２を挿入することができるように、貫通孔１４の内周は、後述する第２ケース部Ｈ２の収納部分Ｈ２ａの外周よりも大きく形成されている。

図５に示すように、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上には、複数の第２の電子部品のそれぞれを配置するための領域が設けられている。具体的には、第１面Ａ１上には、整流回路Ｙを配置するための第１領域と、モジュールＭを配置するための第２領域と、リアクタＲを配置するための第３領域とが設けられている。より具体的には、第１面Ａ１上には、第２面Ａ２側に向かって凹むように、第１領域の一例である第１凹部Ｓ１ｂと、第２領域の一例である第２凹部Ｓ２ｂと、第３領域の一例である第３凹部Ｓ３ｂとが設けられている。第２凹部Ｓ２ｂは、第１凹部Ｓ１ｂに隣接して設けられている。また、第３凹部Ｓ３ｂは、第２凹部Ｓ２ｂに隣接して設けられている。なお、図４および図５に示すように、各凹部Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ｂの反対側の第２面Ａ２上の領域は、凹部Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂ、Ｓ３ｂが設けられていない第１面Ａ１上の領域の反対側に位置する第２面Ａ２上の領域よりも突出した凸部Ｓ１ａ、Ｓ２ａ、Ｓ３ａとなっている。

また、第１ケース部Ｈ１には、第２面Ａ２から突出するように放熱フィンＺが設けられている。放熱フィンＺは、外部から供給された気流Ａにより冷却されることで、発熱源である電子部品（例えば、整流回路ＹおよびモジュールＭ）が発する熱を外部に放出する。放熱フィンＺは、例えば、アルミニウム等の金属材料を用いたダイカスト法などの金属鋳造法によって、第１ケース部Ｈ１と一体成型されていてもよい。

（第２ケース部Ｈ２）
第２ケース部Ｈ２は、電子部品の一例である巻線部品Ｗを収納する。図４に示すように、第２ケース部Ｈ２は、第１ケース部Ｈ１に設けられた貫通孔１４を通して第２面Ａ２から突出するように第１ケース部Ｈ１に接合されている。

第２ケース部Ｈ２は、収納部分Ｈ２ａと、当接部分Ｈ２ｂとを有する。収納部分Ｈ２ａには、第２ケース部Ｈ２が第２面Ａ２から突出する方向に向かって凹部Ｈ２ａ１が設けられている。収納部分Ｈ２ａは、凹部Ｈ２ａ１内に巻線部品Ｗを収納する。

当接部分Ｈ２ｂは、第１面Ａ１側の凹部Ｈ２ａ１の端部において収納部分Ｈ２ａを囲み、貫通孔１４の内周縁１４ａに当接する。第２ケース部Ｈ２が配置されることで、貫通孔１４は塞がれた状態となる。

巻線部品Ｗとの絶縁距離を確保することを要することなく巻線部品Ｗとの絶縁性を確保するため、第２ケース部Ｈ２は、導電性を有する第１ケース部Ｈ１とは異なり、絶縁性を有している。第２ケース部Ｈ２は、例えば、樹脂で構成されていることによって絶縁性を有していてもよい。

第２ケース部Ｈ２を樹脂で構成する場合、第２ケース部Ｈ２を構成する樹脂は、封止部材１１に対する追従性が良好な樹脂、すなわち、封止部材１１に対して熱膨張係数の差が小さい柔軟な樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ナイロン樹脂等を挙げることができる。封止部材１１に対する第２ケース部Ｈ２の追従性を確保することで、封止部材１１の熱膨張にともなって、封止部材１１と同程度の膨張量で第２ケース部Ｈ２を熱膨張させることができる。これにより、封止部材１１から第２ケース部Ｈ２に作用する熱膨張による応力を緩和することができるので、応力によって第２ケース部Ｈ２にクラック等の破損が生じてしまうことを抑制することができる。

（配線基板１０）
配線基板１０は、電力変換装置１００の端子と電子部品あるいは電子部品同士を電気的に接続する複数の配線１０Ｙａ、１０Ｃａ、１０Ｃｂ、１０Ｒａ、１０Ｒｂ、１０Ｆａ、１０ａ、１０ｂおよび複数の電極１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｒ、１０Ｆが設けられた基板である。なお、図３では、配線基板１０に設けられた配線および電極を簡略化して表現している。図４に示すように、配線基板１０は、第１ケース部Ｈ１内に配置されており、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１に対向する第３面Ａ３と、第３面Ａ３の反対側の第４面Ａ４とを有する。

巻線部品Ｗは、後述する巻線部品Ｗの端子ＷＴ、電極１０Ｆを介して配線基板１０の配線に電気的に接続された状態で第２ケース部Ｈ２内に収納されている。

（電子部品、端子）
入力端子ＴＩＮは、配線基板１０の第４面Ａ４上に配置されている。図３に示すように、入力端子ＴＩＮは、配線基板１０の配線１０Ｙａを介して整流回路Ｙの入力に接続されている。入力端子ＴＩＮには、入力電圧ＶＩＮが供給される。

第２の電子部品の一例である整流回路Ｙは、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上の第１凹部Ｓ１ｂに配置されている。図６に示すように、整流回路Ｙは、入力電圧ＶＩＮ、整流電圧、又は制御信号を入出力するための複数の端子ＹＴを有する。これらの端子ＹＴは、配線基板１０の電極１０Ｙにはんだ材等によって電気的に接続されている。整流回路Ｙは、制御部ＣＯＮにより制御され、入力電圧ＶＩＮを整流して出力する。整流回路Ｙは、封止部材１１とは異なる封止樹脂によってモールドされていることで、導電性を有する第１ケース部Ｈ１との絶縁性が確保されている。

平滑化キャパシタＣは、配線基板１０の第４面Ａ４上に配置されている。図３に示すように、平滑化キャパシタＣは、配線基板１０の配線１０Ｃａおよび電極Ｙを介して整流回路Ｙの出力に接続されている。平滑化キャパシタＣは、整流回路Ｙが出力した電圧を平滑化する。

第２の電子部品の一例であるモジュールＭは、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上の第２凹部Ｓ２ｂに整流回路Ｙに隣接して配置されている。図６に示すように、モジュールＭは、整流電圧、交流電圧、又は制御信号を入出力するための複数の端子ＭＴを有する。これらの端子ＭＴは、配線基板１０の電極１０Ｍにはんだ材等によって電気的に接続されている。図３に示すように、モジュールＭは、配線基板１０の配線１０Ｃｂを介して平滑化キャパシタＣの出力に接続されている。モジュールＭは、制御部ＣＯＮにより制御され、平滑化キャパシタＣが平滑化した電圧（すなわち、整流回路Ｙが整流した電圧）を変換して出力する。モジュールＭは、封止部材１１とは異なる封止樹脂によってモールドされていることで、導電性を有する第１ケース部Ｈ１との絶縁性が確保されている。

第２の電子部品の一例であるリアクタＲは、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上の第３凹部Ｓ３ｂにモジュールＭに隣接して配置されている。図６に示すように、リアクタＲは、モジュールＭが出力した電圧が入力され、調整した電圧を出力するための複数の端子ＲＴを有する。これらの端子ＲＴは、配線基板１０の電極１０Ｒにはんだ材等によって電気的に接続されている。図３に示すように、リアクタＲは、配線基板１０の配線１０Ｒａおよび電極１０Ｍを介してモジュールＭの出力に接続されている。リアクタＲは、モジュールＭが出力した電圧を調整して出力する。リアクタＲの出力（出力用の端子ＲＴ、電極１０Ｒ）は、配線基板１０の配線１０Ｒｂと配線基板１０の第４面Ａ４上に配置された第１のキャパシタＣ１Ｆとを介して、ノイズフィルタＦの入力に接続されている（図３）。リアクタＲは、絶縁性を有する筐体内に収容されていることで、導電性を有する第１ケース部Ｈ１との絶縁性が確保されている。

ノイズフィルタＦは、一部が配線基板１０の第３面Ａ３上に配置され、他の一部が配線基板１０の第４面Ａ４上に配置されている。図３に示される例において、ノイズフィルタＦのうち、第２の電子部品の一例である巻線部品Ｗは第３面Ａ３上に配置され、第２のキャパシタＣ２Ｆは、第４面Ａ４上に配置されている。ノイズフィルタＦの巻線部品Ｗは、リアクタＲおよび第１のキャパシタＣ１Ｆで構成されるＬＣフィルタＦＸが出力した電圧をフィルタリングする過程でキャパシタＣ１Ｆ、Ｃ２Ｆとの間で電圧を入出力するための複数の端子ＷＴを有する。これらの端子ＷＴは、配線基板１０の電極１０Ｆにはんだ材等によって電気的に接続されている。ノイズフィルタＦは、ＬＣフィルタＦＸが出力した電圧をフィルタリングして出力する。

第１ケース部Ｈ１上に配置される第２の電子部品Ｙ、Ｍ、Ｒは、導電性を有する第１ケース部Ｈ１に対して、モールドや筐体内への収容によって絶縁性が確保されている。これに対して、巻線部品Ｗは、リアクタＲのように筐体で覆われている構成とは異なり、第２ケース部Ｈ２に対して巻線が露出されている。もし、第２ケース部Ｈ２が導電性を有する場合、第２ケース部Ｈ２に対して露出した状態の巻線部品Ｗに対する第２ケース部Ｈ２の絶縁距離を確保するため、収納ケースＨを大きく形成する必要がある。しかるに、本実施形態においては、第２ケース部Ｈ２が絶縁性を有することで、巻線部品Ｗに対する第２ケース部Ｈ２の絶縁性を確保できるので、第２ケース部Ｈ２を大きく形成することを要しない。

出力端子ＴＯＵＴは、配線基板１０の第４面Ａ４上に配置されている。図３に示すように、出力端子ＴＯＵＴは、配線基板１０の配線１０Ｆａを介してノイズフィルタＦの出力に接続されている。出力端子ＴＯＵＴは、ノイズフィルタＦから供給された電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして出力する。

制御部ＣＯＮは、配線基板１０の第４面Ａ４上に配置されている。図３に示すように、制御部ＣＯＮは、配線１０ａおよび電極１０Ｙを介して整流回路Ｙに制御信号を入出力することで、整流回路Ｙの動作を制御するようになっている。また、制御部ＣＯＮは、配線１０ｂおよび電極１０Ｍを介してモジュールＭに制御信号を入出力することで、モジュールＭの動作を制御するようになっている。

（封止部材１１）
封止部材１１は、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上で、整流回路Ｙ、モジュールＭ、リアクタＲ（第２の電子部品）および巻線部品Ｗ（電子部品）を封止する。より具体的には、封止部材１１は、巻線部品Ｗと巻線部品Ｗを囲む収納部分Ｈ２ａの内表面との間に充填された状態で、巻線部品Ｗを封止する。封止部材１１は、例えば、エポキシ樹脂等の封止樹脂である。

また、封止部材１１は、配線基板１０および配線基板１０の第４面Ａ４上の制御部ＣＯＮを封止する。

また、封止部材１１は、入力端子ＴＩＮ、平滑化キャパシタＣ、ノイズフィルタＦおよび出力端子ＴＯＵＴのそれぞれと配線基板１０との接続部分を封止する。

以下、上述した構成を有する電力変換装置１００の組立方法（製造方法）の一例について説明する。

電力変換装置１００の組立にあたっては、図７に示すように、配線基板１０の第３面Ａ３上に巻線部品Ｗを接続する。また、配線基板１０の第４面Ａ４上には、入力端子ＴＩＮ、平滑化キャパシタＣ、第１のキャパシタＣ１Ｆ、第２のキャパシタＣ２Ｆおよび出力端子ＴＯＵＴを接続する。配線基板１０上へ各電子部品および端子の接続は、例えば、はんだ付けで行う。

そして、図８に示すように、第１ケース部Ｈ１の貫通孔１４に、第２ケース部Ｈ２の収納部分Ｈ２ａを挿入して、貫通孔１４の内周縁１４ａに第２ケース部Ｈ２の当接部分Ｈ２ｂを当接させる。

貫通孔１４の内周縁１４ａに第２ケース部Ｈ２の当接部分Ｈ２ｂを当接させた後、例えば、ねじ止め等の固定方法によって貫通孔１４の内周縁１４ａに第２ケース部Ｈ２の当接部分Ｈ２ｂを固定することで、第１ケース部Ｈ１に第２ケース部Ｈ２を接合する。また、図８に示すように、第１凹部Ｓ１ｂに整流回路Ｙ（第２の電子部品）を配置し、第２凹部Ｓ２ｂにモジュールＭ（第２の電子部品）を配置し、第３凹部Ｓ３ｂにリアクタＲ（第２の電子部品）を配置する。

その後、巻線部品Ｗが配置された配線基板１０の第３面Ａ３を第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１に対向させた状態で、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上に配線基板１０を配置する。

第１面Ａ１上に配線基板１０を配置した後、電子部品Ｙ、Ｍ、Ｒの端子ＹＴ、ＭＴ、ＲＴと配線基板１０の電極１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｒとをはんだ材等によって電気的に接続する。

その後、例えば、樹脂ポッティング等の方法で、第２ケース部Ｈ２内の巻線部品Ｗ、第１ケース部Ｈ１の第１面Ａ１上の電子部品Ｙ、Ｍ、Ｒ、配線基板１０、および配線基板１０上の電子部品または電子部品と配線基板１０との接続部分が封止されるように、封止部材１１を形成する。以上のようにして、図３および図４に示した電力変換装置１００が得られる。

以下、本実施形態によってもたらされる作用について説明する。

収納ケースＨ全体が導電性を有する場合、巻線部品Ｗのような収納ケースＨに対して配線（巻線）が露出された電子部品と、収納ケースＨとの絶縁距離を確保するため、収納ケースＨを大きく形成しなければならない。

これに対して、本実施形態によれば、導電性を有する収納ケースＨの一部を、絶縁性を有する第２ケース部Ｈ２によって形成し、第２ケース部Ｈ２内に、第１ケース部Ｈ１内の配線基板１０の配線に接続された巻線部品Ｗを収納する。これにより、収納ケースＨを大きく形成することを要することなく、巻線部品Ｗに対する収納ケースＨの絶縁性を確保することができる。

また、本実施形態によれば、第２ケース部Ｈ２自体の絶縁性によって巻線部品Ｗと第２ケース部Ｈ２との絶縁性が確保されているため、巻線部品Ｗと第２ケース部Ｈ２との距離を抑えることができる。これにより、巻線部品Ｗと第２ケース部Ｈ２との間に充填される封止部材１１の使用量を抑えることができるので、電力変換装置１００の製造コストを削減することができる。

また、本実施形態によれば、貫通孔１４の内周縁１４ａに第２ケース部Ｈ２の当接部分Ｈ２ｂを当接させる簡便な作業によって、導電性を有する第１ケース部Ｈ１に、絶縁性を有する第２ケース部Ｈ２を設けることができる。

また、本実施形態によれば、整流回路ＹやモジュールＭなどの第２の電子部品よりも厚みが厚い巻線部品Ｗを、第２面Ａ２から突出する構成の第２ケース部Ｈ２の内部に確実に収納することができる。

以上のように、本発明の一態様に係る電力変換装置１００は、入力電圧ＶＩＮを電力変換した出力電圧ＶＯＵＴを出力する電力変換装置１００であって、導電性を有する第１ケース部Ｈ１および絶縁性を有する第２ケース部Ｈ２を有する収納ケースＨと、第１ケース部Ｈ１内に収納された配線基板１０と、配線基板１０の配線に接続され、第２ケース部Ｈ２内に収納された電子部品Ｗとを備える。

このように、絶縁性を有する第２ケース部Ｈ２内に電子部品Ｗを収納することで、収納ケースＨを大きく形成することを要することなく、電子部品Ｗと収納ケースＨとの絶縁性を確保することができる。これにより、収納ケースＨに対する電子部品Ｗの絶縁性を確保しながら小型軽量化を実現することができる。

なお、上述した実施形態においては、複数の第２の電子部品として、整流回路Ｙ、モジュールＭおよびリアクタＲを例示した。しかしながら、第２の電子部品は、整流回路Ｙ、モジュールおよびリアクタＲに限定されるものではない。また、上述した実施形態においては、電子部品として、ノイズフィルタＦの巻線部品Ｗを例示した。しかしながら、電子部品は、巻線部品Ｗに限定されるものではない。

上述した実施形態は、あくまで一例であって、発明の範囲を限定するものではない。発明の要旨を逸脱しない限度において、上述した実施形態に対して種々の変更を行うことができる。変更された実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (12)

1. 入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
   導電性を有する第１ケース部および絶縁性を有する第２ケース部を有する収納ケースと、
   前記第１ケース部内に収納された配線基板と、
   前記配線基板の配線に接続され、前記第２ケース部内に収納された電子部品と、を備え、
   前記第１ケース部は、第１面および前記第１面の反対側の第２面を有し、部分的に前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔が設けられ、
   前記第２ケース部は、前記貫通孔を通して前記第２面から突出するように前記第１ケース部に接合されていることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記配線基板の配線に接続され、前記第１ケース部内に収納された少なくとも１つの第２の電子部品を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記第２ケース部は、
   前記第２面から突出する方向に向かって凹部が設けられ、前記凹部内に前記第２の電子部品を収納する収納部分と、
   前記第１面側の前記凹部の端部において前記収納部分を囲み、前記貫通孔の内周縁に当接する当接部分と、を有することを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記第２の電子部品は、前記第１面上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記第２の電子部品は複数配置されており、
   前記電子部品は、前記複数の第２の電子部品の少なくとも１つよりも前記第１面から前記第２面に向かう方向の寸法である厚みが厚いことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
6. 前記収納ケースの前記第１面上で前記電子部品および前記第２の電子部品を封止する封止部材を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
7. 前記配線基板は、前記収納ケースの前記第１面に対向する第３面および前記第３面の反対側の第４面を有し、
   前記電力変換装置は、前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記第２の電子部品の動作を制御する制御部を更に備え、
   前記封止部材は、前記収納ケースの前記第１面上で、前記電子部品および前記第２の電子部品を封止し、且つ、前記配線基板および前記配線基板の前記第４面上の前記制御部を封止することを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
8. 前記第２ケース部は、樹脂を含有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
9. 前記第１ケース部の前記第２面上に配置された放熱フィンを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
10. 前記第２の電子部品は複数配置されており、前記複数の第２の電子部品は、
    前記制御部により制御され、前記入力電圧を整流して出力する整流回路と、
    前記制御部により制御され、前記整流回路が整流した電圧を変換して出力するモジュールと、
    前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するリアクタと、を含むことを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
11. 前記電子部品は、前記リアクタを含むＬＣフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタの巻線部品を含み、前記巻線部品は、前記配線基板の前記第３面上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置。
12. 前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の入力に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記入力電圧が供給される入力端子と、
    前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の出力に接され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
    前記配線基板の前記第４面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子と、を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置。

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