CN102148562B - 能量转换装置 - Google Patents

能量转换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102148562B
CN102148562B CN201110036343.XA CN201110036343A CN102148562B CN 102148562 B CN102148562 B CN 102148562B CN 201110036343 A CN201110036343 A CN 201110036343A CN 102148562 B CN102148562 B CN 102148562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
framework
wall section
wall part
cooling agent
energy conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110036343.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102148562A (zh
Inventor
中坂彰
大滨健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN102148562A publication Critical patent/CN102148562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102148562B publication Critical patent/CN102148562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L23/4012—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws for stacked arrangements of a plurality of semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

在能量转换装置中，电子部件和冷却器作为内部单元结合在框架中。内部单元通过框架固定在壳体内。框架具有由框架包围电子部件的形状，并包括第一壁部分以及从第一壁部分的两侧延伸的第二壁部分和第三壁部分。冷却器包括冷却剂引入管和冷却剂排出管。冷却剂引入管和冷却剂排出管从框架向外突出。第一壁部分到第三壁部分包括支撑壁部分和框架壁部分，支撑壁部分支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管中的至少一个，框架壁部分不支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管。支撑壁部分的厚度大于框架壁部分的厚度。

Description

能量转换装置
技术领域
本发明涉及一种能量转换装置，其中，构成能量转换电路的电子部件和用于冷却电子部件中的至少一部分的冷却器容纳在能量转换装置的壳体内。
背景技术
电动车辆或混合动力车辆装备有能量转换装置，比如逆变器或变流器，将源能量转换为用于驱动马达的驱动能量。如图41所示，这种能量转换装置9包括各种电子部件，电子部件包括半导体模块921和电容器922，每个半导体模块921中结合有开关元件。电子部件构成能量转换电路。比如，参考日本专利申请公开No.2009-159767。为了防止半导体模块921的温度过分升高，冷却器93布置为与半导体模块921接触。
能量转换装置9还包括控制电路板96，用于控制半导体模块921的控制电路形成在控制电路板96上。
包括半导体模块921、冷却器93和控制电路板96在内的电子部件固定到壳体94上，并密封在壳体94内。
因此，如果壳体94的刚性不足够，固定到壳体94上的电子部件由于施加于其上的外力可能会有相当大的振动，引起电线的破坏或电子部件的故障。
当能量转换装置9位于车辆的机舱内时，壳体94由于急剧的温度变化可能发生相当大的膨胀或收缩。这种情况下，由于部件直接固定到壳体94上，因此部件可能由于施加于其上的热应力而失效。
能量转换装置9的壳体94由箱体940、底盖941和顶盖942构成。因此，壳体94具有两个大的密封面，两个大的密封面需要是不透水的。从而，由于壳体94必须设置很多密封件，因此，能量转换装置9的制造成本是没有优势的。
另外，由于底盖941和顶盖942必须拆除以用于维护工作，因此能量转换装置9的可维护性在这种情况下是不够好的。如果壳体94由底部箱体和顶盖构成，那么，壳体94可能仅具有一个密封面。但是，这种情况下，壳体94的可维护性和刚性可能变得更差。
另外，由于直接固定到壳体94上的电子部件——比如电容器922——的振动可通过壳体94传递到车身，车辆客舱中可能产生使人不愉快的振动噪音。相反地，由于发动机的振动能够通过壳体94传递到电子部件，因此可能发生电线破坏或故障。
另外，由于用于与外部设备连接的能量转换装置的连接装置的位置必须根据能量转换装置所布置的空间(比如机舱)的形状和结构进行调整，因此，为了把能量转换装置安装到车辆上，必须根据车型改变能量转换装置的外部形状。因此，其中电子部件和冷却器直接组装到壳体上的这种类型的能量转换装置需要改变其内部布局。这使得难以提高生产率，并且难以降低制造成本。
冷却器93包括冷却剂引入管和冷却剂排出管(未示出)，所述冷却剂引入管将冷却剂引入冷却器93，所述冷却剂排出管排出冷却剂。冷却剂引入管和冷却剂排出管需要从能量转换装置9突出，并与安装在车辆的机舱或类似装置(安装部)中的冷却剂管连接。因此，需要精确地执行将能量转换装置9定位到安装部上。但是，当冷却剂引入管和冷却剂排出管的位置或突出方向关于能量转换装置9(壳体94)移位时，无论能量转换装置9如何精确地定位在安装部上，冷却剂引入管和冷却剂排出管也难以与机舱内的冷却剂管连接。另外，当强制将冷却剂引入管和冷却剂排出管连接到冷却剂管上时，冷却剂引入管和冷却剂排出管与冷却剂管周围的部件干涉，这使得难以安装能量转换装置9。
发明内容
实施例提供一种能量转换装置，该能量转换装置能够减小施加到其电子部件上的外力，同时提高其壳体的刚性，该能量转换装置具有优良的可维护性，能够有效地安装并且制造成本低。
作为实施例的一个方面，一种能量转换装置，包括：构成能量转换电路的电子部件；用于冷却电子部件中的至少一部分的冷却器；和容纳电子部件和冷却器的壳体；其中，所述电子部件中的至少一部分和冷却器作为内部单元固定并结合到框架上，内部单元通过框架固定在壳体内，框架具有使得构成内部单元的所述电子部件中的至少一部分由框架包围的形状，并包括第一壁部分以及从第一壁部分的两侧伸出的第二壁部分和第三壁部分，冷却器包括将冷却剂引入冷却器内的冷却剂引入管和将冷却剂从冷却器排出的冷却剂排出管，冷却剂引入管和冷却剂排出管从框架向外突出，第一壁部分到第三壁部分包括支撑壁部分和框架壁部分，支撑壁部分支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管中的至少一个，框架壁部分不支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管，并且，支撑壁部分的厚度大于框架壁部分的厚度。
附图说明
在附图中：
图1是根据第一实施例的能量转换装置的示意性的说明性剖视图；
图2是根据第一实施例的能量转换装置的框架的俯视图；
图3是根据第一实施例的能量转换装置的框架的仰视图；
图4是图2沿线A-A(或a-a)的横截面图；
图5是图2沿线B-B的横截面图；
图6是第一实施例的框架的主视图；
图7是第一实施例的框架的俯视图，层叠体、接线盒以及类似部件组装到该框架上；
图8是第一实施例的框架的俯视图，该框架上还组装有母线组件；
图9是从图8的箭头C的方向看到的框架的视图；
图10是图7沿线D-D的横截面图；
图11是第一实施例的框架的俯视图，该框架上还组装有电容器；
图12是从图11的箭头E的方向看到的框架的视图；
图13是第一实施例的框架的俯视图，即，第一实施例的内部单元的俯视图，该框架上还组装有控制电路板；
图14是第一实施例的内部单元的主视图；
图15是第一实施例的内部单元的侧视图；
图16是容纳在第一实施例的壳体内的内部单元的俯视图；
图17是图16沿线F-F的横截面图；
图18是图16沿线G-G的横截面图；
图19是根据第一实施例的能量转换装置沿图16的线G-G看的横截面图；
图20是根据第二实施例的能量转换装置的横截面图；
图21是根据第二实施例的能量转换装置在组装盖体之前的俯视图；
图22是根据第二实施例的能量转换装置的内部单元的侧视图；
图23是第二实施例的内部单元的仰视图；
图24是根据第二实施例的能量转换装置的框架的主视图；
图25是第二实施例的框架的俯视图；
图26是第二实施例的框架的仰视图；
图27是根据第三实施例的能量转换装置的内部单元的俯视图；
图28是图27沿线H-H的横截面图；
图29是第三实施例的内部单元的主视图；
图30是根据第三实施例的用于具有V形凹部的管的凹形部的立体图；
图31是根据第三实施例的用于具有U形凹部的管的凹形部的立体图；
图32是示出根据第三实施例的通过夹紧构件保持冷却剂引入管的状态的横截面图；
图33是根据第三实施例的凹形部、以及靠近凹形部设置的螺纹孔和被接合部的立体图；
图34是根据第四实施例的内部单元的俯视图；
图35是第四实施例的框架的俯视图；
图36是根据第五实施例的内部单元的俯视图；
图37是根据第五实施例的具有肋的H形壁部分的立体图；
图38是根据第五实施例的其中固定有控制电路板的内部单元的俯视图；
图39是根据第六实施例的内部单元的俯视图；
图40是根据第七实施例的内部单元的俯视图；以及
图41是根据现有技术的能量转换装置的横截面图。
具体实施方式
参照附图，以下说明实施例。为了略去不必要的说明，在整个附图中，彼此相同或类似的部件给予相同的数字。
(第一实施例)
参照图1至19说明根据第一实施例的能量转换装置。
如图1所示，本实施例的能量转换装置1由电子部件(半导体模块21、电容器22及类似元器件)、冷却器3和壳体4构成，电子部件构成能量转换电路，冷却器3用于冷却电子部件中的至少一部分(本实施例中的半导体模块21)，壳体4容纳电子部件和冷却器3。
半导体模块21和冷却器3固定并结合到框架5上，以构成内部单元10。内部单元10固定到壳体4上，并密封在壳体4内。
如图16至18所示，内部单元10通过框架5固定到壳体4上。框架5由导电材料制成，并形成为从全部四面包围构成内部单元10的半导体模块21的形状。框架5可以为金属成形体，所述金属比如是铝或钢或合金。此外，壳体4可以为金属成形体，所述金属比如是铝或钢或合金。
每个半导体模块21其中结合有开关元件，比如IGBTs(绝缘栅双极晶体管)或MOSFETs(金属氧化物半导体场效应晶体管)。每个半导体模块21由主体部分211、主电极端子212和控制端子213构成，主体部分211中的开关元件是树脂模制的。主电极端子212和控制端子213沿相反的方向从主体部分211伸出。可控电源通过主电极端子212输入每个半导体模块21或从每个半导体模块21输出。用于控制开关元件的控制电流通过控制端子213输入至每个半导体模块212。
如图7和10所示，冷却器3包括冷却管31，每个冷却管中具有冷却通道。内部单元10中结合有层叠体11，冷却管31和半导体模块21交替层叠在层叠体11中。每个半导体模块21在其两个主表面处保持在冷却管31之间。每相邻的两个冷却管31之间布置有两个半导体模块21。
如图7所示，冷却管31沿其垂直于层叠方向X的纵向(可称为“横向Y”)延伸。每相邻的两个冷却管31在其两端通过可变形连接管32相连。冷却器3包括冷却剂引入管331和冷却剂排出管332，所述冷却剂引入管331和冷却剂排出管332分别连接到定位在层叠体11的沿层叠方向X的一端处的冷却管31的沿横向Y的两端。
因此，从冷却剂引入管331引入的冷却剂沿纵向(横向Y)扩散，同时穿过连接管32以分配到相应的冷却管31。冷却剂在流经相应的冷却管31的同时与半导体模块21进行热交换。具有通过热交换升高的温度的冷却剂穿过下游侧的连接管32，并从冷却剂排出管332排出。
作为冷却剂，可采用天然冷却剂——比如水和氨、或混合有防冻剂如乙二醇的水；或碳氟化合物冷却剂，比如fluorinert；或氯氟烃冷却剂，比如HCFC123和HFC134a；或醇类冷却剂，比如甲醇和乙醇；或酮类冷却剂，比如丙酮。
内部单元10包括用于沿层叠方向X按压层叠体11的压力构件12。压力构件12位于框架5的内部部分与层叠体11沿层叠方向X的一端(这一端以下称为“后端”)之间。层叠体11在其沿层叠方向X的另一端(以下称为“前端”)处由框架5的另一个内部部分支撑。
压力构件12由向层叠体11凸状弯曲的片弹簧构成。在压力构件12与层叠体11之间设置有平的增强板13，以防止压力构件12的压紧力局部施加到位于后端的冷却管31上，由此防止该冷却管31变形。支撑销14保持在压力构件12沿纵向(横向Y)的两端中的每一个与框架5之间。压力构件12在其后侧处由一对支撑销14支撑。
框架5包括前壁部分(第一壁部分)52、后壁部分(第四壁部分)53和一对侧壁部分(第二壁部分和第三壁部分)54，前壁部分52和后壁部分53位于层叠体11沿层叠方向X的两侧，一对侧壁部分54在其两端处连接前壁部分52和后壁部分53。因此，如图2和3所示，当从垂直于层叠方向X和横向Y两者的方向(以下称为“高度方向Z”)来看时，框架5基本上为矩形状。
如图1至3以及19所示，框架5包括用于将内部单元10固定到壳体4上的单元固定部分51。至少一个单元固定部分51沿层叠方向X位于一对支撑部分(前壁部分52的内表面521和后壁部分53的内表面531)中的每一个的外侧，在此，由层叠体11和压力构件12施加的沿层叠方向X朝向外部的反作用力施加到框架5上。在该实施例中，两个单元固定部分位于内表面521的外部，另外两个单元固定部分51位于内表面531的外部。
每个单元固定部分51成形为从框架5向外突出，并形成有通孔。通过将螺栓511插入通孔内，并将螺栓511拧入形成在单元支撑部分41的相应的一个中的螺纹孔内，单元支撑部分41形成在用于每个单元固定部分41的壳体4的内部，能够将框架5固定到壳体4上，由此将内部单元10固定到壳体4上。
如图2、4和5所示，前壁部分52和后壁部分53的壁厚t1大于侧壁部分54的壁厚t2。在此，壁厚t1和t2是在冷却管31沿层叠方向X或横向Y凸出的部分处沿层叠方向X或横向Y的尺寸。
如图4和10所示，前壁部分52和后壁部分53的每一个的至少一部分形成H形壁部分55，H形壁部分55具有大致的H形横截面。H形壁部分55由一对纵向板部分551和一连接部分552构成，一对纵向板部分551垂直于层叠方向X，连接部分552在纵向板部分551的中心处将这些纵向板部分551连接在一起。
如图2和3所示，每个侧壁部分54的至少一部分形成L形壁部分，L形壁部分具有大致的L形横截面。如图5所示，L形壁部分(侧壁部分54)由主壁部541和向内部542构成，主壁部541具有面向框架5的内表面的主表面，向内部542从主壁部541的一端沿垂直于层叠方向X的方向向框架5的内侧突出。在该实施例中，L形壁部分由整个侧壁部分54形成。
如图2和7所示，侧壁部分54的向内部542在支撑销14附近比其它部分更向内突出。
框架5在沿高度方向Z的两侧是敞开的。框架5沿高度方向Z贯通。如图9和10所示，每个半导体模块21的主电极端子212和控制端子213分别突出到高度方向Z的一侧(底侧)和高度方向Z的另一侧(顶侧)。在本申请中，本说明是在假定高度方向Z的底侧对应于主电极端子212突出的方向以及高度方向Z的顶侧对应于控制端子213突出的方向作出的。但是，该假定仅用于说明。同样，措辞“前”、“后”、“侧”也仅用于说明。
如图1和13至19所示，内部单元10包括控制电路板6，用于控制包含在半导体模块21内的开关元件的控制电路形成在控制电路板6上。半导体模块21的控制端子213与控制电路板6连接。如图13和14所示，框架5的单元固定部分51比控制电路板6的外缘更向外地定位。
如图2、14和15所示，框架5设置有四个板固定部分56，用于将控制电路板6固定到内部单元10上，板固定部分56比单元固定部分51更向内地定位。
板固定部分56由形成在前壁部分52和后壁部分53的每一个中以便沿高度方向Z向上突出的两个凸台构成。如图13至15所示，每个板固定部分56形成有螺纹孔，螺钉561插入螺纹孔内以在四个位置处把控制电路板6固定到框架5上。
如图14和15所示，内部单元10包括电容器22。框架5包括用于将电容器22固定到内部单元10上的四个电容器固定部分57。如图3、11和14所示，电容器固定部分57比单元固定部分51更向内地定位。
电容器固定部分57由两个凸台构成，所述两个凸台形成在前壁部分52和后壁部分53的每一个中，以便突出到板固定部分56的相反侧，即，沿高度方向Z向下。每个电容器固定部分57形成有螺纹孔，螺栓571插入螺纹孔中以在四个位置处把电容器22固定到框架5上。
如图11至15所示，内部单元10包括接线盒7，用于可控电源的输入和输出的输入/输出端子71安装在接线盒7上，用于实现输入/输出端子71与外部设备的端子之间的连接，外部设备比如为直流电池和旋转电机。
接线盒7由螺栓544固定到两个支撑臂543上，支撑臂543在侧壁部分54之一内形成为向外突出。
输入/输出端子71包括一对电容器端子71P和71N以及三个输出端子71U、71V和71W，电容器端子71P和71N电连接至电容器22的一对电极，输出端子71U、71V和71W电连接至半导体模块21的主电极端子212并分别与三相旋转电机的U相、V相和W相连接。
输入/输出端子71分别形成在在母线的一端，母线的另一端与电容器22或半导体模块21连接。
这些母线中，分别形成有输出端子71U、71V和71W的母线70部分地利用树脂模制，以形成结合的母线组件72。
如图3、14和15所示，框架5包括用于固定母线组件72的母线固定部分58。在该实施例中，母线固定部分58形成在三个位置。三个母线固定部分58中的两个位于比框架5的中心更靠近接线盒7的位置。
内部单元10包括构成能量转换电路的所有电子部件。即，能量转换装置1的所有电子部件均属于内部单元10，没有电子部件直接固定到壳体4上。
如图1所示，壳体4由向上开口的箱体40和关闭箱体40的开口的盖体400构成。单元支撑部分41与箱体40一体地形成。
箱体40设置有围绕开口的外周缘的凸缘部分42。此外，盖体400设置有围绕其外周缘的凸缘部分420。箱体40和盖体400联接在一起，其中，密封构件(未示出)利用螺栓431和螺母432设置在箱体的凸缘部分42和盖体的凸缘420之间。因此，内部单元10密封在壳体4内。
如图16和19所示，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332中每一个与层叠体11连接(见图7)，以便部分地从壳体4突出。冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的每一个均在其外周缘设置有环状密封垫333。如图16所示，箱体40形成有两个凹部(未示出)，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332分别穿过两个凹部。在每个环状密封垫333在一个凹部处装配到冷却剂引入管331或冷却剂排出管332的状态下，每个环状密封垫333保持在箱体40与盖体400之间。因此，壳体4能够气密密封，允许冷却剂引入管331和冷却剂排出管332从壳体4向外突出。
壳体4还形成有作为电线的通路的通孔和安装连接器的空间，连接器用于电子部件和控制电路板6与外部设备的连接。这些通孔设置有密封构件，以确保壳体4的水密性。
为了装配具有上述结构的能量转换装置1，首先组装内部单元10，如图13至15所示。接着，内部单元10容纳并固定在箱体40内，如图16至18所示。最后，通过将盖体400连接到箱体40上，内部单元10密封地封装在壳体4内，如图1和19所示。
为了装配内部单元10，准备图2至6所示的框架5。
接着，半导体模块21和冷却管31交替层叠于其中的层叠体11布置在框架5的内部，如图7和10所示。另外，在上述步骤之前，冷却管31通过连接管32联接在一起，组装包括连接于冷却器3上的冷却剂引入管331和冷却剂排出管332在内的冷却器3。当层叠体11布置在框架5内部时，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332分别设置在形成在框架内的凹形部522上(见图2和6)。
压力构件12布置在层叠体11的后端与后壁部分53之间。
接下来，通过压力夹具围绕压力构件12的两端向前推动压力构件12，同时使压力构件12沿层叠方向X弹性地变形以便压缩层叠体11。当压力构件12变形预定量时，柱形支撑销14插入在框架5的后壁部分53与压力构件12的每个端部之间。此后，从压力构件12移走压力夹具，同时压力夹具向后移动，以便使一对支撑销14进入保持在压力构件12与后壁部分53之间的状态。该状态还是由于由压力构件12施加的迫压力而在预定压力作用下沿层叠方向压缩层叠体11的状态。
下一步，接线盒7由螺栓544固定到框架5的支撑臂543上，如图7至9所示。
接着，树脂模制母线组件72固定到框架5上，母线70焊接到半导体模块21的主电极端子212上。另外，形成在母线70中的输入/输出端子71U、71V和71W设置在接线盒7上。母线组件72由螺栓581固定到母线固定部分58上，所述母线固定部分58形成在框架5中的三个位置处。
此后，用于在半导体模块21与电容器22之间连接的母线700焊接到半导体模块21的主电极端子212上，并由螺栓701固定到母线组件72上。
接着，如图11和12所示，电容器22固定到框架5的下侧上。更确切地，电容器22由螺栓571固定到设置在框架5中的电容器固定部分57上，一对电容器端子71P和71N布置在接线盒7上。
接着，如图13至15所示，控制电路板6布置在框架5之上，半导体模块21的控制端子213插入并连接到形成在控制电路板6中的通孔内。随后，电路板6由螺钉561固定到框架5的板固定部分56上。
这完成了内部单元10的组装。
此后，如图16至18所示，内部单元10固定到箱体40上。
更确切地，用作内部单元10的外壳的框架5的单元固定部分51设置在单元支撑部分41的上表面上，单元支撑部分41形成在箱体40内。此时，附装到冷却剂引入管331和冷却剂排出管332上的环状密封垫333分别装配到形成在箱体40中的凹形部44内。
在该状态中，螺栓511插入形成在单元固定部分51中的通孔内，并拧入形成在单元支撑部分41中的螺纹孔内，以将内部单元10固定到箱体40上。
接下来，如图1和19所示，盖体400设置在箱体40的开口上，密封部件插入盖体400与箱体40的开口之间，盖体400和箱体40在其凸缘部分42和420处通过螺栓431和螺母432连接在一起。因此，内部单元10密封在壳体4内。
这完成了能量转换装置1的组装。
注意到，压力构件12可布置在层叠体11的前端与前壁部分52之间。
以下说明该实施例的效果和优势。
由于能量转换装置1具有电子部件(半导体模块21、电容器22等等)和冷却器3固定到框架5上的结构，因此，电子部件、冷却器3和框架5结合为内部单元10。内部单元10固定在壳体4内。因此，由于内部单元10用作壳体4的梁，因此能够提高壳体4的刚性。
即，由于壳体4在不增加壁厚或不设置加强肋的情况下能够具有足够的刚性，因此能够降低壳体4的材料成本和制造成本，还能够减小壳体4的重量。
将内部单元10固定到壳体4上，使得能够抑制通过壳体4施加到包含在内部单元10内的相应电子部件和冷却器3上的外力。这使得能够抑制包含在内部单元10内的电子部件和冷却器3受外部振动和热应力的影响。
电子部件和其它构件不直接固定到壳体4上。电子部件及类似部件固定到框架5上，对内部单元10进行组装。此后，内部单元10固定到壳体4上，由此能够获得能量转换装置1。因此，能量转换装置1的组装作业变得容易。
此外，由于能够从壳体4拆除整个内部单元10进行维护作业，因此能量转换装置1的维护变得容易。
由于能够在壳体4的外部执行能量转换装置1的组装和维护，因此壳体4不必设置两个或更多个盖子。因此，箱体40与盖体400之间的密封面的数量可为一个。这使得能够提高壳体4的水密性，并减少壳体4的密封材料，由此降低将密封材料应用到壳体4上的材料成本和工时成本。
内部单元10密封在壳体4内。即，由于包括框架5在内的整个内部单元10密封在壳体4内，因此密封面的数量可为一个。
由于内部单元10固定到壳体4内的框架5上，并且框架5如上所述用作壳体4的梁，因此还能够提高壳体4的刚性。
由于框架5由导电材料制成，并且成形为从全部四面包围半导体模块21，因此框架5能够屏蔽由半导体模块21发出的电磁噪声。此外，由于壳体4由导电材料制成，因此，能够通过框架5和壳体4双重地屏蔽由半导体模块21发出的电磁噪声。由于框架5成形为从四面包围半导体模块21，因此能够抑制电磁噪声从能量转换装置1泄漏到四面。
另外，在能量转换装置1中，其中电子部件(半导体模块21、电容器22等等)和冷却器3固定到框架5上的内部单元10固定到壳体4内的框架5上。因此，当提供一体的固定部分(单元支撑部分41)并根据用于能量转换装置1的安装部(机舱或类似装置)改变壳体4的外形时，壳体4内部的布局不需根据车型变化。因此，不改变内部单元10的结构而通过改变壳体4的布局，能量转换装置可应用于各种车型。因此，能够以低制造成本获得高生产率的转换装置1。
但是，在结合有壳体4和框架5的上述转换装置1中，由于当组合框架5与壳体4时产生的框架5的尺寸公差和组合公差，能够使从壳体4突出的冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度降低。
为了解决上述问题，在能量转换装置1中，前壁部分52的厚度大于侧壁部分54的厚度。因此，在不增大框架5的尺寸和重量的情况下，能够提高冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度，在此，能量转换装置1能够有效地安装到安装部上。即，当将能量转换装置1安装到安装部上时，比如安装到车辆的机舱上，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332需要连接到在安装部附近布置的冷却剂管上。因此，为了有效地安装能量转换装置1，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度需要较高。为了满足该需求，支撑冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的前壁部分52的厚度做得较大。因此，精确地确定冷却剂引入管331和冷却剂排出管332突出的方向，这使得定位精度能够较高。这种情况下，如果框架5的所有部分的壁厚做得较大，则增加了框架5的尺寸和重量。但是，不直接关系冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位的侧壁部分54的壁厚可相对较小。因此，通过把前壁部分52的壁厚做得大于侧壁部分54的壁厚，在不增加框架5的尺寸和重量的情况下，能够提高冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度，由此能量转换装置1能够有效地安装到安装部上。
如图7和10所示，冷却管31和半导体模块21交替层叠于其中的层叠体11包括在内部单元10内。由于这使得能够在壳体4的外部组装层叠体11，因此能够更容易地组装能量转换装置1。
由于层叠体11由交替层叠的冷却管31和半导体模块21构成，因此能够有效地冷却半导体模块21，并且层叠体11能够做得尺寸紧凑。
内部单元10包括压力构件12。压力构件12位于框架5的后壁部分53与层叠体11的后端之间，层叠体11的前端由框架5的前壁部分52支撑。因此，压力构件12的反作用力能够由框架5支撑。因此，壳体4不需要具有足够大以承受压力构件12的反作用力的刚性，不需要增大其厚度或包括肋。这使得可能把壳体4做得重量轻，而且价格比较低廉。
框架5包括四个单元固定部分51，其中两个单元固定部分51布置在层叠方向X的一侧，另外两个单元固定部分51布置在层叠方向X的另一侧。这四个单元固定部分51沿层叠方向X比框架5的一对支撑部(前壁部分52的内表面521和后壁部分53的内表面531)更向外地定位，从层叠体11和压力构件12沿层叠方向X朝外部向框架5的一对支撑部施加反作用力。因此，框架5能够借助于壳体4抵抗层叠体11和压力构件12的反作用力。这是由于壳体4加强了框架5，由此防止框架5变形。
框架5包括前壁部分52、后壁部分53和一对侧壁部分54。因此，层叠体11能够稳定地保持在框架5内。
前壁部分52和后壁部分53的壁厚大于侧壁部分54的壁厚。即，如图4和5所示，壁厚t1大于壁厚t2。因此，能够提高承受压力构件12的反作用力的前壁部分52和后壁部分53的刚性，同时减小不直接承受压力构件12的反作用力的侧壁部分54的重量。这使得能够有效地制造重量轻的框架5，同时确保框架5具有足够大以抵抗压力构件12的反作用力的刚性。
如图4所示，前壁部分52和后壁部分53的每一个的一部分构成为大致H形的壁部分55。因此，框架5能够做得重量轻，同时确保前壁部分52和后壁部分53的高的刚性。
如图5所示，由于每个侧壁部分54构成为大致L形的壁部分，因此，能够减小侧壁部分54的重量并降低材料成本，同时确保其具有足够的刚性。
如图10所示，与冷却管31层叠在一起的半导体模块21具有主电极端子212和控制端子213沿高度方向Z向相反侧突出的结构，框架5沿高度方向Z向两侧开口。因此，如图8和13至15所示，母线70和700以及控制电路板6能够容易地固定到半导体模块21上。
内部单元10还包括控制电路板6。因此，由于其不需要将控制电路板6直接固定到壳体4上，因此，控制电路板6的组装作业能够更为方便，并能够减小施加到控制电路板6上的外力。
如图2所示，设置在框架5内的单元固定部分51定位在控制电路板6的外缘的外部。因此，内部单元10能够容易地固定到壳体4上。这是因为如果单元固定部分51定位在控制电路板6的外缘的内部，则组装有控制电路板6的内部单元10不能容易地固定到壳体4上。
这种情况下，为了将内部单元10固定到壳体4上，必须钻贯穿壳体4的壁的孔，比如螺栓或类似部件插入上述孔内。但是，这种情况下，不仅可加工性下降，而且不得不采用更多的密封件以确保壳体4的水密性。
通过把单元固定部分51定位在控制电路板6的外缘的外部，能够排除这个问题。
框架5的板固定部分56比单元固定部分51更向内地定位。这便于将控制电路板6连接到框架5上，以及将内部单元10连接到壳体4上。
内部单元10还包括电容器22。因此，能够减小施加到电容器22上的外力。另外，能够抑制电容器22的振动通过壳体4传递到外部。这使得能够抑制由于电容器22的振动而在采用能量转换装置1的车辆机舱内发生令人不愉快的振动噪音。
如图3所示，设置在框架5内的电容器固定部分57比单元固定部分51更向内地定位。因此，电容器22能够容易地固定到框架5上，内部单元10能够容易地固定到壳体4上。
内部单元10还包括接线盒7。因此，由于接线盒7能够在壳体4的外部固定到内部单元10上，因此能更为便于接线盒7的组装作业。
框架5包括用于固定母线70和母线组件72的多个母线固定部分58。因此，母线70和母线组件72能够稳定地固定到框架5上。
如图3和8所示，母线固定部分58中的两个位于比框架5的中心更靠近接线盒7的位置。因此，母线组件72能够稳定地固定到框架5上，输入/输出端子71能够稳定地布置在接线盒7上。因此，能够确保输入/输出端子71与外部端子之间的稳固连接。
内部单元10包括构成能量转换电路的全部电子部件。因此，能够保护构成能量转换电路的全部电子部件免受外力，并能够提供便于制造和可维护性优良的能量转换装置。
如上所述，根据第一实施例，可提供这样一种能量转换装置，即，所述能量转换装置能够减小施加到其电子部件上的外力、同时提高其壳体刚性，该能量转换装置的可维护性优良，能够有效地安装，并能够低成本地制造。
(第二实施例)
下一步，参照图20至26说明第二实施例。在第二实施例中，用于保持导线15的线保持部分59另外设置在能量转换装置1的框架5内。
导线15的至少一端布置在壳体4内。在该实施例中，导线15连接电容器22，控制电路板6在壳体4内，以使电容器22两端的电压能够通过导线15传送到控制电路板6，作为指示能量转换装置1的输入电压的电压信号。
导线15除两端之外由树脂覆盖，并具有挠性。导线15铺设在框架5的外部，以构成控制电路板6与电容器22之间的连接。
从高度方向Z来看时线保持部分59具有钩似形状，如图21、23、25和26所示，并沿高度方向Z延伸，如图20、22和24所示。线保持部分59形成在框架5的前壁部分52内，以便由前壁部分52向外突出。如图21和23所示，导线15的一部分装配在线保持部分59与前壁部分52之间的空间内。
如图20至23所示，母线组件72形成有沿层叠方向X向前突出的向前突出部分721。当从高度方向Z来看时，向前突出部分721位于与线保持部分59的开口侧相反的位置。向前突出部分721用于防止导线15脱离线保持部分59。
线保持部分59沿横向Y位于与用于连接控制电路板6的导线15的连接器部分151基本相同的位置处。
除上述之外，该实施例的部件与第一实施例的部件相同。
在第二实施例中，导线15可沿框架5铺设。因此，当内部单元10装入壳体4或从壳体4取出时，可防止内部单元10被导线15挂住。
除上述之外，第二实施例提供与第一实施例相同的优势。
线保持部分59能够保持不同于导线15的线，导线15设置用于建立电容器22与控制电路板6之间的连接。线保持部分59能够以不同于如上所述形状和位置的形状和位置形成，以使导线15能够沿横向Y铺设。线保持部分59可形成在框架5中的两个或更多位置。
(第三实施例)
下一步，参照图27至33说明第三实施例。在第三实施例中，电子部件20与半导体模块21一起布置在框架5内部。
电子部件20是除半导体模块21以外的电子部件，并可为电抗器、电容器或类似部件。
另外，如图27和28所示，冷却器3也布置在框架5内部。本实施例的能量转换装置1具有半导体模块21由冷却器3从一个表面冷却的结构。构成冷却器3的冷却管31的一个表面接触框架5的前壁部分52的内表面521。冷却管31的另一个表面接触三个半导体模块21。电子部件20布置在半导体模块21与框架5的后壁部分53之间。
冷却器3形成为使得冷却剂引入管331和冷却剂排出管332由前壁部分52支撑，并从前壁部分52向外突出。前壁部分52的壁厚大于侧壁部分54的壁厚。
如图29所示，前壁部分52设置有一对凹形部522，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332分别布置在一对凹形部522中。如图30所示，每个凹形部522可为V形凹部，其宽度朝其开口侧变大。如图31所示，每个凹形部522可为具有基本上相互平行的侧面的U形凹部。
前壁部分52在一对凹形部522之间的中心部523处接触冷却器3的前表面34。如图28和29所示，冷却器3的前表面34的形成区域h1沿高度方向Z落在中心部523的形成区域h2内，高度方向Z垂直于凹形部522的设置方向以及冷却剂引入管331和冷却剂排出管332突出的方向。
冷却剂引入管331和冷却剂排出管332由夹紧构件16相对于前壁部分52保持。前壁部分52在邻近凹形部522且处于侧壁部分54侧的位置处具有横向相邻部524。横向相邻部524的靠近凹形部522的开口侧的端面(上表面)相对于中心部523凹进。即，横向相邻部524的沿高度方向Z的高度小于中心部523的高度。
如图32和33所示，前壁部分52包括螺纹孔525和被接合部526，用于固定夹紧构件16的固定螺钉161分别拧入螺纹孔525内，用于阻止夹紧构件16转动的接合部162分别接合在被接合部526内。螺纹孔525分别形成在横向相邻部524的上表面内。被接合部526分别钻在平台部527的上表面内，平台部527形成在凹形部522与中心部523之间。
除上述内容之外，本实施例的部件与第一实施例的部件相同。
在该实施例中，前壁部分52的厚度大于侧壁部分54的厚度。因此，在不增大框架5的尺寸和重量的情况下，能够提高冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度，由此，能量转换装置1能够有效地安装到安装部上。即，当将能量转换装置1安装到安装部上时，比如安装到车辆的机舱上，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332需要分别连接到在安装部附近布置的冷却剂管上。因此，为了有效地安装能量转换装置1，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332至壳体4的定位精度需要较高。为了满足该需求，支撑冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的前壁部分52的厚度做得较大。因此，精确地确定冷却剂引入管331和冷却剂排出管332突出的方向，这使得定位精度能够较高。这种情况下，如果框架5的所有部分的壁厚做得较大，则增加了框架5的尺寸和重量。但是，不直接关系冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位的侧壁部分54的壁厚可相对较小。因此，通过把前壁部分52的壁厚做得大于侧壁部分54的壁厚，在不增加框架5的尺寸和重量的情况下，能够提高冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度，由此，能量转换装置1能够有效地安装到安装部上。
另外，由于前壁部分52设置有一对凹形部522，因此，能够进一步提高冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度。
前壁部分52在一对凹形部522之间的中心部523处接触冷却器3的前表面34。冷却器3的前表面34的形成区域h1沿高度方向Z落入中心部523的形成区域h2内(图28和29)。因此，在前表面34沿高度方向Z不突出超过前壁部分52的中心部523的状态下，冷却器3的前表面34能够接触前壁部分52。因此，可防止冷却器3的变形，由此确保冷却器3对半导体模块21的冷却效率。即，如果冷却器3的前表面34沿高度方向突出超过前壁部分52的中心部523，冷却器3可在前壁部分52的沿高度方向Z定位的端部处变形。为了解决这一问题，通过使得冷却器3的前表面34的形成区域h1落入中心部523的形成区域h2内，可防止冷却器3变形，由此防止半导体模块21的冷却效率下降。
另外，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332由夹紧构件16相对于前壁部分52保持。前壁部分52在邻近凹形部522且处于侧壁部分54侧的位置处具有横向相邻部524。横向相邻部524的靠近凹形部522的开口侧的端面(上表面)相对于中心部523凹进。因此，通过将夹紧构件16固定到横向相邻部524上，能够限制夹紧构件16沿高度方向Z从前壁部分52突出的量。因此，防止夹紧构件16与其它部件(比如控制电路板)发生干涉，从而便于能量转换装置1的小型化。
另外，前壁部分52包括螺纹孔525和被接合部526，用于固定夹紧构件16的固定螺钉161分别拧入螺纹孔525内，用于阻止夹紧构件16转动的接合部162分别接合在被接合部526内。因此，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332能够稳定地固定在前壁部分52上。因此，当内部单元10安装在壳体4内时，能够防止冷却剂引入管331和冷却剂排出管332从框架5移位。
除上述内容以外，第三实施例提供与第一实施例相同的优势。
(第四实施例)
下一步，参照图34和35说明第四实施例。如图34和35所示，在内部单元10中，冷却管31和半导体模块21交替层叠于其中的层叠体11设置在框架5的内部。
如图34所示，内部单元10包括用于沿层叠方向X按压层叠体11的压力构件12。压力构件12沿层叠方向X位于框架5的后壁部分53与层叠体11的后端之间。层叠体11在其沿层叠方向X的前端由前壁部分52支撑。
如图35所示，后壁部分53包括后接触表面532，后接触表面532具有与压力构件12接触的平面。前壁部分52包括前接触表面528，前接触表面528具有与层叠体11的沿层叠方向X的前端接触的平面。另外，后接触表面532和前接触表面528相互平行。即，由于研磨工序、抛光工序或类似工艺，使得后接触表面532和前接触表面528比其它表面更加平坦。后接触表面532和前接触表面528之间的平行度高于其它表面之间的平行度。
前接触表面528从其附近的前壁部分52的内表面突出到层叠体11。后接触表面532也从其附近的后壁部分53的内表面朝层叠体11突出。
前壁部分52包括在其外侧表面处平行于前接触表面528的前外侧表面529。如同在后接触表面532和前接触表面528的情况，由于研磨工序、抛光工序或类似工艺，前外侧表面529比其它表面更加平坦。前外侧表面529相对于后接触表面532和前接触表面528具有高平行度。
前外侧表面529沿横向Y并排形成在两个位置上。两个前外侧表面529形成在相同平面上。后接触表面532也沿横向Y并排形成在两个位置上。两个后接触表面532形成在相同平面上。
冷却剂引入管331和冷却剂排出管332设置为从壳体4突出(见图19和21)。一个环状密封垫333密封冷却剂引入管331与壳体4之间的间隙。另一个环状密封垫333密封冷却剂排出管332与壳体4之间的间隙。如图34所示，前壁部分52的外侧表面在与环状密封垫333相对的位置具有向后凹进的凹面520。即，凹面520从不与环状密封垫333相对的前外侧表面529凹进。
当将层叠体11固定到如上所述构成的框架5上时，层叠体11布置在框架5内部，以使层叠体11的前表面——即冷却器3的前表面34——与框架5的前壁部分52的前接触表面528相对。接着，压力构件12布置在层叠体11的后端与后壁部分53之间。下一步，向前按压压力构件12的两个边缘122。由此，冷却器3的前表面34压靠着前接触表面528，并且层叠体11被沿层叠方向X压缩。同时，压力构件12产生弹性变形。这种情况下，框架5由支撑夹具(未示出)在前壁部分52的前外侧表面529处支撑。
下一步，当压力构件12弹性变形预定量时，一对支撑销14置于压力构件12的两端121和后壁部分53之间。支撑销14分别与后壁部分53的后接触表面532接触。接着，通过在层叠体11的后端与后壁部分53之间施加压力构件12的回复力，如图34所示，在沿层叠方向X按压层叠体11的状态下，层叠体11能够固定到框架5上。
除上述内容之外，本实施例的部件与第三实施例的部件相同。
在该实施例中，压力构件12的反作用力可由框架5支撑。因此，壳体4不需要具有足够大以承受压力构件12的反作用力的刚性，不需要增大其厚度或包括肋。这使得能够制造重量轻且相对低廉的壳体4。
另外，后壁部分53包括后接触表面532，前壁部分52包括前接触表面528。后接触表面532和前接触表面528相互平行。因此，由于能够沿层叠方向X直线按压层叠体11，因此，半导体模块21和冷却管31在其表面以高平行度相互接触的状态下以一定压力相互接触。从而，能够提高半导体模块21的冷却效率。
前接触表面528从其附近的前壁部分52的内表面突出到层叠体11。因此，在除层叠体11与前壁部分52相互接触的部分以外的部分处，能够防止框架5与层叠体11互相干涉。
前壁部分52包括其外侧表面处的前外侧表面529。因此，当结合压力构件12、而框架5中的层叠体11被按压到前壁部分52时，能够利用前外侧表面529作为从与按压层叠体11的方向相对的侧面支撑框架5的表面。由于前外侧表面529平行于前接触表面528，因此前外侧表面529能够直接承受按压力。
前壁部分52的外侧表面在与环状密封垫333相对的位置处具有凹面520。因此，能够提高环状密封垫333的耐用性，同时能够精确并容易地将环状密封垫333布置在要求的位置。即，从小型化能量转换装置1的视点看，优选壳体4与框架5之间沿层叠方向X的间隙尽可能的小。这种情况下，当环状密封垫333固定到冷却剂引入管331和冷却剂排出管332上时，将环状密封垫333推进到靠近框架5的位置。但是，如果环状密封垫333接触到框架5，则环状密封垫333由于与框架5的干涉会容易地磨损。另外，如果环状密封垫333接触到框架5，则环状密封垫333的位置由于环状密封垫333的弹力会移位。通过在前壁部分52的外侧表面处设置凹面520能够解决上述问题。
除上述内容以外，第四实施例提供与第三实施例相同的优势。
(第五实施例)
接着，参照图36至38说明第五实施例。如图36至38所示，前壁部分52的一部分形成具有大致H形横截面的H形壁部分55。此外，H形壁部分55具有肋553。
即，如图37所示，前壁部分52由垂直于层叠方向X的一对纵向板部分551和一连接部分552组成，连接部分552在纵向板部分551的中心将这些纵向板部分551连接在一起。此外，与纵向板部分551和连接部分552垂直的肋553部分地设置在一对纵向板部分551与连接部分552之间。
后壁部分53的一部分也形成具有大致H形横截面的H形壁部分55。此外，H形壁部分55设置有肋553。后壁部分53的H形壁部分55在后壁部分53的沿后壁部分53的纵向(横向Y)的中心位置处设置有肋553。
另外，前壁部分52的H形壁部分55在前壁部分52的沿前壁部分52的纵向(横向Y)的两个位置处设置有肋553。
框架5包括部件固定部分560(板固定部分56、电容器固定部分57、母线固定部分58)，部件固定部分560用于分别固定在关于(相对于)高度方向Z的两侧处构成框架5的能量转换电路的电子部件(控制电路板6、电容器22、母线组件72)(见图2、3、14和15)。在前壁部分52和后壁部分53的关于(相对于)高度方向Z的两侧布置有至少一个部件固定部分560。
在该实施例中，如同在第四实施例的情况中，框架5形成有后接触表面532、前接触表面528和前外侧表面529。注意到，在该实施例中，仅形成一个前外侧表面529。
除上述内容之外，本实施例的部件与第四实施例的部件相同。注意到，在图36和38中，未示出夹紧构件16。
在该实施例中，前壁部分52的至少一部分形成H形壁部分55。H形壁部分55部分地设置有肋553。这使得能够制造重量轻的框架5，同时确保前壁部分52具有高刚性。
框架5在其关于高度方向Z的两侧设置有部件固定部分560。在前壁部分52的关于高度方向Z的两侧布置有至少一个部件固定部分560。因此，更多电子部件能够在不沿层叠方向X或横向Y突出超过框架5的情况下结合到内部单元10中。另外，由于部件固定部分560布置在厚前壁部分52的关于高度方向Z的两侧，所以设置部件固定部分560能够防止框架5尺寸的增大。
在后壁部分53的关于高度方向Z的两侧还布置有至少一个部件固定部分560。因此，电子部件能够在由布置在前壁部分52上的部件固定部分560和布置在后壁部分53上的部件固定部分560限定的区域内固定到框架5上。由此，能够相对于沿层叠方向X的负载提高框架5的刚性，并能够防止框架5变形。比如，如图38所示，通过在由布置在前壁部分52上的部件固定部分56和布置在后壁部分53上的部件固定部分56限定的区域内将控制电路板6固定到框架5上，能够提高框架5沿层叠方向X的刚性。通过将电容器22固定到设置在前壁部分52和后壁部分53上的电容器固定部分57上，或通过将母线组件72固定到设置在前壁部分52和后壁部分53上的母线固定部分58上，能够进一步提高框架5沿层叠方向X的刚性。
除上述内容以外，第五实施例提供与第四实施例相同的优势。
(第六实施例)
下一步，参照图39说明第六实施例。在第六实施例中，框架5由前壁部分52和一对侧壁部分54构成，并形成为从三个侧面包围构成内部单元10的电子部件(半导体模块21和电子部件20)的形状。
即，本实施例的框架5不具有如第三实施例中说明的能量转换装置1的框架5所具有的后壁部分53(图27)。因此，当从高度方向Z来看时，框架5具有大致U形的转向侧边。
这种情况下，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332两者均可由前壁部分52和侧壁部分54中的任一个支撑。可选择地，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332可分别由前壁部分52和侧壁部分54中的任意两个支撑。比如，冷却剂引入管331由前壁部分52支撑，同时冷却剂排出管332由侧壁部分54中的一个支撑。可选择地，冷却剂引入管331由侧壁部分54中的一个支撑，同时冷却剂排出管332由侧壁部分54中的另一个支撑。
除上述内容之外，本实施例的部件与第三实施例的部件相同。
本实施例使得能够制造重量轻且尺寸紧凑的框架5。
除上述内容以外，第六实施例提供与第四实施例相同的优势。
(第七实施例)
接着，参照图40说明第七实施例。在第七实施例中，冷却剂引入管331和冷却剂排出管332沿彼此相反的方向突出。
即，在冷却管31层叠于其中的冷却器3中，冷却剂引入管331从冷却器3的前端向前突出，冷却剂排出管332从冷却器3的后端向后突出。冷却剂引入管331由前壁部分52支撑，并从框架5的前壁部分52向外突出。冷却剂排出管332由后壁部分53支撑，并从框架5的后壁部分53向外突出。
前壁部分52和后壁部分53的厚度大于侧壁部分54的厚度。
除上述内容之外，本实施例的部件与第一实施例的部件相同。
根据该实施例，当冷却剂引入管331和冷却剂排出管332沿相反的方向突出时，能够确保冷却剂引入管331和冷却剂排出管332的定位精度。
除上述内容以外，第七实施例提供与第一实施例相同的优势。
相反的，冷却剂引入管331可由后壁部分53支撑，并可向后突出。冷却剂排出管332可由前壁部分52支撑，并可向前突出。该实例能够提供与第七实施例相同的优势。
在上述实施例中，冷却器构成为冷却管和半导体模块的层叠体。但是，本发明也可适用于包括这种冷却结构的能量转换装置：在所述冷却结构中，半导体元件、热联接到该半导体元件上的金属体和密封件结合为密封的结合有半导体的冷却结构，该密封的结合有半导体的冷却结构具有允许冷却剂向金属体流动的冷却剂通道，多个这种密封的结合有半导体的冷却结构层叠为使得密封的结合有半导体的冷却结构和冷却通道沿层叠方向交替。
在上述实施例中，压力构件布置在后壁部分与层叠体的后端之间。但是，压力构件可布置在前壁部分与层叠体的前端之间。这种情况下，当冷却剂引入管和冷却剂排出管并排布置时，压力构件可在前壁部分与层叠体的前端之间布置为定位在冷却剂引入管与冷却剂排出管之间。
以下，将概述上述实施例的方面。
如该实施例的第一方面，能量转换装置包括：构成能量转换电路的电子部件；用于冷却电子部件中的至少一部分的冷却器；和容纳电子部件和冷却器的壳体；其中，所述电子部件中的至少一部分和冷却器作为内部单元固定并结合到框架中，内部单元通过框架固定在壳体内，该框架具有使得构成内部单元的所述电子部件中的至少一部分由框架包围的形状，并包括第一壁部分、以及从第一壁部分的两侧伸出的第二壁部分和第三壁部分，冷却器包括将冷却剂引入冷却器内的冷却剂引入管和将冷却剂从冷却器排出的冷却剂排出管，冷却剂引入管和冷却剂排出管从框架向外突出，第一壁部分到第三壁部分包括支撑壁部分和框架壁部分，支撑壁部分支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管中的至少一个，框架壁部分不支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管，并且支撑壁部分的厚度大于框架壁部分的厚度。
作为实施例的第二方面，能量转换装置包括：构成能量转换电路的电子部件；用于冷却电子部件中的至少一部分的冷却器；和容纳电子部件和冷却器的壳体；其中，所述电子部件中的至少一部分和冷却器作为内部单元固定并结合到框架内，内部单元通过框架固定在壳体内，框架具有使得构成内部单元的所述电子部件中的至少一部分由框架包围的形状，并包括前壁部分和从前壁部分的两侧向后延伸的一对侧壁部分，冷却器形成为使得冷却剂引入管和冷却剂排出管由前壁部分支撑并从前壁部分向外突出，冷却剂引入管将冷却剂引入冷却器，冷却剂排出管将冷却剂从冷却器排出，并且，前壁部分的厚度大于侧壁部分的厚度。
能量转换装置具有这样的结构，即：电子部件中的至少一部分和冷却器固定到框架上，以使电子部件、冷却器和框架结合为内部单元。内部单元固定在壳体内。因此，由于内部单元用作壳体的梁，因此能够提高壳体的刚性。
即，由于壳体在不增加壁厚或不设置加强肋的情况下能够具有足够的刚性，因此能够降低壳体的材料成本和制造成本，还减小壳体的重量。
将内部单元固定到壳体上，使得能够抑制通过壳体施加到包含在内部单元内的相应电子部件和冷却器上的外力。这使得可能抑制包含在内部单元内的电子部件和冷却器受外部振动和热应力的影响。
电子部件及其它构件不直接固定到壳体上。电子部件以及类似部件固定到框架上，对内部单元进行组装。此后，将内部单元固定到壳体上，由此获得能量转换装置。因此，能量转换装置1的组装作业变得容易。
此外，由于整个内部单元能够从壳体拆除用于维护工作，因此能量转换装置变得容易维护。
由于能够在壳体外部执行能量转换装置的组装和维护，因此，壳体不必设置两个或更多个盖子。因此，箱体和盖体之间的密封面的数目可为一个。这使得能够提高壳体的水密性，并减少壳体的密封材料，由此降低将密封材料应用到壳体上的材料成本和工时成本。
内部单元密封在壳体内。即，由于包括框架的整个内部单元密封在壳体内，因此，密封面的数量可为一个。
由于内部单元在壳体内固定到框架上，框架用作如上所述壳体的梁，因此能够进一步提高壳体的刚性。
框架具有使得构成内部单元的电子部件中的至少一部分由框架从四面包围这样的形状。因此，当框架由导电材料制成时，其能够屏蔽从半导体模块发出的电磁噪声。壳体通常由导电材料制成，因此，从半导体模块发出的电磁噪声能够通过框架和壳体双重地屏蔽。另外，框架具有使得构成内部单元的电子部件中的至少一部分由框架包围这样的形状。因此，当框架包围易于发出电磁噪声的电子部件比如半导体模块并且框架是导体时，能够抑制电磁噪声泄漏到由框架包围的至少四面。
另外，在能量转换装置中，其中电子部件和冷却器固定到框架上的内部单元在壳体内固定到框架上。因此，当提供一体的固定部分时，壳体的外部形状根据用于能量转换装置的安装部(机舱或类似装置)而变化，壳体内部的布局不需要根据车型而改变。因此，在不改变内部单元的结构的情况下仅通过改变壳体的布局，能量转换装置能够应用于各种车型。因此，能够以低制造成本获得具有高生产率的转换装置。
但是，在其中组合有壳体和框架的上述转换装置中，当组合框架与壳体时产生的框架的尺寸公差和组合容差能够降低从壳体突出的冷却剂引入管和冷却剂排出管的定位精度。
为了解决上述问题，在能量转换装置中，前壁部分的厚度大于侧壁部分的厚度。因此，在不增大框架的尺寸和重量的情况下，能够提高冷却剂引入管和冷却剂排出管的定位精度，由此，能够有效地将能量转换装置安装到安装部上。即，当能量转换装置安装到安装部，比如车辆的机舱上时，需要将冷却剂引入管和冷却剂排出管连接到在安装部附近布置的冷却剂管道。因此，为了有效地安装能量转换装置，将冷却剂引入管和冷却剂排出管定位到壳体上的精度需要较高。为了满足这一需要，支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管的前壁部分的厚度做得较大。因此，准确地确定冷却剂引入管和冷却剂排出管突出的方向，使得定位精度较高。这种情况下，如果框架的所有部分的壁厚做得较大，则会增大框架的尺寸和重量。但是，不直接关系冷却剂引入管和冷却剂排出管的定位的侧壁部分的壁厚可相对较小。因此，通过将前壁部分的壁厚做得大于侧壁部分的壁厚，能够在不增大框架的尺寸和重量的情况下提高冷却剂引入管和冷却剂排出管的定位精度，由此，能量转换装置能够有效地安装到安装部上。
作为实施例的第三方面，能量转换装置包括：构成能量转换电路的电子部件；用于冷却电子部件中的至少一部分的冷却器；和容纳电子部件和冷却器的壳体；其中，所述电子部件中的至少一部分和冷却器作为内部单元固定并结合到框架内，内部单元通过框架固定在壳体内，框架具有使得构成内部单元的所述电子部件中的至少一部分由框架从四面包围这样的形状，并包括前壁部分、后壁部分和一对侧壁部分，一对侧壁部分在其两端处连接前壁部分与后壁部分，冷却器形成为使得冷却剂引入管和冷却剂排出管由前壁部分支撑并从前壁部分向外突出，或者使得冷却剂引入管和冷却剂排出管之一由前壁部分支撑并从前壁部分向外突出，冷却剂引入管和冷却剂排出管中的另一个由后壁部分支撑并从后壁部分向外突出，冷却剂引入管将冷却剂引入冷却器，冷却剂排出管将冷却剂从冷却器排出，并且，支撑冷却剂引入管和冷却剂排出管中的至少一个的前壁部分和后壁部分之一的厚度大于侧壁部分的厚度。
能量转换装置还能够减小施加到其电子部件上的外力，同时提高其壳体的刚性，并且可维护性优良，能够有效地安装，并能够低成本地制造。此外，由于框架包括后壁部分，因此能够可靠地提高框架的刚性。
如上所述，可提供能够减小施加到其电子部件上的外力、同时提高其壳体刚性的能量转换装置，该能量转换装置的可维护性优良，能够有效地安装，并能够低成本地制造。
根据该实施例的能量转换装置安装在电动车辆、混合动力车辆或类似车辆中，并用于将源能量转换成用于驱动马达的驱动能量。
在该实施例的第二方面中，前壁部分优选地设置有一对凹形部，冷却剂引入管和冷却剂排出管分别布置在一对凹形部中。
这种情况下，能够进一步提高冷却剂引入管和冷却剂排出管的定位精度。
优选地，前壁部分在一对凹形部之间的中心部处接触冷却器的前表面，冷却器的前表面的形成区域沿高度方向落入中心部的形成区域内，高度方向垂直于凹形部布置的方向以及冷却剂引入管和冷却剂排出管突出的方向。
这种情况下，在冷却器的前表面沿高度方向不突出超过前壁部分的中心部的状态下，冷却器的前表面能够接触前壁部分。因此，能够防止冷却器的变形，由此通过冷却器确保半导体模块的冷却效率。即，如果冷却器的前表面沿高度方向突出超过前壁部分的中心部，冷却器会在前壁部分的沿高度方向定位的端部变形。为了解决这一问题，通过使得冷却器的前表面的形成区域落入中心部的形成区域内，能够防止冷却器的变形，由此防止半导体模块的冷却效率的下降。
优选地，冷却剂引入管和冷却剂排出管相对于前壁部分由夹紧构件保持，前壁部分在靠近凹形部且处于侧壁部分侧的位置处具有横向相邻部，横向相邻部的靠近凹形部的开口侧的端面相对于中心部凹进。
这种情况下，通过将夹紧构件固定到横向相邻部上，能够限制夹紧构件沿高度方向从前壁部分突出的量。因此，防止夹紧构件与其它部件干涉，从而便于能量转换装置的小型化。
优选地，冷却剂引入管和冷却剂排出管相对于前壁部分通过夹紧构件保持，前壁部分包括螺纹孔和被接合部，用于固定夹紧构件的固定螺钉分别拧入螺纹孔内，用于阻止夹紧构件转动的接合部分别接合接合部。
这种情况下，冷却剂引入管和冷却剂排出管能够稳定地紧固到前壁部分上。因此，当内部单元安装在壳体中时，能够防止冷却剂引入管和冷却剂排出管从框架移位。
优选地，框架包括其后端连接一对侧壁部分的后壁部分，并从四面包围所述电子部件中的至少一部分。
这样，能够确实地提高框架的刚性。
优选地，内部单元包括作为电子部件的结合有开关元件的半导体模块，冷却器包括冷却管，每一个冷却管都具有冷却通道，内部单元结合在其中冷却管和半导体模块交替层叠的层叠体，内部单元包括用于沿层叠方向按压层叠体的压力构件，并且，压力构件置于后壁部分与层叠体的后端之间，层叠体的前端由前壁部分支撑。
这种情况下，压力构件的反作用力能够由框架支撑。因此，壳体不需要具有足够大以承受压力构件的反作用力的刚性，不需要增大其厚度或包括肋。这使得可能把壳体做得重量轻，而且比较低廉。
优选地，后壁部分包括与压力构件接触的后接触面，前壁部分包括与层叠体的前端接触的前接触面，后接触面和前接触面相互平行。
这种情况下，由于能够沿层叠方向直线按压层叠体，因此，在半导体模块和冷却管的表面以高平行度相互接触的状态下，半导体模块和冷却管以一定压力相互接触。因此，能够提高半导体模块的冷却效率。
前接触面优选地从其附近的前壁部分的内表面突出到层叠体。
这种情况下，在除层叠体与前壁部分相互接触的部分以外的部分处，能够防止框架与层叠体相互干涉。
前壁部分优选地包括在其外侧表面处平行于前接触面的前外侧表面。
这种情况下，当结合压力构件、同时将框架中的层叠体向前壁部分按压时，前外侧表面可用作从与按压层叠体的方向相对的侧面支撑框架的表面。由于前外侧表面平行于前接触面，因此，前外侧表面可直接承受按压力。
优选地，框架包括部件固定部分，部件固定部分用于将构成能量转换电路的电子部件的一部分固定在框架的关于高度方向的两侧，高度方向垂直于前壁部分和后壁部分的纵向以及侧壁部分的纵向，在前壁部分的关于高度方向的每一侧处布置有部件固定部分中的至少一个。
这种情况下，更多个电子部件可在不沿与框架的高度方向垂直的方向突出的情况下结合到内部单元中。另外，由于部件固定部分布置在厚前壁部分的关于高度方向的两侧，因此设置部件固定部分可防止框架尺寸的增大。
优选地在后壁部分的关于高度方向的每一侧布置有部件固定部分中的至少一个。
这种情况下，电子部件可在由布置在前壁部分上的部件固定部分和布置在后壁部分上的部件固定部分限定的区域内固定到框架上。因此，能够提高框架的刚性，并能够防止框架变形。
冷却剂引入管和冷却剂排出管设置为从壳体突出，环状密封垫布置在冷却剂引入管和冷却剂排出管两者与壳体之间，环状密封垫密封冷却剂引入管和冷却剂排出管两者与壳体之间的间隙，前壁部分的外侧表面具有凹面，凹面在与环状密封垫相对的位置处向后凹进。
这种情况下，能够提高环状密封垫的耐用性，同时能够准确且容易地将环状密封垫布置在要求的位置。即，从小型化能量转换装置来看，优选壳体与框架之间的间隙尽可能地小。这种情况下，当环状密封垫固定到冷却剂引入管和冷却剂排出管上时，环状密封垫被推动到框架附近的位置。但是，如果环状密封垫接触到框架，由于与框架干涉，因此环状密封垫容易磨损。另外，如果环状密封垫接触到框架，由于环状密封垫的弹力，环状密封垫的位置可能移位。上述问题能够通过在前壁部分的外侧表面处设置凹面解决。
优选地，前壁部分的至少一部分形成具有大致H形横截面的H形壁部分，H形壁部分由一对纵向板部分和连接部分构成，所述一对纵向板部分垂直于层叠方向，连接部分在一对纵向板部分的中心处将一对纵向板部分连接在一起，并且，H形壁部分包括肋，肋与纵向板部分和连接部分垂直并部分地设置在一对纵向板部分与连接部分之间。
这种情况下，框架能够做得重量较轻，同时确保前壁部分的高刚性。
内部单元优选地包括作为电子部件的结合有开关元件的半导体模块。这种情况下，能够减小施加到易于受外力影响的结合有开关元件的半导体模块上的外力。因此，能够有效地提高能量转换装置的耐用性。
优选地，冷却器包括冷却管，每个冷却管中具有冷却通道，内部单元中结合有层叠体，冷却管和半导体模块在层叠体中交替层叠。由于这使得能够在壳体的外部组装层叠体，因此能够更容易地组装能量转换装置。
层叠体优选地由交替层叠的冷却管和半导体模块构成。这种情况下，半导体模块能够被有效地冷却，层叠体能够做得尺寸紧凑。
内部单元优选地包括用于沿层叠方向按压层叠体的压力构件。压力构件优选地置于框架的一部分与层叠体沿层叠方向的一端之间。层叠体优选地由框架的另一部分在层叠体沿层叠方向的另一端部处支撑。这种情况下，压力构件的反作用力能够由框架支撑。因此，壳体不需要具有足够大以承受压力构件的反作用力的刚性，不需要增大其厚度或包括肋。这使得能够把壳体做得重量轻，而且比较低廉。
框架优选地包括用于将内部单元固定到壳体上的单元固定部分。至少一个单元固定部分优选地沿层叠方向定位在一对支撑部的每一个的外部，在单元固定部分处，由层叠体和压力构件沿层叠方向朝向外部将反作用力施加到框架上。这种情况下，框架借助于壳体能够抵抗层叠体和压力构件的反作用力。这是由于壳体加强了框架，由此有效地防止框架变形。
框架优选地包括：位于层叠体沿层叠方向的两侧的前壁部分和后壁部分；以及一对侧壁部分，所述一对侧壁部分在其两端处连接前壁部分和后壁部分。这种情况下，层叠体能够稳定地保持在框架内。
前壁部分和后壁部分的厚度优选地大于侧壁部分的厚度。这种情况下，能够提高承受压力构件的反作用力的前壁部分和后壁部分的刚性，同时减小不直接承受压力构件的反作用力的侧壁部分的重量。这使得能够有效地制造重量轻的框架，同时确保框架具有足够大以抵抗压力构件的反作用力的刚性。
前壁部分和后壁部分中的至少一部分优选地形成具有大致H形横截面的H形壁部分，H形壁部分由一对纵向板部分和连接部分构成，所述一对纵向板部分垂直于层叠方向，连接部分在一对纵向板部分的中心处将一对纵向板部分连接在一起。这种情况下，框架能够做得重量较轻，同时确保前壁部分和后壁部分的高刚性。
优选地，冷却管为长形的，并在其沿纵向的两端附近相互连接。优选地，与冷却管层叠在一起的半导体模块具有这样的结构：主电极端子和控制端子向相对侧突出并沿垂直于冷却管的层叠方向和纵向的高度方向突出，其中主电极端子执行可控电源的输入/输出并且控制端子执行控制电流的输入，所述电流用于控制开关元件。框架优选地沿高度方向向两侧开口。这种情况下，母线、控制电路板及类似部件能够容易地固定到半导体模块上。
内部单元优选地包括控制电路板，用于控制开关元件的控制电路形成在控制电路板上。这种情况下，由于不需要将控制电路板直接固定到壳体上，因此，控制电路板的组装作业能够更为方便，并能够减小施加到控制电路板上的外力。
优选地，框架包括用于将内部单元固定到壳体上的单元固定部分，单元固定部分比控制电路板的外缘更向外地定位。这种情况下，内部单元能够容易地固定到壳体上。这是因为如果单元固定部分定位在控制电路板的外缘的内部，则组装有控制电路板的内部单元不能容易地固定到壳体上。这种情况下，为了将内部单元固定到壳体上，必须钻设贯穿壳体的壁的孔，比如螺栓或类似部件插入上述孔内。但是，这种情况下，不仅可加工性下降，而且不得不采用更多的密封件以确保壳体的水密性。通过把单元固定部分定位在控制电路板的外缘的外部，能够排除这个问题。
优选地，框架设置有用于将控制电路板固定到内部单元上的板固定部分，板固定部分比单元固定部分更向内地定位。这便于将控制电路板连接到框架上以及将内部单元连接到壳体上。
内部单元优选地包括作为电子部件的电容器。
这种情况下，能够减小施加到电容器上的外力。另外，能够抑制通过壳体传递到外部的电容器的振动。这使得能够抑制令人不愉快的振动声音由于电容器的振动而在采用能量转换装置的车辆机舱内的发生。
优选地，框架包括用于将内部单元固定到壳体上的单元固定部分和用于将电容器固定到内部单元上的电容器固定部分。电容器固定部分优选地比单元固定部分更向内地定位。这种情况下，电容器能够容易地固定到框架上，内部单元能够容易地固定到壳体上。
内部单元优选地包括接线盒，用于输入和输出可控电源的输入/输出端子安装在接线盒上，以建立输入/输出端子与外部装置的端子之间的连接。这种情况下，由于能够在壳体外部将接线盒固定至内部单元，所以能够容易地固定接线盒。
优选地，能量转换装置包括母线，所述母线在其一端设置有输入/输出端子，框架包括用于固定母线的多个母线固定部分。这种情况下，母线能够稳定地固定到框架上。
能量转换装置优选地包括多个母线，至少两个母线通过利用树脂进行部分地模制而构成结合母线组件。将母线组件固定到框架上的至少两个母线固定部分优选地在比框架的中心更靠近接线盒的位置处定位。这种情况下，母线组件能够稳定地固定到框架上，输入/输出端子能够稳定地布置在接线盒上。因此，能够确保输入/输出端子与外部端子之间的稳固连接。
内部单元优选地包括构成能量转换电路的全部电子部件。这种情况下，能够保护构成能量转换电路的全部电子部件免受外力，并能够提供便于制造和可维护性优良的能量转换装置。
框架优选地包括用于保持导线的线保持部分，导线的至少一端布置在壳体内。这种情况下，导线能够沿框架铺设。因此，当内部单元装入壳体或从壳体取出时，可防止内部单元被导线锁住。
可以理解，本发明不限于如上所述的构造，本领域技术人员可以想到的任意和全部改进、变化或其等同方案均认为落入本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种能量转换装置，包括：
构成能量转换电路的电子部件；
用于冷却所述电子部件中的至少一部分的冷却器；和
容纳所述电子部件和所述冷却器的壳体；
其中
所述电子部件中的所述至少一部分和所述冷却器作为内部单元固定并结合到框架中，
所述内部单元通过所述框架固定在所述壳体内，
所述框架具有使得构成所述内部单元的所述电子部件中的所述至少一部分由所述框架包围的形状，并包括第一壁部分、以及从所述第一壁部分的两侧伸出的第二壁部分和第三壁部分，
所述冷却器包括将冷却剂引入所述冷却器内的冷却剂引入管和将冷却剂从所述冷却器排出的冷却剂排出管，所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管从所述框架向外突出，
所述第一壁部分至第三壁部分包括支撑壁部分和框架壁部分，所述支撑壁部分支撑所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管中的至少一个，所述框架壁部分不支撑所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管，以及
所述支撑壁部分的厚度大于所述框架壁部分的厚度。
2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中
所述第一壁部分设置有一对凹形部，所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管分别布置在所述一对凹形部内。
3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其中
所述第一壁部分在位于所述一对凹形部之间的中心部处接触所述冷却器的前表面，并且所述冷却器的前表面的形成区域沿高度方向落入所述中心部的形成区域内，所述高度方向垂直于所述凹形部布置的方向以及所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管突出的方向。
4.根据权利要求3所述的能量转换装置，其中
所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管相对于所述第一壁部分由夹紧构件保持，
所述第一壁部分在靠近所述凹形部且处于所述第二壁部分和第三壁部分侧的位置处具有横向相邻部，并且
所述横向相邻部的靠近所述凹形部的开口侧的端面相对于所述中心部凹进。
5.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中
所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管相对于所述第一壁部分由夹紧构件保持，并且
所述第一壁部分包括螺纹孔和被接合部，用于固定所述夹紧构件的固定螺钉分别拧入所述螺纹孔内，用于阻止所述夹紧构件转动的接合部分别接合在所述被接合部内。
6.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中
所述框架包括在所述第二壁部分和第三壁部分的后端连接所述第二壁部分和第三壁部分的第四壁部分，并且所述框架从四面包围所述电子部件中的所述至少一部分。
7.根据权利要求6所述的能量转换装置，其中
所述内部单元包括作为所述电子部件的半导体模块，所述半导体模块结合有开关元件，
所述冷却器中包括冷却通道，
所述内部单元结合有层叠体，所述冷却通道和所述半导体模块在所述层叠体中交替层叠，
所述内部单元包括用于沿所述层叠方向按压所述层叠体的压力构件，并且
所述压力构件置于所述第一壁部分和所述第四壁部分之一与所述层叠体沿所述层叠方向的一端之间，所述层叠体沿所述层叠方向的另一端由所述第一壁部分和所述第四壁部分中的另一个支撑。
8.根据权利要求7所述的能量转换装置，其中，所述冷却通道由冷却管形成。
9.根据权利要求7所述的能量转换装置，其中，所述框架包括前壁部分和后壁部分，所述前壁部分和后壁部分位于所述层叠体沿所述层叠方向的两侧，所述压力构件置于所述后壁部分与所述层叠体的后端之间，所述层叠体的前端由所述前壁部分支撑。
10.根据权利要求7所述的能量转换装置，其中
所述第四壁部分包括后接触表面，所述压力构件接触所述后接触表面，
所述第一壁部分包括前接触表面，所述层叠体的前端接触所述前接触表面，并且
所述后接触表面与所述前接触表面相互平行。
11.根据权利要求10所述的能量转换装置，其中
所述前接触表面从其附近的所述第一壁部分的内表面突出到所述层叠体。
12.根据权利要求10所述的能量转换装置，其中
所述第一壁部分包括在其外侧表面处平行于所述前接触表面的前外侧表面。
13.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中
所述框架在框架的在所述高度方向上的两侧处包括部件固定部分，所述部件固定部分用于固定构成所述能量转换电路的所述电子部件中的一部分，所述高度方向垂直于所述第一壁部分和所述第四壁部分的纵向以及所述第二壁部分和第三壁部分的纵向，并且
在所述第一壁部分的在所述高度方向上的每一侧布置有所述部件固定部分中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的能量转换装置，其中
在所述第四壁部分的在所述高度方向上的每一侧布置有所述部件固定部分中的至少一个。
15.根据权利要求12所述的能量转换装置，其中
所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管设置为从所述壳体突出，
在所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管两者与所述壳体之间布置有环状密封垫，所述环状密封垫密封所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管两者与所述壳体之间的间隙，并且
所述第一壁部分的所述外侧表面在与所述环状密封垫相对的位置处具有向后凹进的凹面。
16.根据权利要求1所述的能量转换装置，其中
所述第一壁部分的至少一部分形成具有大致H形横截面的H形壁部分，所述H形壁部分由一对纵向板部分和一连接部分构成，所述一对纵向板部分垂直于所述层叠方向，所述连接部分在所述一对纵向板部分的中心处将所述一对纵向板部分连接在一起，并且
所述H形壁部分包括肋，所述肋与所述纵向板部分和所述连接部分垂直，并且所述肋部分地设置在所述一对纵向板部分与所述连接部分之间。
17.一种能量转换装置，包括：
构成能量转换电路的电子部件；
用于冷却所述电子部件中的至少一部分的冷却器；和
容纳所述电子部件和所述冷却器的壳体；
其中
所述电子部件中的所述至少一部分和所述冷却器作为内部单元固定并结合到框架中，
所述内部单元通过所述框架固定在所述壳体内，
所述框架具有使得构成所述内部单元的所述电子部件中的所述至少一部分由所述框架从四面包围的形状，所述框架包括前壁部分和后壁部分、以及在所述前壁部分和所述后壁部分的两端处连接所述前壁部分和后壁部分的一对侧壁部分，
所述冷却器形成为：使得冷却剂引入管和冷却剂排出管由所述前壁部分支撑并从所述前壁部分向外突出；或使得所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管中的一个由所述前壁部分支撑并从所述前壁部分向外突出，并且，所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管中的另一个由所述后壁部分支撑并从所述后壁部分向外突出，所述冷却剂引入管将冷却剂引入所述冷却器，所述冷却剂排出管从所述冷却器排出所述冷却剂，并且
所述前壁部分和所述后壁部分之一的厚度大于所述侧壁部分的厚度，所述前壁部分和所述后壁部分的所述之一支撑所述冷却剂引入管和所述冷却剂排出管中的至少一个。
CN201110036343.XA 2010-02-05 2011-02-09 能量转换装置 Active CN102148562B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-024557 2010-02-05
JP2010024557 2010-02-05
JP2010-244596 2010-10-29
JP2010244596A JP4924750B2 (ja) 2010-02-05 2010-10-29 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102148562A CN102148562A (zh) 2011-08-10
CN102148562B true CN102148562B (zh) 2014-03-26

Family

ID=44353560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110036343.XA Active CN102148562B (zh) 2010-02-05 2011-02-09 能量转换装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8582291B2 (zh)
JP (1) JP4924750B2 (zh)
CN (1) CN102148562B (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4848187B2 (ja) * 2006-01-17 2011-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5158176B2 (ja) * 2010-02-05 2013-03-06 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5423654B2 (ja) 2010-02-05 2014-02-19 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5327195B2 (ja) * 2010-02-05 2013-10-30 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5423655B2 (ja) * 2010-02-05 2014-02-19 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5338932B2 (ja) * 2011-07-26 2013-11-13 株式会社デンソー 電力変換装置
US9030822B2 (en) 2011-08-15 2015-05-12 Lear Corporation Power module cooling system
US9076593B2 (en) 2011-12-29 2015-07-07 Lear Corporation Heat conductor for use with an inverter in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
US8971041B2 (en) * 2012-03-29 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use with an inverter in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
CN104254738B (zh) * 2012-04-27 2017-11-03 大金工业株式会社 制冷装置
JP5838908B2 (ja) * 2012-05-16 2016-01-06 株式会社デンソー 電力変換装置
US8902582B2 (en) 2012-05-22 2014-12-02 Lear Corporation Coldplate for use with a transformer in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
US8971038B2 (en) 2012-05-22 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
CN202799522U (zh) * 2012-07-28 2013-03-13 中山大洋电机制造有限公司 一种电机控制器结构
JP5958223B2 (ja) * 2012-09-18 2016-07-27 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP2014078599A (ja) * 2012-10-10 2014-05-01 Denso Corp 電力変換装置
JP5655846B2 (ja) * 2012-12-04 2015-01-21 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5929768B2 (ja) * 2013-01-15 2016-06-08 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
JP5725067B2 (ja) 2013-03-25 2015-05-27 株式会社デンソー 電力変換装置
WO2015029446A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 株式会社デンソー 積層型冷却器
CA2928787C (en) * 2013-10-28 2019-02-26 Nhk Spring Co., Ltd. Pressure structure and pressure unit
SG2013094396A (en) * 2013-12-19 2015-07-30 Rockwell Automation Asia Pacific Business Ctr Pte Ltd Slice-io housing with side ventilation
US9615490B2 (en) 2014-05-15 2017-04-04 Lear Corporation Coldplate with integrated DC link capacitor for cooling thereof
US9362040B2 (en) 2014-05-15 2016-06-07 Lear Corporation Coldplate with integrated electrical components for cooling thereof
JP2016063641A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6458444B2 (ja) * 2014-10-21 2019-01-30 株式会社デンソー 電力変換装置
US9756755B2 (en) * 2014-10-31 2017-09-05 Denso Corporation Electric power converter
JP6435905B2 (ja) * 2015-02-13 2018-12-12 株式会社デンソー 電力変換装置
US9864352B2 (en) 2015-06-01 2018-01-09 Rockwell Automation Asia Pacific Business Ctr. Pte., Ltd. Slice I/O—field power bus breaker
US9801313B2 (en) 2015-06-26 2017-10-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Underwater container cooling via integrated heat exchanger
US9844167B2 (en) 2015-06-26 2017-12-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Underwater container cooling via external heat exchanger
US9954409B2 (en) * 2015-07-27 2018-04-24 Ford Global Technologies, Llc Power supply device
DK3206468T3 (en) * 2016-02-15 2019-04-01 Siemens Ag DC converter with DC voltage
JP6686813B2 (ja) * 2016-09-15 2020-04-22 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
WO2018110890A1 (ko) * 2016-12-14 2018-06-21 엘지이노텍 주식회사 전자 부품 하우징 및 이를 포함하는 dc-dc 컨버터
JP6737221B2 (ja) * 2017-04-11 2020-08-05 株式会社デンソー 電動パワーステアリング制御装置および電子ユニット。
JP7106947B2 (ja) * 2018-04-03 2022-07-27 株式会社デンソー 位置検出装置
JP7052610B2 (ja) * 2018-07-13 2022-04-12 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6915633B2 (ja) * 2018-07-25 2021-08-04 株式会社デンソー 電力変換装置
CN111835209A (zh) * 2019-04-23 2020-10-27 台达电子工业股份有限公司 安装组件及其适用的逆变器组件
WO2021176934A1 (ja) 2020-03-05 2021-09-10 富士電機株式会社 電力変換装置
FR3137532A1 (fr) * 2022-06-30 2024-01-05 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Systeme electrique avec circuit de refroidissement d’un module de puissance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095268A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP2005333008A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Denso Corp 電力変換ユニット
JP2009130964A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Denso Corp 電力変換装置
JP2010010505A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Hitachi Ltd パワーモジュール及び電力変換装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04225310A (ja) 1990-12-27 1992-08-14 Toomee:Kk レーザ光切替装置
US5258888A (en) 1991-03-15 1993-11-02 Compaq Computer Corporation Thermal packaging for natural convection cooled electronics
JP2809026B2 (ja) 1992-09-30 1998-10-08 三菱電機株式会社 インバ−タ装置およびインバ−タ装置の使用方法
JPH07194139A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Hitachi Ltd 電気自動車用インバータの冷却装置
JPH11346480A (ja) 1998-06-02 1999-12-14 Hitachi Ltd インバータ装置
EP2244289B1 (en) * 2000-04-19 2014-03-26 Denso Corporation Coolant cooled type semiconductor device
JP4595175B2 (ja) 2000-07-21 2010-12-08 株式会社デンソー 間接冷却型回路装置
US6865080B2 (en) 2002-01-16 2005-03-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Compact fluid cooled power converter supporting multiple circuit boards
EP2216892B1 (en) * 2003-08-21 2012-01-18 Denso Corporation Mounting structure of a semiconductor device
US7579805B2 (en) * 2004-01-26 2009-08-25 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
US8125781B2 (en) * 2004-11-11 2012-02-28 Denso Corporation Semiconductor device
JP4225310B2 (ja) 2004-11-11 2009-02-18 株式会社デンソー 半導体装置
JP2006174572A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2006332597A (ja) * 2005-04-28 2006-12-07 Denso Corp 半導体冷却ユニット
JP2007036214A (ja) 2005-06-21 2007-02-08 Diamond Electric Mfg Co Ltd 冷却構造および冷却装置
JP4284625B2 (ja) * 2005-06-22 2009-06-24 株式会社デンソー 三相インバータ装置
JP4756935B2 (ja) 2005-06-29 2011-08-24 本田技研工業株式会社 コンデンサ搭載型インバータユニット
US20070165376A1 (en) 2006-01-17 2007-07-19 Norbert Bones Three phase inverter power stage and assembly
JP4921154B2 (ja) 2006-05-16 2012-04-25 株式会社デンソー リアクトル及びこれを内蔵した電力変換装置
JP5028085B2 (ja) 2006-12-27 2012-09-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電子回路装置とその製造方法
US8149579B2 (en) * 2008-03-28 2012-04-03 Johnson Controls Technology Company Cooling member
JP4764365B2 (ja) 2007-02-28 2011-08-31 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP4719187B2 (ja) * 2007-06-15 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 半導体素子の冷却構造
JP4452953B2 (ja) 2007-08-09 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
CN101681907B (zh) 2007-11-30 2012-11-07 松下电器产业株式会社 散热结构体基板和使用其的模块及散热结构体基板的制造方法
JP5157431B2 (ja) 2007-12-27 2013-03-06 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5326334B2 (ja) 2008-04-16 2013-10-30 株式会社デンソー パワーコントロールユニット
JP2009266986A (ja) 2008-04-24 2009-11-12 Denso Corp 電力変換装置およびその製造方法
CN101452927B (zh) 2008-12-31 2010-06-02 中国电力科学研究院 一种自冷式晶闸管阀
US8189324B2 (en) 2009-12-07 2012-05-29 American Superconductor Corporation Power electronic assembly with slotted heatsink
JP5423654B2 (ja) 2010-02-05 2014-02-19 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5158176B2 (ja) 2010-02-05 2013-03-06 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5327195B2 (ja) 2010-02-05 2013-10-30 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5423655B2 (ja) 2010-02-05 2014-02-19 株式会社デンソー 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095268A (ja) * 2000-09-19 2002-03-29 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP2005333008A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Denso Corp 電力変換ユニット
JP2009130964A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Denso Corp 電力変換装置
JP2010010505A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Hitachi Ltd パワーモジュール及び電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4924750B2 (ja) 2012-04-25
JP2011182630A (ja) 2011-09-15
US20110194247A1 (en) 2011-08-11
CN102148562A (zh) 2011-08-10
US8582291B2 (en) 2013-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102148562B (zh) 能量转换装置
CN102170219B (zh) 能量转换装置
US11432419B2 (en) Power semiconductor device and power conversion device
US8514590B2 (en) Power conversion apparatus
US8724313B2 (en) Power conversion apparatus
KR102131684B1 (ko) 차량 탑재용 전력 변환 장치
JP5423655B2 (ja) 電力変換装置
US7207187B2 (en) Inverter-integrated motor for an automotive vehicle
CN103078534B (zh) 允许减小尺寸且以降低的成本制造的电力变换器
US8879256B2 (en) Electric power conversion apparatus
EP2908423A1 (en) Power conversion device
JP5486990B2 (ja) パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置
JP2015144544A (ja) 電力変換装置
JP5494421B2 (ja) 電力変換装置
WO2015194023A1 (ja) パワーモジュール装置及び電力変換装置
CN114567186A (zh) 功率转换装置及其制造方法
CN117294217A (zh) 一种电机控制器、动力总成及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant