CN104704629A - 冷却构造体和发热体 - Google Patents

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cooling
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Abstract

具备第1发热体(11)、与第1发热体的一个面相接合的冷却体(3)、第2发热体(22、23)以及将第2发热体的热向冷却体传递的传热板(32、33)，第1发热体利用第1接合面(3d)面接合于冷却体，并且，传热板利用不与第1接合面重叠的第2接合面(3c)面接合于冷却体。

Description

冷却构造体和发热体
技术领域
本发明涉及一种具备发热体和用于冷却发热体中产生的热的冷却体的冷却构造体和发热体。
背景技术
作为具备发热体和冷却体的冷却构造体，已知有专利文献1所记载的电力转换装置。
该电力转换装置通过在框体内配置供冷却液通过的水冷套(冷却体)，且在该水冷套上配置内置有作为电力转换用的半导体开关元件的IGBT的功率组件(发热体)来进行冷却。另外，在框体内，在功率组件的与水冷套相反的一侧与该功率组件之间保持规定距离地配置控制电路基板，将该控制电路基板中产生的热经由散热构件向用于支承控制电路基板的金属基座板传递，再将传递到金属基座板的热经由用于支承该金属基座板的框体的侧壁向水冷套传递。
在上述专利文献1所记载的以往例中，将控制电路基板中产生的热通过控制电路基板→散热构件→金属基座板→框体→水冷套这样的路径来发散。因此，框体被用作传热路径的一部分，由此对框体也要求良好的传热性，材料被限定于热导率高的金属，在要求小型轻量化的电力转换装置中，有可能无法选择树脂等轻量的材料，难以实现轻量化。
因此，考虑这样的构造：不使框体介入，而通过将金属基座板的端部夹持在功率组件与水冷套之间来高效地将控制电路基板等发热体中产生的热发散到水冷套。
此时，在功率组件的接合面的外周侧和水冷套的接合面的外周侧形成用于配置金属基座板的端部的台阶形状的夹持面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-35346号
发明内容
发明要解决的问题
然而，在功率组件和水冷套这两者上形成夹持面时，在加工成本方面存在问题。特别是，在水冷套的接合面上形成夹持面时，将作为大型重物的水冷套组装于加工机械而对水冷套进行加工时的处理困难，可能导致加工成本增大。
另外，由于设为将具有规定厚度的金属基座板夹在水冷套与功率组件之间的结构，因此，为了使用于密闭水冷套的冷却水的液密密封部万无一失地密封，考虑金属基座板的厚度来在液密密封部周围的水冷套上设置台阶等，从而使结构变得复杂。
本发明是着眼于上述以往例未解决的课题而做成的，其目的在于提供一种能够提高发热体的冷却效率且通过设为简单的结构来能够谋求加工成本的降低化的冷却构造体和发热体。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体具备：第1发热体；冷却体，其与第1发热体的一个面相接合；第2发热体；以及传热板，其将第2发热体的热向冷却体传递，其中，第1发热体利用第1接合面面接合于冷却体，并且，传热板利用不与第1接合面重叠的第2接合面面接合于冷却体。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，由于第1发热体利用第1接合面面接合于冷却体，因此，能够高效地冷却第1发热体。另外，由于第2发热体经由传热板而面接合于冷却体，因此，能够高效地冷却第2发热体。并且，冷却体在彼此不重叠的位置处设置有第1接合面和第2接合面，且能够设为平坦的接合面，因此能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体也可以是，传热板形成有弯折部，使该弯折部与冷却体面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与第2接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，能够提高传热板与冷却体之间的传热效率。
另外，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体也可以是，该冷却构造体具备：半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；冷却体，其与上述散热构件面接合；以及传热板，其将安装有电路部件的安装基板的热向上述冷却体传递，该电路部件包括用于驱动上述半导体功率组件的发热电路部件，其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，上述传热板面接合于上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，由于散热构件以直接冷却的方式被冷却体冷却，因此能够高效地冷却半导体功率组件。另外，由于安装基板经由传热板而面接合于冷却体，因此能够高效地冷却安装基板。并且，由于传热板被设为面接合于上述冷却体的不与液密密封部重叠的接合面的简单的结构，因此能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体也可以是，该冷却构造体具备：半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；冷却体，其与上述散热构件面接合；基板，其与上述半导体功率组件之间保持规定间隔地被支承；以及传热板，其支承上述基板，且将该基板的热向上述冷却体传递，其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，上述传热板面接合于上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，由于散热构件以直接冷却的方式被冷却体冷却，因此能够高效地冷却半导体功率组件。另外，由于基板经由传热板而面接合于冷却体，因此，基板能够在被可靠地支承的同时被高效地冷却。并且，由于传热板被设为面接合于上述冷却体的不与液密密封部重叠的接合面的简单的结构，因此能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体也可以是，上述冷却体的供上述传热板面接合的接合面为比上述液密密封部靠外侧的面。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，通过将冷却体的供传热板面接合的接合面设为比液密密封部靠外侧的面，能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的冷却构造体也可以是，传热板形成有弯折部，使该弯折部与冷却体的接合面面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与冷却体接合的一侧的端部弯折而成的。
根据该一技术方案所涉及的冷却构造体，能够提高传热板与冷却体之间的传热效率。
另外，本发明的一技术方案所涉及的发热体具备：第1发热体，其利用第1接合面面接合于冷却体；第2发热体；以及传热板，其传递该第2发热体的热，且利用不与第1接合面重叠的第2接合面面接合于冷却体。
根据该一技术方案所涉及的发热体，能够提高针对冷却体而言的冷却效率，并且，通过设为利用冷却体的彼此不重叠的第1接合面和第2接合面来接合的构造而设有简单的接合面，因此能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的发热体也可以是，传热板形成有弯折部，使该弯折部与冷却体面接合，该弯折部是将该传热板的与第2接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
根据该一技术方案所涉及的发热体，能够提高发热体与冷却体之间的传热效率。
另外，本发明的一技术方案所涉及的发热体是与冷却体接合的发热体，该发热体具备：半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；安装基板，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动上述半导体功率组件的发热电路部件；以及传热板，其将该安装基板的热向上述冷却体传递，其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，上述传热板与上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面面接合。
根据该技术方案所涉及的发热体，能够提高针对冷却体而言的半导体功率组件和安装基板的冷却效率，并且，针对冷却体设有简单的接合面，因此能够提高加工成本的降低化。
而且，本发明的一技术方案所涉及的发热体也可以是，该发热体具备：半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；基板，其与上述半导体功率组件之间保持规定间隔地被支承；以及传热板，其支承上述基板，且将该基板的热向上述冷却体传递，其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，上述传热板与上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面面接合。
根据该一技术方案所涉及的发热体，能够提高针对冷却体而言的半导体功率组件和基板的冷却效率，并且，针对冷却体设有简单的接合面，因此能够谋求加工成本的降低化。
而且，本发明的一技术方案所涉及的发热体也可以是，上述冷却体的供上述传热板面接合的接合面为比上述液密密封部靠外侧的面。
根据该一技术方案所涉及的发热体，通过将冷却体的供传热板面接合的接合面设为比液密密封部靠外侧的面，能够谋求加工成本的降低化。
另外，本发明的一技术方案所涉及的发热体也可以是，传热板形成有弯折部，使该弯折部与冷却体面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与冷却体的比上述液密密封部靠外侧的接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
根据该一技术方案所涉及的发热体，能够提供一种进一步提高了发热体与冷却体之间的传热效率的发热体。
发明的效果
根据本发明所涉及的冷却构造体和发热体，能够提高发热体的冷却效率，并且通过设为简单的结构来能够谋求加工成本的降低化。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的第1实施方式的电力转换装置的剖视图。
图2是表示第1实施方式的电力转换装置的主要部分的剖视图。
图3是表示传热支承用金属板和冷却体的固定构造的剖视图。
图4是表示传热支承用金属板的侧视图。
图5是说明第1实施方式的电力转换装置的散热路径的图。
图6是表示本发明所涉及的第2实施方式的电力转换装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明用于实施本发明的方式(以下称为实施方式。)。
[第1实施方式]
图1是表示本发明所涉及的第1实施方式的整体结构的图。
图1的附图标记1为电力转换装置，该电力转换装置1被收纳于框体2内。框体2是将合成树脂材料成形而成的，由隔着具有水冷套结构的冷却体3而被上下分割开的下部框体2A和上部框体2B构成。
下部框体2A由有底方筒体构成。该下部框体2A的开放上部被冷却体3覆盖，在该下部框体2A的内部收纳有平滑用的薄膜电容器(film condenser)4。
上部框体2B具备使上端和下端开放的方筒体2a和用于封闭该方筒体2a的上端的盖体2b。而且，方筒体2a的下端被冷却体3封闭。
虽未图示，但在该方筒体2a的下端与冷却体3之间夹设有通过涂布液状密封剂、夹入橡胶制密封件等实现的密封材料。
冷却体3是例如将热导率高的铝、铝合金注射成形而形成的，其上表面为平坦面，冷却水的供水口3a和排水口3b向框体2的外方开口。该供水口3a和排水口3b例如经由挠性软管连接于未图示的冷却水供给源。
在冷却体3的上表面中央形成有与供水口3a和排水口3b连通的以四边形状开口的浸渍部5，在该浸渍部5的上表面开口部的周缘上形成有四边框状的周槽6，在该周槽6中安装有O型圈7。
返回到图1，在冷却体3处形成有贯通孔3e，该贯通孔3e供保持于下部框体2A的薄膜电容器4的被绝缘覆盖的正负电极4a沿上下方向贯通。
电力转换装置1具备功率组件11，该功率组件11内置有作为电力转换用的例如构成逆变电路的半导体开关元件的例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。该功率组件11在扁平的长方体状的绝缘性的壳体12中内置有IGBT，在壳体12的下表面形成有金属制的散热构件13。
在散热构件13的下表面中央部形成有进入冷却体3的浸渍部5中的液体接触部17，散热构件13以直接冷却的方式被冷却体3冷却。
液体接触部17由互相隔开均等的间隔且自散热构件13的下表面以规定长度突出的许多个冷却片17a构成，许多个冷却片17a浸渍在自供水口3a流入到浸渍部5的冷却水中。
在壳体12和散热构件13的俯视观察时的四角处形成有供固定螺钉14贯通的贯通孔15。另外，在壳体12的上表面，在贯通孔15的内侧的四个部位突出地形成有规定高度的基板固定部16。
如图2所示，在基板固定部16的上端固定有驱动电路基板21，该驱动电路基板21安装有用于驱动内置于功率组件11的IGBT的驱动电路等。另外，在驱动电路基板21的上方，与该驱动电路基板21之间保持规定间隔地固定有作为安装基板的电源电路基板23，该电源电路基板23安装有用于向内置于功率组件11的IGBT供给电源的包括发热电路部件的电源电路等。并且，在电源电路基板23的上方，与该电源电路基板23之间保持规定间隔地固定有作为安装基板的控制电路基板22，该控制电路基板22安装有用于控制内置于功率组件11的IGBT的控制电路等，该控制电路包括发热量相对较大或者发热密度相对较大的发热电路部件。
驱动电路基板21是通过如下方式固定的：向驱动电路基板21的形成于与基板固定部16相对的位置的贯通孔21a内贯通连接螺钉24的外螺纹部24a，并将该外螺纹部24a与形成于基板固定部16的上表面的内螺纹部16a螺纹结合。
另外，电源电路基板23是通过如下方式固定的：向电源电路基板23的形成于与内螺纹部24b相对的位置的贯通孔22a内贯通连接螺钉25的外螺纹部25a，并将该外螺纹部25a与连接螺钉24的内螺纹部24b螺纹结合，其中，该内螺纹部24b形成于连接螺钉24的上端。
并且，控制电路基板22是通过如下方式固定的：向控制电路基板22的形成于与内螺纹部25b相对的位置的贯通孔23a内贯通固定螺钉26，并将该固定螺钉26与连接螺钉25的内螺纹部25b螺纹结合，其中，该内螺纹部25b形成于连接螺钉25的上端。
另外，控制电路基板22和电源电路基板23不借助框体2而独自地形成通向冷却体3的散热路径地被传热支承用金属板32、33支承。该传热支承用金属板32、33利用热导率高的金属板例如铝或铝合金制的金属板形成。
如图2所示，传热支承构件32由平板状的传热支承板部32a以及在该传热支承板部32a的沿着功率组件11的长边的方向上的右端侧利用固定螺钉32b固定的传热支承侧板部32c构成。
在传热支承板部32a上隔着传热构件35利用固定螺钉36固定有电源电路基板23。传热构件35由具有伸缩性的弹性体构成为与电源电路基板23相同的外形尺寸。作为该传热构件35，应用了通过使金属填料介入硅橡胶的内部来发挥绝缘性能并提高了传热性的构件。
传热支承侧板部32c由在沿着功率组件11的长边的方向上的右端侧沿上下方向延长的连结板部32d、自该连结板部32d的上端向左侧弯折且利用固定螺钉32b而与传热支承板部32a连结的上板部32e以及自连结板部32d的下端向右侧弯折的下板部32f构成。而且，在传热支承侧板部32c的下板部32f上形成有供固定螺钉34贯通的贯通孔32g。
传热支持构件33由平板状的传热支承板部33a以及在该传热支承板部33a的沿着功率组件11的长边的方向上的左端侧利用固定螺钉33b固定的传热支承侧板部33c构成。
在传热支承板部33a上，隔着与上述的传热构件35同样的传热构件37利用固定螺钉38固定有控制电路基板22。
传热支承侧板部33c由在沿着功率组件11的长边的方向上的左端侧沿上下方向延长的连结板部33d、自该连结板部33d的上端向右侧弯折且利用固定螺钉33b而与传热支承板部33a连结的上板部33e以及自连结板部33d的下端向左侧弯折的下板部33f构成。而且，在传热支承侧板部33c的下板部33f上形成有供固定螺钉34贯通的贯通孔33g。
如图3所示，在控制电路基板22的下表面侧安装有发热电路部件39，控制电路基板22、传热构件37以及传热支承板部33a利用固定螺钉38以层叠状态被固定，在传热支承板部33a的下表面，为了缩短绝缘距离而粘贴有绝缘片43。另外，将这些层叠状态的部件称为控制电路单元U2。
此时，安装于控制电路基板22的下表面侧的发热电路部件39利用传热构件37的弹性被塞入在传热构件37内。因此，发热电路部件39与传热构件37能够适度地接触，并且传热构件37与控制电路基板22以及传热构件37与传热支承板部33a能够良好地接触，能够减少传热构件37与控制电路基板22以及传热构件37与传热支承板部33a之间的热阻。
另外，虽未图示，但在电源电路基板23的下表面侧也安装有发热电路部件，电源电路基板23、传热构件35以及传热支承板部32a利用固定螺钉36以层叠状态被固定，在传热支承板部32a的下表面，为了缩短绝缘距离而粘贴有绝缘片42。另外，将这些层叠状态的部件称为电源电路单元U3。
而且，安装于电源电路基板23的下表面侧的发热电路部件利用传热构件35的弹性被塞入在传热构件35内，电源电路基板23与传热构件35能够适度地接触，并且传热构件35与电源电路基板23以及传热构件35与传热支承板部32a能够良好地接触，能够减少传热构件35与电源电路基板23以及传热构件35与传热支承板部32a之间的热阻。
另外，如图4所示，在传热支承用金属板33的连结板部33d上，在与功率组件11的图1所示的3相交流输出端子11b相对应的位置处形成有例如方形的三个贯通孔33i，该贯通孔33i供后述的母线(日语：ブスバー)55贯通。这样，通过形成三个贯通孔33i，能够在相邻的贯通孔33i之间形成宽度较大的传热路径Lh，能够增加整个传热路径的截面积来高效地传热。另外，还能够确保相对于振动的刚性。
同样地，在传热支承用金属板32的连结板部32d上，在与功率组件11的正极端子和负极端子11a相对的位置处也分别形成有同样的贯通孔(未图示)。
而且，如图2所示，将固定螺钉14贯穿散热构件13的贯通孔15，使固定螺钉14与形成于冷却体3的内螺纹部螺纹结合。另外，在冷却体3的上表面的外周侧平面3c形成有多个外螺纹部3f，使形成于传热支承用金属板32的下板部32f的贯通孔32g及形成于传热支承用金属板33的下板部33f的贯通孔33g与这些外螺纹部3f相对应。而且，使贯通了贯通孔32g、33g的固定螺钉34与外周侧平面3c的外螺纹部3f螺纹结合。
由此，散热构件13固定于冷却体3，安装于冷却体3的浸渍部5的周围的周槽6中的O型圈7被散热构件13的下表面13a挤压，实施用于防止在冷却体3的浸渍部5中存积的冷却水泄漏到外部的液密密封，并且，传热支承用金属板32、33以下板部32f、33f通过面接合而抵接于外周侧平面3c的状态固定于冷却体3。
另外，如图1所示，在功率组件11的正负的直流输入端子11a上连接有母线55，在母线55的另一端利用固定螺钉51连结有薄膜电容器4的贯通冷却体3的正负电极4a。另外，在功率组件11的负极端子11a上固定有压接端子53，该压接端子53固定于与外部的转换器(未图示)连接的连接线52的前端。
并且，在功率组件11的3相交流输出端子11b上利用固定螺钉56连接母线55的一端，在该母线55的中段配置有电流传感器57。而且，在母线55的另一端利用固定螺钉60连接有压接端子59。压接端子59固定于与外部的3相电动马达(未图示)连接的马达连接线缆58。
在该状态下，从外部的转换器(未图示)供给直流电力，并且使安装于电源电路基板23的电源电路、安装于控制电路基板22的控制电路处于工作状态，将例如由脉冲宽度调制信号构成的栅极信号从控制电路经由安装于驱动电路基板21的驱动电路供给到功率组件11。由此，控制内置于功率组件11的IGBT，从而将直流电力转换为交流电力。将转换得到的交流电力从3相交流输出端子11b经由母线55供给到马达连接线缆58，从而驱动控制3相电动马达(未图示)。
此时，如图5所示，虽然因内置于功率组件11的IGBT而发热，但由于设于功率组件11的散热构件13的下表面中央部的液体接触部17进入设于冷却体3的浸渍部5中而浸渍在冷却液中，因此，功率组件11被高效地冷却。
另外，在安装于控制电路基板22的控制电路和安装于电源电路基板23的电源电路中包括发热电路部件39，这些发热电路部件39中产生发热。此时，发热电路部件39安装于控制电路基板22和电源电路基板23的下表面侧。
而且，在该控制电路基板22和电源电路基板23的下表面侧隔着热导率高且具有弹性的传热构件35和37设有传热支承用金属板32、33的传热支承板部32a、33a。
如图5所示，传递到传热支承用金属板32的热自与冷却体3的上表面的外周侧平面3c直接面接触的下板部32f发散到冷却体3，从而进行传热支承用金属板32的高效的散热，传递到传热支承用金属板33的热自与冷却体3的上表面的外周侧平面3c直接面接触的下板部33f发散到冷却体3，从而进行传热支承用金属板33的高效的散热。
在此，本发明所涉及的第1发热体对应于功率组件11，本发明所涉及的半导体功率组件对应于功率组件11，本发明所涉及的第2发热体对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的安装基板对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的基板对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的传热板对应于传热支承用金属板32、33，本发明所涉及的传热板的弯折部对应于传热支承用金属板32、33的下板部32f、33f，本发明所涉及的直接冷却对应于设于散热构件13的下表面中央部的液体接触部17和设于冷却体3的浸渍部5，本发明所涉及的液密密封部对应于散热构件的下表面、周槽6以及O型圈7，本发明所涉及的冷却体的接合面对应于冷却体3的上表面的外周侧平面3c。
因而，根据本实施方式的电力转换装置，当内置于功率组件11的IGBT发热时，设于功率组件11的散热构件13的下表面中央部的液体接触部17进入设于冷却体3的浸渍部5而浸渍在冷却液中，从而被直接冷却，因此，能够高效地冷却功率组件11。
另外，由于传热支承用金属板32的下板部32f、传热支承用金属板33的下板部33f直接面接合于冷却体3的上表面的外周侧平面3c，因此，从控制电路基板22和电源电路基板23传递到传热支承用金属板32、33的热从下板部32f、33f发散到冷却体3，从而能够进行高效的散热。
而且，在以往装置中，为了夹持金属基座板(与本实施方式的传热支承用金属板32、33对应)，在发热体的外周侧的接合面和冷却体的外周侧的接合面形成有台阶形状的夹持面，但在本实施方式的电力转换装置中，设为使传热支承用金属板32的下板部32f与冷却体3的上表面的外周侧平面3c面接合、且传热支承用金属板33的下板部33f与冷却体3的上表面的外周侧平面3c面接合的构造，不需要对散热构件13和作为大型重物的冷却体3中的使传热支承用金属板32、33接合的部位进行加工，因此能够谋求加工成本的降低化。
[第2实施方式]
接着，图6表示本发明所涉及的第2实施方式的电力转换装置1。另外，对与图1和图2所示的第1实施方式的结构相同的结构部分标注相同的附图标记并省略其说明。
本实施方式的冷却体3以间接冷却方式被冷却体3冷却。
即，本实施方式的冷却体3的上表面为平面形状，只有冷却水的供水口3a和排水口3b朝向框体2的外方开口。该供水口3a和排水口3b例如经由挠性软管连接于未图示的冷却水供给源。
功率组件11在扁平的长方体状的绝缘性的壳体12中内置有IGBT，在壳体12的下表面形成有金属制的散热构件13。
散热构件13的下表面13a为平面形状，通过面接合而抵接于冷却体3的上表面的中央侧平面3d。
本实施方式的装置因内置于功率组件11的IGBT而发热，但由于功率组件11的散热构件13的下表面13a面接合于冷却体3的中央侧平面3d，因此，功率组件11被高效地冷却。
另外，当在安装于控制电路基板22和电源电路基板23的发热电路部件39中产生发热时，在控制电路基板22和电源电路基板23的下表面侧隔着热导率高且具有弹性的传热构件35和37设有传热支承用金属板32、33的传热支承板部32a、33a，从而向传热支承用金属板32、33传递热。然后，被传递到传热支承用金属板32、33的热从与冷却体3的上表面的外周侧平面3c直接面接触的下板部32f、33f发散到冷却体3，因此，能够进行传热支承用金属板32、33的高效的散热。
在此，本发明所涉及的第1接合面对应于冷却体3的上表面的中央侧平面3d，本发明所涉及的第2接合面对应于冷却体3的上表面的外周侧平面3c，本发明所涉及的第1发热体对应于功率组件11，本发明所涉及的半导体功率组件对应于功率组件11，本发明所涉及的第2发热体对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的安装基板对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的基板对应于控制电路基板22和电源电路基板23，本发明所涉及的传热板对应于传热支承用金属板32、33，本发明所涉及的传热板的弯折部对应于传热支承用金属板32、33的下板部32f、33f。
因而，根据本实施方式的电力转换装置，当内置于功率组件11的IGBT发热时，由于功率组件11的散热构件13的下表面13a面接合于冷却体3的中央侧平面3d而被间接冷却，因此，能够高效地冷却功率组件11。
另外，由于传热支承用金属板32的下板部32f和传热支承用金属板33的下板部33f直接面接合于冷却体3的上表面的外周侧平面3c，因此，从控制电路基板22和电源电路基板23传递到传热支承用金属板32、33的热能够从下板部32f、33f发散到冷却体3，从而能够进行高效的散热。
而且，本实施方式的冷却体3成为设有平坦的中央侧平面3d和外周侧平面3c的上表面形状，散热构件13也成为设有平坦的下表面13a的形状，不需要对散热构件13和作为大型重物的冷却体3中的使传热支承用金属板32、33接合的部位进行加工，因此能够谋求加工成本的降低化。
另外，在第1实施方式和第2实施方式中，设为将传热支承用金属板32、33的下板部32f、33f与冷却体3的上表面的外周侧平面3c面接合的构造，但本发明的主旨并不限定于此，既可以设为将下板部32f、33f与冷却体3的下表面面接合的构造，也可以设为将下板部32f、33f与冷却体3的侧面面接合的构造。
另外，说明了在第1实施方式和第2实施方式所示的控制电路单元U2和电源电路单元U3中将传热构件35、37设为与控制电路基板22和电源电路基板23相同的外形的情况。然而，本发明并不限定于上述结构，也可以将传热构件35、37仅设在发热电路部件39所存在的部位。
另外，在第1实施方式和第2实施方式中，说明了在控制电路基板22和电源电路基板23中将发热电路部件39安装在背面侧的传热构件35、37侧的情况。然而，本发明并不限定于上述结构。即，也可以在控制电路基板22和电源电路基板23的与传热构件35和37相反的一侧的外周区域安装发热电路部件39。
另外，在第1实施方式和第2实施方式中，说明了应用薄膜电容器4作为平滑用的电容器的情况，但并不限定于此，也可以应用圆柱状的电解电容器。
另外，说明了将本发明所涉及的电力转换装置1应用于电动汽车的情况，但并不限定于此，还能够将本发明应用于在轨道上行驶的铁道车辆，能够应用于任意的电力驱动车辆。并且，作为电力转换装置1，并不限定于在驱动电力驱动车辆的情况下应用，能够在驱动其它产业设备中的电动马达等致动器的情况下应用本发明的电力转换装置1。
并且，在第1实施方式和第2实施方式中，传热支承用金属板32的下板部32f向从功率组件11分开的方向弯折，传热支承用金属板33的下板部33f向从功率组件11分开的方向弯折，但只要能够确保相对于冷却体3的上表面面接合的区域，则还可以是向朝向功率组件11的方向弯折的构造。
另外，在将传热支承用金属板32、33利用一体构造的部件形成时，能够减小热阻而进行更高效的散热，并且，能够在提高相对于上下振动、横向摆动等的耐振动性的同时支承控制电路基板22和电源电路基板23。
产业上的可利用性
如上所述，本发明所涉及的冷却构造体用于提高发热体的冷却效率、且通过设为简单的结构来谋求加工成本的降低化。
附图标记说明
1、电力转换装置；2、框体；2A、下部框体；2B、上部框体；2a、方筒体；2b、盖体；3、冷却体；3a、供水口；3b、排水口；3c、冷却体的上表面的外周侧平面；3d、冷却体的上表面的中央侧平面；3e、贯通孔；3f、外螺纹部；4、薄膜电容器；4a、正负电极；5、浸渍部；6、周槽；7、O型圈；8、O型圈保持用突起；11、功率组件；11a、负极端子；11b、3相交流输出端子；12、壳体；13、散热构件；13a、散热构件的下表面；14、固定螺钉；15、贯通孔；16、基板固定部；16a、内螺纹部；17、液体接触部；17a、冷却片；21、驱动电路基板；21a、贯通孔；22、控制电路基板；22a、贯通孔；23、电源电路基板；23a、贯通孔；24a、外螺纹部；24b、内螺纹部；25a、外螺纹部；25b、内螺纹部；32、33、传热支承用金属板；32a、传热支承板部；32b、固定螺钉；32c、传热支承侧板部；32d、连结板部；32e、上板部；32f、下板部；32g、贯通孔；33a、传热支承板部；33b、固定螺钉；33c、传热支承侧板部；33d、连结板部；33e、上板部；33f、下板部；33g、贯通孔；33i、贯通孔；34、固定螺钉；35、传热构件；37、传热构件；39、发热电路部件；42、绝缘片；43、绝缘片；51、固定螺钉；52、连接线；53、59、压接端子；55、母线；57、电流传感器；58、马达连接线缆；60、固定螺钉

Claims (12)

1.一种冷却构造体，其特征在于，
该冷却构造体具备：
第1发热体；
冷却体，其与上述第1发热体的一个面相接合；
第2发热体；以及
传热板，其将上述第2发热体的热向上述冷却体传递，
其中，上述第1发热体利用第1接合面面接合于上述冷却体，并且，
上述传热板利用不与上述第1接合面重叠的第2接合面面接合于上述冷却体。
2.根据权利要求1所述的冷却构造体，其特征在于，
上述传热板形成有弯折部，使该弯折部与上述冷却体面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与上述第2接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
3.一种冷却构造体，其特征在于，
该冷却构造体具备：
半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；
冷却体，其与上述散热构件面接合；以及
传热板，其将安装有电路部件的安装基板的热向上述冷却体传递，该电路部件包括用于驱动上述半导体功率组件的发热电路部件，
其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，
上述传热板面接合于上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面。
4.一种冷却构造体，其特征在于，
该冷却构造体具备：
半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；
冷却体，其与上述散热构件面接合；
基板，其与上述半导体功率组件之间保持规定间隔地被支承；以及
传热板，其支承上述基板，且将该基板的热向上述冷却体传递，
其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，
上述传热板面接合于上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面。
5.根据权利要求3或4所述的冷却构造体，其特征在于，
上述冷却体的供上述传热板面接合的接合面为比上述液密密封部靠外侧的面。
6.根据权利要求3或4所述的冷却构造体，其特征在于，
上述传热板形成有弯折部，使该弯折部与上述冷却体的上述接合面面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与上述冷却体接合的一侧的端部弯折而成的。
7.一种发热体，该发热体与冷却体接合，其特征在于，
该发热体具备：
第1发热体，其利用第1接合面面接合于上述冷却体；
第2发热体；以及
传热板，其传递该第2发热体的热，且利用不与上述第1接合面重叠的第2接合面面接合于上述冷却体。
8.根据权利要求7所述的发热体，其特征在于，
上述传热板形成有弯折部，使该弯折部与上述冷却体面接合，该弯折部是将该传热板的与上述第2接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
9.一种发热体，其与冷却体接合，其特征在于，
该发热体具备：
半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；
安装基板，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动上述半导体功率组件的发热电路部件；以及
传热板，其将该安装基板的热向上述冷却体传递，
其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，
上述传热板与上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面面接合。
10.一种发热体，其与冷却体接合，其特征在于，
该发热体具备：
半导体功率组件，在其一个面上形成有散热构件；
基板，其与上述半导体功率组件之间保持规定间隔地被支承；以及
传热板，其支承上述基板，且将该基板的热向上述冷却体传递，
其中，上述散热构件通过在上述冷却体中流通的冷却液以直接冷却的方式被冷却，在上述散热构件的接合面与上述冷却体的接合面之间设有液密密封部，并且，
上述传热板与上述冷却体的不与上述液密密封部重叠的接合面面接合。
11.根据权利要求9或10所述的发热体，其特征在于，
上述冷却体的供上述传热板面接合的接合面为比上述液密密封部靠外侧的面。
12.根据权利要求9或10所述的发热体，其特征在于，
上述传热板形成有弯折部，使该弯折部与上述冷却体面接合，其中，该弯折部是将该传热板的与上述冷却体的比上述液密密封部靠外侧的接合面接合的一侧的端部弯折而成的。
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