CN104753365B

CN104753365B - 电力转换装置

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Publication number: CN104753365B
Application number: CN201410817950.3A
Authority: CN
Inventors: 立花秀晃
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2018-09-04
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: CN104753365A; US9936616B2; US20150189790A1; JP2015144544A; JP5991345B2

Abstract

本发明提供一种能够实现部件件数的削减以及小型化并且能够容易地使密闭性提高的电力转换装置。该电力转换装置具备将半导体模块和冷却管层叠形成的半导体层叠单元以及壳体。壳体具有后方壁部以及前方壁部和一对侧方壁部。在后方壁部具有以冷却器的外形被收纳在内侧的外形形成的开口孔。半导体层叠单元具有：封堵部件，与配设在后方侧的后方冷却管接合，堵住开口孔；以及制冷剂导入管和制冷剂排出管，从封堵部件向后方延伸突出。制冷剂导入管以及制冷剂排出管与封堵部件被相互密接地连接，封堵部件与壳体通过密封部形成密接。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及具备将半导体模块和冷却半导体模块的冷却管层叠形成的半导体层叠单元的电力转换装置。

背景技术

在电动汽车、混合动力汽车等中，为了使三相交流旋转电机驱动而搭载有将来自电池的直流电力转换为三相交流电力的电力转换装置。作为这样的电力转换装置，例如有在专利文献1中示出的装置。

专利文献1的电力转换装置具有半导体模块、冷却半导体模块的冷却器、以及内含半导体模块以及冷却器的壳体。冷却器在内部具备使制冷剂流通的制冷剂流路，冷却器是通过连结管连结与半导体模块交替地层叠的多个冷却管而形成的。另外，冷却器具有向制冷剂流路供给制冷剂的供给管以及排出制冷剂流路内的制冷剂的排出管。供给管以及排出管分别被插通配置于用于填补与壳体之间的间隙的一对密封部件。

另外，壳体具备：壳体主体，具备配置于半导体模块以及冷却器的下方的底部以及从底部的外周边缘朝向上方竖立设置的壁部；以及盖体，覆盖形成于壳体主体的上方端的开口部。在壁部形成有用于使冷却器的供给管以及排出管向壳体外突出的凹部。在该凹部嵌合插通配置了供给管以及排出管的密封部件，并且通过将盖体固定于壳体主体来通过密封部件密封壳体主体、盖体、供给管以及排出管之间的间隙。

专利文献1：日本特开2011-171449号公报

然而，在专利文献1中示出的电力转换装置存在以下课题。

在专利文献1的电力转换装置中，通过一个密封部件密封壳体主体、盖体以及供给管或者排出管。因此，若壳体主体与盖体之间的位置偏移、以及壳体与供给管或者排出管之间的位置偏移偏向一方，则间隙局部增大。在这样的情况下，间隙相对于密封部件的大小变大，难以通过密封部件保持密闭性。

另外，在供给管与排出管的前端向与其轴向交叉的方向施加了负荷时，密封部件被供给管以及排出管按压而容易变形。因此，不能够通过密封部件来抑制供给管以及排出管的变形，在供给管以及排出管的根部产生应力。因此，需要设置用于限制供给管以及排出管的位置偏移的夹具，电力转换装置的部件件数增大。

另外，近年，期待电力转换装置的小型化。作为将电力转换装置小型化的一个方法有冷却器的小型化。冷却器的小型化通过冷却管的外形的小型化以及连结管的小径化来实现。此时，需要与冷却管的外形匹配地在供给管以及排出管中也进行小径化。另一方面，由于与供给管以及排出管的前端侧连接的外部配管的直径与以往使用的配管直径相同，所以需要在供给管以及排出管形成小径部和直径比小径部大的大径部。在供给管以及排出管设置小径部和大径部的情况下，需要在两者之间使直径变化的变化部，所以需要增大供给管以及排出管的长度。

发明内容

本发明是鉴于所述的背景而成的，本发明提供一种能够实现部件件数的削减以及小型化并且能够容易地使密闭性提高的电力转换装置。

本发明的一方式涉及电力转换装置，该电力转换装置具备：半导体构造单元，具备构成电力转换电路的一部分的半导体模块和冷却该半导体模块的冷却器；以及壳体，在内侧收纳该半导体构造单元，该壳体具有：具备开口孔的后方壁部、与该后方壁部的前方侧对置地配置的前方壁部、以及将上述后方壁部以及上述前方壁部的横向的两端相互连结的一对侧方壁部，上述开口孔以从上述后方壁部和上述前方壁部排列的前后方向观察时上述冷却器的外形被收纳在上述开口孔的内侧的外形形成，上述半导体构造单元具有：封堵部件，与配设在上述前后方向的后方侧的后方冷却管接合，上述封堵部件堵住上述开口孔；制冷剂导入管，从该封堵部件向后方延伸突出，用于向上述冷却器的内部导入制冷剂；以及制冷剂排出管，从上述封堵部件向后方延伸突出，用于从上述冷却器的内部排出制冷剂，上述封堵部件与上述壳体通过形成在上述封堵部件与上述后方壁部之间的密封部密接。

在上述电力转换装置中，将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管从上述封堵部件延伸设置，并且被相互密接地连接。像这样，通过将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管与上述封堵部件直接连接，能够确保上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管与上述封堵部件的密闭性，并且能够容易地进行两者之间的定位。由此，使上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管与上述封堵部件之间的尺寸精度提高，且不需要使用以往需要的用于限制上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的位置的部件。由此，能够削减上述电力转换装置的部件件数，使构造简单化。

另外，由于将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管从上述封堵部件延伸设置，所以不需要上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的外周面与壳体之间的密封。虽然需要上述壳体与上述封堵部件之间的密封，但上述壳体与上述封堵部件之间的上述密封部通过两个部件间的密接形成。因此，能够容易地确保上述壳体的密闭性。另外，通过将上述封堵部件固定于上述壳体，能够容易地进行两者的定位，能够防止由位置偏移引起的密闭性的降低。

另外，上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管经由上述封堵部件与上述冷却器连接。因此，与将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管直接与上述冷却器连接的情况相比，能够缩短上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的长度。由此，能够缓和在上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的前端侧施加了负荷时在上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的根部产生的应力。

另外，由于将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管从上述封堵部件向后方延伸设置，无需与上述后方冷却管直接接合。因此，能够与上述冷却器的大小无关地设计上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的直径。因此，即使采用小型的冷却器，也无需与其匹配地缩小上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的与上述后方冷却管的接合侧部分的直径。由此，不使上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管的形状复杂化，并能够将上述电力转换装置小型化。

如上所述，根据上述电力转换装置，能够实现部件件数的削减以及小型化，并且能够容易地使密闭性提高。

附图说明

图1是实施例1中的电力转换装置的俯视图。

图2是图1中的II-II向视剖视图。

图3是图2中的III-III向视剖视图。

图4是图1中的IV向视图。

图5是表示实施例1中的电力转换装置的组装工序的说明图。

图6是表示实施例1中的电力转换装置的一个例子的剖视图。

图7是实施例2中的电力转换装置的俯视图。

图8是实施例3中的电力转换装置的俯视图。

图9是图8中的IX-IX向视剖视图。

图10是表示实施例4中的电力转换装置的说明图。

图11是图10中的XI-XI向视剖视图。

具体实施方式

在本说明书中，横向是与上述前后方向正交的方向，是指一对侧方壁部相互对置的方向。

在上述电力转换装置中，优选上述冷却器具有多个冷却管，上述半导体构造单元由将上述半导体模块和上述多个冷却管在上述前后方向上层叠形成的半导体层叠单元构成。在该情况下，能够借助将上述封堵部件固定于上述壳体时产生的力向上述前后方向即层叠方向压缩上述半导体层叠单元。由此，能够容易地压缩上述半导体层叠单元，使上述冷却管与上述半导体模块密接。

另外，优选上述密封部是上述封堵部件中的与上述后方壁部在上述前后方向对置地形成的对置密封部，该密封部通过该对置密封部使上述封堵部与上述后方壁部之间形成密接。配设成将上述封堵部件固定于上述后方壁部时上述封堵部件按压上述后方壁部。因此，能够容易地使上述对置密封部与上述后方壁部形成密接。由此，能够使上述壳体与上述封堵部件之间的密闭性提高。

另外，也可以构成为上述封堵部件具有向上述开口孔的内侧突出的封堵突部，上述密封部由上述封堵突部中的、在与上述前后方向正交的方向上与上述封堵突部和上述开口孔的内周面对置地形成的外周密封部构成，该密封部通过该外周密封部使上述后方壁部与上述封堵部件之间形成密接。在该情况下，能够通过将上述封堵突部插通配置于上述开口孔的内侧来通过上述外周密封部使上述后方壁部与上述封堵部件之间形成密接。因此，即使万一在上述封堵部件与上述壳体的固定中产生松弛，只要上述外周密封部不从上述开口孔脱离，就能够确保上述壳体中的密闭性。

另外，优选上述封堵部件具有一对贯通孔，上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管嵌合固定于上述一对贯通孔。在该情况下，利用不同的部件形成上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管和上述封堵部件，由此能够容易地制造各部件。另外，能够容易地将上述制冷剂导入管以及上述制冷剂排出管与上述封堵部件进行连接。由此，能够使上述电力转换装置中的生产性提高。

(实施例1)

使用图1～图6对上述电力转换装置所涉及的实施例进行说明。

如图1以及图2所示，电力转换装置1具备作为半导体构造单元2的半导体层叠单元20，该半导体层叠单元20是将构成电力转换电路的一部分的半导体模块21和冷却半导体模块21的冷却器3具有的多个冷却管31层叠形成的；以及壳体6，在内侧收纳半导体层叠单元20。壳体6具有相对于半导体层叠单元20配设在前后方向X的两侧的后方壁部61及前方壁部62、以及将后方壁部61以及前方壁部62的横向Y的两端相互连结的一对侧方壁部63。

在后方壁部61具有形成为从前后方向X观察时冷却器3的外形被收纳在内侧的外形的开口孔611。

半导体层叠单元20具有：封堵部件4，与配设于前后方向X的后方侧的后方冷却管311接合，上述封堵部件4堵住开口孔611；制冷剂导入管51，从封堵部件4向后方延伸出，用于向冷却器3的内部导入制冷剂；以及制冷剂排出管52，从封堵部件4向后方延伸出，用于从冷却器3的内部排出制冷剂。

封堵部件4和壳体6通过形成在封堵部件4与后方壁部61之间的对置密封部41而形成密接。

以下，更加详细地进行说明。

本例中的电力转换装置1搭载于混合动力车等车辆。电力转换装置1能够将从电池供给的直流电力转换为用于使三相交流旋转电机驱动的三相交流电力。

如图1以及图2所示，壳体6具有从上下方向Z观察时呈大致长方形形状的底部65、从底部65的外周边缘朝向上方竖立设置的四个壁部61～63、以及覆盖形成在四个壁部61～63的上端的开口的盖部66。另外，在四个壁部61～63的内侧具有与上下方向Z正交地配设的内侧壁部64、以及形成用于配置电子部件的空间的隔壁部67。

四个壁部61～63具备从底部65的前端向上方竖立设置的前方壁部62、从底部65的后端向上方竖立设置的后方壁部61、以及连接前方壁部62以及后方壁部61的横向Y的端部彼此的一对侧方壁部63。四个壁部61～63形成四角筒状，分别配置于上下方向Z的上下的开口被盖部66以及底部65堵住。在本例中，盖部66以及底部65作为与四个壁部61～63不同的部件形成。另外，在盖部66与四个壁部61～63之间以及在底部65与四个壁部61～63之间设有未图示的密封部件。

如图1、图2以及图4所示，后方壁部61具备在前后方向上贯通形成的开口孔611、以及形成在开口孔611的周围的四个螺孔614。

如图4所示，开口孔611以从前后方向观察时冷却器3的外形被收纳在内侧的外形形成。在本例中，开口孔611呈横向Y较长的大致长圆形形状。另外，冷却器3的最大外形是冷却管31的外形，能够将冷却器3从后方插入至开口孔611的内侧。

在后方壁部61共计形成四个螺孔614。在螺孔614的内周面形成有能够与固定螺钉74旋合的内螺纹。

如图2以及图3所示，内侧壁部64以与四个壁部61～63正交的方式在壳体6的内侧形成于上下方向Z的上方侧的位置。另外，在内侧壁部64，在与半导体层叠单元20的形成在冷却管31之间的模块配置空间34对置的位置贯通形成有插入开口部641。插入开口部641在横向Y上以比制冷剂导入管51与制冷剂排出管52的间隔小的宽度形成，在前后方向X上以比半导体层叠单元20的全长短的长度形成。另外，插入开口部641以在从上下方向Z观察时半导体模块21的外形被收纳在内侧的外形形成。

如图1以及图2所示，隔壁部67由与后方壁部61平行地形成的第一隔壁671以及以从第一隔壁671的横向Y的一端朝向前方侧延伸的方式形成的第二隔壁672形成。在横向Y上，第一隔壁671的一方的端部与一方的侧方壁部63连接，另一方的端部配置在远离另一方的侧方壁部63的位置。第一隔壁671也具备接受来自对半导体层叠单元20进行压缩固定的加压部件73的加压力的作用。第二隔壁672被配置成与一对侧方壁部63平行，并被配设成连接第一隔壁671的配置在远离另一方的侧方壁部63的位置的端部和前方壁部62。

在被隔壁部67、前方壁部62、以及与隔壁部67连接的侧方壁部63包围的空间配置与半导体模块21一同构成电力转换电路的作为电子部件的电抗器71。

另外，在隔壁部67与远离隔壁部67配置的侧方壁部63之间配置有具备与半导体模块21的主电极端子212电连接的连接端子的端子台72。

如图1以及图2所示，在隔壁部67与后方壁部61之间配设有半导体层叠单元20。半导体层叠单元20是将多个半导体模块21和多个冷却管31进行交替地层叠而形成的。

半导体模块21具有内置了IGBT(绝缘栅双极晶体管)等开关元件、FWD(续流二极管)等二极管的主体部211、向上下方向Z的一方突出的主电极端子212、以及向上下方向Z的另一方突出的控制端子213。主电极端子212与未图示的母线电连接。另外，控制端子213与控制电路基板75电连接。

多个冷却管31形成为在横向Y上较长，相邻的冷却管31彼此在横向Y的两端部通过能够变形的连结管32连结，由此构成冷却器3。换句话说，在相邻的冷却管31之间形成有连结管32的长度的模块配置空间34，在模块配置空间34配置了半导体模块21之后，通过使连结管32以连结管32的长度变短的方式变形来由冷却管31夹持半导体模块21。

如图2所示，与形成在冷却器3内的使制冷剂流通的制冷剂流路33连通的导入开口部312以及排出开口部313分别在冷却器3的配设在前后方向X的后端的后方冷却管311的后侧面314的两端侧开口。另外，在后方冷却管311的后侧面314接合有用于将半导体层叠单元20固定于壳体6的封堵部件4。

如图4所示，封堵部件4的外形呈从前后方向X观察时开口孔611的外形收纳在内侧的大小的长方形形状，封堵部件4具有朝向前方侧突出的封堵突部42、向后方侧突出的一对突出部43、以及在与后方壁部61的螺孔614对应的位置贯通形成的螺钉插通孔44。

在封堵部件4与后方壁部61之间形成有对置密封部41。该对置密封部41由封堵部件4的与后方壁部61的对置面、后方壁部61的与封堵部件4的对置面、以及设在封堵部件4与后方壁部61之间的密封部件45形成。密封部件45形成为环状，并被配设成包围开口孔611的周围。通过将封堵部件4以堵住开口孔611的方式固定于后方壁部61，能够通过密封部件45使封堵部件4与壳体6之间形成密接。由此，能够防止水分等异物从开口孔611浸入至壳体6的内侧。另外，除了密封部件45之外，也可以使用膏状的密封剂、气密垫片等。

如图4所示，封堵突部42以从前后方向X观察时被收纳在开口孔611的内侧的大小的外形形成，封堵突部42的前端面与后方冷却管311的后侧面314密接地接合。封堵突部42与后方冷却管311能够通过硬焊、熔接等接合。

如图1、图2以及图4所示，一对突出部43呈朝向后方侧延伸的圆柱状，一对突出部43被设置成从前后方向X观察时与后方冷却管311的导入开口部312以及排出开口部313同轴。

在封堵部件4形成有在前后方向X上贯通一对突出部43和封堵突部42的一对贯通孔431。一对贯通孔431具有布设于后方侧的大径部432和配置于前方侧的内径比大径部432小的小径部433，一对贯通孔431分别与导入开口部312以及排出开口部313连通。

如图2所示，向冷却器3导入制冷剂的制冷剂导入管51和从冷却器3排出制冷剂的制冷剂排出管52以向后方侧突出的方式与一对贯通孔431连接。制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52以比连结管32的直径大的直径形成为圆筒状，并嵌合于一对贯通孔431的内侧。另外，制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52被打进一对贯通孔431而与贯通孔431的内周面形成密接。另外，也可以在制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52与贯通孔431的内周面之间设置密封部件、密封剂等，还可以通过硬焊、熔接等接合。另外，还可以一体地形成制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52和封堵部件4。

在冷却器3中，从制冷剂导入管51导入的制冷剂从导入开口部312流入至后方冷却管311之后适当地通过连结管32，并分配至各冷却管31。而且，在流过各冷却管31的期间，制冷剂与半导体模块21之间进行热交换。温度因热交换而上升的制冷剂适当地通过下游侧的连结管32，并被从排出开口部313导入至制冷剂排出管52，并从冷却器3排出。

作为制冷剂，例如能够使用水、氨等天然制冷剂、混入了乙二醇系的防冻液的水、氟化液(fluorinert)(注册商标)等氟化碳系制冷剂，HCFC123、HFC134a等氟利昂系制冷剂、甲醇、乙醇等醇系制冷剂、丙酮等酮系制冷剂等。

半导体层叠单元20如下述那样被收纳在壳体6内。

如图5所示，在安装盖部66之前的状态的壳体6的内侧，将加压部件73配设在隔壁部67的第一隔壁671的后侧。然后，将接合了封堵部件4的冷却器3从其前端侧插入至开口孔611的内侧。此时，将固定螺钉74插通至封堵部件4的螺钉插通孔44，并且以连结管32不变形的程度将固定螺钉74与螺孔614旋合，将半导体层叠单元20临时固定于壳体6。

接下来，在冷却器3中，在形成在相邻的冷却管31之间的模块配置空间34配置半导体模块21。将半导体模块21从内侧壁部64的插入开口部641插入至模块配置空间34。

接下来，通过将固定螺钉74与后方壁部61的螺孔614旋合来将封堵部件4固定于壳体6。若将封堵部件4固定于后方壁部61，则冷却器3被封堵部件4向前方按压。由此，连结管32以在轴向变短的方式变形，相邻的冷却管31彼此的距离变小，半导体模块21被冷却管31夹持。另外，通过由冷却器3对加压部件73进行按压来在加压部件73中产生加压力，维持半导体层叠单元20在前后方向X被按压的状态。另外，加压部件73例如能够由盘簧、板簧、橡胶等弹性部件构成。

接下来，对本例的作用效果进行说明。

在电力转换装置1中，将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52从封堵部件4延伸配置，并且被相互密接地连接。像这样，通过将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52与封堵部件4直接连接，能够确保制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52与封堵部件4的密闭性并且容易地进行两者之间的定位。由此，使制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52与封堵部件4之间的尺寸精度提高，且不需要使用以往需要的用于限制制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的位置的部件。由此，能够削减电力转换装置1中的部件件数，使构造简单化。

另外，由于将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52从封堵部件4延伸配置，所以不需要制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的外周面与壳体6之间的密封。虽然需要壳体6与封堵部件4之间的密封，但壳体6与封堵部件4之间的密封部通过两个部件间的密接形成。因此，能够容易地确保壳体6的密闭性。通过将封堵部件4固定于壳体6，能够容易地进行两者的定位，能够防止由位置偏移引起的密闭性的降低。

另外，制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52经由封堵部件4与冷却器3连接。因此，与将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52直接与冷却器3连接的情况相比，能够缩短制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的长度。由此，在制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的前端侧施加了负荷时，能够缓和在制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的根部产生的应力。

另外，将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52从封堵部件4向后方延伸配置，不需要直接与后方冷却管311接合。因此，能够与冷却器3的大小无关地设计制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的直径。因此，即使采用小型的冷却器3，也无需与其匹配而将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的与后方冷却管311的接合侧部分的直径缩小。由此，不使制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52的形状复杂，并能够使电力转换装置1小型化。

另外，冷却器3具有多个冷却管31，半导体构造单元2由将半导体模块21和多个冷却管31在前后方向X层叠形成的半导体层叠单元20构成。因此，能够通过在将封堵部件4固定于壳体6时产生的力来向前后方向X即半导体层叠单元20的层叠方向压缩半导体层叠单元20。由此，能够容易地压缩半导体层叠单元20，能够容易地使冷却管31与半导体模块21密接。

另外，密封部是封堵部件4的与后方壁部61的后侧面在前后方向对置地形成的对置密封部41，在对置密封部41中，使封堵部件4与后方壁部61形成密接。在向后方壁部61固定封堵部件4时，封堵部件4施加朝向后方壁部61按压的力。因此，能够容易地使对置密封部41与封堵部件4以及后方壁部61形成密接。由此，能够提高壳体6与封堵部件4之间的密闭性。

另外，封堵部件4具有一对贯通孔431，制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52嵌合固定于一对贯通孔431。因此，能够通过利用不同的部件形成制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52和封堵部件4来容易地制造各部件。另外，能够容易地将制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52与封堵部件4进行连接。由此，能够提高电力转换装置1的生产性。

另外，壳体6具有以与后方壁部61正交的方式形成的内侧壁部64，内侧壁部64在与半导体层叠单元20中的形成在冷却管31之间的模块配置空间34对置的位置具备用于将半导体模块21插入至模块配置空间34的插入开口部641。因此，通过设置内侧壁部64，壳体6的刚性提高。由此，能够防止在通过加压部件73等的加压力压缩固定半导体层叠单元20时壳体6因加压部件73的加压力而变形。另外，通过内侧壁部64，能够使电力转换装置1的上下方向Z的电磁屏蔽性提高。并且，由于在内侧壁部64形成有插入开口部641，所以能够容易地将半导体模块21从插入开口部641插入配置于模块配置空间34。

在本例中，在壳体6的上方侧配设了一个内侧壁部64。除此之外，也能够如图6所示那样在壳体6的下方侧配设内侧壁部64。在该情况下，能够进一步提高壳体6的刚性以及电磁屏蔽性。

另外，插入开口部641在横向Y上被以比制冷剂导入管51与制冷剂排出管52的间隔小的宽度形成，在前后方向X上被以比半导体层叠单元20的全长短的长度形成，并且上述插入开口部641形成为在从上下方向Z观察时半导体模块21的外形被收纳在内侧的外形。因此，能够确保为了将半导体模块21从插入开口部641组装至模块配置空间34所需的插入开ロ部641的大小。另外，能够抑制由于设置插入开口部641而引起的通过内侧壁部64实现的电磁屏蔽效果的降低。

如上所述，根据本例的电力转换装置1，能够实现部件件数的削减以及小型化，并且能够容易地提高密闭性。

(实施例2)

如图7所示，本例是表示部分变更了实施例1的电力转换装置1中的结构的例子。

在本例的电力转换装置1中，封堵部件4的与壳体6之间的密封部是由封堵突部42中的布设在与前后方向X正交的方向的外周侧面422、与外周侧面422对置的开口孔611的内周面612、以及设在外周侧面422与内周面612之间的密封部件45形成的外周密封部421。封堵突部42插通配置于环状的密封部件45的内侧。通过将设置了密封部件45的封堵突部42插入至开口孔611的内侧，密封部件45与封堵突部42的外周侧面442和开ロ孔611的内周面612形成密接，而被封闭。

应予说明，对于在本例或者与本例相关的附图中使用的符号中与在实施例1中使用的符号相同的符号，只要没有特别地进行表示，表示与实施例1相同的结构要素等。

在本例的电力转换装置1中，通过将封堵突部42插入配置于开口孔611的内侧来通过外周密封部421使后方壁部61与封堵部件4之间形成密接。因此，即使万一在封堵部件4与壳体6的固定中产生松弛，只要外周密封部421不从开口孔611脱离，就能够确保封堵部件4与壳体6之间的密闭性。

另外，在本例中也能够得到与实施例1相同的作用效果。

(实施例3)

如图8以及图9所示，本例是部分变更了实施例1中的电力转换装置的构造的例子。

本例的半导体构造单元2具备由IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)构成的半导体模块210和冷却半导体模块210的冷却器30。

半导体模块210具有配置在冷却器30侧的散热片22、配置在散热片22上的六个半导体元件23以及未图示的保护电路。将半导体元件23和保护电路在散热片22上进行树脂注塑，由此被一体地固定。半导体元件23具有与控制电路基板75连接的控制端子231。控制端子231以朝向上方的方式从树脂层24竖立设置。

冷却器30呈大致长方体形状，在冷却器30的后方面接合有封堵部件4。在冷却器30的内部形成有从上方观察时大致呈U字形的制冷剂流路301，制冷剂导入口302以及制冷剂排出口303在冷却器30的后方面开口。制冷剂导入口302以及制冷剂排出口303分别与制冷剂导入管51以及制冷剂排出管52连通。

壳体6中的形成于内侧壁部64的插入开口部641形成为从上方观察时收纳半导体模块210的外形的大小的外形。

另外，通过以下的顺序进行半导体构造单元2向壳体6的组装。

首先，从后方壁部61的开口孔611插入与封堵部件4接合的冷却器30，并将封堵部件4固定于后方壁部61。

然后，将半导体模块210从内侧壁部64的插入开口部641插入至壳体6的内侧，并固定于冷却器30。

其他的结构与实施例1相同。

在本例的电力转换装置1中，使用被一体地注塑固定的由IPM构成的半导体模块210。因此，使电力转换装置1的构造简单，能够容易地进行组装作业。

另外，在本例中也能够得到与实施例1相同的作用效果。

(实施例4)

如图10以及图11所示，本例是在实施例1中的电力转换装置的封堵部件安装了加强部件的例子。

电力转换装置1具有的加强部件46具有与封堵部件4的后侧面抵接的加强主体部461以及从加强主体部461的上端以及下端向后方侧延伸设置的加强筋462。从后方观察时，加强部件46的外形形成为与封堵部件4的外形大致相同的大小。在加强主体部461形成有插通封堵部件4的一对突出部43的一对贯通孔463以及在与封堵部件4的螺钉插通孔44对应的位置形成的加强螺钉插通孔464。将固定螺钉74插通至加强螺钉插通孔464，加强部件46与封堵部件4被一同固定于后方壁部61。

其他的结构与实施例1相同。

在本例的电力转换装置1中，在封堵部件4上安装加强部件46。因此，能够容易地使封堵部件4的强度以及刚性提高。特别是在半导体构造单元2为具有层叠构造的半导体层叠单元20的情况下，设置加强部件46有效。换句话说，在半导体层叠单元20中，从加压部件73受到加压力，以压缩的状态下固定在壳体6内。此时，由于加压部件73的加压力经由半导体层叠单元20传递至封堵部件4，所以对于封堵部件4要求强度以及刚性。因此，通过在封堵部件4上设置加强部件46，能够容易地赋予封堵部件4承受加压力的强度以及刚性。

另外，在本例中也能够得到与实施例1相同的作用效果。

另外，在本例中示出的加强部件46的形状是形状例之一，除此之外也能够为各种形状。

符号说明：1…电力转换装置，2…半导体构造单元，21、210…半导体模块，3、30…冷却器，31…冷却管，311…后方冷却管，4…封堵部件，41…对置密封部(密封部)，421…外周密封部(密封部)，51…制冷剂导入管，52…制冷剂排出管，6…壳体，61…后方壁部，611…开口孔，62…前方壁部，63…侧方壁部。

Claims

1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：

半导体构造单元(2)，具备构成电力转换电路的一部分的半导体模块(21)和冷却该半导体模块(21)的冷却器(3)；以及

壳体(6)，在内侧收纳该半导体构造单元(2)，

该壳体(6)具有：具备开口孔(611)的后方壁部(61)、与该后方壁部(61)的前方侧对置地配置的前方壁部(62)、以及将所述后方壁部(61)以及所述前方壁部(62)的横向的两端相互连结的一对侧方壁部(63)，

所述开口孔(611)以从所述后方壁部(61)和所述前方壁部(62)排列的前后方向观察时所述冷却器(3)的外形被收纳在所述开口孔(611)的内侧的外形形成，

所述半导体构造单元(2)具有：封堵部件(4)，与配设在所述前后方向的后方侧的后方冷却管(311)接合并堵住所述开口孔(611)；制冷剂导入管(51)，从该封堵部件(4)向后方延伸突出，用于向所述冷却器(3)的内部导入制冷剂；以及制冷剂排出管(52)，从所述封堵部件(4)向后方延伸突出，用于从所述冷却器(3)的内部排出制冷剂，

所述封堵部件(4)与所述壳体(6)通过形成在所述封堵部件(4)与所述后方壁部(61)之间的密封部(41、421)而形成密接。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述冷却器(3)具有多个冷却管(31)，所述半导体构造单元(2)由将所述半导体模块(21)和所述多个冷却管(31)层叠形成的半导体层叠单元(20)构成。

3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述密封部是所述封堵部件(4)中的与所述后方壁部(61)在所述前后方向对置地形成的对置密封部(41)，该密封部通过该对置密封部(41)使所述封堵部件(4)与所述后方壁部(61)之间形成密接。

4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述封堵部件(4)具有向所述开口孔(611)的内侧突出的封堵突部(42)，所述密封部是所述封堵突部(42)中的在与所述前后方向正交的方向上形成于所述封堵突部(42)和所述开口孔(611)的内周面(612)的外周密封部(421)，该密封部通过该外周密封部(421)使所述后方壁部(61)与所述封堵部件(4)之间形成密接。

5.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述封堵部件(4)具有一对贯通孔(431)，所述制冷剂导入管(51)以及所述制冷剂排出管(52)嵌合固定于所述一对贯通孔(431)。

6.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，

所述壳体(6)具有以与所述后方壁部(61)、所述前方壁部(62)以及所述一对侧方壁部(63)正交的方式形成的内侧壁部(64)，该内侧壁部(64)在与所述半导体构造单元(2)中的模块配置空间(34)对应的位置具备用于向该模块配置空间(34)插入所述半导体模块(21)的插入开口部(641)。

7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，

所述插入开口部(641)在所述一对侧方壁部相互对置的所述横向上被以比所述制冷剂导入管(51)与所述制冷剂排出管(52)的间隔小的宽度形成，在所述前后方向上被以比所述半导体构造单元(2)的全长短的长度形成，所述插入开口部(641)形成为在从上下方向观察时所述半导体模块(21)的外形被收纳在所述插入开口部(641)的内侧的外形。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，

在所述封堵部件(4)安装有用于使该封堵部件(4)的强度提高的加强部件(46)。