JP2018126035A - Electric power conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換回路を構成する電子部品と、該電子部品を冷却する冷却器とを備える電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including an electronic component constituting a power conversion circuit and a cooler that cools the electronic component.
直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、電力変換回路を構成する電子部品と、該電子部品を冷却する冷却器とを備えるものが知られている(下記特許文献1参照)。上記冷却器は、冷却器本体と、カバーとを備える。冷却器本体は、底壁と、該底壁から該底壁の厚さ方向に立設した側壁とを備え、上記厚さ方向における、上記底壁を設けた側とは反対側が開口している。この冷却器本体の開口部を、上記カバーによって塞いである。冷却器本体の内側に、冷媒が流れる流路が形成されている。
2. Description of the Related Art As a power conversion device that performs power conversion between DC power and AC power, a device that includes an electronic component that forms a power conversion circuit and a cooler that cools the electronic component is known (
上記カバーは、側壁の端面に取り付けられている。この端面に、カバーと側壁との間をシールするシール面が形成されている。シール面は、例えば、フライス盤等を用いて、上記端面を切削加工することにより形成される。 The cover is attached to the end surface of the side wall. A sealing surface that seals between the cover and the side wall is formed on the end surface. The sealing surface is formed, for example, by cutting the end surface using a milling machine or the like.
上記冷媒は上記流路内を、上記側壁の内面に沿って、上記厚さ方向に直交する方向に流れる(図18参照)。側壁には、冷媒が一定の向きに流れるストレート部と、冷媒の向きが変わるコーナー部とがある。近年、このコーナー部における、冷媒の漏出をより効果的に抑制することが検討されている。すなわち、コーナー部は、冷媒が当たって向きが変わる部位であるため、冷媒の高い圧力が加わりやすい。そのため、コーナー部を厚く形成し、コーナー部において冷媒が漏出しないようにすることが検討されている。 The refrigerant flows in the flow path in a direction perpendicular to the thickness direction along the inner surface of the side wall (see FIG. 18). The side wall includes a straight portion where the refrigerant flows in a certain direction and a corner portion where the direction of the refrigerant changes. In recent years, it has been studied to more effectively suppress refrigerant leakage at the corner. That is, since the corner portion is a portion that changes its direction when it hits the refrigerant, a high pressure of the refrigerant is easily applied. For this reason, it has been studied to form a thick corner portion so that the refrigerant does not leak at the corner portion.
しかしながら、上記構成を採用すると、冷却器の製造コストが上昇しやすくなる。すなわち、シール面は切削加工等により形成されるため、コーナー部を厚くし、このコーナー部の端面全てにシール面を形成すると、切削加工する面積が増えてしまう。そのため、冷却器の製造コストが上昇しやすくなる。 However, when the above configuration is adopted, the manufacturing cost of the cooler tends to increase. That is, since the sealing surface is formed by cutting or the like, if the corner portion is thickened and the sealing surface is formed on all end surfaces of the corner portion, the area to be cut increases. Therefore, the manufacturing cost of the cooler tends to increase.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、冷媒の漏出を効果的に抑制でき、製造コストを低減できる電力変換装置と、該電力変換装置の製造方法を提供しようとするものである。 This invention is made | formed in view of this subject, and it intends to provide the power converter device which can suppress the leakage of a refrigerant | coolant effectively, and can reduce manufacturing cost, and the manufacturing method of this power converter device. .
本発明の第1の態様は、電力変換回路(10)を構成する電子部品(2)と、該電子部品を冷却する冷却器(3)とを備える電力変換装置(1)であって、
上記冷却器は、
底壁(4)と、該底壁から該底壁の厚さ方向に立設した側壁(5)とを有する冷却器本体(33)と、
上記側壁によって構成される上記冷却器本体の開口部(59)を塞ぐカバー(6)と、
上記底壁と上記側壁と上記カバーとの内側に形成され、上記電子部品を冷却する冷媒(71)が流れる流路(7)とを備え、
上記カバーは、上記側壁の端面(511)に取り付けられ、該端面には、上記カバーと上記側壁との間をシールするシール面(S1)が形成されており、
上記冷媒は上記流路内を、上記側壁の内面(Si)に沿って、上記厚さ方向に直交する方向に流れ、
上記流路は屈曲しており、上記側壁のうち上記冷媒の向きが変わる部位であるコーナー部(50)は、上記流路側に形成された内側部分(52)と、該内側部分よりも外側に形成された外側部分(51)とを有し、該外側部分に上記シール面が形成されており、
上記内側部分の端面(S2)の面粗度は、上記シール面の面粗度よりも大きい、電力変換装置にある。
A first aspect of the present invention is a power conversion device (1) including an electronic component (2) constituting a power conversion circuit (10) and a cooler (3) for cooling the electronic component,
The cooler is
A cooler body (33) having a bottom wall (4) and a side wall (5) erected from the bottom wall in the thickness direction of the bottom wall;
A cover (6) for closing the opening (59) of the cooler body constituted by the side wall;
A flow path (7) formed inside the bottom wall, the side wall, and the cover, and through which a refrigerant (71) for cooling the electronic component flows,
The cover is attached to an end surface (511) of the side wall, and a seal surface (S1) for sealing between the cover and the side wall is formed on the end surface.
The refrigerant flows in the flow path in a direction perpendicular to the thickness direction along the inner surface (S i ) of the side wall,
The flow path is bent, and a corner portion (50), which is a portion of the side wall where the direction of the refrigerant changes, is formed on an inner portion (52) formed on the flow passage side and on an outer side than the inner portion. An outer portion (51) formed, and the sealing surface is formed on the outer portion;
The surface roughness of the end surface (S2) of the inner part is in the power converter, which is larger than the surface roughness of the seal surface.
また、本発明の第2の態様は、上記電力変換装置を製造する方法であって、
上記冷却器本体をダイカストにより形成するダイカスト工程と、
上記側壁のうち上記内側部分以外の部位の端面に切削加工を行うことにより、上記シール面を形成する切削工程と、
上記シール面に上記カバーを取り付けるカバー取付工程と、
を行う、電力変換装置の製造方法にある。
Moreover, the 2nd aspect of this invention is a method of manufacturing the said power converter device, Comprising:
A die casting process for forming the cooler body by die casting;
A cutting process for forming the sealing surface by performing a cutting process on the end surface of the portion other than the inner portion of the side wall;
A cover attaching step for attaching the cover to the seal surface;
There is a method for manufacturing a power converter.
上記冷却器のコーナー部は、上記内側部分と上記外側部分とを備える。
そのため、コーナー部を厚く形成することができ、コーナー部において冷媒が漏出することを効果的に抑制することができる。
The corner portion of the cooler includes the inner portion and the outer portion.
Therefore, the corner portion can be formed thick, and the refrigerant can be effectively prevented from leaking out at the corner portion.
また、上記外側部分の端面にはシール面が形成されている。そして、上記内側部分の端面の面粗度は、シール面の面粗度よりも大きくされている。
そのため、内側部分には、シール面を形成するための切削加工を施す必要がない。したがって、コーナー部には、外側部分のみ切削加工を行えばよく、切削加工を行う面積を低減することができる。そのため、冷却器の製造コストを低減することができ、ひいては電力変換装置の製造コストを低減することができる。
A sealing surface is formed on the end surface of the outer portion. And the surface roughness of the end surface of the said inner part is made larger than the surface roughness of a sealing surface.
Therefore, it is not necessary to perform a cutting process for forming a seal surface on the inner portion. Therefore, the corner portion may be cut only in the outer portion, and the area for cutting can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the cooler can be reduced, and consequently the manufacturing cost of the power conversion device can be reduced.
また、上記電力変換装置の製造方法においては、上記ダイカスト工程と、上記切削工程と、上記カバー取付工程とを行う。
ダイカスト工程を行った直後は、側壁の端面の面粗度は大きいが、上記切削工程を行うことにより、面粗度を小さくすることができ、シール面を形成することができる。また、切削工程では、コーナー部の上記内側部分には切削加工を施さない。そのため、切削加工をする面積を小さくすることができ、冷却器の製造コストを低減することができる。
Moreover, in the manufacturing method of the said power converter device, the said die-casting process, the said cutting process, and the said cover attachment process are performed.
Immediately after performing the die casting process, the surface roughness of the end face of the side wall is large, but by performing the cutting process, the surface roughness can be reduced and a seal surface can be formed. In the cutting process, the inner portion of the corner portion is not cut. Therefore, the area for cutting can be reduced, and the manufacturing cost of the cooler can be reduced.
以上のごとく、上記態様によれば、冷媒の漏出を効果的に抑制でき、製造コストを低減できる電力変換装置と、該電力変換装置の製造方法を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
As mentioned above, according to the said aspect, the leakage of a refrigerant | coolant can be suppressed effectively and the manufacturing method of this power converter device which can reduce manufacturing cost can be provided.
In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the means to solve a claim and a subject shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later, and limits the technical scope of this invention. It is not a thing.
上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。 The power conversion device can be a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
(実施形態1)
上記電力変換装置に係る実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。図5に示すごとく、本形態の電力変換装置1は、電子部品2(2L,2D)と、該電子部品2(2L,2D)を冷却する冷却器3とを備える。電子部品2によって、電力変換回路10(図9参照)が構成されている。
(Embodiment 1)
An embodiment according to the power conversion device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the
冷却器3は、冷却器本体33と、カバー6と、流路7とを備える。冷却器本体33は、底壁4と、該底壁4から該底壁4の厚さ方向(以下、Z方向とも記す)に立設した側壁5(図1参照)とを備える。側壁5によって構成される冷却器本体33の開口部59を、カバー6によって塞いである。
The
流路7は、底壁4と側壁5とカバー6との内側に形成されている。流路7には、電子部品2(2L,2D)を冷却する冷媒71が流れる。
カバー6は、側壁5の端面511に取り付けられている。端面511には、カバー6と側壁5との間をシールするシール面S1が形成されている。
The
The
図1に示すごとく、冷媒71は流路7内を、側壁5の内面Siに沿って、Z方向に直交する方向に流れる。流路7は屈曲している。図1、図2に示すごとく、側壁5のうち、冷媒71の向きが変わる部位であるコーナー部50は、内側部分52と外側部分51とを備える。内側部分52は流路7側に形成されており、外側部分51は、内側部分52よりも外側に形成されている。本形態では、内側部分52の内面Si2をR面としてある。外側部分51には、上記シール面S1が形成されている。
As shown in FIG. 1, the refrigerant 71 flows in the
図4に示すごとく、内側部分52の端面S2の面粗度は、シール面S1の面粗度よりも大きい。
As shown in FIG. 4, the surface roughness of the end surface S2 of the
本形態の電力変換装置1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。図9に示すごとく、本形態の電力変換装置1は、電子部品2として、リアクトル2Lと、DC−DCコンバータ2Dとを備える。また、冷却器3によって冷却されない補助電子部品20として、スイッチング素子29を内蔵した半導体モジュール20Sと、コンデンサ20Cとを備える。これらの電子部品2、補助電子部品20によって、電力変換回路10を構成してある。
The
電力変換装置1は、2個の昇圧部101,102と、インバータ部103とを備える。電力変換装置1は、昇圧部101,102を用いて、直流電源811,812の電圧を昇圧し、昇圧後の直流電力を、インバータ部103によって交流電力に変換するよう構成されている。そして、得られた交流電力を用いて交流負荷82(三相交流モータ)を駆動し、上記車両を走行させている。
The
また、本形態では、2個の昇圧回路101,102を用いることにより、出力電流Iが大きい場合でも、各昇圧回路101,102に流れる電流が小さくなるようにしている。これにより、各昇圧回路101,102に含まれるリアクトル2Lとして、電流定格の小さなものを用いることができるようにしてある。
Further, in this embodiment, by using the two
また、本形態では、DCDCコンバータ2Dを用いて、直流電源812の電圧を降圧し、低圧バッテリー83を充電している。
Further, in this embodiment, the DC-
図5に示すごとく、冷却器本体33は、電力変換装置1のケース30と一体的に形成されている。ケース30内には、リアクトル2Lと、半導体モジュール20Sと、コンデンサ20Cとが収容されている。リアクトル2Lは、底壁4の、流路7を設けた側とは反対側の主面である部品搭載面41に搭載されている。また、カバー6の、流路7を設けた側とは反対側の主面61に、DCDCコンバータ2Dを搭載してある。
As shown in FIG. 5, the
図1に示すごとく、本形態では、流路7をU字状に形成してある。流路7内には、内壁56が形成されている。また、側壁5は、上記コーナー部50の他に、冷媒71が一定の向きに流れるストレート部58を備える。本形態では、内壁56及びストレート部58の端面にも、シール面S1を形成してある。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
また、流路7には、冷却器用導入管31と、冷却器用導出管32とが接続している。冷却器用導入管31から冷媒71を導入すると、冷媒71は、流路7内を流れ、冷却器用導出管32から導出する。これにより、電子部品2(2L,2D)を冷却するよう構成されている。
In addition, a
図2に示すごとく、コーナー部50において、外側部分51は屈曲している。屈曲した外側部分51のなす角度θ1は、90°とされている。
As shown in FIG. 2, the
また、上述したように、側壁5の端面511には、シール面S1を形成してある。シール面S1は、端面511に切削加工を行い、面粗度を小さくすることにより形成される。シール面S1を形成することにより、側壁5とカバー6との間から冷媒71が漏出ことを防止している。また、コーナー部50については、外側部分51にのみシール面S1を形成してあり、内側部分52にはシール面を形成していない。すなわち、内側部分52の端面S2には切削加工を行っていない。
Further, as described above, the sealing surface S1 is formed on the
図4に示すごとく、外側部分51の端面511は切削されてシール面S1とされているため、面粗度が小さい。また、内側部分52の端面S2は切削されていないため、面粗度が大きい。シール面S1とカバー6との間には、FIPG等のガスケット38が介在している。
As shown in FIG. 4, the
また、図4に示すごとく、内側部分52の端面S2は、シール面S1よりも、Z方向における底壁4(図5参照)側に位置している。そのため、カバー6とシール面S1とを密着させることができ、シール性を向上することができる。すなわち、仮に、シール面S1の方が端面S2よりもZ方向において底壁4側に位置していたとすると、カバー6を取り付けたときに、カバー6が端面S2に当接してしまい、カバー6とシール面S1との間に隙間が形成されてしまう。そのため、冷媒71が漏出しやすくなる。これに対して、本形態のように、端面S2をシール面S1よりもZ方向における底壁4側に形成しておけば、カバー6とシール面S2とを確実に密着でき、シール性を向上できる。
Further, as shown in FIG. 4, the end surface S2 of the
なお、シール面S1の中心O1と、内側部分52の端面S2の中心O2とのZ方向間隔Hは、0.01〜1.0mmであることが好ましい。間隔Hが1.0mmを超えると、端面S2とカバー6との間に冷媒71が浸入しやすくなり、冷媒71がシール面S1から漏出する可能性が考えられる。また、間隔Hが0.01mm未満であると、端面S2の面粗度が、ばらつきにより大きくなった場合、端面S2の凹凸がカバー6に当接し、シール面S1とカバー6との間に隙間が形成されてしまう可能性がある。
The Z-direction interval H between the center O 1 of the seal surface S 1 and the center O 2 of the
また、図5、図8に示すごとく、カバー6は、複数の締結部材8によって、側壁5に締結されている。図1に示すごとく、側壁5には、締結部材8が螺合する螺孔53が複数個、形成されている。これら複数の螺孔53のうち一部の螺孔53aは、コーナー部50の外側部分51に形成されている。また、図5に示すごとく、底壁4には、締結部材8の先端が挿入されるボス43が形成されている。ボス43は、底壁4の部品締結面41から突出している。図7に示すごとく、全てのボス43は、Z方向から見たとき、リアクトル2Lから外れた位置に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 8, the
一方、図5、図6に示すごとく、本形態では、複数の半導体モジュール20Sと、複数の冷却管12とを積層して積層体11を形成してある。積層体11の積層方向(以下、X方向とも記す)に隣り合う2つの冷却管12は、連結管15によって連結されている。連結管15は、X方向とZ方向との双方に直交する直交方向(以下、Y方向とも記す)における、冷却管12の両端に配されている。また、複数の冷却管12のうち、X方向における一端に位置する端部冷却管12aには、積層体用導入管13と、積層体用導出管14とが接続している。積層体用導入管13から冷媒71を導入すると、冷媒71は連結管15を通って全ての冷却管12を流れる。これにより、半導体モジュール20Sを冷却している。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, in this embodiment, the
図8に示すごとく、積層体用導出管14と冷却器用導入管31とは、ホース16によって接続されている。冷媒71を積層体用導入管13から導入すると、冷媒71は冷却管12(図6参照)内を流れ、積層体用導出管14から導出する。その後、冷媒71はホース16内を流れ、冷却器用導入管31を通って、冷却器3内の流路7を流れる。その後、冷媒71は冷却器用導出管32から導出される。
As shown in FIG. 8, the
また、図6に示すごとく、コンデンサ20Cと積層体11との間には、加圧部材17(板ばね)が配されている。この加圧部材17を用いて、積層体11を、ケース30の壁部301に向けて加圧している。これにより、積層体11をケース30内に固定すると共に、半導体モジュール20Sと冷却管12との接触圧を確保している。
Further, as shown in FIG. 6, a pressure member 17 (plate spring) is disposed between the
また、図5、図6に示すごとく、半導体モジュール20Sは、スイッチング素子29(図9参照)を内蔵した本体部28と、該本体部28から突出したパワー端子27と、制御端子26とを備える。制御端子26は、制御回路基板18に接続している。この制御回路基板18によって、スイッチング素子29の動作制御をしている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
次に、電力変換装置1の製造方法について説明する。本形態では、ダイカスト工程、切削工程、カバー取付工程を行うことにより、電力変換装置1を製造する。ダイカスト工程では、冷却器本体33をダイカストにより形成する。より詳しくは、ダイカスト工程では、冷却器本体33を備えるケース30を形成する。形成されたケース30の表面の面粗度は、比較的大きい。
Next, the manufacturing method of the
また、上記切削工程では、ダイカスト工程によって形成された側壁5の端面511(図3〜図5参照)のうち、内側部分52の端面S2を除いた部位に、切削加工を行う。これにより面粗度を小さくし、シール面S1を形成する。この工程では、例えば、フライス盤を用いて、端面511を切削加工する。
Moreover, in the said cutting process, it cuts into the site | part except the end surface S2 of the
次いで、カバー取付工程を行う。この工程では、シール面S1にカバー6を取り付け、締結部材8を螺孔53に螺合する。これにより、カバー6を側壁5に締結する。
Next, a cover attaching process is performed. In this step, the
その後、ケース30内に半導体モジュール20S、リアクトル2L、コンデンサ20C等を収容する。さらに、カバー6の主面61にDCDCコンバータ2Dを搭載する。以上の工程を行うことにより、電力変換装置1を製造する。
Thereafter, the
次に、本形態の作用効果について説明する。図1、図2に示すごとく、本形態では、冷却器3のコーナー部50に、上記内側部分52と外側部分51とを形成してある。
そのため、コーナー部50を厚く形成することができる。コーナー部50は、冷媒71の向きが変わる部位であるため、冷媒71の高い圧力が加わりやすいが、本形態のようにコーナー部50を厚く形成すれば、コーナー部50から冷媒71が漏出することを効果的に抑制できる。
Next, the effect of this form is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the
Therefore, the
また、外側部分51の端面511にはシール面S1が形成されている。内側部分52の端面S2の面粗度は、シール面S1の面粗度よりも大きくされている。
そのため、内側部分52には、シール面S1を形成するための切削加工を施す必要がない。したがって、コーナー部50には、外側部分51のみ切削加工を行えばよく、切削加工を行う面積を低減することができる。そのため、冷却器3の製造コストを低減することができ、ひいては電力変換装置1の製造コストを低減することができる。
In addition, a seal surface S1 is formed on the
Therefore, the
また、本形態では、内側部分52の内面Si2を、R面としてある。
そのため、このR面によって、冷媒71の向きをスムーズに変えることができる。したがって、冷媒71の圧損を低減することができる。
In this embodiment, the inner surface S i2 of the
Therefore, the direction of the refrigerant 71 can be smoothly changed by the R surface. Therefore, the pressure loss of the refrigerant 71 can be reduced.
ここで仮に、図18に示すごとく、コーナー部50に内側部分52を形成しなかったとすると、コーナー部50の厚さが薄いため、コーナー部50から冷媒71が漏出する可能性がある。また、図18のように、コーナー部50にR面を形成せず、内面Siのなす角度θ3を直角にすると、冷媒71の向きがスムーズに変わらなくなり、圧損が高くなる。
また、図19に示すごとく、コーナー部50全体をR状に形成した場合、圧損は低減できるが、コーナー部の厚さが薄いため、冷媒71が漏出しやすいという問題は改善できない。
また、図20に示すごとく、コーナー部50に内側部分52と外側部分51とを形成して、コーナー部50の端面全てにシール面S1を形成したとすると、切削加工を行う面積が増えるため、冷却器3の製造コストが上昇しやすくなる。
Here, as shown in FIG. 18, if the
Further, as shown in FIG. 19, when the
Further, as shown in FIG. 20, if the
これに対して、図1、図2に示すごとく、本形態のように、コーナー部50に内側部分52と外側部分51とを形成し、内側部分52の内面Si2をR面にすると共に、外側部分51にのみシール面S1を形成すれば、コーナー部50を厚くしつつ、切削加工を行う面積を低減でき、冷却器3の製造コストを低減できる。また、内側部分52にR面が形成されているため、コーナー部50における冷媒71の圧損を低減できる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, as in the present embodiment, the
また、本形態では、図3、図4に示すごとく、内側部分52の端面S2が、外側部分51のシール面S1よりも、Z方向において底壁4側に位置している。
そのため、カバー6とシール面S1とを確実に密着させることができ、シール性を高めることができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the end surface S <b> 2 of the
For this reason, the
また、図1、図5に示すごとく、本形態では、コーナー部50の外側部分51に、カバー締結用の締結部材8aが螺合する螺孔53aを形成してある。
上述したように、コーナー部50は冷媒71の高い圧力が加わりやすい部位である。本形態では、コーナー部50に螺孔53aを形成し、締結部材8aを用いてカバー6をコーナー部50に締結するため、高い圧力が加わっても、冷媒71がコーナー部50から漏出することを効果的に抑制できる。また、本形態では、ストレート部58だけでなく、外側部分51にも螺孔53(53a)を形成しているため、螺孔53の本数を増やすことができ、カバー6をしっかり締結することができる。
As shown in FIGS. 1 and 5, in this embodiment, a
As described above, the
また、図5に示すごとく、底壁4には、外側部分51の螺孔53aに螺合した締結部材8aの先端が挿入されるボス43aが形成されている。ボス43aは、部品搭載面41からZ方向に突出している。図7に示すごとく、Z方向から見たときに、ボス43aは、電子部品2(2L)から外れた位置に形成されている。
そのため、部品搭載面41に搭載した電子部品2(2L)がボス43aと干渉しなくなり、この電子部品2(2L)を部品搭載面41に密着させることができる。したがって、電子部品2(2L)の冷却効率を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
Therefore, the electronic component 2 (2 L ) mounted on the
本形態では、外側部分51に螺孔53aを形成しているため、螺孔53aを、流路7から離れた位置に形成しやすい。したがって、ボス43aを流路7から離れた位置に形成することができ、流路7によって冷却される電子部品2(2L)と、ボス43aとが干渉することを抑制しやすい。
In this embodiment, since the
また、本形態では、電力変換装置1を製造する際に、上記ダイカスト工程と、切削工程と、カバー取付工程とを行う。
ダイカスト工程を行った直後は、側壁5の端面511の面粗度は大きいが、上記切削工程を行うことにより、面粗度を小さくすることができ、シール面S1を形成することができる。また、切削工程では、コーナー部50の内側部分52には切削加工を施さない。そのため、切削加工をする面積を小さくすることができ、冷却器3の製造コストを低減することができる。
Moreover, in this form, when manufacturing the
Immediately after performing the die casting process, the surface roughness of the
以上のごとく、本形態によれば、冷媒の漏出を効果的に抑制でき、製造コストを低減できる電力変換装置と、該電力変換装置の製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a power conversion device that can effectively suppress leakage of refrigerant and reduce manufacturing costs, and a method for manufacturing the power conversion device.
なお、本形態では、冷却器3を用いてリアクトル2LとDCDCコンバータ2Dを冷却しているが、本発明はこれに限るものではなく、半導体モジュールやコンデンサ等の、他の電子部品を冷却してもよい。
In this embodiment, the
以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態1と同様の構成要素等を表す。 In the following embodiments, the same reference numerals used in the drawings among the reference numerals used in the drawings represent the same constituent elements as those in the first embodiment unless otherwise indicated.
(実施形態2)
本形態は、コーナー部50の形状を変更した例である。図10、図11に示すごとく、本形態では、コーナー部50の内側部分52の内面Si2を、C面にしてある。このC面によって、冷媒71の向きを変えるよう構成してある。このようにした場合も、R面と同様に、冷媒71の圧損を低減することができる。
(Embodiment 2)
This embodiment is an example in which the shape of the
なお、本形態では、内面Si2と外側部分51とのなす角度θ2を45°としているが、これ以外であってもよい。すなわち、本発明におけるC面とは、必ずしもθ2が45°であることを意味せず、これ以外の角度であってもよい。
In the present embodiment, the angle θ 2 formed by the inner surface S i2 and the
また、本形態では、実施形態1と同様に、コーナー部50に内側部分52と外側部分51とを形成してある。そのため、コーナー部50を厚くすることができ、コーナー部50から冷媒71が漏出することを効果的に抑制できる。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
また、本形態では実施形態1と同様に、内側部分52の端面S2の面粗度を、外側部分51のシール面S1の面粗度よりも大きくしてある。すなわち、内側部分52には切削加工を施しておらず、シール面S1を形成していない。そのため、実施形態1と同様に、切削加工を行う面積を低減でき、冷却器3の製造コストを低減できる。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the surface roughness of the end surface S2 of the
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
(実施形態3)
本形態は、コーナー部50の構造を変更した例である。図12に示すごとく、本形態では、外側部分51のシール面S1に形成された微小な凹凸のピーク高さと、内側部分52の端面S2に形成された凹凸のピーク高さとを、略同一にしてある。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
(Embodiment 3)
This embodiment is an example in which the structure of the
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
(実施形態4)
本形態は、電子部品2の配置位置を変更した例である。図13に示すごとく、本形態では、流路7内に内壁56を形成し、この内壁56に取り囲まれた空間内に、電子部品2(コンデンサ2C)を配置してある。また、実施形態1と同様に、底壁4の部品搭載面41(図5参照)と、カバー6の主面61にも、それぞれ電子部品2を搭載してある。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
(Embodiment 4)
In this embodiment, the arrangement position of the
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
(実施形態5)
本形態は、電子部品2の配置位置を変更した例である。図14に示すごとく、本形態では、実施形態4と同様に、流路7内に内壁56を形成し、この内壁56に取り囲まれた空間内に電子部品2(コンデンサ2C)を配置してある。また、流路7内に別の電子部品2(半導体モジュール2S)を配置し、冷媒71を半導体モジュール2Sに接触させている。これにより、冷媒71を用いて、半導体モジュール2Sを直接、冷却している。
(Embodiment 5)
In this embodiment, the arrangement position of the
図15、図16に示すごとく、本形態の半導体モジュール2Sは、本体部28と、該本体部28から突出したパワー端子27及び制御端子26と、本体部28に形成された鍔部25とを備える。鍔部25には、ボルト24を挿入するための挿入孔250が形成されている。また、冷却器3のカバー6には図示しない貫通穴が形成されている。この貫通穴に本体部28を差し込み、ボルト24を用いて、鍔部25をカバー6に締結してある。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
また、図14に示すごとく、側壁5のコーナー部50には、実施形態1と同様に、内側部分52と外側部分51とが形成されている。これら内側部分52と外側部分51とのうち、外側部分51のみに、シール面S1を形成してある。内側部分52の内面Si2はR面にされている。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
As shown in FIG. 14, an
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
(実施形態6)
本形態は、流路7の構造を変更した例である。図17に示すごとく、本形態の流路7は蛇行しており、6か所、屈曲している。側壁5には6個のコーナー部50が形成されている。個々のコーナー部50に、内側部分52と外側部分51とを形成してある。実施形態1と同様に、内側部分52と外側部分51とのうち、外側部分51のみに、シール面S1を形成してある。また、内側部分52の内面Si2はR面にされている。
その他、実施形態1と同様の構成および作用効果を備える。
(Embodiment 6)
This embodiment is an example in which the structure of the
In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
1 電力変換装置
2 電子部品
3 冷却器
4 底壁
5 側壁
50 コーナー部
51 外側部分
52 内側部分
6 カバー
7 流路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記冷却器は、
底壁(4)と、該底壁から該底壁の厚さ方向に立設した側壁(5)とを有する冷却器本体(33)と、
上記側壁によって構成される上記冷却器本体の開口部(59)を塞ぐカバー(6)と、
上記底壁と上記側壁と上記カバーとの内側に形成され、上記電子部品を冷却する冷媒(71)が流れる流路(7)とを備え、
上記カバーは、上記側壁の端面(511)に取り付けられ、該端面には、上記カバーと上記側壁との間をシールするシール面(S1)が形成されており、
上記冷媒は上記流路内を、上記側壁の内面(Si)に沿って、上記厚さ方向に直交する方向に流れ、
上記流路は屈曲しており、上記側壁のうち上記冷媒の向きが変わる部位であるコーナー部(50)は、上記流路側に形成された内側部分(52)と、該内側部分よりも外側に形成された外側部分(51)とを有し、該外側部分に上記シール面が形成されており、
上記内側部分の端面(S2)の面粗度は、上記シール面の面粗度よりも大きい、電力変換装置。 A power conversion device (1) comprising an electronic component (2) constituting a power conversion circuit (10) and a cooler (3) for cooling the electronic component,
The cooler is
A cooler body (33) having a bottom wall (4) and a side wall (5) erected from the bottom wall in the thickness direction of the bottom wall;
A cover (6) for closing the opening (59) of the cooler body constituted by the side wall;
A flow path (7) formed inside the bottom wall, the side wall, and the cover, and through which a refrigerant (71) for cooling the electronic component flows,
The cover is attached to an end surface (511) of the side wall, and a seal surface (S1) for sealing between the cover and the side wall is formed on the end surface.
The refrigerant flows in the flow path in a direction perpendicular to the thickness direction along the inner surface (S i ) of the side wall,
The flow path is bent, and a corner portion (50), which is a portion of the side wall where the direction of the refrigerant changes, is formed on an inner portion (52) formed on the flow passage side and on an outer side than the inner portion. An outer portion (51) formed, and the sealing surface is formed on the outer portion;
The power converter device wherein the surface roughness of the end surface (S2) of the inner portion is larger than the surface roughness of the seal surface.
上記冷却器本体をダイカストにより形成するダイカスト工程と、
上記側壁のうち上記内側部分以外の部位の端面に切削加工を行うことにより、上記シール面を形成する切削工程と、
上記シール面に上記カバーを取り付けるカバー取付工程と、
を行う、電力変換装置の製造方法。 A method for manufacturing the power conversion device according to any one of claims 1 to 5,
A die casting process for forming the cooler body by die casting;
A cutting process for forming the sealing surface by performing a cutting process on the end surface of the portion other than the inner portion of the side wall;
A cover attaching step for attaching the cover to the seal surface;
The manufacturing method of the power converter device which performs.
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