JP2019165554A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換装置の小型化を図りつつ、シール部材の組み付け性を高めること。【解決手段】電力変換装置１０は、冷却器５９のシール面５１ａと筐体２０のシール面２５との間をシールする、ループ状のシール部材８０を含む。前記冷却器５９のシール面５１ａと前記筐体２０のシール面２５のいずれか一方は、前記シール部材８０を嵌め込み可能なループ状の溝２５ａを有する。この溝２５ａの底面には、第１位置決め部２５ｂが設けられている。前記シール部材８０は、前記溝２５ａの底面に沿って位置する円形状断面の内側シール部８１と、この内側シール部８１のループ外周面を囲って位置する円形状断面の外側シール部８２と、前記内側シール部８１と前記外側シール部８２とをループの全周にわたって一体に繋いでいる接続部８３と、からなる。前記接続部８３は、前記第１位置決め部２５ｂに嵌め込み可能な第２位置決め部８５を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、電力変換装置の改良技術に関する。

電力変換装置は、例えばバッテリとモータとの間に配置されており、バッテリに貯えられている電力を制御してモータへ供給する。ハイブリッド車両や電動車両に搭載される電力変換装置、つまりＰＣＵ（パワーコントロールユニット）を構成する多くの子ユニット（例えばパワーモジュール）は発熱し、その影響によって性能を損なう懸念をもつため、冷却構造は必須となる。このような冷却技術は各種提案されてきた（例えば、特許文献１）。

特許文献１で知られている電力変換装置は、ケースの上に冷却器を備えている。この冷却器は、冷却液を導入する液導入口と、冷却液を排出する液排出口とを有する。冷却液は、液導入口や液排出口にそれぞれ接続されている複数の接続通路を通って、循環される。液導入口と接続通路との接続部位、及び、液排出口と接続通路との接続部位は、それぞれシール部によってシールされている。

各シール部は、それぞれ、接続部位から外部へ冷却液が漏れることを防止するループ状の第１シール部材と、この第１シール部材を囲うループ状の第２シール部材と、第１シール部材と第２シール部材との間に位置したドレーン通路とからなる。このドレーン通路は、ケースに形成されてなる。第１シール部材と第２シール部材との間に溜まった冷却液は、ドレーン通路を通って、ドレーン排出口からケースの外部へ排出される。ケースのシール面には、第１シール部材を嵌め込み可能なループ状の第１溝と、第２シール部材を嵌め込み可能なループ状の第２溝と、が形成されてなる。

特開２０１６−０６７０９６号公報

特許文献１で知られているシール構造では、ケースのシール面に、第１溝と第２溝の両方を配置する必要がある。第１溝と第２溝との間は一定幅に仕切られている。つまり、第１溝と第２溝との間には仕切壁を有する。この仕切壁を有する分だけ第２溝の径が大きくなるので、シール面には広いシール用スペースを確保する必要がある。この結果、シール面が大きくなるので、ケースや冷却器が大型になる。このため、電力変換装置の小型化を図る上で不利である。また、特に、複雑なループ形状や大型の各シール部材を採用した場合には、それぞれの溝に対して各シール部材を単に嵌め込むのでは、組み付け性の観点から不利であり、改良の余地がある。

本発明は、電力変換装置の小型化を図りつつ、シール部材の組み付け性を高めることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、
電子部品を冷却する冷却器と、
この冷却器を備えている筐体と、
前記冷却器のシール面と前記筐体のシール面との間をシールする、ループ状のシール部材と、
を含む電力変換装置において、
前記冷却器のシール面と前記筐体のシール面のいずれか一方は、前記シール部材を嵌め込み可能なループ状の溝を有し、
この溝の底面には、第１位置決め部が設けられ、
前記シール部材は、前記溝の前記底面に沿って位置する円形状断面の内側シール部と、この内側シール部のループ外周面を囲って位置する円形状断面の外側シール部と、前記内側シール部と前記外側シール部とをループの全周にわたって一体に繋いでいる接続部と、からなり、
前記接続部は、前記第１位置決め部に嵌め込み可能な第２位置決め部を有している、
ことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記接続部の両面は、前記内側シール部と前記外側シール部の、各シール面よりも引っ込んでおり、
前記内側シール部と前記外側シール部と前記接続部とによって囲まれた空間は、前記内側シール部から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成していることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記第１位置決め部は、前記溝の前記底面から溝開口へ向かって突出した凸部によって構成されており、
この凸部は、前記ドレーン通路に溜まっている前記冷媒を前記筐体の外部へ排出可能なドレーン孔を有しており、
前記第２位置決め部は、前記凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、
前記電子部品は、パワーモジュールと、このパワーモジュールよりも発熱量が小さい他の電子部品とからなり、
前記冷却器は、前記パワーモジュールを冷却する第１冷却器と、前記他の電子部品を冷却する第２冷却器とからなり、
前記第１冷却器と前記筐体との間から漏れた冷媒を導出するドレーン導出路が、前記筐体の内部を通っており、
前記シール部材は、前記第２冷却器のシール面と前記筐体のシール面との間をシールしている第２冷却器用シール部材からなり、
前記溝は、前記第２冷却器用シール部材を嵌め込み可能な前記第２冷却器用溝からなり、前記筐体の前記シール面に有し、
前記第１位置決め部は、前記第２冷却器用溝の前記底面から溝開口へ向かって突出した凸部によって構成されており、
この凸部は、前記ドレーン導出路から導出された冷媒を前記第２冷却器用シール部材の前記ドレーン通路へ流入可能なドレーン孔を有しており、
前記第２位置決め部は、前記凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、前記ループ状のシール部材は、ループ外周面又はループ内周面から外方へ延びた延出部を有し、
前記冷却器と前記筐体のいずれか一方は、前記延出部を嵌め込み可能な凹部を有していることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、前記冷却器の少なくとも一部は、前記筐体に一体に形成されてなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、シール部材は、円形状断面の内側シール部と円形状断面の外側シール部とを、ループの全周にわたって、接続部により一体に繋いでいる構成である。つまり、シール部材は単一の部材によって構成されている。この単一のシール部材は、ループ状の単一の溝に嵌め込み可能である。このため、従来のように、冷却器のシール面や筐体のシール面に複数の溝を設ける必要がない。その分、シール面には比較的小さいシール用スペースを設ければよいので、筐体や冷却器を小型化することができる。この結果、電力変換装置の小型化を図ることができる。

さらには、溝の底面には第１位置決め部が設けられ、接続部には第２位置決め部が設けられている。第１位置決め部に第２位置決め部を嵌め込むことにより、溝に対してシール部材を容易に位置決めすることができる。従って、溝に対するシール部材の組み付け性を高めることができ、組み付け工数を低減することができる。このことは、複雑なループ形状や大型の各シール部材を採用した場合に、特に有効である。

さらには、内側シール部及び外側シール部は、共に円形状断面を呈しているので、シール面同士を重ねることによって圧縮されたときに、傾きや倒れを生じない。このため、シール部材の安定したシール性を確保することができる。

請求項２に係る発明では、内側シール部と外側シール部と接続部とによって囲まれた空間を、ドレーン通路として用いることができる。このため、冷却器のシール面や筐体のシール面には、別個のドレーン通路を設ける必要がない。その分、筐体や冷却器を、より小型化することができる。しかも、別個のドレーン通路を設けるための部品が不要であり、低コスト化を図ることができる。

請求項３に係る発明では、溝の底面から突出した凸部によって構成された第１位置決め部と、凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成された第２位置決め部とによって、溝に対するシール部材の位置決めを容易に行うことができる。しかも、ドレーン通路に溜まっている冷媒を筐体の外部へ排出可能なドレーン孔が、凸部に設けられている。つまり、凸部にドレーン孔を有することによって、別個のドレーン孔が不要である。この結果、電力変換装置の小型化を図るとともに、電力変換装置の低コスト化を図ることができる。

請求項４に係る発明では、第２冷却器用溝の底面から突出した凸部によって構成された第１位置決め部と、凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成された第２位置決め部とにより、第２冷却器用溝に対する第２冷却器用シール部材の位置決めを容易に行うことができる。さらには、第１冷却器と筐体との間から漏れた冷媒を導出するドレーン導出路と、第２冷却器用シール部材のドレーン通路と、を連通するためのドレーン孔を有している。このドレーン孔は、凸部に設けられている。つまり、凸部にドレーン孔を有することによって、別個のドレーン孔が不要である。この結果、電力変換装置の小型化を図るとともに、電力変換装置の低コスト化を図ることができる。

請求項５に係る発明では、シール部材の延出部と、この延出部を嵌め込み可能な凹部と、を組み合わせることによって、溝に対するシール部材を嵌め込む向きが決まる。このため、溝に対してシール部材を嵌め込む向きを誤って組み付ける、いわゆる誤組み付けを防止することができる。従って、溝に対するシール部材の組み付け作業性が高まる。しかも、溝に対してシール部材をより正確に位置決めすることができる。

請求項６に係る発明では、冷却器の少なくとも一部が、筐体に一体に形成されてなる。つまり、筐体の中のスペースを利用することによって、筐体が冷却器の少なくとも一部を兼ねている。このため、電力変換装置をシンプルな構成にすることができるとともに、電力変換装置の一層の小型化を図ることができる。

本発明による電力変換装置の模式的な断面及びこれの要部の構成を示す図である。 図１に示される電力変換装置の分解図と複数のシール部周りの斜視図である。 図１に示されるシール部とこれの部分構成を示す図である。 図１に示される電力変換装置の変形例の部分断面図と複数のシール部周りの斜視図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１（ａ）は、電力変換装置１０の模式的な断面を表している。
図１（ｂ）は、図１（ａ）のｂ部を拡大して表している。
図１（ｃ）は、図１（ｂ）のｃ−ｃ線に沿った断面構成を表している。
図１（ｄ）は、図１（ｂ）に示される第１シール部材７０周りの構成を分解して表している。
図２（ａ）は、図１（ａ）に示される電力変換装置１０を分解して表している。
図２（ｂ）は、図１（ａ）に示される複数のシール部材７０，７０，８０周りを斜視図によって表している。

先ず、図１（ａ）に示された電力変換装置１０に用いられる、電子部品１１と冷却器１２とを、次のように定義する。電子部品１１は、「パワーモジュール３３」と、このパワーモジュール３３よりも発熱量が小さい「他の電子部品５５，５６」とからなる。パワーモジュール３３は、動作することによる発熱量が多く積極的に放熱する必要がある高発熱性電子部品の一種である。他の電子部品５５，５６は、例えば平滑コンデンサ、リアクトル、ＤＣ−ＤＣコンバータ、放電抵抗によって構成されている。理解を容易にするために、他の電子部品５５，５６のなかの、一方５５を「第１の電子部品５５」といい、他方５６を「第２の電子部品５６」ということにする。冷却器１２は、パワーモジュール３３を冷却する第１冷却器３０と、他の電子部品５５，５６を冷却する第２冷却器５９とからなる。

以下、電力変換装置１０を詳しく説明する。電力変換装置１０は、筐体２０を有している。この筐体２０は、平面視略矩形状を呈しており、第１冷却器３０と第２冷却器５９とを備える。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示されるように、筐体２０は、一体形成されてなる区画板２１によって、第１室２２と第２室２３とに分離している。例えば、第１室２２は第２室２３の真上に位置する。

第１室２２は、区画板２１に対して反対側（上側）を開放している。筐体２０には、第１室２２の開放端の縁に沿った平坦な座面２４が形成されてなる。以下、この座面２４のことを、適宜「筐体２０のシール面２４」という。このシール面２４に、第１冷却器３０のシール面３０ａが装着されている。第１冷却器３０は、筐体２０とは別部材により構成された、概ね平坦な冷媒ジャケットであって、第１室２２にボルト３１によって取り外し可能に装着されている。つまり、第１冷却器３０は、第１室２２の開放端（開放面）を塞ぎつつ筐体２０に取り付けられている。この第１冷却器３０は、内部に冷媒通路３２を有している。第１冷却器３０の外面には、パワーモジュール３３が実装されている。

第１室２２には、子ユニット４１が収容されている。この子ユニット４１は、区画板２１にボルト４２によって取り外し可能に装着された基盤４３と、この基盤４３に実装された第３の電子部品４４とによって構成されている。この第３の電子部品４４は、前記パワーモジュール３３よりも発熱量が小さい電子部品、例えば平滑コンデンサ、リアクトル、ＤＣ−ＤＣコンバータ、放電抵抗によって構成されている。第１冷却器３０とパワーモジュール３３は、第１カバー４５によって覆われている。この第１カバー４５は、筐体２０にボルト４６によって取り外し可能に装着されている。

第２室２３は、区画板２１に対して反対側（下側）を開放している溝部によって、構成されている。筐体２０には、第２室２３の開放端の縁に沿った平坦な座面２５が形成されてなる。以下、この座面２５のことを、適宜「筐体２０のシール面２５」という。このシール面２５に、蓋部５１が装着されている。つまり、第２室２３は、区画板２１に対して反対側の開放端を、蓋部５１によって塞がれている。このように、蓋部５１は、第２室２３の開放端（開放面）を塞ぎつつ筐体２０に取り付けられている。

より詳しく述べると、蓋部５１は、第２室２３の座面２５（シール面２５）に重ねられ且つボルト５３によって取り外し可能に装着された、平板である。この蓋部５１のなかの、第２室２３の座面２５（シール面２５）に重ねられる面をシール面５１ａとし、このシール面５１ａに対して反対側の面を実装面５１ｂとする。シール面５１ａには、第２室２３内へ延びる複数の冷却フィン５１ｃが形成されてなる。実装面５１ｂには、他の電子部品５５，５６が実装されている。

蓋部５１と第２電子部品５５は、第２カバー５７によって覆われている。この第２カバー５７は、筐体２０にボルト５８によって取り外し可能に装着されている。

第２冷却器５９は、第２室２３を形成している壁部（区画板２１を含む）と、第２室２３を塞ぐ蓋部５１と、によって構成された冷媒ジャケットである。このように、第２冷却器５９の少なくとも一部は、筐体２０に一体に構成されてなる。以下、第２室２３のことを、適宜「冷媒通路２３」と言い換える。蓋部５１のシール面５１ａのことを、適宜「第２冷却器５９のシール面５１ａ」と言い換える。

さらに筐体２０は、内部に複数の接続冷媒路６１〜６３を有している。詳しく述べると、筐体２０は、外部から筐体２０へ冷媒を導入する第１接続冷媒路６１（冷媒入口６１、第１冷媒口６１）と、筐体２０から外部へ冷媒を排出する第２接続冷媒路６２（冷媒出口６２、第２冷媒口６２）と、第１冷却器３０と第２冷却器５９とを接続する第３接続冷媒路６３とを、収容している。第２接続冷媒路６２の一端と、第３接続冷媒路６３の一端とは、筐体２０のシール面２４に開口している。

第１接続冷媒路６１と第２接続冷媒路６２とは、筐体２０の側壁２６の同一面２６ａに形成されてなり、第３接続冷媒路６３とは反対側に位置している。

第１冷却器３０は、第３接続冷媒路６３から冷媒を導入する冷媒口３４（導入冷媒口３４）と、第２接続冷媒路６２へ冷媒を排出する冷媒口３５（排出冷媒口３５）とを有する。導入冷媒口３４と排出冷媒口３５は、第１冷却器３０の冷媒通路３２に連通している。第１冷却器３０の導入冷媒口３４と第３接続冷媒路６３との第１接続部位６４、及び、第１冷却器３０の排出冷媒口３５と第２接続冷媒路６２との第２接続部位６５は、共に第１室２２の座面２４である。

図１（ａ）に示されるように、第１接続冷媒路６１から供給された冷媒（例えば冷却水）は、第２冷却器５９、第３接続冷媒路６３、第１冷却器３０の経路を通過して、第２接続冷媒路６２から排出される。冷媒通路３２を流れた冷媒は、第１冷却器３０を通してパワーモジュール３３を直接に冷却する。第２冷却器５９を流れた冷媒は、複数の冷却フィン５１ｃ及び蓋部５１を通して第２電子部品５５を直接に冷却する。このため、パワーモジュール３３と他の電子部品５５，５６とを直接に効率よく冷却することができる。

第１接続部位６４と第２接続部位６５は、それぞれループ状の第１シール部材７０，７０によって個別にシールされている。第１接続部位６４をシールする第１シール部材７０を代表して、図１（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ説明する。

筐体２０のシール面２４は、第３接続冷媒路６３の開口を囲むループ状の溝２４ａを有する。この溝２４ａには、第１シール部材７０を嵌め込み可能である。この溝２４ａの底面には、第１位置決め部２４ｂが設けられている。

第１シール部材７０は、ゴム等の弾性材料によって構成されており、筐体２０のシール面２４と第１冷却器３０のシール面３０ａとの間をシールする。詳しく述べると、第１シール部材７０は、内側シール部７１と外側シール部７２と接続部７３と、からなる一体成型品である。

内側シール部７１は、ループ状の溝２４ａの底面に且つ内周面に沿って位置しているループ状の構成であって、円形状断面（例えば真円状の断面）を呈している。

外側シール部７２は、内側シール部７１のループ外周面を囲いつつ溝２４ａの底面に沿って位置しているループ状の構成であって、円形状断面（例えば真円状の断面）を呈している。つまり、この外側シール部７２は、内側シール部７１のループ外周面に隣接している。外側シール部７２の円形断面の径は、内側シール部７１の円形断面の径と同じである。

接続部７３は、内側シール部７１のループ外周面と外側シール部７２のループ内周面と、をループの全周にわたって一体に繋いでいる。つまり、接続部７３は、円形状断面を呈している内側シール部７１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部７２のループ外周面と、の一体化した部分である。

接続部７３の両面は、内側シール部７１と外側シール部７２の、各シール面よりも引っ込んでいる。つまり、円形状断面を呈している内側シール部７１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部７２のループ外周面と、が一体化していることにより、これら７１，７１間の境界部分には、ループに沿った凹部７４（空間７４）が形成されてなる。このように、内側シール部７１と外側シール部７２と接続部７３とによって囲まれた空間７４は、内側シール部７１から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成している。以下、この空間７４のことを「ドレーン通路７４」と言い換える。

接続部７３は、複数の第１位置決め部２４ｂに対して個別に嵌め込み可能な、複数の第２位置決め部７５を有している。

溝２４ａに有している複数の第１位置決め部２４ｂは、溝２４ａの底面から溝開口へ向かって突出した凸部により、それぞれ構成されている。以下、第１位置決め部２４ｂのことを、適宜「凸部２４ｂ」と言い換える。この複数の凸部２４ｂは、ドレーン通路７４に溜まっている冷媒を筐体２０の外部へ排出可能なドレーン孔２４ｃを、それぞれ有している。

この凸部２４ｂ及びドレーン孔２４ｃは、ドレーン通路７４の位置に対応して、溝２４ａの溝幅中央に位置している。このため、溝２４ａのなかの、ドレーン通路７４が位置している部分の溝幅は、他の部分の溝幅よりも大きい。

一方、第１シール部材７０のなかの、前記凸部２４ｂに対応する位置では、内側シール部７１と外側シール部７２の間隔が広い。このため、接続部７３の幅も広い。第２位置決め部７５は、接続部７３のなかの幅広の部分に位置するとともに、凸部２４ｂを嵌め込み可能な貫通孔によって構成されている。以下、この第２位置決め部７５のことを、適宜「貫通孔７５」と言い換える。

図１（ａ）に示されるように、筐体２０のシール面２５と蓋部５１のシール面５１ａ（第２冷却器５９のシール面５１ａ）との間は、ループ状の第２シール部材８０によってシールされている。以下、この第２シール部材８０のことを、適宜「第２冷却器用シール部材８０」という。第２シール部材８０について、図１（ａ）、図２及び図３を参照しつつ説明する。

図３（ａ）は、図１の３ａ−３ａ線に沿った断面、つまり、筐体２０を溝２５ａの底面に沿って断面した構成を表しており、第２シール部材８０が見えている。
図３（ｂ）は、図３（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面を表している。
図３（ｃ）は、図３（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面を表している。
図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示される構成を分解して表している。
図３（ｅ）は、図３（ｄ）のｅ−ｅ線に沿った第２シール部材８０を表している。
図３（ｆ）は、図３（ａ）のｆ−ｆ線に沿った断面を表している。
図３（ｇ）は、図３（ｆ）に示される構成を分解して表している。

筐体２０のシール面２５は、第２室２３の開口を囲むループ状の溝２５ａを有する。この溝２５ａには、第２シール部材８０を嵌め込み可能である。この溝２５ａの底面には、複数（例えば３つ）の第１位置決め部２５ｂが設けられている。

第２シール部材８０は、ゴム等の弾性材料によって構成されている。詳しく述べると、第２シール部材８０は、内側シール部８１と外側シール部８２と接続部８３と、からなる一体成型品である。

内側シール部８１は、ループ状の溝２５ａの底面に且つ内周面に沿って位置しているループ状の構成であって、円形状断面（例えば真円状の断面）を呈している。

外側シール部８２は、内側シール部８１のループ外周面を囲いつつ溝２５ａの底面に沿って位置しているループ状の構成であって、円形状断面（例えば真円状の断面）を呈している。つまり、この外側シール部８２は、図３（ｂ）に示されるように内側シール部８１のループ外周面に隣接している。外側シール部８２の円形断面の径は、内側シール部８１の円形断面の径と同じである。

接続部８３は、内側シール部８１のループ外周面と外側シール部８２のループ内周面と、をループの全周にわたって一体に繋いでいる。つまり、接続部８３は、円形状断面を呈している内側シール部８１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部８２のループ外周面と、の一体化した部分である。

接続部８３の両面は、内側シール部８１と外側シール部８２の、各シール面よりも引っ込んでいる。つまり、円形状断面を呈している内側シール部８１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部８２のループ外周面と、が一体化していることにより、これら８１，８２間の境界部分には、ループに沿った凹部８４（空間８４）が形成されてなる。このように、内側シール部８１と外側シール部８２と接続部８３とによって囲まれた空間８４は、内側シール部８１から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成している。以下、この空間８４のことを「ドレーン通路８４」と言い換える。

接続部８３は、複数の第１位置決め部２５ｂに対して個別に嵌め込み可能な、複数の第２位置決め部８５を有している。

溝２５ａに有している複数の第１位置決め部２５ｂは、溝２５ａの底面から溝開口へ向かって突出した凸部により、それぞれ構成されている。以下、第１位置決め部２５ｂのことを、適宜「凸部２５ｂ」と言い換える。この複数の凸部２５ｂは、ドレーン通路８４に溜まっている冷媒を筐体２０の外部へ排出可能なドレーン孔２５ｃを、それぞれ有している。

図３（ａ）〜図３（ｅ）に示されるように、この凸部２５ｂ及びドレーン孔２５ｃは、ドレーン通路８４の位置に対応して、溝２５ａの溝幅中央に位置している。このため、溝２５ａのなかの、ドレーン通路８４が位置している部分の溝幅は、他の部分の溝幅よりも大きい。

一方、第２シール部材８０のなかの、前記凸部２５ｂに対応する位置では、内側シール部８１と外側シール部８２の間隔が広い。このため、接続部８３の幅も広い。第２位置決め部８５は、接続部８３のなかの幅広の部分に位置するとともに、凸部２５ｂを嵌め込み可能な貫通孔によって構成されている。以下、この第２位置決め部８５のことを、適宜「貫通孔８５」と言い換える。

図３（ａ）、図３（ｆ）及び図３（ｇ）に示されるように、第２シール部材８０は、ループ内周面（内側シール部８１の内周面）又はループ外周面（外側シール部８２の外周面）から外方へ延びた延出部８６を有している。筐体２０と第２冷却器５９（冷却器１２）とのいずれか一方は、延出部８６を嵌め込み可能な凹部８７を有している。

図３（ｈ）は、図３（ｃ）に示される構成の変形例を表している。この変形例は、溝２５ａの底面に設けられている第１位置決め部２５ｂが凹部によって構成され、シール部材８０の接続部８３に有している第２位置決め部８５が凸部によって構成されている。この第２位置決め部８５は、第１位置決め部２５ｂに嵌め込み可能である。

図１〜図３に示されるように、２つのドレーン孔２４ｃと２つのドレーン孔２５ｃとの間は、２つのドレーン導出路９１によって連通している。これらのドレーン導出路９１は、筐体２０の内部を通っている（例えば筐体２０の内部に形成されてなる）。これらのドレーン導出路９１は、筐体２０と第１冷却器３０との間から漏れた冷媒を、各ドレーン孔２５ｃへ導出することが可能である。２つのドレーン孔２５ｃは、各ドレーン導出路９１から導出された冷媒を、第２冷却器用シール部材８０のドレーン通路８４へ流入可能である。

図１（ａ）及び図２（ａ），（ｂ）に示されるように、３つのドレーン孔２５ｃのなかの、残りの１つはドレーン排出口９２に連通している。このドレーン排出口９２は、筐体２０に設けられており、漏れた冷媒を外部へ排出する。つまり、複数の溝２４ａ，２４ａ，２５ａ，２５ａは、１つのドレーン排出口９２に集約されている。

ドレーン排出口９２は、１つドレーン孔２５ｃから上方へ延びた第１縦通路９２ａと、この第１縦通路９２ａの上端から略水平方向へ延びた横通路９２ｂと、横通路９２ｂの先端から下方へ延びて外部へ開口した第２縦通路９２ｃとからなる。漏れた冷媒を、第２縦通路９２ｃから外方へ排出することができる。

＜変形例＞
変形例の電力変換装置１０Ａを、図４を参照しつつ説明する。
図４（ａ）は、変形例の電力変換装置１０Ａの要部の部分断面図であり、前記図１（ａ）に対応して表してある。
図４（ｂ）は、変形例の電力変換装置１０Ａのシール部周りの斜視図であり、前記図２（ｂ）に対応して表してある。

変形例の電力変換装置１０Ａは、蓋部５１に貫通孔５１ｄを有し、この貫通孔５１ｄを別部材からなる蓋部５２（他の蓋部５２）によって塞いだことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図３に示される実施例と同じなので、同一符号を付してその説明を省略する。

第２の電子部品５６（他の電子部品５６）は、他の蓋部５２に実装されている。詳しく述べると、他の蓋部５２は、蓋部５１の貫通孔５１ｄを塞ぐように、蓋部５１の実装面５１ｂに重ねられ且つボルト５４によって取り外し可能に装着された、平板である。この他の蓋部５２は、蓋部５１の実装面５１ｂに対向する面をシール面５２ａとし、このシール面５２ａに対して反対側の面を実装面５２ｂとする。シール面５２ａには、第２室２３内へ延びた複数の冷却フィン５２ｃが形成されてなる。他の蓋部５２の実装面５２ｂには、第２の電子部品５６が実装されている。

蓋部５１の実装面５１ｂと他の蓋部５２のシール５２ａとの間は、第３シール部材１００によってシールされている。蓋部５１の実装面５１ｂは、貫通孔５１ｄを囲むループ状の溝５１ｅを有する。この溝５１ｅには、第３シール部材１００を嵌め込み可能である。この溝５１ｅの底面にはドレーン孔５１ｆが形成されてなる。

第３シール部材１００は、前記第２シール部材８０に対して実質的に同じ構成であり、溝５１ｅの底面に沿って位置する円形状断面の内側シール部１０１と、この内側シール部１０１のループ外周面を囲って位置する円形状断面の外側シール部１０２と、内側シール部１０１と外側シール部１０２とをループの全周にわたって一体に繋いでいる接続部１０３と、からなる一体成型品である。

溝５１ｅに対する第３シール部材１００の嵌め込み構成は、図３（ｂ）〜（ｅ）に示される実施例の構成と同じなので、説明を省略する。ドレーン孔５１ｆは、筐体２０のドレーン孔２５ｃに連通している。

以上の説明をまとめると、次の通りである。
シール部材７０，８０，１００は、円形状断面の内側シール部７１，８１，１０１と円形状断面の外側シール部７２，８２，１０２とを、ループの全周にわたって、接続部７３，８３，１０３により一体に繋いでいる構成である。つまり、シール部材７０，８０，１００は単一の部材によって構成されている。この単一のシール部材７０，８０，１００は、ループ状の単一の溝２４ａ，２５ａ，５１ｅに嵌め込み可能である。

ここで、例えば図１（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、第２冷却器５９の内部（第２室２３）から冷媒の圧力が内側シール部８１に加わった場合を想定する。この冷媒の圧力は、内側シール部８１から接続部８３と外側シール部８２とを介して、溝２５ａの側面に作用する。つまり、冷媒の圧力を、第２シール部材８０の全体によって受け止めることができる。従って、溝２５ａを、内側シール部８１用の溝と、外側シール部８２用の溝とに、分けることなく単一の溝とすることができる。
このことは、図１（ｂ）〜図１（ｄ）に示される溝２５ａや、図４（ｂ）に示される溝５１ｅについても同様である。

以上の説明から明らかなように、従来のように冷却器３０，５９のシール面３０ａ，５１ａ，５２ａや筐体２０のシール面２４，２５には、複数の溝を設ける必要がない。その分、シール面２４，２５，３０ａ，５１ａ，５２ａには比較的小さいシール用スペースを設ければよいので、筐体２０や冷却器３０，５９を小型化することができる。この結果、電力変換装置１０，１０Ａの小型化を図ることができる。

さらに、筐体２０の溝２４ａ，２５ａの底面には第１位置決め部２４ｂ，２５ｂが設けられ、接続部７３，８３には第２位置決め部７５，８５が設けられている。このため、第１位置決め部２４ｂ，２５ｂに第２位置決め部７５，８５を嵌め込むことによって、溝２４ａ，２５ａに対してシール部材７０，８０を容易に位置決めすることができる。従って、溝２４ａ，２５ａに対するシール部材７０，８０の組み付け性を高めることができ、組み付け工数を低減することができる。このことは、複雑なループ形状や大型の各シール部材７０，８０を採用した場合に、特に有効である。

さらには、内側シール部７１，８１，１０１及び外側シール部７２，８２，１０２は、共に円形状断面を呈しているので、シール面２４，３０ａ同士、シール面２５，５１ａ同士、シール面５１ｂ，５２ａ同士を重ねることによって圧縮されたときに、傾きや倒れを生じない。このため、シール部材７０，８０，１００の安定したシール性を確保することができる。

さらには、内側シール部７１，８１，１０１と外側シール部７２，８２，１０２と接続部７３，８３，１０３とによって囲まれた空間７４，８４，１０４を、ドレーン通路７４，８４，１０４として用いることができる。このため、冷却器３０，５９のシール面３０ａ，５１ａ，５２ａや筐体２０のシール面２４，２５には、別個のドレーン通路を設ける必要がない。その分、筐体２０や冷却器３０，５９を、より小型化することができる。しかも、別個のドレーン通路を設けるための部品が不要であり、電力変換装置１０，１０Ａの低コスト化を図ることができる。

さらには、溝２４ａ，２５ａの底面から突出した凸部２４ｂ，２５ｂによって構成された第１位置決め部２４ｂ，２５ｂと、凸部２４ｂ，２５ｂを嵌め込み可能な貫通孔７５，８５によって構成された第２位置決め部７５，８５とによって、溝２４ａ，２５ａに対するシール部材７０，８０の位置決めを容易に行うことができる。しかも、ドレーン通路７４，８４に溜まっている冷媒を筐体２０の外部へ排出可能なドレーン孔２４ｃ，２５ｃが、凸部２４ｂ，２５ｂに設けられている。つまり、凸部２４ｂ，２５ｂにドレーン孔２４ｃ，２５ｃを有することによって、別個のドレーン孔が不要である。この結果、電力変換装置１０，１０Ａの小型化を図るとともに、電力変換装置１０，１０Ａの低コスト化を図ることができる。

さらには、シール部材８０の延出部８６と、この延出部８６を嵌め込み可能な凹部８７と、の組み合わせることによって、溝２５ａに対するシール部材８０を嵌め込む向きが決まる。このため、溝２５ａに対してシール部材８０を嵌め込む向きを誤って組み付ける、いわゆる誤組み付けを防止することができる。従って、溝２５ａに対するシール部材８０の組み付け作業性が高まる。しかも、溝２５ａに対してシール部材８０をより正確に位置決めすることができる。

さらには、冷却器３０，５９の少なくとも一部が、筐体２０に一体に形成されてなる。つまり、筐体２０の中のスペースを利用することによって、筐体２０が冷却器３０，５９の少なくとも一部を兼ねている。このため、電力変換装置１０，１０Ａをシンプルな構成にすることができるとともに、電力変換装置１０，１０Ａの一層の小型化を図ることができる。

なお、本発明では、電力変換装置１０，１０Ａは電動車両や、いわゆるハイブリッド車両に搭載される他、舶用や一般産業用に供することもできる。
また、シール部材７０，８０を嵌め込み可能なループ状の溝２４ａ，２５ａは、冷却器３０，５９のシール面３０ａ，５１ａと、筐体２０のシール面２４，２５のいずれか一方に有していればよい。
また、図１に示される第１カバー４５と第２カバー５７の有無は任意である。

本発明は、車両に搭載される電力変換装置に好適である。

１０，１０Ａ…電力変換装置、２０…筐体、２４，２５…筐体のシール面、２４ａ，２５ａ…溝、２４ｂ，２５ｂ…第１位置決め部（凸部）、２４ｃ，２５ｃ…ドレーン孔、３０…第１冷却器、３０ａ…第１冷却器のシール面、３３…パワーモジュール（電子部品）、５１ａ…第２冷却器のシール面、５５，５６…他の電子部品（電子部品）、５９…第２冷却器、７０…第１シール部材、７１…内側シール部、７２…外側シール部、７３…接続部、７４…空間（ドレーン通路）、７５…第２位置決め部、８０…第２シール部材、８１…内側シール部、８２…外側シール部、８３…接続部、８４…空間（ドレーン通路）、８５…第２位置決め部、８６…延出部８６、８７…凹部８７、９１…ドレーン導出路、１００…第３シール部材、１０１…内側シール部、１０２…外側シール部、１０３…接続部、１０４…ドレーン通路。

請求項４に係る発明では、
前記電子部品は、パワーモジュールと、このパワーモジュールよりも発熱量が小さい他の電子部品とからなり、
前記冷却器は、前記パワーモジュールを冷却する第１冷却器と、前記他の電子部品を冷却する第２冷却器とからなり、
前記第１冷却器と前記筐体との間から漏れた冷媒を導出するドレーン導出路が、前記筐体の内部を通っており、
前記シール部材は、前記第２冷却器のシール面と前記筐体のシール面との間をシールしている第２冷却器用シール部材からなり、
前記溝は、前記第２冷却器用シール部材を嵌め込み可能な第２冷却器用溝からなり、前記筐体の前記シール面に有し、
前記第１位置決め部は、前記第２冷却器用溝の前記底面から溝開口へ向かって突出した凸部によって構成されており、
この凸部は、前記ドレーン導出路から導出された冷媒を前記第２冷却器用シール部材の前記ドレーン通路へ流入可能なドレーン孔を有しており、
前記第２位置決め部は、前記凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成されていることを特徴とする。

蓋部５１と第１の電子部品５５と第２の電子部品５６は、第２カバー５７によって覆われている。この第２カバー５７は、筐体２０にボルト５８によって取り外し可能に装着されている。

図１（ａ）に示されるように、第１接続冷媒路６１から供給された冷媒（例えば冷却水）は、第２冷却器５９、第３接続冷媒路６３、第１冷却器３０の経路を通過して、第２接続冷媒路６２から排出される。冷媒通路３２を流れた冷媒は、第１冷却器３０を通してパワーモジュール３３を直接に冷却する。第２冷却器５９を流れた冷媒は、複数の冷却フィン５１ｃ及び蓋部５１を通して他の電子部品５５，５６を直接に冷却する。このため、パワーモジュール３３と他の電子部品５５，５６とを直接に効率よく冷却することができる。

接続部７３の両面は、内側シール部７１と外側シール部７２の、各シール面よりも引っ込んでいる。つまり、円形状断面を呈している内側シール部７１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部７２のループ外周面と、が一体化していることにより、これら内側及び外側シール部７１，７２間の境界部分には、ループに沿った凹部７４（空間７４）が形成されてなる。このように、内側シール部７１と外側シール部７２と接続部７３とによって囲まれた空間７４は、内側シール部７１から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成している。以下、この空間７４のことを「ドレーン通路７４」と言い換える。

接続部８３の両面は、内側シール部８１と外側シール部８２の、各シール面よりも引っ込んでいる。つまり、円形状断面を呈している内側シール部８１のループ外周面と、円形状断面を呈している外側シール部８２のループ外周面と、が一体化していることにより、これら内側及び外側シール部８１，８２間の境界部分には、ループに沿った凹部８４（空間８４）が形成されてなる。このように、内側シール部８１と外側シール部８２と接続部８３とによって囲まれた空間８４は、内側シール部８１から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成している。以下、この空間８４のことを「ドレーン通路８４」と言い換える。

ここで、例えば図１（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、第２冷却器５９の内部（第２室２３）から冷媒の圧力が内側シール部８１に加わった場合を想定する。この冷媒の圧力は、内側シール部８１から接続部８３と外側シール部８２とを介して、溝２５ａの側面に作用する。つまり、冷媒の圧力を、第２シール部材８０の全体によって受け止めることができる。従って、溝２５ａを、内側シール部８１用の溝と、外側シール部８２用の溝とに、分けることなく単一の溝とすることができる。
このことは、図１（ｂ）〜図１（ｄ）に示される溝２４ａや、図４（ｂ）に示される溝５１ｅについても同様である。

１０，１０Ａ…電力変換装置、２０…筐体、２４，２５…筐体のシール面、２４ａ，２５ａ…溝、２４ｂ，２５ｂ…第１位置決め部（凸部）、２４ｃ，２５ｃ…ドレーン孔、３０…第１冷却器、３０ａ…第１冷却器のシール面、３３…パワーモジュール（電子部品）、５１ａ…第２冷却器のシール面、５５，５６…他の電子部品（電子部品）、５９…第２冷却器、７０…第１シール部材、７１…内側シール部、７２…外側シール部、７３…接続部、７４…空間（ドレーン通路）、７５…第２位置決め部、８０…第２シール部材、８１…内側シール部、８２…外側シール部、８３…接続部、８４…空間（ドレーン通路）、８５…第２位置決め部、８６…延出部、８７…凹部、９１…ドレーン導出路、１００…第３シール部材、１０１…内側シール部、１０２…外側シール部、１０３…接続部、１０４…ドレーン通路。

Claims (6)

1. 電子部品を冷却する冷却器と、
   この冷却器を備えている筐体と、
   前記冷却器のシール面と前記筐体のシール面との間をシールする、ループ状のシール部材と、
   を含む電力変換装置において、
   前記冷却器のシール面と前記筐体のシール面のいずれか一方は、前記シール部材を嵌め込み可能なループ状の溝を有し、
   この溝の底面には、第１位置決め部が設けられ、
   前記シール部材は、前記溝の前記底面に沿って位置する円形状断面の内側シール部と、この内側シール部のループ外周面を囲って位置する円形状断面の外側シール部と、前記内側シール部と前記外側シール部とをループの全周にわたって一体に繋いでいる接続部と、からなり、
   前記接続部は、前記第１位置決め部に嵌め込み可能な第２位置決め部を有している、
   ことを特徴とする電力変換装置。
2. 前記接続部の両面は、前記内側シール部と前記外側シール部の、各シール面よりも引っ込んでおり、
   前記内側シール部と前記外側シール部と前記接続部とによって囲まれた空間は、前記内側シール部から漏れた冷媒を通すことが可能な、ドレーン通路を構成していることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記第１位置決め部は、前記溝の前記底面から溝開口へ向かって突出した凸部によって構成されており、
   この凸部は、前記ドレーン通路に溜まっている前記冷媒を前記筐体の外部へ排出可能なドレーン孔を有しており、
   前記第２位置決め部は、前記凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
4. 前記電子部品は、パワーモジュールと、このパワーモジュールよりも発熱量が小さい他の電子部品とからなり、
   前記冷却器は、前記パワーモジュールを冷却する第１冷却器と、前記他の電子部品を冷却する第２冷却器とからなり、
   前記第１冷却器と前記筐体との間から漏れた冷媒を導出するドレーン導出路が、前記筐体の内部を通っており、
   前記シール部材は、前記第２冷却器のシール面と前記筐体のシール面との間をシールしている第２冷却器用シール部材からなり、
   前記溝は、前記第２冷却器用シール部材を嵌め込み可能な前記第２冷却器用溝からなり、前記筐体の前記シール面に有し、
   前記第１位置決め部は、前記第２冷却器用溝の前記底面から溝開口へ向かって突出した凸部によって構成されており、
   この凸部は、前記ドレーン導出路から導出された冷媒を前記第２冷却器用シール部材の前記ドレーン通路へ流入可能なドレーン孔を有しており、
   前記第２位置決め部は、前記凸部を嵌め込み可能な貫通孔によって構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の電力変換装置。
5. 前記ループ状のシール部材は、ループ外周面又はループ内周面から外方へ延びた延出部を有し、
   前記冷却器と前記筐体のいずれか一方は、前記延出部を嵌め込み可能な凹部を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置。
6. 前記冷却器の少なくとも一部は、前記筐体に一体に形成されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電力変換装置。

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