JP5862646B2 - 冷媒管の連結構造及び冷却器内蔵インバータ - Google Patents

Description

本発明は、車載機器の筐体内部の冷却器から伸びる内部冷媒管と筐体外部に配置される外部冷媒管とを筐体壁にて連結する連結構造に関する。典型的には、筐体内部に冷却器を備えたインバータにおいて、冷却器から伸びる内部冷媒管と外部冷媒管を連結する連結構造に関する。

内部に液冷式の冷却器を有する電子機器では、冷却器の冷媒管と外部の冷媒管を連結する必要がある。連結箇所は、筐体壁に設けられることが多い。連結する構造を筐体壁に固定することができるからである。

車載機器、例えば電気自動車のインバータなどでは、冷媒管を単に連結するだけでなく、様々な工夫が盛り込まれる。例えば、特許文献１では、連結部で冷媒が漏れてもその冷媒が筐体内部に侵入し難い構造が提案されている。その技術では、筐体の貫通孔に継手を嵌合する。継手は、筐体外側から見て窪みを有しており、その窪みの底から冷却器の冷媒管が突出している。窪みの内側で冷却器の冷媒管と外部の冷媒管が連結される。窪みの内側は筐体の外部に相当するので、冷却器の冷媒管と外部の冷媒管の連結解除時に液漏れしても冷媒が筐体内部に侵入することが防止される。以下では、車載機器の内部の冷媒管を内部冷媒管と称し、筐体外部の冷媒管を外部冷媒管と称する。

特開２０１２−０６４７２４号公報

車載機器の場合に考慮すべき要因の一つに衝突対策がある。筐体壁にて外部冷媒管と内部冷媒管が連結された車載機器の場合、衝突の衝撃で外部冷媒管が筐体内部の奥へと押し込まれると外部冷媒管が内部冷媒管を押し込み、ひいては、内部冷媒管が連結している冷却器がダメージを受けて筐体内部で液体冷媒が漏れる虞がある。本明細書は、車載機器の筐体壁にて外部冷媒管と内部冷媒管を連結する連結構造に関し、衝突時に筐体内部の冷却器がダメージを受け難い構造を提供する。また、本明細書は、そのような連結構造を備えた新規な車載インバータも提供する。

本明細書が開示する連結構造は、筐体壁の貫通孔に取り付けられている継手管を介して内部冷媒管と外部冷媒管を連結する。内部冷媒管が筐体内側から継手管に嵌合しており、外部冷媒管が筐体外側から継手管に嵌合している。継手管の内部にて内部冷媒管の先端と外部冷媒管の先端の間に隙間が確保されている。継手管には、外周にフランジ又はリブが設けられている。継手管のフランジ又はリブは貫通孔の周囲で筐体壁の表面に接している。外部冷媒管の外周にも別のフランジ又はリブが設けられている。そして、外部冷媒管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面と、継手管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面が当接している。

上記の連結構造によれば、外部冷媒管のフランジ又はリブと継手管のフランジ又はリブが冷媒管軸線方向で当接しているので、外部冷媒管が筐体内部側に押し込まれることがない。また、仮に外部冷媒管が多少押し込まれたとしても、外部冷媒管の先端と内部冷媒管の先端に隙間が確保されているので、外部冷媒管の先端が内部冷媒管を押し込むことがない。このように、上記の連結構造は、車両が衝突し、筐体内側方向に向かう衝撃が外部冷媒管に加わったとしても、外部冷媒管が押し込まれて筐体内部の冷却器にダメージを与えることを防止することができる。

継手管は、さらに、内部に段差を有しており、その段差よりも筐体外側における内径が段差よりも筐体内側における内径よりも大きい、という構造を有しているとよい。そして、内部冷媒管は、その先端が段差よりも筐体内側に位置するように嵌合しているとよい。そのような構造によれば、外部冷媒管は段差より筐体内側へは進むことができず、外部冷媒管の先端が内部冷媒管を押し込むことがない。

また、継手管が上記段差と内径差を備えている場合、継手管に嵌合している外部冷媒管の内径が内部冷媒管の先端外径よりも大きいとよい。衝突の衝撃で逆に内部冷媒管が外部冷媒管の方向に移動しても、内部冷媒管は外部冷媒管の内側を進むことができるので、内部冷媒管と外部冷媒管が衝突することはない。

本明細書は、上記の連結構造を備える新規な車載のインバータも開示する。そのインバータは、半導体素子を収容した複数のパワーカードと複数の冷却プレートが交互に積層されており、パワーカードを挟んで隣接している冷却プレートが連結管で連結された構造の冷却器を備えている。そして、複数のパワーカードと複数の冷却プレートの積層方向に沿って冷却プレートから伸びている内部冷媒管が、筐体内側から継手管に嵌合している。そのようなインバータでは、インバータの内部に２つの異なる冷却器が存在し、それらの冷却器をインバータの筐体外部を通る冷媒管（外部冷媒管）で連結することがある。即ち、インバータの筐体には、２つの貫通孔が設けられており、外部冷媒管の両端が夫々の貫通孔と連結される構造が採用される場合がある。

２つの貫通孔がインバータの同一の筐体壁面に設けられている場合、外部冷媒管の夫々の端部と夫々の貫通孔の間のシール構造を工夫する必要がある。シール構造には２通りあり、一つは、貫通孔の開口周囲にシール材を配置する構造であり、面シールと呼ばれる。典型的には、開口周囲の面に平面状あるいはリング状のシール部材を配置し、冷媒管の端部に設けられたフランジがそのシール部材を挟んで貫通孔と連結される。他の一つは、貫通孔の開口に続く孔の内周面と冷媒管の外周面との間に筒状あるいはリング状のシール材を配置する構造であり、軸シールと呼ばれる。この場合、貫通孔内に冷媒管の端部が挿通される。本明細書では、貫通孔と管（あるいは管と管）の連結部に面シール部材が配置されることを「面シールを伴って連結する」と称し、貫通孔と管（あるいは管と管）の連結部に軸シール部材が配置されることを「軸シールを伴って連結する」と称する。

貫通孔と管を、面シールを伴って連結する場合、貫通孔の開口を含む平面内（開口面内）で管が多少動いてもシール部材による封止は維持される。すなわち、面シールの場合、封止を維持したまま、冷媒管の端部が開口面内で動くことを許容するマージンを確保することができる。他方、貫通孔と管を軸シールを伴って連結する場合、軸シールの軸線方向（貫通孔の軸線方向）に管が多少動いてもシール部材による封止は維持される。すなわち、軸シールの場合、封止を維持したまま、冷媒管の端部が開口面に直交する方向（貫通孔の軸線方向）に動くことを許容するマージンを確保することができる。従って、外部冷媒管の一端を面シールで連結し、他端を軸シールで連結すれば、開口面内方向と開口面と直交する方向の双方に外部冷媒管が動くことが許容される。別言すれば、軸シールと面シールを組み合わせることによって、外部冷媒管と貫通孔の連結部に、外部冷媒管が貫通孔に対して三次元的に動くことができるマージンを確保することができる。なお、ここで、「管が動く」とは、貫通孔の開口の位置誤差程度の距離を動くことを意味する。本明細書が開示する技術は、上記の原理に基づく。

上記したインバータでは、外部冷媒管の両端が同じ筐体壁に設けられた２つの貫通孔と連結される。外部冷媒管の一端は上記した継手管を介して筐体貫通孔と連結される。継手管が筐体の表面との間に面シールを挟んで貫通孔と連結している。外部冷却管の一端は軸シールを伴って継手管と連結している。外部冷却管の他端は面シールを伴って別の貫通孔と連結している。

上記のシール構造は、外部冷媒管の連結作業を容易にする。即ち、外部冷媒管の一端を継手管に嵌合する。外部冷媒管と継手管は軸シールを伴って連結するので、外部冷媒管は冷媒管軸線方向にクリアランスを有する。また、外部冷媒管の他端は、冷媒管軸線の周りに回転することができる。即ち、一端を継手管に連結した外部冷媒管の他端は、別の貫通孔の開口面内方向と軸線方向の双方にクリアランスを有することになる。それゆえ、別の貫通孔の開口との位置合わせが容易となる。また、外部冷媒管は貫通孔に対してその開口面内方向と面外方向の双方にクリアランスを有するので、２つの貫通孔の相対位置が設計値から多少ずれても、外部冷媒管を容易に連結することができる。

本明細書が開示する技術によれば、車載機器の筐体壁にて外部冷媒管と内部冷媒管を連結する連結構造に関し、衝突の衝撃によって外部冷媒管が押し込まれて内部の冷却器にダメージを与えてしまうことを防止する。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例のインバータの分解斜視図である。 インバータの斜視図である（カバーを外した状態） 図２のIII−III線矢視における断面図である。 図３の破線IVが示す部分の拡大断面図である。 連結構造の第１の変形例を説明する断面図である。 連結構造の第２の変形例を説明する断面図である。 連結構造の第３の変形例を説明する断面図である。

図面を参照して実施例の連結構造とインバータを説明する。図１は、インバータ２の分解斜視図であり、図２はインバータ２の斜視図である。なお、理解を助けるため、インバータのカバーは図示を省略している。また、図３に、図２のIII−III線矢視における断面図（外部冷媒管４０を縦に横断する断面図）を示す。インバータ２は、電気自動車に搭載され、バッテリの直流電力を昇圧した後に交流に変換して走行用モータに供給する。インバータ２は、電気回路としては、電圧コンバータ回路とインバータ回路の組み合わせであり、ハードウエアとしては、主として、スイッチング素子（ＩＧＢＴなどのトランジスタ）、及び、そのトランジスタと逆並列に接続されるダイオードを集積して冷却する積層冷却ユニット２０（第１冷却器）、モータ駆動用の大電流を平滑化する平滑コンデンサ７１、電圧コンバータ回路に用いられるリアクトル７２、リアクトル７２や平滑コンデンサ７１を冷却する冷却器１５（第２冷却器）、および、スイッチング素子を制御する制御回路を実装した回路基板で構成される。なお、回路基板は積層冷却ユニット２０やリアクトル７２の上方に配置されるが、その図示は省略している。また、図２は、インバータの筐体内部のレイアウトを理解し易くするため、カバーを外した状態を示している。

図１では、インバータ２の筐体１２を筐体１２ａと筐体１２ｂの２つに分割して描いてある。筐体１２ａはリアクトル７２や積層冷却ユニット２０などを収めるためのものであり、筐体１２ｂは冷却器１５そのものである。筐体１２ａと筐体１２ｂは合体して一つの筐体１２を構成する。

インバータ２は２種の冷却器を備えており、一つは、リアクトル７２やコンデンサ７１を冷却する冷却器１５であり、もう一つは、積層冷却ユニット２０である。積層冷却ユニット２０は、スイッチング素子をモールドした複数のパワーカード２２と、内部を冷媒が通る平板型の複数の冷却プレート２１を交互に積層したものである。冷却プレート２１は、内部が空洞であるとともに、長手方向の両側（すなわち、パワーカード２２の両側）のそれぞれに貫通孔が設けられている。隣接する冷却プレート２１の貫通孔同士が連結管２５で接続されている。また積層ユニット２０の端の冷却プレート２１には、２本のチューブ２３と２４が連結されている。積層冷却ユニット２０は、筐体１２ａに収納され、チューブ２３と２４が筐体１２ａの側壁（筐体壁）に設けられた貫通孔１６、７６と連結される。一方の貫通孔７６を通じて積層冷却ユニット２０へ冷媒が供給され、他方の貫通孔１６を通じて冷媒が排出される。一方の貫通孔７６には、冷媒を供給する供給管７８が筐体外側から連結されるとともに、筐体内部では一方のチューブ２４が連結される。他方の貫通孔１６には筐体内部で他方のチューブ２３が連結され、筐体外部では継手管３０を介して外部冷媒管４０が連結される。外部冷媒管４０はＵ字形状のパイプであり、その他端（図１、２において下方の端）は、筐体１２ｂの貫通孔１７に連結している。外部冷媒管４０はその両端にフランジ４２ａ、４２ｂが設けられており、さらにその各フランジからリブ４１が伸びている。外部冷媒管４０は、リブ４１を介してボルト８１にて筐体１２に固定される。図１の符号８２は、ボルト８１を固定するボルト孔である。

冷媒供給管７８を通じてインバータ２の外部から供給される冷媒は、貫通孔７６と一方のチューブ２４を通って積層冷却ユニット２０に供給される。チューブ２４から流入した冷媒は、冷却プレート２１に接続している一方の連結管２５を通じて全ての冷却プレート２１に分配される。冷媒は冷却プレート２１の内部をその長手方向に流れ、冷却プレート２１に接するパワーカード２２を冷却する。パワーカード２２の熱を吸収した冷媒は、冷却プレート２１に接続している他方の連結管２５を通じ、さらにチューブ２３と貫通孔１６を通じて筐体１２ａから排出される。冷媒はその後、継手管３０と外部冷媒管４０を通じて筐体１２ｂ（即ち冷却器１５）へと導かれる。冷却器１５の内部には、筐体１２ａに設置されたリアクトル７２やコンデンサ７１の直下に相当する位置に冷媒の流路１９（図３参照）が設けられており、冷媒がその流路１９を通る間にリアクトル７２やコンデンサ７１を冷却する。冷媒は、最後には筐体に設けられた別の貫通孔７７に接続された冷媒排出管７９を通じて排出される。なお、インバータ２の外部には冷媒を冷却するラジエータや冷媒を循環させるポンプを含む冷却システムが備えられており、インバータ２を冷却した冷媒はラジエータで冷却されて再びインバータ２へと送られる。積層冷却ユニット２０、冷却器１５は、液体の冷媒を使う。冷媒は、典型的には、水、あるいは、ＬＬＣ（Long Life Coolant）である。

積層冷却ユニット２０は、その積層体の一方の端部に絶縁板７５と板バネ７４がさらに積層され、筐体１２の内壁と支柱７３で挟持支持される。板バネ７４により、積層冷却ユニット２０はその積層方向に荷重を加えられつつ筐体１２に支持される。板バネ７４の荷重により、交互に積層している冷却プレート２１とパワーカード２２が密着し、両者の間で熱がよく伝達される。

インバータ２は、その筐体壁に４つの貫通孔１６、７６、１７、７７が設けられている。貫通孔１６と貫通孔１７は、外部冷媒管４０で連結される。外部冷媒管４０の一端は、継手管３０を介して貫通孔１６と連結される。なお、継手管３０と貫通孔１６の連結部、継手管３０とチューブ２３の連結部、継手管３０と外部冷媒管４０の連結部、及び、外部冷媒管４０と貫通孔１７の連結部には、それぞれシール部材が配置されるが、図１−３では、シール部材の図示は省略している。シール部材については図４を参照して説明する。

図４を参照して、継手管３０を介して貫通孔１６と連結される外部冷媒管４０の連結構造１００を説明する。また、ここでは、外部冷媒管４０の他端と貫通孔１７との連結構造も説明する。図４は、図３の断面図において破線IVが示す範囲を拡大した図である。別言すれば、図４は、貫通孔１６、１７の中心線を含む平面における断面図である。なお、図４では、パワーカード２２は仮想線で示してある。

インバータの筐体１２の貫通孔１６に、継手管３０が嵌合している。継手管３０は、貫通孔１６に挿通される筒部３２と、筒部３２の一方の端部（図４中の左端）に設けられているフランジ３１で構成される。フランジ３１は、筐体壁１４の表面であって貫通孔１６の周囲に当接する。フランジ３１の面であって筐体壁１４と対向する面には筒部３２を一巡して囲むように溝が設けられており、その溝にＯリング８６が嵌め込まれている。継手管３０を貫通孔１６に挿通すると、Ｏリング８６がフランジ３１と筐体壁１４との間に位置し、それらの間を封止する。即ち、継手管３０は、面シールを伴って貫通孔１６と連結している。

継手管３０の筒部３２の内側には、筐体内側から、積層冷却ユニット２０のチューブ２３が嵌合する。筒部３２の内側には、筒部３２を周方向に一巡する溝が設けられており、その溝にＯリング８５が嵌め込まれている。筒部３２にチューブ２３を挿通すると、Ｏリング８５が筒部３２の内周面とチューブ２３の外周面との間に位置し、それらの間を封止する。即ち、継手管３０は、積層冷却ユニット２０のチューブ２３と軸シールを伴って連結している。

継手管３０の筒部３２の内側には、筐体外側から、外部冷媒管４０が嵌合する。筒部３２の内側には、筒部３２の内面を周方向に一巡する別の溝が設けられており、その溝にＯリング８７が嵌め込まれている。筒部３２に外部冷媒管４０の一端を挿通すると、Ｏリング８７が筒部３２の内周面と外部冷媒管４０の外周面との間に位置し、それらの間を封止する。即ち、継手管３０は、外部冷媒管４０の一端と軸シールを伴って連結している。

継手管３０の筒部３２には、筐体内側からチューブ２３が嵌合しており、筐体外側から外部冷媒管４０が嵌合している。図４に示されているように、チューブ２３の先端と外部冷媒管４０の先端は、軸線ＣＬに沿って隙間Ｓｐが確保されている。

外部冷媒管４０の外周にはフランジ４２ａが設けらている。フランジ４２ａの冷媒管軸線ＣＬの方向の端面は、継手管３０のフランジ３１の軸線ＣＬ方向の端面と面接触している。また、フランジ４２ａから更にリブ４１が伸びている。外部冷媒管４０の一端は、リブ４１を通じてボルト８１にて筐体１２に固定されている。

外部冷媒管４０の他端は筐体１２（冷却器１５）の貫通孔１７と連結している。外部冷媒管４０の他端にはフランジ４２ｂが設けられており、そのフランジ４２ｂが筐体１２の筐体壁１４の表面であって貫通孔１７の開口周囲に当接している。筐体壁１４と対向しているフランジ４２ｂの端面には貫通孔１７の開口周囲を一巡するように溝が設けられており、その溝にＯリング８８が嵌め込まれている。外部冷媒管４０を貫通孔１７に連結すると、フランジ４２ｂと貫通孔１７の開口周囲の面との間にＯリング８８が位置し、それらの間を封止する。即ち、外部冷媒管４０の他端は貫通孔１７と面シールを伴って連結する。なお、フランジ４２ｂからもリブ４１が伸びており、外部冷媒管４０の他端は、リブ４１を通じてボルト８１によって筐体壁１４に固定されている。

継手管３０と外部冷媒管４０は剛体で作られている。典型的には、樹脂、あるいは、アルミニウムなどの金属で作られている。また、Ｏリング８５、８６、８７、８８は、例えばゴムやシリコンで作られている。また、筒部３２とその一端にフランジ３１を有する継手管３０は、いわゆる直管（ストレートパイプ）のブッシュ（軸受け筒）に相当する。

図４に示されているように、外部冷媒管４０の一端の周囲にフランジ４２ａが設けられており、そのフランジ４２ａと継手管３０のフランジ３１が軸線ＣＬの方向で面接触している。フランジ３１の反対側の面は、筐体壁１４に接している。外部冷媒管４０の先端は継手管３０の筒部３２に嵌合しているが、衝突の際に外部冷媒管４０が軸線ＣＬの方向に衝撃を受けても、フランジ同士が面接触しているので、外部冷媒管４０が筐体１２へ押し込まれることはない。即ち、衝突の際、外部冷媒管４０が筐体側に向かう方向の衝撃を受けたとしても、外部冷媒管４０が筐体内部へ押し込まれて積層冷却ユニット２０にダメージを与えることはない。

また、仮に、外部冷媒管４０の先端が筐体内部へわずかに進んだとしても、外部冷媒管４０の先端とチューブ２３の先端との間には隙間Ｓｐが確保されているので、外部冷媒管４０の先端がチューブ２３と当接することはない。即ち、外部冷媒管４０がチューブ２３を押し込んで積層冷却ユニット２０にダメージを与えることがない。

また、外部冷媒管４０の一端（図４にて上側の端）は、軸シールを伴って継手管３０と連結しており、他端（図４にて下側の端）は、面シールを伴って筐体１２に連結している。この構造は、外部冷媒管４０の連結作業を容易にする。即ち、外部冷媒管４０の一端を継手管３０に嵌合する。外部冷媒管４０と継手管３０は軸シールを伴って連結しているので、外部冷媒管４０は軸線ＣＬの方向にクリアランスを有する。また、外部冷媒管４０の他端は、軸線ＣＬの周りに回転することができる。即ち、一端を継手管３０に連結した外部冷媒管４０の他端は、貫通孔１７の開口面内方向と軸線方向の双方にクリアランスを有することになり、貫通孔１７の開口との位置合わせが容易となる。また、このことは、貫通孔１６の開口と貫通孔１７の開口の相対位置が設計値から多少ずれても外部冷媒管４０を連結できることを意味する。なお、ここで、クリアランスとは、外部冷媒管４０を組み付ける際に許容される位置誤差を意味する。

次に、図５を参照して変形例の連結構造１１０を説明する。なお、図５は、図４における外部冷媒管４０の図中上側の端部付近の拡大断面図に相当する。また、図を見やすくするため、図４で示したＯリング８５、８６、８７の図示、及び、それらＯリングを配置する溝の図示は省略した。また、チューブ２３が繋がっている積層冷却ユニット２０の図示も省略した。

継手管１３０（筒部１３２）の内周面には、段差１３３が設けられている。段差１３３から筐体外側（図中の左側）の内径Ｄ１は、段差１３３より筐体内側（図中の右側）の内径Ｄ３よりも大きい。外部冷媒管１４０は、大径部１３５に嵌合し、チューブ２３は小径部１３４に嵌合している。内径Ｄ１は、外部冷媒管１４０の外径に相当し、内径Ｄ３は、チューブ２３の外径に相当する。チューブ２３の先端は、段差１３３よりも筐体内側（小径部１３４）に位置する。この構造によれば、外部冷媒管１４０の先端は継手管１３０の内部で段差１３３よりも筐体内側には進めないので、外部冷媒管１４０がチューブ２３を押し込むことがない。即ち、外部冷媒管１４０が筐体内部の積層冷却ユニットにダメージを与えることはない。

また、外部冷媒管１４０の内径Ｄ２は、チューブ２３の外径Ｄ３よりも大きい。従って、衝突の衝撃で仮にチューブ２３が筐体外側へ向かって移動しても、チューブ２３は外部冷媒管１４０の内側を進むので、チューブ２３と外部冷媒管１４０が衝突することはない。

外部冷媒管１４０はその外周にフランジの代わりにリブ１４１を有している。また、継手管１３０もその外周にフランジの代わりにリブ１３１を有している。外部冷媒管１４０は、リブ１４１を介してボルト８１で筐体１２に固定されている。リブ１４１は、冷媒管の軸線方向で継手管１３０のリブ１３１と当接している。リブ１３１の反対側は筐体壁１４に当接している。リブ１４１とリブ１３１は、外部冷媒管１４０が筐体内側に向かう方向の衝撃を受けても外部冷媒管１４０が筐体内部に押し込まれることを防止する。

図６を参照して第２変形例の連結構造２１０を説明する。継手管２３０は、フランジの代わりにリブ２３１を有している。また、リブ２３１よりも筐体内側（図中の右側）に第１筒部２３２を有し、リブ２３１よりも筐体外側（図中左側）に第２筒部２３６を有している。継手管２３０の内周面には段差２３３が設けられており、外部冷媒管２４０の先端は段差２３３よりも左側の大径部２３５に嵌合しており、チューブ２３は段差２３３より右側の小径部２３４に嵌合している。なお、第１変形例と同様に、大径部２３５の内径は小径部２３４の内径よりも大きい。

外部冷媒管２４０は外周にリブ２４１を備えており、外部冷媒管２４０は、リブ２４１を介してボルト８１にて筐体１２に固定されている。外部冷媒管２４０のリブ２４１と継手管２３０のリブ２３１が当接している。図６の第２変形例の連結構造２１０も第１変形例の連結構造１１０と同じ効果を奏する。

図７を参照して第３変形例の連結構造３１０を説明する。継手管３３０は、筒部３３６とリブ３３１を備えている。リブ３３１は、筒部３３６の筐体側の端に設けられている。即ち、継手管３３０は、筐体１２の貫通孔１６には嵌合しておらず、貫通孔１６の開口に取り付けられている。継手管３３０の筒部３３６には、筐体外側から外部冷媒管３４０が嵌合しており、筐体内側からチューブ２３が嵌合している。外部冷媒管３４０の先端とチューブ２３の先端の間には隙間Ｓｐが確保されている。符号は省略しているが、継手管３３０の内側には段差が設けられており、外部冷媒管３４０は段差よりも筐体外側の大径部に嵌合しており、チューブ２３は段差よりも筐体内側の小径部に嵌合している。

継手管３３０のリブ３３１の冷媒軸線方向の一方の面は外部冷媒管３４０の外周から伸びているリブ３４１と当接しており、リブ３３１の他方の面は、筐体壁１４に当接している。連結構造３１０では、継手管３３０が筐体の貫通孔１６に嵌合してはいないが、第２変形例と同様の効果を奏する。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。外部冷媒管の外周には、フランジとリブのいずれか一方が設けられていればよい。そのフランジ又はリブは、継手管のフランジ（又はリブ）に当接しており、継手管のフランジ（又はリブ）の反対側が筐体壁に当接している。これらの当接構造が、外部冷媒管がさらに筐体内部側に進行するのを防止する。

実施例のインバータ２では、継手管３０、外部冷媒管４０と貫通孔の封止にはＯリングが用いられている。面シールにはＯリングの代わりに面状のシール部材を用いてもよい。軸シールにはＯリングの代わりに筒状のシール部材を用いてもよい。積層冷却ユニット２０のチューブ２３が内部冷媒管の一例に相当する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：インバータ
１０、１１０、２１０、３１０：連結構造
１２、１２ａ、１２ｂ：筐体
１４：筐体壁
１５：冷却器
１６、１７：貫通孔
１９：流路
２０：積層冷却ユニット
２１：冷却プレート
２２：パワーカード
２３、２４：チューブ
２５：連結管
３０、１３０、２３０、３３０：継手管
３１：フランジ
３２、１３２、２３２、２３６、３３６：筒部
４０、１４０、２４０、３４０：外部冷媒管
４１、１４１、２４１、３４１：リブ
４２ａ、４２ｂ：フランジ
４６ 貫通孔
７１：コンデンサ
７２：リアクトル
７３：支柱
７４：板バネ
７５：絶縁板
７６、７７：貫通孔
８５、８６、８７：Ｏリング
１３３、２３３：段差
１３４、２３４：小径部
１３５、２３５：大径部
１３１、２３１、３３１：リブ

Claims (7)

1. 筐体内部の冷却器から伸びる内部冷媒管と筐体外部の外部冷媒管とを筐体壁にて連結する連結構造であり、
   外周にフランジ又はリブが設けられている継手管が筐体壁に設けられた貫通孔に取り付けられており、
   前記内部冷媒管が筐体内側から前記継手管に嵌合しているとともに、前記外部冷媒管が筐体外側から前記継手管に嵌合しており、前記継手管の内部にて前記内部冷媒管の先端と前記外部冷媒管の先端の間に隙間が確保されており、
   前記外部冷媒管の外周にフランジ又はリブが設けられており、当該外部冷媒管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面と、前記継手管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面が当接しており、
   前記継手管は内部に段差を有しており、前記段差よりも筐体外側における内径が段差よりも筐体内側における内径よりも大きく、前記内部冷媒管の先端が、前記段差よりも筐体内側に位置している、
   ことを特徴とする連結構造。
2. 前記継手管のフランジ又はリブが前記貫通孔の周囲で前記筐体壁の表面に接していることを特徴とする請求項１に記載の連結構造。
3. 前記継手管に嵌合している前記外部冷媒管の内径が前記内部冷媒管の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の連結構造。
4. 前記継手管は、前記フランジ又はリブよりも筐体内側方向に伸びている筒部が前記筐体の貫通孔に嵌合していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の連結構造。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載された連結構造を有する車載のインバータであって、
   半導体素子を収容した複数のパワーカードと複数の冷却プレートが交互に積層されており、パワーカードを挟んで隣接している冷却プレートが連結管で連結された積層冷却ユニットを備えており、
   前記積層冷却ユニットの積層方向に沿って冷却プレートから伸びている前記内部冷媒管が、前記筐体内部から前記継手管に嵌合している、
   ことを特徴とするインバータ。
6. 前記貫通孔が設けられている筐体壁に別の貫通孔が設けられており、前記外部冷媒管は前記貫通孔と前記別の貫通孔を連結しており、
   前記継手管が前記筐体壁の表面との間に面シールを挟んで前記貫通孔と連結しており、
   前記外部冷媒管の一端が軸シールを挟んで前記継手管と嵌合しており、
   前記外部冷媒管の他端が前記筐体壁の表面との間に面シールを挟んで前記別の貫通孔と連結している、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ。
7. 半導体素子を収容した複数のパワーカードと複数の冷却プレートが交互に積層されており、パワーカードを挟んで隣接している冷却プレートが連結管で連結された積層冷却ユニットと、
   前記積層冷却ユニットを収容する筐体と、
   を備えており、
   外周にフランジ又はリブが設けられている継手管が前記筐体の壁（筐体壁）に設けられた貫通孔に取り付けられており、
   前記積層冷却ユニットの積層方向に沿って前記冷却プレートから伸びている内部冷媒管が、筐体内側から前記継手管に嵌合しているとともに、外部冷媒管が筐体外側から前記継手管に嵌合しており、前記継手管の内部にて前記内部冷媒管の先端と前記外部冷媒管の先端の間に隙間が確保されており、
   前記外部冷媒管の外周にフランジ又はリブが設けられており、当該外部冷媒管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面と、前記継手管のフランジ又はリブの冷媒管軸線方向の端面が当接しており、
   前記筐体壁に別の貫通孔が設けられており、前記外部冷媒管は前記貫通孔と前記別の貫通孔を連結しており、
   前記継手管が前記筐体壁の表面との間に面シールを挟んで前記貫通孔と連結しており、
   前記外部冷媒管の一端が軸シールを挟んで前記継手管と嵌合しており、
   前記外部冷媒管の他端が前記筐体壁の表面との間に面シールを挟んで前記別の貫通孔と連結している、
   ことを特徴とするインバータ。

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