JP6135543B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置に関するものである。

例えば車両に搭載される電源装置として、車載バッテリを充電する充電装置に用いられる電力変換装置が知られており、この電力変換装置では、外部から入力したＡＣ電力に対してＡＣ−ＤＣ変換を実施するとともに、さらにＤＣ−ＤＣ変換を実施した後、ＤＣ電力を出力するものとなっている。より具体的には、ＡＣ−ＤＣ変換を実施するＰＦＣ（Power Factor Correction）回路部と、ＤＣ−ＤＣ変換を実施するＤＤＣ回路部とを備えるものが知られている。

また、電源装置において２つの回路部（基板）を具備する技術として、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。同特許文献１では、メイン基板の上方に金属フレームを介してサブ基板を固定する構成が開示されており、かかる構成により、基板上に設けられた発熱部品の放熱を効率よく実施できるとともに電源装置の小型化を達成できるとなっている。

特開２０１３−２０１２３３号公報

しかしながら、ＰＦＣ回路部及びＤＤＣ回路部は、各々に所定周期でスイッチングされるスイッチング素子を有しており、各回路部において相互にスイッチングノイズの影響が及ぶことが懸念される。この点、上記特許文献１を含め既存の技術は、熱対策に加えて適正なノイズ対策を実施できるものではなく、改善の余地が存在する。なお、熱対策とノイズ対策とを図る上では自ずと電源装置の大型化やコストアップが生じることが懸念される。

本発明は、熱対策とノイズ対策とを適正に行うことができる電源装置を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

本発明の電源装置は、周壁部（２１）と該周壁部の内側に設けられた中間底部（Ｘ）とを有する筐体（１１）と、前記筐体内において前記中間底部の一方の側及び他方の側となる第１空間部（Ｓ１）及び第２空間部（Ｓ２）にそれぞれ設けられ、各々に所定周期でスイッチングされるスイッチング素子を有する第１回路部（１２）及び第２回路部（１３）と、前記周壁部に設けられ、前記第１回路部及び前記第２回路部にそれぞれ電気的に接続される第１端子部（２４）及び第２端子部（２５）と、を備えている。そして、前記周壁部は、前記各端子部がそれぞれ取り付けられる第１挿通孔（２３ａ）及び第２挿通孔（２３ｂ）を有し、前記中間底部は、前記第１回路部が搭載される第１回路搭載部（４１）に対して凹ませて形成され、かつ前記第１挿通孔に通じる第１連通凹部（３１ａ）と、前記第２回路部が搭載される第２回路搭載部（２２）に対して凹ませて形成され、かつ前記第２挿通孔に通じる第２連通凹部（３３ｂ）とのうち少なくともいずれかを有することを特徴としている。

各々に所定周期でスイッチングされるスイッチング素子を有する第１回路部及び第２回路部を備える電源装置では、それら各回路部において相互にスイッチングノイズ等の影響が及ぶことが懸念される。また、筐体において中間底部により第１空間部と第２空間部とが仕切られる構成では、その中間底部において各回路部の放熱を実施することによる熱対策が可能になるものの、周壁部に各回路部の端子部が設けられることを併せ考えると、周壁部の壁高さ方向において中間底部と各端子部との位置干渉が生じ、それに起因する構造上の制約からノイズ対策が十分でなくなることが懸念される。つまり、各端子部と各回路部とはハーネス等により互いに電気的に接続されるため、その配線経路を確保する必要があり、経路確保のために中間底部に開口部（切欠）が設けられると、ノイズの漏れが生じることが懸念される。

この点、本発明では、中間底部に、第１回路搭載部に対して凹み、かつ挿通孔に通じる第１連通凹部と、第２回路搭載部に対して凹み、かつ挿通孔に通じる第２連通凹部とのうち少なくともいずれかを設ける構成とした。これにより、中間底部と各端子部との位置干渉を上手く避けつつ、各端子部と各回路部との電気的な接続を好適に行わせることができ、さらに中間底部に開口部（切欠）を設けなくてよいことから、ノイズ漏れを抑制できる。その結果、簡易な構成を用いつつも、熱対策とノイズ対策とを適正に行うことができる。そしてひいては、電源装置の小型化やコストダウンを図ることができる。

電力変換装置の全体構成を示す斜視図。 電力変換装置の全体構成を示す斜視図。 電力変換装置の平面図。 ケース表側の内部構成を示す平面図。 ケース裏側の内部構成を示す平面図。 ケース本体を、ケース表側を上にして示す斜視図。 ケース本体を、ケース裏側を上にして示す斜視図。 図３のVIII−VIII線断面図。 図３のIX−IX線断面図。 各端子と膨出部との位置関係を示す模式図。 ケース本体をケース表側から見た平面図。 図３のXII−XII線断面図。 図３のXIII−XIII線断面図。 図１１のXIV−XIV線部分における水路の構成を示す断面図。 各端子と膨出部との位置関係を示す模式図。 ターン通路部について別の構成を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、電源装置を、自動車等の車両に搭載される車載電力変換装置として具体化した場合を想定しており、その電力変換装置では、ＡＣ電力（交流電力）を入力し、そのＡＣ電力のＡＣ−ＤＣ変換、及びＤＣ−ＤＣ変換を行った後にＤＣ電力（直流電力）を出力するものとなっている。この電力変換装置は、例えばプラグインハイブリッド車両の充電装置として用いられる。

電力変換装置における主要な電気回路部としては、電源の力率を改善する力率改善回路であるＰＦＣ回路と、ＤＣ−ＤＣ変換を行うＤＤＣ回路とを有している。電力変換装置は、筐体としての収容ケース内においてケース表側とケース裏側とで互いに別空間として仕切られた２つの空間部を有しており、それら各空間部に、ＡＣ−ＤＣ変換回路部としてのＰＦＣ回路部と、ＤＣ−ＤＣ変換回路部としてのＤＤＣ回路部とがそれぞれ設けられるようになっている。

本実施形態の電力変換装置１０についてまずは全体構成を図１〜図５を用いて説明する。図１及び図２は、電力変換装置１０の全体構成を示す斜視図であり、このうち図１はケース表側の構成を示す図、図２はケース裏側の構成を示す図である。また、図３は、電力変換装置１０の平面図、図４は、ケース表側の内部構成を示す平面図、図５は、ケース裏側の内部構成を示す平面図である。なお、本実施形態では便宜上、図１及び図４で見える側（すなわちＰＦＣ回路側）をケース表側、図２及び図５で見える側（すなわちＤＤＣ回路側）をケース裏側とするが、その表裏自体は任意である。

電力変換装置１０は、主要な構成として、収容ケース１１と、この収容ケース１１内に収容されるＰＦＣ回路部１２及びＤＤＣ回路部１３とを有している。収容ケース１１は、ケース表側及びケース裏側にそれぞれ開口するケース本体１５と、ケース表側の開口部にビス等により取り付けられる表カバー１６と、ケース裏側の開口部にビス等により取り付けられる裏カバー１７とを有しており、ケース表側及びケース裏側に各カバー１６，１７が取り付けられることで、全体として直方体状の筐体が構成されるものとなっている。本実施形態では、表側及び裏側の各カバー１６，１７を共通の構成としている。ケース本体１５及び各カバー１６，１７は例えばアルミニウム等の金属により構成されている。ただし、これらケース本体１５及び各カバー１６，１７は合成樹脂材料により構成されていてもよい。

ＰＦＣ回路部１２は、昇圧コイル、ダイオード、半導体スイッチング素子、平滑コンデンサ等の電気部品を有して構成され、これら各電気部品は、ＰＦＣ基板１８に実装されるか、又はケース本体１５に直接固定されることで収容ケース１１内の所定部位に搭載されている。また、ＤＤＣ回路部１３は、トランス、半導体スイッチング素子、チョークコイル、コンデンサ、ダイオード等の電気部品を有して構成され、これら各電気部品は、ＤＤＣ基板１９に実装されるか、又はケース本体１５に直接固定されることで収容ケース１１内の所定部位に搭載されている。これら各回路部では、半導体スイッチング素子が所定周期でスイッチングされることで電力変換が実施される。なお、図面においては搭載素子の全てでなく一部が記載されている。

収容ケース１１の構成について詳しく説明する。図６は、ケース本体１５を、ケース表側（ＰＦＣ側）を上にして示す斜視図であり、図７は、ケース本体１５を、ケース裏側（ＤＤＣ側）を上にして示す斜視図である。

図６及び図７に示すように、ケース本体１５は、四辺に設けられる周壁部２１と、その周壁部２１の内側において壁高さ方向の中間部に設けられる板状の仕切部２２とを有している。周壁部２１は、短辺部と長辺部とを有しており、互いに対向する位置に設けられる第１壁部２１ａ、第２壁部２１ｂにより短辺部が構成され、同じく互いに対向する位置に設けられる第３壁部２１ｃ、第４壁部２１ｄにより長辺部が構成されている。また、周壁部２１の高さ方向中間部となる位置に仕切部２２が設けられることで、仕切部２２を挟んで一方の側に、ＰＦＣ回路部１２を収容するＰＦＣ収容空間Ｓ１が形成されるとともに、他方の側に、ＤＤＣ回路部１３を収容するＤＤＣ収容空間Ｓ２が形成されるようになっている。本実施形態では、ＰＦＣ回路部１２が第１回路部に相当し、ＤＤＣ回路部１３が第２回路部に相当する。また、ＰＦＣ収容空間Ｓ１が第１空間部に相当し、ＤＤＣ収容空間Ｓ２が第２空間部に相当する。

また、収容ケース１１は、後述する水路カバー４１を有しており、仕切部２２に重ね合わせるようにして水路カバー４１が組み付けられることで「中間底部Ｘ」が構成されるようになっている（図１２，図１３参照）。この中間底部Ｘは、ケース内空間を上下２つの収容空間Ｓ１，Ｓ２に仕切ることにより、冷媒としての冷却水を流通させることでＰＦＣ回路部１２及びＤＤＣ回路部１３の放熱を行わせる放熱機能と、各回路部１２，１３における相互のノイズの影響を抑えるノイズ抑制機能とを有する。中間底部Ｘにおいては、水路カバー４１がＰＦＣ回路搭載部（第１回路搭載部）、仕切部２２がＤＤＣ回路搭載部（第２回路搭載部）となっている。なお、冷媒としてはいわゆるクーラント液が用いられればよい。

周壁部２１の第１壁部２１ａには、ＡＣ電源等の入力側外部装置からＡＣ電力を入力するＡＣ入力端子２４と、車載バッテリ（蓄電池）や電気負荷等の出力側外部装置に対してＤＣ電力を出力するＤＣ出力端子２５と、装置外部の車載ＥＣＵ等との間で各種信号の入出力を行う信号端子２６とが設けられている。ＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とは電力入出力端子である。また、周壁部２１の第３壁部２１ｃには、中間底部Ｘに形成された水路に対する冷却水の出入口となる一対の冷却水ポート２７，２８が設けられている。この場合、周壁部２１の短辺部にＡＣ入力端子２４、ＤＣ出力端子２５及び信号端子２６が設けられており、より詳しくは、ＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とが左右に離して配置され、その間に信号端子２６が配置されている。また、周壁部２１の長辺部に冷却水ポート２７，２８が設けられている。

ＡＣ入力端子２４の周辺構成とＤＣ出力端子２５の周辺構成とを図８、図９を用いて説明する。図８はＡＣ入力端子２４の周辺構成を示す図であり、これは図３のVIII−VIII線断面図に相当する。また、図９はＤＣ出力端子２５の周辺構成を示す図であり、これは図３のIX−IX線断面図に相当する。

図８に示すように、ケース本体１５の第１壁部２１ａには孔部２３ａが形成されており、その孔部２３ａに挿通された状態でＡＣ入力端子２４が取り付けられている。ＡＣ入力端子２４は、周壁部２１の壁高さ方向において仕切部２２（中間底部Ｘ）に重複する位置に設けられている。この場合、周壁部２１の壁高さ方向におけるＡＣ入力端子２４に対する仕切部２２の位置干渉を避けるようにして、仕切部２２に膨出部３１が形成されている。つまり、仕切部２２において周壁部２１の内周面寄りの位置には、仕切部２２の一部がＤＤＣ収容空間Ｓ２の側（図の下方）に膨出することで膨出部３１が形成され、その膨出部３１が、周壁部２１において孔部２３ａよりも裏カバー１７の側に繋がる構成となっている。これにより、第１壁部２１ａの孔部２３ａは、ＤＤＣ収容空間Ｓ２に繋がることなく、開口部３２を通じてＰＦＣ収容空間Ｓ１に繋がるようになっている。補足すると、仕切部２２（中間底部Ｘ）においては、膨出部３１が形成されることによって、ＰＦＣ回路搭載部である水路カバー４１に対して凹んだ連通凹部３１ａが形成され、その連通凹部３１ａが第１壁部２１ａの孔部２３ａ（第１挿通孔に相当）に通じる構成となっている。

また、図９に示すように、ケース本体１５の第１壁部２１ａには孔部２３ｂが形成されており、その孔部２３ｂに挿通された状態でＤＣ出力端子２５が取り付けられている。ＤＣ出力端子２５は、ＡＣ入力端子２４と同様に、周壁部２１の壁高さ方向において仕切部２２（中間底部Ｘ）に重複する位置に設けられている。この場合、周壁部２１の壁高さ方向におけるＤＣ出力端子２５に対する仕切部２２の位置干渉を避けるようにして、仕切部２２に膨出部３３が形成されている。つまり、仕切部２２において周壁部２１の内周面寄りの位置には、仕切部２２の一部がＰＦＣ収容空間Ｓ１の側（図の上方）に膨出することで膨出部３３が形成され、その膨出部３３が、周壁部２１において孔部２３ｂよりも表カバー１６の側に繋がる構成となっている。これにより、第１壁部２１ａの孔部２３ｂは、ＰＦＣ収容空間Ｓ１に繋がることなく、開口部３４を通じてＤＤＣ収容空間Ｓ２に繋がるようになっている。補足すると、仕切部２２（中間底部Ｘ）においては、膨出部３３が形成されることによって、ＤＤＣ回路搭載部である仕切部２２に対して凹んだ連通凹部３３ａが形成され、その連通凹部３３ａが第１壁部２１ａの孔部２３ｂ（第２挿通孔に相当）に通じる構成となっている。

図１０は、各端子２４，２５と膨出部３１，３３との位置関係を示す模式図である。なお、図１０では便宜上、各端子２４，２５を円形状にして破線で示し、膨出部３１，３３もこれに合わせて半円状に示している。

図１０に示すように、各端子２４，２５は、周壁部２１の壁高さ方向において同一（又は略同一でも可）となる位置に横並びで設けられている。より具体的には、各端子２４，２５は壁高さ方向の中央位置に設けられている。また、仕切部２２の膨出部３１，３３は互いに上下逆となる方向に膨出している。これにより、連通凹部３１ａ，３３ａが互いに逆となる向きに凹んでおり、そのうち連通凹部３１ａによってＡＣ入力端子２４とＰＦＣ収容空間Ｓ１とが繋がり、連通凹部３３ａによってＤＣ出力端子２５とＤＤＣ収容空間Ｓ２とが繋がるようになっている。

図４、図５に示すように、各端子２４，２５からケース内側に延びるハーネスは、開口部３２，３４を通じてＰＦＣ収容空間Ｓ１及びＤＤＣ収容空間Ｓ２にそれぞれ引き出され、そのハーネスにより各端子２４，２５とＰＦＣ回路部１２及びＤＤＣ回路部１３とがそれぞれ電気的に接続されている。この場合、仕切部２２には、各端子２４，２５と各回路部１２，１３との位置関係に応じた向き及び形状で膨出部３１，３３が形成されている。そのため、これら各端子２４，２５が設けられる部位にあっても、各収容空間Ｓ１，Ｓ２の間の空間遮断が完全に行われるようになっている。

図６、図７に示すように、仕切部２２は、周壁部２１の内周部分と同じ外形形状及び大きさを有しており、その周縁部においてＰＦＣ収容空間Ｓ１の側とＤＤＣ収容空間Ｓ２の側とが相互に遮断されるようになっているが、ＰＦＣ回路部１２とＤＤＣ回路部１３とは電気的に接続される必要がある。そのため、仕切部２２には両収容空間Ｓ１，Ｓ２を連通する連通孔３６が形成されている。連通孔３６は、周壁部２１の第２壁部２１ｂの付近においてその第２壁部２１ｂに沿って延びる長孔状に形成され、その連通孔３６には中継部材としての中継ターミナル３７が組み付けられるようになっている。この場合、対向する一対の壁部（第１壁部２１ａ、第２壁部２１ｂ）のうち、一方の第１壁部２１ａにＡＣ入力端子２４及びＤＣ出力端子２５が設けられるのに対し、他方の第２壁部２１ｂの付近に連通孔３６が設けられている。

中継ターミナル３７は、連通孔３６に挿通される挿通部３８と、連通孔３６に挿通部３８が挿通された状態で仕切部２２の片面（本実施形態ではＤＤＣ側面）に沿って延びる長尺部３９とを有している。挿通部３８と長尺部３９とにはそれぞれピン又はバスバー等よりなる接続端子が設けられており、この接続端子がＰＦＣ基板１８及びＤＤＣ基板１９にそれぞれ電気的に接続されることで、これら両基板１８，１９同士の接続（すなわち回路部１２，１３同士の接続）がなされるようになっている。

ＰＦＣ収容空間Ｓ１においては、水路カバー４１に設けられたボス４４の上にＰＦＣ基板１８が固定されるとともに、水路カバー４１の外面を素子搭載面として、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が取り付けられている。図４には、水路カバー４１の素子搭載面（すなわちＰＦＣ基板１８の裏面側）に搭載された半導体スイッチング素子４６を破線にて示している。

また、ＤＤＣ収容空間Ｓ２においては、仕切部２２に設けられたボス４５の上にＤＤＣ基板１９が固定されるとともに、仕切部２２において水路カバー４１の反対側の面を素子搭載面として、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子が取り付けられている。図５には、仕切部２２の素子搭載面（すなわちＤＤＣ基板１９の裏面側）に搭載された半導体スイッチング素子４７を破線にて示している。なお、半導体スイッチング素子４６，４７は、いずれも通電により発熱する発熱部品に相当する。

半導体スイッチング素子４６，４７は、中間底部Ｘの表裏両側にそれぞれ搭載されるものであるが、図４，図５から分かるように、それらは中間底部ＸのＰＦＣ収容空間Ｓ１側及びＤＤＣ収容空間Ｓ２側において当該中間底部Ｘの正面視で互いに対向しない位置、すなわち重複しない位置に搭載されている。

次に、収容ケース１１の放熱機能について説明する。図１１は、ケース本体１５をケース表側から見た平面図である。また、図１２は図３のXII−XII線断面図であり、図１３は図３のXIII−XIII線断面図である。図１４は図１１のXIV−XIV線部分における水路の構成を示す断面図である。

図６や図１１〜図１４に示すように、仕切部２２にはケース表側から水路カバー４１が組み付けられるようになっており、仕切部２２に対してビス等により水路カバー４１を組み付けることで、これら両者により中間底部Ｘが形成されている。そして、中間底部Ｘの内部に扁平状の水路空間ＳＷが形成されるようになっている。水路空間ＳＷは、冷媒流通部に相当し、中間底部Ｘの底面方向に延びるように設けられている。詳しくは、仕切部２２においてケース表側には、その面内方向に沿ってＵ字状に湾曲する凹状部５１が形成されている。この凹状部５１は、所定の幅寸法ＷでＵ字状に湾曲して設けられ（図１１参照）、所定の深さＦ１を有している（図１２，図１３参照）。なお、凹状部５１の幅寸法Ｗは全箇所において同じ寸法でなくてもよいが、冷却水の流れを損うことがないように概ね同じであることが望ましい。

仕切部２２には、凹状部５１の全体を覆うようにして水路カバー４１が組み付けられている。水路カバー４１の下面、すなわち仕切部２２側の面は概ね平坦面となっており、仕切部２２に対する水路カバー４１の組み付けにより、凹状部５１において深さＦ１のターン通路部ＳＡが形成される。本実施形態では、ターン通路部ＳＡは、通路入口部と通路出口部との間においてＵ字ターン形状で形成され、１つのＵ字部分（ターン部分）を有している。凹状部５１には、その底面から上方に延びる複数の突条部５２が形成されている。突条部５２は、冷却水の流れ方向に合わせて弧状に形成されることで冷却水を円滑に案内する役目を有することに加え、放熱フィンとしての役目を有している。

仕切部２２においてＵ字状の凹状部５１の一端側及び他端側（すなわち通路入口部及び通路出口部）には、仕切部２２をケース裏面側に凹ませることで中継通路部５３，５４が形成されている。これら中継通路部５３，５４は、ターン通路部ＳＡの両方の各端部と冷却水ポート２７，２８との間に設けられ、中継通路部５３，５４を介して冷却水の流入及び流出が行われる。冷却水ポート２７，２８のうち一方のポートから冷媒としての冷却水が流入すると、その冷却水がターン通路部ＳＡをＵ字状の経路に沿って流れた後、他方のポートから流出する。

図１１，図１２に示すように、中間底部Ｘにおいて冷却水ポート２７，２８とターン通路部ＳＡとの間の中継通路部５３，５４は、ターン通路部ＳＡの深さＦ１よりも上下方向（周壁部２１の壁高さ方向）の寸法が大きくなっている。この場合、中継通路部５３，５４は、周壁部２１の壁高さ方向における通路寸法が、ターン通路部ＳＡの側から冷却水ポート２７，２８の側に向けて拡張されている。これにより、ターン通路部ＳＡに対する冷却水の供給を十分量としつつも、実際の回路搭載部分における上下方向のサイズアップを抑制できるものとなっている。この場合、仕切部２２を局部的にＤＤＣ収容空間Ｓ２の側に膨出させることで中継通路部５３，５４が形成され、水路カバー４１については概ね平板状に形成されている。そのため、水路カバー４１に膨出部が形成される構成に比べて、ケース本体１５の仕切部２２に対して水路カバー４１を組み付ける際の作業を容易に実施できるものとなっている。

仕切部２２において、凹状部５１におけるＵ字部分の内側、すなわちＵ字部分の外縁部と内縁部とのうち内縁部よりも内側部分（図１１のハッチング部分）は、凹状部５１の底面に対して突出する内側突出部５５となっている。この内側突出部５５は凹状部５１に囲まれて設けられる中州部に相当する。図１４に示すように、仕切部２２に水路カバー４１を組み付けた状態では、内側突出部５５が水路カバー４１の下面に近接対向するが接触しておらず、内側突出部５５の上面と水路カバー４１の下面との間には寸法Ｆ２の内側隙間部ＳＢが形成されるようになっている。この場合、内側隙間部ＳＢは、ターン通路部ＳＡに囲まれて設けられており、ターン通路部ＳＡよりも通路深さ方向の隙間寸法の小さい空間部となっている。ターン通路部ＳＡは、冷却水をＵ字状経路に沿って折り返して流通させるメイン通路であり、内側隙間部ＳＢは、Ｕ字状経路から漏れ出た分の冷却水を通過させるサブ通路であると言える。

かかる構成によれば、水路空間ＳＷ内に導入された冷却水は、メイン通路であるターン通路部ＳＡを流れるだけでなく、ターン通路部ＳＡから内側隙間部ＳＢにも流れ込むようになっている。この場合特に、ターン通路部ＳＡと内側隙間部ＳＢとを比べると、ターン通路部ＳＡは通路深さが大きく、内側隙間部ＳＢは通路深さは小さいものであるため、冷却水は主にターン通路部ＳＡを流れ、ターン通路部ＳＡから漏れ出た分の冷却水が内側隙間部ＳＢに流れるようになっている。ターン通路部ＳＡに冷却水が流れることによりターン通路部ＳＡに対向配置された発熱部品の放熱が効率よく実施される。また加えて、内側隙間部ＳＢにおいても冷却水の通過が許容されるため、内側隙間部ＳＢの対向部分に配置された素子についても放熱が行われる。なおこの場合、内側隙間部ＳＢでは、ターン通路部ＳＡに比べて通路深さ方向の寸法（隙間寸法）が小さくなっているため、ターン通路部ＳＡでの冷却水の流通による放熱作用が阻害されることはなく、電力変換装置１０としての放熱性能を確保できるものとなっている。

また、仕切部２２に対する水路カバー４１の接合部であって、かつターン通路部ＳＡ（凹状部５１）を外縁側から囲む部位は、水路空間ＳＷにおける冷却水の漏れを抑制するシール部５７となっている。すなわち、図１１に示すように、仕切部２２には、凹状部５１を囲むようにしてシート面５８が環状に形成されている。また、水路カバー４１の下面外周部にも同様に、シート面（図示略）が形成されている。そして、仕切部２２及び水路カバー４１の各シート面の間にシール材を介在させた状態で、これらシート面同士を接合することでシール部５７が形成されるようになっている。なお、シール材としては例えば液状ガスケットが用いられるとよい。

ここで、ターン通路部ＳＡ（凹状部５１）は、Ｕ字ターン形状で形成されており、ターン通路部ＳＡの通路両側の縁部のうち、通路外側となる縁部にのみシール部が設けられている。つまり、ターン通路部ＳＡの外側はシールされるが、内側はシールされない構成となっている。この場合、水路空間ＳＷでは、ターン通路部ＳＡのＵ字部分の内側に冷却水が漏れ出ることを許容しており、ターン通路部ＳＡの内側にシール部が存在していなくても何ら問題が生じないものとなっている。

ターン通路部ＳＡにおいて外側部分にのみシール部５７を設ける構成では、電力変換装置１０の製造時においてシール部分が削減されることから、製造作業の簡易化を図ることができる。また、シール部５７の蛇行部分が少なくなり、かつシール長が短くなる。そのため、シール切れによる冷却水の漏れが生じにくくなっている。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

電力変換装置１０の熱対策として、ＰＦＣ収容空間Ｓ１とＤＤＣ収容空間Ｓ２とを仕切る中間底部Ｘを設け、その中間底部Ｘを冷却水により冷却する構成とした。これにより、各収容空間Ｓ１，Ｓ２内の各回路部１２，１３について効率よく放熱を行わせることができる。また、中間底部Ｘは、電力変換装置１０のノイズ対策としても有効であるが、さらなるノイズ対策の強化を図るべく、中間底部Ｘの仕切部２２に、ＰＦＣ収容空間Ｓ１の側及びＤＤＣ回路部１３の側にそれぞれ凹む連通凹部３１ａ，３３ａを設ける構成とした。この場合、連通凹部３１ａ，３３ａの存在により、中間底部Ｘ（仕切部２２）と各端子２４，２５との位置干渉を上手く避けつつ、各端子２４，２５と各回路部１２，１３との電気的な接続を好適に行わせることができる。さらに、中間底部Ｘに干渉避けの開口部（切欠）を設けなくてよいことから、各収容空間Ｓ１，Ｓ２での相互のノイズ漏れを抑制できる。その結果、簡易な構成を用いつつも、熱対策とノイズ対策とを適正に行うことができる。そしてひいては、電力変換装置１０の小型化やコストダウンを図ることができる。

ＰＦＣ回路部１２とＤＤＣ回路部１３とを有する電力変換装置１０では、これら両回路部１２，１３における熱及びノイズの問題が検討事項となるが、上記構成によれば、適正なる熱対策とノイズ対策とを施した電力変換装置１０を実現できる。

中間底部Ｘの仕切部２２に、連通凹部３１ａ，３３ａを互いに逆となる向きに凹ませて形成したため、ＡＣ入力端子２４及びＤＣ出力端子２５の両方が周壁部２１の壁高さ方向で仕切部２２に重複する位置に設けられる構成であっても、適正なノイズ対策を施した構成を実現できる。

ＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とを、周壁部２１の壁高さ方向において同一又は略同一となる位置に横並びで設ける構成としたため、各端子２４，２５を設ける上での壁高さ方向におけるサイズアップが不要となる。これにより、電力変換装置１０の大型化を抑制できる。またこの場合、各端子２４，２５を壁高さ方向の中央位置付近に設けることで、ケース両面（ケース表面及びケース裏面）に対する端子構成が同等となる。そのため、電力変換装置１０を車両の適所に配置する際に設置の向きの制約が受けにくくなる、各端子２４，２５に対する外部ハーネスの着脱が行いやすくなる等のメリットが得られることとなる。

周壁部２１において互いに対向する第１壁部２１ａと第２壁部２１ｂとのうち第１壁部２１ａに各端子２４，２５を設けるとともに、仕切部２２において第２壁部２１ｂ寄りの位置に、中継ターミナル３７を取り付けるための連通孔３６を設ける構成とした。これにより、各端子２４，２５と連通孔３６とを互いに離れた位置に配置でき、仮に連通孔３６を通じてノイズ漏れのおそれがあるとしても、そのノイズの影響を各端子２４，２５に及びにくくすることができる。

また特に、各端子２４，２５と連通孔３６とを、ケース本体１５において互いに長辺方向に離し、かつ中間底部Ｘの水路空間ＳＷを挟んで両側となる位置に設ける構成とした。これにより、連通孔３６を通じてのノイズ漏れの影響を一層適正に抑えることができる。

各回路部１２，１３を構成する発熱部品としての半導体スイッチング素子４６，４７を、中間底部Ｘの表裏両側において互いに対向しない位置に搭載する構成とした。したがって、水路空間ＳＷにおける各発熱部品の放熱を分散して行わせることができ、水路空間ＳＷ（ターン通路部ＳＡ）を扁平に構成しても適正な放熱効果が得られるものとなる。また、ターン通路部ＳＡの深さ寸法を小さくできることから、装置の小型化が可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・上記実施形態では、仕切部２２の膨出部３１，３３を互いに上下逆となる方向に膨出させ（図１０参照）、これにより、連通凹部３１ａ，３３ａを互いに逆となる向きに凹ませて形成したが、この構成を変更してもよい。例えば、図１５に示す構成では、ＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とが、上下方向に見ていずれもＰＦＣ収容空間Ｓ１の側に配置されている。この場合、ＡＣ入力端子２４側では膨出部３３（連通凹部３３ａ）が形成されていないのに対し、ＤＣ出力端子２５側では膨出部（連通凹部）が形成されている。なお、ＡＣ入力端子２４側の構成とＤＣ出力端子２５側の構成とが逆であってもよい。

・ケース本体１５において、各端子２４，２５を設ける位置と、中継ターミナル３７を取り付けるための連通孔３６を設ける位置とを変更してもよい。例えば、各端子２４，２５を設ける位置は、周壁部２１の第１壁部２１ａ付近であれば、第３壁部２１ｃ又は第４壁部２１ｄであってもよい。また、各端子２４，２５と連通孔３６とを、ケース本体１５において互いに短辺方向に離して配置することも可能である。

・ターン通路部ＳＡをＵ字状に形成する以外に、Ｓ字状に蛇行させるようにして形成してもよい。具体的には、図１６に示す構成とする。図１６では、中間底部ＸにＳ字状のターン通路部ＳＡが形成されており、そのターン通路部ＳＡにおいて２つのＵ字部分（ターン部分）の内側部分に、ターン通路部ＳＡよりも通路深さ方向の隙間寸法の小さい内側隙間部ＳＢ１，ＳＢ２が形成されている（図のハッチング部分）。この場合、冷却水はターン通路部ＳＡに沿ってＳ字状に流れることに加え、２つの内側隙間部ＳＢ１，ＳＢ２にも流れ込む。これにより、ターン通路部ＳＡでの放熱に加え、各内側隙間部ＳＢ１，ＳＢ２での放熱も行われる。

また、シール部５７は、Ｓ字状のターン通路部ＳＡの全体を環状に囲むようにして設けられている。この場合、２つのＵ字部分の内側、すなわち２つの中州部分を囲む部分にはシール部５７が設けられていない構成となっている。

さらに上記以外に、ターン通路部ＳＡをＷ字状に形成する構成であってもよい。いずれにしても、１又は複数のＵ字部分（ターン部分）の外側はシールされるが、内側はシールされない構成であればよい。こうしたシール構造は、ターン通路部ＳＡの形状が複雑になるほど、効果が顕著になると考えられる。

・内側隙間部ＳＢは、その全域で均等な隙間間隔になっていなくてもよい。例えば、内側隙間部ＳＢで対向する２面の一方が傾斜していてもよい。この場合、内側隙間部ＳＢにおいて、ターン通路部ＳＡの入口に近い側は隙間が狭く、出口に近い側は隙間が広いといった構成でもよい。

・上記実施形態では、中間底部Ｘにおいてケース本体１５側の仕切部２２にＵ字状の凹状部５１を形成するとともに、水路カバー４１を略平板状に形成したが、これを変更してもよい。例えばケース本体１５側の仕切部２２を略平板状に形成するとともに、水路カバー４１にＵ字状の凹状部を形成する構成であってもよい。又は、仕切部２２と水路カバー４１との両方に凹状部を形成する構成であってもよい。いずれにしても、第１部材としてのケース本体１５（仕切部２２）と第２部材としての水路カバー４１との少なくとも一方に凹状部が形成され、その凹状部によりターン通路部ＳＡが形成されるようになっていればよい。

また、水路空間ＳＷの内側隙間部ＳＢを形成するための内側突出部５５を、仕切部２２に設ける構成に代えて、水路カバー４１に設ける構成であってもよい。又は、仕切部２２と水路カバー４１との両方に突出部を形成する構成であってもよい。

・収容ケース１１において周壁部２１と仕切部２２とは各々別体で構成されていてもよい。また、周壁部２１に対して仕切部２２がネジ等により固定される構成であってもよい。

・上記実施形態では、ケース本体１５の一側面において横並びの位置にＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とを設ける構成としたが、これを変更してもよい。例えば、ケース本体１５の２つの側面部にそれぞれ分けてＡＣ入力端子２４とＤＣ出力端子２５とを設ける構成としてもよい。

・電源装置における第１回路部及び第２回路部の構成を変更してもよい。例えば、ＡＣ入力側（第１空間部）に整流回路及びＤＤＣ回路からなる第１回路部を設けるとともに、ＤＣ出力側（第２空間部）にＦＰＣ回路を設ける構成であってもよい。また、２つのＤＤＣ回路を有する構成とし、各ＤＤＣ回路を第１空間部及び第２空間部に各々配置する構成であってもよい。

・収容ケース１１の中間底部Ｘに水路が形成されていない構成であってもよい。この場合、収容ケース１１では、各回路部１２，１３で生じた熱が中間底部Ｘを伝わって装置外部に放出される構成であるとよい。

・本発明の電源装置を、車載以外の用途に具体化することも可能である。例えば、定置式バッテリの充電装置に具体化することが可能である。

１０…電力変換装置（電源装置）、１１…収容ケース（筐体）、１２…ＰＦＣ回路部（第１回路部）、１３…ＤＤＣ回路部（第２回路部）、２２…仕切部（第２回路搭載部）、２４…ＡＣ入力端子（第１端子部）、２５…ＤＣ出力端子（第２端子部）、３１ａ，３３ａ…連結凹部、４１…水路カバー（第１回路搭載部）、Ｓ１…ＰＦＣ収容空間（第１空間部）、Ｓ２…ＤＤＣ収容空間（第２空間部）、Ｘ…中間底部。

Claims (8)

1. 周壁部（２１）と該周壁部の内側に設けられた中間底部（Ｘ）とを有する筐体（１１）と、
   前記筐体内において前記中間底部の一方の側及び他方の側となる第１空間部（Ｓ１）及び第２空間部（Ｓ２）にそれぞれ設けられ、各々に所定周期でスイッチングされるスイッチング素子を有する第１回路部（１２）及び第２回路部（１３）と、
   前記周壁部に設けられ、前記第１回路部及び前記第２回路部にそれぞれ電気的に接続される第１端子部（２４）及び第２端子部（２５）と、
   を備える電源装置（１０）であって、
   前記周壁部は、前記各端子部がそれぞれ取り付けられる第１挿通孔（２３ａ）及び第２挿通孔（２３ｂ）を有し、
   前記中間底部は、前記第１回路部が搭載される第１回路搭載部（４１）に対して凹ませて形成され、かつ前記第１挿通孔に通じる第１連通凹部（３１ａ）と、前記第２回路部が搭載される第２回路搭載部（２２）に対して凹ませて形成され、かつ前記第２挿通孔に通じる第２連通凹部（３３ｂ）とのうち少なくともいずれかを有することを特徴とする電源装置。
2. 前記各端子部は、前記周壁部の壁高さ方向において前記中間底部に重複する位置にそれぞれ設けられ、
   前記中間底部には、前記第１連通凹部と前記第２連通凹部とが、互いに逆となる向きに凹ませて形成されている請求項１に記載の電源装置。
3. 前記各端子部は、前記周壁部の壁高さ方向において同一又は略同一となる位置に横並びで設けられている請求項２に記載の電源装置。
4. 前記中間底部には、前記第１空間部と前記第２空間部とを連通する連通部（３６）が設けられ、その連通部に、前記第１回路部と前記第２回路部とを電気的に接続する中継部材（３７）が取り付けられており、
   前記周壁部は、平面視で矩形枠状をなし、互いに対向する位置に設けられる第１壁部（２１ａ）と第２壁部（２１ｂ）とを有しており、
   前記各端子部は、前記第１壁部又はその付近に設けられ、前記連通部は、前記中間底部において前記第２壁部寄りの位置に設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電源装置。
5. 前記周壁部は短辺部と長辺部とを有し、そのうち短辺部として前記第１壁部及び前記第２壁部が設けられており、
   前記各端子部と前記連通部とは互いに長辺方向に離れた位置に設けられている請求項４に記載の電源装置。
6. 前記中間底部には、冷媒を流通させる冷媒流通部（ＳＷ）が形成されており、
   前記各端子部と前記連通部とは、前記中間底部の底面方向において前記冷媒流通部を挟んで両側となる位置にそれぞれ設けられている請求項４又は５に記載の電源装置。
7. 前記各回路部は、それぞれに通電により発熱する発熱部品（４６，４７）を有しており、
   前記各回路部の発熱部品は、前記中間底部の前記第１空間部の側及び前記第２空間部の側において当該中間底部の正面視で互いに重複しない位置に搭載されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電源装置。
8. 前記第１回路部として、前記第１端子部から交流電力を入力し直流電力に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路部（１２）を有するとともに、前記第２回路部として、前記ＡＣ−ＤＣ変換回路部から出力される直流電力を昇圧又は降圧し前記第２端子部から出力するＤＣ−ＤＣ変換回路部（１３）を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電源装置。

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