JP6156181B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置に関するものである。
電源装置を冷却する冷却手段として、冷却水を用いた水冷式冷却手段を用いた技術が知られている。例えば、特許文献1に記載された技術では、筐体の裏面側に湾曲状の水路を形成し、その水路に冷却水を流通させることで電源装置の冷却を行うようにしている。より具体的には、底板の裏側にS字状に蛇行する水路壁を設けておき、その底板に対して裏面カバープレートを組み付けることでS字状の水路を区画形成するようにしている。この場合、水路壁の頂上面には液状ガスケットからなるシール材が組み込まれ、それによりS字状のカーブに沿って水路両側が封止されるようになっている。
特開2013−138541号公報
しかしながら、上記のようにS字状のカーブに沿って水路両側がシール材により封止される構成では、シール部分(水路壁の頂上面)が複雑な形状で存在することになり、電源装置を製造する上での作業性が悪くなると考えられる。また、シール部分が長くなることで冷却水の漏れが生じやすくなることが懸念される。
本発明は、冷媒の流通による放熱性能を確保するとともに、好適なシール構造を実現する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底部(X)とを有する筐体(11)と、前記筐体内において前記底部に対向する部位に設けられ、発熱部品を有する回路部(12,13)と、を備えている。そして、前記底部は、底面方向に延びるように形成され、冷媒を流通させる冷媒流通部(SW)と、前記冷媒流通部における冷媒の漏れを抑制するシール部(57)と、を備えている。また、前記冷媒流通部は、ターン部分を有し、前記底部の底面方向に所定の通路幅を有するとともに、その底面方向に直交する方向に所定の通路深さを有するターン通路部(SA)と、前記ターン通路部のターン部分に囲まれた内側部分に設けられ、前記ターン通路部よりも前記通路深さと同方向の隙間寸法の小さい内側隙間部(SB)と、を備えている。
上記構成の電源装置では、筐体の底部に形成された冷媒流通部に冷媒を流通させることで、回路部を構成する発熱部品の放熱を実施できる。ここで、冷媒は主に冷媒流通部のターン通路部を流れるため、ターン通路部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、ターン通路部のターン部分に囲まれた内側部分(中央部分)に、ターン通路部よりも通路深さ方向の隙間寸法の小さい内側隙間部が形成されていることから、その内側隙間部においても冷媒の通過が許容されることになり、その内側隙間部での放熱も可能となる。この場合、内側隙間部では、ターン通路部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、ターン通路部での冷媒の流通による放熱作用が阻害されることはなく、電源装置としての放熱性能を確保できる。
また、ターン通路部のターン部分に囲まれる内側隙間部は、冷媒の通過が許容される空間部であるから、ターン通路部と内側隙間部との間はシールが不要になっている。つまり、ターン通路部のターン部において通路両側のうち片側にのみシール部が設けられる構成になっている。したがって、電源装置の製造時におけるシール組み付けの作業性が悪くなるといった不都合や、シール部分が長くなることで冷却水の漏れが生じやすくなるといった不都合が生じにくくなる。その結果、冷媒の流通による放熱性能を確保するとともに、好適なシール構造を実現することができる。
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において、ターン通路部SAを、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として設けるとともに、内側隙間部SBを、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として設ける構成とした。この場合、ターン通路部SAと内側隙間部SBとで放熱性能を相違させつつも、これら両部分において放熱を行わせることによって、電力変換装置10において適正なる熱対策を実現できる。また、ターン通路部SAの通路両側のうち内側にのみシール部57を設ける構成としたため、シール構造としての適正化も図られている。その結果、冷却水の流通による放熱性能を確保するとともに、好適なシール構造を実現することができる。
水路空間SWを封止するシール部57は、ターン通路部SAを外縁側から囲む部位に設けられていればよく、シール部57を通路両側に各々設ける従来構成に比べて、シール構造の大いなる簡素化が可能となる。
ターン通路部SAをU字ターン形状に形成し、そのターン通路部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57を設ける構成とした。これにより、やはりシール部57の全長を短くすることができ、製造上のメリットや水漏れ抑制のメリットが得られるものとなる。
仕切部22においてターン通路部SAと冷却水ポート27,28との間に設けられた中継通路部53,54について、周壁部21の壁高さ方向における通路寸法を、ターン通路部SAの側から冷却水ポート27,28の側に向けて拡張する構成とした。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。
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。これにより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において、周壁部21の壁高さ方向の一端側に底部を設ける構成としてもよい。つまり、底部は中間底部でなく、収容ケース11内には1つの空間部が形成される。この場合、収容ケース11内の同一空間に1つ又は複数の回路部が設けられ、その回路部が、底部内を流れる冷却水により冷却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、13…DDC回路部、22…仕切部、41…水路カバー、57…シール部、SA…ターン通路部、SB…内側隙間部、SW…水路空間。

Claims (6)

  1. 周壁部(21)と該周壁部の内側に設けられた底部(X)とを有する筐体(11)と、
    前記筐体内において前記底部に対向する部位に設けられ、発熱部品を有する回路部(12,13)と、
    を備える電源装置(10)であって、
    前記底部は、
    底面方向に延びるように形成され、冷媒を流通させる冷媒流通部(SW)と、
    前記冷媒流通部における冷媒の漏れを抑制するシール部(57)と、
    を備え、
    前記冷媒流通部は、
    ターン部分を有し、前記底部の底面方向に所定の通路幅を有するとともに、その底面方向に直交する方向に所定の通路深さを有するターン通路部(SA)と、
    前記ターン通路部のターン部分に囲まれた内側部分に設けられ、前記ターン通路部よりも前記通路深さと同方向の隙間寸法の小さい内側隙間部(SB)と、
    を備え
    前記ターン通路部は、各々円弧状に形成されたターン外周壁部及びターン内周壁部の間の通路として設けられ、
    前記内側隙間部は、前記ターン内周壁部により囲まれてなる内側突出部(55)の突出上面により形成されていることを特徴とする電源装置。
  2. 前記底部は、互いに重ね合わせて設けられ、その重ね合わせにより前記冷媒流通部を形成する第1部材(15)及び第2部材(41)を有し、
    前記第1部材及び前記第2部材の少なくとも一方において互いの対向面の側には前記ターン通路部を形成する凹状部(51)が形成されており、
    前記シール部は、前記第1部材及び前記第2部材が互いに接続される接合部であって、かつ前記ターン通路部を外縁側から囲む部位に設けられている請求項1に記載の電源装置。
  3. 前記ターン通路部は、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ており、前記ターン通路部の通路両側の縁部のうち、通路外側となる縁部にのみ前記シール部が設けられている請求項2に記載の電源装置。
  4. 前記ターン通路部は、前記冷媒を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、前記内側隙間部は、前記U字状経路から漏れ出た分の前記冷媒を通過させるサブ通路である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電源装置。
  5. 前記周壁部に、前記冷媒の出入口となる一対の冷媒ポート(27,28)が設けられ、
    前記底部には、前記ターン通路部が前記冷媒ポートに繋がる位置に中継通路部(53,54)が設けられており、
    前記中継通路部は、前記周壁部の壁高さ方向における通路寸法が、前記ターン通路部の側から前記冷媒ポートの側に向けて拡張されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電源装置。
  6. 前記底部は、前記周壁部の壁高さ方向において中間部分となる位置に設けられた中間底部(X)であり、
    前記回路部は、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、前記発熱部品をそれぞれ有する第1回路部(12)及び第2回路部(13)を有し、
    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5のいずれか1項に記載の電源装置。
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