JP6710283B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば電動車両に搭載される電力変換装置に関するものである。

例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置としては、商用の交流電源から直流電源に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電源から補助機器用のバッテリの電圧（例えば１２Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。

近年、上記のような電力変換装置の低価格化、電力変換装置の軽量化による電動車両の燃費向上、電動車両における電力変換装置の実装スペースの縮小化などのため、電力変換装置の小型化が検討されている。

また、電力変換装置の小型化に伴い、電力変換装置に搭載される電子部品の小型化が進み、電子部品の発熱密度が増加するため、より冷却能力の高い冷却装置が必要とされている。

これに対して、従来の電力変換装置では、リアクトル及びコンデンサを収容するケースの壁部の一部が、流路形成壁部となっている。この流路形成壁部により、ケース外側から内側に凹む形状の冷媒流路が形成されている。ケースには、冷媒流路を覆う金属製の蓋部が取り付けられている。流路形成壁部及び蓋部には、冷媒流路内に突出する複数の冷却フィンが形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−５３１５号公報

しかし、上記のように構成された従来の電力変換装置では、冷媒流路の両側に部品が実装されているため、部品間を接続するための部材及びスペースが必要となり、小型化が困難である。また、冷却面が１面のみであるため、放熱面積が小さく、放熱性能が低い。さらに、例えばリアクトル及びトランスのような大型高発熱電子部品の場合、冷却面から遠い電子部品頭頂部付近については、熱伝導経路が長くなり、熱抵抗が大きくなるため、冷却が困難になる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小型化を図りつつ、冷却能力を向上させることができる電力変換装置を得ることを目的とする。

この発明に係る電力変換装置は、複数の電気部品、及び電気部品が実装されている筐体本体と、筐体本体に取り付けられている蓋とを有している筐体を備え、筐体本体は、部品実装面と、部品実装面の裏面である冷媒流路面とを有しており、複数の電気部品は、部品実装面に実装されており、冷媒流路面には、冷媒流路溝が設けられており、筐体本体には、冷媒流路溝を覆う溝カバーが取り付けられており、部品実装面は、蓋に対向する第１の対向部と、第１の対向部に隣り合っており、かつ第１の対向部よりも蓋から離れて蓋に対向する第２の対向部と、第１の対向部と第２の対向部との間に設けられている側面部とを有しており、冷媒流路溝は、第１の対向部及び側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分とを有している。

この発明の電力変換装置は、部品実装面に電気部品が実装されており、部品実装面の裏面である冷媒流路面に冷媒流路溝が設けられているため、冷媒流路の一側に電気部品を集めることができる。また、第１の流路部分が側面部の裏側に位置し、第２の流路部分が第２の対向部の裏側に位置しているので、第２の対向部に電気部品を実装することにより、第２の対向部に実装された電気部品を第１及び第２の流路部分から冷却することができる。従って、小型化を図りつつ、冷却能力を向上させることができる。

この発明の実施の形態１による電力変換装置の内部構成を示す平面図である。 図１の電力変換装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１の電力変換装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図２、３の冷媒流路溝及び溝カバーを部品実装面側から透視して示す平面図である。 図４の第２のパイプを第２の側壁に配置した変形例を示す平面図である。 図４の第１のパイプを第４の側壁に配置し第２のパイプを第２の側壁に配置した変形例を示す平面図である。 図４の第１のパイプを第４の側壁に配置した変形例を示す平面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電力変換装置の内部構成を示す平面図、図２は図１の電力変換装置のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、図３は図１の電力変換装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

図において、筐体１は、金属製の筐体本体２と、筐体本体２の一側に取り付けられている平板状の蓋３と、筐体本体２の他側に取り付けられている平板状の溝カバー４とを有している。図１では筐体１内を示すために蓋３を省略しており、図２、３では蓋３を２点鎖線で示している。また、この実施の形態における電力変換装置は、蓋３が水平かつ筐体本体２の上に位置する向きで設置される。

筐体本体２は、例えば鉄又はアルミニウムにより構成されている。また、筐体本体２は、鋳造による一体成形品である。さらに、筐体本体２の周囲には、互いに対向する第１及び第２の側壁２ａ，２ｂ、及び互いに対向する第３及び第４の側壁２ｃ，２ｄが一体に形成されている。

筐体本体２の一側の第１ないし第４の側壁２ａ〜２ｄの端面には、シール材（図示せず）が全周に渡って塗布されている。蓋３は、シール材を介して第１ないし第４の側壁２ａ〜２ｄの端面、即ち筐体本体２の開口端に接合され、複数のねじ（図示せず）により筐体本体２に固定されている。

筐体本体２は、蓋３側の面である部品実装面２１と、部品実装面２１の裏面である冷媒流路面２２とを有している。部品実装面２１は、筐体本体２に蓋３を固定することにより密封されている。

部品実装面２１は、蓋３に対向する第１の対向部２１ａと、第１の対向部２１ａに隣り合っており、かつ第１の対向部２１ａよりも蓋３から離れて蓋３に対向する第２の対向部２１ｂと、第１の対向部２１ａと第２の対向部２１ｂとの間に設けられている側面部２１ｃとを有している。

第１の対向部２１ａには、発熱密度が高い高発熱電気部品である複数のスイッチング素子５が互いに間隔をおいて実装されている。この例では、６個のスイッチング素子５が用いられている。

第２の対向部２１ｂには、第１のリアクトル６、トランス７、及び第２のリアクトル８が実装されている。第１のリアクトル６、トランス７、及び第２のリアクトル８は、発熱量の大きい高発熱電気部品であり、かつ磁性体部品である。

第２の対向部２１ｂには、互いに仕切られた第１ないし第３の部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆが設けられている。第１の部屋２１ｄには、第１のリアクトル６が収容されている。第２の部屋２１ｅには、トランス７が収容されている。第３の部屋２１ｆには、第２のリアクトル８が収容されている。

一部の部屋である第１及び第３の部屋２１ｄ，２１ｆには、第１及び第２のリアクトル６，８の形状に合わせて凹部２３ａ及び一対の凸部２３ｂが形成されている。第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８の周囲には、それぞれ伝熱材２４（図１では省略）が充填されている。伝熱材２４としては、一般的な樹脂材料と比較して熱伝導性の高い樹脂材料、例えばポッティング剤であるシリコーン樹脂が用いられている。

スイッチング素子５、第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８は、高さを揃えて実装されており、それぞれの端子５ａ，６ａ，７ａ，８ａが共通の基板９（図１では２点鎖線で示す）の孔に差し込まれて電気的に接続されている。

部品実装面２１の第１及び第２の対向部２１ａ，２１ｂの外側の領域には、第４ないし第６の部屋２１ｇ，２１ｈ，２１ｉが設けられている。第４の部屋２１ｇには、高発熱電気部品よりも発熱量が小さい低発熱電気部品であるコンデンサ部１０が設けられている。第５及び第６の部屋２１ｈ，２１ｉには、低発熱電気部品である第１及び第２のフィルタ回路部１１，１２がそれぞれ設けられている。

コンデンサ部１０、第１のフィルタ回路部１１、及び第２のフィルタ回路部１２は、基板９に接続されている。基板９、及び基板９に接続されている電気部品５，６，７，８，１０，１１，１２により、電力変換回路が構成されている。なお、図２，３では、電気部品５，６，７，８，１０，１２の内部構造の図示を省略している。

実施の形態１では、水平面に直角に投影したときの面積を投影面積として、複数種類の投影面積を持つ電気部品６，７，８，１０，１１，１２が、それぞれ対応する面積を持つ部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉに収容されている。

各部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉの間隙は、それぞれ必要な絶縁距離及び実装距離を確保した最低限の距離となっている。

筐体本体２には、第１ないし第３の部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆを仕切る複数の部屋仕切壁２５が設けられている。また、筐体本体２には、高発熱電気部品が配置されている第１及び第２の対向部２１ａ，２１ｂと低発熱電気部品が配置されている第４ないし第６の部屋２１ｇ，２１ｈ，２１ｉとの間を仕切る複数の熱仕切壁２６が設けられている。実施の形態１において、熱仕切壁２６の外側の領域に設けられて蓋３に対向する第３の対向部は、第４ないし第６の部屋２１ｇ，２１ｈ，２１ｉである。基板９は、部屋仕切壁２５及び熱仕切壁２６の蓋３側の端面に接合されて筐体本体２に固定されている。

冷媒流路面２２には、冷媒流路溝２７が設けられている。溝カバー４は、鋼板で構成されており、冷媒流路溝２７を覆っている。また、溝カバー４は、複数のねじ（図示せず）により筐体本体２に固定されている。そして、冷媒流路溝２７及び溝カバー４により、冷媒流路が構成されている。冷媒流路に流す冷媒としては、例えば、水又はエチレングリコール液が使用される。

溝カバー４には、図２に示すように、冷媒流路溝２７の冷媒流れに直交する断面形状に沿って、複数の絞り加工部４ａ，４ｂが設けられている。

冷媒流路溝２７は、図３に示すように、第１の対向部２１ａ及び側面部２１ｃの裏側に位置する第１の流路部分２７ａと、第２の対向部２１ｂの裏側に位置する第２の流路部分２７ｂとを有している。

実施の形態１では、第１の流路部分２７ａは、第１の対向部２１ａの下方で、第２の対向部２１ｂ上の空間の側方に配置されている。また、第２の流路部分２７ｂは、第２の対向部２１ｂの下方に配置されている。

これにより、第１の対向部２１ａ上のスイッチング素子５は下方から冷却され、第２の対向部２１ｂ上の第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８は、側方及び下方から冷却されることになる。即ち、第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８は、２面で冷却される。一方、第４ないし第６の部屋２１ｇ，２１ｈ，２１ｉの下方には、冷媒流路溝２７は配置されていない。

第１の流路部分２７ａには、複数の冷却フィン２８が、冷媒流れ方向（図３の紙面に直角な方向）に沿って設けられている。

図３に示すように、第１及び第２の対向部２１ａ，２１ｂが水平となるように筐体１を置いたとき、第２の流路部分２７ｂの流れに直交する断面である第２の流路断面の幅寸法（図３の左右方向寸法）は、第２の流路断面の上下方向寸法、即ち電気部品の実装方向の寸法よりも大きい。また、第１の流路部分２７ａの流れに直交する断面である第１の流路断面の幅寸法（図３の左右方向寸法）は、第２の流路断面の幅寸法よりも小さい。さらに、第１の流路断面の上下方向寸法は、第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きい。さらにまた、第１の流路断面の上下方向寸法は、第１の流路断面の幅寸法よりも大きい。

図１に示すように、第２の側壁２ｂには、外側へ突出した第１の突起部２ｅが設けられている。第１の突起部２ｅには、冷媒流路に冷媒を導入する金属製の第１のパイプ２９が装着されている。第３の側壁２ｃには、外側へ突出した第２の突起部２ｆが設けられている。第２の突起部２ｆには、冷媒流路から冷媒を導出するための金属製の第２のパイプ３０が装着されている。但し、冷媒は、第２のパイプ３０から導入し、第１のパイプ２９から導出してもよい。

第１及び第２のパイプ２９，３０は、第１及び第２の突起部２ｅ，２ｆに設けられているパイプ孔（図示せず）にそれぞれ圧入されている。第１及び第２のパイプ２９，３０のパイプ孔に圧入されている部分の外周には、それぞれシール材（図示せず）が塗布されている。

なお、第１の側壁２ａの部品実装面２１側には、外部に対して電力を導入出するコネクタ（図示せず）が設けられている。

図４は図２、３の冷媒流路溝２７及び溝カバー４を部品実装面２１側から透視して示す平面図である。冷却フィン２８は、第１の流路部分２７ａの幅方向（図４の上下方向）及び冷媒流れ方向（図４の左右方向）に互いに間隔をおいて配置されている。

冷媒流路溝２７は、第１及び第２の流路部分２７ａ，２７ｂに加えて、筐体１の外部から冷媒流路溝２７に冷媒を導入するための導入部分２７ｃと、筐体１の外部へ冷媒を導出するための導出部分２７ｄと、導入部分２７ｃと第１の流路部分２７ａとを接続する第１の接続部分２７ｅと、第１の流路部分２７ａと第２の流路部分２７ｂとを接続する第２の接続部分２７ｆと、第２の流路部分２７ｂと導出部分２７ｄとを接続する第３の接続部分２７ｇとを有している。

導入部分２７ｃ、第１の接続部分２７ｅ、第１の流路部分２７ａ、第２の接続部分２７ｆ、第２の流路部分２７ｂ、第３の接続部分２７ｇ、及び導出部分２７ｄは、直列に接続されており、これにより連続した１本の冷媒流路が形成されている。第１の流路部分２７ａと第２の流路部分２７ｂとは平行であり、第１の流路部分２７ａ、第２の接続部分２７ｆ、及び第２の流路部分２７ｂによりＵ字形の流路が形成されている。

冷媒流路溝２７の一部には、複数の整流フィン３１が設けられている。実施の形態１では、整流フィン３１は、冷媒流れ方向が直角に曲がっている第２の流路部分２７ｂと第３の接続部分２７ｇとの間の部分に設けられている。整流フィン３１の上流側と下流側とでは、冷媒流路溝２７の断面積が変化している。

冷媒流路面２２の冷媒流路溝２７の両側の縁部には、溝カバー４を固定するためのねじが締め込まれる複数のねじ穴３２が設けられている。冷媒流路面２２の冷媒流路溝２７の全周囲には、冷媒流路溝２７とねじ穴３２との間を通るようにシール材（図示せず）が塗布されている。

第１の流路部分２７ａと第２の流路部分２７ｂとの間には、冷媒仕切壁３４が設けられている。ねじ穴３２は、冷媒仕切壁３４にも設けられている。また、冷媒仕切壁３４には、一対の位置決め穴３３が設けられている。溝カバー４には、位置決め穴３３に挿入される一対の位置決め突起（図示せず）が設けられている。

導入部分２７ｃ及び導出部分２７ｄの冷媒流れに直交する断面積は、第１及び第２のパイプ２９，３０の冷媒流れに直交する断面積よりもそれぞれ大きい。第１及び第２のパイプ２９，３０の筐体本体２側の端部は、パイプ孔内に留まっており、それぞれ導入部分２７ｃ及び導出部分２７ｄ内に突出していない。

また、導入部分２７ｃ及び導出部分２７ｄの冷媒流れに直交する断面積は、冷媒流れ方向に沿って徐々に変化している。即ち、第１及び第２のパイプ２９，３０側から反対側へ向けて徐々に大きくなっている。冷媒流路溝２７の断面積が変化している角部には、変化がなだらかとなるようにＲ形状が付されている。また、冷媒流路溝２７の内壁の傾斜部では、できるだけ勾配が小さくされている。

このような電力変換装置では、部品実装面２１に電気部品５，６，７，８，１０，１１，１２が実装されており、部品実装面２１の裏面である冷媒流路面２２に冷媒流路溝２７が設けられているため、冷媒流路の一側に電気部品５，６，７，８，１０，１１，１２を集めることができる。また、第１の流路部分２７ａが側面部２１ｃの裏側に位置し、第２の流路部分２７ｂが第２の対向部２１ｂの裏側に位置しているので、第２の対向部２１ｂに実装された電気部品６，７，８を第１及び第２の流路部分２７ａ，２７ｂから冷却することができる。従って、小型化を図りつつ、冷却能力を向上させることができる。

さらに、部品実装面２１に電気部品５，６，７，８を集めたので、電気部品５，６，７，８の実装時に筐体１を何度も回転させる必要がなく、組み立て工数を低減できる。

また、第２の流路部分２７ｂの第２の流路断面の幅寸法を上下方向寸法よりも大きくしたので、第２の対向部２１ｂに実装された電気部品６，７，８の冷却面積を大きくすることができる。

さらに、第１の流路部分２７ａの第１の流路断面の幅寸法を第２の流路断面の幅寸法よりも小さくするとともに、第１の流路断面の上下方向寸法を第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きくしたので、第２の対向部２１ｂに実装された電気部品６，７，８の冷却面積を大きくすることができる。また、冷媒流路の断面積の変化を低減させ、冷媒流量の偏流を抑制し、冷媒流量を均等化することができ、これにより冷却性能の偏りを起こさずに高効率な冷却を行うことができる。

さらにまた、冷媒流路溝２７の導入部分２７ｃ、第１の流路部分２７ａ、第２の流路部分２７ｂ、及び導出部分２７ｄが、接続部分２７ｅ，２７ｆ，２７ｇを介して、直列に接続されているので、接続に使用する部材を削減することができ、電力変換装置の小型化、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

また、第１の流路部分２７ａに冷却フィン２８を設けたので、第１の対向部２１ａに実装されたスイッチング素子５の冷却能力を向上させることができる。さらに、冷却フィン２８により第１の流路部分２７ａの実質的な断面積が縮小するので、冷媒の流速を速めるとこができるとともに、冷媒が接触する表面積を増大させることができ、スイッチング素子５の冷却能力を向上させることができる。

さらに、冷媒流れ方向が曲がっており、かつ断面積が変化している部分に、整流フィン３１を設けたので、冷媒の流れを抑制し、冷媒を均流化させるとともに流路断面積の変化を低減させ、冷媒流量の偏流を抑制し均等化することができ、冷却性能の偏りを起こさずに高効率な冷却を行うことができる。

さらにまた、第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８を第２の対向部２１ｂに実装したので、高発熱電気部品を高効率で冷却することができる。

また、第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８の周囲に伝熱材２４を充填したので、発熱量の大きい高発熱電気部品をさらに高効率で冷却することができる。

さらに、第１の対向部２１ａにスイッチング素子５を実装したので、発熱密度が高い高発熱電気部品をさらに高効率で冷却することができる。

さらにまた、スイッチング素子５、第１のリアクトル６、トランス７及び第２のリアクトル８が高さを揃えて第１及び第２の対向部２１ａ，２１ｂに実装されており、かつ共通の基板９に接続されているので、回路構成が単純になり、かつ部品レイアウトが容易になり、電力変換装置の小型化、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

また、筐体本体２に熱仕切壁２６を設けたので、高発熱部品と低発熱部品との間の熱の伝達が抑制され、低発熱部品の温度が高発熱部品の温度の影響を受けにくくなる。これにより、低発熱電気部品の寿命低下を防ぐことができる。また、低発熱電気部品として許容温度の低い安価な部品を選定することができ、低コスト化を図ることができる。

さらに、部屋仕切壁２５の端面に基板９を接合したので、第１ないし第３の部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ間の熱の伝達を抑制することができる。
さらにまた、熱仕切壁２６の端面に基板９を接合したので、高発熱部品と低発熱部品との間の熱の伝達をさらに抑制することができる。

また、第１及び第３の部屋２１ｄ，２１ｆに、第１及び第２のリアクトル６，８の形状に合わせて凹部２３ａ及び凸部２３ｂを形成したので、第１及び第２のリアクトル６，８の熱伝達経路を短縮させるとともに、放熱性及び実装性を向上させることができる。

さらに、各部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉの間隙を、それぞれ必要な絶縁距離及び実装距離を確保した最低限の距離としたので、電力変換装置の小型化、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

さらにまた、電気部品５，６，７，８，１０，１１，１２の高さが揃うように冷媒流路溝２７、及び部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉを形成しているため、電気部品５，６，７，８，１０，１１，１２と基板９との間の無駄な空間を削減し、電力変換装置の小型化を図ることができる。

また、電気部品５，６，７，８の高さが揃っているので、端子５ａ，６ａ，７ａ，８ａを基板９の孔に直接挿入することができ、電気部品５，６，７，８と基板９との接続に追加部品を設ける必要がなくなり、電力変換装置の小型化、低コスト化及び軽量化を図ることができる。

さらに、第１及び第２のパイプ２９，３０の筐体本体２側の端部は、パイプ孔内に留まっており、導入部分２７ｃ及び導出部分２７ｄの冷媒流れに直交する断面積は、第１及び第２のパイプ２９，３０の冷媒流れに直交する断面積よりもそれぞれ大きいので、パイプ突出による圧力損失の増加を防ぐことができ、また、冷媒流量の偏流を抑制し均等化することができ、冷却性能の偏りを起こさずに高効率な冷却を行うことができる。

さらにまた、第１及び第２の流路部分２７ａ，２７ｂを直列に接続し、かつ互いに平行に配置し、断面積変化の大きい部分を導入部分２７ｃ及び導出部分２７ｄのみとしたので、流路断面積の変化を低減させ、冷媒流量の偏流を抑制し均等化することができ、冷却性能の偏りを起こさずに高効率な冷却を行うことができる。

また、第１の流路部分２７ａと第２の流路部分２７ｂとの間の冷媒仕切壁３４にもねじ穴３２を設けて、溝カバー４を固定するねじを配置することで、第１の流路部分２７ａから第２の流路部分２７ｂに冷媒が直接流れることをより確実に防止し、冷媒の偏流の発生を防止することができる。また、冷媒の圧力による溝カバー４の変形を防止することができる。

さらに、電気部品６，７，８，１０，１１，１２を部屋２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉに収容したので、互いの発生するノイズによる影響を低減することができる。

さらにまた、冷媒流路溝２７の形状に沿って溝カバー４に絞り加工部４ａ，４ｂを設けることで、冷媒を整流することができる。また、冷媒流路断面積の変化を抑制することができ、冷媒の渦、淀みなどの偏流を抑制することができ、冷媒の圧力損失を低減することができる。

なお、上記のシール材としては、例えばＯリングシール又はガスケットが挙げられる。
また、筐体本体２は金属製の一体成形品に限定されず、例えば、熱伝導性の高い樹脂からなる樹脂成形品、又は一部に金属がインサートされた樹脂成形品であってもよい。
さらに、溝カバー４の材料は鋼板に限定されず、例えば、一部に金属がインサートされた樹脂成形品であってもよい。
さらにまた、筐体本体２及び溝カバー４は、鍛造又は押し出し加工により製造してもよい。
また、第１及び第２のパイプ２９，３０は金属管に限定されず、例えば、一部に金属がインサートされた樹脂成形品であってもよい。
さらに、第１及び第２のパイプ２９，３０の筐体本体２への接続方法は圧入に限定されず、例えば、摩擦撹拌接合、溶接、ろう付け、かしめ、又はねじ固定でもよい。
さらにまた、上記の例では、第１及び第２のパイプ２９，３０の固定部を筐体本体２に設けたが、溝カバー４に設けてもよい。即ち、第１及び第２のパイプ２９，３０を溝カバー４に固定してもよい。

また、冷却フィン２８又は整流フィン３１を冷媒流路溝２７の全域に設けてもよい。
さらに、冷却フィン２８は、冷媒流れ方向に連続して設けても、前縁効果を持たせるために冷媒流れ方向に途切れさせて断続的に設けてもよい。
さらにまた、冷却フィン２８及び整流フィン３１は、溝カバー４に形成してもよい。
また、冷却フィン２８及び整流フィン３１は、筐体本体２又は溝カバー４に一体に形成しても、別部品として筐体本体２又は溝カバー４に取り付けてもよい。
さらに、冷却フィン２８は、ピンフィン又はオフセットフィンであってもよい。
さらにまた、上記の例では、冷媒流路を１本のみ示したが、筐体本体２に複数の冷媒流路を形成したり、１本の冷媒流路を途中で複数の流路に分岐させたりしてもよい。

また、上記の例では、第２の側壁２ｂに第１のパイプ２９を配置し、第３の側壁２ｃに第２のパイプ３０を配置したが、第１及び第２のパイプ２９，３０は、第１ないし第４の側壁２ａ〜２ｄのどこに配置してもよい。
例えば、図５は、図４の第２のパイプ３０を第２の側壁２ｂに配置した変形例である。また、図６は、図４の第１のパイプ２９を第４の側壁２ｄに配置し第２のパイプ３０を第２の側壁２ｂに配置した変形例である。さらに、図７は、図４の第１のパイプ２９を第４の側壁２ｄに配置した変形例である。

さらに、上記の例では、蓋３が上に位置するように筐体１が設置されるが、筐体１の向きはこれに限定されない。
さらにまた、部品実装面に実装される電気部品は上記の組み合わせに限定されない。
また、この発明の電力変換装置の用途は、電動車両に限定されない。

Claims (12)

1. 複数の電気部品、及び
   前記電気部品が実装されている筐体本体と、前記筐体本体に取り付けられている蓋とを有している筐体
   を備え、
   前記筐体本体は、部品実装面と、前記部品実装面の裏面である冷媒流路面とを有しており、
   前記複数の電気部品は、前記部品実装面に実装されており、
   前記冷媒流路面には、冷媒流路溝が設けられており、
   前記筐体本体には、前記冷媒流路溝を覆う溝カバーが取り付けられており、
   前記部品実装面は、前記蓋に対向する第１の対向部と、前記第１の対向部に隣り合っており、かつ前記第１の対向部よりも前記蓋から離れて前記蓋に対向する第２の対向部と、前記第１の対向部と前記第２の対向部との間に設けられている側面部とを有しており、
   前記冷媒流路溝は、前記第１の対向部及び前記側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、前記第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分とを有しており、
   前記第１及び第２の対向部が水平となるように前記筐体を置いたとき、
   前記第２の流路部分の流れに直交する断面である第２の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記第１の流路部分の流れに直交する断面である第１の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の幅寸法よりも小さく、
   前記第１の流路断面の上下方向寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記複数の電気部品には、前記第２の対向部に実装されている磁性体部品が含まれており、
   前記磁性体部品の周囲に伝熱材が充填されている電力変換装置。
2. 複数の電気部品、及び
   前記電気部品が実装されている筐体本体と、前記筐体本体に取り付けられている蓋とを有している筐体
   を備え、
   前記筐体本体は、部品実装面と、前記部品実装面の裏面である冷媒流路面とを有しており、
   前記複数の電気部品は、前記部品実装面に実装されており、
   前記冷媒流路面には、冷媒流路溝が設けられており、
   前記筐体本体には、前記冷媒流路溝を覆う溝カバーが取り付けられており、
   前記部品実装面は、前記蓋に対向する第１の対向部と、前記第１の対向部に隣り合っており、かつ前記第１の対向部よりも前記蓋から離れて前記蓋に対向する第２の対向部と、前記第１の対向部と前記第２の対向部との間に設けられている側面部とを有しており、
   前記冷媒流路溝は、前記第１の対向部及び前記側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、前記第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分とを有しており、
   前記複数の電気部品には、複数の高発熱電気部品と、前記高発熱電気部品よりも発熱量が小さい低発熱電気部品とが含まれており、
   前記複数の高発熱電気部品は、前記第１及び第２の対向部に実装されており、
   前記低発熱電気部品は、前記第１及び第２の対向部の外側の領域に設けられている電力変換装置。
3. 複数の電気部品、及び
   前記電気部品が実装されている筐体本体と、前記筐体本体に取り付けられている蓋とを有している筐体
   を備え、
   前記筐体本体は、部品実装面と、前記部品実装面の裏面である冷媒流路面とを有しており、
   前記複数の電気部品は、前記部品実装面に実装されており、
   前記冷媒流路面には、冷媒流路溝が設けられており、
   前記筐体本体には、前記冷媒流路溝を覆う溝カバーが取り付けられており、
   前記部品実装面は、前記蓋に対向する第１の対向部と、前記第１の対向部に隣り合っており、かつ前記第１の対向部よりも前記蓋から離れて前記蓋に対向する第２の対向部と、前記第１の対向部と前記第２の対向部との間に設けられている側面部とを有しており、
   前記冷媒流路溝は、前記第１の対向部及び前記側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、前記第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分とを有しており、
   前記第１及び第２の対向部が水平となるように前記筐体を置いたとき、
   前記第２の流路部分の流れに直交する断面である第２の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記第１の流路部分の流れに直交する断面である第１の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の幅寸法よりも小さく、
   前記第１の流路断面の上下方向寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記冷媒流路溝は、前記第１の対向部及び前記側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、前記第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分と、前記筐体の外部から前記冷媒流路溝に冷媒を導入するための導入部分と、前記筐体の外部へ冷媒を導出するための導出部分とを有しており、
   前記第１の流路部分、前記第２の流路部分、前記導入部分、及び前記導出部分は、前記導入部分、前記第１の流路部分、前記第２の流路部分、前記導出部分の順で、直列に接続されており、
   前記複数の電気部品には、前記第１の対向部に実装されているスイッチング素子と、前記第２の対向部に実装されている磁性体部品とが含まれている電力変換装置。
4. 複数の電気部品、及び
   前記電気部品が実装されている筐体本体と、前記筐体本体に取り付けられている蓋とを有している筐体
   を備え、
   前記筐体本体は、部品実装面と、前記部品実装面の裏面である冷媒流路面とを有しており、
   前記複数の電気部品は、前記部品実装面に実装されており、
   前記冷媒流路面には、冷媒流路溝が設けられており、
   前記筐体本体には、前記冷媒流路溝を覆う溝カバーが取り付けられており、
   前記部品実装面は、前記蓋に対向する第１の対向部と、前記第１の対向部に隣り合っており、かつ前記第１の対向部よりも前記蓋から離れて前記蓋に対向する第２の対向部と、前記第１の対向部と前記第２の対向部との間に設けられている側面部とを有しており、
   前記冷媒流路溝は、前記第１の対向部及び前記側面部の裏側に位置する第１の流路部分と、前記第２の対向部の裏側に位置する第２の流路部分とを有しており、
   前記第１及び第２の対向部が水平となるように前記筐体を置いたとき、
   前記第２の流路部分の流れに直交する断面である第２の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記第１の流路部分の流れに直交する断面である第１の流路断面の幅寸法は、前記第２の流路断面の幅寸法よりも小さく、
   前記第１の流路断面の上下方向寸法は、前記第２の流路断面の上下方向寸法よりも大きく、
   前記冷媒流路溝は、前記筐体の外部から前記冷媒流路溝に冷媒を導入するための導入部分と、前記筐体の外部へ冷媒を導出するための導出部分とをさらに有しており、
   前記第１の流路部分、前記第２の流路部分、前記導入部分、及び前記導出部分が直列に接続されており、
   少なくとも一部の前記電気部品が、高さを揃えて前記第１及び第２の対向部に実装されており、かつ共通の基板に接続されている電力変換装置。
5. 前記冷媒流路溝の冷媒流れ方向が曲がっている部分に、整流フィンが設けられており、
   前記整流フィンの上流側と下流側とで前記冷媒流路溝の断面積が変化している請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記磁性体部品には、トランス及びリアクトルが含まれている請求項１又は請求項３に記載の電力変換装置。
7. 前記磁性体部品の周囲に伝熱材が充填されている請求項３記載の電力変換装置。
8. 前記複数の電気部品には、前記第１の対向部に実装されているスイッチング素子が含まれている請求項１、請求項２又は請求項４に記載の電力変換装置。
9. 少なくとも一部の前記電気部品が、高さを揃えて前記第１及び第２の対向部に実装されており、かつ共通の基板に接続されている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 前記筐体本体には、前記第１及び第２の対向部と、前記第１及び第２の対向部の外側の領域との間を仕切る熱仕切壁が設けられている請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の電力変換装置。
11. 前記部品実装面の前記熱仕切壁の外側の領域には、前記蓋に対向する第３の対向部が設けられている請求項１０記載の電力変換装置。
12. 前記低発熱電気部品には、コンデンサ部及びフィルタ回路部の少なくともいずれか一方が含まれている請求項２記載の電力変換装置。

Images