電力変換装置
【課題】電力変換器に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置１は、インバータ（第１電力変換器）２と、インバータ２を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路３０を有する第１冷却器３と、コンバータ（第２電力変換器）４と、コンバータ４を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路５０を有する第２冷却器５とを備えている。第１冷却器３の第１冷媒流路３０の一端に形成された第１排出口（第１流路口）３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の一端に形成された第２導入口（第２流路口）５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。
【解決手段】電力変換装置１は、インバータ（第１電力変換器）２と、インバータ２を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路３０を有する第１冷却器３と、コンバータ（第２電力変換器）４と、コンバータ４を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路５０を有する第２冷却器５とを備えている。第１冷却器３の第１冷媒流路３０の一端に形成された第１排出口（第１流路口）３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の一端に形成された第２導入口（第２流路口）５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ、コンバータ等の電力変換器を備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、直流電力を交流電力に変換するインバータ、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータ等の電力変換器が搭載されている。例えば、特許文献１には、インバータとコンバータとを一体的に構成してなる電力変換装置が開示されている。
【０００３】
インバータ、コンバータ等の電力変換器は、大電流が流れるために発熱量が大きく、これらの温度上昇を抑制する必要がある。そのため、上記特許文献１の電力変換装置には、インバータ及びコンバータをそれぞれ冷却するためのインバータ用の冷媒流路及びコンバータ用の冷媒流路が設けられている。そして、両者の冷媒流路は、接続用のホースで接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１９２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の電力変換装置では、インバータ用の冷媒流路の流路口とコンバータ用の冷媒流路の流路口とが同じ方向を向いて開口している。そのため、両者の流路口をＵ字状のホースを用いて接続しており、装置の大型化を招いていた。
また、この問題を解消するために、ホース等の接続部材自体を小型化することも考えられるが、この場合には、接続部材内の圧損が高くなり、冷媒を円滑に流通させることができず、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも、第１電力変換器と、該第１電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路を有する第１冷却器と、第２電力変換器と、該第２電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路を有する第２冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第１冷却器の上記第１冷媒流路の一端に形成された第１流路口と上記第２冷却器の上記第２冷媒流路の一端に形成された第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電力変換装置において、第１冷却器における第１冷媒流路の第１流路口と第２冷却器における第２冷媒流路の第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されている。そのため、両者の間を接続部材によって直線的に接続することができる。これにより、両者の間の接続スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口とを接続部材によって直線的に接続することができるため、接続部材内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、第１電力変換器及び第２電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができる。
【０００９】
また、上述のごとく、第１冷媒流路と第２冷媒流路とは、弾性を有する接続部材によって接続されている。そのため、両者の間の接続部分は、第１冷媒流路及び第２冷媒流路の熱膨張、熱収縮に対して追従性・柔軟性を有するものとなる。これにより、熱ストレスに起因する冷媒の漏れ等を防止することができる。
また、対向させて配置する第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
【００１０】
このように、本発明によれば、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、電力変換装置の構成を示す断面説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面説明図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視断面説明図。
【図４】実施例２における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図５】実施例３における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図６】実施例４における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図７】実施例４における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記電力変換装置において、上記接続部材としては、絶縁性を有する材料を用いることが好ましい。
この場合には、第１電力変換器及び第２電力変換器において発生した電磁ノイズが上記接続部材を介して伝播することを防止することができる。
なお、上記接続部材としては、エチレンとプロピレンと架橋用ジエンモノマーとの三元共重合体であるＥＰＤＭ、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるＮＢＲ（ニトリルゴム）等を材料とするホース等を用いることができる。
【００１３】
また、上記第１電力変換器及び上記第１冷却器は、第１筐体部内に収容されており、上記第２電力変換器及び上記第２冷却器は、第２筐体部内に収容されており、上記第１筐体部と上記第２筐体部とは、互いに積層して配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、第１筐体部と第２筐体部とを積層し、装置全体を一体的に構成することにより、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記第１筐体部及び上記第２筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続部分において冷媒の漏れ等が生じても、第１筐体部及び第２筐体部内に収容された第１電力変換器及び第２電力変換器に影響が及ばないようにすることができる。
【００１５】
また、上記第１筐体部と上記第２筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、第１筐体部と第２筐体部との間に形成されたスペースである間隙部を第１冷媒流路と第２冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００１６】
また、上記第１筐体部の上記第２筐体部側又は上記第２筐体部の上記第１筐体部側には、上記第２筐体部又は上記第１筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、第１筐体部及び第２筐体部の大きさ、配置等によって形成されたスペースである非積層領域を第１冷媒流路と第２冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００１７】
また、上記第１冷却器は、上記第１筐体部から外側に突出して形成された第１突出部を有し、上記第２冷却器は、上記第２筐体部から外側に突出して形成された第２突出部を有し、上記第１突出部及び上記第２突出部の先端には、それぞれ上記第１流路口及び上記第２流路口が形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、第１突出部と第２突出部とを接続部材によって接続することにより、第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続を容易に行うことができる。
【００１８】
また、上記第１冷却器の上記第１突出部又は上記第２冷却器の上記第２突出部は、上記第１流路口又は上記第２流路口を含む先端部分を分割してなる分割部を有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、対向させて配置する第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、両者の間の接続を容易に行うことができる。
例えば、予め第１突出部（第２突出部）と第２突出部（第１突出部）の分割部とを接続部材を介して接続しておき、その後、第２突出部（第１突出部）の分割部を第２突出部（第１突出部）の他の部分に接続することにより、接続を容易に行うことができる。
【００１９】
また、上記第１電力変換器は、直流電力を交流電力に変換するインバータであり、上記第２電力変換器は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータであることが好ましい（請求項８）。
この場合には、インバータとコンバータとの組み合わせにより、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両に搭載するのに適した電力変換装置となる。
【００２０】
また、上記インバータは、半導体素子を内蔵する半導体モジュールを有し、上記第１冷却器は、上記第１冷媒流路の一部を構成すると共に上記半導体モジュールを冷却するためのモジュール冷却部を有し、上記半導体モジュールと上記モジュール冷却部とが積層されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、半導体モジュールとモジュール冷却部との積層方向における寸法ばらつきを第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続部材によって吸収することができる。
【００２１】
また、上記電力変換装置は、車両に搭載して用いられることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、装置の小型化により、車両に搭載する際の車載自由度を高めることができる。
【実施例】
【００２２】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１〜図３に示すごとく、インバータ（第１電力変換器）２と、インバータ２を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路３０を有する第１冷却器３と、コンバータ（第２電力変換器）４と、コンバータ４を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路５０を有する第２冷却器５とを備えている。
第１冷却器３の第１冷媒流路３０の一端に形成された第１排出口（第１流路口）３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の一端に形成された第２導入口（第２流路口）５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。
以下、これを詳説する。
【００２３】
図１〜図３に示すごとく、電力変換装置１は、直流電力を交流電力に変換するインバータ２と、インバータ２を冷却するための第１冷却器３と、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータ４と、コンバータ４を冷却するための第２冷却器５とを備えている。
インバータ２及び第１冷却器３は、第１筐体部６１内に収容されており、コンバータ４及び第２冷却器５は、第２筐体部６２内に収容されている。第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚにおいて互いに積層して配置されている。
【００２４】
また、図１、図２に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚに直交する長手方向Ｘにおいて、それぞれ長さが異なっている。本例では、上側の第１筐体部６１のほうが下側の第２筐体部６２よりも短い。そのため、第２筐体部６２上には、第１筐体部６１が積層されない非積層領域６９が形成されている。
また、図２に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚに直交する幅方向Ｙにおいて、それぞれ長さが同じである。
【００２５】
図１、図２に示すごとく、第１筐体部６１において、インバータ２は、半導体素子を内蔵する複数の半導体モジュール２１を有している。また、第１冷却器３は、半導体モジュール２１を冷却する冷媒を流通させる複数の冷却管（モジュール冷却部）３１を有している。そして、複数の半導体モジュール２１と複数の冷却管３１とは、交互に積層されている。これにより、半導体モジュール２１は、冷却管３１によって両側から挟持された状態となっている。なお、半導体モジュール２１は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子やＦＷＤ等のダイオードを内蔵してなる。
【００２６】
また、図２に示すごとく、第１冷却器３の複数の冷却管３１において、隣り合う冷却管３１同士は、その両端部が連結管３２によって連結されている。また、長手方向Ｘの一端にある冷却管３１には、冷媒を導入する第１導入管３３と冷媒を排出する第１排出管（第１突出部）３４とが接続されている。
また、第１冷媒器３の第１冷媒流路３０は、上述した冷却管３１、連結管３２、第１導入管３３及び第１排出管３４の内部に形成されている。また、冷媒は、第１導入管３３、冷却管３１（連結管３２を含む）、第１排出管３４の順に流通する。
【００２７】
また、図１、図２に示すごとく、半導体モジュール２１は、上側に突出してなる制御端子２１１と、下側に突出してなる電極端子２１２とを有する。制御端子２１１は、制御回路基板（図示略）と接続されており、電極端子２１２は、バスバー（図示略）と接続されている。制御端子２１１には、スイッチング素子を制御する制御電流が入力され、電極端子２１２からは被制御電力が半導体モジュール２１に入出力される。
【００２８】
図１に示すごとく、第２筐体部６２内の下側には、コンバータ４が配置されている。また、第２筐体部６２内の上側には、コンバータ４を冷却するための第２冷却器５が配置されている。コンバータ４と第２冷却器５とは、上下方向Ｚにおいて互いに積層して配置されており、コンバータ４は、第２冷却器５の下面に接触するように配置されている。
【００２９】
また、図１、図３に示すごとく、第２冷却器５は、平板状の冷却部５１と、その冷却部５１に冷媒を導入する第２導入管（第２突出部）５２と、その冷却部５１から冷媒を排出する第２排出管５３とを有している。また、冷却部５１内には、第２冷媒流路５０を形成するための仕切部５１１が形成されている。
また、第２冷却器５の第２冷媒流路５０は、上述した冷却部５１、第２導入管５２及び第２排出管５３の内部に形成されている。また、冷媒は、第２導入管５２、冷却部５１、第２排出管５３の順に流通する。
【００３０】
なお、第１冷却器３の第１冷媒流路３０及び第２冷却器５の第２冷媒流路５０に流通させる冷媒としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。
【００３１】
また、図１、図２に示すごとく、第１冷却器３において、第１導入管３３は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出して形成されている。また、第１排出管３４は、第１導入管３３と同様に、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出して形成されている。
【００３２】
また、第１導入管３３及び第１排出管３４と第１筐体部６１との間には、それぞれシール部材３９が設けられており、両者の間の気密性を確保している。
また、第１導入管３３には、第１冷媒流路３０の一端である第１導入口３０１が形成されている。また、第１排出管３４には、第１冷媒流路３０のもう一端である第１排出口（第１流路口）３０２が形成されている。
【００３３】
また、図１〜図３に示すごとく、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出すると共に、途中で長手方向Ｘの第１筐体部６１側に折れ曲がって形成されている。また、第２排出管５３は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から長手方向Ｘにおいて第１冷却器３の第１導入管３３及び第１排出管３４の突出方向と同様の方向に突出するように形成されている。
【００３４】
また、第２導入管５２は、第２導入口５０１を含む先端部分を分割してなる分割部５２１を有している。分割部５２１には、フランジ部５２２が設けられている。フランジ部５２２は、固定部材（ネジ）５２３によって第２筐体部６２に締結固定されている。
また、第２導入管５２には、第２冷媒流路５０の一端である第２導入口（第２流路口）５０１が形成されている。本例では、第２導入管５２の分割部５２の先端に第２導入口５０１が形成されている。また、第２排出管５３には、第２冷媒流路５０のもう一端である第２排出口５０２が形成されている。
【００３５】
そして、図１、図２に示すごとく、第１冷却器３の第１排出管３４の第１排出口３０２と第２冷却器５の第２導入管５２の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されている。すなわち、第１冷却器３の第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されている。また、両者は、円筒状の接続部材７１を介して接続されている。具体的には、第１排出管３４及び第２導入管５２は、それぞれ接続部材７１内に挿し込まれ、ホースクリップ７２で固定されている。なお、接続部材７１は、弾性を有すると共に絶縁材料であるＥＰＤＭ、ＮＢＲ等からなるホースである。
【００３６】
次に、第１冷却器３の第１冷媒流路３０と第２冷却器５の第２冷媒流路５０との接続方法について説明する。
まず、第１冷却器３の第１排出管３４と第２冷却器５の第２導入管５２の分割部５２１とを接続部材７１を介して接続する。具体的には、第１排出管３４及び第２導入管５２の分割部５２１を接続部材７１の両側にそれぞれ挿し込む。
【００３７】
次いで、第２導入管５２の分割部５２１を筐体６２に固定する。具体的には、分割部５２１のフランジ部５２２を固定部材（ネジ）５２３によって第２筐体部６２に締結固定し、分割部５２１を第２導入管５２の他の部分に接続する。
以上により、第１冷却器３の第１冷媒流路３０と第２冷却器５の第２冷媒流路５０とを接続する。
【００３８】
次に、本例の電力変換装置１の作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１において、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。そのため、両者の間を接続部材７１によって直線的に接続することができる。これにより、両者の間の接続スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とを接続部材７１によって直線的に接続することができるため、接続部材７１内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、インバータ２及びコンバータ４に対する冷却性能を十分に確保することができる。
【００３９】
また、上述のごとく、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０とは、弾性を有する接続部材７１によって接続されている。そのため、両者の間の接続部分は、第１冷媒流路３０及び第２冷媒流路５０の熱膨張、熱収縮に対して追従性・柔軟性を有するものとなる。これにより、熱ストレスに起因する冷媒の漏れ等を防止することができる。
また、対向させて配置する第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材７１によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
【００４０】
また、本例では、接続部材７１としては、絶縁性を有する材料を用いている。そのため、インバータ２及びコンバータ４において発生した電磁ノイズが接続部材７１を介して伝播することを防止することができる。
【００４１】
また、インバータ２及び第１冷却器３は、第１筐体部６１内に収容されており、コンバータ４及び第２冷却器５は、第２筐体部６２内に収容されており、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、互いに積層して配置されている。これにより、装置全体を一体的に構成することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、第１筐体部６１及び第２筐体部６２の外側において接続部材７１を介して接続されている。そのため、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続部分において冷媒の漏れ等が生じても、第１筐体部６１及び第２筐体部６２内に収容されたインバータ２及びコンバータ４に影響が及ばないようにすることができる。
【００４３】
また、第２筐体部６２の第１筐体部６１側には、第１筐体部６１が積層されない非積層領域６９が形成されており、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、非積層領域６９において接続部材７１を介して接続されている。第１筐体部６１及び第２筐体部６２の長手方向Ｘの大きさが異なることによって形成されたスペースである非積層領域６９を第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００４４】
また、第１冷却器３は、第１筐体部６１から外側に突出して形成された第１排出管３４を有し、第２冷却器５は、第２筐体部６２から外側に突出して形成された第２導入管５２を有し、第１排出管３４及び第２導入管５２の先端には、それぞれ第１排出口３０２及び第２導入口５０１が形成されている。そのため、第１排出管３４と第２導入管５２とを接続部材７１によって接続することにより、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続を容易に行うことができる。
【００４５】
また、第２冷却器５の第２導入管５２は、第２導入口５０１を含む先端部分を分割してなる分割部５２１を有する。そのため、対向させて配置する第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１との位置精度にずれが生じた場合でも、両者の間の接続を容易に行うことができる。本例のように、予め第１冷却器３の第１排出管３４と第２冷却器５の第２導入管５２の分割部５２１とを接続部材７１を介して接続しておき、その後、第２導入管５２の分割部５２１を第２導入管５２の他の部分に接続することにより、接続を容易に行うことができる。
【００４６】
また、インバータ２は、半導体素子を内蔵する半導体モジュール２１を有し、第１冷却器３は、第１冷媒流路３０の一部を構成すると共に半導体モジュール２１を冷却するための冷却管３１を有し、半導体モジュール２１と冷却管３１とが積層されている。そのため、半導体モジュール２１と冷却管３１との積層方向（長手方向Ｘ）における寸法ばらつきを第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続部材７１によって吸収することができる。
【００４７】
このように、本例によれば、インバータ２及びコンバータ４に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置１を提供することができる。
【００４８】
（実施例２）
本例は、図４に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出すると共に、途中で上下方向Ｙの下側に折れ曲がって形成されている。
また、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出するように形成されている。
【００４９】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されていると共に、非積層領域６９において接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
【００５０】
（実施例３）
本例は、図５に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２との間の一部には、両者の積層方向（上下方向Ｚ）において間隙部６８が設けられている。
また、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から上下方向Ｙの下側に突出するように形成されている。
また、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出するように形成されている。
【００５１】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されていると共に、間隙部６８において接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００５２】
本例の場合には、第１筐体部６１と第２筐体部６２との間に形成されたスペースである間隙部６８を第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
（実施例４）
本例は、図６に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第２冷却器５において、第２導入管５２は、本体部５２０と本体部５２０に接続された分割部５２１とにより構成されている。
本体部５２０は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から長手方向Ｘの一方側に突出して形成されている。また、分割部５２１は、本体部５２０から長手方向Ｘの一方側に形成され、途中で上下方向Ｚの上側に折れ曲がって形成され、さらに長手方向Ｘの第１筐体部６１側に折れ曲がって形成されている。
【００５４】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの一方側に突出して形成されている。
また、積層配置された第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、長手方向Ｘ及び幅方向Ｙ（図示略）において、それぞれ長さが同じである。
【００５５】
また、同図に示すごとく、第２導入管５２における本体部５２０と分割部５２１とは、両者の間にシール部材（図示略）を介在させた上で、それぞれに設けられたフランジ部５３０、５３１を重ね合わせ、固定部材（ネジ）５４で締結固定されている。
なお、本体部５２０と分割部５２１とは、図７に示すごとく、分割部５２１内に本体部５２０を挿し込み、パイプクリップ７３で固定してもよい。
【００５６】
また、図６（図７）に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されていると共に、接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【００５７】
１ 電力変換装置
２ インバータ（第１電力変換器）
３ 第１冷却器
３０ 第１冷媒流路
３０２ 第１排出口（第１流路口）
４ コンバータ（第２電力変換器）
５ 第２冷却器
５０ 第２冷媒流路
５０１ 第２導入口（第２流路口）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ、コンバータ等の電力変換器を備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、直流電力を交流電力に変換するインバータ、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータ等の電力変換器が搭載されている。例えば、特許文献１には、インバータとコンバータとを一体的に構成してなる電力変換装置が開示されている。
【０００３】
インバータ、コンバータ等の電力変換器は、大電流が流れるために発熱量が大きく、これらの温度上昇を抑制する必要がある。そのため、上記特許文献１の電力変換装置には、インバータ及びコンバータをそれぞれ冷却するためのインバータ用の冷媒流路及びコンバータ用の冷媒流路が設けられている。そして、両者の冷媒流路は、接続用のホースで接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１９２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の電力変換装置では、インバータ用の冷媒流路の流路口とコンバータ用の冷媒流路の流路口とが同じ方向を向いて開口している。そのため、両者の流路口をＵ字状のホースを用いて接続しており、装置の大型化を招いていた。
また、この問題を解消するために、ホース等の接続部材自体を小型化することも考えられるが、この場合には、接続部材内の圧損が高くなり、冷媒を円滑に流通させることができず、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも、第１電力変換器と、該第１電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路を有する第１冷却器と、第２電力変換器と、該第２電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路を有する第２冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第１冷却器の上記第１冷媒流路の一端に形成された第１流路口と上記第２冷却器の上記第２冷媒流路の一端に形成された第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電力変換装置において、第１冷却器における第１冷媒流路の第１流路口と第２冷却器における第２冷媒流路の第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されている。そのため、両者の間を接続部材によって直線的に接続することができる。これにより、両者の間の接続スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口とを接続部材によって直線的に接続することができるため、接続部材内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、第１電力変換器及び第２電力変換器に対する冷却性能を十分に確保することができる。
【０００９】
また、上述のごとく、第１冷媒流路と第２冷媒流路とは、弾性を有する接続部材によって接続されている。そのため、両者の間の接続部分は、第１冷媒流路及び第２冷媒流路の熱膨張、熱収縮に対して追従性・柔軟性を有するものとなる。これにより、熱ストレスに起因する冷媒の漏れ等を防止することができる。
また、対向させて配置する第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
【００１０】
このように、本発明によれば、電力変換器に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、電力変換装置の構成を示す断面説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面説明図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視断面説明図。
【図４】実施例２における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図５】実施例３における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図６】実施例４における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【図７】実施例４における、接続部材周辺の構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記電力変換装置において、上記接続部材としては、絶縁性を有する材料を用いることが好ましい。
この場合には、第１電力変換器及び第２電力変換器において発生した電磁ノイズが上記接続部材を介して伝播することを防止することができる。
なお、上記接続部材としては、エチレンとプロピレンと架橋用ジエンモノマーとの三元共重合体であるＥＰＤＭ、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるＮＢＲ（ニトリルゴム）等を材料とするホース等を用いることができる。
【００１３】
また、上記第１電力変換器及び上記第１冷却器は、第１筐体部内に収容されており、上記第２電力変換器及び上記第２冷却器は、第２筐体部内に収容されており、上記第１筐体部と上記第２筐体部とは、互いに積層して配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、第１筐体部と第２筐体部とを積層し、装置全体を一体的に構成することにより、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記第１筐体部及び上記第２筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続部分において冷媒の漏れ等が生じても、第１筐体部及び第２筐体部内に収容された第１電力変換器及び第２電力変換器に影響が及ばないようにすることができる。
【００１５】
また、上記第１筐体部と上記第２筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、第１筐体部と第２筐体部との間に形成されたスペースである間隙部を第１冷媒流路と第２冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００１６】
また、上記第１筐体部の上記第２筐体部側又は上記第２筐体部の上記第１筐体部側には、上記第２筐体部又は上記第１筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、第１筐体部及び第２筐体部の大きさ、配置等によって形成されたスペースである非積層領域を第１冷媒流路と第２冷媒流路との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００１７】
また、上記第１冷却器は、上記第１筐体部から外側に突出して形成された第１突出部を有し、上記第２冷却器は、上記第２筐体部から外側に突出して形成された第２突出部を有し、上記第１突出部及び上記第２突出部の先端には、それぞれ上記第１流路口及び上記第２流路口が形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、第１突出部と第２突出部とを接続部材によって接続することにより、第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続を容易に行うことができる。
【００１８】
また、上記第１冷却器の上記第１突出部又は上記第２冷却器の上記第２突出部は、上記第１流路口又は上記第２流路口を含む先端部分を分割してなる分割部を有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、対向させて配置する第１冷媒流路の第１流路口と第２冷媒流路の第２流路口との位置精度にずれが生じた場合でも、両者の間の接続を容易に行うことができる。
例えば、予め第１突出部（第２突出部）と第２突出部（第１突出部）の分割部とを接続部材を介して接続しておき、その後、第２突出部（第１突出部）の分割部を第２突出部（第１突出部）の他の部分に接続することにより、接続を容易に行うことができる。
【００１９】
また、上記第１電力変換器は、直流電力を交流電力に変換するインバータであり、上記第２電力変換器は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータであることが好ましい（請求項８）。
この場合には、インバータとコンバータとの組み合わせにより、電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両に搭載するのに適した電力変換装置となる。
【００２０】
また、上記インバータは、半導体素子を内蔵する半導体モジュールを有し、上記第１冷却器は、上記第１冷媒流路の一部を構成すると共に上記半導体モジュールを冷却するためのモジュール冷却部を有し、上記半導体モジュールと上記モジュール冷却部とが積層されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、半導体モジュールとモジュール冷却部との積層方向における寸法ばらつきを第１冷媒流路と第２冷媒流路との間の接続部材によって吸収することができる。
【００２１】
また、上記電力変換装置は、車両に搭載して用いられることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、装置の小型化により、車両に搭載する際の車載自由度を高めることができる。
【実施例】
【００２２】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１〜図３に示すごとく、インバータ（第１電力変換器）２と、インバータ２を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路３０を有する第１冷却器３と、コンバータ（第２電力変換器）４と、コンバータ４を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路５０を有する第２冷却器５とを備えている。
第１冷却器３の第１冷媒流路３０の一端に形成された第１排出口（第１流路口）３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の一端に形成された第２導入口（第２流路口）５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。
以下、これを詳説する。
【００２３】
図１〜図３に示すごとく、電力変換装置１は、直流電力を交流電力に変換するインバータ２と、インバータ２を冷却するための第１冷却器３と、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータ４と、コンバータ４を冷却するための第２冷却器５とを備えている。
インバータ２及び第１冷却器３は、第１筐体部６１内に収容されており、コンバータ４及び第２冷却器５は、第２筐体部６２内に収容されている。第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚにおいて互いに積層して配置されている。
【００２４】
また、図１、図２に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚに直交する長手方向Ｘにおいて、それぞれ長さが異なっている。本例では、上側の第１筐体部６１のほうが下側の第２筐体部６２よりも短い。そのため、第２筐体部６２上には、第１筐体部６１が積層されない非積層領域６９が形成されている。
また、図２に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、上下方向Ｚに直交する幅方向Ｙにおいて、それぞれ長さが同じである。
【００２５】
図１、図２に示すごとく、第１筐体部６１において、インバータ２は、半導体素子を内蔵する複数の半導体モジュール２１を有している。また、第１冷却器３は、半導体モジュール２１を冷却する冷媒を流通させる複数の冷却管（モジュール冷却部）３１を有している。そして、複数の半導体モジュール２１と複数の冷却管３１とは、交互に積層されている。これにより、半導体モジュール２１は、冷却管３１によって両側から挟持された状態となっている。なお、半導体モジュール２１は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子やＦＷＤ等のダイオードを内蔵してなる。
【００２６】
また、図２に示すごとく、第１冷却器３の複数の冷却管３１において、隣り合う冷却管３１同士は、その両端部が連結管３２によって連結されている。また、長手方向Ｘの一端にある冷却管３１には、冷媒を導入する第１導入管３３と冷媒を排出する第１排出管（第１突出部）３４とが接続されている。
また、第１冷媒器３の第１冷媒流路３０は、上述した冷却管３１、連結管３２、第１導入管３３及び第１排出管３４の内部に形成されている。また、冷媒は、第１導入管３３、冷却管３１（連結管３２を含む）、第１排出管３４の順に流通する。
【００２７】
また、図１、図２に示すごとく、半導体モジュール２１は、上側に突出してなる制御端子２１１と、下側に突出してなる電極端子２１２とを有する。制御端子２１１は、制御回路基板（図示略）と接続されており、電極端子２１２は、バスバー（図示略）と接続されている。制御端子２１１には、スイッチング素子を制御する制御電流が入力され、電極端子２１２からは被制御電力が半導体モジュール２１に入出力される。
【００２８】
図１に示すごとく、第２筐体部６２内の下側には、コンバータ４が配置されている。また、第２筐体部６２内の上側には、コンバータ４を冷却するための第２冷却器５が配置されている。コンバータ４と第２冷却器５とは、上下方向Ｚにおいて互いに積層して配置されており、コンバータ４は、第２冷却器５の下面に接触するように配置されている。
【００２９】
また、図１、図３に示すごとく、第２冷却器５は、平板状の冷却部５１と、その冷却部５１に冷媒を導入する第２導入管（第２突出部）５２と、その冷却部５１から冷媒を排出する第２排出管５３とを有している。また、冷却部５１内には、第２冷媒流路５０を形成するための仕切部５１１が形成されている。
また、第２冷却器５の第２冷媒流路５０は、上述した冷却部５１、第２導入管５２及び第２排出管５３の内部に形成されている。また、冷媒は、第２導入管５２、冷却部５１、第２排出管５３の順に流通する。
【００３０】
なお、第１冷却器３の第１冷媒流路３０及び第２冷却器５の第２冷媒流路５０に流通させる冷媒としては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等の冷媒を用いることができる。
【００３１】
また、図１、図２に示すごとく、第１冷却器３において、第１導入管３３は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出して形成されている。また、第１排出管３４は、第１導入管３３と同様に、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出して形成されている。
【００３２】
また、第１導入管３３及び第１排出管３４と第１筐体部６１との間には、それぞれシール部材３９が設けられており、両者の間の気密性を確保している。
また、第１導入管３３には、第１冷媒流路３０の一端である第１導入口３０１が形成されている。また、第１排出管３４には、第１冷媒流路３０のもう一端である第１排出口（第１流路口）３０２が形成されている。
【００３３】
また、図１〜図３に示すごとく、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出すると共に、途中で長手方向Ｘの第１筐体部６１側に折れ曲がって形成されている。また、第２排出管５３は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から長手方向Ｘにおいて第１冷却器３の第１導入管３３及び第１排出管３４の突出方向と同様の方向に突出するように形成されている。
【００３４】
また、第２導入管５２は、第２導入口５０１を含む先端部分を分割してなる分割部５２１を有している。分割部５２１には、フランジ部５２２が設けられている。フランジ部５２２は、固定部材（ネジ）５２３によって第２筐体部６２に締結固定されている。
また、第２導入管５２には、第２冷媒流路５０の一端である第２導入口（第２流路口）５０１が形成されている。本例では、第２導入管５２の分割部５２の先端に第２導入口５０１が形成されている。また、第２排出管５３には、第２冷媒流路５０のもう一端である第２排出口５０２が形成されている。
【００３５】
そして、図１、図２に示すごとく、第１冷却器３の第１排出管３４の第１排出口３０２と第２冷却器５の第２導入管５２の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されている。すなわち、第１冷却器３の第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５の第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されている。また、両者は、円筒状の接続部材７１を介して接続されている。具体的には、第１排出管３４及び第２導入管５２は、それぞれ接続部材７１内に挿し込まれ、ホースクリップ７２で固定されている。なお、接続部材７１は、弾性を有すると共に絶縁材料であるＥＰＤＭ、ＮＢＲ等からなるホースである。
【００３６】
次に、第１冷却器３の第１冷媒流路３０と第２冷却器５の第２冷媒流路５０との接続方法について説明する。
まず、第１冷却器３の第１排出管３４と第２冷却器５の第２導入管５２の分割部５２１とを接続部材７１を介して接続する。具体的には、第１排出管３４及び第２導入管５２の分割部５２１を接続部材７１の両側にそれぞれ挿し込む。
【００３７】
次いで、第２導入管５２の分割部５２１を筐体６２に固定する。具体的には、分割部５２１のフランジ部５２２を固定部材（ネジ）５２３によって第２筐体部６２に締結固定し、分割部５２１を第２導入管５２の他の部分に接続する。
以上により、第１冷却器３の第１冷媒流路３０と第２冷却器５の第２冷媒流路５０とを接続する。
【００３８】
次に、本例の電力変換装置１の作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１において、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材７１を介して接続されている。そのため、両者の間を接続部材７１によって直線的に接続することができる。これにより、両者の間の接続スペースを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とを接続部材７１によって直線的に接続することができるため、接続部材７１内の圧損を抑え、冷媒を円滑に流通させることができる。これにより、装置の小型化を図りながら、インバータ２及びコンバータ４に対する冷却性能を十分に確保することができる。
【００３９】
また、上述のごとく、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０とは、弾性を有する接続部材７１によって接続されている。そのため、両者の間の接続部分は、第１冷媒流路３０及び第２冷媒流路５０の熱膨張、熱収縮に対して追従性・柔軟性を有するものとなる。これにより、熱ストレスに起因する冷媒の漏れ等を防止することができる。
また、対向させて配置する第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１との位置精度にずれが生じた場合でも、弾性を有し柔軟性のある接続部材７１によってその位置精度のずれを吸収することができる。これにより、両者の間の接続が容易となる。
【００４０】
また、本例では、接続部材７１としては、絶縁性を有する材料を用いている。そのため、インバータ２及びコンバータ４において発生した電磁ノイズが接続部材７１を介して伝播することを防止することができる。
【００４１】
また、インバータ２及び第１冷却器３は、第１筐体部６１内に収容されており、コンバータ４及び第２冷却器５は、第２筐体部６２内に収容されており、第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、互いに積層して配置されている。これにより、装置全体を一体的に構成することができ、装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、第１筐体部６１及び第２筐体部６２の外側において接続部材７１を介して接続されている。そのため、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続部分において冷媒の漏れ等が生じても、第１筐体部６１及び第２筐体部６２内に収容されたインバータ２及びコンバータ４に影響が及ばないようにすることができる。
【００４３】
また、第２筐体部６２の第１筐体部６１側には、第１筐体部６１が積層されない非積層領域６９が形成されており、第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、非積層領域６９において接続部材７１を介して接続されている。第１筐体部６１及び第２筐体部６２の長手方向Ｘの大きさが異なることによって形成されたスペースである非積層領域６９を第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
【００４４】
また、第１冷却器３は、第１筐体部６１から外側に突出して形成された第１排出管３４を有し、第２冷却器５は、第２筐体部６２から外側に突出して形成された第２導入管５２を有し、第１排出管３４及び第２導入管５２の先端には、それぞれ第１排出口３０２及び第２導入口５０１が形成されている。そのため、第１排出管３４と第２導入管５２とを接続部材７１によって接続することにより、第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続を容易に行うことができる。
【００４５】
また、第２冷却器５の第２導入管５２は、第２導入口５０１を含む先端部分を分割してなる分割部５２１を有する。そのため、対向させて配置する第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷媒流路５０の第２導入口５０１との位置精度にずれが生じた場合でも、両者の間の接続を容易に行うことができる。本例のように、予め第１冷却器３の第１排出管３４と第２冷却器５の第２導入管５２の分割部５２１とを接続部材７１を介して接続しておき、その後、第２導入管５２の分割部５２１を第２導入管５２の他の部分に接続することにより、接続を容易に行うことができる。
【００４６】
また、インバータ２は、半導体素子を内蔵する半導体モジュール２１を有し、第１冷却器３は、第１冷媒流路３０の一部を構成すると共に半導体モジュール２１を冷却するための冷却管３１を有し、半導体モジュール２１と冷却管３１とが積層されている。そのため、半導体モジュール２１と冷却管３１との積層方向（長手方向Ｘ）における寸法ばらつきを第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との間の接続部材７１によって吸収することができる。
【００４７】
このように、本例によれば、インバータ２及びコンバータ４に対する冷却性能を十分に確保しながら、装置の小型化を図ることができる電力変換装置１を提供することができる。
【００４８】
（実施例２）
本例は、図４に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの非積層領域６９側に突出すると共に、途中で上下方向Ｙの下側に折れ曲がって形成されている。
また、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出するように形成されている。
【００４９】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されていると共に、非積層領域６９において接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
【００５０】
（実施例３）
本例は、図５に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第１筐体部６１と第２筐体部６２との間の一部には、両者の積層方向（上下方向Ｚ）において間隙部６８が設けられている。
また、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を内側から貫通すると共に、第１筐体部６１から上下方向Ｙの下側に突出するように形成されている。
また、第２冷却器５において、第２導入管５２は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から上下方向Ｚの上側に突出するように形成されている。
【００５１】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、上下方向Ｚにおいて対向するように配置されていると共に、間隙部６８において接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成である。
【００５２】
本例の場合には、第１筐体部６１と第２筐体部６２との間に形成されたスペースである間隙部６８を第１冷媒流路３０と第２冷媒流路５０との接続スペースとして利用することにより、装置の小型化をより一層図ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
（実施例４）
本例は、図６に示すごとく、電力変換装置１の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、第２冷却器５において、第２導入管５２は、本体部５２０と本体部５２０に接続された分割部５２１とにより構成されている。
本体部５２０は、第２筐体部６２を内側から貫通すると共に、第２筐体部６２から長手方向Ｘの一方側に突出して形成されている。また、分割部５２１は、本体部５２０から長手方向Ｘの一方側に形成され、途中で上下方向Ｚの上側に折れ曲がって形成され、さらに長手方向Ｘの第１筐体部６１側に折れ曲がって形成されている。
【００５４】
また、同図に示すごとく、第１冷却器３において、第１排出管３４は、第１筐体部６１を貫通すると共に、第１筐体部６１から長手方向Ｘの一方側に突出して形成されている。
また、積層配置された第１筐体部６１と第２筐体部６２とは、長手方向Ｘ及び幅方向Ｙ（図示略）において、それぞれ長さが同じである。
【００５５】
また、同図に示すごとく、第２導入管５２における本体部５２０と分割部５２１とは、両者の間にシール部材（図示略）を介在させた上で、それぞれに設けられたフランジ部５３０、５３１を重ね合わせ、固定部材（ネジ）５４で締結固定されている。
なお、本体部５２０と分割部５２１とは、図７に示すごとく、分割部５２１内に本体部５２０を挿し込み、パイプクリップ７３で固定してもよい。
【００５６】
また、図６（図７）に示すごとく、第１冷却器３における第１冷媒流路３０の第１排出口３０２と第２冷却器５における第２冷媒流路５０の第２導入口５０１とは、長手方向Ｘにおいて対向するように配置されていると共に、接続部材７１を介して接続されている。
その他は、実施例１と同様の構成であり、同様の作用効果を有する。
【符号の説明】
【００５７】
１ 電力変換装置
２ インバータ（第１電力変換器）
３ 第１冷却器
３０ 第１冷媒流路
３０２ 第１排出口（第１流路口）
４ コンバータ（第２電力変換器）
５ 第２冷却器
５０ 第２冷媒流路
５０１ 第２導入口（第２流路口）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１電力変換器と、該第１電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路を有する第１冷却器と、第２電力変換器と、該第２電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路を有する第２冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第１冷却器の上記第１冷媒流路の一端に形成された第１流路口と上記第２冷却器の上記第２冷媒流路の一端に形成された第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、上記第１電力変換器及び上記第１冷却器は、第１筐体部内に収容されており、上記第２電力変換器及び上記第２冷却器は、第２筐体部内に収容されており、上記第１筐体部と上記第２筐体部とは、互いに積層して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力変換装置において、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記第１筐体部及び上記第２筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力変換装置において、上記第１筐体部と上記第２筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項３に記載の電力変換装置において、上記第１筐体部の上記第２筐体部側又は上記第２筐体部の上記第１筐体部側には、上記第２筐体部又は上記第１筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項３〜５に記載の電力変換装置において、上記第１冷却器は、上記第１筐体部から外側に突出して形成された第１突出部を有し、上記第２冷却器は、上記第２筐体部から外側に突出して形成された第２突出部を有し、上記第１突出部及び上記第２突出部の先端には、それぞれ上記第１流路口及び上記第２流路口が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力変換装置において、上記第１冷却器の上記第１突出部又は上記第２冷却器の上記第２突出部は、上記第１流路口又は上記第２流路口を含む先端部分を分割してなる分割突出部を有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１電力変換器は、直流電力を交流電力に変換するインバータであり、上記第２電力変換器は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電力変換装置において、上記インバータは、半導体素子を内蔵する半導体モジュールを有し、上記第１冷却器は、上記第１冷媒流路の一部を構成すると共に上記半導体モジュールを冷却するためのモジュール冷却部を有し、上記半導体モジュールと上記モジュール冷却部とが積層されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置において、該電力変換装置は、車両に搭載して用いられること特徴とする電力変換装置。
【請求項１】
少なくとも、第１電力変換器と、該第１電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第１冷媒流路を有する第１冷却器と、第２電力変換器と、該第２電力変換器を冷却するための冷媒を流通させる第２冷媒流路を有する第２冷却器とを備えた電力変換装置であって、
上記第１冷却器の上記第１冷媒流路の一端に形成された第１流路口と上記第２冷却器の上記第２冷媒流路の一端に形成された第２流路口とは、対向するように配置されていると共に弾性を有する接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置において、上記第１電力変換器及び上記第１冷却器は、第１筐体部内に収容されており、上記第２電力変換器及び上記第２冷却器は、第２筐体部内に収容されており、上記第１筐体部と上記第２筐体部とは、互いに積層して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電力変換装置において、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記第１筐体部及び上記第２筐体部の外側において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力変換装置において、上記第１筐体部と上記第２筐体部との間の少なくとも一部には、両者の積層方向において間隙部が設けられており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記間隙部において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項３に記載の電力変換装置において、上記第１筐体部の上記第２筐体部側又は上記第２筐体部の上記第１筐体部側には、上記第２筐体部又は上記第１筐体部が積層されない非積層領域が形成されており、上記第１冷媒流路の上記第１流路口と上記第２冷媒流路の上記第２流路口とは、上記非積層領域において上記接続部材を介して接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項３〜５に記載の電力変換装置において、上記第１冷却器は、上記第１筐体部から外側に突出して形成された第１突出部を有し、上記第２冷却器は、上記第２筐体部から外側に突出して形成された第２突出部を有し、上記第１突出部及び上記第２突出部の先端には、それぞれ上記第１流路口及び上記第２流路口が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電力変換装置において、上記第１冷却器の上記第１突出部又は上記第２冷却器の上記第２突出部は、上記第１流路口又は上記第２流路口を含む先端部分を分割してなる分割突出部を有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記第１電力変換器は、直流電力を交流電力に変換するインバータであり、上記第２電力変換器は、直流電力を電圧の異なる直流電力に変換するコンバータであることを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電力変換装置において、上記インバータは、半導体素子を内蔵する半導体モジュールを有し、上記第１冷却器は、上記第１冷媒流路の一部を構成すると共に上記半導体モジュールを冷却するためのモジュール冷却部を有し、上記半導体モジュールと上記モジュール冷却部とが積層されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置において、該電力変換装置は、車両に搭載して用いられること特徴とする電力変換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１００２２（Ｐ２０１２−２１００２２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２６８６（Ｐ２０１１−７２６８６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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