JP5532001B2 - Power converter - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a power conversion device including a power converter such as an inverter or a converter.
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。
Vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles are equipped with power converters such as an inverter that converts DC power into AC power and a converter that converts DC power into DC power having a different voltage. For example,
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。
Power converters such as inverters and converters generate a large amount of heat because a large current flows, and it is necessary to suppress these temperature increases. Therefore, the power conversion device of
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。
However, in the power conversion device of
In order to solve this problem, it is conceivable to reduce the size of the connecting member itself such as a hose. However, in this case, the pressure loss in the connecting member becomes high, and the refrigerant cannot be circulated smoothly. The cooling performance for the power converter may not be sufficiently secured.
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。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of reducing the size of the device while sufficiently securing the cooling performance for the power converter.
第1の発明は、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おり、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、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冷却器の一部は、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おり、
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にある(請求項1)。
第2の発明は、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おり、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、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冷却器の一部は、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おり、
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にある(請求項2)。
The first invention includes at least a first power converter, a first cooler having a first refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the first power converter, a second power converter, A power converter comprising: a second cooler having a second refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the second power converter;
The first flow path port formed at one end of the first refrigerant flow path of the first cooler and the second flow path port formed at one end of the second refrigerant flow path of the second cooler face each other. And is connected via a connecting member having elasticity ,
The first power converter and a part of the first cooler are housed in a first housing part, and the second power converter and a part of the second cooler are in a second housing. Is housed in a body part, and the first housing part and the second housing part are stacked on each other,
The first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path are located outside the first housing part and the second housing part via the connection member. Connected,
At least a portion between the first housing portion and the second housing portion is provided with a gap portion in the stacking direction between the first housing portion and the second housing portion. The power conversion device is characterized in that the second flow path opening of the second refrigerant flow path is connected to the gap portion via the connection member (claim 1).
The second invention includes at least a first power converter, a first cooler having a first refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the first power converter, a second power converter, A power converter comprising: a second cooler having a second refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the second power converter;
The first flow path port formed at one end of the first refrigerant flow path of the first cooler and the second flow path port formed at one end of the second refrigerant flow path of the second cooler face each other. And is connected via a connecting member having elasticity,
The first power converter and a part of the first cooler are housed in a first housing part, and the second power converter and a part of the second cooler are in a second housing. Is housed in a body part, and the first housing part and the second housing part are stacked on each other,
The first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path are located outside the first housing part and the second housing part via the connection member. Connected,
Non-stacking in which the second housing part or the first housing part is not stacked on the second housing part side of the first housing part or the first housing part side of the second housing part An area is formed, and the first flow path opening of the first refrigerant flow path and the second flow path opening of the second refrigerant flow path are connected via the connection member in the non-stacked area. The power converter is characterized in that (claim 2).
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。
In the power conversion device of the present invention, the first channel port of the first refrigerant channel in the first cooler and the second channel port of the second refrigerant channel in the second cooler are arranged to face each other. In addition, they are connected via an elastic connecting member. Therefore, both can be connected linearly by the connecting member. Thereby, the connection space between both can be made small and size reduction of an apparatus can be achieved.
In addition, since the first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path can be linearly connected by the connection member, pressure loss in the connection member is suppressed, and the refrigerant is smoothly supplied. It can be distributed. Thereby, the cooling performance with respect to the first power converter and the second power converter can be sufficiently ensured while downsizing the apparatus.
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。
Further, as described above, the first refrigerant channel and the second refrigerant channel are connected by an elastic connecting member. Therefore, the connection part between both has followability and flexibility with respect to thermal expansion and thermal contraction of the first refrigerant channel and the second refrigerant channel. Thereby, the leakage of the refrigerant | coolant etc. resulting from a heat stress can be prevented.
In addition, even when the positional accuracy between the first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path that are arranged to face each other is shifted, the connection member has elasticity and is flexible. Therefore, the positional accuracy deviation can be absorbed. Thereby, the connection between both becomes easy.
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。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can reduce the size of the device while sufficiently securing the cooling performance for the power converter.
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。
In the power converter, it is preferable to use an insulating material as the connection member.
In this case, it is possible to prevent electromagnetic noise generated in the first power converter and the second power converter from propagating through the connecting member.
The connecting member is a hose made of EPDM, which is a terpolymer of ethylene, propylene, and a crosslinking diene monomer, or NBR (nitrile rubber), which is a copolymer of butadiene and acrylonitrile. Can be used.
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。
これにより、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。
Further, the first power converter and the first cooler are accommodated in a first housing part, and the second power converter and the second cooler are accommodated in a second housing part. cage, said the first housing portion and said second housing portion, that are arranged by stacking one another.
As a result , the first housing portion and the second housing portion are stacked, and the entire device is integrally configured, whereby the size of the device can be reduced.
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。
これにより、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。
In addition, the first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path are formed by connecting the connection member outside the first housing part and the second housing part. that is connected through.
Thereby , even if the leakage of the refrigerant or the like occurs in the connection portion between the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, the first power converter accommodated in the first housing portion and the second housing portion. The second power converter can be prevented from being affected.
第1の発明においては、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。
これにより、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。
In the first invention, at least a part between the first housing part and the second housing part is provided with a gap part in the stacking direction of both, and the first refrigerant flow path the first flow path opening and the second refrigerant flow path of the second flow path opening is it is connected via the connecting member in the gap portion.
Accordingly, by using a gap portion, which is a space formed between the first housing portion and the second housing portion, as a connection space between the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path, The size can be further reduced.
第2の発明においては、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。
これにより、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。
In a second aspect of the invention, the second housing portion or the first housing is provided on the second housing portion side of the first housing portion or on the first housing portion side of the second housing portion. A non-stacked region in which body parts are not stacked is formed, and the first channel port of the first coolant channel and the second channel port of the second coolant channel are connected to the connection member in the non-stacked region. that is connected via a.
Thereby , the non-laminated area, which is a space formed by the size and arrangement of the first housing part and the second housing part, is used as a connection space between the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path. As a result, the apparatus can be further reduced in size.
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3)。
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。
The first cooler includes a first protrusion formed to protrude outward from the first housing portion, and the second cooler is formed to protrude outward from the second housing portion. a second protrusion that is, above the tip of the first protrusion and the second protrusion, respectively it is preferable that the first flow path opening and the second flow path opening is formed (claim 3 ).
In this case, the connection between the first refrigerant flow path and the second refrigerant flow path can be easily performed by connecting the first protrusion and the second protrusion with the connecting member.
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4)。
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。
In addition, the first protrusion of the first cooler or the second protrusion of the second cooler is a divided portion formed by dividing a tip portion including the first flow path port or the second flow path port. It is preferable to have (claim 4 ).
In this case, even when the positional accuracy between the first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path that are arranged to face each other is shifted, the connection between both is easy. Can be done.
For example, the first projecting portion (second projecting portion) and the divided portion of the second projecting portion (first projecting portion) are connected in advance via a connecting member, and then the second projecting portion (first projecting portion). ) Is connected to the other part of the second projecting part (first projecting part), the connection can be made easily.
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5)。
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。
Preferably, the first power converter is an inverter that converts DC power into AC power, and the second power converter is a converter that converts DC power into DC power having a different voltage. 5 ).
In this case, a combination of an inverter and a converter provides a power conversion device suitable for mounting on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
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6)。
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。
The inverter has a semiconductor module containing a semiconductor element, and the first cooler forms a part of the first refrigerant flow path and has a module cooling unit for cooling the semiconductor module. And it is preferable that the said semiconductor module and the said module cooling part are laminated | stacked (Claim 6 ).
In this case, the dimensional variation in the stacking direction between the semiconductor module and the module cooling unit can be absorbed by the connecting member between the first refrigerant channel and the second refrigerant channel.
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7)。
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。
Moreover, it is preferable that the said power converter device is mounted and used for a vehicle (Claim 7 ).
In this case, the downsizing of the device can increase the degree of freedom of mounting in the vehicle.
(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。
Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
A first discharge port (first flow path port) 302 formed at one end of the first
This will be described in detail below.
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。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the
The
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, as shown in FIG. 2, the
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
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。
As shown in FIG. 2, in the plurality of cooling
Further, the first
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
Further, the second
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。
In addition, as a refrigerant | coolant circulated through the 1st refrigerant |
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。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, in the
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。
In addition,
The
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。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the
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。
Further, the
The
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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。
Next, a method for connecting the first
First, the
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。
Next, the dividing
As described above, the first
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。
Next, the effect of the
In the
Further, since the
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。
Further, as described above, the first
Further, even when the positional accuracy between the
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。
In this example, the
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。
Further, the
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。
The
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。
In addition, a
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。
The
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。
Further, the
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。
The
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。
Thus, according to this example, it is possible to provide the
(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。
(Example 2)
This example is an example in which the configuration of the
In this example, as shown in the figure, in the
Further, in the
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。
Further, as shown in the figure, the
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and has the same operation and effect.
(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。
(Example 3)
This example is an example in which the configuration of the
In this example, as shown in the figure, a
Further, in the
Further, in the
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。
Further, as shown in the figure, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
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。
In the case of this example, the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(参考例)
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。
( Reference example )
In this example, as shown in FIG. 6, the configuration of the
In this example, as shown in the figure, in the
The
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。
As shown in the figure, in the
In addition, the
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。
Further, as shown in the figure, the
As shown in FIG. 7, the
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。
As shown in FIG. 6 (FIG. 7), the
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and has the same operation and effect.
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)
DESCRIPTION OF
3 1st cooler 30 1st refrigerant |
4 Converter (second power converter)
5 Second cooler 50 Second
Claims (7)
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おり、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、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冷却器の一部は、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おり、
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。 At least a first power converter, a first cooler having a first refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the first power converter, a second power converter, and the second power converter A power converter comprising a second cooler having a second refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the
The first flow path port formed at one end of the first refrigerant flow path of the first cooler and the second flow path port formed at one end of the second refrigerant flow path of the second cooler face each other. And is connected via a connecting member having elasticity ,
The first power converter and a part of the first cooler are housed in a first housing part, and the second power converter and a part of the second cooler are in a second housing. Is housed in a body part, and the first housing part and the second housing part are stacked on each other,
The first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path are located outside the first housing part and the second housing part via the connection member. Connected,
At least a portion between the first housing portion and the second housing portion is provided with a gap portion in the stacking direction between the first housing portion and the second housing portion. The power converter according to claim 2, wherein the second flow path opening of the second refrigerant flow path is connected to the gap portion through the connection member .
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おり、
上記第1電力変換器、及び上記第1冷却器の一部は、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冷却器の一部は、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おり、
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。 At least a first power converter, a first cooler having a first refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the first power converter, a second power converter, and the second power converter A power converter comprising a second cooler having a second refrigerant flow path for circulating a refrigerant for cooling the
The first flow path port formed at one end of the first refrigerant flow path of the first cooler and the second flow path port formed at one end of the second refrigerant flow path of the second cooler face each other. And is connected via a connecting member having elasticity,
The first power converter and a part of the first cooler are housed in a first housing part, and the second power converter and a part of the second cooler are in a second housing. Is housed in a body part, and the first housing part and the second housing part are stacked on each other,
The first flow path port of the first refrigerant flow path and the second flow path port of the second refrigerant flow path are located outside the first housing part and the second housing part via the connection member. Connected,
Non-stacking in which the second housing part or the first housing part is not stacked on the second housing part side of the first housing part or the first housing part side of the second housing part An area is formed, and the first flow path opening of the first refrigerant flow path and the second flow path opening of the second refrigerant flow path are connected via the connection member in the non-stacked area. The power converter characterized by the above-mentioned.
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