冷却构造体和电力转换装置制造方法
【专利摘要】具备：半导体功率组件(11)，其在壳体(12)的一面形成有散热构件(13)；以及冷却体(3)，其接合于散热构件；安装基板(22)、(23)，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动半导体开关元件的发热电路部件；以及传热支承用金属板(32)，其将该安装基板支承为在该安装基板与半导体功率组件之间保持规定间隔，使该传热支承用金属板与冷却体接触以使安装基板的发热不经由框体地发散到所述冷却体，其中，在散热构件的与冷却体接合的一侧突出地形成有液体接触部(17)，冷却体形成有浸渍部(5)，该浸渍部在冷却体的与散热构件接合的一侧开口且供液体接触部浸渍在流通的冷却液中，在散热构件处设有自外侧对浸渍部进行液密密封的液密密封部(18)、(19)。
【专利说明】冷却构造体和电力转换装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于冷却发热体的热的冷却构造体和在内置有电力转换用的半导体开关元件的组件之上与该组件之间保持规定间隔地支承安装基板的电力转换装置，该安装基板安装有包括用于驱动所述半导体开关元件的发热电路部件的电路部件。
【背景技术】
[0002]作为这种电力转换装置，已知有专利文献I所记载的电力转换装置。
[0003]该电力转换装置为如下这样:在框体内配置供冷却液通过的水冷套，在该水冷套之上配置有功率组件(power module),该功率组件内置有作为电力转换用的半导体开关元件的IGBT。而且，该电力转换装置采用如下直接冷却方式:在水冷套上，在与功率组件接合的一侧开口而设置浸溃部，冷却液在该浸溃部中流通，在功率组件上，在水冷套侧突出地设置浸溃于浸溃部中的液体接触部。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-35346号
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]在采用直接冷却方式的情况下，在功率组件的接合面和水冷套的接合面的一者上形成周槽，将O型圈安装于该周槽，通过接合面彼此来挤压O型圈，以此设置了液密密封构造。
[0009]然而，在水冷套的接合面形成周槽时，在将作为大型重物的水冷套安装于加工机械而对水冷套进行加工时的处理困难,有可能增大加工成本。
[0010]此外，周槽的一般形状为四边形，在通过接合面彼此来挤压O型圈之前，O型圈有可能脱离周槽，在组装效率方面存在问题。
[0011]本发明是着眼于上述以往例的未解决课题而完成的，其目的在于提供一种能够实现降低加工成本并且通过做成O型圈不易脱离周槽的构造来提高组装效率的冷却构造体以及电力转换装置。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了达到上述目的，本发明的一技术方案的冷却构造体具备:发热体；以及冷却体，其接合于所述发热体；其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述发热体接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通；在所述发热体的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有插入并配置于所述浸溃部的液体接触部，并且，该发热体具备用于对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
[0014]采用该一技术方案的冷却构造体，与作为大型重物的冷却体相比，对于发热体而言，即使安装于加工机械进行加工，加工时的处理也容易，因此，在发热体处设置液密密封部时的加工成本降低。
[0015]此外，本发明的一技术方案的电力转换装置具备:半导体功率组件，在其一面形成有散热构件；以及冷却体，其接合于所述散热构件；其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通；在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有插入并配置于所述浸溃部的液体接触部，并且，该散热构件具备用于对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
[0016]采用该一技术方案的电力转换装置，与作为大型重物的冷却体相比，对于散热构件而言，即使安装于加工机械进行加工，加工时的处理也容易，因此，在散热构件处设置液密密封部时的加工成本降低。
[0017]此外，本发明的一技术方案的电力转换装置具备:半导体功率组件，在其一面形成有散热构件；冷却体，其接合于所述散热构件；以及传热板，其用于将安装有电路部件的安装基板的热向所述冷却体传递，该电路部件用于驱动所述半导体功率组件；其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通；所述散热构件具备液体接触部和周槽，该液体接触部在该散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出并插入和配置于所述浸溃部，该周槽以包围该浸溃部的开口的方式形成且安装有O型圈；所述散热构件与所述冷却体以利用比所述周槽靠外周侧的彼此的平坦接合面夹持所述传热板的方式接合起来，所述O型圈的截面直径为比所述O型圈与所述冷却体之间的接触面和所述O型圈与周槽之间的接触面之间的距离大的值。
[0018]采用该一技术方案的电力转换装置，与作为大型重物的冷却体相比，对于散热构件而言，即使安装于加工机械进行加工，加工时的处理也容易，因此，在散热构件处形成用于安装O型圈的周槽时的加工成本降低。
[0019]此外，本发明的一技术方案的电力转换装置具备:半导体功率组件，其在壳体中内置有电力转换用的半导体开关元件，在该壳体的一面形成有散热构件；冷却体，其接合于所述散热构件；安装基板，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动所述半导体开关元件的发热电路部件；以及传热支承用金属板，其将该安装基板支承为在该安装基板与所述半导体功率组件之间保持规定间隔，使该传热支承用金属板与所述冷却体接触以使该安装基板的发热不经由框体地发散到所述冷却体，其中，在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有液体接触部，所述冷却体形成有浸溃部，该浸溃部在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口且供所述液体接触部浸溃在流通的冷却液中，在所述散热构件处设有自外侧对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
[0020]采用该一技术方案的电力转换装置，与作为大型重物的冷却体相比，对于散热构件而言，即使安装于加工机械进行加工，加工时的处理也容易，因此，在散热构件处设置液密密封部时的加工成本降低。
[0021]此外，在本发明的一技术方案的电力转换装置中，所述液密密封部具备:周槽，其以包围所述浸溃部的外侧的方式形成在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧；以及O型圈，以防止脱落的状态将该O型圈安装于该周槽。
[0022]采用该一技术方案的电力转换装置，能够以简便的结构形成液密密封部。
[0023]此外，在本发明的一技术方案的电力转换装置中，所述周槽形成为具备第I倾斜内壁和第2倾斜内壁的燕尾槽(日语:A >9溝)形状，该第I倾斜内壁自槽底的宽度方向的一侧倾斜地延伸至开口部，该第2倾斜内壁自所述槽底的宽度方向的另一侧倾斜地延伸至所述开口部。
[0024]采用该一技术方案的电力转换装置，即使安装有O型圈的周槽开口部朝向下方，O型圈也不会从燕尾槽形状的周槽脱落，因此，能够大幅提高电力转换装置的组装效率。
[0025]此外，在本发明的一技术方案的电力转换装置中，所述周槽为具备倾斜内壁和垂直内壁的半燕尾槽(日语:片A D溝)形状，该倾斜内壁自槽底倾斜地延伸至开口部，该垂直内壁自所述槽底垂直地延伸至所述开口部。
[0026]采用该一技术方案的电力转换装置，即使安装有O型圈的周槽开口部朝向下方，O型圈也不会从半燕尾槽形状的周槽脱落，因此，能够大幅提高电力转换装置的组装效率。
[0027]发明的效果
[0028]采用本发明的冷却构造体以及电力转换装置，能够实现降低加工成本并且通过做成O型圈不易脱离周槽的构造来提高组装效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明的电力转换装置的整体结构的剖视图。
[0030]图2是表示图1中的电力转换装置的主要部分的剖视图。
[0031]图3是表示本发明的第I实施方式的液密密封部的构造的图。
[0032]图4是表示图1的电力转换装置中的与图2不同位置的主要部分的剖视图。
[0033]图5是表示传热支承用金属板的侧视图。
[0034]图6是说明发热电路部件的整个散热路径的图。
[0035]图7是表示本发明的散热构件与冷却体在被组装起来之前的状态的图。
[0036]图8是表示本发明的第2实施方式的液密密封部的构造的图。
【具体实施方式】
[0037]下面，参照附图详细说明用于实施本发明的方式(以下称作实施方式。)。
[0038]图1是表示本发明的整体结构的剖视图，图2是放大地表示图1中的主要部分的图。
[0039]图1中的附图标记I是电力转换装置，该电力转换装置I被收纳在框体2内。框体2是将合成树脂材料成形而成的，由隔着具有水冷套结构的冷却体3而被上下分割开的下部框体2A和上部框体2B构成。
[0040]下部框体2A由有底方筒体构成。该下部框体2A的开放上部被冷却体3覆盖，在该下部框体2A的内部收纳有平滑用的薄膜电容器(film condenser)4o
[0041]上部框体2B具备上端和下端开放的方筒体2a和用于封闭该方筒体2a的上端的盖体2b。而且，方筒体2a的下端被冷却体3封闭。
[0042]虽未图示，但在该方筒体2a的下端与冷却体3之间夹设有通过涂布液状密封剂、夹入橡胶制密封件等实现的密封材料。
[0043]冷却体3是例如将热导率高的铝、铝合金注射成形而形成的，其下表面为平坦面，冷却水的供水口 3a和排水口 3b向框体2的外方开口。该供水口 3a和排水口 3b例如经由挠性软管连接于未图示的冷却水供给源。
[0044]在冷却体3的上表面中央形成有与供水口 3a和排水口 3b连通的以四边形形状开口的浸溃部5，而且，在浸溃部5的上部开口部的周缘上形成有自冷却体3的另一个平坦的上表面(图2中的附图标记3c)向上方突出并供后述的O型圈7抵接的O型圈抵接部8。
[0045]此外，返回到图1，在冷却体3上形成有贯通孔3e，该贯通孔3e供保持在下部框体2A中的薄膜电容器4的被绝缘覆盖的正负电极4a沿上下方向贯通。
[0046]电力转换装置I具备功率组件11，该功率组件11内置有作为电力转换用的例如构成逆变电路的半导体开关元件的例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。该功率组件11在扁平的长方体状的绝缘性的壳体12中内置有IGBT，在壳体12的下表面形成有金属制的散热构件13。
[0047]在散热构件13的下表面中央部形成有进入到冷却体3的浸溃部5中的液体接触部17。该液体接触部17由互相隔开均等的间隔且自散热构件13的下表面以规定长度突出的许多个冷却片17a构成，许多个冷却片17a会浸溃在从供水口 3a流入到浸溃部5的冷却水中。
[0048]此外，在散热构件13的下表面13a的液体接触部17的周围，形成有四边框状的周槽18，在该周槽18中安装有O型圈19。
[0049]如图3所示，周槽18是截面形状为具备第I倾斜内壁18c和第2倾斜内壁18d的燕尾槽形状的周槽，该第I倾斜内壁18c自槽底18a的宽度方向的一侧倾斜地延伸至开口部18b，该第2倾斜内壁18d自槽底18a的宽度方向的另一侧倾斜地延伸至开口部18b。O型圈19的截面直径为比自该周槽18的槽底18a至开口部18b为止的垂直高度尺寸大的值。此外，该O型圈19的截面直径被设定为比开口部18b的宽度大的值，该O型圈19弹性变形地安装在燕尾槽形状的周槽18的内部。
[0050]返回到图2，在俯视观察时，在壳体12和散热构件13的四角形成有供固定螺钉14贯通的贯通孔15。此外，在壳体12的上表面，在贯通孔15内侧的4个部位突出地形成有规定高度的基板固定部16。
[0051]在基板固定部16的上端固定有驱动电路基板21,该驱动电路基板21安装有用于驱动内置在功率组件11中的IGBT的驱动电路等。此外，在驱动电路基板21的上方，与该驱动电路基板21之间保持规定间隔地固定有作为安装基板的控制电路基板22，该控制电路基板22安装有用于控制内置在功率组件11中的IGBT的控制电路等，该控制电路包括发热量相对较大或者发热密度相对较大的发热电路部件。并且，在控制电路基板22的上方，与该控制电路基板22之间保持规定间隔地固定有作为安装基板的电源电路基板23，该电源电路基板23安装有用于向内置在功率组件11中的IGBT供给电源的包括发热电路部件的电源电路等。
[0052]而且，驱动电路基板21是通过如下方式固定的:向驱动电路基板21的形成在与基板固定部16相对的位置的贯通孔21a内贯通连接螺钉24的外螺纹部24a，并将该外螺纹部24a螺纹结合于形成在基板固定部16的上表面的内螺纹部16a。
[0053]此外，控制电路基板22是通过如下方式固定的:向控制电路基板22的形成在与连接螺钉24的内螺纹部24b相对的位置的贯通孔22a内贯通连接螺钉25的外螺纹部25a，并将该外螺纹部25a螺纹结合于连接螺钉24的内螺纹部24b，其中，该内螺纹部24b形成在连接螺钉24的上端。
[0054]并且，电源电路基板23是通过如下方式固定的:向电源电路基板23的形成在与连接螺钉25的内螺纹部25b相对的位置的贯通孔23a内贯通固定螺钉26，并将该固定螺钉26螺纹结合于连接螺钉25的内螺纹部25b，其中，该内螺纹部25b形成在连接螺钉25的上端。
[0055]此外，控制电路基板22不借助框体2而独自地形成通向冷却体3的散热路径地被传热支承用金属板32支承，电源电路基板23不借助框体2而独自地形成通向冷却体3的散热路径地被传热支承用金属板33支承。该传热支承用金属板32和传热支承用金属板33由热导率高的金属板例如铝或者铝合金制的金属板形成。
[0056]传热支承用金属板32是一体地具备平板形状的传热支承板部32a、自该传热支承板部32a的右侧端部向下方弯折而朝向散热构件13延伸的传热支承侧板部32b、以及自传热支承侧板部32b的下端部向左侧弯折而沿着散热构件13的下表面延伸的冷却体接触板部32c的部件。
[0057]控制电路基板22利用固定螺钉36隔着传热构件35固定在传热支承板部32a上。传热构件35由具有伸缩性的弹性体构成为与电源电路基板23相同的外形尺寸。作为该传热构件35，应用了通过使金属填料介入硅橡胶的内部来发挥绝缘性能并提高了传热性的构件。
[0058]此外，传热支承用金属板33是一体地具备平板形状的传热支承板部33a、自该传热支承板部33a的左侧端部向下方弯折而朝向散热构件13延伸的传热支承侧板部33b、以及自传热支承侧板部33b的下端部向右侧弯折而沿着散热构件13的下表面延伸的冷却体接触板部33c的部件。
[0059]电源电路基板23利用固定螺钉38隔着与前述的传热构件35同样的传热构件37固定在传热支承板部33a上。
[0060]通过将该传热支承用金属板32设为一体部件以及将该传热支承用金属板33设为一体部件，能够减小热阻而进行更高效的散热。此外，通过将传热支承用金属板32中的传热支承板部32a与传热支承侧板部32b之间的连结部以及传热支承侧板部32b与冷却体接触板部32c之间的连结部设为弯曲部，将传热支承用金属板33中的传热支承板部33a与传热支承侧板部33b之间的连结部以及传热支承侧板部33b与冷却体接触板部33c之间的连结部设为弯曲部，能够提高相对于传递到电力转换装置I的上下振动、横向摆动等的耐振动性。
[0061]如图4所示，在电源电路基板23的下表面侧安装有发热电路部件39，电源电路基板23、传热构件37以及传热支承板部33a利用固定螺钉38以层叠状态被固定，在传热支承板部33a的下表面，为了缩短绝缘距离而粘贴有绝缘片43。另外，将这些层叠状态的部件称作电源电路单元U3。
[0062]此时，安装在电源电路基板23的下表面侧的发热电路部件39利用传热构件37的弹性被塞入在传热构件37内。因此，发热电路部件39与传热构件37能够适度地接触，并且传热构件37与电源电路基板23以及传热构件37与传热支承板部33a之间能够良好地接触，能够减少传热构件37与电源电路基板23以及传热构件37与传热支承板部33a之间的热阻。
[0063]此外，虽未图示，但在控制电路基板22的下表面侧也安装有发热电路部件，控制电路基板22、传热构件35以及传热支承板部32a利用固定螺钉36以层叠状态被固定，在传热支承板部32a的下表面，为了缩短绝缘距离而粘贴有绝缘片42。另外，将这些层叠状态的部件称作控制电路单元U2。
[0064]而且，安装在控制电路基板22的下表面侧的发热电路部件利用传热构件35的弹性被塞入在传热构件35内，控制电路基板22与传热构件35能够适度地接触，并且传热构件35与控制电路基板22以及传热构件35与传热支承板部32a之间能够良好地接触，能够减少传热构件35与控制电路基板22以及传热构件35与传热支承板部32a之间的热阻。
[0065]此外，如图5所示，在传热支承用金属板的传热支承侧板部33b上，在与功率组件11的图1所示的3相交流输出端子Ilb相对应的位置形成有供后述的母线(日语:K一)55贯通的例如方形的3个贯通孔33i。这样，通过形成3个贯通孔33i，能够在相邻的贯通孔33i之间形成宽度较大的传热路径Lh，能够增加整个传热路径的截面积来高效地传热。此外，也能够确保相对于振动的刚性。
[0066]同样地，在传热支承用金属板32的传热支承侧板部32b上，在与功率组件11的正极端子和负极端子Ila相对的位置也分别形成有同样的贯通孔32i。通过形成该贯通孔32i，能够获得与上述的贯通孔33i同样的作用效果。
[0067]此外，如图2所示，在传热支承用金属板32的冷却体接触板部32c和传热支承用金属板33的冷却体接触板部33c上，在与功率组件11的供固定螺钉14贯通的贯通孔15相对的位置形成有固定构件贯通孔32cl、33cl。
[0068]而且，向散热构件13的贯通孔15以及冷却体接触板部32c的固定构件贯通孔32cl、冷却体接触板部33c的固定构件贯通孔33cl中贯通固定螺钉14，使固定螺钉14螺纹结合于形成在冷却体3中的内螺纹部。
[0069]由此，将传热支承用金属板32的冷却体接触板部32c和传热支承用金属板33的冷却体接触板部33c抵接于功率组件11的散热构件13的下表面13a和冷却体3的上表面3c，利用散热构件13和冷却体3夹持来固定传热支承用金属板32的冷却体接触板部32c和传热支承用金属板33的冷却体接触板部33c。
[0070]此时，安装在散热构件13的下表面13a的周槽18中的O型圈19弹性变形地被在冷却体3的浸溃部5的上部开口部的周缘处设置的O型圈抵接部8挤压，实施用于防止在冷却体3的浸溃部5中积存的冷却水泄漏到外部的液密密封。
[0071]此外，如图1所示，在功率组件11的正负的直流输入端子Ila上连接有母线55，在母线55的另一端利用固定螺钉51连结有贯通冷却体3的薄膜电容器4的正负电极4a。此外，在功率组件11的负极端子Ila上固定有压接端子53，该压接端子53固定于与外部的转换器(未图示)连接的连接线52的顶端。
[0072]并且，在功率组件11的3相交流输出端子Ilb上利用固定螺钉56连接母线55的一端，在该母线55的中段配置有电流传感器57。而且，在母线55的另一端利用固定螺钉60连接有压接端子59。压接端子59固定于与外部的3相电动马达(未图示)连接的马达连接线缆58。
[0073]在该状态下，从外部的转换器(未图示)供给直流电力，并且使安装于电源电路基板23的电源电路、安装于控制电路基板22的控制电路处于工作状态，将例如由脉冲宽度调制信号构成的栅极信号从控制电路经由安装于驱动电路基板21的驱动电路供给到功率组件11。由此，控制内置在功率组件11中的IGBT，将直流电力转换为交流电力。将转换得到的交流电力从3相交流输出端子Ilb经由母线55供给到马达连接线缆58，驱动控制3相电动马达(未图示)。
[0074]此时，虽因内置在功率组件11中的IGBT而发热，但由于设于功率组件11的散热构件13的下表面中央部的液体接触部17进入到设于冷却体3的浸溃部5中而浸溃于冷却液，因此，功率组件11被高效地冷却。
[0075]另一方面，在安装于控制电路基板22的控制电路和安装于电源电路基板23的电源电路中包括发热电路部件39，因这些发热电路部件39而发热。此时，发热电路部件39安装在控制电路基板22和电源电路基板23的下表面侧。
[0076]而且，在控制电路基板22的下表面侧隔着热导率高且具有弹性的传热构件35设有传热支承用金属板32的传热支承板部32a，在控制电路基板23的下表面侧隔着热导率高且具有弹性的传热构件37设有传热支承用金属板33的传热支承板部33a。传热支承用金属板32是将传热支承板部32a、传热支承侧板部32b以及冷却体接触板部32c —体化而成的部件且是热阻小的构件，传热支承用金属板33是将传热支承板部33a、传热支承侧板部33b以及冷却体接触板部33c —体化而成的部件且是热阻小的构件，因此，如图6所示，传递到传热支承用金属板32的热从与冷却体3的上表面3c直接接触的冷却体接触板部32c发散到冷却体3，传递到传热支承用金属板33的热从与冷却体3的上表面3c直接接触的冷却体接触板部33c发散到冷却体3，从而能够进行高效的散热。
[0077]另外，本发明的发热体与散热构件13相对应。
[0078]采用本实施方式的电力转换装置1，安装在散热构件13的下表面13a的周槽18中的O型圈19弹性变形地被在冷却体3的浸溃部5的上部开口部的周缘处设置的O型圈抵接部8挤压，因此，能够确保对于在冷却体3的浸溃部5中积存的冷却水的可靠的液密性，能够提供一种可靠性高的电力转换装置I。
[0079]此外，与作为大型重物的冷却体3相比，对于散热构件13而言，即使安装于加工机械进行加工，加工时的处理也容易，因此，能够实现在散热构件13处形成周槽18时的加工成本的降低。
[0080]此外，图7是表示功率组件11与冷却体3的组装中途的状态的图，即使将功率组件11的散热构件13位于下部来向位于下方位置的冷却体3进行装配动作，弹性变形地安装在燕尾槽形状的周槽18内部的O型圈19也不会从周槽18脱落，因此，能够容易地进行挤压动作，从而能够大幅提高电力转换装置I的组装效率。此外，虽未图示，但即使进行将功率组件11与冷却体3彼此从水平方向装配的动作，安装在燕尾槽形状的周槽18中的O型圈19也不会从周槽18脱落。
[0081]另外，用于安装O型圈19的周槽如图3所示那样做成了形状为燕尾槽形状的周槽18，但是如图8所示，当做成具备自槽底20a的宽度方向的一侧倾斜地延伸至开口部20b的倾斜内壁20c和自槽底20a的宽度方向的另一侧垂直地延伸至开口部20b的垂直内壁20d的半燕尾槽形状的周槽20时，无论散热构件13以何种朝向配置，都能够将O型圈19保持在周槽30的倾斜内壁20c侧的内部。
[0082]另外，在图1和图2所示的控制电路单元U2和电源电路单元U3中，对将传热构件35和37设为与控制电路基板22和电源电路基板23相同的外形的情况进行了说明。但是，本发明并不限定于上述结构，也可以将传热构件35和37仅设于发热电路部件39所存在的部位。
[0083]此外，在图1和图2中，对在控制电路基板22和电源电路基板23中将发热电路部件39安装在背面侧的传热构件35和37侧的情况进行了说明。但是，本发明并不限定于上述结构。即，也可以在控制电路基板22的与传热构件35相反的一侧的外周区域和电源电路基板23的与传热构件37相反的一侧的外周区域安装发热电路部件39。
[0084]并且，在图1和图2中，对应用了薄膜电容器4作为平滑用的电容器的情况进行了说明，但并不限定于此，也可以应用圆柱状的电解电容器。
[0085]此外，对将本发明的电力转换装置I应用于电动车的情况进行了说明，但并不限定于此，既可以将本发明应用于在钢轨上行驶的铁道车辆，也可以应用于任意的电力驱动车辆。并且，作为电力转换装置1，并不限定于电力驱动车辆，在驱动其它产业设备的电动马达等致动器的情况下，能够应用本发明的电力转换装置I。
[0086]产业h的可利用件
[0087]像以上那样，本发明的冷却构造体以及电力转换装置可用于实现降低加工成本并且通过做成O型圈不易脱离周槽的构造来提高组装效率。
[0088]附图标记说明
[0089]1、电力转换装置；2、框体；2A、下部框体；2B、上部框体；2a、方筒体；2b、盖体；3、冷却体；3a、供水口 ；3b、排水口 ；3c、冷却体的上表面；3e、贯通孔；4、薄膜电容器；4a、正负电极；5、浸溃部；6、周槽；8、O型圈抵接部；11、功率组件；lla、负极端子；llb、3相交流输出端子；12、壳体；13、散热构件；13a、下表面；14、固定螺钉；15、贯通孔；16、基板固定部；16a、内螺纹部；17、液体接触部；17a、冷却片；18、燕尾槽形状的周槽；18a、槽底；18b、开口部；18c、第I倾斜内壁；18d、第2倾斜内壁；19、O型圈；20、半燕尾槽形状的周槽；20a、槽底；20b、开口部；20c、倾斜内壁；20d、垂直内壁；21、驱动电路基板；21a、贯通孔；22、控制电路基板；22a、贯通孔；23、电源电路基板；23a、贯通孔；24a、外螺纹部；24b、内螺纹部；25a、外螺纹部；25b、内螺纹部；32、33、传热支承用金属板；32a、传热支承板部；32b、传热支承侧板部；32c、冷却体接触板部；32c、33c、冷却体接触板部；32cl、33cl、固定构件贯通孔；321、贯通孔；33a、传热支承板部；33b、传热支承侧板部；33c、冷却体接触板部；331、贯通孔；35、传热构件；37、传热构件；39、发热电路部件；42、绝缘片；43、绝缘片；51、固定螺钉；52、连接线；53、59、压接端子；55、母线；57、电流传感器；58、马达连接线缆；60、固定螺钉。
【权利要求】
1.一种冷却构造体，其特征在于， 该冷却构造体具备: 发热体；以及 冷却体，其接合于所述发热体； 其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述发热体接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通； 在所述发热体的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有插入并配置于所述浸溃部的液体接触部，并且，该发热体具备用于对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
2.一种电力转换装置，其特征在于， 该电力转换装置具备: 半导体功率组件，在其一面形成有散热构件；以及 冷却体，其接合于所述散热构件； 其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通； 在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有插入并配置于所述浸溃部的液体接触部，并且，该散热构件具备用于对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
3.一种电力转换装置，其特征在于， 该电力转换装置具备: 半导体功率组件，在其一面形成有散热构件； 冷却体，其接合于所述散热构件；以及 传热板，其用于将安装有电路部件的安装基板的热向所述冷却体传递，该电路部件用于驱动所述半导体功率组件； 其中，所述冷却体具备浸溃部，该浸溃部是通过在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口而形成的，冷却液在该浸溃部中流通； 所述散热构件具备液体接触部和周槽，该液体接触部在该散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出并插入和配置于所述浸溃部，该周槽以包围该浸溃部的开口的方式形成且安装有O型圈； 所述散热构件与所述冷却体以利用比所述周槽靠外周侧的彼此的平坦接合面夹持所述传热板的方式接合起来， 所述O型圈的截面直径为比所述O型圈与所述冷却体之间的接触面和所述O型圈与周槽之间的接触面之间的距离大的值。
4.一种电力转换装置，其特征在于， 该电力转换装置具备: 半导体功率组件，其在壳体中内置有电力转换用的半导体开关元件，在该壳体的一面形成有散热构件； 冷却体，其接合于所述散热构件； 安装基板，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动所述半导体开关元件的发热电路部件；以及 传热支承用金属板，其将该安装基板支承为在该安装基板与所述半导体功率组件之间保持规定间隔，使该传热支承用金属板与所述冷却体接触以使该安装基板的发热不经由框体地发散到所述冷却体， 其中，在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧突出地形成有液体接触部， 所述冷却体形成有浸溃部，该浸溃部在该冷却体的与所述散热构件接合的一侧开口且供所述液体接触部浸溃在流通的冷却液中， 在所述散热构件处设有自外侧对所述浸溃部进行液密密封的液密密封部。
5.根据权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于， 所述液密密封部具备: 周槽，其以包围所述浸溃部的外侧的方式形成在所述散热构件的与所述冷却体接合的一侧；以及 O型圈，以防止脱落的状态将该O型圈安装于该周槽。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于， 所述周槽形成为具备第I倾斜内壁和第2倾斜内壁的燕尾槽形状，该第I倾斜内壁自槽底的宽度方向的一侧倾斜地延伸至开口部，该第2倾斜内壁自所述槽底的宽度方向的另一侧倾斜地延伸至所述开口部。
7.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于， 所述周槽为具备倾斜内壁和垂直内壁的半燕尾槽形状，该倾斜内壁自槽底倾斜地延伸至开口部，该垂直内壁自所述槽底垂直地延伸至所述开口部。
【文档编号】H01L23/473GK104303294SQ201380024911
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年5月13日 优先权日:2012年8月3日
【发明者】田中泰仁 申请人:富士电机株式会社