功率变换器的制作方法

本发明涉及一种功率变换器，该功率变换器包括多个电子元器件和多个冷却导管的堆叠物，其中，上述多个电子元器件构成功率变换电路，上述多个冷却导管用于对上述电子元器件进行冷却。

背景技术：

已知一种功率变换器，该功率变换器具有电子元器件和冷却导管的堆叠物，其中，上述电子元器件构成功率变换电路，上述冷却导管用于对上述电子元器件进行冷却(参见例如日本专利申请公开公报第2015-220839)。电子元器件具有半导体模块以及其它部件，每个半导体模块结合有半导体元件。功率变换器构造成通过对各个半导体元件进行接通、关断，来将直流(dc)电源变换成交流(ac)电源。当启动功率变换器时，电子元器件会产生热。利用在形成于冷却导管的通路中流动的冷却剂，对电子元器件进行冷却。

功率变换器还包括升压反应器、电容器、dc-dc变换器以及其它电子元器件。这些电子元器件被电连接到半导体模块。当启动功率变换器时，这些电子元器件也会产生热。因而，近年来，存在对电子元器件进行冷却的需求。

为了这一目的，例如设置金属冷却板，该金属冷却板与冷却导管近似地成型。电子元器件夹在冷却板与冷却导管之间，从而使用冷却板来将电子元器件中产生的热逸散。这能降低电子元器件的温度。

但是，即使采用上述构造，也不可能充分地对电子元器件进行冷却。也就是说，纵然使用金属板作为冷却板，也不可能充分地吸收电子元器件中产生的热。与冷却导管近似地成型的冷却板所具有的能被用于冷却电子元器件的是小面积，其不能实现充分的散热效率。

另外，在如上所述的功率变换器中，在堆叠物的堆叠方向上彼此相邻的任意两个冷却导管通过成对的连接管连接。进入管和排出管连接于端部冷却导管，该端部冷却导管是多个冷却导管中的堆叠方向在端部处的冷却导管。被导入进入管的冷却剂流过连接管和冷却导管，并且经由排出管离开，由此对电子元器件进行冷却。

诸如进入管、排出管和连接管之类的管子设置于各冷却导管的沿其通路的延伸方向上的两端处(参见图38)。电子元器件置于通路的延伸方向上的成对的管之间。各冷却导管及连接到各冷却导管的所有管子中的通路彼此流体连通。这种冷却导管被称为连通冷却导管。

但是，如上所述的功率变换器具有提高对电子元器件进行冷却的效率的空间。在仅使用连通冷却导管构成堆叠物的情况下，所导入的全部制冷剂被分流并流过冷却导管(参见图38)，从而仅少量的冷却剂能够流过各冷却导管。因而，对电子元器件进行冷却的效率更不可能增加。

另外，在如上所述的功率变换器中，管子设置于冷却导管的沿其通路的延伸方向上的两端处，并且电子元器件配置于通道的延伸方向上的成对的管子之间。因而，冷却导管的与上述管子相连接的部分不能用于冷却电子元器件，从而仅有小面积的冷却导管能够用来对电子元器件进行冷却。因而，对电子元器件进行冷却的效率无法充分地提高。

在如上所述的功率变换器中，用于功率变换器的壳体对堆叠物、诸如反应器、dc-dc变换器等的电子元器件以及压力施加构件进行收纳。在壳体内，堆叠物在堆叠物的堆叠方向上被夹设于压力施加构件与电子元器件之间。例如，堆叠物被压力施加构件压靠于电子元器件，由此将电子元器件压靠于壳体的侧壁(参见图61)。通过这一构造，压力施加构件的按压力使电子元器件和堆叠物能够被固定于壳体内，并且使构成堆叠物的半导体模块与冷却导管能够彼此紧密接触。冷却导管中的一些能够与电子元器件接触，这使得电子元器件能够得到冷却。

但是，作为缺陷，如上所述地构成的功率变换器无法充分地提高对电子元器件进行冷却的效率。也就是说，在如上所述构成的功率变换器中，在堆叠方向上能够通过冷却导管来对电子元器件的一侧进行冷却，而电子元器件的另一侧抵靠着壳体的侧壁。没有冷却剂在壳体的侧壁内流动，导致电子元器件的冷却是低效的。因而，需要提高对电子元器件进行冷却的效率。

为了上述目的，近年来，提议了下面的功率变换器结构。也就是说，壳体的侧壁具有在堆叠物的堆叠方向上延伸穿过其中的开口。该开口由冷却板从壳体的外侧密封(参见图62)，其中，上述冷却板中具有冷却剂通道。使用紧固构件，将冷却板固定于壳体。在压力施加构件的力的作用下，电子元器件被压靠于冷却板，由此对电子元器件进行冷却。冷却剂通道形成于冷却板中，其能提高对电子元器件进行冷却的效率。

但是，在使用压力施加构件将电子元器件压靠于冷却板的构造中，压力施加构件的力被施加于冷却板。因而，会有大的应力施加到冷却板固定于壳体的固定点处。例如，当使用紧固构件将冷却板紧固于壳体时，会有大应力施加到紧固构件。

为了克服这一缺陷，可建议的是使用螺栓等将电子元器件紧固于壳体，从而螺栓能承受压力施加构件的力。这一构造能够防止压力施加构件的力被施加于冷却板。但是，压力施加构件的力可能施加于螺栓，因而大应力会施加于螺栓。螺栓单独可能无法承受压力施加构件的力，因而电子元器件可能无法可靠地固定在壳体内，而这可能导致电子元器件的抗振性减小。由于反应器、dc-dc变换器等中的电子元器件很重，因此，除非电子元器件被可靠地固定在壳体内，否则电子元器件的抗振性会减少。

考虑到上述情况，期望具有能够提高对电子元器件进行冷却的效率的功率变换器。还期望具有能够提高对电子元器件进行冷却的效率、能够防止压力施加构件的很大的力施加于冷却板、以及能够提高电子元器件的抗振性的功率变换器。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供有一种功率变换器，其包括：多个半导体模块和多个冷却导管的堆叠物，其中，每个所述半导体模块结合有半导体元件，冷却剂流过每个所述冷却导管以对半导体模块进行冷却；至少一个电子元器件，该至少一个电子元器件被电连接于所述半导体模块；以及冷却板，所述冷却板用于对至少一个所述电子元器件进行冷却。在所述功率变换器中，所述堆叠物、所述至少一个电子元器件和所述冷却板沿所述堆叠物的堆叠方向布置。所述冷却板被连接到所述冷却导管，并且具有形成于其中的内部板通道，所述冷却剂在垂直于所述堆叠方向的方向上流过所述内部板通道。从所述堆叠方向观察时，所述冷却板具有比每个冷却导管大的面积。

在如上所述地构成的功率变换器，冷却剂所流过的内部板通道形成于冷却板中。

因而，热量能有效地在流过所述内部板通道的所述冷却剂与所述电子元器件之间进行热交换，能够有效地对所述电子元器件进行冷却。

从所述堆叠物的所述堆叠方向观察时，所述功率变换器的所述冷却板具有比每个冷却导管大的面积。

这一构造能够提高冷却板与电子元器件彼此间热接触的面积，并且能够有效地对电子元器件进行冷却。

提高冷却板的面积能够提供较大的内部板通道，该较大的内部板通道能形成于冷却板，其能够提高对电子元器件进行冷却的效率。

提高冷却板的面积能够提供更大的与空气相接触的面积，由此增加冷却板的散热效率。因而，冷却板的温度能够降低，其能够提供更高的对电子元器件进行冷却的效率。

根据本发明的第二方面，提供了一种功率变换器，其包括：多个电子元器件和多个冷却导管的堆叠物，所述多个电子元器件构成功率变换电路，每个所述冷却导管具有形成于其中的通道，冷却剂流过所述通道，以对所述电子元器件进行冷却；以及多个管子，所述多个管子被连接到各个所述冷却导管，所述多个管子限定出位于在堆叠物的堆叠方向上彼此相邻的所述冷却导管中的任意两个之间的冷却剂的通道，以及位于所述多个冷却导管中沿堆叠方向位于端部的冷却导管与外部设备之间的所述冷却剂的通道，所述外部设备动作成对所述冷却剂进行冷却并且使所述冷却剂循环。

在所述功率变换器中，所述多个冷却导管包括多个连通冷却导管和至少一个分离冷却导管，各所述连通冷却导管在所述连通冷却导管的通道的延伸方向上的两端处被连接到所述管子，连接到所述连通冷却导管的所有的所述管子与所述连通冷却导管中的通道彼此流体连通，所述至少一个分离冷却导管具有形成于其中的通孔以及分隔件，所述通孔形成在分离冷却导管的在延伸方向上的一端，并且沿所述堆叠方向延伸穿过所述分离冷却导管，所述分隔件被夹设在所述通孔与所述分离冷却导管的所述通道之间，以将它们彼此分开。所述多个管子的流道管在所述分离冷却导管的沿所述堆叠方向上的两侧处被连接到所述分离冷却导管的所述通道，并且所述多个管子的贯通管在所述分离冷却导管的沿所述堆叠方向上的两侧处被连接到所述分离冷却导管的所述通孔。在所述分离冷却导管的沿所述堆叠方向上的一侧处，所述流道管在所述延伸方向上与所述贯通管相分离地配置，而在所述分离冷却导管的沿所述堆叠方向上的另一侧处，所述流道管与所述贯通管相邻地配置，以形成成对的管子。至少一个所述电子元器件被配置成在所述延伸方向上与所述成对的管子相邻。

如上所述构成的功率变换器具有连通冷却导管和分离冷却导管。

通过这一构造，能够提高对电子元器件进行冷却的效率。也就是说，分离冷却导管具有形成于其中的通道和通孔，并且通道和通孔通过分隔件彼此分开。因而，已经流过通孔的冷却剂与已经流过通道的冷却剂没有混合，进而能使全部冷却剂直接流过通孔和通道(参见图18)。这能够防止冷却剂在分离冷却导管中分流，并且能够增加流过分离冷却导管的冷却剂的量。例如，当冷却剂首先被引导穿过通孔时，冷却剂分流且流过下游冷却管道，接着返回至分离冷却导管，以流过分离冷却导管的通道。被导入到通孔中的全部冷却剂被允许流过分离冷却导管的通道，其能够增加流过通道的冷却剂的量。因而，对电子元器件进行冷却的效率能够得到提高。如果使冷却剂的流动方向反向，则亦是如此。

在功率变换器中，流道管和贯通管在分离冷却导管的沿堆叠方向的一侧上彼此分开。流道管和贯通管在分离冷却导管的沿堆叠方向上的另一侧彼此相邻，以形成成对的管子。电子元器件配置成在延伸方向上与成对的管子相邻。

由此，成对的管子(流道管和贯通管)在分离冷却导管的沿延伸方向上的一端处配置在较小的区域，而在分离冷却导管的位于延伸方向上的另一端处的相反区域处没有配置管子，这能使分离冷却导管的该相反区域用于冷却电子元器件。因而，能增加分离冷却导管的用于对电子元器件进行冷却的面积，其能够导致更高的对电子元器件进行冷却的效率。

根据本发明第三方面，提供有一种功率变换器，其包括：多个半导体模块和多个冷却导管的堆叠物，其中，每个所述半导体模块结合有半导体元件，冷却剂流过每个所述冷却导管；电子元器件，所述电子元器件配置成在所述堆叠物的堆叠方向上与所述堆叠物相邻，并且被电连接到所述半导体模块；压力施加构件，所述压力施加构件将所述堆叠物压靠于所述电子元器件；壳体，所述壳体容纳所述堆叠物、所述电子元器件和所述压力施加构件，所述壳体具有相邻侧壁，所述相邻侧壁是所述壳体的在所述堆叠方向上与所述电子元器件相邻的侧壁中的一个，所述相邻侧壁具有朝所述堆叠方向敞口的开口；以及冷却板，所述冷却板具有形成于其中的供所述冷却剂流过的通道，所述冷却板将所述开口与所述壳体的外侧密封，所述冷却板固定于所述壳体，以从所述电子元器件的与配置有所述堆叠物的一侧相反的相反侧处对所述电子元器件进行冷却。在电力转换器中，所述电子元器件包括：主体，所述主体电连接于所述半导体模块；以及至少一个突起，所述至少一个突起从所述主体突出，并且固定于所述壳体。所述壳体包括抵接件，所述至少一个突起从所述堆叠方向与所述抵接件抵接。

在如上所述构成的功率变换器中，壳体的相邻侧壁中形成有开口。开口从壳体外侧被冷却板密封，并且冷却板固定于壳体。使用冷却板，对电子元器件进行冷却。

由此，通过在其中具有冷却剂通道的冷却板，能够有效地对电子元器件进行冷却。

另外，在如上所述地构成的功率变换器中，突起形成在电子元器件，以使突起从堆叠方向与壳体的抵接件抵接。

通过这一构造，能够通过抵接件来接受从压力施加构件施加到电子元器件的力。因而，能将电子元器件固定在壳体内，并且能够提高电子元器件的抗振性。

在这一构造中，突起与壳体的抵接件抵接。因而，电子元器件的主体不太会被压靠于冷却板。也就是说，压力施加构件的力不太会经由主体施加到冷却板，这能够防止在冷却板固定于壳体的固定点处的沉重负载。例如，当使用紧固构件将冷却板紧固于壳体时，能够防止紧固构件受到沉重负载。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的、沿图7的线i-i剖切的功率变换器的横截面图；

图2是第一实施方式的冷却板和冷却导管的立体图；

图3是从图1的iii方向观察的第一实施方式的功率变换器的侧视图，其中，移除了壳体外侧的电子元器件；

图4是沿图1的iv-iv线剖切的功率变换器的横截面图；

图5是沿图4的v-v线剖切的功率变换器的横截面图；

图6是沿图1的vi-vi线剖切的功率变换器的横截面图；

图7是沿图1的vii-vii线剖切的功率变换器的横截面图；

图8示出了第一实施方式中的功率变换器的电路图；

图9是根据本发明第二实施方式的功率变换器的横截面图；

图10是根据本发明第三实施方式的功率变换器的横截面图；

图11是图10的功率变换器的放大图；

图12是第三实施方式的冷却板和冷却导管的立体图；

图13是根据本发明第四实施方式的功率变换器的横截面图；

图14是根据本发明第五实施方式的功率变换器的横截面图；

图15是根据本发明第六实施方式的功率变换器的横截面图；

图16是比较例中的功率变换器的横截面图；

图17是根据本发明第七实施方式的、沿图18的线i-i剖切的功率变换器的横截面图；

图18是沿图17的ii-ii线剖切的功率变换器的横截面图；

图19是沿图17的iii-iii线剖切的功率变换器的横截面图；

图20是第七实施方式的分离冷却导管和冷却导管的立体图；

图21是从图17的v方向观察的第七实施方式的功率变换器的侧视图，其中，移除了壳体外侧的电子元器件；

图22是沿图18的vi-vi线剖切的功率变换器的横截面图；

图23是沿图17的vii-vii线剖切的功率变换器的横截面图；

图24示出了第七实施方式中的功率变换器的电路图；

图25是第七实施方式的分离冷却导管和冷却导管的立体图，其中，冷却剂的流动方向反向；

图26是根据本发明第八实施方式的功率变换器的横截面图；

图27是图26的功率变换器的放大图；

图28是沿图27的xii-xii线剖切的功率变换器的横截面图；

图29是沿图28的xiii-xiii线剖切的功率变换器的横截面图；

图30是沿图28的xiv-xiv线剖切的功率变换器的横截面图；

图31是沿图28的xv-xv线剖切的功率变换器的横截面图；

图32是第九实施方式的分离冷却导管和冷却导管的立体图；

图33是第九实施方式的功率变换器的侧视图，其中，移除了壳体外侧的电子元器件；

图34是根据本发明第十实施方式的功率变换器的局部放大横截面图；

图35是沿图34的xix-xix线剖切的功率变换器的横截面图；

图36是根据本发明第十一实施方式的功率变换器的侧视图，其中，移除了壳体外侧的电子元器件；

图37是第十一实施方式的功率变换器的横截面图，其中，改变了分离冷却导管的位置；

图38是比较例中的功率变换器的横截面图；

图39是根据本发明第十二实施方式的、沿图40的线i-i剖切的功率变换器的横截面图；

图40是沿图39的ii-ii线剖切的功率变换器的横截面图；

图41是来自图40的放大细节；

图42是第十二实施方式的电子元器件的立体图；

图43是第十二实施方式的壳体的局部立体图；

图44是沿图39的vi-vi线剖切的功率变换器的横截面图；

图45是沿图40的vii-vii线剖切的功率变换器的横截面图；

图46是沿图39的viii-viii线剖切的功率变换器的横截面图；

图47示出了第十二实施方式中的功率变换器的电路图；

图48是根据本发明第十三实施方式的功率变换器的横截面图；

图49是第十三实施方式的冷却板和冷却导管的立体图；

图50是沿图48的xii-xii线剖切的功率变换器的横截面图；

图51是根据本发明第十四实施方式的功率变换器的横截面图；

图52是根据本发明第十五实施方式的功率变换器的横截面图；

图53是第十五实施方式的冷却板和冷却导管的立体图；

图54是第十五实施方式的功率变换器的正视图，其中，移除了支承电子元器件；

图55是根据本发明第十六实施方式的功率变换器的横截面图；

图56是根据本发明第十七实施方式的壳体的局部立体图；

图57是第十七实施方式的电子元器件的立体图；

图58是第十七实施方式的功率变换器的横截面图；

图59是来自图58的放大细节；

图60是根据本发明第十八实施方式的功率变换器的横截面图；

图61是根据第一比较例的功率变换器的放大横截面图；

图62是根据第二比较例的功率变换器的放大横截面图；以及

图63是图62的延续。

具体实施方式

下文中，将参照附图，对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中，相似的附图标记表示相似或近似的元件，而省略附图标记及对附图标记的重复描述。

本发明的功率变换器可构造成安装于电动汽车、混合动力汽车等。

第一实施方式

现在，参照图1至图8，对根据本发明的第一实施方式的功率变换器进行描述。如图1所示，本实施方式的功率变换器1包含堆叠物10、电子元器件4和冷却板5。通过将多个半导体模块2和多个冷却导管3堆叠，从而形成堆叠物10。

每个半导体模块2包含半导体元件20(参见图8)。冷却剂11所流过的内部管通道30形成于各冷却导管3(参见图5)。通过冷却剂11与半导体模块2之间的热交换，从而对半导体模块2进行冷却。

电子元器件4(4a、4b)被电连接于半导体模块2(参见图8)。每个电子元器件4具有比半导体模块2大的体积。

冷却板5设置成对电子元器件4进行冷却。

如图1所示，冷却板5被配置成其厚度方向与堆叠物10的堆叠方向一致(即x方向)。堆叠物10、电子元器件4和冷却板5在x方向上对齐。

冷却板5通过成对的管14(14a、14b)而连接于冷却导管3。如图2至图6所示，供冷却剂11在垂直于x方向的方向上所流过的内部板通道50形成于冷却板5中。

如图2所示，从x方向观察时，冷却板5具有比冷却导管3大的表面积。

功率变换器1可以是用于电动汽车、混合动力汽车等的车载功率变换器。如图1所示，功率变换器1包含两个电子元器件4、即第一电子元器件4a和第二电子元器件4b，其中，上述第一电子元器件4a是反应器，而上述第二电子元器件4b是dc-dc变换器。如图8所示，增压电路100由作为多个半导体模块2中的一个的半导体模块2a、第一电子元器件4a和滤波电容器19形成，并且构造成使得dc电源80的电压升高。

逆变器电路101由另一半导体模块2b和平滑电容器18形成。通过将各个半导体模块2b中的半导体元件20接通、断开，使升压后的dc电源转换成交流(ac)电源。通过驱动作为三相ac电动机的ac负载81，来对车辆进行驱动。

第二电子元器件4b、即dc-dc变换器与滤波电容器19并联地电连接。通过使dc电源80的电压降低的dc-dc变换器，来对低电压电池82进行充电。

如图7所示，每个半导体模块2具有其中结合有半导体元件20(参见图8)的主体21、以及从该主体21突出的电源端子22和控制端子23。电源端子22包括dc端子22p、22n和ac端子22a，其中，在上述dc端子22p、22n上施加有dc电压，ac负载81被电连接于上述ac端子22a。电源端子23被电连接于控制电路板17，该控制电路板17用于对半导体元件20的切换进行控制。

如图1所示，功率变换器1具有壳体6，该壳体6收纳堆叠物10和第一电子元器件4a。壳体具有沿x方向延伸的开口60。由冷却板5从壳体6外侧对开口60进行密封。冷却板5由螺栓69螺固于壳体6。

第一电子元器件4a被夹设于冷却板5与堆叠物10之间。第二电子元器件4b配置于冷却板5的与第一电子元器件4a所配置的一侧相反的一侧。由冷却板5对两个电子元器件4、即第一电子元器件4a和第二元器件4b进行冷却。

诸如板簧之类的压力施加构件16配置在壳体6的壁62和堆叠物10内。堆叠物10通过压力施加构件16而被压靠于第一电子元器件4a。通过这一构造，在确保冷却导管3与半导体模块2间的接触压力的同时，使得堆叠物10被紧固在壳体6内。

在x方向上彼此相邻的任意两个冷却导管3通过两个连接管15连接，上述两个连接管15配置于各冷却导管3在宽度方向(即，y方向)上的两端，其中，上述宽度方向垂直于电源端子22的突出方向(即，z方向)并且垂直于x方向。

如图1至图3所示，用于所导入的冷却剂11的进入管12和用于从其中所导出的冷却剂11的排出管13被连接到冷却板5。从z方向观察时，进入管12和排出管13相互重叠。

如图1和图2所示，两个管14(14a、14b)设置在壳体6。这两个管14夹在冷却板5和堆叠物10之间。管14具有进入侧管14a和排出侧管14b，其中，上述进入侧管14a连接到进入管12，冷却剂11在经过冷却导管3之后流过上述排出侧管14b。

两个管14将端部冷却导管3a与冷却板5相连接，其中，上述端部冷却导管3a是堆叠物10所具有的多个冷却导管3中在x方向上最接近第一电子元器件4a的那个冷却导管。进入侧管14a连接到端部冷却导管3a在y方向上的一端38。排出侧管14b连接到端部冷却导管3a在y方向上的另一端39。两个管子14a、14b在x方向上比各连接管15长。第一电子元器件4a夹设于两个管14a、14b之间。

如图2至图6所示，冷却剂11所流过的内部板通道50形成于冷却板5中。从x方向观察时，内部板通道50具有比形成于各冷却导管3的内部管通道30(参见图5)大的面积。

如图5所示，被导入到进入管12之中的冷却剂11流过进入侧管14a，分流并经由各个连接管15流过多个冷却导管3(即内部管通道30)。然后，已经流过各个冷却导管3的分离的冷却剂11汇流，并流过排出侧管14b和内部板通道30，随后经由排出管13离开。因而，半导体模块2和电子元器件4a、4b被流过内部管通道30和内部板通道50的冷却剂所冷却。

现在将描述本实施方式的优点。如图2和图5所示，冷却剂11在冷却板5内所流过的内部板通道50形成于冷却板5。

因而，热能够在流过内部板通道50的冷却剂11与电子元器件4之间交换，其能使电子元器件4被高效地冷却。

从x方向观察，本实施方式的冷却板5具有比冷却导管3大的面积。

因而，冷却板5与电子元器件4热接触的面积能够增加，其能导致对电子元器件4进行冷却的效率更高。

增加冷却板5的面积能使大的内部板通道50形成于冷却板5中。因而，能够使对电子元器件4进行冷却的效率提高。

冷却板5与空气的接触面积随着冷却板5的面积增加而增加，其能够导致冷却板5的散热效率更高。因而，冷却板5的温度能够降低，其能进一步提高对电子元器件4进行冷却的效率。

在本实施方式中，冷却剂11在垂直于x方向的方向上流过内部板通道50。因而，增加冷却板5的面积能够提高对电子元器件4进行冷却的效率。例如，假设在冷却板5内，冷却剂11在如图16所示的x方向上流过通道95，而冷却剂11不会邻近于电子元器件4流动。因而，冷却剂11没有对对电子元器件4进行冷却带来贡献。因而，即使冷却板5的面积增加，对电子元器件4进行冷却的效率仍无法充分地提高。

在本实施方式中，如图2和图5所示，供冷却剂11在垂直于x方向的方向上流过的通道(即，内部板通道50)形成于冷却板5中。这一构造能使冷却剂11在x方向上邻近于电子元器件4流动。增加冷却板5的面积能使内部板通道50的面积增加，由此有利于在电子元器件4与冷却剂11之间进行热交换。因而，对电子元器件4进行冷却的效率能够得到提高。

在本实施方式中，如图1所示，沿x方向延伸的开口60形成于壳体6。开口60被冷却板5密封。

上述开口60的形成能够降低用于生产壳体6的金属材料的量，由此降低壳体6的重量和生产成本。另外，作为与壳体6相分离的构件的冷却板5中的通道能够比在壳体6的侧壁61中的通道更容易形成。对其中具有通道(即内部板通道50)的冷却板5的形成以及将冷却板5至壳体6的附连能够有利于壳体6的生产。

冷却板5与壳体6间的接触能使热量从冷却板5传递到壳体6。这能进一步降低冷却板5的温度，其能够提供更高的对电子元器件4进行冷却的效率。

在本实施方式中，各电子元器件4的面向冷却板5的区域s1(s1a、s1b)大于各半导体模块2的面向冷却导管3的区域s2。

这一构造能够增加各电子元器件4的面向冷却板5的面积，进而能够提高对电子元器件4进行冷却的效率。

如图1所示，本实施方式的功率变换器1具有两个电子元器件4a、4b，即第一电子元器件4a和第二电子元器件4b。冷却板5夹设在两个电子元器件4a、4b之间。

因而，通过冷却板5，能够对电子元器件4a、4b进行冷却。

在本实施方式中，如图1所示，第一电子元器件4a夹设在端部冷却导管3a与冷却板5之间。

这一构造使得能够使用端部冷却导管3a和冷却板5对第一电子元器件4a进行冷却，进而能够进一步提高对第一电子元器件4a进行冷却的效率。

在本实施方式中，如图2和图3所示，进入管12和排出管13布置成从z方向观察时它们彼此叠置。因而，如图5所示，冷却板5的与冷却板5中连接到排出管14b的那一侧相反的一侧57可用于冷却第二电子元器件4b。这一构造能够提高冷却板5用于冷却第二电子元器件4b的面积。

如上所述，本实施方式的功率变换器能够进一步提高对电子元器件进行冷却的效率。

在本实施方式中，如图2所示，被导入到进入管12的冷却剂11流过冷却导管3，接着在冷却板5内流动。替代地，流动方向可以反向。也就是说，冷却剂11可以在冷却板5内流动，接着可以流过冷却导管3。

在本实施方式中，反应器和dc-dc变换器被用作由冷却板5所冷却的电子元器件4。替代地，例如，可由冷却板5对平滑电容器18等(参见图8)进行冷却。

第二实施方式

在本实施方式中，对电子元器件4和冷却板5的位置进行了变型。如图9所示，开口60形成于壳体6的壁中的、与进入管12和排出管13所附连的壁(第一壁61)相反的一个壁(第二壁62)中。开口60被冷却板5密封。

如在第一实施方式中的那样，内部板通道50形成于冷却板5。第一电子元器件4a被夹设于冷却板5与堆叠物10之间。第二电子元器件4b配置于冷却板5的、与第一电子元器件4a所设置的那一侧相反的一侧上。由冷却板5对两个电子元器件4a、4b进行冷却。

如图9所示，压力施加构件16设置在第一壁61与堆叠物10之间。堆叠物10通过压力施加构件16而被压靠于冷却板5。因而，堆叠物10能被紧固在壳体6。

被导入到进入管12的冷却剂11分流并流过多个冷却导管3以及冷却板5。然后，已经流过各个冷却导管3和冷却板5的分离的冷却剂11汇流，并且经由排出管13离开。由此，半导体模块2和电子元器件4a、4b被冷却。

本实施方式也能够提供与第一实施方式的优点近似的优点。

第三实施方式

在本实施方式中，对冷却板5的构造进行了变型。如图10至图12所示，进入管12和排出管13附连到冷却板5。从x方向观察时，进入管12叠置于进入侧管14a，并且从x方向观察时，排出管13叠置于排出侧管14b。

如图11所示，中间板58设置于冷却板5中。内部板通道50被中间板58分隔成第一部分50a和第二部分50b。已经流过排出侧管14b的冷却剂11流过第一部分50a、中间点59和第二部分50b，并且从排出管13被导出。通过在冷却板5内流动的冷却剂11，对两个电子元器件4(4a、4b)进行冷却。

本实施方式也能够提供与第一实施方式的优点近似的优点。

第四实施方式

在本实施方式中，对冷却板5的形状和位置进行了变型。如图13所示，进入管12和排出管13连接到冷却板5。被导入到进入管12的冷却剂11分流并流过内部板通道50以及多个内部管通道30。然后，已经流过内部板通道50和各个冷却导管3的冷却剂11汇流，并且从排出管13被导出。

被导入到进入管12的冷却剂11中的一些在不进入内部管通道30的情况下流过内部板通道50，这能使低温冷却剂11流过内部板通道50。因而，能实现更高的对电子元器件4a、4b进行冷却的效率。

本实施方式也能够提供与第一实施方式的优点近似的优点。

第五实施方式

在本实施方式中，对电子元器件4的数量进行了变型。如图14所示，单个电子元器件4被冷却板5所冷却。电子元器件4配置在壳体6内侧。电子元器件4被夹设于冷却板5与冷却导管3之间。电子元器件4被冷却板5和冷却导管3所冷却。

本实施方式也能够提供与第一实施方式的优点近似的优点。

第六实施方式

在本实施方式中，对电子元器件4的数量进行了变型。如图15所示，使用冷却板5对单个电子元器件4进行冷却。电子元器件4配置在壳体6外侧。半导体模块2a配置于冷却板5的一侧上，该冷却板的一侧与电子元器件4所设置的冷却板5的另一侧相反。使用冷却板5，对半导体模块2a和电子元器件4进行冷却。

本实施方式也能够提供与第一实施方式的优点近似的优点。

第七实施方式

现在，参照图17至图25，对根据本发明第七实施方式的功率变换器进行描述。如图17和图18所示，本实施方式的功率变换器1001具有堆叠物1010和多个管子1004。通过将多个电子元器件1002和多个冷却导管1003堆叠，从而形成堆叠物1010。多个电子元器件1002构成功率变换电路1011(参见图24)。冷却剂1012所流过的通道1030形成于各个冷却导管1003，以对电子元器件1002进行冷却。

管子1004被连接到各个冷却导管1003。管子1004将冷却剂1012的通道设置于在堆叠物1010的堆叠方向(在下文中称为x方向)上彼此相邻的任意两个冷却导管1003之间，并且将冷却剂1012的通道设置于冷却导管1003t与外部设备(未图示)之间，其中，上述冷却导管1003t是多个冷却导管1003中在x方向上的端部冷却导管，上述外部设备动作成对冷却剂1012进行冷却并且使该冷却剂1012循环。

该多个冷却导管1003具有连通冷却导管1003a和分离冷却导管1003b。每个连通冷却导管1003在通道1030的延伸方向(在下文中称为y方向)上的两端处被连接到管1004。连接到连通冷却导管1003a的所有管子与各个连通冷却导管1003a中的通道1030彼此流体连通。

如图18和图20所示，分离冷却导管1003b具有通孔1031和分隔件1032。通孔1031形成于分离冷却导管1003b的在y方向上的一端，并且沿x方向延伸。冷却剂1012在x方向上流过通孔1031。分隔件1032被夹设在通孔1031与通道1030之间，以将它们彼此分开。

如图20所示，多个管子1004的流道管1004a(1004aa、1004ab)在分离冷却导管1003b的沿x方向上的两侧处连接到分离冷却导管1003b的通道1030。多个管子1004的贯通管1004b(1004ba、1004bb)在分离冷却导管1003b的沿x方向上的两侧处连接到分离冷却导管1003b的通孔1031。

如图17至图20所示，流道管1004a在分离冷却导管1003b的x方向上的相对两侧中的一侧(用s1表示)处，在y方向上与贯通管1004b分开。电子元器件1002(1002bb)配置于流道管1004a与贯通管1004b之间。流道管1004a在分离冷却导管1003b的沿x方向上的相对两侧中的另一侧(用s2表示)处，在z方向上与贯通管1004b相邻配置。另一电子元器件1002(1002ba)在y方向上与成对的管子1040、即成对的流道管1004a和贯通管1004ba相邻配置。

功率变换器1001可以是用于电动汽车、混合动力汽车等的车载功率变换器。如图24所示，功率变换器1001包含升压器1100和逆变器1101。升压器1100由滤波电容器1084、反应器1029和半导体模块1002a形成。半导体模块1002a包含诸如绝缘栅双极型晶体管(igbt)之类的半导体元件1020。通过将各个半导体元件1020接通、断开，来使dc电源1081的dc电压升高。

逆变器1101形成有平滑电容器1085和多个半导体模块1002a。平滑电容器1085使由升压器1100升高的电压平滑。通过将各半导体模块1002中的各个半导体元件1020接通、断开，从而升压后的dc电源被转换成交流(ac)电源。车辆由对ac负载1082进行驱动的ac电源所驱动。

dc-dc变换器1028与滤波电容器1084并联地电连接。通过降低dc电源1081的电压的dc-dc变换器1028，来对低电压电池1083进行充电。

如图23所示，每个半导体模块1002a具有其中结合有半导体元件1020的主体1021、从该主体1021突出的电源端子1022、以及控制端子1023。电源端子1022包括dc端子1022p、1022n和ac端子1022a，其中，对上述dc端子1022p、1022n施加有dc电压，ac负载1082被电连接于上述ac端子1022a。电源端子1022在垂直于x方向和y方向的方向(称为z方向)上从主体1021突出。控制端子1023被电连接于控制电路板1014，该控制电路板1014用于对半导体元件1020的切换进行控制。

如图17至图19所示，本实施方式的功率变换器1001包括半导体模块1002a和第一及第二大部件1002b(1002ba、1002bb)，以作为电子元器件1002，其中，上述第一及第二大部件1002b(1002ba、1002bb)被电连接到半导体模块1002a，并且具有比半导体模块1002a大的体积。第一大部件1002ba是dc-dc变换器1028。第二大部件1002bb是反应器1029(参见图24)。两个大部件1002ba、1002bb由分离冷却导管1003b冷却。半导体模块1002a由连通冷却导管1003a冷却。

功率变换器1001具有容纳一部分堆叠物1010的壳体1005。壳体1005的壁1050具有在x方向上延伸穿过其中而形成的开口1051。开口1051被分离冷却导管1003b从壳体1005外侧密封。分离冷却导管1003b由螺栓1039紧固于壳体1005。

如图21所示，从x方向观察时，分离冷却导管1003b具有比各连通冷却导管1003a大的面积(参见图23)。如图17和图18所示，在被分离冷却导管1003b冷却的两个大部件1002ba、1002bb中，第一大部件1002ba配置在壳体1005外侧，第二大部件1002bb配置在壳体1005内侧。

如图17至图19所示，诸如板簧之类的压力施加构件1013配置在壳体1005内。多个连通冷却导管1003a、半导体模块1002a以及第二大部件1002bb被压力施加构件1013压靠于分离冷却导管1003b。通过这一构造，连通冷却导管1003a、半导体模块1002a以及第二大部件1002bb固定在壳体1005内，并且能在连通冷却导管1003a与半导体模块1002a之间确保接触压力。

如上所述，限定了成对的管子1040的流道管1004a和贯通管1004b连接到分离冷却导管1003b。这些管子1004a、1004b在z方向上彼此相邻。如图18所示，被导入贯通管1004ba的冷却剂1012在壳体1005内流过通孔1031和贯通管1004bb，并且分流并流过多个连通冷却导管1003a。如上所述，各连通冷却导管1003a内的通道1030与所有所连接的管子1004流体连通。因而，冷却剂1012以分配开的方式流过各个连通冷却导管1003a的通道1030。

在流过连通冷却导管1003a的通道1030之后，冷却剂1012汇流，以在壳体1005内流过流道管1004ab。然后，冷却剂1012被导入分离冷却导管1003b的通道1030，接着经由流道管1004aa被导出(参见图17)。被导入贯通管1004ba的全部冷却剂1012流过分离冷却导管1003b的通道1030。因而，流过分离冷却导管1003b的通道1030的冷却剂的量增加，由此提高对电子元器件1002b(1002ba)进行冷却的效率。

现在将描述本实施方式的某些优点。本实施方式的功率变换器1001具有连通冷却导管1003a和分离冷却导管1003b。

这一构造能够提高对电子元器件1002进行冷却的效率。冷却剂1012所流过的通道1030和通孔1031形成于分离冷却导管1003b，其中，通道1030与通孔1031通过分隔件1032彼此分开。因而，在已经流过通孔1031的冷却剂1012与已经流过通道1030的冷却剂之间不发生混合(参见图18)。这一构造能够防止冷却剂1012在分离冷却导管1003b中散开，进而增加流过分离冷却导管1003b的冷却剂1012的量。能够提高对与分离冷却导管1003b接触的电子元器件1002b进行冷却的效率。

如图38所示，在与大部件1002ba相邻的冷却导管1003t起到连通冷却导管1003a的作用的构造中，对大部件1002ba进行冷却的效率会减少。如上所述，各连通冷却导管1003a的通道1030与所有的管子1004流体连通，这可能会使被导入到进入管1004i的一部分冷却剂1012流过冷却导管1003t的通道1030，并且使其它冷却剂1012流过位于与管1004i相反的一侧上的管子1004o。也就是说，被导入到进入管1004i的冷却剂1012会散开。因而，流过冷却导管1003t的通道1030的会是少量的冷却剂1012，其可能导致对大部件1002ba的进行冷却效率低。

如图18所示，在与大部件1002ba相邻的冷却导管1003t是分离冷却导管1003b的本实施方式的构造中，能实现冷却大部件1002ba的高效率。也就是说，如图18所示，归因于形成在分离冷却导管1003b中的分隔件1032的存在，被导入到分离冷却导管1003b的通孔1031中的全部冷却剂1012会流入下游冷却导管1003(1003a)，而不流入分离冷却导管1003b的通道1030。然后，冷却剂1012将流过连通冷却导管1003a，并且返回分离冷却导管1003b，以流过分离冷却导管1003b的通道1030。这能使被导入到通孔1031的全部冷却剂1012流过分离冷却导管1003b的通道1030，其能够增加流过分离冷却导管1003b的通道1030的冷却剂1012的量。因而，能够使对大部件1003ba进行冷却的效率提高。

在本实施方式中，冷却剂1012被从壳体1005外侧导入到分离冷却导管1003b的通孔1031。替代地，冷却剂1012的流动方向可以反向。这一实施方式能够提供近似的优点。例如，如图25所示，冷却剂1012可以被导入到分离冷却导管1003b的通道1030中。冷却剂1012将流过分离冷却导管1003b的通道1030，接着流过流道管1004ab。归因于分离冷却导管1003b中的分隔件1032的存在，全部冷却剂1012被导向下游的连通冷却导管1003a，而不会被转移到通孔1031。冷却剂1012将分流并流过多个连通冷却导管1003a，接着经由通孔1031离开。这一构造能使全部冷却剂1012流过分离冷却导管1003b的通道1030，其能够增加流过分离冷却导管1003b的通道1030的冷却剂1012的量。因而，能提高冷却大部件1002ba(参见图17和图18)的效率。

在本实施方式的功率变换器1001中，如图20所示，流道管1004ab和贯通管1004bb在分离冷却导管1003b的沿x方向上的一侧s1处彼此分开。流道管1004aa和贯通管1004ba在分离冷却导管1003b的沿x方向上的另一侧s2处彼此相邻，以形成成对的管子1040。如图18所示，电子元器件1002(1002ba)在分离冷却导管1003b的同一侧s2上被配置成在y方向上与成对的管1040相邻。

两个管子1004aa、1004ba在分离冷却导管1003b的一侧s2处靠近地配置于分离冷却导管1003b的沿y方向上的一端，而在分离冷却导管1003b的同一侧s2上，没有管子配置于分离冷却导管1003b的沿y方向上的另一端1049上，这样能使得在分离冷却导管1003b的同一侧s2上，分离冷却导管1003b的相反端1049处的面积被用于冷却电子元器件1002(1002ba)。因而，能增加分离冷却导管1003b的用于对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的面积，其能够导致对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的效率更高。

如图17和图20所示，形成为成对的管子1040的贯通管1004ba和流道管1004aa在z方向上彼此相邻。

从z方向观察时，成对的管1040的沿y方向的长度能够减小。因而，能增加分离冷却导管1003b的用于对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的面积沿y方向长度，其能使分离冷却导管1003b的用于对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的面积增加。

本实施方式的功率变换器1001包括半导体模块1002a和大部件1002b，作为电子元器件1002，其中，上述大部件1002b具有比各半导体模块1002a大的体积。大部件1002b(1002ba)配置成在y方向上与成对的管子1040相邻。

为了有效，因大部件1002ba的表面积大，大部件1002ba需要在分离冷却导管1003b的大面积范围内被冷却。在本实施方式中，大部件1002ba配置成在y方向上与成对的管1040相邻，这能够提供分离冷却导管1003b的用于对大部件1002ba进行冷却的大面积。因而，能够在大面积范围内对大部件1002ba进行冷却。

如图21所示，从x方向观察时，分离冷却导管1003b具有比各连通冷却导管1003a大的面积(参见图23)。

因而，能增加分离冷却导管1003b的用于对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的面积，其能够提高对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的效率。

如图17所示，作为多个冷却导管1003中的位于在堆叠物1010的沿x方向上的一端处的那一个的冷却导管1003t被看作分离冷却导管1003b。

因而，能提高流过分离冷却导管1003b的通道1030的冷却剂1012的量。的确，如后所述，多个冷却导管1003中在堆叠物1010的x方向上的一端处的冷却导管1003t之外的另一个被看作冷却导管1003t(参见图26)。但是，在这一构造中，在进入管1004i与分离冷却导管1003b之间会存在连通冷却导管1003a中的至少一个，这能够使一些冷却剂1012被转移到连通冷却导管1003a中的至少一个。因而，能够流过分离冷却导管1003b的冷却剂1012的量会减少。在多个冷却导管1003中的位于堆叠物1010的x方向上的一端处的一个冷却导管1003t被看作分离冷却导管1003b的本实施方式中，被导出的全部冷却剂1012能够流过分离冷却导管1003b的通道1030。因而，使得能流过分离冷却导管1003b的冷却剂1012的量得到增加，其能够导致对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的效率更高。

功率变换器1001具有容纳一部分堆叠物1010的壳体1005。沿x方向延伸的开口1051形成于壳体1005的侧壁1050中。开口1051被分离冷却导管1003b从壳体1005外侧密封。成对的管子1040配置在壳体1005外侧。电子元器件1002(1002ba)配置成与成对的管子1040相邻。

因而，配置于壳体1005外侧的电子元器件1002(1002ba)能被分离冷却导管1003b有效地冷却。

在本实施方式中，开口1051被分离冷却导管1003b从壳体1005外侧密封。替代地，开口1051被分离冷却导管1003b从壳体1005内侧密封。

如上所述，本实施方式能够提供对电子元器件进行冷却的效率得到提高的功率变换器。

在本实施方式中，dc-dc转换器1028被用作配置于壳体1005外侧的大部件1002ba。替代地，反应器1029、电容器等可被用作配置于壳体1005外侧的大部件1002ba。

第八实施方式

在本实施方式中，对分离冷却导管1003b的位置进行了变型。如图26和图27所示，本实施方式的功率变换器1001具有两个分离冷却导管1003b(1003ba、1003bb)、即第一分离冷却导管1003ba和第二分离冷却导管1003bb。这两个分离冷却导管1003ba、1003bb位于堆叠物1010的沿x方向的中间的周围。多个(第一多个)连通冷却导管1003a设置于分离冷却导管1003ba、1003bb的设有压力施加构件1013的一侧处。另外的多个(第二多个)连通冷却导管1003a设置于分离冷却导管1003ba、1003bb的远离压力施加构件1013的另一侧处。

如图28和图31所示，两个贯通管1004b(1004ba、1004bb)、即第一贯通管1004ba和第二贯通管1004bb连接到第一分离冷却导管1003ba的通孔1031。两个贯通管1004b(1004bb、1004bc)、即第二贯通管1004bb和第三贯通管1004bc连接到第二分离冷却导管1003bb的通孔1031。另外，两个流道管1004a(1004aa、1004ab)、即第一流道管1004aa和第二流道管1004ab连接到第二分离冷却导管1003bb的通道1030。两个流道管1004a(1004ab、1004ac)、即第二流道管1004ab和第三流道管1004ac连接到第一分离冷却导管1003ba的通道1030。第二贯通管1004bb和第二流道管1004ab彼此相邻配置，以形成成对的管子1040。

如图26所示，被导入到管1004i的冷却剂1012分流并流过第一多个连通冷却导管1003a。如图28至图31所示，剩余的冷却剂1012流过第一至第三贯通管1004ba-1004bc，接着分流并流过位于分流冷却导管1003ba、1003bb下游的第二多个连通冷却导管1003a。在流过第二多个连通冷却导管1003a的通道1030之后，剩余的冷却剂1012流过第一流道管1004aa、第二分离冷却导管1003bb的通道1030、第二流道管1004ab、第一分离冷却导管1003ba的通道1030以及第三流道管1004ac。通过这一构造，能够对电子元器件1002(1002ba)进行冷却。

形成成对的管子1040的第二贯通管1004bb和第二流道管1004ab在z方向上彼此相邻。电子元器件1002(1002ba)配置成在y方向上与成对的管子1040相邻。

另外，在本实施方式中，被导入到分离冷却导管1003ba、1003bb的通孔1031的全部冷却剂1012流过分离冷却导管1003ba、1003bb的通道1030。因而，能使得流过分离冷却导管1003ba、1003bb的通道1030的冷却剂1012的量得到增加，其能够提高对电子元器件1002(1002ba)进行冷却的效率。

本实施方式能够提供与第七实施方式的优点近似的优点。本实施方式能提供附加的优点。

在本实施方式中，如图26所示，除配置在堆叠物1010的沿x方向上的两端处的冷却导管1003(1003t1、1003t2)之外的多个冷却导管1003中的两个被看作分离冷却导管1003b，其能够增加对分离冷却导管1003b进行定位的自由度，进而提供功率变换器1001的更大的设计自由度。

在本实施方式中，大部件1002ba夹设在两个分离冷却导管1003ba、1003bb之间。替代地，至少一个半导体模块1002a可夹设在两个分离冷却导管1003ba、1003bb之间。特别地，为了有效地对多个半导体模块1002a进行冷却，在多个半导体模块1002a中的高发热半导体模块1002a可夹设在两个分离冷却导管1003ba、1003bb之间。

第九实施方式

在第九实施方式中，对形成成对的管子1040的流道管1004a与贯通管1004b之间的位置关系进行了变型。如图32和图33所示，形成成对的管子1040的流道管1004a和贯通管1004b在y方向上彼此相邻。如在第七实施方式中的那样，多个冷却导管1003中的配置于堆叠物1040的沿x方向上的一端处的那一个冷却导管1003t被看作分离冷却导管1003b，其中，成对的管子1040连接到分离冷却导管1003b。

如上所述，在本实施方式中，形成成对的管子1040的流道管1004a和贯通管1004b在y方向上彼此相邻。因而，与流道管1004a和贯通管1004b在z方向上彼此相邻的第七实施方式相比，能够降低分离冷却导管1003b在z方向上的长度(参见图20和图21)，其能有利于减小功率变换器1001的尺寸。

本实施方式也能够提供与第七实施方式的优点近似的优点。

第十实施方式

在第十实施方式中，对形成成对的管子1040的流道管1004a与贯通管1004b之间的位置关系进行了变型。如图34和图35所示，如在第八实施方式中的那样，两个分离冷却导管1003ba、1003bb设置在堆叠物1010的沿x方向的中间处的周围。将两个分离冷却导管1003ba、1003bb连接的流道管1004a和贯通管1004b形成成对的管子1040。

形成成对的管子1040的流道管1004a和贯通管1004b在y方向上彼此相邻。因而，与流道管1004a和贯通管1004b在z方向上彼此相邻的第八实施方式相比，能够降低分离冷却导管1003ba和1003bb在z方向上的长度，其能有利于减小功率变换器1001的尺寸。

本实施方式也能够提供与第七实施方式的优点近似的优点。

第十一实施方式

在第十一实施方式中，对形成成对的管子1040的流道管1004a与贯通管1004b之间的位置关系进行了变型。在构造上与第七实施方式仅有的一点不同是，如图36所示，形成成对的管子1040的流道管1004a和贯通管1004b在倾斜的方向上彼此相邻。

本实施方式也能够提供与第七实施方式的优点近似的优点。

在本实施方式中，多个冷却导管1003中的配置于堆叠物1010的沿x方向上的一端处的那一个冷却导管1003t被看作分离冷却导管1003b。替代地，多个冷却导管1003中的配置于堆叠物1010的沿x方向上的中间处的那一个冷却导管1003t可以是分离冷却导管1003b。

如上所述的功率变换器可构造成安装于电动汽车、混合动力汽车等。但是，在车辆的行驶过程中，在安装于车辆的功率变换器中有可能发生较大的振动。因而，在下文中，对能够提高电子元器件的抗振性的实施方式进行描述。

第十二实施方式

现在，参照图39至图47，对根据本发明第十二实施方式的功率变换器进行描述。如图39至图41所示，本实施方式的功率变换器2001包含堆叠物2010、电子元器件2004、压力施加构件2006以及冷却板2007。通过将多个半导体模块2002和多个冷却导管2003堆叠，从而形成堆叠物2010。每个半导体模块2002包含半导体元件2020(参见图47)。冷却剂2011流过冷却导管2003，以对半导体模块2002进行冷却。

电子元器件2004配置成在堆叠物2010的堆叠方向(即，x方向)上与堆叠物2010相邻。电子元器件2004被电连接于半导体模块2002(参见图47)。每个电子元器件2004具有比半导体模块2002大的质量。本实施方式的电子元器件2004是升压反应器。

压力施加构件2006将堆叠物2010朝电子元器件2004按压。

壳体2005收纳堆叠物2010、电子元器件2004和压力施加构件2006。

冷却剂2011所流过的通道2070形成于冷却板2007内(参见图45)。

壳体2005的在x方向上与电子元器件2004相邻的相邻侧壁2050具有朝x方向敞口的开口2051。开口2051被冷却板2007从壳体2005外侧密封。使用紧固构件2079将冷却板2007紧固于壳体2005。电子元器件2004从冷却板2007的与配置有堆叠物2010的一侧相反的相反侧被冷却板2007冷却。

电子元器件2004具有主体2040和突起2041。主体2040被电连接于半导体模块2002(参见图47)。电子元器件2004紧固于壳体2005。

如图39和图41所示，壳体2005具有抵接件2052。电子元器件2004的突起2041从x方向与抵接件2052抵接。

功率变换器2001可以是用于电动汽车、混合动力汽车等的车载功率变换器。如图47所示，功率变换器2001包括逆变器2100和升压器2101。升压器2101由半导体模块2002b、反应器(即，电子元器件2004)以及滤波电容器2085形成。半导体模块2002b包含诸如绝缘栅双极型晶体管(igbt)之类的半导体元件2020。通过将半导体元件2020接通、断开，来使dc电源2081的dc电压升高。

逆变器2100形成有多个半导体模块2002a以及平滑电容器2084。平滑电容器2084使由升压器2101升高的电压平滑。通过将各半导体模块2002a接通、断开，将升压后的dc电源转换成交流(ac)电源。利用对诸如三相ac电动机的ac负载2082进行驱动的ac电源，来对车辆进行驱动。

dc-dc变换器2014d与滤波电容器2085并联电连接。通过降低dc电源2081的电压的dc-dc变换器2014d，来对低电压电池2083进行充电。

如图46所示，每个半导体模块2002具有其中结合有半导体元件2020的主体2021、以及从该主体2021突出的电源端子2022和控制端子2023。电源端子2022具有dc端子2022p、2022n和ac端子2022a，其中，在上述dc端子2022p、2022n施加有dc电压，ac负载2082被电连接于上述ac端子2022a。控制端子2023被电连接于控制电路板2017，该控制电路板2017用于对半导体元件2020的切换进行控制。

如图39和图45所示，用于导入冷却剂2011的进入管2012和用于使冷却剂2011导出的排出管2013被连接到冷却板2007。在x方向上彼此相邻的任意两个冷却导管2003通过两个连接管2016连接，这两个连接管2016位于每个冷却导管2003沿宽度方向(即，y方向)的两端，其中，上述宽度方向垂直于电源端子2022的突出方向(即，z方向)并且垂直于x方向。

被导入到进入管2012的冷却剂2011分流并流过多个冷却导管2003以及冷却板2007。然后，已经流过各个冷却导管2003和冷却板2007的分离的冷却剂2011汇流，并且经由排出管2013离开，由此对半导体模块2002和电子元器件2004进行冷却。

如图42所示，电子元器件2004具有主体2040以及在y方向上从主体突出的成对的突起2041(41a、41b)。每个突起2041具有在z方向上延伸穿过的插入孔2410。如图41所示，螺栓2049被插入到插入孔2410中，并且被紧固于壳体2005的底壁2059。在本实施方式中，各突起2041在垂直于x方向的方向(z方向)上被紧固于壳体2005。

如图43所示，壳体2005具有底壁2059、从底壁2059延伸的相邻侧壁2050、2058以及盖2057。壳体2005的在x方向上与电子元器件2004相邻的相邻侧壁2050具有朝x方向敞口的开口2051。开口2051被冷却板2007从壳体外侧密封。通过紧固构件2079，将冷却板2007紧固于壳体2005。如图41所示，电子元器件2004的突起2041从x方向与相邻侧壁2050抵接。这样，在本实施方式中，相邻侧壁2050被看作抵接件2052。

如图39和图45所示，散热弹性构件2015被夹设在电子元器件2004的主体2040与冷却板2007之间。散热弹性构件2015由具有比空气高的导热率的材料制成。散热弹性构件2015具有比相邻侧壁2050低的杨氏模量。在电子元器件2004中产生的热量经由散热弹性构件2015而被逸散到冷却板2007。例如，硅橡胶可被用作散热构件2015。

如图39和图45所示，诸如板簧之类的压力施加构件2016配置在壳体2005内。堆叠物2010和电子元器件2004被压力施加构件2016压靠于相邻侧壁2050，由此，将堆叠物10和电子元器件2004固定在壳体2006内。通过由压力施加构件2016施加的压力，来实现冷却导管2003与半导体模块2002间的紧密接触。

支承电子元器件2014配置于冷却板2007的与配置有电子元器件2004的一侧相反的相反侧上。支承电子元器件2014被电连接于半导体模块2002，并且具有比半导体模块2002大的质量。在本实施方式中，支承电子元器件2014是dc-dc变换器2014d(参见图47)。

本实施方式能够提供下面的优点。在本实施方式中，如图39和图44所示，壳体2005的相邻侧壁2050中形成有开口2005。开口2051从壳体2005外侧被冷却板2007密封，并且冷却板2007固定于壳体2005。使用冷却板2007，对电子元器件2004进行冷却。

其中具有用于冷却剂2011的通道2070的冷却板2007能使电子元器件2004被有效地冷却。

如图39和图41所示，电子元器件2004具有突起2041。突起2041从x方向与壳体2005的抵接件2052抵接。

这使得由压力施加构件2006施加到电子元器件2004的力能够被抵接件2052所承受。因而，在x方向上，能够对电子元器件2004进行固定，由此，提高电子元器件2004的抗振性。

另外，在本实施方式中，突起2041与抵接件2052相抵接，其能防止电子元器件2004的主体2040被压靠于冷却板2007。也就是说，力不太会从压力施加构件2006经由主体2040施加到冷却板2007。因而，这能够防止冷却板2007与壳体2005间的固定点(即，紧固构件2079)处的沉重负载。

如图61所示，在没有设置冷却板2007并且堆叠物210和电子元器件2004被压力施加构件2006压靠于壳体2005的侧壁2059的比较例中，能对电子元器件2004的一个面47进行冷却，但无法对电子元器件2004的在x方向上与面47相反的另一个面进行冷却。归因于与侧壁2059的接触，无法充分地提高冷却电子元器件2004的效率。

如图62所示，在设有冷却板2007的另一比较例中，当很大的力施加于冷却板2007时，在压力施加构件2006上产生有很大的应力，从而紧固构件2079变得易于跌落。因而，冷却板2007和电子元器件2004需要以规定的空隙d彼此间隔开。但是，如图62所示，若突起2041没有与抵接件2052抵接，则由于没有用于承受从压力施加构件2006施加到电子元器件2004的力f的构件，因此，电子元器件2004在x方向上无法被固定。因而，在从外部施加到电子元器件2004的振动的作用下，电子元器件2004会沿x方向移动。特别地，形成于每个突起2041中的插入孔2410具有比螺栓2049的柄部2491大的直径，从而螺栓2049的柄部2491能容易地被插入到插入孔2410中。也就是说，在螺栓2049的柄部2491与插入孔2410之间留有余裕a。因而，在从外部施加到电子元器件2004的振动的作用下，如图63所示，电子元器件2004可能在余裕a内移动。电子元器件2004在x方向上的移动可导致压力施加构件2004的力被削弱，其能够防止冷却导管2003与半导体模块2002彼此紧密接触。

相反地，如图39和图41所示，突起2041从x方向与抵接件2052抵接的本实施方式中，从压力施加构件2006施加的力能使突起2041压靠于抵接件2052。因而，能够在x方向上将电子元器件2004固定于壳体。电子元器件2004的主体2040没有被用力地压靠于冷却板2007，这能够防止紧固构件2079受到沉重负载。另外，能够通过冷却板2007有效地对电子元器件2004进行冷却。

在本实施方式中，如图39和图41所示，突起2041在垂直于x方向的方向(即，y方向)上从主体2040突起。

的确，突起2041能在x方向上从主体2040突出(参见图60)。但是，在这一实施方式中，电子元器件2004的x方向尺寸会增加，其可能导致功率变换器2001的尺寸增加。相反地，在突起2041沿垂直于x方向的方向(即，y方向)从主体2040突起的本实施方式中，能降低电子元器件2004的x方向尺寸，这能够减小功率变换器2001的尺寸。

在本实施方式中，如图39和图41所示，突起2041与作为抵接件2052的相邻侧壁2050抵接。

通过这一构造，能够对电子元器件2004进行有效地冷却。也就是说，附连到相邻侧壁2050的冷却板2007能够对相邻侧壁2050进行冷却。因而，抵靠相邻侧壁2050的突起2041能使突起2041被冷却，由此，能够对电子元器件2004的主体2040进行冷却。

在本实施方式中，使用螺栓2049将突起2041紧固于壳体2005。

这能够消除为了供电子元器件2004进行紧固而附加地形成壳体2005的部分的需求，其能使电子元器件2004在结构上简化。

在本实施方式中，如图39和图44所示，具有比空气高的导热率的散热弹性构件2015被夹设在电子元器件2004与冷却板2007之间。

通过这一构造，在电子元器件2004中产生的热量经由散热弹性构件2015而被逸散到冷却板2007。另外，散热弹性构件2015由具有比相邻侧壁2050低的杨氏模量的弹性材料制成。因而，能够由散热弹性构件2015来吸收从压力施加构件2006施加到主体2040的力，进而能有效地防止很大的力被施加于冷却板2007。

在本实施方式中，如图39所示，支承电子元器件2014配置于冷却板2007的与配置有电子元器件2004的一侧相反的相反侧上。

通过这一构造，使用冷却板2007对电子元器件2004和支承电子元器件2014进行冷却。

在本实施方式中，如图39所示，在垂直于x方向的方向(z方向)上，由螺栓2049将突起2041紧固于壳体2005。

通过这一构造，在与通过压力施加构件2006对电子元器件2004进行固定的方向(即，x方向)相垂直的方向上，电子元器件2004能被紧固于壳体2005，其能够提高电子元器件2004的。

在本实施方式中，如图39和图44所示，电子元器件2004的一部分留在开口2051内侧。

这一构造能使电子元器件2004更接近于冷却板2007，其能够提高对电子元器件2004进行冷却的效率。

如上所述，本实施方式能够提供一种功率变换器，该功率变换器能够提高对电子元器件进行冷却的效率，能够防止压力施加构件的很大的力被施加于冷却板，并且能够提高电子元器件的抗振性。

在本实施方式中，反应器被用作电子元器件2004，并且dc-dc变换器被用作支承电子元器件2014。替代地，可使用电容器或其它电子元器件。

在本实施方式中，如图39所示，使用紧固构件2079将冷却板2007紧固于壳体2005。替代地，可通过将冷却板2007钎焊或焊接于壳体2005，来对冷却板2007进行紧固。

在下面的实施方式中，虽未明确声明，使用近似的附图标记指代近似的元件。

第十三实施方式

在第十三实施方式中，对冷却板2007的构造进行了变型。如图48至图50所示，进入管2012和排出管2013附连到如第十二实施方式中那样的冷却板2007。进入管2012和排出管2013彼此相邻，以形成成对的管子2110。成对的管子2110与支承电子元器件2014相邻地形成。在z方向上，进入管2012和排出管2013彼此相邻。

被导入到进入管2012的冷却剂2011分流并流过多个冷却导管2003。然后，已经流过多个冷却导管2003的冷却剂2011汇流，并流过冷却板2007中的通道2070。

本实施方式能够提供下面的优点。在本实施方式中，进入管2012和排出管2013彼此相邻，以形成成对的管子2110。成对的管2110与支承电子元器件2014相邻地配置。

通过这一构造，冷却板2007的与配置有堆叠物2010的一侧相反的相反侧可用于对支承电子元器件2014进行冷却，其能够增加冷却板2007的用于对支承电子元器件2014进行冷却的面积。

本实施方式的功率变换器2001构造成对经由冷却板2007中的通道2070而被导入到进入管2012的全部冷却剂2011进行引导。

这一构造能使大量的冷却剂2011流过通道2070，由此能提高对电子元器件2004和支承电子元器件2014进行冷却的效率。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。

在本实施方式中，被导入到进入管2012的冷却剂2011分流，并且流过冷却导管2003，接着在冷却板2007内流动。替代地，冷却剂2011的流动方向可以反向。在这一情况下，能通过被引导到排出管2013的低温冷却剂2011，对电子元器件2004和支承电子元器件2014进行冷却，其能够使得对部件2004和2014进行冷却的效率更高。

第十四实施方式

在本实施方式中，对电子元器件2004、冷却板2007与支承电子元器件2014之间的位置关系进行了变型。如图51所示，电子元器件2004、冷却板2007和支承电子元器件2014配置于堆叠物2010的与进入管2012和排出管2013被附连于壳体2005的x方向上的一侧相反的相反侧。压力施加构件2006配置于堆叠物2010的与配置有电子元器件2004的x方向上的一侧相反的相反侧。使用压力施加构件2006，将堆叠物2010和电子元器件2004压靠于冷却板2007。电子元器件2004的突起2041从x方向与相邻侧壁2050(即，抵接件2052)抵接。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。

第十五实施方式

在本实施方式中，与第十二实施方式相比，对进入管2012和排出管2013的位置进行了变型。如图52至图54所示，如在第十三实施方式中那样，进入管2012和排出管2013配置成彼此相邻，以形成成对的管子2110。成对的管子2110与支承电子元器件2014相邻配置。在y方向上，进入管2012和排出管2013彼此相邻。

被导入到进入管2012的冷却剂2011流过冷却板2007，接着分流并流过多个冷却导管2003。然后，已经流过各个冷却导管2003的分离的冷却剂2011汇流，并且经由排出管2013离开。

本实施方式能够提供下面的优点。在本实施方式中，在y方向上，进入管2012和排出管2013彼此相邻。因而，与管2012和2013在z方向上彼此相邻的第十三实施方式相比，能够减小冷却板2007在z方向上的长度，其能够减小功率变换器2001的尺寸。

在第十三实施方式中，被导入到进入管2012的全部冷却剂2011流过冷却板2007。这一构造能使大量的冷却剂2011流过冷却板2007，由此能提高对电子元器件2004和支承电子元器件2014进行冷却的效率。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。

第十六实施方式

在本实施方式中，与第十二实施方式相比，对突起2041紧固于壳体2007的方向进行了变型。如图55所示，突起2041成型为板状，以使其厚度方向与x方向相一致。突起2041从x方向与相邻侧壁2050(即，抵接件2052)抵接。使用螺栓2049将突起2041在x方向上紧固于相邻侧壁2050(即，抵接件2052)。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。

第十七实施方式

在本实施方式中，与第十二实施方式相比，对壳体2005和电子元器件2004的形状进行了变型。如图56所示，壳体2005包括用于将电子元器件2004安装于其上的中间板2056。中间板2056具有在z方向延伸穿过其中的开口2560。如图58和图59所示，每个半导体模块2002的一部分留在开口2560内侧。

如图56所示，中间板2056具有在z方向上延伸穿过其中的螺栓插入孔2561。如图58和图59所示，螺栓2049被插入在各螺栓插入孔2561中，并且螺纹连接于电子元器件2004的主体2040，由此将电子元器件2004固定在壳体2005中。

在本实施方式中，如图57至图59所示，突起2041在z方向上从电子元器件2004的主体2040的一端2401突出，以使堆叠物2010在x方向上与电子元器件2004的主体2040的一端2401相邻。电子元器件2004的主体2040的一端2401从x方向与中间板2056抵接(参见图56)。也就是说，中间板2056被看作抵接件2052。

本实施方式能够提供下面的优点。在本实施方式中，壳体2005的中间板2056是抵接件2052。抵接件2052与壳体2005的相邻侧壁2050分开。

通过这一构造，压力施加构件2006的按压力f被施加于中间板2056(即，抵接件2052)，进而不太会被施加于相邻侧壁2050。这使相邻侧壁2050能够形成得更薄，其能够减少壳体2005的重量。相邻侧壁2050的减薄能使冷却板2007和电子元器件2004彼此更接近，其能够提高对电子元器件2004进行冷却的效率。

在本实施方式中，如图59所示，突起2041在z方向上从电子元器件2004的主体2040的一端2401突出，以使堆叠物2010在x方向上与电子元器件2004的主体2040的一端2401相邻地配置。

在替代的实施方式中，如在第十二实施方式(参见图39)中的那样，突起2041可在z方向上从电子元器件2004的主体2040的一端突出，以使堆叠物2010在x方向上与主体2040的相反端相邻地配置。但是，在这一实施方式中，电子元器件2004的几乎没有主体2040可在x方向上被夹设于抵接件2052(即，相邻侧壁2050)与堆叠物2010之间，其能够使得压力施加构件2006的按压力f施加于电子元器件2004的全部主体2040。因而，主体2040的刚性需要增加，以便经受按压力f。相反地，在本实施方式中，电子元器件2004的几乎全部主体2040没有在x方向上被夹设于抵接件2052与堆叠物2010之间，其能够防止压力施加构件2006的很大的按压力f被施加于电子元器件2004的几乎全部主体2040。这能够消除对增加电子元器件2004的主体2040的刚度的需求，以便主体2040能够经受很大的按压力f，进而降低电子元器件2004的制造成本。

另外，在本实施方式中，突起2041在z方向上从电子元器件2004的主体2040突出。

通过这一构造，与突起2041在y方向上从电子元器件2004的主体2040突出的第十二实施方式相比，能减小电子元器件2004在y方向上的长度，其能够减小功率变换器2001的尺寸。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。

第十八实施方式

在本实施方式中，与第十二实施方式相比，对突起2041突出的方向进行了变型。如图60所示，突起2041在x方向上从电子元器件2004的主体2040突出。突起2041与壳体2005的相邻侧壁2050(即，抵接件2052)抵接。

本实施方式能够提供与第十二实施方式的优点近似的优点。