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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Geräuschisolationsstruktur eines Leistungsumsetzers.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs ist mit einem Leistungsumsetzer wie z. B. einer Fahrzeugantriebs-Steuervorrichtung, um die einem Antriebselektromotor zuzuführende Leistung zu steuern, und mit einer Hilfsleistungseinheit, um die einem elektrischen System im Fahrzeug wie etwa einer Klimaanlage zuzuführende Leistung zu steuern, ausgerüstet. Solche Leistungsumsetzer sind mit Wärmeerzeugungskomponenten wie z. B. einer Halbleitervorrichtung, um eine Wechselstrom/Gleichstrom-Umsetzung durch Umschalten von Strom durchzuführen, und einem Induktor, um den Strom zu glätten, versehen. Daher ist ein Gebläse, um diesen Komponenten Kühlluft zuzuführen, montiert. Da das Gebläse ein Geräusch erzeugt, das lauter ist als jenes von Peripheriegeräten, muss das Geräusch, das aus dem Umsetzer austritt, in einen Bereich verringert werden, in dem die Kühlleistung nicht beeinträchtigt wird. In
JP 2008-149 885 A ist eine bekannte Technologie als Struktur zum Verringern des Geräuschs, das vom Gebläse aus dem Umsetzer austritt, offenbart. Eine Schienenfahrzeug-Steuervorrichtung, die in
JP 2008-149 885 A offenbart ist, ist in einem Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs vorgesehen, während eine Leistungsumsetzungsschaltung und ein elektrisches Gebläse, um die Schaltungskomponenten zu kühlen, innerhalb eines Gehäuses gelagert sind. Eine Lufteinlassöffnung des elektrischen Gebläses ist an einer unteren Oberfläche des Gehäuses höher als eine umgebende untere Oberfläche des Gehäuses vorgesehen. Es wird verhindert, dass das Geräusch direkt eine Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs erreicht, indem die Lufteinlassöffnung an der unteren Oberfläche vorgesehen wird und eine Außenwand an der Seite, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, vorgesehen wird. Falls das Schienenfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wird ferner eine laminare Strömung der Luft, die an einer Oberfläche des Gehäuses erzeugt wird, getrennt, wodurch eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses an der Lufteinlassöffnung verringert wird und ferner die Verringerung einer Einlassluftmenge durch das elektrische Gebläse verhindert wird.
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DE 10 2010 009 992 A1 betrifft eine Vorrichtung (
155) zum Abreinigen eines Luftfilters (
125) eines Fahrzeugs, die eine Rohreinrichtung (
135) mit einem Anschluss zum Zuführen von Druckluft und einer Mehrzahl von Düsen zum Ausstoßen der Druckluft in Richtung des Luftfilters, um das Luftfilter (
125) abzureinigen, aufweist.
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DE 101 18 219 A1 bezieht sich auf ein Schienentriebfahrzeug aufweisend einen Wagenkasten 1 mit einer unterflurig angeordneten Antriebseinheit, die in Antriebsverbindung mit wenigstens einem den Wagenkasten 1 tragenden Fahrwerk 2 steht. Um bei umweltgerechter Geräuschdämmung der Antriebseinheit eine zuverlässige Kühlung der Antriebseinheit zu ermöglichen, ist zumindest ein Lüfter 24 vorgesehen, der Kühlluft über einen geräuschgedämmten Ansaugkanal 18 in der Kapselung 5 fördert und durch einen geräuschgedämmten Ausblaskanal 23 aus dem Maschinenraum 6 nach außen durch eine Ausblasöffnung 22 drückt.
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US 2001 / 0 030 881 A1 bezieht sich auf eine Schienenfahrzeug-Energieumwandlungsvorrichtung bei der ein Luftströmungsdurchlass 6 durch Vorsehen einer L-förmigen Trennplatte (2d) geformt wird, deren lange Seite sich in der Schienenrichtung befindet, in dem Inneren eines unter dem Boden des Fahrzeugs aufgehängten Kastens.
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EP 2 343 227 A1 bezieht sich auf eine gebläsegekühlte Fahrzeugsteuervorrichtung bei der eine erste Aufnahmekammer 7 vorgesehen ist, die einen Kühleinheitsrahmen 25 aufnimmt, der eine Kühleinheit 2 trägt.
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EP 0 794 098 A1 bezieht sich auf eine Elektroenergieumwandlungsvorrichtung umfassend einen Leistungstransformator (41, 42) mit einer Mehrzahl von Schaltelementen (40) zum Steuern eines Induktionsmotors (53), eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Leistungstransformators (41, 42), ein Wärmeaufnahmefeld (10) mit darauf montierten Schaltelementen (40) und einem darin ausgebildeten Kühlflüssigkeitskanal.
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EP 0 625 456 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Belüften mindestens eines Fahrmotors und/oder einer Kühleinrichtung eines Schienentriebfahrzeuges und Schienentriebfahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung. Die Vorrichtung enthält mindestens einen im Fahrzeugkasten (1) des Schienentriebfahrzeuges angeordneten Ventilator (20), der an einen dem Fahrmotor (8) und/oder einer Kühleinrichtung (12) für Hilfsaggregate (13) zugeordneten Luftkanal (17, 18) angeschlossen ist.
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JP 2011 -
66 988 A betrifft eine elektrische Vorrichtungsgehäuseplatine, die in der akustischen Isolationsstruktur verbessert ist, um einen Geräuschpegel effektiv zu reduzieren, der die Plattenwandfläche eines geschlossenen Plattengehäuses durchdringt und sich in eine elektrische Kammer vor der Platte ausbreitet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In dem Fall, in dem eine Lufteinlassöffnung eines Gebläses an einer unteren Oberfläche eines Gehäuses wie einer Schienenfahrzeugs-Steuervorrichtung, die in
JP 2008-149 885 A offenbart ist, angeordnet ist, kann eine Sorge bestehen, dass ein staubdichter Filter, der in der Nähe der Lufteinlassöffnung des Gebläses angeordnet ist, durch verstreuten Schotter um einen Schienenstrang beschädigt oder verstopft wird, und eine Luftströmungsmenge, die zum Gebläse zugeführt werden soll, verringert wird. Andererseits kann in dem Fall, in dem die Lufteinlassöffnung an einer anderen Stelle als dem unteren
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Boden angeordnet ist, wie z. B. einer Seite, die an eine Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, das vorstehend beschriebene Problem der Beschädigung oder Verstopfung des staubdichten Filters aufgrund des verstreuten Schotters gelöst werden. Es kann jedoch ein Problem bestehen, dass das Geräusch, das vom Gebläse entlang der Eisenbahnschiene austritt, erhöht wird.
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen, und ist auf das Schaffen eines Leistungsumsetzers mit einer Struktur gerichtet, in der ein Pegel des Geräuschs, das entlang der Eisenbahnschiene austritt, gesenkt wird, während die Verringerung einer Kühlluftmenge, die durch Beschädigung oder Verstopfung des staubdichten Filters verursacht wird, verhindert wird.
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Ein Leistungsumsetzer gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst: ein Gebläse, das Kühlluft von einer Lufteinlassöffnung einsaugt, die an einer Seite, die an eine Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt, des Leistungsumsetzers für das Schienenfahrzeug vorgesehen ist; und einen staubdichten Filter, der an der Lufteinlassöffnung angeordnet ist und verhindert, dass Staub in das Gebläse eintritt. Der Leistungsumsetzer kühlt eine Halbleitervorrichtung, die eine Leistungsumsetzungsschaltung bildet, unter Verwendung der von der Lufteinlassöffnung eingesaugten Kühlluft. Ferner ist ein Geräuschisolator, der teilweise eine Öffnung umfasst, zwischen dem Gebläse und dem staubdichten Filter angeordnet.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Geräuschisolator die Öffnung und einen Geräuschisolationsabschnitt und im Fall der Betrachtung des Leistungsumsetzers aus einer zu einer Oberfläche der Lufteinlassöffnung orthogonalen Richtung ist der Geräuschisolationsabschnitt an einem Abschnitt angeordnet, der mit einer Saugöffnung des Gebläses überlappt.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kantenabschnitt des Geräuschisolators zwischen eine Außenwand einer Gebläsekammer und den staubdichten Filter eingefügt und dort befestigt und der Geräuschisolator ist in einer vorstehenden Form ausgebildet, so dass der Geräuschisolationsabschnitt mehr in den Leistungsumsetzer als der Kantenabschnitt vertieft ist, und ein Raum, in dem Kühlluft strömt, ist zwischen dem Geräuschisolationsabschnitt und dem staubdichten Filter ausgebildet.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kantenabschnitt des Geräuschisolators zwischen eine Außenwand des Leistungsumsetzers und den staubdichten Filter eingefügt und dort befestigt und der staubdichte Filter ist in einer vorstehenden Form ausgebildet, so dass er mehr nach außen vom Leistungsumsetzer vorsteht als ein Befestigungsabschnitt, der an der Außenwand des Leistungsumsetzers befestigt ist, und ein Raum, in dem Kühlluft strömt, ist zwischen dem Geräuschisolationsabschnitt und dem staubdichten Filter ausgebildet.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist ein Kantenabschnitt des staubdichten Filters zwischen die Außenwand des Leistungsumsetzers und den Geräuschisolator eingefügt und dort befestigt und der staubdichte Filter ist in einer vorstehenden Form ausgebildet, so dass er mehr in den Leistungsumsetzer als der Kantenabschnitt vertieft ist, und ein Raum, in dem Kühlluft strömt, ist zwischen dem Geräuschisolationsabschnitt und dem staubdichten Filter ausgebildet.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kantenabschnitt des staubdichten Filters zwischen die Außenwand des Leistungsumsetzers und den Geräuschisolator eingefügt und dort befestigt und der Geräuschisolator ist in einer vorstehenden Form ausgebildet, so dass er mehr nach außen vom Leistungsumsetzer vorsteht als ein Befestigungsabschnitt, der an der Außenwand des Leistungsumsetzers befestigt ist, und ein Raum, in dem Kühlluft strömt, ist zwischen dem Geräuschisolationsabschnitt und dem staubdichten Filter ausgebildet.
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In dem Leistungsumsetzer gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gebläse an der Saugöffnung einen Saugmechanismus, der Luft durch rotierende Flügelräder saugt.
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In einem Schienenfahrzeug gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung ist der Leistungsumsetzer gemäß irgendeiner der vorstehend beschriebenen ersten bis siebten Ausführungsformen der Erfindung in einem Unterbodenbereich vorgesehen und ist der Leistungsumsetzer im Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs derart angeordnet, dass eine Lufteinlassöffnung zu einer Seite orientiert ist, die an eine Seitenoberflächenseite des Schienenfahrzeugs angrenzt.
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Ein Geräuschpegel des Geräuschs, das vom Gebläse erzeugt wird und zur Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, kann gesenkt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Leistungsumsetzer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen staubdichten Filter darstellt, der im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Geräuschisolator darstellt, der im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist;
- 4 ist eine Ansicht von 1 von einer Seite betrachtet, die an eine Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt, die einen Zustand darstellt, in dem der Geräuschisolator und der staubdichte Filter im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet sind;
- 5 ist eine Querschnittsansicht von 1 von einer oberen Oberfläche betrachtet, die eine Belüftungsstruktur des Leistungsumsetzers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
- 6 ist eine Querschnittsansicht von 1 aus einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs betrachtet, die die Belüftungsstruktur des Leistungsumsetzers gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform in einem Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs angeordnet ist;
- 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Leistungsumsetzer gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem Unterbodenbereich eines Schienenfahrzeugs angeordnet ist;
- 9 ist eine Querschnittsansicht von 1 aus einer Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs betrachtet, die eine Belüftungsstruktur eines Leistungsumsetzers gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
- 10 ist eine Querschnittsansicht eines Leistungsumsetzers gemäß einer vierten Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet;
- 11 ist eine Querschnittsansicht eines Leistungsumsetzers gemäß einer fünften Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet; und
- 12 ist eine Querschnittsansicht eines Leistungsumsetzers gemäß einer sechsten Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Leistungsumsetzer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Leistungsumsetzer 100 ist mit zwei Gebläsekammern 110 versehen und ein Gebläse 120, um Kühlluft zu einer elektronischen Vorrichtung zuzuführen, die innerhalb des Leistungsumsetzers 100 montiert ist, ist in jeder der Luftgebläsekammern installiert. Ein staubdichter Filter 130, um zu verhindern, dass Staub in das Gebläse 120 eintritt, und ein Geräuschisolator 140, um den Austritt von Geräusch, das vom Gebläse 120 erzeugt wird, nach außen zu verhindern, sind an einer Lufteinlassöffnung angeordnet, die an einer Seite vorgesehen ist, die an eine Seitenoberfläche der Gebläsekammer 110 angrenzt. Die Kühlluft wird zur Gebläsekammer 110 über den staubdichten Filter 130 zugeführt. Der Geräuschisolator 140 ist zwischen den staubdichten Filter 130 und eine Umsetzeraußenwand 150 eingefügt und dort befestigt. Folglich ist ein Endabschnitt des Geräuschisolators zwischen die Umsetzeraußenwand 150 und den staubdichten Filter 130 eingefügt, wodurch verhindert wird, dass Arbeitsstunden, um den Geräuschisolator zu befestigen, vermehrt werden, und ferner erreicht wird, den Geräuschisolator leicht zu befestigen.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die den staubdichten Filter darstellt, der im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist. Der staubdichte Filter 130 umfasst einen Metallrahmen 131 und ein Netz 132 mit Luftdurchlässigkeit und führt die Kühllufteinführung und den Staubschutz durch das Netz 132 durch. Mehrere kreisförmige Löcher für die Befestigung 133 des staubdichten Filters sind an einen Kantenabschnitt des Rahmens 131 vorgesehen.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Geräuschisolator darstellt, der im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist. Ein Kantenabschnitt 141 des Geräuschisolators 140 umfasst mehrere kreisförmige Löcher für die Befestigung 142 des Geräuschisolators in Positionen, die den kreisförmigen Löchern für die Befestigung 133 des staubdichten Filters entsprechen. Ferner ist ein anderer Abschnitt als der Kantenabschnitt 141 gebogen, um eine vorstehende Form auszubilden, so dass er in einer Richtung des Gebläses 120 von der Seite des staubdichten Filters 130 vertieft ist (nachstehend wird dieser vertiefte Abschnitt als Geräuschisolationsabschnitt 143 bezeichnet). Der Kantenabschnitt 141 und der Geräuschisolationsabschnitt 143 sind mit mehreren Öffnungen 144 zur Belüftung in Positionen, die dem Netz 132 des staubdichten Filters 130 entsprechen, versehen. Da der Geräuschisolationsabschnitt 143 in der vorstehenden Form ausgebildet ist, die mehr in die Gebläsekammer vertieft ist als der Kantenabschnitt 141, kann folglich ein Raum, in dem Kühlluft 122 strömt, zwischen dem Netz 132 des staubdichten Filters 130 und dem Geräuschisolationsabschnitt 143 sichergestellt werden. Ferner kann ein Pegel des Geräuschs, das zu einer Seite austritt, die an eine Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne die Luftströmungsmenge des Gebläses zu verringern. Hier kann der Geräuschisolationsabschnitt 143 aus einer Metallplatte oder dergleichen ausgebildet sein, aber solange das Material das Geräusch isolieren kann, kann der Geräuschisolationsabschnitt 143 auch aus einem anderen Material als Metall ausgebildet sein.
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4 ist eine Ansicht des Leistungsumsetzers 100, der in 1 dargestellt ist, von der Seite betrachtet, die an eine Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, die einen Zustand darstellt, in dem der Geräuschisolator und der staubdichte Filter im Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet sind. In 4 gibt unter den zwei Gebläsekammern 110, die auf der rechten und linken Seite angeordnet sind, die linke Seite einen Zustand an, in dem der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140 befestigt sind, und die rechte Seite gibt einen Zustand an, in dem der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140 entfernt sind. Ein Saugmechanismus zum Saugen von Luft durch rotierende Flügelräder ist an einer Saugöffnung 121 vorgesehen, die an jeder der beiden Seitenoberflächen des Gebläses 120 angeordnet ist. Aufgrund dessen wird ein Windgeräusch an der Saugöffnung 121 erzeugt, wenn die Flügelräder gedreht werden. Daher ist die Saugöffnung 121 eine Hauptgeräuschquelle des Leistungsumsetzers 100. Der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140 sind an Schraubenlöchern 151, die an der Umsetzeraußenwand 150 vorgesehen sind, in einem Zustand befestigt, in dem Bolzen in die jeweiligen kreisförmigen Löcher zur Befestigung 133, 142 eingesetzt sind. An diesem Punkt sind die Öffnungen 144, die am Geräuschisolator 140 vorgesehen sind, in anderen Positionen als einer Projektionsebene der Saugöffnung 121 angeordnet, von der Seite betrachtet, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt. Insbesondere im Fall der Betrachtung des Leistungsumsetzers aus einer zu einer Oberfläche der Lufteinlassöffnung orthogonalen Richtung (Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs) ist der Geräuschisolationsabschnitt 143 an einem Abschnitt angeordnet, der mit der Saugöffnung 121 überlappt, die die Hauptgeräuschquelle ist, und der Geräuschisolationsabschnitt kann nicht direkt betrachtet werden. Mit anderen Worten, im Fall der Betrachtung des Leistungsumsetzers von der Seite, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, ist die Saugöffnung des Gebläses an einem Abschnitt angeordnet, der keine Öffnung aufweist, und die Saugöffnung ist hinter dem Geräuschisolator verborgen. Mit dieser Struktur kann der Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, da das Geräusch nicht direkt die Seite, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, von der Saugöffnung erreicht.
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Die vorliegende Ausführungsform veranschaulicht den Fall, in dem die Saugöffnungen 121 sowohl an der rechten als auch linken Seitenoberfläche des Gebläses 120 angeordnet sind und die Geräuschisolationsabschnitte 143 auf beiden Seiten der Lufteinlassöffnungen in einer Weise angeordnet sind, in der sie mit den Saugöffnungen 121 überlappen. Im Fall der Anwendung des Gebläses 120, das eine Saugöffnung 121 in der Mitte umfasst, kann jedoch derselbe Effekt wie die vorliegende Ausführungsform auch durch Anordnen des Geräuschisolationsabschnitts 143 in der Mitte der Lufteinlassöffnung in einer solchen Weise, dass der Geräuschisolationsabschnitt 143 mit der Saugöffnung 121 überlappt, erhalten werden. Ferner veranschaulicht die vorliegende Ausführungsform den Fall, in dem die Saugöffnungen 121, die an der rechten und der linken Seitenoberfläche des Gebläses 120 angeordnet sind, jeweils sowohl zur rechten als auch linken Seitenoberfläche des Gebläses 120 orientiert sind. Die orientierte Richtung der Saugöffnung 121 ist jedoch nicht darauf begrenzt und kann in der Richtung der Lufteinlassöffnung des Leistungsumsetzers orientiert sein.
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5 ist eine Querschnittsansicht der Gebläsekammer von einer oberen Oberfläche betrachtet und 6 ist eine Querschnittsansicht des Leistungsumsetzers aus einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs betrachtet. Die Zeichnungen stellen jeweils eine Belüftungsstruktur des Leistungsumsetzers gemäß der ersten Ausführungsform dar. Die Kühlluft 122, die durch gestrichelte Linien in den Zeichnungen angegeben ist, wird im Wesentlichen gleichmäßig von einer ganzen Oberfläche des Netzes 132 des staubdichten Filters 130 eingeführt. Die Kühlluft 122, die durch das Netz 132 hindurchgetreten ist, strömt durch den Raum zwischen dem staubdichten Filter 130 und dem Geräuschisolator 140 und tritt durch die Öffnungen 144 hindurch, die am Geräuschisolator 140 vorgesehen sind, und wird dann zur Saugöffnung 121 des Gebläses 120 zugeführt.
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Andererseits ist eine Auslassöffnung 123 des Gebläses 120 mit einem Belüftungskanal 160 verbunden. Der Belüftungskanal 160 ist mit einer Kühlrippe 170 versehen, um eine Halbleitervorrichtung 171 zu kühlen, die eine Leistungsumsetzungsschaltung des Leistungsumsetzers bildet, und wenn die Kühlluft 122 durch die Kühlrippen 170 strömt, wird Wärme, die an der Halbleitervorrichtung 171 erzeugt wird, von der Kühlrippe 170 empfangen. Die Kühlluft 122, die die Wärme von der Kühlrippe 170 empfangen hat, wird zur Außenseite des Leistungsumsetzers 100 von einer Auslassöffnung 190 emittiert, die auf einer entgegengesetzten Seite der Gebläsekammer 110 angeordnet ist.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Leistungsumsetzer gemäß der ersten Ausführungsform in einem Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. In einem tatsächlichen Schienenfahrzeug sind mehrere Vorrichtungen im Unterbodenbereich angeordnet, aber 7 stellt die Ansicht dar, die nur einen Abschnitt extrahiert, in dem der Leistungsumsetzer 100 montiert ist. Der Leistungsumsetzer 100 ist im Unterbodenbereich eines Schienenfahrzeugs 200 angeordnet und weist eine Struktur auf, in der der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140, die an einem geöffneten Abschnitt der Gebläsekammer 110 angeordnet sind, in der Seitenoberflächenrichtung des Schienenfahrzeugs orientiert sind. Die Kühlluft wird in den Leistungsumsetzer 100 von der Seitenoberflächenrichtung des Schienenfahrzeugs zugeführt.
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Als nächstes werden Effekte der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Saugöffnung 121 des Gebläses 120, die ein Windgeräusch erzeugt, ist durch den Geräuschisolationsabschnitt 143 des Geräuschisolators 140 von der Lufteinlassöffnung des Leistungsumsetzers betrachtet verborgen. Mit dieser Struktur kann der Pegel des Geräuschs, das zur Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, da das Geräusch nicht direkt die Seitenoberflächenseite des Schienenfahrzeugs erreicht. Hier kann eine Struktur, in der die Öffnungen 144 des Geräuschisolators 140 aus einem Netz gebildet sind, durch Weglassen des staubdichten Filters 130 auch betrachtet werden, aber der Geräuschisolationsabschnitt muss groß genug ausgebildet sein, um die Saugöffnung 121 des Gebläses zu verbergen, um das Geräusch zu verringern. Daher besteht ein Problem, in dem die Öffnungen 144 eine relativ kleine Fläche bekommen können und der Belüftungswiderstand durch das Netz erhöht werden kann. Mit anderen Worten, durch Anordnen des Geräuschisolators 140 innerhalb des staubdichten Filters 130 wie die vorliegende Ausführungsform kann verhindert werden, dass Staub in das Innere der Gebläsekammer eintritt, und ferner kann die Kühlluftmenge sichergestellt werden, während der Geräuschpegel ausreichend verringert wird.
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Ferner kann ein Befestigungsbolzen durch Vorsehen des kreisförmigen Lochs für die Geräuschisolatorbefestigung 142 und des kreisförmigen Lochs für die Befestigung 133 des staubdichten Filters in der entsprechenden Position gemeinsam genutzt werden. Daher können der Geräuschisolator 140 und der staubdichte Filter 130 leicht befestigt werden durch Befestigen des Befestigungsbolzens im Schraubenloch 151, das an der Umsetzeraußenwand 150 vorgesehen ist, während der Geräuschisolator 140 zwischen die Umsetzeraußenwand 150 und den staubdichten Filter 130 in einem Zustand eingefügt wird, in dem der Befestigungsbolzen in die kreisförmigen Löcher eingesetzt ist.
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Überdies kann der Raum, in dem die Kühlluft 122 strömt, zwischen dem staubdichten Filter 130 und dem Geräuschisolator 140 durch Biegen des Geräuschisolationsabschnitts 143 derart, dass der Abschnitt ausschließlich des Kantenabschnitts 141 des Geräuschisolators 140 in der Richtung des Gebläses 120 vom staubdichten Filter 130 vertieft ist, ausgebildet werden. Ferner kann ein ausreichender Belüftungsbereich durch Vorsehen der Öffnungen 144 am Geräuschisolator 140 sichergestellt werden. Daher kann der Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne die Kühlluftmenge zu verringern.
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Wenn der Leistungsumsetzer 100 im Unterbodenbereich des Schienenfahrzeugs 200 angeordnet ist, ist ferner die Struktur der Einführung der Kühlluft 122 von der Seite, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, ausgebildet, wodurch eine Beschädigung oder Verstopfung des staubdichten Filters 130 verhindert wird, die durch verstreuten Schotter um eine Eisenbahnschiene verursacht wird. Daher kann der Pegel des Geräuschs, das zur Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne die Kühlluftmenge zu verringern.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind unterdessen der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140 am Leistungsumsetzer 100 als separate Elemente befestigt, aber der staubdichte Filter 130 und der Geräuschisolator 140 können einteilig als ein Element ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführungsform wurde ferner der Fall der Bereitstellung des Gebläses 120 mit den zwei Saugöffnungen 121 beschrieben, aber derselbe Effekt kann selbst im Fall der Bereitstellung des Gebläses 120 mit einer Saugöffnung 121 erhalten werden. Überdies wird eine Geräuschresonanz innerhalb der Gebläsekammer 110 verhindert und der Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, kann durch Aufbringen eines Geräuschabsorptionsmaterials wie z. B. eines Urethanschaums und von Glaswolle auf eine Innenwand der Gebläsekammer 110 weiter verringert werden.
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Zweite Ausführungsform
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Leistungsumsetzer gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem Unterbodenbereich eines Schienenfahrzeugs angeordnet ist. In der zweiten Ausführungsform ist eine plattenförmige Haube 300 auf einer Seite angeordnet, die an die Seitenoberfläche eines Unterbodenbereichs eines Schienenfahrzeugs 200 angrenzt, und ein in einer ersten Ausführungsform beschriebener Leistungsumsetzer 100 ist innerhalb der Haube 300 montiert. Ein Raum 310 von etwa mehreren Millimetern ist zwischen der Haube 300 und dem Schienenfahrzeug 200 ausgebildet und ferner ist ein Raum zwischen der Haube 300 und einer Seitenoberfläche des Leistungsumsetzers 100 ausgebildet. Kühlluft 122 wird von diesen Räumen eingeführt. Durch somit Ausbilden einer Struktur, in der die Haube 300 über dem Raum an der Seitenoberfläche des Leistungsumsetzers 100 angeordnet ist, kann ein Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, durch einen Geräuschisolationseffekt der Haube 300 weiter verringert werden. Da eine Querschnittsfläche des Raums 310 zwischen der Haube 300 und dem Schienenfahrzeug 200 ausreichend groß ist, besteht ein geringer Belüftungswiderstand, wenn die Kühlluft 122 durch den Raum 310 strömt. Daher kann der Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne die Kühlluftmenge zu verringern.
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Dritte Ausführungsform
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9 ist eine Querschnittsansicht eines Leistungsumsetzers von einer Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs betrachtet, die eine Belüftungsstruktur des Leistungsumsetzers gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. In der dritten Ausführungsform ist ein Induktor 180 zum Glätten von Strom an einem Belüftungskanal 160 zusätzlich zu einer Kühlrippe 170 vorgesehen und Kühlluft 122 wird zu diesen Komponenten geliefert. Die Kühlluft 122, die Wärme von der Kühlrippe 170 und dem Induktor 180 empfangen hat, wird zur Außenseite von einer Auslassöffnung 190 emittiert, die an einer unteren Oberfläche des Leistungsumsetzers 100 angeordnet ist. Indem somit die Auslassöffnung 190 an der unteren Oberfläche des Leistungsumsetzers 100 vorgesehen ist, kann ein Pegel des Geräuschs, das zu einer entgegengesetzten Seite einer Gebläsekammer 110 austritt, verringert werden. Da eine Belüftungsfläche an einem Abschnitt, an dem der Induktor 180 angeordnet ist, groß ist, ist unterdessen der Belüftungswiderstand zum Zeitpunkt des Wendens einer Strömung der Kühlluft 122 nach unten aus einer horizontalen Richtung vernachlässigbar klein. Daher kann der Pegel des Geräuschs, das zur Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne die Kühlluftmenge zu verringern.
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Vierte Ausführungsform
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10 ist eine Querschnittsansicht einer Gebläsekammer 110 eines Leistungsumsetzers 100 gemäß einer vierten Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet. In einer ersten Ausführungsform wurde eine Beschreibung für eine Struktur gegeben, in der ein staubdichter Filter 130 aus einer flachen Platte ausgebildet ist und ein Geräuschisolationsabschnitt 143 durch Biegen eines Abschnitts ausschließlich eines Kantenabschnitts 141 eines Geräuschisolators 140 ausgebildet ist, so dass der Abschnitt in einer Richtung eines Gebläses 120 von einem staubdichten Filter 130 vertieft ist. In der vierten Ausführungsform ist jedoch ein Raum, in dem Kühlluft 122 strömt, zwischen einem Netz 132 und dem Geräuschisolationsabschnitt 143 durch Ausbilden einer Struktur ausgebildet, in der der Geräuschisolator 140 aus einer flachen Platte ausgebildet ist und der staubdichte Filter 130 gebogen ist, so dass er eine vorstehende Form aufweist, die von der Gebläsekammer 110 nach außen vorsteht, wie in 10 dargestellt. Es ist zu beachten, dass andere Abschnitte außer der vorstehend erwähnten Struktur dieselben wie die erste Ausführungsform sind.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, auch verringert werden, ohne eine Kühlluftmenge zu verringern, da eine Saugöffnung des Gebläses in einer Projektionsebene des Geräuschisolationsabschnitts angeordnet ist, wenn der Leistungsumsetzer von einer Seite betrachtet wird, die an die Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt. Da jedoch dies die Struktur ist, in der der staubdichte Filter nach außen von der Gebläsekammer 110 vorsteht, ist die Struktur anwendbar, wenn eine räumliche Toleranz an der Seitenoberfläche des Leistungsumsetzers besteht.
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Fünfte Ausführungsform
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11 ist eine Querschnittsansicht einer Gebläsekammer 110 eines Leistungsumsetzers 100 gemäß einer fünften Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet. In einer ersten Ausführungsform wurde eine Beschreibung für eine Struktur gegeben, in der ein Geräuschisolator 140 zwischen einen staubdichten Filter 130 und eine Umsetzeraußenwand 150 eingefügt ist. In der fünften Ausführungsform ist jedoch der Geräuschisolator 140 außerhalb des staubdichten Filters 130 angeordnet und der Geräuschisolator 140 ist aus einer flachen Platte ausgebildet, wie in 11 dargestellt, und ein Abschnitt ausschließlich eines Kantenabschnitts des staubdichten Filters 130 ist in einer vorstehenden Form ausgebildet, so dass er in einer Richtung eines Gebläses 120 vom Geräuschisolator 140 vertieft ist. Es ist zu beachten, dass andere Abschnitte abgesehen von der vorstehend erwähnten Struktur dieselben wie die erste Ausführungsform sind. In der in der vorliegenden Ausführungsform dargestellten Struktur strömt Kühlluft 122, die durch eine Öffnung 144 an einem mittleren Abschnitt des Geräuschisolators 140 an der Außenseite geströmt ist, durch einen Raum, der zwischen dem Geräuschisolator 140 und dem staubdichten Filter 130 ausgebildet ist, und tritt durch ein Netz hindurch und wird dann in eine Gebläsekammer 110 gesaugt.
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Hier kann gemäß der in dieser vorliegenden Ausführungsform dargestellten Struktur eine Möglichkeit bestehen, dass gewisser Staub, der eine Strömung der Kühlluft behindert, in den Raum zwischen dem Geräuschisolator 140 und dem staubdichten Filter 130 eintritt und eine Kühlluftmenge verringert. Daher ist es bevorzugt, eine Struktur zu haben, in der ein Element 145 der unteren Oberfläche vom Geräuschisolator 140, der in 2 dargestellt ist, entfernt ist. Durch Entfernen des Elements 145 der unteren Oberfläche fällt der Staub, der in den Raum zwischen dem Geräuschisolator 140 und dem staubdichten Filter 130 eingetreten ist, leicht ab und es kann verhindert werden, dass die Kühlluftmenge verringert wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auch ein Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an die Seitenoberfläche des Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne eine Kühlluftmenge zu verringern, da eine Saugöffnung des Gebläses in einer Projektionsebene des Geräuschisolationsabschnitts angeordnet ist, wenn der Leistungsumsetzer von einer Seite betrachtet wird, die an eine Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt. Da jedoch dies die Struktur ist, in der der staubdichte Filter außerhalb des staubdichten Filters angeordnet ist, ist es bevorzugt, einen relativ großen Raum zwischen dem staubdichten Filter und dem Geräuschisolator sicherzustellen, so dass kein Staub zwischen dem staubdichten Filter und dem Geräuschisolator hängen bleibt.
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Sechste Ausführungsform
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12 ist eine Querschnittsansicht einer Gebläsekammer 110 eines Leistungsumsetzers 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform von einer oberen Oberfläche betrachtet. In einer fünften Ausführungsform wurde eine Beschreibung für eine beispielhafte Struktur gegeben, in der ein Geräuschisolator 140 außerhalb eines staubdichten Filters 130 angeordnet ist, der Geräuschisolator 140 aus einer flachen Platte ausgebildet ist und ein Abschnitt ausschließlich eines Kantenabschnitts des staubdichten Filters 130 in einer Richtung eines Gebläses 120 vom Geräuschisolator 140 vertieft ist, wie in 11 dargestellt. In der sechsten Ausführungsform ist jedoch eine Struktur vorgesehen, in der der Geräuschisolator 140 außerhalb des staubdichten Filters 130 angeordnet ist und der staubdichte Filter 130 aus einer flachen Platte ausgebildet ist, und ferner ein Raum, in dem Kühlluft 122 strömt, zwischen einem Netz 132 und einem Geräuschisolationsabschnitt 143 durch Biegen des Geräuschisolators 140, so dass er von einer Gebläsekammer 110 nach außen vorsteht, ausgebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auch ein Pegel des Geräuschs, das zu der Seite austritt, die an eine Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt, verringert werden, ohne eine Kühlluftmenge zu verringern, da eine Saugöffnung des Gebläses in einer Projektionsebene des Geräuschisolationsabschnitts angeordnet ist, wenn der Leistungsumsetzer von einer Seite betrachtet wird, die an die Seitenoberfläche eines Schienenfahrzeugs angrenzt. Da jedoch dies die Struktur ist, in der der Geräuschisolator nach außen von der Gebläsekammer 110 vorstehend ausgebildet ist, ist die Struktur anwendbar, wenn eine räumliche Toleranz an der Seitenoberfläche des Leistungsumsetzers besteht.
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Merkmale, Komponenten und spezielle Details der Strukturen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die für die jeweilige Anwendung optimiert sind. Soweit diese Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sind, sollen sie implizit durch die obige Beschreibung offenbart sein, ohne explizit jede mögliche Kombination anzugeben.
